FR2517405A1 - Dispositif de regulation pour transmission hydrostatique, et transmission equipee d'un tel dispositif - Google Patents

Abstract

DISPOSITIF DE REGULATION POUR TRANSMISSION HYDROSTATIQUE COMPRENANT UN MOTEUR HYDRAULIQUE 1 RELIE EN CIRCUIT FERME A UNE POMPE 3 A CYLINDREE REGLABLE, ACTIONNEE PAR UNE MACHINE D'ENTRAINEMENT 4. LE DISPOSITIF DE REGULATION COMPREND DES MOYENS DE COMMANDE C DE LA CYLINDREE DE LA POMPE 3 SENSIBLES A UNE PRESSION MODULEE FOURNIE PAR UN REDUCTEUR DE PRESSION 7 QUI COMPORTE UN TIROIR 9 SOUMIS A DIVERSES FORCES. DES MOYENS M SONT PREVUS POUR FAIRE AGIR SUR LE TIROIR 7 DU REDUCTEUR DE PRESSION AU MOINS UNE AUTRE FORCE F4 DEPENDANT DU CARRE DE LA VITESSE DE ROTATION N DE LA POMPE 3, LORSQUE CETTE VITESSE DE ROTATION ATTEINT ET DEPASSE UNE LIMITE PREDETERMINEE.

Description

Dispositif de régulation pOUr transmissisn hydrostatique et transmission équipée d'un tel dispositif.

L'invention est relative à un dispositif de régulation pour transmission hydrostatique comprenant un moteur hydraulique couplé mécaniquement à une charge et relié hydrauliquement, en circuit fermé, à une pompe actionnée par une machine d'entrainement (notamment un moteur thermique), cette pompe étant du type à cylindrée réglable, le dispositif de régulation étant du genre de ceux qui comprennent des moyens de commande de la cylindrée de la pompe sensibles à une pression modulée fournie par un réducteur de pression qui comporte un tiroir, commandant la pression à la sortie de ce réducteur, soumis à des forces agissant en sens opposés, une de ces forces dépendant du carré de la vitesse de rotation de la pompe et agissant sur le tiroir dans un sens qui provoque une variation de la pression à la sortie du réducteur propre à engendrer une augmentation de la cylindrée de la pompe, une deuxième et une troisième forces agissant sur le tiroir en sens contraire de la première force, la deuxième force dépendant de la pression à la sortie du réducteur tandis que la troisième force dépend de la pression à la sortie de la pompe.

Un dispositif de régulation de ce genre est connu d'après le brevet d'addition de la Demanderesse déposé le 8 avril 1970 sous le N d'enregistrement national 70 12 759 et publié sous le NO 2 086 776.

Ce dispositif de régulation permet d'ajuster en permanence le couple du moteur hydraulique, qui correspond au couple absorbé par les forces extérieures, au couple fourni par la machine d'entrainement, notamment le moteur thermique.

I1 est souhaitable, cependant, d'améliorer un tel dispositif de régulation de manière que la machine d'entrainement soit utilisée dans les meilleures conditions possibles c'est-à-dire avec le rendement maximal.

L'invention a pour but, surtout, de fournir un dispositif de régulation qui repond à ces exigences.

Selon l'invention, un dispositif de régulation pour transmission hydrostatique, du genre défini précédemment, est caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens propres à faire agir, sur le tiroir du réducteur de pression, au moins une autre force dépendant du carre de la vitesse de rotation de la pompe, lorsque cette vitesse de rotation atteint et dépasse une limite prédéterminée.

Grâce à l'invention, la loi de variation du couple absorbé en fonction de la vitesse de rotation présente au moins deux pentes de telle sorte que les possibilités d'utilisation de la machine d'entrainement dans les meilleures conditions de rendement sont augmentées.

De préférence, l'autre force qui dépend du carré de la vitesse de rotation de la pompe agit sur le tiroir du réducteur de pression dans le sens contraire à celui de la première force.

La transmission hydrostatique peut comporter une pompe de commande, également actionnée par la machine d'entrainement à la même vitesse de rotation que la pompe à cylindrée réglable, cette pompe de commande débitant à travers un orifice d'étranglement ou gicleur réglable ; la différence de pression entre l'amont et l'aval de ce gicleur dépend du carré de la vitesse de rotation et est utilisée pour exercer sur le tiroir du réducteur de pression la première force dépendant du carré de la vitesse.Dans ce cas, les moyens propres à faire agir sur le tiroir du réducteur au moins une autre force dépendant du carré de la vitesse de rotation comprennent une chambre annulaire supplémentaire limitée par une face transversale d'un épaulement du tiroir, l'alimentation en pression de liquide de cette chambre supplémentaire étant assurée par des moyens de distribution propres à s'ouvrir lorsque la pression fournie par la pompe de commande atteint une valeur prédéterminée, en amont du gicleur.

De préférence, la chambre supplémentaire est reliée à l'aval du gicleur, par l'intermédiaire d'un orifice d'étranglement.

Les moyens de distribution peuvent être formés par un clapet à tarage réglable propre à s'ouvrir pour une pression déterminee.

Avantageusement, le dispositif de régulation comprend des moyens propres à exercer sur le tiroir du réducteur une force dépendant de la pression dans le conduit d'aspiration de la pompe à cylindrée réglable, cette force agissant sur le tiroir dans un sens tel qu'une augmentation de pression à l'aspiration de la pompe ait tendance à provoquer une augmentation de la cylindrée de cette pompe.

Ces moyens peuvent comprendre un conduit de liaison entre la canalisation d'aspiration de la pompe et une chambre dans laquelle peut coulisser un piston transmettant au tiroir, par une tige de poussée, un effort dépendant de la susdite pression.

L'action de la régulation se trouve ainsi améliorée par prise en compte de la pression dans le ou les circuits de freinage lorsque plusieurs pompes sont utilisées.

L'invention concerne également une transmission hydrostatique équipée d'un dispositif de régulation tel que défini précédemment.

L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci-dessus, en certaines autres dispositions dont il sera plus explicitement question ci--après à propos de modes de réalisation particuliers décrits avec référence aux dessins ci-annexés, mais qui ne sont nullement limitatifs.

La figure 1, de ces dessins, est un schéma d'une transmission hydrostatique équipée d'un dispositif de régulation conforme à l'invention.

La figure 2 représente, avec parties arrachées, le réducteur de pression du dispositif de régulation dans le cas où deux pompes à cylindrée réglable sont action nées par la meme machine d'entrainement.

La figure 3 est un schéma d'ensemble de la transmission hydrostatique équipée d'un dispositif de régulation comportant le réducteur représenté à la figure 2.

La figure 4 est une représentation graphique de - la puissance portée en ordonnées en fonction de la vitesse de rotation portée en abscisse.

Les figures 5, 6 et 7, enfin, illustrent semblablement aux figures 1, 2 et 3, un dispositif de régulation, et la transmission hydrostatique équipée d'un tel dispositif, comportant des moyens propres à faire agir sur le tiroir du réducteur de pression une force dépendant de la pression dans la canalisation d'aspiration de la pompe.

En se reportant aux dessins, notamment à la figure 1, on peut voir un dispositif de régulation R pour une transmission hydrostatique T. L'agencement général de cette.transmission hydrostatique a déjà été décrit en détail dans le brevet d'addition français publié sous le NO 2 086 776 dont il a déjà été question. I1 n'est dont pas utile de décrire à nouveau en détail les éléments connus d'après ce brevet d'addition auquel il suffira de se reporter pour disposer d'explications complémentaires.

La transmission hydrostatique T comprend un moteur hydraulique 1 dont l'arbre de sortie 2 est couplé mécaniquement à une charge, notamment constituée par la roue d'un véhicule à entrainer. Cette charge est soumise à des forces extérieures variables. Le moteur 1 est relié hydrauliquement en circuit fermé à une pompe 3 actionnée par une machine d'entrainement constituée par un moteur à combustion interne ou thermique 4.

Le refoulement de la pompe 3 est relié à orifice d'admission du moteur 1 par une canalisation 5. L'orifice d'échappement du moteur 1 est relié à l'orifice d'aspiration de la pompe 3 par une canalisation 6.

Ces canalisations 5 et 6 sont reliées à des moyens E de protection contre les surpressions et d'évacuation vers un réservoir de liquide 12. Les moyens E représentés sur le dessin sont semblables à ceux décrits dans le brevet d'addition NO 2 086 776.

La pompe 3 est du type à cylindrée réglable et le dispositif de régulation R comprend des moyens de commande C de la cylindrée q de la pompe 3 sensibles à une pression modulée p fournie par un réducteur de pression 7 à son orifice de sortie 8. La cylindrée g est proportionnelle à la pression p.

Les moyens de commande C représentés sur la fig. 1 sont semblables à ceux décrits dans le brevet d'addition 2 086 776 et leur description détaillée n'est pas reprise.

Le réducteur de pression 7 comporte un tiroir 9 commandant la pression sur l'orifice de sortie 8. La pression modulée, fournie sur l'orifice 8, est obtenue à partir d'une pression d'entrée admise à l'orifice d'entrée 10 du réducteur 7.

Cette pression d'entrée est obtenue à l'aide d'une pompe de commande 11 servant également de pompe de gavage du circuit fermé 5, 6. Cette pompe 11 est actionnée par la machine d'entrainement 4 à la meme vitesse de rotation que la pompe 3 à cylindrée réglable.

La pompe 11 puise le liquide dans le réservoir 12 à travers un filtre 13 et débite le liquide à travers un orifice d'étranglement ou gicleur réglable 14. Ce gicleur 14 est relié, en aval, à une canalisation 15 de gavage qui assure l'alimentation en liquide sous pression des moyens C pour régler la cylindrée de la pompe 3. La canalisation 15 est reliée aux moyens E.

Le réducteur 7 comporte un orifice d'échappement 16 relié au réservoir 12.

La partie de la canalisation de refoulement de la pompe 11, située en amont du gicleur 14, est désignée par la référence 17.

La différence de pression règnant entre cette partie de canalisation 17 et la canalisation 15 située en aval du gicleur 14 est déterminée par la perte de charge à travers le gicleur 14. Cette différence de pression sera donc proportionnelle, comme la perte de charge, au carré du débit de liquide traversant le gicleur 14 et donc au carré de la vitesse de rotation N de la pompe 11 puisque le débit est proportionnel à la vitesse
N.

Cette différence de pression est utilisée pour créer, sur le tiroir 9, une première force F1 dépendant du carré de la vitesse N. Pour obtenir cette force F1, il convient de faire agir, sur une surface transversale du tiroir 9, la pression en amont du gicleur 14, et sur une surface transversale opposée, de meme valeur, dudit tiroir 9, la pression en aval du gicleur 14.

Pour cela, la partie 17 de canalisation située en amont du gicleur 14, est reliée, par une canalisation 18, à une chambre annulaire 19 du réducteur 7 ; cette chambre 19 est formée entre un épaulement du boitier du réducteur 7 et un épaulement transversal 19a du tiroir 9. La surface transversale utile de cet épaule19a est égale à
La pression en aval du gicleur 14 est admise dans deux chambres 36, 38 (dont il sera question plus loin) du réducteur 7, par des canalisations 41, 43 reliées à la canalisation 15. Les chambres 36 et 38 sont limitées par des surfaces transversales 37 et 38a du tiroir orientées de manière opposée à l'épaulement 19a et de valeurs respectives s2 et s3. La chambre 38, en forme de gorge, est limitée par une autre surface transversale 38b, d'un épaulement du tiroir 7, de valeur s4.

Lorsqu'une même pression Pav' égale à la pression en aval du gicleur 14, règne dans les chambres 36 et 38, on voit que le tiroir 9 est soumis, de la part de cette pression Pav' à une force égale à Pav (52 2 + 53 - s4) et dirigée (vers le haut selon la représentation de la figure 1) en sens opposé à celui de la force exercée par la pression amont Pam dans la chambre 19, cette autre force étant égale à Pam -
Finalement, le tiroir 9 est soumis à une force
Fl = Pam S1 - PaV (s2 + 83 - s4).On choisit s2, s3 et 84 de telle sorte que s2 + s3 84 =
D'où F1 = am - Pav)' 1 s1. #P #p étant la perte de charge à travers le gicleur 14.

F1 est donc bien proportionnelle à N2 (N = vitesse de rotation des pompes 11 et 3).

La relation s2 + 83 - 84 = s1 est réalisée simple~ ment, comme représenté sur la figure 1, en donnant au diamètre extérieur de l'épaulement 38b, déterminant la surface s4, la meme valeur D1 que celle du diamètre intérieur de l'épaulement 19a.

La chambre 36 a même diamètre extérieur que la chambre 19, tandis que le diamètre extérieur de la chambre 38 est égal au diamètre intérieur-D2 de la chambre 36. La forme étagée de la surface extérieure du tiroir 9 est bien visible sur la figure 1, ainsi que la position de la chambre 36 située, suivant la direction axiale du tiroir 9, entre les chambres 19 et 38.

La force F1 agit sur le tiroir 9 dans un sens qui provoque une variation de pression, à la sortie 8, propre à engendrer une augmentation de la cylindrée de la pompe 3.

Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1, une augmentation de la pression sur la sortie 8 provoque une augmentation de la cylindrée de la pompe 3 ; une telle augmentation de la pression sur la sortie 8 est obtenue par un mouvement de descente du tiroir 9 selon la représentation de la figure 1 ; la force F1 est donc dirigée vers le bas, toujours selon la représentation de cette figure 1.

Une chambre 21 est formée entre le fond transversal supérieur du boitier 20 du réducteur 7 et le fond transversal voisin du tiroir 9 ; cette chambre 21 est reliée par un ensemble 22 de canalisations et une gorge annulaire 23 à l'orifice d'échappement 16.

L'orifice de sortie 8 du réducteur 7 est relié à une gorge annulaire 24, prévue à l'intérieur du boitier 20, et coopérant avec une portée cylindrique 25 limitée, d'un côté, par l'épaulement transversal 38b. Selon la position du tiroir 9, l'orifice 8 peut etre
r soit en communication avec l'orifice 10 d'entrée de pression et isolé de l'orifice d'échappement 16,
- soit en communication avec l'orifice d'échappement 16 et isolé de l'orifice d'entrée 10,
- soit isolé des deux orifices 16 et 10.

Une canalisation 26, prévue dans le boîtier 20, relie l'orifice 8 à une chambre 27 déterminée par l'extrémité du tiroir 9 opposée à la chambre 21 et le fond voisin du logement du boitier 20 dans lequel peut coulisser le tiroir 9.

On voit immédiatement que l'admission de la pression modulée 2 dans la chambre 27 permet d'exercer sur le tiroir 9 une deuxième force F2 dépendant de cette pression S , cette force F2 agit sur le tiroir 9 en sens contraire de la forcie F1.

Une troisième force F3, dépendant de la pression à la sortie de la pompe 3, agit sur le tiroir 9 en sens contraire de la force F1. Cette force F3 est obtenue en admettant la pression de refoulement de la pompe 3 dans une chambre 28, du bloc 20, isolée de l'espace dans lequel coulisse le tiroir 9. Un piston 29 peut coulisser dans cette chambre 28 ; une tige de poussée 30 transmet l'effort développé par le piston 29 au tiroir 9. La force F3 ainsi transmise dépend de la pression à la sortié de la pompe 3.

Comme expliqué dans le brevet d'addition 2 086 776 déjà cité, un distributeur 31 est prévu pour mettre en communication la chambre 28 avec la canalisation de refoulement appropriée, selon le sens de rotation du moteur 1. Pour un véhicule, cela correspond, par exemple, soit à la marche avant, soit à la marche arrière.

Dans la représentation de la figure I, c'est la canalisation 5 qui est reliée par une canalisation 1 à la chambre 28 ; lors de l'inversion du sens de rotation du moteur 1, on donnerait au distributeur 31 une position mettant la chambre 28 et la canalisation 1 en liaison avec la canalisation 6 devenue canalisation de refoulement. Un autre distributeur 32 est prévu à l'entrée des moyens C pour assurer la bonne orientation du liquide sous pression, selon le sens de rotation du moteur 1.

Le piston 29 peut etre traversé par un orifice 33 mettant la chambre 28 en communication avec l'entrée 34 d'un clapet 35 propre à s'ouvrir à une pression déterminée. Ce clapet 35 commande la mise en communication de l'entrée 34 avec le réservoir 12.

Comme expliqué dans le brevet d'addition 2 086 776, l'ouverture du clapet 35 provoque une augmentation de la force F3 et donc une diminution de la pression à l'orifice 8 et une diminution de la cylindrée de la pompe 3.

Selon l'invention, le dispositif de régulation R comporte des moyens M propres à faire agir sur le tiroir 9 au moins une autre force F4 dépendant du carré de la vitesse de rotation de la pompe 3, lorsque cette vitesse de rotation atteint et dépasse une limite prédéterminée N
De préférence, cette autre force F4 agit sur le tiroir 9 dans le sens contraire à celui de la première force F1.

Les moyens M comprennent la chambre annulaire supplémentaire 36 limitée par l'épaulement transversal 37 d'une portée cylindrique du tiroir 9.

La portée en question limite, par son autre face opposée lga, la chambre l9. La section transversale de la chambre 36 est inférieure à celle, s11 de la chambre 19, c'est-à-dire que le diamètre D2 du tiroir 9 correspondant au contour intérieur, dans le sens radial, de la face 37, est supérieur au diametre D1 de ce même tiroir 9 au niveau de la chambre 21 , les autres parois de la chambre 36 sont formées par des surfaces transversales et cylindriques du bloc 20, comme visible sur la figure 1. La partie du tiroir 9 de diamètre
D2 coulisse de manière étanche dans un alésage de diamètre égal du bloc 20 et isole la chambre 36 de la chambre 38 communiquant avec l'orifice d'entrée 10.

L'alimentation en pression de liquide de la chambre supplémentaire 36 est assurée par des moyens de distribution B propres à s'ouvrir lorsque la pression fournie par la pompe de commande 11, en amont du gicleur 14,atteint une valeur prédéterminée. Ces moyens de distribution B sont formés de préférence par un clapet 39 à tarage réglable propre à s'ouvrir dans le sens allant de la canalisation 17 vers la chambre 36 et s'opposant à tout écoulement de fluide dans le sens Inverse, de la chambre 36 vers la canalisation 17. Le clapet 39 est disposé sur un conduit de liaison 40 entre la canalisation 17 et l'entrée de la chambre 36.

La chambre supplémentaire 36 est reliée à la canalisation 15, c'est-à-dire à une zone située en aval du gicleur 14, par la canalisation 4lmunie d'un orifice d'étranglement 42. L'orifice d'entrée 10 du réducteur 7 est relié, par la canalisation 43, à la canalisation 15 en un point situé en aval de l'orifice d'étranglement 42.

Ceci étant, le fonctionnement du dispositif de régulation est le suivant.

Aussi longtemps que la pression dans la canalisation 17, c'est-à-dire en amont du gicleur 14, est inférieure à la limite provoquant l'ouverture du clapet 39, aucun écoulement ne se produit dans la canalisation 40, dans la chambre 36, la canalisation 41 et l'étranglement 42. La pression P v qui règne en aval du gicleur 14, du fait de cette absence d'écoulement, s'établit dans la chambre 36 ; cette pression PaV s'établit également dans la chambre 38 puisque cette dernière est directement reliée par la canalisation 43 à la zone aval du gicleur 14.

La pression en amont P m du gicleur 14, s'établit dans la chambre 19.

Le tiroir 9 va donc être soumis à la force.Fl = - Pav) s1 (voir page 8).

Cette force F1 est orientée vers le bas suivant la représentation de la figure 1.

Le tiroir 9 est soumis, en sens contraire, aux forces
F2 et F3 évoquées précédemment.

Le tiroir 9 va osciller autour d'une position d'équilibre de manière à établir, sur la sortie 8 du réducteur, une pression p telle que la relation F1 = F2 + F3 soit satisfaite.

On déduit F2 = F1 - F3.

F2 est proportionnel à la pression p à l'orifice 8,
F2 peut s'écrire
F2 = kp.

F1 est proportionnel au carré de la vitesse de rotation F1 = a N2, tandis que F3 est proportionnel à la pression de refoulement P5 soit : F3 = ss P5.

On déduit
kp = aN2 - B P

La cylindrée q de la pompe 3 est maintenue proportionnelle à la pression p par les moyens de commande
C ;on peut donc écrire

Lorsque la pression en fflmont du gicleur 14 devient supérieure à la limite prédéterminée, le clapet 39 s'ouvre et du liquide s'écoule de la c lalisation 17 vers la canalisation 40, la chambre 36, la canalisation 41 et l'orifice d'étranglement 42.

La section de l'orifice 42 est choisie - suffisamment grande pour, alors que le clapet 39 est fermé, évacuer les fuites du piston entre les chambres 19 et 36 sans faire apparal- tre de différence de pression sensible entre les chambres 36 et 38 ; - suffisamment petite pour, alors que le clapet 39 est ouvert, que le débit qui est soutiré à ce clapet 39 ne modifie pas notablement l'écart de pression créé par le gicleur 14 dans la zone de fonctionnement où le clapet 39 est ouvert.

L'admission de la pression amont Pam dans la chambre 36 provoque l'apparition d'une quatrieme force
F4 agissant sur le tiroir 9 dans le même sens que les forces F2 et F3 c'est-à-dire à l'encontre de la force F1.

La résultante F1 - F4 reste dirigée, selon la représentation de la figure 1, vers le bas et a pour amplitude
F1 - F4 = (Pam (S1 S -
On rappelle que Pam et PaV sont les pressions respectivement en amont et en aval du gicleur 14 tandis que 81 et s2 sont les surfaces transversales des épaulements l9a et 37.

Cette résultante reste proportionnelle à la perte de charge à travers le gicleur 14, c'est-à-dire au carré de la vitesse N de rotation de la pompe 3.

Le tiroir 9 oscille autour d'une position d'équilibre déterminant une pression p sur l'orifice de sortie du réducteur telle que
F1 - F4 = F2 + F3 d'où F2 = F1 - F4 - F3.

La cylindrée q de la pompe 3, proportionnelle à la pression p et donc à F2 est définie par la relation
q = g N2 - b P5 avec g < a puisque F1 --F4 < F1.

La vitesse de rotation de la pompe 3 atteint la valeur N1 lorsque le clapet 39 s'ouvre.

Le fonctionnement est résumé par le graphique de la figure 4 qui représente les variations de la puissance de la pompe 3 et du moteur thermique 4 portées en ordonnées en fonction de la vitesse de rotation N portée en abscisses, et exprimée en nombre de tours par minute. La puissance est exprimée . en
de la puissance maximale. La courbe représentant les variations de la puissance de la pompe 3 est représentée en trait plein. Elle est formée par une ligne brisée composée de deux
arcs m, n de cubique . Le premier arc m correspond aux vitesses de rotation inférieures ou égales à N1.La pente de la corde sous
tendant cet arc est plus forte que la pente de la corde
sous-tendant l'arc n, puisque le coefficient a pour les
valeurs de N inférieures à Nl est supérieur au coeff
cient g pour les valeurs de N supérieures à Nl.

On a représenté en tirets le réseau de courbes
u caractéristiques de la machine thermique d'entrainement 4 ; ces courbes u représentant la variation de la puis
sance disponible à la sortie de la machine 4, en fonc
tion de la vitesse de rotation, pour une consommation
constante le long d'une courbe u. La courbe u0 correspond à la consommation minimale pour le réseau repré
senté : la consommation augmente suivant le sens de la
flèche I d'une courbe u à la suivante.

La puissance maximale disponible à la sortie de la machine 4 est obtenue pour une vitesse de rotation N2
le point de fonctionnement est désigné par A sur la
figure 4.

L'adaptation de la transmission hydrostatique à la machine d'entrainement 4 conduit à obtenir un point de
fonctionnement de la pompe 3 voisin du point A, c'est
à-dire à obtenir la puissance maximale et la
cylindrée maximale qm de cette pompe 3 pour une vitesse de rotation avale ou voisine à N2.

L'adaptation -- -----------------------------------
de la transmission hydrostatique de la machine 4 implique donc de situer l'extrémité supérieure de l'arc n au point A. On voit immédiatement que grace à l'invention, la courbe brisée formée par les deux arcs n et m, permet de faire fonctionner le moteur 4 dans les régions de plus faible consommation du fait que l'arc n est moins incliné que l'arc m par rapport à l'axe des abscisses.

Pour mieux illustrer les avantages apportés par l'invention par rapport au dispositif du brevet d'addition N 2 086 776, on a représenté sur cette figure 4 par la courbe v la variation de la puissance de la pompe 3 obtenue selon ce brevet d'addition. Cette courbe v est formée par un arc unique dont la pente est plus forte que celle de l'arc n ; comme la courbe v doit avoir son extrémité supérieure au point A, on voit immédiatement que pour les vitesses de rotation inférieures, le moteur fonctionnera, selon ce brevet d'addition NO 2 086 776 antérieur, dans des zones de consommation plus élevée.

Il est clair qu'en prévoyant plusieurs chambres supplémentaires associées,à plusieurs clapets tels que 39 tarés à des valeurs de pression différentes, on pourrait obtenir une courbe représentant la variation de la puissance en fonction de la vitesse N formée par plus de deux arcs de courbe , par exemple trois ou quatre, en vue de mieux adapter encore cette courbe aux caractéristiques de la machine 4 d'entraînement.

Le figure 2 illustre un dispositif de régulation conforme à l'invention, dans lequel le gicleur 14, le clapet 39 et l'orifice d'étranglement 42 sont incorporés dans un bloc 44 directement monté sur le boltier 20 du réducteur de pression 7. Ce bloc 44 peut faire partie intégrante dudit boitier 20.

Le réducteur de pression 7 représenté sur la figure 2 est destiné à une machine 4 entraînant deux pompes telles que 3, chaque pompe alimentant par un circuit fermé un moteur hydraulique tel que 1.

Comme décrit dans le brevet d'addition 2 086 776, déjà cité, le piston 29 de la figure 1 est remplacé par un piston étagé comprenant une partie 29riz associée à une première transmission T1 et une partie 292 associée à une seconde transmission T2. La section transversale annulaire de la partie 292 est égale à la section transversale de la partie 291 de telle sorte que la force F3 développée par les pressions de refoulement des pompes des transmissions T1 et T2 est égale à
F3 = b (P51 + P52) P51 étant la pression de refoulement dans la transmission T1 et
P52 étant la pression de refoulement dans la transmission T2.

Finalement, le dispositif de régulation comprenant les moyens représentés sur la figure 2 commandera la meme cylindrée q pour les pompes 31 et 32 avec q = aN - b (P51 + P52).

La formule peut se généraliser à un nombre supérieur à deux pompes entrainées par la machine 4.

La figure 3 est un schéma d'une installation comprenant deux transmissions hydrostatiques T1, T2 telles qu'évoquées précédemment, dont les pompes 31 32 sont entrainées par la même machine 4. Le branchement du dispositif de la figure 2 est illustré sur cette figure 3.

Les éléments de la transmission T1 situés suK la droite de cette figure 3 sont désignés par les mêmes références numériques que sur la figure 1, suivies du chiffre 1.

Les éléments semblables de la transmission
T2 situés sur la gauche de cette figure 3 sont dés i- gnés par les memes références, suivies du chiffre 2.

Il n'apparait pas utile de donner de plus amples explications sur le circuit de cette figure 3 dont la structure et le fonctionnement se déduisent immédiate- ment des explications données précédemment.

En se reportant à la figure 5, on peut voir un dispositif de régulation semblable à celui de la figure 1, dans lequel sont prévus, en outre, des moyens J propres à exercer sur le tiroir 9a, du réducteur 7a, une force F5 dépendant de la pression dans le conduit d'aspiration 6 de la pompe 3 à cylindrée réglable. Cette force F5 agit sur le tiroir 7a dans un sens tel qu'une augmentation de pression dans la canalisation 6 a tendance à provoquer une augmentation de la cylindrée q de la pompe 3.

Les éléments du dispositif de régulation de la figure 5 identiques ou jouant des râles semblables à des éléments déjà décrits à propos de la figure 1 sont désignés par les mêmes références numériques éventuellement suivies de la lettre a. Leur description ne sera pas reprise ou ne sera que succinctement reprise pour faciliter la compréhen-sion.

Les moyens J comprennent un conduit la de liaison entre la canalisation d'aspiration 6 de la pompe et une chambre 45, semblable à la chambre 28, mais disposée à l'autre extrémité du boitier 20a. Le distributeur 31a permet d'établir la communication entre les canalisations 5 et 6 et les canalisations l et la selon la représentation de la figure 5, ou la et 1 pour l'autre position du distributeur.

Un piston 46 exerce sur le tiroir 9a, par une tige de poussée 47 semblable à la tige 30,la force FS.

Le fond du tiroir 9a contre lequel appuie cette tige 47 est légèrement modifié par rapport à la réalisation de la figure 1. En effet, la canalisation axiale prévue dans le tiroir 9a débouche, selon la réalisation de la figure 5, latéralement en 22a de telle sorte que la tige 47 peut appuyer sur un fond complètement fermé.

Le piston 46 peut comporter un trou de passage 48 mettant en communication la chambre 45 avec un orifice d'entrée 49 d'un clapet taré 50 ; l'ouverture de ce clapet met en communication l'orifice 49 avec le réservoir 12 et provoque une augmentation de l'effort exercé par le piston 46 sur le tiroir 7. Les sections transversales utiles de la tige 47, du piston 45 et du trou 48 sont identiques à celles du piston 29 de la tige 30 et du trou 33 de telle sorte que le coefficient de proportionnalité entre la force F5 et la pression P6, dans la canalisation 6r est le meme qu'entre la force F2 et la pression T5. On peut donc écrire F5 = bP6.

Le tiroir 7a va donc osciller autour d'une position d'équilibre déterminant, sur sa sortie 8, une pression p telle que F1 + F5 = F2 + F3, lorsque le clapet 39 n'est pas ouvert ou telle que F1 + F5 = F2 + F3 + F4 lorsque le clapet 39 est ouvert.

Finalement, on voit que l'expression de la cylindrée q en fonction de la vitesse de rotation N et des pressions P5 et P6 sera de la forme
2 N2 -b +bP6
q=aN soit q = a N2 - b (P5 - P6).

Le dispositif de régulation de la figure 5 prend en compte la pression à l'aspiration de la pompe 3, pression qui devient importante lors d'un freinage car le moteur hydraulique 1 travaille alors en pompe et la pompe 3 travaille en moteur.

Dans un tel cas, les moyens J commandent une augmentation de la cylindrée de la pompe 3 lorsque la pression dans la canalisation 6 augmente.

La figure 6 représente un réducteur de pression qui, semblablement à celui de la figure 2, est prévu pour la régulation des cylindrées de deux pompes 318 3
2 actionnées par une meme machine d'entrainement 4 (voir fig. 7).

La partie inférieure du bloc de la figure 6 est identique à celle de la figure 3.

A la partie supérieure du bloc de la figure 6 on a-représente les moyens J propres à exercer sur le tiroir 9 une force dépendant de la pression à laspi-
a ration des deux pompes 31 32. Ces moyens J comprennent un piston étagé comportant deux parties 293, 294 l la section transversale de la partie 293 de plus petit dia mettre est égale à la moitié de la section totale de la partie 29 du fait que la partie 29 est solidaire et concentrique à la partie 29 la section utile3 de l'épaulement transversal de cette partie 294, soumis à la pression, sera égale à la section de la partie 29 .

Le3 piston étagé formé par les parties 293, 294 exerce directement sur le tiroir 7a la force FS.

La partie 293 est soumise à la pression P6 de la canalisation d'aspiration 61 de la pompe 31 de la première transmission T1.

La section annulaire de la partie 294 est soumise à la pression P62 de la canalisation d'aspiration 62 de la pompe 32 (transmission T2).

La cylindrée commune q des pompes 31 32' commandée par les moyens C est déterminée par la formule
q = a N2 - b (P51 + P52) + b (P6 + P62).

L'action de la régulation des commandes des cylindrées des pompes est améliorée par prise en compte de la pression dans les canalisations 61, 62, sens freinage.

Cette disposition est particulièrement intéressante dans le cas d'un virage par exemple.

La figure 7 est un schéma d'ensemble, analogue à celui de la fig. 3, représentant une installation comportant deux transmissions T1, T2, les pompes 31 32 associées étant entrainées par la même machine thermique 4 , les moyens de commande des cylindrées des pompes comprennent le réducteur de pression montré sur la fig. 6.

Il ne semble pas nécessaire de commenter plus en détail le schéma de la fig. 7 dont la lecture se déduit aisément des explications données précédemment.

Claims (12)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de régulation pour transmission hydrostatique comprenant un moteur hydraulique couplé mé- caniquement à une charge et relié hydrauliquement en circuit fermé, à une pompe actionnée par une machine d'entrainement, cette pompe étant du type à cylindrée réglable, ce dispositif de régulation comprenant des moyens de commande de la cylindrée de la pompe sensibles à une pression modulée fournie par un réducteur de pression qui comporte un tiroir, commandant la pression à la sortie de ce réducteur, soumis à des forces agissant en sens opposés, une de ces forces (F1) dépendant du carré de la vitesse de rotation de la pompe et agissant sur le tiroir dans un sens qui provoque une variation de la pression à la sortie du réducteur propre à engendrer une augmentation de la cylindrée de la pompe, une deuxième (F2) et une troisième (F3) forces agissant sur le tiroir en sens contraire de la première force, la deuxième force dépendant de la pression à la sortie du réducteur tandis que la troisième force dépend de la pression à la sortie de la pompe, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens (M) propres à faire agir sur le tiroir (9, 9a) du réducteur de pression (7, 7a), au moins une autre force (F4) dépendant du carré de la vitesse de rotation (N) de la pompe (3; 31 32) lorsque cette vitesse de rotation atteint et dépasse une limite prédéterminée (N1).

2. Dispositif de régulation selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'autre force (F4) qui dépend du carré de la vitesse de rotation de la pompe agit sur le tiroir (7, 7a) du réducteur de pression dans le sens contraire à celui de la première force (F1).

3. Dispositif de régulation selon la revendication 1 ou 2, pour transmission hydrostatique comportant une pompe de commande, égalementactionnée par la machine d'entrainement, cette pompe de commande débitant à travers

un orifice d'étranglement ou gicleur réglable, la perte de charge à travers ce gicleur étant utilisée pour exer

cer sur le tiroir du réducteur de pression la première

force (F1) dépendant du carré de la vitesse, caractérisé par le fait que les moyens (M) propres à faire agir sur le tiroir du réducteur au moins une autre force dépendant du carré de la vitesse de rotation, comprennent un chambre annulaire supplémentaire (36) limitée par une face transversale (37) d'un épaulement du tiroir, l'alimentation en pression de liquide de cette chambre supplémentaire (36) étant assurée par des moyens de distribution (B) propres à s'ouvrir lorsque la pression fournie par la pompe de commande (11) atteint une valeur prédéterminée, en amont du gicleur (14).

4. Dispositif de régulation selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la chambre supplémentaire

(36) est reliée à l'aval (15) du gicleur (14) par l'intermédiaire d'un orifice d'étranglement (42).

5. Dispositif de régulation selon la revendication 3 ou 4, caractérisé par le fait que les moyens de distribution (B) propres à s1 ouvrir lorsque la pression atteint une valeur prédéterminée, en amont du gicleur (14), sont formés par un clapet (39) à tarage réglable.

6. Dispositif de régulation selon les revendications4 et 5, caractérisé par le fait que l'orifice d'étranglement (42) est choisi suffisamment grand pour, alors que entre les chambres le clapet (39) est fermé, évacuer les fuites du piston / (19 et 36) sans faire apparaitre de différence de pression sensible entre les autres chambres (36 et 38), et suffisamment petit pour, alors que le clapet (39) est ouvert, que le débit qui est soutiré à ce clapet (39) ne modifie pas notablement

cree l'écart de pression/par le gicleur (14) dans la zone de fonctionnement où le clapet (39) est ouvert.

7. Dispositif de régulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens (J) propres à exercer sur le tiroir (9a) du réducteur (7a) une force (F5) dépendant de la pression dans le conduit d'aspiration de la pompe

(3) à cylindrée réglable, cette force (F5) agissant sur le tiroir (9a) dans un sens tel qu'une augmentation de pression à l'aspiration de la pompe ait tendance à provoquer une augmentation de la cylindrée (q) de cette pompe (3).

8. Dispositif de régulation selon la revendication 7, caractérisé par le fait que les moyens (J) comprennent un conduit (la) de liaison entre la canalisation d'aspiration de la pompe et une chambre (45) dans laquelle peut coulisser un piston (46) transmettant au tiroir (9a) un effort dépendant de la susdite pression à l'aspi ration.

9. Dispositif de régulation selon la revendica tion 8, caractérisé par le fait qu'il comporte une tige de poussée (47) pour transmettre l'effort du piston (46) au tiroir (9a), le piston (46) comportant un trou de passage (48) propre à mettre en communication la chambre (45), dans laquelle arrive la pression, avec l'entrée (49) d'un clapet (50) dont l'ouverture met en liaison ladite entrée avec un réservoir (12).

10. Dispositif de régulation selon la revendication 8 ou 9, caractérisé par le fait que les moyens (J) comprennent un piston étagé comportant deux parties (293, 294)- destinées à être soumises, respectivement, à la pression de la canalisation d'aspiration de pompes (31' 32) associées à plusieurs transmissions (T1, T2), et entrainées par la meme machine d'entrainement (4).

11. Dispositif de régulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le gicleur (14), le clapet (39) et orifice d'étranglement (42) sont incorporés dans un bloc (44) directement monté sur le boitier (20) du réducteur de pression (7), ce bloc (44) pouvant faire partie intégrante dudit boitier.

12. Transmission hydrostatique comprenant un moteur hydraulique couplé mécaniquement à une charge et relié hydrauliquement, en circuit fermé, à une pompe actionnée par une machine d'entralnement, cette pompe étant du type à cylindrée réglable, caractérisée par le fait qu'elle est équipée d'un dispositif de régulation conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.