Brevet FR2500552A1 — publié le 19820827

La présente invention est relative à un dis- positif pour détecter la surchauffe d'un embrayage pour moteur à combustion interne, pour empêcher la détériora- tion de l'embrayage provoquée par une telle surchaufffe. Il se produit dans un embrayage tel qu'un embrayage à friction ou un embrayage électromagnétique un glissement entre un organe menant et un organe mené lorsque la vitesse du vilebrequin du moteur est diffé- rente de celle d'un arbre mené. Ce glissement engendre de la chaleur qui élève la température de l'embrayage. En cours de fonctionnement normal de l'embrayage, la quantité de chaleur est négligeable, mais si le glis- sement se prolonge pendant une durée importante, les organes de l'embrayage sont alors mis hors d'usage par la surchauffe. On décrira la surchauffe d'un embrayage, par exemple en référence à un embrayage électromagnéti- que pour un véhicule, qui est agencé de manière que le couple d'embrayage soit commandé en fonction de la vitesse du moteur, pour permettre un démarrage progres- siÄf du véhicule, même dans le cas d'un démarrage sur une côte à forte pente, avec un glissement de l'embraya- ge pour un régime du moteur assurant un couple d'embra- yage permettant le démarrage. Cependant, si un tel glissement se prolonge pendant une durée assez longue, l'embrayage surchauffe, ce qui provoque une détériora- tion du fonctionnement de l'embrayage. Pour empêcher cet incident, il est prévu dans un embrayage électro- magnétique classique un capteur pour capter la tempé- rature de l'embrayage. La demande de brevet japonais n' 56-60733 décrit par exemple un tel dispositif détec- teur. Il est cependant difficile de détecter directe- ment la température d'un organe engendrant de la cha- leur, du fait que cet organe est enfermé dans l'embraya- ge. En conséquence, le capteur est prévu de fa- çon à capter la température d'un organe externe de l'embrayage tel que son carter. Il en résulte qu'une élévation rapide de la température, provoquée par un glissement continuel,ne peut pas être immédiatement détectée, ce qui peut avoir pour résultat une destruc- tion de l'embrayage. Le but de l'invention est de fournir un dispositif qui puisse détecter la quantité de chaleur engendrée dans un embrayage à partir de la différence t0 entre la vitesse d'un organe menant de l'embrayage et la vitesse d'un organe nenlé, L'iu-ention a po>r. objet a cet effet un dispcsitif pour détecter la surchauffe d'un embrayage o, ur ?oteur A oms-tJc-n inte rne, qui comporte un orga- ne menant fixé sur un viîebr'quî;n du moteur, un organe mené adjacent à l'!rgane menant, caractérisé en ce qu'il comprend un premier circuit pour produire un signal de sortie proportionnel au nombre de révolutions de l'or- gane menant, un second circuit pour produire un signal de sortie fonction du nombre de révolutions de l'or- gane mené, un troisième circuit pour produire la diffé- rence entre les signaux de sortie du premier et du se- cond circuits,un comparateur pour comparer la différen- ce avec une valeur de référence prédéterminée et pour produire un signal de sortie lorsque cette différence est supérieure à la valeur de référence, un dispositif temporisateur actionné par le signal de sortie du com- parateur et un dispositif avertisseur relié au disposi- tif temporisateur, ce dernier étant agencé de façon à produire un signal de sortie pour actionner le dispo- sitif avertisseur lorsqu'un temps prédéterminé s'est écoulé. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre faite en se référant aux dessins annexes donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels - la Fig. 1 est une vue en coupe d'un embra- yage électromagnétique comportant un dispositif sui- vant 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 synoptique d'un cir- cuit pour détecter la quantité de chaleur engendrée dans l'embrayage; - la Fig. 4 est un schéma synoptique d'un autre mode de réalisation de l'invention. En se référant aux Fig. 1 et 2 qui montrent un embrayage électromagnétique à poudre auquel l'inven- tion est appliquée, l'embrayage 1 est disposé entre un moteur à combustion interne (non représenté) et une botte de vitesses 2 à quatre rapports qui est reliée à un dis- positif réducteur final 3. L'embravage électromagnétique à poudre 1 est disposé dans un carter 4. L'embrayage comprend un plateau menant 6 relié à l'extrémité d'un vilebrequin du moteur, un organe menant annulaire 8 fixé sur le plateau menant 6, un bobinage 7 prévu dans l'organe me- nant 8, et un organe mené 10 fixé au moyen de cannelures sur un arbre d'entrée 9 de la botte de vitesses 2 de manière à ménager un entrefer 11 avec l'organe menant 8. Une poudre magnétique P est disposée dans une chambre à poudre 12 et l'entrefer 11 est adapté pour être rempli par la poudre. Un chapeau 13 est fixé sur l'organe me- nant 8. Le chapeau 13 comporte une partie cyclindrique 13a qui est coaxiale à l'arbre d'entrée 9 et sur la- quelle sont fixées des bagues collectrices 14. Les ba- gues 14 sont reliées au bobinage 7 par des conducteurs X. Des balais 16 appliqués contre les bagues collectri- ces 14 sont portés par un support 17 et sont reliés à un dispositif de commande qui sera décrit dans la suite, au moyen de conducteurs Y. Dans un tel agencement, le plateau menant 6 et l'organe menant 8 tournent ensemble avec le vile- brequin 5 et la poudre magnétique enfermée dans la cham- bre 12 est attirée sur la surface interne de l'organe menant 8 parla force centrifuge. Lorsque le bobinage 7 est excité par le courant amené par les conducteurs Y, les balais 16, les bagues 14 et les conducteurs X, l'organe menant 8 est aimanté pour engendrer unflux magnétique passant dansl'organe mené 10 comme représen- té par des flâches à la Fig. 1. La poudre est ainsi agglomérée dans l'entrefer il de sorte que la puissan- ce de sortie du vilebrequin 5 est transmise à l'arbre d'entrée 9 par l'intermédiaire de l'embrayage. Des pignons menants 18 à 21 de premier à quatrième rapports sont solidaires de l'arbre d'entrée 9 dans la botte de vitesses 2. Les pignons menants 18 à 21 sont en prise avec des pignons menés -23 à 26 respectivement. Les pignons menés 23 à 26 sont montés rotatifs sur l'arbre de sortie 22 qui est parallèle à l'arbre d'entrée 9. Chacun des pignons menés 23 et 24 est adapté pour être engagé en prise avec l'arbre de sortie 22 au moyen d'un mécanisme 27 de synchronisa- tion et chacun des pignons menés 25 et 26 est adapté pour être engagé en prise avec l'arbre de sortie 22 au moyen d'un mécanisme 28 de synchronisation d'une façon bien connue. Il est en outre prévu un pignon 29 de marche arrière qui est monté sur l'arbre d'entrée 9. Ainsi en actionnant un levier de changement de rapport (non représenté) de la boite de vitesses, le pignon mené 23 est rendu solidaire de l'arbre de sortie 22 par le mé- canisme 27 et le premierrapport est obtenu sur l'arbre de sortie 22. D'une façon analogue, les second, troisiè- me et quatrième rapports peuvent être obtenus respecti- vement en actionnant le levier de changement de rapport. Il est en outre prévu sur une extrémité de l'arbre de sortie 22 un pignon de sortie 30 qui engrène avec une couronne dentée 32 d'un différentiel 31 du dis- positif réducteur final 3. La sortie de l'arbre de sortie 22 de la boite de vitesses 2 est transmise à des pignons planétaires 36 par l'intermédiaire d'un'boîtier 33, d'un croisillon 34 et de satellites 35 et ensuite aux roues motrices par l'intermédiaire des essieux 37. Suivant l'invention, un capteur magnétique 39 -st fixé sur la paroi interne du carter 4 de l'embrayage dans une posi- ti'on adjacente au pignon menant 21. Le capteur 39 de vitesse est tel que lorsque le champ magnétique est mc- difié par une dent du pignon 21, il produitune impulsion de sortie. En se référant à la Fig. 3 qui montre un dis- positif pour détecter la quantité de chaleur engendrée dans l'embrayage, des impulsions d'allumage d'un capteur d'impulsion d'allumage du moteur sont appliquées à un convertisseur numérique analogique 41. La sortie du convertisseur 41 est relié à un inverseur 42. La sortie de l'inverseur 42 est reliée à l'une des entrées d'un circuit additionneur 43. La sortie du capteur magnétique 39 de vitesse est reliée à un convertisseur numérique analogi- que 45 dont la sortie est elle-même reliée à l'autre entrée du circuit additionneur 43 par l'intermédiaire d'une résistance 46. La sortie de l'additionneur est reliée à l'une des entrées d'un comparateur 44. L'autre entrée du comparateur 44 reçoit une tension de référence provenant d'un générateur 47 de tension de référence. Le comparateur est adapté pour produire une sortie de niveau haut lorsque la sortie de l'additionneur 43 est supérieure à la tension de référence provenant du géné- rateur 47. La sortie du comparateur 44 est reliée à un circuit temporisateur 48 dont la sortie est appliquée à un dispositif avertisseur 49 tel qu'un vibreur, une lampe témoin ou analogue. Comme on l'a décrit plus haut, le vilebrequin est en liaison d'entraïnement magnétique avec l'arbre dci'entrie 9 par l'excitation du bobinage 7 de sorte que la sortie du moteur est transmise à la boîte de vites- ses 2. Le glissement de l'embrayage peut être détecté par la différence entre le nombre de révolutions ("J;) du vilebrequin 5 et le hombre de révolutions ( Wo) de l'arbre d'entrée 9. La quantité de chaleur engendrée dans l'embrayage pendant le glissement est liée à la différence du nombre de révolutions (6ji-)o ) et au c:upúe {ic) de ieLbra3age. Ainsi la quantité de chaleur peut erre donnée en ixntégrant le produit de la diffreÀce t;t-UtO) et le couple (Tc) avec la durge du 9iissement. Cependant, lorsque l'embrayage glisse en recevant un courant d'embrayage constant sanris variation du couDple d'embrayage, la quantité de chaleur est proportionnelle au produit de la différence ( WJ quent, la surchauffe de l'embrayage peut être détectée approximativement par la subsistance d'une différence importante ( 0.- -a) pendant une durée assez longue prédéterminée. Le dispositif représenté à la Fig. 3 détecte la surchauffe de l'embrayage comme on va le décrire ci-dessous. Les impulsions d'allumage du capteur 40 ont une fréquence de répétition qui est proportionnelle au régime du moteur, c'est-à-dire la vitesse de rotation du vilebrequin 5. Le convertisseur numérique analogique 41 convertit les impulsions d'allumage en un signal de courant continu ( produit des impulsions ayant une fréquence de répéti- tion qui est proportionnelle à la vitesse de l'arbre d'entrée 9. Les impulsions sont converties par le con- vertisseur 45 en courant continu qui est appliqué à travers la résistance 46 de façon à produire un signal (6o). Le circuit est agence de manière que les signaux ( comparée à une tension de référence provenant du géné- rateur 47. Lorsque la différence ( rieure à la tension de référence (OL), le comDarateur 44 produit une sortie de niveau bas. Lorsque la différen- ce ( WL - Qo) est supérieure à la tension de référen- ce(CL) la sortie du comparateur 44 passe au niveau haut. La sortie de niveau haut du comparateur 44 provoque le démarrage du circuit temporisateur 48. Lorsque la sortie de niveau haut du comparateur 44 se prolonge pendant un temps prédéterminé tl, le temporisateur 48 applique un signal au dispositif avertisseur 49 pour fournir une information. L'avertissement de la surchauffe est ainsi donné de manière à empêcher la destruction de l'embraya- ge. En se référant à la Fig. 4 qui montre un autre mode de réalisation de l'invention, les organes identiques à ceux du dispositif représenté à la Fig. 3 sont désignés par les mêmes références dans un but de clarté. La sortie du comparateur 44 est appliquée au temporisateur 48 et également à un autre temporisateur 50. Le dispositif temporisateur 50 est relié à un circuit 51 pour modifier les caractéristiques de serrage de l'embrayage. En outre, le dispositif temporisateur 50 est réglé de façon à présenter un temps de comptage t2 supérieur à un temps de comptage t1 du dispositif tem- porisateur 48. Le dispositif temporisateur 50 entre en action au même moment que le temporisateur 48. Lors- que le temps t1 est écoulé, le dispositif temporisateur 48 produit un signal @ pour actionner le dispositif avertisseur 49 pour fournir une information. Si le cou- rant d'embrayage continue de circuler dans le bobinage 7 en dépit de l'avertissement fourni par le dispositif 49 et que le temps t2 soit écoulé, le temporisateur 50 produit un signal r. Le signal g actionne le circuit 51 pour modifier les caractéristiques de serrage de l'embra- yage. Par exemple, une tension élevée est appliquée au bobinage 7 ou encore le courant d'embrayage est augmen- té de façon à serrer totalement l'embrayage pour arrêter le glissement. Par suite, le fonctionnement du moteur cesse de sorte que la surchauffe de l'embrayage peut être empêcl'e. Il ressort de ce qui précède que l'invention fournit un dispositif qui capte la surchauffe de l'em- brayage à partir de la différence entre les nombres de révolutions de l'organe menant et de l'organe mené de l'embrayage, de sorte que la desctruction de ce dernier provoquée par la surchauffe est ainsi empêchée. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour détecter la surchauffe d'un embrayage pour moteur à combustion internecompor- tant un organe mtenant fixé sur un vilebrequin du moteur, un organe mené adjacent audit organe menant, caractérisé en ce qu'il comprend unpremier circuit (40) pour produi- re un signal de sortie proportionnel au nombre de révo- lutions dudit organe menant (6, 8), un second circuit (39) pour produire un signal de sortie en proportion du nombre de révolutions dudit organe mené (9), un troi- sième circuit (43) pour produire la différence entre les signaux de sortie desdits premier et scond circuits (39, 40), un comparateur (44) pour comparer la différen- ce avec une valeur de référence prédéterminée et pour produire un signal de sortie lorsque ladite différence est supérieure à ladite valeur de référence, un dispo- sitif temporisateur (48) actionné en fonction dudit signal de sortie du comparateur (44) et un dispositif avertisseur (49) relié au dispositif temporisateur, ce dernier étant agencé de manière à produire un signal de sortie pour actionner le dispositif avertisseur après l'écoulement d'un temps prédéterminé. 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un quatrième circuit (51) pour modifier les caractéristiques de serrage de l'embrayage et un dispositif temporisateur (50) relié audit comparateur pour actionner ledit quatrième circuit.