Brevet FR2611172A1 — publié le 19880826

1. Appareillage de commande et de régulation pour un groupe d'entraînement, notamment d'un vehicule automobile." IFinvention concerne un appareillage de com- mande et de régulation pour un groupe d'entraînementt no- tamment pour le groupe d'entraînement d'un véhicule au- tomobile, ce groupe d'entraînement comportant une source d'énergie primaire, de préférence un moteur à combustion interne à pistons, notamment un moteur Diesel, et une transmission, de préférence hydraulique, susceptible d'être régulée en continu au moyen d'une pression de commande, et un dispositif de régulation de mise en pression modi- fiant en fonction de la vitesse de rotation de la source d'énergie primaire, lors de l'abaissement de cette vites- se de rotation, le positionnement d'un organe de réglage de la transmission dans le sens d'une vitesse de rotation de sortie plus réduite. Ce que l'on appelle des régulations de mise en pression dont le but est d'éviter un arrêt de moteurs à combustion interne entraînant une transmission hydrau- lique, du fait d'un couple excessif sur l'arbre de sortie de ce moteur à combustion interne, en réduisant lors d'un abaissement de la vitesse de rotation du moteur à com- bustion interne au-dessous d'une valeur de seuil prédé- terminée, le volume engendré par rotation de la pompe de 2.- la transmission hydraulique et donc le couple absorbé par cette pompe, sont connues (voir par exemple DE-OS 28 23 559, DE-AS 15 55 480 et DE-OS 35 44 607). Dns ce cas, il y a des systèmes purement hydrauliques dans lesquels une pompe à cylindrée constante est reliée à l'arbre du moteur à combustion interne, pompe dans l'écoulement de refoule- ment de laquelle, est disposé un emplacement d'étrangle- ment de mesure, la pression accumulée en fonction de la vitesse de rotation de la pompe à cylindrée constante en amont de cet emplacement d'étranglement de mesure, étant utilisée pour commander le réglage de la transmis- sion. Dans le cas d'un dispositif de commande de cons- titution purement hydraulique, une telle forme de réalisa- tion est avantageuse et elle est susceptible d'être réa- lisée avec une dépense raisonnable. Une telle disposi- tion présente toutefois plusieurs inconvénients. Pour le refoulement d'un écoulement de liquide par la pompe à cylindrée constante contre un emplacement d'étranglement de mesure, une puissance considérable est nécessaire, cette puissance ne pouvant pas être utilisée, mais étant con- verties en chaleur. Le signal de pression n 'est pas exactement proportionnel à la vitesse de rotation du mo- teur, mais il dépend de la viscosité et donc de la tempé- rature du liquide, de l'étanchéité de la pompe, de la précision de réglage de l'emplacement d'étranglement de mesure, et, éventuellement, des impuretés fixées sur celui-ci. En conséquence, la qualité de la régulation est également limitée. On a, par ailleurs, également des régulations de mise en pression purement électroniques. Cela suppose que la pompe de transmission est susceptible d'être en- trainée électriquement. De tels appareillages assurent certes une qualité de régulation élevée, mais ils sont très coûteux. L'invention a pour but de créer, avec une 3.- dépense de réalisation autant que possible réduite, un appareillage de commande et de régulation du type ini- tialement mentionné, assurant une qualité de régulation élevée. Ce but est atteint, conformément à l'inven- tion en ce que le dispositif de régulation de mise en pression comporte un émetteur pour un signal électrique de vitesse de rotation, et que ce signal est amené à un convertisseur signal/courant à la sortie duquel est rac- cordée la bobine magnétique d'unesoupape à action propor- tionnelle, à laquelle est raccordé l'organe de réglage de la transmission, ce qui signifie que l'interface entre la régulation électrique ou électronique et la régulation hydraulique, se situe sur la vanne électromagnétique à ac- tion proportionnelle. Dans le cas d'une transmission hydraulique avec une commande à détection de charge, transmission dans la- quelle l'organe de réglage de la pompe est reliée à un organe hydraulique de réglage qui règle sur une chute de pression constante en amont et en aval d'un diaphragme de mesure sur la canalisation de refoulement entre la pompe et le dispositif utilisateur, il est avantageux que la soupape à action proportionnelle soit reliée à la soupape émet- trice de l'organe de répulation. Dans le cas d'un appareillage de commande et de régulation avec une source d'énergie primaire compor- tant un cylindre de réglage susceptible d'être alimenté par la pression de commande et relié à l'organe de réglage de la source d'énergie primaire, il est également avantageux que, tout au moins une chambre de pression du cylindre de réglage de l'organe de réglage de la source d'énergie primaire, soit reliée à lasoupapeà action proportionnelle. Il en va de m4me pour un appareillage de com- mande et de régulation pour un groupe d'entraînement avec une autre pompe réglable associée au moins à un autre 4.- dispositif utilisateur, de préférence une pompe avec un organe de réglage qui règle sur une chute de pression constante à un diaphragme de mesure sur la canalisation de refoulement de la pompe, et dans le cas duquel l'in- vention prévoit que l'organe de réglage de cette seconde pompe est également raccordé à la soupape à action oropor- tionnelle. Il est également avantageux, dans le cas d'un appareillage de commande et de régulation pour un groupe d'entrainement dont l'arbre d'entra nement est relié à un frein accumulateur d'énergie que la canalisation de pression de freinage soit également en communication opé- rationnelle avec la soupapeà action proportionnelle. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, l'émetteur de signaux électriques de vitesse de rotation est un détecteur inductif. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, la soupape action proportionnelle comporte plu- sieurs voies d'écoulement distinctes respectivement as- sociées à un organe de régulation ou de réglage. L'invention concerne également un procédé - pour l'exploitation d'un appareillage de commande et de régulation comportant les caractéristiques précitées. Le branchement conforme à l'invention est aus- si bien susceptible d'être appliqué dans le cas de trans- missions hydrauliques fonctionnant en circuit fermé, que dans le cas de pompes fonctionnant en circuit ouvert. Si plusieurs voies d'écoulement sont commandées par la soupape à action proportionnelle, les arêtes sur la soupape de commande peuvent être disposées de façon que les voies d'écoulement soient libérées simultanément ou bien soient libérées selon une succession prédéterminée, de sorte que des priorités peuvent 4tre imposées, à savoir quel cylindre de réglage est influencé en premier lieu, et lequel est influencé en second lieu, paf exemple lorsque ,- deux pompes réglables dont chacune alimente un disposi- tif utilisateur différent, sont entra nées par le moteur à combustion interne, ou bien également lorsque le cy- lindre de réglage de l'organe de réglage du moteur à combustion interne, est raccordé à la soupape à action proportionnelle. Il est particulier avantageux que l'émetteur de signal de vitesse de rotation soit un détecteur à cap- tage inductif, qui est par exemple influencé par les dents d'une denture prévue sur le volant du moteur à com- bustion interne. L'invention va être exposée plus en détail ci-après en se référant à l'exemple de réalisation repré- senté sur le dessin ci-joint. Le moteur à combustion interne 1 entra ne, par l'intermédiaire de l'arbre 2, la pompe de transmission 3 qui est reliée en circuit fermé par l'intermédiaire de deux canalisations hydrauliques 4 et 5 aux deux moteurs hydrauliques 6. Chacun des moteurs hydrauliques 6 com- porte un arbre 7 sur chacun desquels est disposé un frein d'accumulation à ressort 8 susceptible d'être déclenché hy- drauliquement. L'organe de réglage 9 de la pompe 3 est relié à un piston de réglage 10 qui est susceptible de coulisser dans le cylindre de réglage 11 entre deux ressorts 12. Chacune des deux chambres de pression dans le cylindre de réglage 11, est reliée par l'intermédiaire d'une canalisa- tion 13, sur laquelle est respectivement disposé un em- placement de réglage 14, à la soupape 15 commandée hydrauli- quement, dont la chambre de pression de commande située à droite sur le dessin est raccordée à une canalisation 16, tandis que la chambre de pression de commande située à gauche sur le dessin, est raccordée à une canalisation 17. Par l'intermédiaire de l'organe de manoeuvre 18, une soupape d'inversion 19 est en outre actionnée. 6.- Une seconde pompe réglable 20 est en outre entra née par l'arbre 2, pompe sur la canalisation de refoulement 21 de laquelle, sont raccordés, par l'inter- médiaire d'un appareil de commande 22, d'autres disposi- tifs utilisateurs 23, 24, 25 et 26 d'énergie hydraulique. A l'appareil de commande 22, est raccordée une canalisation de signal de détection de charge 27, qui aboutit à une entrée de la soupape à action proportion- nelle 28, laquelle est susceptible d'être actionnée au moyen d'un électro-aimant de réglage 29. Une deuxième en- trée de cette sounepe à action proportionnelle 28, est raccordée par l'intermédiaire d'une canalisation 30, à la canalisation 17. La chambre de pression de commande, agissant contre l'action de l'électro-aimant de réglage 29, de la eoupape à action proportionnelle 28, est raccordée par l'intermédiaire d'une canalisation 31 à la sortie d'une soupapede commutation 32 commutant en fonction de la pression, et aux deux entrées de laquelle sont raccor- dées des canalisations 34 et 35 de signaux de pression de commande, de sorte que c'est toujours la pression la plus élevée des deux pressions acheminées dans les canalisa- tions 34 et 35 qui est appliquée par l'intermédiaire de la canalisation 31, à la chambre de pression de commande de la soopape à action proportionnelle 28. Sur l'arbre 2 du moteur à combustion interne 1, est disposé un émetteur inductif 40 de vitesse de rotation, lequel est relié par l'intermédiaire d'une liaison 41 à la commande électronique 42 qui est elle-même raccordée à une batterie 43 et dans laquelle le signal de vitesse de rotation amené par la canalisation 41 est converti en un courant déterminé appliqué par l'intermédiaire de la liaison 43 à l'aimant de réglage 29, ou bien en une ten- sion déterminée qui, en tenant compte de la résistance connue de l'électro-aimant de réglage 29, assure à tra- vers celui-ci, la circulation d'un courant déterminé. 7.- La référence 45 désigne le dispositif hydrau- lique d'assistance à la direction du véhicule, par l'in- termédiaire duquel le cylindre de direction 46 est solli- cité, et la référence 47 désigne l'émetteur de pression de commande actionnable à volonté, qui assure la commande de la vitesse de rotation de sortie de l'arbre 7, deux orga- nes 4'actionnement 48 pour la commande de la vitesse de rotation de sortie et 49 pour la commande du frein 8 étant prévus dans cet émetteur de pression de commande. Grâce à la forme de réalisation conformément à l'invention, on a une combinaison entre une commande électronique et une commande hydraulique, qui utilise les avantages des deux systèmes avec une dépense de réalisa- tion minimale, et qui assure notamment une commande très précise. Le moteur à combustion interne 1 est muni d'un organe de réglage 51 dont le levier de manoeuvre est relié à un piston de réglage qui est susceptible de coulisser dans un cylindre de réglage 50 en séparant dans celui-ci deux chambres de pression l'une de l'autre, dont l'une est raccordée par l'intermédiaire de la canalisation 52 à la canalisation 31 aboutissant à la chambre de pression de commande de là soupape-à action proportionnelle 28, tandis que l'autre chambre de commande est reliée par l'inter- médiaire de la canalisation de pression de commande 53 à la sortie de la vanne d'inversion 19. 8.- R E V E N D I C A T I 0 N S 1.- Appareillage de commande et de régulation pour un groupe d'entraînement, notamment pour le groupe d'entraînement d'un véhicule automobile, ce groupe d'en- trainement comportant une source d'énergie primaire, de préférence un moteur à combustion interne à pistons, no- tamment un moteur Diesel, et une transmission de préfé- rence hydraulique susceptible d'être régulée en continu au moyen d'une pression de commande, et un dispositif de régulation de mise en pression modifiant en fonction de la vitesse de rotation de la source d'énergie primaire, lors de l'abaissement de cette vitesse de rotation, le positionnement d'un organe de réglage de la transmission dans le sens d'une vitesse de rotation de sortie plus réduite, appareillage de commande et de régulation carac- térisé en ce que le dispositif de régulation de mise en pression comporte un émetteur (40) pour un signal électrique de vitesse de rotation, et que ce signal est amené à un convertisseur signal/courant (42) à la sortie duquel est raccordée la bobine magnétique (29) d'une soupape -à action proportionnelle (28), à laquelle est rac- cordé l'organe de réglage (15, 11, 10, 9) de la trans- mission (3, 4, 5, 6). 2.- Appareillage de commande et de régula- tion selon la revendication avec une transmission hydrau- lique, dans laquelle l'organe de réglage de la pompe est relié à un organe hydraulique de réglage qui règle sur une chute de pression constante, en amont et en aval d'un diaphragme de mesure, sur la canalisation de refoulement entre la pompe et le dispositif utilisateur, appareillage caractérisé en ce que la soupape à action proportionnelle (28) est reliée à la soupapeémettrice (15) de l'organe de régulation. 3.- Appareillage de commande et de régulation selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, avec 9-_ une source d'énergie primaire, avec un cylindre de ré- glage susceptible d'être alimenté par la pression de commande et relié à l'organe de réglage de la source d'énergie primaire, appareillage caractérisé en ce qu'au moins une chambre de pression du cylindre de réglage (50) de l'organe de réglage de la source d'énergie primaire est reliée à la soupape à action proportionnelle (28). 4.- Appareillage de commande et de régula- tion selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, pour un groupe d'entraînement avec une autre pompe réglable associée au moins à un autre dispositif utilisateur, de préférence une pompe avec un organe de réglage qui règle sur une chute de pression constante à un diaphragme de mesure sur la canalisation de refoulement de la pompe, appareillage caractérisé en ce que l'organe de réglage de cette seconde pompe (20) est également raccordé à la vanne à action proportionnelle (28). 5.- Appareillage de commande et de régula- tion selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 pour un groupe d'entraînement dont l'arbre d'entraînement est relié à un frein accumulateur d'énergie, appareillage ca- ractérisé en ce que la canalisation de pression de frei- nage est également en liaison opérationnelle avec la soupape à action proportionnelle (28). 6.- Appareillage de commande et de régulation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'émet- teur (40) de signaux électriques de vitesse de rotation est un détecteur inductif. 7.- Appareillage de commande et de régulation selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, carac- térisé en ce que la vanne à action proportionnelle (28) comporte plusieurs voies d'écoulement séparées les unes des autres, et respectivement associées à un organe de régulation ou à un organe de réglage. 8.- Procédé pour l'exploitation d'un appareillage e- de commande et de régulation selon la revendication 1, ou selon l'une quelconque des revendications 2 à 7? pro- cédé caractérisé en ce qu'un signal électrique de vi- tesse de rotation est engendré et qu'un courant électri- que, dont l'importance dépend de ce signal de vitesse de rotation, est envoyé à travers la bobine magnétique (29) d'une soupepe à action proportionnelle (28), qui influence l'organe de réglage (15, 10, 11, 9) pour le réglage de la transmission (3 à 6). 9.- Procédé selon la revendication 8 pour un appareillage de commande et de régulation selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un équilibrage de la valeur de consigne de la pression de commande vis à vis de l'effort magnétique influencé par le signal de valeur réelle de la vitesse de rotation, est effectué dans la soupape à action proportionnelle (28). 10.- Procédé selon la revendication 8 avec une vanne à action proportionnelle comportant plusieurs voies d'écoulement, en ce que toutes les voies d'écoule- ment sont simultanément commandées dans la même mesure. 11.- Procédé selon l'une quelconque des re- vendications 8 ou 9, pour une soupape à action proportion- nelle comportant plusieurs voies d'écoulement, procédé caractérisé en ce que les arêtes de commande dans la vanne à action proportionnelle (28) sont disposées de façon que les différentes voies d'écoulement soient ou- vertes ou fermées selon une succession prédéterminée.