Brevet FR2343170A1 — publié le 19770930

L'invention, due à la collaboration de I. Jean PILET, conce-ne un dispositif de commande hydraulique applica@le par exemple mais non exclusive ment aux sottes la vitesses à embrayages individuels, du type comportent un nombre d'embrayages gai au nombre de rapports de transmission. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif de commande hydraulique @our boîtes de vitesses dont les embrayages destinés à la sélection des rapports de transmission en marche AV. passent d'un état de fonctionnnement actif à un état de fonctionnement de repos sans interruption de la chaine cinémati@ue au niveau d'au moins un embrayage, lors des passages successifs des ra ports ce transmission vers le rapport le moins démultiplié. L'invention @oncerne é@@lement un dispositif de commande hydraulique @our @oîtes de vitesses qui évite d'enclencher simultanément deux embrayages et, par @oie de consécuence, deux rapports de transmission différents. Pour résou@re ces problèmes, on utilisera une vanne électrohydraulique réalisée sous la forme d'un distributeur relié à une source de fluide sous pression, un tiroir mobile dans le corss du distributeur, des conduits de décharge situés axialement dans la chambre délimitée par une face du tiroir et par le corps du distributeur, et des enduits de refoulement qui déhouchent entre les vortée@ successives du tiroir distributeur. L'exemple d'une telle vanne est écrit dans le brevet n 1.504.042 déposé au nom de la demanderesse. Conformément à l'invention, des vannes relais sont alimentées par un conduit de refoulement de la source de fluide et sont branchées hydrau- liquement -ur les embrayages de commende des rapports de transmission en marche AV. La commande des dites vannes-relais s'effectue au moyen d'organes de @ilotage qui peuvent être au besoin asservis à une @ression hydraulique d'une au moine des caractéristiques instantanées de fonctionnement du moteur d'entrainement le la boîte de vitesses et à une pression élaborée par la varne électroh@draulique. Ces caractéristiques du moteur sont corstituées par so couple et/ou par sa vitesse. D'autres caractéristiques et avantages du @ispositif ressortiront de la description -ui va suivre en référence au dessin dans lequel - la figure 1 est une représentation schématique du dispositif - " " 2 est une variante de réalisation de la vanne-relais - " " 3 & 4 représentant les diagrammes de variation du couple moteur sur l'arbre de sortie de la transmission, en fonction du temps - " " 5 représente le diagramme e variation de la ression dans l'embreyage commandé par l'intermédiaire de la vanne-relais objet de la fig.2 Le dispositif représenté @ titre d'exe@@le non limitatif à la fig.1 est destiné à la commande séquentielle d'emb @ges multidieques E1,E2,E3,E4 à commande hydraulique correspondant respectivement aux différents rap@orts de transmission I-II-III en marche AV. et au rapport AR. Certains de ces embrayages pouvant être remplacés par de freins on tilisera ans se -u suit l'expression "récepteur" ou "recepteur hydraulique" pour désigner un embr@yage ou un frein. Le dispositif comprend essentiellemnt une vanne électrohydrauli@ue réalisée sous la forme d'un distributeur 1 à tiroir mobile. La face 2 et la face 3 du tiroir délimitent, avec le corps de la vanne, deux chambres 4,5 dans lesquelles déboucėnt respectivement 2 conduits 6, 7 @ranchés sur le canal de refoulement 10 d'une source de fluide 8, telle qu'une pompe de pression entrainée par le moteur 9 du véhicule. Le fluide est spiré PU travers d'une crépine 11 qui plonge dans le carter ou réservoir représenté schématiquement en 13. tes conduits de décharge 14, 15, 16, 17 débouchent décalés axialement dans la chambre 4, délimitée par la face 2 du tiroir et@ar le corps du distributeur. Le conduit 6 débouche par ailleurs dans la chambre 4 au travers d'un passage étranglé 18. Par ailleurs, un régulateur de pression 19, limite la pression de refoulement de la pompe è selon des valeurs de consigne données par une @res- sion de pilotage Pp quiest l'image du couple moteur, ainsi que cela est bien connu. Les conduits de décharge 14, 15, 16, 17 sont respectivement reliés à des clapets 20, 21, 22, 23 ervant par leur ouverture ou fermeture, à déplacer le tiroir de la vanne 1, ainsi que cela est décrit dans le brevet 1.504.042. Une dérivation 24 du conduit de re-ou'ement 10 de la pompe 8 alinen te des vannes-relais pilotés 25, 26, 27 à 3 voies, dont les voies sont respec tivement branchées sur la déri ation 24, sur les canaux d'alimentation 28, 29 30 des précepteurs E1, E2 E3 destinés à la commande des divers rapports de transmission en marche AV. et sur le réservoir 13. Chaque vanne-relais possède par ailleurs des organes de pilotage hydraulique 31, 32 respectivement asservis de maniera connue en soi à la pres sion Pn, image de la vitesse Wn du moteur et à la pression de ligne PL, image du couple moteur (r). L'orgarXe de pilotage 31 de l'une quelconque des vannes 25, 26, 27 est asservi à un moyen de commande tel u'un pi-ton 33 dont le cylindre est ali menté par un conduit de refoulement 41, 42, 43 de la vanne électrohydraulique 1. Des conduits -2-e mesure de pression 44, 45 commandent respectivement la coupure des récepteurs E1, E2 pendant la mise en pression des récepteurs E2 et E3. A cet effet, les conduits 44, 45 agissent sur des moyens de commande hy drauliques représentés par 2 clapets anti-retour pilotés 46, 47 qui maintiennent le iston 33 en position d'alimentation du récepteur correspondant à l'aide des pressiofls des conduits 46', , 47@. Lors de la mise en pression des récepteurs E2 ou E3,las conduits 44 ou 45 libèrent les clapets 46 ou 47 après une certaine valeur de la pression dans les récepteurs E2 ou E3. On conçoit rar conséquent, que la manoeuvre du récepteur E2 ou E3 peut être effectuée sous coule, car les cylindres des récepteur: El ou 2 ne sont mis ors pression @u'après un certain niveau de pression dans les récep teurs E2 ou E3. Les conduits étranglés 46', 47' évitent donc la vidange des organes de pilotage 31 et assurent le maintien de la pression dans ces organes de façon à maintenir les vannes 25 ou 26 en position alimentation, malgré la mise au réservoir des conduits 41 ou 42 et de légères fuites aux clapets 46, 47. les figures 3 et 4 représentent les diagrammes de variation du cou ple moteur sur l'arbre @e sortie de la transmission en fonction du temps,lorsque le couple sur l'arbre d'entrée est constant. La ligure 3 se rapporte au passage I-II. Si l'on di@ise la courbe représentative du couple en tronçons AB - BC - CD DF, ceux-ci correspondent à différents états du dispositif récapitulés sur le tableau suivnnt, sur lequel 0 indique l'absence de pression et t un état de pression ainsi que l'état fermé ou ouvert des clapets 46, 471 E1 E2 E3 E4 41 42 43 44 45 24 46 47 AB 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 BC 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 CD 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 DE 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 Un talleau analogue se rapporte au pasage II-III illustré par le diagramme de la figure 4. il est à rooter ove es clapets 46, 47 se lèvent à partir d'un seuil de pression dans les conduits 41, 42. La figure 2 décrit une variante de réalisation de la vanne-relais qui porte ici le repère 125. D'une manière générale, les éléments et conduits de fluide qui remplissent les 'onctions des éléments et conduits représentés à la figure 1 portent ici des repères à 3 chiffres. La vanne relai a 3 positions repérés I' - II' - III' qui -ont obtenues selon les valeurs des pressions qui sollicitent les pistons 133, 150, 150' des organes de pilotage 131, 132. Pour m'-:-eux comprendre le fonctionnement de la varie relai, nous décrivons ci-apres le passage du rapport de transmission 1 au rapport 2 et réciproquement. Passage; 1-2 La vanne électrohydraulique 101 coupe l'alimentation de la conduite de pilotage 141' de la vanne relai par la mise au réservoir de la conduite 141. La vanne 101 commande par ailleurs l'alimentation du récepteur E2 par l'intermédiaire d'une vanne relai 126 dont la structure est identique à celle de la vanne 125. Le tiroir dé la vanne 125 est maintenu dans la position I' ou II' par le clapet antiretour 146 piloté par la pression dans la conduite 144 branchés sur le récepteur E2. Des que la pression du récepteur E2 atteint une certaine valeur, le clapet 146 s'ouvre et permet la mise au réservoir du récepteur S1 par suite de la translation du tiroir de la vanne relai 125 dans la position III'. Cette position est obtenue par déplacement d@@ pistons 150 et 150' de l'organe de pilotage 132, sous l'action de la pression dans le récepteur E2 qui s'exerce sur la face S4 du piston 150 et sous l'action des pressions Pn et Pr qui s'exercent sur les faces S2 et S3 des pistons 150' et 133 des organes 132 et 131. Passage 2-1 La vanne électrohydraulique 101 met le récepteur E2 en communication avec le réservoir par ''intermédiaire de la vanne relai 126 et alimente la conduite de pilotege 141 de la vanne relai 125. Le tiroir de la vanne relai 125 est pousse vers la droite de la figure -ous l'action le la pression de ligne PL qui s'exerce sur la face S1 du piston 133. Nous allons naintenant montrer que la ression Pn détermine avec la pression de ligne PL le temps de déplacement du tiroir de la vanne 125 ainsi que sa position I' ou II'. En effet, lorsque Te moteur thermique tourne lentement et lorsque le papillon des gaz est ouvert rapidement jusqu'à sa valeur maximale, le temps d'embellement du moteur pour atteindre la vitesse de synchronisme des organes d'entrée et de sortie du récepteur El est très court. Il eut donc alimenter rapidement le récepteur Et par un déplacement rapide du tiroir de la vanne t25 et avec une forte section de passage. Dans ce cas le tiroir de la vanne 125 est sollicité vers la droite du dessin par - la pression de ligne PL qui s'exerce sur la face S1 du piston 133 de l'organe le pilotage 131, et vers la gauche du dessin par les pression Pr et Pn qui s'exercent sur les faces S3 et S2 des pistons 133 et 150'( Ces pres iors sont faibles ou sensiblement nulles, et la force du ressort "147" relativement faible. La orce exercée par la pression PL est donc prédominante et le tiroir occupe rapidement la position I' permettant l'alimentation du récepteur E1 par une grosse section de passage mu fluide. Des que la pression Pr atteint une cert-ine valeur, le tiroir se ce vers la gauche pour occuper la position II'. On optient @e la sorte par une alimentation au travers du gicleur '25' et e cooperation avec des organes élastiques placés cntre le iston et les organes @e riction du récepteur El, une montée progressive en pression suivant la courber 1 de la figure 5. Si la vitesse du moteur est relativement élevée et que l'on impose la 1ère vitesse avec une faible ouverture du papillon des gaz, le temps d'emballement du moteur sera alors plus important. Il faut donc alimenter le recepteur E1 plus tardivement et/or plus lentement avec un niveau ce pression plus faible. Le tiroir de a vanne- relai 125 est alors sollicité vers la droite par une pression PL relativement faible alors que la pression Pn est relativement élevée. La pression Pk fonction de la pression PL qui règne dens la chambre K définie par la section S2, du piston 150' est également faible. La différence des pressions Pk - Pn est faible et le débit au travers de l'ajutage " J " est relétivement petit. Par conséquent le temps de déplacement du tiroir sera blus long et il occupera la position d'équilibre II'. Le récepteur El sera alors alimenté plus tardivement t plus lentement par une tesson PL moins élevée pour permettre au moteur d'atteindre la vitesse de synchronisme des organes d'entrée et de sortie du récepteur El. La courbe le pression dars le récepteur Et sera alors conforme à la courber2 de la figure 5. R E V E N D I C A T I O N S 1/ Dispositif de commande hydraulique pour boites de vitesses à récepteurs hydrauliques destinés à la commande des divers rapports de transmiszion, caractérisé rar le fait lu'il comprend une vanne électrohydraulique (1-101) à tiroir mobile, une source de fluide hydraulique sous -pression (8-108) d'ali mentation de ladite vanne, des vannes relais (25, 26, 27, 125, 126) alimentées par un conduit de refoulement (10-24-t24 de la source de flui@@ 8-108) et bran- chées hydrauliquement sur les récepteurs hydrauliques El, E2, E3 de commande des rapports de transmission en arche ÂV. et des organe de pilotage (31, 32, 131, 132) fonctionnelement reliés aux récepteurs hydrauliques et notamment asservis à une pression hydraulique image d'au moins une caractéristique instantanée de fonctionnement du moteur d'entrainement de la boite de vitesses a' une pression de commande élaborée par la vanne électrohydraulique (1101). 2/ Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un organe de pilotage (31) de la vanne-rel@@s (25, 26,) est asservi à moyen de commande hydraulique (46, 47) alimenté par un conduit de mesure de pression (44, 45) de deux récepteurs (E2, E3). 3/ Dispositif de commande selon la revendication t caractéfisé par le fait que les organes de pilotage (31) sont fonctionnelement reliés aux récepteurs hydrauliques El, E2 à l'aide de conduits étranglés 46', 47t. 4/ Dispositif de commande selon la revendication 2, caractérisé par fait que les conduits d'alimentation des récepteurs E1, E2 sont respectivement re liés aux organes de pilotage (131-132) de la vanne relais (125) et que cette dernière possède 3 positions et un gicleur d'alimentation (125') branché fonctionnellement entre un récepteur (E1) et la source de pression (108) lors que le tiroir de la varve relai se trouve dans sa position centrale II' pour obtenir une pression progressive dans les récepteurs. 5/ Dispositif de conmande selon la revendication 4 et 3 caractérisé par le fait que le temps de déplacement du tiroir de la vanne relai (125) ainsi que sa position sont fonction du temps d'emballement du moteur et de la pression d'a- limentation du récepteur (El) correspondant