Brevet FR2678699A1 — publié le 19930108

Dispositif de mise en et hors service automatique d'un engrenage de changement de vitesse épicycloïdal d'un véhicule automobile L'invention se rapporte à un dispositif de mise en et hors service, dans lequel, une liaison à blocage par friction (accouplement ou frein) participant à la mise en service d'une vitesse, au moyen d'un organe de positionnement en et hors service à milieu de pression du type piston axial, est engageable, par contre, est désengageable par des moyens élastiques pour assurer un jeu entre les surfaces de frottement à l'état de repos, dans lequel aussi, une conduite de pression de travail partant de l'organe de positionnement en et hors service, une conduite de pression d'accumulateur partant d'un accumulateur de pression, et une conduite intermédiaire de pression de travail partant d'une vanne de mise en et hors service à 3/2 voies raccordée à une conduite de pression de régulateur et à un retour détendu, sont reliées avec une vanne de commande de désengagement inversable entre deux positions, et dans lequel, la conduite intermédiaire, dans la position pour vitesse de la vanne de mise en et hors service associée à la mise en et hors service de la vitesse, est reliée avec la conduite de pression d'un régulateur, et, dans la position en service de la vanne de mise en et hors service correspondant à la mise hors service de la vitesse, est reliée avec le retour, dans lequel aussi, la conduite de pression de travail, dans une position de la vanne de commande de désengagement, est reliée avec la conduite intermédiaire, par contre, dans l'autre position de la vanne de commande de désengagement, vis-à-vis de la conduite intermédiaire est isolée. Dans un dispositif de mise en et hors service connu de ce type (DE-OS 23 21 352) l'organe de positionnement en et hors service d'un accouplement à lamelles participant à la mise en et hors service de la troisième vitesse est raccordé, par l'intermédiaire d'une vanne antiretour ouvrant en direction de l'organe de positionnement en et hors service, avec dérivation de la vanne de commande de désengagement par une conduite de dérivation partant de la conduite de pression de travail, avec la conduite intermédiaire La conduite de pression d'accumulateur est quant à elle, raccordée, via un étranglement, à la conduite de dérivation, de sorte que l'accumulateur de pression, lors de l'engagement de l'accouplement, est chargé à partir de la conduite intermédiaire, via la conduite de dérivation De la conduite de pression d'accumulateur, bifurque une conduite de pression de commande, laquelle, ensemble avec une deuxième conduite de pression de commande conduisant une pression de commande dépendant de la vitesse de déplacement, est raccordée à la vanne de commande de désengagement Lorsque la vanne de mise en et hors service associée a été inversée dans sa position pour la deuxième vitesse, la conduite intermédiaire est alors reliée avec le retour de la vanne de mise en et hors service, l'organe de positionnement en et hors service de l'accouplement est cependant, bloqué, par la vanne antiretour et la vanne de commande de désengagement, vis-à-vis du retour, jusqu'à ce qu'un frein de vitesse participant à la mise en et hors service de la deuxième vitesse soit plus ou moins engagé, l'accumulateur de pression se vidant là, via la conduite de dérivation et l'organe de positionnement en et hors service, au-delà de la vanne de commande de désengagement, au retour de la vanne de mise en et hors service Dans cet agencement, une transmission de milieu de pression, hors de l'organe de positionnement en et hors service dans l'accumulateur de pression, n'est ni envisageable ni possible. Pour la réduction de la consommation de carburant dans des omnibus urbains ayant un engrenage de changement de vitesse épicycloidal, on cherche, à amener celui-ci, lors de chaque arrêt du véhicule, automatiquement au "point mort" Par ce moyen, le moteur dans la marche à vide n'est plus chargé, grâce à quoi, la quantité injectée est réduite Comme dans le trafic Stop-and-Go des villes intérieures, le véhicule passe de grandes parties du temps à l'arrêt (à cause de la circulation, éventuellement aux emplacements d'arrêt), et il ne peut pas être exigé du conducteur, lors de chaque arrêt, d'actionner la touche de point mort, le potentiel d'économie réalisable est considérable. Tandis que la mise au point mort automatique sur une voie plane n'est pas problématique, survient, lors d'arrêts sur des pentes, le danger du roulement en arrière, lorsque le conducteur, pour le démarrage, lève le pied de la pédale de frein et met les gaz Alors, précisément, une liaison à blocage par friction dans l'engrenage doit d'abord être engagée, afin de rétablir l'écoulement de force Il importe maintenant là, de maintenir le fonctionnement complet de l'organe de positionnement de mise en et hors service concerné le plus court possible. Parfois, dans un engrenage de changement de vitesse épicycloïdal, au "point mort", il faut libérer une liaison à blocage par frottement, qui, dans l'exploitation de trafic, a à transmettre un couple accru Un accouplement, théoriquement utilisable aussi pour la mise au point neutre automatique, pour l'introduction du couple d'entraînement dans les vitesses avant, ne doit pas être déchargé dans les cas, dans lesquels celui-ci forme avec un accouplement pour l'introduction du couple d'entraînement en marche arrière une unité constitutive. A cause de la pression centrifuge de son milieu d'actionnement, cet accouplement serait engagé Comme la liaison à blocage par friction transmettant un couple accru dans une autre vitesse est déchargée dans d'autres vitesses, pour éviter une perte de traînée élevée au repos, un jeu suffisant entre les surfaces de frottement doit être assuré. Le rappel du piston d'actionnement de l'accouplement à blocage par friction, dans l'état déchargé, est assuré par des ressorts de rappel Lors de la mise en service de la liaison à blocage par friction, l'espace de piston doit d'abord être à nouveau rempli, jusqu'à ce que toutes les lamelles viennent au repos les unes contre les autres et qu'un couple puisse être transmis Lors de cet avancement complet, la pression amenée ne doit pas être trop grande, afin qu'après qu'elle soit terminée, lorsque, à cause de la chute de pression qui n'est plus présente, la pression dans l'organe de positionnement en et hors service croît à la même valeur que la pression amenée, aucun couple trop important ne soit transmis par la liaison à blocage par friction Mais à cause de la pression amenée relativement basse, l'avancement complet dure trop longtemps, de sorte que le roulement en arrière précédemment évoqué peut se produire. L'invention a pour but fondamental, de raccourcir le temps de mise en service de la liaison à blocage par friction, lors de la mise au "point mort", dans une mesure telle, que, lors de démarrages en montagne, aucun roulement en arrière du véhicule remarquable ne survienne, et, qu'en même temps, dans l'exploitation de conduite normale, dans d'autres vitesses, un jeu de lamelles suffisant soit présent dans la liaison à blocage par friction. Le but énoncé est atteint avantageusement grâce aux caractéristiques de l'invention. Dans le dispositif de mise en et hors service selon l'invention, un accumulateur de pression supplémentaire est prévu, qui, via la vanne de commande de désengagement, peut être relié avec l'organe de positionnement en et hors service de la liaison à blocage par friction. Des détails de l'invention ressortent de la description ci-après d'un exemple de réalisation représenté schématiquement dans le dessin Dans le dessin, la figure 1 représente la constitution d'engrenage de principe d'un engrenage de changement de vitesse épicycloïdal d'un omnibus ayant un frein de vitesse pour la première vitesse, et la figure 2 représente un dispositif de mise en et hors service selon l'invention pour la mise en et hors service du frein de vitesse pour la première vitesse de la figure 1. En se référant à la figure 1, un arbre d'entrée ( 22) d'un engrenage de changement de vitesse épicycloïdal ( 3) est entraînable par l'intermédiaire d'un convertisseur de couple hydrodynamique ayant un accouplement de pontage ( 24), à partir du vilebrequin ( 25) d'un moteur d'entraînement, et, le cas échéant, est freinable par un frein ( 26) hydrodynamique. L'engrenage de changement de vitesse ( 3) présente un arbre de sortie ( 27) restant en liaison d'entraînement, de façon usuelle, avec l'entraînement d'essieu arrière de l'omnibus, lequel est amenable en liaison d'entraînement avec l'arbre d'entrée ( 22) par un engrenage de Simpson ( 28) connu,10 via un accouplement d'entraînement ( 29) engagé dans les vitesses avant et via un accouplement d'entraînement ( 30) engagé aussi dans la vitesse arrière. Le support de planétaires ( 31) de l'engrenage de Simpson ( 28) est relié avec un frein de vitesse ( 4) pour la première vitesse et la vitesse arrière Les roues centrales intérieures de l'engrenage de Simpson ( 28) sont reliées aussi bien avec l'accouplement d'entraînement ( 30) qu'aussi avec un frein de vitesse ( 32) pour la deuxième vitesse. Dans la troisième vitesse directe, les freins de vitesse ( 4) et ( 32) sont désengagés et les accouplements d'entraînement ( 29) et ( 30) sont engagés. Le frein de vitesse ( 4) est exécuté comme un frein à lamelles, dont les lamelles extérieures ( 33) sont guidées, coulissables axialement et fixes en rotation, dans des gorges axiales ( 35) du carter d'engrenage ( 34) Les lamelles intérieures ( 36) du frein de vitesse ( 34) sont guidées, coulissables axialement et fixes en rotation, à un support de lamelles intérieur ( 37) cylindrique, lequel est relié fixe en rotation avec le support de planétaires ( 31) Le paquet de lamelles ( 33, 36) est agencé entre un palier de butée ( 38) du carter d'engrenage ( 34) et un élément de pression ( 39) est actionnable, dans le sens de l'engagement, par un organe de positionnement en service et hors service à milieu de pression ( 5) du type piston axial, et, dans le sens du désengagement, par des ressorts de rappel ( 6) L'organe de positionnement en et hors service ( 5) présente une chambre de pression de travail ( 40) prévue dans le carter d'engrenage ( 34), dans lequel, est accueilli, coulissable, un piston de travail ( 41) Les ressorts de désengagement ( 6) prennent appui, d'une part, au piston de travail ( 41) constitué d'une seule pièce avec l'élément de pression ( 39), et, d'autre part, à un palier de butée ( 42) maintenu dans le carter d'engrenage ( 34) La chambre de pression de travail ( 40) est, par une conduite de pression de travail ( 7), raccordée à une vanne de commande de désengagement à 5/2 voies ( 14). Un accumulateur de pression ( 8) présente une chambre d'accumulateur ( 43), laquelle, est raccordée, par une conduite de pression d'accumulateur ( 9), à la vanne de commande de désengagement ( 14) Dans la chambre d'accumulateur ( 43), un piston d'accumulateur ( 44) est accueilli et est coulissable, d'une position ( 46) coulissée extérieurement dans une position ( 47) coulissée intérieurement, à l'encontre de l'effet de moyens ( 45) élastiques Le volume de la chambre d'accumulateur ( 43) résultant de la position ( 47) coulissée intérieurement du piston d'accumulateur ( 44) est ainsi accordé au volume de la chambre de pression de travail ( 40) résultant de la position engagée du piston axial ( 41), de sorte que le piston de travail ( 41), lorsque la conduite de pression de travail ( 7) est reliée avec la conduite de pression d'accumulateur ( 9), via la vanne de commande de dé- gagement ( 14), ne peut être coulissé en retour que pour au- tant, et que les lamelles de friction ( 33, 36) sont justement déchargées et ne transmettent aucun couple. Une vanne de mise en et hors service ( 12) à 3/2 voies est raccordée à une conduite de pression de régulateur ( 10), à un retour ( 11) déchargé et à une conduite intermédiaire de pression de travail ( 13). La conduite de pression de régulateur ( 10) part d'un dispositif de régulation de pression ( 48), lequel est alimenté par une conduite de pression principale ( 49) et, aussi, travaille en fonction d'une pression modulée dépendant de la charge d'une conduite de commande de pression modulée ( 50) Un étranglement ( 51) est agencé dans la conduite de pression de régulateur ( 10), et de la section de la conduite pression de régulateur ( 10) se trouvant entre la vanne de mise en et hors service ( 12) et l'étranglement ( 51), une conduite de pression de commande ( 52), raccordée au dispositif de régulation de pression ( 48), est bifurquée. La vanne de mise en et hors service ( 12) est actionnable, par des moyens élastiques ( 53), dans sa position de mise hors service dessinée dans laquelle, la conduite de pression de régulateur ( 10) est isolée et la conduite intermédiaire ( 13) est reliée avec le retour ( 11) La vanne de mise en et hors service ( 12) est inversable, par la pression de commande d'une conduite de pression de commande ( 55), dans une position de vitesse ( 15), dans laquelle, le retour ( 11) est isolé et la conduite intermédiaire ( 13) est reliée avec la conduite de pression de régulateur ( 10) La conduite de pression de commande ( 55) conduit à une vanne de précommande ( 56) à 3/2 voies, électromagnétique, laquelle est alimentée par la conduite de pression principale ( 49) et présente un retour ( 57) déchargé de la pression Dans la position de repos de la vanne de précommande ( 56) non excitée, dessinée, la conduite de pression principale ( 49) est isolée et la conduite de pression de commande ( 55) est reliée avec le retour ( 57) Dans l'autre position de la vanne de précommande ( 56) excitée, la conduite de pression de commande ( 55) est reliée avec la conduite de pression principale ( 49) et le retour ( 57) est isolé. La vanne de commande de désengagement ( 14) est actionnable, par des moyens élastiques ( 20), dans sa position de vitesse ( 18) dessinée, dans laquelle, la conduite de pression d'accumulateur ( 9) est reliée avec un retour ( 17) et la conduite de pression de travail ( 7) est reliée avec la conduite intermédiaire ( 13), tandis que le retour ( 17) est isolé vis à vis de la conduite intermédiaire ( 13) La vanne de commande de désengagement ( 14) est inversable, par la pression de commande d'une conduite de pression de commande ( 58), dans une position de désengagement ( 16), dans laquelle, la conduite de pression de travail ( 7) est isolée vis à vis de la conduite intermédiaire ( 13) et est reliée avec la conduite de pression d'accumulateur ( 9), tandis que le retour ( 17) est isolé vis à vis de la conduite de pression d'accumulateur ( 9) et est relié avec la conduite intermédiaire ( 13) Un étranglement ( 19) est agencé fonctionnellement entre le retour ( 17) et la vanne de commande de désengagement ( 14) La conduite de pression de commande ( 58) conduit à une vanne de précommande ( 21) à 3/2 voies, laquelle est alimentée par la conduite de pression principale ( 49) et présente un retour ( 59) mis hors pression. Dans la position de la vanne de précommande ( 21) non excitée, dessinée, la conduite de pression principale ( 49) est isolée et la conduite de pression de commande ( 58) est reliée avec le retour ( 59) Dans l'autre position excitée de la vanne de précommande ( 21), la conduite de pression de commande ( 58) est reliée avec la conduite de pression principale ( 49) et le retour ( 59) est isolé. Dans la première jusqu'à la troisième vitesse, ainsi que dans la marche arrière, la vanne de précommande ( 21) est sans courant, et la vanne de commande de désengagement ( 14) se trouve dans la position de vitesse ( 18) dessinée La conduite intermédiaire ( 13) est reliée, via la conduite de pression de travail ( 7), avec l'organe de positionnement en et hors service ( 5), de sorte que le fonctionnement de la commande comprend l'ensemble des mises en et hors service de vitesse, à l'exception de l'état de mise au point mort La conduite de pression d'accumulateur ( 9), via la vanne de commande de désengagement et l'étranglement ( 19), est sans pression, l'accumulateur de pression respectivement le piston d'accumulateur ( 44) sont alors coulissés vers l'extérieur (position 46). Dans la première vitesse, la vanne de précommande ( 56) est excitée et la vanne en et hors service est actionnée à l'encontre de la force de ressort ( 53) dans la position de vitesse ( 15) Grâce à cela, la conduite intermédiaire ( 13) est reliée avec la conduite de pression de régulateur ( 10), alors, aussi l'organe de positionnement en et hors service ( 5); le piston de travail ( 41) pousse les lamelles de friction ( 33, 36) les unes contre les autres Lors de la mise en service vers le "point mort", la vanne de précommande ( 56) reste excitée et la vanne de précommande ( 21) est également excitée Grâce à cela, la vanne de commande de désengagement est actionnée, à l'encontre de la force de ressort ( 20), dans la position de désengagement ( 16) et relie par suite la conduite de pression de travail ( 7) avec l'accumulateur de pression ( 8) Par suite, de l'huile peut s'écouler, hors de la chambre de pression de travail ( 40) de l'organe de positionnement en et hors service ( 5), dans l'accumulateur de pression, dont le piston d'accumulateur ( 44) va dans sa position rétractée ( 47), tandis que le piston de travail ( 41) de l'organe de positionnement en et hors service ( 5) est poussé vers la droite, par les ressorts de rappel ( 6). Lors de la réinsertion de la première vitesse, l'excitation de la vanne de précommande ( 21) est mise hors service, de sorte que la vanne de commande de désengagement ( 14) est actionnée, par le ressort ( 20), dans la position de vitesse ( 18) Grâce à cela, la chambre de pression de travail ( 40) de l'organe de positionnement en et hors service ( 5) est reliée avec la conduite intermédiaire ( 13), de sorte que le piston de travail ( 41) revient tout de suite en butée. Un avantage particulier de l'invention consiste en ce que, dans l'état de mise au point mort, la conduite intermédiaire ( 13) est reliée, via la vanne de commande de désengagement ( 14), avec le retour ( 17), de sorte que, continuellement, de l'huile s'écoule de la conduite de pression de régulateur ( 10), via l'étranglement ( 19), dans le retour ( 17) Grâce à cela, la pression, derrière l'étranglement ( 51), dans la conduite de pression de commande ( 52) chute, grâce à quoi le dispositif de régulation de pression ( 48), dans son état de régulation, est déclenché Suite à cela, lors de la remise en service du frein de vitesse ( 4), tout de suite, une pression de travail régulée dépendant de la charge se trouve disponible. Cette fonction de déclenchement de la conduite de pression de commande ( 52) survient toujours alors, si le frein de vitesse est engagé, parce que, grâce à l'inversion de la vanne de mise en et hors service ( 12), le volume de la conduite se produisant derrière l'étranglement ( 51) et aussi le volume de la chambre de pression de travail ( 40) sont agrandis. il REVENDICATIONS 1 Dispositif de mise en et hors service automatique d'un engrenage de changement de vitesse épicycloidal pour des véhicules automobiles, dans lequel, une liaison à blocage par friction (accouplement ou frein) participant à la mise en et hors service d'une vitesse est engageable au moyen d'un or- gane de positionnement en et hors service à milieu de pression du type piston axial, mais par contre, est désengageable, par des moyens élastiques, pour assurer un jeu entre les surfaces de friction dans l'état de repos, dans lequel, une conduite de pression de travail partant de l'organe de positionnement en et hors service, une conduite de pression d'accumulateur partant d'un accumulateur de pression, une conduite intermédiaire de pression de travail partant d'une vanne de mise en et hors service à 3/2 voies, raccordée à une conduite de pression de régulateur et à un retour détendu, sont reliées avec une vanne de commande de désengagement inversable entre deux positions, et dans lequel, la conduite intermédiaire, dans la position de vitesse de la vanne de mise en et hors service associée à la mise en service de la vitesse, est reliée avec la conduite de pression de régulateur, et, dans la position de mise hors service de la vanne de mise en et hors service correspondant à la mise hors service de la vitesse, est reliée avec le retour, dans lequel aussi, la conduite de pression de travail, dans l'une des positions de la vanne de commande de désengagement, est reliée avec la conduite intermédiaire, par contre, dans l'autre position de la vanne de commande de désengagement, est isolée vis à vis de la conduite intermédiaire, caractérisé en ce que, dans un état de mise au point mort supprimant la transmission de couple dans l'engrenage de changement de vitesse ( 3), la vanne de mise en et hors service ( 12) se trouve dans sa position pour vitesse ( 15) et la vanne de commande de désengagement ( 14) se trouve dans sa position de désengagement ( 16) isolant la conduite de pression de travail ( 7) vis à vis de la conduite intermédiaire ( 13), en ce que la vanne de commande de désengagement ( 14) est encore reliée avec un retour ( 17) détendu, ainsi que, via la conduite de pression de travail ( 7), est exclusivement raccordée à l'organe de positionnement en et hors service ( 5), et, via la conduite de pression d'accumulateur ( 9), est exclusivement raccordée à l'accumulateur de pression ( 8), et en ce que la conduite de pression d'accumulateur ( 9), dans la position de désengagement ( 16) de la vanne de commande de désengagement ( 14), est reliée avec la conduite de pression de travail ( 7), par contre, dans la position de vitesse ( 18) de la vanne de commande de désengagement ( 14), est reliée avec le retour ( 17) et le volume de l'accumulateur de pression ( 8) est ainsi accordé au volume de la chambre de pression de travail ( 40) de l'organe de position en et hors service ( 5) se produisant dans la position engagée, que, lorsque la conduite de pression de travail ( 7), via la vanne de commande de désengagement ( 14), est reliée avec la conduite de pression d'accumulateur ( 9), l'organe de positionnement en et hors service ( 5) n'est désengageable que pour autant que la liaison à blocage par friction soit justement dégagée et ne transmette aucun couple. 2 Dispositif de mise en et hors service selon la revendication 1, caractérisé en ce que la conduite intermédiaire ( 13), dans la position de désengagement ( 16) de la vanne de commande de désengagement ( 14), est reliée avec le retour ( 17). 3 Dispositif de mise en et hors service selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'un étranglement ( 19) est agencé fonctionnellement entre le retour ( 17) et la vanne de commande de désengagement ( 14). 4 Dispositif de mise en et hors service selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une vanne à 5/2 voies est employée comme vanne de commande de désengagement ( 14). 5 Dispositif de mise en et hors service selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la vanne de commande de désengagement ( 14) est actionnable, dans sa position de vitesse ( 18), par des moyens élastiques ( 20). 6 Dispositif de mise en et hors service selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la vanne de commande de désengagement ( 14), via une vanne de précommande ( 21) à 3/2 voies électromagnétique, est inversable dans sa position de désengagement ( 16).