Brevet FR2674483A1 — publié le 19921002

La présente invention concerne un agencement pour l'entraînement en rotation de deux arbres de transmis- sion d'un véhicule automobile routier reliés chacun à une roue d'un même essieu. L'invention concerne notamment un agencement permettant d'assurer une fonction de régulation du glissement de traction entre les deux roues d'un même essieu. L-invention concerne un agencement de transmission qui trouve à s'appliquer tant aux véhicules à deux roues motrices du type à traction avant ou à propulsion, qu'aux véhicules à quatre roues motrices. La plage de variation relative des vitesses entre les roues gauche et droite des essieux avant et arrière d'un véhicule automobile qui est requise pour assurer en toute sécurité l'avancement d'un véhicule automobile lors de ses diverses évolutions est faible, c'est-à-dire de 1 'ordre d'environ 4 % de la vitesse maximale de rotation des roues correspondant à la vitesse maximale d'avancement du véhicule. La variation de vitesse entre les deux roues résulte en général du braquage de la direction L'angle maximal de braquage dépend de la tenue de route et des conditions d'adhérence ainsi que des paramètres liés à la sécurité de conduite du véhicule et notamment de la visibilité dont découle la nécessité de prévoir une distance d'arrêt suffisante. Cet angle maximal de braquage diminue en fonction de la vitesse d'avancement du véhicule. La conception connue la plus générale d'un dispositif de répartition de la traction entre les roues gauche et droite d'un même essieu d'un véhicule automobile consiste en un différentiel au moyen duquel les deux arbres de transmission sont reliés mécanique- ment entre eux et qui répartit le couple de traction entre les roues gauche et droite selon un rapport de répartition qui est déterminé structurellement Il est également connu de prévoir un dispositif permettant de modifier temporairement le rapport de répartition. L'invention a pour but de proposer un agencement qui permet d'effectuer la répartition de la traction entre les deux roues, non plus à partir d'une réparti- tion des couples, mais à partir d'une régulation des vitesses Dans ce but l'invention propose un agencement du type mentionné plus haut, caractérisé en ce que chacun des deux arbres de transmission est relié au groupe motopropulseur du véhicule par l'intermédiaire d'un dispositif permettant un glissement variable entre son organe d'entrée et son organe de sortie, et des moyens de pilotage des deux dispositifs à glissement variable qui régulent les vitesses de rotation des deux arbres de transmission pour maintenir ces vitesses dans une plage déterminée de variation relative. Selon d'autres caractéristiques de l'invention chacun des deux arbres de transmission est associé à un train épicycloidal dont un premier élément est relié au groupe motopropulseur et dont un deuxième élément est relié d'une part directement à l'arbre-de transmission et, d'autre part, au troisième élément du train épicycloidal par l'intermédiaire du dispositif à glissement variable; chacun des dispositifs à glissement variable est un système passif; chacun des dispositifs à glissement variable est un système actif; la plage de variation relative des vitesses est comprise entre O et 10 % de la vitesse maximale de rotation des deux arbres de transmission. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés pour lesquels: La figure 1 est un diagramme qui illustre l'angle de braquage d'un véhicule automobile en fonction de la vitesse de rotation des roues; la figure 2 est une courbe qui illustre la variation du produit de l'angle de braquage par la vitesse de rotation moyenne des roues en fonction de cette vitesse; - la figure 3 est une représentation schématique qui illustre un mode de réalisation d'un agencement de transmission conforme aux enseignements de l'invention, et les figures 4 et 5 sont deux schémas illustrant des dispositions préférentielles du dispositif de glissement variable en association avec un train épicycloidal. La courbe C illustrée à la figure 1 est le résultat d'une série de mesures effectuées sur un véhicule automobile routier et qui représente l'angle de braquage "a' exprimé en degrés, en fonction de la vitesse de rotation moyenne N des roues exprimée en tours/minute. La zone hachurée correspond au domaine d'utilisa- tion normal du véhicule. A partir des données illustrées à la figure 1, il est possible d-établir la courbe de la figure 2 qui représente l évolution du produit a x N en fonction de la vitesse de rotation moyenne des roues du véhicules. On constate que le produit de l'angle de braquage "a" par la vitesse moyenne N passe par un maximum qui correspond à une vitesse moyenne de rotation comprise entre 200 et 400 tours/minute. A ce maximum du produit a x N, la différence entre les vitesses de rotation des roues gauche et droite du même essieu est de l'ordre de 60 tours/minute pour un véhicule automobile routier dont l'empattement serait d'environ 4 mètres et la voie d'environ 2 mètres. Par ailleurs, pendant la plus grande partie du temps d'utilisation d'un véhicule routier correspondant à son évolution normale sur route, la valeur des couples transmis aux roues est faible La combinaison de cette constatation avec la faible variation des vitesses relatives entre les roues gauche et droite, permet de conclure que la puissance requise pour assurer le contrôle de l/évolution du véhicule est en moyenne faible et de l'ordre de 2 à 3 % de la puissance maximale du véhicule. L'invention propose un agencement pour l'entraîne- ment en rotation des deux roues d'un même essieu dont un mode de réalisation est illustré à la figure 3. On a représenté à la figure 3 de manière schémati- que une portion 10 d'un carter du groupe motopropulseur du véhicule. Une couronne dentée 12, qui reçoit le mouvement de sortie de la boîte de vitesses, est montée à rotation par des paliers 14 dans le carter 10. La couronne dentée 12 entraîne directement deux arbres tubulaires creux 16. Chacun des arbres 16 a pour fonction d'entraîner en rotation une des deux roues (non représentées) d'un même essieu du véhicule. La transmission de puissance entre le groupe motopropulseur du véhicule et chacune des roues est réalisée conformément aux enseignements de l'invention. On décrira maintenant l'agencement de transmission en se référant à la partie gauche de la figure 3, la partie droite étant d'une conception symétrique pour l'entraînement de l'autre roue. La liaison entre l'arbre 16 et l'arbre de transmis- sion 18 qui est lui-même relié à une roue du véhicule, est assurée au moyen d'un train épicycloïdal 20 et d'un dispositif à glissement limité 22. L'arbre tubulaire creux 16 se prolonge axialement pour constituer la couronne extérieure 23 du train épicycloïdal 20. Le planétaire 24 du train épicycloïdal est relié à un arbre d'entraînement 26 coaxial à l'arbre 16 L'arbre 26 est lui-même relié à la sortie du dispositif à glissement variable 22. L'organe à glissement variable 22 est ici un organe passif du type pompe à palettes comportant un rotor à palettes 36 qui tourne dans une chambre 38 formée dans un carter 40 qui est lié en rotation à la couronne 12. Le carter 40 est ici commun aux deux dispositifs 22. Le dispositif à glissement limité 22 permet donc un glissement relatif en rotation de l'arbre 26 en rotation par rapport à la couronne 12, c'est-à-dire un glissement relatif en rotation entre le planétaire et la couronne extérieure du train épicycloïdal. Des moyens non représentés de pilotage des deux dispositifs à glissement variable ont pour fonction de réguler les vitesses de rotation des deux arbres de transmission 18 pour les maintenir dans la plage dé- terminée de variation relative de ces vitesses de rotation. Le pilotage des deux dispositifs 22 peut être assuré par un dispositif du type limiteur de débit commandé par une unité électronique de régulation. Le fonctionnement de l'agencement de transmission est le suivant. Lorsque le véhicule avance en ligne droite, et quelle que soit sa vitesse d'avancement, les deux roues d'un même essieu tournent sensiblement à la même vitesse La répartition du couple entre les deux roues s'effectue automatiquement par l'intermédiaire des dispositifs pilotés à glissement variable 22- Lorsque le véhicule évolue en courbe, les vitesses de rotation des deux roues sont adaptées instantanément en fonction de la valeur du braquage imposé au véhicule, c'est-à-dire en fonction du rayon de courbure, sans qu'aucun couple parasite ne soit transmis à la direction du véhicule Cette adaptation s'effectue dans les limites imposées par le dispositif de pilotage des deux dispositifs à glissement variable 22. En cas de perte d'adhérence de l'une des deux roues, que ce phénomène se produise en ligne droite ou en courbe, cette roue ne peut patiner que dans la proportion correspondant à la limite permise par le dispositif de pilotage des dispositifs 22. De plus, lors de la phase temporaire de patinage, le couple continue à être transmis à l'autre roue. Dans le mode de réalisation illustré à la figure 3, les dispositifs 22 sont des dispositifs passifs, c'est- à-dire des dispositifs ne nécessitant aucune introduc- tion de puissance outre que la puissance d'entraînement du véhicule Un tel dispositif à glissement variable passif est par exemple constitué par une pompe hydrauli- que, un compresseur, un dispositif "viscodrive", un coupleur hydraulique à disques multiples, etc. Il est également possible de prévoir des disposi- tifs à glissement variable 22 du type actif, c-est-à- dire dans lesquels on introduit une puissance supplémen- taire Un dispositif actif est dans ce cas constitué par un moteur hydraulique ou électrique. Les schémas des figures 4 et 5 illustrent deux exemples d'association d'un dispositif à glissement variable 22 avec un train épicycloidal 20. Compte tenu de la faible valeur de la différence entre les vitesses des roues gauche et droite, et de la faible valeur de la puissance requise pour la régula- tion des vitesses, des trains épicycloidaux du type illustré aux figures 4 et 5 dans lesquels les rapports E 3/E 1 et E 3/E 2 sont faibles, par exemple de l'ordre de 0,1, sont parfaitement adaptés à l'invention. L'agencement de transmission selon l'invention qui comporte des dispositifs à glissement variable permet, outre sa fonction de régulation du glissement de traction, d'assurer une conduite du type à boîte de vitesses automatique pour les rapports de rang infé- rieur, et notamment pour la première vitesse. L'agencement selon l'invention avec ses moyens de pilotage peut en effet permettre au conducteur de contrôler l'avancement du véhicule à faible vitesse et son maintien au point fixe directement à partir de l'accélérateur. L'interposition entre les deux ensembles constitués par le groupe motopropulseur et le train roulant du véhicule, qui ont chacun une inertie importante, de l'agencement selon l'invention dont l'inertie est faible, permet également d'assurer une fonction d'amortissement torsionnelle dans la transmission. Dans le cas d'un véhicule à quatre roues motrices, l'utilisation d-au moins un agencement selon l Jinvention pour la transmission aux deux roues motrices de l'un des essieux du véhicule permet également d'assurer une fonction de répartition du couple entre les deux essieux. R 1 VFNDICATIONS 1 Agencement pour l'entraînement en rotation de deux arbres de transmission ( 18) d'un véhicule automobi- le routier reliés chacun à une roue d'un même essieu, caractérisé en ce que chacun des deux arbres de transmission ( 18) est relié au groupe motopropulseur ( 10) du véhicule par l'intermédiaire d-un dispositif ( 22) permettant un glissement variable entre son organe d'entrée ( 40) et son organe de sortie ( 36), et des moyens de pilotage des deux dispositifs à glissement variable ( 22) qui régulent les vitesses de rotation des deux arbres de transmission pour maintenir ces vitesses dans une plage déterminée de variation relative. 2 Agencement selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des deux arbres de transmission ( 18) est associé à un train épicycloidal ( 20) dont un premier élément ( 24) est relié au groupe motopropulseur et dont un deuxième élément est relié d'une part directement à l'arbre de transmission ( 18) et, d'autre part, au troisième élément ( 23) du train épicycloîdal par 1/intermédiaire du dispositif à glissement variable ( 22). 3 Agencement selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que chacun des dispositifs à glissement variable ( 22) est un système passif. 4 Agencement selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que chacun des dispositifs à glissement variable ( 22) est un système actif - Agencement selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que ladite plage de variation des vitesses est comprise entre O et 10 % de la vitesse maximale de rotation des deux arbres de transmission ( 18).