Brevet FR2580093A1 — publié le 19861010

La présente invention concerne un régulateur de pression hydraulique actionné électriquement commandant l'admission d'un fluide sous pression dans un élément de couplage d'une botte automatique d'un véhicule automobile. Pour obtenir des opérations de couplage sans à-coups ni saccades lors d'un changement de rapport ou meme en position de couplage, il faut commander l'admission du fluide sous pression dans les éléments de couplage affectés aux rapports de boîte pris isolément. Les commandes traditionnelles de boîtes nécessitent pour cela une série d'éléments de commande qui entrainent en général une dépense relativement importante. Simultanément, les éléments de commande connus, travaillant généralement en hydraulique pure, ne remplissent qu'incomplètement et avec difficulté les rôles qu'on leur assigne. Le problème fondamental de la présente inven t ion consiste donc à concevoir un régulateur de pression hydraulique actionné électriguement grâce auquel la commande du courant de pression vers l'élément de couplage, pendant une opération de couplage par exemple, puisse etre réalisée à volonté sur, un large intervalle. En outre, un tel régulateur de pression doit permettre,pendant l'opération de couplage, de régler un glissement déterminé et souhaité de 11 élément de couplage. La solution de ce problème se trouve dans un régulateur de pression hydraulique actionne électriquement conforme au type décrit ci-dessus dans le premier paragraphe et caractérisé par un piston de commande mobile dans un cylindre, piston qui, en fonction d'une pression de commande s'opposant à une force de rappel et réglable sans à-coups au moyen d'une soupape électromagnétique actionnée en fonction du régime, commande, par liaison à au moins une conduite d'amenée de fluide sous pression et à une conduite d'échappement, la pression d'admission dans une conduite d'admission de pression menant à l'élément de couplage. Ainsi > conformément a l'invention, le piston de commande du régulateur de pression est mis en contact avec une pression de commande réglée en fonction du régime par une soupape électromagnétique, de telle façon qu'en fonction de cette pression modifiable rapidement et sur un large intervalle une pression d'admission menant à l'élément de couplage soit réglée par la mise en service d'une conduite d'amenée de pression et d'une conduite d'échappement. Des perfectionnements intéressants de l'invention résultent du fait que la force de rappel peut être produite en mettant en contact avec la pression d'admission une face active du piston de commande ou en sollicitant celle-ci avec un ressort, tout en la mettant ou non en contact avec une pression dérivée de la pression d'admission et du fait que l'on peut prévoir, pour une pression augmentant progressivement, plusieurs conduites d'amenée de pression reliées l'une après llautre par le piston à la conduite d'admission de pression. Les dessins annexés représentent en coupes longitudinales différents exemples de realisation de l'invention qui sont mieux explicités dans ce qui suit : - la figure I représente un premier type de réalisation d'un régulateur de pression conforme à l'invention invention -la figure 2 represente une réalisation d'un régulateur de pression, dans lequel on a prévu deux conduites d'amenée de pression avec un niveau de pression différent ; et - la figure 3 représente une réalisation semblable à celle de la figure 2, dans laquelle un ressort de rappel engendre la force de rappel du piston de commande. Sur la figure 1, on désigne par 1 le régulateur de pression dans son ensemble, par 2 le piston de commande se déplaçant dans un cylindre 4 et par 3 une soupape électromagnétique déterminant essentiellement la position du piston de commande. Le piston de commande 2 présente ici trois épaulements de commande 6 à 8, l'épau- lement central 6 et l'épaulement supérieur 7 coulassent dans un alésage 5a du cylindre 4, tandis que l'épaulcnt inférieur 8 coulisse dans un alésage 5b d'un diamètre inférieur à celui de l'alesage Sa. Une conduite d'amenée 9-de fluide sous pression, non représentée ici, peut par exemple etre reliée à une pompe de fluide sous pression ocomandée par une soupape de commande de pression. Une conduite 10 d'échappement à la pression atmosphérique mène par exemple à un réservoir de fluide sous pression. te régulateur de pression I qui commande l'élément de couplage 12 de la botte automatique, pouvant par exemple être constitué par un embrayage ou un frein, lui est raccordé par une conduite d'admission de pression il. De celle-ci 11 part une dérivation 13 qui mène à un compartiment de pression 16 en contact avec une face 3b du piston de commande 2. A l'autre extrémité du piston de commande 2 est prévu un compartiment de pression 15, dans lequel règne la pression de commande réglée par la soupape électromagnétique 3. En outre dans ce compartiment 15, débouche une conduite d'amenée de pression 14 pourvue d'un étranglement 14a, dans laquelle règne une pression prédéterminée de valeur constante, de 3 bars par exemple. La soupape de réglage de pression 3 comporte un corps de soupape formé par exemple d'une boule 19 qui obture une conduite d'échappement 18 reliée au compartiment de pression 15. En fonction du courant admis dans la bobine électrique 20 adjointe à la soupape électromagnétique 3, la boule de soupape 19 ferme alors plus ou moins la conduite d'échappement 18 de fluide sous pression de telle sorte qu'une pression de commande variable progressivement en fonction de l'excitation de la soupape électromagnétique 3 s'établit dans le compartiment de pression 15 alimente or fluide sons pression par la conduite d'amenée 14. On peut en outre utiliser pour l'excitation él-ectique de cette soupape électromagnétique un programme de commande, qui prédéfinit les differents courants de pression pour les différents etats de fonctionnement du véhienle A cette pression de commande Régnant dans le compartiment de pression 15 et qui sollicite la face active 7a, face supérieure frontale sur le dessin du piston de commande 2 s'oppose la pression qui regne dans le compartiment de pression 16, qui sollicite la face active 8b, face inférieu- re sur le dessin, du piston de commande 2, qui provient de la conduite d'admission de pression il par l'intermé- diaire de la dérivation 13 et qui, de ce fait, correspond à la pression d'admission dans l'élément de couplage 12. Dans la réalisation présentée sur la figure 1, cette pression d'admission est formée par le fait que l'épaulement de commande central 6, avec ses deux faces de commande 6a et 6b, établit en fonction de sa position une liaison entre une poche du cylindre 37, a laquelle la conduite d'admission du fluide sous pression 11 est raccordée, et soit la conduite d'amenée de fluide sous presse 9, soit la conduite d'échappement 10. Supposons qus partir de a position d'équilibre du piston de commande 2 présentée sur le dessin, la pression de commande s'élevé dans le compar- timent de pression 15 suite à une excitation convenable de la soupape électromagnétique 3. Cette élévation de la pression de commande dans le compartiment de pression ]5 amène tout d'abord un déplacement du piston de commande 2, vers le bas sur le dessin, de telle sorte que la face de commande 6a de l'épaulement de pression 6 établit la liaison entre la poche du cylindre 17 et la conduite d'amenée de pression 9 et que la pression monte dans la conduite d'admission de pression 11. Mais par l'intermédiaire de la derivation 13,cette augmentation de pression se transmet dans le compartiment de pression 16 et amène une augmentation correspondante de la force de rappel agissant sur la face 8b du piston de commande 2 et, par suite, un retour à la position d'equilibre du piston de commande.Comme la pression d'admission créée dans la conduite d'admission 11 peut devenir plus forte que la pression de commande, la face active 8b du piston de commande 2 mise en contact avec la pression d'admission doit être d'un diamètre plus petit que celui de la face active 7a du piston de commande 2 mise en contact avec la pression de commande. La pression d'admission, qui arrive à l'élément de couplage 12 par la conduite d'admission de pression 11, varie ainsi proportionnellement à la variation de la pression de commande dans le compartiment de pression 15, ce qui fait que grâce à la rétro-action de la pression d'admission sur la face active du piston de catlscnde opposée à la face de ce piston mise en contact avec la pression de commande, on peut rapidement obtenir une pression de commande exempte de surcharge.Puisque la soupape électromagnétique, qui règle la pression de commande dans le compartiment de pression 15, peut être actionnée électriquement et au moyen de signaux de commande c1xisis arbitrairement, programmables par exemple, on obtient de cette façon des courants de pression quelconques sur 1' élément de couplage adaptables de manière optimale aux différents états de fonctionnement du véhicule. Ainsi, par ailleurs, on réalise de cette façon dans une boîte automatique des opérations de couplage sans à-coups ni saccades alors que cela n'était pas possible jusqu'ici avec des moyens purement hydrauliques. Dans la réalisation d'un régulateur de pression, désigné dans son ensemble par 21, selon la figure 2, la construction est analogue dans son principe, cependant que les mêmes composants sont généralement caractérisés par un même numéro de référence auquel on a ajouté 20. Les deux réalisations se différencient essentiellement en ce que le piston de commande 22 selcn la figure 2 présente au total quatre épaulements de commande, du fait que l'on a prévu deux épaulements centraux de commande désignés par 26 et 26'. Ceci provient de ce qu'il existe également deux conduites d'amenée de pression 29a et 29b avec des niveaux de pression de valeur différente, cependant que, par exemple, dans la première conduite d'amenée 29a il peut régner une pression de 6 bars.Pendant que le premier épaulement central de commande 26 avec ses deux faces de commande 26a et 26b établit alors la liaison entre la poche du cylindre 37 et la première conduite d'amenée de fluide sous pression 29a ou la oenduite d'dchap ment 30, le deuxième épaulement central de commande 26' avec ses deux faces de commande 26a' et 26btréalise lamise en service de la deuxième c0nduite d'amenée de fluide sous pression 29b et la fermeture simultanée de la première conduite 29a. La conduite d'admission de pression 31 menant à l'élément de couplage 32 se partage ici en une dérivation 31a menant à la poche du cylindre 37 et une dérivation 31b menant à la zone du palier de piston entre les deux épaulements de piston 26' et 27 et par laquelle, après la mise en service de la deuxième conduite d'amenée de pression, la pression arrive a l'élément de couplage. La fonction et le mode d'action du régulateur de pression présenté sur la figure 2 correspondent d'ailleurs à ceux de celui de la figure 11 avec cette différence qu'une commande d'une précision encore plus poussée de la pression d'admission est obtenue dans un large intervalle, cependant que, partant de la position d'équilibre du piston de commande 22 telle qu'elle est présentée, lors d'une élévation de la pression de commande dans le compartiment de pression 35, sont mises en service tout d'abord la première conduite d'amenée de fluide sous pression 29a à un niveau de pression inférieur puis, après obstruction de celle-ci, en raison d'un niveau de pression continuant à monter, la deuxième conduite d'amenée de fluide sous pression 29b, à un niveau de pression supérieur. La réalisation présentée sur la figure 3 se differencie en définitive de celle de la figure 2 en ce qu'il n'est prévu que trois épaulements de pression 46 à 48 malgré l'existence de deux conduites d'amenée de pression 49a et 49b. Du reste, les eomposants identiques ou comparables sont par ailleurs caractérisés par un même chiffre de référence auquel on a ajouté 20. Par opposition à la réalisation de la figure 2, dans celle de la figure 3, la conduite a'échappement 50 est placée au milieu entre les deux conduites d'amenée de fluide sous pression 49a et 49b et les dérivations 51a et 51-b, menant à la conduite d'admission de pression 51, débouchent dans la zone des paliers du piston respectivement entre les épaulements de piston 46 et 47,et 47 et 48, Tandis que la face de commande 46a de l'épaulement central de commande 46 commande la liaison entre la conduite d'admission de pression 51a et la oenduited'amenéedefluide sous pression 49a, la face opposée 46b commande la liaison entre la conduite d'admission 5lb et la conduite d1échap- pement 50. La face de commande 48a de l'épaulement infé- rieur de commande 49 sert alors à la mise en service de la deuxième conduite d'amenée de fluide sous pression 49b, tandis que presque simultanémentla face inférieure de commande 47b de l'épaulement supérieur de commande 47 obture la jonction de la conduite d'admission de pression 51a de niveau de pression plus faible. Une autre différence par rapport à la réali- sation de la figure 2 résulte également du fait que la force de rappel du piston de commande 42 provient de ce que tout d'abord l'on a prévu dans le compartiment de pression 56 un ressort 63 qui tend à déplac-er l'épaulement inférieur de pression 48 en s'opposant à l'effet de la pression de commande agissant dans le compartiment -de pression 55 En complément à l'action de ce ressort 63, une pression dérivée de la pression d'admission est introduite dans le compartiment de pression 56. Dans ce but, le compartiment de pression 56 est relié à la conduite d'admission de pression 51 par une dérivation 53, dans laquelle il existe un etranglement 61, et il est prévu une conduite d'échappement 64, sous pression atmosphérique, équipée de la meme maniere d'un étranglement 62. De ce couplage que lton appelle en cascade, il résulte dans le compartiment de pression 56 une pression dont la valeur avoisine la moitié de celle qui règne dans la conduite d'admission de pression 51 et qui, en même temps que la force du ressort 63, deplace le piston de commande 42, vers le haut sur le dessin, en opposition à la pression de commande qui règne dans l'espace de commande 55. REVENDICATIONS 1. Régulateur de pression hydraulique actionné électriquement commandant l'admission d'un fluide sous pression-dans un élément de couplage d'une botte auto matique d'un véhicule automobile, caractérisé par un piston de commande (2;22;42) mobile dans un cylindre (4;24;44), piston qui, en fonction d'une pression de commande s'opposant à une force de rappel et réglable sans à-coups au moyen d'une soupape électromagnétique (3;23;43) actionnée en fonction du régime, commande, par liaison à au moins une conduite d'amenée de fluide sous pression (9;29;49) et à une conduite d'échappement (10;30;50), la pression d'admission dans une conduite d'admission de pression (11;31;51) menant à l'élément de couplage (12;32;52). 2. Régulateur de pression selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on met en contact une face active (8b;28b) du piston de commande (2,22) avec la pression d'admission pour produire la force de rappel. 3. Régulateur de pression selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on sollicite avec un ressort (63) une face active (48b) du piston de commande (42) pour produire la force de rappel. 4. Régulateur de pression selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'on met en contact la face active (48b) du piston de commande (42) sollicitée par le ressort (63) avec une pression dérivée de la pression d'admission. 5. Régulateur de pression selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'on prévoit plusieurs conduites d'amenée de fluide sous pression (29a, 29b ; 49a, 49b), avec un niveau de pression montant progressivement, et que le piston de commande (22;42) avec une pression de commande croissante relie l'une après l'autre les conduites d'amenée de pression à la conduite d'admission de pression (31;51).