Brevet FR2464850A1 — publié le 19810320

La présente invention est relative à un mécanisme de transmission automatique pour véhicule automobile, adapté pour entraîner les roues avant et arrière, et elle concerne plus particulièrement un mécanisme de transmission automatique-du type déposé entre deux essieux et adapté pour entraîner soit deux, soit quatre roues. Les véhicules automobiles à traction avant dans les- quels le moteur est monté à l'avant du véhicule ont connu un grand développement dans ces dernières années en raison de leur poids réduit et de la sûreté de leur direction. Il a en outre été réalisé un véhicule automobile à traction avant à transmission automatique dans lequel la boîte de vitesses et le dernier étage de réduction, ou différentiel, utilisé pour l'entrainement des roues avant sont intégrés en un seul ensem- ble. Il est parfois difficile de conduire un véhicule à deux roues motrices à faible vitesse sous forte charge dans des conditions telles que le démarrage rapide, la conduite sur des surfaces inégales ou en montant des pentes raides. Pour supprimer ce défaut on a réalisé un véhicule automobile compor- tant une transmission automatique adaptée pour entraîner soit les deux roues avant soit à la fois les quatre roues avant et arrière, dans lequel les roues arrière sont entraînées par l'intermédiaire d'un dispositif d'accouplement. Du fait que le dispositif d'accouplement est du type à griffes, ou à crabots, sa mise en prise doit être effectuée à l'arrêt du véhicule ou en conduite en ligne droite dans des conditions dans lesquel- les il n'existe aucune différence de vitesse de rotation entre les roues avant et arrière. Dans la transmission automatique pour obtenir l'entra nement par les roues arrière, le levier d'actionnement du dispositif d'accouplement doit être actionné après que le levier de sélection de la boîte de vitesses ait été déplacé dans la position de point mort (N) ou dans la po- sition de stationnement (P) afin de couper la transmission de la puissance. En conséquence la manoeuvre des leviers et de l'automobile est compliquée ce qui diminue l'utilité de la botte de vitesses automatique. Il est par conséquent souhaita- ble de pouvoir passer automatiquement d'une configuration à deux roues avant motrices à une configuration à quatre roues motrices suivant les conditions de conduite. En outre il est souhaitable de pouvoir utiliser l'entratnement par quatre roues motrices en conduite en marche arrière sur une rampe et sur une chaussée irrégulière. L'invention vise à réaliser un dispositif de transmis- sion automatique comportant un embrayage à disques multiples à commande hydraulique pour l'entratnement par les roues ar- rière, grâce auquel le passage de la configuration des roues avant motrices à la configuration des quatre roues motrices puisse être effectué dans différentes conditions de conduite du véhicule. En outre, il est souhaitable que l'embrayage à disques multiples puisse être actionné pair l'huile sous pres- sion utilisée dans la botte de vitesses automatique, en fonc- tion des conditions de conduite du véhicule. L'invention a en conséquence pour objet un dispositif de transmission automatique pour véhicule automobile, compre- nant un convertisseur de couple relié au Vilebrequin d'un mo- teur du véhicule, une botte de vitesses automatique reliée à l'arbre d'une turbine du convertisseur de couple, cette botte automatique comportant un train planétaire et plusieurs dispo- sitifs à commande par un fluide pour établir différents rapports de fonctionnement, un dernier étage de réduction, ou différen- tiel, pour transmettre la puissance de sortie de ladite botte de vitesses aux roues avant, un dispositif d'accouplement pour transmettre la puissance de sortie de ladite botte de vitesses aux roues arrière, ce dispositif d'accouplement comprenant un embrayage à disques multiples actionné par un fluide, un dis- positif de commande hydraulique pour actionner les dispositifs précités à commande par fluide de la boîte de vitesse, ce dis- positif de commande comprenant une vanne de régulation de pres- sion pour produire une pression de ligne en fonction des condi- tions de fonctionnement du moteur, une vanne de commutation reliant un conduit de pression de ligne audit embrayage hydrau- lique à disques multiples, et un dispositif d'actionnement ma- nuel pour actionner ladite vanne de commutation afin d.'appli- quer la pression de ligne audit embrayage hydraulique à dis- ques multiples. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre faite en se référant aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemples et dans lesquels: - la Fig. 1 est une vue en coupe d'un mécanisme de transmission automatique suivant l'invention pour véhicule à quatre roues motrices; - la Fig. 2 est un schéma du mécanisme représenté à la Fig. 1; la Fig. 3 est un schéma de circuit d'un dispositif de commande hydraulique.. En se référant aux Fig. 1 et 2 la référence 1 désigne dans son ensemble un mécanisme de transmission automatique com- prenant un convertisseur de couple 2, une boite de vitesses automatique 3, un différentiel 4 et un dispositif de commande hydraulique 5. Suivant l'invention un dispositif d'accouplement ou embrayage 6 à disques multiples est fixé à la partie arriè- re de la botte de vitesses automatique 3. Le convertisseur de couple 2 comprend une pompe 2a, une turbine 2b et un stator 2c. La pompe 2a est reliée au vile- brequin 8 d'un moteur par l'intermédiaire d'un plateau d'entrat- nement 9, et un arbre 10 de la turbine 2b s'étend jusqu'à la boite de vitesses automatique 3. Comme connu en soi, le couple du moteur est transféré à l'arbre 10 de la turbine en fonction de la charge. Une coquille 11 fixée au plateau 9 est reliée à un arbre 12 d'entraînement d'une pompe à huile qui s'étend dans l'arbre 10 de la turbine et qui est couplé à une pompe à huile 13 prévue dans la partie arrière de la boite de vitesses 3. La pompe à huile 13 est ainsi entraînée par le moteur. La boite de vitesses automatique 3 comprend, dans un carter 14, un train planétaire 15 et plusieurs dispositifs hy- drauliques pour établir différents rapports de fonctionnement. Les dispositifs hydrauliques comprennent un frein 16 de rapport inférieur et de marche arrière, un embrayage 17 de marche a- vant et un embrayage 18 de marche arrière. L'arbre 10 de la turbine est relié à un pignon planétaire l5a de marche avant du train 15 par l'intermédiaire de l'embrayage 17 de marche avant, et il est en outre relié à un pignon planétaire l5b de marche arrière par l'intermédiaire de l'embrayage 18 de marche arrière et d'une cloche 19 de liaison. En serrant les embraya- ges 17 et 18 au-moyen d'un fluide sous pression, la puissance de l'arbre 10 de la turbine est transmise soit au pignon pla- nétaire l5a de marche avant soit au pignon planétaire 15b de marche arrière. Un frein à ruban 20 est prévu sur un tambour 18a qui est fixé à la cloche 19 afin de bloquer le pignon pla- nétaire 15b de marche arrière. Le train 15 comporte un pignon court 15c et un pignon long l5d qui sont portés par un porte-satellitesl5e sur lequel est prévu le frein 16 de rapport inférieur et de marche arriè- re. Entre le frein 16 et un support central 21 est prévu un accouplement unidirectionnel ou roue libre 22. Le porte-satel- lites 15e peut être bloqué par serrage du frein 16 et fonction- nement de l'accouplement unidirectionnel 22. La couronne 15f du train 15 est reliée à un arbre de sortie 23 monté sur l'ar- bre 10 de la turbine. Le train planétaire est également muni d'un frein de stationnement 24. L'arbre 23 est monté rotatif dans le carter 25 entre l'enveloppe 7 du convertisseur de couple 2 et le carter 14 de la botte de vitesses 3. Le dernier étape de réduction 4 pour l'entraînement des roues avant est disposé dans le carter 25 adjacent à l'ar- bre 23 et comprend un pignon d'attaque 26 et une couronne 29 d'un différentiel 28. Le pignon d'attaque 26 est entraîné par l'arbre de sortie 23 par l'intermédiaire d'un réducteur 27. Le dispositif d'accouplement 6 comprend un arbre de transmission 31 monté rotatif dans un carter 30, et un embraya- ge 35 à disques multiples à actionnement hydraulique. L'embra- yage 35 comprend un tambour 35a calé sur l'arbre 31 et un moyeu 35b relié à l'un de deux pignons 34 de transfert. L'au- tre pignon de transfert est relié à.-un arbre 33 relié au pi- gnon d'attaque 26 par un joint 32. L'arbre 31 est relié à un arbre de transmission arrière 37 par un joint de cardan 36. Le dispositif de commande hydraulique 5 est disposé dans un boîtier 38 fixé dans un carter d'huile 39. En se réfé- rant à la Fig.3, un conduit 40' provenant de la pompe 13 est relié à une vanne 41 de régulation de pression afin de produi- re une pression de ligne dans le circuit hydraulique. La pres- sion de ligne est appliquée à une vanne 42 de sélection ma- nuelle par un conduit 40 et elle est également appliquée au convertisseur de couple 2 et aux organes de graissage néces- saires par des conduits 43. La vanne 42 de sélection manuelle est adaptée pour assurer les changements de rapport de fonction- nement de la bo te de vitesses automatique: point mort (N), stationnement (P), marche arrière (R), conduite normale (D, 1,2,3), premier rapport imposé (1), deuxième rapport imposé (2). Dans la position de conduite normale (D), la pression de ligne est appliquée à un régulateur 45, à une vanne de passage première-seconde 46 et à l'embrayage 17 de marche avant par des conduits 44 et elle est appliquée à une vanne 48 de main- tien de seconde et à une vanne 49 de passage seconde-troisième par des conduits 47, et cette pression est également appliquée à la vanne 48 par un conduit 50. Dans la position de marche arrière (R), la pression de ligne est appliquée à la vanne 46 par un conduit 51 pour inhiber le fonctionnement de celle-ci et elle est également appliquée à l'embrayage 18 de marche arrière par le conduit 52. La pression de ligne est également appliquée à l'orifice 41a de la vanne 41 de régulation de pression et à la vanne 49 de passage seconde-troisième par des conduits 53. Le régulateur 45 est adapté pour produire une pres- sion de régulateur variable en fonction de la vitesse du vé- hicule. Cette pression est appliquée par des conduits 54 aux vannes de passage 46 et 49, à une vanne 55 de minutage ou de réglage du passage seconde-troisième et à une vanne 56 de mo- dification de pression. En outre la pression de ligne dans le conduit 40 est- appliquée à une vanne 57 commandée en fonction de la dépres- sion à l'admission et actionnée par la membrane d'une capsule à dépression afin de produire une pression représentative de la charge du moteur. Cette pression représentative de la char- ge est appliquée à un orifice 56a de la vanne 56, à la vanne 49 de passage seconde-troisième, à la vanne 55 et à un orifice 41b de la vanne 41 de régulation de pression, du côté augmen- tation de pression de celle-ci. Un autre orifice 56b de la vanne 56 est relié par un conduit 59 à un orifice 41c situé du côté diminution de pression de la vanne 41. En outre la vanne 46 de passage première-seconde est reliée au côté serrage du dispositif d'actionnement du frein à ruban 20 par l'intermédiaire de la vanne de maintien 48 et du conduit 60 afin d'appliquer la pression de ligne. La vanne 49 de passage secondetroisième est mise en communication avec le côté desserrage du dispositif d'actionnement avec la vanne de minutage 55 et avec le frein 16, par des conduits 61 pour fournir la pression de ligne. Dans ce circuit hydraulique de la boite de vitesses automatique, il est prévu une vanne de commutation 62 action- née par un électro aimant pour mettre en-communication le con- duit 40 et l'embrayage 35. La vanne 62 comprend un tiroir 62b monté coulissant dans un cylindre 62a et sollicite vers la gauche par un ressort 62d. Un électroaimant62c est prévu pour déplacer le tiroir 62b à l'encontre de l'action du ressort 62d. Un orifice 62e normalement fermé est relié au conduit par un conduit 63. La vanne 62 comporte en outre un orifice 62f qui communique avec l'embrayage 35 par un conduit 64 et un orifice 62g relié à la bâche. L'électroaimant 62c est con- necté à une batterie 66 par un interrupteur 65 de commutation en configuration à quatre roues motrices, disposé dans la ca- bine pour être actionné par le conducteur. Le dispositif comprend en outre une vanne 67 de tem- porisation destinée à retarder le fonctionnement lorsque le sélecteur est en position de seconde imposée ou de première imposée et une vanne 68 de rétrogradation actionnée par un électro-aimant 69. En fonctionnement, une pression de ligne régulée par la vanne 41 de régulation de pression est-appliquée à la vanne 42 de sélection manuelle et au convertisseur de couple 2. Dans la plage de conduite normale (D) la faible pression de ligne est appliquée à l'embrayage 17 de marche avant par le sélec- teur 42. Ainsi la puissance de sortie de l'arbre lO'de la tur- bine est transmise au pignon planétaire 15a de marche avant. Du fait que le porte-satellites 15e est bloqué par ltaccouple- ment unidirectionnel 22, l'arbre de sortie 23 tourne dans le rapport de réduction maximum. La rotation de l'arbre de sortie 23 est transmise au différentiel 28 par le réducteur 27 et au dispositif d'accouplement 6 par l'intermédiaire de l'arbre 33 et des pignons de transfert 34. Lorsque l'interrupteur 65 est ouvert pour couper l'a- limentation de l'électroaimant 62c, le tiroir 62b de la vanne de commutation 62 se trouve dans sa position de gauche sous l'action du ressort 62d, de sorte que l'orifice 62e est fermé et que les orifices 62f et 622 sont mis en communication l'un avec l'autre. Ainsi l'embrayage 35 n'est pas serré et seules les roues avant sont entraînées sur le premier rapport. Lors- que la pression de régulateur augmente avec la vitesse du vé- hicule, la vanne 46 de passage première-seconde est actionnée pour appliquer la pression de ligne du conduit 44 au disposi- tif d'actionnement 20' par le conduit 60 afin de serrer le frein 20. Le pignon planétaire 15b de marche arrière est blo- que de sorte que le rapport de seconde se trouve établi. Lors- que la pression de régulateur continue d'augmenter, la vanne 49 de passage seconde-troisième est également actionnée afin d'appliquer la pression de ligne du conduit 47 au côté desser- rage du dispositif 20' et au frein 16 de marche arrière par le conduit 61. Ainsi le frein à ruban 20 est desserré et le frein 16 de marche arrière est serré de telle sorte que la boite de vitesses automatique fonctionne en prise directe, entre l'arbre 10 de la turbine et l'arbre de sortie 23. La puissance de sortie du moteur est transmise directement à l'ar- bre de sortie dans la position de troisième rapport. Lorsque l'interrupteur 65 est fermé pour exciter l'électroaimant 62c, le tiroir 62b de la vanne 62 est déplacé vers la droite à l'encontre de l'action du ressort 62d pour fermer l'orifice 62g et mettre en communication les orifices 62f et 62e. De ce fait la pression de ligne dans le conduit est appliquée à l'embrayage 35 pour solidariser le tambour a avec le moyeu 35b, de sorte que les roues arrière sont en- traînées par l'intermédiaire des arbres 31 et 37 de transmis- sion arrière. Les quatre roues du véhicule sont alors motrices. Dans le rapport de marche arrière (R), la pression de ligne dans le conduit 40 est appliquée à l'embrayage 18 de marche arrière par l'intermédiaire de la vanne 42, du conduit 51, de la vanne 46 de passage première-seconde et du conduit 52, de telle sorte que cet embrayage est serré. De plus la pression de ligne est appliquée au frein 16 de marche arrière par le conduit 53, la vanne 49 de passage seconde-troisième et le conduit 61. Le couple de l'arbre 10 de la turbine est ainsi transmis au pignon planétaire l5b de marche arrière par l'intermédiaire de l'embrayage 18 de marche arrière et de la cloche 19. Le porte-satellites 15e étant bloqué par le frein 16 de rapport inférieur et de marche arrière, l'arbre de sor- tie 23 tourne en sens inverse avec un rapport de réduction im- portant. Si l'interrupteur 65 est fermé pour actionner la van- ne 62 de commutation, l'embrayage 35 est serré pour entraîner les roues arrière dansJa configuration à quatre roues motrices. Suivant l'invention, on peut-commuter manuellement le dispositif de transmission en configuration à quatre roues motrices, dans toutes les conditions de conduite, lorsque les roues avant sont susceptibles de patiner. La capacité d'accé- lération au démarrage et l'agrément de conduite sont ainsi améliorés. Du fait que l'embrayage à disques multiples pour l'entraînement des roues arrière est adapté pour être actionné par la pression de lignedi la botte de vitesses automatique, la construction peut être simplifiée et il est facile de con- vertir une transmission automatique pour roues avant motrices en une transmission automatique à quatre roues motrices. 246485È REVENDICATION Dispositif de transmission automatique pour vé- hicule automobile comprenant un convertisseur de couple (2) relié au vilebrequin (8) d'un moteur du véhicule, une boîte de vitesses automatique (3), reliée à l'arbre (10) de la turbine (2b) du convertisseur de couple, la boite de vitesse automa- tique (3) ayant un train planétaire ou épicycloidal (15) et plusieurs dispositifs (16, 17, 18) actionnés par fluide pour établir différents rapports de fonctionnement, un dernier étage de réduction ou différentiel (4) pour transmettre la puissance de sortie de la boite de vitesses aux roues avant, un disposi- tif d'accouplement (6) pour transmettre la puissance de sortie de la botte de vitesses (3) aux roues arrière, ce dispositif étant constitué par -un embrayage (35) à disques multiples ac- tionné par un fluide, et un dispositif de commande hydraulique (5) pour actionner les dispositifs (16, J%7, 18) de la botte de vitesses (3) qui sont actionnés par un fluide, le dispositif de commande hydraulique (5) comprenant une vanne de régulation de pression (41) pour produire une pression de ligne en fonction des conditions de fonctionnement du moteur, une vanne de commu- tation (62) pour relier un conduit o règne la pression de li- gne audit embrayage hydraulique (35) à disques multiples, et un dispositif d'actionnement manuel (65) pour actionner la van- ne de commutation (62) afin d'appliquer la pression de ligne audit embrayage hydraulique (35) à disques multiples.