Brevet FR2844318A1 — publié le 20040312

La présente invention concerne un agencement d'actionnement pour un embrayage à friction, comprenant 5 un cylindre d'actionneur avec une zone de fond de cylindre, et un piston d'actionneur qui peut coulisser dans le cylindre d'actionneur et présente une zone de fond de piston opposée à la zone de fond de cylindre, et comprenant par ailleurs un dispositif de relevé de 10 position destiné à relever la position de coulissement du piston d'actionneur par rapport au cylindre d'actionneur. Dans les systèmes d'embrayage automatisés, il est 15 nécessaire, en vue d'effectuer des phases d'embrayage et de débrayage correctes, de collecter des informations relatives à la position d'actionnement de l'embrayage. Cela peut par exemple s'effectuer par le fait que dans un agencement d'actionnement, on détermine la position 20 d'un piston d'actionneur, par exemple à l'aide d'un potentiomètre coopérant avec le piston d'actionneur. Par ailleurs, il est connu de relever la position de composants par lesquels le mouvement d'actionnement du piston d'actionneur est transmis à un embrayage, c'est à 25 dire par exemple de quelconques agencements de leviers ou éléments similaires. Toutes ces méthodes de mesure présentent l'inconvénient, soit de travailler de manière imprécise, soit de relever la position de pièces servant à la transmission de la force d'actionnement en 30 présentant ainsi par exemple des imprécisions de relevé introduites par du jeu de mouvement. Le but de la présente invention consiste à prévoir un agencement d'actionnement pour un embrayage à friction, 35 dans lequel il est possible de relever de manière précise l'état d'actionnement instantané. Conformément à la présente invention, ce but est atteint grâce à un agencement d'actionnement pour un embrayage à friction, comprenant un cylindre d'actionneur avec une 5 zone de fond de cylindre, et un piston d'actionneur qui peut coulisser dans le cylindre d'actionneur et présente une zone de fond de piston opposée à la zone de fond de cylindre, et comprenant par ailleurs un dispositif de relevé de position destiné à relever la position de 10 coulissement du piston d'actionneur par rapport au cylindre d'actionneur, par détermination d'une grandeur influencée par la position de la zone de fond de piston et/ou de la zone de fond de cylindre. L'essentiel dans la présente invention réside dans le fait que pour le relevé de l'état d'actionnement, on se réfère à une zone du système, à savoir une zone de fond, qui d'une part se situe directement dans le flux de transfert des forces ou efforts, et qui d'autre part 20 évite, dans une large mesure, l'influence par des grandeurs extérieures. Il peut par exemple être prévu que le dispositif de relevé de position comprenne une unité de relevé de 25 position qui est prévue au niveau de la zone de fond du cylindre d'actionneur ou du piston d'actionneur, et qui engendre ladite grandeur en coopérant ou interagissant avec l'autre zone de fond respective. Selon un mode de configuration particulièrement préféré de la présente invention, le dispositif de relevé de position comprend sur le cylindre d'actionneur ou sur le piston d'actionneur, une unité d'émission/réception de signal, qui est conçue pour l'émission d'un signal 35 devant être réfléchi par la zone de fond de l'autre sous-groupe respectif, et pour la réception du signal réfléchi. Pour pouvoir, dans ce cas, conclure d'une façon correcte à la position relative entre le cylindre d'actionneur et le piston d'actionneur, il est proposé de prévoir une unité de traitement pour la détermination 5 de la position de coulissement du piston d'actionneur par rapport au cylindre d'actionneur, sur la base du signal réfléchi reçu. Une telle unité de traitement peut alors traiter et 10 exploiter les signaux émis et reçus, sur la base de différentes grandeurs physiques. Ainsi, il est par exemple possible de mettre à profit la position de phase du signal réfléchi pour conclure à la position de la zone réfléchissante, c'est à dire d'une zone de fond. Il 15 est également possible d'utiliser le temps de parcours du signal pour conclure à ladite position. A cet effet, il est par ailleurs possible de prévoir que le signal soit un signal acoustique ou sonore, de préférence un signal ultrasonore, ou par exemple un signal 20 électromagnétique. Selon une variante de mode de configuration, pour la détermination de l'état d'actionnement, le dispositif de relevé de position sur le cylindre d'actionneur ou sur 25 le piston d'actionneur, comprend un circuit oscillant électrique, avec une fréquence de résonance pouvant être influencée par la position de la zone de fond de l'autre sous-groupe respectif. Il est ici notamment possible que le circuit oscillant électrique comprenne une inductance 30 pouvant être influencée par la position de la zone de fond de l'autre sous-groupe respectif. Dans cette variante de configuration, il est alors également possible de prévoir une unité de traitement pour la détermination de la position de coulissement du piston 35 d'actionneur par rapport au cylindre d'actionneur, sur la base du décalage de la fréquence de résonance du circuit oscillant électrique. En vue de pouvoir positionner l'agencement d'actionnement directement à la suite d'un embrayage, 5 c'est à dire de le disposer sensiblement de manière à ce qu'il entoure un arbre d'entrée de boite de vitesses, il est prévu que le cylindre d'actionneur et le piston d'actionneur soient d'une configuration annulaire. Dans la suite, la présente invention va être décrite de manière détaillée au regard de formes de réalisation préférées et en se référant aux dessins annexés, qui montrent Fig. 1 une vue de principe en coupe longitudinale, d'un agencement d'actionnement conforme à l'invention; Fig. 2 une vue correspondant à celle de la figure 1, pour une variante de mode de réalisation. 20 Sur la figure 1, un agencement d'actionnement ou d'actionneur conforme à l'invention est désigné dans son ensemble, par le repère 10. Cet agencement d'actionneur 10 comprend un cylindre d'actionneur 12 d'une structure 25 de forme annulaire. Le cylindre d'actionneur 12 comprend une paroi extérieure de cylindre 14 et, concentriquement à celle-ci, une paroi intérieure de cylindre 16, ainsi qu'une zone de fond de cylindre 18. La paroi extérieure de cylindre 14, la paroi intérieure de cylindre 16 et la 30 zone de fond de cylindre 18 délimitent une chambre de cylindre 20 qui est ouverte axialement sur un côté et dans laquelle peut être envoyée, par l'intermédiaire d'une conduite d'alimentation 22, du fluide de pression, par exemple de l'air comprimé. 35 Dans le cylindre d'actionneur 12 et notamment dans la chambre de cylindre 20, est logé un piston d'actionneur 24. Celui-ci présente également une structure de forme annulaire et peut comporter par exemple une paroi extérieure de piston 26 opposée à la paroi extérieure de 5 cylindre 14, une paroi intérieure de piston 28 opposée à la paroi intérieure de cylindre 16, ainsi qu'une zone de fond de piston 30 opposée à la zone de fond de cylindre 18. En vue d'éviter au mieux possible une fuite de fluide de pression, des éléments d'étanchéité 32, 34 10 agissent respectivement entre la paroi extérieure de cylindre 14 et la paroi extérieure de piston 26, ainsi qu'entre la paroi intérieure de cylindre 16 et la paroi intérieure de piston 28. Le piston d'actionneur 24 peut coulisser par rapport au cylindre d'actionneur 12, selon 15 une direction R, par alimentation en fluide de pression de la chambre de cylindre 20 ou évacuation de fluide de pression de celle-ci. Le cylindre d'actionneur 12 peut, dans le cas d'une intégration dans un système de transmission d'entraînement, par exemple s'appuyer 20 axialement sur un carter de boite de vitesses. Le piston d'actionneur 24 est alors conçu pour actionner l'embrayage par l'intermédiaire d'un palier rotatif ou butée de débrayage 36, par exemple les languettes de ressort d'un ressort- diaphragme ou les éléments de 25 levier d'un système de leviers de transmission de force d'embrayage. Dans le premier cas, l'agencement d'actionnement 10 est mis en oeuvre en tant que mécanisme de débrayage, c'est à dire un agencement qui engendre une force d'actionnement conduisant à débrayer un 30 embrayage, tandis que dans le second cas, l'agencement d'actionnement 10 agit en tant que mécanisme d'embrayage, c'est à dire un système qui engendre une force d'actionnement conduisant à embrayer un embrayage. En vue de pouvoir, dans le cas de l'agencement représenté sur la figure 1, conclure à l'état d'actionnement de l'agencement d'actionnement 10 et ainsi à l'état de positionnement de l'embrayage à friction actionné par cet agencement, il est prévu un dispositif de relevé de position 38. Dans l'exemple de 5 configuration représenté sur la figure 1, le dispositif de relevé de position 38, à savoir au moins une partie essentielle du système de celui-ci, est prévu sur la zone de fond de cylindre 18. Dans la variante de configuration représentée sur la figure 1, le dispositif 10 de relevé de position 38 comprend une unité d'émission/réception de signal 40 qui est en mesure d'émettre un signal acoustique ou signal sonore, par exemple dans le domaine plus élevé des ultrasons, et de capter ou recevoir à nouveau le signal réfléchi sur la 15 zone de fond de piston 30. Pour émettre ce signal, l'unité d'émission/réception de signal 40 peut présenter une membrane piézo-électrique 42, qui en interaction avec un oscillateur correspondant, peut délivrer des signaux acoustiques avec une fréquence porteuse définie 20 et, le cas échéant, de façon modulée. La fréquence et respectivement la modulation de ce signal peuvent alors naturellement être adaptées aux conditions de construction. L'émission d'un signal avec une fréquence porteuse définie, permet de filtrer plus facilement des 25 fréquences parasites. Comme le dispositif de relevé de position 38 visible sur la figure 1, est disposé dans la chambre de cylindre 20, elle est en principe également soumise aux effets du 30 fluide de pression envoyé dans cette chambre 20. Pour éviter ici un endommagement, notamment de la membrane piézoélectrique 42, celle-ci peut être recouverte par un capuchon qui peut présenter une petite ouverture pour délivrer le signal sonore. Des encrassements pouvant 35 éventuellement apparaître, peuvent être pris en considération et compensés par l'algorithme de traitement de signal. Par ailleurs, il faut veiller à ce que dans le cas de l'utilisation d'une membrane pour produire le signal, celle-ci soit compensée en pression, c'est à dire qu'elle ne soit pas sollicitée uniquement 5 sur un côté par une pression de fluide de travail susceptible de régner dans la chambre de cylindre 20. Le dispositif de relevé de position 38 montré sur la figure 1, comprend par ailleurs une unité de traitement, 10 qui reçoit le signal réfléchi ou un signal engendré en se basant sur ledit signal réfléchi, et qui sur la base de ce signal de réception génère une information en relation avec la position relative de la zone de fond de piston 30 par rapport au dispositif de relevé de 15 position 38 et ainsi, en règle générale, également par rapport à la zone de fond de cylindre 18. Il est par exemple possible de déterminer par traitement, le temps de parcours du signal émis et reçu. Le positionnement du dispositif de relevé de position 38 sur le cylindre d'actionneur 12 permet une connexion électrique relativement aisée, parce que le cylindre d'actionneur 12 est généralement en position fixe dans un système de transmission d'entraînement, tandis que le 25 piston d'actionneur 24 se déplace ou coulisse dans la direction R. L'ensemble de l'électronique nécessaire au traitement de signal peut être prévu dans le dispositif de relevé de position 38, de sorte que celui-ci délivre directement un signal qui représente la position 30 relative entre le piston d'actionneur 24 et le cylindre d'actionneur 12, ce signal reproduisant cette position relative avec une précision très élevée, de par la conception du système, parce que l'on travaille directement en relation avec la zone de fond 30 du 35 piston d'actionneur 24. A la place de la mise en oeuvre d'ondes sonores, il est également possible d'utiliser des ondes électromagnétiques, en vue de pouvoir, à l'aide du dispositif de relevé de position 38 prévu sur la zone de 5 fond de cylindre 18, générer un signal en relation avec le positionnement relatif de la zone de fond de piston 30 par rapport à la zone de fond de cylindre 18. A cet effet, le dispositif de relevé de position 38 ou l'unité d'émission/réception de signal 40 de celui-ci, 10 peut être conçu pour délivrer un signal électromagnétique dont la longueur d'onde se situe dans le domaine du parcours à mesurer, c'est à dire dans le domaine de la distance entre les zones de fond 18 et 30. De préférence, l'agencement est alors tel que par 15 réflexion sur la zone de fond 30, soit formée une onde stationnaire. En raison de la position de phase ou respectivement d'une variation de la position de phase, il est possible de conclure à la distance entre les deux zones de fond 18, 30, et d'engendrer dans le dispositif 20 de relevé de position 38, un signal représentant cette distance. Une variante de mode de réalisation ou de configuration est représentée sur la figure 2. Dans ce cas, le 25 dispositif de relevé de position 38 comprend un circuit oscillant électrique avec une inductance par exemple formée par une bobine 44. Le circuit oscillant présente une fréquence de résonance définie et en relation avec l'inductance de la bobine 44. L'inductance de la bobine 30 44 est toutefois influencée par la distance axiale de la zone de fond 30 du piston d'actionneur 24, parce que celui-ci est en règle générale formé de matériau métallique. Un coulissement du piston d'actionneur 24 par rapport au cylindre d'actionneur 12 conduit à une 35 variation de l'inductance de la bobine 44 et ainsi à un décalage de la fréquence de résonance du circuit oscillant du dispositif de relevé de position 38. Ce décalage de la fréquence de résonance peut pour sa part être relevé, et il est alors possible d'engendrer et de délivrer un signal en relation avec ce décalage et ainsi 5 en relation avec la position axiale du piston d'actionneur 24, notamment de la zone de fond 30 de ce dernier. Comme dans le cas de ce mode de réalisation, 10 l'inductance influençant sensiblement la fréquence de résonance se trouve dans un espace sensiblement encapsulé par des pièces métalliques, l'on est ainsi en présence d'un très bon blindage à l'encontre de l'extérieur, jusqu'à des fréquences très élevées, de 15 sorte que dans ce cas également, il est possible de relever la position avec une précision élevée. Dans toutes les variantes de configuration conformes à l'invention, l'état d'actionnement est donc déterminé 20 par le relevé direct de la position relative du piston d'actionneur 24 par rapport au cylindre d'actionneur 12, à savoir par l'utilisation du dispositif de relevé de position 38 qui est positionné essentiellement, c'est à dire avec ses composants servant essentiellement au 25 relevé de position, dans une chambre de travail formée dans l'agencement d'actionnement 10, à savoir la chambre de cylindre 20. Cela permet d'exclure dans une large mesure l'influence d'effets parasites en provenance de l'extérieur, et l'on rend possible le relevé direct de 30 la position d'un sous-groupe, à savoir celle du piston d'actionneur 24, position qui est en relation directe avec l'état d'actionnement de l'embrayage, parce que ce composant, dont la position est relevée, agit directement par l'intermédiaire du palier de rotation de 35 débrayage ou butée de débrayage 36, sur l'embrayage à actionner ou positionner. Dans l'agencement conforme à l'invention, il n'est pas nécessaire de prévoir un ressort de mise en charge préalable, parce que par l'intermédiaire de l'établissement d'une pression de fluide régulée, il est possible d'exercer une charge 5 préalable sur la butée 36 et de relever de la même manière, la position, avec une précision élevée. Il est naturellement également possible de mettre en oeuvre les principes de l'invention, dans des systèmes 10 d'une autre configuration. Ainsi, il est par exemple possible que le piston d'actionneur 24 soit le composant en position fixe, tandis que le cylindre d'actionneur 12 se déplace ou coulisse axialement. Par ailleurs, il est évidemment possible, en mettant à disposition les 15 possibilités de connexion correspondantes, de prévoir le dispositif de relevé de position sur le piston d'actionneur 24, ou par exemple une unité d'émission sur le piston et une unité de réception sur le cylindre, ou inversement. REVENDICATIONS 1. Agencement d'actionnement pour un embrayage à friction, comprenant un cylindre d'actionneur (12) avec une zone de fond de cylindre (18), et un piston 5 d'actionneur (24) qui peut coulisser dans le cylindre d'actionneur (12) et présente une zone de fond de piston (30) opposée à la zone de fond de cylindre (18), et comprenant par ailleurs un dispositif de relevé de position (38) destiné à relever la position de 10 coulissement du piston d'actionneur (24) par rapport au cylindre d'actionneur (12), caractérisé en ce que le relevé de la position de coulissement du piston d'actionneur (24) par rapport au cylindre d'actionneur (12), se fait par détermination 15 d'une grandeur influencée par la position de la zone de fond de piston (30) et/ou de la zone de fond de cylindre (18). 2. Agencement d'actionnement pour un embrayage à 20 friction selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de relevé de position (38) comprend une unité de relevé de position (40) qui est prévue au niveau de la zone de fond (18, 30) du cylindre d'actionneur (12) ou du piston d'actionneur (24), et qui 25 engendre ladite grandeur en coopérant ou interagissant avec l'autre zone de fond (30, 18) respective. 3. Agencement d'actionnement pour un embrayage à friction selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en 30 ce que le dispositif de relevé de position (38) comprend sur le cylindre d'actionneur (12) ou sur le piston d'actionneur (24), une unité d'émission/réception de signal (40), qui est conçue pour l'émission d'un signal devant être réfléchi par la zone de fond (30, 18) de l'autre sous-groupe respectif, et pour la réception du signal réfléchi. 4. Agencement d'actionnement pour un embrayage à 5 friction selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il est prévu une unité de traitement pour la détermination de la position de coulissement du piston d'actionneur (24) par rapport au cylindre d'actionneur (12), sur la base du signal réfléchi reçu. 5. Agencement d'actionnement pour un embrayage à friction selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que l'unité de traitement détermine la position de coulissement en se basant sur la position de phase du 15 signal réfléchi. 6. Agencement d'actionnement pour un embrayage à friction selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'unité de traitement détermine la position de 20 coulissement en se basant sur le temps de parcours du signal. 7. Agencement d'actionnement pour un embrayage à friction selon l'une des revendications 3 à 6, 25 caractérisé en ce que le signal est un signal sonore ou acoustique, de préférence un signal ultrasonore. 8. Agencement d'actionnement pour un embrayage à friction selon l'une des revendications 3 à 6, 30 caractérisé en ce que le signal est un signal électromagnétique. 9. Agencement d'actionnement pour un embrayage à friction selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en 35 ce que le dispositif de relevé de position (38) sur le cylindre d'actionneur (12) ou sur le piston d'actionneur (24), comprend un circuit oscillant électrique avec une fréquence de résonance pouvant être influencée par la position de la zone de fond (30, 18) de l'autre sousgroupe respectif. 10. Agencement d'actionnement pour un embrayage à friction selon la revendication 9, caractérisé en ce que le circuit oscillant électrique comprend une inductance (44) pouvant être influencée par la position de la zone 10 de fond (30, 18) de l'autre sous-groupe respectif. 11. Agencement d'actionnement pour un embrayage à friction selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce qu'une unité de traitement est prévue pour la 15 détermination de la position de coulissement du piston d'actionneur (24) par rapport au cylindre d'actionneur (12), sur la base du décalage de la fréquence de résonance du circuit oscillant électrique. 12. Agencement d'actionnement pour un embrayage à friction selon l'une des revendications 1 à il, caractérisé en ce que le cylindre d'actionneur (12) et le piston d'actionneur (24) sont d'une configuration annulaire.