Brevet FR2477658A1 — publié le 19810911

L'invention concerne une transmission hydrostatique, adaptée à transmettre la puissance mécanique d'un moteur thermique aux roues d'un véhicule automobile, du genre de celles qui comprennent un générateur hydraulique à cylindrée variable, un récepteur hydraulique à cylindrée fixe, des moyens hydrauliques d'inversion de marche, des moyens hydrauliques d'embrayage et des moyens d'accouplement de l'arbre de sortie du récepteur aux roues du véhicule. les transmissions du type défini ci-dessus présentent l'avantage de se preter à une régulation de l'ouverture du papillon du moteur thermique donnant la consommation spécifique la plus faible pour une vitesse et une charge données du moteur. Elles ont cependant I l'inconvénient de ne présenter un bon rendement que dans une plage de pression restreinte. Le but de l'invention est de rendre les transmissions du type précédent propres à fonctionner dans tout le domaine d'utilisation nécessaire au véhicule, pendant que les moyens hydrauliques fonctionnent toujours dans des conditions de rendement optimal. Selon l'invention, une transmission du genre ainsi défini, se caractérise par le fait que le récepteur hydraulique est accouplé aux roues du véhicule par un double train d'engrenages crabotés sélectivement. La transmission selon l'invention se caractérise aussi par le fait que le rapport entre les deux démultiplications extremes réalisées par l'ensemble hydraulique est égal au rapport entre les démultiplications réalisées respectivement par chacun des deux trains d'engrenages. Avantageusement, un train d'engrenage complémentaire relie directement pendant la période de découplage des moyens hydrauliques, le moteur thermique à l'arbre de sortie du double train d'engrenages et notamment au boitier d'un différentiel dont les planétaires entraînent les roues du véhicule. Ce train d'engrenage complémentaire est propre à entrarner les roues du véhicule à la même vitesse que la transmission hydrostatique lorsqu'elle est accouplée par l'intermédiaire du plus grand des deux rapports et que la cylindrée du générateur est maximale. Le générateur est de préférence entrainé par le moteur thermique par l'intermédiaire d'un réducteur. La transmission selon l'invention se caractérise aussi par le fait que le rapport entre le train d'engrenage complémentaire et le réducteur est le même que le rapport entre la cylindrée maximale du générateur et celle du récepteur de manière que, le générateur étant en pleine cylindrée et l'arbre portant le pignon correspondant au plus grand des deux rapports, étant entraîné par l'en- semble hydraulique, cet arbre tourne à la même vitesse que le pignon d'entraînement direct, du train complémentaire. Dans l'exemple décrit ci-dessous le rapport du réducteur est le même que le rapport du train complémentaire et les cylindrées du générateur et du récepteur sont égales. L'invention consiste aussi en certaines autres dispositions qui seront plus explicitement détaillées ci-dessous, le mode de réalisation décrit avec référence au dessin n'étant nullement limitatif. La figure unique représente schématiquement une transmission hydrostatique à deux étages conforme à l'invention. On voit sur la figure, un générateur hydraulique 1 comprenant un barillet 2, une platine de dis-tribution 3, un plateau incliné 4, des pistons 5, se déplaçant dans des cylindres 6, la partie mobile reposant sur ses paliers par l'intermédiaire des roulements 7 et 8. Le barillet est entrainé en rotation par l'arbre moteur 9,~ par l'intermédiaire diun réducteur D compose d'un pignon 10 centré sur l'arbre 9 et d'un pignon Il solidaire du barillet 2. L'arbre moteur 9 repose sur ses paliers à l'aide des roulements 12e Le générateur 1 est relié au récepteur 13 par un ensemble de deux canalisations dont Itune 14 est visible sur la figure ainsi que l'inverseur de marche 15. L'embrayage hydraulique constitué par une vanne- reliant les deux canalisations n'est pas représenté. Le récepteur hydraulique comprend une platine de distribution 16, un barillet 17, des pistons 18 se déplaçant dans des cylindres 19. Les pistons sont reliés au plateau incliné 20 par des biellettes à rotule 21. Le plateau tournant 20 repose sur ses paliers à l'aide des roulements 22 et 23 ; il est claveté sur un arbre 24 qui comporte un épaulement 25 portant un baladeur 26 et un autre épaulement 27 sur lequel est monté libre en rotation un pignon 28 appartenant au train d'engrenage appelé train A qui correspond au plus petit rapport de transmission. Ce pignon peut être craboté à l'aide d'un crabot 29 sur l'arbre 24 L'arbre 24 est prolongé du côté opposé au plateau du récepteur par un arbre 30 qui peut tourner indépendamment et qui comporte un pignon 31 appartenant à un deuxième train dtengrenage appelé train B et qui correspond au plus grand rapport de transmission. L'arbre 30 repose du côté opposé à l'arbre 24 sur le roulement 32. Le centrage des arbres 24 et 30 est obtenu par un épaulement 33. Les deux arbres peuvent être solidarisés par un crabot 34 par action sur le baladeur 26. L'arbre 30 porte un épaulement 35 sur lequel repose une roue dentee 36 qui peut être crabotée à l'arbre 30 par un crabot 37 et un baladeur 38. La roue 36 appartient à un train d'engrenage appelé train C et comprenant un pignon 39 solidaire de l'arbre moteur 9. Le rapport du train C est le même que celui du réducteur D; si bien que le barillet 2 et la roue 36 tournent toujours à la même vitesse, dans l'exemple décrit. Les pignons 28 et 31 engrennent avec les pignons d'une couronne 40 solidaire-du boîtier 41 d'un différentiel 42 dont les planétaires 43 sont solidaires des arbres de roues 44 et 45. Le boitier41 repose sur les paliers du carter 46 à l'aide des roulements 47. Les pignons de la couronne 40 complètent le train A qui correspond au plus petit rapport de transmission et le train B qui correspond au plus grand rapport. On voit également sur la figure le croisillon 48 et les satellites 49 et 50. Le fonctionnement du dispositif est le suivant Le plateau du générateur étant initialement en petite cy-lindrée et le crabot 34 engagé, la couronne 40 est entraînée par le pignon 31. On obtient ainsi la plus forte démultiplication. L'embrayage hydrostatique permet la synchronisation du moteur et des roues du véhicule. Cet embrayage est constitué par une fuite contrôlée entre les deux canalisations qui relient le générateur et le récepteur. Quand la vitesse du moteur est stabilisée, on peut faire évoluer la cylindrée du générateur en inclinant le plateau 4 jusqu'à la pleine cylindrée. Le générateur étant en pleine cylindrée, le barillet du récepteur-tourne à la même vitesse que celui du générateur en entraînant les arbres 24 et 30 ainsi que le crabot 37. Le rapport du réducteur D étant le même que celui du train C, le crabot 37 tourne à la même vitesse que la roue 36 du train c. Il est donc tout possible d'engager le crabot 37 et de désengager le crabot 34/en agissant sur l'embrayage hydraulique pendant cette manoeuvre. Si le générateur 1 et le récepteur 13 n'ont pas la même cylindrée, il faut que le rapport entre les trains C et D soit le même que le rapport entre la cylindrée maximale du générateur et celle du récepteur, de manière que, le générateur étant en pleine cylindrée et l'arbre 30 entrainé par l'ensemble hydraulique, la vitesse de rotation de l'arbre 30soit la même que celle de la roue 36. Le crabot 34 étant désengagé, la sortie du récepteur est libre. Les roues du véhicule reçoivent la puissance motrice par la partie mécanique de la transmission constituée par les trains C et B. On ramène ensuite le plateau du générateur en petite cylindrée ; ceci a pour effet de ralentir le récepteur ainsi que le baladeur 26. Le crabot 29, lié au moteur par le crabot 37 et les trains C, B et A tourne à la même vitesse que le baladeur 26. En effet, quand le générateur est en petite cylindrée, le rapport de transmission entre le générateur et le récepteur est égal au rapport entre les trains B et A. I I en résulte, pour une vitesse donnée du moteur, que sur le premier rapport (train B), le générateur étant en pleine cylindrée, le boîtier du différentiel tourne à la même vitesse que s'il était couplé sur le deuxième rapport (train A), le générateur étant en petite cylindrée. Le crabot 29, tournant à la même-vitesse que le baladeur 26 peut être engagé-. Quand- le couple est de nouveau transmis par l'ensemble hydraulique le crabot 37 est désengagé. Le plateau du générateur peut alors, suivant la charge du moteur évoluer jusqu'à la pleine cylindrée. Inversement Si la charge du moteur devient excessive, le crabot 29 étant engagé, on ramène le plateau du générateur en petite cylindrée, on engage le crabot 37, l'embrayage hydraulique étant ouvert, on désengage le crabot 29, puis on incline le plateau 4 vers la pleine cylindrée et on engage le crabot 34, puis quand le couple est de nouveau transmis par l'ensemble hydraulique on libère le crabot 37. Le plateau peut alors évoluer vers la petite cylindrée pour réduire le couple résultant appliqué au moteur. On remarque qu'à l'exception des périodes transitoires, la puissance esttoujours transmise par le dispositif hydraulique, ce qui permet d'asservir l'ouverture du papillon du moteur, à la consommation spécifique la plus faible. L'invention est applicable à la transmission de la puissance motrice d'un véhicule automobile avec une consommation spécifique de carburant optimisée. REVENDICATIONS 1. Transmission hydrostatique de véhicule automobile, adaptée à transmettre la puissance motrice d'un moteur thermique aux roues du véhicule, com prenant - un générateur hydraulique à cylindrée variable entrainé par le moteur thermique - un récepteur hydraulique à cylindrée fixe - des moyens hydrauliques d'embrayage, propres à assurer la liaison hydraulique entre le générateur et le récepteur - des moyens d'accouplement de l'arbre de sortie du récepteur, à des moyens d'entraînement des roues du véhicule. caractérisée en ce que lesdits moyens d'accouplement se composent d'un double train d'engrenage (A,B) crabotés sélectivement, avec des moyens pour conserver la transmission du couple pendant le changement de rapport 2. Transmission hydrostatique selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens d'entraînement des roues du véhicule se composent d'un différentiel (42) dont le boîtier (41) est propre à être entraîné par l'un des deux trains d'engrenage (A,B). 3. Transmission hydrostatique selon la revendication 1 caractérisée en ce que le rapport entre les deux démultiplications extrêmes réalisées par l'ensemble hydraulique est égal au rapport entre les deux démultiplications réalisées respectivement par chacun des deux trains d'engrenages (B,A). 4. Transmission hydrostatique selon ta revendication 3 caractérisée en ce qu'elle comprend un train d'engrenage complémentaire (C) propre à relier directement le moteur aux moyens d'entraînement des roues du véhicule. 5. Transmission hydrostatique selon la revendication 4, dont le générateur hydraulique est accouplé au moteur thermique au moyen d'un réducteur, caractérisé en ce que le rapport entre le train d'engrenage complémentaire (C) et le réducteur (D) est le même que le rapport entre la cylindrée maximale du générateur (1) et la cylindrée du récepteur (13). 6. Transmission hydrostatique selon la revendication 5 caractérisée en ce que la cylindrée du récepteur (13) est égale à la cylindrée maximale du générateur (1) et que le rapport du réducteur (D) est égal à celui train d'engrenages complémentaire (C).