FR2940672A1 - Moteur hydraulique a pistons radiaux et commande par cylindre - Google Patents

Abstract

Moteur hydraulique (10) à pistons radiaux, avec un bloc-cylindres (12), deux conduits principaux (26,28), un distributeur de fluide (30), une valve de distribution (32) par cylindre, et un système de commande (34) des valves de distribution (32). Le moteur comporte au moins deux moteurs élémentaires, et peut fonctionner dans différents régimes dans lesquels dans chaque moteur élémentaire, chacun des cylindres est relié sur les rampes montantes avec un premier conduit principal et sur les rampes descendantes avec un deuxième conduit principal ; un premier moteur élémentaire étant moteur dans un premier régime, et inactif ou antagoniste dans un deuxième régime, le système de commande pilotant le reste du moteur hydraulique de la même manière dans ces deux régimes. Circuit hydraulique comportant ledit moteur. Procédé de commande d'un tel moteur.

Description

L'invention concerne un moteur hydraulique à pistons radiaux, et un procédé de commande de celui-ci. Plus particulièrement, l'invention vise un moteur hydraulique à pistons radiaux, comportant - un bloc-cylindres, dont chaque cylindre comporte une chambre dans laquelle coulisse un piston - une came, sur laquelle chacun des pistons peut exercer une pression pour engendrer un couple, la came comportant au moins deux lobes, chaque lobe comportant une rampe montante et une rampe descendante , le bloc-cylindres étant monté à rotation relative par rapport à la came ; au moins deux conduits principaux, par lesquels le moteur peut recevoir ou envoyer du fluide ; un distributeur de fluide pour distribuer le fluide depuis lesdits conduits principaux jusqu'aux cylindres, comportant pour chaque cylindre, une valve de distribution apte à relier la chambre du cylindre avec l'un ou l'autre desdits conduits principaux, pour permettre l'entrée ou la sortie de fluide dans ladite chambre ; un système de commande comprenant un capteur de position angulaire relative de la came par rapport au bloc-cylindres, pour la commande des valves de distribution. Les conduits principaux sont habituellement reliés par des conduites de liaison respectivement aux orifices de refoulement et d'admission d'une pompe ou à des accumulateurs fournissant un débit de fluide sous pression au moteur.

Les valves de distribution, prévues pour chacun des cylindres, permettent un contrôle à chaque instant, cylindre par cylindre, de la distribution de fluide dans les cylindres. Un tel moteur hydraulique peut servir par exemple à l'entraînement en translation d'un engin ou à l'entraînement d'un outil porté par un engin. De manière générale, la vitesse requise ce type de moteurs est de plus en plus élevée, en particulier pour assurer de manière rapide le transfert de l'engin entre deux sites d'utilisation de ce dernier, ou bien le transfert de l'outil entre deux positions de travail. Le moteur hydraulique doit donc pouvoir à la fois générer un fort couple, pour pouvoir correctement assurer les fonctions de l'engin ou de l'outil en conditions de travail, et pouvoir présenter une vitesse de sortie élevée, pour les raisons indiquées ci-dessus. Une première solution pour permettre ces différents régimes de fonctionnement, au cas où l'on utilise un moteur de cylindrée constante, consiste à utiliser une pompe apte à délivrer au moteur, soit un très faible débit, soit un très fort débit, en fonction du régime de fonctionnement visé. Cette solution a l'inconvénient qu'elle impose l'utilisation d'une pompe de forte capacité. Une autre solution consiste à utiliser un moteur ayant plusieurs cylindrées de fonctionnement. De préférence dans le cas, le moteur utilisé présente une large plage de cylindrées, ou, de manière équivalente, a un rapport d'ouverture très grand, le rapport d'ouverture étant le rapport entre la plus grande et la plus petite cylindrée du moteur. Un tel moteur peut être alors utilisé avec une plus petite cylindrée très réduite par rapport à la plus grande cylindrée. La plus petite cylindrée est utilisée pour des applications à grande vitesse, et faible couple, par exemple les déplacements de l'engin sur route ; la plus grande cylindrée est utilisée pour le mode 'travail', en assurant un fort couple à faible vitesse de rotation.

Dans un moteur présentant au moins deux cylindrées de fonctionnement assez différentes l'une de l'autre, pour permettre un fonctionnement agréable, et sans à-coups et limiter les variations de débit demandées à la pompe, il est souhaitable que le moteur présente des cylindrées intermédiaires, pour permettre un passage en douceur entre ses différentes cylindrées. Le brevet GB 2 167 138 présente un mode de réalisation d'un tel moteur hydraulique. Le moteur qu'il présente est un moteur du type spécifié en préambule, dans lequel chaque cylindre comporte une valve de distribution, les valves de distribution étant commandées par une unité de commande électronique. Dans ce moteur, la cylindrée est modulée continûment, en limitant à un secteur angulaire donné, la plage dans laquelle les cylindres du moteur sont activés et délivrent un couple (que ce couple soit un couple moteur ou de freinage). Du fait de ce mode de commande, l'inversion de la pression appliquée dans les cylindres a lieu pendant le mouvement de ceux-ci ; aussi, ce changement de pression provoque des pics de pression ou des dépressurisations dans les cylindres, générant des variation de couple et de vitesse sur la sortie du moteur, des vibrations, une usure prématurée de la came, des cylindres et des pistons, et un manque de stabilité. Enfin, les forces appliquées par les différents pistons sur la came ne s'annulent pas mutuellement ; pour cette raison, des efforts substantiels s'exercent dans la structure du moteur, qui diminuent la durée de vie de celui-ci. Un premier objectif de l'invention est de proposer un moteur du type présenté en préambule, présentant plusieurs cylindrées de fonctionnement, mais ne présentant pas les inconvénients précédemment cités d'instabilité, de vibrations et d'importance des efforts s'appliquant sur la structure du moteur lors de son fonctionnement. Cet objectif est atteint grâce au fait que : a) le moteur comporte au moins deux moteurs élémentaires b) le système de commande est apte à piloter les valves de distribution de telle sorte que le moteur comporte une pluralité de régimes, dans lesquels dans chaque moteur élémentaire, chacun des cylindres est mis en relation sur les rampes montantes avec un premier conduit principal et sur les rampes descendantes avec un deuxième conduit principal distinct ou non du premier, les permutations de ces relations ayant lieu au passage du cylindre sensiblement en face d'un point mort haut ou bas de la came, sur la base de l'information fournie par le capteur angulaire ; c) un premier moteur élémentaire est moteur dans un premier desdits régimes du moteur, et inactif ou antagoniste dans un deuxième desdits régimes, le système de commande pilotant le reste du moteur hydraulique de la même manière dans ces premier et deuxième régimes. Un moteur élémentaire d'un moteur hydraulique au sens de l'invention est une partie du moteur capable lorsqu'elle est alimentée seule, de fournir un couple moteur (non nul) à l'organe de sortie du moteur, et cela quelle que soit la position angulaire de cet organe de sortie par rapport à la structure fixe du moteur. De préférence, le couple délivré par le moteur élémentaire est sensiblement indépendant de la position angulaire de l'organe de sortie du moteur par rapport à la structure fixe du moteur. Il s'ensuit qu'un moteur élémentaire, lorsqu'il est alimenté seul, est capable de fournir un travail similaire à celui fourni par le moteur complet, mais avec une vitesse de rotation et un couple différents de ceux du moteur complet, la cylindrée du moteur élémentaire étant différente de celle du moteur complet. En pratique, un moteur élémentaire se caractérise généralement de la manière suivante : Les lobes étant répartis en un ou plusieurs groupes de lobes et les cylindres étant répartis en un ou plusieurs groupes de cylindres, chaque moteur élémentaire est défini par un groupe de cylindres et un groupe de lobes, et comprend ceux des cylindres du groupe de cylindres qui agissent sur les lobes du groupe de lobes, le moteur élémentaire étant du fait de l'agencement du groupe de cylindres et du groupe de lobes qui le définissent, apte à délivrer un couple quelle que soit la position angulaire de la came par rapport au bloc-cylindres. Le terme 'rampe montante' (ou respectivement 'rampe descendante') désigne ici la partie d'un lobe de la came le long de laquelle un piston qui agit sur cette partie sort de (ou respectivement rentre dans) son cylindre. Ainsi dans un moteur selon l'invention, au lieu de faire varier la cylindrée du moteur en limitant l'activation des cylindres par un critère angulaire, on fait varier la cylindrée en activant en mode moteur ou antagoniste, ou en désactivant, un ou plusieurs moteurs élémentaires du moteur hydraulique. Comme le changement de pression dans les cylindres est fait lorsque leurs pistons passent sensiblement en face d'un point mort haut ou bas de la came, l'usure et les vibrations des cylindres sont réduites.

Le fonctionnement et l'intérêt d'un moteur soumis à une telle commande peuvent être mieux compris en analysant le rôle des moteurs élémentaires. On suppose ici par exemple que le moteur conforme à l'invention est alimenté par une pompe. Ainsi, les conduits principaux du moteur sont reliés respectivement aux orifices de refoulement et d'admission de cette pompe qui fournit le fluide au moteur. Ces orifices sont normalement à la haute pression (HP) et à la basse pression (BP) de cette pompe. Le moteur comporte en outre un arbre de sortie, sur lequel chacun des moteurs élémentaires applique un couple.

Dans les régimes du moteur tels que spécifiés précédemment, au moins le premier moteur élémentaire du moteur selon l'invention se trouve dans l'un trois modes de fonctionnement suivants : mode 'moteur' : chaque cylindre du moteur élémentaire, selon qu'il est en face d'une rampe montante ou descendante d'un lobe du moteur élémentaire, est relié via un conduit principal respectivement soit à la haute soit à la basse pression de la pompe le moteur élémentaire délivre un couple de sortie moteur dans un sens d'entrainement souhaité sur l'arbre de sortie du moteur ; mode 'antagoniste' : chaque cylindre du moteur élémentaire, selon qu'il est en face d'une rampe montante ou descendante d'un lobe du moteur élémentaire est relié via un conduit principal, respectivement soit à la basse soit à la haute pression de la pompe ; le moteur élémentaire délivre un couple de sortie appliqué dans le sens opposé au sens d'entrainement souhaité sur l'arbre de sortie du moteur ; mode 'inactif' : chaque cylindre du moteur élémentaire au regard des rampe montante et descendante des lobes du moteur élémentaire reste relié, via les conduits principaux, soit à la haute, soit à la basse pression de la pompe ; le moteur élémentaire délivre ainsi un couple de sortie quasiment nul sur l'arbre de sortie du moteur. Naturellement, dans un moteur selon l'invention, le système de commande est apte à piloter les valves de distribution de manière à opérer au moins un moteur élémentaire, en fonction d'une consigne spécifiant un mode de fonctionnement choisi parmi moteur, antagoniste ou inactif. Le système de commande exploite ainsi une consigne valable pendant toute une durée de fonctionnement du moteur, correspondant à un certain nombre de tours du moteurs, et convertit cette consigne en des commandes élémentaires à relativement haute fréquence, transmises aux valves de distribution pour mettre en relation les chambres des cylindres des moteurs élémentaires pendant les plages temporelles appropriées avec les conduits principaux adéquats. Ainsi par exemple si le premier moteur élémentaire comprend un groupe de cylindres montés à rotation relative par rapport à une came dans un moteur à pistons radiaux, le système de commande commande la commutation des valves de distribution en fonction de la position des cylindres par rapport à la came de manière à ce que le moteur élémentaire délivre effectivement un couple moteur, si le mode de fonctionnement choisi est moteur, un couple de freinage pour le mode de fonctionnement antagoniste, aucun couple si le mode de fonctionnement choisi est inactif. Pour cette commande, le système de commande dispose 5 généralement d'une table donnant en fonction de la position angulaire du bloc-cylindres par rapport à la came, sur 3600, l'état souhaité pour les valves de distribution des cylindres du moteur élémentaire. En général, le système de commande est électronique, de tels systèmes de commande bénéficiant d'une fréquence de fonctionnement 10 élevée et permettant ainsi une commande précise de la commutation des valves de distribution, avec notamment prise en compte d'une avance de phase, etc. Grâce à la possibilité d'activer ou non le premier moteur élémentaire, le moteur hydraulique présente au moins deux cylindrées 15 actives distinctes de fonctionnement, stables du fait de la condition b) précitée. Ces cylindrées sont obtenues à partir de la cylindrée cumulée des moteurs élémentaires autres que le premier moteur élémentaire, soit en ajoutant la cylindrée du premier moteur élémentaire, soit en la retranchant, ou sans rien ajouter ni retrancher si le premier moteur 20 élémentaire est inactivé. Selon le mode de réalisation du moteur selon l'invention, le système de commande est apte à piloter les valves de distribution de manière à faire fonctionner un, deux, ... jusqu'à l'ensemble des moteurs élémentaires, en mode `moteur', `antagoniste', ou `inactif', et cela 25 indépendamment de la commande appliquée aux autres moteurs élémentaires. Avantageusement, du fait des possibilités combinatoires apportées par ce mode de fonctionnement du moteur, et en fonction du nombre de moteurs élémentaires que le système de commande est apte à piloter dans ces trois modes de fonctionnement, fe moteur présente une 30 large gamme de cylindrées. A chaque instant, la cylindrée totale du moteur est égale à la somme des cylindrées des moteurs élémentaires 'moteurs', diminuée de la somme des cylindrées des moteurs élémentaires `antagonistes'. Avantageusement, un moteur comportant n moteurs élémentaires, peut 35 ainsi avoir jusqu'à (3n û 1)/2 cylindrées actives de fonctionnement différentes (selon les cylindrées individuelles de chaque moteur élémentaire), ce qui lui confère une grande souplesse de fonctionnement. On notera enfin que, dans le cadre de l'invention, le moteur peut être exploité, au moins une partie du temps, en tant que moyen de freinage ce qui revient à utiliser le moteur en pompe. De préférence, le système de commande ne commande le moteur que dans des régimes tels que ceux spécifiés précédemment. Dans de tels régimes en effet, pour chaque cylindre du moteur, le changement de position de la valve de distribution qui lui est associée est réalisé lorsque le cylindre passe sensiblement en face d'un point mort haut ou bas de la came (c'est-à-dire, respectivement les points de plus grande sortie ou de plus petite sortie du piston. En ces points la vitesse du piston est sensiblement nulle ; grâce à cela, le changement de pression dans le cylindre se fait en douceur, sans appel de débit dans celui-ci et sans sollicitations mécaniques excessives ; ainsi, des vibrations et une usure prématurée des cylindres et des pistons sont évités. Naturellement, la commande des valves de distribution telle qu'elle est spécifiée par le point c) peut présenter une avance ou un retard de phase peut être appliqué dans la commande, de telle sorte que la 20 commande de changement de position d'une valve peut être temporellement légèrement décalée par rapport au passage du galet au contact du point haut ou du point bas de la came auquel le changement de position de la valve est prévu afin de palier le temps de réponse entre la commande de changement des valves et le complet changement de la 25 valve. Enfin, comme chaque moteur élémentaire est apte à délivrer un couple quelle que soit la position angulaire de la came par rapport au bloc-cylindres, quel que soit le nombre de moteurs élémentaires actifs, c'est-à-dire appliquant un couple sur les organes de sortie du moteur, les 30 efforts transmis par les différents moteurs élémentaires sont continus, au lieu d'être concentrés sur quelques intervalles de temps à chaque tour. Ainsi, lors du fonctionnement les forces transmises au bâti du moteur par les différents moteurs élémentaires sont continues, ce qui contribue à la stabilité du moteur en fonctionnement. Le système de commande peut prendre en compte différentes informations pour élaborer les commandes : D'une part des commandes transmises par le conducteur d'un engin sur lequel est monté le moteur d'autre part, des informations fournies au système de commande par divers capteurs comme des capteurs de débit, de pression, etc. Dans un moteur selon l'invention, le système de commande est conçu pour opérer le moteur en fonction de sa configuration, définie par la répartition en différents moteurs élémentaires. Prenant en compte cette configuration, le système de commande opère le moteur (c'est-à-dire les moteurs élémentaires de celui-ci) dans différents régimes de fonctionnement.

Notamment, les deux configurations particulières suivantes d'un moteur hydraulique peuvent être gérées par le système de commande : Dans un premier mode de réalisation, dans lesdits régimes du moteur, un seul groupe de lobes est défini, de telle sorte que chaque moteur élémentaire inclut tous les lobes de la came. Dans ce cas, les moteurs élémentaires se distinguent les uns des autres, par les cylindres qu'ils regroupent : De tels moteurs élémentaires sont dits des moteurs élémentaires `par cylindres'. Dans un second mode de réalisation, dans lesdits régimes du moteur, un seul groupe de cylindres est défini, de telle sorte que chaque moteur élémentaire inclut tous les cylindres.. Dans ce cas, les moteurs élémentaires se distinguent les uns des autres, par les lobes qu'ils regroupent : De tels moteurs élémentaires sont dits des moteurs élémentaires 'par lobes'. Ces deux modes de réalisation du moteur selon l'invention 25 permettent une simplification de la commande des moteurs élémentaires et donc du système de commande. Dans un mode de réalisation, le moteur est à came interne. Avantageusement, la disposition des cylindres à l'extérieur de la came permet d'aménager un espace suffisant pour les valves de distribution. Le 30 moteur peut toutefois également être à came externe. Dans un mode de réalisation, la came est rotative, et le bloc-cylindres est fixe. Etant donné la relative complexité des cylindres et des valves de distribution qu'ils comportent, cette disposition de la came et du bloc-cylindres augmente la fiabilité du moteur. Dans un mode de réalisation, le premier moteur élémentaire a une cylindrée différente de celle d'un autre moteur élémentaire, mais de préférence voisine de celle-ci. Cet agencement permet de multiplier le nombre de cylindrées du moteur, par rapport au cas où la cylindrée du premier moteur serait égale à celle de chacun des autres moteurs élémentaires. On notera notamment que, lorsque deux moteurs élémentaires ont des cylindrées voisines, s'ils sont utilisés en opposition, c'est-à-dire avec un moteur actif et l'autre antagoniste, ces deux moteurs élémentaires présentent avantageusement un très grand rapport d'ouverture, et cela sans que la plus petite cylindrée d'un moteur élémentaire ne soit particulièrement faible.

Agencer des moteurs élémentaires de manière à ce que leurs cylindrées respectives soient différentes peut se faire de plusieurs manières : en prévoyant des nombres différents de lobes entre les moteurs élémentaires 'par lobes' en prévoyant des nombres différents de cylindres entre les moteurs élémentaires 'par cylindres' en prévoyant des lobes de came de profondeurs différentes entre les moteurs élémentaires 'par lobes' : Ainsi, la course des pistons varie en fonction du lobe sur lequel ils agissent, et la cylindrée associée au lobe varie selon le lobe ; ou en prévoyant des cylindres différents entre des moteurs élémentaires 'par les cylindres', et notamment des cylindres qui pour une même course (un même déplacement entre un point mort haut et un point mort bas de la came), déplacent des volumes de fluide différents : les cylindrées de ces cylindres sont alors par définition différentes. Dans un mode de réalisation de l'invention, le système de commande comporte une table d'activation, qui indique et permet de déterminer les modes de fonctionnement des différents moteurs élémentaires en fonction d'une cylindrée souhaitée, chaque mode de fonctionnement étant choisi parmi moteur, antagoniste ou inactif. La cylindrée totale du circuit est obtenue en ajoutant ou soustrayant les cylindrées respectives des moteurs élémentaires en mode moteur ou antagoniste. Le rôle de la table d'activation peut être mieux compris en considérant par exemple un moteur avec deux sous-moteurs de cylindrées respectives Cyli et CyI2. Le nombre de cylindrées du moteur est présenté par la table d'activation suivante : Sous-moteur 1 Sous-moteur 2 Cylindrée RM 1 RD 1 RM 2 RD 2 0 0 Inactif BP 0 0 Inactif BP 0 O Inactif BP 1 1 Inactif HP 0 1 1 Inactif HP 0 0 Inactif BP 0 1 1 Inactif HP 1 1 Inactif HP 0 1 0 Moteur 1 0 Moteur C 11 +C 2 1 0 Moteur 0 0 Inactif BP C 1 1 0 Moteur 1 1 Inactif HP C 11 0 0 Inactif BP 1 0 Moteur C 12 1 1 Inactif HP 1 0 Moteur C I2 0 Moteur 0 1 Antagoniste C 11-C 12 OMAntagoniste OMAntagoniste MRZEI OMAntagoniste 0 O Inactif BP !MIR 0 1 Antagoniste Inactif HP -C 11 0 0 Inactif BP 0 1 Antagoniste -C 12 1 1 Inactif HP 1 Antagoniste -C 12 0 1 Antagoniste 0 Moteur -Cyll+CyI2 dans laquelle : - les rampes montantes et les rampes descendantes du premier et du deuxième sous-moteur sont notées respectivement RM1, RD1 et RM2, RD2 ; 10 - il est indiqué 1 lorsqu'une rampe d'un lobe de la came est reliée au conduit principal à haute pression, et 0 lorsqu'elle est reliée au conduit principal à basse pression ; - il est indiqué Inactif BP ou Inactif HP respectivement pour un moteur élémentaire dont les rampes montantes et descendantes de ses différents 15 lobes sont reliées au circuit principal à la basse pression (0) ou à la haute pression (1). Le moteur présente ainsi quatre cylindrées différentes, réversibles, et symétriques, ainsi que différents modes d'inactivation. Cette table d'activation fait apparaître que chaque moteur élémentaire peut être placé 20 dans l'un ou l'autre des modes de fonctionnement prévus (moteur, antagoniste, inactif haute pression (HP) ou inactif basse pression (BP), dont résulte la cylindrée totale du moteur dans le mode de fonctionnement choisi. Par ailleurs, dans le moteur selon l'invention, la commande des valves de distribution est choisie de préférence de manière à exploiter les différentes cylindrées du moteur afin d'optimiser la gestion du moteur, en fonction du comportement désiré, en termes notamment de vitesse de rotation, de débit de fluide consommé, de couple délivré, etc. Cette optimisation de la commande est favorisée par les différents perfectionnements suivants : Dans un mode de réalisation, le système de commande est apte à opérer automatiquement une pluralité de changements de cylindrée suivant un ordre prédéfini. Par exemple, un mode de fonctionnement du moteur que l'on souhaite atteindre (vitesse, cylindrée, etc.) peut être donné comme consigne au système de commande du moteur ; celui-ci détermine alors la séquence des cylindrées à mettre en oeuvre pour mettre le moteur dans le mode de fonctionnement souhaité. En particulier, dans un mode de réalisation, le système de commande est apte à piloter les valves de distribution de manière à ajuster progressivement la cylindrée en fonction au moins d'une vitesse de rotation du moteur et d'une consigne transmise au moteur, notamment une consigne de vitesse, en passant par au moins une cylindrée intermédiaire entre la cylindrée en cours et la cylindrée correspondant à la vitesse requise. En particulier, dans un mode de réalisation, le système de commande est apte à opérer automatiquement une pluralité de changements de cylindrée suivant un ordre prédéfini, en fonction au moins d'une vitesse de rotation du moteur et d'une consigne de vitesse ou d'accélération transmise au moteur. Par exemple, pour augmenter progressivement la vitesse, alors que le couple d'entrainement requis diminue, le système de commande diminue progressivement la cylindrée du moteur en faisant fonctionner celui-ci successivement dans des cylindrées de plus en plus petites. De préférence, le système de commande comprend dans ce but une table ordonnée des différentes cylindrées et des modes de fonctionnement associés des différents moteurs élémentaires.

Dans un mode de réalisation, le système de commande fait varier sensiblement simultanément un débit fourni à un moteur élémentaire et la cylindrée, afin de maintenir constante la vitesse de ce moteur élémentaire. Avantageusement, dans les modes de réalisation précédemment cités qui permettent certains changements automatiques de cylindrée, le conducteur de l'engin est déchargé d'opérations de sélection de la cylindrée, qui sont prises en charge de manière partiellement automatique par le système de commande. Dans un mode de réalisation, dans l'un desdits régimes du moteur, le système de commande est apte à piloter les valves de distribution, de telle sorte que deux moteurs élémentaires exercent des couples de sens opposés. En d'autres termes, un de ces moteurs élémentaire est en mode moteur, alors que l'autre est en mode antagoniste. La cylindrée apparente de l'ensemble constitué par ces deux moteurs élémentaires est égale à la différence de leurs cylindrées respectives. Si les moteurs élémentaires ont des cylindrées proches, la cylindrée résultante est donc très faible. Cela permet donc, avantageusement, de réaliser de manière simple un moteur ayant un très grand rapport d'ouverture. Par exemple, on peut concevoir un moteur dont la plus grande des deux cylindrées n'excède pas 1,5 fois la plus petite. Cet agencement permet d'obtenir un très grand rapport d'ouverture du moteur. Si la plus grande cylindrée vaut par exemple 1,5 x C, ou C est la plus petite cylindrée, le rapport d'ouverture vaut (1,5C + C)/(1,5C - C), soit 5. Dans un mode de réalisation, dans ledit régime du moteur, les moteurs élémentaires sont homocinétiques. De tels moteurs élémentaires se caractérisent par le fait qu'un débit de pompe constant entraîne une vitesse de rotation constante pour toutes positions angulaire entre la came et le bloc-cylindres. L'utilisation de moteurs élémentaires homocinétiques apporte au moteur une stabilité de fonctionnement et une durée de vie accrues. Ces propriétés sont particulièrement importantes pour des moteurs de faibles vitesses telles que le moteur d'entrainement des roues, sur un engin. D'autre part, un moteur selon l'invention peut être piloté dans un régime dans lequel un au moins moteur élémentaire est en mode inactif. 35 Ce mode de fonctionnement peut être optimisé de la manière suivante Dans un mode de réalisation, le distributeur de fluide comporte, pour au moins un moteur élémentaire, des moyens d'inactivation aptes à relier ce dernier de manière continue au conduit principal ayant une pression choisie parmi la plus basse pression et la plus haute pression des conduits principaux. Avantageusement, comme le moteur élémentaire est relié au conduit principal de plus basse pression, le couple résiduel proportionnel à la pression, qu'il engendre quoique très faible, est minimisé grâce au fait que la pression de fluide est minimale dans les cylindres du moteur élémentaire.

Le sélecteur peut être réalisé de différentes manières. Dans un mode de réalisation, les moyens d'inactivation comportent des moyens de détection du sens de rotation du moteur, ladite pression choisie étant sélectionnée en fonction du sens de rotation du moteur et du sens d'une commande de vitesse ou d'accélération appliquée au moteur.

En effet, connaissant le sens de rotation du moteur, et le sens de commande (de vitesse ou d'accélération), le système de commande peut en déduire le sens du débit de fluide traversant le moteur et ainsi, déterminer celui des conduits principaux du circuit avec lequel il est opportun de relier le ou les moteurs élémentaires inactifs.

Avantageusement avec cette solution technique pour la sélection de la plus basse pression, le moteur ne nécessite pas de capteur de pression. Dans un mode de réalisation, les moyens d'inactivation comportent un détecteur, apte à détecter le conduit principal à la plus basse des pressions parmi les conduits principaux. Par exemple, les moyens d'inactivation comportent des capteurs de pression dans les deux conduits principaux, pour détecter la plus basse des pressions dans ces circuits afin de maximiser le rendement du moteur dans les phases moteur et les phases de freinage du moteur. Par ailleurs, selon un mode de réalisation, le passage en mode inactif du premier moteur élémentaire, dans le deuxième régime du moteur cité précédemment, peut être réalisé grâce au fait qu'au moins pour un moteur élémentaire, les pistons sont aptes à être rétractés, de telle sorte qu'ils sont dégagés de la came. Grâce à cela, les pistons ù ou les cylindres dans lequel ils se trouvent ù ne génèrent plus de couple de freinage, et le rendement s'en trouve largement amélioré. Ce mode de réalisation nécessite habituellement, pour les cylindres concernés, un type de valve particulier avec au moins 3 positions. On notera qu'il peut n'y avoir, dans le moteur élémentaire concerné, qu'un seul piston (et cylindre). Dans un mode de réalisation, dans lesdits régimes du moteur, le système de commande est apte à piloter les valves de distribution, de manière à inverser le sens de rotation d'un organe de sortie du moteur sans inverser le sens d'entrée et de sortie du fluide dans le moteur. Par exemple, le système de commande pilote les valves de distribution de telle sorte que la somme des cylindrées des moteurs élémentaires pilotés en mode antagoniste, initialement inférieure, devienne supérieure à la somme des cylindrées des moteurs élémentaires pilotés en mode moteur, ce qui provoque l'inversion du sens de rotation d'un organe de sortie du moteur. Comme on peut le comprendre, cette inversion du sens de rotation du moteur se fait sans inverser le sens du débit de fluide entraîné par la pompe. Avantageusement, il est ainsi possible d'utiliser une pompe simple, et le recours à une pompe à inversion de débit n'est pas nécessaire. De manière analogue, dans un mode de réalisation, dans lesdits régimes du moteur, le système de commande est apte à piloter les valves de distribution de manière à maintenir le sens de rotation d'un organe de sortie du moteur constant, au cours d'une inversion du sens d'entrée et de sortie du fluide à travers le moteur. Un tel fonctionnement est surtout utile lorsque le moteur est alimenté par des accumulateurs de pression, avec lesquels le sens du fluide est davantage susceptible de changer ou d'être soudainement inversé qu'avec une pompe. Dans un mode de réalisation, au moins une valve de distribution est une valve comportant au moins deux positions et au moins trois orifices, un premier orifice relié à une chambre d'un cylindre, un deuxième et un troisième orifices reliés respectivement à deux conduits principaux du moteur; la valve présentant une première position dans laquelle elle relie la chambre du cylindre à un premier conduit principal, et une deuxième position dans laquelle elle relie ladite chambre à un autre conduit principal. Dans certains cas, la valve de distribution peut en outre présenter d'autres positions, par exemple des positions dans lesquelles elle relie la chambre du cylindre non pas à des conduits principaux reliés à la pompe, mais par exemple à des conduits principaux reliés à des accumulateurs de pression. Un moteur selon l'invention peut en outre recevoir différents perfectionnements permettant d'optimiser le volume qu'il occupe : Selon un premier mode de réalisation, dans le moteur hydraulique, le distributeur de fluide est disposé sensiblement au même niveau de l'axe de rotation que le bloc-cylindres. Grâce à cet agencement, il n'y a pas de place consommée par une glace de distribution, et ainsi la longueur du moteur le long de l'axe de rotation est minimisée.

Selon un second mode de réalisation, le moteur hydraulique comporte un arbre à l'intérieur duquel passe au moins une conduite permettant de transmettre un fluide ou des informations à un organe entraîné par le moteur. Cette conduite peut servir notamment à alimenter en fluide, liquide ou gazeux, ou peut contenir un câble électrique ou une fibre optique, pour un organe entraîné par le moteur. Dans certains modes de réalisation, l'arbre peut être creux, permettant d'obtenir un moteur de grand diamètre, mais de poids relativement réduit. L'invention concerne également un circuit hydraulique comportant au moins un premier moteur hydraulique tel que défini précédemment, attelé à un premier organe de déplacement d'un engin ; au moins un deuxième moteur, attelé à un deuxième organe de déplacement de l'engin; le système de commande du premier moteur étant apte à commander une rotation du premier moteur et ainsi, du premier organe de déplacement, à une vitesse différente ou de sens opposé à celle du deuxième organe de déplacement. Le fait que les organes de déplacement soient entraînés à des vitesses différentes, voire de sens opposés, conduit le véhicule à tourner. Si les organes de déplacement sont simplement entraînés à des vitesses différentes, le véhicule suit une courbe s'ils sont entraînés en sens inverse, le véhicule tourne sur place. Ces possibilités sont particulièrement avantageuses pour les engins ou véhicules disposant d'un espace réduit pour les manoeuvres, comme par exemple certains engins agricoles. L'utilisation de ces moteurs permet également d'effectuer un système d'anti-patinage en réduisant la cylindrée d'un moteur (voire l'annuler) en cas de vitesse trop importante de la roue par rapport aux autres roues du véhicule.

L'invention concerne enfin un circuit hydraulique comportant au moins un moteur hydraulique tel que défini précédemment, et au moins deux accumulateurs de pression, reliés à deux conduits principaux du moteur. Avantageusement, les deux accumulateurs de pression peuvent être utilisés pour stocker de l'énergie sous forme de pression de fluide, pendant les phases de freinage, et pour fournir un travail moteur, pendant les phases motrices. Le mode inversion décrit précédemment permet alors en gardant le même sens de rotation d'inverser le débit du moteur afin d'être alimenter par la réserve d'énergie en mode accélération et de remplir cette même réserve en mode freinage. Ils permettent aussi un découplage entre le fonctionnement de la source de fluide sous pression alimentant le moteur, et le fonctionnement du moteur lui-même. Le nombre de cylindrée important de ce moteur permet également de choisir le couple (moteur ou frein) à appliquer sur l'arbre du moteur. Il est également possible sans ajout de valve supplémentaire de désactiver totalement le moteur en désactivant (passage en mode inactif) l'ensemble des moteurs élémentaires. Deux modes de réalisation sont plus particulièrement envisageables pour un tel circuit hydraulique : Dans un premier mode de réalisation, ledit au moins un moteur comporte un sélecteur interposé sur les conduits principaux, et présentant au moins deux positions, une première position qui permet de relier le moteur à la pompe, et une deuxième position qui permet de relier le moteur aux accumulateurs de pression. Dans ce circuit, les accumulateurs de pression sont prévus pour pouvoir se substituer, temporairement ou en permanence, à la pompe ou à la source de fluide sous pression fournissant au moteur l'énergie qui lui permet de fonctionner. Dans un deuxième mode de réalisation, le circuit hydraulique comporte au moins un moteur tel que défini précédemment, et au moins 30 deux accumulateurs de pression, reliés à deux conduits principaux du moteur le moteur comportant : - deux premiers conduits principaux reliés aux deux accumulateurs de pression ; - deux deuxièmes conduits principaux, reliés aux orifices principaux d'une 35 une source de fluide sous pression autre que lesdits accumulateurs de pression, par exemple une pompe - un premier groupe d'au moins un moteur élémentaire, dont les valves de distribution sont aptes à relier les cylindres dudit au moins un moteur élémentaire du groupe avec lesdits premiers conduits principaux - un deuxième groupe d'au moins un moteur élémentaire, dont les valves de distribution sont aptes à relier les cylindres du au moins un moteur élémentaire du groupe avec lesdits deuxièmes conduits principaux. En général, ce mode de réalisation est utilisé lorsque les moteurs élémentaires sont des moteurs élémentaires par cylindre . En effet dans ce cas, dans le moteur, les cylindres de moteurs élémentaires formant un premier groupe sont reliés à des conduits principaux qui sont reliés à la pompe, alors que les cylindres des moteurs élémentaires restants sont reliés à des conduits principaux reliés à des accumulateurs de pression. L'invention vise enfin un procédé de commande d'un moteur hydraulique à pistons radiaux, ledit moteur comportant - un bloc-cylindres dont chaque cylindre comporte une chambre dans laquelle coulisse un piston ; - une came, sur laquelle chacun des pistons peut exercer une pression pour engendrer un couple, la came comportant au moins deux lobes, chaque lobe comportant une rampe montante et une rampe descendante , le bloc-cylindres étant monté à rotation relative par rapport à la came ; au moins deux conduits principaux, par lesquels le moteur peut recevoir ou envoyer du fluide un distributeur de fluide pour distribuer le fluide depuis lesdits conduits principaux jusqu'aux cylindres, comportant pour chaque cylindre, une valve de distribution apte à relier la chambre du cylindre avec l'un ou l'autre desdits conduits principaux, pour permettre l'entrée ou la sortie de fluide dans ladite chambre ; un système de commande comprenant un capteur de position angulaire relative de la came par rapport au bloc-cylindres, pour la commande des valves de distribution ; qui permette d'obtenir plusieurs cylindrées de fonctionnement, mais sans présenter pas les inconvénients précédemment cités d'instabilité, de vibrations et d'importance des efforts s'appliquant sur la structure du moteur lors de son fonctionnement.

Cet objectif est atteint grâce au fait que suivant le procédé, le moteur comportant au moins deux moteurs élémentaires, on pilote le moteur dans au moins un premier et un deuxième régimes de fonctionnement au moyen des valves de distribution dans chacun desdits régimes, dans chaque moteur élémentaire, chacun des cylindres est mis en relation sur les rampes montantes avec un premier conduit principal et sur les rampes descendantes avec un deuxième conduit principal distinct ou non du premier, et les permutations de ces relations ont lieu au passage du cylindre sensiblement en face d'un point mort haut ou bas de la came, sur la base de l'information fournie par le capteur angulaire ; dans le premier régime, un premier moteur élémentaire est moteur ; et dans le deuxième régime, le premier moteur élémentaire est inactif ou antagoniste ; le système de commande pilotant le reste du moteur hydraulique de la même manière dans ces premier et deuxième régimes. L'invention sera bien comprise et ses avantages apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui suit, de modes de réalisation représentés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins annexés, sur lesquels : - les figures 1 et 2 sont des vues schématiques de la structure d'un moteur hydraulique selon l'invention, respectivement en coupe axiale et en coupe longitudinale améliorer la représentation des blocs valves de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en coupe axiale partielle du moteur de la figure 1, faisant apparaître une première répartition des lobes et des cylindres, qui associée à un premier type de commande du fonctionnement du moteur 10, constitue un premier mode de réalisation de l'invention, dans lequel les moteurs élémentaires sont dits 'moteurs élémentaires par cylindres' ; - la figure 4 est une vue en coupe axiale partielle du moteur de la figure 1, faisant apparaître une deuxième répartition des lobes et des cylindres, qui associée à un deuxième type de commande du fonctionnement du moteur 10, constitue un deuxième mode de réalisation de l'invention, dans lequel les moteurs élémentaires sont dits `moteurs élémentaires par lobes ' ; - la figure 5 est une vue schématique d'une valve de distribution d'un moteur selon l'invention ; - les figures 6A, 6B et 6C sont des vues schématiques, en coupe axiale, d'un moteur hydraulique selon l'invention, comportant deux accumulateurs de pression ; moteur dans lequel les moteurs élémentaires sont exploités respectivement en mode moteur, en mode inactif, et en mode antagoniste - les figures 7A et 7B sont des vues schématiques de circuits hydrauliques comportant un moteur selon l'invention attelé à une roue distincte et alimenté par des accumulateurs de pression ; et - les figures 8A à 8E sont des vues schématiques d'un circuit hydraulique 10 comportant quatre moteurs selon l'invention, exploités dans différentes configurations de fonctionnement. En faisant référence aux figures 1 à 4, un moteur hydraulique 10 selon l'invention va maintenant être décrit. Le moteur 10 comporte un carter externe 15 en trois parties, une 15 partie de maintien 11, un bloc-cylindres 12, un couvercle 13. Ces trois parties sont fixées les unes aux autres par des vis 7. La partie de maintien 11 comporte des perçages de fixation 9, qui permettent la fixation du moteur 10 sur le bâti (non représenté) de l'engin sur lequel le moteur 10 est fixé. 20 Le couvercle 13 ferme la chambre intérieure 8 du moteur 10, dans laquelle a lieu la rotation de la came 20 et de l'arbre 24 par rapport au reste du moteur. Le bloc-cylindres 12 comprend neuf cylindres 14, repérés individuellement par les références 14A à 141. Chaque cylindre 14 25 comporte une chambre 16 dans laquelle coulisse un piston 18. Le bloc-cylindres 12 est monté à rotation relative par rapport à la came 20. La came 20 est montée sur un arbre central 24 du moteur, qui définit l'axe de rotation X du moteur. La solidarisation de ces deux éléments est assurée par des cannelures 21 qui permettent l'engrenage de 30 la came 20 sur la périphérie externe de l'arbre 24. L'arbre 24 est un arbre en deux parties 24A et 24B, fixées par une vis 23 disposée suivant l'axe de rotation X. L'arbre 24 est maintenu par rapport au carter 15 du moteur au moyen de deux paliers à roulements coniques 19, disposés entre l'arbre 24 et la partie de maintien 11 du carter 15.

L'extrémité de l'arbre 24 disposée du côté de la partie de maintien 11 est formée en une bride 25. Celle-ci comporte des perçages de fixation 27 et sert à fixer un organe entraîné par le moteur 10, qui peut être une roue, un outil, etc, non représenté.

A son extrémité radialement intérieure, chaque piston 18 comporte un galet 22 prévu pour transmettre une force sur la came 20. La résultante des forces exercées par les pistons engendre un couple, transmis par les pistons 18 à l'arbre 24 du moteur. Le moteur 10 est alimenté en fluide par deux conduits principaux 10 26 et 28, par lesquels le moteur reçoit ou envoie du fluide. Le moteur 10 comporte en outre un distributeur de fluide 30, comportant pour chaque cylindre, une valve de distribution 32 apte à relier la chambre 16 du cylindre avec l'un ou l'autre desdits conduits principaux, pour permettre l'entrée ou la sortie de fluide dans ladite 15 chambre. Les valves de distribution sont disposées sur la périphérie externe du bloc-cylindres 12. Aussi, le distributeur de fluide 30 est disposé axialement sensiblement au même niveau que le bloc-cylindres, et le moteur 10 présente ainsi une remarquable compacité dans le sens axial. 20 La commande des valves de distribution 32 est assurée par un système de commande 34 constitué essentiellement par un calculateur électronique. Ce système de commande 34 transmet les commandes aux valves de distribution 32 au moyen d'un réseau 37, filaire ou non. Pour permettre au système de commande 34 de piloter les 25 différentes valves de distribution 32, de manière adaptée en fonction de la position de la came 20, le moteur comporte également un capteur d'angle 35, en tant que moyen de détection de la position relative de la came 20 par rapport au bloc-cylindres 12 et ainsi, du sens de rotation du moteur 10. 30 Le distributeur de fluide 30 de valves de distribution comporte en outre un détecteur pour détecter le circuit principal de plus basse pression, constitué principalement par deux capteurs de pression 39, qui font l'acquisition de la pression dans les conduits principaux 26 et 28, associés au système de commande 34, auquel ils transmettent les valeurs 35 de pression mesurées. Sur la base de ces mesures de pression, le système de commande 34 est à chaque instant apte à déterminer lequel des circuits 26 ou 28 est à la plus basse pression. Le détecteur du circuit principal à la plus basse pression ainsi constitué permet ainsi de rendre inactifs certains moteurs élémentaires en les reliant au circuit principal de plus basse pression, minimisant ainsi le couple de freinage résiduel induit par ces moteurs élémentaires. La came 20 est une came interne, disposée à l'intérieur du bloc-cylindres 12, et comporte six lobes 36, chaque lobe comportant une rampe descendante 36' et une rampe montante 36", pour le sens de rotation indiqué par la flèche A.

Le moteur 10 peut être exploité dans différents régimes de fonctionnement. Ces régimes de fonctionnement du moteur 10 sont prévus pour un regroupement spécifique de lobes et de cylindres, définissant des moteurs élémentaires. Prenant en compte ces moteurs élémentaires, dans les différents régimes de fonctionnement prévus, le système de commande 34 émet des commandes de telle sorte que dans chaque moteur élémentaire, les cylindres agissant sur des rampes montantes d'un groupe de lobes sont mis en relation avec un premier conduit principal, et ceux agissant sur des rampes descendante sont mis en relation avec un deuxième conduit principal, distinct ou non du premier, les commutations des valves de distribution ayant lieu lors du passage des cylindres sensiblement en face d'un point mort haut ou bas de la came 20. Un même moteur 10 peut être exploité suivant plusieurs configurations de ses moteurs élémentaires.

Ainsi, deux répartitions différentes de moteurs élémentaires, dites respectivement 'par lobes' et 'par cylindres', sont présentées respectivement par les figures 3 et 4. Chacune de ces répartitions constitue un mode de réalisation de l'invention. Pour faciliter la compréhension, sur les figures 3 et 4, seule la partie 30 intérieure du carter du moteur 10 est représentée. Une première configuration des moteurs élémentaires du moteur 10 est présentée en figure 3. Dans ce mode de réalisation de l'invention, les lobes sont répartis en un seul groupe 46 de lobes. Les cylindres sont répartis en trois groupes de cylindres 60, 62, 64, comportant 35 respectivement les cylindres 14A, 14E, 14F 14B, 14C, 14G 14D, 14H et 141 du moteur 10 (Sur la figure 3, chaque groupe est identifié par un type de hachures du piston). Prenant en compte la présence d'un seul groupe 46 de lobes, et de trois groupes 60, 62, 64 de cylindres, le moteur comporte trois moteurs élémentaires 70 72, 74. Dans cet exemple, chaque moteur élémentaire est défini par un groupe de cylindres, quelle que soient les positions de ceux-ci par rapport aux lobes du moteur. Dans ce mode de réalisation, le système de commande 34 est prévu pour piloter les valves de distribution de telle sorte que, en régime établi, dans chaque moteur élémentaire 70, 72, 74, les cylindres agissant sur des rampes montantes sont mis en relation avec un premier conduit principal (26 ou 28) ; et ceux agissant sur des rampes descendante sont mis en relation avec un deuxième conduit principal (26 ou 28). Par exemple, si le moteur élémentaire (ou groupe de cylindres) est actif, les cylindres agissant sur des rampes montantes sont mis en relation avec le conduit principal à plus haute pression, alors que les cylindres agissant sur des rampes descendante sont mis en relation avec le conduit principal à plus basse pression. Une deuxième répartition des moteurs élémentaires du moteur 10 est présentée en figure 4. Dans ce deuxième mode de réalisation de l'invention, les lobes sont répartis en trois groupes 40, 42, 44 de lobes complémentaires. Chacun de ces groupes 40, 42, 44 comporte respectivement deux lobes 40A et 40B, 42A et 42B, 44A et 44B. Chacun de ces groupes 40, 42, 44 est axisymétrique et présente une symétrie d'ordre 2 par rapport à l'axe de rotation X. D'autre part, les cylindres sont répartis en un seul groupe de cylindres, comportant l'ensemble des neuf cylindres 14A-14I du moteur 10. Prenant en compte la présence de trois groupes de lobes, et d'un groupe de cylindres, le moteur comporte trois moteurs élémentaires 50 52, 54, Dans cet exemple, chaque moteur élémentaire est défini par l'ensemble des cylindres agissant sur les lobes du groupe de lobes affecté au moteur élémentaire. Ainsi, le moteur élémentaire 50 comporte les lobes 40A et 40B, le groupe 52 les lobes 42A et 42B, le groupe 54 les lobes 44A et 44B. Dans la position des cylindres représentée en figure 4, le moteur élémentaire 50 comporte les cylindres 14A, 14E, 14F le moteur élémentaire 52 comporte les cylindres 14B, 14C, 14G ; le moteur élémentaire 54 comporte les cylindres 14D, 14H, 141. Naturellement, l'affectation des cylindres aux différents moteurs élémentaires varie en fonction du temps.

Dans ce mode de réalisation, le système de commande 34 est apte à piloter les valves de distribution de telle sorte que, dans chaque moteur élémentaire 50, 52, 54, les cylindres agissant sur des rampes montantes d'un groupe de lobes sont mis en relation avec un premier conduit principal (26 ou 28) ; et ceux agissant sur des rampes descendante sont mis en relation avec un deuxième conduit principal (26 ou 28), distinct ou non du premier. Par exemple, dans la configuration où seul le moteur élémentaire 50 est actif, les cylindres agissant sur des rampes montantes du groupe de lobes 40A et 40B sont mis en relation avec un premier conduit principal (26 ou 28) ; et ceux agissant sur des rampes descendante sont mis en relation avec un deuxième conduit principal (26 ou 28), distinct ou non du premier. Inversement, tous les autres cylindres agissant sur les rampes des autres lobes 42A et 42B, 44A et44B sont mis en relation avec le même conduit principal (avantageusement celui à la plus basse pression) de manière à rendre inactifs les autres moteurs élémentaires 52 et 54. Dans les deux modes de réalisation présentés, illustrés par les figures 3 et 4 respectivement, les différents moteurs élémentaires sont homocinétiques, et présentent des cylindrées égales. On notera que d'autres modes de réalisation peuvent être réalisés sur la base du moteur tel qu'illustré par les figures 3 ou 4. Ces modes de réalisation sont obtenus sur la base du premier et respectivement du deuxième mode de réalisation, par exemple simplement en considérant que deux des moteurs élémentaires n'en font qu'un, et en excluant tous les modes de commandes des valves de distribution, incompatibles avec ce principe. Dans les modes de fonctionnement restants, le moteur apparaît comme un moteur comprenant deux moteurs élémentaires, dont les cylindrées respectives sont différentes et sont, par exemple, dans un rapport 1/3 et 2/3. La figure 5 est une vue schématique, présentant la structure d'une valve de distribution 132 utilisable dans un moteur selon l'invention.

La valve de distribution 132 comporte trois orifices B, C, D, qui sont : un premier orifice B relié à une chambre 116 d'un cylindre 114, un deuxième et un troisième orifices C et D reliés à deux conduits principaux du moteur 126 et 128.

Dans une première position I, la valve 132 relie la chambre 116 du cylindre 114 au conduit principal 126 ; dans une deuxième position II, elle relie la chambre 116 à l'autre conduit principal 128. La valve 132 est une électrovalve, dont les déplacements sont commandés par une unité de commande électronique (par exemple, le système de commande 34). Elle comporte un tiroir 134 actionné par un actionneur électrique 136. De manière alternative, il est possible d'utiliser comme valve de distribution une valve comportant un tiroir, mais actionné par la pression régnant dans une chambre de commande hydraulique, et non par un actionneur électrique.

De manière générale, la valve de distribution peut présenter un moyen de rappel et un ou deux moyens de pilotage, lui permettant de rester dans deux positions stables, correspondant à la mise en relation de la chambre d'un cylindre, avec respectivement l'un ou l'autre des conduits principaux du moteur (qui sont en général au nombre de deux, un pour l'alimentation, à haute pression, l'autre pour l'échappement, à basse pression). La valve 132 représentée sur la figure 5 présente une troisième position III, servant à l'inactivation du cylindre en position rentrée. Dans la position III, la valve 132 isole les conduits principaux 126 et 128 de la chambre 116. Cette troisième position peut être utilisée par exemple lorsque le piston peut être rétracté dans la chambre du cylindre, dans une position dans laquelle il n'entre plus en contact avec la came. Après avoir détaillé des modes de réalisation d'un moteur hydraulique conforme à l'invention, l'intégration de celui-ci dans différents 30 circuits hydrauliques va maintenant être présentée. Différents agencements sont possibles pour réaliser un circuit hydraulique comportant un moteur selon l'invention, et en particulier, en associant ce moteur à des accumulateurs de pression, pour son alimentation et son échappement, 35 Un exemple de circuit hydraulique 200 est présenté sur les figures 6A à 6C. Dans ce circuit, l'ensemble des moteurs élémentaires d'un même moteur 10 sont reliés par des conduits principaux 26 et 28 communs à tous les cylindres, respectivement à deux accumulateurs 202 et 204. Le circuit hydraulique 200 comporte principalement un moteur 10 identique à celui présenté en relation avec les figures 1 à 4, un accumulateur BP de pression à basse pression 202, et un accumulateur HP de pression à haute pression 204. Ces deux accumulateurs de pression sont des capacités, aptes à recevoir une quantité de fluide hydraulique dans une chambre et possédant une seconde chambre gazeuse de pression identique. La pression dans la chambre gazeuse varie en fonction du taux de remplissage en fluide de l'accumulateur de pression. Les accumulateurs de pression 202 et 204 sont reliés respectivement aux conduits principaux 26 et 28 du moteur 10, prévus pour l'échange de fluide des conduits principaux. Les différents modes de fonctionnement du circuit hydraulique 200 15 sont illustrés par les figures 6A, 6B et 6C : En mode moteur (figure 6A), le moteur 10 est alimenté par l'accumulateur HP 204, et son échappement est dirigé vers l'accumulateur BP 202. Le fonctionnement du moteur réduit progressivement la pression dans l'accumulateur HP 204, et l'augmente dans l'accumulateur BP 202. 20 En mode freinage (figure 6C), le moteur 10 est alimenté par l'accumulateur BP 202, et son échappement est dirigé vers l'accumulateur HP 204. A l'inverse du mode moteur, le mode freinage permet de faire remonter la pression dans l'accumulateur HP, tout en réduisant la pression dans l'accumulateur BP. 25 En mode inactif (figure 6C), l'alimentation et l'échappement du moteur 10 sont reliés au même conduit principal, de préférence le conduit à basse pression. Le moteur 10 ne produit quasiment aucun couple, si ce n'est un faible couple de retenue. Lorsque le moteur 10 est le moteur d'entrainement d'organes de 30 déplacement d'un engin, on notera que les trois modes précédents peuvent être mis en oeuvre, que l'engin soit en marche avant ou en marche arrière, en transmettant une commande aux valves de distribution dans le sens approprié. En fonction de la pression dans les accumulateurs, et de la 35 cylindrée choisie pour le moteur 10, différents couples peuvent être délivrés par le moteur 10 du circuit hydraulique 200. En particulier la cylindrée du moteur 10 peut être adaptée à la pression variable des accumulateurs pour conserver un couple sensiblement constant de manière par exemple à conserver une accélération sensiblement constante sur un véhicule.

En faisant référence aux figures 7A et 7B, un circuit hydraulique 500 selon l'invention, dans un mode de réalisation différent du circuit hydraulique 200 des figures 6A à 6C, va maintenant être présenté dans deux modes de fonctionnement. Le circuit hydraulique 500 comporte une pompe hydraulique 502 à débit variable un moteur hydraulique 504 avec deux moteurs élémentaires 506 et 508 ; deux accumulateurs de pression 510 et 512, respectivement à haute et à basse pression. Les orifices principaux de la pompe 502 sont reliés par un conduit principal 514 aux orifices d'alimentation et d'échappement du moteur élémentaire 506. Les orifices de communication des accumulateurs 510 et 512 sont reliés par un autre conduit principal 516 au moteur élémentaire 508. Le moteur 504 comporte en outre quatre valves de distribution non représentées, interposées respectivement sur les conduites d'alimentation et d'échappement en fluide des deux moteurs élémentaires 506 et 508.

Le moteur 504 comporte un arbre de sortie 518, auquel les deux moteurs élémentaires 506 et 508 fournissent un couple ; cet arbre 518 est attelé à une roue 520. Le fonctionnement de ce circuit hydraulique, et notamment les rôles respectifs des deux moteurs élémentaires 506 et 508, qui sont alimentés 25 en fluide par des sources de fluide sous pression différentes, est illustré par les figures 7A et 7B. La figure 7A illustre le fonctionnement en marche avant du moteur, dans un mode de fonctionnement avec restitution de l'énergie stockée dans les accumulateurs de pression. 30 Le moteur élémentaire 508, sous l'effet de la pression du fluide délivré par l'accumulateur de pression 510, qui traverse le moteur élémentaire 508 avant de rejoindre l'autre accumulateur de pression 512 transmet un premier couple sur l'arbre 518. De manière classique, le moteur élémentaire 506, sous l'effet du débit de fluide injecté par la 35 pompe 502, applique un deuxième couple à l'arbre 518. Suivant les pressions établies dans le circuit 514 aux orifices d'alimentation et d'échappement du moteur élémentaire 506, ce deuxième couple peut s'ajouter ou se retrancher au premier couple du moteur élémentaire 508 pour obtenir le couple désiré sur la roue 520. La figure 7B présente une situation inverse, de stockage d'énergie.

Le moteur élémentaire 508 renvoie du fluide sous pression dans l'accumulateur haute pression 510. Le couple nécessaire pour entraîner le moteur élémentaire dans cette situation peut être fourni par la roue quand le véhicule est en phase de freinage. Comme on l'a vu précédemment, le couple généré par le moteur élémentaire 506 peut s'ajouter ou se retrancher au couple de la roue de manière à compenser la différence entre le couple désiré de freinage de la roue et le couple nécessaire pour entraîner le moteur élémentaire 508 qui remplit l'accumulateur. Il est aussi possible de stocker de l'énergie pendant une phase d'accélération du véhicule, l'énergie prélevée ne pouvant donc pas être convertie en énergie cinétique du véhicule. Dans ce cas, le moteur élémentaire 506 doit fournir en même temps le couple à la roue 520 pour permettre l'accélération du véhicule ainsi que le couple nécessaire au moteur 508 pour remplir l'accumulateur. Cette configuration peut être utile pour stocker de l'énergie quand les besoins en accélération du véhicule sont faibles voir nuls (roulage à vitesse constante), et pour utiliser cette énergie dans une autre circonstance dans laquelle des besoins en couple à la roue importants nécessitent l'action des deux moteurs 506 et 508. Le recours à l'un ou l'autre des modes de fonctionnement détaillés précédemment est choisi en fonction notamment du remplissage respectif des accumulateurs 510 et 512. Lorsque l'accumulateur haute pression 510 commence à être vide, il est nécessaire de prévoir une phase de remplissage, même si cela pénalise la puissance disponible sur l'arbre 518 de sortie du moteur.

D'autres modes de fonctionnement, dans lesquels l'un ou l'autre des moteurs élémentaires sont rendus inactifs, n'ont pas été détaillés. En résumé, dans un tel circuit 500, le moteur élémentaire 506 peut être piloté par le système de commande (non représenté), pour fournir un couple moteur supplémentaire, c'est-à-dire un couple d'appoint pour fournir un couple de freinage supplémentaire ; il peut aussi rester inactif. La présence de ce moteur élémentaire 506, associé aux accumulateurs de pression 510 et 512, permet par exemple de disposer d'un couple supérieur, en phase motrice ou en phase de freinage, par rapport au couple qu'il serait possible d'avoir en utilisant uniquement et directement la pression de fluide délivrée par la pompe. Les multiples cylindrées que présente le moteur 500 permettent donc d'adapter le débit de fluide consommé par le moteur, ainsi que le couple délivré, en fonction de la pression disponible dans l'accumulateur de pression. Dans un tel circuit hydraulique 500, les multiples cylindrées permises par le moteur 504 selon l'invention sont alors particulièrement précieuses, car elles permettent de compenser le relatif manque de souplesse, lors de l'utilisation, des accumulateurs de pression 510 et 512. Enfin, grâce à la souplesse d'inversion du sens de circulation de fluide aux orifices du moteur élémentaire 508, à tout moment cette inversion peut être commandée par les valves de distribution du moteur, sans que soit nécessaire une inversion du sens du débit de fluide dans le circuit. L'emploi d'une pompe réversible n'est pas nécessaire. De plus, une pompe à débit fixe peut même être utilisée, du fait de la souplesse de fonctionnement du moteur conférée par ses multiples cylindrées. Les variations de vitesse et de couple sont réalisées notamment en effectuant des changements de cylindrée. En faisant référence aux figures 8A à 8E, cinq modes de fonctionnement d'un circuit hydraulique selon l'invention, dans un mode de réalisation différent des précédents, vont maintenant être présentés. Le circuit hydraulique 600 présenté sur les figures 8A à 8E permet d'alimenter quatre moteurs hydrauliques 602, 604, 606 et 608, disposés respectivement dans les quatre roues d'un engin et permettant l'entrainement de celui-ci. Conventionnellement, sur ces figures l'avant de l'engin est dirigé vers le haut de la feuille.

Le circuit 600 comporte une pompe centrale 610, et deux conduits principaux 612 et 614, distincts, reliés respectivement aux deux orifices principaux de la pompe. Le conduit principal 612 est relié à un premier orifice (d'alimentation ou d'échappement) de chacun des quatre moteurs 602, 604, 606 et 608 ; le conduit principal 614 est relié à un deuxième orifice de chacun des quatre moteurs.

Le circuit hydraulique est enfin équipé d'un système de commande central 620. Celui-ci transmet par des câbles 625 des consignes aux systèmes de commande respectifs des moteurs 602, 604, 606 et 608, qui élaborent sur cette base la commande des valves de distribution des différents moteurs 602, 604, 606 et 608. Chacun des quatre moteurs 602, 604, 606 et 608 est un moteur conforme à l'invention. Chacun de ces moteurs peut transmettre à la roue à laquelle il est attelé un couple de sortie, qui est dit `normal' s'il s'agit du couple maximal que peut délivrer le moteur, ou 'réduit' s'il s'agit d'une fraction de ce couple, la fraction étant inférieure à 1 strictement. En outre le couple appliqué à une roue peut être moteur, s'il s'agit d'un couple appliqué dans le sens qui tend à faire avancer le véhicule vers l'avant lorsque toutes les roues appliquent un couple dans ce même sens ; il peut être un couple antagoniste, si ce couple est appliqué dans le sens inverse. On notera notamment que le couple de sortie appliqué aux roues respectives par chacun de ces moteurs peut être inversé par une simple commande du système de commande du moteur, sans qu'il soit nécessaire d'inverser le sens de circulation du fluide alimentant les moteurs.

Aussi, grâce au circuit hydraulique 600, les cinq modes d'entrainement du véhicule suivants, correspondant aux figures 8A à 8E, sont possibles : . Marche avant normale (fig.8A). Les quatre moteurs délivrent, chacun, un couple moteur normal. . Marche avant rapide (fig.88). Les deux moteurs arrière 606 et 608 délivrent, chacun, un couple moteur normal ; les deux moteurs avant 602 et 604 délivrent un couple moteur réduit. La cylindrée totale du circuit est donc plus faible que dans le cas précédent, ce qui permet à l'engin d'atteindre une vitesse plus élevée. . Marche avant très rapide (fig.8C). Les deux moteurs avant 602 et 604 délivrent, chacun, un couple moteur normal ; les deux moteurs arrière 606 et 608 délivrent un couple antagoniste réduit. La cylindrée totale du circuit est donc très faible, ce qui permet au véhicule d'atteindre une vitesse très élevée. . Rotation à droite (fig.8D). Les deux moteurs de gauche 602 et 606 délivrent, chacun, un couple moteur normal ; les deux moteurs de droite délivrent, chacun, un couple moteur réduit. La différence de couple entraine une rotation vers la droite. . Rotation sur place vers la droite (fîg.8E). Les deux moteurs de gauche 602 et 606 délivrent, chacun, un couple moteur normal ; les deux moteurs de droite 604 et 608 délivrent, chacun, un couple antagoniste normal, ce qui entraîne une rotation sur place du véhicule. Naturellement, de nombreux autres modes de fonctionnement non représentés sont possibles pour le véhicule. De plus l'utilisation de ce type de moteur permet en cas de patinage d'une des roues de réduire la cylindrée du moteur et conséquent son couple de sortie ce qui limitera le patinage de la roue, cette diminution de cylindrée peut aller jusqu'à une annulation du couple du moteur en désactivant l'ensemble des moteurs élémentaires de celui-ci.

Claims (17)

1. REVENDICATIONS1. Moteur hydraulique (10) à pistons radiaux, comportant un bloc-cylindres (12), dont chaque cylindre (14) comporte une chambre (16) dans laquelle coulisse un piston (18); - une came (20), sur laquelle chacun des pistons peut exercer une pression pour engendrer un couple, la came (20) comportant au moins deux lobes (36), chaque lobe comportant une rampe montante (36') et une rampe descendante (36"), le bloc-cylindres étant monté à rotation relative par rapport à la came (20) ; au moins deux conduits principaux (26,28), par lesquels le moteur peut recevoir ou envoyer du fluide ; un distributeur de fluide (30) pour distribuer le fluide depuis lesdits conduits principaux jusqu'aux cylindres, comportant pour chaque cylindre, une valve de distribution (32,132) apte à relier la chambre du cylindre avec l'un ou l'autre desdits conduits principaux, pour permettre l'entrée ou la sortie de fluide dans ladite chambre ; un système de commande comprenant un capteur de position angulaire relative de la came (34) par rapport au bloc-cylindres, pour la commande des valves de distribution (32,132) ; le moteur étant caractérisé en ce que a) il comporte au moins deux moteurs élémentaires ; b) le système de commande est apte à piloter les valves de distribution de telle sorte que le moteur comporte une pluralité de régimes, dans lesquels dans chaque moteur élémentaire, chacun des cylindres est mis en relation sur les rampes montantes avec un premier conduit principal et sur les rampes descendantes avec un deuxième conduit principal distinct ou non du premier, les permutations de ces relations ayant lieu au passage du cylindre sensiblement en face d'un point mort haut ou bas de la came, sur la base de l'information fournie par le capteur angulaire ; c) un premier moteur élémentaire est moteur dans un premier desdits régimes du moteur, et inactif ou antagoniste dans un deuxième desdits régimes, le système de commande pilotant le reste du moteur hydraulique de la même manière dans ces premier et deuxième régimes.
2. 2. Moteur hydraulique selon la revendication 1, dans lequel dans lesdits régimes du moteur, un seul groupe de lobes (46) est défini, de tellesorte que chaque moteur élémentaire (70,72,74) inclut tous les lobes de la came.
3. 3. Moteur hydraulique selon la revendication 1, dans lequel dans lesdits régimes du moteur, un seul groupe de cylindres est défini, de telle sorte que chaque moteur élémentaire (50,52,54) inclut tous les cylindres.
4. 4. Moteur hydraulique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le premier moteur élémentaire a une cylindrée différente de celle d'un autre moteur élémentaire.
5. 5. Moteur hydraulique selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 4, dont le système de commande comporte une table d'activation, qui indique et permet de déterminer les modes de fonctionnement des différents moteurs élémentaires en fonction d'une cylindrée souhaitée, chaque mode de fonctionnement étant choisi parmi moteur, antagoniste ou inactif. 15
6. 6. Moteur hydraulique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le système de commande est apte à opérer automatiquement une pluralité de changements de cylindrée suivant un ordre prédéfini, en fonction au moins d'une vitesse de rotation du moteur et d'une consigne de vitesse ou d'accélération transmise au moteur. 20
7. 7. Moteur hydraulique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel, dans l'un desdits régimes du moteur, le système de commande (34) est apte à piloter les valves de distribution (32,132), de telle sorte que deux moteurs élémentaires exercent des couples de sens opposés. 25
8. 8. Moteur hydraulique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel les moteurs élémentaires (70,72,74 ;50,52,54) sont homocinétiques.
9. 9. Moteur hydraulique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dont le distributeur de fluide comporte, pour au moins un moteur 30 élémentaire, des moyens d'inactivation aptes à relier ce dernier de manière continue au conduit principal ayant une pression choisie parmi la plus basse pression et la plus haute pression des conduits principaux.
10. 10. Moteur hydraulique selon la revendication 9, dont les moyens d'inactivation comportent des moyens de détection du sens de rotation du moteur, ladite pression choisie étant sélectionnée en fonction du sens de rotation du moteur et du sens d'une commande de vitesse ou d'accélération appliquée au moteur.
11. 11. Moteur hydraulique selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dont au moins pour un moteur élémentaire, les pistons sont aptes à être rétractés, de telle sorte qu'ils sont dégagés de la came.
12. 12. Moteur hydraulique selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel, dans lesdits régimes du moteur, le système de commande (34) est apte à piloter les valves de distribution (32,132), de manière à inverser le sens de rotation d'un organe de sortie du moteur sans inverser le sens d'entrée et de sortie du fluide dans le moteur.
13. 13. Moteur hydraulique selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans lequel, dans lesdits régimes du moteur, le système de commande (34) est apte à piloter les valves de distribution (32,132) de manière à maintenir le sens de rotation d'un organe de sortie du moteur constant, au cours d'une inversion du sens d'entrée et de sortie du fluide à travers le moteur.
14. 14. Moteur hydraulique selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, dont le distributeur de fluide (30) est disposé sensiblement au même niveau de l'axe de rotation que le bloc-cylindres (12).
15. 15. Circuit hydraulique (200, 500, 600) comportant - au moins un premier moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, attelé à un premier organe de déplacement d'un engin ; - au moins un deuxième moteur, attelé à un deuxième organe de déplacement d'un engin; le système de commande du premier moteur étant apte à commander une rotation du premier moteur et ainsi, du premier organe de déplacement, à une vitesse différente ou de sens opposé à celle du deuxième organe de déplacement.
16. 16. Circuit hydraulique (500) comportant au moins un moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, et au moins deuxaccumulateurs de pression (202,204 ;510,512), reliés à deux conduits principaux (26,28 ;514,516) du moteur ; le moteur comportant : - deux premiers conduits principaux (516) reliés aux deux accumulateurs de pression (510,512); - deux deuxièmes conduits principaux (514), reliés aux orifices principaux d'une source de fluide sous pression autre que lesdits accumulateurs de pression, par exemple une pompe (502); - un premier groupe d'au moins un moteur élémentaire (508), dont les valves de distribution sont aptes à relier les cylindres dudit au moins un moteur élémentaire du groupe avec lesdits premiers conduits principaux (516); - un deuxième groupe d'au moins un moteur élémentaire (506), dont les valves de distribution sont aptes à relier les cylindres du au moins un moteur élémentaire du groupe avec lesdits deuxièmes conduits principaux (514).
17. 17. Procédé de commande d'un moteur hydraulique (10) à pistons radiaux, ledit moteur comportant - un bloc-cylindres (12), dont chaque cylindre (14) comporte une chambre (16) dans laquelle coulisse un piston (18); - une came (20), sur laquelle chacun des pistons peut exercer une pression pour engendrer un couple, la came (20) comportant au moins deux lobes (36), chaque lobe comportant une rampe montante (36') et une rampe descendante (36"), le bloc-cylindres étant monté à rotation relative par rapport à la came (20) ; - au moins deux conduits principaux (26,28), par lesquels le moteur peut recevoir ou envoyer du fluide ; un distributeur de fluide (30) pour distribuer le fluide depuis lesdits conduits principaux jusqu'aux cylindres, comportant pour chaque cylindre, une valve de distribution (32,132) apte à relier la chambre du cylindre avec l'un ou l'autre desdits conduits principaux, pour permettre l'entrée ou la sortie de fluide dans ladite chambre ; un système de commande comprenant un capteur de position angulaire relative de la came (34) par rapport au bloc-cylindres, pour la commande des valves de distribution (32,132) ; le procédé étant caractérisé en ce que,le moteur comportant au moins deux moteurs élémentaires, on pilote le moteur dans au moins un premier et un deuxième régimes de fonctionnement au moyen des valves de distribution ; dans chacun desdits régimes, dans chaque moteur élémentaire, chacun des cylindres est mis en relation sur les rampes montantes avec un premier conduit principal et sur les rampes descendantes avec un deuxième conduit principal distinct ou non du premier, et les permutations de ces relations ont lieu au passage du cylindre sensiblement en face d'un point mort haut ou bas de la came, sur la base de l'information fournie par le capteur angulaire dans le premier régime, un premier moteur élémentaire est moteur ; et dans le deuxième régime, le premier moteur élémentaire est inactif ou antagoniste ; le système de commande pilotant le reste du moteur hydraulique de la 15 même manière dans ces premier et deuxième régimes.