Brevet FR2798443A1 — publié le 20010316

I La présente invention concerne un ensemble de commande d'une installation de fluide sous pression, à utiliser en particulier pour commander une boîte de vitesses appelée simplement boîte dans ce qui suit, d'un véhicule à moteur. Des boîtes de transmission à variation continue sont connues par le document allemand DE 195 44 644 par exemple. Elles comportent des action- neurs hydrauliques destinés à régler le rapport de démultiplication et à assurer qu'un moyen d'enroulement soit appuyé entre les poulies coniques. Les actionneurs sont commandés au moyen de vannes qui sont reçues dans un carter de vanne, de la manière décrite dans le document allemand DE 196 46 447 par exemple. Les vannes sont pilotées par une électronique de commande agencée dans une unité de commande électronique. Cette électronique inclut d'une part une électronique de commande comprenant des composants électroniques, qui sont par exemple des microplaquettes d'informatique ou, en d'autres termes, d'ordinateur ou des circuits intégrés, et d'autre part une électronique de puissance à semi- conducteurs de puissance pour le pilotage des vannes. L'unité de commande électronique s'échauffe fortement sous l'effet du courant de commande éventuellement exigé pour le pilotage de vannes magnétiques. Selon la température des composants, cet échauffement peut provoquer des défaillances au moins de composants indi- viduels et mettre donc en péril le fonctionnement fiable de tout l'ensemble. C'est donc le but de la présente invention que de parvenir à un refroidissement amélioré de l'unité de commande électronique afin que le fonctionnement de l'ensemble de commande puisse être plus fiable. Ce but est atteint selon l'invention par un ensemble de commande qui inclut: - une unité de commande hydraulique et une unité de commande élec- tronique destinées en particulier à commander une boîte de trans- mission à variation continue à poulies coniques et enroulement, - un carter d'unité de commande hydraulique et au moins une vanne qui y est agencée, et un carter d'unité électronique, tels que l'unité de commande hydraulique et l'unité de commande électronique sont connectées entre elles pour constituer un composant, et qui est caractérisé en ce qu'un volume de recueil de fluide hydraulique est ménagé entre le carter de l'unité de commande hydraulique et le carter de l'unité de commande électronique. De l'huile provenant de l'échappement des vannes hydrauliques ou des coulisseaux de l'unité de commande hydraulique peut ainsi s'écouler vers ce volume de recueil ou le récipient qui est ainsi formé. Le volume de recueil est donc rempli de fluide hydraulique et garantit que le transport calorifique, à partir du carter de l'unité de commande électronique, est meilleur que sous l'effet de l'air seul. Comme de nouvelles huiles d'échappement parviennent constamment dans le volume de recueil pendant le fonctionnement jusqu'à ce que le trop-plein de ce volume soit atteint, le fluide chauffé par l'unité de commande électronique est constamment évacué, ce qui assure un refroidissement amélioré. L'enceinte du volume de recueil peut être constituée par une paroi du carter de l'unité de commande électronique, une paroi du carter de l'unité de commande électronique et au moins un talon. Le talon unique au moins peut faire partie du carter de l'unité de commande hydraulique et/ou de l'unité de commande électronique. Le talon unique au moins peut également être agencé sous forme d'élément indivi- duel entre les parois des deux carters. Le volume de recueil peut être ouvert sur un côté, de préférence vers le haut, ce qui permet au fluide chauffé d'être évacué et au fluide entrant d'être reçu. Un joint étanche peut être prévu entre le carter de l'unité de com- mande hydraulique et le carter de l'unité de commande électronique pour isoler de façon étanche le volume de recueil. Ceci peut être approprié pour l'un des exemples de réalisation car l'huile ne peut pas être évacuée de façon indéfinie. Selon une autre exemple de réalisation, il peut être approprié que les surfaces de contact entre le carter de l'unité de commande hydraulique et le carter de l'unité de commande électronique assurent une étanchéité de très haute qualité, sans joint d'étanchéité additionnel. L'unité de commande hydraulique et l'unité de commande électronique sont vissées l'une à l'autre car cette connexion des deux boîtiers permet d'as- surer sensiblement l'étanchéité du volume de recueil dans la zone de talon. Les buts, particularités et avantages de la présente invention exposés ci-dessus ainsi que d'autres ressortiront davantage de la description qui suit de modes de réalisation préférés en conjonction avec les dessins dans lesquels les Figures représentent: - la Figure 1, une boîte de vitesses à agencement hydraulique compor- tant une vanne; - la Figure 2, une vue de l'unité de commande hydraulique; et - la Figure 3, une vue en coupe transversale de l'unité de commande hydraulique et de l'unité de commande électronique. La Figure 1 représente schématiquement un exemple de mode de réa- lisation de l'invention. La boîte de transmission 10 à variation continue, qui peut être en particulier appartenir à un véhicule non représenté, est com- mandée en particulier par l'agencement hydraulique 12. La boite de transmission 10 à variation continue comporte en particulier un premier ensemble de poulies 14, 16 à dispositif capteur 18 de couple, un deuxième ensemble de poulies 20, 22 et - un moyen d'enroulement en forme de chaîne 24 agencé autour de ces ensembles de poulies. Le premier ensemble de poulies 14, 16 comporte une poulie conique 16, agencée de façon sensiblement fixe axialement, et une poulie conique 14 qui est agencée de façon mobile, ici, sur la poulie conique 16 agencée de façon axialement fixe. Il peut être préférable que la distance entre l'ensemble de poulies 14, 16 et l'ensemble de poulies 20, 22 soit variable. Mais cette distance est de préférence fixe. En particulier dans le cas o la distance entre les axes respectifs des ensembles de poulies est invariable, fermer l'un des ensembles de poulies, c'est-à-dire réduire la distance entre les deux poulies 14, 16 ou 20, 22, amène la chaîne 24 à se décaler radialement vers l'extérieur sur cet ensemble de poulies 14, 16 ou 20, 22. Mais, puisque la longueur de la chaîne est définie et constante, ce décalage radial vers l'extérieur provoque un décalage radial de la chaîne vers l'intérieur en ce qui concerne l'autre ensemble de poulies 20, 22 ou 14, 16, au moins lorsque la distance entre les axes des ensembles de poulies est invariable. Ce déplacement radial vers l'intérieur provoque lui-même une ouverture de l'ensemble de poulies , 22 ou 14, 16, c'est-à-dire un éloignement des poulies coniques de cet ensemble. Fermer l'un des ensembles de poulies 14, 16 ou 20, 22, c'est-à-dire rapprocher les poulies coniques de cet ensemble, provoque donc une ouverture de l'autre ensemble de poulies. Puisque le point d'application de la force de la chaîne sur chacun des deux ensembles de poulies 14, 16 ou , 22 est ainsi modifié, la démultiplication du dispositif de la transmission est, elle aussi, modifiée. Selon l'ensemble de poulies 14, 16 ou 20, 22 sur lequel une force de déplacement est exercée de l'extérieur, le rapport de transmission est décalé, soit en direction d'une "surmultiplication", soit en direction d'une "démultiplication". Il y a lieu de remarquer à ce sujet que l'ensemble de poulies 14, 16 est agencé sur le côté d'entrée et que l'en- semble de poulies 20, 22 est agencé sur le côté de sortie, dans cet exemple de réalisation. Il y a lieu de remarquer que les déplacements des ensembles de poulies, exposés ci-dessus, dépendent de forces résultantes. Ceci signifie en particulier qu'exercer une force sur l'un des ensembles de poulies ne pro- voque aucun déplacement lorsqu'une force sensiblement égale est exercée sur le deuxième ensemble de poulies. Il y a lieu de remarquer en outre qu'il n'apparaît, en cas de doute, aucun mouvement résultant des ensembles de poulies lorsque les forces exercées de l'extérieur sur les poulies coniques 14, 20 agencées de façon mobile sont inégales mais que les paires de poulies coniques sont par ailleurs en équilibre. C'est en particulier l'agencement hydraulique 12 qui, selon l'invention, déplace les ensembles de poulies ou, en d'autres termes, exerce une force de déplacement correspondante. Cet agencement hydraulique exerce en particulier deux "fonctions". D'une part, une "pression de maintien" est engendrée sur les paires 14, 16 ou 20, 22 de poulies coniques, et donc sur la chaîne. Cette pression de maintien assure qu'un rapport prédéterminé 10 reste inchangé, en particulier lors du fonctionnement du dispositif de boîte, en l'absence de tout souhait exprimé de modification. L'agencement hydraulique 12 exerce, en outre, une fonction "modifier le rapport de démultiplication". À cet effet, I'une des paires de poulies coniques est sollicitée en particulier par une pression additionnelle. C'est en particulier la paire de poulies coniques sur laquelle la chaîne 24 est actuel- lement agencée le plus vers l'intérieur qui est sollicitée par une pression additionnelle. Mais il faut remarquer que d'autres formes de sollicitation peuvent être préférées. La forme de sollicitation mentionnée ci-dessus est par exemple adaptée lorsque les poulies coniques respectives 14, 16 ou 20, 22 sont respectivement agencées et configurées d'une manière telle que la chaîne est repoussée vers l'extérieur, sur le côté sollicité, lors d'une solli- citation axiale de la paire respective de poulies coniques 14, 16 ou 20, 22. Le pilotage de la pression de maintien et de la pression de modifica- tion est exercé par un dispositif de vannes 26. Ce dispositif de vannes est connecté d'une part à une source hydraulique 28 et d'autre part à un dispositif 30 à vannes proportionnelles pour engendrer une pression de pilotage. Des systèmes 32, 34, 36 de conduites hydrauliques sont agencés en aval du dispositif 26 de vannes, qui est en particulier expliqué dans ce qui suit à l'aide de la Figure 1, sur le côté opposé à la source de pression. Le flux volumique à travers ces systèmes 32, 34, 36 de conduites hydrauliques et/ou la direction du flux volumique peuvent être en particulier commandés par le dispositif de vannes 26. Les systèmes 32, 34, 36 de conduites sont connectés, sur le côté opposé à la vanne, à des chambres ou des agencements de chambres, qui se raccordent au dispositif 10 de boîte ou sont inclus dans celui-ci. Par exemple, une pression d'appui, qui peut de préférence être ajustée ou régulée ou pilotée, est engendrée sur les ensembles de poulies 14, 16 ou , 22, par l'intermédiaire de la conduite de pression 32 ainsi que du système 33a, 33b, 33c ou 38a, 38b, 38c de chambre. La pression d'appui peut, de préférence, être régulée ou réglée au moyen du capteur 18 de couple, de préférence en fonction du couple moteur. Il est par exemple prévu que le capteur de couple inclut un premier élément 40 agencé de façon fixe, et un deuxième élément 42 agencé de façon mobile, qui peuvent tourner, au moins partiellement, l'un par rapport à l'autre. Un corps d'extension, ici en forme de bille 44, est agencé entre ces deux éléments, dont au moins l'un comporte une came ou une rampe ascendante. Le deuxième élément 42 se déplace par rapport au premier élément 40 en fonction du couple d'entraînement ou du couple qui s'exerce sur le capteur 18 de couple, et la bille 44 se déplace dans la direction ascendante de la rampe ascendante. Ceci accroît la distance entre l'élément agencé de façon fixe 40 et l'élément 42 qui est agencé de façon mobile par rapport à lui. Cette variation de distance est accompagnée d'au moins une modifica- tion du volume d'au moins l'une des chambres 33a, 33b, 33c et en particu- lier de la chambre 33a. La pression dans au moins l'une des chambres 33a, 33b, varie au moins en partie en fonction de cette variation de volume, ce qui permet d'engendrer en particulier une pression d'appui ou une force d'appui qui dépend, au moins en partie, du couple d'entraînement. Une force "symétrique" peut par exemple être engendrée de cette manière sur les deux paires de poulies 14, 16 ou 20, 22. Cette force tente de repousser radialement vers l'extérieur la chaîne 24 sur les deux paires de poulies 14, 16 ou 20, 22. En particulier, la chaîne est maintenue de façon statique, également en ce qui concerne le déplacement radial, lorsque des forces résultantes symétriques sont exercées sur la chaîne 24. Il en résulte en particulier une force de friction entre la chaîne 24 et les ensembles de poulies 14, 16 ou 20, 22. Ces forces de friction permettent de transmettre un couple de l'ensemble de poulies 14, 16 à l'ensemble de poulies 20, 22. Une pression de modification peut être engendrée sur les ensembles de poulies 14, 16 ou 20, 22 sous l'effet du dispositif de vanne 26 et des systèmes 36 ou 34 de conduites hydrauliques, afin de modifier le rapport de démultiplication entre les arbres 46 et 48 ou, en d'autres termes, entre les ensembles de poulies 14, 16 et 20, 22. Il est en particulier prévu qu'un agencement qui se compose d'au moins une chambre peut être sollicité par pression, par l'intermédiaire de l'agencement 34 de conduites hydrauliques, de manière à modifier le rapport de démultiplication dans un premier sens. De la façon déjà décrite ci-dessus, la distance entre les poulies coniques 14, 16 est ainsi réduite. La pression exercée sur l'agencement de poulies coniques 20, 22 par l'intermédiaire de la conduite de modification 36 est ici sensiblement nulle. De façon correspondante, une modification du rapport de démultiplica- tion en sens opposé résulte d'une application de pression sur un agencement constitué d'au moins une chambre 54, 54b, par l'intermédiaire de l'agence- ment de conduites 36, ce qui provoque un accroissement de la distance entre la chaîne 24 et l'axe de l'ensemble de poulies 20, 22. Simultanément, la chaîne est "attirée" sur le premier ensemble de poulies 14, 16, c'està- dire que la chaîne se déplace en direction radiale vers l'axe du premier ensemble de poulies 14, 16. Il y a lieu de remarquer par exemple que la position d'équilibre tant de la chaîne que des ensembles de poulies 14, 16 ou 20, 22 peut aussi être maintenue au moyen des conduites de modification 34, 36 qui permettent, en particulier, d'augmenter la pression sur l'un des ensembles de poulies 14, 16 ou 20, 22. Par exemple une pression constante, de préférence égale, peut être appliquée sur les deux ensembles de poulies 14, 16 et 20, 22 par l'intermédiaire de l'agencement de conduite 32, et une pression addi- tionnelle, de maintien de l'équilibre mentionné ci-dessus, peut lui être super- posée par l'intermédiaire des conduites 36 ou des conduites 34, lorsque la force qui doit être exercée sur les ensembles de poulies 14, 16 ou 20, 22 dépend par exemple de rapport de démultiplication enclenché. Par exemple, lorsque les forces qui doivent être exercées sur les ensembles de poulies 14, 16 et 20, 22 pour maintenir la position d'équilibre sont différentes, il est possible d'exercer sur au moins l'un des ensembles de poulies 14, 16 ou 20, 22, par l'intermédiaire de la conduite hydraulique 34 ou 36, une pression superposée additionnelle qui assure la position d'équilibre, en particulier en tenant compte du rapport de démultiplication. La vanne 26 se compose d'un coulisseau 70 qui est reçu dans un alé- sage longitudinal 71 et qui est mobile axialement dans cet alésage 71. Dans l'exemple de réalisation de la Figure 1, le coulisseau 70 peut être sollicité en direction axiale par une sollicitation de pression en opposition à la force de rappel du ressort 73. L'alésage longitudinal 71 peut être fermé par le bouchon de fermeture 72 qui peut être vissé dans un filetage de l'alésage dans le carter 74. La zone 99 tracée en trait interrompu peut être montée dans un carter sous forme de dispositif de commande hydraulique. La pompe 28 peut être vissée à cet effet sur le dispositif de commande hydraulique. La Figure 2 est une vue de face de l'unité de commande hydraulique dont le carter 101 se compose de préférence d'au moins deux coquilles de carter qui sont connectées entre elles en intercalant une couche l'intermédiaire. La Figure 3 est une vue en coupe transversale d'un tel carter 101, dans laquelle seul un élément 102 de carter est représenté. Les parties 101 de carter sont connectées par des vis 109. Dans le carter 101 sont ménagés des alésages de réception de coulis- seaux de vannes, comme représenté à la Figure 1. Des vannes magnétiques sont en outre logées au moins en partie dans le carter 101. Chaque vanne magnétique comporte une bobine aimantée non représentée qui peut être connectée à l'unité de commande électronique par des prises 111, 112 et 113 et peuvent être pilotées par cette unité, afin que le flux volumique ou la pression souhaitée puissent être établis. Le carter de l'unité de commande hydraulique comporte un talon péri- phérique 120 ouvert vers le haut qui constitue une surface d'étanchéité ou de contact 121 contre laquelle le carter 150 de l'unité de commande élec- tronique 151 vient s'appuyer. Le talon ouvert vers le haut est sensiblement en forme de U en vue de côté. L'enceinte du volume de recueil 160 est constituée par la paroi 155, la paroi 165 et le talon 120. Le carter 150 de l'unité de commande électronique comporte aussi, de préférence, un talon 152 qui comporte une surface de contact qui vient au contact du talon 120 lorsque l'unité de commande hydraulique et l'unité de commande électronique sont connectées l'une à l'autre. L'une des deux unités, ou l'un des deux carters peut également être réalisé sans talon, d'une manière telle que le talon situé sur une surface de contact de l'autre unité s'appuie sur la première unité. Il peut être approprié d'effectuer sur les surfaces de contact un usinage suffisamment fin, par exemple une rectification, pour qu'aucun joint étanche spécial ne soit utilisé dans la zone des surfaces d'appui. Il peut cependant être avantageux d'installer, selon un autre exemple de réalisation, un joint d'étanchéité entre les surfaces de contact dans la zone 121. Entre l'unité de commande hydraulique 100 et l'unité de commande électronique 150 est ménagé un volume de recueil 160 qui peut recevoir du fluide hydraulique jusqu'à un niveau maximal de fluide 161 avant que le trop-plein de fluide ne soit atteint. Le volume de recueil est alimenté par un flux fluidique 116 qui par- vient dans l'espace libre 160 à travers l'ouverture 115 d'au moins une vanne 110. Le fluide peut par exemple être de l'huile d'échappement de vannes, provenant en particulier des soupapes pilotes ou des vannes magnétiques. Sous l'effet du fluide entrant, le niveau de fluide dans la zone volumique 160 est maintenu à sa valeur maximale, le fluide froid entre constamment et ce fluide s'écoule constamment par le bord supérieur, après avoir été échauffé. Le fluide chauffé qui a été chauffé par la paroi 155 de carter de l'unité de commande électronique s'élève et s'écoule vers le trop-plein. L'amenée d'huile d'échappement fraîche à travers l'ouverture 115 peut maintenir à peu près constante la température de la réserve d'huile dans la zone 160 et peut donc refroidir l'unité de commande électronique puisque la puissance électrique dissipée est transformée en chaleur et est transmise à l'huile. L'huile est très bien adaptée au transport calorifique, nettement mieux que l'air, en particulier lorsque l'huile ou le fluide mouille la paroi 155 du carter de l'unité de commande électronique. Le fluide qui est évacué par le trop-plein passe vers le réservoir de carter intérieur et peut être utilisé pour lubrifier la boîte. L'huile qui s'écoule peut également être utilisée pour remplir des coquilles de fluide de centri- fugation de la transmission à variation continue ou pour lubrifier des paliers. L'huile peut également être utilisée pour refroidir d'autres composants de la boite, par exemple d'autre vannes. La présente demande concerne en outre les demandes de brevet DE 199 43 012, DE 199 43 680 et aussi DE 199 43 927. Les revendications annexées à la présente demande sont des propo- sitions de formulation, sans préjudice de l'obtention d'une protection par brevet qui continue. La demanderesse se réserve le droit de revendiquer encore d'autres combinaisons de particularités qui ne sont jusqu'ici expo- sées que dans la description et/ou les dessins. Des références employées dans les sous-revendications concernent la poursuite du développement de l'objet de la revendication principale grâce aux particularités des sous-revendications respectives; il ne faut pas les considérer comme un renoncement à l'obtention d'une protection autonome des objets des combinaisons de particularités des sous-revendications 1 5 concernées. Puisque les objets des sous-revendications peuvent constituer des inventions autonomes et indépendantes compte tenu de l'état de la tech- nique à la date de priorité, la demanderesse se réserve le droit d'en faire l'objet de revendications indépendantes ou de demandes divisionnaires. Les objets des sous-revendications peuvent contenir aussi des inventions auto- nomes, qui présentent une configuration indépendante des objets des sous- revendications précédentes. Les exemples de réalisation ne doivent pas être compris comme une limitation de l'invention. Bien plutôt, de nombreuses altérations et modifi- cations sont possibles dans le cadre de la présente publication, en particulier des variantes, éléments et combinaisons et/ou matières que l'homme de l'art peut par exemple, en vue d'atteindre le but, déduire par combinaison ou transformation de particularités ou éléments ou étapes de procédé décrits dans la description générale et les modes de réalisation ainsi que les revendications et contenus dans les dessins, et qui conduisent par des particularités combinables à un nouvel objet ou à de nouvelles étapes de procédé ou séquences d'étapes de procédé, dans la mesure aussi o ils concernent des procédés de fabrication, de vérification et d'usinage. Il REVENDICATIONS 1. Ensemble de commande qui inclut: - une unité de commande hydraulique et une unité de commande électronique destinées en particulier à commander une boîte de trans- mission à variation continue à poulies coniques et enroulement, un carter d'unité de commande hydraulique et au moins une vanne qui y est agencée, et un carter d'unité électronique, tels que l'unité de commande hydraulique et l'unité de commande électronique sont connectées entre elles pour constituer un composant, caractérisé en ce qu'un volume de recueil (160) de fluide hydraulique est ménagé entre le carter de l'unité de commande hydraulique et le carter (150) de l'unité de commande électronique. 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enceinte du volume de recueil est constituée par une paroi (165) du carter de l'unité de commande électronique, une paroi (155) du carter de l'unité de commande électronique et au moins un talon. 3. Ensemble selon la revendication 2, caractérisé en ce que le talon unique au moins (120) fait partie du carter (101, 150) de l'unité de commande hydraulique et/ou de l'unité de commande électronique. 4. Ensemble selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le volume de recueil (160) est ouvert sur un côté, de préférence vers le haut. 5. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un joint étanche est prévu entre le carter (101) de l'unité de commande hydraulique et le carter (150) de l'unité de commande électronique pour isoler de façon étanche le volume de recueil. 6. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les surfaces de contact entre le carter (101) de l'unité de commande hydraulique et le carter (150) de l'unité de commande électronique assurent une étanchéité de très haute qualité, sans joint d'étanchéité additionnel. 7. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité de commande hydraulique (100) et l'unité de commande électronique (151) sont vissées l'une à l'autre.