Brevet FR2583128A1 — publié le 19861212

APPAREIL DE COMMANDE DU COUPLE D'EMBRAYAGE DANS UN DISPOSITIF HYDRODY- NAMIQUE DE TRANSMISSION DE PUISSANCE La présente invention se rapporte à un appareil de commande d'un dispositif hydrodynamique de transmission de puissance tel qu'un embrayage à glissement (qui est maintenu dans un état prescrit de glissement pour éviter la transmission de la fluctuation du couple de sortie d'un moteur lorsque l'embayage est embrayé) ou un embrayage à verrouillage (qui est du type à connexion directe). On prévoit habi- tuellement un embrayage de l'un ou l'autre type en parallèle avec un convertisseur de couple relié à la boite de vitesses automatique d'un véhicule pour améliorer le rendement du combustible. Dans un tel système conventionnel de transmission, le couple de sortie d'un moteur est transmis par l'intermédiaire du convertisseur de couple lorsque l'embrayage est débrayé. D'un autre côté, lorsque l'embrayage est embrayé, le couple de sortie du moteur bypasse le convertisseur de couple et il est transmis par l'intermédiaire de l'embrayage. Dans le système d'embrayage conventionnel, lorsque l'embrayage est débrayé, la pression d'huile appliquée est commutée par un robinet et envoyée à un orifice d'évacuation pour éliminer rapi- dement la force hydraulique d'embrayage du piston de l'embrayage à verrouillage. C'est pour cette raison que le couple de sortie de la boite de vitesses tombe instantanément à presque zéro lorsque l'embrayage à verrouillage débraie au cours de l'accélération du moteur. Par consé- quent, il existe pour le système de la boite de vitesses et de l'em- brayage un problème en ce sens que la réponse du véhicule à l'accélé- ration est compromise. Un but de la présente invention est de résoudre les problèmes décrits ci-dessus. En particulier, c'est un but de la présente invention d'apporter un appareil de commande d'un embrayage dans un dispositif hydrodynamique de transmission de puissance dans lequel on améliore la réponse du véhicule à l'accélération d'un moteur en empêchant le couple de sortie d'une transmission de chuter fortement lorsque l'embrayage débraie alors que le couple du moteur se situe au-dessus d'une valeur positive prédéterminée au cours de l'accélération. On peut résumer comme suit la présente invention. Un dispositif hydrodynamique de transmission de puissance est interposé entre l'arbre de sortie du moteur et l'arbre d'entrée de la boite de vitesses. Un embrayage, du type à force d'em- brayage variable, est disposé en parallèle avec le dispositif hydro- dynamique de transmission de puissance de façon que le couple du moteur puisse être transmis à l'arbre d'entrée de la boite de vitesses par l'intermédiaire de l'embrayage, en bypassant le dispositif hydrodyna- mique de transmission de puissance. Des moyens de commande commandent l'instant o il faut commencer le débrayage de l'embrayage en fonction des conditions opératoires. Une unité de commande, qui reçoit un signal d'instruction provenant des moyens de commande, fait graduellement diminuer la force d'embrayage de l'embrayage en débrayant l'embrayage lorsque le couple du moteur se situe au-dessus d'une valeur positive prédéterminée. Dans l'appareil conforme à la présente invention, la force d'embrayage de l'embrayage diminue graduellement en débrayant l'embrayage lorsque la modification du couple du moteur est positive au fur et à mesure de son accélération, de sorte que la transmission du couple par l'intermédiaire de l'embrayage est graduellement rem- placée par la transmission du couple par l'intermédiaire du dispositif hydrodynamique de transmission de puissance. On décrit maintenant, en se référant aux dessins, une réalisation de la présente invention, appareil pour commander un embrayage pour dispositif hydrodynamique de transmission de puissance. La figure 1 représente une vue schématique de l'appa- reil; 2 583128 les figures 2, 3(a), 3(b), 3(c) et 3(d) représentent des graphiques qui expliquent l'opération; la figure 4 représente un ordinogramme pour expliquer l'opération; et la figure 5 est un diagramme schématique de la section de commande. Comme représenté sur la figure 1, un convertisseur de couple (dispositif hydrodynamique de transmission de puissance) 3 est prévu entre l'arbre de sortie 1 d'un moteur E et l'arbre d'entrée 2a d'une boite de vitesses automatique 2. Un embrayage 4 est prévu avec le convertisseur de couple 3 de façon que cet embrayage soit fonctionnellement disposé en parallèle avec le convertisseur de couple. Le couple provenant du moteur E peut être transmis à l'arbre d'entrée 2a de la boite de vitesses automatique 2 par l'intermédiaire de l'embrayge 4. On peut modifier la force d'embrayage (qui corres- pond à sa capacité de transmission du couple) de l'embrayage 4. Un circuit sous pression d'huile 5 est relié à l'embrayage 4 et sert pour l'embrayer et le débrayer. Un circuit de commande 6 régule la pression d'huile dans le circuit sous pression d'huile 5. Une conduite d'huile 7 pour embrayer l'embrayage et une conduite d'huile 8 pour débrayer l'embrayage sont reliées à l'embraya- ge 4. Un robinet de commande d'embrayage 9 est relié aux conduites d'huile 7 et 8 de façon à réguler la quantité et la pression d'huile sous pression admise dans les conduites d'huile. Des orifices 9a et 9b du robinet de commande 9 sont reliés aux conduites d'huile 7 et 8. La pression d'huile Pt provenant d'un robinet de commande du convertisseur de coupe (non représenté sur les dessins) et la pression d'huile en ligne P1 agissent sur les orifices 9c et 9d. Les orifices 9e et 9e' sont reliés à un réservoir. un orifice de commande 9f reçoit de l'huile sous pression par l'inter- médiaire d'un détendeur de pression 10. Une conduite d'huile 11 part de l'orifice de commande 9f du robinet de commande 9 et elle est reliée au réservoir. Une électro-vanne 12 est prévue sur la conduite d'huile 11. Un signal électrique de commande (signal de train d'impulsions) provenant d'une unité de commande 13 commande le taux de service de l'éléctro-vanne 12 de façon à commander le degré d'ouverture de la conduite d'huile 11. Lorsque l'électro-vanne 12 (pour un taux de service de 0%) ferme entièrement la conduite d'huile 11, le robinet de commande 9 relie la conduite d'huile de débrayage 8 à l'orifice 9c et relie la conduite d'huile d'embrayage 7 au réservoir, par l'inter- médiaire de l'orifice 9e'. Par conséquent l'embrayage 4 est débrayé. Lorsque l'électro-vanne 12 (pour un taux de service de 100%) ouvre entièrement la conduite d'huile 11, le robinet de commande 9 relie la conduite d'huile d'embrayage 7 à l'orifice 9d et relie la conduite d'huile de débrayage 8 au réservoir par l'intermédiaire de l'orifice 9e. Par conséquent, l'embrayage 4 est embrayé. On peut modifier le rapport de distribution de l'huile sous pression vers les conduites d'huile 7 et 8 par le robinet de commande 9 en modifiant le taux de service de l'électrovanne 12, de façon à commander au choix la force d'embrayage de l'embrayage 4. Par conséquent, on fait en sorte que l'embrayage 4 agisse comme un embrayage à glissement. Le robinet de commande 9, son fonctionnement et d'autres aspects de cette invention sont décrits plus en détails dans le brevet U.S. 4 428 467 accordé à Hiramatsu, cédé au cessionnaire de la présente application incorporée ici à titre de référence. C'est l'unité de commande 13 qui envoie le signal de commande de service à l'électro-vanne 12. L'unité de commande 13 reçoit des signaux -de détection provenant d'un détecteur 14 de la vitesse de rotation du moteur qui détecte la vitesse de rotation du moteur E, pro- veant d'un générateur d'impulsions 15 qui détecte la vitesse de rotation d'un pignon entrainé de la boite transfert 19 (qui est égale à celle de l'arbre de sortie de la boite de vitesses automatique 2 et correspond à la vitesse du véhicule), provenant d'un générateur d'impulsions 16 qui détecte la vitesse de rotation d'un tambour de réduction de vitesse 2b couplé au pignon planétaire avant de la boite de vitesses automatique 2, provenant d'un détecteur 17 de position du papillon qui détecte le degré d'ouverture d'un papillon et provenant d'un détecteur de tempé- rature de l'eau 18 qui détecte la température de l'eau de refroidissement du moteur. On peut trouver dans quel rapport de vitesses la boite de vitesses automatique 2 est actuellement placée àpartir de la vitesse de rotation du tambour de réduction de vitesse 2b, détectée par le générateur d'impulsions 16, et à partir de celle de l'arbre de sortie de la boite de vitesses automatique 2, détectée par le géné- rateur d'impulsions 15. On peut détecter la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée 2a-de la boite de vitesses automatique 2 à partir du rapport de vitesses, trouvé ci- dessus, et de la vitesse de rotation de l'arbre de sortie de la boite de vitesses 2. Lorsque la vitesse du véhicule est supérieure à une valeur prédéterminée, dans la boite de vitesses automatique 2, c'est l'embrayage 4 du convertisseur de couple 3 qui est embrayé, de façon à améliorer le rendement du combustible du véhicule. On définit donc, comme représenté sur la figure 2, un domaine A d'embrayage et un domaine B de débrayage de l'embrayage. Dans le domaine A d'embrayage de l'embrayage, il y a exécution d'une commande qui fait en sorte qu'un léger glissement absorbe les irrégularités de rotation et la fluctuation du couple de sortie du moteur E. C'est dans ce but que, comme repré- senté surla figure 5, l'unité de commande 13 comporte un moyen de jugement J pour juger si la condition opératoire du véhicule se trouve dans le domaine A d'embrayage de l'embrayage ou dans le domaine B de débrayage de l'embrayage, à l'aide de ladite vitesse de rotation détectée de l'arbre d'entrée 2a et du degré d'ouverture du papillon, comporte aussi un moyen de déclenchement T pour déclencher l'instant o l'embrayage ou le débrayage de l'embrayage 4 doit commencer en fonction d'un signal de jugement provenant du moyen de jugement J, et comporte aussi un premier moyen de commande C1 qui reçoit des signaux provenant du moyen Tl de déclenchement du commencement de l'embrayage (décrit ci- dessous) ainsi que les détecteurs 14, 15, 16, 17 et 18. L'unité de commande 13 envoie alors à l'électro-vanne 12 un premier signal de commande de façon à provoquer un glissement approprié dans le domaine A d'embrayage de l'embrayage. Les moyens de déclenchement T incluent le moyen T1 de déclenchement du commencement de l'embrayage qui commande l'instant o il faut commencer à embrayer l'embrayage 4, ainsi qu'un premier moyen T2 de déclenchement du commencement du débrayage qui commande l'instant o il faut débrayer l'embrayage 4 dans le cas (se reporter à la flèche a sur la figure 2) dans lequel il faut débrayer l'embrayage 4 parce que le couple du moteur est positif et supérieur à une valeur prédéterminée comme dans le cas de l'accélération du moteur. Les moyens de déclencheemnt T incluent également un second moyen T3 de déclenchement du commencement du débrayage qui déclenche l'instant o il faut commencer le débrayage de l'embrayage dans le cas (se reporter à la flèche b de la figure 2) o il faut débrayer l'embrayage parce que le couple du moteur est zéro ou à une valeur négative comme dans le cas de la décélération du moteur. L'unité de commande 13 comporte en outre un second moyende commande C2 qui envoie à l'électro-vanne 12 un second signal de commande pour diminuer graduellement la force d'embrayage de l'embrayage 4 lorsque le second moyen de commande C2 a reçu un signal de commande provenant du premier moyen T2 de déclenchement du commen- cement du débrayage, et comporte aussi un troisième moyen de commande C3 qui envoie à l'électro-vanne 12 un troisième signal de commande pour diminuer brusquement la force d'embrayage de l'embrayage lorsque le troisième moyen de commande C3 a.reçu un signal de commande provenant du second moyen 3 de déclenchement du commencement du débrayage. Lorsqu'il faut commander l'embrayage 4 par le dispo- sitif de la conception décrite ci-dessus, ce sont tout d'abord le degré d'ouverture du papillon et la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée de la boite de vitesses automatique 2 qu'on lit dans les étapes Al et A2 comme représenté sur la figure 4. Dans l'étape A3, on juge, sur la base de l'information lue, si la condition opératoire du véhicule se trouve ou non dans le domaine B de débrayage de l'embrayage. Si, dans l'étape A3, il est jugé que la condition opératoire du véhicule n'est pas dans le domaine B, alors la commande de glissement de l'embrayage 4 s'effectue dans l'étape A4. Cette commande de glissement s'effectue principalement par le premier moyen de commande Cl de l'unité de commande 13. S'il est jugé, dans l'étape A3, que la condition opératoire est dans le domaine B, alors dans l'étape A5 il est jugé si, oui ou non, le couple du moteur se situe au-dessus d'une valeur prédéterminée (si, oui ou non, le degré d'ouverture du papillon est supérieur à une valeur prédéterminée). Lorsque le moteur accélère (ce qui signifie une modification dans la direction représentée par la flèche a sur la figure 2) par suite de l'accroissement du degré d'ouverture du papillon, comme représenté par un symbole c sur la figure 3(a), c'est le chemin "OUI" qui est pris à l'étape A5, de façon que la diminution graduelle de la pression d'huile agissant sur l'embrayage 4 s'effectue à l'étape suivante A6 (se reporter à la courbe en trait plein d de la figure 3(b)). Cette commande est principalement exécutée par le second moyen de commande C2 de l'unité de commande 13. Il en résulte que la vitesse de rotation du moteur e augmente sans à-coup comme représenté par le symbole e sur la figure 3(c). A cet instant, la vitesse de rotation de l'arbre de sortie du convertisseur de couple 3 qui est égale à celle de l'arbre d'entrée 2a de la boite de vitesses 2, est presque constante (se reporter à la courbe f sur la figure 3(c)) et le-couple de sortie du convertisseur 3 augmente également sans à-coup comme représenté par la courbe en trait plein &. En d'autres termes, la transmission du couple par l'intermédiaire de l'embrayage 4 est graduellement remplacée par la transmission du couple par l'intermédiaire du convertisseur de couple 3. On empêche de cette façon le couple de sortie de boite de vitesses 2 de chuter fortement (se reporter à la courbe g' représentée sur la figure 3 (d)), comme cela se produit dans une boite de vitesse conventionnelle au moment d'une accélération du moteur comme décrit ci-dessus. Par conséquent, on améliore beaucoup les performances d'accélération du véhicule, de même que sa réponse à l'accélération. Dans une transmission conventionnelle, la force d'embrayage d'un embrayage diminue brusquement, comme représenté par la courbe d' sur la figure 3(b), lorsque l'embrayage débraie au moment de l'accélération du moteur, ou d'une manoeuvre analogue, comme mentionné ci-dessus. C'est pour cette raison que le couple de sortie de la transmission chute fortement comme représenté par la courbe g' sur la figure 3(d). A cet instant la vitesse de rotation du moteur monte brusquement comme représenté par une courbe e' sur la figure 3(c), c'est-à-dire que le moteur tourne un peu trop vite. A l'étape A5, on prend le chemin "NON" lorsque le moteur décélère (ce qui signifie que la pédale d'accélérateur revient à la position de fermeture du papillon) ou à autres occasions de diminution du couple, de façon à provoquer une modification dans la direction représentée par la flèche b sur la figure 2. Dans ce cas, on diminue brusquement dans une étape A7 la pression d'huile agissant sur l'embrayage 4. Cette commande est principalement assurée par le troisième moyen de commande C3 de l'unité de commande 13. Dans ce cas, l'embrayage 4 débraie rapidement. C'est pour- ce motif que l'on peut éviter complètement une décélération brutale au moment du retour brusque de la pédale d'accélérateut à la position de fermeture du papillon ainsi que le calage du moteur qui se produit au moment o on freine brusquement immédiatement après avoir ramené la pédale d'accélérateur à la position de fermeture du papillon. L'appareil conforme à la présente invention peut s'appliquer non seulement à un embrayage à glissement tel que décrit ci-dessus, mais également à un embrayage à verrouillage, presque de la même manière que pour l'embrayage à glissement. L'appareil conforme à la présente invention commande un embrayage du type à force d'embrayage variable, qui est disposé en parallèle avec un dispositif hydrodynamique de transmission de puis- sance interposé entre l'arbre de sortie d'un moteur et l'arbre d'entrée d'une boite de vitesses et par l'intermédiaire duquel on peut trans- mettre le couple de sortie du moteur à l'arbre d'entrée de la boite de vitesses et bypasser le dispositif hydrodynamique de transmission de puissance. L'appareil est de construction simple en-ce sens qu'il ne comporte que des moyens de commande qui commandent l'instant o il faut commencer à débrayer l'embrayage, en fonction de la condition opératoire du moteur, pour diminuer graduellement la force d'embrayage de l'embrayage, en débrayant l'embrayage lorsque le changement de couple du moteur est positif, ainsi que des moyens de déclenchement qui reçoivent un signal de commande provenant des moyens de commande pour déclencher la diminution de la force d'embryage de l'embrayage. Il en résulte que l'on empêche le couple de sortie de la transmission de chuter fortement lorsque l'embrayage débraie au cours de l'accé- Z583128 lération du moteur. Une telle performance en accélération améliore la réponse du véhicule en accélération. REVENDICATIONS 1. Appareil pour commander un embrayage à force d'embrayage variable dans un dispositif hydrodynamique de transmission de puissance (3) comportant: un dispositif hydrodynamique de trans- mission de puissance (3) interposé entre un arbre de sortie (1) d'un moteur (E) et un arbre d'entrée (2a) d'une boite de vitesse (2); ainsi qu'un embrayage (4) qui transmet la puissance en parallèle avec ledit dispositif de transmission entre ledit arbre de sortie (1) et ledit arbre d'entrée (2a), caractérisé en ce qu'il comporte; des moyens (15, 16, 17) de détection de la condition opératoire pour détecter la condition opératoire dudit moteur, y compris son couple; des moyens de déclenchement (T) qui reçoivent un signal provenant desdits moyens de détection de la condition opératoire (15, 16, 17) pour déclencher le débrayage dudit embrayage; et un premier moyen de commande (C2) qui reçoit un signal de déclenchement du débrayage provenant desdits moyens de déclen- chement (T) et reçoit également, en provenance desdits moyens de détec- tion de la condition opératoire.(15, 16, 17), un signal indiquant que le couple dudit moteur est supérieur à une première valeur prédéterminée, pour diminuer graduellement la capacité de transmission du couple dudit embrayage, lors du débrayage dudit embrayage. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de détection de la condition opératoire (15,16 17) comportent au moins un moyen de détection du couple (17) pour détecter le couple du moteur et un moyen de détection de la vitesse de rotation (16) pour détecter la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée (2a) de la boite de vitesses (2); et en ce que les moyens de déclenchement (T) reçoivent des signaux en provenance desdits moyens de détection du couple (17) et desdits moyens de détection de la vitesse de rotation (16) de façon à génrer le signal de déclenchement du débrayage en fonction du couple du moteur et de la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée (2a). 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un second moyen de commande (C3) pour 2 583128 diminuer brusquement la capacité de transmission du couple de l'embrayage pour débrayer ledit embrayage lorsque ledit moyen a reçu le signal de déclenchement de débrayage en provenance des moyens de déclenchement (T) et reçoit, en provenance des moyens de détection de la condition opératoire (15, 16, 17) un signal indiquant que le couple du moteur est inférieur à une seconde valeur prédéterminée, inférieure à ladite première valeur prédéterminée. 4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moteur est un moteur à combustion interne; et en ce que le moyen de détection du couple (17) faisant partie du moyen de détection de la condition opératoire est un dispositif de détection du degré d'ouverture pour détecter le degré d'ouverture du papillon qui se touve dans la conduite d'admission dudit moteur à combustion interne.