Brevet FR2586775A1 — publié le 19870306

La présente invention concerne un élément de circuit hydraulique destiné à une transmission et plus précisément un élément de circuit hydraulique destiné à une transmission dans laquelle un embrayage à commande hydraulique est débrayé lorsqu'un dispositif de changement de vitesse est en position neutre et est embrayé lorsque le dispositif de changement de vitesse prend des positions de changement de vitesse. Une transmission connue de ce type comprend un embrayage à plusieurs disques, commandé hydrauliquement et monté en série avec une ligne de transmission assurant la propulsion d'un véhicule, et un distributeur relié à un dispositif de changement de vitesse de la ligne de transmission afin qu'il assure la mise de l'embrayage en position embrayée et débrayée en fonction de la ma- noeuvre du dispositif de changement de vitesse. Lorsque le distributeur seul est utilisé pour la manoeuvre de l'embrayage hydraulique, la pression du fluide hydraulique transmis à l'embrayage augmente en un temps très court lorsque l'embrayage est embrayé. Ceci crée un choc lorsque l'embrayage est embrayé. On peut envisager de résoudre ce problème par montage d'une soupape d'étranglement dans un passage de circulation de fluide hydraulique afin que la pression du fluide transmis à l'embrayage augmente progressivement. Cependant, cette solution pose un problème différent car il allonge toute la course de manoeuvre lors du débrayage. Il présente aussi un autre inconvénient car, comme la soupape d'étranglement fonctionne aussi lorsque l'embrayage est embrayé, l'embrayage a tendance à glisser dans le cas de fuites au niveau de l'embrayage embrayé. L'invention concerne un élément rationnel de circuit hydraulique qui assure la création d'un choc mini- mal lors de l'embrayage, sans réduction de la vitesse de fonctionnement de l'embrayage. Plus précisément, l'invention concerne un élément de circuit hydraulique destiné à une transmission, ayant première moitié du temps de fonctionnement du dispositif ayant l'orifice, la pression du côté d'entrée de l'em- brayage augmente en outre lentement dans la période de travail du dispositif à orifice. Ainsi, grâce au montage -rationnel des deux dispositifs d'obturation, du dispositif à orifice et de l'accumulateur et grâce au réglage des pressions de commande des deux dispositifs d'obturation, l'état demiembrayé apparaissant pendant la mise à l'état embrayé est conservé pendant un temps relativement long par augmentation lente de la pression de commande. Cette caractéristique supprime le choc normalement observé lors de l'embrayage. En outre, l'embrayage peut être commandé sans réduction de sa vitesse de fonctionnement par augmen- tation rapide de la presssion de manoeuvre à la fin de l'opération d'embrayage. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est un schéma représentant la struc- ture d'une transmission de tracteur agricole; la figure 2 est un schéma d'un circuit hyraulique d'une telle transmission; la figure 3 représente des diagrammes des temps indiquant les variations de pression à divers moments d'une opération de changement de vitesse; la figure 4 est une coupe d'un dispositif de réglage de pression relié à un dispositif auxiliaire de changement de vitesse; et la figure 5 est un diagramme des temps représen- tant l'état demi-embrayé d'un embrayage hydraulique, cet état étant maintenu pendant un certain temps par le dispositif de réglage de pression. On se réfère d'abord à la figure 1 qui indique que la ligne de transmission destinée à commander le déplacement d'un tracteur agricole à quatre roues motrices des distributeurs à fonctionnement logique, montés dans un passage de transmission de fluide hydraulique sous pression reliant l'embrayage hydraulique à une réserve de fluide hydraulique sous pression, les distibuteurs à fonctionnement logique étant commandés afin qu'ils assurent l'embrayage et le débrayage par ouverture et fermeture du passage de transmission de fluide hydraulique sous pression en fonction d'une opération de commutation d'un dispositif de changement de vitesse monté en amont de l'embrayage hydraulique et en série avec celui-ci, l'élément de circuit comprenant un dispositif de réglage de pression monté dans le passage d'alimentation en fluide hydraulique sous pression et comprenant un premier dispositif d'obturation, un second dispositif d'obturation et un dispositif ayant un orifice, montés parallèlement les uns aux autres dans le passage d'alimentation en fluide hydraulique sous pression, le premier dispositif d'obturation pouvant être commuté d'une position d'ouver- ture à une position de fermeture lorsque la pression pilote provenant du côté de l'embrayage hydraulique at- teint une première valeur prédéterminée, le second dispo- sitif d'obturation étant destiné à être commuté d'une position de fermeture à une position d'ouverture lorsque la pression pilote atteint une seconde valeur prédéterminée supérieure à la première valeur prédéterminée, et un accumulateur monté dans le passage de transmission de fluide hydraulique sous pression et entre l'embrayage hydraulique et le dispositif de réglage de pression. Lors de l'utilisation de l'élément de circuit hydraulique indiqué précédemment, lorsque la pression du côté d'entrée de l'embrayage commence à augmenter, la pression du côté d'entrée est élevée lentement par action du dispositif à orifice d'abord. Lorsque la pression atteint la seconde valeur prédéterminée, le second dispo- sitif d'obturation s'ouvre et permet à la pression du côté d'entrée d'augmenter rapidement. Comme une période de fonctionnement de l'accumulateur correspond à la comprend un dispositif principal A de changement de vitesse, un embrayage hydraulique 3 à plusieurs disques, un dispositif auxiliaire B de changement de vitesse et un dispositif C de commutation avant-arrière montés en série afin qu'ils reçoivent l'énergie d'un moteur 1 par l'intermédiaire d'un embrayage principal 2. L'énergie de sortie du dispositif C de commutation est répartie afin qu'elle soit transmise à un différentiel 4a des roues arrière 4 et à un différentiel 5a des roues avant 5. La ligne de prise de force comprend un dispositif 6 de changement de vitesse, un embrayage rotatif 7 à roue libre et un arbre 8 de prise de force montés en série afin qu'ils reçoivent l'énergie du moteur 1 par l'intermédiaire de l'embrayage principal 2. Le dispositif principal A de changement de vitesse comporte deux mécanismes 9 et 10 à pignons de changement de vitesse et à synchronisation et détermine quatre vitesses. Le dispositif auxiliaire B de changement de vitesse et le dispositif C de commutation avant-arrière comprennent aussi des pignons de changement de vitesse de type synchronisé et se partagent les pignons. Comme l'indiquent les figures 1 et 2, le dispo- sitif principal A et le dispositif auxiliaire B de chan- gement de vitesse peuvent être déplacés par deux vérins hydrauliques 11 et 12 et par un vérin hydraulique 13 res- pectivement. Les trois vérins 11, 12 et 13 sont commandés par du fluide hydraulique sous pression transmis par une pompe hydraulique 15 par l'intermédiaire d'un distri- buteur 14 de changement de vitesse de déplacement. Le distributeur 14 est de type rotatif et assure un changement de vitesse à huit paliers par combinaison des dispositifs principal A et auxiliaire B de changement de vitesse. Chaque vérin 11, 12 et 13 comporte un distribu- teur ayant trois positions de travail et est destiné à créer une pression pilote lorsqu'il est déplacé vers une position autre que la position neutre. Cependant, le vérin hydraulique 13 destiné à manoeuvrer le dispositif auxiliaire B de changement de vitesse ne peut être déplacé que dans deux positions, une position L à faible vitesse et une position H à vitesse élevée, et sa position neutre n'agit que pendant le déplacement. Le dispositif C de commutation avant-arrière est commandé manuellement par un levier basculant 16 et la canalisation de manoeuvre comprend un distributeur 17. Celui-ci est destiné à créer une pression pilote lorsque le dispositif C de commutation est déplacé vers la position F de marche avant ou la position R de marche arrière. L'embrayage hydraulique 3 est embrayé par trans- mission de fluide sous pression. Un passage 18 de circula- tion de fluide hydraulique partant de la pompe 15 se divise en deux passages, un passage 19 rejoignant le distributeur 14 et un autre passage 20 rejoignant l'em- brayage hydraulique 3. L'embrayage hydraulique 3 est automatiquement débrayé lorsque le dispositif principal A ou le dispositif auxiliaire B de changement de vitesse ou le dispositif C de commutation est manoeuvré, et il est automatiquement embrayé à nouveau lorsque l'opération est terminée. En conséquence, l'opération de changement de vitesse est réalisée sans débrayage de l'embrayage principal 2. Plus précisément, un dispositif D de réglage de pression est monté sur le passage 20 et comprend une sou- pape d'étranglement 21, un premier mécanisme 22 d'obtura- tion et un second mécanisme 23 d'obturation, montés respectivement dans trois passages 20a, 20b et 20c de circulation, partant du passage 20. Le premier mécanisme 22 d'obturation est fermé lorsque la pression pilote trans- mise par l'embrayage hydraulique atteint une valeur prédéterminée, et le second mécanisme 23 est ouvert lorsque la pression pilote provenant de l'embrayage hydrau- lique dépasse la valeur prédéterminée. Un passage 24 par- tant du dispositif D de réglage de pression comprend un groupe de distributeurs 25 à fonctionnement logique comprenant quatre distributeurs 25a à 25d destinés à être commandés par les pressions pilotes transmises par le distributeur 17 et les trois vérins 11, 12 et 13 respectivement. En outre, un accumulateur 27 est monté dans un passage 26 partant des distributeurs 25 à fonction- nement logique et rejoignant l'embrayage hydraulique 3. Lorsque le dispositif principal A de changement de vitesse est manoeuvré afin que le tracteur roule, les distributeurs logiques 25 sont ouverts afin que l'embrayage hydraulique 3 reste embrayé. Lorsque le dispositif princi- pal A ou le dispositif auxiliaire B de changement de vitesse ou le dispositif C de commutation avant-arrière est commuté alors que le tracteur roule, les pressions pilotes transmises par les distributeurs correspondants diminuent lors de l'opération de commutation si bien que les distributeurs 25 interrompent la transmission du fluide hydraulique de la pompe 15 et simultanément per- mettent au fluide hydraulique de parvenir à un passage 28 de purge si bien que l'embrayage hydraulique 3 est débrayé. Lorsque l'opération de commutation est terminée, les distributeurs logiques 25 sont à nouveau ouverts et permettent la mise à l'état embrayé de l'embrayage. Comme décrit précédemment, le dispositif D de réglage de pression et l'accumulateur 27 sont destinés à supprimer le choc qui existe lorsque l'embrayage 3 est embrayé, et sont destinés à réduire le temps nécessaire avant que l'embrayage 3 ne prenne la position embrayée. Cette fonction est décrite dans la suite, dans le cas, choisi à titre illustratif, dans lequel le vérin 11, destiné à fixer une première et une seconde vitesse du dispositif principal A de changement de vitesse, est commuté du côté correspondant à la première vitesse à celui qui correspond à la seconde vitesse. La figure 3 représente graphiquement les varia- tions de la pression pilote Pll du vérin 11, les variations de la pression P26 du passage 26 de l'embrayage hydraulique 3, les variations de ce qu'on peut appeler la pression du système P19 dans le passage 19 du distributeur 14 de changement de vitesse, et les variations du déplacement Sll d'une fourche de changement de vitesse commandée par le vérin hydraulique 11. Lorsque le vérin 11 commence à fonctionner, la pression Pll commence à diminuer immédia- tement si bien que les distributeurs 25 se ferment. En conséquence, la pression P26 dans le passage 26 diminue et l'embrayage 3 est débrayé. Comme le vérin 11 provoque la manoeuvre d'un manchon de changement de vitesse par la fourche, le déplacement Sll de la fourche augmente. Ce déplacement diminue lorsque le manchon atteint une position neutre n. Ensuite, lorsque le vérin 11 dépasse la position neutre n, la fourche commande le manchon de changement de vitesse et provoque la coopération de celui-ci avec un synchroniseur. Ainsi, le déplacement Sll de la fourche augmente pendant un temps T nécessaire à la synchronisa- tion. Lorsque le manchon a été déplacé, le déplacement de la fourche diminue. Lorsque l'opération de changement de vitesse est terminée comme indiqué précédemment, la pression Pll augmente et en conséquence, les distributeurs 25 s'ouvrent. Lorsque la pression dans le passage 26 commence à augmenter, le premier mécanisme d'obturation du dispo- sitif D est maintenu fermé et le fluide hydraulique n'est transmis que par la soupape 21 d'étranglement. Lorsque le fluide est transmis seulement par la soupape 21, la pression dans le passage 26 augmente lentement pendant un temps toA pendant lequel la soupape 21 et l'accumulateur 27 fonctionnent, et pendant un temps to pendant lequel l'accumula- teur 27 cesse de fonctionner et la soupape 21 continue à fonctionner. En d'autres termes, l'embrayage hydraulique 3 est embrayé au cours de ces deux périodes toA et to. Pen- dant ces périodes, l'embrayage hydraulique 3 n'est pas totalement embrayé mais est à l'état "demi-embrayé". En conséquence, 1' embrayage hydraulique 3 est embrayé d'autant plus doucement que ces deux périodes sont longues. Lorsque le second mécanisme 23 d'obturation s'ouvre enfin, la pression dans le passage, du côté du dispositif D de réglage de pression opposé à l'embrayage 3, est transmise telle quelle au passage 24 partant du dispositif D et rejoignant l'embrayage hydraulique 3 si bien que celui-ci est totalement embrayé. Le temps nécessaire au fonctionnement du premier mécanisme 22 d'obturation est raccourci lorsque les dis- tributeurs logiques 25 sont en aval du dispositif D de réglage de pression. Le premier mécanisme 22 fonctionne chaque fois que l'embrayage 3 est embrayé lorsque les distributeurs 25 sont placés en amont du dispositif D de réglage de pression. Une période tv2 correspond au temps pendant lequel la pression du passage 26 augmente sous la commande du second mécanisme 23 d'obturation. La période représentée en trait interrompu sur la figure 3 correspond à la période tvl pendant laquelle le premier mécanisme 22 d'ob- turation agit. Cette période tvl assure essentiellement une augmentation lente de la pression dans le passage 26 lorsque le moteur 1 est mis en route et lorsque le dispo- sitif principal A de changement de vitesse est manoeuvré de la position neutre vers la position de la première vitesse. Le circuit hydraulique comporte en outre une soupape 25' placée dans le passage 18 partant de la pompe 15 afin que les inconvénients dus à un fonctionnement à grande vitesse des vérins hydrauliques 11 et 12 soient réduits. La soupape 25 est destinée à se fermer lorsque la pression en aval du passage 18 dépasse une valeur prédéterminée. En conséquence, le temps nécessaire au débrayage de l'embrayage 3 par évacuation du fluide hydraulique peut être raccourci par réglage de la pression de fermeture de la soupape 25 à une valeur suffisante pour que l'embrayage hydraulique 3 reste embrayé. Comme représenté, un passage 18a comprenant une soupape 26 de décharge part d'un emplacement du passage 18 qui se trouve en amont de la soupape 25 si bien qu'un dispositif tel qu'une direction assistée ou un autre dispositif commandé hydrauliquement peut recevoir du fluide hydraulique sous pression de la pompe 15 au-delà de ladite pression prédéterminée. On se réfère maintenant à la figure 4; le dispositif D de réglage de pression est réalisé en un seul bloc comprenant la soupape 21 d'étranglement formée de deux organes sous forme de plaque, le premier mécanisme 22 d'obturation repoussé par un ressort 22a et fonction- nant lorsque la pression pilote atteint la valeur prédé- terminée, et le second mécanisme 23 d'obturation repoussé par un ressort 23a et fonctionnant lorsque la pression pilote dépasse la valeur prédéterminée. Le dispositif D de réglage de pression reçoit le fluide hydraulique sous pression de la pompe 15 par l'intermédiaire d'un passage 29a formé dans une plaque 29 constituant un carter de transmission du tracteur, et transmet le fluide hydraulique sous pression aux distribu- teurs 25 à fonctionnement logique par un passage 29b délimité dans la plaque 29. Les deux passages 29a et 29b font partie des passages 20 et 24 indiqués précédemment, respectivement. Le premier et le second mécanisme 22 et 23 d'obtu- ration comportent des boulons 30 et 31 de réglage tra- versant la plaque 29 et permettant la sélection des caractéristiques de fonctionnement des mécanismes d'obtu- ration. Plus précisément, les forces de rappel des ressorts 22a et 23a des deux mécanismes 22 et 23 peuvent être modifiées par rotation des boulons 30 et 31 et par serrage des écrous 30a et 31a respectivement. Le boulon 31 de réglage du second mécanisme 23 d'oburation a une extrémité externe raccordée à une extré- mité supérieure d'un bras 32. L'extrémité inférieure du bras 32 est raccordée par un fil 34 à une fourche 33 de changement de vitesse du dispositif auxiliaire B. Lorsque la fourche 33 est déplacée vers la droite sur la figure 4, mettant ainsi le dispositif auxiliaire B dans la position à vitesse élevée, le bras 32 pivote dans le sens contraire des aiguilles d'une montre sur la figure 4 sous la commande du fil 34. Le boulon 31 est ainsi tourné et serré si bien que la force de rappel du ressort 23a dans le second méca- nisme 23 augmente. En conséquence, comme décrit précédem- ment et comme représenté sur la figure 5, le temps to est prolongé lorsque la force de rappel du ressort 23a du second mécanisme 23 augmente. Lorsque le fourche 33 est déplacée en position neutre, le bras 32 pivote dans le sens des aiguilles d'une montre sur la figure 4 sous l'action du ressort 35 si bien que le ressort 23a du second mécanisme 23 est remis à l'état initial. Les références 36a et 36b de la figure 4 désignent des butées déterminant la plage de pivotement du bras 32. Le boulon 31 de réglage du second mécanisme 23 est plus long que le boulon 30 du premier mécanisme 22. La plage de réglage de la force de rappel du ressort 23a du second mécanisme 23 donnée à l'aide de l'écrou 31a est égale ou supérieure à celle du premier mécanisme 22 d'obturation. Grâce à cet élément, lorsque le dispositif principal A de changement de vitesse est manoeuvré alors que le dispositif auxiliaire B est déplacé dans sa position de vitesse élevée, l'augmentation de pression dans le passage 21 se poursuit pendant un temps plus long, repré- senté par la période to de la figure 5, que lorsque le dispositif auxiliaire B est dans sa position à faible vitesse. Ainsi, lorsque le tracteur roule à grande vitesse et subit une grande perte de vitesse au moment du chan- gement de vitesse étant donné la plus grande résistance de roulement, le choc est très réduit car l'état demi- embrayé est conservé pendant un temps considérable grâce au fonctionnement de la soupape d'étranglement qui prolonge le temps de manoeuvre de l'embrayage. Lorsque le tracteur roule à faible vitesse et lorsqu'il ne perd pas une grande vitesse au moment des changements de vitesse, l'état demi-embrayé convenable est obtenu si bien que le choc est aussi faible dans ces conditions. REVENDICATIONS 1. Elément de circuit hydraulique destiné à une transmission comprenant des distributeurs (25) à fonction- nement logique montés dans un passage d'alimentation en fluide hydraulique sous pression reliant un embrayage hydraulique (3) à une réserve (15) de fluide hydraulique sous pression, les distributeurs (25) à fonctionnement logique étant destinés à embrayer et débrayer l'embrayage hydraulique par ouverture et fermeture du passage de transmission de fluide hydraulique sous pression en fonction de la commutation d'un dispositif de changement de vitesse placé en amont de l'embrayage hydraulique et en série avec celui-ci, ledit élément de circuit hydrau- lique étant caractérisé en ce qu'il comprend: un dispositif (D) de réglage de pression monté dans le passage (20) d'alimentation en fluide hydraulique et comprenant un premier dispositif d'obturation (22), un second dispositif d'obturation (23) et un dispositif (21) à orifice, montés en parallèle les uns aux autres dans le passage d'alimentation en fluide hydraulique sous pression, le premier dispositif d'obturation (22) pouvant être commuté d'une position d'ouverture à une position de fermeture lorsqu'une pression pilote provenant du côté de l'embrayage hydraulique atteint une première valeur prédéterminée, le second dispositif d'obturation (23) étant destiné à être commuté d'une position de fermeture à une position d'ouverture lorsque la pression pilote atteint une seconde valeur prédéterminée supérieure à la première valeur prédéterminée, et un accumulateur (27)- monté dans le passage d'alimentation en fluide hydraulique sous pression et entre l'embrayage hydraulique et le dispositif de réglage de pression. 2. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que les distributeurs à fonctionnement logique sont placés en amont du dispositif de réglage de pression. 3. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que les distributeurs (25) à fonctionnement logique sont placés en aval du dispositif de réglage de pression (D). 4. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de changement de vitesse est destiné à être déplacé par un dispositif de commutation (11, 12, 13) commandé hydrauliquement et relié à la réserve (15) de fluide hydraulique sous pression par l'intermédiaire d'un distributeur de changement de vitesse (14), le dispositif de commutation étant connecté aux distributeurs (25) à fonctionnement logique de manière que ceux-ci soient fermés par la pression pilote lorsque le dispositif de commutation est en position neutre et qu'ils soient ouverts lorsque le dispositif de commutation est en position de changement de vitesse. 5. Elément selon la revendication 4, caractérisé en ce que le passage destiné à transmettre le fluide hydraulique sous pression par l'intermédiaire du distribu- teur de changement de vitesse (14) au dispositif de commutation (11, 12, 13) provient du passage (20) d'alimen- tation en fluide hydraulique sous pression, ce dernier passage comprenant une soupape (25') placée en amont de la dérivation de ce passage, cette soupape étant destinée à se fermer lorsque la pression en aval du passage dépasse une valeur prédéterminée. 6. Elément selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif de changement de vitesse comporte un dispositif principal (A) et un dispositif auxiliaire (B) de changement de vitesse, et le dispositif de commuta- tion comprend un premier dispositif de commutation (11, 12) commandé hydrauliquement et destiné à déplacer le dispositif principal de changement de vitesse et un second dispositif de commutation (13) à commande hydrau- lique et destiné à déplacer le dispositif auxiliaire de changement de vitesse, le premier et le second dispositif de commutation étant montés en parallèle l'un avec l'autre et étant reliés au distributeur de changement de vitesse (14) et aux distibuteurs à fonctionnement logique. 7. Elément selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif auxiliaire (B) de changement de vitesse est relié au dispositif (D) de réglage de pression de manière qu'une quantité de fluide hydraulique transmise par unité de temps dans le dispositif de réglage de pression soit plus faible lorsque le dispositif auxiliaire de changement de vitesse est en position à vitesse élevée que lorsqu'il est en position à faible vitesse. 8. Elément de circuit selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif auxiliaire (B) de changement de vitesse est relié au dispositif (D) de réglage de pression par un fil (35) placé entre une fourche de déplacement du dispositif auxiliaire (B) de changement de vitesse et un dispositif (32) de réglage de la force de rappel d'un ressort de réglage de pression de fonctionnement du second dispositif d'obturation (23). 9. Appareil hydraulique de réglage d'une pression d'un embrayage, caractérisé en ce qu'il comprend: un embrayage hydraulique (3) raccordé à une ré- serve (15) de fluide hydraulique sous pression par l'inter- médiaire d'un passage (20) d'alimentation, un dispositif (D) de réglage de pression monté dans ledit passage d'alimentation et comprenant un premier dispositif d'obturation (22), un second dispositif d'obtu- ration (23) et un dispositif à orifice (21), montés en parallèle dans le passage d'alimentation, le premier dispositif d'obturation (22) pouvant être commuté d'une position d'ouverture à une position de fermeture lorsqu'une pression pilote provenant du côté de l'embrayage hydraulique atteint une première valeur prédéterminée, le second dispositif d'obturation (23) pouvant être commuté d'une position de fermeture à une position d'ouverture lorsque la pression pilote atteint une seconde valeur prédéterminée supérieure à la première valeur prédéterminée, et un accumulateur (27) monté dans le passage d'alimentation et entre l'embrayage hydraulique et le dispositif de réglage de pression.