Brevet FR2570999A1 — publié le 19860404

- 1 - Dispositif d'assistance motrice d'un véhicule On connaît déjà des véhicules équipés d'un ensemble d'entraînement principal de certains de leurs organes de déplacement et d'un dispositif auxiliaire permettant, dans certaines conditions difficiles de dé- placement, d'entraîner d'autres organes de déplacement d'un même véhicule, pour améliorer l'entraînement en ASSISTANT l'ensemble d'entraînement principal. Il convient d'ailleurs d'observer que par "Assistance", il faut bien entendu comprendre une amé- lioration de la faculté motrice du véhicule à se dépla- cer dans un certain sens, mais aussi la dotation de ce véhicule d'une faculté de retenue, facilitant son con- trôle, notamment en descente. C'est ainsi qu'on connaît un dispositif d'as- sistance motrice d'un véhicule comprenant au moins deux groupes d'organes de déplacement avant et arrière, un ensemble d'entraînement des organes de déplacement d'un premier de ces deux groupes, et une "prise de force" constituée par un arbre d'entraînement susceptible d'a- voir une vitesse de rotation proportionnelle à la vites- se des organes d'entraînement appartenant audit premier groupe, ce dispositif d'assistance comprenant au moins un moteur hydraulique d'entraînement des organes de dé- placement du deuxième groupe. L'art antérieur connu utilise des circuits co teux, car les organes de distribution du fluide d'as- sistance doivent, dans le cas de pompes à cylindrée constante, avoir des dimensions importantes permettant de transmettre la totalité du débit du fluide d'assis- tance, et, dans le cas de pompes à cylindrées variables, être munis de dispositifs compliqués d'asservissement. L'invention a pour but de remédier à cet incon- vénient en proposant des dispositions simples, efficaces et bon marché. -2- L'invention a donc pour objet de doter un dis- positif d'assistance tel que précédemment défini d'un mécanisme réversible - moteur/pompe - qui est attelé à l'arbre d'entraînement de la "prise de force" et qui est muni de deux raccords principaux reliés par deux conduits principaux aux deux raccords principaux dudit. au moins un moteur hydraulique, le débit de refoulement dudit mécanisme réversible étant compris entre 0,90 et 0,95 fois celui d'alimentation du ou des moteurs hydrau- liques correspondant à un entraînement des organes de dé- placement du deuxième groupe à la même vitesse que celle des organes de déplacement du premier groupe. Les avantageuses dispositions suivantes sont en outre préférées: - le mécanisme réversible étant à cylindrée constante, ce dispositif comprend une pompe auxiliaire de mise en pression, dont le débit est compris entre 0,15 et 0,10 fois celui d'alimentation du ou des moteurs hydrauliques pour un entraînement desdits organes de dé- placement du deuxième groupe à la même vitesse que celle des organes de déplacement du premier groupe, ladite pompe auxiliaire étant attelée à un organe d'entraîne- ment indépendant par rapport aux organes de déplacement du premier groupe et ayant un conduit de refoulement relié à l'un des deux raccords principaux du moteur; - un distributeur à au moins deux positions est raccordé, d'une part audit conduit de refoulement de la pompe auxiliaire, d'autre part auxdits raccords prin- cipaux par des premier et deuxième conduits de liaison, respectivement, une première de ces deux positions cor- respondant à la mise en communication du conduit de re- foulement avec ledit premier conduit de liaison, la deu- xième desdites positions correspondant à la mise en com- munication du conduit de refoulement avec le deuxième conduit de liaison; -3- - le mécanisme réversible étant à cylindrée variable, deux conduits auxiliaires relient les deux conduits principaux, cependant que sur chacun de ces conduits auxiliaires est disposé un clapet de décharge taré à haute pression, les sens des écoulements éven- tuels de fluide dans les deux conduits auxiliaires étant opposés. - Les avantages des nouvelles dispositions pré- conisées sont en rapport avec la simplicité des cir- cuitsles composants utilisés sont peu couteux, et, dans la variante utilisant une pompe à cylindrée cons- tante, la cylindrée de cette pompe est faible, de l'or- dre de 10 % de celle du ou des moteurs hydrauliques d'assistance. L'invention sera mieux comprise, et des carac- téristiques secondaires et leurs avantages apparaîtront au cours de la description'de réalisationsdonnée ci- dessous à titre d'exemple. Il est entendu que la description et les des- sins ne sont donnés qu'à titre indicatif et non limita- tif. Il sera fait référence aux dessins annexés, dans lesquels: - les figures 1 et 2 représentent les circuits de deux variantes de réalisation d'un dispositif dVas- sistance conforme à l'invention-. Le schéma de la figure 1 représente l'ensemble d'entraînement des roues d'un camion et comprend: - un pont arrière moteur 1, auquel sont atte- lées les roues arrière 2; - les roues avant 3, indépendantes; - un moteur thermique 4, type "Diesel", dont l'arbre principal de sortie 5, est attelé au pont mo- teur I; - deux moteurs hydrauliques 6, munis d'arbres -4 de sortie 7, chaque roue avant 3 étant attelée en rota- tion à l'arbre de sortie 7 d'un des deux moteurs hydrau- liques 6; - un mécanisme hydraulique réversible 8, sus- ceptible de fonctionner en moteur et en pompe selon les circonstances, muni de deux raccords principaux 8a et 8b; - une "prise de force" 9, constituée par un ar- bre d'entraînement attelé aux roues arrière 2 par une liaison schématisée par l'arbre 10 le reliant à l'ar- bre principal de sortie 5 du moteur thermique 4, qui lui confère une vitesse de rotation proportionnelle à celle des roues arrière 2; - une pompe auxiliaire 11, dont l'arbre d'en- tra nement 12 est relié au moteur thermique 4 et a un entraînement indépendant de celui des roues arrière 2; - un distributeur-de fluide 13 à trois posi- tions; et, - un réservoir de fluide 15. Divers conduits et clapets sont prévus. Il s'a- git: - des conduits 16a reliant en parallèle des premiers raccords principaux 6a des moteurs hydrauli- ques 6, qui sont de type réversibles; - des conduits 16b reliant en parallèle des deuxièmes raccords principaux 6b des moteurs hydrauli- ques 6; - des conduits 17a, 17b reliant les raccords principaux 8a,8b du mécanisme hydraulique 8 aux con- duits 16a, 16b, respectivement; - des conduits 18,19 reliant le distributeur 13 aux conduits 17a, 17b, respectivement; - le conduit de refoulement 20 de la pompe auxiliaire 11 est raccordé au distributeur 13, un con- - duit de décharge 21 reliant ce distributeur au réser- voir 15; - le conduit d'aspiration 22 de cette pom- pe 11 la relie au réservoir 15; - un conduit 23 relie le conduit de refoulement 20 du réservoir 15; - des clapets de décharges tarés 28,29 sont disposés sur les conduits 23,21 respectivement, et ont, par exemple, des tarages respectifs de 300 et 10 bars. Les trois positions du distributeur 13 correspondent: - la première position, aux mises en com- munication des conduits 20 et 19, et, des conduits 21 et 18; - la deuxième position, à la mise en com- munication des conduits 18, 19, 20 et 21; et, - la troisième position, aux mises en communication des conduits 20 et 18, et, des conduits 21 et 19. Les précisions suivantes doivent être données: - le mécanisme réversible 8 de la figure 1 a une cylindrée constante et son débit, lorsqu'il est entraîné par la "prise de force" 9, est compris approxi- matiVement entre 0,90 fois et 0,95 fois la somme des débits avec lesquels il faudrait alimenter les moteurs hydrauliques 6 pour faire en sorte que les vitesses linéaires de déplacement des roues avant 3 soient égales à celles des roues arrière 2; - la pompe auxiliaire 11 a un débit qui doit être apte à compléter, approximativement à une fois ladite somme des débits des moteurs hydrauliques 6, le débit du mécanisme réversible 8, et donc a un débit ap- proximativement égal à 0,15 à 0,10 fois la somme des dé- - 6 - bits avec lesquels il faudrait alimenter les moteurs hy- drauliques 6 pour que les vitesses linéaires de déplace- ment des roues avant 3 soient égales à celles des roues arrière 2. Le schéma de la figure 2 est analogue à celui de la figure 1, sauf en ce qui concerne la ca- ractéristique de la cylindrée du mécanisme réversible 8, qui, cette fois, est variable (8c), et la présence d'un circuit de gavage. Les mêmes références désignent les éléments analogues et on relève les différences suivantes: - une pompe de gavage 14 est prévue; - le conduit d'aspiration 24 de la pompe de gavage 14 relie cette pompe au réservoir 15; - au conduit de refoulement 25 de la pompe de gavage 14 sont reliés deux conduits 26a,26b, par ailleurs raccordés aux conduits 17a,17b, respecti- vement; - un conduit 27 relie le conduit de re- foulement 25 de la pompe de gavage 14 au réservoir 15; - un clapet de décharge taré 30 est disposé sur le conduit 27 et a un tarage égal par exem- ple, à 50 bars; - des clapets de non retour 31a, 31b sont disposés sur ces conduits 26a, 26b, de manière à ne permettre le passage du fluide que du conduit de refoulement 25 de la pompe de gavage 14 vers les con- duits 17a, 17b, respectivement; - les conduits 17a, et 17b sont reliés l'un à l'autre par deux conduits distincts 32,33, sur chacun desquels est disposé un clapet de décharge taré 34,35, respectivement, le clapet de décharge 34 permet tant le passage du fluide du conduit 17a vers le con- -7- duit 17b, et, le clapet de décharge 35 permettant le passage du fluide du conduit 17b vers le conduit 17a. Le fonctionnement de la réalisation de la figure 1 va maintenant être exposé. Lors d'un déplacement normal, sans as- sistance ni retenue, le camion a ses roues arrière 2 entraînées par le pont 1 et le moteur thermique 4. S'il n'y a pas besoin d'agir avec la motricité des roues avant 3, le distributeur 13 est placé dans sa deuxième position, de sorte que les moteurs hydrauli- ques 6 ne produisent aucun effort, ni moteur, ni de retenue significatif. -- Si le conducteur du camion souhaite améliorer la motricité de son engin, il place le dis- tributeur 13 dans celle de ses premièreet troisième positions, dans laquelle le complément de fluide sous pression refoulé par la pompe auxiliaire 11 est dirigé vers les raccords principaux 6a, ou 6b du moteur 6, qui permettent à ces moteurs, par ailleurs alimentés principalement par le mécanisme réversible 8, d'entraî- ner les roues avant 3 en les rendant motrices et en ajoutant leurs efforts de propulsion à celui des roues arrière 2. Si au contraire le conducteur souhaite freiner son engin en lui appliquant un effort de rete- nue, il lui suffit, avec le même sens de déplacement que précédemment, de placer le distributeur 13 dans la position complémentaire - troisième ou première posi- tion - de la précédente. Alors, la pression la plus élevée est située dans les raccords 6b ou 6a des mo- teurs 6, opposés des précédents. Ces moteurs travail- lent en retenue, freinant le camion qui les entraîne en rotation. Il convient d'observer que le change- ment de fonctionnement d'assistance à retenue, et in- -- 8 -- versement, est réalisé par la combinaison des effets de la petite pompe auxiliaire 11 (débit égal à 0,10 à 0,15 fois le débit principal d'alimentation des moteurs hydrauliques 6) et du petit distributeur 13, apte à con- tr8ler le débit de la pompe auxiliaire 11, c'est-à-di- re par adoption de composants peu coûteux. - Un fonctionnement analogue est obtenu avec la réalisation de la figure 2. La variation de la cylindrée du méca- nisme 8, par action sur la commande 8c, permet de met- tre en pression, soit le conduit 17a, soit le conduit l7b, et ainsi, d'obtenir une assistance motrice, ou une retenue du camion. Bien entendu, les clapets de déchar- ge tarés 34 et 35 permettent la montée en pression, jus- qu'à leur tarage d'environ 300 bars, du fluide dans le conduit 17a ou dans le conduit 17b, et le transfert éven- tuel du fluide en excédent dans le conduit 17a ou 17b contenant le fluide à la pression la plus élevée vers l'autre conduit. Dans cette deuxième réalisation, le- circuit de gavage a pour fonction de gaver les moteurs hydrau- liques 6 et le mécanisme réversible 8 et d'en éviter la cavitation. A noter que la réalisation de la figure 2, qui comporte un mécanisme 8 à cylindrée continûment variable, pourrait aussi en variante fonctionner avec un mécanisme à plusieurs cylindrées constantes dis- tinctes. L'invention n'est pas limitée aux réali- sations représentées, mais en couvre au contraire tou- tes les variantes qui pourraient leur ître apportées sans sortir de leur cadre, ni de leur esprit. - 9 - REVENDICATIONS 1. Dispositif d'assistance motrice d'un véhicule comprenant au moins deux groupes d'organes de déplacement avant (3) et arrière (2), un ensemble (45-1) d'entraînement des organes de déplacement d'un premier (2) de ces deux groupes, et une "prise de force" (9) constituée par un arbre d'entraînement susceptible d'avoir une vitesse. de rotation proportion- nelle (10) à la vitesse des organes d'entraînement ap- partenant audit premier groupe (2), ce dispositif d'as- sistance comprenant au moins un moteur hydraulique (6) d'entraînement des organes de déplacement du deuxième groupe (3), caractérisé en ce qu'un mécanisme réversible (8) -mo- teur/pompe - est attelé à l'arbre d'entraînement (9) de la "prise de force" et est muni de deux raccords principaux (8a,8b) reliés par deux conduits princi- paux (17a,17b) aux deux raccords principaux (6a,6b) dudit au moins un moteur hydraulique (6), le débit de refoulement dudit mécanisme réversible(8) étant compris entre 0,90 et 0,95 fois celui d'alimentation du ou des moteurs hydrauliques (6) correspondant à un entraîne- ment des organes de déplacement du deuxième groupe (3) à la même vitesse que celle des organes de déplace- ment du premier groupe (2). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme réversible (8) étant à cylindrée constante, ce dispositif comprend une pompe auxiliaire (11) de mise en pression, dont le débit est compris entre 0,15 et 0,10 fois celui d'alimentation du ou des moteurs hydrauliques (6) pour un entraîne- ment desdits organes de déplacement du deuxième groupe (3) à la même vitesse que celle des organes de dépla- cement du premier groupe, ladite pompe auxiliaire (11) étant attelée à un organe d'entraînement (12) indépen- dant par rapport aux organes de déplacement du premier - 10 - groupe (2) et ayant un conduit de refoulement (20) re- lié à l'un des deux raccords principaux (6a,6b) du mo- teur. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un distributeur (13) à au moins deux positions est raccordé, d'une part audit conduit de refoulement (20) de la pompe auxiliaire (11), d'au- tre part auxdits raccords principaux (6a,6b) par des premier et deuxième conduits de liaison (18-17a; 19- 17b), respectivement, une première de ces deux posi- tions correspondant à la mise en communication du conduit de refoulement (20) avec ledit premier conduit de liaison (18), la deuxième desdites positions corres- podant à la mise en communication du conduit de refoule- ment (20) avec le deuxième conduit de liaison (19). 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme réversible (8) étant à cylindrée variable (8c), deux conduits auxiliaires (32,33) relient les deux conduits principaux (17a,17b), cependant que sur chacun de ces conduits auxiliaires est disposé un clapet de décharge taré (34,35) à haute pression, les sens des écoulements éventuels de fluide dans les deux conduits auxiliaires (32,33) étant opposés.