Brevet FR2018584A1 — publié le 19700529

l'invention concerne un dispositif de commande pour une transmission composite de véhicules, comportant un convertisseur de couple hydrodynamique et une boite de changement de vitesses à plusieurs rapports, dispositif qui contient un embrayage de séparation et un embrayage de pontage pour le convertisseur de couple, ce dispositif étant actionné en fonction des conditions de marche du véhicule, par l'intermédiaire de valves de commande commandées électriquement par une source auxiliaire d'énergie. On connaît déåà des dispositifs de commande pour des embrayages de séparation et de pontage d'une transmission de véhicules, comportant un convertisseur de couple hydrodynamique, suivi d'une boîte de changement de vitesses. Les embrayages qui sont logés à l'intérieur du carter du convertisseur de couple sont commandés par des tiroirs de commande actionnés électromagnétiquement. Les paramètres de fonctionnement déterminant le processus de commande sont donnés par un interrupteur à force centrifuge entraîné par l'arbre de sortie de la transmission, et par la dépression dans la tubulure d'admission du moteur.Dans cette réalisation, l'embrayage de pontage du convertisseUr de couple est embrayé pour une vitesse prédéterminée de l'arbre de sortie de la transmission et pour une dépression déterminée dans le tuyau d'aspiration, ceci n'étant toutefois utilisé que pour ponter le convertisseur de couple aux étages de vitesses les plus élevés, en vue d'assurer une consommation plus favorable de combustible par le moteur0 Avec ce dispositif de commande, on ne peut établir une liaison directe entre le moteur et la bote de vitesses lorsque le véhicule entraîne en rotation le moteur sur une descente, par exemple, Il en résulte que le moteur ne peut être utilisé comme frein supplémentaire, ce qui rend impossible d'équiper des véhicules- lourds avec ce groupe convertisseur - boite de vitesses0 L'invention se propose par contre de créer un dispositif de commande pour transmissions composites, du type précité avec embrayage de pontage2 qui permet d'établir une liaison directe entre le moteur et la boite de vitesses non seulement en traction, c'est-à-dire dans la zone de couplage du convertisseur de couple, mais également lorsque le véhicule est soumis à une poussée, et doit entraîner le moteur en rotation0 Le but étant de freiner avec le moteur en cas de besoin, et de débrayer immédiatement l'embrayage de pontage lorsque l'on accé1ère à nouveau le véhicule, Suivant l'invention, le problème est résolu de la façon suivante les embrayages pour la boîte de vitesses sont actionnés par des éléments de commande pouvant être déplacés indépendamment l'un de l'autre à savoir, 11 élément correspondant à l'embrayage de séparation étant commandé par une valve actionnée électriquement-par un interrupteur sur le levier de changement de vitesses, et l'élément correspondant à l'embrayage de pontage, par une valve actionnée électriquement par un contact dépendant de la position de la pédale d'accélération avec interposition d'un interrupteur à force centrifuge assujetti à la vitesse du moteur.On obtient ainsi par des moyens simples et sûrs un dispositif de commande à l'aide duquel les embrayages de séparation et de couplage peuvent être débrayés suivant les conditions de marche du véhicule0 On obtient ainsi en particulier, la possibi lité -d'équlper de lourds véhicules d'un dispositif facilitant les manoeuvres de changement de vitesse en évitant les inconvénients d'une transmission à cànvertisseur de couple, La disposition est avantageusement choisie de telle sorte que les éléments de commande des embrayages sont constitués par des servomoteurs actionnés par un fluide sous pression, raccordés à l'équipement auxiliaire, dans les conduites d'alimentation desquelles sont montées les valves commandées électriquement ; par suite, lorsque les valves de commande sont actionnées, les servomoteurs sont alimentés sans retard en fluide sous pression, ce qui permet d'obtenir un actionnement rapide des embrayages. I1 est avantageux que la valve-cómmandant le servomoteur- de ltembrayage de pontage est actionnée par l'interrupteur à force centrifuge précédé par le contacteur de la pédale d'alecélérateur monté en série.Grâce à cette dispositions on obtient, avec une installation simple une méthode Xe eommande de l'embrayage de pontage De plus, l'interrupteur à force centriguge possède deux barrettes de contacts, l'une servant à la:comman -de de 11 embrayage de pontage lors de la marche au ralenti du moteur, et l'autre commandant l'embrayage-- lorsqu' est atteint le point de couplage du convertisseur de couple0 Par cette mesure, l'embrayage de pontage est embrayé et-deErayé au moyen d'un seul interrupteur selon les conditions de marche du véhicule. Les dessins qui montrent, à titre d'exemple, une forme de réalisation sont les suivants : - Figo 1 : une représentation schématique d'une transmission composite comportant un convertisseur de couple, un élément à embrayages et une boite de changement de vitesses. - Fig, 2 : le dispositif de commande, schématiquement représenté de la transmission composite établi suivant 1' invention la transmission composite est constitué d'un convertisseur de couple hydrodynamique et d'une boîte de changement de vitesses à plusieurs rapports 2, entre lesquels est monté un élément à embrayages 5 contenant un embrayage de séparation 3 et un embrayage de pontage 4e le convertisseur de couple 1 possède une roue de pompe 6, une couronne directrice 7 et une roue de turbine 8. La roue de pompe 6, est entraînée d'une façon connue, par le villebrequin 9 d'un moteur non représenté en dé tain0 La roue de turbine 8 est en prise par l'intermédiaire d'un arbre creux 10 avec une enveloppe tournante 11 de l'élément à embrayage 5. L'arbre creux 10 est traversé par un arbre intermédiaire 12 en friction 13 de l'embrayage de pontage 4o le disque à friction 14 de l'embrayage de séparation 3 est accouplé avec l'arbre d'entrée 15 de la boite de changement de vitesses 2. Aux disques à friction 13, 14 correspondent les plateatdtappui 16, 170 Un plateau 18 situé entre les disques à friction 13, 14 est solidaire de l'enveloppe 11 de l'élément à embrayages 5 c Un couvercle d'embrayage 19 sert d'appui aux ressorts à diaphragme 20, 21 de 11 embrayage de séparation 3 et de l'embrayage de pontage 4. Une tringlerie de commande 22, 22' reliée au ressort à diaphragme 20 de l'embrayage de séparation 3, et un levier de renvoi 23, servent à l'embrayage et au débrayage de l'embrayage de séparation 3. Une autre tringlerie de commande 24, 242 et un levier de renvoi 25 sont prévus pour le ressort à diaphragme 21 de l'embrayage de pontage 40. Pour I'engagemet et le dégagement des embrayages 3, 4 on a prévu des éléments de commande sous forme de servomoteurs actionnés par un fluide sous pression 26, 27. les servomoteurs 26, 27 possèdent des membranes 28, 29 qui sont reliées aux tringleries 22,24' et peuvent être actionnées par un fluide sous pression provenant d'un compresseur central 30 (figure lb) entraîné par le moteur L'installation comporte encore un réservoir 310 Le réservoir 31 est relié aux servomoteurs 26, 2 pour l'embrayage de séparation 3 et de l'embra- yage de pontage 4 respectivement par les canalisations 32, 33,34. Dans les canalisations 33, 34 mont montées les valves 35,- 36 commandées électro-magnétiquement, qui déterminent l'admission aux servomoteurs 26, 27, en fonction des différents servomoteurs de fonctionnement du moteur. les valves de commande 75, 36 possèdent des sorties de décharge 37, 38. Dans la sortie de décharge 37 de la valve de commande 35 on a monté une valve 39 commandant la mise en prise- du disque d'embrayage 14. La valve de commande 39 possède deux sorties de décharge 40, 41, un ajutage 42 étant monté dans la sortie 40. Une liaison électrique 46 est dérivée du fil 44 relié à une source de courant 43 et dans lequel est inséré un interrupteur d'allumage d'un type connu, ladite liaison étant raccordée au solénolde 47 de la valve de commande 35 pour l'em- brayage de séparation 3.Partant du solénoSde 47, un autre fil électrique 48 va aux contacts 49 d'un interrupteur 51 disposé sur le levier de changement de vitesses 50o le levier de changement de vitesses 50 possède une barrette de contact 52, mise à la masse le solénoSde 53 de la valve de commande 36 pour l'embrayage de pontage 4, est mis à la masse. le solénoïde 53 est alimenté par un fil 54, relié aux contacts 55, 56 d'un contacteur à force cen trifuge 57e le contacteur à force centrifuge 57 est entraîné en rotation par un arbre, non représenté du moteur.Un contacteur 59 dont la fermeture dépend de la position de la pédale d'accélérateur 58,- est monté en série en amont du contacteur à force cen trifuge 57. le contacteur 59 possède une paire de contacts 60, reliée au fil 44 venant de la source de courant 43. La paire de contacts 60 est en outre raccordée par un fil 61, avec un contact 62 du contacteur à force centri.fuge57. Le contacteur 59 possède des barrettes de contact 63? 63' qui sont reliées à la pédale d'accélérateur avec interposition dtun ressort 65 qui sert à la compensation entre la course de la pédale et la course d'enclenchement des barrettes 63, 63to Les barrettes de contact 63, 6D' relient la paire de contacts 60 aux contacts opposés 66, 67 et plus loin, par un fil 68, à un contact 69 du contacteur à force centrifuge 57e le contact opposé 67 peut être relié par un fil 70 au solénolde 71, relié par ailleurs à la masse de la valve de commande 390Le contacteur à force centrifuge 57 possède un manchon de commande déplacé par les masselottes 72 et relié à une barrette de contact 74.Une autre barrette de contact 75 montéé à une certaine distance de la barrette 74 précitée, possède une butée 76, et est maintenue appliquée sur les contacts 55, 69 par un ressort 78 prenant appui sur le boîtier 77 du contacteur0 Pour lancer le moteur, le circuit d'allumage est mis sous tension d'une façon connue par la fermeture de l'interrupteur d'allumage 45 et, simultanément les circuits des valves de commande 35, 36 sont mis sous tension0 En marche au ralenti du moteur le vilbrequin 9 entraîne la roue de pompe 6 du convertisseur de couple 1, et l'arbre intermédiaire 12 avec le disque à friction 13 de l'embrayage de pontage 4.De même les masselottes du contacteur centrifuge 57 sont entraînées par un arbre non représenté du moteur, ainsi que le compresseur 300 Par la mise du contact , le solénode 57 de la valve de commande 36 correspondant à l'embrayage de pontage 4 est excité , la valve prend alors la position indiquée dans la figure lbo le fluide sous pression, fourni par le compresseur 30 parvient donc par les canalisations 32, 34 au servomoteur 27 de l'embrayage de pontage0 Par suite la tringle de commande 24' reliée au servomoteur 27 est déplacée dans le sens de la flèche A, comme le montre la figure la. le levier 25 de renvoi qui lui est accouplé déplace la tringle de commande 24 dans le sens de la flèche 3, ce qui a pour conséquence de débloquer l'embrayage 4 de pontage par le ressort à diaphragme 21. le solénoïde 47 de la valve de commande 35 de l'embrayage de séparation 3 n'est pas excité au cours de cette étape , de sorte que la canalisation 33 du servomoteur 26 est fermée et la sortie de décharge ouverte. Par suite la membrane 28 du servomoteur 26 est à la pression atmos phérique et la tringle de commande 22 occupe la position représentée dans la figure la Pour faire partir le véhicule, la vitesse de démarrage doit être enclenchée au moyen du levier de changement de vitesses 50.Lorsque lton touche le levier de changement de vitesses 50, le solénoïde 47 de la valve de commande 75 est mis à la masse par la barrette de contact 52 du levier de commande de vitesses 50 venant sur le contact 49 de l'interrupteur 51e le solénoïde 47 est alors excité, ce qui provoque la fermeture de la sortie de décharge 37 de la valve de commande 35 et l'ouverture de la canalisation 33 allant au servomoteur 260 La tringle de commande 22' de l'embrayage de sépara-tion 3 est déplacée, par la membrane 28 du servomoteur 26, dans le sens de la flèche A' ce qui, par l'intermédiaire du levier de renvoi 23 entratne la tringle de commande 22 reliée au ressort à diaphragme 20 de l'embrayage de séparation 3 dans le sens de la flèche Be0 L'embrayage de séparation est ainsi débrayé de sorte que la vitesse choisie peut être enclenchée dans la boîte de vitesses 20 Lorsque l'on relâche le levier de changement de vitesses 50 la barrette de contact 52 du levier de changement de vitesses quitte le contact 49.L'embrayage de séparation est alors rembrayé par un processus inverse de sorte que l'on peut accélérer le véhicule à l'aide de la pédale d'accélérateur 58. Lorsque l'on appuie sur la pédale d'accélérateur 58, les barrettes de contact 63,63' sont appliquées par l'intermédiaire de la tringle 64 sur les contacts 60,'66 et 67 du contacteur 59. les masselottes 72 du contacteur centrifuge 57 déplacent, lorsque le moteur tourne, le manchon de commande 73 dans le sens de la flèche A, de sorte qu? la barrette de contact 74 du contacteur centrifuge 57 quitte les contacts 56, 62.Le courant passant par les contacts 56, 62 est alors interrompu0 Par la liaison des contacts 60, 66 du contacteur 59 de la pédale d'accélérateur 58, le solénoïde 53 de la valve de commande 36 est relié par le fil 68, puis par la barrette de contact 75 du contacteur centrifuge 67 à la source de courant 43.En conséquence, l'embrayage de pontage reste-débrayé e lorsque le convertisseur de couple 1 arrive-pour une vitesse prédéterminée dans la zone de couplage, et la roue de pompe 6, la roue de turbine 8 et la couronne directrice 7 adoptent la même vitesse de rotation, le manchon de commande 73 du contacteur centrifuge 57 est suffisamment déplacé dans le sens de la flèche A pour que la barrette de contact 74 déplace par l'intermédiaire de la butée 16 et malgré la pression du ressort 78, la barrette de contact 75 des contacts 55,69, et le courant dans le solénoïde 53 de la valve de commande 36 s'en trouve interrompu . La valve de commande prend alors une position telle que-la sortie de décharge 38 est ouverte La tringle de commande reliée à la membrane 29 du ser vomoteup 27 est par suite déplacée dans le sens de la flèche Z, ce qui provoque un mouvement de la tringle de commande 24, dans le sens de la flèche Oc l'embrayage de pontage 4 est alors embrayé. Le couple fourni par le vilbrequin 9 est alors directement transmis par l'arbre intermédiaire 12 à l'élément à embrayage 5 et de là, à l'arbre d'entrée 15 de la boite de vitesses. Au passage à la vitesse supérieure suivante, la pédale d'accélérateur sera tout d'abord relâchée un instant d'od il résulte que la vitesse de rotation du moteur et par suite celui du contacteur centrifuge 57 diminuent. Par suite, les barrettes de contact 63, 63' du contacteur 59 sont séparées de leurs contacts 60, 66, 67 par la tringle 64 reliée à la pédale d'acdélérateur 58. Simultanément le manchon de commande 73 est déplacé dans le sens de la flèche S, la barrette de contact 74 quitte la butée 76 et une liaison conductriee est établie entre les contacts 55 et 69. Pendant cette manoeuvre,l'embraya-ge de pontage est embrayé. Lorsque l'on passe de la vitesse au moyen du levier de changement de vitesses 50 l'embrayage de séparation 3 est débrayé, puis rembrayé comme déjà décrite Après que la vitesse choisie est passée, les barrettes de contact 63, 63t du contacteur 59 viennent à nouveau, lorsque l'on actionne la pédale d'accélérateur 58 sur les contacts 60, 66, 67, ce qui provoque le débrayage de l'embrayage- de pontage 4. En accélérantalors le véhicule jusqu'au point de couplage du convertisseur de couple 1, l'embrayage de pontage 4 embraye comme précédemment décrite Si dans cet état de marche le véhicule descend par exemple une déclivité, la pédale d'accélérateur sera obligatoirement relâchée. Par suite, les barrettes de contact 63, 63' quittent les contacts 60, 66, 67.La diminu- tion de la vitesse de rotation du moteur fait alors que le manchon de commande 73 du contacteur centrifuge 51 se déplace dans le sens de la flèche Se a de sorte que les contacts 55, 69 sont réunis par la barrette 75e Comme les contacts 60, 66 du contacteur 59 de la pédale d'accélérateur 58 sont ouverts, l'arrivée de courant sur le solénoïde 53 de la valve de commande 36 est interrompue et l'embrayage de pontage 4 reste embrayé, Le conducteur dispose donc de l'effet de-frein du moteur. Cette liaison est maintenue, au besoin jusqu'à ce que la vitesse de rotation du moteur arrive dans la zone du ralenti.En marche au ralenti du moteur, le manchon de-commande 73-du contacteur centrifuge 57 est encore poussé plus loin dans le sens de la flèche Par suite la barrette de contact 74 vient toucher les contacts 56 et 62e Indépendamment de la position du contacteur 59 de la pédale d'accélérateur 58, le solénoïde 53 de la valve de commande 36 est relié par les fils 54,61 à la source de courant 43, et de la sorte excité , l'embrayage de pontage débraye, Le convertisseur de couple assure alors à nouveau la transmission du couple. le processus décrit ci-dessus exerce encore son effet lorsque le véhicule, pendant la phase d'accélération n'a pas encore atteint le point de couplage du convertisseur de couple et qu'en raison-des conditions de circulation, il doit titre freiné , on a tendance- à entraîner le moteur en rotation0 Si, partant de cet état, le véhicule doit être accéléré (marche en traction) le contacteur 59 de la pédale d'accélérateur 58 agit de telle sorte que la tringle 64 applique par l'intermédiaire du ressort 65 les barrettes de contact 63,63 sur les contacts 60, 66, 67e Par suite l'embrayage de pontage 4 est débrayé d'une façon connue, lorsque la marche se situe hors du domaine du convertisseuro L'invention n'est pas limitée à l'exemple don né. C'est ainsi que l'on peut, au lieu d'un contacteur avec deux barrettes de contact prévoir aussi un contacteur b aveu une seule barrette0 fans ces conditions le fil allant à la valve de commande 39 est à raccorder au contact allant au contacteur centrifuge. On doit de plus utiliser entre le contacteur 59 et le contacteur centrifuge 57 une diode-de blocage qui ne laisse passer le courant qu'en direction de contacteur centrifuge; R E V E N D I C A E I O N S le Dispositif de commande pour transmission de véhicules, composé d'un convertisseur de couple hydrodynamique, d'une boîte de changement de vitesses à plusieurs rapports , dispositif contenant un embrayage de séparation et un embrayage de pontage qui sont actionnés au moyen d'une source auxiliaire- d'éaergie par l'intermédiaire de valves commandées électriquement en fonction des conditions de marche du véhicule, dispositif caractérisé en ce que les embrayages (3,4) pour la boite de vitesse (2) sont actionnés par des éléments de commande (26,27) pouvant être actionnés indépendamment l'un de I' au- tre, l'élément de commande affecté à l'embrayage de séparation (3) étant soumis à l'action d'une valve (35) commandée électriquement par l'interrupteur (51) du levier de changement de vitesses (50), et l'élément de commande (27) pour l'embrayage de pontage- (4) étant soumis à l'action d'une autre valve (36) commandée électriquement par un contacteur (59) actionné par la pédale d'accélérateur (58) avec interposition d'un contacteur à force centrifuge (57) dont le fonctionnement dépend de la vitesse de rotation du moteur. 2e Dispositif de commande suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de commande des embrayages (3,4) sont constitués par des servomoteurs actionnés par un fluide sous pression (26,27) raccordés à la source auxiliaire d'énergie (30), sur les canalisations (33,34) desquelles sont montées les valves (35,-36) commandées électriquement0 3e Dispositif de commande suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la valve de commanda (36) correspondant au bottier ou servomoteur^(27) de l'embrayage de pontage (4) est commandée par le contacteur centrifuge (57) en amont duquel est branché en série le contacteur (59)de la pédale d'accélération (58)o 40 Dispositif de commande suivant les revendications 1 et 3, caractérisé en ce que le contacteur centrifuge (57) possède deux barrettes de contact (74,75) dont l'une, la barrette (74) destinée à la commande de l'embrayage de pontage () est actionnée lorsque le point de couplage du convertisseur de couple (1) est atteinte