Brevet FR2644215A1 — publié le 19900914

L'invention concerne un dispositif hydrostatique d'entraînement en déplacement, réglable progressivement, pour des machines automotrices comportant plusieurs moteurs de traction, qui sont alimentés par une pompe commune ré- glable d'entraînement, et un procédé pour faire fonctionner un tel dispositif d'entraînement. La présente invention a pour but de créer un dis- positif d'entraînement en déplacement, purement hydrosta- tique, réglable sur la totalité de la gamme des vitesses et comportant deux ou plusieurs moteurs servant à fournir des vitesses atteignant jusqu'à environ 50 km/h. Le dispositif d'entraînement doit être peu encombrant et économique et notamment convenir pour être utilisé dans des décapeuses possédant des puissances d'entraînement atteignant jusqu'à 250 chevaux. Selon un premier aspect, ce problème est résolu conformément à l'invention à l'aide d'un dispositif du type indiqué plus haut, caractérisé par le fait qu'il est prévu au moins un moteur à cylindrée variable pouvant être ramené dans une position nulle et au moins un moteur à cylindrée constante, ces moteurs étant branchés hydrauliquement en parallèle et agissant, dans au moins un cas, par l'intermédiaire d'une transmission, sur une sortie commune, un embrayage étant prévu entre le moteur à cylindrée va- riable et la sortie. Selon une autre caractéristique, les rapports de. démultiplication de la transmission située entre le moteur à cylindrée variable et la sortie et de la transmission si- tuée entre le moteur à cylindrée constante et la sortie sont différents. Selon une autre caractéristique, le rapport de démultiplication de la transmission embrayable située entre le moteur à cylindrée variable et la sortie est supérieur au rapport de démultiplication de la transmission située entre le moteur à cylindrée constante et la sortie. Selon une autre caractéristique, la sortie est représentée par un arbre d'entraînement-d'un essieu. Selon une autre caractéristique, dans le cas d'arbres indépendants d'entraînement d'essieux, la sortie est représentée par la vitesse tangentielle des roues mo- trices. L'invention porte également sur un procédé pour faire fonctionner un dispositif d'entraînement en déplace- ment du type indiqué précédemment, caractérisé en ce qu'il inclut les étapes opératoires suivantes: a) pour faire démarrer la machine automotrice, on alimente les moteurs de traction, qui sont tous réglés sur le vo- lume d'aspiration maximum, en utilisant un angle de pi- votement croissant pour la pompe d'entraînement; b) dans le cas o la pompe d'entraînement est réglée sur l'angle de pivotement maximum, le moteur à cylindrée va- riable - est ramené continûment jusque dans la position limite correspondant à sa vitesse de rotation maximale admissible déterminée selon des points de vue techniques ou économiques; c) une fois atteinte la position limite, on amène brusque- ment l'angle variable du moteur à cylindrée variable dans la position d'autoblocage et on réduit l'angle de pivotement de la pompe d'entraînement, d'une valeur égale à celle qui correspondait au dernier volume d'aspiration du moteur à cylindrée variable et, au moyen de l'embrayage, on déconnecte le moteur à cylindrée va- riable de la sortie; d) on augmente à nouveau l'angle de pivotement de la pompe d'entraînement jusqu'à sa valeur maximale, ce qui permet d'obtenir la vitesse maximale d'entraînement; et e) pour réduire à nouveau la vitesse de rotation d'entraî- nement de la sortie, on exécute en sens inverse les étapes et opérations précédentes. Selon un second aspect, le problème à la base de l'invention est résolu dans un dispositif hydrostatique d'entraînement en déplacement pour des machines automo- trices, comportant plusieurs moteurs de traction, qui sont alimentés par une pompe commune d'entraînement à cylindrée variable, caractérisé en ce qu'il est prévu des premier et second moteurs à cylindrée variable, pouvant être ramenés dans une position nulle, ces moteurs étant branchés hydrau- liquement en parallèle et agissant, pour au moins l'un d'eux par l'intermédiaire d'une transmission, sur une sor- tie commune, un embrayage étant prévu entre le premier mo- teur à cylindrée variable et la sortie. Un procédé pour faire fonctionner un tel disposi- tif d'entraînement est caractérisé par les étapes opéra- toires suivantes: a) pour faire démarrer la machine automotrice, on alimente les moteurs de traction, qui sont tous réglés sur le vo- lume d'aspiration maximum, en utilisant un angle de pi- votement croissant pour la pompe d'entraînement; b) dans le cas o la pompe d'entraînement est réglée sur l'angle de pivotement maximum, le moteur à cylindrée va- riable est ramené continûment jusque dans la position limite correspondant à sa vitesse de rotation maximale admissible déterminée selon des points de vue techniques ou économiques; c) une fois atteinte la position limite, on amène brusque- ment l'angle variable du moteur à cylindrée variable dans la position d'autoblocage et on réduit l'angle de pivotement de la pompe d'entraînement, d'une valeur égale à celle qui correspondait au dernier volume d'aspiration du moteur à cylindrée variable et, au moyen de l'embrayage, on déconnecte le moteur à cylindrée va- riable de la sortie; d) on augmente à nouveau l'angle de pivotement de la pompe d'entraînement jusqu'à sa valeur maximum, et, une fois cet angle atteint, on ramène continûment le second mo- teur à cylindrée variable jusqu'à la valeur limite de sa vitesse de rotation maximale admissible déterminée selon des points-de vue techniques ou économiques, ce qui per- met d'obtenir la vitesse de rotation maximale d'en- traînement; et e) pour réduire à nouveau la vitesse de rotation d'entraî- nement de la sortie, on exécute en sens inverse les étapes et opérations précédentes. L'avantage de l'invention réside dans le fait que les mécanismes utilisés jusqu'alors dans cette gamme de vi- tesses, y compris leurs systèmes de commande et de régula- tion, sont supprimés. Lors des déplacements, ceci entraîne une détente importante du conducteur et ouvre de nouvelles possibilités de réalisation de tels véhicules, par suite de la disposition plus libre des composants, notamment des unités d'entraînement, qui peuvent être prévues de ce fait sur un ou plusieurs essieux. D'autres caractéristiques et avantages de la pré- sente invention ressortiront de la description donnée ci- après, prise en référence au dessin annexé représentant schématiquement un exemple de réalisation de l'invention. Sur la figure, on a représenté un dispositif hy- drostatique d'entraînement en déplacement, à réglage pro- gressif, pour des machines automotrices comportant plu- sieurs moteurs de traction. Ces derniers sont alimentés par une pompe d'entraînement commune 1, à cylindrée variable. Un moteur à cylindrée variable 2 pouvant être ramené dans une position nulle et un moteur à cylindrée constante 3 sont branchés hydrauliquement en parallèle. Le moteur à cylindrée variable 2 agit par l'intermédiaire d'une transmission embrayable 4 et le mo- teur à cylindrée constante 3 par l'intermédiaire de la transmission 5 sur une sortie commune 6. Cette dernière peut être représentée par un arbre d'entraînement d'essieu, qui est en prise avec une unité d'entraînement d'essieu 7. Comme le montre le dessin, un embrayage 8 est prévu entre le moteur à cylindrée variable 2 et la sortie 6. Pour l'invention il est équivalent, du point de vue du principe, d'insérer l'embrayage 8 mentionné précédemment non pas entre la transmission 4 et la sortie 6, mais entre le moteur à cylindrée variable 2 et la transmission 4. Le rapport de démultiplication de la transmission embrayable 4 et de la transmission 5 est choisi différent par rapport à la sortie 6. Alors que, dans le cas de la transmission 5 du moteur à cylindrée constante 3, ce rap- port est approximativement le même, conformément à l'in- vention on l'a choisi plus élevé dans le cas de la trans- mission embrayable 4, qui est raccordée au moteur à cylin- drée variable 2. On n'a pas représenté, bien qu'on puisse aisément l'imaginer, l'agencement d'un dispositif d'entraînement en déplacement, dans lequel le moteur à cylindrée variable 2 et le moteur à cylindrée constante 3 peuvent agir sur des arbres moteurs différents, moyennant le montage intercalé de transmissions. Le rapport de démultiplication, qui doit être globalement respecté entre chaque moteur d'entraînement et la sortie, doit être rapporté à la gran- deur de sortie commune alors encore présente. Ici on peut se baser par exemple sur la vitesse tangentielle des roues motrices. De même on n'a pas représenté de façon détaillée, bien qu'on puisse l'imaginer aisément de la même manière, l'agencement d'un dispositif hydrostatique d'entraînement en déplacement, dans lequel le moteur à cylindrée constante 3, c'est-à-dire le moteur dont le volume d'aspiration est constant, est remplacé par un moteur de traction comportant un volume d'aspiration variable correspondant à celui du moteur à cylindrée variable 2. En outre on peut se représenter, sans que ceci n'entraîne aucune limitation pour l'invention, l'agencement 264ó4215 d'un dispositif d'entraînement dans lequel le moteur à cy- lindrée constante 3 agit sans le montage intercalé d'une transmission, c'est-à-dire directement, sur la sortie 6. Le fonctionnement du dispositif d'entraînement décrit précédemment s'effectue de telle sorte que, dans le cas d'un besoin élevé d'une force de traction, c'est-à-dire à de faibles vitesses, tous les moteurs de traction agis- sent sur les essieux moteurs en étant réglés sur leurs volumes maximum d'aspiration. Une fois que la pompe d'en- traînement a atteint son angle de pivotement maximum, qui correspond au volume refoulé maximum, l'angle de pivotement du moteur à cylindrée variable, pour lequel il est possible d'avoir l'angle de réglage a=0, commence à diminuer et ce jusqu'à un angle de pivotement pour lequel soit la vitesse de rotation maximale admissible pour ce moteur à cylindrée variable est atteinte, soit on renonce à un autre fonction- nement prévu, en raison du rendement de plus en plus mau- vais obtenu lorsque l'angle de réglage diminue de plus en plus. Une fois atteinte cette position limite, le moteur à cylindrée variable 2 est amené selon une transition rapide, c'est-à-dire de façon brusque, à l'angle de réglage a=O ou au moins jusque dans la gamme correspondant à l'autoblocage et est déconnecté de la sortie 6 par l'intermédiaire de l'embrayage 8. Simultanément, l'angle de pivotement de la pompe d'entraînement 1 doit être réduit de façon transi- toire, étant donné qu'aucun écoulement partiel d'huile sup- plémentaire n'est alors envoyé au moteur à cylindrée va- riable 2. Pour accroître plus encore la vitesse de déplace- ment obtenue au moyen du moteur à cylindrée constante 3, qui agit encore, la pompe d'entraînement i commence à nou- veau à pivoter. La vitesse finale est atteinte lorsque le moteur à cylindrée constante 3 ou, dans le cas d'une forme de réalisation comportant plusieurs moteurs à cylindrée constante, ces moteurs ou bien, dans le cas de l'utilisa- tion d'un ou plusieurs moteurs à cylindrée variable, ces moteurs, atteignent la vitesse de rotation admissible dé- terminée sur la base de points de vue techniques et écono- miques. Dans le cas d'une réduction de la vitesse à par- tir de gammes supérieures de vitesses, les différentes étapes et opérations décrites précédemment sont exécutées en sens inverse. Dans le cas d'un besoin déterminé d'une force de traction dans la gamme à des vitesses inférieures, l'embrayage 8 est à nouveau enclenché et le moteur à cy- lindrée variable 2 est à nouveau mis en action. REVENDICATIONS 1. Dispositif hydrostatique d'entraînement en dé- placement, réglable progressivement, pour des machines au- tomotrices comportant plusieurs moteurs de traction, qui sont alimentés par une pompe commune réglable d'entraîne- ment, caractérisé en ce qu'il est prévu au moins un moteur à cylindrée variable (j pouvant être ramené dans une posi- tion nulle et au moins un moteur à cylindrée constante (3), ces moteurs étant branchés hydrauliquement en parallèle et agissant, dans au moins un cas, par l'intermédiaire d'une transmission (4,5), -sur une sortie commune (6), un em- brayage (8) étant prévu entre le moteur à cylindrée va- riable (2) et la sortie (6). 2. Dispositif d'entraînement en déplacement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les rapports de démultiplication de la transmission (4) située entre le mo- teur à cylindrée variable (2) et la sortie (6) et de la transmission (5) située entre le moteur à cylindrée constante (3) et la sortie (6) sont différents. 3. Dispositif d'entraînement en déplacement selon la revendication 2, caractérisé en ce que le rapport de dé- multiplication de la transmission embrayable (4) située entre le moteur à cylindrée variable (2) et la sortie (6) est supérieur au rapport de démultiplication de la trans- mission (5) située entre le moteur à cylindrée constante (3) et la sortie (6). 4. Dispositif d'entraînement en déplacement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la sortie (6) est représentée par un arbre d'entraînement d'un essieu. 5. Dispositif d'entraînement en déplacement selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans le cas d'arbres indépendants d'entraînement d'essieux, la sortie (6) est représentée par la vitesse tangentielle des roues motrices. 6. Dispositif hydrostatique d'entraînement en dé- placement pour des machines automotrices comportant plu- sieurs moteurs de traction, qui sont alimentés par une pom- pe commune d'entraînement à cylindrée variable, caractérisé en ce qu'il est prévu des premier et second moteurs à cy- lindrée variable, pouvant être ramenés dans une position nulle, ces moteurs étant branchés hydrauliquement en paral- lèle et agissant, pour au moins l'un d'eux par l'intermé- diaire d'une transmission, sur une sortie commune, un em- brayage (8) étant prévu entre le premier moteur à cylindrée variable et la sortie. 7. Procédé pour faire fonctionner un dispositif d'entraînement selon les revendications 1 à 5 prises dans leur ensemble, caractérisé en ce qu'il inclut les étapes opératoires suivantes: a) pour faire démarrer la machine automotrice, on alimente les moteurs de traction, qui sont tous réglés sur le vo- lume d'aspiration maximum, en utilisant un angle de pi- votement croissant pour la pompe d'entraînement (1); b) dans le cas o la pompe d'entraînement (1) est réglée sur l'angle de pivotement maximum, le moteur à cylindrée variable (2) est ramené continûment jusque dans la posi- tion limite correspondant à sa vitesse de rotation maxi- male admissible déterminée selon des points de vue tech- niques ou économiques; c) une fois atteinte la position limite, on amène brusque- ment l'angle variable du moteur à cylindrée variable (2) dans la position d'autoblocage et on réduit l'angle de pivotement de la pompe d'entraînement (1), d'une valeur égale à celle qui correspondait au dernier volume d'aspiration du moteur à cylindrée variable (2) et, au moyen de l'embrayage (8), on déconnecte le moteur à cy- lindrée variable (2) de la sortie; d) on augmente à nouveau l'angle de pivotement de la pompe d'entraînement (1) jusqu'à sa valeur maximale, ce qui permet d'obtenir la vitesse maximale d'entraînement; et e) pour réduire à nouveau la vitesse de rotation d'entraî- nement de la sortie (6), on exécute en sens inverse les étapes et opérations précédentes. 8. Procédé pour faire fonctionner un dispositif d'entraînement en déplacement selon la revendication 6, ca- ractérisé par les étapes opératoires suivantes: a) pour faire démarrer la machine automotrice, on alimente les moteurs de traction, qui sont tous réglés sur le vo- lume d'aspiration maximum, en utilisant un angle de pi- votement croissant pour la pompe d'entraînement (1); b) dans le cas o la pompe d'entraînement (1) est réglée sur l'angle de pivotement maximum, le moteur à cylindrée variable (2) est ramené continûment jusque dans la posi- tion limite correspondant à sa vitesse de rotation maxi- male admissible déterminée selon des points de vue tech- niques ou économiques; c) une fois atteinte la position limite, on amène brusque- ment l'angle variable du moteur à cylindrée variable (2) dans la position d'autoblocage et on réduit l'angle de pivotement de la pompe d'entraînement (1), d'une valeur égale à celle qui correspondait au dernier volume d'aspiration du moteur à cylindrée variable (2) et, au moyen de l'embrayage (8), on déconnecte le moteur à cy- lindrée variable (2) de la sortie; d) on augmente à nouveau l'angle de pivotement de la pompe d'entraînement (1) jusqu'à sa valeur maximum, et, une fois cet angle atteint, on ramène continûment le second moteur à cylindrée variable jusqu'à la valeur limite de sa vitesse de rotation maximale admissible déterminée selon des points de vue techniques ou économiques, ce qui permet d'obtenir la vitesse de rotation maximale d'entraînement; et e) pour réduire à nouveau la vitesse de rotation d'entraî- nement de la sortie (6), on exécute en sens inverse les étapes et opérations précédentes.