Brevet FR2518939A1 — publié le 19830701

La présente invention concerne un dispositif pour verrouiller l'enclenchement d'un embrayage disposé dans la ligne de transmission de couple entre un moteur à combustion interne et un mécanisme de changement de vitesse d'un véhicule automobile, pourvu d'un organe de manoeuvre d'embrayage pouvant être actionné entre une position de débrayage libérant l'embrayage et une position d'em- brayage enclenchant l'embrayage ainsi qu'un organe d'établissement de verrouillage, qui peut être commuté d'une position de repos o il est sans effet jusque dans une position de verrouillage, dans laquelle il est relié cinématiquement à l'organe de manoeuvre d'embrayage, un organe de commande assurant la commande de la force auxiliaire de manoeuvre de l'organe d'établissement de verrouillage et influencé par un capteur de vitesse de rotation de boite de vitesses et qui, lorsqu'il se produit des vitesses critiques de rotation, fait passer l'organe d'établissement de verrouillage dans sa position de verrouillage Un dispositif connu de ce type (demande de brevet en République Fédérale Allemande DE OS 23 56 745) est utilisé pour autoriser l'enclenchement dé l'embrayage lors d'un changement de vitesse seulement lorsque l'arbre d'entrée de la botte de vitesses et le moteur tournent à la même vitesse de rotation Pour pouvoir démarrer à partir de l'arrêt avec un tel agencement, l'organe d'établissement de verrouillage doit à chaque fois être rendu sans effet pour des rapports de la botte sur lesquels on effectue généralement le démarrage En consé- quence, il n'est pas possible avec le dispositif connu d'empêcher des dommages du moteur par suite de survitesses qui se produisent en cas de passages erronés d'un rapport inférieur car précisément l'organe de verrouillage est alors sans effet et, par enclenchement de l'embrayage, le moteur est accéléré par la grande énergie cinétique du véhicule dans une plage de vitesses de rotation qui est incorrecte. Dans un dispositif connu de commande de sécurité (demande de brevet en République Fédérale Allemande DE-AS 18 09 021), dans un autre domaine, pour une boite de vitesses de véhicule qui est commandée électriquement en fonction de la vitesse de marche par un capteur de vitesse de rotation, la structure est agencée, pour éviter les dommages précités du moteur, de telle sorte que la vitesse de rotation du moteur d'entraînement et/ou de l'arbre d'entrée de la botte de vitesses soit mesurée par l'intermédiaire de capteurs de vitesses de rotation, qui coopèrent avec un organe de commande d'urgence qui, lorsque la vitesse de l'arbre de moteur ou de l'arbre d'entrée de boite devient-légèrement supérieure à la vitesse maximale normale, assure la commutation de la botte de vitesses sur le rapport le plus élevé à l'aide de moyens connus. Dans une telle conception, lorsqu'il se produit une séparation de la liaison établie par conju- gaison de forces ou de formes entre le moteur d'entraîne- ment et le véhicule, ce dernier n'est pas commuté dans une condition d'entraînement sure mais au contraire il est alors laissé intégralement, dépourvu d'entraînement et il est abandonné à lui-même Cela peut conduire, aussi bien dans des parcours en montée que dans des parcours en descente, à d'autres conditions dangereuses de marche pour l'ensemble du véhicule proprement dit et également pour les autres participants au trafic. Le problème qui est à la base de l'invention consiste à éviter en toute sécurité des dommages du moteur par suite des survitesses se produisant lors d'un enclenchement erroné d'un rapport inférieur. Le problème posé est résolu selon l'invention en ce que l'organe de commande est relié du côté d'entrée, par l'intermédiaire d'un circuit de verrouillage, avec le capteur 12, en ce que la liaison prévue sur le côté de sortie pour l'organe de commande avec l'organe d'établissement de verrouillage est maintenue indépen- damment des positions de la boite de vitesses, en ce que le circuit de verrouillage n'applique un signal d'entrée à l'organe de commande qu'audessus d'une valeur limite, en ce que l'organe-de commande est influencé exclusivement par la vitesse de rotation de la boite de vitesses et en ce que la liaison cinématique est interrompue par un dispositif à roue libre lors d'un débrayage de l'organe de manoeuvre d'embrayage. L'invention est basée sur la connaissance de ce que les dommages précités du moteur peuvent être évités en toute sécurité seulement lorsque le moteur est séparé de la boite de vitesses Ainsi, dans le cas de véhicules utilitaires lourds, on utilise-souvent des boites de vitesses à grand nombre de rapports, qui peuvent comporter seize rapports Dans le cas d'un passage à un rapport inférieur par exemple le premier ou le second rapport - le moteur, par suite de la grande énergie cinétique du, véhicule lourd, est accéléré en quelques secondes jusque dans la plage critique de vitesses de rotation Gela ne peut également pas être évité dans le cas d'une boite de vitesses automatique par enclenchement de la prise directe en cas de survitesse car la grande énergie cinétique du véhicule agit également sur le moteur, dans de telles circonstances. S elon un autre mode de mise en oeuvre de l'invention, selon lequel, de façon connue en soi du fait de la demande de brevet en République Fédérale Allemande précitée DE-OS 23 56 745, l'organe de commande est influencé aussi bien par la vitesse de rotation de la botte de vitesses que par une autre grandeur de référence déterminant la transmission de couple, l'organe de commande est relié du côté d'entrée, par l'intermé- diaire d'un circuit de verrouillage, avec le capteur et la liaison, du c 8 té sortie, de l'organe de commande avec l'organe d'établissement de verrouillage est maintenue indépendamment des positions de la boîte de vitesses, le circuit de verrouillage ne fournit un signal d'entrée destiné à l'organe de commande qu'au-dessus d'une-valeur limite, on utilise comme autre grandeur de référence l'actionnement de l'organe de manoeuvre d'embrayage, un second signal d'entrée associé est déclenché lorsque l'organe de manoeuvre d'embrayage est amené dans sa posi- tion de débrayage, et l'organe de commande amène, lorsqu'il se produit exclusivement les deux signaux d'entrée, l'organe d'établissement de verrouillage dans la position de verrouillage. Ceci permet de résoudre également le problème d'éviter en toute sécurité des dommages du moteur sous l'effet des survitesses se produisant en cas d'un passage erroné dans un rapport inférieur. Les revendications 2 à 9 concernent des agence- ments avantageux des dispositifs faisant l'objet des revendications 1 et 10. D'autres avantages et caractéristiques-de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est un schémablocs du premier mode de mise en oeuvre précité du dispositif conforme à l'invention, la figure la représente une variante du dispositif de la figure 1, la figure lb est un schéma-blocs du dispositif conforme à l'invention, selon son deuxième mode de mise en oeuvre précité, et la figure 2 est une représentation graphique donnant la variation de la puissance du moteur en fonction de la vitesse de rotation, pour la valeur limite de la vitesse de rotation de boîte de vitesses utilisée pour les dispositifs des figures 1, la et lb. Les dispositifs des figures 1, la et lb concordent en ce qui concerne les caractéristiques sui- vantes, en référence à la figure lb: Le vilebrequin 26 d'un moteur à combustion interne 3 est relié par un embrayage 5 à l'arbre d'entrée 27 d'une boite de vitesses 4, dont l'arbre de sortie 28 est accouplé d'une manière connue aux roues motrices d'un véhicule Comme organe de manoeuvre d'embrayage 8 servant à embrayer-et à débrayer l'embrayage 5, il est prévu d'une manière classique un manchon de débrayage qui peut être actionné à l'aide d'un levier de débrayage 29 entre la position d'embrayage 7 représente sur le dessin - dans laquelle l'embrayage 5 est embrayé et une position de débrayage 6 dans laquelle l'embrayage 5 est débrayé. Le levier de débrayage 29 est relié par l'intermédiaire d'une transmission hydraulique 31 à une pédale d'embrayage 32 Dans la transmission hydraulique 31, il est prévu une valve de verrouillage 30 qui peut être actionnée, à l'aide d'un organe électromagnétique d'établissement de verrouillage 9, de la position de repos 10 représentée sur les dessins dans laquelle la transmission hydraulique 31 est libre jusque dans une position de verrouillage 33 dans laquelle la transmission hydraulique 31 et par conséquent également le levier de débrayage 29 sont bloqués. L'organe d'établissement de verrouillage 9 est relié par l'intermédiaire d'une liaison 18 à un organe de commande 13, pour lequel on utilise des circuits électromagnétiques connus à savoir une porte ET 25 dans le dispositif de la figure lb L'organe de commande 13 est relié par l'intermédiaire d'une entrée à un circuit de verrouillage 17, pour lequel on utilise un organe électronique de commande à seuil 24 de type connu. Un capteur 12 délivre un signal analogique 35 représentant la vitesse de rotation n G de l'arbre d'entrée de boite 27, ce signal était appliqué le cas échéant par l'intermédiaire d'un convertisseur électronique 37 - à l'entrée de l'organe de commande à seuil 24. L'organe de commande à seuil 24 applique un signal d'entrée 20 à l'organe de commande 13 quand la vitesse de rotation n G de l'arbre d'entrée de botte 27 dépasse une valeur limite 15 Comme le montre la'figure 2, la valeur limite 15 correspond à peu près à la valeur critique de vitesse de rotation 22 dont le dépassement provoque des dommages' au moteur par entrée en survitesse. Dans le dispositif-de la figure lb, la porte ET 25 produit un signal de sortie 39, faisant passer l'organe d'établissement de verrouillage 9 dans la position de verrouillage 33, quand le signal d'entrée 20,et un autre signal d'entrée 19 se produisent en même temps Le signal d'entrée 19 est déclenché par un contact de commande 11, le cas échéant par l'intermédiaire d'un organe électronique de commande 36, quand l'organe de manoeuvre d'embrayage 8 est amené dans sa position de débrayage 6. Dans le cas d'un passage incorrect à un rapport trop bas, la vitesse de rotation n G de l'arbre d'entrée de boîte 27 dépasse la valeur critique 15 de sorte que le signal d'entrée 20 est engendré Du fait que dans cette situation l'embrayage 5 est également débrayé, le signal d'entrée 19 est également appliqué de sorte que l'enclenchement de l'embrayage 5 est empêché car la valve de verrouillage 30 assure le blocage de la trans- mission hydraulique 31 Cependant il est possible, à partir de cette situation, de monter à un rapport supé- rieur car, lors de l'enclenchement d'un rapport supé- rieur, la vitesse de rotation n G de l'arbre d'entrée de boîte 27 tombe en dessous de la valeur critique et en conséquence la valve de verrouillage 30 est amenée dans sa position de repos 10. Dans le dispositif de la figure 1, on utilise, pour la commande de la valve de verrouillage 30, simplement le signal d'entrée 20 dérivé de la vitesse de rotation n G de l'arbre d'entrée de botte 27 et, dans la transmission hydraulique 31, une valve unidirection- nelle 42 branchée en parallèle à la valve de verrouillage 30 et fonctionnant comme un dispositif à roue libre 41 pour effectuer le débrayage, libre à tout moment, de l'embrayage 5 Du schéma-blocs de la figure 1 découlent trois possibilités de commande de l'organe d'établisse- ment de verrouillage 9 pour l'actionnement de la valve de verrouillage 30 Dans le premier cas, l'organe de cqmmande à seuil 24 peut assurer la commande directe de l'organe d'établissement de verrouillage 9, c'est-àdire être lui-même utilisé comme organe de commande. En cas de passage incorrecte un rapport trop bas, la valeur critique de vitesse de rotation 15 est dépassée de sorte que l'organe de commande à seuil 24 est sollicité etque la valve de verrouillage 30 est amenée dans la position de verrouillage 33, ce qui empêche l'enclenchement de l'embrayage 5 Ce mode de fonctionnement est également obtenu pour les deux autres possibilités de commande, o l'on utilise un organe électronique de commande 13 qui se compose soit d'un circuit de retarde- ment 48,soit d'un circuitede retardement 49 Les deux circuits 48 et 49 produisent, lors de leur utilisation respective et de l'application du signal d'entrée 20, le signal de sortie 39 faisant passer la valve de verrouillage 30 dans la position de verrouillage 33 Les deux circuits 48 et 49 ont pour fonction d'empêcher un enclenchement brusque de l'embrayage 5 après libération de l'organe de manoeuvre d'embrayage 8 par la valve de-verrouillage 30 et de créer dans ce but, lors de la commutation de la valve de verrouillage 30 dans la position de repos, un étrangle- ment dans la transmission hydraulique 31 à la traversée de la valve Dans le cas du circuit de retardement 48, cet étranglement est produit par le fait que la décroissance du signal de sortie 39 est retardée pendant le temps t, en correspondance au profil de la courbe 43, de sorte que la section hydraulique du passage dans la valve de verrouillage est simplement progressivement ouverte Dans le cas du circuit de retardement 49, le signal 39 est divisé pendant une période de temps limitée 44 de manière que la valve de verrouillage 30 soit commutée à des intervalles courts entre la position de repos 10 et la position de verrouillage 33 de telle sorte que l'enclenchement de l'embrayage 5 s'effectue de façon amortie. Pour le dispositif de la figure la qui est identique par ailleurs au dispositif de la figure 1 -, il est également prévu des moyens pour que l'enclenchement de l'embrayage 5 ne puisse pas être effectué brusquement après la suppression du verrouillage d'enclenchement. Dans ce but, on utilise d'abord un organe électronique de commande 13 qui contient un élément de temporisation retardant la décroissance du signal de sortie 39, destiné à l'organe d'établissement de verrouillage 9 pendant un certain intervalle de temps 45 L'organe de commande 13 contient un autre élément de temporisation qui, lors de la décroissance du signal d'entrée 3 Q, produit pendant un court intervalle de temps 50 un signal de sortie 51 appliqué à une valve électromagnétique de freinage d'enclenchement d'embrayage 52 La valve 52 travaille dans une dérivation 47, contournant la valve de verrouillage 30 de la transmission hydraulique 31, entre une position de repos 53 correspondant à la fermeture de la dérivation 47 et une position de freinage 54 correspondant à l'ouverture de la dérivation 47 Un étranglement de freinage 46 est branché dans la dérivation 47 en série avec la valve de freinage d'enclenchement d'embrayage 52. Lors de la décroissance du signal d'entrée 20 dérivé de la vitesse d'entrée de boîte c'est-à-dire lorsque le blocage de l'embrayage débrayé 5 doit être supprimé la valve de verrouillage 30 est initialement bloquée dans sa position de verrouillage 33 tandis que la valve de freinage d'enclenchement d'embrayage 52 est amenée sans retardement dans sa position de freinage 54, dans laquelle le fluide hydraulique refoulé pendant l'opé- ration d'embrayage traverse l'étranglement de freinage 46 Au bout de l'intervalle de temps 50, le signal de sortie 51 est supprimé et au bout de l'intervalle de temps , le signal de sortie 39 est également supprimé De ce fait, la dérivation 47 est bloquée, et la transmission hydraulique 31 est libérée, par l'intermédiaire de la valve de verrouillage 30 - Les circuits de retardement 48 et 49 de la figure 1, de même que la commande de freinage pour l'en- clenchement de l'embrayage de la figure la, peuvent être utilisés de la même manière dans le dispositif de la figure lb L'organe électromagnétique de manoeuvre de la valve de freinage d'enclenchement d'embrayage 52 pourrait également agir sur la valve unidirectionnelle 42 de telle sorte que, lors de l'apparition du signal de sortie 51, cette valve 42 soit amenée dans une position de freinage assurant l'ouverture d'un passage étranglé pour le fluide hydraulique de la transmission 31 qui est refoulé lors de l'enclenchement de l'embrayage Il serait-alors possible de supprimer la dérivation 47 et également la valve 52 et l'étranglement 46. Dans le dispositif de la figure lb, le contact de commande il peut également être disposé en un autre endroit, situé entre l'organe de manoeuvre d'embrayage 8 et la pédale d'embrayage 32 du système d'actionnement d'embrayage. Avec les dispositifs conformes à l'invention, on obtient ainsi que d'une part le moteur à combustion interne 2 puissefonctionner aussi bien dans tout le domaine de pleine charge 21 (figure 2) que légèrement au-dessus du domaine de charge nulle 38, sans que-le verrou d'enclenchement d'embrayage entre en action et que d'autre part, cependant, lorsqu'il s'établit la valeur critique de vitesse de rotation 15 pendant l'en- clenchement d'un rapport erroné, le moteur 3 reste séparé de la boite de vitesses 4 Un autre avantage de l'in- vention consiste en ce que, en cas de panne de freins dans une descente, et par conséquent lors de l'entrée en survitesse du moteur 3, l'embrayage 5 peut être cons- tamment débrayé pour le passage à un rapport supérieur car, dans les dispositifs des figures 1 et la, la liaison cinématique entre la valve de verrouillage 30 et la transmission hydraulique 31 est supprimée, par le dispo- sitif à roue libre 41, pour le processus de débrayage alors que, dans le dispositif de la figure lb, le second signal d'entrée 19 nécessaire pour le blocage d'enclenche- ment d'embrayage se produit dès que l'embrayage est débrayé. 25189 3-9 REVENDICATIONS 1 Dispositif pour verrouiller l'enclenchement d'un embrayage disposé dans la ligne de transmission de couple entre un moteur à combustion interne et un méca- nisme de changement de vitesse d'un véhicule automobile, pourvu d'un organe de manoeuvre d'embrayage pouvant être actionné entre une position de débrayage libérant liem- brayage et une position d'embrayage enclenchant l'em- brayage ainsi qu'un organe d'établissement de verrouillage, qui peut être commuté d'une position de repos o il est sans effet jusque dans une position de verrouillage, dans laquelle il est relié cinématiquement à l'organe de manoeuvre d'embrayage, un organe de commande assurant la commande de la force auxiliaire de manoeuvre de l'or- gane d'établissement de verrouillage et influencé par un capteur de vitesse de rotation de boite de vitesses et qui, lorsqu'il se produit des vitesses critiques de-rot&- tion, fait passer l'organe d'établissement de verrouillage dans sa position de verrouillage, caractérisé en ce que l'organe de commande ( 13) est relié du côté d'entrée, par l'intermédiaire d'un circuit de verrouillage ( 17), avec le capteur ( 12), en ce que la liaison( 18) prévue sur le côté de sortie pour l'organe de commande ( 13) avec l'organe d'établissement de verrouillage ( 9) est maintenue indé- pendamment des positions de la boite de vitesses ( 4), en ce que le circuit de verrouillage ( 17) n'applique un signal d'entrée ( 20) à l'organe de commande ( 13) qu'au- dessus d'une valeur limite ( 15), en ce que l'organe de commande ( 13) est influencé exclusivement par la vitesse- de rotation de la boite de vitesses et en ce que la liaison cinématique est interrompue par un dispositif à roue libre ( 41) lors d'un débrayage de l'organe de manoeuvre d'embrayage ( 8). 2 Dispositif pour verrouiller l'enclenchement d'un embrayage disposé dans la ligne de transmission de coupe entre un moteur à combustion interne et un méca- nisme de changement de vitesse d'un véhicule automobile, pourvu d'un organe de manoeuvre d'embrayage pouvant être actionné entre une position de débrayage libérant l'embrayage et une position d'embrayage enclenchant l'embrayage ainsi qu'un organe d'établissement de verrouil- lage, qui peut être commuté d'une position de repos o il est sans effet jusque dans une position de verrouillage, dans laquelle il est relié cinématiquement à l'organe de manoeuvre d'embrayage, un organe de commande assurant la commande de la force auxiliaire de manoeuvre de l'organe d'établissement de verrouillage et influencé aussi bien par la vitesse de rotation de la botte de vitesses que par une autre grandeur de référence détermi- nant la transmission de couple et qui, lors de l'appari- tion de valeurs critiques de la vitesse de rotation, fait passer l'organe d'établissement de verrouillage dans sa position de verrouillage, caractérisé en ce que l'organe de commande ( 13) est relié du côté d'entrée, par l'inter- médiaire d'un circuit de verrouillage ( 17), avec le capteur ( 12) et la liaison ( 18), du côté sortie, de l'organe de commande ( 13) avec l'organe d'établissement de verrouillage ( 9) est maintenue indépendamment des positions de la boite de vitesses ( 4), en ce que le circuit de verrouillage ( 17) ne fournit un signal d'entrée ( 20) destiné à l'organe de commande ( 13) qu'au-dessus d'une valeur limite ( 14 ou 15), en ce qu'on utilise comme autre grandeur de référence l'actionnement de l'organe de manoeuvre d'embrayage ( 8), en ce qu'un second signal d'entrée associé ( 19) est -14 déclenché lorsque l'organe de manoeuvre d'embrayage ( 8) est amené dans sa position de débrayage ( 6), et en ce que l'organe de commande ( 13) amène, lorsqu'il se produit exclusivement les deux signaux d'entrée ( 19 et 20), l'organe d'établissement de verrouillage ( 9) dans la position de verrouillage ( 33). 3 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la vitesse de rotation de boite (n G) est la vitesse de rotation à l'entrée de la boite de vitesses. 4 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la valeur limite ( 15) de la vitesse de rotation de boite de vitesses (n G) est à peu près égale à la valeur critique ( 22) provoquant des dommages par survitesse. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'une valve de verrouillage *( 30) pouvant être actionnée par un organe d'établissement de verrouillage ( 9) est branchée dans une transmission hydraulique ( 31) aboutissant à l'organe de manoeuvre d'embrayage ( 8). 6 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'une valve unidirectionnelle ( 42) est branchée en parallèle à la valve de verrouillage ( 30). 7 Dispositif selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que la commande de l'organe d'établissement de verrouillage ( 9) s'effectue, dans la position de repos ( 10), par ouverture progressive (profil de courbe ( 43)) de la section de passage hydraulique. 8 Dispositif selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que la commutation de l'organe d'établissement de verrouillage ( 9) dans la position de - repos ( 10) est associée pendant un intervalle de temps; limité ( 44), avec un retour, lui succédant à court intervalle, en direction de la position de verrouillage ( 33). 9 Dispositif selon l'une des revendications et 6, caractérisé en ce que la commutation de l'organe d'établissement de verrouillage ( 9) dans la position de repos ( 10) s'effectue avec retardement pendant un intervalle de temps déterminé ( 45) et en ce que, pendant cet intervalle de temps ( 45), une dérivation ( 47) contenant un étranglement ( 46) et contournant la valve - de verrouillage ( 30) peut être branchée dans la trans- mission hydraulique ( 31). 10 Dispositif selon les revendications 6 et 9 t caractérisé en ce que la valve unidirectionnelle ( 42) peut être commutée, pendant ledit intervalle de temps ( 45) pour ladite commutation retardée, sur une position d'étranglement du passage dans la direction d'écoulement qu'elle est susceptible d'interrompre.