Brevet FR2286316A1 — publié le 19760423

L'invention due à la collaboration de Mrs Jean PIRET et Philippe QUEMERAIS se rapporte à un dispositif de régulation à commande électro-pneumatique pour bottes de vitesses automatiques. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif de régulation de commande électropneumatique pour boîtes de vitesses automatiques à éléments de friction à commande hydraulique, du type comprenant un servo-distributeur hydraulique destiné à alimenter les éléments de friction, une pompe d'alimentation du servo-distributeur et un régulateur à tiroir de commande du servodistributeur, régulateur dont le tiroir est monté à déplacement sous l'action d'un moteur-force électrique et d'un moteur-force pneumatique par l'intermédiaire d'un organe de transmission d'effort. On sait que les transmissions automatiques, notamment les bottes de vitesses comportent au moins un train d'engrenages, des éléments de friction et un gouverneur permettant d'établir entre un arbre d'entrée et un arbre de sortie, un rapport de transmission qui est déterminé en fonction de certains paramètres tels que : la vitesse de rotation du moteur, l'ouverture du papillon des gaz, la vitesse du véhicule, la position d'un sélecteur manuel. t'engage ment du rapport convenable est assuré au moyen de freins et d'est brayages dont le serrage ou le desserrage sélectif est réalisé par un dispositif hydraulique comprenant principalement un servo-dis tributeur hydraulique, une pompe d'alimentation du servo distributeur et un régulateur à tiroir qui commande le servo distributeur. Habituellement dans de tels dispositifs les pressions de fluide qui sont fournies aux divers freins et embrayages sont réglées à partir de la pression de refoulement de la pompe. Cette pression dite de ligne, ainsi que les pressions fournies aux freins et embrayages doivent etre modulés notamment en fonction du couple de sortie du convertisseur de couple et des couples transmissibles par les embrayages (capacité due à la pression statique et à la force centrifuge) pour obtenir des passages de vitesses sans à-coup tout en conservant une bonne tenue des garnitures. Par ailleurs, il est souhaitable, pour réduire dans les gaz d'échappement du moteur, les concentrations d'oxydes d'azote, d'hydrocarbures imbrûlés, d'oxyde de carbone et autres polluants, de réinjecter en partie lesdits gaz d'échappement à l'admission lorsque le moteur fonctionne dans les zones les plus critiques à cet égard. La coupure de cette réinjection peut etre effectuée par exemple, pour une valeur prédéterminée de la dépression collecteur, ou pour une certaine valeur de la vitesse du véhicule, ou encore, lorsque la température du moteur atteint une valeur prédéterminée.Pendant la recirculation des gaz d'échappement, la dépression collecteur, pilotant la pression de ligne, n'est plus une image exacte du couple moteur ; il est alors nécessaire de modifier l'influence de la dépression sur la pression de ligne pour obtenir des passages de vitesses corrects. Cette modification est effectuée à partir de l'un au moins de paramètres, température moteur, dépression collecteur ou vitesse véhicule qui commandent la coupure de recirculation de gaz. L'un des moyens pour parvenir à ce résultat consiste à utiliser un signal de pression pneumatique du couple, associé ou non avec un signal de pression définissant la vitesse du véhicule, délivré par un gouverneur-hydraulique, au par un dispositif détectant le débit de la pompe entraidée par le moteur, ou par une valve électrohydraulique pilotée par un capteur électrique de vitesse. Dans des dispositifs connus, l'association des signaux de pression de pilotage obtenus par exemple à partir du couple et de la vitesse est effectuée au moyen de pressions modulées par au moins deux régulateurs dont les pressions modulées séparément s'exercent sur ua tiroir de régulation.En raison du nombre de régulateurs mis en ieu, ces dispositifs connus sont complexes, peu fiables, pas fidèles, et restent très coflteux. On connait un dispositif dans lequel un moteur-force pneumatique et un moteur force électrique solidaires l'un de l'autre exercent directement et selon un même axe leurs efforts respectifs sur l'extrémité du régulateur. Dans ce dispositif connu chaque application nécessite la réalisation spéciale d'un ensemble moteur-force électrique, moteur-force pneumatique. Le dimensionnement du moteur-force électrique doit être, d'autre part, suffisant, en dehors de toutes caractéristiques propres pour permettre le passage en son centre d'une tige qui transmet à l'extrémité du régulateur l'effort du moteur-force pneumatique. Ce dispositif constitue donc un ensemble difficile à construire en très grande série et dont les réglages pour adaptation sont pratiquement impossibles. L'invention supprime ces inconvénients et à notamment pour but de proposer des moyens permettant d'obtenir; avec un seul régulateur1 la combinaison d'un signal de pression pneumatique fonction du couple moteur, avec un signal électrique fonction à la fois de la vitesse du véhicule, de la vitesse du moteur, de la position du papillon des gaz et, dans certaines applications, de la température du liquide de refroidissement du moteur Le problème selon l'invention consiste à utiliser un moteur force électrique et un moteur force pneumatique du type susceptibles d'être fabriqués en grande série et dont les possibilités de disposition permettent une adaptation aux différentes applications. Ce problème est résolu, conformément à l'invention du fait que l'organe de transmission d'effort est constitué par un levier qui est articulé sur un support fize et qui est susceptible de coopérer avec le moteur-force pneumatique et le moteur force électrique, et qui est agencé par rapport aux dits moteurs de telle sorte que l'axe du tiroir du régulateur soit décalé par rapport à -la ligne d'action de l'un au moins des moteurs-force. Ainsi, la pression de sortie de ce régulateur unique peut assurer la commande du servo-distributeur pour obtenir une pression de ligne correcte lors du démarrage du véhicule, c'est à-dire lorsque le convertisseur de couple travaille en multiplicateur du couple moteur et aussi lorsque le système de réinjection des gaz d'échappement est en fonctionnement. Le régulateur permet en outre de moduler les pressions fournies aux freins et embrayages de la boîte de vitesse pendant les passages des rapports de transmission donc de réaliser des passages exempts de chocs et de glissement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de-la description qui va suivre, en se référant aux dessins'annexés dans lesquels - la figure 1 représente schématiquement un mécanisme de transmission automatique d'un véhioule ; - la figure 2 représente un schéma synoptique de la commande d'une boîte de vitesse automatique - les figures 3 et 4 représentent schématiquement chacune un mode de réalisation d'un dispositif de régulation conforme à l'invention ; - la figure 5 représente un autre exemple de réalisation d'un dispositif de régulation conforme à l'invention ; et - la figure 6 est une coupe transversale suivant le plan VI - VI à travers l'exemple de réalisation représenté à la figure 5. A la figure 1, on a représenté schématiquement un groupe moto-propulseur de véhicule automobile qui comprend un moteur à combustion interne dont on a représenté seulement le vilebrequin 1 qui est relié à l'organe d'entrée 3 d'un convertisseur hydrocinétique de couple 2 dont l'organe de sortie 4 ou turbine est solidaire d'un arbre 5 porteur d'un pignon 6. Le pignon 6 est relié par un organe d'entraînement 7 tel qu'une chaîne à un pignon 8, monté sur l'arbre d'entrée 9'd'une boite de vitesses à train d'engrenages désignée dans son ensemble par 10 qui comprend des dispositifs d'embrayages El et E2, d'immobilisation F1 et F2 et une roue libre 11, afin d'obtenir trois rapports de marche avant et une marche arrière sur l'arbre de sortie 12, de la transmission. Le train d'engrenage 10 comporte deux planétaires 13, 13a et deux de- satellites de longueurs différentes 14, 14a montés sur un porte satellites 15. I1 comporte en outre une couronne 16 qui engrène avec les satellites 14a. A la figure 2, on a représenté un schéma synoptique qui décrit la commande connue en soi des dispositifs d'embrayages E1 et E2 et d'immobilisation F1 et F2 de la bote de vitesses décrite ci-dessus et qui comporte principalement un dispositif de régulation de pression de pilotage 17 faisant l'objet de l'invention 7 la commande comprend aussi une pompe 18 qui aspire à travers une crépine 19 le fluide de commande contenu dans un bac 20 pour alimenter un servo-distributeur conventionnel 21. Le fluide sous pression arrive dans le servo-distributeur 21 par un canal 22 ; des canaux 23, 24, 25 et 26 relient de façon connue le servo-distributeur 21 aux dispositifs. d'embrayage E1 et E2 et d'immobilisation F1 et F2. Le dispositif de régulation de pression de pilotage 17 est alimenté à partir du servo-distributeur 21 par un canal 27 7 un canal 28 renvoie le fluide à pression régulée au servo-distributeur 21. Des canaux 29 et 30 relient le dispositif au bac 20. Un sélecteur manuel 31 connu en soi est relié mécaniquement au servo-distributeur 21 et communique des informations électriques au calculateur 32 qui délivre, d'une part, le signal électrique d'alimentation du moteur-force électrique faisant partie du dispositif de régulation 17 et, d'autre part, un signal d'information au générateur de signal électrique de changement de rapport conventionnel 33. Le dispositif de régulation de pression 17 est soumis, de plus, à une dépression pneumatique provenant du collecteur d'admission (C) ou de toute autre source de dépression fonction du couple moteur. Le dispositif 17 sera décrit ci-après plus en détail en référence aux figures 3 à 6. La figure 3 représente schématiquement un mode de réalisation du dispositif conforme à l'invention. Comme on peut le voir à la figure 2 le dispositif 17 comprend un levier 5 qui est articulé dans un palier 36 et qui est soumis aux efforts du moteur-force électrique 37 et du moteurforce pneumatique 38, ces efforts étant transmis par ledit levier 35 à un tiroir 39 d'un régulateur à tiroir 40. Le moteur-force électrique 37 est constitué par une armature 41, une bobine 42 et un noyau 43 ; un ressort 44 prend appui, d'une part, sur un collet réalisé en tant que circlips 43a du noyau 43 et, d'autre part, sur l'armature 41. Le moteur-force pneumatique 38 est constitué par une membrane 45 qui est rendue solidaire d'un poussoir 46 par le moyen d'un plateau 47 d'extrémité dudit poussoir 46. Le plateau 47 coopère avec un ressort 48. La membrane 45 délimite avec la paroi extérieure rigide 104 du moteur pneumatique 38 une chambre 105 qui contient le ressort 48 et qui est reliée, par l'intermédiaire d'un embout ou raccord 49, à une source non représentée de dépression pneumatique fonction du couple moteur. Les distances a, b, c déterminent, respectivement la position des lignes d'action du moteur-force pneumatique 38, du moteur-force électrique 37 et du tiroir 39 du régulateur 40, par rapport au palier 36. Le canal 27 alimente le régulateur 40 en fluide sous pression ; -la pression régulée est transmise par le canal 28 et est appliquée sur l'extrémité 39 , opposé au levier 35, du tiroir 39 ; le gicleur 100 constitue une mise à la biche calibrée. La figure 4 est un autre mode de réalisation de l'invention dans lequel on retrouve, désignés par les mêmes références, tous les éléments décrits à la figure 3. Ce mode de réalisation ne diffère de celui de la figure 3 que par la position relative des ensembles 37, 38 et 40. La figure -5 représente un autre mode de réalisation conforme à l'invention. Selon ce mode de rd.alisation, le levier 35 est articu- lé entre deux goupilles, ou axes, 50 et 50' et transmet un effort au tiroir 39 du régulateur 40 par l'intermédiaire d'un plot 59 qui est vissé sur une tige 60 et serre l'empilage constitué par des coupelles 55 et 56, une membrane 54, un plateau 57, le levier 35 et une rondelle 58. Un ressort 106 centré dans le carter 61 commun aux moteurs-force électrique 37 et pneumatique 38 coopère avec la coupelle 56. Une collerette 62 comportant des plots 101 rend la membrane 54 solidaire du carter 61. La dépression existant dans la chambre 63 délimitée par la membrane 54 et le carter 61 sollicite ladite membrane 54. Une prise 102 permet de relier la chambre 63 à une source (D) de dépression fonction du couple moteur. Sur le levier 35 est fixé un plateau. ou armature mobi le, 64 d'un électro-aimant 67, par l'intermédiaire d'un étrier 65 et d'une lame élastique 66. Selon le mode de réalisation représenté à la figure 6, la bobine 69 de l'électro-aimant 67 comporte des supports 71, 71' coopérant avec des glissières 72 et 72' ménagées dans le carter 61, les éléments 71 et 71' sont destinés à assurer la fixation réglable selon un axe parallèle à l'axé du levier 35, du moteur-force 37 sur le carter 61. Le carter 61 colporte des orifices d'encastrement 51 et 51', 52 et 52',: 53 et 53', visibles à la figure 5 dans lesquels peuvent etre placés les axes ou goupilles 50 et 50'. Le canal 27 alimente le régulateur 40 en fluide sous pression, la pression régulée étant fournie dans le canal 28 et s'appliquant sur l'extrémité 39' du tiroir 39; le gicleur 100 est une mise à la bâche calibrée. Le régulateur de pression selon l'invention fonctionne de la manière suivante. En se~ référant à la figure 3, le moteurforce pneumatique 38 et le moteur force électrique 37 exercent leurs efforts sur le levier 35. Le levier 35, en prenant appui sur le palier 36 compose ces efforts et les répercute à l'extrémité 39 du tiroir du régulateur 40, la pression régulée s'exerçant sur la face 39' situé à l'autre extrémité du tiroir. On voit sur les figures 3 et 4 que tout en conservant des moteurs-forces électrique et pneumatique susceptible d'être fabriqué en grande série, on peut obtenir des adaptations différentes en changeant uniquement les distance a - b - c. Sur la figure 5 qui représente un exemple particulier de réalisation de l'invention, on remarque que l'on peut faire varier la longueur utile du levier 35 en plaçant les axes 50 et 50' successivement dans les orifices d'encastrement 51 et 51', 52 et 52', 53 et 53'. Par ailleurs, les figures 5 et 6 mettent en évidence la possibilité de changer le point d'application de l'effort électro-magnétique appliqué sur le levier 35 par le moteur 37, en déplaçant pour réglage avant fixation, ledit moteur-force électrique 37 sur les glissières 72 et 72' aménagée dans le carter 61. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de régulation de commande électropneumatique pour botte de vitesse automatique à éléments de friction à commande hydraulique, du type comprenant un servo-distributeur hydraulique destiné à alimenter les éléments de friction, une pompe d'alimentation du servo-distributeur et un régulateur à tiroir de commande du servo-distributeur, régulateur dont le tiroir est monté à déplacement sous l'action d'un moteur-force électrique et d'un moteur-force pneumatique par 1 'intermédiaire d'un organe de transmission d'effort, caractérisé en ce que l'organe de transmission d'effort est constitué par un levier 35 qui est articulé sur un support fixe 36oi5O, 50 et qui est susceptible de coopérer avec le moteur-force électrique 37 et le moteur-force pneumatique 38 et qui est agencé par rapport auxdit moteurs de telle sorte que l'axe du tiroir 39 du régulateur 40 soit décalé par rapport à la ligne d'action de l'un au moins des moteurs-force. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support est réalisé sous la forme de deux axes 50, 50' encastrés dans le carter 61 du dispositif et en ce que l'on prévoit un certain nombre de paires d'orifices d'encastrement auxiliaires (51 et 51', 52 et 52', 53 et 53') pour modifier la longueur utile du bras de commande du tiroir (39) du distributeur (40). 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le moteur-force électrique 37 comprend des éléments de support 71 et 71' montés à déplacement sur un système à glissière 72, 72' aménagé'dans le carter 61. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le moteur-force pneumatique 38 comporte une membrane 54 fixée rigidement au carter 61 du dispositif et délimite avec ledit carter une chambre 63 dans laquelle débou che la prise de dépression.