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Patent 2238848 Summary

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Claims and Abstract availability

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  • At the time the application is open to public inspection;
  • At the time of issue of the patent (grant).
(12) Patent: (11) CA 2238848
(54) English Title: ELECTRO-HYDRAULIC VEHICLE WITH ENERGY REGENERATION
(54) French Title: VEHICULE ELECTRO-HYDRAULIQUE A RECUPERATION D'ENERGIE
Status: Deemed expired
Bibliographic Data
(51) International Patent Classification (IPC):
  • B60L 50/30 (2019.01)
  • B60K 17/10 (2006.01)
  • B60K 17/14 (2006.01)
  • B60K 1/00 (2006.01)
(72) Inventors :
  • NATHAN, GUY (France)
  • BERNEUIL, PAUL (France)
(73) Owners :
  • TOUCHTUNES MUSIC CORPORATION (United States of America)
(71) Applicants :
  • TECHNICAL MAINTENANCE CORPORATION (United States of America)
(74) Agent: LAVERY, DE BILLY, LLP
(74) Associate agent:
(45) Issued: 2004-07-20
(86) PCT Filing Date: 1996-10-01
(87) Open to Public Inspection: 1998-04-09
Examination requested: 2001-09-10
Availability of licence: N/A
(25) Language of filing: French

Patent Cooperation Treaty (PCT): Yes
(86) PCT Filing Number: PCT/FR1996/001531
(87) International Publication Number: WO1998/014344
(85) National Entry: 1998-05-27

(30) Application Priority Data: None

Abstracts

English Abstract

The invention concerns an electro-hydraulic vehicle with energy regeneration comprising a battery (61) supplying power to an electric motor (60), said electric motor (60) operating in the driving phases at its nominal speed for driving at a constant speed a hydraulic pump with variable displacement (4) which is connected in close circuit by channels to at least one hydraulic engine with variable displacement (3), whose volumetric displacement is actuated and controlled within a limited range; said hydraulic engine (3) indirectly driving one or several wheels of the vehicle (11 to 14). The invention is characterised in that the pump with variable displacement is controlled and managed by a control circuit, controlling and managing (9) the inclination of the control disc of the variable displacement of the hydraulic pump (4), said control and management circuit of the inclination of the control disc of the variable displacement of the pump receiving an information representing the fluid pressure between the pump and the hydraulic engine and an information representing either the power delivered by the battery to the electric motor during the driving phases or the power generated by the electric motor during the braking or slowing down phases and uses these data for correcting the signal controlling the angle of the disc based on the reference limit value for varying the displacement within the range limited by the maximum displacement and a minimum non null displacement.


French Abstract



The invention concerns an electro-hydraulic vehicle with energy
regeneration comprising a battery (61) supplying power to an electric
motor (60), said electric motor (60) operating in the driving phases at
its nominal speed for driving at a constant speed a hydraulic pump with
variable displacement (4) which is connected in close circuit by channels
to at least one hydraulic engine with variable displacement (3), whose
volumetric displacement is actuated and controlled within a limited range;
said hydraulic engine (3) indirectly driving one or several wheels of the
vehicle (11 to 14). The invention is characterised in that the pump with
variable displacement is controlled and managed by a control circuit,
controlling and managing (9) the inclination of the control disc of the
variable displacement of the hydraulic pump (4), said control and management
circuit of the inclination of the control disc of the variable
displacement of the pump receiving an information representing the fluid
pressure between the pump and the hydraulic engine and an
information representing either the power delivered by the battery to the
electric motor during the driving phases or the power generated by
the electric motor during the braking or slowing down phases and uses these
data for correcting the signal controlling the angle of the disc
based on the reference limit value for varying the displacement within the
range limited by the maximum displacement and a minimum
non null displacement.

Claims

Note: Claims are shown in the official language in which they were submitted.



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REVENDICATIONS

1 - Véhicule comportant un accumulateur (61) alimentant un moteur
électrique (60), le dit moteur électrique (60) fonctionnant dans les phases
motrices du véhicule à sa vitesse nominale pour entraîner à vitesse constante
une pompe hydraulique à cylindrée variable (4) qui est reliée en circuit fermé
par des canalisations à au moins un moteur hydraulique à cylindrée variable
(3), dont la cylindrée est contrôlée et commandée hydrauliquement dans une
plage limités ; le dit moteur hydraulique (3) entraînant indirectement une ou
plusieurs roues du véhicule (11 à 14) caractérisé en ce que la pompe à
cylindrée variable est commandée et gérée par un circuit de contrôle, de
gestion et de commande (9) de l'inclinaison du plateau de commande de la
cylindrée variable de la pompe hydraulique (4), ledit circuit de contrôle de
gestion et de commande de l'inclinaison du plateau de commande de la
cylindrée variable de la pompe recevant d'une pari une information
représentative de la pression du fluide entre la pompe et le moteur
hydraulique
et d'autre part une information représentative soit du courant débité par
l'accumulateur à destination du moteur électrique pendant les phases motrices
soit du courant généré par le moteur électrique pendant les phases de freinage
ou de ralentissement et exploite ces informations pour corriger le signal de
commande de l'angle du plateau en fonction de valeur limite de référence pour
que la cylindrée varie dans ta plage limitée par la cylindrée maximale et une
cylindrée minimale non nulle.

2- Véhicule comportant un accumulateur (61) alimentant un moteur
électrique (60), ledit moteur électrique fonctionnant dans les phases motrices
du véhicule à sa vitesse nominale pour entraîner à vitesse constante une
pompe hydraulique à cylindrée variable (4} qui est reliée par des
canalisations
à un ensemble à cylindrée variable de moteurs hydrauliques (31 à 34) ayant
chacun une cylindrée fixe, dont la cylindrée de l'ensemble est modifiée
hydrauliquement par des vannes (88, 85) dans une plage limitée, chacun



16

desdits moteurs hydrauliques (31 à 34) entraînant une roue du véhicule (11 à
14) par l'intermédiaire d'un moyen de désaccouplement (21 à 24) permettant le
désaccouplement des roues en fonction de la variation de cylindrée de
l'ensemble, caractérisé en ce que la pompe hydraulique à cylindrée variable
(4)
est commandée et gérée électroniquement par un circuit de contrôle de gestion
et de commande (9) de l'inclinaison du plateau de commande de la cylindrée
variable de la pompe hydraulique (4), ledit circuit de contrôle de gestion et
de
commande de l'inclinaison du plateau de commande de la cylindrée variable de
la pompe, recevant d'une part une information représentative de la pression du
fluide entre la pompe et le moteur hydraulique, et d'autre part, une
information
représentative soit du courant débité par l'accumulateur à destination du
moteur
électrique pendant les phases motrices soit du courant généré par le moteur
électrique pendant les phases de freinage ou de ralentissement et exploitant
ces informations pour corriger le signal de commande de l'angle du plateau en
fonction de valeurs limites de référence pour que la cylindrée varie dans la
plage limitée par la cylindrée maximale de tous les moteurs (31 à 34) de
cylindrée fixe et une cylindrée minimale non nulle.

3 - Véhicule selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les
valeurs limites de référence fixées par le circuit de contrôle de gestion et
de
commande de l'inclinaison du plateau permettent de recharger l'accumulateur
pendant les phases de freinage ou de ralentissement du véhicule.

4 - Véhicule selon une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce
que le circuit (940) de gestion de la tension de commande du plateau
déterminant la variation de cylindrée de la pompe reçoit un signal
(949)représentatif de l'enfoncement de la pédale d'accélérateur, un signal
(942)
représentatif d'un interrupteur indiquant le déplacement en avant ou en
arrière
de la commande de déplacement avant/arrière du véhicule, un signal généré
par un premier circuit (943) et représentatif de la validation de la marche
avant/arrière du véhicule, un signal (971) sur l'entrée (972) du circuit (940)
représentatif de l'actionnement de la pédale de frein et un signal généré par
un


17

second circuit (948) représentatif du maintien de la tension de commande pour
le circuit de gestion pour limiter la variation de la tension de commande.

5 - Véhicule selon la revendication 4 caractérisé en ce que le signal
du second circuit (948) est constituée par la sortie d'un circuit logique OU à
trois entrées, dont
une première entrée reçoit un signal fonction du signal (947)
représentant l'état de charge de la batterie généré par un circuit (62) de
contrôle de l'état de charge de la batterie et du signal (946) représentant le
sens du courant;
une seconde entrée reçoit un signal représentatif du courant débité
ou reçu par l'accumulateur ;et
la troisième entrée reçoit un signal représentatif de la pression du
fluide entre la pompe et le moteur par rapport à une pression de référence
maximale.

6 - Véhicule selon la revendication 5 caractérisé en ce que le signal
de pression est délivré par la sortie d'un comparateur (951) recevant sur une
de
ses entrées le signal du capteur de pression provenant du circuit entre la
pompe et le moteur hydraulique, et d'autre part une tension de référence
représentative de la pression maximale.

7 - Véhicule selon la revendication 5 caractérisé en ce que le circuit
générant le signal représentatif du courant de charge de l'accumulateur ou du
courant débité par l'accumulateur dans le moteur électrique (60) est constitué
d'un comparateur (963) recevant sur une de ses entrées le signal de sortie
d'un
amplificateur (961) de la valeur absolue du courant mesuré par un capteur (96)
à boucles de courant, et sur sa seconde entrée un signal représentatif d'un
courant de référence I0,ou I1, ou I2 qui dépendra d'une détection de polarité
(962) d'une part, et d'autre part d'une détection de la mise en oeuvre des
freins.

8 - Véhicule selon la revendication 5 caractérisé en ce que la
détection de polarité est effectuée par un circuit détecteur de polarité qui
actionne lors de la détection d'une inversion du courant signalant une charge


18
de l'accumulateur (61), la commutation d'un inverseur (964) permettant de
commuter une tension d'alimentation d'une première position alimentant un
premier élément (965) générant un premier signal représentatif d'un premier
courant maximal I0 admissible par le moteur électrique, vers une seconde
position alimentant un second élément (967) générant un deuxième signal
représentatif d'un second courant I1 correspondant à un courant de
ralentissement du véhicule.
9 - Véhicule selon la revendication 5 caractérisé en ce que
l'interrupteur (969) de détection de l'actionnement des freins commande d'une
part l'inverseur (966) qui commute une tension d'alimentation sur un troisième
circuit (968) délivrant une tension représentative d'un courant I2 fixe ou
variable
de freinage du véhicule et d'autre part l'ouverture de l'interrupteur (63)
coupant
l'alimentation du moteur électrique (60).
10 - Véhicule selon une des revendications précédentes caractérisé
en ce que le moteur électrique est à courant continu et excitation parallèle.
11 - Véhicule selon une des revendications précédentes caractérisé
en ce que le moteur électrique est à courant alternatif de type synchrone ou
asynchrone et le circuit d'alimentation électrique provenant de l'accumulateur
comprend un onduleur.

Description

Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.


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WO 98/14344 PCT/FR96/01531
1 -
VÉHICULE ELECTRO-HYDRAULIQUE
A RÉCUPÉRATION D'ÉNERGIE.
La présente invention concerne un véhicule électro-hydraulique à
récupération d'énergie.
s II est connu dans l'art antérieur des véhicules à traction électrique dans
lequel ia vitesse variable du véhicule est obtenue en associant au moteur
électrique un variateur qui va, à partir d'une tension continue ou
alternative,
générer les signaux nécessaires à la commande d'un moteur électrique continu
ou alternatifi pour obtenir des vitesses variables de rotation de ce moteur.
Dans
1o ce dispositif, il est bien connu que le rendement optimum est obtenu à la
vitesse de rotation nominale de ce moteur et que ce qui, pour d'autres
vitesses
de rotation entraîne un rendement inférieur à cet optimum. De même, dans les
véhicules à transmission hydrostatique en boucle dite fermée, on constate dans
l'art antérieur que les moteurs généralement utilisés sont du type à cylindrée
is fixe entraînant ainsi une incompatibilité entre la plage de débit
nécessaire
(possible) et la plage de pression pour laquelle ils ont été conçus et leur
interdisant la possibilité d'obtenir des grandes vitesses de déplacement du
véhicule tout en étant suffiisamment dimensionnés pour fournir les couples
maximums nécessaires au démarrage ou à des firanchissements de pente
2o importante.
Un premier but de l'invention est donc de proposer un véhicule à fraction
électro-hydraulique qui permette en effet d'optimiser les conditions de
fionctionnement du moteur électrique alimenté par un accumulateur, et d'autre
part, d'obtenir aussi bien des couples de démarrage importants lorsque cela
est
2s nécessaire que des vitesses sufifisantes pour obtenir un déplacement rapide
du
véhicule sans avoir à surdimensionner les ëléments hydrauliques.
Ce but est atteint dans une première variante par le fait que le véhicule
comporie un accumulateur alimentant un moteur électrique fonctionnant dans

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les phases motrices du véhicule à sa vitesse nominale pour entraîner à vitesse
constante une pompe hydraulique à cylindrée variable commandée et gërée
électroniquement par un circuit de contrôle, de gestion et de commande de
l'inclinaison du plateau de commande de la cylindrée variable de la pompe
s hydraulique à pistons axiaux, qui est reliée en circuit fermé par des
canalisations à au moins un moteur hydraulique à cylindrée variable, dont la
cylindrée est contrôlée et commandée hydrauüquement dans une plage limitée
par la cylindrée maximale et une cylindrée minimale non nulle, le dit moteur
hydraulique entraînant indirectement une ou plusieurs roues du véhicule.
1o Ce but est atteint dans une deuxième variante par le fait que le véhicule
comporte un accumulateur (61 ) alimentant un moteur électrique (60), le dit
moteur électrique fonctionne dans les phases motrices du véhicule à sa vitesse
nominale pour entraîner à vitesse constante une pompe hydraulique à cylindrée
variable (4) commandée et gérée électroniquement par un circuit de coritrôfe,
1s de gestion et de commande (9) de l'inclinaison du plateau de commande de la
cylindrée variable de la pompe hydraulique(4), qui est reliée en circuit fermé
par des canalisations à un ensemble à cylindrée variable de moteurs
hydrauliques (31 à 34) ayant chacun une cylindrée fixe, dont la cylindrée de
l'ensemble est modifiée hydrauliquement par des vannes (88, 85) dans une
2o plage limitée par la cylindrée maximale de tous les moteurs (31 à 34) de
cylindrée fixe et une cylindrée minimale non nulle, chacun desdits moteur
hydraulique (31 à 34) étant relié à une roue du véhicule (11 à 14) par
l'intermédiaire d'un moyen de désaccouplement (21 à 24) permettant le
désaccouplement des roues en fonction de la variation de cylindrée de
2s l'ensemble.
Un autre but de !'invention est de proposer un circuit de commande d'un
tel véhicule de façon que les actions effectuées par le conducteur soient en
permanence contrôlées et régulées par le circuit de commande pour optimiser
les conditions de fonctionnement et de récupération d'énergie du véhicule.

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Ce but est atteint par le fait que le circuit de contrôle et de commande
de l'inclinaison du plateau de commande de la cylindrée variable de la pompe,
reçoit d'une pari une information représentative de la pression du fluide
entre la
y
pompe et le moteur hydraulique et d'autre part, une information représentative
soit du courant débité par l'accumulateur à destination du moteur électrique
pendant les phases motrices sort du courant généré par le moteur électrique
pendant les phases de freinage ou de ralentissement et exploite ces
informations pour corriger le signal de commande de l'angle du plateau en
fonction de valeurs limites de référence.
1o Selon une autre particularité, les valeurs (imites de référence fixées par
le circuit de contrôle , de gestion et de commande de 1'incünaison du plateau
permettent de recharger l'accumulateur pendant les phases de freinage ou de
ralentissement du véhicule.
Selon une autre particularité, le circuit de gestion de la tension de
1s commande du plateau déterminant la variation de cylindrée de la pompe
reçoit
un signal représentatif de l'enfoncement de la pédale d'accélérateur, un
signal
représentatif d'un interrupteur indiquant le déplacement en avant ou en
arrière
de la commande de déplacement avant/arrière du véhicule, un signal
représentatif de l'actionnement de la pédale de frein et un signal généré par
un
2o premier circuit et représentatif de la validation de la marche
avant/arrière du
véhicule et un signal généré par un second circuit représentatif du maintien
de
la tension de commande pour le circuit de gestion pour limiter la variation de
la
tension de commande.
Selon une autre particularité constituée par la sortie d'un circuit logique
2s u OU » à trois entrées, dont une entrée reçoit un signal représentant
l'état de
charge de la batterie ;
une autre entrée reçoit un signa! représentatif du courant débité ou reçu
par l'accumulateur ;

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la troisiéme entrée reçoit un signal représentatif de la pression du fluide
entre la pompe et le moteur par rapport à une pression de référence maximale.
Selon une autre particularité, le signal de pression est délivré par la
sortie d'un comparateur recevant sur une de ses entrées le signal du capteur
de
s pression provenant du circuit entre 1a pompe et le moteur hydraulique, et
d'autre part une tension de référence représentative de la pression maximale.
Selon une autre particularité, le circuit générant le signal représentatif du
courant de charge généré par le moteur électrique vers l'accumulateur ou du
courant débité par l'accumulateur dans le moteur électrique est constitué d'un
io comparateur recevant sur une de ses entrées le signal de sortie d'un
amplificateur de fa valeur absolue du courant mesuré par un capteur de boucles
de courant, et sur sa seconde entrée un signal représentatif d'un courant de
rëférence 1o, I,, 12 qui dépendra d'une détection de polarité d'une part, et
d'autre
part d'une détection de la mise en oeuvre des freins.
1s Selon une autre particularité, la détection de polarité est effectuée par
un
circuit détecteur de polarité qui actionne lors de la détection d'une
inversion du
sens du courant signalant une charge de l'accumulateur, la commutation d'un
interrupteur permettant de commuter la tension d'alimentation du circuit
électronique d'une première position alimentant un premier élément générant
2o un premier signal représentatif d'un premier courant maxima( 1o admissible
par
le moteur électrique, vers une seconde position alimentant un second élément
générant un deuxième signal représentatif d'un second courant I, correspondant
à un courant de ralentissement du véhicule.
Selon une autre particularité, l'interrupteur de défection de
2s l'actionnement des freins commande l'inverseur de commutation de la tension
d'alimentation du circuit électonique sur un troisième circuit délivrant une
tension représentative d'un courant 12 fixe ou variable de freinage du
véhicule.
Selon une autre particularité, le moteur électrique est à courant continu
et excitation parallèle.

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-
Selon une autre particularité, le moteur électrique est à courant alternatif
~ de type synchrone ou asynchrone et le circuit d'alimentation électrique
provenant de l'accumulateur comprend un onduleur.
D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront
s plus clairement à la lecture de la description ci-après faite en référence
aux
dessins annexés, dans lesquels
la figure 1A représente une vue schématique du dispositif d'entraïnement
électro-hydraulique du véhicule selon une première variante;
la figure 1 B représente une deuxième variante du dispositif
1o d'entraînement du véhicule électro-hydraulique;
la figure 1 C représente une troisième variante du dispositif
d'entraînement du véhicule électro-hydraulique;
la figure 2 représente un schéma du circuit de commande du plateau de
variation de la cylindrée de fa pompe pour le véhicule électro-hydraulique
selon
1s une des figures 1 A, 1 B ou 1 C.
Le véhicule est constitué, dans une première variante représentée à la
figure 1A, d'un accumulateur (61 ) qui alimente en courant continu par un
interrupteur (63) et une ligne (65) un moteur électrique (60). Dans la
variante
représentée le moteur électrique (60) est à courant continu et excitation
20 ~parailè(e. Dans d'autres modes de réalisation de l'invention le moteur
électrique
peut être du type moteur alternatif synchrone ou asynchrone et dans ce cas ü
suffit d'ajouter au circuit électrique un onduleur L'éventuel onduleur et le
moteur
électrique sont calculés pour permettre un fonctionnement du moteur électrique
à vitesse nominale pratiquement constante qui sera de !'ordre de 3.000
2s tours/minute. Ce moteur (60) entraîne par son arbre de sortie une pompe
hydraulique (4) à cylindrée variable. Cette pompe hydraulique (4) est reliée
par
une canalisation d'alimentation ou de refoulement (50) et une canalisation de
retour ou d'aspiration (58) à un moteur hydraulique (3) à cylindrée variable.
Ce
moteur hydraulique (3) à cylindrée variable est en fait une pompe utilisée en

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moteur et dont la commande mécanique ou électronique de gestion de
l'inclinaison du plateau a été remplacée par un circuit hydraulique (59) qui
constitue une unité hydraulique de commande angulaire de l'inclinaison du
plateau du moteur hydraulique à partir des pressions de fluide prélevées sur
les
s sorties d'aspiration et de refoulement du moteur hydraulique pour actionner
mëcaniquement l'inclinaison du plateau du moteur hydraulique dans une plage
angulaire limitée par fa valeur maximale possible et un valeur inférieure non
nulle déterminée par les performances souhaitées pour la transmission. Les
pompes utilisées en pompe (4) ou en moteur hydraulique (3) sont du type à
zo piston axiaux telles que par exemple celles commercialisées par la firme
« Danfoss » sous la référence HTP 25, 40 et 63 en fonction de fa cylindrée
choisie pour la puissance nécessaire.
Le moteur (3) entraîne par son arbre de sortie un réducteur (7)
constituant également un différentiel dont les deux arbres de sortie
entraînent
zs par des cardans (71, 73) les roues associées (11, respectivement 13). Le
réducteur est relié par une liaison mécanique ou autre à la manette de
commande de marche avant ou arrière ou de point mort , pour lors de la mise
en position point mort provoquer dans le réducteur le désaccouplement
permettant fa mise en roue libre des roues. Par ailleurs selon la position de
la
2o manette correspondant à la marche avant ou à la marche arrière, le plateau
de
la pompe (4) aura un angle d'inclinaison opposé par rapport à la position
neutre
correspondant à l'angle nul.
Un circuit de commande (9) reçoit par une liaison (95) un signa!
provenant d'un capteur de pression (45) monté sur la pompe (4) et
représentatif
2s de la pression existant dans la canalisation (50) d'afimentation du moteur
hydraulique (3). Ce mëme circuit de commande (9) délivre par sa sortie (94) un
signa! pour l'actionneur (incorporé de façon classique dans la pompe) de
commande de l'angle du plateau de variation de la cylindrée de la pompe (4).
Ce circuit (9) reçoit par la liaison (96) une information, délivrée par un
capteur
3o de courant (69), représentative du courant électrique circulant entre

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l'accumulateur (61 } et le moteur (60), que ce soit en courant d'alimentation
du
moteur ou en courant de récupération pour la charge de l'accumulateur lorsque
le moteur électrique (60) fonctionne en générateur. Dans ce dernier cas,
l'interrupteur (63) du circuit reliant l'accumulateur au moteur électrique
(60) sera
s ouveri et le courant de récupération circulera à travers la diode (64) du
circuit
électrique, montée en inverse et en parallèle sur l'interrupteur (63).
Le circuit de commande (9), représenté schématiquement et plus en
détail sur la figure 2, est constitué d'un circuit électronique (940} de
gestion de
la tension de commande du plateau de variation de cylindrée de la pompe (4).
1o Ce circuit électronique (940} délivre, par une sortie (94), une tension
permettant
de commander l'inclinaison du plateau de façon à déterminer la cylindrée de la
pompe (4}. Cette commande varie en fonction d'un signal représentatif de la
position de l'accélérateur du véhicule qui est reçu sur une entrée (949) du
circuit (940). Ce signal est fourni par un potentiomètre (941 ) couplé à !a
pédale
1s d'accélération et la tension fournie par ce potentiomètre sur l'entrée
(949) est
proportionnelle à l'enfoncement de l'accélérateur. En fonction de ce signal,
le
circuit électronique (940) de gestion de la tension de commande va délivrer
sur
sa sortie (94) une tension qui devrait varier selon une rampe
proportionnellement à fa commande de l'accélérateur, cette rampe ayant une
2o pente positive ou négative en fonction d'une information reçue sur une
autre
éntrée du circuit de gestion (940) et représentant la commande marche avant
ou marche arrière délivrée sur une ligne (942) par un interrupteur associé à
la
manette de commande de la marche avant/marche arrière. La valeur positive ou
négative de la rampe de fa tension sera également validée par une information
2s délivrée par la sortie d'une porte ET (943) à deux entrées, dont l'une des
entrées reçoit un signal (944) représentatif de la rotation de la pompe (4) et
une
autre entrée reçoit un signal (954) représentatif de la pression nulle ou non
nulle du fluide en sortie de la pompe. Ce signal est délivré par ia sorüe d'un
comparateur (953), dont une entrée , par exempte reliée à la masse, reçoit une
so tension de référence représentative de la valeur 0 et l'autre entrée reçoit
la

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tension de sortie d'un amplificateur (950). L'entrée de l'amplificateur (950)
reçoit le signa! de sortie (95) d'un capteur de pression (45) branché en
sortie de
la pompe (4). Le comparateur (953) délivrera un signal de valeur logique « 1 »
lorsque la pression sera nulle, c'est-à-dire lorsque l'utilisateur du véhicule
s pourra effectivement passer de fa marche avant en marche arrière.
L'information de freinage (971 ) délivrée par l'interrupteur (969) est reçue
en entrée (972) du circuit (940). Cette information de freinage (971 ) sera
interprétée par le circuit (940) comme étant équivalente à la valeur minimale
du
potentiomètre d'accélérateur (941 ) correspondant à une pression nulle sur la
1o pédale d'accélérateur. Cette fonction inhibe l'action de l'accélérateur
lorsque le
frein est actionné.
La variation de la tension de, commande délivrée sur la ligne (94) à la
pompe (4), générée par le circuit (940) sera limitée par le circuit décrit ci-
après
qui délivrera en sortie le signa( MTC (Maintien de la Tension de Commande).
1s Ce circuit est constitué d'une porte OU (948) à trois entrées, dont une
prernière
entrée reçoit la sortie d'une porte ET (945) à deux entrées. Cette porte ET
(945)
reçoit sur son entrée (946) une information représentative du signe du courant
délivrée par le détecteur de polarité (962) et sur son entrée (947) une
tension
représentative de l'état de charge de l'accumulateur (61 ) délivrée par le
circuit
20 (62) de contrôle de l'état de charge de la batterie. Lorsque l'état de
charge de
l'accumulateur est à son maximum et que l'information représentative du signe
du courant correspond à une récupération d'énergie, la porte ET (945) délivre
un signal logique « 1 » qui va venir, par le biais de la porte OU (948)
délivrer un
signal MTC au niveau logique « 1 » ; ce qui bloque l'évolution de la valeur de
la
2s tension de commande (94) agissant sur la variation de fa commande du
plateau
et supprimer la variation de commande de plateau. La deuxième entrée de la
porte OU (948) reçoit la sortie d'un comparateur (951 ) dont une première
entrée
reçoit un premier signal représentatif de la pression hydraulique en sortie de
fa
pompe. Ce premier signal est délivré par la sortie de l'amplificateur (950).
Ce
3o premier signal est comparé à une tension de référence représentative d'une

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pression de référence, délivrée par un circuit (952). Là encore, lorsque ia
' pression dans le circuit devient égale à la pression de réfërence, le
comparateur (951 ) délivre une tension correspondant à ia valeur logique « 1 »
.
V
La porte OU (948) va générer un signal correspondant à la valeur logique « 1 »
s qui va bloquer l'ëvoiution de la valeur de la tension de commande agissant
sur
la variation de la commande (94) du plateau de la pompe (4).
Enfin la troisième entrée du circuit OU est constituée par la sortie d'un
troisième comparateur (963) dont une entrée est reliée à ia sortie d'un
circuit
(961 } délivrant une tension représentative de la valeur absolue de courant
1o circulant dans la ligne (65) d'alimentation du moteur (60). Cette tension
représentative du courant étant prélevée par un capteur (96) à boucle de
courant. La sortie de ce capteur (96) est également envoyée sur un circuit
(962)
détecteur de polarité de la tension représentative du signe du courant. Ce
détecteur de polarité commandera !e basculement de l'inverseur (964) lorsque
1s fa polarité du courant indiquera un courant de récupération délivré par le
moteur (60), lors des régimes de ralentissement et lors de l'actionnement de
ia
pédale de frein du véhicule.
L'inverseur (964) bascule entre deux positions pour mettre en relation
alternativement une tension d'alimentation, soit avec un circuit (965)
permettant
2o de délivrer une tension représentative d'un courant de référence 1o
correspondant au courant maximum admissible par le moteur électrique (60)
soit avec un second circuit (970). Dans ce cas l'inverseur (964) bascule sur
une
ligne intermédiaire (970) qui est reliée à un second inverseur (966) dont le
basculement est commandé par un interrupteur (969) couplé à l'actionnement
2s du frein du véhicule. En l'absence de l'actionnement du frein, cet
inverseur
(966) permet !'alimentation d'un circuit (967) destiné à délivrer sur le
comparateur (963) un signa( I, représentatif d'une référence correspondant à
un
courant de ralentissement qui est le courant généré par le moteur {60).
Lorsque
l'actionnement de la pédale de frein est détectée par l'interrupteur (969),
celui-
3o ci par fermeture du circuit électrique commande le basculement de
l'inverseur

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(966), lequel fait basculer la transmission de la tension d'alimentation par
la
ligne (970) sur le circuit (968).Ce circuit (968) permet de délivrer une
tension
de référence proportionnelle à un courant de référence Iz fixe ou variable
correspondant à un courant prédéterminé de freinage et au courant de charge
s admissible par l'accumulateur qui peut être généré pendant l'opération de
freinage. Dans un mode de réalisation, la valeur variable 12 est définie par
une
valeur en relation avec la pression physique exercée par l'utilisateur sur la
pédale de frein, de façon à privilégier le freinage par récupération d'énergie
par
rapport à celui par dissipation thermique obtenu par les plaquettes de freins.
!o Cette valeur peut ëtre obtenue, en disposant, dans le circuit hydraulique
de
freinage un capteur de pression hydraulique pour délivrer une valeur
analogique ëfectrique, soit proportionnelle, soit non proportionnelle non
ünëaire
selon une foi définie et qui correspond à cette référence variable 12 et
pouvant
tenir compte de l'état de charge de la batterie (61 ). Les trois diodes d1,
d2, d3
Zs permettent de réaliser une fonction OU analogique des réfërences !o, I~,
12.
En fonctionnement, lorsque la valeur du courant représentée par la sortie
de l'amplificateur en valeur absolue (961 ) correspond à l'une des trois
valeurs
de référence délivrée par une des trois diodes d1, d2, d3 et fixée en fonction
de
la position des inverseurs (964, 966), le comparateur (963) délivre à sa
sortie
2o un signal de niveau logique « 1 » qui va bloquer ('évolution de la valeur
de la
tension de commande agissant sur la variation de la commande du plateau
dans le circuit (940). Ainsi lors des phases d'accélération ou de démarrage,
le
courant circulant dans le câble (65) d'alimentation du moteur sera en
permanence limité à la valeur maximum fixée par !e circuit (965).
2s Lorsque l'utilisateur relâche la pédale d'accélérateur pour provoquer un
ralentissement du véhicule, le fonctionnement de la transmission hydraulique
(3,4) va s'inverser et le moteur hydraulique (3) va fonctionner comme une
pompe dont l'angle d'inclinaison du plateau sera géré par le circuit
hydraulique
(59) entre les valeurs limites fixées et en fonction de la pression
hydraulique
3o résultant des couples résistants générés par les roues, issus de l'inertie
du

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véhicule. La pompe (4) va fonctionner comme un moteur, dont l'angle du
plateau sera gëré par le circuit (940). A ce moment-là, la vitesse de rotation
de
la pompe (4) augmente provoquant une augmentation de vitesse de rotation du
moteur électrique qui se met à fonctionner en génératrice de courant. Lorsque
s la tension délivrée par le moteur électrique fonctionnant en génératrice
devient
supérieure à la tension de l'accumulateur (61 ), le moteur électrique fournit
un
courant qui est utilisé pour recharger l'accumulateur. Lorsque la pédale
d'accélérateur est relâchée partiellement, l'interrupteur (63) reste fermé et
ce
courant de récupération passe directement dans l'accumulateur pour le
1o recharger. Lorsque ia pédale d'accélérateur est relâchée totalement,
l'interrupteur (63) s'ouvre et le courant de récupération passe par la diode
(64).
L'interrupteur (63) s'ouvre et le courant de récupération passe par la diode
(64).
L'interrupteur (63) est constitué par exemple d'un refais de puissance dont la
bobine est alimentée soit par l'interrupteur d'actionnement des freins (969),
soit
1s par l'interrupteur couplé à la pédale d'accélérateur. Le fait d'actionner
le frein
ferme l'interrupteur (969) et permet de couper l'alimentation du moteur
électrique (60) en ouvant l'interrupteur (63}. Dans les deux cas, la détection
de
l'inversion du sens du signe du courant provoque la commutation de l'inverseur
(964). pour mettre en liaison la tension d'alimentation avec la liaison (970)
et
20 ,fixer la référence de courant 1, par le circuit (967). Tant que le courant
de
ralentissement mesuré en sortie de l'amplificateur (961 ) reste inférieur à la
référence I,, le comparateur (963) n'a pas de sortie logique au niveau 1, et
dès
que le courant devient égal à la référence I,, le comparateur produit une
sortie
logique au niveau 1 qui va bloquer l'évolution de la valeur de la tension de
2s commande agissant sur la variation de la commande du plateau.
Lorsque l'utilisateur, après avoir totalement levé le pied de l'accélérateur,
appuie sur la pédale de frein, celle-ci provoque la fermeture du contact (969)
qui actionne l'inverseur (966) de façon à ie taire basculer de la position
reprësentée en pointillés vers la position dans lequel la ligne (970) est en
3o communication avec le circuit (968). Dans ce cas-là, la valeur du courant
de

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récupération pourra augmenter jusqu'à ce qu'elle soit égale à la valeur de
référence !2 augmentant ainsi l'effet de freinage de l'ensemble électro-
hydraulique. Lors de la phase de ralentissement ou de freinage, l'angle de
variation du plateau va permettre à 1a pompe (4), fonctionnant en moteur
s hydraulique, de tourner plus ou moins vite et d'entraîner plus ou moins vite
te
moteur électrique (60). En fonction de l'angle du plateau et de la vitesse de
rotation du moteur électrique (60), l'utilisateur va obtenir un phénomène de
freinage et en même temps un courant qui permettra la recharge de
l'accumulateur {61 ).
1o Dans la deuxième variante de réalisation de l'invention de la figure 1 B,
le
moteur électrique (60) entraîne une pompe (4) hydraulique à cylindrée
variable,
laquelle pompe (4) est reliée par ses canalisation d'aspiration {58) et de
refoulement (50) à deux moteurs (3d, 3g) a cylindrée variable commandés
comme précédemment par les boîtiers respectifs (59d, 59g). Les moteur de
1s droite (3d) et respectivement de gauche (3g) sont reliés d'une part à la
canalisation de refoulement (50) par une canalisation (53A), respectivement
(51A) et d'autre part à la canalisation d'aspiration (58) par une canalisation
(53R), respectivement (51 R). L'arbre de sortie de chaque moteur hydraulique
(3d, 3g) est relië à sa roue respective ( 9 3, 11 ) du véhicule par un
rëducteur
20 respectif {73, 71 ). Les autres éléments de cette variante sont en tout
point
identiques à la première variante. Le fonctionnement est également identique à
l'exception près que la position neutre de la manette de commande de la
transmission du véhicule désaccouple les deux réducteurs (71, 73).
Dans une troisième variante de réalisation de l'invention représentée à ia
2s figure 1 C, la pompe hydraulique à cylindrée variable (4) alimente quatre
moteurs hydrauliques (31 à 34) à cylindrée fixe. L'arbre de sortie de chaque
moteur à cylindrée fixe (31 à 34) est relié par un dispositif de
désaccouplement
mécanique respectif (21 à 24) à la roue respective (11 à 14) associée au
moteur pour permettre de désaccoupler chacune des roues lors de certaines
so opérations, telles que par exemple, les opérations de remorquage, ou

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changement decyfindrée. Les canalisations respectives (51A à 54A) d'arrivée
du fluide aux moteurs respectifs {31 à 34) sont reliées à la canalisation de
refoulement (50) de la pompe et les canalisations respectives (51 R à 54R) de
retour du fluide des moteurs respectifs (31 à 34) sont reliées à la
canalisation
d'aspiration (58) de la pompe. L'alimentation des moteurs du train arrière du
véhicule constituée par les moteurs (31 ) et {33) peut ëtre supprimée par
l'intermédiaire des éfectro-vannes (85}, respectivement (88) disposées sur les
canalisations d'aspiration (50), respectivement de refoulement (58). Ces
moteurs à cylindrée fixe peuvent être, par exemple, des moteurs-roues du type
1o orbital à vitesse lente et couple élevé de !a série « OMS » commercialisée
par
la firme « Danfoss ». Les autres éléments du véhicule sont identiques à ceux
de
la première variance à la différence près de la manette de commande (80)
servant à sélectionner soit la marche arrière (AR), soit le neutre (N), soit
la
marche avant à fort couple et faible vitesse (1 ), soit la marche avant â
faible
1s couple et grande vitesse (2). Les positions de la manette de sélection sont
respectivement : AR, N, 1, 2. La position « AR » actionne le signal appliqué à
l'entrée (942) du circuit (940) comme décrit dans les autres variantes. La
position « N » agit mécaniquement ou électriquement sur les désaccouplements
(21 ), (22), (23), (24) en fermant les vannes (88), (85), en accouplant la
roue
20 (12) avec le moteur (32) et la roue (14) avec le moteur (34) au moyen du
dispositif d'accouplement (22) et respectivement (24), en dësaccouplant la
roue
(11 ) du moteur (31 ) et la roue (13) du moteur (33) au moyen du dispositif de
désaccoup(ement (21 ) et respectivement (23}. La position « 2 » agit
simultanément mécaniquement, ou électriquement, sur les deux vannes {88),
2s {85) et les désaccouplements (21 ),(22), (23), (24) en ouvrant les vannes
(88),
(85) et accouplant les quatre roues {12), (14), (11), (13) aux quatre moteurs
{32}, {34}, (31 ), (33) au moyen des dispositifs respectifs (22), (24), (21 )
, (23}.
La manette {80) ne peut être actionnée que lorsque ce véhicule est à l'arrêt,
état
validé par l'information de la fonction « ET » (943). Pour le reste Ie

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fonctionnement du circuit (9) est identique à celui décrit en relation avec la
variante de réalisation de la figure 1A.
Dans les différentes variantes du véhicule, il va de soit que le véhicule
est équipé d'un système de freinage classique venant suppléer ou compléter le
s freinage de récupération obtenu selon l'invention.
D'autres modifications à fa portée de l'homme de mëtier font également
partie de l'esprit de l'invention.
Ainsi les circuits logiques de la figure 2 pourraient être remplacés, en
tout ou partie, par un micro-controleur associé à un programme adéquat et aux
1o interfaces nécessaires pour réaliser les mêmes fonctions que le circuit de
la
figure 2.

Representative Drawing
A single figure which represents the drawing illustrating the invention.
Administrative Status

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Administrative Status

Title Date
Forecasted Issue Date 2004-07-20
(86) PCT Filing Date 1996-10-01
(87) PCT Publication Date 1998-04-09
(85) National Entry 1998-05-27
Examination Requested 2001-09-10
(45) Issued 2004-07-20
Deemed Expired 2016-10-03

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There is no abandonment history.

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Application Fee $300.00 1998-05-27
Maintenance Fee - Application - New Act 2 1998-10-01 $100.00 1998-09-04
Registration of a document - section 124 $100.00 1999-08-31
Registration of a document - section 124 $100.00 1999-08-31
Maintenance Fee - Application - New Act 3 1999-10-01 $100.00 1999-09-20
Maintenance Fee - Application - New Act 4 2000-10-02 $100.00 2000-08-29
Request for Examination $400.00 2001-09-10
Maintenance Fee - Application - New Act 5 2001-10-01 $150.00 2001-09-10
Maintenance Fee - Application - New Act 6 2002-10-01 $150.00 2002-09-24
Maintenance Fee - Application - New Act 7 2003-10-01 $150.00 2003-09-30
Final Fee $300.00 2004-05-06
Maintenance Fee - Patent - New Act 8 2004-10-01 $200.00 2004-10-01
Maintenance Fee - Patent - New Act 9 2005-10-03 $200.00 2005-09-30
Maintenance Fee - Patent - New Act 10 2006-10-02 $250.00 2006-09-05
Registration of a document - section 124 $100.00 2007-02-07
Maintenance Fee - Patent - New Act 11 2007-10-01 $250.00 2007-09-24
Registration of a document - section 124 $100.00 2007-10-30
Maintenance Fee - Patent - New Act 12 2008-10-01 $250.00 2008-09-09
Maintenance Fee - Patent - New Act 13 2009-10-01 $250.00 2009-09-08
Registration of a document - section 124 $100.00 2010-04-08
Registration of a document - section 124 $100.00 2010-05-28
Maintenance Fee - Patent - New Act 14 2010-10-01 $250.00 2010-09-22
Maintenance Fee - Patent - New Act 15 2011-10-03 $450.00 2011-09-19
Registration of a document - section 124 $100.00 2012-03-21
Registration of a document - section 124 $100.00 2012-03-26
Maintenance Fee - Patent - New Act 16 2012-10-01 $450.00 2012-09-19
Maintenance Fee - Patent - New Act 17 2013-10-01 $450.00 2013-09-20
Maintenance Fee - Patent - New Act 18 2014-10-01 $450.00 2014-09-22
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Description 
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Drawings 1998-05-27 4 66
Representative Drawing 1998-09-02 1 7
Claims 1998-05-27 4 192
Description 1998-05-27 14 719
Abstract 1998-05-27 1 58
Cover Page 1998-09-02 2 84
Representative Drawing 2004-06-16 1 8
Cover Page 2004-06-16 1 51
Correspondence 1998-08-11 1 35
PCT 1998-05-27 7 223
Assignment 1998-05-27 4 112
Assignment 1999-08-31 4 135
Prosecution-Amendment 2001-09-10 1 29
Fees 2003-09-30 1 35
Fees 1998-09-04 1 48
Fees 2002-09-24 1 40
Assignment 2007-10-30 73 3,441
Fees 2004-10-01 1 37
Fees 1999-09-20 1 44
Fees 2001-09-10 1 42
Fees 2000-08-29 1 42
Correspondence 2004-05-06 1 29
Fees 2005-09-30 1 34
Fees 2006-09-05 1 44
Assignment 2007-02-07 59 2,632
Fees 2007-09-24 1 44
Assignment 2007-12-06 7 205
Fees 2008-09-09 1 46
Assignment 2010-04-08 11 271
Assignment 2010-05-28 19 1,291
Correspondence 2010-07-23 4 155
Assignment 2010-08-11 24 1,395
Assignment 2012-03-26 20 1,007
Assignment 2012-03-21 16 407
Assignment 2012-04-19 4 179