Brevet FR2756017A1 — publié le 19980522

1i 2756017 L'invention se rapporte à un servomoteur hydraulique, en particulier pour un embrayage, qui comporte une commande, une pompe hydraulique susceptible d'être entraînée au moyen d'un entraînement, par laquelle un accumulateur de pression est alimenté, et un cylindre de positionnement relié via une soupape de commande à l'accumulateur de pression. On connaît déjà un servomoteur hydraulique (par exemple du IO document DE 42 37 853 A1). Ce servomoteur comporte une pompe hydraulique entraînée par un moteur électrique. Cette pompe hydraulique transporte du fluide hydraulique hors d'un réservoir via un clapet anti-retour jusque dans un accumulateur de pression. On a associé à cet accumulateur de pression un détecteur de pression, et pour des raisons de sécurité, celui-ci est relié au réservoir via une soupape de surpression par laquelle la pression maximum dans l'accumulateur de pression est limitée. Via une soupape de commande qui est reliée d'une part à l'accumulateur de pression et d'autre part à un cylindre de positionnement et qui est actionnée par une commande, le cylindre de positionnement peut être alimenté sous pression. Le cylindre de positionnement est relié via une conduite hydraulique à un cylindre récepteur associé à l'embrayage. L'objectif sous-jacent à l'invention est de développer le servomoteur hydraulique de manière à réduire les coûts, de sorte que l'on puisse renoncer au détecteur de pression associé à l'accumulateur de pression. Cet objectif est atteint par le fait que l'entraînement de la pompe hydraulique est pourvu d'un détecteur pour détecteur la puissance absorbée par cet entraînement, et en ce que les signaux sont amenés à la commande, de sorte que la pompe hydraulique peut être commandée en dépendance de la puissance absorbée par l'entraînement. Grâce au fait de commander l'entraînement de la pompe hydraulique en dépendance de la puissance absorbée par l'entraînement, on réalise un 2 2756017 servomoteur hydraulique économique. Il s'est avéré avantageux de prévoir un moteur électrique en tant qu'entraînement. La puissance absorbée par le moteur électrique est facile à détecter via le courant du moteur au moyen d'un dispositif de mesure de courant. De tels dispositifs de mesure de courant sont des composants standard économiques. Lorsque le courant du moteur est élevé, la puissance absorbée est importante. Grâce à ceci, on peut en conclure qu'il y a une pression élevée dans l'accumulateur de pression. Pour pouvoir en conclure quant à la pression dans l'accumulateur de pression par détection du courant moteur, il est nécessaire de connaître la courbe caractéristique de la puissance absorbée de l'entraînement de la pompe hydraulique par rapport au débit transporté par la pompe hydraulique ou par rapport à la contre-pression de l'accumulateur de pression. Ces données caractéristiques peuvent être déterminées une seule fois pour une pompe hydraulique ou pour un système et ensuite on peut opérer à partir de ces données caractéristiques en prenant en compte des fluctuations de production. Une autre possibilité de détecter indirectement la puissance absorbée de l'entraînement consiste à mesurer la vitesse de rotation de la pompe hydraulique. Pour cet agencement, on doit connaître la courbe caractéristique de la vitesse de rotation en dépendance de la pression dans l'accumulateur de pression. Dans un tel servomoteur, il suffit de prévoir un seul détecteur pour assurer en continu une pression suffisamment élevée dans l'accumulateur de pression. Ceci signifie que l'alimentation en pression de l'accumulateur de pression est commandée indirectement via les données de la pompe hydraulique ou de l'entraînement. Il s'est avéré avantageux d'associer un premier circuit temporel à la pompe hydraulique, de sorte que celle-ci est activée à une fréquence prédéterminée sur un intervalle de temps prédéterminé. Etant donné que chaque système présente toujours une fuite qui cause une chute de pression dans l'accumulateur de pression, il est nécessaire de compenser cette fuite en ajoutant un fluide hydraulique, pour pouvoir assurer une pression minimale prédéterminée dans l'accumulateur de pression. Dans ce cas, on partira toujours de la situation la plus mauvaise, c'est-à-dire d'une fuite élevée. La fuite dépend également de la viscosité du fluide hydraulique et elle peut dépendre de la vitesse de rotation de la pompe hydraulique. De plus, la fuite augmente lorsque la contre-pression de l'accumulateur de pression augmente. La viscosité du fluide hydraulique diminue lorsque la température augmente, de sorte que l'on doit partir de la valeur de la viscosité de fluide hydraulique de la température que l'on peut atteindre au maximum. Pour pouvoir prendre en compte plus exactement la viscosité du fluide hydraulique, il s'est avéré avantageux de prévoir un détecteur de température pour déterminer celle-ci. Grâce à ceci, il est possible de prédéterminer la vitesse de rotation minimale en tant que fonction de la température. De plus, la fuite éventuelle peut être prédéterminée en dépendance de la température. Grâce à ceci, on peut également prédéterminer la commande des circuits temporels en dépendance de la température, et on peut l'adapter à la dépendance de la température. Un mode de réalisation avantageux consiste à activer l'entraînement de la pompe hydraulique en dépendance d'un actionnement de l'embrayage, de sorte que la chute de pression causée par l'actionnement de l'embrayage dans l'accumulateur de pression est immédiatement compensée. Dans ce cas, il n'est pas nécessaire de compenser la chute de pression causée par l'actionnement d'embrayage dans l'accumulateur de pression tout de suite, c'est-à-dire pendant l'actionnement de l'embrayage. Pour ceci, il faudrait une pompe hydraulique puissante et un entraînement puissant pour celle-ci. Un mode de réalisation avantageux consiste à dimensionner l'entraînement de la pompe hydraulique, la pompe hydraulique elle- même, et l'accumulateur de pression de telle sorte que la chute de pression causée par l'actionnement de l'embrayage dans l'accumulateur de pression est compensée pendant un temps de fonctionnement supplémentaire de la pompe hydraulique, qui est prévu après achèvement de l'actionnement de l'embrayage. Dans ce cas, le temps 4 2756017 de fonctionnement supplémentaire ne doit pas être si important qu'il se produise dans l'accumulateur de pression par des actionnements répétés de l'embrayage une chute de pression si forte que la pression momentanée ne suffise plus pour un actionnement de l'embrayage. On peut également prédéterminer le temps de fonctionnement supplémentaire lorsqu'il existe un détecteur de température, adapté à la viscosité du fluide hydraulique. Dans ce qui suit, on expliquera plus en détail des exemples de réalisation de l'invention en se rapportant aux dessins. Les figures montrent: figure 1 une illustration schématique d'un système d'actionnement d'embrayage automatique pour un embrayage à friction d'un véhicule automobile, comportant un servomoteur hydraulique; figure 2 une illustration schématique d'un système d'actionnement d'embrayage automatique pour un embrayage à friction d'un véhicule automobile, comportant un organe de positionnement hydraulique; figure 3 un diagramme de la pression dans l'accumulateur de pression par rapport au temps; figure 4 un diagramme du courant moteur par rapport au temps; et figure 5 un diagramme de la vitesse de rotation par rapport au temps. La figure 1 montre schématiquement un embrayage à friction 3 agencé entre le moteur et la transmission d'un véhicule automobile, qui est ici un embrayage à friction actionné au moyen d'un servomoteur hydraulique. L'organe de débrayage 41 de l'embrayage est actionné par un cylindre récepteur hydraulique 27 en direction d'ouverture de l'embrayage 3. Le cylindre récepteur 27 est relié via une conduite hydraulique 29 à un cylindre de positionnement hydraulique 25 dont la chambre cylindrique 26 est subdivisée par un piston 65 en une chambre émettrice 67 et en une chambre de travail 69. La pression dans la chambre émettrice 67 et ainsi dans le cylindre récepteur 27 est déterminée par la pression dans la chambre de travail 69. Lorsque l'on varie la pression dans la chambre de travail 69, on peut varier la position de l'organe de débrayage 41 de l'embrayage 3 entre une position dégageant entièrement l'embrayage 3 et une position engageant entièrement l'embrayage. L'embrayage 3 est automatiquement dégagé et engagé au moyen d'une commande 13 en correspondance de la situation de fonctionnement du véhicule automobile lors du démarrage et également lors du passage d'une vitesse de la boîte à vitesses non illustrée du véhicule automobile. Dans ce cas, la commande 13 réagit selon le signal d'un détecteur de course 39 qui représente la position momentanée d'une tige de piston 66 du piston 65 et ainsi la position momentanée de l'organe de débrayage 41 de l'embrayage 3, et elle commande la pression dans la chambre de travail 69 du cylindre de positionnement via une soupape de commande 23 de façon proportionnelle en volume par rapport à la position désirée de l'organe de débrayage 41. La soupape de positionnement 23, qui est une soupape proportionnelle à trois voies dans l'exemple de réalisation illustré, est mise sous précontrainte au moyen d'un ressort de rappel 45 dans une position reliant la chambre de travail 69 via une conduite de retour 49 à un réservoir 19 pour le fluide hydraulique, comme illustré à la figure 1. Lorsqu'un organe de positionnement électromagnétique 47 est excité, la soupape de commande 23 est entièrement ou partiellement ouverte, en correspondance du courant d'excitation, et elle relie la chambre de travail 69 à un accumulateur de pression 15. Le degré d'ouverture de la soupape de commande 23 est commandé par la commande 13 de telle sorte qu'une position de consigne désirée de l'organe de débrayage 41 est maintenue en correspondance de la situation de conduite du véhicule automobile. L'accumulateur de pression 15 est relié à une pompe hydraulique 11 qui transporte le fluide hydraulique hors du réservoir 19 et qui est entraînée par un moteur électrique 9, via un clapet anti-retour 21 s'ouvrant en direction de pression de la pompe hydraulique 11. Lors de la première mise en service, l'accumulateur de pression est alimenté en pression pendant un temps de démarrage 55. Le moteur électrique 9 est alimenté par le réseau du véhicule automobile et il est commandé par la commande 13 de telle sorte que la pression hydraulique dans l'accumulateur de pression 15 est 6 2756017 maintenue à l'intérieur de limites prédéterminées, la pression hydraulique étant déterminée indirectement au moyen de la commande 13. La commande 13 détecte la pression régnant dans l'accumulateur de pression 15 au moyen du courant moteur ou de la vitesse de rotation de la pompe hydraulique 11. Une soupape de surpression 43 reliée au côté sortie de la pompe hydraulique 11 et ramenant au réservoir 19 protège l'installation hydraulique contre une surcharge de pression. Dans le cas normal, l'embrayage 3 est commandé automatiquement par la commande 13. Afin de pouvoir utiliser le véhicule automobile également lors d'un défaut de la commande 13 et de l'un de ses détecteurs, tout en acceptant des pertes de confort, on peut exciter la soupape de commande 23 via un commutateur d'urgence 5. Lorsque le commutateur 5 est dégagé, la soupape de commande se trouve dans la position illustrée à la figure 1, et l'embrayage 3 est entièrement engagé. Lorsque le commutateur 5 est engagé, la soupape de commande 23 est commutée dans une position entièrement ouverte, et la pression dans la chambre de travail 69 augmente et l'embrayage 3 est entièrement dégagé. Les figures 1 et 2 illustrent deux exemples de réalisation différents. On a associé au premier exemple de réalisation les figures 3 et 4, et au second exemple de réalisation les figures 3 et 5. Dans l'exemple de réalisation illustré à la figure 1, l'alimentation en pression est commandée au moyen d'un dispositif de mesure de courant 35 qui est associé au moteur électrique 9 prévu comme entraînement 7. Au moyen de cet dispositif de mesure de courant 35, le courant du moteur électrique 9 est détecté. Les valeurs obtenues sont transmises à la commande 13a, et le moteur électrique 9 est commandé en dépendance de ces valeurs par la commande 13a, c'est-à-dire qu'il est mis en marche ou arrêté. 7 2756017 Le moteur électrique 9 est mis en marche. Lors de la mise en marche de la pompe hydraulique 11, il faut tout d'abord un courant élevé Imarche Ces valeurs de courant élevées chutent cependant rapidement pour passer au maximum à Iron. Lorsque la pression dans l'accumulateur de pression 15 augmente, le courant nécessaire pour le moteur électrique augmente à nouveau. La courbe caractéristique de la consommation de courant du moteur électrique par rapport à la pression dans l'accumulateur de pression 15 est du moins partiellement appliquée à la commande 13a. Lorsque la valeur limite Iaêt est atteinte après avoir passé un minimum de la consommation de courant, la commande 13a reçoit l'information que la pression minimum désirée dans l'accumulateur de pression 15 est atteinte et le moteur électrique 9 de la pompe hydraulique 11 est arrêté par la commande 13a. Une nouvelle mise en marche du moteur électrique 9 peut être déclenchée d'une part par un actionnement de l'embrayage effectué par le conducteur et d'autre part par écoulement d'un intervalle de temps prédéterminé 57. D'une part, le moteur électrique 9 est activé par l'actionnement de l'embrayage, pour que la chute de pression dans l'accumulateur de pression 15 causée par l'actionnement de l'embrayage soit compensée. Lorsque Iarrêt est atteint, le moteur électrique 9 est arrêté de nouveau. Cependant, il est également possible le mettre en marche le moteur électrique 9 en prévoyant un temps de fonctionnement supplémentaire 63 par l'actionnement de l'embrayage, et de faire fonctionner le moteur électrique 9 pendant ce temps de fonctionnement supplémentaire fermement prédéterminé 63, après avoir achevé l'actionnement de l'embrayage. On choisira le temps de fonctionnement supplémentaire 63 de telle sorte que la chute de pression 61 causée par l'actionnement de l'embrayage dans l'accumulateur de pression 15 soit compensée. D'autre part, la commande 13a applique un intervalle de temps qui est déclenché par l'arrêt du moteur électrique 9 et dont l'achèvement déclenche la remise en marche du moteur électrique 9. Après chaque 8 2756017 arrêt du moteur électrique 9, une remise à zéro de l'intervalle est effectuée, de sorte que l'intervalle est appliqué à nouveau. Lorsqu'une consommation de courant de Imax est détectée après avoir passé une opération de démarrage du moteur électrique 9, le moteur électrique s est à nouveau arrêté par la commande 13a. L'arrêt peut également être commandé en appliquant un intervalle de temps au moyen de la commande 13a. Après le démarrage du moteur électrique 9, celui-ci est arrêté à nouveau après l'intervalle de temps fixe prédéterminé 57. Dans ce cas, l'intervalle de temps prédéterminé 57 est choisi de telle sorte que la chute de pression causée par une fuite est compensée et qu'il existe de toute façon au moins une pression désirée dans l'accumulateur de pression 15. Lorsque l'embrayage est actionné pendant le fonctionnement du moteur électrique 9 pour compenser la fuite et que la durée de fonctionnement est réglée respectivement avec un intervalle de temps prédéterminé et avec un temps de fonctionnement supplémentaire prédéterminé 63, la valeur de temps restante de l'intervalle de temps 57 est additionnée au temps de fonctionnement supplémentaire 63. Une pression maximum dans l'accumulateur de pression 15 est prédéterminée via la soupape de surpression 43. L'exemple de réalisation illustré à la figure 2 ne présente pas de dispositif de mesure de courant 35, mais un détecteur tachymétrique 37 pour déterminer la vitesse de rotation de la pompe hydraulique 11. La commande 13b de l'entraînement de la pompe hydraulique 11 est très similaire à la commande 1 3a décrite auparavant. L'entraînement 7 de la pompe hydraulique 11 est mis en marche par la commande 13b. La vitesse de rotation de la pompe hydraulique 11 augmente jusqu'à une vitesse de rotation maximum fmax, dans la mesure o la pression de sortie dans l'accumulateur de pression 15 n'est pas trop élevée. Lorsque la pression augmente dans l'accumulateur de pression 15, la vitesse de rotation de la pompe hydraulique 11 diminue. Lorsque la valeur de la vitesse de rotation fart est transmise à la commande 13b après avoir passé une fréquence maximum, l'entraînement 7 de la pompe hydraulique 11 est arrêté par celle-ci. La courbe caractéristique de la vitesse de rotation de la pompe hydraulique 11 par rapport à la 9 2756017 pression régnant dans l'accumulateur de pression 15 est du moins en partie appliquée à la commande 1 3b. La valeur de la fréquence farrt est en correspondance fixée à une valeur à laquelle la pression désirée dans l'accumulateur de pression 15 est de toute façon atteinte. La mise en marche et l'arrêt sont effectués par la commande 13b, tout comme par la commande 13a décrite auparavant en se rapportant au premier exemple de réalisation. 2756017 Liste des références 1 servomoteur hydraulique 3 embrayage 5 commutateur d'urgence 7 entraînement 9 moteur électrique 11 pompe hydraulique 13 commande 1 3a commande (dispositif de mesure de courant) 1 3b commande (dispositif tachymétrique) accumulateur de pression 17 détecteur 19 réservoir 21 clapet anti-retour 23 soupape de commande 24 ressort cylindre de positionnement 26 chambre cylindrique 27 cylindre récepteur 29 conduite hydraulique 31 premier circuit temporel 33 second circuit temporel dispositif de mesure de courant 37 détecteur tachymétrique 39 détecteur de course (embrayage) 41 organe de débrayage 43 soupape de surpression ressort de rappel 1 1 2756017 47 organe de positionnement 49 conduite de retour 51 intervalle de temps 53 détecteur de température 55 temps de mise en marche 57 intervalle (fuite) 61 chute de pression (actionnement de l'embrayage) 63 temps de fonctionnement supplémentaire piston 66 tige de piston 67 chambre émettrice 69 chambre de travail 12 2756017 Revendications 1. Servomoteur hydraulique (1), en particulier pour un embrayage (3), qui comporte une commande (13), une pompe hydraulique (11) susceptible d'être entraînée au moyen d'un entraînement (7), par laquelle un accumulateur de pression (15) est alimenté, et un cylindre de positionnement (25) relié via une soupape de commande (23) à l'accumulateur de pression (15), caractérisé en ce que l'entraînement (7) de la pompe hydraulique (11) est pourvu d'un détecteur (17) pour io détecter la puissance absorbée par ledit entraînement, et en ce que les signaux sont amenés à la commande (13), de sorte que la pompe hydraulique (11) peut être commandée en dépendance de la puissance absorbée par l'entraînement (7). 2. Servomoteur hydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'entraînement (7) de la pompe hydraulique (11) est commandé au moyen d'un seul détecteur (17) dont les signaux sont amenés à la commande (13). 3. Servomoteur hydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pompe hydraulique (11) est entraînée au moyen d'un moteur électrique (9) en tant qu'entraînement (7). 4. Servomoteur hydraulique selon la revendication 3, caractérisé en ce que la puissance absorbée est détectée au moyen d'un dispositif de mesure du courant moteur (35). 5. Servomoteur hydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la puissance absorbée de l'entraînement (7) de la pompe hydraulique (11) est détectée au moyen d'un détecteur tachymétrique (37) pour mesurer la vitesse de rotation de la pompe hydraulique (11). 13 2756017 6. Servomoteur hydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un premier circuit temporel (31) est associé la pompe hydraulique (11), de sorte que la pompe hydraulique (11) est activée à une fréquence prédéterminée sur un intervalle de temps prédéterminé (51). 7. Servomoteur hydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un détecteur de température (53) est associé à la commande (13) pour déterminer la température d'un fluide hydraulique, de sorte que la fréquence prédéterminée et l'intervalle de temps (51) peuvent être prédéterminés en dépendance de la température du fluide hydraulique. 8. Servomoteur hydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'entraînement (7) de la pompe hydraulique (11) est activé en dépendance de l'actionnement d'un embrayage. 9. Servomoteur hydraulique selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'après achèvement de l'actionnement de l'embrayage, l'entraînement (7) de la pompe hydraulique (11) est entraîné pendant un temps de fonctionnement supplémentaire (63) qui est prédéterminé par un second circuit temporel (33). 10. Servomoteur hydraulique selon les revendications 7 et 9, caractérisé en ce que le temps de fonctionnement supplémentaire (63) de l'entraînement (7) de la pompe hydraulique (11) dépend de la température du fluide hydraulique.