FR2996270A1 - Systeme et procede de mise en service amelioree d'un appareil hydraulique a pistons retractables - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un système comprenant un circuit hydraulique (C) comprenant un appareil hydraulique (3) à pistons rétractables, ledit système comprenant un circuit de mise en service dudit appareil hydraulique (3) caractérisé en ce qu'il comprend en outre un accumulateur (5) relié à ladite pompe de gavage (2) et une valve de mise en service (4) définissant une valeur seuil de pression dans ledit accumulateur (5), de sorte que lorsque ladite pompe de gavage (2) est en service, - pour une pression dans ledit accumulateur (5) inférieure à ladite valeur seuil de pression, ledit appareil hydraulique (3) est isolé de la pompe de gavage (2), - lorsque la pression dans l'accumulateur (5) atteint ladite valeur seuil de pression, la valve de mise en service (4) relie ladite pompe de gavage (2) et l'accumulateur (5) à l'appareil hydraulique (3) via une ligne de gavage (21), et réalise sa mise en service.

Description

DOMAINE TECHNIQUE GENERAL La présente invention concerne le domaine des appareils hydrauliques à pistons radiaux, pouvant alterner entre une configuration de service et une configuration de roue libre par rétractation des pistons. ETAT DE L'ART Les appareils hydrauliques à came multilobes et pistons radiaux pouvant être rétractés dans leurs logements afin de passer d'une configuration de service à une configuration de roue libre sont bien connus, et exploités notamment pour la réalisation d'assistances hydrauliques sur des véhicules.

Toutefois, la mise en cylindrée de tels appareils hydrauliques par remise au contact des pistons avec la came présente un nombre important de contraintes pour être réalisée de manière satisfaisante. En particulier, la sortie des pistons de leurs logements respectifs doit s'effectuer simultanément, sans quoi on observe des craquements. Il est pour cela nécessaire de pouvoir appliquer une pression suffisante dans les lignes d'admission et de refoulement de l'appareil hydraulique. Plusieurs alternatives ont été proposées pour répondre à cette problématique, sans toutefois parvenir à proposer une solution satisfaisante.

PRESENTATION DE L'INVENTION La présente invention propose une solution ne présentant pas de tels inconvénients.

A cet effet, l'invention propose un système comprenant un appareil hydraulique à came multilobes et pistons radiaux rétractables dans des logements de manière à pouvoir alterner entre une configuration de service dans laquelle lesdits pistons sont au contact de ladite came, et une configuration de roue libre dans laquelle lesdits pistons sont rétractés dans leurs logements respectifs et ne sont pas en contact avec ladite came, ledit système comprenant un circuit de mise en service dudit appareil hydraulique par application à son admission et à son refoulement d'une pression de gavage délivrée par une pompe de gavage, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un accumulateur relié à ladite pompe de gavage et une valve de mise en service définissant une valeur seuil de pression dans ledit accumulateur, de sorte que lorsque ladite pompe de gavage est en service, - pour une pression dans ledit accumulateur inférieure à ladite valeur seuil de pression, ledit appareil hydraulique est isolé de la pompe de gavage, - lorsque la pression dans l'accumulateur atteint ladite valeur seuil, la valve de mise en service relie ladite pompe de gavage et l'accumulateur à l'appareil hydraulique via une ligne de gavage, de manière à réaliser sa mise en service.

En variante, ledit accumulateur hydraulique comprend une première chambre et une seconde chambre séparées par un piston, et la seconde chambre comprend un moyen de rappel élastique, la première chambre étant reliée à la pompe de gavage et la seconde chambre étant reliée à un réservoir alimentant ladite pompe de gavage.

Ladite valve de mise en service est alors avantageusement adaptée pour, lorsque la pression dans ledit accumulateur est inférieure à une valeur seuil de roue libre, relier l'admission et le refoulement dudit appareil hydraulique au réservoir. Le réservoir est par exemple formé par un carter dudit appareil hydraulique.

En variante, ladite ligne de gavage comprend un bloc de gavage des clapets anti-retour et des limiteurs de pression adaptés pour permettre un gavage du circuit hydraulique via la ligne de gavage, et une décharge du circuit hydraulique dans la ligne de gavage si la pression dans ledit circuit hydraulique est supérieure à une valeur seuil de sécurité. L'appareil hydraulique est typiquement configuré de manière à ce qu'en l'absence d'application d'une pression à son admission ou à son refoulement, ses pistons soient rétractés dans leurs logements et que l'appareil hydraulique soit donc en configuration de roue libre. Selon un mode de réalisation particulier, ladite valve de mise en service 10 est configurée de manière à ce que l'arrêt de la pompe de gavage entraine un basculement de l'appareil hydraulique vers sa configuration de roue libre. Selon un autre mode de réalisation particulier, ladite valve de mise en service est configurée de manière à ce que l'ouverture d'une fuite en 15 aval de la pompe de gavage entraine un basculement de l'appareil hydraulique vers sa configuration de roue libre. En variante, le circuit hydraulique comprend une pluralité d'appareils hydrauliques à came multilobes et pistons radiaux rétractables, ledit 20 système étant adapté pour permettre une mise en service simultanée de l'ensemble desdits appareils hydrauliques. L'invention concerne également un procédé de mise en service d'un appareil hydraulique à came multilobes et pistons radiaux rétractables dans des logements de manière à pouvoir alterner entre une 25 configuration de service dans laquelle lesdits pistons sont au contact de ladite came, et une configuration de roue libre dans laquelle lesdits pistons sont rétractés dans leurs logements respectifs et ne sont pas en contact avec ladite came, dans lequel on met en service d'une pompe de gavage de manière à charger un accumulateur hydraulique, ledit 30 accumulateur hydraulique coopérant avec une valve de mise en service au fur et à mesure de sa charge, de manière à successivement - isoler l'admission et le refoulement de l'appareil hydraulique de ladite pompe de gavage, - appliquer une pression à un piston pilotant le déplacement de ladite valve de mise en service, de manière à ce que l'établissement d'une valeur seuil dans ledit piston entraine la liaison de ladite pompe de gavage et de l'accumulateur hydraulique avec l'admission et le refoulement dudit appareil hydraulique et réalise sa mise en service. PRESENTATION DES FIGURES D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés, sur lesquels : - La figure 1 présente un exemple de système selon un aspect de l'invention dans une configuration de roue libre, - Les figures 2 et 3 représentent les étapes successives de la mise en service de l'appareil hydraulique présenté sur la figure 1, - la figure 4 représente une étape de désengagement de l'appareil hydraulique.

Sur l'ensemble des figures, les éléments communs sont repérés par des références numériques identiques. DESCRIPTION DETAILLEE La figure 1 présente un exemple de système selon un aspect de l'invention, comprenant un moteur primaire M, un embrayage 1, une pompe de gavage 2, un circuit hydraulique C comprenant un appareil hydraulique 3 disposé dans un carter 31.

L'appareil hydraulique 3 est par exemple un appareil hydraulique à pistons radiaux et came multilobes, lesdits pistons radiaux pouvant être rétractés dans des logements d'un bloc cylindre afin de passer d'une configuration de service dans laquelle lesdits pistons sont au contact de ladite came à une configuration de roue libre dans laquelle lesdits pistons sont rétractés dans leurs logements respectifs et ne sont pas en contact avec ladite came. L'appareil hydraulique 3 est par exemple configuré de manière à ce qu'en l'absence d'application d'une pression à son admission ou à son refoulement, ses pistons soient rétractés dans leurs logements et que l'appareil hydraulique 3 soit donc en configuration de roue libre. Une telle rétractation par défaut des pistons peut par exemple être réalisée par des moyens de rappel élastiques ou des ressorts.

La pompe de gavage 2 prélève du fluide dans un réservoir R, et lorsqu'elle est entrainée par le moteur primaire M via l'embrayage 2, assure un gavage du circuit hydraulique C par l'intermédiaire d'une ligne de gavage 21.

La ligne de gavage 21 comprend une valve de mise en service 4, un accumulateur 5 et un élément de pilotage hydraulique 6 tel qu'un piston 6 formant une commande hydraulique. La valve de mise en service 4 est pilotée par l'accumulateur et le piston 6, dont les efforts s'opposent. La valve de mise en service 4 est configurée de manière à pouvoir alterner entre plusieurs configurations : - Une configuration de roue libre dans laquelle elle relie la ligne de gavage 21 au circuit hydraulique C, et plus précisément à l'admission et au refoulement de l'appareil hydraulique 3. - Une configuration de charge, dans laquelle la pompe de gavage 2 est reliée à l'accumulateur 5 afin de réaliser sa mise en pression. - Une configuration de pilotage, dans laquelle la pompe de gavage 2 est reliée à l'accumulateur 5 ainsi qu'au piston 6 de manière à ce qu'il exerce un effort s'opposant à celui exercé par l'accumulateur 5, ce qui entraine un déplacement de la valve de mise en service 4 jusqu'à la configuration de service décrite ci-après. Une configuration de service dans laquelle la pompe de gavage 2 et l'accumulateur 5 sont reliés à l'admission et au refoulement de l'appareil hydraulique 3, de manière à réaliser sa mise en service par application de ses pistons contre sa came. La ligne de gavage 21 est typiquement associée à un bloc de gavage 22, par exemple composé de clapets anti-retour et de limiteurs de pression selon une architecture bien connu de l'Homme du métier, permettant un gavage du circuit hydraulique C via la ligne de gavage, et une décharge du circuit hydraulique C dans la ligne de gavage si la pression dans ledit circuit hydraulique C est supérieure à une valeur seuil de sécurité.

La valve de mise en service 4 telle que représentée est formé de deux sous-valves 41 et 42, dont le déplacement est lié au moyen d'une tige 43 On comprend bien que cette valve de mise en service 4 est typiquement réalisée sous la forme d'un composant unique ; la représentation au moyen de deux sous-valves 41 et 42 permet d'en simplifier la compréhension. La sous-valve 41 telle que présenté comprend quatre orifices, respectivement 411, 412, 413 et 414.

Le premier orifice 411 est relié à la pompe de gavage 2. Le second orifice 412 est relié à la ligne de gavage 21 menant au circuit hydraulique C. Le troisième orifice 413 est relié au piston 6. Le quatrième orifice 414 est relié au réservoir R.

La sous-valve 42 telle que présenté comprend trois orifices, respectivement 421, 422 et 423.

Le premier orifice 421 et le second orifice 422 sont reliés à l'admission et au refoulement de l'appareil hydraulique 3, étant entendu que l'admission et le refoulement peuvent être inversés selon le sens de rotation de l'appareil hydraulique 3.

Le troisième orifice 413 est relié au réservoir R. L'accumulateur 5 est formé de deux chambres 51 et 52 ; la première chambre est adaptée de manière à pouvoir être chargée par la pompe de gavage 2 à laquelle elle est directement reliée, tandis que la seconde chambre 52 comprend un élément de rappel 53 s'opposant au déplacement d'un piston 54 sous l'effet de la montée en pression dans la première chambre 51. La seconde chambre 52 est en outre reliée au réservoir R, de manière à pouvoir s'y décharger lors de la montée en pression de la première chambre, et y prélever du fluide lorsque la première chambre 51 se décharge. Le troisième orifice 413 de la sous valve 41 est en outre relié à la pompe de gavage 2 via un clapet anti retour 23, disposé de manière à permettre la circulation de fluide uniquement du troisième orifice 413 vers la pompe de gavage 2 et vers la première chambre 51 de l'accumulateur 5, et non pas dans le sens inverse. La sous-valve 41 peut alterner entre trois configurations : - Une première configuration dans laquelle les premier et second orifices 411 et 412 sont obturés, tandis que les troisième et quatrième orifices 413 et 414 sont reliés entre eux. - Une deuxième configuration dans laquelle les premier et troisième orifices 411 et 413 sont reliés entre eux, tandis que les deuxième et quatrième orifices sont obturés. - Une troisième configuration dans laquelle les premier, deuxième et troisième orifices 411, 412 et 413 sont reliés entre eux, tandis que le quatrième orifice est obturé.

La sous-valve 42 peut alterner entre deux configurations : - Une première configuration dans laquelle les premier, deuxième et troisième orifices 421, 422 et 423 sont reliés. - Une seconde configuration dans laquelle les premier, deuxième et troisième orifices 421, 422 et 423 sont obturés. Dans le mode de réalisation représenté, la valve 4 est liée à l'accumulateur hydraulique 5 par l'intermédiaire d'un attelage mobile, formé d'une tige 44 s'étendant à partir de la valve 4 coopérant avec une 10 cage 55 que comprend le piston 54. La tige 44 et la cage 55 sont configurés de manière à ce que le déplacement du piston 54 entraine le déplacement de la cage 55, et permette un jeu ou une temporisation avant d'entrainer le déplacement de la tige 44 et donc de la valve 4. Cette structure se traduit donc par le 15 fait qu'il est nécessaire d'atteindre une valeur donnée de pression dans l'accumulateur 5 avant de provoquer un déplacement de la valve 4. Dans le sens d'une charge de la chambre 51 de l'accumulateur 5, la cage 55 va tirer la tige 44 vers l'accumulateur 5. Dans le sens d'une décharge de la chambre 51 de l'accumulateur 5, la cage 55 va pousser 20 la tige 44 dans le sens d'un éloignement de l'accumulateur 5. La figure 1 représente le système dans une configuration dans laquelle l'appareil hydraulique 3 est dans une configuration de roue libre ; son admission et son refoulement sont reliés au réservoir R et sont donc à 25 pression ambiante. La pompe de gavage 2 est alors désengagée du moteur primaire M par l'embrayage 1. Afin de réaliser la mise en service de l'appareil hydraulique 3 à partir de la configuration de roue libre présentée sur la figure 1, on couple dans 30 un premier temps la pompe de gavage 2 au moteur primaire M via l'embrayage 1.

La pompe de gavage 2 va ainsi charger progressivement la première chambre 51 de l'accumulateur 5, ce qui va déplacer le piston 54 de manière à augmenter le volume de la première chambre 51.

Au fur et à mesure de la charge de la première chambre 51 de l'accumulateur 5, la pression dans la première chambre 51 va atteindre une valeur seuil de roue libre, pour laquelle le déplacement du piston 54 va entrainer le déplacement de la valve de mise en service 4, par exemple au moyen de la tige 44 et de la cage 55 présentées précédemment, et plus précisément de la sous-valve 42 qui va alors basculer en seconde configuration, isolant ainsi l'admission et le refoulement de l'appareil hydraulique 3 du réservoir R. La charge de la première chambre 51 de l'accumulateur 5 se poursuit jusqu'à atteindre une première valeur seuil, à partir de laquelle le déplacement du piston 54 fait basculer la sous-valve 41 dans sa deuxième configuration. La figure 2 représente cette configuration des sous-valves 41 et 42.

Dans cette configuration, la pompe de gavage 2 applique une pression sur la valve de mise en service 4 via le piston 6 de manière à commander son déplacement. Lorsque la pression appliquée par le piston 6 atteint une deuxième valeur seuil, la sous-valve 42 bascule dans sa troisième configuration, 25 comme représenté sur la figure 3. Dans cette configuration présentée sur la figure 3, l'accumulateur 5 et la pompe de gavage 2 se déchargent dans le circuit hydraulique C, et plus précisément appliquent une pression à l'admission et au refoulement de 30 l'appareil hydraulique 3, ce qui entraine une sortie de l'ensemble de ses pistons de leurs logements respectifs et la mise en service de l'appareil hydraulique 3. Le piston 6 assure alors le maintien en position de la valve 4.

Une fois l'appareil hydraulique 3 ainsi mis en service, la valve de mise en service 4 reste dans cette configuration présentée sur la figure 3. Le gavage du circuit hydraulique C est ainsi assuré par la pompe de gavage 2, qui compense les fuites et pertes du circuit hydraulique C et maintien la charge de l'accumulateur 5. De plus, en cas de défauts de gavage ponctuels, l'accumulateur 5 peut alors jouer un rôle de tampon, et le compenser en addition ou en remplacement de la pompe de gavage 2.

Le volume d'huile dans le réservoir R est constant. En effet, lorsque la pompe de gavage 2 prélève de l'huile dans le réservoir R pour charger l'accumulateur 5, la première chambre 51 de l'accumulateur 5 se remplit tandis que la seconde chambre 52 se vide dans le réservoir R du même volume d'huile ainsi prélevé. Par la suite, lorsque l'accumulateur 5 se décharge dans le circuit hydraulique C, de l'huile est aspirée dans la seconde chambre 52, mais l'envoi d'huile dans le circuit hydraulique C entraine une sortie des pistons de leurs logements, ce qui fait sortir le même volume d'huile dans le réservoir R. Dans le cas d'un circuit hydraulique comprenant une pluralité d'appareils hydrauliques à pistons rétractables, on réalise ainsi une sortie simultanée des pistons de l'ensemble des appareils hydrauliques.

Selon un mode de réalisation avantageux, le réservoir R est formé par le carter 31 de l'appareil hydraulique 3. Ce mode de réalisation permet ainsi de s'assurer que l'on maintient un volume d'huile constant dans le carter 31, et assure ainsi une bonne lubrification et un bon refroidissement de l'appareil hydraulique 3.

Afin de désengager l'appareil hydraulique 3, on désengage dans un premier temps la pompe de gavage 2 du moteur primaire M, ou on cesse d'alimenter le moteur M, dans le cas d'un moteur électrique.

L'accumulateur 5 assure alors le gavage du circuit hydraulique C, et sa première chambre 51 se décharge progressivement dans le réservoir R via la ligne de gavage 21. De plus, le piston 6 se décharge également dans le réservoir R au 5 travers du clapet anti retour 23 et de la ligne de gavage 21, la pompe de gavage 2 pouvant par exemple fonctionner dans le sens d'une décharge vers le réservoir R. Suivant les types de pompe de gavage 2 et leurs entrainements, s'ils ne 10 sont pas réversibles, la décharge peut ne pas être assez rapide, et ferait que le système tournerait pendant quelques tours avec une pression de gavage insuffisante avant de retourner dans sa configuration de roue libre. Afin de remédier à cette problématique, dans un mode de réalisation 15 particulier, le système tel que présenté peut comprendre un gicleur de fuite en sortie de la pompe de gavage 2, c'est-à-dire en aval de la pompe de gavage 2, l'amont étant la source d'alimentation de la pompe de gavage 2, ou on peut coupler le désengagement de l'embrayage 1 avec l'ouverture d'une valve de fuite, ou de commander une valve de 20 fuite dans le cas d'un montage sans embrayage de la pompe de gavage 2. De tels moyens sont dimensionnés en fonction de la taille de l'accumulateur 5 pour avoir une décharge aussi rapide que souhaité. 25 La cage 55 du piston 54 de l'accumulateur 5 exerce alors un effort de poussée sur la tige 44, et entraine ainsi un déplacement de la valve 4, comme représenté sur la figure 4. Une fois cette décharge dans le réservoir R réalisée, la valve de mise en service 4 retourne à sa configuration de roue libre présentée sur la 30 figure 1 ; l'admission et le refoulement de l'appareil hydraulique 3 sont reliés au réservoir R, et l'appareil hydraulique 3 passe en configuration de roue libre.

La présente invention permet ainsi de réaliser une sortie simultanée de l'ensemble des pistons d'un appareil hydraulique afin de réaliser sa mise en service, ou le cas échéant d'une pluralité d'appareils hydrauliques. De plus, l'accumulateur hydraulique chargé à une pression seuil préalablement à la mise en service permet de réaliser le gavage du circuit hydraulique associé en cas de défaillances ponctuelles de la pompe de gavage, la pompe de gavage étant alors uniquement sollicitée pour compenser les pertes et fuites du système.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Système comprenant un circuit hydraulique (C) comprenant un appareil hydraulique (3) à came multilobes et pistons radiaux rétractables dans des logements de manière à pouvoir alterner entre une configuration de service dans laquelle lesdits pistons sont au contact de ladite came, et une configuration de roue libre dans laquelle lesdits pistons sont rétractés dans leurs logements respectifs et ne sont pas en contact avec ladite came, ledit système comprenant un circuit de mise en service dudit appareil hydraulique (3) par application à son admission et à son refoulement d'une pression de gavage délivrée par une pompe de gavage (2), caractérisé en ce qu'il comprend en outre un accumulateur (5) relié à ladite pompe de gavage (2) et une valve de mise en service (4) définissant une valeur seuil de pression dans ledit accumulateur (5), de sorte que lorsque ladite pompe de gavage (2) est en service, - pour une pression dans ledit accumulateur (5) inférieure à ladite valeur seuil de pression, ledit appareil hydraulique (3) est isolé de la pompe de gavage (2), - lorsque la pression dans l'accumulateur (5) atteint ladite valeur seuil de pression, la valve de mise en service (4) relie ladite pompe de gavage (2) et l'accumulateur (5) à l'appareil hydraulique (3) via une ligne de gavage (21), de manière à réaliser sa mise en service.
2. 2. Système selon la revendication 1, dans lequel ledit accumulateur hydraulique (5) comprend une première chambre (51) et une seconde chambre (52) séparées par un piston (54), et la seconde chambre (52) comprend un moyen de rappel élastique (53), la première chambre (51) étant reliée à la pompe de gavage (2) et la seconde chambre (52) étant reliée à un réservoir (R) alimentant ladite pompe de gavage (2).
3. 3. Système selon la revendication 2, dans lequel ladite valve de mise en service (4) est adaptée pour, lorsque la pression dans ledit accumulateur (5) est inférieure à une valeur seuil de roue libre, relier l'admission et le refoulement dudit appareil hydraulique au réservoir (R).
4. 4. Système selon la revendication 3, dans lequel ledit réservoir (R) est formé par un carter (31) dudit appareil hydraulique (3).
5. 5. Système selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel ladite ligne de gavage (21) comprend un bloc de gavage (22) des clapets antiretour et des limiteurs de pression adaptés pour permettre un gavage du circuit hydraulique (C) via la ligne de gavage, et une décharge du circuit hydraulique (C) dans la ligne de gavage si la pression dans ledit circuit hydraulique (C) est supérieure à une valeur seuil de sécurité.
6. 6. Système selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel l'appareil hydraulique (3) est configuré de manière à ce qu'en l'absence d'application d'une pression à son admission ou à son refoulement, ses pistons soient rétractés dans leurs logements et que l'appareil hydraulique (3) soit donc en configuration de roue libre.
7. 7. Système selon la revendication 6, dans lequel ladite valve de mise en service (4) est configurée de manière à ce que l'arrêt de la pompe de gavage (2) entraine un basculement de l'appareil hydraulique (3) vers sa configuration de roue libre.
8. 8. Système selon la revendication 6, dans lequel ladite valve de mise en service (4) est configurée de manière à ce que l'ouverture d'une fuite en aval de la pompe de gavage (2) entraine un basculement de l'appareil hydraulique (3) vers sa configuration de roue libre.
9. 9. Système selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel le circuit hydraulique (C) comprend une pluralité d'appareils hydrauliques à camemultilobes et pistons radiaux rétractables, ledit système étant adapté pour permettre une mise en service simultanée de l'ensemble desdits appareils hydrauliques.
10. 10. Procédé de mise en service d'un appareil hydraulique (3) à came multilobes et pistons radiaux rétractables dans des logements de manière à pouvoir alterner entre une configuration de service dans laquelle lesdits pistons sont au contact de ladite came, et une configuration de roue libre dans laquelle lesdits pistons sont rétractés dans leurs logements respectifs et ne sont pas en contact avec ladite came, dans lequel on met en service d'une pompe de gavage (2) de manière à charger un accumulateur hydraulique (5), ledit accumulateur hydraulique (5) coopérant avec une valve de mise en service (4) au fur et à mesure de sa charge, de manière à successivement - isoler l'admission et le refoulement de l'appareil hydraulique (3) de ladite pompe de gavage (2), - appliquer une pression à un piston (6) pilotant le déplacement de ladite valve de mise en service (4), de manière à ce que l'établissement d'une valeur seuil dans ledit piston (6) entraine la liaison de ladite pompe de gavage (2) et de l'accumulateur hydraulique (5) avec l'admission et le refoulement dudit appareil hydraulique (3) et réalise sa mise en service.