Brevet FR2780524A1 — publié le 19991231

L'invention se rapporte à un procédé de commande d'une pression hydraulique pilote régnant dans un conduit correspondant qui est raccordé par un orifice d'étranglement à un conduit sous pression constante et par un conduit de dérivation et une soupape pilote à un orifice de reflux, un organe mobile de la soupape pilote libérant progressivement en fonction de son mouvement une section de circulation allant du conduit de dérivation à l'orifice de reflux. L'invention se rapporte par ailleurs à un dispositif de génération d'une pression pilote, comprenant un conduit dans lequel règne une pression sensiblement constante de liquide, un conduit pilote qui est raccordé par un orifice d'étranglement au conduit sous pression15 constante et un conduit de dérivation qui part du conduit pilote et qui est raccordé par une soupape pilote à un orifice de reflux. Des distributeurs de commande sont fréquemment attaqués dans les systèmes hydrauliques de commande par des soupapes pilotes qui prélèvent une pression pilote, par l'intermédiaire d'un orifice d'étranglement et d'un orifice commandé de soupape, sur des conduits hydrauliques dans lesquels règne une pression pratiquement constante. La figure 4 représente un exemple d'un tel système hydraulique connu: une pompe 6 génère dans un conduit principal 8 une pression hydraulique à partir de laquelle une soupape 10 délivrant une pression constante ou une soupape de réglage de pression génère une pression pratiquement constante qui règne dans un conduit correspondant 12. Le conduit 12 sous pression contante est raccordé par un orifice d'étranglement 14 ayant une section prescrite à une soupape pilote 16 dont l'organe mobile 18 libère selon sa position une liaison entre un conduit de dérivation 22, qui effectue une prise en aval de l'orifice d'étranglement 14 sur un conduit pilote 20, et un orifice de reflux 24. Ce dernier est raccordé à un réservoir ou à un puisard. 2 2780524 Le conduit pilote 20 est raccordé à une soupape à coulisse, telle qu'un manodétendeur, qui est attaquée par la pression régnant dans ce conduit 20 et qui commande la pression régnant dans un conduit de commande 28 qui de son 'côté attaque par exemple un embrayage automatisé, une boîte à vitesses RVT ou analogue. La soupape 10 délivrant une pression constante, par exemple une soupape de réglage de pression, la soupape pilote 16 et la soupape à coulisse 26 telle qu'un manodétendeur sont d'une structure connue et donc ne seront pas décrits. L'organe mobile 18 de la soupape pilote 16 est plus ou moins déplacé vers la gauche, dans la représentation de la figure 4, en fonction d'un champ magnétique qui est généré par une ou plusieurs bobines 30 et en conséquence qui ouvre plus ou moins la section de circulation de cette soupape 16. La référence 32 désigne une connexion électrique. Le mode d'exécution de l'exemple particulier est tel que l'organe mobile 18 est en appui contre son siège lorsque la bobine 30 reçoit l'alimentation maximale en courant, c'est à dire que la soupape pilote 16 est fermée. La figure 5 représente plus en détail un exemple d'une soupape pilote connue 16 ainsi que la disposition de l'orifice d'étranglement 14, du conduit 12 sous pression constante, du conduit de dérivation 22, de l'orifice 24 de reflux ou de retour au réservoir et du conduit pilote 20. La fonction de la soupape pilote 16 va être expliquée en regard de la figure 6 sur laquelle le courant en ampères passant par la bobine 30 est porté en abscisse et la pression pilote en bars, qui règne dans le conduit correspondant 20, est portée en ordonnée. Il est admis qu'une pression pratiquement constante comprise entre environ 5,0 et 5,3 bars règne dans le conduit correspondant 12. L'orifice d'étranglement 14, qui représente un diaphragme, a dans l'exemple représenté un diamètre de 0,8 mm. 3 2780524 Lors de l'alimentation maximale en courant (environ 1 A), l'organe mobile 18 de la soupape 16 est repoussé dans la représentation de la figure 5 vers la gauche contre son siège et il obture le passage menant au conduit de reflux 22 ou au conduit aboutissant au réservoir. Il en résulte dans le conduit de dérivation 22 et dans le conduit 20 une pression pilote maximale d'environ un peu moins de 5 bars. La pression régnant dans le conduit 12 sous pression constante n'est pas totalement atteinte dans le conduit pilote 20 en raison des pertes par fuite dans la soupape pilote 16 ainsi que d'éventuelles autres pertes par fuite. Si l'alimentation en courant de la bobine 30 chute, l'organe mobile de soupape 18 s'éloigne progressivement de son siège et libère progressivement le passage de circulation vers le réservoir ou vers l'orifice de reflux 24, de sorte que la pression régnant dans le conduit pilote 20 diminue. Si la bobine 30 n'est pas alimentée en courant, c'est à dire que la section de circulation de l'orifice de reflux ou de retour au réservoir est maximale, une pression pilote résiduelle comprise entre environ 0,2 et 0,4 bar subsiste. Cette pression pilote résiduelle correspond à la perte de pression qui résulte de la circulation du liquide du conduit 12 sous pression constante vers l'orifice 24 de reflux ou de retour vers le réservoir par l'entremise de l'orifice d'étranglement 14 et du conduit de dérivation 22. L'énergie cinétique du liquide passant par l'orifice d'étranglement 14 est en majeure partie finalement convertie en chaleur par tourbillonnement (représenté schématiquement sur la figure 5) se produisant immédiatement derrière l'orifice d'étranglement 14. Globalement, le phénomène décrit correspond à la courbe caractéristique que représente la figure 6 et qui diffère dans la plage des faibles alimentations en courant, donc des faibles pressions pilotes, plus ou moins fortement d'une relation linéaire entre l'alimentation en courant des 4 2780524 bobines 30 et donc entre l'actionnement de l'organe mobile de soupape 18 et la pression pilote. L'invention a pour objet de créer un procédé et un dispositif à l'aide desquels la pression pilote peut 'davantage être réduite en présence d'une faible alimentation en courant de la bobine, donc d'une soupape pilote pratiquement ouverte. Selon une particularité essentielle du procédé conforme à l'invention, l'orifice d'étranglement est disposé de manière que la circulation qui en sort en provenance du conduit sous pression constante, passe à travers le conduit pilote pour pénétrer dans le conduit de dérivation en faisant chuter par suite de sa vitesse la pression statique régnant dans le conduit pilote. Selon une particularité essentielle du dispositif conforme à l'invention, l'orifice d'étranglement est réalisé dans le conduit sous pression constante de manière que la circulation de liquide qui en sort passe au moins approximativement transversalement à travers le conduit pilote pour pénétrer dans le conduit de dérivation. Conformément à l'invention, l'énergie cinétique que contient la circulation sortant du conduit sous pression constante et passant par l'orifice d'étranglement pour pénétrer par l'entremise de la soupape pilote dans l'orifice de reflux est utilisée pour faire chuter davantage la pression régnant dans le conduit pilote. L'invention va être décrite plus en détail à titre d'exemple en regard des dessins schématiques annexés sur lesquels: la figure 1 illustre une disposition selon l'invention d'une soupape pilote ainsi que du conduit sous pression constante, de l'orifice d'étranglement et du conduit pilote, la figure 2 représente la courbe caractéristique de la relation entre la pression pilote et l'alimentation en courant de la soupape pilote, qui est obtenue par la disposition selon la figure 1, 2780524 la figure 3 représente une disposition selon l'invention qui diffère de celle de la figure 1. la figure 4 illustre le schéma hydraulique déjà expliqué de la commande par exemple d'un embrayage -automatisé, la figure 5 illustre l'art antérieur déjà décrit qui correspond à la disposition selon la figure 1 et la figure 6 illustre la courbe caractéristique d'une relation obtenue d'une disposition selon l'art o10 antérieur. La disposition selon la figure 1 diffère de celle de la figure 5 par le fait que l'orifice d'étranglement 14 est réalisé dans la paroi 34, qui est commune au conduit pilote 20 et au conduit 12 sous pression constante, de manière à être en face de la dérivation provoquée par le conduit 22 sur le conduit pilote 20. Ceci permet d'obtenir, comme' le montrent les lignes représentant schématiquement l'écoulement, que la circulation sortant du conduit 12 sous pression constante en passant par l'orifice d'étranglement 14 traverse le conduit pilote 20 pour pénétrer directement dans le conduit de dérivation 22 et pour être évacuée par l'entremise de la soupape pilote 16 (lorsque celle-ci est ouverte en conséquence) dans l'orifice 24 de reflux ou de retour dans le réservoir. La circulation résultante, orientée perpendiculairement à travers le conduit pilote , a une vitesse relativement grande en raison de la petitesse de l'orifice d'étranglement 14. Il résulte de cette vitesse que la pression statique régnant dans le conduit pilote 20 subit une réduction conformément à la loi de Bernouilli, de sorte que du liquide est entraîné par aspiration hors du conduit pilote 20 de manière analogue à celle d'une pompe à jet aspirant. La figure 2 représente l'effet résultant: En présence de fortes alimentations en courant (d'une soupape pilote 16 pratiquement fermée), la courbe caractéristique correspond à celle de la disposition selon la figure 5. En présence de faibles alimentations en 6 2780524 courant (d'une soupape pilote 16 pratiquement ouverte), l'effet décrit d'aspiration se fait sentir par le fait que la pression pilote chute davantage que sur la figure 3 et atteint la valeur 0 et même des valeurs légèrement négatives. Ainsi, la relation entre la pression pilote et l'alimentation en courant de la soupape pilote 16 ou l'ouverture de l'organe mobile de soupape est linéarisée même pour de grandes ouverture de la soupape ou de faibles pressions pilotes, ce qui signifie un agrandissement de la plage de travail. Pour de grandes pressions de commande, l'effet décrit est négligeable, car la vitesse de circulation est faible lorsque la soupape pilote est pratiquement fermée. Ceci permet d'obtenir globalement un agrandissement de la plage de travail dans laquelle la pression pilote attaque d'autres soupapes ou distributeurs ou manodétendeurs ou même d'autres dispositifs. On comprend qu'une relation linéaire entre pression pilote et force magnétique ou course de l'organe mobile de soupape est au moins approximativement obtenue. On comprend par ailleurs que l'effet décrit est d'autant meilleur ou fort que la vitesse de circulation allant de l'orifice d'étranglement 14 en passant par le conduit pilote 20 pour se diriger vers la soupape pilote 16 est grande. La figure 3 illustre un mode de réalisation différent de la figure 1 et qui est optimisé à cet effet: ÀA la différence du mode de réalisation de la figure 1, le conduit de dérivation 22 est réalisé de manière qu'il entre en ligne droite dans la soupape pilote 16, de sorte que des courbures de la circulation, qui sont la cause de pertes, sont évitées. Par ailleurs, la zone de dérivation ou la zone 36 d'entrée dans le conduit de dérivation 22 à la sortie du conduit pilote 20 est arrondie et comporte une réduction de section, de sorte que la circulation entre a vitesse élevée dans le conduit de dérivation 22 et amplifie l'effet décrit de jet aspirant. 7 2780524 Par ailleurs, la section rétrécie de la zone d'entrée 36 s'élargit progressivement de manière à éviter un tourbillonnement. Il est particulièrement avantageux pour des raisons énergétiques que l'étranglement 14 et la zone d'aspiration soient conçus de manière que pour 0 mA de courant magnétique, 0 bar de pression pilote soit aussi obtenu. Il peut être également avantageux que 0 bar de pression pilote soit obtenu pour un faible courant magnétique. Ceci est en particulier avantageux en présence de variations de température du fluide ou de variations de viscosité de ce dernier. Dans ces cas, une adaptation du courant magnétique permet d'adapter le point de fonctionnement dynamique de la pression pilote de 0 bar aux conditions de service. Un procédé de commande d'une pression hydraulique telle qu'une pression pilote qui règne dans un conduit correspondant, qui est raccordé par un orifice d'étranglement à un conduit sous pression constante et par un conduit de dérivation et une soupape pilote à un orifice de reflux, l'organe mobile de la soupape pilote libérant progressivement en fonction de son mouvement une section de circulation allant du conduit de dérivation à un orifice de reflux, est caractérisé en ce que l'orifice d'étranglement est disposé de manière que la circulation sortant du conduit sous pression constante par l'orifice d'étranglement et passant à travers le conduit pilote pour pénétrer dans le conduit de dérivation fait chuter la pression statique régnant dans le conduit pilote par suite de sa vitesse. Il va de soi qu'il est possible d'apporter diverses modifications au procédé et au dispositif décrits et représentés sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de commande d'une pression hydraulique pilote qui règne dans un conduit correspondant qui est raccordé par un orifice d'étranglement à un conduit sous -pression constante et par un conduit de dérivation et une soupape pilote à un orifice de reflux, un organe mobile de la soupape pilote libérant progressivement en fonction de son mouvement une section de circulation allant du conduit de dérivation vers l'orifice de reflux. caractérisé en ce que l'orifice d'étranglement est disposé de manière que la circulation qui en sort en provenance du conduit sous pression constante passe à travers le conduit pilote pour pénétrer dans le conduit de dérivation en faisant chuter par suite de sa vitesse la pression statique régnant dans15 ce conduit pilote. 2. Dispositif de génération d'une pression piloté, comprenant un conduit dans lequel règne une pression sensiblement constante de liquide, un conduit pilote qui est raccordé au conduit sous pression constante par un orifice d'étranglement et un conduit de dérivation qui part du conduit pilote et qui est raccordé par une soupape pilote à un orifice de reflux, caractérisé en ce que l'orifice d'étranglement est réalisé dans le conduit sous pression constante de manière que la circulation du liquide qui en sort passe au moins approximativement transversalement à travers le conduit pilote pour pénétrer dans le conduit de dérivation. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le conduit sous pression constante et le conduit pilote ont une paroi commune dans laquelle l'orifice d'étranglement est réalisé et en ce que le conduit de dérivation part du conduit pilote en face de l'orifice d'étranglement. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la zone d'admission du conduit de dérivation comporte un rétrécissement de section de manière que la circulation entrante présente une faible turbulence.