Brevet FR2463957A1 — publié le 19810227

La présente invention concerne de façon générale un circuit de contrôle du fonctionnement d'un véhicule et en particulier un circuit destiné à indiquer lorsque le rapport de la transmission doit être changé. Plus précisément, l'invention concerne un circuit de contrôle du fonctionnement d'un véhicule, du type hydrau- lique, contrôlant la sortie d'un convertisseur de couple du véhicule et indiquant à l'opérateur du véhicule quand et comment il doit changer le rapport de transmission afin que les performances restent optimales. On sait que les véhicules auto-propulsés mettent en oeuvre une transmission entre la sortie d'un moteur et les roues motrices. Certains véhicules tels que les trac- teurs à chenilles, ont plusieurs gannes de vitesses ayant une influence sur la vitesse et la force motrice créées par le véhicule0 Comme les gammes de vitesses sont les plus efficaces pour des plages prédéterminées différentes de fonctionnement du véhicule, la sélection de la gamme ou du rapport particulier de vitesse, donnant le meilleur rendement au véhicule, est déterminée de façon la plus avantageuse d'après la sortie du convertisseur de couple. Dans les véhicules tels que les engins de terras- ment ou les machines de construction, les rapports de trans- mission sont en général changés par l'opérateur de la ma- chine. Lors du fonctionnement, le véhicule travaille effi- cacement pour un rapport donné lorsque la sortie du conver- tisseur de couple correspond à une plage prédéterminée pour ce rapport. Cependant, lorsque la sortie du convertis- seur de couple a une valeur plus grande ou plus faible et n'est plus dans la plage prédéterminée pour ce rapport, le rapport doit être changé afin que les performancesdu véhi- cule restent optimales. Comme le rapport de transmission est changé à la main par l'opérateur, celui-ci a déterminé jusqu'à présent, par expérience, le moment du changement si bien qu'il n'était pas sûr que ce changement ait lieu au bon moment. Etant donné le bruit important créé aux endroits 2 2463957 d'utilisation courante de ces véhicules, l'opérateur en se fiant au son et à son toucher, ne peut pas savoir avec précision exactement à quel moment il doit changer le rapport afin que les performances restent optimales. L'invention concerne un circuit hydraulique qui -contrôle la sortie d'un convertisseur de couple et qui, en fonction des changements de la vitesse de sortie, crée une pression hydraulique qui excite ou non plusieurs dis- positifsde commutation. Ces derniers créent des signaux indiquant à l'opérateur lorsqu'il doit changer de rapport et quel rapport il doit utiliser. Un panneau d'affichage indique visuellement cette information à l'opérateur si bien qu'il sait exactement quand il doit changer de rapport quel que soit le bruit créé à cet endroit. Le fonctionnement efficace du véhicule, de cette manière, accroît la durée d'utilisation de celui-ci et réduit le temps d'arrêt pour réparation. L'invention concerne donc la conservation de per- formances optimales pour le véhicule. Elle concerne aussi le contrôle des performances d'un véhicule afin que le moment du changement de rapport de transmission soit déterminé. Elle concerne aussi un circuit facilitant le changement de rapport de transmission en fonction des chan- gements de la vitesse de la sortie du convertisseur de couple du véhicule. Elle concerne un circuit indiquant à un opérateur lorsqu'il doit changer de rapport de transmission. Plus précisément, l'invention concerne un circuit de contrôle des performances d'un véhicule, contrôlant la sortie d'un convertisseur de couple et ayant un indicateur de changement indiquant à l'opérateur le moment voulu pour le changement du rapport de transmission. Lorsque le signal de sortie du convertisseur de couple n'est pas compris dans la plage voulue en fonction du rapport de transmission, un signal est créé et indique à l'opérateur, par une indi- cation visuelle, qu'il doit changer de rapport et quel rapport il doit choisir. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels les figures 1 à 7 sont des schémas de circuits hydrauliques et électriques représentant les diverses fonctions du circuit de contrôle, permettant le changement de rapport de trans- mission dans différentes plages de vitesses de sortie du convertisseur de couple. Par raison de commodité, on décrit le circuit de contrôle de performances d'un véhicule selon l'invention dans son application à un véhicule ayant une transmission à trois rapports ou plages de vitesses. La plage recommandée de fonctionnement est de 0 à 1500 tr/min pour le premier rapport, de 1500 à 1800 tr/min pour le second rapport et de 1500 à 2100 tr/min pour le troisième rapport. Cependant, il faut noter que l'invention n'est pas limitée à cette application et convient à des véhicules ayant des transmis- sions correspondant à un plus grand nombre de rapports et/ ou ayant des rapports différents. Les figures 1 à 7 sont des schémas de circuits hydrauliques et électriques des différents étages du cir- cuit de contrôle de performances et d'indication de chan- gement de rapport, pour différentes plages du signal de sortie du convertisseur de couple du véhicule. Une pompe hydraulique 20 a son refoulement couplé de manière que le débit de sortie soit proportionnel à la vitesse 12 de sortie d'un convertisseur 11 de couple hydraulique. Une transmission 13 est raccordée au moteur 10 du véhicule et contient les engrenages qui ne sont pas représentés.- Trois commutateurs manosensibles et normalement ouverts 100, 200 et 300 d'embrayage sont reliés électrique- ment à une alimentation telle qu'une batterie 50 d'accumu- lateurs et à plusieurs dispositifs de commutation 101, 102, 201, 202, 203, 301 et 302 sensibles à la pression de la pompe hydraulique. Chacun des commutateurs 100, 200 et 300 est commandé de manière qu'il fonctionne pour un rapport donné de transmission,correspondant respectivement au pre- mier, au second et au troisième rapport, et ils peuvent être du type décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amé- rique n0 3 348 643. Chacun des commutateurs normalement ouverts 100, 200 et 300 se ferme lorsque la transmission fonctionne avec le premier, le second ou le troisième rapport respectivement. Les dispositifs 101 et 102 de commutation sen- sibles à la pression de la pompe sont associés au commuta- teur 100, les dispositifs 201, 202 et 303 sont associés au commutateur 200 et les dispositifs 301 et 302 sont as- sociés au commutateur 300. Lorsque le véhicule fonctionne avec le premier, le second ou le troisième rapport de transmission, le commutateur convenable 100, 200 ou 300 est fermé. Les dispositifs de commutation 101, 102, 201- 203, 301 et 302 assurent le couplage d'un signal électri- que à un panneau d'affichage visuel 30 qui donne des ins- tructions concernant le fonctionnement et le changement de rapport de transmission à l'opérateur du-véhicule. Le panneau 30 d'affichage a quatre indicateurs visuels séparés 31, 32, 33 et 34. L'indicateur 31 est excité lorsque le véhicule se trouve dans la plage recommandée de performances pour le rapport particulier alors utilisé. L'indicateur 32 fonctionne lorsque la transmission doit passer au premier rapport. L'indicateur 33 fonctionne lorsque la transmission doit passer au second rapport et l'indicateur 34 fonctionne lorsque la transmission doit passer au troisième rapport. Comme décrit précédemment, la pompe hydraulique transmet un fluide sous pression qui correspond à la vitesse de sortie du convertisseur 11 de couple. Le refoule- ment de la pompe est relié par un conduit 21 aux disposi- tifs de commutation 101, 102, 201-203, 301 et 302 afin que le fonctionnement de ceux-ci soit commandé. Le conduit 21 transmet du fluide hydraulique à une pression proportion- nelle à la vitesse de sortie du convertisseur 11. Les dis- positifs 101, 102, 201-203, 301 et 302 s'ouvrent et se fer- ment donc en fonction des changements de la pression hydrau- lique qui dépend des différentes vitesses de sortie du convertisseur de couple. Un orifice 22 de limitation de pression à résistance variable et une soupape de décharge 23 repoussée par un ressort sont reliés au circuit 21 entre le refoulement de la pompe et les dispositifs de commutation manosensible afin que la pression ne puisse atteindre urie valeur élevée au point que les dispositifs de commutation puissent être détériorés. L'orifice et la soupape assurent la transmission d'une pression convenant à la commande des dispositifs de commutation et décharge le fluide hydraulique vers un carter 24 lorsque la pression devient trop élevée. Lorsque le véhicule est mis en route initialement, la transmission est mise au premier rapport. Comme indiqué sur la figure 1, lorsque le véhicule fonctionne avec le premier rapport, le commutateur 100 se ferme. Tant que la vitesse de rotation du convertisseur de couple est comprise entre 0 et 1500 tr/min, c'est-à-dire dans la plage recom- mandée pour le premier rapport, un courant passe de la bat- terie 50 au commutateur manosensible 100 et au dispositif normalement fermé 101 de commutation afin que l'indicateur 31 du panneau 30 s'allume. Cet indicateur est alimenté et indique à l'opérateur que le véhicule fonctionne dans la plage recommandée de performances pour le rapport choisi, le premier. Cependant, lorsque la vitesse de sortie du con- vertisseur 11 est égale ou supérieure à 1500 tr/min, le dispositif 101 de commutation manosensible qui est normale- ment fermé s'ouvre alors que le dispositif ouvert 102 se ferme comme indiqué sur la figure 2. Le courant continue à circuler de la batterie 50 au commutateur 100 mais il est alors transmis par le dispositif 102 qui provoque l'éclairement de l'indicateur 33 du panneau 30. L'opérateur reçoit donc une instruction visuelle lui indiquant qu'il doit passer au second rapport de transmission. Lorsque l'opérateur change la position de la transmission afin qu'elle soit au second rapport (figure 3), le commutateur 100 s'ouvre et le commutateur 200 se ferme. Tant que la vitesse de fonctionnement du convertisseur de couple reste comprise entre 1500 et 1800 tr/min, un cou- rant passe de la batterie 50 au commutateur 200 puis à un contact 205 normalement fermé commandé par un électro- aimant (ce commutateur étant ouvert lorsque la bobine de l'électro-aimant 204 est alimentée), puis dans le disposi- tif 201 de commutation normalement ouvert (qui se ferme lorsque la vitesse de fonctionnement du convertisseur 11 atteint 1500 tr/min),vers l'indicateur 31. Le panneau 30 indique ainsi à l'opérateur que le véhicule se trouve dans la plage recommandée pour le rapport choisi, le second. La figure 4 indique que, lorsque le véhicule fonc- tionne avec le second rapport de vitesse et que la vitesse de sortie du convertisseur tombe au-dessous de 1500 tr/min, le dispositif 201 de commutation (qui s'est fermé à 1500 tr/min) revient à l'état normalement ouvert. Le dis- positif 202 de commutation qui est normalement fermé (et qui a été ouvert à 1500 tr/min) revient à sa position nor- malement fermée et permet au courant de passer de la batte- rie 50 dans le commutateur 200, dans le dispositif 202 de commutation et à l'indicateur 32 qui s'allume sur le pan- neau 30. Cette indication visuelle indique à l'opérateur qu'il doit changer le rapport de transmission, du second au premier. Comme indiqué sur la figure 5, si la vitesse du convertisseur de couple dépasse 1800 tr/min alors que la transmission fonctionne avec le second rapport, le dispo- sitif normalement ouvert 203 de commutation qui se ferme lorsque la vitesse du convertisseur il dépasse 1800 tr/min, se ferme. Le dispositif normalement ouvert 202 qui s'ouvre lorsque la vitesse de sortie du convertisseur atteint 1500 tr/min, reste ouvert et le dispositif 201 de commu- tation normalement ouvert (qui se ferme lorsque la vitesse du convertisseur 11 atteint 1500 tr/min) reste fermé. L'électro-aimant 204 est placé sur le trajet du courant du dispositif 203 de commutation afin que le courant puisse circuler dans le dispositif 203 et non dans le dispositif 201. Lorsque le courant circule dans la bobine de l'électro- aimant 204, celle-ci est commandée et ouvre les contacts normalement fermés 205 si bien que le courant ne peut plus circuler dans le dispositif 201 de commutation. Le courant passe donc de la batterie 50 au commutateur 200, au dis- positif 203 et à la bobine de l'électro-aimant 204, puis à l'indicateur 34 du panneau 30. L'indication visuelle don- née par ce panneau 30 indique à l'opérateur qu'il doit mettre la transmission au troisième rapport. On considère maintenant la figure 6 qui indique que, lorsque l'opérateur met la transmission au troisième rapport, le commutateur 200 s'ouvre et le commutateur 300 se ferme. Tant que la vitesse de rotation du convertisseur de couple est comprise entre 1500 et 2100 tr/min, le cou- rant circule de la batterie 50 dans le commutateur 300, dans le dispositif 301 normalement ouvert (qui est fermé lorsque la vitesse du convertisseur dépasse 1500 tr/min) vers l'indicateur 31 du panneau 30. Cet indicateur indique ainsi à l'opérateur que le véhicule fonctionne dans la plage recommandée pour le rapport choisi, le troisième. Comme l'indique la figure 7, si la vitesse de sortie du convertisseur de couple tombe au-dessous de 1500 tr/min, le dispositif normalement ouvert 301 de com- mutation (qui s'est fermé pendant le fonctionnement du convertisseur à plus de 1500 tr/min) revient à son état normalement ouvert. Le dispositif normalement fermé 302 (qui s'est ouvert lorsque la vitesse du convertisseur a dépassé 1500 tr/min) revient à son état normalement fermé. Le courant circule donc de la batterie 50 au commutateur 300 et, par l'intermédiaire du dispositif 302, vers l'indi- cateur 33 du panneau 30. Cet indicateur donne donc une ins- truction visuelle à l'opérateur, lui indiquant de passer au second rapport de transmission. Il est bien entendu que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Circuit de contrôle des performances d'un véhi- cule, destiné à indiquer à un opérateur du véhicule le moment auquel il doit changer un rapport de transmission et quel rapport il doit choisir afin que le véhicule - fonctionne dans une plage voulue pour chaque rapport de la transmission, ledit circuit étant caractérisé en ce qu'il comprend: un premier ensemble de dispositifsde commutation (100, 200, 300) commandéslorsque la transmission est mise à un rapport, afin qu'un circuit électrique soit établi pour chacun des rapports de la transmission, chacun des dispositifs de commutation du premier ensemble étant commandé par exclusion mutuelle après pas- sage de la transmission à l'un de ses rapports, une source (50) d'énergie électrique destinée à être couplée par celui des dispositifs de commutation du premier ensemble qui est commandé lorsque la transmis- sion se trouve dans le rapport correspondant, un dispositif indicateur (30) destiné à trans- mettre une information indiquant à l'opérateur lorsqu'il doit changer le rapport de transmission et quel rapport il doit choisir, un circuit électrique monté entre le premier ensemble de dispositif de commutation et le dispositif indicateur (30) afin qu'il commande ce dispositif indi- cateur en fonction de l'énergie électrique qui lui est transmise, un dispositif de contrôle (20) couplé à un con- vertisseur (11) de couple du véhicule et destiné à consti- tuer une source de fluide hydraulique ayant une pression déterminée par la vitesse de rotation du convertisseur (11) de couple, et un second ensemble de dispositifsde commutation (101, 102, 201, 202, 203, 301, 302), communiquant avec la source de fluide hydraulique afin qu'ils soient com- mandés en fonction de la pression hydraulique qu'ils subissent, le second ensemble de dispositifs de commutation étant monté électriquement entre le premier ensemble de dispositifs de commutation (100, 200, 300) et le disposi- tif indicateur (30) afin que la source d'énergie électrique soit couplée au dispositif indicateur en fonction de la commande du second ensemble de dispositifs de commutation d'après la vitesse du convertisseur de couple, déterminée d'après la pression hydraulique transmise. 2. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que deux dispositifs séparés au moins (101, 102; 201, 202, 203; 301, 302) du second ensemble sont couplés à cha- cun des dispositifs de commutation (100, 200, 300) du pre- mier ensemble. 3. Circuit selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux dispositifs séparés de commutation du second ensemble comportent au moins un dispositif (101) de commutation normalement ouvert et au moins un disposi- tif (102) de commutation normalement fermé et, après trans- mission d'une pression hydraulique prédéterminée, le dis- positif normalement ouvert se ferme et le dispositif norma- lement fermé s'ouvre. 4. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de contrôle (20) comporte une pompe hydraulique montée sur l'arbre de sortie du convertisseur de couple (11) afin qu'elle transmette du fluide hydraulique à une pression qui dépend de la vitesse de rotation du con- vertisseur, un conduit (21) de fluide assurant la communica- tion entre la pompe hydraulique et le second ensemble de dispositif de commutation, et un dispositif de décharge (22, 23) placé dans le conduit et destiné à empêcher le dépassement d'une limite prédéterminée par la pression transmise au second ensemble de dispositifs de commutation. 5. Circuit selon la revendication 1, du type com- prenant un rapport inférieur, un rapport supérieur et au moins un rapport intermédiaire de vitesse, caractérisé en ce que, le second ensemble de dispositifs de commutation comprend au moins trois seconds dispositifs de commutation (201, 202, 203) reliés au circuit électrique afin qu'ils couplent la source d'énergie électrique (50) au disposi- tif indicateur (30) lorsque la transmission a le rapport intermédiaire, et l'un des dispositifs de commutation (200) du premier ensemble, commandé lorsque la transmission occupe le rapport intermédiaire,est couplé de façon exclusive par l'un des trois seconds dispositifs de commutation au moins de manière que la source d'énergie électrique (50) soit reliée au dispositif indicateur (30). 6. Circuit selon la revendication 5, caractérisé en ce que, deux des dispositifs de commutation (301, 302) du second ensemble au moins sont reliés au circuit élec- trique afin qu'ils relient la source d'énergie électrique (50) au dispositif indicateur (30) lorsque la transmission a le rapport supérieur, et les deux dispositifs de commutation du second ensemble comportent un commutateur (301) normalement ouvert et un commutateur (302) normalement fermé qui, lorsqu'ils sont commandés, passent en position fermée et-ouverte res- pectivement, après commande par la pression hydraulique. 7. Circuit selon la revendication 5, caractérisé en ce que deux dispositifs de commutation (101, 102) au moins du second ensemble sont reliés au circuit électrique afin qu'ils couplent la source d'énergie électrique (50) au dispositif indicateur (30) lorsque la transmission a le rapport inférieur, et les deux dispositifs de commutation du second ensemble sont un commutateur normalement ouvert (101) et un commutateur normalement fermé (102) qui, lorsqu'ils sont commandés par la pression hydraulique, passent en position fermée et ouverte respectivement. 8. Circuit selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif d'interruption il (205) destiné à empêcher le fonctionnement des trois se- conds dispositifs de commutation au moins sauf un, pour une vitesse donnée de rotation du convertisseur de couple du moteur. 9. Circuit selon la revendication 8, caractérisé en ce que le circuit d'interruption comprend un commuta- teur commandé par un électro-aimant et ayant deux contacts (205) reliés au circuit électrique entre le premier en- semble de dispositifs de commutation (200) qui est com- mandé lorsque la transmission est au rapport intermédiaire, et les trois secondsdispositifs de commutation de manière que ces trois dispositifs de commutation sauf un soient déconnectés pour une vitesse de rotation du convertisseur de couple (11), pour le rapport intermédiaire de vitesse. 10. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif indicateur (30) comprend un affi- chage visuel destiné à indiquer à l'opérateur quand le raport doit être changé et quel rapport doit être choisi. 11. Circuit selon la revendication 10, caractérisé en ce que le dispositif d'affichage visuel présente aussi un signal visuel (31) lorsque la transmission fonctionne avec un rapport voulu. 12. Procédé de contrôle des performances d'un véhi- cule, destiné à donner à un opérateur des instructions sur le moment auquel le rapport de transmission doit être changé et sur le rapport qui doit être choisi afin que le véhicule fonctionne avec une plage voulue de performances pour chaque rapport de vitesse donné par la transmission, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend: le contrôle de la vitesse de rotation à la sortie d'un convertisseur de couple du véhicule et la formation en conséquence d'un signal sous forme d'une pression de fluide hydraulique qui varie avec la vitesse de sortie du convertisseur, la création d'un signal de validation du rapport de vitesse alors utilisé pour la transmission, la transmission du signal sous forme d'une pres- sion hydraulique à plusieurs dispositifs de commutation qui peuvent être commandés sélectivement afin qu'ils fer- ment un circuit hydraulique en fonction de la pression du signal de pression hydraulique, et le couplage du signal de validation et la transmission à un dispositif indicateur qui indique quand le rapport de transmission doit être changé et quel rapport doit être choisi, par l'intermédiaire de plusieurs dis- positifs de commutation qui peuvent être commandés sélec- tivement afin qu'ils ferment un circuit électrique de com- mande du dispositif indicateur en fonction de la pression du signal de pression hydraulique transmis aux dispositifs de commutation.