Brevet FR2414660A1 — publié le 19790810

La présente invention concerne les moyens de transport et a notamment pour objet un système de commande pour les convertisseurs hydrauliques de couple des moyens de transport. On connaît des systèmes de commande de convertisseurs de couple dans lesquels la cavité du convertisseur hydraulique de couple et celle de l'accouplement assurant le verrouillage de ses roues de turbine et de pompe sont reliées par l'intermédiaire d'une valve de commutation à la canalisation de refoulement d'une pompe entraînée par le moteur du moyen de transport. La valve de commutation est commandée par le signal d'un transmetteur de la vitesse de rotation du moteur du moyen de transport. En outre, la canalisation de refoulement de la pompe est reliée par l'intermédiaire d'une valve de réduction à une source de liquide. Dans un tel système de commande, la pression assurée par la valve de réduction reste constante et le débit du liquide dans la canalisation de refoulement de la pompe est fonction de la vitesse de rotation de l'arbre moteur du moyen de transport et ne dépend aucunement du convertisseur de couple, qu'il soit en fonctionnement ou que ses roues de turbine et de pompe soient couplées rigidement par l'accouplement de verrouillage. Dans ces systèmes de commande, la consommation de liquide pour remplir et refroidir le convertisseur hydraulique de couple est légèrement supérieure à celle du liquide nécessaire pour remplir la cavité de l'accouplement de verrouillage pour son engagement et son maintien à l'état engagé.Ainsi, la puissance nécessaire au fonctionnement du système de commande, lorsque le convertisseur hydraulique de couple est verrouillé, dépasse la puissance requise, ce qui est indésirable. On s'est donc proposé de mettre au point un système de commande du convertisseur hydraulique de couple d'un moyen de transport, qui, pendant le verrouillage du convertisseur hydraulique de couple, permettrait de réduire la consommation de liquide sous pression, en assurant ainsi une diminution de la puissance nécessaire au fonctionnement du système de commande du convertisseur hydraulique de couple du moyen de transport. Ce problème est résolu du fait que le système de commande du convertisseur hydraulique de couple d'un moyen de transport du type dans lequel la cavité formée par les roues du convertisseur hydraulique de couple et la cavité de l'accouplement de verrouillage de ces roues sont mises en communication, par l'intermédiaire d'une valve de commutation commandée par le signal d'un transmetteur de la vitesse de rotation de l'arbre moteur du moyen de transport, avec la canalisation de refoulement d'une pompe reliée par l'intermédiaire d'une valve de réduction à une source de liquide, est caractérisé, suivant l'invention, en ce qu'il est équipé d'une pompe auxiliaire dont la canalisation de refoulement est reliée d'une part, à la canalisation de refoulement de ladite pompe par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour ou de retenue, et d'autre part, à la source de liquide par l'intermédiaire d'une valve commandée par la pression du liquide se trouvant dansa cavité de l'accouplement d'embrayage. Il est avantageux que les éléments mobiles de la valve de réduction et de la valve commandée par la pression du liquide se trouvant dans la cavité de l'accouplement de verrouillage soient reliés entre eux par un élément élastique. Une telle liaison entre les éléments mobiles des valves assure la variation de la pression du liquide dans la cavité de l'accouplement lors du verrouillage du convertisseur hydraulique de couple et permet de réduire les charges dynamiques dans la transmission du moyen de transport. Le système de commande conforme à l'invention nécessite une puissance relativement faible pour son fonctionnement, assure différentes pressions du liquide dans la canalisation de refoulement lors du fonctionnement du convertisseur hydraulique de couple et lors de son verrouillage, ce qui contribue à la réduction des charges dynamiques dans la transmission du moyen de transport pendant l'embrayage de l'accouplement de verrouillage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description suivante de différents exemples de la réalisation de l'invention faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente schématiquement un système de commande du convertisseur de couple d'un moyen de transport, suivant l'invention - la figure 2 représente schématiquement un système de commande conforme à l'invention, dans lequel les éléments mobiles de la valve de réduction et de la valve commandée par la pression du liquide se trouvant dans la cavité de l'accouplement de verrouillage sont reliés entre eux au moyen d'un élément élastique - la figure 3 représente le graphique de variation de la pression du liquide dans la cavité de l'accouplement de verrouillage. Le système de commande comprend un convertisseur hydraulique de couple 2 monté dans un corps 1 et entraîné par le moteur (non représenté) du moyen de transport. Les roues de turbine 3 et de pompe 4, ainsi que le réacteur 5 du convertisseur hydraulique de couple 2, forment une cavité 6. Dans la roue de pompe 4 est monté un accouplement 7 destiné à verrouiller ensemble la pompe 4 et la turbine 3. L'élément de serrage 8 de l'accouplement 7 et la roue de pompe 4 forment la cavité 9 de l'accouplement de verrouillage 7. Le disque de friction 10 de l'accouplement de verrouillage 7 est monté sur la roue de turbine 3 et peut se déplacer axialement par rapport à cette dernière sous l'action de l'élément de serrage 8. La cavité 6 du convertisseur hydraulique de couple 2 est reliée à la canalisation de refoulement 14 d'une pompe 15 par un canal 11, une conduite d'huile 12 et une valve de commutation 13. Dans le corps 16 de la valve de commutation 13 est prévu un orifice 17 assurant la communication entre sa cavité et une source de liquide 18. Dans ce corps est logé un tiroir 19 commandé par le signal d'un transmetteur 20 de la vitesse de rotation de l'arbre (non représenté) du moteur du moyen de transport. La cavité 6 du convertisseur hydraulique de couple 2 est reliée à la source de liquide 18 au moyen d'un canal 21, d'une conduite d'huile 22 et d'un refroidisseur d'huile 23. La cavité 9 de l'accouplement de verrouillage 7 communique avec la canalisation de refoulement 14 de la pompe 15 par l'intermédiaire d'un canal 24, de conduites 25, 26 et de la valve de commutation 13. La canalisation de refoulement 14 de la pompe 15 est reliée à la source de liquide 18 par l'intermédiaire d'une valve de réduction 27. Le corps 28 de la valve de réduction 27 comporte un orifice 29 reliant la cavité de cette valve à la source de liquide 18 et contient un élément mobile 30 poussé axialement par un ressort.31. L'orifice 33 pratiqué dans la face 32 de l'élément mobile 30 est prévu pour amener le liquide à la face 32. Le système de commande comprend une pompe auxiliaire 34 dont la canalisation de refoulement 35 est reliée, par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour ou de retenue 36, à la canalisation de refoulement 14 de la pompe 15. Une valve 37 commandée par la pression du liquide se trouvant dans la cavité 9 de l'accouplement de verrouillage 7 assure la liaison entre la canalisation de refoulement 35 et la source de liquide 18. Le corps 38 de la valve 37 comporte un orifice 39 reliant sa cavité à la source de liquide 18, et contient un élément mobile 40 poussé axialement par un ressort 41. La cavité 43 formée entre la face 42 de l'élément mobile 40 et le corps 38 communique avec la cavité 9 de l'accouplement de verrouillage 7 du convertisseur de couple 2 par l'intermédiaire des conduites d'huile 44, 25 et du canal 24.Lorsque la canalisation de refoulement 14 de la pompe 15 communique avec la conduite d'huile 26, le liquide passant par la conduite d'huile 44 arrive dans la cavité 43, l'élément mobile 40 se déplace à gauche (d'après le dessin) et relie la canalisation de refoulement 35 de la pompe auxiliaire 34, via l'orifice 39, à la source de liquide 18, ce qui a pour effet de fermer le clapet de retenue 36 et d'empêcher ainsi le liquide d'aller de la pompe 34 à la cavité 9 de l'accouplement de verrouillage 7 du convertisseur de couple 2, d'où une diminution de la puissance consommée par le système de commande. Dans le système de commande représenté à la figure 2, les corps respectifs 28 et 38 des valves 27 et 37 sont couplés rigidement entre eux, et un élément élastique 45 est intercalé entre les éléments mobiles 30 et 40. Le diamètre de l'élément mobile 40 est plus- grand que celui de l'élément mobile 30. Une telle réalisation du système de commande permet de varier la pression de liquide assurée par la valve de réduction 27 au fur et à mesure du déplacement de l'élément de serrage 8 de l'accouplement de verrouillage 7 du convertisseur de couple 2, ce qui contribue à la réduction des charges dynamiques dans la transmission du moyen de transport lors du fonctionnement de l'accouplement 7 de verrouillage des roues 3 et 4 du convertisseur hydraulique de couple. Le système, décrit ci-dessus, de commande du convertisseur hydraulique de couple d'un moyen de transport fonctionne comme suit. La roue de pompe 4 du convertisseur hydraulique de couple 2 étant entraînée en rotation à partir du moteur du moyen de transport, le liquide contenu dans la cavité 6 du convertisseur hydraulique 2 est mis en mouvement et fait tourner la turbine 3. Etant donné que le réacteur 5 est relié au corps 1, il se produit une transformation du couple moteur, le convertisseur hydraulique de couple 2 s'échauffe. Pour refroidir le convertisseur hydraulique de couple et y maintenir une pression excédentaire déterminée, le liquide provenant des pompes 15 et 34 entratnées par l'arbre moteur du moyen de transport est amené à la canalisation de refoulement 14 en passant par le clapet de retenue 36 de la canalisation 14, le liquide passe par la valve de commutation 13 et parcourt successivement la conduite d'huile 12, le canal 11, la cavité 6 du convertisseur hydraulique de couple 2, ie canal 21 et la conduite d'huile 22 pour arriver dans le refroidisseur d'huile 23 et ensuite dans la source de liquide 18. La valeur requise de la pression est maintenue par la valve de réduction 27. Le liquide passant par l'orifice 33 arrive sur la face 32 de l'élément mobile 30 et tend à déplacer vers la droite (sur le dessin) l'élément mobile 30 contre l'action du ressort 31. Quand la pression du liquide dépasse une valeur déterminée, le déplacement de 11 élément mobile 30 est tel que la canalisation de refoulement 14 se trouve en communication, à travers l'orifice 29, avec la source de liquide 18. Ainsi, en réglant l'évacuation du liquide à travers l'orifice 29, la valve de réduction 27 assure dans la canalisation de refoulement 14 une pression à peu près constante dont la valeur dépend de la force de l'élément élastique 31 (45r Grace à la pression excédentaire du liquide dans la cavité 6 du convertisseur de couple, l'élément de serrage 8 se déplace à gauche (d'après le dessin) en s'éloignant du disque de friction 10, la cavité 9 de l'accouplement de verrouillage 7 du convertisseur hydraulique de couple 2 étant alors reliée à la source de liquide 18 par le canal 24, les conduites d'huile 25, 26 et l'orifice 17 de la valve de commutation 13. Lorsque la vitesse de rotation de l'arbre moteur du moyen de transport augmente, le transmetteur 20 fait déplacer à droite le tiroir 19, en reliant ainsi la canalisation de refoulement 14 et la conduite d'huile 26. Dans ce cas, le liquide est amené dans la cavité 9 de l'accouplement de verrouillage 7 du convertisseur hydraulique de couple 2 en passant par les conduites d'huile 26, 25 et le canal 24. L'élément de serrage 8 se déplace à droite et serre le disque de friction 10 contre la roue de pompe 4 en verrouillant ensemble les roues de pompe 4 et de turbine 3. A travers les conduites d'huile 26 et 44 le liquide arrive aussi dans la cavité 43, et, en agissant sur la face en bout 42, déplace à gauche l'élément mobile 40. La cana lisation de refoulement 35 se trouve alors reliée par l'ori- fice 39 à la source de liquide 18. La pression du liquide dans la canalisation de refoulement 35 décroît brusquement, le clapet de retenue 36 se ferme. Dans ces conditions, le fonctionnement du système est assuré uniquement par la pompe 15. Etant donné que la pression du liquide dans la canalisation de refoulement 35 est inférieure à celle du liquide dans la canalisation de refoulement 14, la puissance nécessaire pour le fonctionnement du système de commande du convertisseur de couple diminue. Dans le cas du système de commande dans lequel les éléments mobiles 30 et 40 des valves 27 et 37 sont reliés. par l'élément élastique 45, le liquide pénétrant dans la cavité 43 agit sur la face en bout 42 et déplace à gauche l'élément mobile 40. Au fur et à mesure du déplacement à gauche de l'élément mobile 40 il se produit une compression supplémentaire de l'élément élastique 45, ce qui augmente la pression dans la canalisation de refoulement 14 et, par conséquent, dans la cavité 9 de l'accouplement de verrouillage 7 du convertisseur de couple 2. Dans ces conditions, le liquide chassé par la pompe 34 dans la canalisation de refoulement 35 passe par l'orifice 39 et arrive dans la source de liquide 18. La variation de la pression P dans la cavité 9 de l'accouplement de verrouillage 7 du convertisseur de couple pendant ltembrayage et le débrayage est montrée sur la figure 3, où P est la pression du liquide dans la cavité 9 de l'accouplement 7, et t, le temps. Le temps to correspond au moment du début de l'embrayage de l'accouplement de verrouillage 7 du convertisseur hydraulique de couple. Pendant le temps t1 - to s'effectue le remplissage en liquide de la cavité 9 de l'accouplement 7, et la pression dans celleci augmente jusqu'à une valeur à laquelle l'élément mobile 40 se trouve en position extrême droite. Pendant le temps t2 - t1, l'élément mobile 40 se déplace jusqu'à sa position extrême gauche, ce qui entratne une charge supplémentaire sur l'élément élastique 45 et par conséquent un accroissement progressif de la pression dans la cavité 9 de l'accouplement 7 à partir de la valeur P1 jusqu'.à la valeur P2. La variation progressive de la pression dans la cavité 9 (de P1 à P2) assure un embrayage progressif de l'accouplement 7, ce qui exclut l'apparition de charges dynamiques dans la transmission du moyen de transport. Le tronçon t3 - t2 correspond~au parcours réalisé par le moyen de transport pendant que le convertisseurhydrau- lique de couple est verrouillé. La portion t4 - t3 correspond au débrayage de l'accouplement 7 du convertisseur hydraulique de couple. Telle que représentée sur la figure 3, la loi de variation de la pression dans la cavité 9 de l'accouplement 7 du convertisseur hydraulique de couple t valable en cas de liaison des éléments mobiles 30 et 40 au moyen de l'élément élastique 45. Ainsi, la pression au début du verrouillage du convertisseur hydraulique de couple 2 est plus faible que celle enregistrée à la fin du verrouillage, ce qui contribue à la diminution des charges dynamiques dans le convertisseur de couple et dans la transmission du moyen de transport. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n1 ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Système de commande ou de pilotage d'un convertisseur 2 hydraulique de couple intercalé entre un moteur et un organe d'utilisation, par exemple d'un véhicule à roues, convertisseur dans lequel les roues de la turbine et de la pompe peuvent être verrouillées ensemble, pour assurer une transmission du couple moteur sans l'intermédiaire hydraulique du convertisseur, à l'aide d'un accouplement 7 de verrouillage, par exemple à friction, mû par une pression hydraulique, ou déverrouillées, le convertisseur 2 présentant une cavité 6 formée par les roues 3, 4,5 respectivement de la turbine, de la pompe et du réacteur, et une cavité 9 ménagée entre la roue 4 de la pompe et un élément 8 de serrage de l'accouplement 7 de verrouillage, cavités 6 et 9 qui peuvent être toutes deux mises en communication, par l'intermédiaire d'une valve 13 de commutation commandée par un organe 20, par exemple sensible à la vitesse de rotation d'un arbre, et de canalisations respectivement 12 et 25, avec la canalisation 14 de refoulement d'une pompe 15, alimentée par une source, telle qu'une bâche 18, de liquide hydraulique de convertisseur, le liquide se trouvant dans la cavité 6 étant éventuellement ramené à la bâche 18 par une canalisation 22 et un échangeur de chaleur 23, tel qu'un réfrigérant, système caractérisé en ce que la pression dans la canalisation 14 de refoulement de la pompe 15 est réglée, en amont de la valve 13 de commutation, par l'intermédiaire d'une valve 27 de réduction comportant un élément mobile ou tiroir 30, recevant d'une part, w:: a face 32 l'action de la pression de refoulement de la pompe 15, d'autre part une force antagoniste par exemple celle d'un ressort 31, pouvant assurer le retour à la bâche 18 d'une partie du liquide refoulé par la pompe 15 si la pression dans la conduite 14 vient à excéder une valeur correspondant à la force antagoniste exercée par le ressort 31 sur le tiroir ;; en ce qu'il comporte une pompe 34 auxiliaire, alimentée par la même bache 18, dont la canalisation 35 de refoulement est d'une part,branchée sur la canalisation 14 de refoulement de la pompe 15 en amont de la valve 13 de commutation par l'in termédiaire d'un clapet 36 antiretour ou de retenue ne permettant, eent-uellement, le passage du fluide hydraulique que de la cura lisation 35 à la canalisation 14, d'autre part, éventuellement, branchée sur un retour 39 à la bache 18 par l'intermédiaire d'une valve 37 à élément mobile cu tiroir 40 recevant d'une part, la pression régnant dans la canalisation 25 de refoulement d'autre part, l'action d'une force antagoniste, par exemple celle d'un ressort 41, et l'action de la pression régnant dans la canalisation 25, c'est-à-dire dans la cavité 9 de l'accouple- ment de verrouillage 7. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ressorts 31 et 41 sont réunis ou combines en un seul ressort ou élément élastique 45 agissant à la fois sur les éléments mobiles ou tiroirs 30 et 40 respectivement des valves 27 et 37. 3. Système selon l'une des revendications I et 2, caracté- risé en ce que les éléments actif s des deux valves 27, 37 sont réunis dans un seul corps où ces éléments sont alignés.