Brevet FR2794818A1 — publié le 20001215

tf 2794818 Installation hydraulique L'invention concerne une installationhydraulique pour alimenter un consommateur hydraulique, pour des véhicules automobiles, - avec un réservoir à pression, dans lequel un fluide hydraulique est stocké et peut être sollicité par une pression, avec un accumulateur de pression qui stocke la pression sous la forme d'énergie potentielle et sollicite ainsi le fluide hydraulique du réservoir à pression par cette pression, - avec une pompe à fluide hydraulique qui véhicule le fluide hydraulique depuis le réservoir à pression ou bien dans le réservoir à pression, - avec un moteur électrique qui entraîne la pompe à fluide hydraulique, et - avec une commande qui actionne le moteur électrique, Une telle installation hydraulique est connue, par exemple, par le DE 37 26 979 Al, et présente un réservoir à pression dans lequel un fluide hydraulique est stocké et est susceptible d'être sollicité par une pression. Le réservoir à pression est alors constitué par une première chambre d'un cylindre, dans lequel un piston est déplaçable axialement et assure la séparation axiale entre deux chambres dans le cylindre. La deuxième chambre de cylindre constitue alors un accumulateur de pression, pouvant être chargé pneumatiquement, et stocke la pression y régnant sous la forme d'énergie potentielle et qui sollicite, par cette pression, par l'intermédiaire du piston réglable, le fluide hydraulique du réservoir à pression. De plus, l'installation hydraulique connue présente une pompe à fluide sous pression qui véhicule le fluide hydraulique depuis le réservoir à pression ou bien dans le réservoir à pression, étant prévu un moteur électrique qui entraîne la pompe à fluide hydraulique. Enfin, l'installation hydraulique dispose d'une commande servant à l'actionnement du moteur électrique. L'installation hydraulique connue présente un boîtier support qui est d'une configuration complexe et coûteuse, dans laquelle le réservoir à pression, l'accumulateur de pression, la pompe à fluide hydraulique et le moteur hydraulique sont logés. Un boîtier de la pompe -à fluide hydraulique est alors réalisé d'une seule pièce avec le boîtier support et un couvercle du boîtier support sert de boîtier au moteur électrique. Grâce à ces dispositions, les différents constituants de l'installation électrique sont intégrés du point de vue de la construction dans le boîtier support, faisant qu'on obtient un mode de construction particulièrement compact. Avec cette construction intégrée, l'installation hydraulique connue est optimisée pour un but d'utilisation déterminé, afin un profil d'exigence déterminé, en particulier pour un type de véhicule déterminé. Si cependant l'installation hydraulique connue doit être adaptée à un autre profil d'exigence, en particulier si l'installation hydraulique doit être utilisée pour un autre type de véhicule, ceci ne peut être fait sans poser problème. Par exemple, il faut équiper tant une petite voiture qu'également une limousine de gros volume avec une telle installation hydraulique. Afin que ceci soit possible, on peut prévoir deux installations hydrauliques différents, dont l'une est optimisée pour les petites voitures et l'autre pour la limousine de gros volume. Ceci cependant est lié à des coûts de fabrication élevés. En variante à cela dans les deux types de véhicule on peut utiliser une installation hydraulique unique, pouvant satisfaire les deux profils de prestation ou performance. Usuellement, l'installation hydraulique est alors surdimentionnée pour un grand nombre des cas d'utilisation, faisant qu'ici également on a à subir des coûts augmentés. En outre, lorsqu'il s'agit d'une petite voiture, souvent le volume nécessaire au montage d'une installation électrique, qui présente le profil de performance d'une grosse limousine, fait défaut. En particulier au niveau de la fabrication des véhicules, qui, usuellement, s'effectue dans le cadre d'une fabrication en grande série, il y a un besoin pressant, d'une part, d'offrir une large palette de modèles et, d'autre part, de maintenir aussi faible que possible les coûts de fabrication nécessaires pour cela. La présente invention traite le problème de la configuration d'une installation hydraulique du type cité au début, de manière que les coûts de réalisation des différentes variantes soient réduits. Ce problème est résolu, selon l'invention, par une installation hydraulique caractérisée par le fait que - le réservoir à pression est réalisé forme de boîtier support sur lequel sont montés l'ensemble des constituants de l'installation hydraulique, de manière que l'installation hydraulique constitue un ensemble de montage susceptible d'être monté complet, - la commande est logée dans un appareil de commande, - les constituants que sont l'appareil de commande, la pompe à fluide hydraulique et le moteur électrique, présentent chacun un boîtier propre, comprenant l'ensemble des composants du constituant spécifique, et constituent un module susceptible d'être monté complet, - au moins l'accumulateur de pression et le module de pompe sont montés à l'intérieur du réservoir à pression et les autres modules étant montés extérieurement sur le réservoir à pression. *L'invention repose sur l'idée générale de constituer une installation hydraulique de façon modulaire, le réservoir à pression servant simultanément de boîtier support sur lequel les différents modules sont montés. Il est d'une importance particulière alors de proposer que chacun des modules présente un boîtier propre, dans lequel, respectivement sur lequel, l'ensemble des composants du module spécifique sont disposés, faisant que le module spécifique constitue un ensemble de montage pouvant être monté complet. Grâce à cette disposition, on peut monter par assemblage, rapidement et avec des processus de montage standardisés ou uniformisés, l'installation hydraulique spécifique, selon le principe d'un jeu de construction, de manière correspondante au profil d'exigences spécifique. Si par exemple une variante d'installation hydraulique demande d'avoir un moteur hydraulique dont la puissance est supérieure, on va utiliser lors du montage de l'installation hydraulique un module de moteur électrique contenant un moteur électrique ayant la puissance souhaitée. iu fait que, par un remplacement des différents modules, l'installation hydraulique peut être adaptée de façon simple aux différents profils d'exigence, les coûts nécessaires à cette fin sont relativement faibles. L'installation hydraulique selon l'invention se distingue également par une haute flexibilité et une haute capacité d'adaptation à différents profils d'exigence et de puissance-performance, en particulier au niveau des différentes conditions de montage d'intégration. De manière correspondante à une forme de réalisation avantageuse, outre le module de pompe, également le module de moteur peut être disposé à l'intérieur du réservoir à pression si bien qu'un arbre d'entraîneient du moteur électrique n'a pas à être passé à travers la paroi extérieure du réservoir à pression. En outre, le moteur hydraulique peut alors être réalisé plus simplement également, tel que ce que l'on appelle un moteur à "rotor sec", aucun problème de fuites ne se posant alors. Dans le cas d'une telle forme de réalisation, de préférence, on monte le module de pompe sur le module du moteur et le module du moteur sur le réservoir à pression, si bien qu'il est indifférent pour le montage du module de pompe de savoir quel est le module de moteur qu'on utilise. D'autres caractéristiques et avantages importants de l'installation hydraulique selon l'invention résultent des sous-revendications, des dessins et de la description afférente des Figures, faite à l'aide des dessins. Il est évident que les caractéristiques citées ci-dessus et celles allant encore être explicitées ci-après sont utilisables, non seulement dans la combinaison chaque fois indiquée, mais au contraire également dans d'autres combinaisons ou solitairement, sans quitter le cadre de la présente invention. Des exemples de réalisation préférés de l'invention sont représentés dans les dessins et vont être explicités plus en détail dans la description ci-après. Dans le dessin, schématiquement, La Fig. 1 est une représentation de principe d'une première forme de réalisation d'une installation hydraulique selon l'invention, La Fig. 2 est une représentation de principe telle que la Fig. 1 cependant d'une deuxième forme de réalisation de l'installation hydraulique selon l'invention, La Fig. 3 est une représentation de principe telle que sur la Fig. 1, cependant d'une troisième forme de réalisation de l'installation hydraulique selon l'invention. De manière correspondante aux Figs. 1 à 3, une installation hydraulique selon l'invention présente un réservoir à pression 2, qui est réalisé sous la forme d'un boîtier support pour l'ensemble de l'installation hydraulique 1. A cette fin, le réservoir à pression 2 est équipé de moyens de fixation usuels non représentés. Un accumulateur à pression 3 réalisé sous la forme d'accumulateur à membrane ou à vessie est disposé à l'intérieur du réservoir à pression 2 et est représenté schématiquement sur les Figs. 1 à 3 par une membrane 5 susceptible d'être gonflée par une soupape 4. En outre, on trouve dans le réservoir à pression 2 un fluide hydraulique 6, par exemple de l'huile hydraulique, pouvant être sollicitée par une pression au moyen de l'accumulateur à pression 3. A cette fin, la membrane 5 est remplie, par la soupape 4, d'un gaz, par exemple de l'air jusqu'à ce que la pression souhaitée s'établisse. A l'intérieur du réservoir à pression 2 est en outre logée à l'extérieur une pompe à fluide hydraulique 7, en particulier une pompe à roues dentées ou bien une pompe à cellules semi-rotative qui présente un premier raccordement 8, à l'aide duquel la pompe 7 communique avec l'intérieur du réservoir à pression 2. En outre, la pompe 7 présente un deuxième raccordement 9 relié par une conduite 10 sortie du réservoir à pression 2. La pompe 7 est réalisée sous la forme de module (module de pompe 7) et présente à cette fin un carter de pompe 12 dans lequel l'ensemble des composants de la pompe 7 sont intégrés, si bien que le module de pompe 7 constitue une unité de montage pouvant être montée complète. La pompe 7 est conçue pour produire un transfert bidirectionnel, si bien qu'elle peut tant sortir du fluide hydraulique du réservoir à pression 2 qu'également en introduire dans ce réservoir à pression 2. Ce mode de fonctionnement bidirectionnel de la pompe est indiqué par des doubles flèches a au niveau des raccordements 8 et 9, respectivement de la conduite 10. L'installation hydraulique 1 selon l'invention présente en outre un moteur électrique 11 qui est relié en entraînement à la pompe 7. Le moteur électrique 11 est également réalisé sous la forme d'un module (module moteur 11), ce pourquoi le moteur électrique 11 présente un boîtier moteur 13 dans lequel sont intégrés l'ensemble des composants du moteur électrique 11, si bien que le module de moteur 11 constitue également un ensemble de montage pouvant être monté complet. Un appareil de commande 14 raccordé au module de moteur 11 est prévu pour actionner l'installation hydraulique 1, respectivement le moteur électrique 11 et ainsi la pompe 7. L'appareil de commande 14 présente un boîtier d'appareil 15, dans lequel sont intégrés l'ensemble des composants, en particulier une commande correspondante, de l'appareil de commande 14, si bien qu'également l'appareil de commande 14 est réalisé sous la forme de module (module de commande 14) et constitue un ensemble de montage pouvant être monté complet. Des lignes d'alimentation électriques 16, par l'intermédiaire desquelles l'installation hydraulique 1 est alimentée en énergie électrique, sont raccordées au module de commande 14. De manière correspondante à la figure 1, dans le cas d'une première forme de réalisation, le module de moteur 11 est disposé sur la face extérieure du réservoir à pression 2 et est relié en entraînement au module de pompe 7, en traversant une paroi 17 du réservoir à pression 2. La pompe 7 présente ici une ouverture de fuite 18 à travers laquelle peut s'échapper dans le réservoir à pression 2 une quantité de fuite qui s'est produite dans le module de pompe 7. De manière correspondante à une deuxième forme de réalisation, selon la figure 2, le module de moteur 11 est également monté à l'intérieur du réservoir à pression 2, dans ce cas le module de commande 14 étant raccordé au module de moteur 11 en passant à travers la paroi 17 du réservoir à pression 2. Le module de pompe 7 est ici relié directement au module de pompe 11. Dans le cas de la forme de réalisation représentée sur la figure 2, le module de pompe 11 est équipé d'une ouverture de fuite 19 par laquelle une quantité de fluide, produite à la pompe 7 et au moteur électrique 11, peut s'échapper dans le réservoir à pression 2. Tandis que le moteur électrique 11 est de préférence réalisé sous la forme de ce que l'on appelle un moteur à "rotor sec" dans la forme de réalisation de la figure 1, le moteur électrique 11 peut être ce de préférence que l'on appelle un moteur à "rotor humide" dans le cas de la forme de réalisation de la figure 2. Il ne se pose alors aucun problème de joint d'étanchéité du fait que, tant le moteur électrique 11, qu'également la pompe 7 sont complètement disposés à l'intérieur du réservoir à pression 2. Dans le cas des formes de réalisation des figures 1 et 2, l'installation hydraulique 1 communique par la conduite 10 avec un consommateur hydraulique non représenté, par exemple avec un élément de réglage du train de roulement et peut, selon les besoins, amener du fluide hydraulique 6 à cet élément de réglage, ou bien en évacuer, afin de régler la pression hydraulique souhaitée dans l'élément de réglage respectif. Au moyen de l'accumulateur de pression 3, le fluide hydraulique 6 contenu dans le réservoir à pression 2 est exposé à une précontrainte statique, si bien que la pompe 7 peut travailler à un niveau de pression supérieur. De manière correspondante à la figure 3, dans le cas d'une troisième forme de réalisation de l'installation hydraulique selon l'invention, le module de moteur 11 est de nouveau disposé en face extérieure du réservoir à pression 2. L'ouverture de fuite 18 est ici reliée à une conduite 20 sortie du réservoir à pression 2. Sur le réservoir à pression 2 est en plus raccordée une soupape 21 qui peut être réalisée sous la forme d'un module. A la différence des formes de réalisation décrites précédemment, dans le cas de la forme de réalisation décrite sur la figure 3, un consommateur de fluide hydraulique est alimenté, de préférence par l'intermédiaire de la soupape 21, avec du fluide hydraulique, respectivement avec une pression hydraulique. La pompe 7 sert alors essentiellement à procéder au rechargement du réservoir à pression 2 ou à la conservation du niveau de pression dans le réservoir à pression 2. De manière correspondante, la conduite 10 communique, par exemple, avec un réservoir à fluide sous pression qui est relativement sans pression et qui n'est pas représenté, sachant que, de préférence également, la conduite 20 est reliée à ce réservoir à fluide sous pression, afin d'évacuer la fuite par rapport à un niveau de pression inférieur. Il est évident que, pour monter le module de pompe 7 sur le réservoir à pression 2 (figures 1 et 3), ou bien sur le module de moteur il (figure 2), et pour monter le module de moteur 11 sur le réservoir à pression 2 (figures 1 à 3), respectivement sur le module de pompe 7 (figure 2), ainsi que pour monter le module de commande 14 sur le moteur de module 11 (figures 1 et 3), ou bien sur le réservoir à pression 2 (figure 2), des interfaces correspondantes sont constituées sur les composants respectifs, interfaces permettant un montage simple du module 7, 11, 14. Ces interfaces contiennent chacune, suivant les cas, des moyens de fixation mécaniques et/ou des moyens d'accouplement mécaniques en entraînement et/ou des moyens de raccordement électriques. Les avantages de l'installation hydraulique 1 à construction modulaire sont alors d'une importance particulière si, de l'un ou de l'autre module 7, 11, 14, il existe plusieurs variantes pouvant être combinées ensemble à volonté. Par exemple, l'installation hydraulique 1 peut être équipée, de façon particulièrement simple, d'une motorisation différente, en montant le module de moteur 11 chaque fois adapté au moment de l'assemblage de l'installation hydraulique 1. Il est évident que les interfaces précitées entre les différents constituants de l'installation hydraulique 1 sont standardisées, de manière qu'il n'y ait aucune différence au stade du montage, que l'on monte une certaine variante de module, ou bien une autre variante de module. REVENDICATIONS 1. Installation hydraulique pour alimenter ux consommateur hydraulique, pour des véhicules automobiles, - avec un réservoir à pression (2), dans lequel un fluide hydraulique (6) est stocké et peut être sollicité par une pression, - avec un accumulateur de pression (3) qui stocke la pression sous la forme d'énergie potentielle et sollicite ainsi le fluide hydraulique (6) du réservoir à pression (2) par cette pression, - avec une pompe à fluide hydraulique (7) qui véhicule le fluide hydraulique (6) depuis le réservoir à pression (2) ou bien dans le réservoir à pression (2), - avec un moteur électrique (11) qui entraîne la pompe à fluide hydraulique (7), et - avec une commande qui actionne le moteur électrique (11), caractérisée en ce que - le réservoir à pression (2) est réalisé forme de boîtier support sur lequel sont montés l'ensemble des constituants de l'installation hydraulique (1), de manière que l'installation hydraulique (1) constitue un ensemble de montage susceptible d'être monté complet, - la commande est logée dans un appareil de commande (14), - les constituants que sont l'appareil de commande (14), la pompe à fluide hydraulique (7) et le moteur électrique, présentent chacun un boîtier (12, 13, 15) propre, comprenant l'ensemble des composants du constituant (7, 11, 14) spécifique, et constituent un module (7, 11, 14) susceptible d'être monté complet, - au moins l'accumulateur de pression (3) et le module de pompe (7) sont montés à l'intérieur du réservoir à pression (2) et les autres modules (11; 11, 14) étant montés extérieurement sur le réservoir à pression (2). 2. Installation hydraulique selon la revendication 1, caractérisée en ce que le module de moteur (11) est également disposé à l'intérieur du réservoir à pression (2), le module de pompe (7) étant monté sur le module de moteur (11), et le module de moteur de moteur (11) étant monté sur le réservoir à pression (2). 3. Installation hydraulique selon la revendication 1 ou 2; caractérisée en ce qu'un échangeur de chaleur est monté sur le réservoir à pression (2), qui présente un carter englobant l'ensemble des composants de l'échangeur de chaleur et constitue un module susceptible d'être monté complet. 4. Installation hydraulique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'un élément de réglage, par exemple une soupape (21), est monté sur le réservoir à pression (2) ou sur le module de pompe (7), présentant un boîtier englobant l'ensemble des composants de l'élément de réglage et constituant un module susceptible d'être monté complet. 5. Installation hydraulique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la pompe à fluide hydraulique (7) véhicule le fluide hydraulique (6) sollicité par une pression, depuis le réservoir à pression (2) vers un consommateur ou bien d'un consommateur vers le réservoir à pression (2). 6. Installation hydraulique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le réservoir à pression (2) présente un échappement pouvant être commandé par une soupape de commande (21), échappement à l'aide duquel le fluide hydraulique (6) sollicité par une pression peut être véhiculé de façon commandée depuis le réservoir à pression (2) vers un consommateur ou, de façon commandée, depuis un consommateur au réservoir à pression (2), pompe à fluide hydraulique (7) véhiculant, selon les besoins, le fluide hydraulique (6) entre un réservoir à fluide sous pression et le réservoir à pression (2). 7. Installation hydraulique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'accumulateur de pression (3) est réalisé sous la forme d'un accumulateur à membrane ou à vessie, ou bien d'un accumulateur à piston.