EP2376770B1 - Moteur hydraulique a pistons radiaux et commande par cylindre. - Google Patents

Moteur hydraulique a pistons radiaux et commande par cylindre. Download PDF

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EP2376770B1
EP2376770B1 EP09805806.8A EP09805806A EP2376770B1 EP 2376770 B1 EP2376770 B1 EP 2376770B1 EP 09805806 A EP09805806 A EP 09805806A EP 2376770 B1 EP2376770 B1 EP 2376770B1
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EP
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motor
elementary
engine
cylinder
cylinders
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Jean-Pierre Souply
Guillaume Charrier
Gilles Lemaire
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Poclain Hydraulics Industrie
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Poclain Hydraulics Industrie
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Publication date
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    • F03C—POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINES DRIVEN BY LIQUIDS
    • F03C1/00—Reciprocating-piston liquid engines
    • F03C1/02—Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders
    • F03C1/04—Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders with cylinders in star or fan arrangement
    • F03C1/0403—Details, component parts specially adapted of such engines
    • F03C1/0409—Cams
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F03C1/02—Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders
    • F03C1/04—Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders with cylinders in star or fan arrangement
    • F03C1/0447—Controlling
    • F03C1/045—Controlling by using a valve in a system with several pump or motor chambers, wherein the flow path through the chambers can be changed, e.g. series-parallel
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    • F03C1/24—Reciprocating-piston liquid engines with movable cylinders or cylinder in which the liquid exclusively displaces one or more pistons reciprocating in rotary cylinders
    • F03C1/2407—Reciprocating-piston liquid engines with movable cylinders or cylinder in which the liquid exclusively displaces one or more pistons reciprocating in rotary cylinders having cylinders in star or fan arrangement, the connection of the pistons with an actuated element being at the outer ends of the cylinders
    • F03C1/2423—Reciprocating-piston liquid engines with movable cylinders or cylinder in which the liquid exclusively displaces one or more pistons reciprocating in rotary cylinders having cylinders in star or fan arrangement, the connection of the pistons with an actuated element being at the outer ends of the cylinders with two or more series radial piston-cylinder units
    • F03C1/2438—Reciprocating-piston liquid engines with movable cylinders or cylinder in which the liquid exclusively displaces one or more pistons reciprocating in rotary cylinders having cylinders in star or fan arrangement, the connection of the pistons with an actuated element being at the outer ends of the cylinders with two or more series radial piston-cylinder units directly located side by side
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F03C1/24—Reciprocating-piston liquid engines with movable cylinders or cylinder in which the liquid exclusively displaces one or more pistons reciprocating in rotary cylinders
    • F03C1/247—Reciprocating-piston liquid engines with movable cylinders or cylinder in which the liquid exclusively displaces one or more pistons reciprocating in rotary cylinders with cylinders in star- or fan-arrangement, the connection of the pistons with an actuated element being at the outer ends of the cylinders
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    • F03C—POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINES DRIVEN BY LIQUIDS
    • F03C1/00—Reciprocating-piston liquid engines
    • F03C1/26—Reciprocating-piston liquid engines adapted for special use or combined with apparatus driven thereby

Definitions

  • the main ducts are usually connected by connecting lines respectively to the discharge and intake ports of a pump or accumulators providing a flow of fluid under pressure to the engine.
  • the distribution valves provided for each of the cylinders, allow a control at every moment, cylinder by cylinder, of the distribution of fluid in the cylinders.
  • Such a hydraulic motor can be used, for example, to drive a machine in translation or to drive a tool carried by a machine.
  • the speed required for this type of engine is becoming higher, in particular to quickly ensure the transfer of the machine between two sites of use of the latter, or the transfer of the tool between two working positions.
  • the hydraulic motor must therefore be able to both generate a high torque, to be able to properly perform the functions of the machine or tool in working conditions, and be able to have a high output speed, for the reasons indicated above.
  • a first solution to allow these different operating speeds, in case a constant displacement motor is used, is to use a pump capable of delivering to the engine, either a very low flow rate or a very high flow rate, depending on the operating regime.
  • This solution has the disadvantage that it requires the use of a high capacity pump.
  • Another solution is to use a motor having a plurality of displacement cylinders.
  • the engine used has a wide range of displacements, or, equivalently, has a very large opening ratio, the opening ratio being the ratio between the largest and the smallest engine displacement. .
  • Such an engine can then be used with a smaller displacement very reduced compared to the larger displacement.
  • the smallest displacement is used for high speed applications, and low torque, for example the movement of the machine on the road; the largest displacement is used for the 'working' mode, ensuring a high torque at low rotational speed.
  • the engine has intermediate displacements, to allow a smooth passage between its different displacements.
  • the patent GB 2 167 138 presents an embodiment of such a hydraulic motor.
  • the engine that it presents is a motor of the type specified in the preamble, in which each cylinder comprises a dispensing valve, the dispensing valves being controlled by an electronic control unit.
  • the displacement is continuously modulated, limiting to a given angular sector, the range in which the engine cylinders are activated and deliver a torque (that torque is a driving torque or braking).
  • the document FR2710111 discloses a further hydraulic motor having a plurality of displacement cylinders.
  • a first object of the invention is to propose a motor of the type presented in the preamble, having several operating displacements, but not having the aforementioned drawbacks of instability, vibrations and the importance of the forces applying to the structure. motor during operation.
  • An elementary engine of a hydraulic motor within the meaning of the invention is a part of the engine capable when it is powered alone, to provide a motor torque (non-zero) to the output member of the motor, and that whatever the angular position of this output member relative to the fixed structure of the engine.
  • the torque delivered by the elementary motor is substantially independent of the angular position of the output member of the motor relative to the fixed structure of the motor.
  • 'rising ramp' (or respectively 'descending ramp') here designates the part of a lobe of the cam along which a piston acting on this part exits (or enters into) its cylinder.
  • the displacement is varied by activating in motor or antagonist mode, or by deactivating, one or more elementary motors of the hydraulic motor.
  • the motor according to the invention is powered by a pump.
  • the main ducts of the engine are respectively connected to the discharge and intake ports of this pump which supplies the fluid to the engine. These ports are normally at the high pressure (HP) and low pressure (BP) of this pump.
  • the motor further comprises an output shaft, on which each of the elementary motors applies a torque.
  • the control system is able to control the distribution valves so as to operate at least one elementary motor, according to a setpoint specifying a mode of operation chosen from among motor, antagonist or inactive .
  • the control system thus uses a setpoint valid for a whole period of engine operation, corresponding to a certain number of engine revolutions, and converts this setpoint into relatively high-frequency elementary commands, transmitted to the distribution valves to connect with each other. the cylinder chambers of the elementary engines during the appropriate time periods with the appropriate main ducts.
  • the control system controls the switching of the distribution valves as a function of the position of the cylinders relative to the cam so that the elementary motor actually delivers a motor torque, if the selected operating mode is motor, a braking torque for the antagonist operating mode, no torque if the selected operating mode is inactive.
  • the control system generally has a table giving depending on the angular position of the cylinder block relative to the cam, over 360 °, the desired state for the cylinder distribution valves of the elementary engine.
  • control system is electronic, such control systems having a high operating frequency and thus allowing precise control of the switching of the distribution valves, including taking into account a phase advance, etc. .
  • the hydraulic motor has at least two separate active operating displacements, stable because of the condition b) above. These displacements are obtained from the cumulative cubic capacity of the elementary engines other than the first elementary engine, either by adding the cubic capacity of the first elementary engine, or by removing it, or without adding anything or subtracting if the first elementary engine is inactivated.
  • the control system is able to control the distribution valves so as to operate one, two, ... up to all the elementary engines, in engine mode ',' antagonist ', or' inactive ', and this independently of the command applied to other elementary engines.
  • the engine has a wide range of displacements.
  • a motor comprising n elementary motors can thus have up to (3 n - 1) / 2 active operating cylinders different (depending on the individual displacements of each elementary motor), which gives it great flexibility of operation.
  • the motor can be operated, at least a portion of the time, as a braking means which amounts to using the motor pump.
  • the control system controls the motor only in regimes such as those specified above.
  • regimes such as those specified above.
  • the change of position of the distribution valve associated with it is made when the cylinder passes substantially in front of a top or bottom dead center of the cam (this is that is to say, respectively the points of greater output or smaller output of the piston.
  • the speed of the piston is substantially zero, thanks to this, the pressure change in the cylinder is smooth, without appeal of flow in this and without excessive mechanical stress, thus vibrations and premature wear of the cylinders and pistons are avoided.
  • control of the distribution valves as specified by point c) may have an advance or phase retardation may be applied in the control, so that the change of position control of a valve may be temporally slightly offset with respect to the passage of the roller in contact with the high point or the low point of the cam at which the change of position of the valve is provided in order to compensate for the response time between the valve change control and the complete change of the valve.
  • each elementary motor is capable of delivering a torque regardless of the angular position of the cam relative to the cylinder block, regardless of the number of active elementary motors, that is to say applying a torque on the motor output members, the forces transmitted by the various elementary motors are continuous, instead of being concentrated on a few intervals of time each turn.
  • the forces transmitted to the motor frame by the various elementary motors are continuous, which contributes to the stability of the engine in operation.
  • the control system can take into account different information to develop the commands: On the one hand commands transmitted by the driver of a machine on which the engine is mounted; on the other hand, information supplied to the control system by various sensors such as flow sensors, pressure sensors, etc.
  • control system is designed to operate the engine according to its configuration, defined by the distribution into different elementary motors. Taking this configuration into account, the control system operates the motor (ie the elementary motors thereof) in different operating regimes.
  • each elementary engine includes all the cylinders.
  • the elementary motors are distinguished from each other by the lobes they group: Such elementary motors are said to be elementary motors 'by lobes'.
  • the motor is internal cam.
  • the arrangement of the cylinders on the outside of the cam makes it possible to arrange sufficient space for the distribution valves.
  • the motor can however also be external cam.
  • the cam is rotatable, and the cylinder block is fixed. Given the relative complexity of the cylinders and the distribution valves they comprise, this arrangement of the cam and the cylinder block increases the reliability of the engine.
  • the first elementary motor has a displacement different from that of another elementary motor, but preferably close to it.
  • This arrangement makes it possible to multiply the number of engine displacements, compared with the case where the displacement of the first engine would be equal to that of each of the other elementary engines. It will be noted in particular that, when two elementary motors have adjacent displacements, if they are used in opposition, that is to say with an active motor and the other antagonist, these two elementary motors advantageously have a very large ratio of opening, and this without the smallest displacement of an elementary engine is particularly low.
  • control system comprises an activation table, which indicates and makes it possible to determine the operating modes of the various elementary motors as a function of a desired displacement, each operating mode being chosen from motor, antagonist or inactive.
  • the total displacement of the circuit is obtained by adding or subtracting the respective displacements of the elementary engines in motor or antagonist mode.
  • the engine thus has four different, reversible and symmetrical displacements, as well as various modes of inactivation.
  • This activation table shows that each elementary motor can be placed in one or other of the intended operating modes (motor, antagonist, inactive high pressure (HP) or inactive low pressure (BP), which results in the total displacement of the engine in the selected operating mode.
  • control system is capable of automatically operating a plurality of displacement changes in a predefined order, as a function of at least a motor rotation speed and a speed or speed reference. acceleration transmitted to the engine. For example, to gradually increase the speed, while the required driving torque decreases, the control system gradually decreases the engine displacement by operating it successively in smaller and smaller displacements.
  • control system comprises for this purpose an ordered table of the different displacements and the associated operating modes of the various elementary motors.
  • control system substantially simultaneously varies a flow rate supplied to an elementary motor and the displacement, in order to keep the speed of this elementary motor constant.
  • the driver of the machine is relieved of operations of selection of the displacement, which are taken care of partially automatically by the control system.
  • the control system in one of said engine speeds, is able to control the distribution valves, so that two elementary motors exert torques in opposite directions.
  • one of these elementary motors is in motor mode, while the other is in antagonist mode.
  • the apparent displacement of the assembly constituted by these two elementary motors is equal to the difference of their respective displacements. If the elementary engines have close displacements, the resulting displacement is very small. This therefore advantageously makes it possible to simply produce an engine having a very large opening ratio.
  • the opening ratio is (1.5C + C) / (1.5C - C), or 5.
  • the elementary motors are homokinetic.
  • Such elementary motors are characterized by the fact that a constant pump flow causes a constant rotation speed for all angular positions between the cam and the cylinder block.
  • the use of homokinetic elementary motors provides the engine with increased operating stability and durability. These properties are particularly important for low speed motors such as the drive motor wheels on a machine.
  • an engine according to the invention can be driven in a regime in which at least one elementary motor is in idle mode.
  • This mode of operation can be optimized as follows:
  • the fluid distributor comprises, for at least one elementary motor, inactivation means capable of connecting the latter in a continuous manner to the main duct having a pressure chosen from the lowest pressure and the highest pressure of the main ducts.
  • inactivation means capable of connecting the latter in a continuous manner to the main duct having a pressure chosen from the lowest pressure and the highest pressure of the main ducts.
  • the selector can be realized in different ways.
  • the inactivation means comprise means for detecting the direction of rotation of the motor, said selected pressure being selected as a function of the direction of rotation of the motor and the direction of a speed or acceleration control applied. to the engine. Indeed, knowing the direction of rotation of the engine, and the direction of control (speed or acceleration), the control system can deduce the direction of the flow of fluid passing through the engine and thus determine that of the main ducts of the engine. circuit with which it is appropriate to connect the inactive elementary motor (s).
  • the engine does not require a pressure sensor.
  • the inactivation means comprise a detector capable of detecting the main duct at the lowest of the pressures among the main ducts.
  • the inactivation means comprise pressure sensors in the two main ducts, to detect the lowest pressures in these circuits in order to maximize the engine efficiency in the engine phases and the engine braking phases.
  • the transition to inactive mode of the first elementary motor, in the second engine speed mentioned above can be achieved thanks to the fact that at least for an elementary engine, the pistons are able to be retracted , so that they are disengaged from the cam. Thanks to this, the pistons - or the cylinders in which they are located - no longer generate braking torque, and the output is greatly improved.
  • This embodiment usually requires, for the cylinders concerned, a type of particular valve with at least 3 positions. Note that there may be, in the elementary engine concerned, only one piston (and cylinder).
  • the control system in said engine speeds, is able to control the distribution valves, so as to reverse the direction of rotation of an output member of the engine without reversing the direction of entry and output of the fluid in the engine.
  • the control system controls the distribution valves so that the sum of the displacements of the elementary engines controlled in antagonist mode, initially lower, becomes greater than the sum of the displacements of the elementary engines driven in engine mode, which causes the reversal of the direction of rotation of an output member of the motor.
  • this inversion of the direction of rotation of the motor is done without reversing the direction of the flow of fluid entrained by the pump.
  • control system in said engine speeds, is able to control the distribution valves so as to maintain the direction of rotation of a motor output member constant, during a reversal of the direction of entry and exit of the fluid through the engine.
  • Such operation is especially useful when the engine is powered by pressure accumulators, with which the direction of the fluid is more likely to change or be suddenly reversed than with a pump.
  • At least one dispensing valve is a valve having at least two positions and at least three orifices, a first orifice connected to a chamber of a cylinder, a second and a third orifice respectively connected to two main ducts. of the motor; the valve having a first position in which it connects the cylinder chamber to a first main conduit, and a second position in which it connects said chamber to another main conduit.
  • the dispensing valve may also have other positions, for example positions in which it connects the cylinder chamber not to main conduits connected to the pump, but for example to main ducts connected to pressure accumulators.
  • the hydraulic motor comprises a shaft inside which passes at least one pipe for transmitting a fluid or information to a member driven by the engine.
  • This pipe may serve in particular to supply fluid, liquid or gas, or may contain an electric cable or an optical fiber, for a member driven by the engine.
  • the shaft may be hollow, providing a motor of large diameter, but of relatively reduced weight.
  • the invention also relates to a hydraulic circuit comprising at least a first hydraulic motor as defined above, coupled to a first member for moving a machine; at least one second motor, coupled to a second member for moving the machine; the control system of the first motor being adapted to control a rotation of the first motor and thus the first displacement member at a different speed or in the opposite direction to that of the second displacement member.
  • the invention finally relates to a hydraulic circuit comprising at least one hydraulic motor as defined above, and at least two pressure accumulators connected to two main ducts of the engine.
  • the two pressure accumulators can be used to store energy in the form of fluid pressure, during the braking phases, and to provide motor work during the driving phases.
  • the inversion mode described above then allows keeping the same direction of rotation to reverse the flow of the engine to be fed by the energy reserve in acceleration mode and fill the same reserve in braking mode. They also allow a decoupling between the operation of the source of pressurized fluid supplying the engine, and the operation of the engine itself.
  • the large number of displacement of this engine also allows to choose the torque (motor or brake) to be applied to the motor shaft. It is also possible without adding additional valve to completely disable the engine by disabling (switching to inactive mode) all the elementary motors.
  • this embodiment is used when the elementary motors are elementary "per cylinder" motors.
  • the elementary engine cylinders forming a first group are connected to main ducts which are connected to the pump, while the cylinders of the remaining elementary motors are connected to main ducts connected to accumulators. pressure.
  • the engine comprising at least two elementary motors, the engine is piloted in at least a first and second operating regime by means of the distribution valves; in each of said regimes, in each elementary engine, each of the cylinders is related on the rising ramps with a first main duct and on the descending ramps with a second main duct distinct or not from the first, and the permutations of these relationships take place at the passage of the cylinder substantially in front of a top or bottom dead point of the cam, based on the information provided by the angular sensor; in the first regime, a first elementary motor is motor; and in the second regime, the first elementary motor is inactive or antagonistic; the control system controlling the rest of the hydraulic motor in the same way in these first and second regimes.
  • the motor 10 comprises an outer casing 15 in three parts, a holding part 11, a cylinder block 12, a cover 13. These three parts are fixed to each other by screws 7.
  • the holding portion 11 has fixing holes 9, which allow the attachment of the motor 10 to the frame (not shown) of the machine on which the motor 10 is fixed.
  • the cover 13 closes the inner chamber 8 of the motor 10, in which the cam 20 and the shaft 24 rotate relative to the rest of the motor.
  • the cylinder block 12 comprises nine cylinders 14, identified individually by the references 14A to 14I. Each cylinder 14 comprises a chamber 16 in which a piston 18 slides. The cylinder block 12 is mounted relative to the cam 20 relative to rotation.
  • the cam 20 is mounted on a central shaft 24 of the motor, which defines the axis of rotation X of the motor.
  • the securing of these two elements is ensured by grooves 21 which allow the gearing of the cam 20 on the outer periphery of the shaft 24.
  • the shaft 24 is a two-part shaft 24A and 24B, fixed by a screw 23 disposed along the axis of rotation X.
  • the shaft 24 is held relative to the casing 15 of the motor by means of two conical bearing bearings 19, arranged between the shaft 24 and the holding portion 11 of the casing 15.
  • the end of the shaft 24 disposed on the side of the holding portion 11 is formed into a flange 25.
  • the latter comprises fixing holes 27 and serves to fix a member driven by the motor 10, which may be a wheel , a tool, etc., not shown.
  • each piston 18 comprises a roller 22 provided to transmit a force on the cam 20.
  • the resultant forces exerted by the pistons generates a torque, transmitted by the pistons 18 to the shaft 24 of the engine.
  • the motor 10 is supplied with fluid by two main ducts 26 and 28, through which the motor receives or sends fluid.
  • the motor 10 further comprises a fluid distributor 30, comprising for each cylinder, a distribution valve 32 adapted to connect the chamber 16 of the cylinder with one or the other of said main ducts, to allow entry or exit fluid in said chamber.
  • the distribution valves are arranged on the outer periphery of the cylinder block 12. Also, the fluid distributor 30 is arranged axially substantially at the same level as the cylinder block, and the motor 10 thus has a remarkable compactness in the axial direction.
  • the control of the distribution valves 32 is provided by a control system 34 consisting essentially of an electronic calculator.
  • This control system 34 transmits the commands to the distribution valves 32 by means of a network 37, wire or not.
  • the motor also comprises an angle sensor 35, as a means for detecting the relative position of the cam 20 relative to the cylinder block 12 and thus the direction of rotation of the engine 10.
  • the dispenser valve fluid distributor further includes a detector for detecting the lower pressure main circuit, consisting mainly of two pressure sensors 39, which acquire the pressure in the associated main conduits 26 and 28. to the control system 34, to which they transmit the measured pressure values. On the basis of these pressure measurements, the control system 34 is at every moment able to determine which of the circuits 26 or 28 is at the lowest pressure.
  • the detector of the main circuit at the lowest pressure thus formed thus makes it possible to inactivate certain elementary motors by connecting them to the main circuit of lower pressure, thus minimizing the residual braking torque induced by these elementary motors.
  • the cam 20 is an internal cam, disposed inside the cylinder block 12, and has six lobes 36, each lobe having a descending ramp 36 'and a rising ramp 36 ", for the direction of rotation indicated by the arrow A .
  • the engine 10 can be operated in different operating modes. These operating speeds of the engine 10 are provided for a specific grouping of lobes and cylinders, defining elementary motors. Taking into account these elementary motors, in the various operating modes provided, the control system 34 emits commands so that in each elementary engine, the cylinders acting on risers of a group of lobes are related to a first main duct, and those acting on descending ramps are put in relation with a second main duct, distinct or not from the first one, the commutations of the dispensing valves taking place during the passage of the cylinders substantially in front of a top dead center or bottom of the cam 20.
  • the same engine 10 can be operated according to several configurations of its elementary engines.
  • a first configuration of the elementary motors of the engine 10 is presented in figure 3 .
  • the lobes are distributed in a single group 46 of lobes.
  • the cylinders are divided into three groups of cylinders 60, 62, 64, respectively comprising the cylinders 14A, 14E, 14F; 14B, 14C, 14G; 14D, 14H and 14I of the motor 10 (On the figure 3 each group is identified by a type of piston hatching).
  • the motor comprises three elementary motors 70 72, 74.
  • each elementary motor is defined by a group of cylinders, regardless of the positions of these compared to the lobes of the engine.
  • control system 34 is provided for controlling the distribution valves so that, in steady state mode, in each elementary motor 70, 72, 74, the cylinders acting on ramps are connected to a first main conduit (26 or 28); and those acting on descending ramps are related to a second main conduit (26 or 28).
  • the elementary engine or group of cylinders
  • the cylinders acting on ramps are connected to the main pipe at higher pressure
  • the cylinders acting on descending ramps are related to the main pipe at lower pressure.
  • FIG. 4 A second distribution of the elementary motors of the engine 10 is presented in figure 4 .
  • the lobes are divided into three groups 40, 42, 44 of complementary lobes.
  • Each of these groups 40, 42, 44 respectively comprises two lobes 40A and 40B, 42A and 42B, 44A and 44B.
  • Each of these groups 40, 42, 44 is axisymmetric and has a symmetry of order 2 with respect to the axis of rotation X.
  • the cylinders are distributed in a single group of cylinders, comprising all of the nine cylinders 14A-14I of the engine 10.
  • the motor comprises three elementary motors 50 52, 54.
  • each elementary motor is defined by the set of cylinders acting on the lobes of the cylinder. group of lobes assigned to the elemental motor.
  • the elementary motor 50 comprises the lobes 40A and 40B, the group 52 the lobes 42A and 42B, the group 54 the lobes 44A and 44B.
  • the elementary motor 50 comprises the cylinders 14A, 14E, 14F; engine elemental 52 includes cylinders 14B, 14C, 14G; the elementary motor 54 comprises the cylinders 14D, 14H, 14I.
  • the allocation of the cylinders to the different elementary motors varies as a function of time.
  • control system 34 is able to control the distribution valves so that, in each elementary motor 50, 52, 54, the cylinders acting on rising ramps of a group of lobes are put into operation. relationship with a first main conduit (26 or 28); and those acting on descending ramps are related to a second main conduit (26 or 28), distinct or not from the first.
  • the cylinders acting on rising ramps of the lobe group 40A and 40B are connected to a first main conduit (26 or 28); and those acting on descending ramps are related to a second main conduit (26 or 28), distinct or not from the first.
  • all the other cylinders acting on the ramps of the other lobes 42A and 42B, 44A and 44B are connected to the same main duct (advantageously the one at the lowest pressure) so as to render inactive the other elementary motors 52 and 54.
  • the individual elementary motors are homokinetic, and have equal displacements.
  • the figure 5 is a schematic view showing the structure of a dispensing valve 132 used in an engine according to the invention.
  • the dispensing valve 132 has three orifices B, C, D, which are: a first orifice B connected to a chamber 116 of a cylinder 114, a second and a third orifices C and D connected to two main ducts of the engine 126 and 128.
  • valve 132 In a first position I, the valve 132 connects the chamber 116 of the cylinder 114 to the main conduit 126; in a second position II, it connects the chamber 116 to the other main conduit 128.
  • the valve 132 is a solenoid valve, whose movements are controlled by an electronic control unit (for example, the control system 34). It comprises a drawer 134 actuated by an electric actuator 136.
  • an electric actuator 136 for example, it is possible to use as valve a valve having a spool, but actuated by the pressure in a hydraulic control chamber, and not by an actuator electric.
  • the dispensing valve may have a return means and one or two drive means, allowing it to remain in two stable positions, corresponding to the connection of the chamber of a cylinder, with respectively one or the other of the main conduits of the engine (which are generally two in number, one for the supply, high pressure, the other for the exhaust, low pressure).
  • the valve 132 shown on the figure 5 has a third position III, for the inactivation of the cylinder in the retracted position.
  • the valve 132 isolates the main ducts 126 and 128 from the chamber 116.
  • This third position can be used for example when the piston can be retracted into the cylinder chamber, in a position in which it does not enter in contact with the cam.
  • FIG. 2 An example of a hydraulic circuit 200 is presented on the Figures 6A to 6C .
  • all the elementary motors of the same motor 10 are connected by main ducts 26 and 28 common to all the cylinders, respectively to two accumulators 202 and 204.
  • the hydraulic circuit 200 mainly comprises a motor 10 identical to that presented in connection with the Figures 1 to 4 , a low pressure LP pressure accumulator 202, and a high pressure pressure accumulator HP 204. These two pressure accumulators are capacities, able to receive a quantity of hydraulic fluid in a chamber and having a second gaseous pressure chamber identical. The pressure in the gaseous chamber varies depending on the fluid filling rate of the pressure accumulator.
  • the pressure accumulators 202 and 204 are respectively connected to the main ducts 26 and 28 of the motor 10, provided for the fluid exchange of the main ducts.
  • braking mode ( Figure 6C ) the motor 10 is powered by the accumulator BP 202, and its exhaust is directed to the accumulator HP 204.
  • the braking mode makes it possible to raise the pressure in the accumulator HP, while by reducing the pressure in the BP accumulator.
  • the power supply and the exhaust of the motor 10 are connected to the same main duct, preferably the low-pressure duct.
  • the motor 10 produces virtually no torque, except for a low holding torque.
  • the motor 10 is the drive motor for moving members of a machine
  • the three preceding modes can be implemented, whether the machine is in forward or reverse gear, by transmitting a command to the dispensing valves in the appropriate direction.
  • the displacement of the engine 10 can be adapted to the variable pressure of the accumulators to maintain a substantially constant torque, for example to maintain a substantially constant acceleration on a vehicle.
  • the hydraulic circuit 500 comprises a hydraulic pump 502 with variable flow; a hydraulic motor 504 with two elementary motors 506 and 508; two pressure accumulators 510 and 512, respectively at high and at low pressure.
  • the main orifices of the pump 502 are connected by a main duct 514 to the supply and exhaust ports of the elementary motor 506.
  • the communication orifices of the accumulators 510 and 512 are connected by another main duct 516 to the elementary motor 508.
  • the motor 504 further comprises four dispensing valves, not shown, interposed respectively on the fluid supply and exhaust lines of the two elementary motors 506 and 508.
  • the motor 504 includes an output shaft 518, to which the two elementary motors 506 and 508 provide a torque; this shaft 518 is coupled to a wheel 520.
  • the Figure 7A illustrates the operation in forward engine, in an operating mode with restitution of the energy stored in the pressure accumulators.
  • the elementary motor 508 under the effect of the pressure of the fluid delivered by the pressure accumulator 510, which passes through the elementary motor 508 before joining the other pressure accumulator 512 transmits a first torque on the shaft 518.
  • the elementary motor 506 under the effect of the flow of fluid injected by the pump 502, applies a second torque to the shaft 518. According to the pressures established in the circuit 514 to the supply orifices and 506, this second torque can be added to or retracted at the first torque of the elementary motor 508 to obtain the desired torque on the wheel 520.
  • the Figure 7B presents a reverse situation, energy storage.
  • the elementary motor 508 returns fluid under pressure in the high pressure accumulator 510.
  • the torque necessary to drive the elementary engine in this situation can be provided by the wheel when the vehicle is in the braking phase.
  • the torque generated by the elementary motor 506 can be added to or subtracted from the torque of the wheel so as to compensate for the difference between the desired braking torque of the wheel and the torque required to drive the wheel.
  • elementary motor 508 which fills the accumulator.
  • the elementary motor 506 must at the same time provide the torque to the wheel 520 to allow acceleration of the vehicle and the torque required for the motor 508 to fill the accumulator.
  • This configuration may be useful for storing energy when the acceleration needs of the vehicle are low or even zero (rolling at constant speed), and for using this energy in another circumstance in which significant torque needs at the wheel require action of the two motors 506 and 508.
  • the elementary motor 506 can be driven by the control system (not shown) to provide additional motor torque, i.e., an extra torque; to provide additional braking torque; it can also remain inactive.
  • the presence of this elementary motor 506, associated with the accumulators of pressure 510 and 512, allows for example to have a higher torque, in the driving phase or in the braking phase, compared to the torque that it would be possible to have using only and directly the fluid pressure delivered by the pump .
  • the multiple displacements that the engine 500 presents therefore make it possible to adapt the flow rate of fluid consumed by the engine, as well as the torque delivered, as a function of the pressure available in the pressure accumulator.
  • the multiple displacements allowed by the engine 504 according to the invention are then particularly valuable because they make it possible to compensate for the relative lack of flexibility, in use, of the pressure accumulators 510 and 512.
  • this inversion can be controlled by the engine distribution valves, without the need for a reversal of the flow direction of the fluid. in the circuit.
  • the use of a reversible pump is not necessary.
  • a fixed rate pump can even be used, because of the flexibility of operation of the engine conferred by its multiple displacements. Variations in speed and torque are achieved in particular by making changes in displacement.
  • the hydraulic circuit 600 presented on the Figures 8A to 8E allows to feed four hydraulic motors 602, 604, 606 and 608, respectively disposed in the four wheels of a machine and allowing the drive thereof.
  • the circuit 600 comprises a central pump 610, and two separate main ducts 612 and 614, respectively connected to the two main ports of the pump.
  • the main duct 612 is connected to a first port (supply or exhaust) of each of the four motors 602, 604, 606 and 608;
  • main conduit 614 is connected to a second port of each of the four motors.
  • the hydraulic circuit is finally equipped with a central control system 620.
  • the latter transmits via cables 625 instructions to the respective control systems of the motors 602, 604, 606 and 608, which develop on this basis the control of the control valves. distribution of the various motors 602, 604, 606 and 608.
  • Each of the four motors 602, 604, 606 and 608 is a motor according to the invention.
  • Each of these motors can transmit to the wheel to which it is coupled an output torque, which is said to be 'normal' if it is the maximum torque that can deliver the engine, or 'reduced' if it is of a fraction of this pair, the fraction being less than 1 strictly.
  • the torque applied to a wheel may be motor, if it is a torque applied in the direction that tends to advance the vehicle forward when all the wheels apply a torque in the same direction; it can be an antagonistic couple, if this pair is applied in the opposite direction. It will be noted in particular that the output torque applied to the respective wheels by each of these motors can be reversed by a simple control of the engine control system, without it being necessary to reverse the direction of flow of the fluid supplying the engines.
  • this type of engine makes it possible, in the event of slippage of one of the wheels, to reduce the displacement of the engine and consequently its output torque which will limit wheel slip, this reduction in displacement can go as far as a cancellation of the engine torque by disabling all the elementary motors thereof.

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Description

  • L'invention concerne un moteur hydraulique à pistons radiaux, et un procédé de commande de celui-ci. Plus particulièrement, l'invention vise un moteur hydraulique à pistons radiaux, comportant
    • un bloc-cylindres, dont chaque cylindre comporte une chambre dans laquelle coulisse un piston ;
      • une came, sur laquelle chacun des pistons peut exercer une pression pour engendrer un couple, la came comportant au moins deux lobes, chaque lobe comportant une rampe montante et une rampe descendante, le bloc-cylindres étant monté à rotation relative par rapport à la came ;
    • au moins deux conduits principaux, par lesquels le moteur peut recevoir ou envoyer du fluide ;
    • un distributeur de fluide pour distribuer le fluide depuis lesdits conduits principaux jusqu'aux cylindres, comportant pour chaque cylindre, une valve de distribution apte à relier la chambre du cylindre avec l'un ou l'autre desdits conduits principaux, pour permettre l'entrée ou la sortie de fluide dans ladite chambre ;
    • un système de commande comprenant un capteur de position angulaire relative de la came par rapport au bloc-cylindres, pour la commande des valves de distribution.
  • Les conduits principaux sont habituellement reliés par des conduites de liaison respectivement aux orifices de refoulement et d'admission d'une pompe ou à des accumulateurs fournissant un débit de fluide sous pression au moteur.
  • Les valves de distribution, prévues pour chacun des cylindres, permettent un contrôle à chaque instant, cylindre par cylindre, de la distribution de fluide dans les cylindres.
  • Un tel moteur hydraulique peut servir par exemple à l'entraînement en translation d'un engin ou à l'entraînement d'un outil porté par un engin. De manière générale, la vitesse requise ce type de moteurs est de plus en plus élevée, en particulier pour assurer de manière rapide le transfert de l'engin entre deux sites d'utilisation de ce dernier, ou bien le transfert de l'outil entre deux positions de travail. Le moteur hydraulique doit donc pouvoir à la fois générer un fort couple, pour pouvoir correctement assurer les fonctions de l'engin ou de l'outil en conditions de travail, et pouvoir présenter une vitesse de sortie élevée, pour les raisons indiquées ci-dessus.
  • Une première solution pour permettre ces différents régimes de fonctionnement, au cas où l'on utilise un moteur de cylindrée constante, consiste à utiliser une pompe apte à délivrer au moteur, soit un très faible débit, soit un très fort débit, en fonction du régime de fonctionnement visé. Cette solution a l'inconvénient qu'elle impose l'utilisation d'une pompe de forte capacité.
  • Une autre solution consiste à utiliser un moteur ayant plusieurs cylindrées de fonctionnement. De préférence dans le cas, le moteur utilisé présente une large plage de cylindrées, ou, de manière équivalente, a un rapport d'ouverture très grand, le rapport d'ouverture étant le rapport entre la plus grande et la plus petite cylindrée du moteur. Un tel moteur peut être alors utilisé avec une plus petite cylindrée très réduite par rapport à la plus grande cylindrée. La plus petite cylindrée est utilisée pour des applications à grande vitesse, et faible couple, par exemple les déplacements de l'engin sur route ; la plus grande cylindrée est utilisée pour le mode 'travail', en assurant un fort couple à faible vitesse de rotation.
  • Dans un moteur présentant au moins deux cylindrées de fonctionnement assez différentes l'une de l'autre, pour permettre un fonctionnement agréable, et sans à-coups et limiter les variations de débit demandées à la pompe, il est souhaitable que le moteur présente des cylindrées intermédiaires, pour permettre un passage en douceur entre ses différentes cylindrées.
  • Le brevet GB 2 167 138 présente un mode de réalisation d'un tel moteur hydraulique. Le moteur qu'il présente est un moteur du type spécifié en préambule, dans lequel chaque cylindre comporte une valve de distribution, les valves de distribution étant commandées par une unité de commande électronique. Dans ce moteur, la cylindrée est modulée continûment, en limitant à un secteur angulaire donné, la plage dans laquelle les cylindres du moteur sont activés et délivrent un couple (que ce couple soit un couple moteur ou de freinage). Du fait de ce mode de commande, l'inversion de la pression appliquée dans les cylindres a lieu pendant le mouvement de ceux-ci ; aussi, ce changement de pression provoque des pics de pression ou des dépressurisations dans les cylindres, générant des variation de couple et de vitesse sur la sortie du moteur, des vibrations, une usure prématurée de la came, des cylindres et des pistons, et un manque de stabilité.
  • Enfin, les forces appliquées par les différents pistons sur la came ne s'annulent pas mutuellement ; pour cette raison, des efforts substantiels s'exercent dans la structure du moteur, qui diminuent la durée de vie de celui-ci.
  • Le document FR2710111 divulgue par ailleurs un autre moteur hydraulique présentant plusieurs cylindrées de fonctionnement.
  • Un premier objectif de l'invention est de proposer un moteur du type présenté en préambule, présentant plusieurs cylindrées de fonctionnement, mais ne présentant pas les inconvénients précédemment cités d'instabilité, de vibrations et d'importance des efforts s'appliquant sur la structure du moteur lors de son fonctionnement.
  • Cet objectif est atteint grâce au fait que :
    1. a) le moteur comporte au moins deux moteurs élémentaires ;
    2. b) le système de commande est apte à piloter les valves de distribution de telle sorte que le moteur comporte une pluralité de régimes, dans lesquels dans chaque moteur élémentaire, chacun des cylindres est mis en relation sur les rampes montantes avec un premier conduit principal et sur les rampes descendantes avec un deuxième conduit principal distinct ou non du premier, les permutations de ces relations ayant lieu au passage du cylindre sensiblement en face d'un point mort haut ou bas de la came, sur la base de l'information fournie par le capteur angulaire ;
    3. c) un premier moteur élémentaire est moteur dans un premier desdits régimes du moteur, et inactif ou antagoniste dans un deuxième desdits régimes, le système de commande pilotant le reste du moteur hydraulique de la même manière dans ces premier et deuxième régimes.
  • Un moteur élémentaire d'un moteur hydraulique au sens de l'invention est une partie du moteur capable lorsqu'elle est alimentée seule, de fournir un couple moteur (non nul) à l'organe de sortie du moteur, et cela quelle que soit la position angulaire de cet organe de sortie par rapport à la structure fixe du moteur. De préférence, le couple délivré par le moteur élémentaire est sensiblement indépendant de la position angulaire de l'organe de sortie du moteur par rapport à la structure fixe du moteur. Il s'ensuit qu'un moteur élémentaire, lorsqu'il est alimenté seul, est capable de fournir un travail similaire à celui fourni par le moteur complet, mais avec une vitesse de rotation et un couple différents de ceux du moteur complet, la cylindrée du moteur élémentaire étant différente de celle du moteur complet.
  • En pratique, un moteur élémentaire se caractérise généralement de la manière suivante :
    • Les lobes étant répartis en un ou plusieurs groupes de lobes et les cylindres étant répartis en un ou plusieurs groupes de cylindres, chaque moteur élémentaire est défini par un groupe de cylindres et un groupe de lobes, et comprend ceux des cylindres du groupe de cylindres qui agissent sur les lobes du groupe de lobes, le moteur élémentaire étant du fait de l'agencement du groupe de cylindres et du groupe de lobes qui le définissent, apte à délivrer un couple quelle que soit la position angulaire de la came par rapport au bloc-cylindres.
  • Le terme 'rampe montante' (ou respectivement 'rampe descendante') désigne ici la partie d'un lobe de la came le long de laquelle un piston qui agit sur cette partie sort de (ou respectivement rentre dans) son cylindre.
  • Ainsi dans un moteur selon l'invention, au lieu de faire varier la cylindrée du moteur en limitant l'activation des cylindres par un critère angulaire, on fait varier la cylindrée en activant en mode moteur ou antagoniste, ou en désactivant, un ou plusieurs moteurs élémentaires du moteur hydraulique. Comme le changement de pression dans les cylindres est fait lorsque leurs pistons passent sensiblement en face d'un point mort haut ou bas de la came, l'usure et les vibrations des cylindres sont réduites.
  • Le fonctionnement et l'intérêt d'un moteur soumis à une telle commande peuvent être mieux compris en analysant le rôle des moteurs élémentaires. On suppose ici par exemple que le moteur conforme à l'invention est alimenté par une pompe. Ainsi, les conduits principaux du moteur sont reliés respectivement aux orifices de refoulement et d'admission de cette pompe qui fournit le fluide au moteur. Ces orifices sont normalement à la haute pression (HP) et à la basse pression (BP) de cette pompe.
  • Le moteur comporte en outre un arbre de sortie, sur lequel chacun des moteurs élémentaires applique un couple.
  • Dans les régimes du moteur tels que spécifiés précédemment, au moins le premier moteur élémentaire du moteur selon l'invention se trouve dans l'un trois modes de fonctionnement suivants :
    • mode 'moteur' : chaque cylindre du moteur élémentaire, selon qu'il est en face d'une rampe montante ou descendante d'un lobe du moteur élémentaire, est relié via un conduit principal respectivement soit à la haute soit à la basse pression de la pompe ; le moteur élémentaire délivre un couple de sortie moteur dans un sens d'entrainement souhaité sur l'arbre de sortie du moteur ;
    • mode 'antagoniste' : chaque cylindre du moteur élémentaire, selon qu'il est en face d'une rampe montante ou descendante d'un lobe du moteur élémentaire est relié via un conduit principal, respectivement soit à la basse soit à la haute pression de la pompe ; le moteur élémentaire délivre un couple de sortie appliqué dans le sens opposé au sens d'entrainement souhaité sur l'arbre de sortie du moteur ;
    • mode 'inactif' : chaque cylindre du moteur élémentaire au regard des rampe montante et descendante des lobes du moteur élémentaire reste relié, via les conduits principaux, soit à la haute, soit à la basse pression de la pompe ; le moteur élémentaire délivre ainsi un couple de sortie quasiment nul sur l'arbre de sortie du moteur.
  • Naturellement, dans un moteur selon l'invention, le système de commande est apte à piloter les valves de distribution de manière à opérer au moins un moteur élémentaire, en fonction d'une consigne spécifiant un mode de fonctionnement choisi parmi moteur, antagoniste ou inactif. Le système de commande exploite ainsi une consigne valable pendant toute une durée de fonctionnement du moteur, correspondant à un certain nombre de tours du moteurs, et convertit cette consigne en des commandes élémentaires à relativement haute fréquence, transmises aux valves de distribution pour mettre en relation les chambres des cylindres des moteurs élémentaires pendant les plages temporelles appropriées avec les conduits principaux adéquats. Ainsi par exemple si le premier moteur élémentaire comprend un groupe de cylindres montés à rotation relative par rapport à une came dans un moteur à pistons radiaux, le système de commande commande la commutation des valves de distribution en fonction de la position des cylindres par rapport à la came de manière à ce que le moteur élémentaire délivre effectivement un couple moteur, si le mode de fonctionnement choisi est moteur, un couple de freinage pour le mode de fonctionnement antagoniste, aucun couple si le mode de fonctionnement choisi est inactif.
  • Pour cette commande, le système de commande dispose généralement d'une table donnant en fonction de la position angulaire du bloc-cylindres par rapport à la came, sur 360°, l'état souhaité pour les valves de distribution des cylindres du moteur élémentaire.
  • En général, le système de commande est électronique, de tels systèmes de commande bénéficiant d'une fréquence de fonctionnement élevée et permettant ainsi une commande précise de la commutation des valves de distribution, avec notamment prise en compte d'une avance de phase, etc.
  • Grâce à la possibilité d'activer ou non le premier moteur élémentaire, le moteur hydraulique présente au moins deux cylindrées actives distinctes de fonctionnement, stables du fait de la condition b) précitée. Ces cylindrées sont obtenues à partir de la cylindrée cumulée des moteurs élémentaires autres que le premier moteur élémentaire, soit en ajoutant la cylindrée du premier moteur élémentaire, soit en la retranchant, ou sans rien ajouter ni retrancher si le premier moteur élémentaire est inactivé.
  • Selon le mode de réalisation du moteur selon l'invention, le système de commande est apte à piloter les valves de distribution de manière à faire fonctionner un, deux, ... jusqu'à l'ensemble des moteurs élémentaires, en mode 'moteur', 'antagoniste', ou 'inactif', et cela indépendamment de la commande appliquée aux autres moteurs élémentaires. Avantageusement, du fait des possibilités combinatoires apportées par ce mode de fonctionnement du moteur, et en fonction du nombre de moteurs élémentaires que le système de commande est apte à piloter dans ces trois modes de fonctionnement, le moteur présente une large gamme de cylindrées.
  • A chaque instant, la cylindrée totale du moteur est égale à la somme des cylindrées des moteurs élémentaires 'moteurs', diminuée de la somme des cylindrées des moteurs élémentaires 'antagonistes'. Avantageusement, un moteur comportant n moteurs élémentaires, peut ainsi avoir jusqu'à (3n - 1)/2 cylindrées actives de fonctionnement différentes (selon les cylindrées individuelles de chaque moteur élémentaire), ce qui lui confère une grande souplesse de fonctionnement.
  • On notera enfin que, dans le cadre de l'invention, le moteur peut être exploité, au moins une partie du temps, en tant que moyen de freinage ce qui revient à utiliser le moteur en pompe.
  • De préférence, le système de commande ne commande le moteur que dans des régimes tels que ceux spécifiés précédemment. Dans de tels régimes en effet, pour chaque cylindre du moteur, le changement de position de la valve de distribution qui lui est associée est réalisé lorsque le cylindre passe sensiblement en face d'un point mort haut ou bas de la came (c'est-à-dire, respectivement les points de plus grande sortie ou de plus petite sortie du piston. En ces points la vitesse du piston est sensiblement nulle ; grâce à cela, le changement de pression dans le cylindre se fait en douceur, sans appel de débit dans celui-ci et sans sollicitations mécaniques excessives ; ainsi, des vibrations et une usure prématurée des cylindres et des pistons sont évités.
  • Naturellement, la commande des valves de distribution telle qu'elle est spécifiée par le point c) peut présenter une avance ou un retard de phase peut être appliqué dans la commande, de telle sorte que la commande de changement de position d'une valve peut être temporellement légèrement décalée par rapport au passage du galet au contact du point haut ou du point bas de la came auquel le changement de position de la valve est prévu afin de palier le temps de réponse entre la commande de changement des valves et le complet changement de la valve.
  • Enfin, comme chaque moteur élémentaire est apte à délivrer un couple quelle que soit la position angulaire de la came par rapport au bloc-cylindres, quel que soit le nombre de moteurs élémentaires actifs, c'est-à-dire appliquant un couple sur les organes de sortie du moteur, les efforts transmis par les différents moteurs élémentaires sont continus, au lieu d'être concentrés sur quelques intervalles de temps à chaque tour. Ainsi, lors du fonctionnement les forces transmises au bâti du moteur par les différents moteurs élémentaires sont continues, ce qui contribue à la stabilité du moteur en fonctionnement.
  • Le système de commande peut prendre en compte différentes informations pour élaborer les commandes : D'une part des commandes transmises par le conducteur d'un engin sur lequel est monté le moteur ; d'autre part, des informations fournies au système de commande par divers capteurs comme des capteurs de débit, de pression, etc.
  • Dans un moteur selon l'invention, le système de commande est conçu pour opérer le moteur en fonction de sa configuration, définie par la répartition en différents moteurs élémentaires. Prenant en compte cette configuration, le système de commande opère le moteur (c'est-à-dire les moteurs élémentaires de celui-ci) dans différents régimes de fonctionnement.
  • Notamment, les deux configurations particulières suivantes d'un moteur hydraulique peuvent être gérées par le système de commande :
    • Dans un premier mode de réalisation, dans lesdits régimes du moteur, un seul groupe de lobes est défini, de telle sorte que chaque moteur élémentaire inclut tous les lobes de la came. Dans ce cas, les moteurs élémentaires se distinguent les uns des autres, par les cylindres qu'ils regroupent : De tels moteurs élémentaires sont dits des moteurs élémentaires 'par cylindres'.
  • Dans un second mode de réalisation, dans lesdits régimes du moteur, un seul groupe de cylindres est défini, de telle sorte que chaque moteur élémentaire inclut tous les cylindres.. Dans ce cas, les moteurs élémentaires se distinguent les uns des autres, par les lobes qu'ils regroupent : De tels moteurs élémentaires sont dits des moteurs élémentaires 'par lobes'.
  • Ces deux modes de réalisation du moteur selon l'invention permettent une simplification de la commande des moteurs élémentaires et donc du système de commande.
  • Dans un mode de réalisation, le moteur est à came interne. Avantageusement, la disposition des cylindres à l'extérieur de la came permet d'aménager un espace suffisant pour les valves de distribution. Le moteur peut toutefois également être à came externe.
  • Dans un mode de réalisation, la came est rotative, et le bloc-cylindres est fixe. Etant donné la relative complexité des cylindres et des valves de distribution qu'ils comportent, cette disposition de la came et du bloc-cylindres augmente la fiabilité du moteur.
  • Dans un mode de réalisation, le premier moteur élémentaire a une cylindrée différente de celle d'un autre moteur élémentaire, mais de préférence voisine de celle-ci. Cet agencement permet de multiplier le nombre de cylindrées du moteur, par rapport au cas où la cylindrée du premier moteur serait égale à celle de chacun des autres moteurs élémentaires. On notera notamment que, lorsque deux moteurs élémentaires ont des cylindrées voisines, s'ils sont utilisés en opposition, c'est-à-dire avec un moteur actif et l'autre antagoniste, ces deux moteurs élémentaires présentent avantageusement un très grand rapport d'ouverture, et cela sans que la plus petite cylindrée d'un moteur élémentaire ne soit particulièrement faible.
  • Agencer des moteurs élémentaires de manière à ce que leurs cylindrées respectives soient différentes peut se faire de plusieurs manières :
    • en prévoyant des nombres différents de lobes entre les moteurs élémentaires 'par lobes'
    • en prévoyant des nombres différents de cylindres entre les moteurs élémentaires 'par cylindres'
    • en prévoyant des lobes de came de profondeurs différentes entre les moteurs élémentaires 'par lobes' : Ainsi, la course des pistons varie en fonction du lobe sur lequel ils agissent, et la cylindrée associée au lobe varie selon le lobe ; ou
    • en prévoyant des cylindres différents entre des moteurs élémentaires 'par les cylindres', et notamment des cylindres qui pour une même course (un même déplacement entre un point mort haut et un point mort bas de la came), déplacent des volumes de fluide différents : les cylindrées de ces cylindres sont alors par définition différentes.
  • Dans un mode de réalisation de l'invention, le système de commande comporte une table d'activation, qui indique et permet de déterminer les modes de fonctionnement des différents moteurs élémentaires en fonction d'une cylindrée souhaitée, chaque mode de fonctionnement étant choisi parmi moteur, antagoniste ou inactif. La cylindrée totale du circuit est obtenue en ajoutant ou soustrayant les cylindrées respectives des moteurs élémentaires en mode moteur ou antagoniste.
  • Le rôle de la table d'activation peut être mieux compris en considérant par exemple un moteur avec deux sous-moteurs de cylindrées respectives Cyl1 et Cyl2. Le nombre de cylindrées du moteur est présenté par la table d'activation suivante :
    Sous-moteur 1 Sous-moteur 2 Cylindrée
    RM 1 RD 1 RM 2 RD 2
    0 0 Inactif BP 0 0 Inactif BP 0
    0 0 Inactif BP 1 1 Inactif HP 0
    1 1 Inactif HP 0 0 Inactif BP 0
    1 1 Inactif HP 1 1 Inactif HP 0
    1 0 Moteur 1 0 Moteur Cyl1+Cyl2
    1 0 Moteur 0 0 Inactif BP Cyl1
    1 0 Moteur 1 1 Inactif HP Cyl1
    0 0 Inactif BP 1 0 Moteur Cyl2
    1 1 Inactif HP 1 0 Moteur Cyl2
    1 0 Moteur 0 1 Antagoniste Cyl1-Cyl2
    0 1 Antagoniste 0 1 Antagoniste -Cyl1-Cyl2
    0 1 Antagoniste 0 0 Inactif BP -Cyl1
    0 1 Antagoniste 1 1 Inactif HP -Cyl1
    0 0 Inactif BP 0 1 Antagoniste -Cyl2
    1 1 Inactif HP 0 1 Antagoniste -Cyl2
    0 1 Antagoniste 1 0 Moteur -Cyl1+Cyl2
    dans laquelle :
    • les rampes montantes et les rampes descendantes du premier et du deuxième sous-moteur sont notées respectivement RM1, RD1 et RM2, RD2 ;
    • il est indiqué 1 lorsqu'une rampe d'un lobe de la came est reliée au conduit principal à haute pression, et 0 lorsqu'elle est reliée au conduit principal à basse pression ;
    • il est indiqué Inactif BP ou Inactif HP respectivement pour un moteur élémentaire dont les rampes montantes et descendantes de ses différents lobes sont reliées au circuit principal à la basse pression (0) ou à la haute pression (1).
  • Le moteur présente ainsi quatre cylindrées différentes, réversibles, et symétriques, ainsi que différents modes d'inactivation. Cette table d'activation fait apparaître que chaque moteur élémentaire peut être placé dans l'un ou l'autre des modes de fonctionnement prévus (moteur, antagoniste, inactif haute pression (HP) ou inactif basse pression (BP), dont résulte la cylindrée totale du moteur dans le mode de fonctionnement choisi.
  • Par ailleurs, dans le moteur selon l'invention, la commande des valves de distribution est choisie de préférence de manière à exploiter les différentes cylindrées du moteur afin d'optimiser la gestion du moteur, en fonction du comportement désiré, en termes notamment de vitesse de rotation, de débit de fluide consommé, de couple délivré, etc. Cette optimisation de la commande est favorisée par les différents perfectionnements suivants :
    • Dans un mode de réalisation, le système de commande est apte à opérer automatiquement une pluralité de changements de cylindrée suivant un ordre prédéfini. Par exemple, un mode de fonctionnement du moteur que l'on souhaite atteindre (vitesse, cylindrée, etc.) peut être donné comme consigne au système de commande du moteur ; celui-ci détermine alors la séquence des cylindrées à mettre en oeuvre pour mettre le moteur dans le mode de fonctionnement souhaité. En particulier, dans un mode de réalisation, le système de commande est apte à piloter les valves de distribution de manière à ajuster progressivement la cylindrée en fonction au moins d'une vitesse de rotation du moteur et d'une consigne transmise au moteur, notamment une consigne de vitesse, en passant par au moins une cylindrée intermédiaire entre la cylindrée en cours et la cylindrée correspondant à la vitesse requise.
  • En particulier, dans un mode de réalisation, le système de commande est apte à opérer automatiquement une pluralité de changements de cylindrée suivant un ordre prédéfini, en fonction au moins d'une vitesse de rotation du moteur et d'une consigne de vitesse ou d'accélération transmise au moteur. Par exemple, pour augmenter progressivement la vitesse, alors que le couple d'entraînement requis diminue, le système de commande diminue progressivement la cylindrée du moteur en faisant fonctionner celui-ci successivement dans des cylindrées de plus en plus petites. De préférence, le système de commande comprend dans ce but une table ordonnée des différentes cylindrées et des modes de fonctionnement associés des différents moteurs élémentaires.
  • Dans un mode de réalisation, le système de commande fait varier sensiblement simultanément un débit fourni à un moteur élémentaire et la cylindrée, afin de maintenir constante la vitesse de ce moteur élémentaire. Avantageusement, dans les modes de réalisation précédemment cités qui permettent certains changements automatiques de cylindrée, le conducteur de l'engin est déchargé d'opérations de sélection de la cylindrée, qui sont prises en charge de manière partiellement automatique par le système de commande.
  • Dans un mode de réalisation, dans l'un desdits régimes du moteur, le système de commande est apte à piloter les valves de distribution, de telle sorte que deux moteurs élémentaires exercent des couples de sens opposés. En d'autres termes, un de ces moteurs élémentaire est en mode moteur, alors que l'autre est en mode antagoniste. La cylindrée apparente de l'ensemble constitué par ces deux moteurs élémentaires est égale à la différence de leurs cylindrées respectives. Si les moteurs élémentaires ont des cylindrées proches, la cylindrée résultante est donc très faible. Cela permet donc, avantageusement, de réaliser de manière simple un moteur ayant un très grand rapport d'ouverture.
  • Par exemple, on peut concevoir un moteur dont la plus grande des deux cylindrées n'excède pas 1,5 fois la plus petite. Cet agencement permet d'obtenir un très grand rapport d'ouverture du moteur. Si la plus grande cylindrée vaut par exemple 1,5 x C, ou C est la plus petite cylindrée, le rapport d'ouverture vaut (1,5C + C)/(1,5C - C), soit 5.
  • Dans un mode de réalisation, dans ledit régime du moteur, les moteurs élémentaires sont homocinétiques. De tels moteurs élémentaires se caractérisent par le fait qu'un débit de pompe constant entraine une vitesse de rotation constante pour toutes positions angulaire entre la came et le bloc-cylindres. L'utilisation de moteurs élémentaires homocinétiques apporte au moteur une stabilité de fonctionnement et une durée de vie accrues. Ces propriétés sont particulièrement importantes pour des moteurs de faibles vitesses telles que le moteur d'entrainement des roues, sur un engin.
  • D'autre part, un moteur selon l'invention peut être piloté dans un régime dans lequel un au moins moteur élémentaire est en mode inactif. Ce mode de fonctionnement peut être optimisé de la manière suivante :
  • Dans un mode de réalisation, le distributeur de fluide comporte, pour au moins un moteur élémentaire, des moyens d'inactivation aptes à relier ce dernier de manière continue au conduit principal ayant une pression choisie parmi la plus basse pression et la plus haute pression des conduits principaux. Avantageusement, comme le moteur élémentaire est relié au conduit principal de plus basse pression, le couple résiduel proportionnel à la pression, qu'il engendre quoique très faible, est minimisé grâce au fait que la pression de fluide est minimale dans les cylindres du moteur élémentaire.
  • Le sélecteur peut être réalisé de différentes manières.
  • Dans un mode de réalisation, les moyens d'inactivation comportent des moyens de détection du sens de rotation du moteur, ladite pression choisie étant sélectionnée en fonction du sens de rotation du moteur et du sens d'une commande de vitesse ou d'accélération appliquée au moteur. En effet, connaissant le sens de rotation du moteur, et le sens de commande (de vitesse ou d'accélération), le système de commande peut en déduire le sens du débit de fluide traversant le moteur et ainsi, déterminer celui des conduits principaux du circuit avec lequel il est opportun de relier le ou les moteurs élémentaires inactifs. Avantageusement avec cette solution technique pour la sélection de la plus basse pression, le moteur ne nécessite pas de capteur de pression.
  • Dans un mode de réalisation, les moyens d'inactivation comportent un détecteur, apte à détecter le conduit principal à la plus basse des pressions parmi les conduits principaux. Par exemple, les moyens d'inactivation comportent des capteurs de pression dans les deux conduits principaux, pour détecter la plus basse des pressions dans ces circuits afin de maximiser le rendement du moteur dans les phases moteur et les phases de freinage du moteur.
  • Par ailleurs, selon un mode de réalisation, le passage en mode inactif du premier moteur élémentaire, dans le deuxième régime du moteur cité précédemment, peut être réalisé grâce au fait qu'au moins pour un moteur élémentaire, les pistons sont aptes à être rétractés, de telle sorte qu'ils sont dégagés de la came. Grâce à cela, les pistons - ou les cylindres dans lequel ils se trouvent - ne génèrent plus de couple de freinage, et le rendement s'en trouve largement amélioré. Ce mode de réalisation nécessite habituellement, pour les cylindres concernés, un type de valve particulier avec au moins 3 positions. On notera qu'il peut n'y avoir, dans le moteur élémentaire concerné, qu'un seul piston (et cylindre).
  • Dans un mode de réalisation, dans lesdits régimes du moteur, le système de commande est apte à piloter les valves de distribution, de manière à inverser le sens de rotation d'un organe de sortie du moteur sans inverser le sens d'entrée et de sortie du fluide dans le moteur. Par exemple, le système de commande pilote les valves de distribution de telle sorte que la somme des cylindrées des moteurs élémentaires pilotés en mode antagoniste, initialement inférieure, devienne supérieure à la somme des cylindrées des moteurs élémentaires pilotés en mode moteur, ce qui provoque l'inversion du sens de rotation d'un organe de sortie du moteur. Comme on peut le comprendre, cette inversion du sens de rotation du moteur se fait sans inverser le sens du débit de fluide entraîné par la pompe. Avantageusement, il est ainsi possible d'utiliser une pompe simple, et le recours à une pompe à inversion de débit n'est pas nécessaire.
  • De manière analogue, dans un mode de réalisation, dans lesdits régimes du moteur, le système de commande est apte à piloter les valves de distribution de manière à maintenir le sens de rotation d'un organe de sortie du moteur constant, au cours d'une inversion du sens d'entrée et de sortie du fluide à travers le moteur. Un tel fonctionnement est surtout utile lorsque le moteur est alimenté par des accumulateurs de pression, avec lesquels le sens du fluide est davantage susceptible de changer ou d'être soudainement inversé qu'avec une pompe.
  • Dans un mode de réalisation, au moins une valve de distribution est une valve comportant au moins deux positions et au moins trois orifices, un premier orifice relié à une chambre d'un cylindre, un deuxième et un troisième orifices reliés respectivement à deux conduits principaux du moteur; la valve présentant une première position dans laquelle elle relie la chambre du cylindre à un premier conduit principal, et une deuxième position dans laquelle elle relie ladite chambre à un autre conduit principal. Dans certains cas, la valve de distribution peut en outre présenter d'autres positions, par exemple des positions dans lesquelles elle relie la chambre du cylindre non pas à des conduits principaux reliés à la pompe, mais par exemple à des conduits principaux reliés à des accumulateurs de pression.
  • Un moteur selon l'invention peut en outre recevoir différents perfectionnements permettant d'optimiser le volume qu'il occupe :
    • Selon un premier mode de réalisation, dans le moteur hydraulique, le distributeur de fluide est disposé sensiblement au même niveau de l'axe de rotation que le bloc-cylindres. Grâce à cet agencement, il n'y a pas de place consommée par une glace de distribution, et ainsi la longueur du moteur le long de l'axe de rotation est minimisée.
  • Selon un second mode de réalisation, le moteur hydraulique comporte un arbre à l'intérieur duquel passe au moins une conduite permettant de transmettre un fluide ou des informations à un organe entraîné par le moteur. Cette conduite peut servir notamment à alimenter en fluide, liquide ou gazeux, ou peut contenir un câble électrique ou une fibre optique, pour un organe entraîné par le moteur. Dans certains modes de réalisation, l'arbre peut être creux, permettant d'obtenir un moteur de grand diamètre, mais de poids relativement réduit.
  • L'invention concerne également un circuit hydraulique comportant au moins un premier moteur hydraulique tel que défini précédemment, attelé à un premier organe de déplacement d'un engin ; au moins un deuxième moteur, attelé à un deuxième organe de déplacement de l'engin; le système de commande du premier moteur étant apte à commander une rotation du premier moteur et ainsi, du premier organe de déplacement, à une vitesse différente ou de sens opposé à celle du deuxième organe de déplacement. Le fait que les organes de déplacement soient entraînés à des vitesses différentes, voire de sens opposés, conduit le véhicule à tourner. Si les organes de déplacement sont simplement entrainés à des vitesses différentes, le véhicule suit une courbe ; s'ils sont entrainés en sens inverse, le véhicule tourne sur place. Ces possibilités sont particulièrement avantageuses pour les engins ou véhicules disposant d'un espace réduit pour les manoeuvres, comme par exemple certains engins agricoles.
  • L'utilisation de ces moteurs permet également d'effectuer un système d'anti-patinage en réduisant la cylindrée d'un moteur (voire l'annuler) en cas de vitesse trop importante de la roue par rapport aux autres roues du véhicule.
  • L'invention concerne enfin un circuit hydraulique comportant au moins un moteur hydraulique tel que défini précédemment, et au moins deux accumulateurs de pression, reliés à deux conduits principaux du moteur. Avantageusement, les deux accumulateurs de pression peuvent être utilisés pour stocker de l'énergie sous forme de pression de fluide, pendant les phases de freinage, et pour fournir un travail moteur, pendant les phases motrices. Le mode inversion décrit précédemment permet alors en gardant le même sens de rotation d'inverser le débit du moteur afin d'être alimenter par la réserve d'énergie en mode accélération et de remplir cette même réserve en mode freinage. Ils permettent aussi un découplage entre le fonctionnement de la source de fluide sous pression alimentant le moteur, et le fonctionnement du moteur lui-même. Le nombre de cylindrée important de ce moteur permet également de choisir le couple (moteur ou frein) à appliquer sur l'arbre du moteur. Il est également possible sans ajout de valve supplémentaire de désactiver totalement le moteur en désactivant (passage en mode inactif) l'ensemble des moteurs élémentaires.
  • Deux modes de réalisation sont plus particulièrement envisageables pour un tel circuit hydraulique :
    • Dans un premier mode de réalisation, ledit au moins un moteur comporte un sélecteur interposé sur les conduits principaux, et présentant au moins deux positions, une première position qui permet de relier le moteur à la pompe, et une deuxième position qui permet de relier le moteur aux accumulateurs de pression. Dans ce circuit, les accumulateurs de pression sont prévus pour pouvoir se substituer, temporairement ou en permanence, à la pompe ou à la source de fluide sous pression fournissant au moteur l'énergie qui lui permet de fonctionner.
  • Dans un deuxième mode de réalisation, le circuit hydraulique comporte au moins un moteur tel que défini précédemment, et au moins deux accumulateurs de pression, reliés à deux conduits principaux du moteur ; le moteur comportant :
    • deux premiers conduits principaux reliés aux deux accumulateurs de pression ;
    • deux deuxièmes conduits principaux, reliés aux orifices principaux d'une une source de fluide sous pression autre que lesdits accumulateurs de pression, par exemple une pompe ;
    • un premier groupe d'au moins un moteur élémentaire, dont les valves de distribution sont aptes à relier les cylindres dudit au moins un moteur élémentaire du groupe avec lesdits premiers conduits principaux ;
    • un deuxième groupe d'au moins un moteur élémentaire, dont les valves de distribution sont aptes à relier les cylindres du au moins un moteur élémentaire du groupe avec lesdits deuxièmes conduits principaux.
  • En général, ce mode de réalisation est utilisé lorsque les moteurs élémentaires sont des moteurs élémentaires « par cylindre ». En effet dans ce cas, dans le moteur, les cylindres de moteurs élémentaires formant un premier groupe sont reliés à des conduits principaux qui sont reliés à la pompe, alors que les cylindres des moteurs élémentaires restants sont reliés à des conduits principaux reliés à des accumulateurs de pression.
  • L'invention vise enfin un procédé de commande d'un moteur hydraulique à pistons radiaux, ledit moteur comportant
    • un bloc-cylindres dont chaque cylindre comporte une chambre dans laquelle coulisse un piston ;
      • une came, sur laquelle chacun des pistons peut exercer une pression pour engendrer un couple, la came comportant au moins deux lobes, chaque lobe comportant une rampe montante et une rampe descendante, le bloc-cylindres étant monté à rotation relative par rapport à la came ;
    • au moins deux conduits principaux, par lesquels le moteur peut recevoir ou envoyer du fluide ;
    • un distributeur de fluide pour distribuer le fluide depuis lesdits conduits principaux jusqu'aux cylindres, comportant pour chaque cylindre, une valve de distribution apte à relier la chambre du cylindre avec l'un ou l'autre desdits conduits principaux, pour permettre l'entrée ou la sortie de fluide dans ladite chambre ;
    • un système de commande comprenant un capteur de position angulaire relative de la came par rapport au bloc-cylindres, pour la commande des valves de distribution ;
    qui permette d'obtenir plusieurs cylindrées de fonctionnement, mais sans présenter pas les inconvénients précédemment cités d'instabilité, de vibrations et d'importance des efforts s'appliquant sur la structure du moteur lors de son fonctionnement.
  • Cet objectif est atteint grâce au fait que suivant le procédé, le moteur comportant au moins deux moteurs élémentaires, on pilote le moteur dans au moins un premier et un deuxième régimes de fonctionnement au moyen des valves de distribution ;
    dans chacun desdits régimes, dans chaque moteur élémentaire, chacun des cylindres est mis en relation sur les rampes montantes avec un premier conduit principal et sur les rampes descendantes avec un deuxième conduit principal distinct ou non du premier, et les permutations de ces relations ont lieu au passage du cylindre sensiblement en face d'un point mort haut ou bas de la came, sur la base de l'information fournie par le capteur angulaire ; dans le premier régime, un premier moteur élémentaire est moteur ; et dans le deuxième régime, le premier moteur élémentaire est inactif ou antagoniste ; le système de commande pilotant le reste du moteur hydraulique de la même manière dans ces premier et deuxième régimes.
  • L'invention sera bien comprise et ses avantages apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui suit, de modes de réalisation représentés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins annexés, sur lesquels :
    • les figures 1 et 2 sont des vues schématiques de la structure d'un moteur hydraulique selon l'invention, respectivement en coupe axiale et en coupe longitudinale améliorer la représentation des blocs valves de la figure 1 ;
    • la figure 3 est une vue en coupe axiale partielle du moteur de la figure 1, faisant apparaître une première répartition des lobes et des cylindres, qui associée à un premier type de commande du fonctionnement du moteur 10, constitue un premier mode de réalisation de l'invention, dans lequel les moteurs élémentaires sont dits 'moteurs élémentaires par cylindres' ;
    • la figure 4 est une vue en coupe axiale partielle du moteur de la figure 1, faisant apparaître une deuxième répartition des lobes et des cylindres, qui associée à un deuxième type de commande du fonctionnement du moteur 10, constitue un deuxième mode de réalisation de l'invention, dans lequel les moteurs élémentaires sont dits 'moteurs élémentaires par lobes ' ;
    • la figure 5 est une vue schématique d'une valve de distribution d'un moteur selon l'invention ;
    • les figures 6A, 6B et 6C sont des vues schématiques, en coupe axiale, d'un moteur hydraulique selon l'invention, comportant deux accumulateurs de pression ; moteur dans lequel les moteurs élémentaires sont exploités respectivement en mode moteur, en mode inactif, et en mode antagoniste ;
    • les figures 7A et 7B sont des vues schématiques de circuits hydrauliques comportant un moteur selon l'invention attelé à une roue distincte et alimenté par des accumulateurs de pression ; et
    • les figures 8A à 8E sont des vues schématiques d'un circuit hydraulique comportant quatre moteurs selon l'invention, exploités dans différentes configurations de fonctionnement.
  • En faisant référence aux figures 1 à 4, un moteur hydraulique 10 selon l'invention va maintenant être décrit.
  • Le moteur 10 comporte un carter externe 15 en trois parties, une partie de maintien 11, un bloc-cylindres 12, un couvercle 13. Ces trois parties sont fixées les unes aux autres par des vis 7.
  • La partie de maintien 11 comporte des perçages de fixation 9, qui permettent la fixation du moteur 10 sur le bâti (non représenté) de l'engin sur lequel le moteur 10 est fixé.
  • Le couvercle 13 ferme la chambre intérieure 8 du moteur 10, dans laquelle a lieu la rotation de la came 20 et de l'arbre 24 par rapport au reste du moteur.
  • Le bloc-cylindres 12 comprend neuf cylindres 14, repérés individuellement par les références 14A à 14I. Chaque cylindre 14 comporte une chambre 16 dans laquelle coulisse un piston 18. Le bloc-cylindres 12 est monté à rotation relative par rapport à la came 20.
  • La came 20 est montée sur un arbre central 24 du moteur, qui définit l'axe de rotation X du moteur. La solidarisation de ces deux éléments est assurée par des cannelures 21 qui permettent l'engrenage de la came 20 sur la périphérie externe de l'arbre 24.
  • L'arbre 24 est un arbre en deux parties 24A et 24B, fixées par une vis 23 disposée suivant l'axe de rotation X.
  • L'arbre 24 est maintenu par rapport au carter 15 du moteur au moyen de deux paliers à roulements coniques 19, disposés entre l'arbre 24 et la partie de maintien 11 du carter 15.
  • L'extrémité de l'arbre 24 disposée du côté de la partie de maintien 11 est formée en une bride 25. Celle-ci comporte des perçages de fixation 27 et sert à fixer un organe entraîné par le moteur 10, qui peut être une roue, un outil, etc, non représenté.
  • A son extrémité radialement intérieure, chaque piston 18 comporte un galet 22 prévu pour transmettre une force sur la came 20. La résultante des forces exercées par les pistons engendre un couple, transmis par les pistons 18 à l'arbre 24 du moteur.
  • Le moteur 10 est alimenté en fluide par deux conduits principaux 26 et 28, par lesquels le moteur reçoit ou envoie du fluide.
  • Le moteur 10 comporte en outre un distributeur de fluide 30, comportant pour chaque cylindre, une valve de distribution 32 apte à relier la chambre 16 du cylindre avec l'un ou l'autre desdits conduits principaux, pour permettre l'entrée ou la sortie de fluide dans ladite chambre.
  • Les valves de distribution sont disposées sur la périphérie externe du bloc-cylindres 12. Aussi, le distributeur de fluide 30 est disposé axialement sensiblement au même niveau que le bloc-cylindres, et le moteur 10 présente ainsi une remarquable compacité dans le sens axial.
  • La commande des valves de distribution 32 est assurée par un système de commande 34 constitué essentiellement par un calculateur électronique. Ce système de commande 34 transmet les commandes aux valves de distribution 32 au moyen d'un réseau 37, filaire ou non.
  • Pour permettre au système de commande 34 de piloter les différentes valves de distribution 32, de manière adaptée en fonction de la position de la came 20, le moteur comporte également un capteur d'angle 35, en tant que moyen de détection de la position relative de la came 20 par rapport au bloc-cylindres 12 et ainsi, du sens de rotation du moteur 10.
  • Le distributeur de fluide 30 de valves de distribution comporte en outre un détecteur pour détecter le circuit principal de plus basse pression, constitué principalement par deux capteurs de pression 39, qui font l'acquisition de la pression dans les conduits principaux 26 et 28, associés au système de commande 34, auquel ils transmettent les valeurs de pression mesurées. Sur la base de ces mesures de pression, le système de commande 34 est à chaque instant apte à déterminer lequel des circuits 26 ou 28 est à la plus basse pression. Le détecteur du circuit principal à la plus basse pression ainsi constitué permet ainsi de rendre inactifs certains moteurs élémentaires en les reliant au circuit principal de plus basse pression, minimisant ainsi le couple de freinage résiduel induit par ces moteurs élémentaires.
  • La came 20 est une came interne, disposée à l'intérieur du bloc-cylindres 12, et comporte six lobes 36, chaque lobe comportant une rampe descendante 36' et une rampe montante 36", pour le sens de rotation indiqué par la flèche A.
  • Le moteur 10 peut être exploité dans différents régimes de fonctionnement. Ces régimes de fonctionnement du moteur 10 sont prévus pour un regroupement spécifique de lobes et de cylindres, définissant des moteurs élémentaires. Prenant en compte ces moteurs élémentaires, dans les différents régimes de fonctionnement prévus, le système de commande 34 émet des commandes de telle sorte que dans chaque moteur élémentaire, les cylindres agissant sur des rampes montantes d'un groupe de lobes sont mis en relation avec un premier conduit principal, et ceux agissant sur des rampes descendante sont mis en relation avec un deuxième conduit principal, distinct ou non du premier, les commutations des valves de distribution ayant lieu lors du passage des cylindres sensiblement en face d'un point mort haut ou bas de la came 20.
  • Un même moteur 10 peut être exploité suivant plusieurs configurations de ses moteurs élémentaires.
  • Ainsi, deux répartitions différentes de moteurs élémentaires, dites respectivement 'par lobes' et 'par cylindres', sont présentées respectivement par les figures 3 et 4. Chacune de ces répartitions constitue un mode de réalisation de l'invention.
  • Pour faciliter la compréhension, sur les figures 3 et 4, seule la partie intérieure du carter du moteur 10 est représentée.
  • Une première configuration des moteurs élémentaires du moteur 10 est présentée en figure 3. Dans ce mode de réalisation de l'invention, les lobes sont répartis en un seul groupe 46 de lobes. Les cylindres sont répartis en trois groupes de cylindres 60, 62, 64, comportant respectivement les cylindres 14A, 14E, 14F ; 14B, 14C, 14G ; 14D, 14H et 14I du moteur 10 (Sur la figure 3, chaque groupe est identifié par un type de hachures du piston).
  • Prenant en compte la présence d'un seul groupe 46 de lobes, et de trois groupes 60, 62, 64 de cylindres, le moteur comporte trois moteurs élémentaires 70 72, 74. Dans cet exemple, chaque moteur élémentaire est défini par un groupe de cylindres, quelle que soient les positions de ceux-ci par rapport aux lobes du moteur.
  • Dans ce mode de réalisation, le système de commande 34 est prévu pour piloter les valves de distribution de telle sorte que, en régime établi, dans chaque moteur élémentaire 70, 72, 74, les cylindres agissant sur des rampes montantes sont mis en relation avec un premier conduit principal (26 ou 28) ; et ceux agissant sur des rampes descendante sont mis en relation avec un deuxième conduit principal (26 ou 28). Par exemple, si le moteur élémentaire (ou groupe de cylindres) est actif, les cylindres agissant sur des rampes montantes sont mis en relation avec le conduit principal à plus haute pression, alors que les cylindres agissant sur des rampes descendante sont mis en relation avec le conduit principal à plus basse pression.
  • Une deuxième répartition des moteurs élémentaires du moteur 10 est présentée en figure 4. Dans ce deuxième mode de réalisation de l'invention, les lobes sont répartis en trois groupes 40, 42, 44 de lobes complémentaires. Chacun de ces groupes 40, 42, 44 comporte respectivement deux lobes 40A et 40B, 42A et 42B, 44A et 44B. Chacun de ces groupes 40, 42, 44 est axisymétrique et présente une symétrie d'ordre 2 par rapport à l'axe de rotation X.
  • D'autre part, les cylindres sont répartis en un seul groupe de cylindres, comportant l'ensemble des neuf cylindres 14A-14I du moteur 10.
  • Prenant en compte la présence de trois groupes de lobes, et d'un groupe de cylindres, le moteur comporte trois moteurs élémentaires 50 52, 54. Dans cet exemple, chaque moteur élémentaire est défini par l'ensemble des cylindres agissant sur les lobes du groupe de lobes affecté au moteur élémentaire. Ainsi, le moteur élémentaire 50 comporte les lobes 40A et 40B, le groupe 52 les lobes 42A et 42B, le groupe 54 les lobes 44A et 44B. Dans la position des cylindres représentée en figure 4, le moteur élémentaire 50 comporte les cylindres 14A, 14E, 14F ; le moteur élémentaire 52 comporte les cylindres 14B, 14C, 14G ; le moteur élémentaire 54 comporte les cylindres 14D, 14H, 14I. Naturellement, l'affectation des cylindres aux différents moteurs élémentaires varie en fonction du temps.
  • Dans ce mode de réalisation, le système de commande 34 est apte à piloter les valves de distribution de telle sorte que, dans chaque moteur élémentaire 50, 52, 54, les cylindres agissant sur des rampes montantes d'un groupe de lobes sont mis en relation avec un premier conduit principal (26 ou 28) ; et ceux agissant sur des rampes descendante sont mis en relation avec un deuxième conduit principal (26 ou 28), distinct ou non du premier.
  • Par exemple, dans la configuration où seul le moteur élémentaire 50 est actif, les cylindres agissant sur des rampes montantes du groupe de lobes 40A et 40B sont mis en relation avec un premier conduit principal (26 ou 28) ; et ceux agissant sur des rampes descendante sont mis en relation avec un deuxième conduit principal (26 ou 28), distinct ou non du premier. Inversement, tous les autres cylindres agissant sur les rampes des autres lobes 42A et 42B, 44A et44B sont mis en relation avec le même conduit principal (avantageusement celui à la plus basse pression) de manière à rendre inactifs les autres moteurs élémentaires 52 et 54.
  • Dans les deux modes de réalisation présentés, illustrés par les figures 3 et 4 respectivement, les différents moteurs élémentaires sont homocinétiques, et présentent des cylindrées égales.
  • On notera que d'autres modes de réalisation peuvent être réalisés sur la base du moteur tel qu'illustré par les figures 3 ou 4. Ces modes de réalisation sont obtenus sur la base du premier et respectivement du deuxième mode de réalisation, par exemple simplement en considérant que deux des moteurs élémentaires n'en font qu'un, et en excluant tous les modes de commandes des valves de distribution, incompatibles avec ce principe. Dans les modes de fonctionnement restants, le moteur apparaît comme un moteur comprenant deux moteurs élémentaires, dont les cylindrées respectives sont différentes et sont, par exemple, dans un rapport 1/3 et 2/3.
  • La figure 5 est une vue schématique, présentant la structure d'une valve de distribution 132 utilisable dans un moteur selon l'invention.
  • La valve de distribution 132 comporte trois orifices B, C, D, qui sont : un premier orifice B relié à une chambre 116 d'un cylindre 114, un deuxième et un troisième orifices C et D reliés à deux conduits principaux du moteur 126 et 128.
  • Dans une première position I, la valve 132 relie la chambre 116 du cylindre 114 au conduit principal 126 ; dans une deuxième position II, elle relie la chambre 116 à l'autre conduit principal 128. La valve 132 est une électrovalve, dont les déplacements sont commandés par une unité de commande électronique (par exemple, le système de commande 34). Elle comporte un tiroir 134 actionné par un actionneur électrique 136. De manière alternative, il est possible d'utiliser comme valve de distribution une valve comportant un tiroir, mais actionné par la pression régnant dans une chambre de commande hydraulique, et non par un actionneur électrique.
  • De manière générale, la valve de distribution peut présenter un moyen de rappel et un ou deux moyens de pilotage, lui permettant de rester dans deux positions stables, correspondant à la mise en relation de la chambre d'un cylindre, avec respectivement l'un ou l'autre des conduits principaux du moteur (qui sont en général au nombre de deux, un pour l'alimentation, à haute pression, l'autre pour l'échappement, à basse pression).
  • La valve 132 représentée sur la figure 5 présente une troisième position III, servant à l'inactivation du cylindre en position rentrée. Dans la position III, la valve 132 isole les conduits principaux 126 et 128 de la chambre 116. Cette troisième position peut être utilisée par exemple lorsque le piston peut être rétracté dans la chambre du cylindre, dans une position dans laquelle il n'entre plus en contact avec la came.
  • Après avoir détaillé des modes de réalisation d'un moteur hydraulique conforme à l'invention, l'intégration de celui-ci dans différents circuits hydrauliques va maintenant être présentée.
  • Différents agencements sont possibles pour réaliser un circuit hydraulique comportant un moteur selon l'invention, et en particulier, en associant ce moteur à des accumulateurs de pression, pour son alimentation et son échappement.
  • Un exemple de circuit hydraulique 200 est présenté sur les figures 6A à 6C. Dans ce circuit, l'ensemble des moteurs élémentaires d'un même moteur 10 sont reliés par des conduits principaux 26 et 28 communs à tous les cylindres, respectivement à deux accumulateurs 202 et 204.
  • Le circuit hydraulique 200 comporte principalement un moteur 10 identique à celui présenté en relation avec les figures 1 à 4, un accumulateur BP de pression à basse pression 202, et un accumulateur HP de pression à haute pression 204. Ces deux accumulateurs de pression sont des capacités, aptes à recevoir une quantité de fluide hydraulique dans une chambre et possédant une seconde chambre gazeuse de pression identique. La pression dans la chambre gazeuse varie en fonction du taux de remplissage en fluide de l'accumulateur de pression.
  • Les accumulateurs de pression 202 et 204 sont reliés respectivement aux conduits principaux 26 et 28 du moteur 10, prévus pour l'échange de fluide des conduits principaux.
  • Les différents modes de fonctionnement du circuit hydraulique 200 sont illustrés par les figures 6A, 6B et 6C :
    • En mode moteur (figure 6A), le moteur 10 est alimenté par l'accumulateur HP 204, et son échappement est dirigé vers l'accumulateur BP 202. Le fonctionnement du moteur réduit progressivement la pression dans l'accumulateur HP 204, et l'augmente dans l'accumulateur BP 202.
  • En mode freinage (figure 6C), le moteur 10 est alimenté par l'accumulateur BP 202, et son échappement est dirigé vers l'accumulateur HP 204. A l'inverse du mode moteur, le mode freinage permet de faire remonter la pression dans l'accumulateur HP, tout en réduisant la pression dans l'accumulateur BP.
  • En mode inactif (figure 6C), l'alimentation et l'échappement du moteur 10 sont reliés au même conduit principal, de préférence le conduit à basse pression. Le moteur 10 ne produit quasiment aucun couple, si ce n'est un faible couple de retenue.
  • Lorsque le moteur 10 est le moteur d'entraînement d'organes de déplacement d'un engin, on notera que les trois modes précédents peuvent être mis en oeuvre, que l'engin soit en marche avant ou en marche arrière, en transmettant une commande aux valves de distribution dans le sens approprié.
  • En fonction de la pression dans les accumulateurs, et de la cylindrée choisie pour le moteur 10, différents couples peuvent être délivrés par le moteur 10 du circuit hydraulique 200. En particulier la cylindrée du moteur 10 peut être adaptée à la pression variable des accumulateurs pour conserver un couple sensiblement constant de manière par exemple à conserver une accélération sensiblement constante sur un véhicule.
  • En faisant référence aux figures 7A et 7B, un circuit hydraulique 500 selon l'invention, dans un mode de réalisation différent du circuit hydraulique 200 des figures 6A à 6C, va maintenant être présenté dans deux modes de fonctionnement.
  • Le circuit hydraulique 500 comporte une pompe hydraulique 502 à débit variable ; un moteur hydraulique 504 avec deux moteurs élémentaires 506 et 508 ; deux accumulateurs de pression 510 et 512, respectivement à haute et à basse pression. Les orifices principaux de la pompe 502 sont reliés par un conduit principal 514 aux orifices d'alimentation et d'échappement du moteur élémentaire 506. Les orifices de communication des accumulateurs 510 et 512 sont reliés par un autre conduit principal 516 au moteur élémentaire 508.
  • Le moteur 504 comporte en outre quatre valves de distribution non représentées, interposées respectivement sur les conduites d'alimentation et d'échappement en fluide des deux moteurs élémentaires 506 et 508.
  • Le moteur 504 comporte un arbre de sortie 518, auquel les deux moteurs élémentaires 506 et 508 fournissent un couple ; cet arbre 518 est attelé à une roue 520.
  • Le fonctionnement de ce circuit hydraulique, et notamment les rôles respectifs des deux moteurs élémentaires 506 et 508, qui sont alimentés en fluide par des sources de fluide sous pression différentes, est illustré par les figures 7A et 7B.
  • La figure 7A illustre le fonctionnement en marche avant du moteur, dans un mode de fonctionnement avec restitution de l'énergie stockée dans les accumulateurs de pression.
  • Le moteur élémentaire 508, sous l'effet de la pression du fluide délivré par l'accumulateur de pression 510, qui traverse le moteur élémentaire 508 avant de rejoindre l'autre accumulateur de pression 512 transmet un premier couple sur l'arbre 518. De manière classique, le moteur élémentaire 506, sous l'effet du débit de fluide injecté par la pompe 502, applique un deuxième couple à l'arbre 518. Suivant les pressions établies dans le circuit 514 aux orifices d'alimentation et d'échappement du moteur élémentaire 506, ce deuxième couple peut s'ajouter ou se retrancher au premier couple du moteur élémentaire 508 pour obtenir le couple désiré sur la roue 520.
  • La figure 7B présente une situation inverse, de stockage d'énergie. Le moteur élémentaire 508 renvoie du fluide sous pression dans l'accumulateur haute pression 510. Le couple nécessaire pour entraîner le moteur élémentaire dans cette situation peut être fourni par la roue quand le véhicule est en phase de freinage. Comme on l'a vu précédemment, le couple généré par le moteur élémentaire 506 peut s'ajouter ou se retrancher au couple de la roue de manière à compenser la différence entre le couple désiré de freinage de la roue et le couple nécessaire pour entrainer le moteur élémentaire 508 qui remplit l'accumulateur.
  • Il est aussi possible de stocker de l'énergie pendant une phase d'accélération du véhicule, l'énergie prélevée ne pouvant donc pas être convertie en énergie cinétique du véhicule. Dans ce cas, le moteur élémentaire 506 doit fournir en même temps le couple à la roue 520 pour permettre l'accélération du véhicule ainsi que le couple nécessaire au moteur 508 pour remplir l'accumulateur. Cette configuration peut être utile pour stocker de l'énergie quand les besoins en accélération du véhicule sont faibles voir nuls (roulage à vitesse constante), et pour utiliser cette énergie dans une autre circonstance dans laquelle des besoins en couple à la roue importants nécessitent l'action des deux moteurs 506 et 508.
  • Le recours à l'un ou l'autre des modes de fonctionnement détaillés précédemment est choisi en fonction notamment du remplissage respectif des accumulateurs 510 et 512. Lorsque l'accumulateur haute pression 510 commence à être vide, il est nécessaire de prévoir une phase de remplissage, même si cela pénalise la puissance disponible sur l'arbre 518 de sortie du moteur.
  • D'autres modes de fonctionnement, dans lesquels l'un ou l'autre des moteurs élémentaires sont rendus inactifs, n'ont pas été détaillés.
  • En résumé, dans un tel circuit 500, le moteur élémentaire 506 peut être piloté par le système de commande (non représenté), pour fournir un couple moteur supplémentaire, c'est-à-dire un couple d'appoint ; pour fournir un couple de freinage supplémentaire ; il peut aussi rester inactif. La présence de ce moteur élémentaire 506, associé aux accumulateurs de pression 510 et 512, permet par exemple de disposer d'un couple supérieur, en phase motrice ou en phase de freinage, par rapport au couple qu'il serait possible d'avoir en utilisant uniquement et directement la pression de fluide délivrée par la pompe. Les multiples cylindrées que présente le moteur 500 permettent donc d'adapter le débit de fluide consommé par le moteur, ainsi que le couple délivré, en fonction de la pression disponible dans l'accumulateur de pression. Dans un tel circuit hydraulique 500, les multiples cylindrées permises par le moteur 504 selon l'invention sont alors particulièrement précieuses, car elles permettent de compenser le relatif manque de souplesse, lors de l'utilisation, des accumulateurs de pression 510 et 512.
  • Enfin, grâce à la souplesse d'inversion du sens de circulation de fluide aux orifices du moteur élémentaire 508, à tout moment cette inversion peut être commandée par les valves de distribution du moteur, sans que soit nécessaire une inversion du sens du débit de fluide dans le circuit. L'emploi d'une pompe réversible n'est pas nécessaire.
  • De plus, une pompe à débit fixe peut même être utilisée, du fait de la souplesse de fonctionnement du moteur conférée par ses multiples cylindrées. Les variations de vitesse et de couple sont réalisées notamment en effectuant des changements de cylindrée.
  • En faisant référence aux figures 8A à 8E, cinq modes de fonctionnement d'un circuit hydraulique selon l'invention, dans un mode de réalisation différent des précédents, vont maintenant être présentés.
  • Le circuit hydraulique 600 présenté sur les figures 8A à 8E permet d'alimenter quatre moteurs hydrauliques 602, 604, 606 et 608, disposés respectivement dans les quatre roues d'un engin et permettant l'entrainement de celui-ci.
  • Conventionnellement, sur ces figures l'avant de l'engin est dirigé vers le haut de la feuille.
  • Le circuit 600 comporte une pompe centrale 610, et deux conduits principaux 612 et 614, distincts, reliés respectivement aux deux orifices principaux de la pompe. Le conduit principal 612 est relié à un premier orifice (d'alimentation ou d'échappement) de chacun des quatre moteurs 602, 604, 606 et 608 ; le conduit principal 614 est relié à un deuxième orifice de chacun des quatre moteurs.
  • Le circuit hydraulique est enfin équipé d'un système de commande central 620. Celui-ci transmet par des câbles 625 des consignes aux systèmes de commande respectifs des moteurs 602, 604, 606 et 608, qui élaborent sur cette base la commande des valves de distribution des différents moteurs 602, 604, 606 et 608.
  • Chacun des quatre moteurs 602, 604, 606 et 608 est un moteur conforme à l'invention. Chacun de ces moteurs peut transmettre à la roue à laquelle il est attelé un couple de sortie, qui est dit 'normal' s'il s'agit du couple maximal que peut délivrer le moteur, ou 'réduit' s'il s'agit d'une fraction de ce couple, la fraction étant inférieure à 1 strictement.
  • En outre le couple appliqué à une roue peut être moteur, s'il s'agit d'un couple appliqué dans le sens qui tend à faire avancer le véhicule vers l'avant lorsque toutes les roues appliquent un couple dans ce même sens ; il peut être un couple antagoniste, si ce couple est appliqué dans le sens inverse. On notera notamment que le couple de sortie appliqué aux roues respectives par chacun de ces moteurs peut être inversé par une simple commande du système de commande du moteur, sans qu'il soit nécessaire d'inverser le sens de circulation du fluide alimentant les moteurs.
  • Aussi, grâce au circuit hydraulique 600, les cinq modes d'entrainement du véhicule suivants, correspondant aux figures 8A à 8E, sont possibles :
    • Marche avant normale (fig.8A). Les quatre moteurs délivrent, chacun, un couple moteur normal.
    • Marche avant rapide (fig.8B). Les deux moteurs arrière 606 et 608 délivrent, chacun, un couple moteur normal ; les deux moteurs avant 602 et 604 délivrent un couple moteur réduit. La cylindrée totale du circuit est donc plus faible que dans le cas précédent, ce qui permet à l'engin d'atteindre une vitesse plus élevée.
    • Marche avant très rapide (fig.8C). Les deux moteurs avant 602 et 604 délivrent, chacun, un couple moteur normal ; les deux moteurs arrière 606 et 608 délivrent un couple antagoniste réduit. La cylindrée totale du circuit est donc très faible, ce qui permet au véhicule d'atteindre une vitesse très élevée.
    • Rotation à droite (fig.8D). Les deux moteurs de gauche 602 et 606 délivrent, chacun, un couple moteur normal ; les deux moteurs de droite délivrent, chacun, un couple moteur réduit. La différence de couple entraine une rotation vers la droite.
    • Rotation sur place vers la droite (fig.8E). Les deux moteurs de gauche 602 et 606 délivrent, chacun, un couple moteur normal ; les deux moteurs de droite 604 et 608 délivrent, chacun, un couple antagoniste normal, ce qui entraine une rotation sur place du véhicule.
  • Naturellement, de nombreux autres modes de fonctionnement non représentés sont possibles pour le véhicule.
  • De plus l'utilisation de ce type de moteur permet en cas de patinage d'une des roues de réduire la cylindrée du moteur et conséquent son couple de sortie ce qui limitera le patinage de la roue, cette diminution de cylindrée peut aller jusqu'à une annulation du couple du moteur en désactivant l'ensemble des moteurs élémentaires de celui-ci.

Claims (17)

  1. Moteur hydraulique (10) à pistons radiaux, comportant
    - un bloc-cylindres (12), dont chaque cylindre (14) comporte une chambre (16) dans laquelle coulisse un piston (18);
    - une came (20), sur laquelle chacun des pistons peut exercer une pression pour engendrer un couple, la came (20) comportant au moins deux lobes (36), chaque lobe comportant une rampe montante (36') et une rampe descendante (36"), le bloc-cylindres étant monté à rotation relative par rapport à la came (20) ;
    - au moins deux conduits principaux (26,28), par lesquels le moteur peut recevoir ou envoyer du fluide ;
    - un distributeur de fluide (30) pour distribuer le fluide depuis lesdits conduits principaux jusqu'aux cylindres, comportant pour chaque cylindre, une valve de distribution (32,132) apte à relier la chambre du cylindre avec l'un ou l'autre desdits conduits principaux, pour permettre l'entrée ou la sortie de fluide dans ladite chambre ;
    - un système de commande comprenant un capteur de position angulaire relative de la came (34) par rapport au bloc-cylindres, pour la commande des valves de distribution (32,132) ;
    le moteur étant caractérisé en ce que
    a) il comporte au moins deux moteurs élémentaires ;
    b) le système de commande est apte à piloter les valves de distribution de telle sorte que le moteur comporte une pluralité de régimes, dans lesquels dans chaque moteur élémentaire, chacun des cylindres est mis en relation sur les rampes montantes avec un premier conduit principal et sur les rampes descendantes avec un deuxième conduit principal distinct ou non du premier, des commutations des valves de distribution ayant lieu au passage du cylindre sensiblement en face d'un point mort haut ou bas de la came, sur la base de l'information fournie par le capteur angulaire ;
    c) un premier moteur élémentaire est moteur dans un premier desdits régimes du moteur, et inactif ou antagoniste dans un deuxième desdits régimes, le système de commande pilotant le reste du moteur hydraulique de la même manière dans ces premier et deuxième régimes.
  2. Moteur hydraulique selon la revendication 1, dans lequel dans lesdits régimes du moteur, un seul groupe de lobes (46) est défini, de telle sorte que chaque moteur élémentaire (70,72,74) inclut tous les lobes de la came.
  3. Moteur hydraulique selon la revendication 1, dans lequel dans lesdits régimes du moteur, un seul groupe de cylindres est défini, de telle sorte que chaque moteur élémentaire (50,52,54) inclut tous les cylindres.
  4. Moteur hydraulique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le premier moteur élémentaire a une cylindrée différente de celle d'un autre moteur élémentaire.
  5. Moteur hydraulique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dont le système de commande comporte une table d'activation, qui indique et permet de déterminer les modes de fonctionnement des différents moteurs élémentaires en fonction d'une cylindrée souhaitée, chaque mode de fonctionnement étant choisi parmi moteur, antagoniste ou inactif.
  6. Moteur hydraulique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le système de commande est apte à opérer automatiquement une pluralité de changements de cylindrée suivant un ordre prédéfini, en fonction au moins d'une vitesse de rotation du moteur et d'une consigne de vitesse ou d'accélération transmise au moteur.
  7. Moteur hydraulique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel, dans l'un desdits régimes du moteur, le système de commande (34) est apte à piloter les valves de distribution (32,132), de telle sorte que deux moteurs élémentaires exercent des couples de sens opposés.
  8. Moteur hydraulique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel les moteurs élémentaires (70,72,74 ;50,52,54) sont homocinétiques.
  9. Moteur hydraulique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dont le distributeur de fluide comporte, pour au moins un moteur élémentaire, des moyens d'inactivation aptes à relier ce dernier de manière continue au conduit principal ayant une pression choisie parmi la plus basse pression et la plus haute pression des conduits principaux.
  10. Moteur hydraulique selon la revendication 9, dont les moyens d'inactivation comportent des moyens de détection du sens de rotation du moteur, ladite pression choisie étant sélectionnée en fonction du sens de rotation du moteur et du sens d'une commande de vitesse ou d'accélération appliquée au moteur.
  11. Moteur hydraulique selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dont au moins pour un moteur élémentaire, les pistons sont aptes à être rétractés, de telle sorte qu'ils sont dégagés de la came.
  12. Moteur hydraulique selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel, dans lesdits régimes du moteur, le système de commande (34) est apte à piloter les valves de distribution (32,132), de manière à inverser le sens de rotation d'un organe de sortie du moteur sans inverser le sens d'entrée et de sortie du fluide dans le moteur.
  13. Moteur hydraulique selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans lequel, dans lesdits régimes du moteur, le système de commande (34) est apte à piloter les valves de distribution (32,132) de manière à maintenir le sens de rotation d'un organe de sortie du moteur constant, au cours d'une inversion du sens d'entrée et de sortie du fluide à travers le moteur.
  14. Moteur hydraulique selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, dont le distributeur de fluide (30) est disposé sensiblement au même niveau de l'axe de rotation que le bloc-cylindres (12).
  15. Circuit hydraulique (200, 500, 600) comportant
    - au moins un premier moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, attelé à un premier organe de déplacement d'un engin ;
    - au moins un deuxième moteur, attelé à un deuxième organe de déplacement d'un engin;
    le système de commande du premier moteur étant apte à commander une rotation du premier moteur et ainsi, du premier organe de déplacement, à une vitesse différente ou de sens opposé à celle du deuxième organe de déplacement.
  16. Circuit hydraulique (500) comportant au moins un moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, et au moins deux accumulateurs de pression (202,204 ;510,512), reliés à deux conduits principaux (26,28 ;514,516) du moteur ;
    le moteur comportant :
    - deux premiers conduits principaux (516) reliés aux deux accumulateurs de pression (510,512);
    - deux deuxièmes conduits principaux (514), reliés aux orifices principaux d'une une source de fluide sous pression autre que lesdits accumulateurs de pression, par exemple une pompe (502);
    - un premier groupe d'au moins un moteur élémentaire (508), dont les valves de distribution sont aptes à relier les cylindres dudit au moins un moteur élémentaire du groupe avec lesdits premiers conduits principaux (516);
    - un deuxième groupe d'au moins un moteur élémentaire (506), dont les valves de distribution sont aptes à relier les cylindres du au moins un moteur élémentaire du groupe avec lesdits deuxièmes conduits principaux (514).
  17. Procédé de commande d'un moteur hydraulique (10) à pistons radiaux, ledit moteur comportant
    - un bloc-cylindres (12), dont chaque cylindre (14) comporte une chambre (16) dans laquelle coulisse un piston (18);
    - une came (20), sur laquelle chacun des pistons peut exercer une pression pour engendrer un couple, la came (20) comportant au moins deux lobes (36), chaque lobe comportant une rampe montante (36') et une rampe descendante (36"), le bloc-cylindres étant monté à rotation relative par rapport à la came (20) ;
    - au moins deux conduits principaux (26,28), par lesquels le moteur peut recevoir ou envoyer du fluide ;
    - un distributeur de fluide (30) pour distribuer le fluide depuis lesdits conduits principaux jusqu'aux cylindres, comportant pour chaque cylindre, une valve de distribution (32,132) apte à relier la chambre du cylindre avec l'un ou l'autre desdits conduits principaux, pour permettre l'entrée ou la sortie de fluide dans ladite chambre ;
    - un système de commande comprenant un capteur de position angulaire relative de la came (34) par rapport au bloc-cylindres, pour la commande des valves de distribution (32,132) ;
    le procédé étant caractérisé en ce que,
    le moteur comportant au moins deux moteurs élémentaires,
    on pilote le moteur dans au moins un premier et un deuxième régimes de fonctionnement au moyen des valves de distribution ;
    dans chacun desdits régimes, dans chaque moteur élémentaire, chacun des cylindres est mis en relation sur les rampes montantes avec un premier conduit principal et sur les rampes descendantes avec un deuxième conduit principal distinct ou non du premier, et des commutations des valves de distribution ont lieu au passage du cylindre sensiblement en face d'un point mort haut ou bas de la came, sur la base de l'information fournie par le capteur angulaire ;
    dans le premier régime, un premier moteur élémentaire est moteur ; et dans le deuxième régime, le premier moteur élémentaire est inactif ou antagoniste ;
    le système de commande pilotant le reste du moteur hydraulique de la même manière dans ces premier et deuxième régimes.
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