Brevet FR2721676A1 — publié le 19951229

La présente invention concerne un système de commande d'une transmission d'un véhicule et plus particulièrement un système de commande d'une transmission comportant à la fois un embrayage à convertisseur de couple et un sous-système de commande de ralenti au neutre. Des transmissions, qui incluent à la fois un embrayage formant convertisseur de couple et un système de commande de ralenti au neutre appliquent des commandes séparées ou distinctes pour chaque sous-système. Ceci conduit à un accroissement du nombre de soupapes électro- magnétiques de commande et la complexité du module de commande électrique. La pression de l'embrayage à convertisseur de couple est commandée d'une manière générale pour empêcher un enclenchement de l'embrayage dans des conditions de faible étranglement. Dans des systèmes de commande de ralenti au neutre, lorsqu'un dispositif de frottement actionné par une pression est placé d'une manière commandée dans un état désengagé ou de glissement afin de limiter le transfert de couple, la pression d'enclenchement est réduite dans des conditions d'étranglement faible, lorsque le véhicule est à l'arrêt. En général, la fonction de commande de pression de ces sous-systèmes est réglée par des mécanismes séparés à soupapes électromagnétiques, qui délivrent une pression de signal variable proportionnelle au taux d'impulsions de tension appliqué aux enroulements de l'électroaimant. A chaque sous-système est affecté un mécanisme de soupape électromagnétique de commande servant à établir la pression d'enclenchement dans ce sous-système. L'unité de commande électronique ou l'ordinateur numérique du module de commande électrique peut agir de manière à délivrer les signaux nécessaires aux mécanismes à soupapes électromagnétiques de manière à délivrer le programme de pression de sortie désiré. Un but de la présente invention est de fournir un système de commande amélioré d'une transmission possédant une structure simple de régulateur de pression pour la commande à la fois d'un état de ralenti au neutre et l'ac- tionnement de l'embrayage à convertisseur de couple. Un système de commande de transmission conforme à la présente invention pour une transmission d'un véhicule comportant un système de freinage et un système de papillon des gaz comprend un embrayage à convertisseur de couple, des moyens de transmission d'un couple à faible rapport de marche avant, des moyens d'établissement d'une commande de rapport, qui peuvent être actionnés de façon sélective, et un dispositif de commande hydraulique comprenant une soupape de changement de vitesse pour envoyer la pression d'un fluide de commande d'une source commandée aux moyens de transmission du couple à faible rapport de marche avant, lorsque les moyens d'établissement de commande du rapport ne sont pas actionnés, et à des moyens de commande de l'embrayage à convertisseur de couple lorsque les moyens d'établissement de la commande du rapport sont actionnés, une soupape de régulation de pression disposée entre la soupape de changement de vitesse et la source commandée pour commander une pression d'enclenchement des moyens de transmission de couple à faible rapport de marche avant pour un premier niveau de programme de pression, lorsque cela est indiqué comme cela est requis par des signaux délivrés par le système du papillon des gaz et par le système de freinage, et pour commander une pression d'enclenchement de l'embrayage à convertisseur de couple à un second niveau de programme de pression lorsque les moyens d'établissement de la commande de rapport sont actionnés, et un régulateur de pression commandé par un électroaimant pour la commande de la pression du fluide de commande envoyée par la soupape de changement de vitesse en réponse à des signaux provenant du système du papillon des gaz et du système de freinage. Dans la présente invention, on utilise un seul régulateur de pression commandé par un électroaimant (de préférence une soupape électromagnétique d'évacuation variable) et une seule soupape de régulation de pression pour établir la fonction de pression de commande pour à la fois un embrayage à convertisseur de couple et un embrayage de marche avant, pendant le fonctionnement de ralenti dans la position neutre. Le signal de sortie de pression du régulateur de pression commandé par électroaimant est réparti par une soupape de changement de vitesse, qui envoie le signal de pression de sortie de la soupape de régulation à l'embrayage de marche avant dans la gamme de marche avant à un faible rapport et à l'embrayage à convertisseur de couple dans toutes les autres gammes de marche avant. Le régulateur de pression commandé par l'électroaimant est commandé par l'unité de commande électronique de la transmission de manière à délivrer la pression de sortie désirée pour les mécanismes de soupapes en fonction de l'état de fonctionnement de la transmission. Cependant, étant donné que le signal de sortie électronique ou électrique délivré par l'unité de commande électronique au régulateur de pression commandé par électroaimant est envoyé à un seul mécanisme de soupape, le circuit de commande a des dimensions légèrement réduites. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une représentation schématique d'un véhicule comportant une transmission de moteur et des mécanismes d'entraînement; et - la figure 2 est une représentation schématique d'une partie d'un mécanisme de commande servant à commander le fonctionnement de la transmission de la figure 1, conformément à la présente invention. En référence à la figure 1, on y voit représenté un véhicule, désigné d'une manière générale par la référence 10, qui comporte un moteur 12 et une transmission de puissance 14 possédant un arbre de sortie 16 apte à entraîner un différentiel classique 18. Le différentiel 18 est connecté, selon une liaison motrice, à un couple de roues motrices 20 et 22. Le véhicule 10 comporte également un couple de roues avant orientables 24 et 26. Le moteur 12 est commandé par un système classique à papillon des gaz comprenant une pédale d'accélération 28, qui agit de manière à envoyer le carburant au moteur 12 pour obtenir le couple de sortie désiré tel que demandé par l'opérateur. La décélération du véhicule est commandée par un système de freinage qui comprend une pédale de frein classique 30, qui peut être actionnée par un maître- cylindre classique 32 pour appliquer des forces de freinage à chacune des roues à 26. La transmission 14, qui comporte un convertisseur de couple, est de préférence une unité commandée électri- quement les signaux de changement de vitesse et les niveaux de pression étant commandés par un ordinateur numérique classique qui est programmé de manière à délivrer la réponse désirée et les séquences de changement de vitesse désirées dans la transmission. De tels dispositifs sont bien connus de sorte que l'on considère qu'une description plus détaillée n'est pas nécessaire à cet égard, étant donné que les spécialistes de la technique sont familiers de tels dispositifs. La transmission 14 et le convertisseur de couple reçoivent des signaux d'entrée à la fois du système de freinage du véhicule et du système du papillon des gaz, ainsi que différents signaux de vitesse à partir de capteurs disposés dans le véhicule. En référence à la figure 2, on y voit une représentation schématique de commande d'une unité de commande de transmission 34 qui comprend un système hydraulique classique, et un ordinateur ou une unité centrale programmable classique, qui peut fonctionner de manière à appliquer une pression de conduite principale dans un passage 36, un signal de rapport dans un passage 38 et un signal de commande de marche avant dans un passage , ainsi que d'autres opérations classiques. Le système hydraulique comporte également un passage d'écoulement 42, qui est efficace de manière à appliquer un fluide à un embrayage classique à convertisseur de couple 44, par l'intermédiaire d'une soupape de commande 46 du convertisseur de couple. Comme cela est bien connu, le convertisseur de couple peut être actionné soit de manière à fournir un rapport 1:1 au moyen de l'enclenchement d'un embrayage à convertisseur de couple 44, soit une transmission de couple à glissement, pendant le désenclenchement de l'embrayage à convertisseur de couple. Le passage principal 36 est connecté à une soupape de limitation d'actionnement 48 et à une soupape de régulation de pression 74. La soupape de limitation d'actionnement 48 est essentiellement une soupape de régulation aval classique de sorte qu'une pression de sortie dans un passage 52 est commandée de manière à être un niveau réduit par rapport à la pression présente d'une manière générale dans le passage principal 36. Comme cela est bien connu, la pression principale dans une unité de commande de transmission 34 est une valeur variable qui dépend de paramètres tels que la vitesse du véhicule, la demande de couple, le rapport de transmission, lorsque le véhicule fonctionne, et d'autres paramètres. Cependant il est souhaitable d'envoyer un niveau de pression maximum fixé à différentes soupapes d'actionnement dans l'ensemble du système, et c'est le rôle de la soupape de limitation d'actionnement 48. Le passage 52 est connecté par un filtre classique 54 à une soupape électromagnétique d'évacuation variable. La soupape électromagnétique d'évacuation variable 56 comporte une partie classique 58 du régulateur de force motorisée, qui reçoit un signal de courant électrique de la part de l'unité de commande 34 de la transmission pour exécuter l'ouverture et la fermeture d'un orifice variable et dans la soupape électromagnétique d'évacuation variable 56, qui, de ce fait, commande la pression dans un passage 60 disposé en aval d'un étranglement fixé 62. La pression dans le passage 52 est constante à l'entrée de l'étranglement 62, tandis que la soupape électromagnétique d'évacuation variable 56 établit un orifice de sortie qui est variable et par conséquent établit une pression entre zéro et la valeur maximale dans le passage 60. Le passage 60 est raccordé à une soupape de changement de vitesse 64 qui comporte un raccord d'évacua- tion 66, un passage de sortie 68 de l'embrayage à convertisseur de couple et un passage de sortie 70 pour le ralenti en position neutre. La soupape de changement de vitesse 64 est repoussée dans une direction par un ressort 72 et est apte à répondre à la pression du fluide présente dans le passage 38 pour le signal de rapport de manière à se déplacer à l'encontre de la sollicitation du ressort. Le passage 60 est également raccordé à la soupape de régulation de pression 74 et applique une pression de commande à cette soupape. La soupape de régulation de pression 74 reçoit une pression d'entrée provenant du passage principal 36 et envoie une pression à la soupape de changement de vitesse 64 au moyen d'un passage 78 d'enclenchement de l'embrayage. Dans l'état dans lequel la soupape de changement de vitesse 64 est sollicitée ou est positionnée par un ressort, le passage 78 d'enclenchement de l'embrayage est raccordé par l'intermédiaire de la soupape de changement de vitesse 64 au passage de sortie 70 pour le ralenti dans la position neutre, qui applique une pression à un embrayage de marche avant 76. L'embrayage de marche avant 76 est un dispositif de frottement classique actionné par un fluide, à l'intérieur de la transmission 14, qui dépend de la pression du fluide agissant sur un piston pour commander la capacité de transmission de couple d'embrayage. La soupape 74 de régulation de pression de ralenti dans l'état neutre est une soupape sollicitée par un ressort, qui est sollicitée par la force d'un ressort et une force de pression pour envoyer le fluide du passage principal 36 au passage 78 d'enclenchement de l'embrayage. Au moyen du passage 60 raccordé à la soupape de régulation de pression 74, une seconde pression de sollici- tation est établie au niveau de la soupape de régulation de pression 74. Comme cela a été expliqué précédemment, la pression dans le passage 60 est proportionnelle au posi- tionnement de la soupape électromagnétique d'évacuation variable 56 et par conséquent est une pression de sollicitation variable. Lorsque la pédale 28 du papillon des gaz est libérée et que la pédale de frein 30 est enfoncée, la pression dans le passage 60 est maximale. Cela conduit à l'application d'une pression maximale de sollicitation à la soupape de régulation de pression 74, qui établit une pression de sortie fortement réduite conduisant à un patinage ou à un désenclenchement de l'embrayage de marche avant 76. Par conséquent, il est évident que, lorsque le véhicule est à l'arrêt, que les freins sont actionnés et que la pédale d'accélération 28 est relâchée, l'embrayage de marche avant 76 a une capacité de transmission de couple réduite de sorte qu'une moins grande quantité d'énergie est absorbée dans le convertisseur de couple. Lorsqu'on desserre les freins et qu'on enfonce la pédale d'accélérateur 28, la pression dans le passage 60 diminue rapidement, ce qui permet à la soupape de régulation de pression 74 de permettre l'envoi de la pression maximale à l'embrayage de marche avant 76 de sorte qu'un fonctionnement sans glissement apparaît lorsqu'un état d'entraînement est désiré par l'opérateur. Lorsque les paramètres à l'intérieur du véhicule déterminent qu'un rapport de transmission à vitesse supérieure est souhaitable, le passage 38 pour le réglage du rapport est activé ou mis en pression de manière à commander l'enclenchement d'un dispositif classique 77 d'établissement du rapport d'entraînement, comme par exemple un embrayage ou un frein. Ce dispositif 77 commande d'une manière générale l'établissement du second rapport. De même, la pression dans le passage 38 de commande du rapport conduit à l'application d'une pression de sollicitation à la soupape de changement de vitesse 64, qui repousse la soupape de changement de vitesse contre le ressort 72 de manière à établir une connexion entre le passage 60 et le passage de sortie 68 de l'embrayage à convertisseur de couple. A cet instant, le passage de sortie 70 pour le ralenti dans la position neutre est déconnecté du passage 78 d'enclenchement de l'embrayage et est connecté au passage d'entraînement 40 par l'intermédiaire de la soupape de changement de vitesse 64. Lorsque le passage de sortie 68 de l'embrayage à convertisseur de couple est mis en pression, une force de sollicitation est appliquée à la soupape de commande 46 du convertisseur de couple. La soupape de commande 46 du convertisseur de couple est décalée de sorte que l'écou- lement de fluide à l'intérieur du convertisseur de couple est tel que l'embrayage 44 à convertisseur de couple est enclenché, ce qui améliore le rendement de fonctionnement du convertisseur de couple. La soupape de commande 46 du convertisseur de couple peut fonctionner de manière à se déplacer à un niveau de pression minimum établi dans le passage 68. Il s'est avéré qu'environ 138 kPa (20 psi) est un niveau souhaitable, pour l'activation de la soupape de commande 46 du convertisseur de couple et pour l'établisse- ment d'une commande de pression à l'intérieur d'un passage 80 d'alimentation du convertisseur de couple, par l'inter- médiaire de la soupape de régulation de pression et de la soupape de changement de vitesse 64. La pression dans le passage 68 est égale, pendant cette période de fonctionnement, à la pression régnant dans le passage 60, qui, comme cela a été décrit précédemment, est établi par la soupape électromagnétique d'évacuation variable 56. De même la pression dans le passage 60 établit une pression de sollicitation dans la soupape de régulation de pression 74, et par conséquent la pression dans le passage 78 d'enclenchement de l'embrayage. Par conséquent, la soupape de régulation de pression 74 est un régulateur qui est sollicité de manière à fournir la fonction désirée de pression de commande à la fois dans l'embrayage à marche avant 76 et dans l'embrayage 44 à convertisseur de couple. La partie électronique de l'unité de commande 34 de la transmission agit à la première vitesse ou vitesse la plus faible de marche avant pour fournir un programme de pression comprenant une pression maximale délivrée dans le passage 60 lorsque la pédale d'accélérateur 28 est libérée et que la pédale de frein 30 est enfoncée. La caractéris- tique de pression désirée pendant le fonctionnement de l'embrayage 44 à convertisseur de couple est telle qu'une pression minimale est désirée au niveau du papillon des gaz fermé. Lorsque l'ouverture du papillon des gaz augmente sous l'effet de l'enfoncement de la pédale d'accélérateur 28, la pression augmente jusqu'à une valeur prédéterminée. Au niveau du point de changement de vitesse de la soupape de changement de vitesse 64, la pression dans le passage 60 est commandée à une valeur minimale et un enclenchement immédiat de l'embrayage 44 à convertisseur de couple n'est pas possible. L'unité de commande 34 de la transmission envoie des signaux à la soupape électromagnétique d'évacua- tion variable pour établir un programme de pression tel que la pression dans le passage 68 est réglée au niveau de fonctionnement désiré en fonction des paramètres du véhicule, qui sont disponibles pour l'unité de commande 34 de la transmission. Cela permet un enclenchement commandé de l'embrayage 44 à convertisseur de couple. Il est évident, à ce stade, qu'une seule soupape électromagnétique à sortie variable et une seule soupape de régulation de pression peuvent être actionnées pour établir à la fois l'état de ralenti dans la position neutre dans l'embrayage à marche avant, et la pression de fonctionnement désirée dans l'embrayage à convertisseur de couple. Comme indiqué dans des systèmes de l'art antérieur, le fonctionnement mutuellement exclusif de ces dispositifs est commandé par des éléments de soupape distincts, qui requièrent un nombre accru de mécanismes de soupape à pression variable dans le système de commande. L'utilisation d'une seule soupape électromagnétique à sortie variable et d'une seule soupape de régulation de pression réduit la complexité de l'actionnement de soupape et simplifie le fonctionnement. i1 REVENDICATIONS 1. Système de commande d'une transmission d'un véhicule comportant un système de freinage et un système de papillon des gaz, caractérisé en ce que le système de commande de la transmission comprend un embrayage à convertisseur de couple (44), des moyens (76) de transmission d'un couple à faible rapport de marche avant, des moyens (77) d'établissement d'une commande de rapport, qui peuvent être actionnés de façon sélective, et un dispositif de commande hydraulique comprenant une soupape de changement de vitesse (64) pour envoyer la pression d'un fluide de commande d'une source commandée (34) aux moyens de transmission du couple à faible rapport de marche avant, lorsque les moyens d'établissement de commande du rapport ne sont pas actionnés, et à des moyens (46) de commande de l'embrayage à convertisseur de couple lorsque les moyens d'établissement de la commande du rapport sont actionnés, une soupape de régulation de pression (74) disposée entre la soupape de changement de vitesse et la source commandée pour commander une pression d'enclenchement des moyens de transmission de couple à faible rapport de marche avant pour un premier niveau d'un programme de pression, lorsque cela est indiqué comme cela est requis par des signaux délivrés par le système du papillon des gaz et par le système de freinage, et pour commander une pression d'enclenchement de l'embrayage à convertisseur de couple à un second niveau d'un programme de pression lorsque les moyens d'établissement de la commande de rapport sont actionnés, et un régulateur de pression (56) commandé par un électroaimant pour la commande de la pression du fluide de commande envoyée par la soupape de changement de vitesse en réponse à des signaux provenant du système du papillon des gaz et du système de freinage. 2. Système de commande de transmission selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de transmission de couple à faible rapport de marche avant sont un embrayage (76). 3. Système de commande de transmission selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le régulateur de pression (56) commandé par un électroaimant commande de façon sélective la pression délivrée par la source commandée (34) pour des premier et second niveaux d'un programme de pression et envoyée à la soupape de changement de vitesse (64) en réponse à des paramètres prédéterminés de fonctionnement du véhicule, comprenant des signaux délivrés par le système du papillon des gaz et le système de freinage. 4. Système de commande de transmission selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le régulateur de pression commandé par un électroaimant est une soupape d'évacuation variable à électroaimant (56).