FR2491020A1 - ELECTRIC VEHICLE, ESPECIALLY A LIFT TRUCK, COMPRISING A HYDROSTATIC STEERING POWERED THROUGH A CLOSED CENTER DISTRIBUTOR - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un véhicule électrique, notamment un chariot élévateur, du type comprenant une pompe entraînée par un moteur électrique pour envoyer un fluide sous pression dans un circuit hydraulique principal, et une direction hydrostatique actionnée par un fluide dont la pression varie entre une pression minimum et une pression maximum, ce fluide provenant d'un circuit hydraulique secondaire par I'intermédaire d'un distributeur centre ferme. The present invention relates to an electric vehicle, in particular a forklift, of the type comprising a pump driven by an electric motor to send a fluid under pressure in a main hydraulic circuit, and a hydrostatic direction actuated by a fluid whose pressure varies between a pressure minimum and maximum pressure, this fluid coming from a secondary hydraulic circuit through a closed center distributor.
Dans les véhicules électriques de ce type, la mise sous pression du circuit hydraulique contenant le distributeur centre fermé de la direction hydrostatique est habituellement assurée par une pompe secondaire entraînée par un moteur électrique distinct du moteur entraînant la pompe du circuit hydraulique principal. Le moteur et la pompe utilisés pour cette mise en pression fonctionnent par intermittence de façon a charger un accumulateur oléo-pneumatique auquel est relié le distributeur a centre fermé de la direction hydrostatique. In electric vehicles of this type, the pressurization of the hydraulic circuit containing the closed center distributor of the hydrostatic steering is usually ensured by a secondary pump driven by an electric motor separate from the motor driving the pump of the main hydraulic circuit. The motor and the pump used for this pressurization work intermittently so as to charge an oleo-pneumatic accumulator to which the distributor with closed center of the hydrostatic direction is connected.
La solution actuelle présente toutefois un certain nombre d'inconvénients. Elle exige en effet la mise en place d'un deuxieme moteur électrique, ce qui augmente notablement le prix des véhicules électriques. Comme elle prévoit en outre que la mise en pression de l'accumulateur se fasse indépendamment de l'utilisation des organes de travail montés dans le circuit hydraulique principal, elle est à l'origine d'une émission de bruits de fonctionnement longue et fréquente, ainsi que d'une consommation électrique importante. The current solution, however, has a number of drawbacks. It indeed requires the installation of a second electric motor, which notably increases the price of electric vehicles. As it further provides that the pressurization of the accumulator is done independently of the use of the working members mounted in the main hydraulic circuit, it is the source of long and frequent operating noise emission, as well as significant electrical consumption.
La présente invention se propose de remédier à ces inconvénients et, pour ce faire, elle a pour objet un véhicule électrique du type sus-mentionné qui se caractérise en ce que le circuit hydraulique secondaire est alimenté en fluide par une pompe secondaire entraînée par le moteur électrique du circuit hydraulique principal et comporte une valve hydrostatique à commande électrique reliée au refoulement de la pompe secondaire et située en amont du distributeur à centre fermé, cette valve fonctionnant entre une premiere position dans laquelle elle délivre le fluide vers le distributeur et une seconde position dans laquelle elle dérive le fluide à la bâche, un clapet anti-retour placé en aval de la valve et interdisant le retour du fluide vers celle-ci, et au moins un accumulateur oléo-pneumatique inséré entre le clapet anti-retour et le distributeur, des moyens de commande pilotés par la pression à l'intérieur de l'accumulateur étant prévus pour déclencher la mise en route du moteur électrique et amener la valve dans sa première position lorsque la pression à l'intérieur de l'accumulateur est inférieure ou égale à la pression minimum et pour amener la valve dans sa seconde position quand la pression à l'intérieur de l'accumulateur atteint la pression maximum. The present invention proposes to remedy these drawbacks and, to do this, it relates to an electric vehicle of the above-mentioned type which is characterized in that the secondary hydraulic circuit is supplied with fluid by a secondary pump driven by the motor. electric of the main hydraulic circuit and includes an electrically controlled hydrostatic valve connected to the discharge of the secondary pump and located upstream of the closed center distributor, this valve operating between a first position in which it delivers the fluid to the distributor and a second position in which it diverts the fluid to the tank, a non-return valve placed downstream of the valve and preventing the return of the fluid towards the latter, and at least one oleo-pneumatic accumulator inserted between the non-return valve and the distributor , control means controlled by the pressure inside the accumulator being provided to trigger the starting of the electric motor stick and bring the valve to its first position when the pressure inside the accumulator is less than or equal to the minimum pressure and to bring the valve to its second position when the pressure inside the accumulator reaches maximum pressure.
Grâce à cet ensemble de dispositions, le moteur électrique qui était jusqu'ici nécessaire pour permettre la mise sous pression du circuit hydraulique secondaire peut donc être supprimé. Il s'ensuit évidemment une diminution notable du prix de revient des véhicules électriques. Thanks to this set of provisions, the electric motor which was hitherto necessary to allow the secondary hydraulic circuit to be pressurized can therefore be eliminated. This obviously results in a significant decrease in the cost price of electric vehicles.
-Par ailleurs, comme le circuit hydraulique secondaire comporte une valve hydrostatique pouvant être mise à la bâche dès que la pression dans l'accumulateur atteint la valeur maximum permise, il est parfaitement protégé contre les éventuelles détériorations causées par des surpressions accidentelles. -Furthermore, as the secondary hydraulic circuit includes a hydrostatic valve which can be put on the cover as soon as the pressure in the accumulator reaches the maximum permitted value, it is perfectly protected against any deterioration caused by accidental overpressures.
Avantageusement, les moyens de commande ramènent la valve dans sa première position dès que la pression à l'intérieur de l'accumulateur devient inférieure à la pression maximum. Advantageously, the control means return the valve to its first position as soon as the pressure inside the accumulator becomes less than the maximum pressure.
Ainsi, lorsque le moteur électrique est mis en route pour alimenter le circuit hydraulique principal et permettre le fonctionnement des organes de travail de ce dernier, il peut assurer la recharge de l'accumulateur avant même que la pression régnant dans celui-ci descende au-dessous de la pression minimum prescrite. Le temps pendant lequel le moteur doit tourner, uniquement pour recharger l'accumulateur, peut donc être réduit de façon notable, ce qui contribue à réduire l'émission des bruits de fonctionnement ainsi que la consommation électrique. Thus, when the electric motor is started to supply the main hydraulic circuit and allow the working members of the latter to operate, it can ensure the recharging of the accumulator even before the pressure prevailing in it drops below below the minimum pressure prescribed. The time during which the engine must run, only to recharge the accumulator, can therefore be reduced significantly, which contributes to reducing the emission of operating noise as well as the electrical consumption.
De préférence, un dispositif de temporisation est associé aux moyens de commande pour provoquer l'arrêt du moteur électrique légèrement après que la pression dans l'accumulateur a atteint la pression maximum et quand le circuit hydraulique principal n'est pas utilisé. Preferably, a timing device is associated with the control means to cause the electric motor to stop slightly after the pressure in the accumulator has reached the maximum pressure and when the main hydraulic circuit is not used.
Le dispositif de temporisation évite ainsi que le moteur tourne inutilement tant qu'il n'est pas utilisé pour entraîner la pompe du circuit principal. The timer thus prevents the motor from running unnecessarily until it is used to drive the main circuit pump.
Il pernet en outre de couper l'alimentation du moteur lorsque 11 intensité du courant électrique se trouve réduite. It also makes it possible to cut off the power supply to the motor when the intensity of the electric current is reduced.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, les moyens de commande comprennent un dispositif de conversion sensible à la pression à l'intérieur de l'accumulateur et délivrant une tension électrique proportionnelle à cette pression, et un dispositif électronique de commutation à deux valeurs de seul correspondant respectivement à la pression minimum et à la pression maximum, ce dispositif électrique étant piloté par la tension délivrée par le dispositif de conversion et délivrant un signal de commande du fonctionnement du moteur électrique et un signal de commande du changement de position de la valve. According to a preferred embodiment of the invention, the control means comprise a conversion device sensitive to the pressure inside the accumulator and delivering an electrical voltage proportional to this pressure, and an electronic switching device with two single values corresponding respectively to the minimum pressure and to the maximum pressure, this electrical device being controlled by the voltage delivered by the conversion device and delivering a signal for controlling the operation of the electric motor and a signal for controlling the change in position of the valve.
Selon ce mode de réalisation, le dispositif de conversion peut par exemple comprendre un vérin dont le piston délimite une chambre reliée à l'accumulateur et est déplaçable à l'encontre de l'action d'un ressort de rappel sous l'action de la pression régnant dans l'accumulateur, et un transducteur excité par le déplacement du piston du vérin. According to this embodiment, the conversion device can for example comprise a jack whose piston delimits a chamber connected to the accumulator and is movable against the action of a return spring under the action of the pressure prevailing in the accumulator, and a transducer excited by the displacement of the piston of the jack.
Un mode d'exécution de la présente invention sera décrit ci-après à titre d'exemple nullement limitatif en référence au dessin annexé dans lequel la figure unique représente de façon schématique et partielle le circuit hydraulique principal et le circuit hydraulique secondaire d'un véhicule électrique conforme à l'invention. An embodiment of the present invention will be described below by way of nonlimiting example with reference to the accompanying drawing in which the single figure shows schematically and partially the main hydraulic circuit and the secondary hydraulic circuit of a vehicle electric according to the invention.
Le circuit hydraulique principal visible sur le dessin comprend une pompe 1 dont l'aspiration est reliée par une conduite 2 à un réservoir 3 contenant un fluide hydraulique et dont le refoulement est relié par une conduite 4 à un distributeur à centre ouvert (non représente) situé en amont de divers organes de travail $gaiement non représentés) du véhicule électrique. Dans le cas d'un chariot élévateur, ces organes de travail pourraient par exemple etre les vérins permettant de lever ou d'incliner la fourche élévatrice. The main hydraulic circuit visible in the drawing comprises a pump 1, the suction of which is connected by a line 2 to a reservoir 3 containing a hydraulic fluid and the discharge of which is connected by a line 4 to a distributor with open center (not shown) located upstream of various working components (not cheerfully shown) of the electric vehicle. In the case of a forklift, these working members could for example be the jacks for lifting or tilting the fork.
Un moteur électrique 5 est prévu pour actionner la pompe 1 et lui permettre d'alimenter les organes de travail avec le fluide contenu dans le réservoir 3. An electric motor 5 is provided to activate the pump 1 and allow it to supply the working members with the fluid contained in the reservoir 3.
Le circuit hydraulique secondaire est alimenté en fluide par une pompe secondaire 6 dont l'aspiration est reliée par une conduite 7 au réservoir 3 et qui, tout comme le pompe 1, est entraînée par le moteur 5. Ce circuit comporte une valve hydrostatique à commande électrique 8 reliée par une conduite 9 au refoulement de la pompe 6 et située en amont d'un distributeur à centre fermé 10 prévu pour alimenter en fluide sous pression la direction hydrostatique 11 du véhicule. Il comporte également un clapet anti-retour 12 placé en aval du tiroir de la valve 8 pour interdire le retour du fluide vers celle-ci, et un accumulateur oléo-pneumatique 13 inséré entre le clapet 12 et le distributeur 10. The secondary hydraulic circuit is supplied with fluid by a secondary pump 6, the suction of which is connected by a pipe 7 to the reservoir 3 and which, like the pump 1, is driven by the motor 5. This circuit includes a hydrostatic valve with control electric 8 connected by a pipe 9 to the discharge of the pump 6 and located upstream of a closed center distributor 10 provided for supplying pressurized fluid to the hydrostatic direction 11 of the vehicle. It also includes a non-return valve 12 placed downstream of the valve spool 8 to prevent the return of the fluid thereto, and an oleopneumatic accumulator 13 inserted between the valve 12 and the distributor 10.
La valve hydrostatique 8 est d'un type classique. Elle fonctionne entre une première position (celle représentée) dans laquelle elle délivre le fluide vers l'accumulateur 13 et le distributeur 10 et une seconde position dans laquelle elle dérive le fluide à la bâche 14. The hydrostatic valve 8 is of a conventional type. It operates between a first position (that shown) in which it delivers the fluid to the accumulator 13 and the distributor 10 and a second position in which it diverts the fluid to the cover 14.
Des moyens de commande 25 pilotés par la pression régnant à l'inte- rieur de l'accumulateur 13 assurent d'une part le-déclenchement de la mise en route du moteur 5 et la venue du tiroir de la valve 8 dans sa première position quand la pression à l'intérieur de l'accumulateur 13 est inférieure ou égale à la pression minimum nécessaire pour permettre le fonctionnement de la direction hydrostatique et d'autre part la venue du tiroir de la valve 8 dans sa seconde position quand la pression à l'intérieur de l'accumulateur atteint la pression maximum de fonctionnement de la direction. Control means 25 controlled by the pressure prevailing inside the accumulator 13 ensure on the one hand the triggering of the starting of the motor 5 and the arrival of the valve valve 8 in its first position when the pressure inside the accumulator 13 is less than or equal to the minimum pressure necessary to allow the operation of the hydrostatic direction and on the other hand the arrival of the valve valve 8 in its second position when the pressure at the interior of the accumulator reaches the maximum operating pressure of the steering.
Les moyens de commande 15 permettent en outre au tiroir de la valve 8 de revenir dans sa première position dès que la pression à l'intérieur de l'accumulateur devient inférieure à la pression maximum précitée. The control means 15 also allow the valve spool 8 to return to its first position as soon as the pressure inside the accumulator drops below the aforementioned maximum pressure.
Un dispositif de temporisation (non représenté) est par ailleurs associé aux moyens de commande 15 pour provoquer l'arrêt du moteur 5 légèrement après que la pression dans l'accumulateur a atteint la pression maximum et quand les organes de travail du circuit hydraulique principal ne sont pas utilisés. A timing device (not shown) is also associated with the control means 15 to cause the engine 5 to stop slightly after the pressure in the accumulator has reached the maximum pressure and when the working members of the main hydraulic circuit do not are not used.
Dans le mode de réalisation envisagé ici, les moyens de commande 15 comprennent un dispositif de conversion 16 sensible à la pression régnant à l'intérieur de l'accumulateur 13 et délivrant une tension électrique proportionnelle à cette pression, et un dispositif électronique de commutation 17 de conception tout à fait classique, ayant deux valeurs de seuil correspondant respectivement à la pression minimum et à la pression maximum. In the embodiment envisaged here, the control means 15 comprise a conversion device 16 sensitive to the pressure prevailing inside the accumulator 13 and delivering an electric voltage proportional to this pressure, and an electronic switching device 17 completely classic design, having two threshold values corresponding respectively to the minimum pressure and the maximum pressure.
Le dispositif de conversion 16 comprend un vérin 18 dont le piston délimite une chambre 19 reliée à l'accumulateur 13 par une conduite 20 et est déplaçable, à l'encontre de l'action d'un ressort de rappel 21, sous l'action de la pression régnant dans l'accumulateur. Il comprend également un transducteur 22, par exemple un capteur à effet Hall ou un capteur piézo-électrique, monté de manière à etre excité par le déplacement de la tige du piston du vérin 18. The conversion device 16 comprises a jack 18 whose piston delimits a chamber 19 connected to the accumulator 13 by a pipe 20 and is displaceable, against the action of a return spring 21, under the action of the pressure prevailing in the accumulator. It also includes a transducer 22, for example a Hall effect sensor or a piezoelectric sensor, mounted so as to be excited by the displacement of the piston rod of the jack 18.
La tension délivrée par le transducteur 22 lors du déplacement de la tige de piston pilote le dispositif électronique 17 et celui-ci, dont les deux valeurs de seuil correspondent respectivement aux pressions minimum et maximum, est conçu pour délivrer, quand ces pressions sont atteintes, un signal commandant le fonctionnement du moteur 5 et un signal commandant le changement de position du tiroir de la valve 8. The voltage delivered by the transducer 22 during the displacement of the piston rod controls the electronic device 17 and the latter, the two threshold values of which correspond respectively to the minimum and maximum pressures, is designed to deliver, when these pressures are reached, a signal controlling the operation of the motor 5 and a signal controlling the change of position of the valve spool 8.
La direction hydrostatique du véhicule électrique est alimentée en fluide de la manière suivante
Lorsque la pression du fluide destiné à actionner la direction hydrostatique est inférieure ou égale à la pression minimum P1 de fonctionnement, le transducteur 22 délivre au dispositif électronique 17 une tension pour laquelle celui-ci fournit le signal déclenchant la mise en route du moteur 5.The hydrostatic steering of the electric vehicle is supplied with fluid in the following manner
When the pressure of the fluid intended to actuate the hydrostatic direction is less than or equal to the minimum operating pressure P1, the transducer 22 delivers to the electronic device 17 a voltage for which the latter provides the signal triggering the starting of the motor 5.
La pompe 1 du circuit hydraulique principal débite alors au réservoir 3 par l'intermédiaire du distributeur à centre ouvert prévu sur la conduite 4 tandis que la pompe secondaire 6 alimente la valve hydrostatique 8.The pump 1 of the main hydraulic circuit then flows to the reservoir 3 via the open center distributor provided on the pipe 4 while the secondary pump 6 supplies the hydrostatic valve 8.
Le dispositif électronique 17 a, simultanément, émis le signal commandant la venue du tiroir de la valve 8 dans sa première position, ce qui permet la circulation du fluide à travers le clapet 12 et la mise sous pression de la partie du circuit hydraulique secondaire qui est située en aval dudit clapet. The electronic device 17 simultaneously emitted the signal controlling the arrival of the valve slide 8 in its first position, which allows the circulation of the fluid through the valve 12 and the pressurization of the part of the secondary hydraulic circuit which is located downstream of said valve.
Puis, lorsque la pression maximum P2 de fonctionnement de la direction hydrostatique est atteinte, le transducteur 22 qui est excité par la tige du piston du vérin 18 dont le déplacement est maximum, délivre une tension électrique pour laquelle le dispositif électronique 17 émet le signal commandant la venue du tiroir de la valve 8 dans sa seconde position, ce qui permet par conséquent à la pompe 6 de débiter à la bâche 14. Then, when the maximum operating pressure P2 of the hydrostatic direction is reached, the transducer 22 which is excited by the piston rod of the jack 18 whose displacement is maximum, delivers an electrical voltage for which the electronic device 17 emits the commanding signal the arrival of the valve valve 8 in its second position, which consequently allows the pump 6 to deliver to the tank 14.
Peu de temps après, le dispositif de temporisation entre en action et coupe l'alimentation du moteur 5 si les organes de travail du circuit principal n'ont pas à etre actionnés. Shortly thereafter, the timing device comes into action and cuts the power to the motor 5 if the working members of the main circuit do not have to be actuated.
Naturellement, la pression du fluide à l'intérieur de l'accumulateur 13 décroît lorsque la direction hydrostatique 11 est utilisée. Dès qu'elle devient inférieure à P2 s le dispositif électronique délivre un signal commandant le retour du tiroir- de la valve 8 dans sa première position, ce qui permet alors les recharges partielles ou complètes l'accumulateur lorsque le moteur 5 est mis en route pour alimenter le circuit principal. Naturally, the pressure of the fluid inside the accumulator 13 decreases when the hydrostatic direction 11 is used. As soon as it becomes less than P2 s the electronic device delivers a signal controlling the return of the valve valve 8 to its first position, which then allows partial or complete recharging of the accumulator when the engine 5 is started. to supply the main circuit.
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| ST | Notification of lapse |