FR2890421A1 - Dispositif d'alimentation en fluide hydraulique sous pression - Google Patents

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Abstract

Dispositif d'alimentation en fluide hydraulique sous pression (3), notamment pour un véhicule automobile, qui comprend un accumulateur de fluide hydraulique sous pression (33) alimenté, via un clapet anti-retour (32), par une dérivation (30) disposée en un point de prélèvement (4) d'un circuit hydraulique principal (1) et qui est lui-même destiné à alimenter un circuit hydraulique secondaire (2), caractérisé en ce qu'il comprend uniquement un moyen passif (31) de limitation de l'écoulement de fluide dans la dérivation (30), disposé sur la dérivation (30) entre le point de prélèvement (4) et le clapet anti-retour (32).

Description

La présente invention concerne un dispositif d'alimentation en fluide
hydraulique sous pression.
Elle concerne plus particulièrement un dispositif d'alimentation en fluide 5 hydraulique sous pression, à partir d'une dérivation sur un circuit hydraulique principal, pour alimenter un circuit hydraulique secondaire.
Dans le cas particulier des véhicules automobiles, les circuits hydrauliques principaux, qui sont généralement les circuits de circulation de io fluide du système d'assistance hydraulique à la direction ou du dispositif de suspension hydraulique, sont dimensionnés de sorte que l'implantation de tout nouveau circuit qui nécessite une source de fluide hydraulique sous pression, comme par exemple un dispositif d'assistance à la commande d'embrayage ou un dispositif d'anti- blocage des roues du véhicule, contraint (i) à la reconception des circuits hydrauliques principaux ou (ii) à l'ajout d'un circuit hydraulique secondaire autonome.
Ainsi, pour des raisons de coût et de conception, on peut chercher à prélever une partie du fluide hydraulique d'un circuit hydraulique principal, pour alimenter un circuit hydraulique secondaire, sans que leurs fonctionnements ne se perturbent mutuellement.
Afin que le prélèvement destiné à l'alimentation du circuit hydraulique secondaire ne perturbe pas le circuit hydraulique principal tout en maintenant la pression nécessaire pour ledit circuit secondaire, il est connu notamment du document FR 2 696 507 un dispositif de distribution de fluide hydraulique sous pression pour un organe de manoeuvre comprenant un accumulateur de fluide hydraulique sous pression rechargé par le circuit principal, pour alimenter ledit organe de manoeuvre, caractérisé en ce que ledit accumulateur est alimenté par ledit circuit principal via un clapet anti-retour, en ce qu'une vanne de restriction, commandée, est connectée entre un point en amont dudit clapet et une bâche hydraulique et en ce que ladite vanne à restriction est pilotée par un circuit de commande incluant des moyens de mesure de la pression du fluide délivré par ledit accumulateur.
s Ce type de dispositif de distribution de fluide sous pression présente l'inconvénient d'être coûteux, en particulier à cause de l'utilisation d'une vanne de restriction pilotée nécessitant l'emploi d'au moins un capteur, un calculateur et un transducteur de pression.
La présente invention a notamment pour but de proposer un dispositif d'alimentation en fluide sous pression capable d'assurer la même fonction mais allant à l'encontre des usages précédents, c'est-à-dire en n'effectuant aucun contrôle ni pilotage sur la dérivation, donc en utilisant uniquement des moyens purement passifs.
Ainsi, le dispositif selon l'invention n'utilisant aucun moyen de contrôle est, par conséquent, beaucoup moins coûteux et très simple à associer au circuit hydraulique principal, sans impacter le dimensionnement et la conception dudit circuit principal.
A cet effet, l'invention propose un dispositif d'alimentation en fluide hydraulique sous pression, notamment pour un véhicule automobile, qui comprend un accumulateur de fluide hydraulique sous pression alimenté, via un clapet anti-retour, par une dérivation disposée en un point de prélèvement d'un circuit hydraulique principal et qui est lui-même destiné à alimenter un circuit hydraulique secondaire, caractérisé en ce qu'il comprend uniquement un moyen passif de limitation de l'écoulement de fluide dans la dérivation, disposé sur la dérivation entre le point de prélèvement et le clapet anti-retour.
Selon une caractéristique, le moyen passif de limitation de l'écoulement est une restriction préalablement calibrée pour que le débit moyen de fluide dans la dérivation soit inférieur à une valeur prédéterminée de manière à ne pas perturber le fonctionnement du circuit hydraulique principal.
Selon une autre caractéristique, le moyen passif de limitation de l'écoulement est une restriction préalablement calibrée pour que le débit moyen de fluide dans la dérivation soit supérieur ou égal au débit moyen de fluide circulant dans le circuit hydraulique secondaire.
Dans une réalisation particulière, le point de prélèvement est un point du io circuit hydraulique principal où la pression hydraulique est supérieure ou égale, en permanence ou temporairement, à la pression nécessaire pour le fonctionnement du circuit hydraulique secondaire.
Avantageusement, le dispositif d'alimentation comprend un dispositif de protection de l'accumulateur comprenant un canal de retour, disposé en aval de l'accumulateur et relié à un point de basse pression, et une soupape de sécurité, disposée sur le canal de retour et calibrée pour laisser passer un excédent de fluide dans l'accumulateur vers le point de basse pression.
Dans un mode de réalisation particulier, le dispositif d'alimentation comprend un dispositif de protection de l'accumulateur comprenant un robinet disposé sur la dérivation en amont de l'accumulateur, et en ce que le robinet est apte à couper l'écoulement de fluide dans la dérivation quand le fluide hydraulique dans l'accumulateur atteint soit un volume maximal prédéterminé soit une pression maximale prédéterminée.
Selon une caractéristique, l'accumulateur est à pression constante, ladite pression en sortie de l'accumulateur étant supérieure ou égale à la pression nécessaire pour le fonctionnement du circuit hydraulique secondaire.
Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif d'alimentation comprend une sortie reliée au circuit hydraulique secondaire qui comporte notamment une valve de commande et un organe secondaire apte à piloter la valve de commande. Ladite valve de commande est avantageusement une valve de type à centre fermé qui peut prendre trois positions: - une première position pour laquelle la communication est coupée entre le dispositif d'alimentation en fluide sous pression et l'organe secondaire; - une deuxième position pour laquelle le dispositif d'alimentation en fluide sous pression est relié à l'organe secondaire; io - une troisième position pour laquelle l'organe secondaire est relié par un canal à un point de retour qui est un point du circuit hydraulique principal de plus basse pression que le point de prélèvement.
Selon un autre mode de réalisation particulier, le dispositif d'alimentation 15 comprend une sortie reliée au circuit hydraulique secondaire par un canal sur lequel est disposé un moyen de limitation de l'écoulement.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, d'un exemple de mise en ceuvre non limitatif, faite en référence aux figures annexées dans lesquelles - la figure 1 est un schéma d'un premier mode de réalisation du dispositif d'alimentation selon l'invention; - la figure 2 est un schéma d'un second mode de réalisation du 25 dispositif d'alimentation; - la figure 3 est un schéma d'un troisième mode de réalisation du dispositif d'alimentation; - la figure 4 est un schéma d'un premier exemple d'application, avec un circuit hydraulique principal employé notamment dans un 30 système d'assistance hydraulique à la direction; et - la figure 5 est un schéma d'un deuxième exemple d'application, avec un circuit hydraulique principal employé notamment dans un dispositif de suspension hydraulique.
Comme illustré sur la figure 1, un dispositif d'alimentation en fluide hydraulique sous pression 3 délimité par une ligne fermée en trait interrompu, selon un premier mode de réalisation, prélève du fluide sur un circuit hydraulique principal 1, en un point de prélèvement 4; ledit circuit principal 1 étant destiné à alimenter en fluide sous pression, par exemple, un système io d'assistance hydraulique à la direction ou un dispositif de suspension hydraulique d'un véhicule automobile.
Le dispositif d'alimentation 3 fournit, à sa sortie 5, un fluide hydraulique sous pression destiné à un circuit hydraulique secondaire 2, par exemple le circuit d'un dispositif d'assistance à la commande d'embrayage ou le circuit d'un dispositif d'anti-blocage des roues.
Le fluide, en sortie du circuit hydraulique secondaire 2, retourne via un canal 6 à un point de retour 7 commun aux deux circuits 1 et 2. Ledit point de retour 7 est un point du circuit hydraulique principal 1 de plus basse pression que le point de prélèvement 4, à la condition que la variation de pression entre la sortie 5 du dispositif d'alimentation 3 et ledit point de retour 7 corresponde à la pression nécessaire au circuit secondaire 2.
Le point de retour 7 est par exemple un réservoir ou une bâche hydraulique (non représenté) pour le circuit hydraulique principal 1.
Le dispositif d'alimentation 3, selon le premier mode de réalisation, comprend notamment les moyens purement passifs suivants: -une dérivation 30 sur le circuit hydraulique principal 1, effectuée au point de prélèvement 4 dudit circuit principal 1, et considérée comme une fuite admissible par le circuit principal 1; - un moyen passif 31 de limitation de l'écoulement de fluide dans la dérivation 30, par exemple une restriction, disposée en aval du point de prélèvement 4; - un clapet antiretour 32 disposé en aval de la restriction 31; - un point de jonction 34 disposé en aval du clapet anti-retour et relié à la sortie 5 du dispositif d'alimentation 3; et io - un accumulateur 33 relié au point de jonction 34 et apte à fournir du fluide sous pression au circuit hydraulique secondaire 2 via la sortie 5 du dispositif d'alimentation 3.
L'accumulateur 33 est ainsi alimenté par le circuit hydraulique principal 1 via un clapet anti-retour 32. Le clapet 32 est destiné à empêcher l'accumulateur 33 de se décharger dans le circuit principal 1 si la pression baisse dans ledit circuit principal 1, et ainsi l'accumulateur 33 délivre du fluide sous pression uniquement à la sortie 5 du dispositif d'alimentation 3.
Le point de prélèvement 4 est un point du circuit hydraulique principal 1 où la pression hydraulique est supérieure ou égale, en permanence ou temporairement, à la pression nécessaire pour le circuit secondaire 2 et donc à la pression dans l'accumulateur 33. Ce point de prélèvement 4 est également un point où la fuite admissible dans la dérivation 30 est optimale. En effet, l'accumulateur 33 se chargera d'autant plus rapidement que la fuite admissible est importante.
On entend par fuite admissible dans la dérivation 30, un prélèvement de fluide hydraulique tel qu'il ne perturbe pas le fonctionnement du circuit hydraulique principal 1. En conséquence, la restriction 31 est préalablement calibrée pour limiter l'écoulement de fluide dans la dérivation 30 de telle sorte que le débit D3 moyen de fluide dans la dérivation 30 est inférieur à une valeur prédéterminée, en particulier que ledit débit D3 soit très petit devant le débit Dl moyen principal, ou débit moyen de fluide circulant dans le circuit hydraulique principal 1.
De plus, pour assurer le fonctionnement optimal du circuit secondaire 2, la restriction 31 est calibrée pour que le débit D3 moyen de fluide dans la dérivation 30 soit supérieur ou égal au débit D2 moyen secondaire, ou débit moyen de fluide circulant dans le circuit hydraulique secondaire 2. Le débit D2 io secondaire correspond au débit de fluide nécessaire au fonctionnement du circuit secondaire 2.
Ce dispositif d'alimentation 3 est donc applicable dans le cas de figure où le circuit secondaire 2 nécessite un fluide sous pression à un débit D2 moyen inférieur ou égal au débit D3 moyen dans la dérivation 30 et donc très petit devant le débit Dl moyen principal. Dans le cas où l'utilisation du circuit secondaire 2 est épisodique, le débit D2 secondaire instantané peut donc être en utilisation supérieur ou égal au débit D3 et significatif devant le débit principal Dl.
Les figures 2 et 3 illustrent respectivement deux autres modes de réalisation du dispositif d'alimentation 3. Ces second et troisième modes de réalisation consistent en une amélioration du dispositif d'alimentation 3 permettant d'avoir en sortie 5 une alimentation en fluide à une pression stable, inférieure à la pression atteinte dans le circuit principal 1.
Pour cela, l'amélioration consiste à disposer un accumulateur 33 à pression constante, c'est-à-dire dont la pression en sortie varie peu ou pas en fonction de sa charge. Ladite pression en sortie est supérieure ou égale à la pression nécessaire pour le fonctionnement du circuit hydraulique secondaire.
Il s'agit par exemple d'un accumulateur 33 comprenant un ressort non représenté, taré pour que la pression en sortie dudit accumulateur 33 soit constante quel que soit le volume de charge.
Un tel accumulateur 33 nécessite en outre un dispositif de protection vis5 à-vis d'une pression, dans le circuit hydraulique principal 1, supérieure à une pression prédéterminée.
Ainsi, comme représenté en figure 2, le second mode de réalisation du dispositif d'alimentation 3 comprend notamment un accumulateur 33 à pression io constante et les moyens de protection suivants: - un canal de retour 36 disposé en aval de l'accumulateur 33, entre le point de jonction 34 et un point de basse pression 8; ledit point de basse pression 8 étant soit un point du circuit hydraulique principal 1 de plus basse pression que le point de prélèvement 4, soit un réservoir ou une bâche hydraulique (non représenté) pour le circuit hydraulique principal 1; et - une soupape de sécurité 35 disposée sur le canal de retour 36 et calibrée pour laisser passer un excédent de fluide de l'accumulateur 33 vers le point 8.
Par ailleurs, comme représenté en figure 3, le troisième mode de réalisation du dispositif d'alimentation 3 comprend notamment un accumulateur 33 à pression constante et un robinet 37 disposé sur la dérivation 30 en amont de l'accumulateur 33, entre le clapet anti-retour 32 et le point de jonction 34.
Ledit robinet 37 est commandé par le volume ou la pression de l'accumulateur 33. Le robinet 37 a ainsi la fonction de couper l'écoulement de fluide dans la dérivation 30 quand le fluide hydraulique dans l'accumulateur 33 atteint soit un volume maximal prédéterminé soit une pression maximale 30 prédéterminée.
Selon un mode de réalisation préféré de l'inventeur, le robinet 37 est piloté mécaniquement par l'équilibre entre un ressort, non représenté, qui a pour fonction d'ouvrir ledit robinet 37 et une mise à la pression de l'accumulateur 33 qui tend à fermer le robinet 37, au moyen notamment d'une dérivation non représentée depuis l'accumulateur 37. Ledit ressort est taré de sorte que le robinet 37 se ferme lorsque la pression du fluide hydraulique dans l'accumulateur 33 atteint un seuil maximal prédéterminé.
Comme représenté en figure 4 selon un premier exemple d'application, io le dispositif d'alimentation en fluide sous pression 3 est disposé sur un circuit hydraulique principal 1, du type source de pression en centre ouvert, employé généralement dans les systèmes d'assistance hydraulique et comportant notamment: - un moyen de pression de fluide 11, par exemple une pompe, puisant 15 dans un réservoir ou une bâche hydraulique 15; - un canal de circulation du fluide 12; - une dérivation sur le canal 12, effectuée à un point de dérivation 14 disposé en aval du moyen de pression 11, alimentant un organe principal 10; - une vanne à restriction variable 13 disposée en aval du point de dérivation 14 et pilotée par l'organe principal 10 dans le but de contrôler la pression dans le circuit hydraulique principal 1; et - un retour au réservoir 15.
Le point de prélèvement 4 du dispositif d'alimentation 3 est disposé entre la pompe 11 et le point de dérivation 14.
La sortie 5 du dispositif d'alimentation 3 est reliée au circuit hydraulique secondaire 2 qui comporte notamment une valve de commande 21, par exemple du type servovalve ou valve à commande directe. La valve de commande 21 est pilotée par un organe secondaire 20. Par exemple, dans le i0 cas d'un dispositif d'assistance à l'embrayage d'un véhicule automobile, l'action du pied du conducteur sur la pédale d'embrayage, non représenté, pilote la valve de commande 21. La valve 21 est ici de type à centre fermé et peut prendre trois positions: - une première position pour laquelle la communication est coupée entre le dispositif d'alimentation 3 et l'organe secondaire 20 (position représentée sur la figure 4) ; - une deuxième position pour laquelle le dispositif d'alimentation 3 est relié à l'organe secondaire 20, ledit dispositif 3 alimentant ainsi en io fluide sous pression ledit organe 20; - une troisième position pour laquelle l'organe secondaire 20 est relié par le canal 6 au réservoir 15 du circuit principal 1.
Dans ce cas de figure, le débit D2 de fluide circulant dans le circuit secondaire 2 est variable. En effet, le débit D2 de fluide nécessaire au fonctionnement de l'organe secondaire 20 est celui pris entre la valve 21 et ledit organe secondaire 20 qui est ponctuellement activé et en besoin de fluide sous pression, comme par exemple dans un véhicule automobile où l'organe secondaire 20 est soit un dispositif d'assistance à la commande d'embrayage soit un système d'anti-blocage des roues activés ponctuellement par le conducteur du véhicule. Dans ce cas de figure, le débit D2 peut être temporairement supérieur au débit D3 moyen, mais en moyenne inférieur au dit débit D3 moyen.
Comme représenté en figure 5 selon un deuxième exemple d'application, le dispositif d'alimentation en fluide sous pression 3 est disposé sur un circuit hydraulique principal 1 employé généralement dans les dispositifs de suspension hydraulique et comportant notamment: - un moyen de pression de fluide 11, par exemple une pompe, puisant dans un réservoir ou une bâche hydraulique 15; - un canal de circulation du fluide 12; Il - un clapet anti-retour 16 disposé en aval du moyen de pression 11; - un accumulateur 17 qui alimente en fluide sous pression un organe principal 18; et - un canal 19 de retour au réservoir 15, disposé en sortie de l'organe principal 18.
Le point de prélèvement 4 du dispositif d'alimentation 3 est disposé entre l'accumulateur 17 et l'organe principal 18.
io Dans le cas particulier où le circuit secondaire 2 est destiné à alimenter en continu un organe secondaire 23 en fluide sous pression, la sortie 5 du dispositif d'alimentation 3 est reliée à l'organe secondaire 23 par un canal sur lequel a été disposé un limiteur de débit 22.
Le débit D2 de fluide circulant dans le circuit secondaire 2 est constant et inférieur au débit D3 moyen. En effet, le débit D2 de fluide nécessaire au fonctionnement du circuit secondaire 2 est celui pris entre le limiteur de débit 22 et l'organe secondaire 23.
Un dispositif d'alimentation en fluide sous pression 3 selon l'invention tel que décrit, présente donc l'avantage d'être peu coûteux. En effet, une fois que la restriction 31 et l'accumulateur 33 sont préalablement calibrés en pression et/ou débit pour assurer le fonctionnement du circuit principal 1 et du circuit secondaire 2, aucun contrôle ni pilotage n'intervient au niveau du prélèvement dans la dérivation 30 du dispositif d'alimentation 3. Ce dispositif 3 est ainsi très simple à mettre en ceuvre et assure une source de pression pour le circuit secondaire 2 dans des gammes de débit et de pression de fluide prédéterminées.
Bien entendu, l'exemple de mise en ceuvre évoqué ci-dessus ne présente aucun caractère limitatif et d'autres détails et améliorations peuvent être apportés au dispositif selon l'invention, sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

Claims (11)

REVENDICATIONS
1. Dispositif d'alimentation en fluide hydraulique sous pression (3), notamment pour un véhicule automobile, qui comprend un accumulateur de fluide hydraulique sous pression (33) alimenté, via un clapet anti-retour (32), par une dérivation (30) disposée en un point de prélèvement (4) d'un circuit hydraulique principal (1) et qui est lui-même destiné à alimenter un circuit hydraulique secondaire (2), caractérisé en ce qu'il comprend uniquement un moyen passif (31) de limitation de l'écoulement de fluide dans la dérivation (30), disposé sur la dérivation (30) entre le point de prélèvement (4) et le clapet anti-retour (32).
2. Dispositif (3) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen passif (31) de limitation de l'écoulement est une restriction préalablement calibrée pour que le débit (D3) moyen de fluide dans la dérivation (30) soit inférieur à une valeur prédéterminée de manière à ne pas perturber le fonctionnement du circuit hydraulique principal (1).
3. Dispositif (3) selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le moyen passif (31) de limitation de l'écoulement est une restriction préalablement calibrée pour que le débit (D3) moyen de fluide dans la dérivation (30) soit supérieur ou égal au débit (D2) moyen de fluide circulant dans le circuit hydraulique secondaire (2).
4. Dispositif (3) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le point de prélèvement (4) est un point du circuit hydraulique principal (1) où la pression hydraulique est supérieure ou égale, en permanence ou temporairement, à la pression nécessaire pour le fonctionnement du circuit hydraulique secondaire (2).
5. Dispositif (3) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de protection de l'accumulateur (33) comprenant un canal de retour (36), disposé en aval de l'accumulateur (33) et relié à un point de basse pression (8), et une soupape de sécurité (35), disposée sur le canal de retour (36) et calibrée pour laisser passer un excédent de fluide dans l'accumulateur (33) vers le point de basse pression (8).
6. Dispositif (3) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de protection de l'accumulateur (33) comprenant un robinet (37) disposé sur la dérivation (30) en amont de l'accumulateur (33), et en ce que le robinet (37) est apte à couper l'écoulement de fluide dans la dérivation (30) quand le fluide hydraulique dans l'accumulateur (33) atteint soit un volume maximal prédéterminé soit une pression maximale prédéterminée.
7. Dispositif (3) selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que l'accumulateur (33) est un accumulateur à pression constante, ladite pression en sortie de l'accumulateur (33) étant supérieure ou égale à la pression nécessaire pour le fonctionnement du circuit hydraulique secondaire (2).
8. Dispositif (3) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend une sortie (5) reliée au circuit hydraulique secondaire (2) qui comporte notamment une valve de commande (21) et un organe secondaire (20) apte à piloter la valve de commande (21) .
9. Dispositif (3) selon la revendication 8, caractérisé en ce que la valve de commande (21) est une valve de type à centre fermé qui peut prendre trois positions: - une première position pour laquelle la communication est coupée entre le dispositif d'alimentation en fluide sous pression (3) et l'organe secondaire 30 (20) ; - une deuxième position pour laquelle le dispositif d'alimentation en fluide sous pression (3) est relié à l'organe secondaire (20) ; - une troisième position pour laquelle l'organe secondaire (20) est relié par un canal (6) à un point de retour (7) qui est un point du circuit hydraulique 5 principal (1) de plus basse pression que le point de prélèvement (4).
10. Dispositif (3) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend une sortie (5) reliée au circuit hydraulique secondaire (2) par un canal sur lequel est disposé un moyen de limitation de l'écoulement lo (22).
11. Véhicule, notamment véhicule automobile, comportant un dispositif d'alimentation en fluide hydraulique sous pression (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
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