Brevet FR2665740A1 — publié le 19920214

Véhicule automobile avec une boîte à changement de vitesse automatique et un embrayage de roue libre utilisé comme "cale" La présente invention concerne un véhicule automobile avec une boîte de vitesses à changement de vitesse automatique qui est disposée fonctionnellement à la suite d'un moteur d'entraînement, et avec un embrayage de roue libre utilisé comme "cale" et destiné à bloquer un des sens de rotation d'un arbre de transmission qui présente le même sens de rotation tant en marche avant qu'en marche arrière. Le principe de fonctionnement d'un véhicule de ce type est dé- crit dans la demande de brevet allemand DE-A 20 03 977. La présente invention a essentiellement pour but d'assurer auto- matiquement la nécessaire liaison par blocage dans la boîte de vi- tesses, à l'aide d'une commande correspondante de la pression de tra- vail destinée à solliciter les éléments d'accouplement (embrayages, freins) travaillant en liaison par friction, dans l'état de marche dans lequel doit être utilisée la fonction de "cale". Selon l'invention, ce but est atteint d'une manière avantageuse par le fait qu'en présence d'éléments d'accouplement (embrayages et/ou freins) travaillant en liaison par friction et actionnés par fluide sous pression, l'embrayage de roue libre utilisé comme "cale" est dis- posé fonctionnellement entre d'une part le moteur d'entraînement (vilebrequin) et d'autre part les éléments d'accouplement à friction, et la -pression de travail pour l'actionnement des éléments d'accouplement à friction est commandée de telle sorte qu'un signal de commande dépendant de l'état de marche soit formé lorsque la boîte de vitesses se trouve dans une position de marche, qu'un signal de réfé- rence soitformé afin d'asservir la pression de travail à une valeur de pression de retenue dépendant du type de véhicule, qu'un signal de commande dépendant du régime de rotation soit formé lorsque le régime de sortie de la boîte de vitesses est inférieur ou égal à une valeur minimale fixée de régime, qu'un signal de commande dépendant de la charge soit formé afin d'asservir la pression de travail à une valeur de pression fonction du couple du moteur d'entraînement (vilebrequin), et qu'en présence simultanément du signal de commande dépendant de l'état de marche et du signal de commande dépendant du régime, la pression de travail soit asservie au moins à la valeur de pression de retenue. Dans le véhicule automobile selon l'invention, l'embrayage de roue libre peut être disposé dans un convertisseur de couple hydro- dynamique, et empêcher que la turbine tourne en arrière Afin que la sortie des éléments de transmission consécutifs ne tourne également pas à l'encontre de la direction de changement de vitesse, les organes de commande qui transmettent le couple en liaison par blocage sont ex- cités à une hauteur correspondante Afin de garantir le couple de "cale" fixé pour un véhicule, la plaque de commande hydraulique pour le passage des vitesses, qui reçoit les commandes hydrauliques, peut être par exemple élargie d'une manière correspondante Etant donné qu'on ne dispose pas d'un signal simple indiquant quand on a besoin de l'effet de "cale", la commande s'effectue de telle sorte que la pres- sion de travail soit, à partir d'une vitesse du véhicule encore mesu- rable (valeur minimale du régime de sortie de boîte) suffisamment re- levée pour que l'effet de "cale" souhaité soit assuré. Ces fonctions peuvent être par exemple réalisées d'une manière purement hydraulique Une première position d'aiguillage "marche" ou "point mort" s'effectue à l'aide du tiroir sélecteur de gamme habi- tuel A un deuxième aiguillage, la pression de travail peut être com- parée en fonction du couple à la pression pour l'effet de "cale" Ceci s'effectue dans un distributeur à tiroir Si la pression de travail est inférieure à la pression pour l'effet de cale, on réalise une com- paraison de régime dans un troisième aiguillage, à nouveau à l'aide d'un tiroir, et avec la pression dépendant du régime de sortie Si le régime est inférieur à no, la pression est relevée à la pression pour l'effet de cale L'effet de cale est ainsi automatiquement présent lorsqu'on en a besoin. Avec une commande entièrement électronique, le signal électrique pour la pression de travail dépendant du couple et les signaux élec- triques de régime vont directement sur des aiguillages électroniques, et de là sur l'électrovalve proportionnelle qui commande la pression de travail On peut prévoir tout niveau intermédiaire entre une com- mande purement hydraulique et une commande purement électronique. L'exposé qui décrit plus en détail l'invention à l'aide d'un exemple de réalisation qui est représenté schématiquement sur les des- sins annexés, dans lesquels: la figure 1 représente une boîte de vitesses à deux voies du type à renvoi en prise constante, précédée fonctionnellement d'un convertisseur de couple hydrodynamique, et avec un embrayage de roue libre utilisé comme "cale", et la figure 2 est un schéma-blocs d'une commande automatique de la pression de travail des deux embrayages de charge de la boîte de vi- tesses de la figure 1 qui travaillent en liaison par friction. En se référant tout d'abord à la figure 1, on trouve, fonction- nellement en série les uns à la suite des autres dans un véhicule au- tomobile non représenté, un moteur d'entraînement 3 (simplement sug- géré par son vilebrequin), une unité hydrodynamique 11 sous la forme d'un convertisseur de couple, deux embrayages de charge Kl et K 2, et une boîte de vitesses 4 à deux voies, du type à renvoi en prise constante Dans le convertisseur de couple 11, une roue de pompe 12 est entraînée de la manière habituelle par le vilebrequin 3, une roue de turbine 13 est assemblée de manière essentiellement solidaire en rotation à un arbre de roue de turbine 6 qui entraîne du côté d'entrée les embrayages de charge Kl et K 2, et une roue directrice 14 est re- liée par l'intermédiaire d'un embrayage de roue libre 16 à un arbre de stator non rotatif 15 qui est fixé sur le boîtier. L'embrayage de charge Kl est relié à un arbre de sortie coaxial 18 par l'intermédiaire d'une boîte partielle 17 et à l'aide d'embrayages de changement de vitesse synchronisés 19,21 et 22, tandis que l'autre embrayage de charge K 2 est relié à l'arbre de sortie 18 par l'intermédiaire de la seconde boîte partielle 20, à l'aide de l'embrayage de changement de vitesse 21 L'agencement et le fonction- nement de cette boîte de vitesses 4 à deux voies sont connus, et ne rentrent pas dans le cadre de la présente invention. Afin d'obtenir l'effet dit de "cale", on a prévu l'agencement suivant. L'arbre de roue de turbine 6 est relié à l'arbre de stator non rotatif 15 par un embrayage de roue libre 5, qui bloque le sens de ro- tation contraire au sens de rotation du vilebrequin 3, tandis qu'une commande selon la figure 2 est prévue pour la pression de travail p A des embrayages de charge K 1/K 2, de la manière suivante. Lorsque l'habituel levier sélecteur de gamme du dispositif de changement de vitesse automatique de la boîte de vitesses 4 se trouve dans une position de marche, c'est-à-dire dans une des positions habi- tuelles de sélection D, 3, 2, 1 ou R, un commutateur électronique 23 déclenche un signal 7 qui est amené à une des entrées d'un élément ET 24 Si le régime de l'arbre de sortie 18, c'est-à-dire le régime de sortie de boîte n Ab, tombe à une valeur égale ou inférieure à une va- leur minimale fixée no, un étage comparateur électronique 25 déclenche un signal 9, qui est amené à une deuxième entrée de l'élément ET 24. L'entrée d'un générateur de fonction 26 reçoit un signal d'entrée 27 dépendant de la charge du moteur d'entraînement (vilebrequin 3) Le générateur de fonction 26 fournit un signal de sortie 10 pour un étage final 28, qui commande une électrovalve proportionnelle destinée à ré- gler une pression de travail p A dépendant de la charge du moteur Un autre générateur de fonction 29 travaille avec un signal d'entrée 30, dépendant du type respectif du véhicule, par exemple de son poids, afin de produire un signal de commande 8 destiné à régler une pression de retenue p H, qui est nécessaire pour fournir à l'embrayage de charge respectivement actif Kl ou K 2 la pression de travail nécessaire pour soutenir le poids respectif du véhicule par l'intermédiaire de l'embrayage de roue libre 5 vers le boîtier Un étage comparateur 31, qui reçoit par ses deux entrées les signaux de commande 8 et 10, dé- livre un signal de sortie 32 lorsque la pression de travail dépendant de la charge p A est inférieure à la pression de retenue p H. Lorsque les trois signaux de commandes 7,9 et 32 apparaissent simultanément, un signal 33 apparaît à la sortie de l'élément ET 24, signal qui commute un commutateur électronique 34 de telle sorte que l'étage final 28 soit maintenant dirigé par le signal de commande 8 pour la pression de retenue p H typique du véhicule. On obtient ainsi que, dans une position de marche (dans laquelle se trouvent toujours embrayés un embrayage de charge et un embrayage de changement de vitesse), et en présence d'une vitesse de marche du véhicule qui tend vers zéro, le véhicule soit automatiquement empêché de "reculer en roulant", attendu que l'embrayage de charge, qui tra- vaille en liaison par friction, continue obligatoirement à recevoir une pression de travail suffisamment élevée. REVENDICATION Véhicule automobile avec une boîte de vitesses à changement de vitesse automatique qui est disposée fonctionnellement à la suite d'un moteur d'entraînement, et avec un embrayage de roue libre utilisé comme "cale" et destiné à bloquer un des sens de rotation d'un arbre de transmission qui présente le même sens de rotation tant en marche avant qu'en marche arrière, c a r a c t é r i S é en ce qu'en présence d'éléments d'accouplement (embrayages et/ou freins) travaillant en liaison par friction et ac- tionnés par fluide sous pression, l'embrayage de roue libre utilisé comme "cale" ( 5) est disposé fonctionnellement entre d'une part le mo- teur d'entraînement (vilebrequin 3) et d'autre part les éléments d'accouplement à friction (K 1,K 2), et la pression de travail pour l'actionnement des éléments d'accouplement à friction (K 1,K 2) est com- mandée de telle sorte qu'un signal de commande ( 7) dépendant de l'état de marche soit formé lorsque la boîte de vitesses ( 4) se trouve dans une position de marche, qu'un signal de référence ( 8)soit formé afin d'asservir la pression de travail à une valeur de pression de retenue (p H) dépendant du type de véhicule, qu'un signal de commande ( 9) dé- pendant du régime de rotation soit formé lorsque le régime de sortie de la boîte de vitesses(n Ab) est inférieur ou égal à une valeur minimale fixée de régime (no), qu'un signal de commande ( 10) dépendant de la charge soit formé afin d'asservir la pression de travail à une valeur de pression fonction du couple du moteur d'entraînement (vilebrequin 3), et qu'en présence simultanément du signal de commande dépendant de l'état de marche et du signal de commande dépendant du régime ( 7 et 9), la pression de travail (p A) soitasservie au moins à la valeur de pression de retenue (p H).