Brevet FR2516194A1 — publié le 19830513

La presente invention est relative à une transmis- sion hydraulique pour un véhicule à moteur, comprenant des moyens pour empêcher un mauvais fonctionnement de l'organe de marche arrière de la boite de vitesses La boite de vitesses est du type qui comprend un circuit hydraulique pour assurer l'engagemenit des organes de marche avant de la boite de vitesses et un circuit hydrau lique pour assurer l'engagement d'un organe de marche arrière de la coite de vitesses La liaison sélective desdits circuits avec une source de pression est assu- rée par l'actionnement d'une vanne de sélection manuelle qui peut être d 6 p 1 ac 6 é e nt r e des positions de marche avant et de marche arrière, et qui es intercalée dans le circuit hydraulique de la transmission hydraulique Un ensemble de vannes de pas- sage agit en réponse au déplacement de la vanne de sélec- tion manuelle. On a utilisé jusqu'à présent une vanne séparée des- tinée à empêcher un mauvais fonctionnement, pour em- ZO pêcher l'engagement de la marche arrière lorsque la vanne de sélection manuelle est déplacée par erreur en position de marche arrière, si le véhicule est conduit à une vitesse superieure à une vitesse prédéterminee- Cette vanne destinée à empêcher un mauvais fonctionne- ment était ui ensemble séparé relié hydrauliquement audit ensemule de vannes de passage. Suivant l'invention il est prévu une transmission hydraulique pour vehicule à moteur à combustion interne, comprenant une source de pression hydraulique, un circui hydraulique comportant une vanne de sélection manuelle, un circuit pour établir l'engagement des organes de mar- che avant de la boite de vitesses, disposé pour être relié à ladite source de pression hydraulique par le passage de adite vanne de sélection manuelle en positioi de marche avant, un ensemuble de vannes de passage comman- 25.16194 dant l'actionnement dudit circuit d'engagement, des moyens pour appliquer audit ensemble de vannes de passa- ge deux signaux de commnande qui se contrarient mutuelle- ment, l'un étant indicatif du degré d'ouverture du pa- pillon du moteur et l'autre étant indicatif de la vitesse du véhicule, un circuit pour assurer l'engagement d'un organe de marche arrière de la boite de vitesses, dispo- sé de façon à tre relié à ladite source de p&ession hydraulique lors du changement de ladite vanne de sélec- tion manuelle passant dans sa position de marche arrière, des moyens disposés de façon à etre reliés avec ledit second circuit d'engagement des organes de la boite et fonctionnant en réponse audit signal de commande indi- catif de la vitesse du véhicule pour provoquer le dégage- ment de-ce circuit de l'organe de marche arrière de la boite de vitesses pour une vitesse du véhicule supérieu- re à une valeur prédéterminée, et des moyens grâce aux- quels ledit ensemble de vannes de passage est commandé seulement par ledit signal de vitesse du véhicule tandis simultanément l'application dudit signal d'ouverture du papillon des gaz à l'ensemble de vannes de passage est interrompue lorsque ladite vanne de sélection manuelle se trouve en position de marche arrière, de telle sorte que l'ensemble de vannes de passage fonctionne également en tant que vanne destinée à empêcher unmauvais fonctionnement. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion apparaitront au cours de la description qui va sui- vre faite en se référant aux dessins a Linexés donnés uni- quement à titre d'exemples et dans lesquels: la Fig l est un schéma d'une boite de vitesses à laquelle sont appliqués les principes de l'invention; les Fig 2 et 2 a montrent un premier mode de réali- sation d'un circuit hydraulique suivant l'invention, la Fig 2 a étant un prolongement de la partie supérieure de la Fig 2; les Pig 3 et 4 sont des vues d'une vanne de passage du dispositif dans la position de deuxième rapport et de troisième rapport respectivement; la Fig 5 est un diagram::me montrant les caractéris- tiques de changement de rapport de la vanne de passage, la Fig esu un schéma d'un autre exemple d'une boite de vitesses à laquelle peut être appliquée l'in- vention; les Fig 7 et 7 a montrent un circuit hydraulique pouvant être utilisé avec la boite de vitesses représen- tee à la Fig 6, la Fig 7 a étant un prolongement de la partie superieure de la vue de la Fig 7. En se réferant à la Fig l, la référence 1 est un schéma d'une boite de vitesses qui es adaptée pour ef- fectuer un changement entre trois positions de marche avant et une position de marche arrière la boite de vi- tesses comprend des pignons Gl, G 2 et G 3 de premier, second et troisième rapports de marche avant, et un or- gane de marche arrière ou pignon GR disposé entre un arbre d'entrée la et un arbre de sortie lb' L'arbre d'entrée la est relié à un moteur 2 d'un véhicule par l'intermédiaire d'un convertisseur de couple 3, et l'ar- bre de sortie lb est relié aux roues motrices 4 au moyen d'un différentiel 5 Les pignons Gl, G 2, G 3 de marche avant sont agencés pour coopérer avec des embrayages hydrauliques de premier, second et troisième rapports, ces embrayages étant désignés par Cl, C 2 et 03 respec- tivement, le pignon GR de marche arrière est agencé pour être relié avec l'emorayage hydraulique C 2 de second rapport en alternance avec le pignon G 2 de second rapport de marche avant Un sélecteur 6 peut tre déplacé entre une position de marche avant située vers la gauche en considérant le dessin et une position de marche arrière qui est située à la droite en considérant celui- -ci et ce sélecteur est monté sur l'arbre de sortie lb pour être relié sélectivement avec le pignon G 2 de marche avant ou le pignon GR de marche arrière Ainsi le pignon GR de marche arrière peut agir à la suite du serrage du second embrayage hydraulique C 2 et du dépla- cement de la vanne 6 de sélection dans sa position de marche arrière. En se référant à la Fig l, la référence 7 designe un embrayage unidirectionnel disposé en liaison d'en- trainement avec le pignon Gl de premier rapport de mar- che avant pour p rmettre la rouation de l'arbre de sortie lb en surmultipliée Les embrayages hydrauliques précités Cl, C 2 et C 3 ainsi que le sélecteur 6 peuvent être commandés par un circuit hydraulique 8 tel que représenté à la Fig 2 Le circuit hydraulique 8 com- prend une vanne 9 de sélection manuelle pouvant être déplacée dans cinq positions, savoir une position de parcage P, une position de marche arrière R, une posi- tion de point mort ii, une position de marche avant D et une position de second rapport imposé Un premier conduit d'huile L 1 est prévu pour distribuer de l'huile provenant d'une source 10 d'huile sous pression de façon à pouvoir communiquer sélectivement avec un second conduit d'huile L 2 Le second conduit d'huile L 2 est disposé sur le coté dentrée d'un circuit pour établir l'engagement des organes de marche avant de la boite de vitesses lorsque la vanne 9-de sélection manuelle est dans la position D Le premier conduit d'huile Il assure également de façon sélective la communication avec un troisième conduit d'huile L 3 situé sur le c 8 té d'entrée d'un circuit pour établir l'engagement de l'organe de marche arrière de la boite de vitesses lorsque la vanne 9 de sélection manuelle esl dans la position de marche arrière* Le circuit pour établir l'engagement des organes de marche avant de la boite de vitesses est agencé de façon à permettre l'alimentation en huile de l'embrayage hydraulique Cl de premior rapport (Fig 2 a) par l'intermé- diaire d'un quatrième conduit d'huile L 4 qui constitue une dérivation du second conduit d'huile L 2, et alimente en huile des embrayages hydrauliques C 2 ou C 3 de second ou de troisième rapport par l'intermédiaire d'un ensemble li de vannes de passage relié au second conduit d'huile L 2. L'ensemble il de vannes de passage comprend une première vanne de passage ll-1 qui es disposée relati- vement en amont pour assurer le changement de rapport entre le p Lemikr et le second rapports et mne seconde vanne de passage 11-2 qui est agencée relativement en aval pour assurer un changement de rapport entre le second rapport et le troisième rapport Les deux vannes ll-1 et 11-2 de passage sont reliées l'une à l'autre par l'intermédiaire d'un cinquième conduit d'huile 15 et sont disposées chacune de façon que l'une de leurs extrémités (l'extrémité de gauche) soit soumise à l'ac- tion de la pression régnant au papillon des gaz qui correspond à l'ouverture de celui-ci dans un moteur asso- cié et qui es-u fournie par une vanne 12 de papillon qui est en liaison d'entrainement positive avec une pédale d'accélérateur ou autre Les vannes de passage 11-1 et 11-2 sont disposées chacune de façon que leur autre extrémité (extrémité de droite) soit soumise à l'action d'une pression de régulateur qui correspond à la vitesse du véhicule et qui est fournie par une vanne régulatrice ou vanne pilote 13 sensible à la vitesse Avec une augmentation de la pression de régulateur qui correspond à une augmentation de la vitesse du véhic le, la première vanne de passage ll-1 es% déplacée de sa position de droite, ou position de premier rapport vers sa position à gauche ou position de deixième rapport de façon à relier le conduit d'huile L 2 à u Z sixième conduii d'huile L 6 qui est relié au c 8 té de sortie de la seconde vanne de passage ll-2 par l'intermédiaire d'un cinquième conduit d'huile L 5 A cette occasion, lorsque la varie de délection manuelle 9 se trouve dans la position D, l'alimentation en huile de 1 ' embrayage hydrauli- que de second rapport C 2 est assurée par l'intermédiaire d'u septième conduit d'huile L 7 qui esu agencé pour _tre relié avec le sixième conduit d'huile L 6 lorsque la vanne de sélection manuelle 9 se trouve dans la posi- tion D En conséquence le pignon G 2 de second rapport agit pour provoquer une commutation de la position de premier rapport à la position de second rapport Lors d'une nouvelle augmentation de la vitesse du véhicule, la seconde vanne de passage 11-2 est déplacée de sa posi- tion de droite ou de second rapport vers sa position de gauche ou de troisième rapport, pour provoquer une com- mutation de la liaison du cinquième conduit d'huile L 5 avec le sixième conduit d'huile L 6 à une liaison du même conduit L 5 avec un huitième conduit d'huile L 8 relié à l'embrayage hydraulique C 3 de troisième rapport. Ceci provoque la distribution d'huile à l'embrayage hydraulique C 3 de troisième rapport de sorte que le pignon G 3 de troisième rapport en marche avant est rendu actif pour provoquer la commutation de la position de second rapport à la position de troisième rapport. Avec une augmentation de l'ouverture du papillon des gaz, le déplacement décrit ci-dessus de chaque vanne de passage 11-1 ou 11-2 est effectué à une vitesse du véhicule plus élevée par rapport à l'augmentation de la pression au papillon des gaz qui agit à l'encontre de la pression de régulateur par l'intermédiaire de la vanne 11-1 ou 11-2 Les caractéristiques d'ouverture du papillon des gaz et de vitesse du véhicule obtenues par le déplacement pcécité des vannes 11-1 et 11-2 de la posi- tion de premier rapport à celle de second rapport et de la position de second rapport à la position de troisième rapport, sont représentées par les courbes a et b respectivement à la Wig 5 Les caractéristiques obtenues par le passage du second au premier rapport et du troisiè- me au second rapport sont représentées par les courbes a' et b' respectivement, dans la même Fig, dans laquel- le a' et b' indiquent les points de changement de rapport à des vitesses légèrement inférieures à celles indiquées par a et b, respectivement, en raison des caractéristiques d'hysteresis des vannes de passage l -I et 11-2. Le circuit pour assurer l'engagement de l'organe de marche arrière est agencé pour distribuer de l'huile sous pression provenant du troisième conduit d'huile 15 à une vanne asservie 14 par l'intermédiaire d'une vanne destinée à empêcher un mauvais fonctionnement, et également par l'intermédiaire d'un neuvième conduit d'huile L 9 qui esi relié à la sortie de ladite vanne 15, pour provoquer le déplacement de la vanne asservie 14 dans sa position arrière, vers la droite en considérant la Fig 2 La vanne asservie 14 comporte une partie 14 a de liaison qui est reliée au sélecteur 6 pour assurer la commutation entre les fonctionnements en marche avant et en marche arrière Le déplacement préci- té de la vanne asservie 14 dans la position de marche arrière provoque tout d'abord une commutation du sélecteur 6 dans sa position de marche arrière pour re- lier le pignon GR de marche arrière à l'arbre de sartie lb, et provoque ensuite la liaison du neuvième conduit d'huile L 9 à un dixième conduit d'huile 110 relié à la sortie de la vanne asservie 14, au moyen de celle-ci. Ensuite, lorsque la vanne de sélection manuelle 9 se trouve dans la position de marche arrière R, de l'huile est distribuée au second embrayage hydraulique C 2 par l'intermédiaire dudit septième conduit d'huile L 7 qui est agencé de façon à être relié au dixième conduit d'huile 110 pour actionner ainsi le pignon GR de mar- che arrière. La vanne 15 destinée à empocher un mauvais fonc- tionrnement a pour fonction d'interrompre la distrîoution d'huile à la vanne asservie 14 par l'intermédiaire du '6194 neuvième conduit d'huile L 9 lorsque le véhicule est conduit à une vitesse supterieure à une valeur prédéter- minee Suivant l'invention, l'ensemole 11 de vannes de passage est adapté de façon à remplir également le rôle de la vanne 15 destinée à empêcher un mauvais fonction- nement, de telle sorte que l'ensemble 11 de vannes peut être commandé en réponse à un signal de vitesse du véhicu- le ou de la pression du régulateur seule, tandis que simultanément l'application du signal indicatif de l'ou- verture du papillon des gaz à l'ensemble de vamies Il est interrompue lorsque la vanne de sélection manuelle 9 se trouve dans la position R. Dans le mode de réalisation représenté, un onzième conduit d'huile 11 M relié à l'entrée de la vanne de papillon 12 esi relié à un orifice de vidange lorsque la vanne de sélection manuelle 9 prend la position R afin d'in- terrompre la distribution d'huile sous pression à l'en- semble 11 de vannes de passage à partir de la vanne 12 de papillon des gaz D'autres agencements sont bien en- tendu possibles Par exemple la vanne de sélection ma- nuelle 9 peut être disposée dans un douzième conduit d'huile L 12 relié à la sortie de la vanné 12 de papillon des gaz pour fermer ledit conduit conduit L 12 lorsque la vanne 9 de sélection manuelle se trouve dans la posi- tion R. En outre, dans l'ensemble 11 de vannes de passage qui comprend plusieurs vannes, savoir les vannes 11-1 et 11-2 comme représenté à la Fig 2, l'une ou l'autre des vannes individuelles 11-1 ou 11-2 peut servir pour remplir la fonction de la vanne 15 destinée à empêcher un mauvais fonctionnement Suivant le mode de réalisa- tion représenté, la seconde vanne de passage 11-2 est agencée pour assurer la fonction de la vanne 15 empêchant un mauvais fonctionnement Le troisième conduit d'huile L 3 eso relié au neuvième conduit d'huile L 9 lorsque la vanne 11-2 se trouve dans la position de 9. second rapport comme représenté à la Fig 3 Par ailleurs, la communication entre les conduits précités L 3 et L 9 est interrompue lorsque la vanne 11-2 es; déplacée dans la position de troisième rapport comme représenté à la Fig 4 Ainsi lorsque la vanne 9 de sélection manuelle se trouve dans sa position R, la commande du fonctionne- ment de la vanne de passage 11-2 dépend seulement de la pression du régulateur ou de la vitesse du véhicule, du fait que l'entrée de la pression du papillon des gaz au distributeur 11-2 esu interrompue comme décrit plus haut Dans ce cas, comme représenté à la Fig 5, la vanne 11-2 peut être déplacée de la position de second rapport à la position de troisième rapport pour une première vitesse prédéterminée V 1 du véhicule Cette vitesse V 1 est égale à une vitesse du véhicule appro- priée pour une commutation du premier rapport au troi- sième rapport possible pour une ouverture du papillon des gaz correspondant au ralenti lorsque l'ouverture du papillon des gaz est nulle, avec la vanne de sélection manuelle 9 en position D La vanne de passage 11-2 peut être déplacée de la position de troisième rapport dans la position de second rapport pour une seconde vitesse p&édéterminee V 2 du vehicule qui est égale à une vitesse du véhicule correspondant à un passage du troisième rapport au second rapport possible avec l'ou- verture du papillon des gaz correspondant au ralenti, avec la vanne de selection manuelle 9 dans la position D Dans l'agencement représenté, la vanne pilote 13 fonctionne pour engendrer une pression de régulateur qui correspond à une vitesse de marche arrière lorsque la boite de vitesses se trouve en position de marche arriè- re Lorsque la vitesse en marche arrière atteint ladite première valeur prédéterminée V 1 de la vitesse du véhicu. le, la seconde vanne de passage 11-2 est déplacée dans la position de troisième rapport pour interrompre la communication entre le troisième conduit d'huile L 3 et le neuvième conduit d'huile L 9, ce qui a pour résultat un degagement du pignon GR de marche arrière Pour em- pêcher ceci, la seconde vanne de passage 11-2 comporte une surface 16 d'application de pression sur laquelle agit la pression de ligne, qui es 6 fournie par un treizième conduit d'huile L 13 qui est une dérivation provenant du neuvième conduit d'huile L 9, maintenant ainsi la seconde vanne de passage 11-2 dans la position de second rapport à l'encontre de la pression de régu- lateur même-lorsque la vitesse du véhicule en marche arrière est augmentée- La référence 17 aux Fig 3 et 4 désigne un orifice étranglé qui esu prévu dans le treizième conduit d'huile L 13 Cet orifice étranglé 17 sert à retarder l'action de la pression de ligne sur la surface 16 afin d'assu- rer un déplacement uniforme de la seconde vanne de pas- sage 11-2 dans la position de troisième rapport en ré- ponse à la pression de régulateur, lorsque la vanne de sélection manuelle est déplacée dans la position R en cours de marche avant du véhicule à une vitesse supurieu- re à la p-emière vitesse prédéterminée précitée V 1. Le fonctionnement du dispositif est le suivant: tout d'abord, lorsque la valne de sélection manuelle 9 est déplacée dans la position R en cours de marche avant du véhicule, le premier conduit d'huile L 1 est relié au troisième conduit d'huile L 3 Si la vitesse du véhicule lors de cette commutation est inférieure à la première vitesse prédéterminée V 1 du vehicule, la seconde vanne de passage 11-2 est maintenue dans la position de second rapport de sorte que de l'huile est distribuée à la vanne asservie 14 par l'intermédiaire du neuvième con- duit d'huile L 9 pour engager le pignon GR de marche arrière de la boite de vitesses en prise avec l'embraya- ge C 2 Si la vitesse du véhicule lors du changement est , superieure à la première vitesse prédéterminée V 1 du véhicule, la vanne de passage 11-2 est passée en position il de troisième rapport coume indiqué plus haut, pour pro- voquer l'interruption de la communication entre le troi- sième conduit d'huile L 3 et le neuvième conduit d'huile L 9 En conséquence, dans ces conditions, même si la vanne de sélection manuelle 9 es L passée dans la posi- tion R, l'engagement précité de l'organe de marehe ar- rière avec l'embrayage C 2 n'est pas établi de solte que la boire de vitesses 1 passe dans une position à peu près neutre Lorsque la vitesse du véhicule esu alors diminuée au-dessous de la seconde vitesse prédéterminée V 2 du véhicule la seconde vanne de passage 11-2 passe de la position de troisième rapport à la position de second rapport pour établir l'engagement du pignon GR de marche arrière. La Fig 6 montre une variante de la boise de vitesses 1 qui est adaptée pour assurer un passage entre quatre positions de marche avant et une position de marche arrière Son circuit hydraulique est représenté à la Fig 7 La boite de vitesses comprend un quatrième pi- gnon G 4 de marche avant et un pignon GR de marche ar- rière qui est constitué par un mécanisme à train plané- taire classique Le pignon GR de marche arrière est adapté pour entrer en action lorsqu'un frein 18 de marche arrière (Fig 6) est serré tandis que le quatrième pignon G 4 de marche avant est adapté pour entrer en ac- tion lorsqu'un emorayage hydraulique C 4 de quatrième rapport est serré lorsque le frein 18 de marche arrière est desserré. Le circuit d'huile 8 dans le mode de réalisation de la Fig 7 se distingue de celui du mode de réalisation précédent uniquement en ce qu'une troisième vanne de passage 11-3 pour le passage du troisième rapport au quatri me rapport esi prevue en aval de la seconde vanne de passage 11-2 pour être reliée à celle-ci par l'inter- médiaire d'un quatorzième conduit d'huile L 14 En consé- quence, l'alimentation en huile est effectuée pour chacun des embrayages hydrauliques C 3 et C 4 de troisième et de quatrième rapports respectivement par l'lntermé- diaire du huitième conduit d'huile L 8 et d'un quinzième conduit d'huile L 15, qui sont tous deux des dérivations de la troisième vanne de passage 11-3 Un piston 19 est p.évu pour actionner le frein 18 de maiche arrière, qui remplace la vanne asservie 14 du premier mode de réali- sation Il n'y a pas d'autre différence notable entre les deux modes de réalisation, à l'exception de ceux décrits plus haut Le second mode de réalisation fonc- tionne ainsi à peu près de la même façon que le premier mode de réalisation décrit. Dans l'un ou l'autre des modes de réalisation, l'en- semble 11 de vannes-de passage est disposé dans son en- semble de façon à être alimenté avec la pression au papillon des gaz sous la forme d'un signal d'ouverture de ce papillon, ainsi qu'avec la pression de régulateur du véhicule constituant un signal de vitesse de celui-ci. Cependant l'ensemble ll de vannes de passage peut être commandé par des signaux électriques indicatifs des pa- rametres ci-dessus Dans ce cas, la fourniture du signal électrique d'ouverture du papillon des gaz appliqué à la vanne ll peut être interrompue au moyen d'un in- terrupteur qui est agencé de façon à être ouvert lorsque la vanne manuelle de sélection 9 est déplacée dans la position S Ainsi dans les modes de réalisation préférés représentés de l'invention, l'application du signal d'ouverture du papillon des gaz à la vanne de passage ess interrompue par le passage de la vanne de sélection manuelle dans sa position de marche arrière, et la vanne de passage est adap 6 ée pour remplir la fonction de vanne destinée à empêcher le mauvais fonctionnement, et elle agit pour empêcher l'engagement de l'organe de mar- che arrière de transmission avec son embrayage associé lors de la conduite du véhicule en marche avant à une vitesse supérieure à une valeur prédéterminée, indépen- damment de l'ouverture du papillon des gaz Ainsi l'ap- pareil suivant l 'invention est plus simple de construc- tion que celui dans lequel est prévueune vanne dpstinee à empêcher un mauvais fonctionnement distincte de la vanne de passage, tout en assurant un excellent niveau de rendement. REV Ei ODICATION -Transmission à commande hydraulique pour véhicule entraine par un moteur à combustion interne, caracté- risée en ce qu'elle comp 2 end une source ( 10) de pression hydraulique, un circuit hydraulique ( 8) comprenant une vanne de sélection manuelle ( 9), un circuit pour assurer l'engagement des organes (U 1, G 2, G 3) de marche avant de la boite de vitesses, disposé de façon à être relié avec ladiue source de pression hydraulique ( 10) lors du déplacement de ladite vanne de sélection manuelle ( 9) dans une position de marche avant, un ensemble ( 11) de vannes de passage commandant le fonctionnement dudit circuit, des moyens pour appliquer audit ensemble de vannes de passage ( 11) deux signaux de commande qui se contrarient mutuellement, l'un indicatif de l'ouverture du papillon des gaz du moteur et l'autre étant indicatif de la vitesse du véhicule, un circuit pour établir l'engagement d'un organe (GR) de marche arrière de la boite de vitesses, disposé de façon à être relié à ladite source ( 10) de p 2 ession hydraulique lors du passage de ladite vanne de sélection manuelle ( 9) dans sa position de marche arrière (R), et des moyens disposés pour coopérer avec ledit second circuit p 2 écité d'engagement et agissant en réponse audit signal de commande indicatif de la vitesse du véhicule pour provo- quer le dégagement dudit circuit de l'organe de marche arrière de la boite de vitesses pour une vitesse du véhi- cule supérieure à une vitesse prédéterminée de ce vehicu- le, et des moyens grâce auxquels ledit ensemble ( 11) de vannes de passage est commandé seulement par ledit signal de vitesse du véhicule tandis que simultanément ledit signal d'ouverture du papillon des gaz audit ensemble de vannes de passage esb interrompu lorsque la vanne de sélection manuelle ( 9) se trouve en position de fonction- nement en marche arrière grâce à quoi ledit ensemble de vannes de pussage a 4;t égalemient commne une vanne destine 3 à empêcher un fonctionnemuentinopportun.