FR3009356A1

FR3009356A1 - Dispositif de recuperation de l'energie de freinage des vehicules routiers

Info

Publication number: FR3009356A1
Application number: FR1359562A
Authority: FR
Inventors: Louis-Claude Porel
Original assignee: Hydro Leduc SAS
Current assignee: Hydro Leduc SAS
Priority date: 2013-07-30
Filing date: 2013-10-02
Publication date: 2015-02-06
Also published as: FR3009355A1

Abstract

Dispositif de récupération de l'énergie de freinage des véhicules routiers, comportant : une machine tournante (1) comportant un arbre (2) apte à être relié aux moyens d'entraînement d'un véhicule (V) et pouvant fonctionner soit en pompe hydraulique soit en moteur hydraulique ; un réservoir hydraulique (12) relié par une première canalisation (11) à de la machine tournante (1), et un accumulateur hydropneumatique (21/22/24) relié par une deuxième canalisation (20) à un la machine tournante (1), dans lequel ladite machine tournante (1) comporte une pluralité de pistons dont la course est variable et un organe de réglage de course des pistons actionnable par commande hydraulique de façon à pouvoir occuper soit une position neutre pour laquelle la course des pistons est nulle et la circulation du liquide hydraulique à travers la machine tournante est nulle, soit des positions actives pour lesquelles les pistons ont une course positive et la circulation du liquide hydraulique s'effectue.

Description

La présente invention concerne un dispositif de récupération de l'énergie de freinage de véhicules routiers. Il est connu de récupérer l'énergie de freinage de véhicules routiers soit au moyen de volants (l'inertie, soit par des moyens électriques, soit encore par des 5 moyens hydrauliques, en particulier au moyen d'une pompe hydraulique chargeant un accumulateur et d'un moteur hydraulique actionné par la décharge dudit accumulateur ; la présente invention concerne une amélioration des moyens hydrauliques. Une idée à la base de cette amélioration consiste à faire remplir à un 10 mécanisme unique à la fois la fonction de conversion d'énergie cinétique en énergie hydraulique pouvant être stockée et de restitution de l'énergie récupérée sous la forme d'énergie cinétique. Selon un mode de réalisation, le dispositif selon l'invention comporte une machine tournante, la machine tournante comportant un arbre relié aux moyens 15 d'entraînement d'un véhicule, la machine tournante pouvant fonctionner soit en pompe hydraulique à cylindrée variable, soit en moteur hydraulique à cylindrée variable ; la machine tournante étant reliée à un réservoir hydraulique par une première canalisation et à un accumulateur hydropneumatique par une deuxième canalisation, ladite machine tournante comportant une pluralité de pistons dont la 20 course est variable, les moyens de commande de la course desdits pistons étant commandés de façon à ne pouvoir occuper que deux positions : soit une position pour laquelle les pistons ont une course nulle, soit une position pour laquelle les pistons ont une course maximum. La machine tournante peut être de type à pistons axiaux creux prenant appui 25 contre un plateau à inclinaison variable. Dans ce cas, lorsque l'inclinaison du plateau est nulle, la course des pistons est nulle et lorsque l'inclinaison du plateau est maximale, la course des pistons est maximale. La machine tournante peut également être du type à pistons radiaux prenant appui contre un anneau qui peut être soit concentrique soit excentré. Dans ce cas, 30 lorsque l'anneau est concentrique, la course des pistons est nulle et lorsque l'anneau occupe sa position excentrée maximum, la course (les pistons est maximum.

L'invention fournit aussi un dispositif de récupération de l'énergie de freinage des véhicules routiers, comportant : une machine tournante comportant un arbre apte à être relié aux moyens d'entraînement d'un véhicule, la machine tournante pouvant fonctionner soit en 5 pompe hydraulique soit en moteur hydraulique ; un réservoir hydraulique relié par une première canalisation à un premier port hydraulique de la machine tournante, et un accumulateur hydropneumatique relié par une deuxième canalisation a un deuxième port hydraulique de la machine tournante, 10 dans lequel ladite machine tournante comporte une pluralité de pistons dont la course est variable et un organe de réglage de course des pistons actionnable par commande hydraulique de façon à pouvoir occuper soit une position neutre pour laquelle la course des pistons est nulle et la circulation du liquide hydraulique à travers la machine tournante est nulle, soit des positions actives pour lesquelles les pistons ont 15 une course positive et la circulation du liquide hydraulique s'effectue dans au moins un sens entre le premier port hydraulique et le deuxième port hydraulique de la machine tournante. Selon des modes de réalisation, un tel dispositif peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes. 20 Selon un mode de réalisation, la machine tournante comporte un barillet tournant entraîné en rotation par l'arbre et portant des cylindres dans lesquels coulissent une pluralité de pistons axiaux, creux, ledit barillet étant maintenu par un ressort contre une glace de distribution, l'organe de réglage de course des pissons comportant un plateau à inclinaison variable contre lequel la pluralité de pisons 25 creux prend appui, le plateau à inclinaison variable présentant une inclinaison nulle dans la position neutre et une inclinaison non-nulle dans les positions actives. Selon un mode de réalisation, l'organe de réglage de course (les pistons comporte un anneau qui Occupe une position concentrique dans la position neutre pour laquelle la course (les pistons est nulle et des positions excentrées dans les 30 positions actives pour lesquelles la course des pistons est positive, les pistons d la machine tournante étant des pistons radiaux qui prennent appui contre l'anneau.

Selon un mode de réalisation, le dispositif comporte en outre un vérin de commande du plateau à inclinaison variable apte à commander l'inclinaison du plateau à inclinaison variable vers une position angulaire positive en réponse à un signal de haute pression et un ressort apte à ramener l'inclinaison du plateau à 5 inclinaison variable à la position nulle en réponse à un signal de basse pression. Selon un mode de réalisation, le dispositif comporte en outre une pompe d'asservissement agencée pour alimenter le vérin de commande du plateau à inclinaison variable par l'intermédiaire d'un distributeur qui dirige le liquide hydraulique fourni par la pompe d'asservissement soit vers le vérin, soit vers le 10 réservoir. Selon un mode de réalisation, le dispositif comporte en outre une troisième canalisation reliant la deuxième canalisation au vérin de commande du plateau à inclinaison variable par l'intermédiaire d'un distributeur. Selon un mode de réalisation, le dispositif comporte en outre : 15 une conduite de contournement reliant l'accumulateur hydropneumatique au premier port de la machine tournante par l'intermédiaire d'un premier distributeur, le premier distributeur étant apte à obturer la conduite de contournement lorsque la machine tournante fonctionne en pompe et à ouvrir la conduite de contournement lorsque la machine tournante fonctionne en moteur, et 20 un deuxième distributeur agencé sur la deuxième canalisation, le deuxième distributeur étant apte à diriger le liquide hydraulique sortant du deuxième port de la machine tournante vers l'accumulateur hydraulique lorsque la machine tournante .fonctionne en pompe, et vers le réservoir en isolant l'accumulateur hydraulique lorsque la machine tournante fonctionne en moteur. 25 Selon un mode de réalisation, la glace de distribution de la machine tournante est munie de deux lunules de refoulement/alimentation symétriques. Selon un mode de réalisation, le dispositif comporte en outre un vérin de commande à double effet apte à commander l'inclinaison du plateau à inclinaison variable vers une position angulaire positive en réponse à un signal de haute pression 30 au niveau d'un premier cylindre, vers une position angulaire négative en réponse à un signal de haute pression au niveau d'un deuxième cylindre, et des ressorts aptes à ramener l'inclinaison du plateau à inclinaison variable à la position nulle en réponse à un signal de basse pression. Selon un mode de réalisation, le dispositif comporte en outre une pompe d'asservissement agencée pour alimenter le vérin de commande du plateau à 5 inclinaison variable par l'intermédiaire d'un distributeur, par exemple à clapets ou à tiroir, qui dirige le liquide hydraulique fourni par la pompe d'asservissement soit vers le premier cylindre du vérin, soit vers le deuxième cylindre du vérin, soit vers le réservoir. Selon un mode de réalisation, le distributeur est commandé de façon que : 10 en phase d'arrêt ou de vitesse constante du véhicule, l'inclinaison du plateau soit nulle ; en phase de récupération d'énergie l'inclinaison du plateau soit positive, la machine tournante fonctionnant en pompe chargeant l'accumulateur ; en phase d'utilisation de l'énergie, l'inclinaison du plateau soit négative et la machine tournante fonctionne en moteur alimenté par le liquide sous pression en provenance 15 de l'accumulateur. Selon un mode de réalisation, la pompe d'asservissement est accouplée à l'arbre de la machine tournante pour être actionnée par la rotation de l'arbre de la machine tournante. Grâce à cette disposition, une mise en fonctionnement du vérin de commande du plateau à inclinaison variable est possible dès que la machine 20 tournante entre en fonctionnement, même s'il n'existe pas de réserve de pression dans l'accumulateur hydropneumatique. Selon un mode de réalisation, la pompe d'asservissement comporte un moteur électrique. Grâce à cette disposition, une mise en fonctionnement du vérin de commande du plateau à inclinaison variable est possible en toutes circonstances par 25 actionnement du moteur électrique. Selon un mode de réalisation, la pompe d'asservissement présente un débit réglable. Grâce à cette disposition, l'organe de réglage de course des pistons peut être commandé graduellement pour obtenir un fonctionnement sans à-coups lors des transitions entre les phases de freinage et les phases d'accélération du véhicule. 30 Selon un mode de réalisation, le dispositif comporte en outre un module électrique de commande, qui reçoit par une liaison électrique des informations relatives à l'état du véhicule en provenance (l'un contrôleur de freinag,c et d'un contrôleur du moteur de propulsion du véhicule et qui commande le ou chaque distributeur hydraulique en fonction desdites informations. Certains modes de réalisation comportent en outre tout ou partie des dispositions suivantes : a) L'inclinaison du plateau à inclinaison variable est commandée vers la position angulaire maximum par un vérin et est ramenée à la position angulaire nulle par un ressort. b) La machine tournante comporte un barillet tournant, entraîné par l'arbre, portant la pluralité de pistons creux prenant appui contre le plateau à inclinaison variable, ledit barillet étant maintenu par un ressort contre une glace de distribution munie d'une lunule servant de refoulement lorsque la machine tournante fonctionne en pompe hydraulique et servant d'alimentation lorsque la machine tournante fonctionne en moteur hydraulique et d'une zone de dégagement en liaison avec un carter de la machine tournante et en liaison avec le réservoir hydraulique. Cette disposition permet d'éviter le circuit de drainage de la machine tournante. e) La zone de dégagement est reliée à un réservoir hydraulique par la première canalisation et la lunule étant reliée à un accumulateur hydropneumatique par la deuxième canalisation. d) La zone de dégagement qui sert à l'aspiration lorsque la machine tournante fonctionne en pompe, est constituée par une simple échancrure. e) Le dispositif comporte un module électronique de commande qui reçoit du véhicule, par une liaison électrique les informations relatives à l'état du véhicule en provenance principalement de la fonction freinage et de la situation du moteur de propulsion du véhicule. l) Le module électronique de commande commande deux distributeurs premier des distributeurs étant disposé sur la deuxième canalisation d'alimentation de l'accumulateur hydropneumatique et un deuxième des distributeurs étant placé sur une troisième canalisation alimentant le vérin de commande (l'inclinaison du plateau à inclinaison variable. g) Le réservoir hydraulique relié à la machine tournante par la première canalisation est un réservoir fermé déformable de façon à compenser les variations de volume entre lui et l'accumulateur hydropneumatique. h) L'accumulateur hydropneumatique est constitué par un cylindre dans lequel coulisse un piston libre, une chambre avant du cylindre recevant le liquide hydraulique sous pression depuis la deuxième canalisation et une chambre arrière du cylindre étant reliée par une quatrième canalisation à une bouteille contenant un gaz sous pression.

A titre d'exemple non limitatif et pour faciliter la compréhension de l'invention on a représenté aux dessins annexés. Figure 1 : une vue en coupe longitudinale d'un exemple de réalisation d'une machine tournante de la technologie dite à pistons axiaux. Figure 2 : une vue de la glace de distribution de la machine tournante de la figure 1 avec indication schématique de ses liaisons avec le réservoir et l'accumulateur. - Figure 3 : une vue schématique d'un dispositif de récupération de l'énergie dans lequel la machine tournante de la figure 1 peut être utilisée, illustrant la position des divers composants lorsque le véhicule est à l'arrêt ou à vitesse maintenue. - Figure 4 : une vue du dispositif de la figure 3 illustrant la position des divers composants dans la phase de récupération (l'énergie. Figure 5 : une vue du dispositif des figures 3 et 4 illustrant la position des divers composants dans la phase de restitution de l'énergie récupérée. Figure 6 : une vue de la glace de distribution de la machine tournante de la figure 1 avec deux lunules symétriques. - Figure 7 : une vue schématique du deuxième mode de réalisation de l'invention, illustrant la position des divers composants lorsque le véhicule est à l'arrêt ou à vitesse maintenue. Figure 8 : une vue du dispositif de la figure 7 illustrant la position des divers composants dans la phase de récupération (l'énergie.

Figure 9 : une vue du dispositif des figures 7 et 8 illustrant la position des divers composants dans la phase de restitution de l'énergie récupérée. - Figure 10 : une vue schématique du troisième mode de réalisation de l'invention illustrant la position des divers composants lorsque le véhicule est à l'arrêt ou à vitesse maintenue. - Figure 11 : une vue du dispositif de la figure 10 illustrant la position des divers composants dans la phase de récupération d'énergie. - Figure 12 : une vue du dispositif des figures 10 et 11 illustrant la position des divers composants dans la phase de restitution de l'énergie récupérable. - Figure 13 : une vue en coupe transversale d'un exemple de machine tournante de la technologie à pistons radiaux. La figure I représente une machine tournante 1, de type pompe/moteur 15 hydraulique à plateau biais, comportant un arbre 2, pouvant être relié aux moyens d'entrainement d'un véhicule non représenté. Cet arbre 2 entraine en rotation un barillet 3 portant des pistons axiaux, creux 4, qui prennent appui contre un plateau 5, à inclinaison variable, cette inclinaison étant commandée par un vérin 6, contre-tenu par un ressort 60. Lorsque le vérin 6 est alimenté en pression il amène le plateau 5 à 20 son inclinaison maximum ; lorsque le vérin 6 n'est plus alimenté, c'est le ressort 61 qui amène le plateau 5 à son inclinaison nulle Au moyen d'un ressort 7, le barillet 3 est maintenu contre une glace de distribution 8. Cette machine hydraulique peut fonctionner soit comme une pompe soit comme un moteur. 25 La figure 13 représente une machine tournante à pistons radiaux. Les pistons 70 sont disposés radialement dans un barillet 71, leurs têtes prenant appui contre un anneau 72 qui est contretenu par deux vérins 73. Suivant la position desdits vérins 73, l'anneau 72 est en position centrée ou excentrée par rapport à l'axe du barillet 71. Lorsque l'anneau 72 est en position centrée, le mouvement des pistons 70 30 est nul et le débit de la pompe est nul. Plus l'excentration de l'anneau 72 est importante, plus le débit est important.

Dans les exemples décrits ci-après, seule une machine tournante à plateau à inclinaison variable selon la figure 1 sera décrite. Une machine tournante à pistons radiaux peut être utilisée de manière similaire. La figure 2 représente la configuration particulière de la glace de 5 distribution 8. Elle comporte une lunule 9 et un espace de dégagement 10, qui vont jouer le rôle de lunule d'aspiration ou de lunule de refoulement suivant que la machine tournante 1 fonctionnera en pompe ou en moteur. La lunule 9 sert de lunule de refoulement du débit vers l'accumulateur en phase pompe. 10 La lunule 9 sert de lunule d'alimentation de la machine tournante en phase moteur et cela de l'accumulateur vers le réservoir. L'espace de dégagement 10 est toujours relié au réservoir. L'espace de dégagement 10 est relié au réservoir 12 part la canalisation 1 1 : il joue le rôle de lunule d'aspiration lorsque la machine tournante I fonctionne en 15 pompe. Afin de faciliter l'aspiration, il peut avoir la forme d'une échancrure ouverte. Cet espace 10 est relié par une canalisation 11 à un réservoir 12 de liquide hydraulique. Ce réservoir 12 est constitué par un volume deformable 13, dont la déformation peut être accompagnée par un ressort de compression 14 ou une pression de gaz. La charge du ressort 14 assure une légère pressurisation du liquide 20 contenu dans le réservoir 12. Au repos, le réservoir 12 est à la pression atmosphérique ou à celle correspondant à la charge réalisée par le ressort 14 ou la pression de gaz. La lunule 9 est reliée par une canalisation 20 à un accumulateur hydropneumatique constitué par un cylindre 21 dans lequel coulisse un piston libre 25 22, le cylindre 21 étant relié par une canalisation 23 à une bouteille 24 remplie de gaz sous pression. Comme on le voit aux figures 3 à 5, les moyens de propulsion du véhicule routier V sont couplés par une liaison électrique C à un module électrique de commande E, lequel actionne par une liaison 30 un distributeur électrocommandé 31 30 et par une liaison 32 un deuxième distributeur électrocommandé 33.

Ce module électrique de commande E reçoit les instructions relatives au fonctionnement du véhicule V en provenance de la fonction freinage et du moteur du véhicule. Le distributeur 31 est disposé sur la canalisation 20 qui alimente le cylindre 5 21 de l'accumulateur. Le distributeur 33 est relié par une canalisation 34 à la canalisation 20 en amont du distributeur 31 et commande par une canalisation 35 l'alimentation du vérin 6 de commande de l'inclinaison du plateau à inclinaison variable 5. La figure 3 illustre le fonctionnement du dispositif selon l'invention à l'état 10 de repos, c'est-à-dire lorsque le véhicule V est à l'arrêt ou à vitesse maintenue. Dans cette phase de fonctionnement le ressort 60 du vérin 6 maintient le plateau 5 dans une position Où son inclinaison est nulle et donc la course des pistons 4 nulle ; de sorte qu'il n'y a aucune action hydraulique entre la machine tournante réversible pompe- moteur 1 et les moyens de propulsion du véhicule V : tout se passe comme si ladite 15 machine tournante 1 était débrayée. La figure 4 illustre le fonctionnement du dispositif selon l'invention dans la phase de récupération d'énergie. Dans cette phase c'est le véhicule V qui entraîne l'arbre 2 de la machine tournante réversible pompe-moteur 1. Le module de commande électrique E envoie par la liaison conductrice 32 un signal au distributeur 20 33, qui se met dans la position pour laquelle la canalisation 35 qui alimente le vérin 6 est en liaison avec la canalisation 20, ce qui a pour effet que le vérin 6 amène le plateau 5 à son inclinaison maximum. La machine tournante 1 fonctionne en pompe, en pompant par la canalisation 11 le liquide se trouvant dans le réservoir 12. Simultanément le module de commande E agit sur le distributeur 31 de sorte que le 25 liquide hydraulique sous pression fourni par la pompe 1 arrive par la canalisation 20 au cylindre 21. Le liquide sous pression arrivant dans la chambre 21 a du cylindre repousse le piston libre 22, qui refoule le gaz se trouvant dans la chambre 21 b dans la bouteille 24 par la canalisation 23. L'ensemble 21/22/24 constitue ainsi un accumulateur hydropneumatique. L'énergie de ralentissement du véhicule V est ainsi 30 récupérée et stockée sous la tbrine d'une pression de gaz. La figure 5 illustre le fonctionnement du dispositif selon l'invention dans la phase (l'utilisation de l'énergie ainsi récupérée. Dans cette phase le vérin 6 est toujours alimenté en pression par le distributeur 33 et la conduite 35 ; de sorte que la machine tournante fonctionne en moteur en recevant le liquide hydraulique sous pression en provenance de l'accumulateur hydropneumatique 21/22/24 et en l'acheminant vers le réservoir 12. Le moteur hydraulique constitué par la machine tournante 1 agit par son arbre 2 sur les moyens de propulsion du véhicule V pour entrainer le véhicule. Le dispositif ainsi décrit procure de nombreux avantages tels que : - Le rendement d'un tel système hydraulique est supérieur à celui des dispositifs électriques. - Le mode de débrayage de la machine tournante I par mise à zéro de l'inclinaison du plateau 5 ne consomme aucune énergie. - Le réservoir déformable 12/13 permet l'alimentation de la pompe sans absorption d'énergie. - La forme particulière de la lunule 10 assure un excellent fonctionnement de la machine tournante en mode pompe si cette dernière doit tourner à grande vitesse de rotation. - La constitution particulière de l'ensemble hydropneumatique 21/22/24 permet de loger la bouteille 24 à distance du cylindre 21. - Un tel accumulateur hydropneumatique a une grande durée de vie. - Le dispositif, contrairement aux solutions électriques qui imposent l'usage d'accumulateurs électriques, ne procure aucune pollution. - Le freinage du véhicule étant obtenu par le fonctionnement en pompe de la machine tournante, l'usure des freins et la pollution par l'usure des plaquettes de frein sont réduites.

Les figures 6 à 12 concernent deux autres modes de réalisation de l'invention. Il s'est en effet avéré que le mode de réalisation décrit en liaison avec les figures 2 à 6 comportait des inconvénients. Un inconvénient est que lorsqu'après un arrêt on démarre le véhicule après que les divers éléments soient dans la position illustrée à la figure 4, la machine 30 tournante 1 ne procure aucune pression. S'il arrivait que l'accumulateur de pression 21/27/94 soit entièrement vicie, le circuit demeurerait inerte et ne pourrait fo net ionner.

Un autre inconvénient, indépendant du précédent, est que l'arbre de la machine tournante 1 est entraînée dans deux sens opposés selon que machine tournante 1 fonctionne en moteur ou en pompe, ce qui peut compliquer l'accouplement avec le moteur du véhicule, notamment en rendant nécessaire 5 l'emploi d'un mécanisme de transmission intermédiaire inversible par engrenages. Pour pallier ces inconvénients, la présente invention comporte deux autres modes de réalisation, l'un représenté aux figures 7 à 9, l'autre aux figures 10 à 12. Dans ces deux modes de réalisation de l'invention, le dispositif comporte une pompe additionnelle 40 qui remplit la fonction de pompe d'asservissement. Cette pompe 40 10 est entraînée par la machine tournante 1. Etant une simple pompe d'asservissement, elle absorbe très peu de puissance. Elle est entraînée dès que le moteur du véhicule est démarré. Alternativement, cette pompe 40 peut être entraînée par un moteur électrique qui lui est propre. Dans ces figures, les éléments identiques ou analogues à ceux figurant aux 15 figures 2 à 6 portent les mêmes références. Selon le deuxième mode de réalisation de l'invention, le circuit hydraulique comporte, d'une part, une pompe additionnelle d'asservissement entraînée par la machine tournante pompe/moteur ou par un moteur électrique, qui agit sur le vérin de commande du plateau à inclinaison variable ; d'autre part, un distributeur actionné 20 lors de la phase de restitution (l'énergie pour renvoyer la pression au premier port de la machine tournante. La glace de distribution de la machine tournante pompe/moteur peut être munie de deux lunules de refoulement/alimentation symétriques. La figure 7 illustre le fonctionnement du dispositif à l'état de repos, c'est-à- 25 dire lorsque le véhicule V est à l'arrêt ou à vitesse maintenue. Dans cette phase de fonctionnement, le ressort 60 du vérin 6 maintient le plateau 5 dans une position où son inclinaison est nulle et donc la course des pistons 4 est nulle, comme dans le cas de la figure 3. La pompe 40 .fbnctionne en circuit fermé à travers le distributeur 41, le filtre 43, le radiateur 44, la conduite 45 et la conduite 46 de retour à la pompe 40. 30 Comme dans le cas de la figure 3, tout se passe comme si la machine tournante était débrayée. De plus la pompe 40 procure un avantage en réalisant filtrage permanent du liquide hydraulique à travers le filtre 43.

La figure 8 illustre le fonctionnement du dispositif dans la phase de récupération d'énergie. Dans cette phase, c'est le véhicule V qui entraîne l'arbre 2 de la machine tournante réversible pompe-moteur I. Le module de commande électrique E envoie par la liaison conductrice 32 un signal au distributeur 41 qui se 5 met en position pour laquelle le liquide hydraulique provenant de la pompe d'asservissement 40 actionne le vérin 6 qui agit sur l'inclinaison du plateau 5 de la machine tournante I. La machine tournante I fonctionne en pompe en pompant par la canalisation 11 le liquide se trouvant dans le réservoir 12. Simultanément, le module de commande E agit sur le distributeur 31 de sorte que le liquide hydraulique 10 sous pression fourni par la machine tournante 1, fonctionnant en pompe, arrive par la canalisation 20 au cylindre 21. L'ensemble 21/22/24 constitue un accumulateur hydraulique et l'énergie de ralentissement du véhicule V est ainsi récupérée et stockée sous la forme d'une pression de gaz, comme dans l'exemple précédent à la figure 4. 15 La figure 9 illustre le fonctionnement du dispositif dans la phase d'utilisation de l'énergie ainsi récupérée et stockée. Dans cette phase, le vérin 6 est toujours alimenté par la pompe d'asservissement 40 pour maintenir l'inclinaison du plateau 5 dans le même sens. Le module électronique de commande E agit par la liaison électrique 30 sur le distributeur 31 pour fermer la canalisation 20 et par la 20 liaison électrique 50 sur le distributeur 49 pour ouvrir la canalisation 48 qui arrive au premier port de la machine tournante 1, du côté du réservoir 12. Un clapet anti-retour 99 isole alors le réservoir 12 par rapport à la haute pression restituée par l'accumulateur 21/22/24. La machine tournante 1 reçoit alors le liquide hydraulique sous pression en provenance de l'accumulateur 21/22/24 et -fonctionne en moteur 25 hydraulique entraînant le véhicule V par l'arbre 2. Le liquide hydraulique est renvoyé au réservoir 12 par la canalisation 20, le distributeur 31 et la canalisation 45. Lors de la phase de récupération d'énergie illustrée sur la figure 8, il est préférable que le freinage procuré puisse être dosé. Dans ce but, le distributeur 41 est préférablement un distributeur à ouverture proportionnelle, réglée par le module de 30 commande E et la liaison électrique 32. Grâce à la canalisation de contournement 48, la machine tournante 1 tourne dans le même sens dans l'état de pompe et dans l'état de moteur. Comme le côté haute pression et le côté basse pression de la machine tournante 1 s'inversent, il s'avère préférable de remplacer l'échancrure 10 de la figure 2 par une lunule 9a, symétrique de la lunule 9, comme représenté sur la figure 6. Les figures 10 à 12 illustrent un troisième mode de réalisation de l'invention. Selon le troisième mode de réalisation, la pompe additionnelle d'asservissement agit dans un sens ou dans l'autre sur un piston libre qui commande l'inclinaison du plateau à inclinaison dans un sens ou dans l'autre de telle sorte que la machine tournante pompe/moteur puisse fonctionner dans un sens ou dans l'autre, sans inverser le côté haute pression et le côté basse pression.

Sur ces figures, les éléments identiques ou analogues à ceux des figures précédentes portent les mêmes références. Dans ce mode de réalisation, la machine tournante 1, pouvant fonctionner en pompe ou en moteur, est une pompe à plateau incliné, l'inclinaison de ce plateau pouvant varier entre un angle positif (+a) et négatif (-a) en passant par un angle nul.

Ces variations de l'angle d'inclinaison du plateau 5 sont commandées par un piston libre 51 dont les deux extrémités coulissent dans deux cylindres 52, 53 à l'encontre de deux ressorts antagonistes 54. Ces deux cylindres 52, 53 sont alimentés par la pompe d'asservissement 40 par l'intermédiaire d'un distributeur 55, lui-même commandé par le module électronique de commande E par l'intermédiaire de deux liaisons électriques 56 et 57. Un distributeur 59 commandé par le module électrique de commande E par une liaison 58 est disposé sur la canalisation 20 qui relie la machine tournante 1 à l'accumulateur 21/22/24, pour pouvoir sélectivement autoriser ou interdire la restitution de liquide par l'accumulateur.

La figure I O illustre le fonctionnement de ce troisième mode de réalisation à l'état de repos c'est-à-dire lorsque le véhicule V est à l'arrêt ou à vitesse maintenue. Dans cette phase de -fonctionnement, les ressorts 54 des cylindres 52 et 53 maintiennent le plateau 5 de la machine tournante I dans une position où son inclinaison est nulle, de sorte qu'il n'y a aucune action hydraulique entre la machine 30 tournante I et les moyens de propulsion du véhicule V : tout se passe comme si la machine tournante 1 était débrayée. De la .même manière que précédemment, la pompe 40 lhnctionne en circuit fermé pour réaliser un filtrage du liquide.

La figure 11 illustre le fonctionnement de ce troisième mode de réalisation dans la phase de récupération d'énergie. Dans cette phase, c'est le véhicule V qui entraîne l'arbre 2 de la machine tournante 1 pompe-moteur. Le module électrique de commande E agit sur le distributeur 55 de telle sorte que le plateau incliné 5 de la 5 membrane tournante 1 ait un angle d'inclinaison positif. I1 en résulte que la machine tournante 1, fonctionnant en pompe, envoie du liquide hydraulique en provenance du réservoir 12 vers l'accumulateur 21/22/24 par la canalisation 20 et à travers le distributeur 59. L'énergie de ralentissement du véhicule V est ainsi récupérée et stockée sous la forme d'une pression de gaz. En réalisant le distributeur 55 sous la 10 forme d'un distributeur proportionnel, l'importance du freinage du véhicule peut être modulée par la plus ou moins grande inclinaison du plateau 5 et donc le plus ou moins grand débit de pompage. La figure 12 illustre le fonctionnement dans la phase d'utilisation de l'énergie récupérée et stockée. Dans cette phase, c'est la machine tournante 1, 15 fonctionnant en moteur avec du liquide hydraulique sous pression provenant de l'accumulateur 21/2/24 qui agit par l'arbre 2 sur les moyens de propulsion du véhicule V. Le module électronique de commande E agit sur le distributeur 55 de telle sorte que le plateau incliné 5 de la machine tournante ait un angle d'inclinaison négatif Il en résulte que la machine tournante 1 fonctionne en moteur, le liquide 20 hydraulique sous pression traversant le distributeur 59 actionnant la machine tournante 1 en fonction moteur et allant au réservoir 12. Grâce à l'inversion de l'angle d'inclinaison du plateau incliné 5, le sens de rotation de machine tournante 1 est conservée dans les deux phases de fonctionnement. Il est à noter que pour simplifier le dispositif et donc abaisser son prix de 25 revient, il est possible de supprimer le distributeur 59. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.

30 L'usage du verbe « comporter », « comprendre » ou « inclure » et de ses formes conjuguées n'exclut pas la présence d'autres éléments ou d'autres étapes que ceux énoncés dans une revendication. L'usage de l'article indéfini «un» pour un élément n'exclut pas, sauf mention contraire, la présence d'une pluralité de tels éléments. Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être interprété comme une limitation de la revendication.

Claims

REVENDICATIONS1. Dispositif de récupération de l'énergie de freinage des véhicules routiers, comportant : une machine tournante (1), la machine tournante comportant un arbre (2) apte à être 5 relié aux moyens d'entraînement d'un véhicule (V), la machine tournante (1) pouvant fonctionner soit en pompe hydraulique soit en moteur hydraulique ; un réservoir hydraulique (12) relié par une première canalisation (11) à un premier port hydraulique de la machine tournante (1), et un accumulateur hydropneumatique (21/22/24) relié par une deuxième canalisation 10 (20) à un deuxième port hydraulique de la machine tournante (1), dans lequel ladite machine tournante (1) comporte une pluralité de pistons dont la course est variable et un organe de réglage de course des pistons actionnable, par commande hydraulique de façon à pouvoir occuper soit une position neutre pour laquelle la course des pistons est nulle et la circulation du liquide hydraulique à 15 travers la machine tournante est nulle, soit des positions actives pour lesquelles les pistons ont une course positive et la circulation du liquide hydraulique s'effectue dans au moins un sens entre le premier port hydraulique et le deuxième port hydraulique de la machine tournante.
2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la machine 20 tournante (1) comporte un barillet tournant (3) entraîné en rotation par l'arbre (2) et portant des cylindres dans lesquels coulissent une pluralité de pistons axiaux, creux, (4), ledit barillet (3) étant maintenu par un ressort (7) contre une glace de distribution, l'organe de réglage de course des pistons comportant un plateau à inclinaison variable (5) contre lequel la pluralité de pistons creux (4) prend appui, le 25 plateau à inclinaison variable (5) présentant une inclinaison nulle dans la position neutre et une inclinaison non-nulle dans les positions actives.
3. Dispositif selon la revendication I, clans lequel l'organe de réglage de course des pistons comporte un anneau (72) qui occupe une position concentrique dans la position neutre pour laquelle la course des pistous est nulle et des positions 3() excentrées clans les positions actives pour lesquelles la course des pistons estpositive, les pistons de la machine tournante étant des pistons radiaux (70) qui prennent appui contre l'anneau (72).
4. Dispositif selon la revendication 2, comportant en outre un vérin de commande (6) du plateau à inclinaison variable (5) apte à commander l'inclinaison du plateau à inclinaison variable (5) vers une position angulaire positive en réponse à un signal de haute pression et un ressort (60) apte à ramener l'inclinaison du plateau à inclinaison variable (5) à la position nulle en réponse à un signal de basse pression.
5. Dispositif selon la revendication 4, comportant en outre une pompe d'asservissement (40) agencée pour alimenter le vérin de commande (6) du plateau à 10 inclinaison variable (5) par l'intermédiaire d'un distributeur (41) qui dirige le liquide hydraulique fourni par la pompe d'asservissement soit vers le vérin (6), soit vers le réservoir (12).
6. Dispositif selon la revendication 4, comportant en outre une troisième canalisation (34) reliant la deuxième canalisation (20) au vérin de 15 commande (6) du plateau à inclinaison variable (5) par l'intermédiaire d'un distributeur (33).
7. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 5, comportant en outre : une conduite de contournement (48) reliant l'accumulateur hydropneumatique au 20 premier port de la machine tournante par l'intermédiaire d'un premier distributeur (49), le premier distributeur étant apte à obturer la conduite de contournement lorsque la machine tournante fonctionne en pompe et à ouvrir la conduite de contournement lorsque la machine tournante fonctionne en moteur, et un deuxième distributeur (31) agencé sur la deuxième canalisation (20), le deuxième 25 distributeur étant apte à diriger le liquide hydraulique sortant du deuxième port de la machine tournante vers l'accumulateur hydraulique (21/22/24) lorsque la machine tournante libnctionne en pompe, et vers le réservoir (12) en isolant l'accumulateur hydraulique lorsque la machine tournante fonctionne en moteur.
8. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel la glace de 30 distribution (8) de la machine tournante (1) est munie de deux lunules de refoulement/alimentation (9, 9a) symétriques.
9. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 6, dans lequel la glace de distribution (8) de la machine tournante est munie d'une lunule servant de refoulement lorsque la machine tournante fonctionne en pompe hydraulique et servant d'alimentation lorsque la machine tournante fonctionne en moteur hydraulique et d'une zone de dégagement en liaison avec un carter de la machine tournante et en liaison avec le réservoir hydraulique.
10. Dispositif selon la revendication 9, dans lequel la zone de dégagement (10) est en communication avec le premier port et la lunule (9) est en communication avec le deuxième port de la machine tournante (1).
11. Dispositif selon la revendication 10, dans lequel la zone de dégagement (10), qui sert à l'aspiration lorsque la machine tournante (1) fonctionne en pompe, est constituée par une simple échancrure.
12. Dispositif selon la revendication 2, comportant en outre un vérin de commande à double effet (51) apte à commander l'inclinaison du plateau à inclinaison variable (5) vers une position angulaire positive en réponse à un signal de haute pression au niveau d'un premier cylindre (52), vers une position angulaire négative en réponse à un signal de haute pression au niveau d'un deuxième cylindre (53), et des ressorts (54) aptes à ramener l'inclinaison du plateau à inclinaison variable (5) à la position nulle en réponse à un signal de basse pression.
13. Dispositif selon la revendication 12, comportant en outre une pompe d'asservissement (40) agencée pour alimenter le vérin de commande (51) du plateau à inclinaison variable (5) par l'intermédiaire d'un distributeur (55) qui dirige le liquide hydraulique fourni par la pompe d'asservissement soit vers le premier cylindre (52) du vérin, soit vers le deuxième cylindre (53) du vérin, soit vers le réservoir (12).
14. Dispositif selon la revendication 13, dans lequel le distributeur (55) est commandé de 'façon que : en phase (l'arrêt ou de vitesse constante du véhicule, l'inclinaison du plateau (5) soit nulle ; en phase de récupération (l'énergie l'inclinaison du plateau (5) soit positive, la machine tournante (I) fonctionnant: en pompe chargeant l'accumulateur (21/22/24) ; en phase d'utilisation de l'énergie, l'inclinaison (lu plateau (5) soit négative et la machine tournante (I) fonctionne en moteur alimenté par le liquide sous pression en provenance de l'accumulateur.
15. Dispositif selon l'une des revendications 5 et 13 à 14, clans lequel la pompe d'asservissement (40) est accouplée à l'arbre (2) de la machine tournante pour être actionnée par la rotation de l'arbre de la machine tournante.
16. Dispositif selon l'une des revendications 5 et 13 à 14, dans lequel 5 la pompe d'asservissement (40) comporte un moteur électrique.
17. Dispositif selon l'une des revendications 5 et 13 à 16, dans lequel la pompe d'asservissement (40) présente un débit réglable.
18. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 7 et 13 à 14, caractérisé par le fuit qu'il comporte un module électrique de commande (E), qui 10 reçoit par une liaison électrique (C) des informations relatives à l'état du véhicule (V) en provenance d'un contrôleur de freinage et d'un contrôleur du moteur de propulsion du véhicule (V) et qui commande le ou chaque distributeur hydraulique (31, 33, 41, 49, 55, 59) en fonction desdites informations.
19. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel 15 le réservoir hydraulique (12) relié à la machine tournante (1) par la première canalisation (11) est un réservoir fermé deformable de façon à compenser les variations de volume entre lui et l'accumulateur hydropneumatique.
20. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'accumulateur hydropneumatique est constitué par un cylindre (21) dans lequel 20 coulisse un piston libre (22), une chambre avant (21a) du cylindre recevant le liquide hydraulique sous pression depuis la deuxième canalisation (20) et une chambre arrière (21b) du cylindre étant reliée par une quatrième canalisation (23) à une bouteille (24) contenant un gaz sous pression.