Brevet FR2499000A1 — publié le 19820806

SOUPAPE DE COMPRESSION REVERSIBLE POUR CONVERTISSEUR DE COUPLE La présente invention concerne une soupape de compression réversible pour convertisseur de couple avec un embrayage de prise directe monté dans une boite de vitesses hydrodynamique-mécanique, notamment pour vé- hicules utilitaires, comportant une soupape à piston avec plusieurs pis- tons de commande et un ressort qui agit sur le piston-tiroir, à l'en- contre de l'action du fluide de pression. On connaît déjà un dispositif à soupapes hydrauliques pour la commande de l'embrayage de prise directe d'un convertisseur de couple hydrodynami- que, prévu pour être utilisé en liaison avec une boite de vitesses mé- canique (voir la publication SAE 780 100). Ce dispositif se compose de plusieurs soupapes commandées par la pression de travail du dispositif, la pression de réglage et la pression de commande des changements de vi- tesses, en fonction de la vitesse engagée. La demande de brevet allemand publiée avant examen n0 1,600,728 décrit une soupape de charge pour convertisseur de couple. Cette soupape n'est cependant utilisable qu'avec des convertisseurs de couple sans em- brayage de prise directe. La présente invention se propose de réaliser la commande de l'embrayage de prise directe du convertisseur de couple au moyen d'une seule sou- pape. Ce but est atteint par la soupape selon l'invention, caractérisée en ce que: a) le piston-tiroir comprend un piston de commande pour la commande de la circulation du fluide dans un canal de dégazage et dans un canal de compression, raccordé à la chambre de l'embrayage de prise directe du convertisseur de couple; b) le piston-tiroir comporte un piston de commande pour commander l'a- menée de fluide dans un canal d'amenée de fluide sous pression, dans un canal de lubrification et dans un canal de liaison entre la soupape et -2 - le radiateur; c) un piston de commande est prévu pour commander l'amenée du fluide dans un canal calibré pourvu d'un étranglement et relié à un canal d'a- menée du fluide sous pression; d) une extrémité du piston-tiroir comporte un piston de commande requis pour l'action du fluide sous pression au travers d'un canal; e) l'autre extrémité du piston-tiroir comprend une butée disposée dans la chambre du ressort et délimitant l'action du fluide sous pression. L'avantage particulier d'une telle soupape de pression et de commande réside dans le fait qu'il devient possible de commander l'embrayage de prise directe au moyen de la pression de travail disponible, exclusive- ment par l'intermédiaire de cette soupape unique, la pression de tra- vail étant une fonction de la pression dans le canal calibré, c'est-à- dire dépendante de la position de la pédale des gaz ou de la vitesse du véhicule. Un domaine d'application particulièrement intéressant de cet- te soupape est celui des boites automatiques, étant donné que l'embraya- ge de prise directe du convertisseur de couple permet également de ré- duire la consommation en carburant. La présente invention sera mieux comprise en référence à la description d'un exemple de réalisation et du dessin annexé, dans lequel La figure 1 représente la soupape et le convertisseur de couple avec l'embrayage débrayé, La figure 2 représente le même dispositif, mais dans lequel l'embrayage de prise directe est engagé, et La figure 3 représente la soupape en liaison avec le convertisseur de couple sans embrayage de prise directe. En référence aux figures, la soupape 1 de pression et de commande, ap- 37 pelée par la suite soupape 1, comporte un corps de soupape 2, dans le- 2499 000 -3- quel est engagé un tiroir-piston 3. L'amenée, respectivement le guidage du fluide sous pression à l'intérieur du corps 2 de la soupape, s'ef- fectue au travers de différentes chambres annulaires, dont l'accès est commandé par le piston de commande, par l'intermédiaire d'un des pis- tons-tiroirs 3 logés dans le corps 2 de la soupape. Un canal de déga- zage 8 débouche dans une chambre annulaire 8a commandée par un piston de commande 4. Un canal de fluide sous pression 9 débouche dans une chambre annulaire 9a voisine. Une chambre annulaire lOa communique avec un canal d'amenée de fluide sous pression 10, l'accès à cette chambre étant commandé par un piston de commande 5 du piston-tiroir 3, de telle manière que le canal d'amenée de fluide sous pression puisse être en communication ou non avec le canal de compression 9. Le piston de com- mande 5 commande par ailleurs l'accès à une chambre annulaire lla, c'est-à-dire l'accès vers le radiateur 24 au travers du canal de liai- son 11. La chambre annulaire suivante 12a est connectée au canal de transport des moyens de lubrification, dit canal de lubrification. Ce canal 12 et le canal calibré 13, débouchant dans la chambre annulaire suivante l3a, sont commandés par le piston de commande 6 du piston-ti- roir 3. A l'extrémité fermée de l'alésage de la soupape, un canal 14 dé- bouche dans une chambre annulaire 14a, pour amener un fluide de travail destiné à agir sur le piston de commande 7, à l'encontre de la force exercée par un ressort de pression 15, cette force agissant sur le pis- ton de commande 4 dans une direction orientée vers l'autre extrémité de l'alésage de la soupape. Le fluide de travail peut dépendre soit de la position de l'organe de commande (la pédale des gaz) ou de la vitesse du véhicule. L'extrémité du piston de commande 4, tournée vers leressort de pression 15, comporte une butée 16 destinée à assurer une limitation de la course du piston-tiroir 3, lors de son déplacement dû à l'action du fluide de travail sur le piston de commande 7. La soupape décrite fonctionne de la manière suivante Le canal d'amenée de fluide sous pression 10 permet de fournir à la sou- pape la pression de travail. La pression, résultant de la différence des surfaces du piston de commande 4 et de la contrainte opposée exercée par le ressort 15, entraîne l'établissement d'une pression déterminée 37 dans le canal de compression 9 (voir la fig. 1), cette pression étant 249900 0 -4- transmise par l'intermédiaire de la chambre de compression 19 à l'em- brayage de prise directe du convertisseur de couple. De ce fait, l'em- brayage de prise directe est maintenu en position ouverte, c'est-à-dire débrayé, grâce au fluide sous pression transmis au travers de la cham- bre de compression 19. Le canal de fluide sous pression 25 permet de ramener le fluide sortant du convertisseur vers un radiateur 24. Du radiateur 24, le fluide sous pression est à nouveau recyclé vers la soupape 1 au travers d'un canal de liaison 11, et est évacué au travers du canal de lubrification 12. Si la soupape est alimentée au travers du canal 14 par un fluide sous pression de travail, le piston-tiroir 3 est déplacé contre la force exercée par le ressort 15, jusqu'à ce que la butée 16 vienne en appui contre la paroi du corps de soupape (voir fig. 2). Dans cette position, le canal de compression 9 est relié au canal de dégazage 8, tandis que le canal de liaison 11 est connecté au canal de fluide sous pression 25, respectivement au convertisseur de couple 20, par l'intermédiaire du ca- nal d'amenée de fluide sous pression 10 et du radiateur 24. Toutefois, le flux de fluide sous pression est également amené vers la pompe P, ce qui permet d'enclencher l'embrayage de prise directe 17, grâce à la pression s'exerçant sur le piston de fermeture 21. Dès que la pression de travail engendrée dans le canal 14 disparaît, le piston-tiroir 3 retourne dans la position illustrée par la fig. 1, dans laquelle le canal de compression 9 est à nouveau relié au canal d'amenée de fluide sous pression 10, de telle manière que le fluide sous pression soit à nouveau amené au convertisseur de couple au travers de la chambre 19 de l'embrayage, et que l'embrayage de prise directe retourne dans une position de débrayage. Pour la commande de la pression de travail, le canal 14 peut comporter une soupape 28 commandée soit par un fluide sous pression, soit par un moyen électrique, respectivement électronique. Tant que la pression de travail agit sur le piston de commande 7, le ca- nal de lubrification 12 est connecté au canal d'amenée du fluide sous 38 pression 10 au travers d'un étranglement 13b. -5- Le canal 26 assure la circulation du fluide au travers du radiateur vers le canal de lubrification 12, lorsque l'embrayage de prise directe est embrayé. Pour protéger l'embrayage de prise directe contre un manque de fluide, le canal de liaison 26 est équipé d'un clapet antiretour 27. Le dispositif de la fig. 3 représente la soupape 1 en liaison avec un convertisseur de couple 30, ne comportant pas d'embrayage de prise di- recte. Dans ce cas, le canal 14 est constamment vidangé, de telle maniè- re que la soupape 1 n'est alimentée que dans sa position représentée par la fig. 1, pour que l'on puisse obtenir une pression déterminée dans le canal de compression 9. La soupape 1 peut par conséquent également être utilisée sur des boites de vitesses ayant un convertisseur de couple sans embrayage de prise directe. -6- Revendications 1. Soupape de compression réversible pour convertisseur de couple avec un embrayage de prise directe monté dans une botte de vitesses hydrodynami- que-mécanique, notamment pour véhicules utilitaires, comportant une sou- pape à piston avec plusieurs pistons de commande et un ressort qui agit sur le piston-tiroir, à l'encontre de l'action du fluide de pression; caractérisée en ce que: a) le piston-tiroir (3) comprend un piston de commande (4) pour la com- mande de la circulation du fluide dans un canal de dégazage (8) et dans un canal de compression (9),raccordé à la chambre de l'embrayage (19) de l'embrayage de prise directe (17) du convertisseur de couple (20); b) le piston-tiroir (3) comporte un piston de commande (4) pour comman- der l'amenée du fluide dans un canal d'amenée de fluide sous pression (10) , dans un canal de lubrification (12) et dans un canal de liaison (11) entre la soupape (3) et le radiateur (24); c) un piston de commande (6) est prévu pour commander l'amenée du flui- de dans un canal calibré (13) pourvu d'un étranglement (13b) et relié à un canal d'amenée du fluide sous pression; d) une extrémité du piston- tiroir (3) comporte un piston de commande (7) requis pour l'action du fluide sous pression au travers d'un canal (14); e) l'autre extrémité du piston-tiroir (3) comprend une butée (16) dis- posée dans la chambre du ressort (15a) et délimitant l'action-du fluide sous pression. 2. Soupape selon la revendication 1, caractérisée en ce que le fluide sous pression, qui est transmis à la soupape (1) par l'intermédiaire du canal (14), est déterminé en fonction de la position de la pédale des gaz du véhicule ou en fonction de sa vitesse. 3. Soupape selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractéri- 2499 0 -7 - sée en ce qu'un canal de liaison (26), équipé d'une soupape à billes (27), est monté entre le radiateur (24) et la chambre de compression (21) du convertisseur de couple (20), au niveau du raccordement entre le canal de lubrification (12) et le canal de fluide sous pression (25). 4. Soupape selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractéri- sée en ce que le piston de commande (4) a un diamètre supérieur à ce- lui des autres pistons (5, 6, 7) du piston-tiroir (3), du côté orienté vers le canal de fluide sous pression (9) raccordé à la chambre de l'embrayage (19) et au canal de dégazage correspondant (8).