Brevet FR2610877A1 — publié le 19880819

Dispositif de commande d'un véhicule à moteur équipé d'une transmission hydrostatique et d'un frein-récu- pérateur d'énergie ". L'invention concerne un dispositif de commande d'un véhicule à moteur et notamment d'un véhicule: transmission de préférence hydrostatique ré- glable en continu de manière commandée par la pression de commande de la transmission, cette pression de com- mande étant elle-même commandée par un capteur de pres- sion de commande de déplacement et le véhicule étant équipé d'un freinrécupérateur d'énergie susceptible d'être desserré par une pression de commande de frein, cette pression étant commandée par un capteur et le dis- positif de commande de transmission étant relié à la conduite d'alimentation d'une pompe constante auxiliai- re. Cette conduite d'alimentation comporte un point d'étranglement de mesure et la pression statique en amont de ce point d'étranglement est fournie à une soupape de réglage de pression de commande de déplace- ment réglable arbitrairement, une coopération existant entre la commande de la pression de commande de trans- mission et la commande du frein. Dans une commande de transmission connue, on commande la pression de frein par une sou- pape dont la course de réglage mécanique est transmise à l'organe de réglape de la soupape de réglage de pres- sion de commande de déplacement par une chaîne cinéma- tique (DE-OS 35 45 065). Un tel moyen de transmission cinématique du mouvement pour régler la soupape de com- mande de pression de déplacement nécessite des moyens relativement importants sur le plan de la construction et du réglage et les deux soupapes doivent être placées l'une au voisinage de l'autre. On connaIt également un dispositif de réglage de la pression de commande de transmission dans lequel en parallèle au point d'étranglement de me- sure, on a une soupape ouverte/fermée (tout ou rien) commandée par un moyen hydraulique et chargée par un ressort. Cette soupape est commandée automatiquement en position d'ouverture pour un fonctionnement déter- miné, c'est-à-dire dans ce cas, lorsque la pression résiduelle en aval du point d'étranglement de mesure chute. Cette pression est utilisée comme pression d'ali- mentation de la transmission (DE-OS 34 47 366). La présente invention a pour but de développer avec des moyens plus sûrs et moins coû- teux à fabriquer, avec une construction plus simple que celle connue, la transmission pour passer sur la réduc- tion de la vitesse de sortie de l'arbre de transmission, pendant que le frein n'est pas encore totalement desser- ré, c'est-à-dire d'éviter de fournir de l'énergie motri- ce à l'arbre de sortie de la transmission, énergie qui serait transformée en partie en chaleur par le frein qui frotte. A cet effet, l'invention concerne un dispositif du type ci-dessus, caractérisé en ce qu'en parallèle au point d'étranglement de mesure, on a une soupape ouverte/fermée à commande hydraulique dont la chambre de pression de commande est reliée à conduite de pression de frein, si bien que seulement lorsque le frein est complètement mis à l'air que la soupape ouverte/fermée se bloque et permet d'établir une pression en amont du point d'étranglement de mesure, pression qui peut être appliquée à la soupape de régla- ge de la pression de commande de déplacement, si bien que la transmission ne peut être commandée dans le sens moteur que si le frein est desserré. Inversement, si la pression de commande de frein chute et que le frein est fermé du fait de l'action de l'accumulateur d'énergie, on commande en position d'ouverture la soupape tout ou rien et la soupape de réglage de la pression de comman- de de déplacement ne reçoit plus de pression; la trans- mission bascule alors en position neutre, ce qui sup- pose que la transmission ne soit réalisée que pour une pression de commande nulle, c'est-à-dire pour une pres- sion de commande minimale prédéterminée ou pour la même pression de commande régnant dans les deux conduites de pression de commande associées à chaque sens de déplace- ment, la transmission se trouve dans sa position neutre correspondant à l'arrêt de l'arbre de sortie; ce n'est que si la pression commandée par la soupape de réglage de pression de commande de déplacement augmente dans l'une des conduites de pression de commande que la transmission quitte la position-neutre et transmet une vitesse de rotation à l'arbre de sortie. L'invention concerne ainsi un cir- cuit dans lequel on a en combinaison une soupape tout ou rien commandée de manière hydrostatique en parallèle au point d'étranglement de mesure et pour commander cette soupape, la chambre de pression de commande de cet- te soupape est reliée à la conduite de pression de com- mande de frein. La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide d'exemples de réalisation repré- sentés sous forme de schémas dans les dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 montre un schéma d'un capteur de véhicule. - la figure 2 montre un schéma d'une variante de dispo- sition de commande de véhicule. - la figure 3 représente un diagramme de pression. - la figure 4 montre une variante de schéma. La pompe constante 1 aspire par la conduite 2 dans le réservoir 3 sans pression (bâche) et fournit le fluide par la pompe d'alimentation 4 équipée d'un point d'étranglement de mesure 5. Derrière le point d'étranglement de mesure 5, la conduite 4 se pour- suit par une conduite 6 qui est reliée à une conduite 7. La conduite 7 se prolonge à l'extrémité du bottier 8 par une conduite 9 protégée par une soupape de limitation de pression 10. La pression régnant dans la condui- te d'alimentation 4 en amont du point d'étranglement de mesure 5 est fournie par une conduite de dérivation 11 protégée par une soupape de limitation de pression 12 à la soupape de réglage 13 de la pression de commande de déplacement. Le réglage de cette soupape est détermi- née par l'organe de réglage 14 et par le levier de ma- noeuvre 15. La pression définie par la soupape de régla- ge de pression de commande de déplacement 13 est appli- quée par la conduite 16 à la soupape de sélection de déplacement 17 à partir de laquelle les deux conduites 18 et 19 sont reliées aux deux branchements du vérin de réglage qui n'est plus représenté aux dessins de la pom- pe hydrostatique de la transmission hydrostatique du véhicule à moteur. Le second branchement d'entrée de la soupape à tiroir de sélection de direction de déplace- ment 17 est relié à une conduite 20 qui aboutit à une conduite 22 par un point d'étranglement 21. La conduite 22 est reliée au tiroir de frein 23 actionné par une organe de manoeuvre 24. La conduite 25 est reliée à la sortie du tiroir de frein 23; cette conduite est reliée à une conduite d'évacuation 26 sans pression aboutissant au réservoir 3. Une conduite de dérivation 27 est reliée à la conduite d'alimentation 4 en amont du point d'étranglement de mesure 5. Cette conduite 27 est reliée à une entrée d'une soupape ouverte/fermée 28 dont la sortie est reliée, par la conduite 29 à la conduite 7. Cette soupape tout ou rien 28 est poussée en position d'ouverture par la pression exercée par un ressort et elle est poussée en position de fermeture par la pres- sion hydraulique régnant dans la chambre de pression de commande de la soupape 28. En position d'ouverture, le fluide sous pression fourni par la pompe 1 à travers la conduite 4 passe par la conduite 27 et la soupape ouverte/fermée 28 pour arriver dans la conduite 27, si bien qu'il ne s'établit aucune pression en amont du point d'étranglement de mesure 5 et ainsi aucune pres- sion n'est appliquée par la conduite 11 à la soupape de réglage de pression de commande de déplacement 13. Si toutefois la soupape 28 est fermée, il s'établit une pression dans la veine de fluide fournie par la pompe 1 dans la conduite 4 en amont du point d'étran- glement de-mesure 5. Cette pression est appliquée par la conduite 11 à la soupape de réglage de pression de commande de déplacement 13. La conduite 22 aboutit au cylindre d'air de freinage qui n'est plus représenté aux des- sins comme le vérin de réglage de la transmission hy- drostatique. Une conduite 30 est reliée à la conduite 22. Cette conduite relie la conduite 22 à la chambre de pression de commande de la soupape 28. Le fonctionnement est le suivant: si la même pression règne dans les deux conduites 18 et 19, la transmission est réglée en position neutre correspondant à l'arrêt de l'arbre de sortie. Si dans la conduite 16 règne une pression supérieure à celle régnant dans la conduite 20 et si la soupape de comman- de de direction de déplacement 17 est commandée, il règne dans l'une des deux conduites 18 et 19 une pres- sion plus élevée, si bien que la transmission hydro- statique se met dans l'une de ses deux directions sur la sortie de l'arbre de sortie. Si la conduite 22 est sans pres- sion, le frein est serré grâce à l'accumulateur d'éner- gie. Si par contre, il règne une pression suffisante dans la conduite 22, cette pression met le frein à l'air. Cette pression se répartit également par la conduite vers la chambre de pression de commande de la sou- pape 28, si bien que celle-ci passe en position de fermeture. Cela signifie que pour une pression suffi- samment élevée qui règne dans la conduite 22, le frein est mis à l'air et en même temps la soupape 28 est mise en position de fermeture par la conduite 30, si bien qu'il règne une pression de commande en amont du point d'étranglement de mesure 5. Cette pression peut être modifiée arbitrairement par la soupape de réglage de -pression de commande de déplacement 17 à une pression appliquée à la conduite 16. La soupape à tiroir de réglage à trois branchements et deux positions 32 est également susceptible d'être actionnée par l'organe de manoeuvre et sert à commander la conduite 31 qui est reliée au cylindre de réglage non représenté aux dessins de l'organe de réglage également non représenté du moteur à combustion interne entrainant le véhicule. Aux figures 2 et 3, on a utilisé les mêmes références qu'à la figure 1 pour désigner les mêmes éléments. Toutefois aux figures 2 et 3, on a représenté un schéma dans lequel la soupape tout ou rien 28 est commandée par deux conduites de pression de commande. Dans le mode de réalisation selon la figure 2, la conduite 30 du mode de réalisation de la figure 1 a été remplacée par la conduite 33 qui n'est pas reliée directement à la conduite 22 aboutis- sant au cylindre de pression de frein mais à la condui- te 20. Cette conduite 13 aboutit néanmoins à une cham- bre de commande de la soupape ouverte/fermée 28 comme la conduite 30 de la figure 1 à savoir à la chambre de pression de commande en regard du ressort. Dans le mode de réalisation de la figure 3, la chambre de pression de commande en regard du ressort dans la soupape ouverte/fermée 28 est reliée par la conduite de pression de commande 24 directement à la conduite 22 allant au cylindre de pression d'air de frein 22. Dans les modes de réalisation selon les figures 1 et 3, on surveille en permanence la con- duite de pression de commande de frein. Cela signifie que si la pression de la conduite 22 chute par exemple, en cas de fuite dans la conduite ou dans le cylindre de pression, la soupape 28 est commandée dans le sens de l'ouverture pour passer au moins dans une position d'étranglement pour réduire la différence de pression au niveau du pointd'étranglement de mesure 5 et ainsi fournir une pression réduite à la soupape de commande de déplacement 13. Ainsi on ne peut plus établir dans la conduite 16 une pression relativement élevée, car la soupape 13 ne peut qu'abaisser la pression régnant dans la conduite 16 par rapport à la pression régnant dans la conduite 11 mais non l'augmenter. Il en résulte que la pompe de la transmission hydrostatique revient en direction de la position correspondant à la course nulle et interdit tout déplacement avec des freins en position de frottement. Le mode de réalisation de la figure 2 ne permet pas d'assurer une telle surveillance avec une telle sécurité, car dans ce cas la conduite 33 est branchée de l'autre côté du point d'étranglement 21. Après actionnement de la soupape à tiroir de frein 23, par l'ouverture simultanée de la vanne 28, la pression s'abaisse en amont du point d'étranglement de mesure 5 et la transmission hydro- statique bascule alors en direction de la position cor- respondant à la course nulle, si bien que la transmis- sion hydrostatique participe également au freinage. A la figure 4, on a représenté la pression en fonction de la course de réglage de la transmission hydrostatique; à gauche, on a la position neutre et à droite, on a la position qui transmet 100 % de la vitesse de rotation. La courbe 33 représente la variation de la pression de commande de la transmission et la courbe 34 représente la variation de la pression de commande de frein. On voit que dans la zone comprise entre 30 et 50 % de la position de réglage de la trans- mission, la pression de commande de la transmission est supérieure à la pression de commande de frein, de sorte que dans cette zone, on freine de manière principale par la transmission hydrostatique avec toutefois une assistance par le frein mécanique. Il est important que la soupape 28 puisse être commandée également dans des positions intermédiaires dans lesquelles elle crée un effet d'étranglement pour réduire en permanence le flux traversant le point d'étranglement de mesure 5 et ainsi la pression qui s'établit en amont de ce point. Le fonctionnement de l'exemple de réalisation de la figure 1 est détaillée ci-après: Dans le mode de réalisation cor- respondant à cet exemple, la pression régnant dans la conduite de frein 22 c'est-à-dire celle mesurée direc- tement dans le circuit de frein en aval du diaphragme 21 et la surface de commande de la soupape 28 transmi- se par la conduite 30 c'est-à-dire la conduite fournis- sant la pression de freinage sont contrôlées en perma- nence, si bien que lorsque la pression des freins chute (indépendamment de ce qu'il s'agit d'une diminution intentionnelle, arbitraire ou d'une diminution non vou- lue par exemple par suite d'une fuite qui augmente) par l'ouverture de la soupape 28 et ainsi par un canal de dérivation, on réduit la différence de pression sur le point d'étranglement 5, ce qui diminue la pression de commande de déplacement proprement dite. La pompe de la transmission bascule sous l'effet de la pression régnant dans les conduites 18 et 19 respectivement sol- licitées et vient en position neutre. Cela exclut tout déplacement à freins fermés. Ceci constitue le fonction- nement pour la surveillance des freins. Le fonctionne- ment de freinage intentionnel selon lequel on freine tout d'abord en faisant passer la transmission hydro- statique sur une vitesse de sortie plus faible, puis seulement la mise en oeuvre des freins mécaniques est le suivant: l'association entre la première opéra- tion de freinage hydrostatique, puis l'opération de freinage mécanique complémentaire est commandée par la pédale de frein qui agit sur le tiroir 23; en action- nant la pédale de frein, on réduit la pression de frei- nage dans la conduite 22. En raccordant la surface de commande de la soupape 28 par la conduite 30, on mesure directement la pression de frein dans la conduite 22 et on informe toujours la surface de commande de la soupape 28; cela signifie qu'en cas de freinage méca- nique par réduction de la pression de frein dans la conduite 22, on réduit par le point d'étranglement du tiroir 23 la pression régnant dans la conduite 30 et ainsi la pression appliquée à la surface de commande de la soupape 28. On détruit l'équilibre des deux co- tés de la soupape 28, si bien que la soupape 28 re- çoit l'ordre "ouverture". Les conduites 27 et 29 sont ainsi reliées par la soupape 28 et on crée de cette ma- nière de nouveau un canal de dérivation, si bien.que la différence de pression sur le point d'étranglement et par suite la pression statique en avant de ce point diminuent. Cela réduit la pression de commande de déplacement dans la conduite 16 et ainsi dans celle des conduites 18 ou 19 qui est sollicitée en pression et la pompe bascule en retour sur la position de cour- se neutre. Par une conception appropriée des arêtes de commande des deux soupapes 28, 23, on obtient le pro- fil de courbe représenté à la figure 4. Pour qu'au freinage, on obtienne cet effet sur la pression de commande agissant sur la pompe. Il ne faut aucune soupape complémentaire. Une observation correspondante de l'exemple de réalisation de la figure 2, qui se dis- tingue de celui de la figure 1 en ce que la conduite de pression de commande 33 reliée à la chambre de pres- sion de commande de la soupape 28 n'est pas directement reliée à la conduite de pression de frein 22, comme dans l'exemple de réalisation de la figure 1, mais in- directement par le diaphragme (point d'étranglement) 21, montre le fonctionnement suivant: le point de me- sure sur lequel on prend la pression agissant sur la soupape 28 se trouve en amont du diaphragme 21. Cela signifie que contrairement au mode de réalisation de la figure 1, on ne surveille pas le circuit de frein proprement dit, mais on effectue une surveillance in- directe par le diaphragme 21. Pour le freinage hydro- statique en actionnant la pédale commandant le tiroir 23, il faut un point d'étranglement supplémentaire 261087? (seconde piste) pour réduire la différence de pression sur le point d'étranglement de mesure 5 par l'ouverture avec l'étranglement de la soupape 28 et réduire ainsi la pression de commande de déplacement dans la condui- te 16 ou dans celle des conduites 18 ou 19 qui est sol- licitée en pression. Cette "seconde piste" c'est-à-dire ce second chemin de fluide sous pression doit être for- mé dans l'organe de freinage 23; il faut ainsi une se- conde soupape d'étranglement dans l'organe de freinage 23 et les deux soupapes doivent être adaptées l'une à l'autre. 2 6 1 0877 R E V E N D I C AT I 0 N Dispositif de commande pour un véhicule à moteur entraîné par l'intermédiaire d'une transmission hydrostatique commandée par la pression de commande de transmission réglable d'un capteur de pression de commande de déplacement et comportant un frein-récupérateur d'énergie susceptible d'être libé- ré par la pression de commande de frein commandée par le capteur de pression de frein, le capteur de com- mande de déplacement étant relié à une pompe constante auxiliaire de commande dont la conduite d'alimentation comporte un point d'étranglement de mesure et cette pression statique en amont est fournie à une soupape de réglage de pression de commande de déplacement ré- glable arbitrairement, une coopération existant entre la commande de la pression de commande de transmission et la commande de la pression de commande de frein, dispositif caractérisé par la combinaison des caracté- ristiques suivantes: a) enparallèle au pointd'étranglement de mesure (5), on a branché une soupape tout ou rien (28) comman- dée, dépendant hydrauliquement d'une autre fonction du dispositif de commande, b) la chambre de pression de commande de cette soupape (28) est reliée à la conduite de pression de frein (22).