Brevet FR2882121A1 — publié le 20060818

Dispositif de qestion de fluide d'un réseau hydraulique d'une boîte de vitesse automatique La présente invention concerne le domaine de la gestion des fluides dans les réseaux hydrauliques des boîtes de vitesse automatiques à lubrification pilotée et à commande hydraulique. L'invention concerne en particulier la gestion de l'huile des parties hydrauliques des boîtes de vitesse de type à double embrayage (DCT Dual clutch transmission). Le double embrayage est commandé par l'intermédiaire d'un lo distributeur hydraulique, qui assure la commande d'actionnement, la lubrification et le refroidissement des deux embrayages par l'intermédiaire d'un réseau hydraulique passant par un moyeu d'alimentation. Le distributeur hydraulique peut également gérer la commande d'actionnement de la zone fourchetterie de la boîte de vitesse. Un échangeur relié hydrauliquement à la boîte de vitesse ou au distributeur permet également de refroidir l'huile. Une pompe installe la pression de ligne dans le réseau hydraulique, et/ou fournit tous les débits d'huile nécessaires lorsque le besoin se fait sentir. Selon le positionnement relatif des zones carters du distributeur hydraulique et des carters de l'embrayage, à l'arrêt moteur du véhicule, l'huile contenue dans l'échangeur et les composants du distributeur hydraulique peut se déverser dans les compartiments du carter contenant le double embrayage, par exemple par gravité, à travers les conduits et les tiroirs du réseau hydraulique, la pompe et les embrayages. Dans les conduits du réseau hydraulique à travers les tiroirs du circuit 25 hydraulique, la pompe, les embrayages disposés dans le compartiment du carter contenant le double embrayage. Après un arrêt prolongé, le double embrayage, ainsi que les pièces éventuellement liées aux cloches de grand diamètre du dispositif d'embrayage, se trouvent en partie immergés dans l'huile, ce qui a pour conséquence une traînée au démarrage et à froid importante, induisant une plus grande sollicitation du démarreur, et parfois une impossibilité de démarrer le moteur thermique. Un problème dans le domaine des boîtes de vitesse automatiques consiste donc à empêcher, pendant l'arrêt du moteur, que le fluide de s certains secteurs du réseau hydraulique comme celui des composants du distributeur hydraulique, puisse se déverser dans d'autres secteurs du réseau hydraulique comme celui des embrayages. Il est connu dans l'art antérieur la demande de brevet EP 1 150 040 et le brevet US 6 631 651 qui décrivent un circuit hydraulique pour boîte de io vitesse automatique à double embrayage pour véhicule, comprenant un circuit hydraulique de haute pression, un circuit de basse pression pour la lubrification et/ou le refroidissement des éléments du double embrayage et une pompe d'ajustement apportant une haute pression variable pour le circuit hydraulique de haute pression. Ces documents décrivent également une is soupape d'arrêt qui a pour fonction de garantir la disponibilité d'un stock d'huile sous haute pression en maintenant l'huile à l'intérieur du circuit de haute pression. Il est connu dans l'art antérieur le brevet DE 107 34 115 qui décrit un circuit hydraulique pour contrôler une boîte de vitesse automatique à double embrayage pour véhicule, ayant un dispositif central de soupapes de distribution reliant des valves de pression et des cylindres de distribution. Le brevet décrit également une soupape d'arrêt qui a pour fonction de garantir la disponibilité d'un stock d'huile sous haute pression en conservant l'huile à l'intérieur du circuit haute pression. Cette soupape d'arrêt ne coupe le flux que lorsque la pression du stock d'huile est supérieure à la pression de l'huile du côté de la soupape d'arrêt, fonctionnant sous pression plus faible. Par conséquent ces brevets ne décrivent pas de moyens permettant d'empêcher, pendant l'arrêt du moteur, le maintien de l'huile dans les parties embrayages et dans certains secteurs du réseau hydraulique. Il est connu dans l'art antérieur le brevet DE 102 03 618 qui décrit un dispositif à double embrayage comprenant deux embrayages multidisques et deux arbres d'entrée de boîte de vitesses. Un moyeu d'alimentation, comprenant une section de stator couplée avec une section de rotor, conduit le fluide à l'intérieur du dispositif de transmission. Il est connu dans l'art antérieur le brevet DE 102 23 780 qui décrit un mécanisme de changement de vitesse pour véhicule ayant un embrayage multiple hydraulique comprenant une bride de roulement, disposé autour d'une ouverture centrale du carter d'embrayage, pour maintenir le moyeu de la cage de l'embrayage. Ces solutions présentent les inconvénients de ne pas présenter de io moyens permettant d'empêcher, pendant l'arrêt du moteur, le maintien de l'huile dans les parties du double embrayage. La présente invention a pour but de pallier certains inconvénients de l'art antérieur en proposant un dispositif empêchant, pendant l'arrêt du moteur, le fluide de certains secteurs du réseau hydraulique comme celui de Is l'échangeur et celui des composants du distributeur hydraulique de se déverser dans d'autres secteurs du réseau hydraulique comme celui des tiroirs, celui de la pompe et celui des embrayages. Ce but est atteint par un dispositif de gestion de fluide d'un réseau hydraulique d'une boîte de vitesse automatique comportant un distributeur hydraulique, au moins un embrayage alimenté de fluides par un réseau provenant du distributeur hydraulique caractérisé en ce que le réseau de conduits comprend un robinet composé d'au moins un clapet, permettant de commander par la pression d'un fluide de commande de clapet, la position du clapet pour autoriser selon la position, un flux entrant dans la partie embrayage du réseau. Selon une autre particularité, les clapets laissent passer le flux lorsque le circuit hydraulique de commande de clapet est sous pression. Selon une autre particularité, la pression du fluide de commande de clapet est constituée par la pression de ligne des moyens de pompage du réseau hydraulique pour que les clapets soient ouverts lorsque les moyens de pompage sont en fonctionnement et fermés lorsque les moyens de pompage sont à l'arrêt. Selon une autre particularité, les clapets comprennent un ressort poussant une extrémité d'un piston dont l'autre extrémité obture un épaulement ou siège formé dans le conduit qui met en communication l'orifice d'entrée de flux du clapet avec l'orifice de sortie de flux du clapet. Selon une autre particularité, dans chaque clapet, l'orifice d'entrée de flux se raccorde à au moins une extrémité d'un conduit en amont, l'orifice de sortie de flux se raccorde à au moins une extrémité d'un autre conduit en aval et un orifice d'arrivée de pression de fluide de commande de clapets se raccorde au circuit hydraulique de sortie de pompe. io Selon une autre particularité, l'extrémité du piston obturant le conduit faisant communiquer l'orifice d'entrée de flux du clapet avec un orifice de sortie de flux du clapet est pourvu d'un joint destiné à s'appuyer sur l'épaulement pour assurer l'étanchéité entre l'orifice d'entrée de flux et l'orifice de sortie de flux du clapet. Selon une autre particularité, un joint est disposé autour du piston et entre le piston et les parois internes du clapet pour assurer l'étanchéité, entre l'orifice d'entrée de flux et l'orifice d'arrivée de pression de commande du clapet. Selon une autre particularité, un joint est disposé autour du piston et entre le piston et les parois internes du clapet pour assurer l'étanchéité entre l'orifice d'arrivée de pression de commande et le volume du clapet comprenant le ressort. Selon une autre particularité, un évent laisse circuler l'air entre le volume du clapet comprenant le ressort et l'extérieur du clapet pour empêcher la pression atmosphérique de gêner le piston dans son mouvement de translation. Selon une autre particularité, les clapets du robinet sont intégrés aux conduits du réseau hydraulique reliant le distributeur hydraulique au double embrayage pour empêcher le flux de s'écouler dans le carter du double embrayage, en l'absence de fonctionnement des moyens de pompage. Selon une autre particularité, la boîte de vitesse est robotisée à double embrayage. Selon une autre particularité au moins un clapet est placé entre le double embrayage et la partie fixe du moyeu d'alimentation formant le prolongement radial du moyeu d'alimentation et est maintenu par sa base sur la partie fixe du moyeu d'alimentation par vissage. s Selon une autre particularité l'orifice d'entrée de flux et l'orifice d'arrivée de pression débouchent chacun en face d'un conduit percé dans le moyeu d'alimentation raccordant le clapet à respectivement un conduit de fluide et au circuit hydraulique de commande de clapets.. D'autres particularités et avantages de la présente invention io apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 représente un schéma d'un réseau hydraulique d'une boîte de vitesse automatique à double embrayage. - la figure 2 représente un schéma de plusieurs clapets raccordés 15 ensemble à un circuit hydraulique de commande de clapet pour former un robinet selon un mode de réalisation de l'invention. - la figure 3 représente un schéma d'un clapet en position fermée composant le robinet selon un mode de réalisation de l'invention. - la figure 4 représente un schéma du clapet de la figure 3 en position ouverte selon l'invention. - la figure 5 représente un schéma de principe d'un distributeur hydraulique, d'un moyeu d'alimentation et d'un double embrayage et indique un emplacement avantageux pour la fixation des clapets du robinet. - la figure 6 représente un schéma d'un clapet maintenu fixe sur un moyeu d'alimentation d'un double embrayage par vissage. - la figure 7 représente un schéma d'un clapet composant le robinet selon l'invention, le clapet étant monté fixe sur le moyeu d'alimentation d'un carter à double embrayage. En référence à la figure 1, le réseau hydraulique d'une boîte de 3o vitesse automatique à double embrayage comprend un distributeur hydraulique (1) relié par des conduits (3) aux moyens de lubrification et d'actionnement du double embrayage (El, E2) monté dans un carter d'embrayage (19). Un volume (191) de récupération du carter peut contenir une certaine quantité de fluide sans que celle-ci soit en contact avec les pièces tournantes comme les disques d'embrayage et les cloches. Le réseau hydraulique comprend par ailleurs des conduits (10) reliant le distributeur hydraulique (1) à un échangeur thermique (9) servant au refroidissement du fluide circulant dans le double embrayage. Les conduits (3) amènent le fluide à l'intérieur du carter d'embrayage (19). Le fluide passe par des conduits à l'intérieur du moyeu d'alimentation (6) du double embrayage puis par le moyeu tournant (5) pour être ensuite io utilisé par des moyens de lubrification ou d'actionnement du double embrayage au niveau de chacun des embrayage (El, E2). Le fluide (8) s'écoule des embrayages (El, E2) vers le volume (191) de récupération du fluide hydraulique puis évacué par un conduit (7) et une pompe vers le distributeur hydraulique (1). L'échangeur thermique (9) est relié par les conduits (10) au distributeur hydraulique (1) et reçoit un flux entrant (1101) de fluide chaud et renvoie un flux sortant (1002) de fluide refroidi. Dans un mode de réalisation selon la figure 1 un robinet (2) est intégré aux conduits (3) du réseau hydraulique reliant le distributeur (1) au moyen 20 d'alimentation (16). En référence à la figure 2, selon une variante de l'invention, un robinet (2) se compose de plusieurs clapets (22). Selon cette variante, le robinet (2) est composé d'autant de clapets (22) qu'il y a de conduits (3) à obturer. Le robinet (2) se compose de plusieurs clapets (22) raccordés chacun à un circuit hydraulique (23) de commande de clapets. La mise sous pression de ce circuit hydraulique (23) entraîne la fermeture des clapets (22). Le robinet peut être constitué d'un seul clapet obturant tous les conduits ou moyen d'une pluralité de clapets obturant chacun un conduit. Un moyen (21) de mise sous pression du circuit (23) de commande de clapet, tel que par exemple une pompe, permet de commander les clapets (22). Les figures 3 et 4 représentent la structure d'un clapet (22), en position fermée et respectivement en position ouverte. Chaque clapet (22) comprend un corps dans lequel est formé un orifice d'entrée (12) du flux de fluide destiné à être raccordé à une extrémité s d'un conduit (3) en amont, un orifice de sortie (11) de flux de fluide destinée à être raccordé à une extrémité d'un autre conduit (3) en aval et un orifice d'arrivée de pression (13). Cet orifice d'arrivée de pression (13) sert à l'actionnement du clapet (22) et se raccorde au circuit hydraulique (23) de commande de clapet. Le clapet (22) est monté sur une base (17) fixe de la o boîte de vitesse du véhicule. Le clapet (22) est présenté en figure 3 en position fermée. Dans un alésage (223) du corps (220) du clapet est monté un piston (150) coulissant entre une position de fermeture du conduit (221) et une position d'ouverture du conduit (221). Le conduit (221) met en relation l'orifice d'entrée de flux (12) avec l'orifice de sortie de flux (11). Un ressort (18) sollicite en poussée un piston (150) par une extrémité pour que l'autre extrémité du piston (150) obture un épaulement ou siège (160) formé dans le conduit (221) qui met en communication l'orifice d'entrée de flux (12) du clapet avec l'orifice de sortie de flux (11) du clapet. Alors, le flux de fluide passant par le clapet (22) est coupé. L'autre extrémité du piston (150) est constituée d'un diamètre plus grand pour former un épaulement (154). Le diamètre plus grand peut se déplacer dans une chambre circulaire (224) formée dans le corps (220) du clapet. Cette chambre (224) est reliée à l'orifice d'arrivée de pression (13) de commande de clapet dans une zone située entre l'épaulement et l'extrémité du piston opposée à celle en contact avec le ressort. Le circuit hydraulique (23) de commande de clapet fournit une pression par l'orifice d'arrivée de pression (13), la pression déplace le piston à l'encontre du ressort (18) dans une direction opposée au siège. Le clapet (22) est alors ouvert et un flux de fluide peut circuler entre l'orifice d'entrée de flux (12) du clapet et l'orifice de sortie de flux (13) du clapet. Un premier joint (151) est fixé sur l'extrémité du piston (150) au niveau de la zone de contact entre l'extrémité du piston (150) et le pourtour de l'épaulement ou siège (160) pour assurer l'étanchéité entre l'orifice d'entrée de flux (12) et l'orifice de sortie de flux (11) du clapet lorsque le piston (150) s est en position fermée. Un second joint (152) est disposé autour du piston (150) et entre le piston (150) et les parois internes (223) de l'alésage du corps du clapet (22) pour assurer l'étanchéité, entre l'orifice d'entrée de flux (12) et l'orifice d'arrivée de pression (13) de commande du clapet (22). ro Un troisième joint (153) est disposé autour de l'extrémité de plus grand diamètre du piston (150) et entre les parois de la chambre (224) du corps (220) du clapet (22) pour assurer l'étanchéité entre l'orifice d'arrivée de pression (13) et le volume (222) du clapet (22) contenant le ressort (18) et mis en communication avec l'air par un évent (14). Cet évent (14) de mise à is l'atmosphère facilite les mouvements de translation du piston (150). En référence à la figure 5 selon un mode de réalisation de l'invention, un clapet (22) d'un robinet (2) est maintenu par sa base (17) sur la partie fixe (170) du moyeu d'alimentation du double embrayage formant un prolongement radial. En particulier, le clapet (22) est placé entre le double embrayage (31) et la partie fixe (170) du moyeu d'alimentation formant le prolongement radial. En référence à la figure 6, deux vis (2221) maintiennent les corps (220) de clapet (22) sur le moyeu d'alimentation (170). En référence à la figure 7, l'orifice d'entrée de flux (12) et l'orifice d'arrivée de pression (13) débouchent chacun en face d'un conduit percé dans le moyeu d'alimentation (170) raccordant le clapet (22) à respectivement un conduit (3) de fluide et au circuit hydraulique (23) de commande de clapets. Selon le principe de fonctionnement du mode de réalisation de la figure 2, le robinet (2) permet de couper le flux de plusieurs conduits (3) à la fois, en ne mettant sous pression qu'un seul circuit (23) hydraulique de commande de clapet. Un moyen (21) de mise sous pression du circuit (23) de commande de clapet, tel que par exemple une pompe, permet d'actionner le robinet (2). Selon l'invention, les clapets (22) du robinet (2) sont disposés et constitués de telle sorte qu'ils coupent le flux entrant et/ou sortant dans une partie entière d'un réseau hydraulique (3). En référence à la figure 1, selon une variante de l'invention, le robinet (2) est intégré aux conduits (3) du réseau hydraulique reliant le distributeur (1) au moyen d'alimentation (6). Ainsi, le robinet (2) commande le flux des conduits (3) du réseau hydraulique provenant du distributeur hydraulique (1) io et entrant dans le carter du double embrayage (19). Selon une variante de l'invention, le moyen de pompage du circuit hydraulique de la boîte de vitesse automatique à double embrayage est utilisé comme moyen (21) de mise sous pression du circuit (23) de commande de clapet. Ainsi, le circuit hydraulique (23) de commande des is clapets (22) est raccordé à la pression de ligne de la pompe de la boîte de vitesse du véhicule. Lorsque le moteur est en arrêt prolongé, le système de pompage du réseau hydraulique est également à l'arrêt. Le circuit hydraulique (23) de commande des clapets du robinet (2) n'est plus sous pression et les clapets du robinet (2) coupent le flux dans les conduits (3). Ainsi, pendant l'arrêt du moteur, le fluide des secteurs du réseau hydraulique de l'échangeur (9) et du distributeur (1) hydraulique ne peut plus se déverser dans le secteur du réseau hydraulique de l'embrayage (19) grâce au robinet (2). Même après un arrêt prolongé, le double embrayage (19), ainsi que les pièces éventuellement liées aux cloches de grand diamètre, ne sont donc plus immergés par le fluide du réseau hydraulique. La traînée au démarrage à froid est donc diminuée. Il doit être évident pour les personnes versées dans l'art que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans l'éloigner du domaine d'application de l'invention comme revendiqué. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, mais peuvent être 2882121 io modifiés dans le domaine défini par la portée des revendications jointes, et l'invention ne doit pas être limitée aux détails donnés ci-dessus. 2882121 Il REVENDICATIONS 1. Dispositif de gestion de fluide d'un réseau hydraulique d'une boîte de vitesse automatique comportant un distributeur hydraulique (1), au moins un embrayage alimenté de fluides par un réseau provenant du distributeur hydraulique (1) caractérisé en ce que le réseau de conduits comprend un robinet (2) composé d'au moins un clapet (22), permettant de commander par la pression d'un fluide de commande de clapet (22), la position du clapet pour autoriser selon la position, un flux entrant dans la partie embrayage du réseau. io 2. Dispositif de gestion de fluide d'un réseau hydraulique d'une boîte de vitesse automatique selon la revendication 1 caractérisé en ce que les clapets (22) laissent passer le flux lorsque le circuit hydraulique de commande de clapet est sous pression. 3. Dispositif de gestion de fluide d'un réseau hydraulique d'une is boîte de vitesse automatique selon la revendication 2 caractérisé en ce que la pression du fluide de commande de clapet est constituée par la pression de ligne des moyens de pompage du réseau hydraulique pour que les clapets (22) soient ouverts lorsque les moyens de pompage sont en fonctionnement et fermés lorsque les moyens de pompage sont à l'arrêt. 4. Dispositif de gestion de fluide d'un réseau hydraulique d'une boîte de vitesse automatique selon la revendication 3 caractérisé en ce que les clapets (22) comprennent un ressort (18) poussant une extrémité (154) d'un piston (150) dont l'autre extrémité obture un épaulement en siège (160) formant le conduit (221) qui met en communication l'orifice d'entrée de flux (12) du clapet avec l'orifice de sortie de flux (11) du clapet. 5. Dispositif de gestion de fluide d'un réseau hydraulique d'une boîte de vitesse automatique selon la revendication 4 caractérisé en ce que dans chaque clapet (22), l'orifice d'entrée (12) de flux se raccorde à au moins une extrémité d'un conduit en amont, l'orifice de sortie (11) de flux se 2882121 12 raccorde à au moins une extrémité d'un autre conduit en aval et un orifice d'arrivée de pression (13) de fluide de commande de clapets se raccorde au circuit hydraulique de sortie de pompe. 6. Dispositif de gestion de fluide d'un réseau hydraulique d'une boîte de vitesse automatique selon la revendication 5 caractérisé en ce que l'extrémité du piston (150) obturant le conduit (221) faisant communiquer l'orifice d'entrée de flux (12) du clapet (22) avec un orifice de sortie de flux (11) du clapet (22) est pourvu d'un joint (151) destiné à s'appuyer sur le pourtour d'un épaulement (160) du conduit (221) pour assurer l'étanchéité entre l'orifice d'entrée de flux (12) et l'orifice de sortie de flux (11) du clapet. 7. Dispositif de gestion de fluide d'un réseau hydraulique d'une boîte de vitesse automatique selon l'une des revendications 5 ou 6 caractérisé en ce que un joint (152) est disposé autour du piston (150) et entre le piston (150) et les parois internes (223) du clapet (22) pour assurer l'étanchéité, entre l'orifice d'entrée de flux (12) et l'orifice d'arrivée de flux (13) de pression du clapet. 8. Dispositif de gestion de fluide d'un réseau hydraulique d'une boîte de vitesse automatique selon l'une des revendications 5 à 7 caractérisé en ce que un joint (153) est disposé autour du piston (150) et entre le piston (150) et les parois internes (223) du clapet pour assurer l'étanchéité entre l'orifice d'arrivée (13) de pression et le volume (222) du clapet comprenant le ressort (18). 9. Dispositif de gestion de fluide d'un réseau hydraulique d'une boîte de vitesse automatique selon l'une des revendications 5 à 8 caractérisé en ce que un évent (14) laisse circuler l'air entre le volume (222) du clapet (22) comprenant le ressort (18) et l'extérieur du clapet pour empêcher l'air de gêner le piston (150) dans son mouvement de translation. 10. Dispositif de gestion de fluide d'un réseau hydraulique d'une boîte de vitesse automatique selon l'une des revendications précédentes 30 caractérisé en ce que les clapets (22) du robinet (2) sont intégrés aux conduits (3) du réseau hydraulique reliant le distributeur hydraulique (1) au double embrayage pour empêcher le flux de s'écouler dans le carter du double embrayage (19), en l'absence de fonctionnement des moyens de pompage. 11. Dispositif de gestion de fluide d'un réseau hydraulique d'une boîte de vitesse automatique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la boîte de vitesse est robotisée à double embrayage. 12. Dispositif de gestion de fluide d'un réseau hydraulique d'une boîte de vitesse automatique selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'au moins un clapet (22) est placé entre le double embrayage (31) et la partie fixe (170) du moyeu d'alimentation formant le prolongement radial du moyeu d'alimentation et est maintenu par sa base (17) sur la partie fixe (170) du moyeu d'alimentation par vissage. 13. Dispositif de gestion de fluide d'un réseau hydraulique d'une boîte de vitesse automatique selon la revendication 12 caractérisé en ce que l'orifice d'entrée de flux (12) et l'orifice d'arrivée de pression (13) débouchent chacun en face d'un conduit (121, 131) percé dans le moyeu d'alimentation raccordant le clapet (22) à respectivement un conduit (3) de fluide et au circuit hydraulique (23) de commande de clapets.