Brevet FR2701301A1 — publié le 19940812

CONVERTISSEUR DE COUPLE HYDROCINETI(C)UE PONTABLE A REACTEUR BLOOUE La présente invention se rapporte à un convertisseur de couple hydrocinétique pontable, notamment pour transmission automatique. Les boîtes de vitesses automatiques comportent généralement, comme organe d'entrée, un convertisseur assurant la liaison entre le moteur et la boîte de yitesses proprement dite. Cet organe remplit le rôle d'embrayage automatique au démarrage, et de multiplicateur de couple, essentiellement dans cette phase. A haute vitesse, il transmet le couple moteur, sans le multiplier. La multiplication du couple est assurée par la turbine et le réacteur du convertisseur. De façon classique, le réacteur est monté sur un arbre non tournant, par l'intermédiaire d'une roue libre, de façon à être immobilisé par rapport à cet arbre pendant les phases de démarrage, pour assurer la multiplication du couple, et à tourner librement sur celui-ci, lorsque la vitesse d'entrée augmente, pour faire alors fonctionner le convertisseur en coupleur, sans multiplication du couple. li est connu, par ailleurs, d'équiper les convertisseurs hydrocinétiques de couple, d'embrayages de pontage. Sous le contrôle d'une commande externe, généralement une pression d'huile, l'embrayage de pontage a pour fonction de supprimer les pertes dues au glissement existant entre les éléments du convertisseur (impulseur et turbine), pendant son fonctionnement en coupleur. La demande de brevet FR-92 10555 de la demanderesse, non publiée à ce jour, est relative à un convertisseur de couple muni de moyens de pontage perfectionnés. Cette demande décrit un convertisseur dont le réacteur est monté par l'intermédiaire d'une roue libre sur l'arbre de réacteur. Il comporte par ailleurs un embrayage de pontage, remplissant la fonction indiquée plus haut. Conformément aux dispositions habituelles, le pontage est établi sur les rapports supérieurs de la transmission, sans prendre en compte directement le fonctionnement du convertisseur (fonctionnement en multiplicateur de couple ou en coupleur), déterminé par la roue libre. Ces deux composantes du fonctionnement du convertisseur (multiplication de couple ou couplage, pontage ou dépontage) sont donc gérées de façon indépendante. La présente invention propose d'introduire un lien fonctionnel entre celles-ci, permettant d' augmenter considérablement les performances du convertisseur. Elle concerne un convertisseur de couple hydrocinétique entre un arbre d'entrée de mouvement et un arbre de sortie de mouvement ou arbre de turbine, comportant un impulseur solidaire de l'arbre d'entrée, une turbine solidaire de l'arbre de turbine et un réacteur destiné à réorienter l'huile entre la turbine et l'impulseur, ainsi que des moyens de pontage permettant de façon temporaire d'interdire tout glissement entre l'arbre d'entrée et I'arbre de sortie. Ce convertisseur est caractérisé en ce que le réacteur est fixé de façon permanente sur un arbre fixe, sans l'intermédiaire d'une roue libre. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le point de pontage, du convertisseur est atteint lorsque son coefficient de multiplication du couple est égal à l'unité. Selon un mode de réalisation particulier de I'invention, les commandes du pontage et du dépontage sont déterminées par la mesure du rapport de la vitesse de la turbine à la vitesse de l'impulseur. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, les points de pontage et de dépontage du convertisseur sont déterminés par l'analyse de la vitesse de l'impulseur, de la vitesse de la turbine, de la vitesse du véhicule, du rapport engagé, du couple moteur et de l'action de l'utilisateur sur la pédale de frein. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier de celle-ci, en liaison avec les dessins annexés sur lesquels: - la figure I est une vue en coupe d'un convertisseur hydrocinétique de couple, dont la partie supérieure illustre l'état de la technique, et dont la partie inférieure correspond à l'invention; - les figures 2 A et 2 B reproduisent respectivement l'étude géométrique d'un convertisseur à réacteur fixe et d'un convertisseur à réacteur monté sur roue libre, de type connu; - la figure 3 est un diagramme fonctionnel relatif à la commande du pontage et du dépontage selon l'invention. Sur la figure 1, on distingue l'arbre d'entrée 16 du mouvement dans le convertisseur 1, et la cloche 2 de celui-ci. A l'intérieur de la cloche apparaissent l'impulseur 3, le réacteur 5, la turbine 4 et son plateau d'appui 6. Le réacteur 5 exerce sa fonction habituelle de réorientation des filets d'huile entre la turbine 4 et l'impulseur 3, en vue d'augmenter le couple moteur. Le piston de pontage 7 est serré par ses extrémités contre un élément il muni de garnitures 11', qui est fixé par l'intermédiaire d'un ressort d'amortissement 10 sur la cloche 2. A sa base, le piston 7 est monté sur un moyeu en deux parties 13, 14 appelées respectivement moyeu de piston 13 et moyeu de turbine 14. Le plateau 6 est fixé sur le moyeu de turbine 14.Le moyeu de piston 13 porte d'une part contre le plateau 6 et d'autre part contre une rondelle de friction 12, par l'intermédiaire d'une garniture de friction 12'. De façon classique, le plateau 6 et le piston 7 définissent une chambre de commande de pontage 8, qui peut être alimentée en fluide hydraulique à partir de-la canalisation 9, ménagée à l'intérieur de l'arbre de turbine 17. Dans les deux parties de la figure 1, le convertisseur 1 est représenté en position de pontage : aucune pression n'est établie dans la chambre. La pression régnant à l'intérieur de l'enceinte du convertisseur 1 s'exerce de part et d'autre du plateau 6 et du piston 7, et maintient ces deux pièces serrées contre l'élément 11. En revanche, lorsque le pontage n'est plus souhaité, l'établissement à l'intérieur de la conduite 9 et dans la chambre 8, d'une pression d'alimentation supérieure à celle qui règne dans l'enceinte du convertisseur 1, désolidarisera le plateau 6 et le piston 7, de l'élément 11. Dans la partie supérieure de la figure I, illustrant l'art antérieur connu, le réacteur 5 est monté sur une roue libre 15, autour des cannelures de l'arbre de réacteur 18. Dans la partie inférieure de cette figure, relative à l'invention, la roue libre a été supprimée. Le réacteur 5 est fixé directement, et immobilisé en permanence, sur l'arbre de réacteur 18. Le convertisseur proposé par l'invention ne comporte donc pas de roue libre. Le réacteur 5 est solidaire de l'arbre de réacteur 18, et le convertisseur 1 ne peut jamais fonctionner en coupleur. En l'absence de disposition particulière, le fonctionnement du convertisseur en coupleur entraînerait, au-delà d'un certain régime moteur, une perte de rendement inacceptable. En se rapportant à la figure 2 A, on voit en effet que dans un convertisseur à réacteur fixe, lorsque le rapport de multiplication i = Xe (ot étant la vitesse turbine et copétant la vitesse impulseur) (Ap augmente, le rendement 1 du convertisseur passe normalement par un maximum correspondant au point de couplage du convertisseur, avant de décroître, alors que dans le' même convertisseur, pourvu d'une roue libre (cf figure 2 B), lorsque le point de couplage ic est atteint, le rendement 77 continue à croître, de façon linéaire. Le point de couplage ic dépend uniquement de la géométrie du convertisseur. il correspond à 1' obtention pour une géométrie de convertisseur donnée, d'un rapport de couple impulseur/turbine, K = égal à l'unité. Ce Conformément à l'invention, l'embrayage de pontage est serré dès que le point de couplage, ou point de fonctionnement à rapport de couples égal à l'unité, est détecté par la mesure simultanée des vitesses impulseurs op et turbine xt, ce point correspondant à un rapport bien précis ic de ces deux vitesses xt et op, fonction uniquement de la géométrie du convertisseur. Le diagramme de la figure 3 fait apparaître l'ensemble des paramètres qui peuvent être pris en considération par le calculateur 19 pour commander le pontage et le dépontage du convertisseur. Outre la vitesse de l'impulseur xp, la vitesse de la turbine cot, et le couple moteur C, il est en effet nécessaire d'intégrer dans la commande, la vitesse du véhicule v, l'action de l'utilisateur sur le frein F, et le rapport engagé R. Conformément à l'invention, on peut prévoir que le pontage ne soit effectif qu'au-delà d'un seuil de vitesse impulseur déterminé, ce seuil étant, entre autres, fonction de la charge du moteur, de façon à éviter un calage éventuel du moteur, et à assurer le fonctionnement en convertisseur lorsque les conditions d'utilisation du véhicule le requièrent. Un tel convertisseur pontable, sans roue libre de réacteur, travaille ainsi dans les meilleures conditions de rendement possible, tout en étant d'un coût nettement inférieur aux convertisseurs connus. REVENDICATIONS ti] Convertisseur de couple hydrocinétique (1), entre un arbre d'entrée de mouvement (16) et un arbre de sortie de mouvement ou arbre de turbine (17), comportant un impulseur (3) solidaire de l'arbre d'entrée (16), une turbine (4) solidaire de 1' arbre de turbine (17) et un réacteur (5) destiné à réorienter l'huile entre la turbine (4) et l'impulseur (3), ainsi que des moyens de pontage (7) permettant de façon temporaire dtinterdire tout glissement entre l'arbre d'entrée (16) et l'arbre de sortie (17), caractérisé en ce que le réacteur (5) est fixé de façon permanente sur l'arbre de réacteur (18). 2 Convertisseur de couple (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le point de pontage est atteint lorsque son coefficient de multiplication du couple est égal à l'unité. 31 Convertisseur de couple (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la commande du pontage et du dépontage sont déterminées par la mesure du rapport de la vitesse de la turbine à la vitesse de l'impulseur. 4 Convertisseur de couple (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que ses points de pontage et de dépontage sont déterminés par l'analyse de la vitesse de l'impulseur (3), de la vitesse de la turbine (4), de la vitesse du véhicule, du rapport engagé, du couple moteur, et de l'action de l'utilisateur sur la pédale de frein.