Brevet FR2495246A1 — publié le 19820604

La présente invention est relative à un dispositif pour commander un embrayage électromagnétique d'un véhicu- le, et elle concerne plus particulièrement un dispositif pour un embrayage électromagnétique à poudre du type dans lequel le courant d'embrayage est commandé en fonction de la vitesse du véhicule, captée par un capteur de vi- tesse. Un embrayage électromagnétique à poudre comprend un organe menant annulaire calé sur le vilebrequin d'un moteur, un bobinage d'aimantation prévu dans l'organe menant, un organe mené monté sur l'arbre d'entrée de la boite de vitesses et ménageant un petit entrefer avec l'organe d'entraînement, et un levier de changement de rapport pour changer les rapports de la boite de vites- ses. Le levier de changement de rapports comporte un in- terrupteur pour commander le bobinage d'aimantation, qui est actionné lorsqu'on actionne le levier de changement de rapport. Lorsqu'on appuie sur la pédale d'accélérateur le courant appliqué au bobinage augmente. La poudre magnétique est agglomérée dans l'entrefer entre l'organe menant et l'organe mené, réalisant une liaison entre l'organe menant et l'organe mené. Le courant d'embrayage traversant le bobinage augmente progressivement en fonc- tion du degré d'enfoncement de la pédale d'accélérateur, tandis que l'accouplement patine entre l'organe menant et l'organe mené et vient progressivement en prise lors- que le courant d'embrayage atteint le courant nominal. Ainsi lé véhicule peut être démarré en enfonçant la pé- dale d'accélérateur sans actionner une pédale d'embraya- gel Pour commander l'entraînement du véhicule, il est nécessaire de détecter la vitesse de ce véhicule et de commander le courant d'embrayage en fonction de la vites- se, Dans un dispositif adapté pour satisfaire à cet impé- ratif, un capteur de vitesse est prévu pour engendrer un signal lorsque la vitesse du véhicule excède une valeur prédéterminée. Le dispositif est conçu de façon que l'embrayage patine en assurant un demi-entrainement aà. une faible vitesse, inférieure à la vitesse prédéterminee et de façon que l'embrayage soit complétement engagé en prise lorsque la vitesse du véhicule atteint la vitesse prédéterminée. Lorsque la vitesse du véhicule diminue jusqu'à. une valeur faible prédéterminée l'embrayage est désaccouplé pour emlpécher le moteur de caler. Habituel- lement le capteur de vitesse est préevu dans un compteur de vitesse. Dans un dispositif utilisant un tel capteur de vitesse il ez:iste un inconvénient qui consiste en ce que, ci le câble du compteur de vitesse est rompu le capteur de vitesse n'agit vas. Par conséquent si le cap- teur de vitesse n'agit pas en décélération, le circuit du bobinage de i'embrayage est coupé et l'embrayage débraye. Par suite Le frein moteur n'agit pas. L'invention a par conséquent pour but de réaliser un dispositif de commande d'embrayage électromagnétique dans lequel un embrayage électromagnétique est maintenu embrayé indépendammeInt de la vitesse du véhicule lorsque le capteur de vitesse est hors service, de façon à conser- ver l'effet de frein moteur0 L'invention a pour objet à cet effet un disposi- tif pour commander un eD'brayage électromagnétique d'un véhicule à moteur, qui comporte une p-dale d'accéléra- teur, un dispositif d'allumage du moteur, un capteur de vitesse du véhicule, une boîte.de vitesses à plusieurs rapports, un levier de sélection de rapport pour la boite de vitesses, un bobinage d'aimantation pour cou- pler l'embrayage électromagnétique, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit de détection d'accélération sensible à l'enfoncement de la pédale d'ccélérateur pour produire un signal de sortie, un circuit de détection- de vitesse du véhicule sensible en capteur de vitesse du véhicule pour produire un signal de sortie lorsque la vitesse du véhicule excède une valeur prédéterminée, des moyens de détection du déplacement du véhicule pour produire une sortie lorsque le véhicule est conduit sur le rapport élevé de la boite de vitesses, un circuit détecteur de défaillance sensible à la sortie du circuit détecteur de vitesse de véhicule et à la sortie du dis- positif détecteur de déplacement, pour produire un signal de défaillance lorsque la sortie du circuit détecteur de vitesse du véhicule n'est pas appliquéeen présence de la sortie du détecteur de déplacement du véhicule, une porte sensible au signal de défaillance pour produire un signal de commande, et un commutateur prévu dans le cir- cuit du bobinage d'aimantation et sensible au signal de commande afin de permettre au courant de circuler dans le bobinage. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention 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 embrayage électromagnétique à poudre commandé au moyen d'un dis- positif suivant l'invention; la Fig.2 est une vue en coupe suivant la ligne Z-Z de la Fig. 1; la Fig.3 est un schéma de circuit électro- nique d'un mode de réalisation de l'invention; la Fig.4 est un diagramme montrant la forme du signal de commande. En se référant aux Fig. 1 et 2, la référence 1 désigne un embrayage électromagnétique à poudre, la ré- férence 2 une boîte de vitesses du type à quatre rapports et la référence 3 un dispositif réducteur final (différen- tiel), L'embrayage électromagnétique à poudre 1 est disposé dans un carter d'embrayage 4 et comprend un pla- teau menant 6 calé sur l'extrémité d'un vilebrequin 5 d'un moteur à combustion interne, un organe menant annu-. laire 8 fixé sur le plateau d'entraînement 6, un bobina- ge 7 d'aimantation prévu dans l'organe menant 8, et un organe mené 10 qui est calé au moyen de cannelures sur un arbre d'entrée 9 de la botte de vitesses 2 et qui est espacé de l'organe menant 8 par un entrefer 11 De la poudre P de matiêre agnétique est prévue dans une chambnre à poudre 12 de sorte que l'entrefer 1l peut être rempli de poudre. Un chapeau 13 est fixé sur l'organe menant 8. Le chapeau 13 comporte une partie cylindrique co- axiale à l'arbre d'entrée 9 sur laquelle sont fixées des bagues collectrices 14. Les bagues collectrices 14 sont reliées à l'organe menant 8 par un conducteur Xo Des balais 16 sont maintenus appliqués contre les bagues collectrices 14 et sont portés par un support 17 et re- liés par un conducteur Y à un dispositif de conmmande qui va être décrit. Dans un tel agencement, le plateau menant 6 et l'organe menant 8 tournent ensemble avec le vilebrequin et la poudre magnétique enfermée dans la chambre à poudre 12 est entraînée sur la surface interne de l'organe menant 8 par la force centrifuge. Si le bobinage 7 d'ai- mantation est excité par le courant fourni par l'intermé- diaire du conducteur Y, des balais 16, des bagues col- lectrices 14 et du conducteur X, l'organe menant 8 est aimanté de façon à produire un flux magnétique passant par l'organe mené 10 coreme représenté par des flèches à la Fig.l. Ainsi le flux magnétique rend cohérente la poudre- se trouvant dans l'entrefer 11, de sorte que l'énergie du mloteur est transmise à l'arbre d'entrée 9 par l'inter- médiaire de l'embrayage. Dans la boîte de vitesses 2, des pignons 18 à 21 du premier au quatrième rapport sont solidaires de l'ar- bre d'entrée 9. Les pignons d'entrée 18 à 21 sont en prise avec des pignons menés 23 à 26, respectivement. Les ninons menés 23 à 26 sont montés rotatifs sur un - arbre de sortie 22 parallèle à l'arbre d'entrée 9. Les pignons menés 23 et 24 peuvent être rendus solidaires en rotation de l'arbre de sortie 22 en actionnant un mé- canisme 27 de synchronisation et les deux pignons menés et 26 sont rendus solidaires de l'arbre de sortie 32 au moyen d'un mécanisme 28 de synchronisation, d'une façon bien connue. Il est en outre prévu un pignon 29 d'entraI- nement en marche arrière. Ainsi, en actionnant le levier de sélection (non représenté) de la botte de vitesses, le pignon-mené 23 peut être couplé à l'arbre de sortie 22 par le mécanisme de synchronisation 27 et on obtient le premier rapport sur l'arbre de sortie 22, les second, troisième et quatrième rapports peuvent être obtenus d'une façon analogue. Il est en outre prévu sur une extrémité de l'ar- bre de sortie 22 un pignon 30 de sortie qui engrène avec une couronne dentée 32 d'un différentiel 31 du disposi- tif de réduction finale 3. La sortie de l'arbre 22 de la boite de vitesses 2 est transmise de la couronne den- tée 32 aux pignons coniques 36 par l'intermédiaire d'un bottier 33, d'un axe 34 et de pignons satellites 35 et ensuite aux roues motrices par l'intermédiaire d'arbres de roue 37. Dans le circuit représenté à la Fig.3, le disposi- tif de commande est relié à un interrupteur d'accéléra- tion 41 à un interrupteur 42 de rapport supérieur, à un - interrupteur 43 de vitesse du moteur, à un interrupteur 44 de vitesse du véhicule qui sert de camteur de vitesse du véhicule, et à un interrupteur 45 de boite de vitesses. Les signaux d'entrée provenant de ces interrupteurs sont évalués par le dispositif de commande pour régler le courant électrique de commande envoyé au bobinage 7. L'interrupteur 41 d'accélération est fermé lorsqu'on en- fonce une pédale d'accélérateur; l'interrupteur 42 de rapport supérieur est fermé dans le rapport supérieur de la botte de vitesses; l'interrupteur 43 de vitesse du moteur est fermé lorsque la vitesse du moteur excède une valeur prédéterminée; l'interrupteur 44 de vitesse du véhicule est fermé lorsque la vitesse du véhicule excède une valeur prédétermine, et l'interrupteur 45 de la boite de vitesses est prévu sur le levier sélecteur de rapports de la boite de vitesses et est fermé lo-s de l'actionnement du levier sélecteur. Une berne de chaque interrupteur 41 à 45 est reliée à la masse, et âne autre borne reçoit une tension positive par l'intermédiaire des résistances 46 à 50 respectivement. En outre les bornes des interrupteurs 41,42,43 sont reliées à une I0 porte NON-OU 52 qui est prévue dans un circuit 51 dé- tecteur de défaillance, et dont la sortie est reliée à une porte NON-ET 53, dont l'autre entrée est reliée à l'interrupteur 44 de vitesse du véhicule. La sortie de la porte NON-ET 53 est reliée à une porte NON-ET 56 par l'intermédiaire d'un circuit différentiateur comprenant un condensateur 54 et une résistance 55. La porte NON-ET 56 constitue un basculeur RS avec une porte NON-ET 57. L'entrée de la porte NON-ET 57 est reliée à un circuit de rétablissement contenant une résistance 58, un conden- sateur 59 et une diode 60. La sortie de la porte NON-ET 57 (c'est-à-dire une sortie inversée de-basculeur RS) est reliée à une porte NON-ET 61 dont l'autre entree est reliée à l'interrupteur 41 d'accélération. La sortie- de la porte NON-ET 61 est reliée à une porte NON-ET 62, et l'autre entrée de la porte. NON-ET 62 regoit un signal de cormmande 63 ( qui va être décrit dans la suite) qui est formé à partir de l'impulsion d'allumage du moteur. La sortie de la porte NON-ET 62 est reliée à une porte NON- ET 64 dont l'autre entrée est également reliée à l'inter- rupteur 44 de vitesse du véhicule. La sortie de la porte NON-ET 64 et l'interrupteur 45 de vitesse du véhicule sont reliés à une porte ET 65 dont la tension de sortie est appliquée à la base d'un transistor 67 par l'inter- médiaire d'une résistance 66. L'émetteur du transistor %. ,j -7- 67 est relié à la masse, tandis que le collecteur de ce transistor est relié au bobinage 7 qui est relié par ses deux extrémités à un circuit de commutation 68 comprenant une résistance et une diode. Le fonctionnement de ce mode de réalisation de l'invention va être décrit ci-dessous. On expliquera tout d'abord la fonction du circuit 51 détecteur de défaillance. La porte NON-OU 52 qui reçoit la tension positive par l'intermédiaire des résistances 46 à 48, produit une sortie de niveau haut seulement lorsque tous les interrupteurs d'accélération, de régime supérieur et de vitesse du moteur 41, 42, 43 sont fermés, c'est-à- dire lorsque la pédale d'accélérateur est enfoncée, que la botte de vitesses se trouve en position de rapport supérieur, et que la vitesse du moteur excède la valeur prédéterminée. Si l'interrupteur 44 de vitesse du véhicule est fermé, la porte NON-ET 53 produit une sortie de niveau haut même si la sortie de la porte NON-OU 52 est au niveau haut. Par conséquent la sortie de la porte NON-ET 57 produit une sortie de niveau haut. Cependant si l'interrupteur 44 de vitesse du véhicule n'est pas en état de fonctionnement et.est ouvert tandis que les autres interrupteurs 41 à 43 sont fermés, des signaux de niveau haut sont appliqués aux deux entrées de la porte NON-ET 53 qui produit une sortie de niveau bas qui est différentiée par le condensateur 54 et la résistance 55. Le basculeur RS comprenant les portes NON-ET 56,57 est par conséquent réglé par la sortie du circuit différentiateur qui devient négative, de sorte que la porte NON-ET 57 produit une sortie de niveau bas. La sortie de niveau bas signifie que l'in- terrupteur 44 de vitesse du véhicule est défaillant. Le basculeur RS est adapté pour être rétabli lorsque la source d'alimentation électrique est branchée. 2495246 -- -8- 1 - L'interrupteur 44 de vitesse du véhicule est en état de fonctionnement: La porte NON-ET 57 produit une sortie de niveau haut; l'interrupteur 41 d'accélérateur est ferme au démarrage du véhicule; la porte NON-ET 61 produit un signal de niveau haut; et la porte NiN-ET 62 produit un signal qui est un signal inversé du signal de commande 63. Le signal de ccmmrande 63 est constitué d'impulsions dans lesquelles l'écart entre les impulsions correspond aur impulsions d'allumage et diminue lorsque la vitesse du moteur augmenrte. Le signal de commande inversé par la porte NON-ET 62 est transmis à la porte NON-ET 64. Du fait que l interrupteur 44 de vitesse du vdhicule est ouvert pour une vitesse du véhicule inférieure à une vitesse prédéterminée (par exemple 15 km/h) la porte NON-ET 64 reçoit une tension de niveau haut. Ainsi le signal de com-.lande est encore inversé et transmis à la porte ET 65 sous la forme représentée à la Fig. 4. Lorsau'on conduit le véhicule, l!interrupteur 45 de boite de vitesses est ouvert et la porte ET 65 produit une sortie de niveau haut lorsque l'impulsion provenant de la porte NON-ET 64 est à un niveau haut, rendant le transistor 67 conducteur. Ainsi un courant de commande intermittent circule dans le bobinage 7, de sorte que l'embrayage électromagnétique fournit un couple d'em- brayage progressivement croissant en proportion de la vitesse du moteur. Apres un certain temps, lorsque la vitesse du véhicule excède la valeur prédéterminée, l'interrupteur 44 de vitesse du véhicule est fermé, de sorte que la porte NON-ET 64 produit en continu une sortie de niveau haut. Ainsi l'embrayage électromagné- tique 1 est entièrement en prise. - Lorsque le levier de changement de rapport est actionné pour sélectionner un rapport de la boîte de vitesses, l'interrupteur 45 de boîte de vitesses est fermé et la porte NON-ET 65 produit un signal de niveau -9- bas. En conséquence le transistor 67 est rendu non conducteur pour couper le courant d'embrayage afin de débrayer ce dernier pour permettre le changement de rapport. 2 - L'interrupteur 44 de vitesse du véhicule est hors service. Lorsque l'interrupteiir 44 de vitesse du véhicule est hors service et que les autres ïnterrup- teurs 41 à 43 sont en état comme indiqué plus haut, la porte NON-ET 57 produit une sortie de niveau bas et la porte NON-ET 61 produit un signal de niveau haut, indé- pendamment de l'augmentation de la vitesse du véhicule par enfoncement de la pédale d'accélérateur. Par conséquent, le transistor 67 est rendu conducteur de façon intermittente, en fonction du signal de commande par l'intermédiaire des portes NON-ET 62,64 et de la porte ET 65 pour faire circuler le courant électrique de commande dans le bobinage 7. En conséquence, un courant d'embrayage proportionnel à la vitesse du moteur est fourni de sorte que le frein moteur est assuré en décélération du véhicule. Dans le dispositif suivant l'invention, un dispositif détecteur de défaillance détecte une défaillance du détecteur de vitesse du véhicule et maintient l'embrayage électromagnétique embrayé, de sorte que le frein moteur peut être assuré en décéléra- tion. En outre le dispositif présente l'avantage que la défaillance du dispositif détecteur de vitesse du véhicule peut être annoncée par le fait que l'embrayage électromagnétique n'embraye pas entièrement si la pédale d'accélérateur est enfoncée, c'est-à-dire que la vitesse du véhicule n'augmente pas. - 10 - -' REVENDICATONS - 1. Dispositif pour commander un embrayage électromagnétique pour un véhicule a moteur comprenant une pédale d'accélérateur, un dispositif d'alluraage du moteur, un capteur 44 de vitesse du véhicule, une boîte de vitesses à plusieurs rapports, associée à un levier sélecteur de rapports, un bobinage 7 d'aiman- tation pour embr-ayez ledit embrayage 4lectromagnétique, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit- détecteur 41 d'accélération sensible à l'enfoncement de ladite pédale d'accélérateur pour produire un signal de sortie, un circuit détecteur ie vitesse du véhicule sensible audit capteur A4 de vitesse du véhicule pour produire un signal de sortie lorsque la vitesse du véhicule excède une vitesse prédéterminte: un détecteur de déplacement du véhicule pour produire une sortie lorsque le véhicule est conduit dans!e rapport supérieur de la boIte de vitesses, un circuit 51 détecteur de défaillance - sensible à la sortie du d-tecteur 44 de vitesse du véhicule et à ladite sortie du détecteur de déplacement du véhicule, pour produire un signal de défaillance lorsque la sortie du circuit détecteur de vitesse du véhicule n'est pas appliquLe en présence de ladite sortie du détecteur de déplacement du -véhicu1e, et un dispositif de portes sensible au signal de défaillance pour produire un signal de commande, et un commutateur prévu dans le circuit du bobinage d'aimantation et sensible audit signal de commande pour permettre au courant de circuler dans le bobinage d'aimantation. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit commutateur est un transistor 67 qui est rendu conducteur par ledit signal de commande. 3. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le détecteur de déplacement du véhicule comprend un interrupteur 43 qui est fermé lorsque la vitesse du moteur excède une vitesse prédéterminée, un interrupteur 42 de rapport supérieur qui est fermé lorsque le rapport supérieur de la boite de vitesses est sélectionné, et un dispositif de portes pour produire une sortie en réponse aux entrées provenant de ces deux interrupteurs.