Brevet FR2484040A1 — publié le 19811211

La présente invention concerne une commande de changement de vitesse pour transmission automatique de véhicule automobile. Une transmission automatique à train d'engrenage planétaire comporte un collier de frein qui est actionné par un servomécanisme pour modifier le rapport de trans- mission. Si la pression d'huile fournie au servomécanisme s'accroît rapidement, le collier de frein est brusquement serré. Il en résulte un choc important lors de l'opération de changement de vitesse. Jusqu'à présent, dans le but de réduire le choc de changement de vitesse, on a prévu un orifice dans un passage d'entrée de la chambre à huile du servomoteur de sorte que la pression d'huile peut s'accroi- tre lentement. Cependant, un tel dispositif n'est pas ca- pable d'éliminer suffisamment le choc de changement de vi- tesse. La présente invention a pour but de réaliser une commande de changement de vitesse pour transmission automa- tique qui puisse empêcher le choc lors de l'opération de changement de vitesse au moyen d'un collier de frein. La présente invention a en effet pour objet une commande de changement de vitesse, pour une transmission automatique comportant un mécanisme d'engrenage planétaire et un collier de frein modifiant le rapport de transmis- sion qui comprend un corps ayant une chambre cylindrique, un piston principal monté coulissant dans la chambre cylin- drique, une tige de piston fixée au piston et au collier de frein, un alésage axial dans le piston, un piston d'ac- cumulateur monté coulissant dans l'alésage axial, un pre- mier ressort disposé entre le piston principal et la paroi du corps pour rappeler le piston afin de desserrer le col- lier de frein, un second ressort disposé entre le piston d'accumulateur et un support de ressort prévu sur le pis- ton principal pour repousser le piston d'accumulateur vers une extrémité de l'alésage axial, des chambres à huile de serrage et de desserrage ménagées sur les côtés opposés du piston, une chambre à huile d'accumulateur formée entre l'extrémité de l'alésage axial et le piston d'accumulateur, des orifices d'introduction d'huile sous pression dans les chambres à huile disposées de part et d'autre du piston, des trous pour faire communiquer la chambre à huile de serrage avec la chambre à huile de l'accumulateur et des moyens pour solidariser le piston d'accumulateur et le piston principal lorsque le piston d'accumulateur s'est déplacé d'une course prédéterminée à l'encontre du second ressort, le piston d'accumulateur étant agencé de façon à se déplacer une fois que le piston principal a été déplacé par l'huile sous pression contre l'action du premier res- sort. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple non limi- tatif et représenté aux dessins annexés, sur lesquels - - la figure 1 est une représentation schématique d'une transmission automatique munie d'une commande selon la présente invention; - la figure 2 est une vue en coupe de la commande de la présente invention; et - la figure 3 est un graphique qui montre la varia- tion de la pression d'huile. Comme représenté sur la figure 1, un vilebrequin 1 d'un moteur à combustion interne est accouplé à une plaque d'entrainement 2 d'un convertisseur de couple 3. Un arbre 4 de turbine du convertisseur de couple 3 s'étend à travers un train planétaire 5. Le train planétaire 5 comporte un frein 6 de première vitesse et de marche arrière, un em- brayage 7 de marche avant et un embrayage 8 de marche ar- rière. L'arbre de turbine 4 est accouplé à un planétaire a de marche avant du train planétaire 5, par l'intermé- diaire de l'embrayage 7 de marche avant et à un planétaire b de marche arrière par l'intermédiaire de l'embrayage 8 de marche arrière et d'un manchon intermédiaire 9. Un tam- bour 8a d'une seule pièce avec le manchon intermédiaire 9 est muni d'un collier de frein 10 pour bloquer le plané- taire 5b de marche arrière. Le frein 6 de première vitesse et de marche arrière est monté sur un support 5e qui porte un pignon court 5c et un pignon long 5d. Un embrayage unidirectionnel 11 est interposé entre le support 5e et une partie stationnaire. Ainsi, le support 5e est bloqué par le frein 6 ou par l'embrayage unidirectionnel 11. Une couronne dentée 5f en prise avec le pignon long 5d est accouplée à un arbre de sortie 12 coaxial avec l'arbre de turbine 4. La puissance de sortie de la transmission est transmise à un pignon d'entraînement 15 d'un mécanisme différentiel 14 par l'in- termédiaire d'un réducteur de vitesse à engrenages 13. Lors de la marche avant, l'embrayage 7 de marche avant est embrayé de sorte que la rotation de l'arbre 4 de turbine est transmise au planétaire 5a de marche avant. Si le support 5e est bloqué par l'embrayage unidirection- nel 11, la puissance est transmise à l'arbre de sortie 12 par l'intermédiaire de la couronne dentée Sf avec une forte démultiplication (la première vitesse). Lorsque la vitesse du véhicule automobile croit, le collier de frein fonctionne de sorte que le pignon 5b de marche arrière est bloqué. On obtient ainsi la seconde vitesse. En outre, lorsque le collier 10 de frein est desseré et que l'em- brayage 8 de marche arrière est embrayé, les planétaires 5a et 5b tournent solidairement. Ainsi, l'arbre de turbine 4 est directement accouplé à l'arbre de sortie 12 (la troisième vitesse). Sur la figure 2 qui représente un servomécanisme 16 servant à commander le collier de frein 10, est montré un corps cylindrique 17 du servomécanisme qui est fixé à un carter (non représenté) de la transmission. Un couvercle 18 est emboîté dans une ouverture 17a en appui étanche, et est maintenu en place par un anneau élastique 19. Urr pis- ton 20 est monté coulissant dans le corps 17. Une partie 20a de grand diamètre de ce piston 20 est en appui contre une paroi 17b de chambre cylindrique de grand diamètre, avec interposition d'une bague d'étanchéité 21, et une partie 20b de petit diamètre est en appui contre une pa- roi 18a de chambre cylindrique de petit diamètre avec interposition d'une bague d'étanchéité 22. Une tige de piston 23 est fixée au piston 20 par des bagues élastiques 24 et 25. La tige de piston 23 traverse un alésage 26 et est assemblée à un tirant 27 du collier 10 de frein. Une chambre à huile de serrage 28 est formée entre la partie a de grand diamètre du piston 20 et le couvercle 18 et une chambre à huile de desserrage 29 est formée du côté opposé du piston. La chambre à huile 28 communique avec un passage 31 muni d'un orifice étranglé 30 tandis que la chambre à huile 29 communique avec un passage 32 sans étranglement. Une chambre 33 située du côté arrière de la partie 20b de petit diamètre communique avec un orifice de vidange 34. Les passages 31, 32 communiquent avec un dis- positif (non représenté) de commande de pression d'huile de façon à être alimentés sous une pression de service de ce dispositif. Un alésage axial 35 est percé dans le pis- ton 20 et communique avec la chambre à huile 28 par une série de trous 36. La paroi de chambre de petit diamètre 18a comporte une partie tronconique 18b de sorte que les trous 36 p>euvent oosianiqoer avec la chambre à huile 28 à la fin de la course vers l'arrière du piston 20. Un accumulateur 37 est monté dans l'alésage 35. L'accumulateur 37 comprend un piston d'accumulateur 38 qui est monté coulissant dans l'alésage 35 avec interposition d'une bague d'étanchéité 39 et qui coulisse sur la tige de piston 23. Une protubérance annulaire 38a est formée sur l'extrémité arrière du piston 38 de sorte qu'une chambre à huile d'accumulateur 41 qui communique avec la chambre 28 est formée. Un support de ressort 42 dont le diamètre interne est inférieur à celui de l'alésage 35 est fixé à l'extrémité du piston 20 au moyen d'une bague élastique 43. Un ressort de rappel 44 est monté entre le corps 17 et le support 42 et un ressort d'accumulateur 45 est monté entre le support de ressort 42 et le piston d'accumulateur 38. Le piston 38 comporte une saillie annulaire 38b qui peut venir en butée contre le bord 42a du support 42 à la fin de la course du piston 38 de sorte que le piston 38 est alors solidaire du piston 20. En fonctionnement, lorsque le collier de frein 10 est desserré,-en première vitesse, le piston 20 du servo- mécanisme et le piston 38 de l'accumulateur se trouvent dans la position arrière, représentée sur la figure 2. Lorsque la transmission passe à la seconde vitesse, la pression de service est appliquée à la chambre à huile 28- par l'étranglement 30 et elle est également appliquée à la chambre 41 à travers les trous 36. La pression d'huile s'accroit comme représenté par la partie a de la courbe de la figure 3. Lorsque la pression d'huile dans les cham- bres 28, 41 dépasse une valeur prédéterminée, le piston 20 commence à se déplacer vers la gauche contre l'action du ressort 44 du fait que la surface de la partie 20a de grand diamètre qui est soumise à la pression est supérieu- re à celle du piston d'accumulateur 38. Ainsi, le collier de frein 10 est légèrement serré sur le tambour 8a. Etant donné que la capacité de la chambre à huile 28 s'accroit, la pression d'huile dans les chambres 28, 41 n'augmente que lentement, comme représenté par-la partie b de la courbe. Lorsque le collier de frein 10 vient en appui contre le tambour 8a, l'accroissement de la capacité de la chambre s'accélère, comme représenté par la partie b' de la courbe. Au moment o la pression d'huile atteint une valeur prédéterminée, le piston d'accumulateur 38 commence à se déplacer vers la gauche contre le ressort 45. Etant donné que la capacité de la chambre à huile 41 s'accroit, la pression d'huile dans les chambres 28, 41 n'augmente- que lentement, comme représenté par la partie c de la cour- be. Ainsi, le collier de frein 10 est serré progressive- ment. Lorsque la saillie annulaire 38b vient en appui con- tre le bord 42b, la pression d'huile s'accroit rapidement, comme représenté par la partie d de la courbe. Ainsi, le collier de frein est serré sous l'action d'une pression d'huile élevée. Lorsque de l'huile sous pression est fournie aux deux passages 31 et 32, le piston 20 et le piston 38 sont déplacés vers la droite par la force des ressorts de rap- pel 44 et 45 et du fait de la différence entre les surfa- ces exposées à la pression des côtés opposés de la partie a de grand diamètre du piston 20. Ainsi, le collier 10 est desserré, ce qui met la transmission en troisième vi- tesse. Lorsque l'huile sous pression est évacuée de la chambre 29, le piston 20 se déplace vers la gauche de la même manière que lors de l'opération ci-dessus décrite. Ainsi, la transmission passe de la troisième vitesse à la seconde vitesse. REVENDICATIONS 1. Commande de changement de vitesse, pour trans- mission automatique comportant un mécanisme d'engrenage planétaire et un collier de frein modifiant le rapport de transmission, caractérisé en ce qu'elle comporte un corps (17) délimitant une chambre cylindrique, un piston princi- pal (20) monté coulissant dans la chambre cylindrique, une tige de piston (23) fixée au piston et au collier de frein, un alésage axial (35) dans le piston, un piston (38) d'accumulateur monté coulissant dans l'alésage axial, un premier ressort (44) disposé entre le piston et la pa- roi du corps pour rappeler le piston afin de desserrer le collier de frein, un second ressort (45) disposé entre le piston d'accumulateur et un support (42) prévu sur le pis- ton pour rappeler le piston d'accumulateur vers une extré- mité de l'alésage axial, des chambres à huile de serrage (38) et de desserrage (29) formées sur les côtés opposés du piston, une chambre (41) à huile d'accumulateur entre l'extrémité de l'alésage axial et le piston d'accumulateur, des passages (31, 32) pour introduire de l'huile sous pression dans les chambres à huile disposées de part et d'autre du piston, des trous (36) de mise en communication de la chambre à huile de serrage avec la chambre à huile d'accumulateur, et des moyens (38b, 42a) pour solidariser le piston d'accumulateur et le piston une fois que le pis- ton d'accumulateur s'est déplacé d'une course prédétermi- née contre l'action du second ressort, le piston d'accumu- lateur étant agencé de façon à se déplacer après que le piston principal a été déplacé par l'huile sous pression contre l'action du premier ressort. 2. Commande de changement de vitesse selon la re- vendication 1, caractérisée en ce que la surface du côté desserrage du piston (20) qui est soumise à la pression est plus grande que celle qui subit la pression du côté serrage.