Brevet FR2467725A1 — publié le 19810430

La présente invention concerne un dispositif de comman- de d'un embrayage électromagnétique à poudre pour un véhi- cule à moteur à combustion interne, et destiné particulière- ment à éviter les dommages par l 'échauffement exagéré de l' embrayage. Un embrayvage électromagnétique à poudre comporte une pièce motrice annulaire fixée sur le villebrequin du moteur, une bobine inductrice prévuae dans la piece motrice, une pièce menée fixée sur l'arbre d'entrée de la transmission en laissant un entrefer avec la pièce motrice, et de la poudre disposés dans l'embrayage. Quand la pédale d'accélé- rateur est poussée, un courant électrique circule dans la bobine inductrice pour aimanter la pièce motrice. Le flux magnétique dans l'entrefer agglomère la poudre de sorte que cette derniere accouple la pièce menée avec la pièce motrice. Ainsi, le couple de sortie du moteur peut etre transmis à la transmission. Le courant d'embrayage dans la bobine inductrice aug- mente progressivement au fur et à mesure que la pédale d'accélérateur est poussée, pendant qu'un patinage se pro- duit danls l'embrayage entre la pièce motrice et la pièce menée. Le véhicule peut ainsi démarrer progressivement et facilement par une poussée sur la pédale d'acélérateur, sans manoeuvre de la pédale d'embrayage. L2embrayage conti- nue à patiner jusqu'à ce que le couple d'embrayage attei- gne une valeur égale à celle du couple moteur, à savoir le couple de non patinage, ce qui entralne une augmentation de la température de l'embrayage. Pour chaque rapport de transmission, la vitesse de nonpatinage est déterminée par la vitesse de rotation du moteur. Par conséquent, si le véhicule est démarré avec un rapport élevé, par exemple en troisième ou en quatrième vitesse, lqembrayage doit patiner dans une large plage jusqu'à une vitesse plus élevée du moteur. Il en résulte une augmentation excessive de la température de l'embrayage, ce qui risque de l'en- doLmager. Dans le but d'éviter ces dommages, l'embrayage es généralement agencé de manière que si le véhicule est démarré en troisième ou en quatrième vitesse, le courant d'embrayage fait augmenter rapidement le couple d'embrayage de sorte que le véhicule ne peut étre démarré en raison du cognement ou du calage du moteur. Par contre, l'embrayage est agencé de manière à permet- tre le démarrage en deuxième vitesse afin de simplifier l'opération de départ. Mais si le démarrage en deuxième vitesse est répété, dans des circonstances particulières telles que des encombrements, l'embrayage s'échauffe de façon exagérée pouvant brûler l'isolement de la bobine. Far ailleurs, le lubrifiant des paliers se liquéfie et s'é- chappe, ce qui diminue la longévité de ces paliers. Par ailleurs, le lubrifiant pénètre dans la chambre à poudre de l'embrayage, facilitant le patinage de cet embrayage et risquant de l'endommager. Un but de l'invention est donc de réaliser un embra- yage électromagnétique à poudre du type agencé pour permet- tre le démarrage du véhicule au second rapport, et qui permet d'éviter d'endommager l'embrayage par un échauffe- ment exagéré résultant d'un usage fréquent du démarrage au second rapport. L'invention concerne donc un dispositif de commande d'un embrayage electronagnotique à poudre pour le moteur à com- bustion interne d'un véhicule, comportant une pièce motrice fixée sur le vilebrequin du moteur à combustion interne, une bobine inductrice prévue dans la pièce motrice, une pièce menée voisine de la pièce motrice et une poudre d'une matière magnétique disposée dans I'espace entre la pièce motrice et la pièce menée. Une boite de vitesses accouplée avec la pièce menée et comportant plusieurs étages de pignons de changement de vitesses comprenant au moins un premier, un second et un troisième rapport, un contact de second rapport actionné quan le dispositif de transmission se trouve dans le second rapport, un contact de troisième rapport actionné quand le dispositif de transmission se trouve dans le troi- sième rapport, un contact thermique actionné par une tem- pérature prédéterminée de ltembrayage et un dispositif de commande du courant dans la bobine inductrice. Ce disposi- tif est agencé de manière que le courant augmente avec la vitesse de rotation du moteur, que le courant avec le troisième rapport augm-ente plus rapidement que le courant avec le second rapport et que si le contact de second rap- port et le contact thermique sont actionnés, le courant varie comme dans le cas du troisième rapport de sorte qu'il est impossible de démarrer le véhicule. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparattront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exem- ple nullement limitatif: la figure 1 est une coupe d'un bloc de transmission avec un embrayage électromagnétique associé avec un disposi- tif selon l'invention, la figure 2 est une coupe suivant la ligne Il-I1 de la figure 1, la figure 3 est une courbe montrant la relation entre la vitesse de rotation d'un moteur, le couple moteur et le couple d'embrayage, et la figure 4 représente un exemple d'un dispositif selon l'invention. Les figures 1 et 2 représentent donc un bloc de trans- mission du type à arbres décalés auquel l'invention est appliquée. La référence 1 désigne un embrayage électro- magnétique à poudre, la référence 2 désigne une boite de transmission à quatre vitesses et la référence 3 désigne un différentiel. L'embrayage à poudre 1 est monté dans un carter 4 et il comporte un plateau moteur 6 fixé sur l'extrémité du vilebrequin 5 d'un moteur, une pièce mo- trice annulaire 8 fixée sur le plateau moteur 6, une bo- bine inductrice 7 dans la pièce motrice 8 et une pièce menée 10 fixée par des cannelures sur l'arbre primaire 9 de la boîte de vitesses2, laissant un entrefer 11 avec la pièce motrice 8. De la poudre d'une matière magnétique est disposée dans une chambre à poudre 12 et lientrefer 11 est rempli de cette poudre. Un capuchon 13 est fixé sur la pièce motrice 8. Le capuchon 13 comporte une partie cylindrique coaxiale avec l'arbre primaire 9 sur lequel est fixée une bague coulissante 14. La bague 14 est 2467725. connectée à la pièce motrice 8 par un conducteur A. Un balai 16 qui frotte sur la bague 14 est supporté dans un porte- balai 17 et il est connecté à un dispositif de commande qui sera décrit par la suite par un conducteur B. Quand la pièce motrice 8 est entraînée par le plateau moteur 6 et le vilebrequin 5, la poudre dans la chambre 12 est projetée dans l'entrefer 11 par la force centrifuge. Si la bobine inductrice 7 est excitée par le courant pas- sant par le conducteur B, le balai 16, la bague 14 et le conducteur A, la pièce motrice 8 est aimantée et elle pro- duit un flux magnétique qui passe par la pièce menée 10, comme le montrent les flèches sur la figure 1. La poudre s'agglomère donc dans l'entrefer 11 de sorte que le couple du moteur est transmis à l'arbre primaire 9 par l'inter- médiaire de l'embrayage. Le dispositif est agencé de manière que le courant dans la bobine 7 augmente avec la vitesse de rotation du moteur de sorte que le couple d'embrayage puisse atre augmenté corme le montre la figure 3. Avec les premier et second rapports de la botte de vitesses, le couple d'embrayage varie suivant la ligne ( gressif du véhicule. Avec les troisième et quatrième rap- ports, le couple d'embrayage augmente brusquement suivant la courbe "l2". Les courbes de coupé "l." et 'l 2" croisent la courbe "mr" de couple du moteur aux points t"P1P et "P"'. L'embrayage patine dans la zone hachurée. Aviec les troisiè- me et quatrième rapports, l'embrayage est accouplé pour un faible couple du moteur "P"'. Il est donc impossible de faire démarrer le véhicule avec les troisième et quatrième rapports de la botte de vitesses. Dans la boîte de vitesses 2, les pignons moteur 18 à 21 du premier rapport au quatriè- me rapport-sont solidaires de l'arbre primaire 9 et engrè- nent respectivement avec des pignons menés 23 à 26. Les pignons menés 23 à 26 tournent sur l'arbre secondaire 22 parallèle à l'arbre primaire 9. Chacun des pignons menés 23 et 24 peut être accouplé avec l'arbre secondaire 22 par le fonctionnement d'un mécanisme synchroniseur 27 et chacun des pignons menés 25 et 26 peut être accouplé avec l'arbre secondaire par un mécanisme synchroniseur 28, de la manière bien connue. La boîte de vitesses comporte en outre un pignon moteur 29 de marche arrière. Un pignon de sortie 30 est fixé sur une extrémité de l'atrbre secondaire 22 et il engrène avec une couronne den- tée 33 d'uncdifférentiel 31 dans le réducteur final 3. Ain- si, le couple de l'arbre secondaire 22 est transmis à un essieu 37 par la couronne dentée 32, la coquille 33, l'ar- bre 34, les pignons satellite 35 et les pignons planétaires 36 afin d'entraIner les roues, non représentées. La figure 4 représente un système de commande de l'em- brayage décrit ci-dessus. Il comporte un dispositif de com- mande 38 et un dispositif de détection des conditions de propulsion du véhicule. Ce dispositif de détection des con- ditionsde propulsion comporte un commutateur 39 de change- ment de vitesse actionné par le levier de changement de vitesse, un contact dtaccélerateur 40 fermé par la pédale d'accélérateur, un commutateur 41 de troisième et quatrième rapport fermé pour les troisième et quatrième rapports de la botte de vitesse, et un capteur de vitesse 42. Le com- mutateur 41 de troisième et quatrième rapport comporte une tige dactionnement 41a appuyée contre un coulisseau 44 de troiseième et quatrième rapport par un ressort, non re- présente. Au point mort, la tige 41a pénètre dans un loge- ment 4.2 dlu coulisseau 44, de sorte que le commutateur 41 est ouvert. Le capteur de vitesse 42 est agencé pour 9tre fermé quand la -vitesse du véhicule dépasse une valeur pré- déterminîe. La tension de la batterie d'accumulateurs 45 est appliquée à la bobine 7 par le cnntact d'allumage 46 et le dispositif de commande 38. Ce dernier est agencé de manière à faire varier le courant dans la b.obine 7 sui- vant la ligne "1.1" ou "12" de la figure 3 et selon les im- pulsions provenant de la bobine d'allumage 47. En outre, un contact thermique 49 qui se ferme à une température prédé- terminée oes monté sur le carter deembrayage 4 pour en dé- tecter la température. Un contact 50 de second rapport, fermé quand le second rapport est enclenché, est connecté en série avec le contact thermique 49. En fonctionnement, quand le contact d'accélérateur 40 est fermé, le dispositif de commande 38 applique la tension de sortie de la batterie 45 à la bobine inductrice 7 de l'embrayage. Quand le véhicule est démarré dans le premier rapport, le couple d'embrayage varie suivant la courbe "11" de la figure 3, de sorte que le démarrage peut 4tre pro- gressif. Pendant le démarrage dansle second rapport, si la température de l'embrayage est basse et si le contact thermique 5o est ouvert, la fermeture du contact 50 de se- cond rapport n'a aucun effet sur le dispositif de commande 38. Le véhicule peut donc démarer avec le couple d'embraya- ge de la courbe "11" comme dans le premier rapport. Si la boîte de vitessesest placée sur le troisième ou le quatrième rapport, le contact de troisième et quatrième rapport est fermé de sorte que le couple d'embrayage varie suivant la courbe "1 " Il est donc impossible de faire démarrer le véhicule dans le troisième ou le quatrième rapport et cette condi- tion est signalée par un ronfleur d'alarme 48. Si le véhicule démarre souvent dans le second rapport et si la température de l'embrayage atteint une valeur prédéterminée, le contact thermique 4.9 se ferme. Par consé- quent, quand le contact 50 de second rapport est fermé par le levier de changement de vitesse, le dispositif de com- mande 38 produit le couple d'embrayage de la courbe "1 2". Il est alors impossible de faire démarrer le véhicule dans le second rapport. A ce moment, le ronfleur d'alarme 48 fonctionne également. Le véhicule peut alors être démarré. dans le second rapport et tout dommage à l'embrayage peut être évité. Il apparaît ainsi que l'invention concerne un embrayage électromagnétique à poudre qui est protégé contre les dom- mages dûs à l'échauffement par l'usage fréquent d'un démarrage en second rapport. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de commande d'un embrayage électromagné- tique à poudre d'un moteur à combustion interne de véhicule, comprenant une pièce motrice (8) fixée sur le vilebrequin dudit moteur à combustion interne, une bobine inductrice (7) prévue dans ladite pièce motrice, une pièce menée (10) voisine de ladite pièce motrice, et de la poudre d'une ma- tière magnétique dans l'espace entre ladite pièce motrice et ladite pièce menée, dispositif caractérisé en ce qu'il com- porte une boite de vitesses(2) accouplée avec ladite pièce menée et comprenant des pignons de changement de rapport avec au moins des premier, second et troisième rapports, un contact (50) de second rapport actionné quand le second rapport est enclenché dans ladite boite de vitesses, un contact thermique 49) agencé pour fonctionner à une tempéra- ture prédéterminée de l'embrayage et un dispositif d'alar- me (48) commandé par des signaux dudit contact de second rapport et dudit contact thermique. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit contact (50) de second rapport est fermé quand le second rapport est enclenché, un contact (41) de troisième rapport étant fermé pour le troisième rapport et ledit contact thermique (49) étant fermé à une tempéra- ture prédéterminée de l'embrayage, le contact de second rapport et le contact thermique étant connectés en série. 3 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un contact (41) de troisième rapport actionné quand le troisième rapport est enclenché pour pro- duire un signal, et un second dispositif d'alarme (48) commandé par ledit signal du contact de troisième rapport.