Brevet FR3010754A1 — publié le 20150320

SYSTÈME HYDRAULIQUE DE MISE EN OEUVRE POUR LA COMMANDE D'UN EMBRAYAGE NORMALEMENT FERMÉ" DOMAINE DE LA TECHNIQUE La présente invention concerne un système de mise en oeuvre hydraulique pour la commande d'un embrayage normalement fermé. ART ANTÉRIEUR Le système de mise en oeuvre d'un embrayage engendre une poussée de fermeture pour maintenir un ou plusieurs disques de friction io comprimés et consentir par cela la transmission de couple au travers de l'embrayage (embrayage fermé) ; en outre, le système de mise en oeuvre d'un embrayage engendre une poussée d'ouverture pour séparer les disques de friction et annuler par conséquent la transmission de couple au travers de l'embrayage (embrayage ouvert). 15 Le système de mise en oeuvre d'un embrayage peut être de type normalement fermé, c'est-à-dire en l'absence d'actions externes (par exemple lorsque le véhicule est moteur arrêté et garé) l'embrayage est fermé. En ce cas, le système de mise en oeuvre engendre la poussée de fermeture par un ou plusieurs ressorts de fermeture (dont la force 20 élastique ne manque jamais) et il engendre la poussée d'ouverture grâce à un actionneur à effet unique qui agit contre les ressorts de fermeture. Le système de mise en oeuvre de l'embrayage est alors actif dans la direction d'ouverture (dans laquelle agit l'actionneur) et passif dans la direction de fermeture (dans laquelle agissent les ressorts de 25 fermeture). Les systèmes hydrauliques connus de mise en oeuvre pour la commande d'un embrayage normalement fermé présentent l'inconvénient d'être relativement encombrants et onéreux et par conséquent leur installation est particulièrement problématique dans les véhicules de petites dimensions dans lesquels l'espace à leur disposition dans le compartiment moteur est réduit. EXPOSÉ DE L'INVENTION Le but de la présente invention est de fournir un système hydraulique de mise en oeuvre pour la commande d'un embrayage io normalement fermé, lequel système hydraulique de mise en oeuvre soit exempt des inconvénients décrits ci-dessus et il soit notamment de réalisation facile et économique. Selon la présente invention, un système hydraulique de mise en oeuvre pour la commande d'un embrayage normalement fermé est 15 fourni selon ce qui a été revendiqué dans les revendications annexées. DESCRIPTION SOMMAIRE DES DESSINS La présente invention sera décrite maintenant en référence au dessin annexé qui en illustre un exemple de mise en oeuvre nullement limitatif ; en particulier, la figure annexée est une vue schématique d'un 20 système hydraulique de mise en oeuvre pour la commande d'un embrayage normalement fermé réalisé en accord avec la présente invention. MODES DE REALISATION PRÉFÉRÉS DE L'INVENTION Dans la figure 1, par le repère 1 est indiqué dans son complexe, 25 un système hydraulique de mise en oeuvre pour la commande d'un embrayage 2 normalement fermé. L'embrayage 2 (de type connu) comprend un ensemble de disques composé d'une pluralité de disques menants et d'une pluralité de disques menés intercalés aux disques menants. Le système 1 de mise en oeuvre comprend au moins un ressort 3 de fermeture qui engendre constamment (c'est-à-dire sans aucune interruption) une poussée de fermeture qui tend à comprimer entre eux les disques menants et les disques menés pour déterminer la transmission de couple au travers de l'embrayage 2 (embrayage fermé). Le système 1 io de mise en oeuvre comprend en outre un actionneur 4 hydraulique (en particulier un cylindre hydraulique à effet unique) qui peut être commandé pour engendrer, quand nécessaire, une poussée d'ouverture qui tend à séparer entre eux les disques menants et les disques menés pour interrompre la transmission de couple au travers 15 de l'embrayage 2 (embrayage ouvert). L'embrayage 2 est normalement fermé, c'est-à-dire en l'absence de l'intervention de l'actionneur 4 hydraulique le ressort 3 de fermeture maintient l'embrayage 2 dans sa condition de fermeture. Par conséquent, le système 1 de mise en oeuvre de l'embrayage 2 est actif dans la direction d'ouverture (dans 20 laquelle l'actionneur 4 hydraulique, qui doit être activement commandé, agit activement) et passif dans la direction de fermeture (dans laquelle agit le ressort 3 de fermeture qui ne demande aucune activation). Le système 1 hydraulique de mise en oeuvre comprend un réservoir 5 contenant un fluide 6 hydraulique (normalement de l'huile 25 minérale) à pression atmosphérique, une pompe 7 réversible (c'est-à- dire apte à pomper le fluide 6 hydraulique dans les deux sens selon son sens de rotation) qui relie le réservoir 5 à l'actionneur 4 hydraulique pour transférer le fluide 6 hydraulique du réservoir 5 à l'actionneur 4 hydraulique et inversement, et un moteur 8 électrique qui entraîne la pompe 7 réversible dans les deux sens. Un clapet 9 anti-retour unidirectionnel qui permet uniquement un flux de fluide 6 hydraulique du réservoir 5 vers l'actionneur 4 hydraulique est interposé entre le réservoir 5 et l'actionneur 4 hydraulique; autrement dit, le clapet 9 anti-retour est un clapet lo unidirectionnel au travers duquel le fluide 6 hydraulique peut s'écouler seulement dans une seule direction et par conséquent le clapet 9 antiretour bloque complètement le flux de fluide 6 hydraulique vers le réservoir 5. De plus, un clapet 10 de pression maximale unidirectionnelle est interposé entre le réservoir 5 et l'actionneur 4 15 hydraulique, lequel clapet est relié en parallèle au clapet 8 anti-retour, il permet uniquement un flux de fluide 6 hydraulique de l'actionneur 4 hydraulique vers le réservoir 5 et il présente un seuil de pression d'ouverture plus grand que la pression nominale du fluide 6 hydraulique à l'intérieur de l'actionneur 4 hydraulique. Autrement dit, le clapet 10 de 20 pression maximale est un clapet unidirectionnel commandé en pression (c'est-à-dire il ne s'ouvre que lorsque la pression en amont du clapet 10 de pression maximale dépasse le seuil de pression d'ouverture) au travers duquel le fluide 6 hydraulique peut s'écouler seulement dans une direction unique et par conséquent le clapet 10 de pression 25 maximale bloque complètement le flux du fluide 6 hydraulique vers l'actionneur 4 hydraulique. Conséquemment, au travers du clapet 10 de pression maximale le fluide 6 hydraulique peut s'écouler seulement vers le réservoir 5 et seulement lorsque la pression en amont du clapet 10 de pression maximale est plus grande que le seuil de pression 5 d'ouverture (qui, comme a été dit précédemment, est plus grande que la pression nominale du fluide 6 hydraulique à l'intérieur de l'actionner 4 hydraulique). Selon un mode de réalisation préféré de mise en oeuvre illustré dans la figure annexée, le clapet 9 anti-retour et le clapet 10 de io pression maximale sont interposés entre le réservoir 5 et la pompe 7 réversible, c'est-à-dire ils sont disposés en amont de la pompe 7 réversible. Selon un mode différent de mise en oeuvre non illustré, le clapet 9 anti-retour et le clapet 10 de pression maximale sont interposés entre la pompe 7 réversible et l'actionneur 4 hydraulique, 15 c'est-à-dire ils sont disposés en aval de la pompe 7 réversible. Selon un mode préféré, mais pas contraignant, de mise en oeuvre, interposé entre la pompe 7 réversible et l'actionneur 4 hydraulique il est prévu un volume 11 d'amortissement. Autrement dit, le volume 11 d'amortissement est constitué par une chambre de 20 dimensions (c'est-à-dire de volume interne) calibrées qui doit être préalablement remplie par le fluide 8 hydraulique avant que le fluide 8 hydraulique puisse remplir en pression l'actionneur 4 hydraulique. La fonction du volume 11 d'amortissement (montable optionnellement) est de réduire les crêtes de volume/pression engendrées par la pompe 7 25 réversible et améliorer par conséquent la contrôlabilité du système hydraulique de mise en oeuvre. Généralement, le volume 11 d'amortissement est dimensionné à projet en fonction du volume de l'actionneur 4 hydraulique, en fonction de la section et la longueur des canaux de liaison, et en fonction de la compressibilité du fluide 6 hydraulique. Selon un mode préféré, mais pas contraignant, de mise en oeuvre, il est prévu un élément 12 d'évacuation, le quel élément est interposé entre le réservoir 5 et la pompe 7 réversible et il est pourvu d'une ouverture de passage qui est toujours ouverte et présente une dimension calibrée et très petite. Préférentiellement et comme illustré dans la figure annexée, l'élément 12 d'évacuation est indépendant du clapet 9 anti-retour e du clapet 10 de pression maximale et il est relié en parallèle au clapet 9 anti-retour et au clapet 10 de pression maximale. En variante, l'élément 12 d'évacuation est intégré dans le clapet 9 anti-retour ou bien dans le clapet 10 de pression maximale. Selon un mode de mise en oeuvre préféré, l'élément 12 d'évacuation est constitué d'une buse calibrée. Enfin, on prévoit une unité 13 de contrôle, laquelle unité pilote directement le moteur 8 électrique pour commander la position de l'embrayage 2; bien entendu, l'unité 13 de contrôle est reliée à une pluralité de capteurs (en eux-mêmes connus et pas illustrés) qui mesurent les paramètres du système 1 de mise en oeuvre. En usage, pour ouvrir l'embrayage 2, l'unité 13 de contrôle pilote le moteur 8 électrique dans un premier sens de façon à alimenter le fluide 6 hydraulique en pression depuis le réservoir 5 à l'actionneur 4 hydraulique au travers du clapet 9 anti-retour et pour fermer l'embrayage elle pilote le moteur 8 électrique dans un deuxième sens opposé au premier sens de façon à faire retourner du fluide 6 hydraulique en pression depuis l'actionneur 4 hydraulique au réservoir 5 au travers du clapet 10 de pression maximale. Lorsque le moteur 8 électrique (et donc la pompe 7 réversible qui est mécaniquement reliée au moteur 8 électrique) tourne dans le premier sens, la pompe 7 réversible aspire le fluide 6 hydraulique du réservOir 5 aù travers du clapet 9 anti-retour et elle alimente par cela le fluide 6 hydraulique en io pression à l'actionneur 4 hydraulique (en passant au travers du volume 11 d'amortissement) ; par conséquent, l'actionneur 4 hydraulique s'étend et il détermine dès lors l'ouverture progressive de l'embrayage 2. Lorsque le moteur 8 électrique (et donc la pompe 7 réversible qui est mécaniquement reliée au moteur 8 électrique) tourne dans le deuxième 15 sens, la pompe 7 réversible aspire le fluide 6 hydraulique de l'actionneur 4 hydraulique (en passant au travers du volume 11 d'amortissement) et par conséquent elle renvoie le fluide 6 hydraulique dans le réservoir 5 au travers du clapet 10 de pression maximale ; conséquemment, l'actionneur 4 hydraulique se vide et détermine par 20 cela la fermeture progressive de l'embrayage 2 par effet de l'action du ressort 3 de fermeture. Dans cette situation, la pompe 7 réversible augmente la pression du fluide 6 hydraulique jusqu'à dépasser le seuil de pression d'ouverture du clapet 10 de pression maximale en déterminant par conséquent l'ouverture du clapet 10 de pression 25 maximale même. Lorsque le moteur 8 électrique (et par conséquent la pompe 7 réversible qui est mécaniquement reliée au moteur 8 électrique) est à l'arrêt, le fluide 6 hydraulique contenu dans l'actionneur 4 hydraulique est physiquement empêché de retourner dans le réservoir 5 soit par le clapet 9 anti-retour (du fait que le clapet 9 anti-retour ne permet jamais au fluide 6 hydraulique de s'écouler vers le réservoir 5), soit par le clapet 10 de pression maximale (du fait que le clapet 10 de pression maximale ne s'ouvre que si la pression dépasse le seuil de pression d'ouverture qui est plus grande que la pression nominale de l'actionneur 4 hydraulique). Autrement dit, à moteur 8 électrique à l'arrêt (à savoir à la pompe 7 réversible à l'arrêt) la position de l'actionneur 4 hydraulique (et par conséquent la position de l'embrayage 2) est irréversible (c'est-à-dire elle est « congelée »). Une fonction menée par le clapet 9 anti-retour est de réduire drastiquement (c'est-à-dire annuler sensiblement) les fuites de fluide 6 hydraulique à l'intérieur de la pompe 7 réversible lorsque la pompe 7 réversible est à l'arrêt et l'actionneur 4 hydraulique contient du fluide 6 hydraulique en pression ; de telles fuites de fluide 6 hydraulique à l'intérieur de la pompe 7 réversible seraient autrement inévitables en raison du gradient élevé de pression existant entre l'actionneur 4 hydraulique et le réservoir 5 et elles sont sensiblement éliminées par la présence du clapet 9 anti-retour qui bloque le retour du fluide 6 hydraulique de l'actionneur 4 hydraulique vers le réservoir 5. Une fonction additionnelle menée par le clapet 9 anti-retour est de forcer le passage du fluide 6 hydraulique au travers du clapet 10 de pression maximale lorsque la pompe 7 réversible est actionnée pour vider l'actionneur 4 hydraulique. La fonction rrienêé par le clapet 10 de pression maximale est de rendre irréversible le système 1 hydraulique de mise en oeuvre en l'absence d'un actionnement de la pompe 7 réversible ; autrement dit, grâce à la présence du clapet 10 de pression maximale, à moteur 8 électrique à l'arrêt (c'est-à-dire à pompe 7 réversible à l'arrêt) la position de l'actionneur 8 hydraulique (et par conséquent la position de l'embrayage 2) est irréversible (c'est-à-dire elle est « congelée »). En effet, quand la pompe 7 réversible est à l'arrêt et l'actionneur 4 hydraulique contient du fluide 6 hydraulique en pression, la pression nécessaire pour fermer l'embrayage 2 est intérieurement équilibrée au clapet 10 de pression maximale par la force du ressort du clapet 10 de pression maximale même; de cette sorte, le fluide 6 hydraulique en pression, en l'absence de commande du moteur 8 électrique, n'arrive pas à s'écouler au travers du clapet 10 de pression maximale en garantissant le maintien de la position courante de l'embrayage 2. La fonction de l'élément 12 d'évacuation est de garantir la lente dépressurisation de l'actionneur 4 hydraulique en cas de 20 dysfonctionnement (par exemple par panne électrique) du moteur 8 électrique et garantir donc le (lent) retour de l'embrayage 2 dans sa position fermée. De plus, du fait de la présence de l'élément 12 d'évacuation la (lente) dépressurisation du système 1 de mise en oeuvre hydraulique est toujours garantie de telle sorte qu'en cas 25 d'intervention d'assistance en atelier existe toujours la garantie que dans le système 1 hydraulique de mise en oeuvre de pressions potentiellement dangereuses pour un opérateur ne soient pas présentes. Le système 1 hydraulique de mise en oeuvre décrit plus haut 5 présente de nombreux avantages. En premier lieu, le système 1 hydraulique de mise en oeuvre décrit plus haut est particulièrement compact et économique, du fait qu'il ne comprend aucun accumulateur de fluide 6 hydraülique en pression et il ne comprend aucune électrovanne ; en effet, tout le 10 système 1 de mise en oeuvre hydraulique est commandé uniquement en pilotant le moteur 8 électrique de la pompe 7 réversible. De plus, le système 1 de mise en oeuvre hydraulique décrit plus haut ne consomme d'énergie que pendant le déplacement de l'embrayage 2 (c'est-à-dire lorsque l'embrayage 2 change sa position), 15 du fait que le maintien de la position courante de l'embrayage 2 (c'est- à-dire maintenir l'embrayage à l'arrêt) se produit toujours à pompe 7 réversible à l'arrêt et donc sans aucune dépense énergétique. Finalement, le système 1 de mise en oeuvre hydraulique décrit plus haut est particulièrement fiable dans le temps, du fait qu'il est 20 presque exclusivement composé de composants passifs qui présentent essentiellement une fiabilité élevée. REVENDICATIONS1) Système (1) de mise en oeuvre hydraulique pour la commande d'un embrayage (2) normalement fermé, le système (1) de mise en oeuvre hydraulique comprend : un actionneur (4) hydraulique relié mécaniquement aux disques de l'embrayage (2) ; un réservoir (5) contenant un fluide (6) hydraulique à pression atmosphérique ; une pompe (7) réversible qui relie le réservoir (5) à l'actionneur (4) hydraulique pour transférer le fluide (6) hydraulique depuis le réservoir (5) à l'actionneur (4) hydraulique et inversement ; et un moteur (8) électrique qui actionne la pompe (7) réversible dans le deux sens ; le système (1) de mise en oeuvre hydraulique est caractérisé en ce qu'il comprend : un clapet (9) anti-retour unidirectionnel, lequel clapet est interposé entre le réservoir (5) et l'actionneur (4) hydraulique et il permet uniquement un flux de fluide (6) hydraulique depuis le réservoir (5) vers l'actionneur (4) hydraulique, et un clapet (10) de pression maximale unidirectionnel, lequel clapet est interposé entre le réservoir (5) et l'actionneur (4) hydraulique, est relié en parallèle au clapet (9) anti-retour, permet uniquement un flux de fluide (6) hydraulique depuis l'actionneur (4) hydraulique vers le réservoir (5) et présente un seuil de pression d'ouverture plus grand que la pression nominale du fluide (6) hydraulique à l'intérieur del'actionneur (4) hydraulique. 2) Système (1) de mise en oeuvre hydraulique selon la revendication 1, dans lequel le clapet (9) anti-retour et le clapet (10) de pression maximale sont interposés entre le réservoir (5) et la pompe (7) réversible, c'est-à-dire ils sont disposés en amont de la pompe (7) réversible. 3) Système (1) de mise en oeuvre hydraulique selon la revendication 1 ou 2 et comprenant un élément (12) d'évacuation, lequel élément est interposé entre le réservoir (5) et la pompe (7) io réversible et il est pourvu d'une ouverture de passage qui est toujours ouverte et qui présente une dimension calibrée. 4) Système (1) de mise en oeuvre hydraulique selon la revendication 3, dans lequel l'élément (12) d'évacuation est intégré au clapet (9) anti-retour ou bien au clapet (10) de pression maximale. 15 5) Système (1) de mise en oeuvre hydraulique selon la revendication 3, dans lequel l'élément (12) d'évacuation est indépendant du clapet (9) anti-retour et du clapet (10) de pression maximale et il est relié en parallèle au clapet (9) anti-retour et au clapet (10) de pression maximale. 20 6) Système (1) de mise en oeuvre hydraulique selon la revendication 3, 4 o 5, dans lequel l'élément (12) d'évacuation est constitué d'une buse calibrée. 7) Système (1) de mise en oeuvre hydraulique selon l'une des revendications 1 à 6 et comprenant un volume (11) d'amortissement 25 interposé entre la pompe (7) réversible et l'actionneur (4) hydraulique. 8) Système (1) de mise en oeuvre hydraulique selon l'une des revendications 1 à 7 et comprenant une unité (13) de contrôle, laquelle unité pour ouvrir l'embrayage (2) pilote le moteur (8) électrique dans un premier sens de sorte à alimenter le fluide (6) hydraulique en pression depuis le réservoir (5) à l'actionneur (4) hydraulique au travers du clapet (9) anti-retour et pour fermer l'embrayage (2) elle pilote le moteur (8) électrique dans un deuxième sens opposé au premier sens de sorte à faire tourner du fluide (6) hydraulique en pression de l'actionneur (4) hydraulique au réservoir (5) au travers du clapet (10) de pression lo maximale.