Brevet FR2928985A1 — publié le 20090925

� Dispositif amélioré d'alimentation en fluide pour boîte de vitesses automatique ou semi-automatique équipant un véhicule à moteur � La présente invention concerne un dispositif d'alimentation en fluide pour boîte de vitesses automatique ou semi-automatique équipant un véhicule à moteur. Un tel dispositif comprend généralement un boîtier intégrant une pompe mécanique hydraulique haute pression entraînée par le moteur du véhicule et un distributeur hydraulique que la pompe alimente en fluide qui est commandé pour gérer les passages de vitesse du véhicule et le couplage, la pompe assurant une alimentation en fluide du distributeur suffisant à ses besoins lorsque le régime du moteur du véhicule dépasse une valeur de seuil prédéterminée (S). Lorsque le régime moteur passe en dessous de la valeur de seuil, par exemple lorsque le moteur est à l'arrêt ou fonctionne à faible régime, la pompe n'alimente pas suffisamment le distributeur hydraulique en fluide. Dans ce cas, le distributeur hydraulique ne peut pas correctement gérer les passages de vitesse du 25 véhicule ni le couplage. Et lorsque le régime moteur passe ensuite au dessus de la valeur de seuil, le défaut d'alimentation du distributeur préalable provoque des à coups et des retards dans le fonctionnement de ce distributeur. 30 Pour pallier cet inconvénient, il est courant d'intégrer au boîtier une pompe hydraulique électrique additionnelle acheminant du fluide sous pression depuis une réserve jusqu'au distributeur lorsque le régime du moteur passe en dessous de la valeur de seuil. 35 La pompe électrique prend ainsi le relais de la pompe mécanique lorsque le régime moteur est en dessous de la valeur de seuil. Cependant, l'intégration de cette pompe électrique dans le boîtier alourdit ce dernier, l'encombre et augmente la consommation d'énergie électrique. L'invention vise à pallier cet inconvénient. A cet effet, l'invention concerne un dispositif d'alimentation en fluide pour boîte de vitesses automatique ou semi-automatique équipant un véhicule à moteur, comprenant un boîtier intégrant une pompe haute pression entraînée par le moteur du véhicule et un distributeur alimentant en fluide des organes de gestion du passage de vitesses et du couplage, la pompe assurant une alimentation suffisante en fluide du distributeur lorsque le régime du moteur du véhicule dépasse une valeur de seuil prédéterminée (S). Selon l'invention, le dispositif comprend un réservoir de stockage de fluide sous pression relié au distributeur, et apte à alimenter en fluide le distributeur avec le fluide stocké lorsque le régime du moteur du véhicule passe en dessous de la valeur de seuil (S) . Selon une autre caractéristique, le réservoir de stockage est relié au distributeur par une électrovanne déplaçable à une position d'ouverture, dans laquelle le fluide stocké dans le réservoir est transféré au distributeur. Avantageusement, l'électrovanne est déplaçable à une position de fermeture lorsque le réservoir est rempli de fluide. De préférence, le dispositif comprend un calculateur commandant le déplacement de l'électrovanne à sa position d'ouverture lorsque le régime moteur est au-dessus de la valeur de seuil (S) pour permettre le remplissage en fluide du réservoir, commandant le déplacement de l'électrovanne à la position de fermeture lorsque le réservoir est rempli de fluide, et commandant le déplacement de l'électrovanne à sa position d'ouverture au redémarrage du moteur (S) pour que le réservoir alimente en fluide le distributeur. Selon une première variante de l'invention, il est avantageux que la pompe et le distributeur soient reliés l'un à l'autre par une conduite d'alimentation, et que le réservoir soit relié à la conduite d'alimentation par une conduite de dérivation sur laquelle l'électrovanne est montée. Dans ce cas, la conduite d'alimentation comprend 10 avantageusement un clapet anti-retour disposé en amont de la conduite de dérivation. Selon un mode de réalisation possible, le réservoir et l'électrovanne sont montés à l'extérieur du boîtier de la boîte de vitesse. 15 Selon un autre mode de réalisation, le réservoir, la conduite de dérivation et l'électrovanne sont intégrés au distributeur. Selon une deuxième variante de l'invention, la pompe et le distributeur sont reliés l'un à l'autre par 20 une conduite d'alimentation, et le réservoir est relié au distributeur par une conduite indépendante sur laquelle l'électrovanne est montée. Dans ce cas, la conduite d'alimentation comprend un clapet anti-retour disposé entre la pompe et le 25 distributeur. Selon un mode de réalisation possible, l'électrovanne est intégrée au distributeur, le réservoir est monté à l'extérieur du boîtier de la boîte de vitesses. 30 De préférence, la pompe est entraînée par le moteur pour assurer une capacité d'alimentation en fluide du distributeur supérieure aux besoins en fluide de ce distributeur, pour permettre le remplissage en fluide du réservoir. 35 Avantageusement, la pompe, le distributeur et l'électrovanne sont de type hydraulique. D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, illustrée par les figures suivantes : - la figure 1 représente un schéma de principe d'un 5 premier mode de réalisation du dispositif selon l'invention ; - la figure 2 illustre un schéma de principe d'un deuxième mode de réalisation du dispositif selon l'invention ; 10 - la figure 3 montre un schéma de principe d'un troisième mode de réalisation du dispositif selon l'invention. Comme visible sur la figure 1, le dispositif d'alimentation en fluide pour boîte de vitesses 15 automatique ou semi-automatique équipant un véhicule à moteur, selon l'invention, comprend un boîtier 1 intégrant une pompe hydraulique haute pression 2 entraînée par le moteur du véhicule et un distributeur hydraulique 3 que la pompe alimente en fluide à hauteur 20 des besoins de ce distributeur 3, lorsque le régime du moteur du véhicule dépasse une valeur de seuil, et commandé pour gérer les passages de vitesses du véhicule et le couplage. Plus précisément, le distributeur hydraulique 3 est 25 relié à des organes de passage de vitesse et de couplage non représentés, qu'il alimente en fluide hydraulique en fonction des commandes qu'il reçoit d'un calculateur 5, extérieur au boîtier de vitesses. La pompe 2 est une pompe mécanique hydraulique 30 reliée au moteur thermique du véhicule par un convertisseur de couple (non représenté) et entraînée par le moteur pour assurer une alimentation en fluide suffisant aux besoins du distributeur 3, lorsque le régime du moteur dépasse une valeur de seuil de 35 fonctionnement (S). Elle est reliée par une conduite d'approvisionnement 4 à une réserve de fluide basse pression 6 par l'intermédiaire d'une crépine d'aspiration 7. La réserve de fluide 6 est également intégrée au boîtier de vitesses. La pompe 2 est reliée au distributeur hydraulique 3 par une conduite d'alimentation 8, sur laquelle est monté un clapet anti-retour optionnel 9, dont la fonction est d'orienter le débit de fluide depuis la pompe 2 vers le distributeur 3 et d'interdire tout retour de ce fluide depuis le distributeur 3 jusqu'à la pompe 2. Sa présence est nécessaire si la pompe utilisée 2 est trop perméable, c'est-à-dire susceptible d'autoriser une circulation de fluide dans le sens inverse au sens normal, dans certaines conditions. Le distributeur 3 est relié par une conduite de décharge 11 à la conduite d'approvisionnement 4, afin de réintroduire dans le circuit le fluide excédentaire qui serait parvenu au distributeur 3. Lorsque le moteur du véhicule fonction à plein régime, c'est-à-dire au dessus de la valeur de seuil susmentionnée, la pompe 2 est entraînée par ce moteur pour assurer une alimentation suffisant aux besoins du distributeur 3, aspire le fluide de la réserve 6, le pressurise et le transmet au distributeur hydraulique au travers de la conduite d'alimentation 8. Le distributeur hydraulique 3 est commandé par le calculateur 5 pour répartir en fonction de leurs besoins, le fluide pressurisé aux organes de gestion des passages de vitesses et de couplage. Le fluide qui est parvenu au distributeur 3 mais que celui-ci n'a pas distribué aux organes précités, est redirigé à l'entrée de la pompe 2 par la conduite de décharge 11. Lorsque le moteur fonctionne en dessous de la valeur de seuil, par exemple lorsqu'il est arrêté ou fonctionne à faible régime, la pompe 2 ne peut assurer une alimentation en fluide du distributeur suffisant à ses besoins. L'invention prévoit d'utiliser dans ce cas comme fournisseur de fluide pressurisé, un accumulateur de fluide pressurisé 20 relié au distributeur 3 et comprenant un réservoir de stockage de fluide sous pression 21 apte à se remplir de fluide lorsque la pompe 2 est entraînée par le moteur, et apte à transférer le fluide accumulé au distributeur 3 lorsque la pompe 2 n'est pas entraînée par ce moteur. Le réservoir 21 de l'accumulateur 20 est rempli par le fluide excédentaire qui est fourni par la pompe 2 lorsque celle-ci est correctement entraînée par le moteur, la pompe hydraulique mécanique 2 assurant une capacité d'alimentation débit/pression supérieure aux besoins du distributeur hydraulique en utilisation nominale du moteur. Cet accumulateur 20 est relié par une conduite de dérivation 22 à la conduite d'alimentation 8, la conduite de dérivation 22 débouchant en aval du clapet anti-retour 9. Ce clapet 9 agit encore pour orienter le fluide vers le distributeur hydraulique 3 lorsque c'est l'accumulateur 20 qui assure la fonction d'alimentation en fluide du distributeur 3. L'accumulateur 20 comprend une électrovanne 23 mobile entre une position d'ouverture dans laquelle l'électrovanne 23 autorise le remplissage en fluide du réservoir 21, ou autorise le transfert du fluide stocké au distributeur 3, et une position de fermeture, dans laquelle elle interdit le transfert de ce fluide. L'électrovanne 23 est commandée par le calculateur à sa position d'ouverture lorsque la pompe 2 est normalement entraînée par le moteur du véhicule, pour que le réservoir 21 se remplisse en fluide. A cet effet, le calculateur 5 est relié à des capteurs délivrant une information relative au régime courant du moteur, tel qu'un capteur apte à compter les tours de l'arbre de sortie du moteur. Une fois le réservoir rempli 21, le calculateur 5 commande le déplacement de la vanne 23 à sa position de fermeture. A cette fin, le calculateur est également relié à un capteur apte à fournir une donnée représentative du niveau de fluide contenu dans le réservoir 20. Ce capteur peut être un capteur de niveau de fluide. Selon une autre variante de réalisation possible, le remplissage du réservoir 21 est estimé par la durée 10 d'ouverture de l'électrovanne 23. Et lorsque la pompe hydraulique mécanique n'a pas assez de capacité d'alimentation en fluide du distributeur 3, ce qui intervient lors de très faibles régimes voire arrêt du moteur, le calculateur 5 commande 15 le passage de l'électrovanne 23 à la position d'ouverture pour que le fluide accumulé dans le réservoir 21 puisse alimenter le distributeur hydraulique 3. L'ouverture de l'électrovanne rétablit ainsi la pression de fluide dans l'alimentation du distributeur 20 hydraulique. Selon une variante de réalisation possible, la commande de l'ouverture de l'électrovanne 23 intervient au redémarrage du moteur. Le volume du réservoir est alors dimensionné au 25 strict nécessaire. Au contraire, le volume du réservoir 21 peut être prévu plus important et dans ce cas, l'électrovanne 23 peut être ouverte par défaut avec une temporisation prédéterminée. 30 En résumé, lors d'un fonctionnement du moteur au dessus de la valeur de seuil prédéterminée, l'électrovanne 23 est ouverte pour que le réservoir 21 de l'accumulateur 20 se remplisse et fermée une fois ce réservoir 21 rempli. 35 Lors d'un fonctionnement du moteur en dessous de la valeur de seuil prédéterminée, l'électrovanne est ouverte pour que le fluide stocké dans le réservoir 21 alimente le distributeur hydraulique 3. Le calculateur 5 peut également être relié à des capteurs aptes à délivrer des informations représentatives du fonctionnement de la pompe et du distributeur hydraulique, pour déclencher si nécessaire un approvisionnement en fluide par l'accumulateur 20. Plusieurs variantes de réalisation de l'invention sont possibles. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, le réservoir 21 et l'électrovanne 23 de l'accumulateur 20 sont montés à l'extérieur du distributeur hydraulique 3 et à l'extérieur du boîtier de vitesses 1, le réservoir 21 étant relié à la conduite d'alimentation 8 par une conduite de dérivation 22 sur laquelle l'électrovanne 23 est montée. Dans ce cas, le clapet anti-retour 9 est disposé en amont de la conduite de dérivation 22 selon le sens de l'écoulement du fluide de la pompe 2 au distributeur 3. Dans l'exemple représenté sur la figure 3, la structure du dispositif est identique à celle de la figure 1 mais le réservoir 21 de l'accumulateur 20, la conduite de dérivation 22 et l'électrovanne 23 sont cette fois intégrés au distributeur 3. Dans ce cas, le clapet anti-retour 9 est disposé entre la pompe 2 et le distributeur 3. Dans chacun de ces deux modes de réalisation, le réservoir 21 de l'accumulateur 20 est directement alimenté en fluide par la pompe 2. Dans l'exemple représenté sur la figure 2, le réservoir 21 de l'accumulateur 20 n'est pas relié à la conduite d'alimentation 8 par une conduite de dérivation, mais par une conduite indépendante 26. L'électrovanne 23 est alors montée sur cette 35 conduite indépendante 26. Elle est en outre avantageusement intégrée au distributeur hydraulique 3. Dans cette configuration, la pompe 2 assure toujours une capacité d'alimentation supérieure aux besoins du distributeur 3, et l'alimentation en fluide du réservoir 21 se fait par l'intermédiaire du distributeur hydraulique 3 qui comprend une sortie de fluide excédentaire, dans laquelle débouche la conduite indépendante 26 de l'accumulateur 20. L'invention telle que décrite ci-dessus présente de 10 nombreux avantages, parmi lesquels : - la suppression de la pompe électrique jusqu'à maintenant utilisée et qui encombrait et alourdissait le boîtier de vitesses, 15 - l'utilisation d'un accumulateur de fluide pressurisé, disposé soit à l'extérieur du boîtier, soit à l'intérieur du distributeur hydraulique et ne venant donc pas encombrer le boîtier de vitesses, - la suppression des retards ou à coups lorsque le 20 couple du moteur est transmis à partir d'une utilisation à l'arrêt ou à faible régime, - la diminution des coûts du dispositif du fait de la simplicité de la solution proposée, - l'amélioration des prestations proposées du fait 25 de la compacité, la légèreté, la réduction de la consommation électrique du boîtier de vitesses, ainsi que la réduction des bruits et des vibrations de fonctionnement de ce boîtier. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'alimentation en fluide pour boîte de vitesses automatique ou semi-automatique équipant un véhicule à moteur, comprenant un boîtier (1) intégrant une pompe haute pression (2) entraînée par le moteur du véhicule et un distributeur (3), alimentant en fluide des organes de gestion du passage de vitesses et du couplage, la pompe (2) assurant une alimentation en fluide du distributeur (3) suffisant aux besoins de ce distributeur (3) lorsque le régime du moteur du véhicule dépasse une valeur de seuil prédéterminée (S), caractérisé en ce qu'il comprend un réservoir de stockage de fluide sous pression (21) relié au distributeur (3), et apte à alimenter en fluide le distributeur (3) avec le fluide stocké lorsque le régime du moteur du véhicule passe en dessous de la valeur de seuil (S). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réservoir de stockage (21) est relié au distributeur (3) par une électrovanne (23) déplaçable à une position d'ouverture, dans laquelle le fluide stocké dans le réservoir (21) est transféré au distributeur (3). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'électrovanne (23) est déplaçable à une position de fermeture lorsque le réservoir (21) est rempli de fluide. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend un calculateur (5) commandant le déplacement de l'électrovanne (23) à sa position d'ouverture lorsque le régime moteur est au-dessus de la valeur de seuil (S) pour permettre le remplissage en fluide du réservoir (21), commandant le déplacement de l'électrovanne (23) à la position de fermeture lorsque leréservoir (21) est rempli de fluide, et commandant le déplacement de l'électrovanne (23) à sa position d'ouverture lorsque le régime du moteur du véhicule est passé en dessous de la valeur de seuil (S) et que le moteur redémarre, pour que le réservoir (21) alimente en fluide le distributeur (3). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la pompe (2) et le distributeur (3) sont reliés l'un à l'autre par une conduite d'alimentation (8), et en ce que le réservoir (21) est relié à la conduite d'alimentation (8) par une conduite de dérivation (22) sur laquelle l'électrovanne (23) est montée. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la conduite d'alimentation (8) comprend un clapet anti-retour (9) disposé en amont de la conduite de dérivation (22). 7. Dispositif selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le réservoir (21) et l'électrovanne (23) sont montés à l'extérieur du boîtier (1) de la boîte de vitesse. 8. Dispositif selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le réservoir (21), la conduite de dérivation et l'électrovanne (23) sont intégrés au distributeur (3). 9. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la pompe (2) et le distributeur (3) sont reliés l'un à l'autre par une conduite d'alimentation (8), et en ce que le réservoir (21) est relié au distributeur (3) par une conduite indépendante (26) sur laquelle l'électrovanne (23) est montée. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la conduite d'alimentation (8) comprend un clapet anti-retour (9) disposé entre la pompe (2) et le distributeur (3). 11. Dispositif selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que l'électrovanne (23) est intégrée au distributeur (3), le réservoir (21) est monté à l'extérieur du boîtier (1) de la boîte de vitesses. 10 12. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 11, caractérisé en ce que la pompe (2) est entraînée par le moteur pour assurer une capacité d'alimentation en fluide du distributeur supérieure aux besoins en fluide 15 de ce distributeur (3), pour permettre le remplissage en fluide du réservoir (21). 13. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pompe (2), le 20 distributeur (3) et l'électrovanne (23) sont de type hydraulique.5