Brevet FR2563479A1 — publié le 19851031

La présente invention concerne un dispositif de commande pour le calage des couples de disques coniques d'une boîte à enroulement de disques coniques à réglage continu, modifiant le rapport de transmission pour un véhicule, en particulier un véhicule à moteur avec, commandant l'injection de fluide comprimé dans des cylindres de réglage adjoints aux couples de disques coniques, une vanne pilote hudraulique qui comporte un piston de commande réglable en fonction des paramètres caractéristiques de fonctionnement. Les dispositifs de commande connus de ce type présentent en général des dispositifs mécaniques de réglage du piston de commande. Cependant, ces systèmes mécaniques sont particulièrement onéreux dès lors que, pour l'accroissement du confort de route, un très grand nombre de paramètres de fonctionnement doit être pris en considération pour la commande de la boîte. En outre, il existe de nombreux problèmes dans la mesure où la vitesse de réglage des couples de disques lors du démarrage d'un nouveau régime de fonctionnement ne peut être suffisamment modifié, si bien que soit le calage dure trop longtemps, soit il se révèle inconfortable.Aussi, lors de ce que l'on appelle le calage d'arrêt, c'està-dire lors du calage consécutif, par exemple, à un freinage total, roues bloquées, il se présente des diffi cultés pour atteindre , à partir d'une position de surmultipliée de la boite, une position de départ indispensable au redémarrage. Le but fondamental de la présente invention consiste de ce fait à créer un dispositif de commande du type précité qui, vis-à-vis des dispositifs connus, soit moins onéreux et élimine les difficultés mentionnées. Ce problème est résolu par le fait qu'on prévoit une servocommande, pilotée par un bloc de commande en fonction des paramètres de fonctionnement, actionnant directement le piston de commande. Conformément à l'invention, on fait ainsi appel pour le calage du piston de commande à une servocommande qui l'actionne directement et qui est pilotée par un bloc de commande dans lequel peuvent être traités, d'après les différents critères et points de vue, les paramètres de fonctionnement particuliers du véhicule déterminant la position de la boîte. Des formes de réalisation avantageuses du dispositif de commande de l'invention seront décrites à l'aide d'un exemple de réalisation du dispositif de commande, conforme à l'invention, représenté à l'aide d'un schéma de montage qui est explicité davantage par la suite. La figure unique représente en 1 le moteur d'entraînement d'un véhicule, un véhicule de tourisme par exemple, de préférence à combustion interne et à piston alternatif, avec un vilebrequin 2 relié par un embrayage 3 à un arbre primaire de transmission 4. La référence 5 représente une boite à enroulement de disques coniques, habituellement constituée par deux couples de disques coniques 6 et 7 et qui, grâce à un réglage continu du rapport de transmission, effectue un transport d'énergie, adapté à chacun des états de fonctionnement, sur un arbre secondaire de transmission 8, qui conduit aux roues motrices, non représentées ici.Une modification de la transmission de la boite se caractérise par un calage en sens contraire des deux couples de disques coniques 6 et 7, qui sont de manière connue constitués respectivement d'un disque conique fixe et d'un disque déplaçable, ce qui fait que le calage des disques coniques déplaçables s'effectue dans chaque cas par l'injection d'un fluide comprimé dans les compartiments d'injection de pression respectivement adjoints 46 et 47.Ainsi, le calage respectif des couples de disques coniques s'effectue en opposition l'un par rapport à l'autre, de telle sorte que l'élément de transfert du couple moteur entre les deux couples de disques coniques, qui peut être constitué, par exemple, par une courroie ou une chaîne 48, se déplace sur l'un des couples de disques coniques radialement vers l'extérieur et sur l'autre vers l'intérieur, modifiant ainsi le rapport de transmission. De cette manière, la transmission la plus petite correspondant à une allure de démarrage s'ensuit lorsque l'élément de transfert du couple moteur se situe dans la position radiale la plus interne pour le premier couple de disques coniques 6 et dans la position radiale la plus externe pour le deuxième couple de disques coniques 7, tandis que la transmission la plus grande, correspondant par exemple à la vitesse surmultipliée, est réalisée alors lorsque l'élément de transfert du couple moteur se situe pour le premier couple de disques coniques en position radiale externe et pour le deuxième en position radiale interne. L'injection de pression dans les deux compartiments de pression 46 et 47 adjoints aux couples de disques coniques 6 et 7 s'effectue par exemple au moyen d'une vanne pilote 10, qui comporte un piston de commande 11, déplaçable axialement 9 avec deux collets de commande 15 et 16. Ces collets de commande 15, 16 présentent respectivement deux arêtes de commande 15a, 15b et 16a, 16b qui, en fonction de la position du piston de commande 11, commandent la liaison des conduites de pression 18 et 1g, menant aux compartiments d'injection de pression 46 et 47 des couples de disques coniques 6 et 7 avec une conduite d'amenée de pression 21 et une conduite évacuation du fluide comprimé 20.Le piston de commande 11 est chargé sur son caté frontal, droit sur le dessin,par un ressort de compression 22 qui tend à placer le piston de commande dans une position de départ dans laquelle la position de démarrage évoquée plus haut de la boîte d'enroulement à disques coniques 5 est ajustée. Dans la configuration représentée sur le dessin, le piston de commande 11 possède entre les deux collets de commande 15 et 16 un décrochement 17 par l'intermédiaire duquel une liaison est établie entre le raccordement de boîtier 21a de la conduite d'amenée de pression 21 et les raccordements de boîtier 18a et 19a des conduites de pression 18 et 19. Aux deux surfaces frontales d'extrémité des collets 15 et 16 du piston sont prévus des compartiments de décharge 23 et 24 qui sont reliés respectivement par les conduites de connexion 20a et 20b à la conduite d'évacuation du fluide comprimé 20. Cette conduite est reliée par une soupape d'amorçage 30, montée en soupape de surpression, ainsi que par un capteur de-moments 29 à une sortie sans pression. S'agissant de la réalisation représentée ici, le fluide comprimé s'échappant de la conduite 20 sert également à la'lubrification d'une chaîne utilisée comme élément de transfert 48 du couple moteur de la boîte à enroulement de disques coniques. Tandis que la soupape d'amorçage 30, incorporée dans la conduite 20, garantit une pression minimale dans le secteur de conduite situé en amont, le capteur de moments connu adapte la pression dans tout le système au couple moteur nécessaire pour éviter un patinage de l'élément de transfert du couple moteur 48 de la boîte 5 à enroulement de disques coniques. Pour cela, une soupape de retenue 30a, installée dans une branche de conduite 20c, en parallèle avec la soupape d'amorçage 30, doit être mise en circuit avec une faible tension de ressort pour rassser passer l'impulsion de pression jusqu'aux compartiments de pression 46, 47 associés aux couples de disques coniques 6, 7, lors des augmentations de pression du système.Une répercussion encore plus rapide d'impulsion de pression sur les couples de disques coniques serait en outre atteinte dès lors qu'au lieu de la branche de conduite 20c, seraient prévues, évitant la soupape d'amorçage 30 et la vanne pilote 10, deux conduites séparées reliant directement la conduite 20 aux conduites de pression 18, 19 qui mènent aux compartiments de pression 46, 47. La conduite d'amenée de fluide comprimé 21 se trouve en liaison, par l'intermédiaire d'une conduite de transport 25, avec une pompe à fluide comprimé 26 entraînée par exemple pdr le moteur d'entraînement 1, et qui aspire le fluide comprimé à travers un filtre depuis un réservoir 27. Une soupape de surpression 28 limite la pression maximale dans la conduite d'amenée du fluide comprimé 21 à une valeur maximale prédéterminée et s'ouvre lors du dépassement de celle-ci pour laisser s'écouler le fluide comprimé excédentaire dans le réservoir 27. Le piston de commande 11 de la vanne pilote 10 est déplacé, par l'intermédiaire d'une barre de commande rigide 13 fixée à celui-ci, par une servocommande 12 en fonction de signaux transmis au moyen d'une conduite de signaux 45 depuis un bloc de commande 9. Pour la formation des signaux de commande attaquant la servocommande 12, le bloc de commande 9 est relié à une série de transmetteurs de mesures qui acheminent les paramètres de fonctionnement caractéristiques nécessaires à la commande de la boîte d'enroulement à disques coniques. Ainsi, le bloc de commande 9 est relié par l'intermédiaire d'une conduite de signaux 33 àun indicateur de position 32, qui enregistre la position d'un levier sélecteur de boite 31 actionnable arbitrairement à la main. Avec ce levier sélecteur, on peut sélectionner les différents régimes de fonctionnement qui non seulement influent sur le sens et la position de marche du véhicule, comme par exemple la marche avant et la marche arrière ainsi que la position de stationnement, mais encore offrent les positions de fonctionnement, par exemple pour un fonctionnement économique en carburant pour lequel des "transmissions de boîte longues" sont privilégiée-s ou également pour une conduite sportive, pour laquelle on recherche des nombres de tours moteur élevés avec de petites transmissions pour atteindre de bonnes accélérations.En fonction de la position de ce levier sélecteur de régimes de fonctionnement 31, les différentes combinaisons concernant les rapports de transmission et de nombre de tours de la boite à enroulement de disques coniques sont emmagasinées dans le bloc de commande 9. Dans l'exemple de réalisation représenté sur le dessin, le levier sélecteur de boite 31 offre au total six positions de fonctionnement, à savoir une position de stationnement "P", une position de marche arrière "R", une position neutre "N", une position économie "E", une position de marche normale "D" et une position de freinage "B". Ici, les trois dernières positions de fonctionnement ne se différencient pas dans les points d'enclenchement pendant le fonctionnement en marche au moyen de la pédale de l'accélérateur, mais seulement dans le fonctionnement avec pédale de l'accélérateur relâchée.Tandis qu'en position économie "E", la liaison d'entraînement est interrompue par un débrayage automatique de l'embrayage 3, si bien que le moteur, indépendamment de la vitesse du véhicule, tourne au ralenti ou bien est complètement coupé, ce débrayage ne. se produit pas dans la position de fonctionnement normal "D" et il en résulte un fonctionnement du frein moteur, au cours duquel s'établit un nombre de tours moteur correspondant à la vitesse de marche et résultant de la transmission enclenchée. Enfin, dans la position de freinage "B", il s'ensuit lors d'une semblable position de marche, c'est-à-dire lors d'une conduite avec pédale de l'accélérateur relâchée, une poussée maximale par le fait que la boîte est réglée automatiquement sur des transmissions sur lesquelles s'établissent des nombres de tours moteur maximaux et, par conséquent, un couple de frein moteur maximal. Le bloc de commande 9 reçoit d'un transme- teur de signal 35 par une autre conduite de signaux 36, une valeur mesurée fonction de la position de la pédale d'accélérateur 34, qui représente la valeur théorique du nombre de tours moteur n1 théorique et également, à embrayage 3 fermé, la valeur théorique du nombre de tours d'entrée de boîte n2 théorique En outre, le bloc de commande 9 reçoit des transmetteurs de mesure de nombre de tours 37, 39, par l'intermédiaire des conduites de signaux 38 et 40, la valeur effective du nombre de tours moteur n1 effective ainsi que celle du nombre de tours d'entrée de boîte n2 effective qui, à embrayage 3 fermé, sont identiques et ne sont différentes qu'à embrayage ouvert, c > est-à-dire par conséquent véhicule arrêté, et indiquent alors la nécessité de démarrage du véhicule. Enfin, le bloc de commande 9 reçoit, par l'intermédiaire de la conduite de signaux 42 d'un indicateur de position 41, une information sur la position du deuxième couple de disques coniques 7, ainsi que sur la valeur effective de la transmission de boite i . qui sert, conjointement aux valeurs théoriques effectve et effective transmises par ailleurs, à déterminer l'écart de réglage qui est fourni, par l'intermédiaire de la conduite de signaux 45, comme signal de positionnement à la servocommande 12. Un indicateur de positions, constitué par exemple par un potentiomètre 43, décèle en outre la position de la servocommande 12 et du piston de commande 11 et la retransmet par l'intermédiaire de la conduite de signaux 44 au bloc de commande 9 de telle sorte que, grâce à un circuit de réglage construit selon le procédé du montage en cascade, on peut accroître la précision du déplacement du piston de commande. De cette manière, les paramètres de fonction nement du véhicule essentiels pour une position optimale de fonctionnement de la boîte à enroulement de disques coniques correspondant aux souhaits du conducteur sont déterminés électriquement et traités électroniquement dans le bloc de commande 9 selon des critères prédétermi nés. Le signal de sortie du bloc de commande 9 provoque, par l'intermédiaire de la servocommande 12, une déviation du piston de commande 11, grâce à quoi la position optimale de fonctionnement choisie pour la boite à enroulement de disques coniques est adoptée.En outre, cette adoption d'un nombre de tours théorique coordonné avec un point de fonctionnement à l'aide du bloc de commande s'effectue de telle façon que, lors de différences importantes entre le nombre de tours théorique n2 théorique et le nom bre de tours effectif n2 effectif' les couples de disques co niques soient calés rapidanent au debut et ne le soient plus que lentement à proxImité de l'obtention du nombre de tours théorique. Cela a'nne une augmentation importante du confort dans le comportement de fonctionnement du véhicule. On peut également obtenir une amélioration essentielle lors du calage d'arrêt particulièrement critique de la boite à enroulement de disques coniques parce que le piston de commande Il commandé seulement par le bloc de commande 9 peut être place dans une posi tion finale dans laquelle toute la différence de pression intervient dans le compartiment de pression du deuxième couple de disques coniques et permet ainsi d'obtenir un calage rapide en position de démarrage. Comme cela a déjà été développé ci-dessus, on peut emmagasiner dans le bloc de commande 9 différents programmes de marche, qui sont appelés par la position correspondante du levier sélecteur de boîte 31, ainsi par exemple un programme de marche pour un fonctionnement particulièrement économique en carburant avec préférence pour de longues transmissions de boîte, un programme de marche pour une conduite sportive avec préférence pour de courtes transmissions de boîte et des nombres de tours moteur élevés, de même qu'aussi, par exemple, un programme de marche pour la conduite en montagne avec une puissance de frein moteur élevée, programme dans lequel en laissant relâchée la pédale de l'accélérateur, la boîte à enroulement de disques coniques est calée pour obtenir des nombres de tours moteur élevés avec une grande efficacité de frein moteur. A la place du capteur de moments 29, indiqué sur le dessin comme fonctionnant hydrauliquement, la mesure du moment, qui est nécessaire pour maintenir une tension de courroie ou de chaîne suffisamment élevée, peut être effectuée d'une autre manière, par exemple par la détermination de l'angle dé la pédale de l'accélérateur ou d'un clapet d'étranglement, de la pression dans le tuyau d'aspiration ou également de l'angle de torsion qui se forme dans le vilebrequin ou dans l'arbre primaire de transmission, à l'aide d'un capteur de perméabilité. En fonction des résultats d'une telle mesure de moment et éventuellement de l'indicateur de position 41 déterminant la position du couple de disques coniques 7, la pression dans la conduite 20 d'évacuation peut alors être modulée, au moyen par exemple d'une soupape de commande convenable. En complément de ces valeurs de mesure du couple moteur, une influence pourrait également s'exercer sur le couple moteur lui-même au moyen par exemple d'un réglage correspondant de l'allumage, de l'angle du clapet d'êtrangleiaent, etc., et de telle sorte que l'augmentation du couple moteur soit limitée à une valeur déterminée avec précision. Cela pourrait alors également servir à empêcher un patinage de l'élément de transfert 48 du couple moteur de la boite 5 à enroulement de disques coniques, provoqué par un couple moteur trop élevé ou une augmentation trop forte du couple moteur. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande pour le calage de couples de disques coniques d'une boite à enroulement de disques coniques, à réglage continu, modifiant le rapport de transmission pour un véhicule, en particulier un véhicule à moteur, avec, commandant l'injection de fluide comprimé dans des cylindres de réglage adjoints aux couples de disques coniques, une vanne pilote hydraulique qui comporte un piston de commande réglable en fonction des paramètres caractéristiques de fonctionnement caractérisé en ce qu'on prévoit une servocommande (12), pilote par un bloc de commande (9) en fonction des paramètres de fonctionnement, actionnant directement le piston de commande (11). 2. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la servocommande (12) est commandable par le bloc d'alimentation (9) pour le réglage du piston de commande (11), en fonction de la différence entre une valeur théorique du nombre de tours donnée initialement avec la pédale de conduite (34) et une valeur effective mesurée à l'arbre primaire de transmission (4), de manière que, s'agissant du rapport de transmission de la boîte à enroulement de disques coniques (5), il s ensuive un réglage rapide lors de grandes différences et un réglage plus lent pour des différences devenant moins importantes. 3. Dispositif de commande selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la servocommande (12) est commandable sélectivement par le bloc dialimenta- tion (9), en fonction de la position d'un levier sélecteur de boîte (31) établissant les différents régimes de fonctionnement. 4. Dispositif de commande selon les revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'un transmetteur (43), relié au bloc d'alimentation (9) pour la transmission de signaux, est prévu pour déterminer la position de la servocommande (12) et du piston de commande (11).