Brevet FR2717260A1 — publié le 19950915

L'invention concerne un dispositif servant à détecter la position d'un élément de réglage, qui peut être actionné de façon hydraulique ou pneumatique au moyen d'une conduite de commande, avec au moins un détecteur de position. Des éléments de réglage pouvant être actionnés de façon hydraulique sont par exemple utilisés dans des systèmes d'actionnement d'embrayages à friction opérant entre un moteur d'entraînement et une boîte de vitesses dans des véhicules à moteur. C'est ainsi par exemple qu'on connaît par la demande de brevet allemande, mise à l'Inspection Publique, DE 40 11 850 Al un embrayage à friction fonctionnant de façon automatique. Cet embrayage peut être enclenché et déclenché au moyen d'un mécanisme d'actionnement, qui comprend une butée d'embrayage et une fourchette agissant sur celle-ci. Le mécanisme d'actionnement est, à son tour, actionné au moyen d'un organe de réglage qui se présente sous la forme d'un cylindre hydraulique, lequel est relié par l'intermédiaire de distributeurs hydrauliques, que l'on peut commander, à un circuit de fluide sous pression. En outre on prévoit une unité de commande électronique qui, en fonction de différentes grandeurs caractéristiques, commande les distributeurs du circuit de fluide sous pression, pour établir un accouplement adéquat au moyen de l'organe de réglage hydraulique. De telles grandeurs caractéristiques sont par exemple la vitesse de rotation du moteur, la position du clapet d'étranglement ou le trajet d'actionnement de l'embrayage ou la position d'accouplement. Dans le système connu d'actionnement la détermination du trajet d'actionnement de l'embrayage ou de la position d'accouplement a lieu au moyen d'un potentiomètre disposé directement sur l'organe de réglage, potentiomètre qui détecte le trajet ou la position du piston de l'organe de réglage et transmet une grandeur électrique correspondante à l'unité électrique de commande. Dans des cas d'utilisation déterminés de tels organes hydrauliques de réglage, la disposition directe d'un détecteur de mesure de la position ou du trajet peut poser des problèmes pour des raisons d'encombrement ou en raison des lignes électriques nécessaires. La présente invention a pour objet de créer un dispositif pour déterminer la position d'un élément de réglage pouvant être actionné par une pression, qui ne soit pas disposé directement sur l'élément de réglage. Selon l'invention on prévoit dans la conduite de commande, qui peut être soumise à un fluide sous pression, de l'élément de réglage un piston de mesure coulissant dans un carter, piston dont la position dans le carter peut être utilisée comme mesure de la position de l'élément de réglage. Selon un développement avantageux de l'invention le piston de mesure divise le carter en une chambre primaire et une chambre secondaire avec respectivement au moins un raccord pour l'écoulement vers la conduite de commande pouvant être soumise au fluide sous pression et le piston est comprimé dans sa position de repos à l'encontre de la pression du fluide sous pression qui peut être appliquée. Si l'on doit alors faire bouger l'élément de réglage à partir de sa position de repos, on actionne le piston de mesure, au moyen de la conduite de commande du côté de la chambre primaire, avec le fluide sous pression et l'on fait coulisser de façon correspondante l'élément de réglage, le piston fonctionnant comme un piston de transmission, moyennant un rapport de démultiplication que l'on peut régler. Dans une forme de réalisation préférée du dispositif selon l'invention, le piston de mesure consiste en une première partie de piston et une seconde, qui coulissent de façon étanche sur la paroi intérieure du carter, une chambre sans pression étant ménagée entre les pistons partiels. La chambre sans pression présente de manière avantageuse, pour détendre la pression, un raccord d'écoulement vers un réservoir d'équilibrage. Pour déterminer la position de l'élément de réglage on relie selon une forme de réalisation les pistons partiels au moyen d'une tige de mesure présentant une échelle de mesure. Selon un développement de la forme de réalisation la longueur de l'échelle de mesure correspond au trajet de déplacement de l'élément de réglage en fonction d'un rapport de démultiplication. Le réglage de la démultiplication du fluide sous pression peut avoir lieu en donnant à la chambre primaire et à la chambre secondaire des diamètres différents. Selon un développement l'échelle de mesure est formée par une crémaillère disposée entre les zones partielles, qui délivre le mouvement de translation du piston de mesure par exemple à une roue dentée qui est en prise avec elle, roue dentée qui convertit ce mouvement en un mouvement de rotation et le transmet à un potentiomètre. une autre possibilité de déterminer la position ou le trajet de déplacement consiste à réaliser l' échelle de mesure sous forme magnétique et à effectuer la détermination de la valeur à mesurer par induction. Une réalisation du récepteur de mesure pour une détermination capacitive de la valeur à mesurer est également possible. Outre la disposition de la tige de mesure entre les deux pistons partiels, il y a toutefois aussi la possibilité de faire passer celle- ci latéralement sur l'un des deux pistons partiels soit via la chambre primaire soit aussi via la chambre secondaire vers l'extérieur, o elle est en liaison opérationnelle avec un capteur de la valeur à mesurer. D'une façon particulièrement avantageuse on peut utiliser le dispositif pour déterminer un trajet d'actionnement d'embrayage. Dans ce cas le piston de mesure qui coulisse dans un carter est disposé par exemple dans la conduite de commande du fluide sous pression du cylindre de réglage pouvant être actionné par le fluide sous pression. Selon un développement du dispositif servant à actionner un embrayage, le piston de mesure divise le carter en une chambre primaire et une chambre secondaire avec au moins un raccord d'écoulement et quand il est dans sa position de repos, il est comprimé à l'encontre de la pression applicable du fluide de commande, la chambre secondaire, quand le piston de mesure est dans sa position de repos, étant en liaison avec un orifice de purge dans le carter. Selon une réalisation avantageuse, l'un au moins des distributeurs qui commandent le débit du fluide sous pression dans la conduite de commande forme avec le carter, dans lequel coulisse le piston de mesure, une unité, grâce à laquelle on peut choisir librement la position dans l'espace de l'unité d'alimentation en fluide sous pression, à la différence des systèmes dans lesquels les vannes sont intégrées dans l'unité d'alimentation en fluide sous pression et o, de cette façon, l'on doit disposer de façon croissante la conduite de liaison entre le piston de mesure et les vannes pour une purge. Outre l'emploi dans un dispositif servant à actionner un embrayage il se présente aussi d'autres applications du dispositif selon l'invention, par exemple pour des vannes actionnées par une pression. On va décrire ci-après plus en détail l'invention à partir d'exemples de réalisation et des dessins correspondants sur lesquels: la figure 1 représente un dispositif pour actionner un embrayage à friction; la figure 2 représente un dispositif pour déterminer la position d'un élément de réglage avec un détecteur mécanique de position; et la figure 3 représente un dispositif pour déterminer la position avec un détecteur de position fonctionnant par induction. Le dispositif représenté sur la figure 1 comprend un embrayage à friction 18, qui relie un moteur à combustion interne d'une automobile à une boîte de vitesses en fonction des conditions de marche ou des passages entre les différentes conditions de marche. L'embrayage à friction peut être enclenché et déclenché au moyen d'un mécanisme d'actionnement 14. Le mécanisme d'actionnement est actionné, à son tour, par l'intermédiaire d'un élément de réglage 2 qui se présente sous la forme d'un cylindre récepteur. Le cylindre récepteur 2 est relié par une conduite de commande 1 et un distributeur 20 à un circuit de fluide sous pression 21. Le circuit de fluide sous pression présente une pompe de fluide sous pression 23, qui peut être entraînée par un moteur 22, pompe qui est en liaison avec un réservoir de liquide 24 et actionne par l'intermédiaire du distributeur le cylindre récepteur 2. Entre la pompe de fluide sous pression 23 et le distributeur 20 on prévoit dans le circuit de fluide sous pression en outre un clapet de non retour 25, un interrupteur à pression 26, qui met en marche et arrête le moteur 22 selon les besoins, ainsi qu'un accumulateur de pression 27. L'accumulateur de pression peut être dimensionné de telle façon que, quand on met en route le véhicule à moteur, il soit possible d'effectuer au moins le premier débrayage sans apport d'énergie. De cette façon il n'est pas nécessaire d'avoir un moteur spécial pour la pompe de fluide sous pression 23. Pendant la marche du véhicule l'accumulateur de pression 27 est alors alimenté par la pompe de fluide sous pression 23 entraînée par le moteur à combustion interne 22. Pour régler l'accouplement de l'embrayage à friction 18 on prévoit une unité électronique de commande 28, qui délivre une grandeur de réglage, servant à actionner l'embrayage, au distributeur 20 en fonction de grandeurs détectées ou prédéterminées. Les grandeurs qui sont détectées sont, entre autres, la vitesse de rotation du moteur, la position du clapet d'étranglement et le trajet d'actionnement de l'embrayage ou la position d'accouplement. Pour déterminer le trajet d'actionnement de l'embrayage on dispose, dans la conduite de commande du fluide sous pression 1 du cylindre récepteur 2, un cylindre de détection 29. La conduite de commande 1 constitue dans ce cas une tringle hydraulique, qui déplace le volume de fluide entre le cylindre récepteur 2 et le cylindre de détection 29. Le cylindre de détection 29, représenté plus en détail à la figure 2, consiste en un carter 4 de forme cylindrique, que le piston de mesure 3 subdivise en une chambre primaire 5 et une chambre secondaire 6. Aussi bien la chambre primaire que la chambre secondaire 5,6 est reliée à un raccord d'écoulement 7,8, la chambre primaire étant reliée par l'intermédiaire du distributeur 20 au circuit de fluide sous pression et la chambre secondaire étant reliée au cylindre récepteur 2. Le piston de mesure 3 est comprimé au moyen du ressort de pression 15 à l'encontre de la sollicitation du fluide sous pression par le circuit de fluide sous pression quand il est dans sa position de repos. Le piston de mesure 3 consiste en deux pistons partiels 9 et 10, qui coulissent au moyen des bagues d'étanchéité 17 et 19 sur la paroi intérieure du carter 4. Entre les pistons partiels 9 et 10 on dispose une tige de mesure 12, reliée de façon solidaire aux pistons partiels, tige qui présente une échelle de mesure 11 constituée sous la forme d'une crémaillère. La chambre de mesure 16 sans pression, dans laquelle est logée la tige de mesure 12, est reliée au moyen d'un perçage de raccordement 30 à un réservoir non représenté. Au moyen d'une roue dentée 13, qui vient en prise avec la crémaillère de la tige de mesure 12, on convertit le mouvement de translation du piston de mesure 4 en un mouvement de rotation et d'une manière connue on transmet celui- ci à un potentiomètre tournant non représenté, le potentiomètre tournant produisant un signal électrique de sortie, qui est proportionnel au trajet parcouru par l'élément de réglage 2 et, de cette manière, de façon linéaire. Pour équilibrer les pressions ou pour purger la chambre secondaire 6 on prévoit sur le carter 4 un perçage d'admission 31, qui, lors du passage de celui-ci en position de repos, relie la chambre secondaire 6 à un réservoir ou à une chambre d'équilibrage non représenté. Sur la figure 3 on a représenté un cylindre de mesure avec un capteur à induction de la valeur à mesurer. Pour cela on prévoit de réaliser la tige de mesure 12, disposée entre les pistons partiels 9 et 10, en une matière 36 qui influence l'inductance d'une bobine de mesure 35 disposée sur le carter 4, matière qui possède une structure repérant une position dans le sens du mouvement. De cette façon chaque point de la matière déposée sur la tige de mesure influence l'inductance de la bobine de mesure 35, d'une manière caractéristique. La bobine de mesure 35 est alimentée avec une tension constante à une fréquence relativement élevée et on mesure par exemple le courant qui passe, celui-ci constituant une mesure de l'inductance de la bobine de mesure 35 et, de cette façon, de la position momentanée du piston de mesure 3 dans le carter en forme de cylindre 4. Enfin, la liste ci-après reprend, pour les références numériques indiquées sur les dessins, les éléments correspondants dont on a fait état supra. LISTE DES REFERENCES NU!ERIQUES 1. Conduite de commande 2. Elément de réglage 3. Piston de mesure 4. Carter 5. Chambre primaire 6. Chambre secondaire 7. Raccord d'écoulement 8. Raccord d'écoulement 9. Piston partiel 10. Piston partiel 11. Echelle de mesure 12. Tige de mesure 13. Roue dentée 14. Mécanisme d'actionnement 15. Ressort de compression 16. Chambre de mesure 17. Bague d'étanchéité 18. Embrayage à friction 19. Bague d'étanchéité 20. Distributeur 21. Circuit de fluide sous pression 22. Moteur 23. Pompe de fluide sous pression 24. Réservoir 25. Clapet de non retour 26. Interrupteur à pression 27. Accumulateur de pression 28. Unité électronique de commande 29. Cylindre de mesure 30. Perçage de raccordement 31. Perçage d'admission 35. Bobine de mesure 36. Matière REVENDICATIONS 1. Dispositif servant à déterminer la position d'un élément de réglage, qui peut être actionné de façon hydraulique ou pneumatique au moyen d'une conduite de commande, avec au moins un détecteur de position, dispositif caractérisé en ce que dans la conduite de commande (1) de l'élément de réglage (2) on prévoit un piston de mesure (3) qui coulisse dans un carter (4), piston dont la position dans le carter (4) peut être utilisée comme mesure de la position de l'élément de réglage (2). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le piston de mesure (3) subdivise le carter (4) en une chambre primaire et une chambre secondaire (5;6) avec respectivement au moins un raccord (7;8) pour l'écoulement vers la conduite de commande (1) et en ce qu'il est comprimé, quand il est dans sa position de repos, à l'encontre de la pression applicable du fluide de commande. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le piston de mesure (3) est constitué d'un premier et d'un second piston partiel (9;10) qui coulissent de façon étanche sur la paroi intérieure du carter et en ce que l'on forme entre les pistons partiels une chambre sans pression (16). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que latéralement sur l'un des deux pistons partiels (9;10) on dispose une tige de mesure, que l'on fait passer par la chambre primaire ou la chambre secondaire (5;6) à l'extérieur du carter (4) et qui est, en dehors du carter, en liaison opérationnelle avec un récepteur de valeur de mesure servant à constituer le détecteur de position. 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les pistons partiels (9;10) sont reliés entre eux au moyen d'une tige de mesure (12) présentant une échelle de mesure (11), tige qui est en liaison opérationnelle avec un récepteur de valeur de mesure servant à constituer le détecteur de position. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la longueur de l'échelle de mesure (11) correspond, en fonction d'un rapport de démultiplication, au trajet de déplacement de l'élément de réglage (2). 7. Dispositif selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que l'échelle de mesure est formée par une crémaillère (11) disposée entre les pistons partiels (9;lO). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la crémaillère (11) est en liaison opérationnelle avec une roue dentée (13), roue dentée qui transmet le mouvement du piston de mesure (3) à un potentiomètre. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le détecteur de position est constitué sous la forme d'un récepteur de mesure à induction ou capacitif. 1O.Dispositif pour actionner l'embrayage d'une automobile, en particulier au moyen d'un cylindre récepteur avec un circuit de fluide sous pression, qui comprend au moins une pompe de fluide sous pression, un système d'entraînement actionnant la pompe de fluide sous 1 1 pression, un accumulateur de fluide sous pression et des vannes commandant le débit du fluide sous pression, dispositif caractérisé en ce que dans la conduite de commande du fluide sous pression du cylindre récepteur (17) on prévoit un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.