FR2709453A1 - Optimised hydraulic propulsion chain for an autonomous electric vehicle actuated by batteries - Google Patents

Optimised hydraulic propulsion chain for an autonomous electric vehicle actuated by batteries Download PDF

Info

Publication number
FR2709453A1
FR2709453A1 FR9310464A FR9310464A FR2709453A1 FR 2709453 A1 FR2709453 A1 FR 2709453A1 FR 9310464 A FR9310464 A FR 9310464A FR 9310464 A FR9310464 A FR 9310464A FR 2709453 A1 FR2709453 A1 FR 2709453A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
hydraulic
pump
propulsion chain
propulsion
motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
FR9310464A
Other languages
French (fr)
Inventor
Goldenberg Francois
Marquet Didier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to FR9310464A priority Critical patent/FR2709453A1/en
Publication of FR2709453A1 publication Critical patent/FR2709453A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • B60K17/10Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of fluid gearing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/20Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • F04B1/2014Details or component parts
    • F04B1/2078Swash plates
    • F04B1/2085Bearings for swash plates or driving axles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H39/00Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution
    • F16H39/02Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution with liquid motors at a distance from liquid pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/44Control of exclusively fluid gearing hydrostatic with more than one pump or motor in operation
    • F16H61/452Selectively controlling multiple pumps or motors, e.g. switching between series or parallel

Abstract

The invention relates to an optimised hydraulic propulsion chain for an autonomous electric vehicle actuated by batteries. The said propulsion chain includes a reversible hydraulic transmission consisting of at least one hydraulic motor filled with pressurised oil via hydraulic lines by a variable output hydraulic pump driven by a constant- or non-constant-speed electric motor, the said motor being powered by the batteries via an electromechanical device. The said propulsion chain is optimised in terms of output at low power, noise level, and reversibility in that the pump is a pump with axial pistons including a ball bearing (1) and a needle thrust bearing (2) which are interposed between the pads (4) of the rotating pistons (4) and the swash plate (9) and in that the pads are made of a solid substance. This propulsion chamber, according to the invention, is particularly applicable to electric vehicles. It can make it possible to recover some of the energy of deceleration of the vehicle and send it back to the battery.

Description

DOMAINE TECHNIQUE - ENVIRONNEMENT ECONOMIQUE
L'invention s'applique dans le domaine du véhicule électrique à l'usage des professionnels ou du grand public. L'invention remplace avantageusement les solutions classiques où la variation de vitesse du véhicule est électronique et/ou mécanique et où la transmission du mouvement de rotation aux roues est mécanique.
TECHNICAL AREA - ECONOMIC ENVIRONMENT
The invention applies in the field of electric vehicles for the use of professionals or the general public. The invention advantageously replaces conventional solutions where the speed variation of the vehicle is electronic and / or mechanical and where the transmission of the rotational movement to the wheels is mechanical.

La transmission peut être réalisée par assemblage de composants hydrauliques existants modifiés. Elle bénéficie de l'expéricnce acquise en hydraulique appliquée dans le domaine agricole, travaux publics et des machines industrielles. En effet les éléments retenus respectent la smille de norme de qualité ISO9000. Transmission can be achieved by assembling modified hydraulic components. It benefits from the experience acquired in hydraulics applied in the agricultural field, public works and industrial machines. In fact, the elements selected respect the ISO9000 quality standard standard.

De plus la gamme de composants offerts est très large ce qui permet à l'invention de répondre à des besoins divers. Elle peut s'utiliser :
- dans les véhicules urbains à faibles performances et très faible coût
- sur des véhicules haut de gamme offrant de très bonnes caractaristiques d'accélération - sur
des engins utilitaires (manutention sur des sites privés, véhicules de transport pour les
services publics, véhicules publicitaires,...)
Le procédé de conversion et de transmission de l'énergie depuis la source d'électricité jusqu'aux roues permet un fonctionnement continu de longue durée. Seule, la capacité de la source embarquée limite l'autonomie, mais celle ci n'est pas l'objet de l'invention et pourra évoluer indépendamment de la chaîne de propulsion.
In addition, the range of components offered is very wide, which allows the invention to meet various needs. It can be used:
- in urban vehicles with low performance and very low cost
- on top of the range vehicles offering very good acceleration characteristics - on
utility vehicles (handling on private sites, transport vehicles for
public services, advertising vehicles, ...)
The process of converting and transmitting energy from the electricity source to the wheels allows continuous operation for a long time. Only the capacity of the on-board source limits the range, but this is not the subject of the invention and may develop independently of the propulsion chain.

Une seule commande permet de faire varier la vitesse et l'accélétion du véhicule entre 0 et la vitesse maximale ce qui rapproche sa conduite de celle d'un véhicule à moteur thermique à changement de rapport automatique.A single command makes it possible to vary the speed and acceleration of the vehicle between 0 and the maximum speed, which brings its driving closer to that of a vehicle with an internal combustion engine with automatic gear change.

L'environnement économique de l'invention est très concurrentiel. Cette dernière doit permettre de prendre une part du marché des véhicules à moteur thermique déjà fabriqués en très grande série et elle doit offrir une alternative sérieuse à la solution électrique classique qui s'avère en 1993 encore trop chère et trop fragile.The economic environment of the invention is very competitive. The latter must allow to take a share of the market of vehicles with thermal engine already manufactured in very large series and it must offer a serious alternative to the traditional electric solution which turns out in 1993 still too expensive and too fragile.

Grâce à l'utilisation de composant déjà fabriqués en grande série, la chaîne de propulsion électrique construite à l'aide de l'invention coûte en première évaluation 50 %du prix de la solution électronique classique. Thanks to the use of components already mass produced, the electric propulsion chain constructed using the invention costs at first assessment 50% of the price of the conventional electronic solution.

ETAT DE LA TECHNQUE ANTERIEURE
Les systèmes de transmission hydrauliques ou hydrostatiques existent dans les domaines des travaux publics, agncoles et industriels. ns sont également utilisés pour la réalisation de remonte-pentes en montagne. ns existent beaucoup de publications sur le sujet sous forme de bxvets concernant les composants hydrauliques, de documentation de constructeurs, d'articles de presses décrivant
I'utilisation de la transmission hydrostatique pour véhicules lourds sur voie ferrée ou de transport en commun à moteur diésel.
STATE OF THE PRIOR ART
Hydraulic or hydrostatic transmission systems exist in the fields of public works, agriculture and industry. They are also used for making mountain lifts. There are many publications on the subject in the form of bxvets concerning hydraulic components, documentation from manufacturers, press articles describing
The use of hydrostatic transmission for heavy vehicles on railways or public transport with diesel engines.

Il n'existe, à notre connaissance, aucune publication décrivant un véhicule léger autonome " à propulsion électrique par source d'énergie intérieure au véhicule " dont la transmission de l'énergie aux roues est hydrostatique et constituée de composants hydrauliques, ni aucun travaux d'optimisation des performances d'une transmission à basse pression et haut débit permettant d'atteindre cet objectif.To our knowledge, there is no publication describing an autonomous light vehicle "with electric propulsion by source of energy inside the vehicle" whose transmission of energy to the wheels is hydrostatic and made up of hydraulic components, nor any work of optimization of the performance of a low-pressure, high-speed transmission enabling this objective to be achieved.

INCONVENIENTS DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
Les systèmes de transmission hydrostatiques usuels transmettent l'énerlpe dc rotation d'un groupe électrogène diésel ou bien d'un moteur électrique accouplé au réseau d'électricité public.
DISADVANTAGES OF THE PRIOR ART
The usual hydrostatic transmission systems transmit the rotation power of a diesel generator or of an electric motor coupled to the public electricity network.

Dans les deux cas la vitesse de rotation est réglable et la zone de fonctionnement courante est située près de la puissance nominale de la pompe et des moteurs hydrauliques. Le rendement est voisin de 90 %pour chaque éliment
Cependant, certains inconvénients existent:
I - Lorsque le fonctionnement du système de transmission sort de cette plage optimale, le
rendement devient très mauvais, comme indiqué dans les documentations fournies par les
constructeurs de matériels hydrauliques. Mais ceci ne représente pas un inconvénient majeur
et n'a pas jusqu'ici justifié de travaux d'optimisation.
In both cases the speed of rotation is adjustable and the current operating zone is located near the nominal power of the pump and the hydraulic motors. The yield is close to 90% for each element
However, some drawbacks exist:
I - When the operation of the transmission system leaves this optimal range, the
performance becomes very poor, as indicated in the documentation provided by the
hydraulic equipment manufacturers. But this does not represent a major drawback
and has so far not justified any optimization work.

2 - Les transmissions hydrostatiques actuelles sont peu réversibles. La réversibilité n'est
d'ailleurs pas utile si la puissance est fournie par un moteur diésel.
2 - Current hydrostatic transmissions are not very reversible. Reversibility is not
moreover not useful if the power is supplied by a diesel engine.

3 - Les pompes hydrauliques à piston axiaux ont un niveau de bruit élevé, qui se situe dans
la plage de fréquence où l'oreille est la plus sensible.
3 - Hydraulic axial piston pumps have a high noise level, which is located in
the frequency range where the ear is most sensitive.

Or le régime de fonctionnement à basse pression et haut débit est justement celui le plus courant pour un véhicule. Il comspozrd à la vitesse stabilisée moyenne sur mute à pente très faible ou nulle. De même la réversibilité permet la ricupRon de l'énergie de freinage lors des décélératons du véhicule électrique ou bien en descente, pour recharger les batteries.However, the operating regime at low pressure and high flow rate is precisely the most common for a vehicle. It comspozrd at the average stabilized speed on mute with very little or no slope. In the same way, reversibility allows the ricupRon of braking energy during decelerations of the electric vehicle or even downhill, to recharge the batteries.

BUT DE L'INVENwIION
L'invention décrit un assemblage simple d'éléments, fiables, à bon rendement et peu ooûteux permettant de convenir l'énergie d'une souri électrique à tenson quasi consante, généralement une batterie d'accumulateurs, en un mouvement m'cantique de rotation à vitesse variable applicable à tout véhicule. Cette assemblage comporte un moteur électrique à courant continu, une pompe hydraulique à débit variable et un ou plusieurs moteurs hydrauliques.
PURPOSE OF THE INVENTORY
The invention describes a simple assembly of elements, reliable, efficient and inexpensive, making it possible to match the energy of an electric mouse with quasi constant voltage, generally a storage battery, in an antique rotation movement. variable speed applicable to any vehicle. This assembly includes a direct current electric motor, a variable flow hydraulic pump and one or more hydraulic motors.

L'invention décrit le système complet de propulsion utilisant la conversion et la transmission d'énergie précédente appliqué à un véhicule électrique.The invention describes the complete propulsion system using the previous energy conversion and transmission applied to an electric vehicle.

Le système de propulsion décrit doit également être réversible de sorte que le véhicule électrique qui l'utilise dispose de frein moteur et que l'énergie de ralentissement ou ddcélération serve à recharger les batteries.The propulsion system described must also be reversible so that the electric vehicle which uses it has engine brake and that the energy of deceleration or deceleration is used to recharge the batteries.

Il doit permettre de faire varier la vitesse et l'accélération du véhicule entre 0 et une vitesse maximale à l'aide d'une seule commande m8caniclue. It must allow the speed and acceleration of the vehicle to be varied between 0 and a maximum speed using a single m8caniclue command.

L'invention s'accompagne d'une réduction du niveau sonore significative par rapport à celui des véhicules à moteur thermique.The invention is accompanied by a significant reduction in noise level compared to that of vehicles with an internal combustion engine.

MOYENS ESSENTIElS CARAClERISTIQUES DE L'INVENTION
L'obtention d'une transmission hydrostatique à rendement amélioré à haut débit et basse pression peut être obtenue par modification d'une pompe à débit variable à pistons axiaux (fig 2).
ESSENTIAL MEANS CHARACTERISTICS OF THE INVENTION
Obtaining a hydrostatic transmission with improved efficiency at high flow and low pressure can be obtained by modification of a variable flow pump with axial pistons (fig 2).

Les pistons (3) de la pompe sont logés dans un barrillet (7) entralnéparl'axe (8) de la pompe.The pistons (3) of the pump are housed in a barrel (7) between the axis (8) of the pump.

Ils frottent sur un plateau inclinable (5) non entrain par l'axe (8). Le glissement est assuré par palier fluide, c'est à dire que chaque patin (4) de piston est percé d'un trou et dimensionné de façon à ce qu'à la pression maximale de la pompe, un film d'huile suffisant réduise le frottement sur le plateau.They rub on a tilting plate (5) not driven by the axis (8). The sliding is ensured by fluid bearing, that is to say that each piston pad (4) is drilled with a hole and dimensioned so that at the maximum pressure of the pump, a sufficient film of oil reduces the friction on the plate.

A basse pression, ce procédé est insuffisant. Pour y remédier, il est proposez de remplacer le mouvement de frottement par un roulement obtenu à l'aide d'une butée à aiguille (2) supportant les efforts axiaux et d'un roulement à bille (1) supportant les efforts radiaux et de boucher les orifices des patins de piston, le palier fluide n'ayant plus lieu d'être.At low pressure, this process is insufficient. To remedy this, it is proposed to replace the friction movement with a bearing obtained using a needle stop (2) supporting the axial forces and a ball bearing (1) supporting the radial forces and plug the holes in the piston shoes, the fluid bearing no longer being necessary.

D'autres améliorations peuvent être apportes:
- traitement de surface des pistons et de leur logement pour réduire les frottements dus à leur
mouvement alternatif.
Other improvements can be made:
- surface treatment of the pistons and their housing to reduce friction due to their
reciprocating movement.

- remplacement de la pompe auxiliaire (6) d'origine assurant le gavage basse pression et
intégrée à la pompe principale, par une pompe haute pression de même cylindrée offrant un
meilleur rendement et plus silencieuse.
- replacement of the original auxiliary pump (6) ensuring low pressure boosting and
integrated into the main pump, by a high pressure pump of the same displacement offering
better performance and quieter.

- choix d'une viscosité d'huile très faible. - choice of a very low oil viscosity.

La chaîne de propulsion de la figure 1 est obtenue par l'accouplement d'un moteur électrique (13) à courant continu à une pompe hydraulique (14) à débit variable alimentant en huile sous pression un ou plusieurs moteurs hydrauliques (15) via des conduits hydrauliques (10). Deux circuits hydrauliques sont nécessaircs:
- le circuit haute pression qui transmet la puissance mécanique, et constitué de la pompe
(14), des conduits (10) et d'au moins un moteur (15).
The propulsion chain of FIG. 1 is obtained by coupling an electric motor (13) with direct current to a hydraulic pump (14) with variable flow supplying oil under pressure to one or more hydraulic motors (15) via hydraulic lines (10). Two hydraulic circuits are required:
- the high pressure circuit which transmits the mechanical power, and consisting of the pump
(14), conduits (10) and at least one motor (15).

- le circuit basse pression constitué de la pompe auxiliaire de gavage (17) à débit fixe du
filtre (18) et d'un réservoir radiateur thermique (19)
Le circuit basse pression évite toute cavitation dans le circuit haute pression, assure le refroidissement de t'huile et son filtrage.
- the low pressure circuit consisting of the booster auxiliary pump (17) with fixed flow from
filter (18) and a thermal radiator tank (19)
The low pressure circuit prevents any cavitation in the high pressure circuit, cools the oil and filters it.

Le débit du circuit basse pression doit permettre un échange suffisant entre les deux circuits à travers la pompe pour garantir le refroidissement de l'huile donc de la pompe à débit variable et des moteurs hydrauliques.The flow in the low pressure circuit must allow sufficient exchange between the two circuits through the pump to guarantee the cooling of the oil, therefore of the variable flow pump and the hydraulic motors.

Lorsqu'il y a deux moteurs hydrauliques, un dispositif distributeur d'huile (16), inséré dans le circuit hydraulique haute pression, permet de les mettre en série, obtention de la vitesse maximale, ou en parallèle, obtention du couple maximal.When there are two hydraulic motors, an oil distributor device (16), inserted in the high pressure hydraulic circuit, makes it possible to put them in series, obtaining the maximum speed, or in parallel, obtaining the maximum torque.

Si les moteurs entrainent deux roues opposées d'un véhicules, la vitesse de rotation peut être différente dans les courbes, En parallèle le débit d'huile se répartit automatiquement entre les moteurs.If the engines drive two opposite wheels of a vehicle, the rotation speed may be different in the curves. In parallel, the oil flow is distributed automatically between the engines.

En série, L'huile étant un fluide incompressible, le dispositif susdit (19) compense l'effet différentiel en sura)umentant le moteur le plus rppide et en limitant l'excès d'huile sur l'autre. In series, the oil being an incompressible fluid, the aforesaid device (19) compensates for the differential effect by sura) umenting the most rapid motor and limiting the excess of oil on the other.

Ledit dispositif (16) permet également d'obtenir une position neutre permettant de pousser le vehicule en roue libre en cas de panne de la chaîne de propulsion. En effet, en l'absence de cette position neutre, les moteurs hydrauliques présentent une résistance à la rotation très importante. Cette position neutre peut également être obtenue à l'aide de robinets hydrauliques simples.Said device (16) also makes it possible to obtain a neutral position enabling the vehicle to be coasted in the event of a failure of the propulsion chain. Indeed, in the absence of this neutral position, the hydraulic motors have a very high resistance to rotation. This neutral position can also be obtained using simple hydraulic valves.

La pompe hydraulique (14) permet de faire varier le débit d'huile et d'en inverser le sens ce qui inverse le sens de rotation des moteurs hydrauliques et rend possible la marche avant et arrière du véhicule sans dispositif additionnel.The hydraulic pump (14) makes it possible to vary the oil flow and to reverse its direction which reverses the direction of rotation of the hydraulic motors and makes possible the forward and backward movement of the vehicle without additional device.

Le moteur électrique tourne à vitesse quasi constante. Les variations de vitesse sont dues à celles de la tension d'alimentations et la puissance électrique absorbée.The electric motor runs at almost constant speed. The variations in speed are due to those of the supply voltage and the electrical power absorbed.

Le groupe motopompe peut être réalisé par un assemblage indissociable d'élément électnque et hydraulique, en ce sens que l'axe de la pompe et du moteur électrique est commun. Cette disposition limite le nombre de pièces mécaniques et simplifie le montage: palier et roulement de rotation en nombre réduit, accouplement. supprimé, alignement et centage automatique.The pump unit can be made by an inseparable assembly of electrical and hydraulic element, in the sense that the axis of the pump and the electric motor is common. This arrangement limits the number of mechanical parts and simplifies assembly: bearing and rotation bearing in reduced number, coupling. deleted, automatic alignment and centering.

Un silencieux hydraulique peut être intallé dans le ciuuit haute pression en sortie de pompe. n a pour rôle d'amortir les fluctations de débit inhérentes à ce type de pompe, et d'éviter leur trnnsmission dans tout le circuit hydraulique, voire au chassis du véhicule. A hydraulic muffler can be installed in the high pressure line at the pump outlet. Its role is to absorb the flow fluctuations inherent in this type of pump, and to avoid their transmission throughout the hydraulic circuit, or even to the chassis of the vehicle.

Un accumulateur olbpneumatique peut également être ajouter en dérivation sur le circuit hydraulique haute pression pour récupérer une partie de l'énergie de ralentissement du véhicule et la restituer au démarrage.An pneumatic accumulator can also be added as a bypass to the high pressure hydraulic circuit to recover part of the vehicle's deceleration energy and restore it at start-up.

Les dessins annexés illustrent l'invention:
La figure I représente le synoptique général de la chaîne de propulsion d'un véhicule électrique décrite dans ce brevet.
The accompanying drawings illustrate the invention:
Figure I shows the general block diagram of the propulsion chain of an electric vehicle described in this patent.

La figure 2 représente en coupe les modifications caractéristiques de l'invention apportées sur une pompe hydraulique à pistons axiaux à débit variable.FIG. 2 represents in section the characteristic modifications of the invention made on a hydraulic pump with variable displacement axial pistons.

Description de la figure 1:
Chaîne de propulsion hydraulique optimisée pour véhicule électrique
La batterie (11) alimente le moteur électrique (13) via un circuit de protection et démarrage (12). Le moteur électrique entrave à vitesse quasi constante la pompe (14) à débit variable.
Description of Figure 1:
Hydraulic propulsion chain optimized for electric vehicle
The battery (11) supplies the electric motor (13) via a protection and starting circuit (12). The electric motor obstructs the variable flow pump (14) at almost constant speed.

L'huile sous pression est fournie à deux moteurs (15) mis en parallèle ou en série par le distributeur d'huile (16). La position neutre de (16) court-circuitant le débit des moteurs et de la pompe est également représentée.The pressurized oil is supplied to two motors (15) placed in parallel or in series by the oil distributor (16). The neutral position of (16) short-circuiting the flow of the motors and the pump is also shown.

Le circuit auxiliaire de la pompe comporte la pompe auxiliaire (17), le filtre à huile (18) et le réservoîriradiateur (19).The auxiliary circuit of the pump includes the auxiliary pump (17), the oil filter (18) and the radiator reservoir (19).

Une configuration à un seul moteur est possible, dans ce cas la fonction parallèle! série du distributeur (16) est inutile. Seul la position neutre peut être utile pour pouvoir pousser le véhicule sans résistance de la part du moteur hydraulique en cas de panne.A configuration with only one motor is possible, in this case the parallel function! distributor series (16) is unnecessary. Only the neutral position can be useful to be able to push the vehicle without resistance from the hydraulic motor in the event of a breakdown.

Les limiteurs de pression (9) de la pompe hydraulique (14) existant par construction sont représentés.The pressure relief valves (9) of the hydraulic pump (14) existing by construction are shown.

Description de la figare2: pompe hydranoqne optimiste pour l'application au vélucale électrique
Le dessin de la figure 2 est une coupe suivant l'arbre (8) d'une pompe hydraulique à débit variable à pistons axiaux. Les pistons (4) entraînés par le barillet tournant (7) solidaire de l'arbre (8) exerce une pression sur le plateau incliaable (5) Celui pivote autour de l'axe A mais n'est pas en rotation. Le barillet entraîne les pistons dont les patins roulent sur la butée à aiguille (2) supportant les efforts auaux et maintenue radialement par le roulement à bille (1).
Description of figare2: optimistic hydranoqne pump for application to electric velucale
The drawing of Figure 2 is a section along the shaft (8) of a hydraulic variable speed pump with axial pistons. The pistons (4) driven by the rotating barrel (7) integral with the shaft (8) exerts pressure on the tilting plate (5) that pivots around the axis A but is not in rotation. The barrel drives the pistons, the pads of which roll on the needle stop (2) supporting the additional forces and held radially by the ball bearing (1).

La pompe auxiliaire de gavage (6) est également représentée.  The auxiliary booster pump (6) is also shown.

Situation avant modification:
Les têtes des pistons (3) sont en bronze et montés sur rotule. Eues sont percées d'un trou qui débouche dans le corps du piston plein d'huile et sur une cavité du peton (4), l'ensemble dimensionné pour se comporter en pallier fluide à haute pression, c'est à dire réduire le frottement par un mince film d'huile entre le bronze et la piste en fonte rectifiée du plateau.
Situation before modification:
The heads of the pistons (3) are made of bronze and mounted on a ball joint. They are pierced with a hole which opens into the body of the piston full of oil and on a knuckle cavity (4), the assembly dimensioned to behave as a fluid at high pressure, ie to reduce friction. by a thin film of oil between the bronze and the rectified cast iron track of the plate.

Modifications:
Un alésage est pratiqué dans le plateau de façon à loger sous les patins (4) des pistons (3)
un roulement à bille (1) supportant les efforts radiaux et une butée à aiguille (2) supportant
les efforts axiaux.
Modifications:
A bore is made in the plate so as to accommodate under the pads (4) of the pistons (3)
a ball bearing (1) supporting the radial forces and a needle bearing (2) supporting
axial efforts.

La pompe auxiliaire (6) à engrenage basse pression est remplacée par un modèle de pompe
à engrenage externe de même cylindrée mais haute pression, et également accouplée sur
l'arbre (8). Cette modification n'est pas représentée.
The low pressure gear pump (6) is replaced by a pump model
with external gear of the same displacement but high pressure, and also coupled to
the tree (8). This change is not shown.

DESCRITION DE QUELQUES MODES PARTlCUlRS DE REALISATION
La chaîne de traction objet de ce brevet est utilisée sur un petit véhicule urbain.
DESCRIPTION OF SOME PARTICULAR EMBODIMENTS
The traction chain which is the subject of this patent is used on a small urban vehicle.

Elle se compose d'un moteur électrique accouplé à une transmission hydrostatique constituée
d'une pompe et de deux moteurs hydrauliques. Elle comporte d'autre part un circuit
hydraulique basse pression qui assure le gavage en huile, le refroidissement, le filtrage.
It consists of an electric motor coupled to a hydrostatic transmission made up
a pump and two hydraulic motors. It also has a circuit
low pressure hydraulics which ensures oil filling, cooling, filtering.

Moteurs hydrauliques
Deux moteurs hydrauliques en parallèle portent les roues arrière (propulsion). L'utilisation du moteur hydraulique est une solution simple, permettant:
- Une simplification du montage, les moteurs peuvent porter les roues, leur appelation
courante est alors moteur-roue.
Hydraulic motors
Two hydraulic motors in parallel carry the rear wheels (propulsion). Using the hydraulic motor is a simple solution, allowing:
- A simplification of the assembly, the motors can carry the wheels, their name
current is then motor-wheel.

- Une réduction des coûts, les nombreux organes utilisés par la transmission m8canique
(fusée, roulements, cardans, différentiel) étant supprimés. Des flexibles hydrauliques
remplacent donc les cardans ménisques, ce qui rend beaucoup plus libre, la localisation du
groupe motopompe que celle d'un système mécanique.
- Reduced costs, the many organs used by mechanical transmission
(rocket, bearings, universal joints, differential) being removed. Hydraulic hoses
therefore replace the meniscus gimbals, which makes it much freer, the location of the
pump unit than that of a mechanical system.

Les moteurs hydrauliques peuvent être à cylindrée fixe ou variable. Leur accouplement mécanique aux roues est directe en ce sens qu'ils portent les roues ou bien peut se faire via tout dispositif mécanique (cardans, boite d'engrenage, etc...) Tranatission
Les moteurs sont alimentés en huile sous pression par un groupe motopompe, constitué d'un moteur électrique et d'une pompe.
Hydraulic motors can be of fixed or variable displacement. Their mechanical coupling to the wheels is direct in the sense that they carry the wheels or can be done via any mechanical device (cardans, gearbox, etc ...)
The motors are supplied with pressurized oil by a pump unit, consisting of an electric motor and a pump.

Le moteur entraine une pompe hydraulique, à pi$ons axiaux et à Dlateau inclinable, à vitesse de rotation constante.The motor drives a hydraulic pump, with axial feet and tilting flap, at constant speed.

La variation du débit d'huile s'effectue en inclinant plus ou moins le plateau par l'intermédiaire d'une manette (avec assistance ou non), sur lequel s'appuient les pistons: la course, axiale, de ceux-ci determine la cylindrée de la pompe, c.à.d. le débit d'huile à vitesse de rotation donnée; et cette course est d'autant plus grande que le plateau est incliné.The oil flow is varied by tilting the plate more or less by means of a lever (with or without assistance), on which the pistons are based: the axial stroke of these determines the displacement of the pump, i.e. the oil flow at a given speed; and this stroke is all the greater as the plate is inclined.

Cette solution comprend:
- un moteur à courant continu, utilise en vitesse constante
- une pompe à plateau à débit variable, accouplée au moteur
- un éventuel dispositif stoppant le moteur électrique lorsque le véhicule est à l'arrêt
- un dispositif de protection et démarrage du moteur électrique
Le dispositif de protection et démarrage peut être éIectromé:mique. n est constitué d'un sectionneur fusible en sortie de batterie, d'un premier contacteur dit de démarrage insérant entre la batterie et le moteur électrique une résistance ayant pour effet de limiter le courant de démarrage du moteur à l'arrêt et d'un deuxième contacteur dit de marche dont la montée est temporisé de quelques secondes par rapport au premier et qui courtcircuite la résistance.
This solution includes:
- a DC motor, uses at constant speed
- a variable flow plate pump, coupled to the motor
- a possible device stopping the electric motor when the vehicle is stopped
- a device for protecting and starting the electric motor
The protection and starting device can be electromechanical. n consists of a fuse disconnector at the battery outlet, a first so-called starter switch inserting between the battery and the electric motor a resistor having the effect of limiting the starting current of the motor when stopped and a second so-called contactor whose rise is delayed by a few seconds relative to the first and which short-circuits the resistance.

Ledit dispositif peut être électronique et constitué d'un interrupteur semiconducteur de puissance piloté par un circuit de commande à découpage de manière à obtenir une montée progressive de la tension aux bornes du moteur.Said device can be electronic and consists of a semiconductor power switch controlled by a switching control circuit so as to obtain a progressive rise in the voltage across the terminals of the motor.

La pompe à débit variable peut être obtenue par assemblage et commutation hydraulique judicieuse de plusieurs pompes à cylindrée fixe à engrenage par exemple. Les pompes sont toutes entraînées par le même axe accouplé au moteur électrique et chacune peut débiter en courtcircuit sur elle-même ou dans le circuit haute pression qui alimente le ou les moteurs hydrauliques. The variable flow pump can be obtained by judicious assembly and hydraulic switching of several fixed displacement pumps with gear for example. The pumps are all driven by the same axis coupled to the electric motor and each can deliver a short circuit on itself or in the high pressure circuit which supplies the hydraulic motor (s).

Claims (5)

REVENDICATIONS 1 Chaîne de propulsion hydraulique optimisée pour véhicule électrique autonome actionné par batterie caractérisée en ce qu'elle comporte un ensemble d'éléments constitués de: - un moteur hydraulique (15) fournissant un couple mécanique sur son axe à vitesse variable - une pompe hydraulique à débit variable (14) recevant un couple mécanique sur son axe à vitesse de rotation variable ou non - des conduits hydrauliques (10) reliant le dit moteur hydraulique à la dite pompe - un moteur électrique (13) alimenté par la batterie (ll) via le dispositif de protection et démarrage (12) 2 Chaîne de propulsion selon la revendication 1 caractérisée en ce que la pompe hydraulique à dit variable peut être une pompe hydraulique à pistons axiaux (14) comportant un roulement à bille (1) et une butée à aiguille (2) placés entre les patins des pistons en rotation (4) et le plateau inclinable (5) et que les patins des pistons ne comportent aucun orifices.CLAIMS 1 Hydraulic propulsion chain optimized for autonomous electric vehicle powered by battery characterized in that it comprises a set of elements made up of: - a hydraulic motor (15) providing mechanical torque on its axis at variable speed - a hydraulic pump variable speed (14) receiving mechanical torque on its axis with variable speed or not - hydraulic lines (10) connecting said hydraulic motor to said pump - an electric motor (13) powered by the battery (ll) via the protection and starting device (12) 2 Propulsion chain according to claim 1 characterized in that the hydraulic pump with said variable can be a hydraulic pump with axial pistons (14) comprising a ball bearing (1) and a stop needle (2) placed between the pads of the rotating pistons (4) and the tilting plate (5) and that the pistons pads have no holes. 3 Chaîne de propulsion, selon la revendication I comportant un moteur électrique (13) qui peut être un moteur à courant continu tournant à vitesse quasi constante.3 propulsion chain according to claim I comprising an electric motor (13) which can be a direct current motor rotating at almost constant speed. 4 Chaîne de propulsion selon les revendications I et 3 caractérisée en ce que le dispositif de protection et démarrage (12) peut être électromécanique. 4 Propulsion chain according to claims I and 3 characterized in that the protection and starting device (12) can be electromechanical. 5 Chaîne de propulsion selon la revendication I caractérisée en ce qu'elle peut comporter plusieurs moteurs hydrauliques (15) branchés en parallèle ou en série 6 Chaîne de propulsion selon les revendications 1 et 2 caractérisée en ce que la pompe auxiliaire de gavage est une pompe à engrenage haute pression accouplée à l'arbre (6).5 propulsion chain according to claim I characterized in that it can comprise several hydraulic motors (15) connected in parallel or in series 6 propulsion chain according to claims 1 and 2 characterized in that the auxiliary booster pump is a pump with high pressure gear coupled to the shaft (6). 7 Chape de propulsion selon les revendications I et 2 cararérisée en ce qu'elle peut comporter un ciuuit basse pression comprenant une pompe auxiliaire (17), un réservoir d'huile (19) et un filtre (18).7 propulsion screed according to claims I and 2 cararérisée in that it may include a low pressure ciuuit comprising an auxiliary pump (17), an oil tank (19) and a filter (18). 8 Chaîne de propulsion selon la revendication I caractérisée en ce que la pompe à débit variable est constituée d'un assemblage de plusieurs pompes à cylindrée fixe, et d'un dispositif de commutation hydraulique pour les filaire débiteur ou non en parallèle dans le circuit haute pression qui alimente le ou les moteurs hydrauliques. 8 propulsion chain according to claim I characterized in that the variable flow pump consists of an assembly of several pumps with fixed displacement, and a hydraulic switching device for the wired debtor or not in parallel in the high circuit pressure that supplies the hydraulic motor (s).
FR9310464A 1993-09-02 1993-09-02 Optimised hydraulic propulsion chain for an autonomous electric vehicle actuated by batteries Withdrawn FR2709453A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9310464A FR2709453A1 (en) 1993-09-02 1993-09-02 Optimised hydraulic propulsion chain for an autonomous electric vehicle actuated by batteries

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9310464A FR2709453A1 (en) 1993-09-02 1993-09-02 Optimised hydraulic propulsion chain for an autonomous electric vehicle actuated by batteries

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR2709453A1 true FR2709453A1 (en) 1995-03-10

Family

ID=9450507

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9310464A Withdrawn FR2709453A1 (en) 1993-09-02 1993-09-02 Optimised hydraulic propulsion chain for an autonomous electric vehicle actuated by batteries

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR2709453A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2732652A1 (en) * 1995-04-05 1996-10-11 Techno Expres Energy recuperating electro-hydraulic vehicle
EP1188708A2 (en) * 2000-09-18 2002-03-20 Still Gmbh Hydrostatic drive
FR3130701A1 (en) * 2021-12-22 2023-06-23 Poclain Hydraulics Industrie control device and method for an electro-hydraulic transmission

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3208222A (en) * 1963-07-18 1965-09-28 Atlas Industriewagen G M B H Battery operated industrial truck
GB1480384A (en) * 1973-09-18 1977-07-20 Papst H Method of damping vibrations in a shaft and machine in which the method is employed
US4413698A (en) * 1981-01-21 1983-11-08 Conrad Walter W Battery operated hydraulic vehicle
FR2586974A1 (en) * 1985-09-06 1987-03-13 Raoul Yannick Electro-hydraulic propulsion device for motor vehicle
WO1992016774A1 (en) * 1991-03-13 1992-10-01 Ina Wälzlager Schaeffler Kg Wobble bearing
US5158150A (en) * 1986-05-13 1992-10-27 Hydra-Powr, Inc. Hydraulic wheelchair
US5230402A (en) * 1992-03-27 1993-07-27 Richard Clark Electric-hydraulic car

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3208222A (en) * 1963-07-18 1965-09-28 Atlas Industriewagen G M B H Battery operated industrial truck
GB1480384A (en) * 1973-09-18 1977-07-20 Papst H Method of damping vibrations in a shaft and machine in which the method is employed
US4413698A (en) * 1981-01-21 1983-11-08 Conrad Walter W Battery operated hydraulic vehicle
FR2586974A1 (en) * 1985-09-06 1987-03-13 Raoul Yannick Electro-hydraulic propulsion device for motor vehicle
US5158150A (en) * 1986-05-13 1992-10-27 Hydra-Powr, Inc. Hydraulic wheelchair
WO1992016774A1 (en) * 1991-03-13 1992-10-01 Ina Wälzlager Schaeffler Kg Wobble bearing
US5230402A (en) * 1992-03-27 1993-07-27 Richard Clark Electric-hydraulic car

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2732652A1 (en) * 1995-04-05 1996-10-11 Techno Expres Energy recuperating electro-hydraulic vehicle
WO1998014344A1 (en) * 1995-04-05 1998-04-09 Technical Maintenance Corporation Electro-hydraulic vehicle with energy regeneration
US6454033B1 (en) 1995-04-05 2002-09-24 Touchtunes Music Corporation Electro-hydraulic vehicle with energy regeneration
EP1188708A2 (en) * 2000-09-18 2002-03-20 Still Gmbh Hydrostatic drive
EP1188708A3 (en) * 2000-09-18 2005-07-20 Still Gmbh Hydrostatic drive
FR3130701A1 (en) * 2021-12-22 2023-06-23 Poclain Hydraulics Industrie control device and method for an electro-hydraulic transmission
WO2023118755A1 (en) * 2021-12-22 2023-06-29 Poclain Hydraulics Industrie Device and method for controlling an electrohydraulic transmission

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0053544B1 (en) Hydraulic motor and hydrostatic power transmission employing this motor
EP1453694B9 (en) Power transmission device with at least two planetary gear trains
EP0898519B1 (en) Electro-hydraulic vehicle with energy regeneration
WO2014048841A2 (en) Vehicle with hydraulic assistance by transmitting torque from a driving axle to a driven axle
FR2801086A1 (en) Drive transmission for load handling truck has internal combustion engine with power take off having two output shafts with set speed ratios
EP3002484A1 (en) Oil distribution device with check valve
FR2900373A1 (en) ELECTRO-HYDROSTATIC TRAINING
EP0026115A2 (en) Hydrostatic transmissions with a wide working range
FR2709453A1 (en) Optimised hydraulic propulsion chain for an autonomous electric vehicle actuated by batteries
FR2507837A1 (en) ENERGY TRANSMISSION SYSTEM FOR BATTERY-POWERED ELECTRIC VEHICLES
FR2697883A1 (en) Hydromechanical drive assembly.
WO2014087021A1 (en) Hydrostatic transmission for a vehicle with engagement of engines depending on the optimum operating ranges of same
EP3824205B1 (en) Hydraulic assistance circuit comprising improved feeding means
WO2014087019A1 (en) Hydrostatic transmission of a vehicle with motor engagement according to the optimum ranges of operation thereof
EP1450047B1 (en) Compact electro-hydraulic power supply for motorising a turret
EP3942199B1 (en) Hydromechanical power amplifier assembly
WO2023118755A1 (en) Device and method for controlling an electrohydraulic transmission
FR3080575A1 (en) <P> ENGAGEMENT ASSEMBLY FOR A HYDRAULIC TRANSMISSION SYSTEM OF A VEHICLE </ P >
FR2875568A1 (en) TRANSMISSION DEVICE FOR AUXILIARY OR ACCESSORY OF VARIABLE SPEED MOTOR, ENGINE THUS EQUIPPED AND APPLICATIONS
EP0031735A2 (en) Hydraulic method and device for recovering the energy of a motor test bed in electrical form
FR3138485A1 (en) Improved hydrostatic transmission.
FR3135097A1 (en) Improved hydraulic system for vibration generation.
WO2023118754A1 (en) Improved start-up or disengagement method for an electro-hydraulic transmission
FR2830308A1 (en) Automobile hydraulic automatic transmission comprises action turbines whose injectors are supplied through electro-valves by piston pump between motor shaft and receptor shaft driving differential
EP1630469A2 (en) Lubricant pump device

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse