FR2746458A1

FR2746458A1 - Systeme hydraulique et vanne de commande de fluide, notamment pour fluide a viscosite variable

Info

Publication number: FR2746458A1
Application number: FR9603649A
Authority: FR
Inventors: Malcolm J Mcarthur; Harvey Jansen
Original assignee: Sundstrand Corp
Current assignee: Sundstrand Corp
Priority date: 1996-03-19
Filing date: 1996-03-19
Publication date: 1997-09-26
Anticipated expiration: 2016-03-19
Also published as: FR2746458B1

Abstract

Des problèmes comme la faible réponse en fréquence et la faible fiabilité en fonctionnement avec des fluides contaminés de viscosité variable sont résolus dans un système hydraulique basse pression (10) qui utilise une vanne électro-hydraulique de commande de pression à un seul étage, de type à étrier (40). La vanne (40) comprend un piston de commande (106) rapporté à une pression de commande dans une cavité de pression de commande (60) afin d'assurer un retour de la pression de commande qui convertit la vanne (40), d'un dispositif de commande intégral, en un dispositif de commande proportionnel, augmentant ainsi la stabilité du système hydraulique (10). Une compensation de variations de la viscosité du fluide, en conséquence de variations de la température du fluide, est réalisée en fabriquant une partie bifurquée (98) et/ou une partie formant pont de dosage (62) de la vanne (10) dans des matériaux ayant des coefficients de dilatation thermique différents. Application à la commande d'un embrayage (16).

Description

La présente invention concerne de manière générale des systèmes hydrauliques, et plus particulièrement un système hydraulique qui nécessite qu'une vanne de commande de fluide fournisse un déclenchement rapide et un fonctionnement stable d'un dispositif actionné par pression, malgré des variations de viscosité et une possible contamination du fluide hydraulique.

Les systèmes hydrauliques présents dans des applications embarquées, tels que des systèmes de transmission ou de freinage, doivent fonctionner de manière contrôlable, sensible et fiable afin de remplir leur fonction. La même chose est vraie également pour des embrayages à commande hydraulique, ou d'autres dispositifs de transmission de puissance, utilisés dans des générateurs électriques stationnaires d'urgence qui délivrent de l'électricité à un ordinateur ou à un hôpital, par exemple, en cas de coupure dans le réseau d'alimentation municipal.

Un système hydraulique typique de telles applications comprend une pompe ou une autre source de fluide pressurisé, un réservoir basse pression, une source de signaux de commande, un dispositif actionné par fluide, et une vanne de commande de fluide. Ces éléments sont reliés les uns aux autres pour former un circuit de fluide dans lequel la vanne reçoit un écoulement de fluide pressurisé depuis la pompe. La vanne convertit une partie de cet écoulement de fluide pressurisé en un écoulement ou une pression de commande, qui est alors délivrée au dispositif actionné par fluide en réponse à des signaux de commande reçus de la source ou des signaux de commande. La faible partie de fuite restante de l'écoulement de fluide pressurisé passe à travers la vanne et retourne au réservoir basse pression.

De tels systèmes hydrauliques doivent être capables de répondre rapidement lorsqu'on leur fait appel, malgré le fait que le fluide hydraulique peut être devenu fortement visqueux pendant une période d'inactivité prolongée, couplée à une exposition à des températures ambiantes extrêmement froides. Un tel fluide hautement visqueux ne s'écoule cependant pas facilement, ce qui le rend peu apte à réagir rapidement. De plus, une fois que le système a été actionné, le fluide commencera à s'échauffer et à devenir moins visqueux, du fait des pertes dynamiques et par frottement apparaissant dans le circuit de fluide.

Cette variation de viscosité peut poser des difficultés importantes à maintenir une commande stable. Ainsi, pour maintenir une commande stable, les éléments du système hydraulique doivent, idéalement, comprendre des caractéristiques de compensation qui permettent au système de fonctionner de façon satisfaisante sur une large plage de températures et de viscosités du fluide.

De plus, les systèmes de commande hydraulique des applications embarquées ou stationnaires sont sujets à une contamination. De telles contaminations peuvent provoquer l'obturation ou le grippage de certains éléments de commande du circuit de fluide, empêchant alors la vanne de fonctionner correctement.

Dans le passé, les concepteurs de systèmes hydrauliques ont été contraints, par manque d'alternatives acceptables, d'utiliser des fluides haute pression, des vannes biétagées ou des dispositifs de chauffage/refroidissement du fluide dans des systèmes tels que ceux décrits ci-dessus. Les dispositifs de chauffage/refroidissement étaient utilisés pour maintenir la température et la viscosité du fluide dans une plage étroite, afin d'éviter les problèmes de commande liés à une variation de la viscosité du fluide, comme mentionné ci-dessus. Les fluides haute pression sont peu souhaitables, car ils requièrent une puissance de pompage excessive, ce qui augmente le coût d'exploitation. Les vannes biétagées et les dispositifs de chauffage/refroidissement augmentent indésirablement la complexité et le coût initial du système. Les dispositifs de chauffage/refroidissement qui requièrent une alimentation extérieure peuvent également augmenter le coût d'exploitation. Dans d'autres systèmes hydrauliques antérieurs sans dispositif de chauffage et de refroidissement dédié, il était parfois nécessaire de faire tourner la pompe pendant un certain temps avant de tenter de mettre en prise le dispositif actionné par fluide, afin de laisser le fluide se réchauffer jusqu'à une température à laquelle la vanne fournit une commande stable et sensible. Cette période de préchauffage représentait un gaspillage de carburant. De plus, le temps requis pour le réchauffage conduisait parfois à des retards inacceptables en termes de disponibilité opérationnelle du système hydraulique.

Le dispositif actionné par fluide, dans un système hydraulique typique du type décrit ci-dessus, est un embrayage ou un frein utilisé pour lancer ou arrêter de manière contrôlable une charge mécanique, telle qu'un train moteur ou une roue. En général, les trains moteurs et les roues sont des charges mécaniques ayant des composantes d'inertie, un couple variable et une traînée visqueuse. La charge inertielle conduit à un système qui présente une relation intégrale dans le temps entre le couple et la vitesse en résultant. Si l'on utilise une simple vanne de commande d'écoulement, par exemple, il apparaît une double intégration dans l'algorithme de commande global, ce qui rend difficile l'obtention d'une stabilité. En particulier, cette double intégration, apparaît parce que la relation entre la vanne de commande d'écoulement et l'embrayage crée une deuxième relation intégrale entre l'entrée de la vanne de commande et le couple résultant appliqué par l'embrayage. L'effet combiné des deux relations intégrales dans le temps conduit à des difficultés à maintenir la stabilité du système. D'autre part, si l'on utilise une vanne de commande de pression avec retour de la pression de commande, la caractéristique vanne/embrayage est proportionnelle et non pas intégrale de nature. I1 n'apparaît pas de double intégration, et la stabilité est ainsi largement plus facile à atteindre.

Ce dont on a besoin est un système hydraulique comprenant une vanne de commande de pression à un seul étage, basse pression, avec retour interne de la pression de commande. La vanne doit être capable de fonctionner sur une large plage de viscosités sans qu'il soit nécessaire d'avoir des systèmes de chauffage/refroidissement dans le circuit de fluide. La vanne doit également fonctionner de manière fiable malgré la présence d'une contamination dans le fluide. I1 est également fortement souhaitable que le système de commande hydraulique fournisse une relation constante entre les amplitudes de l'entrée de signal de commande et le taux d'accélération du mécanisme moteur.

Des vannes à servocommande de pression connues antérieurement ne parviennent pas à répondre à ces exigences. Généralement, les vannes à servocommande de pression connues sont du type biétagé à amplification hydraulique. Ces vannes utilisent des bagues mobiles à montage serré, ou des vannes du type à petit clapet/orifice. Ces vannes sont plus enclines aux pannes dues à la contamination, et répondent lentement avec des fluides de grande viscosité.

Le brevet américain nO 3,805,835 au nom de Harvey B.

Jansen, co-inventeur de la présente invention, décrit une vanne de commande d'écoulement de fluide qui utilise un élément d'étrier bifurqué, qui peut se déplacer en travers d'une paire d'orifices de dosage opposés, afin de commander précisément l'écoulement d'un fluide. Du fait de sa construction, la vanne de commande d'écoulement du brevet US 3 805 835 est plus tolérante à des fluides contaminés que ne le sont d'autres types de vannes de commande d'écoulement. L'étrier bifurqué tend à gratter les dépôts de contaminants qui risqueraient de boucher les orifices de dosage ou provoquer un grippage des éléments de dosage mobile dans d'autres types de vannes de commande d'écoulement. La structure de la vanne selon ce brevet minimise également l'hystérésis mécanique de la vanne, et demande une puissance d'actionnement moindre que d'autres types de vannes de commande d'écoulement. La réponse en fréquence de la vanne selon ce brevet est également excellente, même à des fréquences d'utilisation élevées.

La vanne du brevet US 3 805 835 est cependant une vanne de commande d'écoulement, plutôt qu'une vanne de commande de pression du type requis pour résoudre les problèmes traités par la présente invention. Malgré le fait que la vanne selon ce brevet est une commande d'écoulement, les inventeurs de la présente invention reconnaissent que des parties de la structure de la vanne peuvent être très appropriées à une utilisation avec des fluides visqueux et éventuellement contaminés que l'on rencontre dans les systèmes de commande hydraulique du type traité ici, à condition que ces caractéristiques souhaitables de la vanne de commande d'écoulement du brevet Jansen US 3 805 835 puissent être incorporées dans une vanne de commande de pression contrôlable à distance.

En plus d'intégrer les caractéristiques souhaitables de la vanne de commande d'écoulement de ce brevet dans une vanne de commande de pression, un retour de la pression de commande est souhaité pour obtenir une sensibilité et une stabilité optimales du système hydraulique.

La présente invention surmonte les problèmes décrits ci-dessus et fournit un système hydraulique stable à réaction rapide, offrant une résistance accrue à la contamination, qui convient à une utilisation dans des systèmes hydrauliques stationnaires ou embarqués fonctionnant avec des fluides de viscosité variable.

Selon un aspect de la présente invention, le système hydraulique comprend une source de fluide pressurisé, un réservoir basse pression, une source de signaux de commande, un dispositif actionné par pression, et une vanne de commande de pression de fluide de type à étrier.

La vanne de commande de fluide de type à étrier apporte une résistance inhérente à la contamination. La vanne de type à étrier apporte également une stabilité et une réponse en fréquence améliorées par rapport à des systèmes hydrauliques antérieurs utilisant des vannes de commande d'écoulement ayant des bagues à montage serré, des clapets ou d'autres éléments de commande mobiles. La vanne de commande de pression de fluide de type à étrier permet au système hydraulique de la présente invention de fonctionner avec des différentiels de pression plus faibles que les systèmes hydrauliques inférieurs, ce qui réduit les besoins en puissance de fonctionnement. Selon un autre aspect de la présente invention, la vanne de commande de pression de fluide de type à étrier comprend un retour interne de la pression de commande afin d'augmenter la stabilité du système en fournissant une vanne de commande ayant une caractéristique dans laquelle la réponse est proportionnelle plutôt qu'intégrale par rapport au signal d'entrée. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, ce retour se rapporte à une pression de sortie de la vanne.

Selon encore un autre aspect de l'invention, la vanne de commande de pression de fluide de type à étrier comprend des caractéristiques qui compensent les variations de la viscosité du fluide, dues à des variations de la température de service du fluide. Cette compensation est apportée d'une manière directe en construisant certains éléments de l'appareil de commande de type à étrier dans des matériaux ayant des coefficients de dilatation thermique différents. Du fait de cette construction, l'écoulement de fuite entre l'orifice de pression d'entrée et de sortie peut être minimisé aux températures élevées du fluide, tout en maintenant encore un jeu de travail acceptable aux basses températures du fluide, de sorte qu'une réaction rapide du système est garantie sur une large gamme de températures et de viscosités du fluide.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, les deux orifices de dosage d'entrée et de sortie sont prévus comme parties de l'appareil de commande de type à étrier, afin d'améliorer la réponse en fréquence de la vanne. Une partie de l'appareil de type à étrier peut également, de manière préférée, être montée sur ressort pour fournir de manière alternative une position initiale de la vanne ayant : 1) une entrée fermée et une sortie fermée ; 2) une entrée ouverte et une sortie fermée ; ou 3) une entrée fermée et une sortie ouverte.

Ces aspects et avantages, ainsi que d'autres, de la présente invention en considérant les figures annexées et la description détaillée qui suit de divers modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples
La figure 1 montre un mode de réalisation d'un système hydraulique destiné à un véhicule ou un générateur électrique stationnaire, selon la présente invention, et comprend des vues en coupe transversale d'une vanne de commande de fluide et d'un embrayage hydraulique, qui sont des éléments de ce système hydraulique
Les figures 2, 2a, 2b et 3 sont des vues auxiliaires montrant divers éléments et caractéristiques de la vanne de la figure 1
La figure 4 est une vue en coupe transversale d'un mode de réalisation préféré de la vanne du système hydraulique de la figure 1
Les figures 3a et 5 sont des vues auxiliaires montrant divers éléments et caractéristiques du mode de réalisation préféré de la vanne de la figure 4
La figure 3b est une vue auxiliaire d'un mode de réalisation alternatif de la vanne montrée sur la figure 1 ou 4.

La figure 1 montre à titre d'exemple un mode de réalisation de la présente invention, sous la forme d'un système hydraulique, repéré globalement par le numéro de référence 10, pour un véhicule 11, ou un ensemble convertisseur de puissance 12. Le système hydraulique 10 du mode de réalisation exemplaire comprend : une source de fluide pressurisé, sous la forme d'une pompe "P" ; un réservoir basse pression 14 ; une source de signaux de commande "C" ; un dispositif actionné par pression, sous la forme d'un embrayage 16 ; et une vanne de commande de pression de fluide de type à étrier 40.

Bien que l'on ait choisi un embrayage 16 comme dispositif actionné par pression dans les modes de réalisation décrits ici, on insistera particulièrement sur le fait que l'invention n'est pas limitée à des systèmes hydrauliques contrôlant des embrayages. Cette invention est tout aussi applicable à des systèmes hydrauliques contrôlant de nombreux autres types de dispositifs actionnés par pression, dont notamment : des freins, à antiblocage ou autres, du type utilisé pour arrêter un véhicule ; ou des éléments de commande mobiles de dispositifs de transmission de puissance, comme des transmissions automatiques.

L'embrayage 16 comprend un arbre d'entrée 18 et un arbre de sortie 20 soutenus respectivement dans des paliers 22, 24 pour tourner autour d'un axe commun 26.

L'arbre d'entrée 18 est relié de manière active à un entraînement primaire "PM", tel qu'un moteur à combustion ou électrique, afin de recevoir de celui-ci une puissance destinée à faire tourner l'arbre d'entrée 18 autour de l'axe 26. L'arbre de sortie 20 est couplé de manière active à un appareil mené "D", de telle manière que l'arbre de sortie 20 entraînera l'appareil mené "D" lorsque l'arbre de sortie 20 est mis en rotation autour de l'axe 20. Le terme "appareil mené" utilisé ici englobe de nombreux types de dispositifs, dont, entre autres, des trains d'engrenages, des générateurs électriques, des compresseurs et des pompes.

Une liaison active entre les arbres d'entrée et de sortie 18, 20 est réalisée par une série de plaques d'entraînement annulaires 28 et de plaques menées 30 imbriquées. Les plaques d'entraînement 28 sont fixées à l'arbre d'entrée 18 par une cannelure 29, de telle sorte qu'elles peuvent coulisser le long de la cannelure 29, mais sont contraintes à tourner avec l'arbre d'entrée 18.

De manière similaire, les plaques menées 30 sont fixées à l'arbre de sortie 20 par une cannelure 30, de telle sorte qu'elles peuvent coulisser le long de la cannelure 30, mais sont contraintes de tourner avec l'arbre de sortie 20. L'arbre d'entrée 18 comprend de plus, à son extrémité axiale gauche sur la vue de la figure 1, une bride solidaire 36, et à son extrémité axiale droite un piston 32 monté pour coulisser dans le sens axial à l'intérieur d'un cylindre 34 défini par l'arbre d'entrée 18. Les plaques d'entraînement et menées imbriquées 28,30 sont prises en sandwich entre la bride 36 et le piston 32, de sorte que, lorsqu'une pression de fluide est appliquée au cylindre 34, le piston 32 se déplacera vers la gauche.

Lorsque le piston 32 se déplace vers la gauche, les plaques d'entraînement et menées 28, 30 sont étroitement comprimées les unes contre les autres et contre la bride 36, conduisant ainsi l'engrenage à se mettre en prise et à transmettre un couple depuis l'entraînement primaire PM à l'appareil mené D. Lorsque la pression de fluide est relâchée du cylindre 34, un ressort de rappel (non représenté) pousse le piston et 32 et les plaques d'entraînement et menées 28,30 pour les déplacer en direction de la droite, en s'écartant de la bride, mettant ainsi hors de prise l'entraînement primaire PM de l'appareil mené D.

Comme représenté sur la figure 1, la vanne de commande de pression de fluide 40 comprend un élément de corps 42 définissant un passage d'entrée de fluide 44 ayant un orifice d'entrée 46 pour recevoir du fluide pressurisé depuis la source de fluide pressurisé P, et un passage de sortie de fluide 48 ayant un orifice de sortie 50 pour délivrer ce fluide pressurisé au réservoir basse pression 14. La vanne 40 comprend également un passage de pression de commande 52 ayant un orifice de pression de commande 54 pour communiquer une pression de commande au cylindre 34 de l'embrayage 16. Cette pression de commande est communiquée à l'embrayage 16 via un conduit 56 connecté entre l'orifice de pression de commande 54 et des moyens d'entrée 58 de l'embrayage 16, les moyens d'entrée 58 étant en communication de fluide avec le cylindre 34. Le corps de vanne 42 définit de plus une cavité de pression de commande 60 qui établit une communication de fluide entre les passages d'entrée, de sortie et de pression de commande 44, 48, 52 de la vanne 40.

Comme représenté sur les figures 1 à 3, le corps 42 comprend également une partie formant pont de dosage 62 s'étendant à travers la cavité de pression de commande 60.

Cette partie intermédiaire de dosage 62 est essentiellement de section transversale rectangulaire, et définit une paire de surfaces opposées substantiellement plates, espacées tranversalement, 64a, 64b, exposées à la cavité de pression de commande. Comme montré sur les figures 1 et 4 des modes de réalisation exemplaires, l'expression "transversalement espacé" désigne un espacement dans une direction globalement perpendiculaire au plan du papier. Une paire d'orifices de dosage d'entrée se faisant face 66a, 66b, s'étendant à travers la partie formant pont de dosage 62, et s'ouvrant dans la cavité de commande de pression 60 à travers les surfaces espacées transversalement 64a, 64b, établissent une communication de fluide entre la cavité de pression de commande 60 et ledit passage d'entrée de fluide 44. D'une manière similaire, une communication de fluide entre la cavité de pression de commande et le passage de sortie de fluide 48 est établie par une paire d'orifices de dosage de sortie se faisant face 68a, 68b, s'étendant à travers la partie formant pont de dosage 62 et s'ouvrant dans la cavité de pression de commande 60, à travers les surfaces espacées transversalement 64a, 64b.

Comme on le voit sur la figure 3, les orifices de dosage d'entrée 66a, 66b sont disposés autour d'une ligne centrale commune 67 passant globalement perpendiculairement à travers un plan 80 s'étendant globalement parallèlement aux surfaces espacées 64a, 64b de la partie formant pont de dosage 62 de l'élément de corps 42. De même, les orifices de dosage de sortie 68a, 68b sont également disposés autour d'une ligne centrale commune 69 qui passe globalement perpendiculairement à travers le plan 80 en un point espacé latéralement le long de la partie formant pont de dosage 62 depuis la ligne centrale commune 67 des orifices de dosage d'entrée 66a, 66b. Comme le montrent les figures 1, 3 et 4, la direction latérale se rapporte à un mouvement globalement horizontal dans le plan du papier, ou parallèle à celui-ci.

Un élément de dosage mobile 90 comprend un bras allongé sensiblement rigide 92 monté de manière pivotante, à une extrémité, à l'élément de corps 42 à l'intérieur de la chambre de pression de commande 60, comme montré en 94 sur la figure 1, et qui s'étend globalement le long du plan 80. L'extrémité distale 96 du bras allongé 90 est fixée à une partie bifurquée 98 de l'élément de dosage mobile 90. La partie bifurquée 98 comprend des branches 98a, 98b qui enjambent le pont de dosage 62 pour former une paire d'interstices lOOa, lOOb entre les branches 98a, 98b, et les surfaces 64a, 64b, respectivement, du pont de dosage 62. Du fait de la construction et du montage pivotant de l'élément de dosage mobile 90, lorsque le bras allongé 92 pivote depuis l'élément de corps 42 le long du plan 80, la partie bifurquée 98 se déplace transversalement le long desdites surfaces espacées 64a, 64b de la partie formant pont de dosage 62 et de l'élément de corps 42.

Comme le montrent les figures 1 et 3, les branches 98a, 98b de la partie bifurquée 98 de l'élément de dosage mobile 90 sont configurées pour recouvrir au moins partiellement les orifices de dosage d'entrée 66a, 66b lorsque la partie bifurquée 98 est déplacée dans une direction globalement latérale le long des surfaces espacées 64a, 64b. En ajustant le degré de ce chevauchement, une chute de pression variable est créée dans un écoulement de fluide pénétrant dans la cavité de pression de commande 60 par les orifices de dosage d'entrée 66a, 66b par l'intermédiaire d'interstices 100a, 100b. Les branches 98a, 98b du mode de réalisation donné à titre d'exemple ont une longueur latérale suffisante pour couvrir simultanément les orifices de dosage d'entrée et de sortie 66a, 66b, 68a, 68b sensiblement en totalité. En conséquence, lorsque la partie bifurquée se trouve dans une position équilibrée, comme montré sur la figure 3, de sorte que les branches 98a, 98b du mode de réalisation donné à titre d'exemple recouvrent complètement les orifices de dosage 66a, 66b, 68a, 68b, l'écoulement de fluide entrant ou sortant de la cavité de pression de commande par les orifices de dosage d'entrée ou de sortie 66a, 66b, 68a, 68b est réduit à une valeur minimale, ou sensiblement coupé. On constatera cependant que, pour que la vanne 40 commande la pression du fluide au niveau de l'orifice d'entrée 54, plutôt qu'un écoulement traversant l'orifice de commande 54, les interstices 100a, 100b sont dimensionnés pour permettre un écoulement contrôlé du fluide à travers la vanne 40 même lorsque la partie bifurquée 98 est positionnée comme le montre la figure 3.

Du fait de cet agencement, l'invention fournit une vanne de commande de pression de fluide 40 qui a un seul étage de commande du type à étrier.

Dans le mode de réalisation exemplaire, les moyens d'actionnement destinés à déplacer la partie bifurquée 98 de l'élément de dosage mobile 91 de manière globalement latérale le long des surfaces espacées 64a, 64b et en travers des orifices de dosage 66a, 66b, 68a, 68b, en réaction à des signaux de commande, comprend un moteur couple électromécanique 101. Le moteur couple 101 comprend le bras allongé 92 et une bobine électrique 102, qui fonctionnent respectivement en tant qu'armature et que stator du moteur couple 101. La bobine est reliée à la source de signaux de commande C pour recevoir des signaux de commande de celle-ci, comme montré schématiquement sur la figure 1. Le bras 92 est fabriqué au moins en partie dans un matériau magnétique, de sorte qu'un champ électromagnétique généré par la bobine 102 forcera le bras à pivoter dans la direction latérale autour d'un axe x-x, comme montré sur la figure 2, passant transversalement par le point de pivotement en 94. Le moteur couple 101 est globalement construit, et le bras 92 relié activement, en sorte que, lorsqu'un signal de commande électrique prédéterminé est appliqué à la bobine 102, ce signal de commande est converti en une augmentation ou une réduction prédéterminée de la pression du fluide à l'intérieur de la cavité de pression de commande 60.

Comme on le voit sur la figure 1, les moyens d'actionnement de la vanne 40 du mode de réalisation exemplaire comprennent également des moyens de retour de pression, sous la forme d'un piston de commande 106 relié activement par une biellette 108 au bras 62. Le piston de commande 106 est disposé dans un perçage 108 relié en communication de fluide au passage d'entrée de fluide par un passage de signal de retour 110. Le piston de commande constitue ainsi une paroi mobile entre la cavité de pression de commande 60 et une deuxième cavité de fluide formée par le perçage 108. Du fait de cet agencement, une pression différentielle agissant sur le piston de commande 106 produira une force nette sur le piston de commande 106. Cette force nette sera transmise au bras 92 par une biellette de commande 112 afin de forcer la partie bifurquée 98 à se déplacer latéralement le long des surfaces espacées 64a, 64b du pont de dosage 62, et en travers des orifices de dosages 66a, 66b, 68a, 68b. Comme le piston de commande 106 est exposé d'un côté à la pression de commande régnant dans la cavité de pression de commande, la force nette provoquant le mouvement latéral de la partie bifurquée 98 assure un retour de pression, agissant sur le bras 62, et correspondant à la pression de commande régnant dans la cavité de pression de commande 60.

Le moteur couple 101 et les moyens de retour de pression du mode de réalisation exemplaire, interconnecté activement comme décrit précédemment, forcent les branches 98a, 98b de la partie bifurquée 98 à découvrir une plus grande partie des orifices de dosage d'entrée 96a, 96b, en réponse à un signal de commande réclamant une augmentation de la pression du fluide à l'intérieur de la cavité de pression de commande 60. Le fait de découvrir une plus grande partie des orifices de dosage d'entrée 66a, 66b réduit la chute de pression subie par le fluide lorsqu'il s'écoule dans la cavité de pression de commande 60 à travers les orifices de dosage d'entrée 66a, 66b et les interstices 100a, 100b. Comme la chute de pression sur les orifices de dosage d'entrée 66a, 66b et les interstices 100a, 100b est réduite, la pression du fluide à l'intérieur de la cavité de pression de commande 60 augmentera en direction de la pression d'entrée à l'intérieur du passage d'entrée 44.

Inversement, le moteur couple 101 et les moyens de retour de pression du mode de réalisation décrit à titre d'exemple, interconnecté activement comme décrit précédemment, conduisent les branches 98a, 98b de la partie bifurquée 98 à découvrir une plus grande partie des orifices de dosage d'entrée 96a, 96b en réponse à un signal de commande réclamant une réduction de la pression du fluide à l'intérieur de la cavité de pression de commande 60. Le fait de découvrir une plus grande partie des orifices de dosage d'entrée 66a, 66b augmente la chute de pression subie par le fluide lorsqu'il s'écoule dans la cavité de pression de commande à travers les orifices de dosage d'entrée 66a, 66b et les interstices 100a, 100b.

Comme la chute de pression sur les orifices de dosage d'entrée 66a, 66b et les interstices 100a, 100b augmente, la pression du fluide à l'intérieur de la cavité de pression de commande 60 sera réduite depuis la pression d' entrée.

Le piston de commande 106 est relié activement au bras 92 par une biellette 112, comme décrit précédemment, de telle manière qu'une augmentation de la pression de fluide à l'intérieur de la cavité de commande 60 force la partie bifurquée 98 à se déplacer latéralement d'une manière couvrant une plus grande partie des orifices de dosage d'entrée 66a, 66b, et de telle manière qu'une réduction de la pression du fluide dans la cavité de pression de commande 60 force la partie bifurquée 98 à se déplacer latéralement d'une manière découvrant une plus grande partie des orifices de dosage d'entrée 66a, 66b. Les moyens de retour de pression de la vanne 40 du mode de réalisation exemplaire fournissent donc un retour négatif, correspondant à la pression de commande, qui agit sur le bras 92 d'une manière qui convertit la vanne 40, d'un dispositif de commande intégral, en un dispositif de commande proportionnel. La caractéristique de fonctionnement de la vanne 40 est alors telle que la pression de commande au niveau de l'orifice d'entrée 54 présente une relation proportionnelle au courant de commande fourni par C. En prévoyant une relation proportionnelle plutôt qu'intégrale entre le courant de commande provenant de C et la pression de commande au niveau de l'orifice de commande 54, la stabilité du système hydraulique 10 est augmentée.

Comme montré sur la figure 1, la vanne 40 du mode de réalisation donné à titre d'exemple comprend de plus des moyens pour ramener ladite partie bifurquée dans une position initiale, comme montré sur la figure 3a, et par des lignes pointillées sur la figure 1, par opposition à la position de service équilibrée représentée el traits pleins sur les figures 1 et 3. Dans la position initiale représentée ici, l'écoulement de fluide à travers les orifices de dosage d'entrée

En fabriquant la partie bifurquée 98 dans un matériau ayant un coefficient de dilatation thermique inférieur à celui du pont de dosage 62, la partie bifurquée 98 se dilatera ou se contractera plus rapidement que le pont de dosage lorsque la température du fluide augmentera ou diminuera, respectivement. En conséquence, les interstices 100a, 100b entre les branches 98a, 98b et les surfaces 64a, 64b du pont de dosage 62 seront maximisés aux faibles températures du fluide, et minimisés aux températures élevées du fluide. Élargir les interstices aux basses températures réduit les forces de traînée du fluide générées sur la partie bifurquée 98 par le fluide visqueux froid passant à travers les interstices 100a, 100b, corrigeant ainsi partiellement une réduction de la réponse en fréquence due à la traînée qui se produirait sinon si les interstices 100a, 100b conservaient une largeur constante à toutes les températures. Inversement, lorsque le fluide se réchauffe et devient moins visqueux, la largeur des interstices 100a, 100b est réduite de manière correspondante, du fait des différences entre les coefficients de dilatation thermique, réduisant ainsi l'écoulement de fuite depuis les orifices de dosage d'entrée 66a, 66b en direction des orifices de dosage de sortie 68a, 68b, qui se produirait sinon si la largeur des interstices 100a, 100b était maintenue constante lorsque la température augmente. Comme la traînée de fluide générée sur la partie bifurquée par le fluide s'écoulant dans les interstices 100a, 100b est fonction de la viscosité, cette réduction de la largeur des interstices 100a, 100b aux températures élevées du fluide n'affecte pas négativement la réponse en fréquence de la vanne 40.

En minimisant l'écoulement de fuite aux températures élevées, et en maintenant encore des largeurs acceptables des interstices 100a, 100b aux basses températures, la vanne 40 selon l'invention fournit une réaction rapide sur une plage étendue de températures et de viscosités du fluide.

En variante, une compensation des variations de la viscosité du fluide dues à des variations de la température du fluide peut être réalisée en fabriquant les branches 98a, 98b de la partie bifurquée 98 en tant que structure stratifiée de matériaux ayant des coefficients de dilatation thermique différents, comme le montre la figure 2. En formant les branches 98a, 98b sous forme de structure stratifiée comprenant un stratifié extérieur, transversalement, d'un matériau ayant un coefficient de dilatation thermique élevé 120, joint de façon solidaire au stratifié intérieur transversalement 122, les branches 98a, 98b fléchiront vers l'intérieur en direction des surfaces 64a, 64b de la partie de dosage 62 pour réduire les interstices 100a, 100b, comme représenté de manière exagérée sur la figure 2b. Les résultats avantageux de ce mode de réalisation de l'invention sont les mêmes, donc, que dans le mode de réalisation décrit précédemment, qui utilisait une partie bifurquée 98 et un pont de dosage 62 fabriqués dans des matériaux ayant des coefficients de dilatation thermique différents. Des combinaisons de matériaux acceptables pour les stratifiés 120, 122 dans les branches 98a, 98b de ce mode de réalisation de notre invention comprennent, entre autres, ceux cités en liaison avec le mode de réalisation précédemment décrit utilisant une partie bifurquée 98 et un pont de dosage 62 fabriqués dans des matériaux ayant des coefficients de dilatation thermique différents.

Pour actionner le système hydraulique des modes de réalisation décrits ci-dessus à titre d'exemples, un opérateur du véhicule 11 ou du générateur de puissance 12 initie d'abord un écoulement de commande de fluide pressurisé depuis la pompe P, à travers la vanne 10, au réservoir basse pression 14. En particulier, l'écoulement de commande passe successivement à travers : le passage d'entrée de fluide 44 ; les orifices de dosage d'entrée 66a, 66b ; les interstices 100a, 100b et la cavité de pression de commande 60 ; les orifices de dosage de sortie 68a, 68b, et pour sortir finalement de la vanne par le passage de sortie de fluide 48. La bobine 102 n'étant pas encore sous tension, la partie bifurquée 98 se trouvera dans la position initiale indiquée sur la figure 3a. Comme les orifices de dosage d'entrée 66a, 66b sont substantiellement complètement couverts et les orifices de dosage de sortie 68a, 68b sont complètement découverts, dans la position initiale, la chute de pression à travers les orifices de dosage d'entrée 66a, 66b et les interstices 100a, 100b sera à une valeur minimale. La pression de commande étant à un niveau minimal, le ressort de renvoi de l'embrayage 16 maintiendra une séparation entre les plaques d'entraînement et menées 28, 30 de l'embrayage 16, découplant ainsi l'entraînement primaire
PM de l'appareil mené D.

Pour mettre en prise l'embrayage 16, l'opérateur force la source de signaux de commande C à appliquer un signal électrique sur la bobine 102 du moteur couple 101 de la vanne 10. La bobine 102 crée une force magnétique forçant le bras 92 à pivoter vers la gauche approximativement jusqu'à la position équilibrée, représentée en traits pleins sur la figure 1 et la figure 3, conduisant ainsi les branches 98a, 98b de la partie bifurquée 98 à découvrir une partie des orifices d'entrée 66a, 66b, et à couvrir simultanément les orifices de dosage de sortie 68a, 68b. En découvrant les orifices d'entrée, la chute de pression subie par le fluide pénétrant dans la cavité de pression de commande 60 par les orifices de dosage d'entrée 66a, 66b et les interstices 100a, 100b sera réduite. Les orifices de dosage d'entrée 66a, 66b étant ouverts et les orifices de dosage de sortie 68a, 68b étant couverts, la pression de commande à l'intérieur de la cavité de pression de commande 60 augmentera jusqu'à la pression d'entrée dans le passage d'entrée de fluide 44.
Cette augmentation de la pression de commande sera communiquée à l'embrayage 16 par l'intermédiaire du conduit 56, et conduira le piston 32 à serrer les plaques d'entraînement et menées 28,30 les unes contre les autres, mettant ainsi en prise l'embrayage 16 de la manière décrite ci-dessus.

Pour libérer l'embrayage 16, l'opérateur force la source de signaux de commande C à désactiver la bobine 102 ou à inverser le courant qui la traverse. Le ressort 114 et/ou la bobine avec polarité inversée ramènera alors la partie bifurquée 98 dans la position initiale dans laquelle les orifices de dosage d'entrée 66a, 66b sont ouverts, et les orifices de dosage de sortie 68a, 68b sont complètement couverts. La chute de pression du fluide pénétrant dans la cavité de pression de commande 60 s'évacuera à travers les orifices de pression de sortie 68a, 68b. Une pression de commande sera atteinte, à laquelle la force exercée par le ressort de renvoi dans l'embrayage surmontera la force appliquée par le piston 32, permettant au ressort 114 de séparer les plaques d'entraînement et menées 28, 30, pour ainsi libérer l'embrayage.

Bien que le fonctionnement d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple ait été décrit ci-dessus en termes de simple marche-arrêt de la commande, l'on constatera facilement que la vanne 40 selon l'invention sera de préférence utilisée en tant que vanne de commande modulable, dans laquelle la pression de commande dans la cavité 60 est régulée en proportion d'un signal de commande appliqué sur la bobine 102. La faculté d'utiliser une telle commande proportionnelle est fournie par les moyens de retour selon l'invention, qui sont actifs pendant tout le cycle de fonctionnement du système hydraulique.

En particulier, lorsque la pression dans la cavité de commande 60 augmente en réponse à l'action de la bobine 102 sur le bras 92, la pression de commande croissante qui agit sur le piston de commande 106 génère une force agissant sur le bras 92 qui s'oppose à l'action de la bobine 102. Cette force provenant du piston de commande 106, ainsi que la force générée par le ressort 114, conduisent à ce que la partie bifurquée 98 prenne une position équilibrée, essentiellement telle que celle montrée sur la figure 3, position dans laquelle la force provenant de la bobine 102 est équilibrée par les forces générées par le ressort 114 et le piston de commande 106.

En modulant le signal de commande appliqué à la bobine 102, la position de la partie bifurquée 98 peut être contrôlée autour de la position équilibrée de la figure 3.

De cette manière, la pression de commande dans la cavité de pression de commande peut être ajustée précisément et rapidement en relation essentiellement proportionnelle au courant envoyé dans la bobine 102.

La faculté à contrôler précisément et rapidement la pression trouve une utilité particulière et un avantage dans de nombreux dispositifs, tels que des freins antiblocage, ou l'embrayage 16, dans lequel il peut être souhaitable d'autoriser une certaine dose de patinage entre les composants d'un tel frein ou embrayage. En modulant rapidement le signal de commande envoyé à la bobine 102, la vanne de l'invention permet à la force de serrage du frein ou embrayage 16 d'être rapidement pulsée ou contrôlée d'une autre manière en proportion du signal de commande.

Un mode de réalisation particulier de la vanne 40 de l'invention est montré sur les figures 4 et 5, dans lesquelles des numéros de référence identiques désignent des parties identiques à celles des modes de réalisation décrits précédemment. Dans ce mode de réalisation préféré de la vanne 40, le montage pivotant du bras 92 au corps 42 est fourni par une articulation souple 118, comme montré sur les figures 4 et 5. L'articulation souple 118 a une rigidité latérale suffisante pour fonctionner également en tant que ressort à lame ou à aiguille, avec un coefficient de ressort associé, éliminant ainsi la nécessité d'avoir des moyens de renvoi séparés, tel que le ressort 114.

Comme montré sur les figures 3a et 4, la partie bifurquée 98 du mode de réalisation préféré de la vanne est également décalé latéralement, dans une position initiale de préférence montée sur ressort. En particulier, la position initiale de la partie bifurquée 98 dans le mode de réalisation préféré est sollicitée élastiquement sur ressort, de telle manière que les orifices de dosage d'entrée 66a, 66b sont complètement couverts dans la position initiale, et les orifices de dosage de sortie 68a, 68b sont complètement découverts. Cet agencement facilite l'évacuation de la pression de commande dans la cavité de pression de commande 60, permettant ainsi une libération plus rapide de l'appareil mené D. La valeur minimale de la pression de commande est également réduite essentiellement à la pression du réservoir basse pression.

Avec cet agencement, le coefficient d'élasticité du ressort 114, ou de l'articulation souple 116, et la bobine 102 peuvent être conçus en sorte que, lorsque aucun courant n'est appliqué à la bobine 102, le bras 92 et la partie bifurquée prendront les positions représentées sur les figures 4 et 3a, respectivement. Lorsque la bobine 102 est mise sous tension, la partie bifurquée 98 se déplacera en direction de la position équilibrée, comme indiqué sur la figure 3 et décrit ci-dessus, sous l'effet de l'équilibre des forces entre la bobine 102, le piston 106, le ressort 114 ou l'articulation souple 118. Une modulation du signal de commande appliqué à la bobine 102 conduira alors à une commande proportionnelle de la pression envoyée à la cavité de commande 60.

Il faut noter également qu'en plus de la position initiale représentée sur la figure 3a, le ressort 114 ou l'articulation souple 118 et la bobine 102 de l'invention peuvent être configurés pour obliger la partie bifurquée 98 à prendre une position initiale dans laquelle les orifices de dosage d'entrée 66a, 66b sont totalement découverts, alors que les orifices de dosage de sortie 68a, 68b sont totalement couverts, comme montré sur la figure 3b, si une application du système hydraulique 10 devait nécessiter un tel agencement. Lorsque la bobine 102 d'un tel mode de réalisation est mise sous tension, l'équilibre des forces entre la bobine 102, le ressort 114 ou l'articulation souple 118, et le piston de commande 106 de la vanne conduira la partie bifurquée 98 à se déplacer vers la position équilibrée représentée sur la figure 3 et décrite ci-dessus, en réponse aux signaux de commande appliqués sur la bobine 102. En variante, une position initiale similaire à celle montrée sur la figure 3 pourrait être choisie pour des applications dans lesquelles il est souhaitable d'avoir à la fois les orifices de dosage d'entrée et de sortie 66a, 66b, 68a, 68b couverts lorsque la bobine 102 n'est pas sous tension.

De la description ci-dessus, on déduira facilement que la présente invention surmonte les problèmes rencontrés dans les systèmes hydrauliques antérieurs, en fournissant un système hydraulique stable, réagissant rapidement, et qui apporte des avantages sensibles dans des systèmes hydrauliques, embarqués ou stationnaires, avec des fluides contaminés de viscosité variable. Une augmentation du courant dans la bobine 102 conduira à une augmentation essentiellement proportionnelle de la pression de la cavité 60 et du piston d'embrayage 32, et à une augmentation résultante essentiellement proportionnelle de la force de serrage de l'embrayage et du couple transmis.

Par ce moyen, le couple transmis via l'embrayage 16 peut être contrôlé en relation sensible, essentiellement proportionnelle, au courant délivré à la bobine 102.

On notera également que, bien que l'invention ait été décrite en se référant à plusieurs modes de réalisation et applications particuliers, de nombreux autres modes de réalisation et applications de l'invention sont possibles.

Par exemple, le moteur couple électrique 101 des modes de réalisation présentés ici pourrait être remplacé par un dispositif pneumatique ou hydraulique. Le piston de commande 106 et la biellette 112 pourraient, en variante, être configurés pour pousser, au lieu de tirer, le bras 92 en réponse à une pression de commande croissante dans la cavité de pression de commande 60. Les moyens de retour pourraient également utiliser un dispositif autre que le piston 106, tel qu'un soufflet ou un diaphragme flexible, pour former la paroi mobile. De plus, la pression de référence pourrait être autre que la pression d'entrée.

Par exemple, un soufflet anéroïde ou un orifice de pression atmosphérique pourrait être utilisé comme référence de pression dans d'autres modes de réalisation et applications de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS

1. Système hydraulique comprenant un dispositif actionné par pression, une source de fluide hydraulique pressurisé, un réservoir basse pression, une source de signaux de commande, et une vanne de commande de pression de type à étrier, ladite vanne de commande de pression de type à étrier comprenant

des moyens pour recevoir un écoulement de fluide hydraulique pressurisé depuis ladite source de fluide hydraulique pressurisé et délivrer ledit écoulement audit réservoir basse pression ; et

des moyens pour convertir une partie dudit écoulement en une pression de commande prédéterminée correspondant à des signaux de commande reçus depuis une source de signaux de commande, et pour appliquer ladite pression de commande audit dispositif actionné par pression ; lesdits moyens de conversion comprenant un étage de commande de pression de fluide de type à étrier.

2. Système hydraulique selon la revendication 1, dans lequel ladite commande de type à étrier comprend des moyens de retour reliés activement audit étage de commande de fluide de type à étrier pour contrôler ledit étage de commande de pression de fluide de type à étrier en réponse à ladite pression de commande.

3. Système hydraulique selon la revendication 1, dans lequel ladite vanne de commande de pression de fluide de type à étrier comprend des moyens de compensation pour compenser des variations de la viscosité dudit écoulement de fluide pressurise.

4. Système hydraulique selon la revendication 3, dans lequel lesdits moyens de compensation réagissent à des variations de température dudit écoulement de fluide pressurisé.

5. Système hydraulique comprenant un dispositif actionné par pression, une source de fluide hydraulique pressurisé, un réservoir basse pression, une source de signaux de commande, et une vanne de commande de pression, ladite vanne de commande de pression comprenant

des moyens pour convertir une partie dudit écoulement en une pression de commande prédéterminée correspondant à des signaux de commande reçus depuis une source de signaux de commande, et pour appliquer ladite pression de commande audit dispositif actionné par pression

lesdits moyens de conversion comprenant

un unique étage de commande de pression de fluide de type à étrier ; et

des moyens de retour reliés activement audit étage de commande de type à étrier

pour contrôler ledit unique étage de commande de pression de fluide de type à étrier en réponse à ladite pression de commande.

6. Système hydraulique selon la revendication 5, dans lequel lesdits moyens de conversion de signaux de commande comprennent des moyens électromécaniques, et lesdits signaux de commande sont des signaux électriques.

7. Système hydraulique selon la revendication 5, dans lequel ledit fluide pressurisé a une viscosité d'environ 1000 centistokes ou plus.

8. Vanne de commande de pression comprenant

des moyens pour recevoir un écoulement de fluide hydraulique pressurisé depuis une source de fluide hydraulique pressurisé et délivrer ledit écoulement à un réservoir basse pression ; et

des moyens pour convertir une partie dudit écoulement en une pression de commande prédéterminée correspondant à des signaux de commande reçus depuis une source de signaux de commande, lesdits moyens de conversion comprenant un unique étage de commande de pression de fluide de type à étrier ayant un retour de ladite pression de commande.

9. Vanne de commande de pression selon la revendication 8, dans laquelle lesdits moyens de conversion de signaux de commande comprennent des moyens électromécaniques, et lesdits signaux de commande sont des signaux électriques.

10. Vanne de commande de pression selon la revendication 8, dans laquelle ledit fluide pressurisé a une viscosité d'environ 1000 centistokes ou plus.

11. Vanne de commande de pression selon la revendication 8, dans laquelle ledit unique étage de commande de pression de fluide de type à étrier comprend

un premier et un deuxième éléments de dosage, dont au moins l'un est mobile par rapport à l'autre

lesdits premier et deuxième éléments de dosage étant espacés l'un de l'autre pour définir un ou plusieurs interstices entre eux pour l'écoulement d'une partie dudit écoulement de fluide pressurisé à travers eux ; et

des moyens de compensation de viscosité pour augmenter ou réduire lesdits interstices afin de compenser des variations de la viscosité du fluide pressurisé s'écoulant à travers eux.

12. Vanne de commande de pression selon la revendication 11, dans laquelle lesdits moyens de compensation de viscosité sont fournis en fabriquant les premier et deuxième éléments de dosage dans des matériaux ayant des coefficients de dilatation thermique différents, de sorte que, lorsque la température de l'écoulement de fluide pressurisé varie, les premier et deuxième éléments se dilateront ou se contracteront à des vitesses différentes, conduisant ainsi à une augmentation ou à une réduction des interstices entre eux, de manière à compenser des variations de la viscosité du fluide résultant de variations de la température du fluide s'écoulant à travers lesdits interstices.

13. Vanne de commande de pression selon la revendication 8, dans laquelle

ladite vanne de commande de type à étrier comprend un élément de dosage mobile ; et ledit retour de signaux de commande est fourni par des moyens exposés à ladite pression de commande et reliés activement audit élément de dosage mobile, de telle manière que ladite pression de commande agissant sur lesdits moyens exposés à ladite pression de commande provoque le mouvement desdits moyens de dosage mobiles afin de réguler ladite pression de commande en relation proportionnelle auxdits signaux de commande.

14. Vanne de commande de pression selon la revendication 8, dans laquelle lesdits moyens de conversion des signaux de commande comprennent de plus des moyens de compensation destinés à compenser des variations de la viscosité du fluide.

15. Vanne de commande de pression selon la revendication 14, dans laquelle lesdits moyens de compensation comprennent des moyens sensibles à la température pour ajuster lesdits moyens pour convertir les signaux de commande en réponse à des variations de la température du fluide dans la vanne de commande.

16. Dans un système de commande à fluide, comprenant une source de fluide pressurisé, un réservoir basse pression, une source de signaux de commande, et un dispositif actionné par pression, vanne de commande de pression comprenant

un élément de corps définissant un passage d'entrée de fluide, un passage de sortie de fluide, un passage de pression de commande et une cavité de pression de commande en communication de fluide avec lesdits passages d'entrée, de sortie et de pression de commande

ledit passage d'entrée ayant un orifice d'entrée relié à ladite source de fluide pressurisé pour recevoir du fluide pressurisé depuis elle, ledit passage de sortie ayant un orifice de sortie relié audit réservoir basse pression pour y renvoyer du fluide, et ladite cavité de pression de commande ayant un orifice de commande relié audit dispositif actionné par pression pour lui communiquer des signaux de pression de commande

une partie de l'élément de corps définissant de plus une paire de surfaces opposées substantiellement plates, espacées tranversalement, exposées à ladite cavité de pression de commande, ladite paire de surfaces comprenant en elles une paire d'orifices de dosage se faisant face, qui s'ouvrent dans ladite cavité de pression de commande pour établir une communication de fluide entre ladite cavité de pression de commande et ledit passage d'entrée de fluide, de sorte que ledit fluide pressurisé peut pénétrer dans ladite cavité de pression de commande par lesdits orifices de dosage et sortir de ladite cavité par ledit passage de sortie, créant ainsi un écoulement de fluide pressurisé à travers ladite cavité de pression de commande

un élément de dosage mobile monté dans ladite cavité de pression de commande dudit élément de corps et ayant une partie bifurquée de lui enjambant ladite partie dudit corps définissant lesdites surfaces espacées, ladite partie bifurquée étant configurée pour chevaucher au moins partiellement lesdits orifices de dosage lorsque ladite partie bifurquée est déplacée dans une direction globalement latérale le long desdites surfaces espacées

ledit chevauchement partiel desdits orifices de dosage par ladite partie bifurquée créant ainsi une chute de pression dans ledit écoulement de fluide pressurisé pénétrant dans la cavité de pression de commande depuis les orifices de dosage, de sorte que la pression du fluide à l'intérieur de la cavité de pression de commande peut être contrôlée sélectivement en variant ledit chevauchement ; et

des moyens d'actionnement pour déplacer ladite partie bifurquée dudit élément de dosage latéralement le long desdites surfaces espacées et en travers desdits orifices de dosage pour contrôler sélectivement ledit chevauchement en réponse à des signaux de commande reçus de ladite source de signaux de commande, lesdits moyens d'actionnement comprenant des moyens de retour de pression connectés entre ladite cavité de pression de commande et ledit élément de dosage mobile pour forcer ladite partie bifurquée à se déplacer latéralement le long desdites surfaces espacées et en travers desdits orifices de dosage en réponse à la pression du fluide dans la cavité de pression de commande ; et

la vanne de commande de pression convertissant ainsi lesdits signaux de commande reçus de ladite source de signaux de commande en signaux de commande de pression appliqués audit dispositif actionné par pression.

17. Vanne de commande de fluide selon la revendication 16, dans laquelle lesdits moyens de retour sont reliés activement en sorte qu'une pression de fluide croissante dans la cavité de commande force la partie bifurquée à se déplacer latéralement d'une manière couvrant une plus grande partie desdits orifices de dosage, et en sorte qu'une pression de fluide décroissante dans la chambre de pression de commande force ladite partie bifurquée à se déplacer latéralement une manière découvrant une plus grande partie desdits orifices de dosage.

18. Vanne de commande de fluide selon la revendication 16, dans laquelle ledit fluide pressurisé a une viscosité d'environ 1000 centistokes ou plus.

19. Vanne de commande de fluide comprenant

des moyens pour convertir une partie dudit écoulement en une pression de commande prédéterminée correspondant à des signaux de commande reçus depuis une source de signaux de commande

lesdits moyens de conversion comprenant

un unique étage de commande de pression de fluide de type à étrier ; et

des moyens de compensation de viscosité reliés activement audit étage de commande de type à étrier pour contrôler ledit unique étage de commande de pression de fluide de type à étrier en réponse à des variations de la température dudit fluide hydraulique pressurise.

20. Vanne de commande de pression selon la revendication 19, comprenant de plus des moyens de retour de pression de commande connectés activement entre ladite pression de commande et ledit étage de commande de pression de fluide de type à étrier pour réguler ladite pression de contrôle en relation sensiblement proportionnelle auxdits signaux de commande.

21. Vanne de commande de pression selon la revendication 19, dans laquelle ledit unique étage de commande de pression de fluide de type à étrier comprend

lesdits moyens de compensation de viscosité agissent pour augmenter ou réduire lesdits interstices afin de compenser des variations de la viscosité du fluide pressurisé s'écoulant à travers eux.

22. Vanne de commande de pression selon la revendication 21, dans laquelle lesdits moyens de compensation de viscosité sont fournis en fabriquant les premier et deuxième éléments de dosage dans des matériaux ayant des coefficients de dilatation thermique différents, de sorte que, lorsque la température de l'écoulement de fluide pressurisé varie, les premier et deuxième éléments se dilateront ou se contracteront à des vitesses différentes, conduisant ainsi à une augmentation ou à une réduction des interstices entre eux, de manière à compenser des variations de la viscosité du fluide résultant de variations de la température du fluide s'écoulant à travers lesdits interstices.

23. Vanne de commande de pression selon la revendication 21, dans laquelle lesdits moyens de compensation de viscosité sont fournis en fabriquant au moins l'un des premier et deuxième éléments de dosage dans un stratifié de matériaux ayant des coefficients de dilatation thermique différents, de sorte que, lorsque la température de l'écoulement de fluide pressurisé varie, alors ledit au moins un desdits premier et deuxième éléments fléchira pour se rapporter ou s'écarter de l'autre desdits premier et deuxième éléments de dosage, conduisant ainsi à une augmentation ou à une réduction des interstices entre eux, de manière à compenser des variations de la viscosité du fluide résultant de variations de la température du fluide s'écoulant à travers lesdits interstices.

24. Vanne de commande de pression comprenant

un élément de corps définissant un passage d'entrée de fluide ayant un orifice d'entrée de fluide pour recevoir du fluide pressurisé depuis une source de fluide pressurisé, un passage de sortie de fluide ayant un orifice de sortie pour délivrer ledit fluide pressurisé à un réservoir basse pression, un passage de pression de commande ayant un orifice de pression de commande pour communiquer une pression de commande à un dispositif sensible à la pression, et une cavité de pression de commande en communication de fluide avec lesdits passages d'entrée, de sortie et de pression de commande

une partie dudit élément de corps définissant de plus une paire de surfaces opposées substantiellement plates, espacées tranversalement, exposées à ladite cavité de pression de commande, ladite paire de surfaces comprenant en elles une paire d'orifices de dosage se faisant face, qui s'ouvrent dans ladite cavité de pression de commande pour établir une communication de fluide entre ladite cavité de pression de commande et ledit passage d'entrée de fluide

un élément de dosage mobile monté dans ladite cavité de pression de commande dudit élément de corps et ayant une partie bifurquée de lui enjambant ladite partie dudit corps définissant lesdites surfaces espacées, ladite partie bifurquée étant configurée pour chevaucher au moins partiellement lesdits orifices de dosage lorsque ladite partie bifurquée est déplacée dans une direction globalement latérale le long desdites surfaces espacées, pour ainsi créer une chute de pression variable dans un écoulement de fluide entrant dans la cavité de pression de commande depuis les orifices de dosage ; et

des moyens d'actionnement pour déplacer ladite partie bifurquée dudit élément de dosage latéralement le long desdites surfaces espacées et en travers desdits orifices de dosage en réponse à des signaux de commande, lesdits moyens d'actionnement comprenant des moyens de retour de pression connectés entre ladite cavité de pression de commande et ledit élément de dosage mobile pour forcer ladite partie bifurquée à se déplacer latéralement le long desdites surfaces espacées et en travers desdits orifices de dosage en réponse à la pression du fluide dans la cavité de pression de commande.

25. Vanne de commande de fluide selon la revendication 24, dans laquelle lesdits moyens de retour sont reliés activement en sorte qu'une pression de fluide croissante dans la cavité de commande force la partie bifurquée à se déplacer latéralement d'une manière couvrant une plus grande partie desdits orifices de dosage, et en sorte qu'une pression de fluide décroissante dans la chambre de pression de commande force ladite partie bifurquée à se déplacer latéralement une manière découvrant une plus grande partie desdits orifices de dosage.

26. Vanne de commande de fluide selon la revendication 24, dans laquelle lesdits moyens de retour de pression comprennent

une deuxième cavité de fluide séparée de ladite cavité de pression de commande par une paroi mobile, ladite deuxième cavité étant connectée en communication de fluide audit passage de sortie de fluide ; et

des moyens pour connecter activement ladite paroi mobile auxdits moyens de dosage mobiles, de sorte qu'une application de force sur ladite paroi mobile forcera ladite partie bifurquée à se déplacer transversalement le long desdites surfaces espacées.

27. Vanne de commande de fluide selon la revendication 26, dans laquelle une différence de pression entre le fluide dans la cavité de pression de commande et le fluide dans le passage de sortie créera une force agissant sur ladite paroi et lesdits moyens de retour de pression sont configurés pour réagir à ladite force en

forçant ladite partie bifurquée à se déplacer latéralement pour couvrir une plus grande partie des orifices de dosage lorsque la pression du fluide dans la cavité de pression de commande augmente en comparaison de la pression du fluide dans le passage de sortie ; et

forçant ladite partie bifurquée à se déplacer latéralement pour découvrir une plus grande partie des orifices de dosage lorsque la pression du fluide dans la cavité de pression de commande diminue en comparaison de la pression du fluide dans le passage de sortie.

28. Vanne de commande de fluide selon la revendication 24, dans laquelle

lesdits moyens d'actionnement comprennent des moyens de commande connectés activement auxdits moyens de dosage mobiles de telle manière que lesdits moyens de commande conduiront ladite partie bifurquée desdits moyens de dosage mobiles à découvrir une plus grande partie desdits orifices de dosage en réponse à un signal de commande réclamant une augmentation de la pression du fluide à l'intérieur de la cavité de pression de commande, réduisant ainsi la chute de pression sur les orifices de dosage de telle manière que la pression du fluide dans la cavité de pression de commande est augmentée, et de telle manière que lesdits moyens d'actionnement conduiront ladite partie bifurquée desdits moyens de dosage mobiles à couvrir une plus grande partie desdits orifices de dosage en reponse à un signal de commande réclamant une réduction de la pression du fluide à l'intérieur de la cavité de pression de commande, augmentant ainsi la chute de pression sur les orifices de dosage de telle manière que la pression du fluide dans la cavité de pression de commande est réduite ; et

lesdits moyens de retour de pression sont connectés activement auxdits moyens de dosage mobile, de telle manière qu'une pression de fluide croissante dans la cavité de commande forcera globalement la partie bifurquée à se déplacer latéralement d'une manière couvrant une plus grande partie desdits orifices de dosage, et telle qu'une diminution de la pression du fluide dans la cavité de pression de commande conduit ladite partie bifurquée à se déplacer latéralement d'une manière découvrant une plus grande partie desdits orifices de dosage.

29. Vanne de commande de fluide selon la revendication 24, dans laquelle lesdits moyens d'actionnement comprennent des moyens de commande électromécaniques pour convertir un signal de commande électrique prédéterminé en ledit mouvement latéral de ladite partie bifurquée, de telle manière que ledit signal de commande prédéterminé provoque une augmentation ou réduction prédéterminée de la pression du fluide dans la cavité de pression de commande.

30. Vanne de commande de fluide selon la revendication 24, dans laquelle

ladite paire d'orifices de dosage établissant une communication de fluide avec ledit passage d'entrée de fluide sont des orifices de dosage d'entrée

lesdites surfaces espacées comprennent en elles une deuxième paire d'orifices de dosage de sortie se faisant face, s' (ouvrant dans ladite cavité de pression de commande, pour établir une communication de fluide entre ladite cavité de pression de commande et ledit passage d'entrée de fluide, lesdits orifices de sortie étant espacés latéralement par rapport auxdits orifices d'entrée le long desdites parois espacées ; et

ladite partie bifurquée dudit élément de dosage mobile est configurée pour chevaucher au moins partiellement lesdits orifices de dosage de sortie lorsque ladite partie bifurquée est déplacée latéralement le long desdites surfaces espacées.

31. Vanne de commande de fluide selon la revendication 30, dans laquelle ladite partie bifurquée a une longueur latérale suffisante pour couvrir simultanément les orifices de dosage d'entrée et de sortie sensiblement en totalité, de sorte que l'écoulement de fluide entrant ou sortant de la cavité de pression de commande par les orifices de dosage d'entrée et de sortie est sensiblement coupe.

32. Vanne de commande de fluide selon la revendication 31, comprenant de plus des moyens pour renvoyer ladite partie bifurquée à une position initiale dans laquelle l'écoulement de fluide à travers lesdits orifices de dosage d'entrée et de sortie est sensiblement coupé.

33. Vanne de commande de fluide selon la revendication 31, comprenant de plus des moyens pour renvoyer ladite partie bifurquée à une position initiale dans laquelle l'écoulement de fluide à travers lesdits orifices de dosage d'entrée est sensiblement coupé, mais l'écoulement de fluide à travers lesdits orifices de dosage de sortie n'est pas sensiblement coupé.

34. Vanne de commande de fluide selon la revendication 24, dans laquelle

ladite partie bifurquée est espacée desdites surfaces espacées pour former une paire d'interstices entre ladite partie bifurquée et lesdites surfaces espacées ; et

ladite partie bifurquée est fabriquée dans des matériaux ayant des coefficients de dilatation thermique différents, lesdits matériaux étant assemblés de façon solidaire pour former une structure stratifiée, de sorte que lorsqu'elle est exposée à des températures chaudes, la partie bifurquée fléchira en direction des surfaces espacées pour réduire lesdits interstices, et lorsqu'elle est exposée à des températures froides, la partie bifurquée s'écartera pour augmenter les interstices, apportant ainsi une compensation pour des variations de viscosité résultant de variations de la températures de fluides s'écoulant à travers les interstices.

35. Vanne de commande de fluide selon la revendication 24, dans laquelle lesdits orifices de dosage sont disposés autour d'une ligne centrale commune passant globalement perpendiculairement à travers un plan s'étendant globalement parallèlement auxdites surfaces espacées dudit élément de corps et ledit élément de dosage mobile comprend un bras allongé sensiblement rigide situé globalement le long dudit plan, ledit bras étant fixé de manière pivotante, à une extrémité, audit élément de corps et fixé à son extrémité distale à ladite partie bifurquée dudit élément de dosage mobile, de telle manière que, lorsque ledit bras pivote pour s'écarter dudit élément de corps le long dudit plan, ladite partie bifurquée se déplace transversalement le long desdites surfaces espacées de ladite partie dudit corps

36. Vanne de commande de fluide selon la revendication 35, dans laquelle lesdits moyens d'actionnement comprennent des moyens électromécaniques connectés activement entre ledit élément de corps et ledit bras pour forcer ledit bras à pivoter et se déplacer le long dudit plan en réponse auxdits signaux de commande.

37. Vanne de commande de fluide selon la revendication 36, comprenant de plus des moyens de retour en position connectés entre ledit élément de corps et ledit bras pour forcer ledit bras à revenir à une position initiale prédéterminée le long dudit plan.

38. Vanne de commande de fluide selon la revendication 24, dans laquelle lesdits orifices de dosage sont disposés autour d'une ligne centrale commune passant globalement perpendiculairement à travers un plan s'étendant globalement parallèlement auxdites surfaces espacées dudit élément de corps et ledit élément de dosage mobile comprend un bras allongé sensiblement rigide situé globalement le long dudit plan, ledit bras étant fixé rigidement, à une extrémité, audit élément de corps par un élément d'articulation flexible, et fixé à son extrémité distale à ladite partie bifurquée dudit élément de dosage mobile, de telle manière que, lorsque ledit élément d'articulation flexible fléchit le long dudit plan, ladite partie bifurquée se déplace transversalement le long desdites surfaces espacées de ladite partie dudit élément de corps.

39. Vanne de commande de fluide selon la revendication 38, dans laquelle lesdits moyens d'actionnement comprennent des moyens électromécaniques connectés activement entre ledit élément de corps et ledit bras pour forcer ledit bras à appliquer des forces de flexion audit élément d'articulation flexible d'une manière forçant ledit élément d'articulation flexible à fléchir le long dudit plan en réponse auxdits signaux de commande.

40. Vanne de commande de fluide selon la revendication 38, dans laquelle ledit élément d'articulation flexible est configuré en tant qu'élément à ressort pour résister à des forces de flexion appliquées sur lui, et pour forcer ledit bras à revenir à une position initiale prédéterminée le long dudit plan à chaque fois que ce telles forces de flexion sont appliquées audit bras.