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Commande de transmission électrohydraulique réglable
Etat de la technique.
L'invention concerne une commande de transmission réglable, électrohydraulique pour une transmission, électronique, variable en continu et appartenant à un véhicule automobile, comprenant une pompe et une vanne de pression primaire ainsi qu'une vanne de pression secondaire, dont l'une est constituée par une vanne proportionnelle avec une commande à deux arêtes et comme vanne de régulation du rapport de démultiplication, et dont l'autre est une vanne de régulation de pression pour régler la pression d'application.
De telles commandes de transmission électrohydrauliques réglables sont par exemple connues selon le document H. Râper : état du développement CVT-avantages et
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limites du système, 2ème colloque d'Aix-La-Chapelle, Fahrzeug-und Motortechnik 1989. La commande hydraulique de -. transmission à courroie de type CVT (CVT = Continuously Va- riable Transmission) se fait essentiellement selon l'un des deux principes connus, à savoir le principe du partenariat ou le principe maître-esclave.
Dans le cas du principe maître-esclave, les pistons des paires de disques du côté moteur et du côté entraîné ont un rapport de surfaces de l'ordre de 2 : 1. Les pistons des paires de disques du côté primaire et du côté secondaire sont usuellement commandés par des vannes dis-
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tinctes, à savoir une vanne de pression primaire et une vanne de pression secondaire. La vanne de pression primaire associée au côté primaire ou côté moteur, est en général une vanne proportionnelle avec une commande à deux arêtes (distributeur ou vanne à tiroir) et règle ainsi le rapport de démultiplication de la transmission. La vanne de pression secondaire est en général une vanne de régulation de pression proportionnelle avec une commande par une seule arête, et règle la tension de la bande par la pression d'application.
Dans le cas du principe de partenariat, les pistons de la paire de disques du côté de l'entraînement et de la sortie ont en général les mêmes rapports de surface.
Les deux pistons sont ainsi usuellement commandés par une vanne proportionnelle avec une commande à quatre arêtes qui est responsable à la fois du réglage du rapport de transmission et du respect d'un rapport de pression nécessaire sur les deux faces de piston. Pour régler le niveau de pression de base on utilise ainsi, du côté de la sortie, une vanne de régulation de pression proportionnelle. En outre, sur le côté pression associé à la pompe, il y a une vanne de limitation de pression.
Les commandes de transmission électrohydrauliques, réglables travaillant selon le principe du partenariat et selon le principe maître-esclave sont en général conçues pour qu'en passant d'une variante de commande à l'autre, il faille un dispositif de commande hydraulique totalement différent ayant une autre structure de base et des fonctions de vanne modifiées ainsi que des exigences modifiées pour le signal de commande électrique.
Avantages de l'invention.
La présente invention concerne une commande correspondant au type défini ci-dessus, caractérisée en ce que la vanne de régulation de pression est également une vanne proportionnelle avec une commande par deux arêtes.
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La commande électrohydraulique de transmission réglable selon l'invention offre l'avantage que pour les deux concepts de commande, le principe maître-esclave et le principe de partenariat, on peut utiliser la même unité de base de la commande électrohydraulique. Pour commander les deux vannes de réglage de cette unité de base, on utilise en outre les mêmes électroaimants de positionnement.
L'utilisation de deux vannes proportionnelles à commande par deux arêtes permet de créer une unité de base pour la commande d'une transmission électrohydraulique réglable, dans laquelle l'utilisation de composants démontables qui se changent simplement, permet de modifier le principe de la commande. Les modifications des connexions hydrauliques des différents composants sont par exemple réalisées par une forme correspondante de canal et l'utilisation d'un composant rapporté ou d'un élément intermédiaire pour l'unité de base. Cela se traduit par des avantages de coût pour la fabrication de l'appareil de commande hydraulique, car la même unité de base s'utilise pour les deux principes de commande.
En outre on peut transposer les fonctions déjà connues du principe maître-esclave comme par exemple la régulation en continu de la démultiplication en cas de défaillance du signal de commande électrique, qui se transposent ainsi au principe du partenariat. Il est parti-
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culièrement avantageux que l'unité de base comporte, en * plus des deux vannes de pression proportionnelles, une vanne de régulation de pression pour limiter la pression maximale, et dont le débit de sortie puisse être fourni à un utilisateur en aval, par exemple à un embrayage ou à un moyen de graissage. La vanne de limitation de pression évite que l'on dépasse une pression maximale prédéterminée au niveau des limites de la plage de régulation de pression.
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Il est en outre avantageux que l'unité de base comporte, en plus de la vanne de limitation de pression, une vanne complémentaire de limitation de pression dont la pression de mise en oeuvre est supérieure à celle de la vanne de limitation de pression, et qui est reliée à un réservoir de liquide comprimé. Cette vanne complémentaire de limitation de pression évite une forte montée en pression qui peut se produire dans le cas où des incidents comme par exemple la coupure de la réception de liquide sous pression, se produisent au niveau de l'utilisateur en aval de la vanne de limitation de pression.
La commande électrohydraulique de la transmission réglable, même en cas de défaillance de la commande électronique, s'obtient si dans une branche de dérivation de la conduite de sortie allant vers l'utilisateur en aval, on place un diaphragme de mesure ou un point d'étranglement relié à une vanne de commutation qui, lors du dépassement d'une pression prédéterminée, commande la vanne de régulation du rapport de transmission. Cela garantit une régulation certaine du rapport de transmission indépendamment des conditions de pression au niveau de la paire des disques primaires ou secondaires, même en cas de défaillance de la commande électronique. Le diaphragme de mesure et la vanne de commutation sont intégrés avantageusement à l'unité de base.
Il est en outre avantageux d'associer à la vanne de pression primaire un point d'étranglement placé en aval, à section fixe ou variable évitant une fuite rapide de liquide comprimé dans le cas d'un fonctionnement de secours.
Pour éviter les pointes de pression il est intéressant de prévoir un dispositif d'amortissement, par exemple un organe d'étranglement, dans au moins l'une des conduites de pression alimentant les paires de disques.
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Pour par exemple transformer l'unité de base de la commande électrohydraulique d'une transmission réglable, par exemple pour passer du principe de fonctionnement maître-esclave au principe de fonctionnement en partenariat, on associe à cette unité de base une vanne de pression de système qui reçoit d'un côté la pression de la pompe et de l'autre côté la pression d'application de l'une des deux paires de disques et la force exercée par un ressort.
L'unité de base de la commande électrohydraulique de transmission réglable reste pour l'essentiel identique, c'est-àdire qu'elle se distingue par la fonction de vanne de la vanne de pression primaire. En échangeant un tiroir tout en conservant le boîtier de la vanne de pression primaire, on peut faire cette modification de manière simple. La construction des vannes des autres groupes de l'élément de base et des électroaimants de positionnement des deux électroaimants proportionnels, reste la même.
En montant une vanne alternative entre les deux chambres de pression de la paire de disques et la conduite d'alimentation du côté de la pression de ressort de la vanne de pression du système, on garantit de manière simple que la vanne de pression du système reçoive toujours la plus élevée des deux pressions.
En associant une vanne de commutation entre la vanne de pression primaire et la vanne de pression secon-
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daire, on garantit qu'en fonctionnement de secours de la < * commande de transmission réglable, la vanne dont le niveau de pression est le plus bas assure la régulation du rapport de transmission.
Dessins
L'invention sera décrite ci-après à l'aide d'exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels :
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La figure 1 est un schéma de principe de la commande de transmission réglable travaillant selon le principe maître-esclave.
La figure 2 montre un schéma simplifié des composants correspondant au schéma de principe.
La figure 3 montre un schéma de principe d'une commande de transmission réglable fonctionnant selon le principe du partenariat.
La figure 4 montre une vue simplifiée des composants de la figure 3.
La figure 5 montre le tracé de la pression primaire et de la pression secondaire en fonction du rapport de transmission selon le principe du partenariat.
La figure 6 montre une variante d'un blocvannes.
Les figures 7a-7d montrent des exemples de réalisation d'une vanne alternative.
La figure 8 montre schématiquement la structure d'une vanne complémentaire.
Description des exemples de réalisation.
Les figures 1 et 2 montrent sous la référence 10, une transmission variable en continu (transmission à courroie, Continuously Variable Transmission, CVT) ou encore un variateur de vitesse comprenant un moyen de transmission 13 passant entre les deux parties 11 de la poulie primaire et les deux parties 12 de la poulie secondaire. Il
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s peut par exemple. s'agir d'une courroie, d'une bande à maillons de poussée ou d'une chaîne. La paire de parties 11 de la poulie primaire et la paire de parties 12 de la poulie secondaire se composent chaque fois d'un disque fixe 14,15 et d'un disque mobile 16,17 coulissant axialement. Le disque mobile 16 de la paire de disques de la poulie primaire 11 comprend une chambre de pression 18 alimentée par une conduite de pression primaire 19.
Le disque mobile 17 de la paire de disques de la poulie secondaire 12 com-
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prend également une chambre de pression secondaire 20 alimentée par une conduite de pression secondaire 21. La paire de disques de la poulie primaire 11 et de la poulie secondaire 12 fonctionne, dans l'exemple de réalisation représenté ici, selon le principe maître-esclave, c'est-à-dire que le rapport des surfaces de pression actives des deux disques mobiles 16,17 de la paire primaire 11 et de la paire secondaire 12 est par exemple égal à 2 : 1. Les deux chambres de pression sont alimentées en pression par une pompe hydraulique 23 qui peut par exemple être une pompe à engrenage entraînée par le moteur à combustion interne du véhicule.
La pompe hydraulique 23 aspire du liquide comprimé d'un réservoir 27 et le fournit par une conduite de pression 24 reliée à une vanne de pression primaire 25 dont un côté est relié à la conduite de pression primaire 19, et l'autre côté à une conduite de retour 26 vers le réservoir 27. La conduite de retour 26 comporte un point d'étranglement 29 de section fixe ou variable. Une dérivation 28 de la conduite de pression 24 est reliée à une vanne de pression secondaire 30 reliée d'une part à la conduite de pression secondaire 21 et d'autre part à une conduite d'évacuation 31 ; celle-ci est reliée à l'utilisateur en aval, qui est par exemple un embrayage ou un moyen de graissage.
La vanne de pression primaire 25 est une vanne à tiroir, proportionnelle, à 3/2 voies, dont le tiroir 32
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't e est logé dans l'alésage 33 d'un corps de vanne et coulisse contre l'action d'un ressort de compression 35 en étant entraîné par un électroaimant de réglage proportionnel 34. Le tiroir 32 et l'alésage 33 sont réalisés pour que la vanne de pression primaire se trouve en position neutre I, à gauche, lorsque l'électroaimant proportionnel 34 n'est pas alimenté, et que dans le cas contraire, lorsque l'électroaimant proportionnel 34 reçoit son alimentation maximale, le tiroir occupe la position de commutation II.
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Le passage entre ces deux positions de commutation est continu. La vanne peut ainsi avoir un recouvrement nul, un recouvrement négatif ou un recouvrement positif. Dans la position de commutation I, c'est-à-dire dans la position de fin de course correspondante, la conduite de pression 24 est fermée d'un côté alors que la conduite de pression primaire 19 et la conduite de retour 26 sont reliées. Dans la position de commutation II, la conduite de pression 24 et la conduite de pression primaire 19 sont reliées alors que la conduite de retour 26 est fermée d'un côté. Une conduite de commande respective débouche sur les deux faces frontales du tiroir 32 de la vanne. Parmi celles-ci la conduite de commande 36 de gauche est reliée au réservoir 27.
La conduite de commande de droite 37 sollicite une surface annulaire 38 munie d'un embout 39 et est reliée à une vanne d'inversion 40 qui sera détaillée ultérieurement.
Le perçage 33 de la vanne comporte quatre rainures annulaires de commande portant les références 41 à 44 de la gauche vers la droite. La première rainure annulaire de commande 41 est reliée à la conduite de pression 24, la seconde rainure annulaire de commande 42 est reliée à la conduite de pression primaire 19, la troisième rainure annulaire de commande 43 est reliée à la conduite de retour 26 et la quatrième rainure annulaire de commande 44 est reliée à la conduite de commande de droite 37. Deux autres rainures annulaires 45 et 46, à droite, sont reliées au réservoir 27 et serVent à évacuer l'huile de fuite de la vanne ou de l'aimant de réglage proportionnel.
Le tiroir 32 de la vanne comporte deux segments glissant de manière étanche dans l'alésage 33, à savoir un segment gauche 47 et un segment droit 48 entre lesquels subsiste une entretoise 49 de diamètre plus faible.
Dans l'exemple de réalisation de la vanne de pression primaire, pour la position de commutation représentée à la figure 2, la vanne de pression primaire est à
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recouvrement nul, c'est-à-dire que le segment gauche 47 du tiroir ferme la première rainure annulaire de commande 41 alors que le segment de tiroir droit 48 ferme la rainure annulaire de commande 43. Le ressort de compression 35 est appliqué contre le côté frontal gauche du tiroir 32 alors que le poussoir de l'électroaimant proportionnel 34 est appliqué contre la face frontale droite.
La vanne de pression secondaire 30 est également un distributeur proportionnel, à tiroir, à 3/2 voies.
L'alésage 51 de la vanne comporte également quatre rainures annulaires de commande référencées de manière continue de la gauche vers la droite par les références 52-55. La première rainure annulaire de commande 52 est reliée à la conduite de sortie 31, la seconde rainure de commande 53 est reliée à la conduite de pression secondaire 21, la troisième rainure annulaire de commande 54 est reliée à la dérivation 28 et la quatrième rainure annulaire de commande 55 est reliée par une conduite de commande 56 au réservoir 27. Une rainure annulaire supplémentaire 57 est également reliée au réservoir 27 et sert à évacuer l'huile de fuite de la vanne et de l'électroaimant de réglage proportionnel 58.
Le poussoir de l'électroaimant de réglage proportionnel 58 est appliqué contre la face frontale droite du tiroir 60 ; un ressort de compression 61 s'appuie contre
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la face frontale gauche. La chambre de pression au niveau sus de la face frontale gauche du tiroir est déchargée par une conduite de commande 62 reliée au réservoir 27. Le tiroir 60 est conçu pour que lorsque l'électroaimant proportionnel n'est pas alimenté, la vanne de pression secondaire 30 se trouve dans la position neutre I à gauche ; pour cette position, la conduite de sortie 31 est fermée d'un côté et la dérivation 28 est reliée à la conduite de pression secondaire 21.
Lorsque l'électroaimant proportionnel de réglage est alimenté, la vanne secondaire est déplacée dans sa po-
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sition de commutation II contre l'action du ressort de compression 61 ; pour cette position, la branche de dérivation 28 est reliée à la conduite de pression primaire 21 et à la conduite d'évacuation 31. Les passages entre la position neutre I et la position de commutation II, sont ici également continus. Le tiroir 60 comporte pour cela deux segments de tiroir, à savoir un segment gauche 63 et un segment droit 64 reliés par une entretoise 65 de diamètre réduit.
Dans le mode de réalisation de la figure 2, pour la position de commutation représentée de la vanne de pression secondaire, on est en position neutre I ; le segment de tiroir gauche 63 ferme la première rainure annulaire de commande 52 et ainsi la conduite de sortie 32 alors que le segment de tiroir droit 64 se trouve entre la troisième et la quatrième rainure annulaire de commande.
Lorsque l'électroaimant proportionnel de réglage 58 est alimenté, le tiroir 60 se déplace vers la gauche contre l'action du ressort de compression 61, si bien que l'arête de commande droite du segment de tiroir gauche 63 libère la rainure annulaire 52 en établissant une liaison entre les rainures annulaires de commande 52,53, 54. Le segment de tiroir droit 64 est disposé pour que dans chaque position de commutation du tiroir 60, il se trouve entre la troisième et la quatrième rainure annulaire de commande 54,55
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sans modifier la section de commande de la troisième rai- nure annulaire de commande 54.
La vanne de pression primaire 25 fonctionne selon le principe maître-esclave comme vanne de régulation à démultiplication, et la vanne de pression secondaire 30 comme vanne de régulation de pression.
Entre la vanne de pression primaire 25 et la pompe hydraulique 23, la conduite d'entrée 70 d'une vanne de limitation de pression 71 est dérivée de la conduite de pression 24 ; la conduite de sortie 72 de la vanne 71 est
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reliée à la conduite d'évacuation 31 par l'intermédiaire d'un point d'étranglement 73. La vanne de limitation de pression est sollicitée d'une part par un ressort de compression 74 et d'autre part par la pression d'une conduite de commande 75. Cette conduite de commande est reliée à la conduite d'entrée 70.
En outre, la conduite d'entrée 77 d'une vanne de limitation de pression supplémentaire 78 est dérivée de la conduite de pression 24 ; la conduite de sortie 79 de la vanne de limitation 78 est reliée au réservoir 27. La vanne complémentaire de limitation de pression 78 est sollicitée également à la fois par un ressort de compression 80 et par la pression d'une conduite de commande 81 reliée à la conduite d'entrée 77. La vanne complémentaire de limitation de pression 78 est conçue pour ne se mettre en oeuvre qu'à une pression supérieure à la pression de mise en oeuvre de la vanne de limitation de pression 71.
Une conduite de commande 83 relie la conduite de sortie 72 de la vanne de limitation de pression 71 à la vanne de commutation 40 ; cette dernière est reliée d'une part à la conduite de commande droite 37 de la vanne de pression primaire et d'autre part au réservoir 27 par un retour 84. La vanne de commutation 40 est un distributeur à tiroir à 3/2 voies sollicité d'un côté par un ressort de compression 85 et de l'autre côté par la pression d'une conduite de commande 86 reliée à la conduite de pression 24.
Lorsque, du fait de l'action du ressort de compression 85, la force est'supérieure à la force antagoniste engendrée par la pression régnant dans la conduite de commande 86, la vanne de commutation 40 occupe sa position de commutation I ; dans cette position, la conduite de commande 83 est fermée d'un côté alors que la conduite de commande droite 37 de la vanne de pression primaire 25 est reliée à la conduite de retour 84. Lorsque, sous l'effet de la pression dans la conduite de commande 86, la force dépasse la
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force développée par le ressort de compression 85, la vanne de commutation 40 passe dans sa position de commutation droite II ; dans cette position, la conduite de commande 83 est reliée à la conduite de commande droite 37 de la vanne de pression primaire. La conduite de retour 84 est alors fermée d'un côté.
La vanne de limitation de pression 71, la vanne complémentaire de limitation de pression 78 et la vanne de commutation 40 peuvent être regroupées simplement dans un bloc-vannes 90. Un exemple de réalisation d'un tel blocvannes 90 est donné à titre d'exemple à la figure 2.
Le bloc-vannes 90 combine les fonctions des vannes 71,78, 40 dans un seul élément comprenant un tiroir 91 à trois segments de tiroir 92-94. Le segment gauche 92 du tiroir ainsi que le segment médian 93 sont reliés par une entretoise 95 de plus faible diamètre tandis que le segment médian 93 et le segment droit 94 sont reliés par une entretoise 96 également de plus faible diamètre. Le tiroir 91 est guidé de manière coulissante étanche dans un alésage 98 muni de six rainures annulaires de commande numérotées de la gauche vers la droite, en continu, de 99 à 104.
La première rainure annulaire de commande 99 est reliée à la conduite de pression 24. La seconde rainure annulaire de commande 100 et la quatrième rainure annulaire de commande 102 sont reliées à la conduite de commande droite 37 de la vanne de pression primaire 25. La troisième rainure annulaire de commande 101 et la sixième rainure annulaire de commande 104 sont reliées chaque fois au réservoir 27. La cinquième rainure annulaire de commande 103 est reliée à la conduite de sortie 31 par le point d'étranglement 73. Le tiroir 91 est réalisé pour que le segment gauche 92 coopère avec la première rainure annulaire de commande 99.
Le segment de tiroir médian 93 se trouve au niveau de la seconde rainure de commande annu-
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laire 100 et arrive jusque dans l'intervalle entre la troisième rainure annulaire de commande 101 et la quatrième rainure annulaire de commande 102. Le segment de tiroir droit 94 coopère avec la cinquième et la sixième rainure annulaire de commande 103,104. Le tiroir de commande 91 est sollicité au niveau de sa face frontale gauche par la pression régnant dans la conduite de pression 24 et, pour cela, la chambre de pression 105 associée est reliée à la conduite de pression 24. La face frontale droite du tiroir 91 est sollicitée par un ressort de compression 106 qui décharge vers le réservoir 27 la chambre de pression au niveau de la face frontale droite.
Le ressort de compression 106 remplace dans ce mode de réalisation les ressorts de compression 74,85 et 80 des trois vannes élémentaires.
Le tiroir 91 est déplacé vers la droite contre l'action du ressort de compression 106 par la pression de la conduite de pression 24 ou de la chambre de pression 105. Lorsque la pression dans la conduite 24 ou la chambre 105 dépasse une valeur prédéterminée, le tiroir 91 est déplacé vers la droite contre l'action développée par le ressort de compression 106. Le fluide sous pression passe alors de la rainure annulaire 100 et de la rainure annulaire 102 ainsi que de la rainure annulaire voisine 103, par le point d'étranglement 73, dans la conduite de sortie 31 dans laquelle règne un niveau de pression plus faible.
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Cette fonction de la vanne correspond à celle de la vanne -. de limitation de Rression 71.
Une autre fonction de sécuri- té est constituée par l'alimentation de la vanne de pression primaire 25 par le débit de la pompe, et ainsi par la pression qui dépend également de la vitesse de rotation du moteur, pour garantir une régulation de la démultiplication en fonction du débit de la pompe en cas de défaillance de la commande électronique. Lorsque le tiroir de vanne 91 occupe sa position de repos, à gauche, la conduite de commande 37 à droite est reliée au réservoir 27 par la rainure
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annulaire de commande 102 et la rainure annulaire de commande 101.
Les rainures annulaires de commande 100 et 103 sont recouvertes alors par le segment de tiroir médian ou droit 93,94. La face frontale droite du tiroir 32 de la vanne primaire 25 est ainsi soumise à une pression de régulation correspondant à celle du réservoir. Lorsque la pression du système augmente dans la chambre de pression 105 ou dans la conduite de pression 24 en dépassant une valeur critique, une commutation coupe tout d'abord la liaison entre les rainures annulaires 101,102 et relie entre elles les rainures annulaires 102 et 103. Il s'établit ainsi dans la conduite de commande droite 37 de la soupape de pression primaire, la pression qui règne au point d'étranglement 73.
Si la pression du système continue d'augmenter, le tiroir de vanne 91 est déplacé plus loin vers la droite ce qui établit une liaison entre la rainure annulaire 99 et la rainure annulaire 100. Le fluide sous pression qui n'est plus nécessaire pour le déplacement réglant le rapport de démultiplication, peut ainsi s'échapper dans la conduite de sortie en passant par la communication entre la rainure annulaire 100 et la rainure annulaire 102, ainsi que par la communication avec la rainure annulaire 103 par le point d'étranglement 73. La pression chute au niveau du point d'étranglement 73 en fonction du débit d'huile. Cette chute de pression assure, par la conduite de commande droite 37, une régulation de la démultiplication au niveau de la vanne primaire.
Si la pression continue de monter, les rainures annulaires de commande 102 et 104 communiquent si bien que le flux excédentaire d'huile s'évacue directement dans le réservoir 27. Cette fonction de la vanne correspond à celle de la vanne complémentaire de limitation de pression 80.
Pour éviter l'effet des pointes de pression ou des variations de pression, on peut prévoir une bobine
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d'amortissement 109 par exemple dans la conduite de pression primaire 19.
Les figures 3 et 4 montrent une commande de transmission de réglage travaillant selon le principe du partenariat. Cet exemple utilise les mêmes références pour les mêmes composants et des composants de fonctions analogues portent les mêmes références avec en adjonction des lettres majuscules. La transmission 10A se distingue de celle décrite ci-dessus par la modification du rapport des dimensions au niveau des disques perforés, par rapport à celui de la paire de disques primaires 11A et de la paire de disques secondaires 12A. Le rapport des surfaces pour la surface efficace de pression se situe dans le rapport 1 : 1 ; on peut toutefois également avoir un rapport différent de 1 lorsque la commande est adaptée de manière correspondante.
La commande de la paire de disques primaires l1A se fait, comme dans l'exemple de réalisation précédent, par l'intermédiaire de la vanne de pression primaire 25 ; l'alimentation de la paire de disques secondaires 12A se fait par l'intermédiaire de la vanne de pression secondaire 30A. La vanne de pression secondaire 30A est, comme dans l'application précédente, reliée par la dérivation 28 à la conduite d'évacuation 31 et à la conduite de pression secondaire 21. La vanne de pression secondaire 30A diffère toutefois de la fonction de vanne de la vanne de pression secondaire 30 décrite précédemment.
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s X En position neutre I, la dérivation 28 est fer- mée d'un côté alors que la conduite de pression primaire 21 et la conduite d'évacuation 31 sont reliées.
Dans la position de commutation II, la conduite d'évacuation 31 est fermée d'un côté alors que la dérivation 28 et la conduite de pression secondaire 21 sont reliées. Cette modification de la fonction de la vanne se fait par échange des tiroirs, c'est-à-dire par l'utilisation d'une variante de tiroir 60A. La structure du boîtier de cette vanne de pression se-
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condaire est toutefois la même, c'est-à-dire que l'alésage 33 et les quatre rainures annulaires de commande 52-55 ainsi que la rainure annulaire 57 restent identiques. De plus, on conserve également l'électroaimant proportionnel de positionnement 58.
Contrairement à la vanne secondaire de pression 30, dans le cas de la vanne de pression secondaire 30A, la fixation de la conduite ne peut être modifiée. La première rainure annulaire de commande 52 est reliée à la conduite de retour 31. La seconde rainure de commande 53 est reliée à la conduite de pression secondaire 21, la troisième rainure annulaire de commande 54 est reliée à la dérivation 28 et la quatrième rainure annulaire de commande 55 est reliée à la conduite de commande 56A. La rainure annulaire 57 est reliée comme précédemment au réservoir 27. Le tiroir 60A est sollicité sur sa face frontale gauche par le ressort de compression 61 ; la chambre de pression au niveau de la face frontale gauche est préalablement évacuée vers le réservoir 27 comme dans l'exemple de réalisation.
Le tiroir 60A comporte également deux sections de tiroir 63A, 64A entre lesquelles se trouve une entretoise 65A. Le segment gauche 63A du tiroir coopère ainsi avec la première rainure annulaire de commande 52 pendant que le segment droit 64 coopère avec la troisième rainure annulaire de commande 54.
La vanne de pression secondaire 30A peut avoir un recouvrement nul, un recouvrement positif ou un recouvrement négatif. Dans l'exemple représenté ici pour la position apparaissant à là figure 4, le tiroir 60A se trouve dans la zone du revêtement nul ; cela signifie que la première rainure annulaire de commande 52 et la troisième rainure annulaire de commande 54 sont recouvertes chaque fois par le segment gauche et le segment droit du tiroir. Dans la position neutre I de la vanne de pression secondaire 30A, le tiroir est déplacé vers la droite par l'action du ressort de compression 61 si bien que la seconde et la troisième
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rainure annulaire 53,54 communiquent entre elles alors que la première rainure annulaire de commande 52 reste recouverte.
Si on alimente l'électroaimant de position proportionnel 58 du tiroir, celui-ci passe dans la position de commutation II contre l'action du ressort de compression 61 ; la troisième rainure annulaire de commande 54 est alors recouverte par le segment droit 64A pendant que les deux rainures annulaires de commande 52 et 53 communiquent entre elles. La quatrième rainure annulaire 55 est reliée par la conduite de commande 56 à la rainure annulaire 45 de la vanne de pression primaire 25 et la pression qui s'établit alors sollicite la surface frontale de l'embout 39.
En plus de la vanne de pression primaire 25 et de la vanne de pression secondaire 30A, il faut une vanne de pression 110 pour le système, lorsque la commande de la transmission réglable travaille selon le principe du partenariat. La vanne de pression 110 du système est reliée par sa conduite d'entrée 111 à la dérivation 28 et par sa conduite de sortie 112 à la conduite d'évacuation 31. La face gauche du tiroir 113 de la vanne est sollicitée par la pression d'entrée transmise par une conduite de commande gauche 114 ; il s'agit de la pression régnant dans la conduite d'entrée 111 ou dans la conduite de dérivation 28. La face frontale opposée est sollicitée par la force dévelop-
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pée par un ressort de compression 115 et par la pression - . * régnant dans la conduite de commande droite 116.
La con- duite de commande droite 116 est reliée à une vanne alternative 120 reliée d'une part, par une branche de dérivation primaire 121, à la conduite de pression primaire 19, et d'autre part, par une branche de dérivation secondaire 122, à la conduite secondaire de pression 21. Par cette vanne alternative 120, la face frontale droite du tiroir 113 ou la conduite de commande droite 116 sont toujours sollicitées par la plus élevée des deux pressions régnant dans la
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conduite primaire ou la conduite secondaire.
Le tiroir 113 de la vanne de pression 110 du système est conçu pour réaliser une communication pour le fluide sous pression entre la conduite d'entrée 111 et la conduite de sortie 112, lorsque, du fait de la pression dans la conduite de commande gauche 114, l'action de la force est supérieure à la somme de l'action des forces développées par le ressort de compression 115 et la pression dans la conduite de commande droite 116. Cette vanne de pression 110 maintient la pression du système dans la conduite de pression 24 ou dans la dérivation 28, toujours à un niveau Ap au-dessus de la plus élevée des deux pressions dans la conduite de pression primaire 19 ou dans la conduite de pression secondaire 21.
Le relèvement de pression de la valeur Ap résulte du rapport de la force du ressort de compression 116 à la force développée par la pression agissant sur la surface utile du piston constituée par le tiroir 113. La surface de piston ou surface utile pour la pression du tiroir peuvent être des surfaces de dimensions différentes.
Entre la vanne de commutation 40 du bloc-vannes 90 et la conduite de commande 56A entre les vannes de pression primaire et secondaire 25,30A, il y a une vanne de commutation 125. Il s'agit d'un distributeur à tiroir à 3/2 voies qui est relié d'une part à la conduite de commande droite 37 entre la vanne de commutation 40 et la vanne de
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pression primaire 25, et d'autre part à une liaison par la -. branche de dérivation de commande 126, elle-même reliée à la conduite de commande 56 entre la vanne de pression primaire 25 et la vanne de pression secondaire 30A. Un troisième branchement 127 est relié au réservoir 27.
La vanne de commutation 125 est conçue pour que, dans sa position de commutation gauche I, le branchement 127 vers le réservoir 27 soit fermé unilatéralement alors qu'il existe une communication entre la conduite de commande 37,37A et le branchement 126. Dans la position de commutation droite II, la
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liaison 37A vers la conduite de commande 37 est fermée unilatéralement pendant que la branche de dérivation de commande 126 est reliée au branchement 127 et ainsi au réservoir 27. Le tiroir de commande 128 est relié au niveau de sa face frontale gauche, par une conduite de commande 129, à la branche de dérivation primaire 121, et sa face frontale droite est reliée à la branche secondaire 122 par une seconde conduite de commande 130.
La face frontale droite du tiroir de commande 128 est en outre sollicitée par la force développée par un ressort de compression 131.
Dans le cas du fonctionnement de sécurité de la commande de transmission électrohydraulique de régulation selon le principe du partenariat, c'est-à-dire en cas de défaillance de la commande électronique de la vanne de pression primaire et secondaire, il n'y a que la vanne de pression à un niveau de pression plus faible pour la régulation de la démultiplication. En mode de commande du fonctionnement en régulation, on a les courbes de pression représentées à la figure 5.
La pression dans la conduite de pression primaire Pprim est maintenue pratiquement constante alors que la pression dans la conduite de pression secondaire Psec diminue de façon sensiblement linéaire. La pression du système Ppompe est toujours maintenue, par la vanne de pression 110 du système et la vanne alternative 120, à un niveau Ap au-dessus de la plus élevée des deux pressions.
Dans la zone d'un rapport de démultiplication portant la référence iA, il règne l'équilibre des pressions entre la pression primaire et la pression secondaire. Dans la zone comprise entre le rapport de démultiplication maximum et la valeur iA, en cas de fonctionnement de secours, la vanne de pression primaire est utilisée pour la régulation de la démultiplication alors que, dans la plage comprise entre iA et imin, en mode de secours, on utilise la pression secon-
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daire ou la vanne de pression secondaire pour réguler la démultiplication.
Si par exemple, pour une vitesse de déplacement élevée l'électronique de commande de la commande de transmission de régulation est défaillante et si la démultiplication de la transmission se trouve ainsi dans une zone comprise entre iA et imin, du fait de la force du ressort de compression 103 qui agit de manière complémentaire sur la moitié droite du tiroir, la vanne passe dans sa position de commutation II. La régulation de la démultiplication se fait dans ce cas par la vanne de pression secondaire 30A.
La pression régnant dans la conduite de commande 56A agit ainsi sur la surface frontale annulaire droite du tiroir de vanne 60A de la vanne de pression secondaire. Si du fait d'un régime trop élevé du moteur et ainsi d'un débit trop important de la pompe, il s'établit une pression de régulation élevée devant le point d'étranglement 73, le tiroir de vanne 60A est poussé vers la gauche contre l'action du ressort de compression 61. Le fluide sous pression peut alors s'échapper de la conduite de pression secondaire 21 à travers la rainure annulaire 52 et 53 dans la conduite de sortie 31. Cela aboutit à une réduction de la démultiplication de la transmission et ainsi à une plus faible vitesse de rotation.
Dans le cas d'une faible pression de régulation, on peut faire passer le liquide sous pression de la branche 28 ou de la conduite de pression 24, à travers la rainure annulaire 54, 53,. dans la conduite de pression secondaire 21.
La surface frontale annulaire droite et la surface frontale droite du tiroir 32 de la vanne de pression primaire 25 sont soumises à la pression régnant dans la conduite de pression 56A ou dans la conduite de pression 37, si bien que le tiroir se déplace vers sa butée gauche contre l'action du ressort de compression. Le liquide sous pression est évacué de la conduite de pression 24 par la
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rainure annulaire 41,42 de la conduite de pression primaire 19.
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Lorsqu'on atteint ou dépasse le point de commutation ou le rapport de commutation'A, le tiroir 128 de la vanne de commutation 125 est déplacé vers la gauche. Dans ce cas la régulation de la démultiplication se fait par la vanne de pression primaire 25 ; cela signifie que la démul-
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tiplication peut varier dans la plage comprise entre Imax et'A. Le point de commutation ou le rapport de commutation sont choisis de manière à exclure tout emballement du moteur. Pour la régulation de la démultiplication par la vanne de pression primaire, on a la pression de régulation dans la conduite de commande droite 37. Cette pression est transmise par la rainure annulaire de commande 44 à la surface frontale annulaire 38 du tiroir.
Lorsque la pression de régulation est trop élevée, le liquide sous pression passe de la conduite de pression 24 dans la conduite de pression primaire 19 alors que, pour une pression de régulation trop faible, le liquide sous pression s'échappe de la conduite de pression primaire à travers la rainure annulaire 43 dans le réservoir 27. Pour cette opération de démultiplication la vanne de pression secondaire 30A se trouve dans sa position de fin de course droite si bien que la pression du système de la conduite de pression 24 ou de la dérivation 28 est appliquée à la conduite de pression secondaire 21.
L'organe d'étranglement 29 garantit qu'en cas de défaillance de l'électronique de commande, c'est-àdire lorsque le tiroir 32 de la vanne de pression primaire 25 se trouve tout d'abord dans sa position de fin de course droite, il n'est pas possible qu'il y ait un déplacement extrêmement rapide de la démultiplication, en direction de la démultiplication maximale. Dans ce cas l'ensemble du débit fourni par la pompe agirait pour déplacer le rapport de démultiplication si bien qu'aucun liquide sous pression n'arriverait de la conduite 24 à travers la vanne de limi-
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tation de pression 71 et le point d'étranglement 73 dans la conduite 31. Dans ce cas, il ne pourrait s'établir de pression de régulation sur la vanne de, commutation 40.
De ce fait, l'organe d'étranglement 29 peut avoir pour cela un diamètre fixe ou variable.
L'unité de base de la commande de la transmission électrohydraulique réglable comprend la vanne de pression primaire 25 et la vanne de pression secondaire 30 ou 30A. En plus, on peut ajouter à cette unité de base le bloc-vannes 90 ou les vannes 71,40, 78. Cette unité de base peut être simplement intégrée dans un bloc-vannes. En changeant le tiroir de vanne appartenant à la vanne de pression secondaire 30,30A et en ajoutant une vanne de pression 110 du système et le cas échéant une vanne alternative 120, on transforme simplement avantageusement la commande de la transmission réglable pour la faire passer du principe maître-esclave au principe du partenariat. Par l'adjonction de la vanne de commutation 125, on peut améliorer la sécurité de fonctionnement de la commande de la transmission de réglage travaillant selon le principe du partenariat.
Ces vannes supplémentaires peuvent par exemple être intégrées dans un bloc-vannes séparé relié au blocvannes normal de l'unité de base, par exemple par une tôle intermédiaire. Les adaptations nécessaires à cet effet dans le raccordement des lignes peuvent se faire par une modification de l'image des trous de la tôle intermédiaire ou par déplacement des guidages de canaux dans un bloc-vannes séparé. En créant une unité de base ou un bloc-vannes standard, on obtient des avantages de coût considérables au niveau de la fabrication car on a seulement un domaine d'application important pour lequel on peut utiliser une telle unité de base de la commande de la transmission réglable.
La figure 6 montre une variante de l'unité 90 dont les fonctions de vanne de limitation de pression 71,
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de vanne complémentaire de limitation de pression 80 et de vanne de commutation 125 sont réalisées par deux éléments de vanne. Une première vanne de pression 135 est responsa- ble de la limitation de pression alors que la vanne complé- mentaire 136 transmet, à partir d'une pression limite prédéterminée, la pression régnant en amont du point d'étranglement 73, sur la vanne de commutation 125, pres- sion qui détermine la régulation de la démultiplication. Le tiroir 137 de la vanne de pression 135 est sollicité d'un côté par une conduite de commande 138 à la pression régnant dans la conduite de pression 24, alors que de l'autre côté agit un ressort de compression 139.
En fonction de la pres- sion régnant dans la conduite de pression 24, le tiroir 137 se déplace contre l'action des ressorts de compression. Au dépassement d'une pression prédéterminée, on établit une liaison entre la conduite de pression 24 et la conduite de sortie 72. Si cette pression est toujours dépassée, le ti- roir 137 continue à se déplacer vers la droite en libérant ainsi une conduite de liquide comprimé 79A allant vers le réservoir 27.
La face frontale du tiroir 141 de la vanne com- plémentaire 136 est sollicitée, par l'intermédiaire d'une conduite de commande 142, par la pression régnant dans la conduite de pression 24, pendant que l'autre face reçoit la force développée par un ressort de compression 143. Au dé- passement d'une pression prédéterminée, la liaison entre la QII.. conduite de commande 37A et le réservoir 27 se coupe en même temps que s'établit une liaison entre la conduite de commande 37A et le point d'étranglement 73.
Les figures 7a-7d montrent des modes de réali- sation possibles de la vanne alternative 120. Les quatre modes de réalisation de la vanne alternative ont en commun un corps de vanne 145a-145d, cylindrique, creux, subdivisé en deux parties dans le cas du premier et du troisième ain- si que du quatrième exemples de réalisation, par une cloi-
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son intérieure 146 sensiblement centrale. Dans le cas du second mode de réalisation, la séparation est assurée par une bille enfoncée de force 147. Dans les quatre exemples de réalisation, le corps de vanne 147a-147d est sollicité au niveau d'une de ses faces frontales par la pression régnant dans la branche de dérivation primaire 121, et au niveau de la face frontale opposée, par la pression régnant dans la branche de dérivation secondaire 122.
De plus, chaque organe de vanne coopère avec une rainure annulaire de commande 148 passant à sa périphérie ; cette rainure communique avec la conduite de commande 116 droite. Au-dessus et en dessous de la cloison 146 ou de la bille de séparation 147, il y a différents orifices d'étranglement 150 traversant la paroi du corps de vanne 45. Ces orifices d'étranglement coopèrent respectivement avec la rainure annulaire de commande 148. Suivant les applications ou la réalisation de la commande de la transmission réglable, les orifices d'étranglement peuvent être disposés pour qu'en liaison avec la rainure annulaire 148 il y ait un recouvrement positif, négatif ou nul. En plus de la sollicitation par la pression pour les deux faces frontales du corps de vanne 145, le corps de vanne 145a est sollicité de part et d'autre par la force d'un ressort 151,152.
La figure 8 montre une variante de réalisation de l'organe d'étranglement 29 qui peut par exemple être in-
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tégré à une vanne 135 pour une protection contre la marche -. arrière. La rainure annulaire de commande 43 de la vanne de pression primaire 25 est reliée d'une part au réservoir 27 par un organe d'étranglement fixe 156, et d'autre part à un volume annulaire 157 entre les deux segments de tiroir 158, 159 du tiroir 160 de la vanne 155. Lorsque la commande de transmission réglable fonctionne en marche avant, le dispositif de commande électronique non représenté commande l'électroaimant de positionnement 161 de la vanne 155 pour que le tiroir 160 soit poussé contre une butée, contre
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l'action d'un ressort de compression 162.
Dans cette position de commutation, il y a une communication par le volume annulaire 157 entre la rainure annulaire 43 de la vanne de pression primaire 25 et le réservoir 27, pour permettre au liquide comprimé de s'échapper sans difficulté. Lorsque, par suite d'une défaillance de la commande électronique, la commande de l'électroaimant de positionnement 161 est défaillante, le ressort de compression 162 pousse le tiroir 160 dans sa position neutre.
Dans cette position de commutation du tiroir 160, le segment de tiroir 158 ferme la communication entre la chambre annulaire 157 et le réservoir 27, si bien que le liquide sous pression peut s'échapper de la rainure annulaire 43 de la vanne de pression primaire uniquement à travers l'organe d'étranglement 156 et ainsi à travers une plus petite section d'étranglement, vers le réservoir 27.
L'ouverture et la fermeture d'une section de passage représentée par exemple par la vanne 155, peuvent être assurées en principe par chaque élément de vanne commandé directement par un électroaimant.
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Adjustable electro-hydraulic transmission control
State of the art.
The invention relates to an adjustable, electro-hydraulic transmission control for a continuously variable electronic transmission belonging to a motor vehicle, comprising a pump and a primary pressure valve as well as a secondary pressure valve, one of which is constituted by a proportional valve with a control with two edges and as a valve for regulating the gear ratio, and the other of which is a pressure regulating valve for regulating the application pressure.
Such adjustable electrohydraulic transmission controls are for example known from the document H. Grating: state of development CVT-advantages and
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system limits, 2nd colloquium in Aachen, Fahrzeug-und Motortechnik 1989. Hydraulic control of -. CVT belt transmission (CVT = Continuously Variable Transmission) is essentially done according to one of two known principles, namely the principle of partnership or the master-slave principle.
In the case of the master-slave principle, the pistons of the pairs of discs on the motor side and on the driven side have an area ratio of the order of 2: 1. The pistons of the pairs of discs on the primary side and on the secondary side are usually controlled by valves
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tinctures, namely a primary pressure valve and a secondary pressure valve. The primary pressure valve associated with the primary side or the engine side, is generally a proportional valve with a two-edge control (distributor or slide valve) and thus regulates the gear ratio of the transmission. The secondary pressure valve is generally a proportional pressure regulating valve with control by a single edge, and regulates the belt tension by the application pressure.
In the case of the partnership principle, the pistons of the pair of discs on the drive and output side generally have the same surface ratios.
The two pistons are thus usually controlled by a proportional valve with a control with four edges which is responsible both for adjusting the transmission ratio and for respecting a necessary pressure ratio on the two piston faces. To adjust the basic pressure level, a proportional pressure regulating valve is used on the outlet side. In addition, on the pressure side associated with the pump, there is a pressure limiting valve.
The electrohydraulic, adjustable transmission controls working on the partnership principle and on the master-slave principle are generally designed so that when switching from one control variant to another, a completely different hydraulic control device is required, having another basic structure and modified valve functions as well as modified requirements for the electrical control signal.
Advantages of the invention.
The present invention relates to a control corresponding to the type defined above, characterized in that the pressure control valve is also a proportional valve with a control by two edges.
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The adjustable electro-hydraulic transmission control according to the invention offers the advantage that for the two control concepts, the master-slave principle and the partnership principle, the same basic unit of the electro-hydraulic control can be used. To control the two adjustment valves of this basic unit, the same positioning electromagnets are also used.
The use of two proportional valves with control by two edges makes it possible to create a basic unit for the control of an adjustable electrohydraulic transmission, in which the use of dismountable components which change easily, allows to modify the principle of the control . The modifications of the hydraulic connections of the various components are for example carried out by a corresponding form of channel and the use of an attached component or of an intermediate element for the basic unit. This translates into cost advantages for the manufacture of the hydraulic control unit, since the same basic unit is used for both control principles.
In addition, the functions already known of the master-slave principle can be transposed such as, for example, the continuous regulation of the reduction in the event of failure of the electrical control signal, which thus transpose to the principle of partnership. He left-
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particularly advantageous that the base unit comprises, in addition to the two proportional pressure valves, a pressure regulating valve to limit the maximum pressure, and the output flow of which can be supplied to a downstream user, for example at a clutch or a means of lubrication. The pressure limiting valve prevents a predetermined maximum pressure from being exceeded at the limits of the pressure regulation range.
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It is also advantageous that the base unit comprises, in addition to the pressure limiting valve, an additional pressure limiting valve whose operating pressure is higher than that of the pressure limiting valve, and which is connected to a reservoir of compressed liquid. This additional pressure limiting valve prevents a strong pressure build-up which can occur in the event that incidents such as, for example, the cut off of the reception of pressurized liquid, occur at the level of the user downstream of the valve. pressure limitation.
The electro-hydraulic control of the adjustable transmission, even in the event of failure of the electronic control, is obtained if in a branch branch of the output line going to the downstream user, a measuring diaphragm or a point d 'throttle connected to a switching valve which, when a predetermined pressure is exceeded, controls the transmission ratio control valve. This guarantees a certain regulation of the transmission ratio independently of the pressure conditions at the level of the pair of primary or secondary discs, even in the event of failure of the electronic control. The measuring diaphragm and the switching valve are advantageously integrated into the base unit.
It is also advantageous to associate with the primary pressure valve a throttling point placed downstream, of fixed or variable section preventing a rapid leakage of compressed liquid in the case of emergency operation.
To avoid pressure peaks, it is advantageous to provide a damping device, for example a throttle member, in at least one of the pressure lines supplying the pairs of discs.
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For example, to transform the basic unit of the electrohydraulic control of an adjustable transmission, for example to switch from the master-slave operating principle to the operating principle in partnership, this basic unit is associated with a system pressure valve. which receives on one side the pressure of the pump and on the other side the application pressure of one of the two pairs of discs and the force exerted by a spring.
The basic unit of the adjustable electro-hydraulic transmission control remains essentially the same, i.e. it is distinguished by the valve function of the primary pressure valve. By exchanging a drawer while keeping the primary pressure valve housing, this modification can be done in a simple way. The construction of the valves of the other groups of the basic element and of the positioning electromagnets of the two proportional electromagnets remains the same.
By mounting an alternative valve between the two pressure chambers of the pair of discs and the supply line on the spring pressure side of the system pressure valve, it is simply guaranteed that the system pressure valve receives always the higher of the two pressures.
By combining a switching valve between the primary pressure valve and the secondary pressure valve.
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daire, it is guaranteed that in emergency operation of the <* adjustable transmission control, the valve with the lowest pressure level regulates the transmission ratio.
Drawings
The invention will be described below with the aid of exemplary embodiments shown in the accompanying drawings in which:
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Figure 1 is a block diagram of the adjustable transmission control working according to the master-slave principle.
Figure 2 shows a simplified diagram of the components corresponding to the block diagram.
Figure 3 shows a block diagram of an adjustable transmission control operating on the partnership principle.
Figure 4 shows a simplified view of the components of Figure 3.
Figure 5 shows the plot of primary pressure and secondary pressure as a function of the transmission ratio according to the principle of partnership.
Figure 6 shows a variant of a valve block.
Figures 7a-7d show exemplary embodiments of an alternative valve.
Figure 8 schematically shows the structure of an additional valve.
Description of the exemplary embodiments.
Figures 1 and 2 show under reference 10, a continuously variable transmission (belt transmission, Continuously Variable Transmission, CVT) or a speed variator comprising a transmission means 13 passing between the two parts 11 of the primary pulley and the two parts 12 of the secondary pulley. he
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s can for example. be a strap, a push link band, or a chain. The pair of parts 11 of the primary pulley and the pair of parts 12 of the secondary pulley each consist of a fixed disc 14,15 and a movable disc 16,17 sliding axially. The movable disc 16 of the pair of discs of the primary pulley 11 comprises a pressure chamber 18 supplied by a primary pressure line 19.
The movable disc 17 of the pair of discs of the secondary pulley 12 comprises
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also takes a secondary pressure chamber 20 supplied by a secondary pressure line 21. The pair of discs of the primary pulley 11 and of the secondary pulley 12 operates, in the embodiment shown here, according to the master-slave principle, that is to say that the ratio of the active pressure surfaces of the two moving discs 16, 17 of the primary pair 11 and of the secondary pair 12 is for example equal to 2: 1. The two pressure chambers are supplied with pressure by a hydraulic pump 23 which can for example be a gear pump driven by the internal combustion engine of the vehicle.
The hydraulic pump 23 draws compressed liquid from a reservoir 27 and supplies it by a pressure line 24 connected to a primary pressure valve 25, one side of which is connected to the primary pressure line 19, and the other side to a return line 26 to the tank 27. The return line 26 has a throttling point 29 of fixed or variable section. A branch 28 of the pressure line 24 is connected to a secondary pressure valve 30 connected on the one hand to the secondary pressure line 21 and on the other hand to a discharge line 31; this is connected to the downstream user, which is for example a clutch or a lubrication means.
The primary pressure valve 25 is a proportional 3/2 way slide valve, the slide 32 of which
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'te is housed in the bore 33 of a valve body and slides against the action of a compression spring 35 being driven by a proportional adjustment electromagnet 34. The slide 32 and the bore 33 are made for that the primary pressure valve is in neutral position I, on the left, when the proportional electromagnet 34 is not supplied, and that otherwise, when the proportional electromagnet 34 receives its maximum supply, the slide valve occupies the switching position II.
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The passage between these two switching positions is continuous. The valve can thus have zero overlap, negative overlap or positive overlap. In the switching position I, i.e. in the corresponding end position, the pressure line 24 is closed on one side while the primary pressure line 19 and the return line 26 are connected . In the switching position II, the pressure line 24 and the primary pressure line 19 are connected while the return line 26 is closed on one side. A respective control line opens out on the two front faces of the slide valve 32. Among these, the left control line 36 is connected to the tank 27.
The right control pipe 37 requests an annular surface 38 provided with a nozzle 39 and is connected to a reversing valve 40 which will be detailed later.
The bore 33 of the valve has four annular control grooves bearing the references 41 to 44 from left to right. The first annular control groove 41 is connected to the pressure line 24, the second annular control groove 42 is connected to the primary pressure line 19, the third annular control groove 43 is connected to the return line 26 and the fourth annular control groove 44 is connected to the right control line 37. Two other annular grooves 45 and 46, on the right, are connected to the reservoir 27 and are used to evacuate the leakage oil from the valve or the magnet proportional adjustment.
The slide valve 32 has two segments sliding in leaktight manner in the bore 33, namely a left segment 47 and a right segment 48 between which there remains a spacer 49 of smaller diameter.
In the embodiment of the primary pressure valve, for the switching position shown in Figure 2, the primary pressure valve is
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zero overlap, that is to say that the left segment 47 of the drawer closes the first annular control groove 41 while the right drawer segment 48 closes the annular control groove 43. The compression spring 35 is applied against the left front side of the drawer 32 while the pusher of the proportional electromagnet 34 is applied against the right front face.
The secondary pressure valve 30 is also a proportional, 3/2-way valve distributor.
The bore 51 of the valve also includes four annular control grooves referenced continuously from left to right by the references 52-55. The first annular control groove 52 is connected to the outlet line 31, the second control groove 53 is connected to the secondary pressure line 21, the third annular control groove 54 is connected to the branch 28 and the fourth annular groove control 55 is connected by a control line 56 to the reservoir 27. An additional annular groove 57 is also connected to the reservoir 27 and serves to evacuate the leakage oil from the valve and from the proportional adjustment electromagnet 58.
The pusher of the proportional adjustment solenoid 58 is applied against the right front face of the drawer 60; a compression spring 61 leans against
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the left front face. The pressure chamber at the level above the left front face of the drawer is discharged by a control line 62 connected to the reservoir 27. The drawer 60 is designed so that when the proportional electromagnet is not supplied, the secondary pressure valve 30 is in the neutral position I on the left; for this position, the outlet pipe 31 is closed on one side and the branch 28 is connected to the secondary pressure pipe 21.
When the proportional control solenoid is energized, the secondary valve is moved to its po-
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switching position II against the action of the compression spring 61; for this position, the branch branch 28 is connected to the primary pressure line 21 and to the discharge line 31. The passages between the neutral position I and the switching position II are here also continuous. The drawer 60 for this includes two drawer segments, namely a left segment 63 and a right segment 64 connected by a spacer 65 of reduced diameter.
In the embodiment of Figure 2, for the switching position shown of the secondary pressure valve, we are in neutral position I; the left drawer segment 63 closes the first annular control groove 52 and thus the outlet pipe 32 while the right drawer segment 64 is located between the third and the fourth annular control groove.
When the proportional adjustment solenoid 58 is energized, the slide 60 moves to the left against the action of the compression spring 61, so that the right control edge of the left slide segment 63 releases the annular groove 52 in establishing a connection between the annular control grooves 52,53, 54. The straight drawer segment 64 is arranged so that in each switching position of the drawer 60, it is located between the third and fourth annular control groove 54,55
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without modifying the control section of the third control ring groove 54.
The primary pressure valve 25 operates according to the master-slave principle as a gear reduction valve, and the secondary pressure valve 30 as a pressure control valve.
Between the primary pressure valve 25 and the hydraulic pump 23, the inlet line 70 of a pressure limiting valve 71 is derived from the pressure line 24; the outlet pipe 72 of the valve 71 is
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connected to the discharge line 31 via a throttling point 73. The pressure limiting valve is biased on the one hand by a compression spring 74 and on the other hand by the pressure of a control line 75. This control line is connected to the input line 70.
In addition, the inlet line 77 of an additional pressure limiting valve 78 is derived from the pressure line 24; the outlet pipe 79 of the limiting valve 78 is connected to the reservoir 27. The complementary pressure limiting valve 78 is also biased both by a compression spring 80 and by the pressure of a control pipe 81 connected to the inlet pipe 77. The additional pressure limiting valve 78 is designed to operate only at a pressure higher than the operating pressure of the pressure limiting valve 71.
A control line 83 connects the outlet line 72 of the pressure limiting valve 71 to the switching valve 40; the latter is connected on the one hand to the right control line 37 of the primary pressure valve and on the other hand to the tank 27 by a return 84. The switching valve 40 is a 3/2 way slide valve distributor on one side by a compression spring 85 and on the other side by the pressure of a control line 86 connected to the pressure line 24.
When, due to the action of the compression spring 85, the force is greater than the opposing force generated by the pressure prevailing in the control line 86, the switching valve 40 occupies its switching position I; in this position, the control line 83 is closed on one side while the right control line 37 of the primary pressure valve 25 is connected to the return line 84. When, under the effect of the pressure in the control line 86, the force exceeds the
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force developed by the compression spring 85, the switching valve 40 passes into its right switching position II; in this position, the control line 83 is connected to the right control line 37 of the primary pressure valve. The return line 84 is then closed on one side.
The pressure limiting valve 71, the complementary pressure limiting valve 78 and the switching valve 40 can be grouped simply in a valve block 90. An exemplary embodiment of such a valve block 90 is given by way of example. in Figure 2.
The valve block 90 combines the functions of the valves 71, 78, 40 in a single element comprising a drawer 91 with three drawer segments 92-94. The left segment 92 of the drawer as well as the middle segment 93 are connected by a spacer 95 of smaller diameter while the middle segment 93 and the right segment 94 are connected by a spacer 96 also of smaller diameter. The drawer 91 is guided in leaktight sliding manner in a bore 98 provided with six annular control grooves numbered from left to right, continuously, from 99 to 104.
The first annular control groove 99 is connected to the pressure line 24. The second annular control groove 100 and the fourth annular control groove 102 are connected to the right control line 37 of the primary pressure valve 25. The third annular control groove 101 and the sixth annular control groove 104 are connected each time to the reservoir 27. The fifth annular control groove 103 is connected to the outlet pipe 31 by the throttling point 73. The drawer 91 is made for that the left segment 92 cooperates with the first annular control groove 99.
The middle drawer segment 93 is located at the second annular control groove
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area 100 and reaches up to the interval between the third annular control groove 101 and the fourth annular control groove 102. The straight drawer segment 94 cooperates with the fifth and sixth annular control groove 103,104. The control slide 91 is biased at its left front face by the pressure prevailing in the pressure line 24 and, for this, the associated pressure chamber 105 is connected to the pressure line 24. The right front face of the drawer 91 is urged by a compression spring 106 which discharges the pressure chamber at the right front face towards the reservoir 27.
The compression spring 106 replaces in this embodiment the compression springs 74, 85 and 80 of the three elementary valves.
The slide 91 is moved to the right against the action of the compression spring 106 by the pressure of the pressure line 24 or of the pressure chamber 105. When the pressure in the line 24 or the chamber 105 exceeds a predetermined value, the slide 91 is moved to the right against the action developed by the compression spring 106. The pressurized fluid then passes from the annular groove 100 and the annular groove 102 as well as from the neighboring annular groove 103, by the point d 'throttle 73, in the outlet pipe 31 in which a lower pressure level prevails.
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This valve function corresponds to that of the - valve. limitation of Rression 71.
Another safety function is constituted by the supply of the primary pressure valve 25 by the flow rate of the pump, and thus by the pressure which also depends on the speed of rotation of the motor, to guarantee regulation of the reduction ratio. depending on the pump flow in the event of failure of the electronic control. When the valve slide 91 occupies its rest position, on the left, the control line 37 on the right is connected to the reservoir 27 by the groove
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control annular 102 and the control annular groove 101.
The annular control grooves 100 and 103 are then covered by the middle or right drawer segment 93, 94. The right front face of the slide valve 32 of the primary valve 25 is thus subjected to a regulation pressure corresponding to that of the reservoir. When the system pressure increases in the pressure chamber 105 or in the pressure line 24 by exceeding a critical value, switching first of all cuts the connection between the annular grooves 101, 102 and connects the annular grooves 102 and 103 together. It thus establishes in the right control line 37 of the primary pressure valve, the pressure prevailing at the throttling point 73.
If the system pressure continues to increase, the valve slide 91 is moved further to the right, which establishes a connection between the annular groove 99 and the annular groove 100. The pressurized fluid which is no longer necessary for the displacement regulating the reduction ratio, can thus escape into the outlet pipe through the communication between the annular groove 100 and the annular groove 102, as well as by the communication with the annular groove 103 by the throttling point 73 The pressure drops at the choke point 73 as a function of the oil flow. This pressure drop ensures, by the right control line 37, a reduction in the reduction ratio at the primary valve.
If the pressure continues to rise, the annular control grooves 102 and 104 communicate so that the excess oil flow is drained directly into the reservoir 27. This function of the valve corresponds to that of the additional pressure limiting valve. 80.
To avoid the effect of pressure peaks or pressure variations, a coil can be provided
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damping 109 for example in the primary pressure line 19.
Figures 3 and 4 show a control transmission control working on the principle of partnership. This example uses the same references for the same components and components of similar functions bear the same references with the addition of capital letters. The transmission 10A differs from that described above by the modification of the ratio of dimensions at the level of the perforated discs, compared to that of the pair of primary discs 11A and the pair of secondary discs 12A. The area ratio for the effective pressure area is in the ratio 1: 1; however, it is also possible to have a ratio different from 1 when the control is adapted accordingly.
The control of the pair of primary discs 11A takes place, as in the previous embodiment example, via the primary pressure valve 25; the supply of the pair of secondary discs 12A is done via the secondary pressure valve 30A. The secondary pressure valve 30A is, as in the previous application, connected by the branch 28 to the discharge line 31 and to the secondary pressure line 21. The secondary pressure valve 30A differs from the valve function, however. the secondary pressure valve 30 described above.
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s X In neutral position I, the branch 28 is closed on one side while the primary pressure line 21 and the discharge line 31 are connected.
In the switching position II, the discharge line 31 is closed on one side while the bypass 28 and the secondary pressure line 21 are connected. This modification of the valve function is done by exchanging the drawers, that is to say by using a variant of drawer 60A. The housing structure of this pressure valve is
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However, the same is the same, that is to say that the bore 33 and the four annular control grooves 52-55 as well as the annular groove 57 remain identical. In addition, the proportional positioning electromagnet 58 is also kept.
Unlike the secondary pressure valve 30, in the case of the secondary pressure valve 30A, the fixing of the pipe cannot be modified. The first annular control groove 52 is connected to the return line 31. The second control groove 53 is connected to the secondary pressure line 21, the third annular control groove 54 is connected to the branch 28 and the fourth annular groove 55 is connected to the control line 56A. The annular groove 57 is connected as previously to the reservoir 27. The slide 60A is biased on its left front face by the compression spring 61; the pressure chamber at the left front face is previously evacuated to the reservoir 27 as in the embodiment.
The drawer 60A also includes two drawer sections 63A, 64A between which there is a spacer 65A. The left segment 63A of the drawer thus cooperates with the first annular control groove 52 while the right segment 64 cooperates with the third annular control groove 54.
The secondary pressure valve 30A can have zero overlap, positive overlap or negative overlap. In the example shown here for the position appearing in FIG. 4, the drawer 60A is in the area of the zero coating; this means that the first annular control groove 52 and the third annular control groove 54 are covered each time by the left segment and the right segment of the drawer. In the neutral position I of the secondary pressure valve 30A, the slide is moved to the right by the action of the compression spring 61 so that the second and the third
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annular groove 53,54 communicate with each other while the first annular control groove 52 remains covered.
If the proportional position electromagnet 58 of the slide is supplied, the latter passes into the switching position II against the action of the compression spring 61; the third annular control groove 54 is then covered by the straight segment 64A while the two annular control grooves 52 and 53 communicate with each other. The fourth annular groove 55 is connected by the control line 56 to the annular groove 45 of the primary pressure valve 25 and the pressure which is then established urges the front surface of the nozzle 39.
In addition to the primary pressure valve 25 and the secondary pressure valve 30A, a pressure valve 110 is required for the system, when the adjustable transmission control operates on the principle of partnership. The pressure valve 110 of the system is connected by its inlet pipe 111 to the bypass 28 and by its outlet pipe 112 to the discharge pipe 31. The left face of the valve spool 113 is stressed by the pressure d input transmitted by a left control line 114; this is the pressure prevailing in the inlet pipe 111 or in the bypass pipe 28. The opposite front face is stressed by the developing force.
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pée by a compression spring 115 and by the pressure -. * prevailing in the right control line 116.
The straight control line 116 is connected to an alternative valve 120 connected on the one hand, by a primary branch branch 121, to the primary pressure line 19, and on the other hand, by a secondary branch branch 122 , to the secondary pressure line 21. By this alternative valve 120, the right front face of the slide 113 or the right control line 116 are always stressed by the higher of the two pressures prevailing in the
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primary pipe or secondary pipe.
The slide valve 113 of the system pressure valve 110 is designed to provide communication for the pressurized fluid between the inlet pipe 111 and the outlet pipe 112, when, due to the pressure in the left control pipe 114 , the action of the force is greater than the sum of the action of the forces developed by the compression spring 115 and the pressure in the right control line 116. This pressure valve 110 maintains the system pressure in the line of pressure 24 or in the branch 28, always at a level Ap above the higher of the two pressures in the primary pressure line 19 or in the secondary pressure line 21.
The pressure increase of the Ap value results from the ratio of the force of the compression spring 116 to the force developed by the pressure acting on the useful surface of the piston constituted by the slide 113. The piston surface or useful surface for the pressure of the drawer can be surfaces of different dimensions.
Between the switching valve 40 of the valve block 90 and the control line 56A between the primary and secondary pressure valves 25.30A, there is a switching valve 125. It is a 3-way slide valve / 2-way which is connected on the one hand to the straight control line 37 between the switching valve 40 and the valve
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primary pressure 25, and on the other hand to a connection by the -. control bypass branch 126, itself connected to the control line 56 between the primary pressure valve 25 and the secondary pressure valve 30A. A third connection 127 is connected to the reservoir 27.
The switching valve 125 is designed so that, in its left switching position I, the connection 127 to the reservoir 27 is closed unilaterally while there is communication between the control line 37,37A and the connection 126. In the switch position right II, the
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link 37A to the control line 37 is closed unilaterally while the control bypass branch 126 is connected to the connection 127 and thus to the reservoir 27. The control drawer 128 is connected at its left front face, by a control 129, to the primary branch branch 121, and its right front face is connected to the secondary branch 122 by a second control pipe 130.
The right front face of the control slide 128 is further stressed by the force developed by a compression spring 131.
In the case of the safety operation of the electro-hydraulic control transmission control according to the partnership principle, i.e. in the event of failure of the electronic control of the primary and secondary pressure valve, there is than the pressure valve at a lower pressure level for regulating the reduction. In control mode for regulation operation, we have the pressure curves shown in Figure 5.
The pressure in the primary pressure line Pprim is kept practically constant while the pressure in the secondary pressure line Psec decreases in a substantially linear manner. The pressure of the pump system Pp is always maintained, by the pressure valve 110 of the system and the alternative valve 120, at a level Ap above the higher of the two pressures.
In the area of a reduction ratio bearing the reference iA, the pressure balance between the primary pressure and the secondary pressure prevails. In the zone between the maximum reduction ratio and the value iA, in the event of emergency operation, the primary pressure valve is used for regulating the reduction ratio while, in the range between iA and imin, in backup, use the secondary pressure
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daire or the secondary pressure valve to regulate the reduction.
If, for example, for a high travel speed, the control electronics of the regulation transmission control is faulty and if the gear reduction is thus in an area between iA and imin, due to the force of the spring compression 103 which acts in a complementary manner on the right half of the slide, the valve passes into its switching position II. The reduction regulation is done in this case by the secondary pressure valve 30A.
The pressure prevailing in the control line 56A thus acts on the right annular front surface of the valve slide 60A of the secondary pressure valve. If due to too high engine speed and thus too high pump flow, a high control pressure is established in front of the throttling point 73, the valve slide 60A is pushed to the left against the action of the compression spring 61. The pressurized fluid can then escape from the secondary pressure line 21 through the annular groove 52 and 53 in the outlet line 31. This results in a reduction in the reduction of the transmission and thus at a lower speed of rotation.
In the case of a low regulating pressure, the pressurized liquid can be passed from the branch 28 or from the pressure line 24, through the annular groove 54, 53 ,. in the secondary pressure line 21.
The right annular front surface and the right front surface of the slide valve 32 of the primary pressure valve 25 are subjected to the pressure prevailing in the pressure line 56A or in the pressure line 37, so that the slide moves towards its stop left against the action of the compression spring. The pressurized liquid is discharged from the pressure line 24 by the
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annular groove 41,42 of the primary pressure line 19.
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When the switching point or the switching ratio A is reached or exceeded, the slide 128 of the switching valve 125 is moved to the left. In this case, the gear reduction is regulated by the primary pressure valve 25; this means that the demul-
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multiplication can vary in the range between Imax and'A. The switching point or the switching ratio are chosen so as to exclude any motor runaway. For the regulation of the reduction by the primary pressure valve, there is the regulation pressure in the right control line 37. This pressure is transmitted by the annular control groove 44 to the annular front surface 38 of the drawer.
When the control pressure is too high, the pressurized liquid passes from the pressure line 24 into the primary pressure line 19 while, for a too low control pressure, the pressurized liquid escapes from the pressure line primary through the annular groove 43 in the reservoir 27. For this reduction operation, the secondary pressure valve 30A is in its right end-of-travel position so that the pressure of the system of the pressure line 24 or of the bypass 28 is applied to the secondary pressure line 21.
The throttle member 29 guarantees that in the event of failure of the control electronics, that is to say when the slide 32 of the primary pressure valve 25 is first of all in its end position. right, it is not possible that there is an extremely rapid displacement of the reduction ratio, in the direction of the maximum reduction ratio. In this case, the entire flow supplied by the pump would act to shift the gear ratio so that no pressurized liquid would arrive from line 24 through the limiting valve.
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pressure 71 and the throttling point 73 in the pipe 31. In this case, there could be no regulation pressure on the switching valve 40.
Therefore, the throttle member 29 may have for this a fixed or variable diameter.
The basic unit of the adjustable electro-hydraulic transmission control includes the primary pressure valve 25 and the secondary pressure valve 30 or 30A. In addition, it is possible to add to this basic unit the valve block 90 or the valves 71, 40, 78. This basic unit can be simply integrated into a valve block. By changing the valve slide belonging to the secondary pressure valve 30.30A and adding a pressure valve 110 of the system and if necessary an alternative valve 120, the control of the adjustable transmission is simply advantageously transformed to pass it from the master-slave principle to partnership principle. By adding the switching valve 125, it is possible to improve the operating safety of the control of the control transmission working on the principle of partnership.
These additional valves can for example be integrated in a separate valve block connected to the normal valve block of the base unit, for example by an intermediate sheet. The necessary adaptations for this purpose in connecting the lines can be made by modifying the image of the holes in the intermediate sheet or by moving the channel guides in a separate valve block. By creating a basic unit or a standard valve block, considerable cost advantages are obtained at the manufacturing level, since there is only one important field of application for which such a basic unit for controlling the production can be used. adjustable transmission.
FIG. 6 shows a variant of the unit 90 whose functions of pressure limiting valve 71,
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additional pressure limiting valve 80 and switching valve 125 are made by two valve elements. A first pressure valve 135 is responsible for limiting the pressure, while the additional valve 136 transmits, from a predetermined limit pressure, the pressure prevailing upstream of the throttling point 73, on the pressure valve. switching 125, pressure which determines the regulation of the reduction. The slide 137 of the pressure valve 135 is biased on one side by a control line 138 at the pressure prevailing in the pressure line 24, while on the other side acts a compression spring 139.
Depending on the pressure prevailing in the pressure line 24, the slide 137 moves against the action of the compression springs. When a predetermined pressure is exceeded, a connection is established between the pressure line 24 and the outlet line 72. If this pressure is still exceeded, the drawer 137 continues to move to the right, thereby releasing a pressure line. compressed liquid 79A going to the reservoir 27.
The front face of the slide valve 141 of the complementary valve 136 is biased, via a control line 142, by the pressure prevailing in the pressure line 24, while the other face receives the force developed by a compression spring 143. On exceeding a predetermined pressure, the connection between the QII .. control line 37A and the reservoir 27 is cut at the same time as a connection is established between the control line 37A and the choke point 73.
Figures 7a-7d show possible embodiments of the alternative valve 120. The four embodiments of the alternative valve have in common a valve body 145a-145d, cylindrical, hollow, subdivided into two parts in the case of the first and third as well as of the fourth exemplary embodiments, by a partition
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its interior 146 substantially central. In the case of the second embodiment, the separation is ensured by a forced-in ball 147. In the four exemplary embodiments, the valve body 147a-147d is biased at one of its front faces by the prevailing pressure in the primary branch branch 121, and at the opposite end face, by the pressure prevailing in the secondary branch branch 122.
In addition, each valve member cooperates with an annular control groove 148 passing at its periphery; this groove communicates with the right control line 116. Above and below the partition 146 or the separation ball 147, there are different throttle holes 150 passing through the wall of the valve body 45. These throttle holes cooperate respectively with the annular control groove 148 Depending on the applications or the implementation of the adjustable transmission control, the throttle orifices can be arranged so that in connection with the annular groove 148 there is a positive, negative or zero overlap. In addition to the pressure stress for the two front faces of the valve body 145, the valve body 145a is biased on both sides by the force of a spring 151,152.
Figure 8 shows an alternative embodiment of the throttle member 29 which can for example be in-
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integrated with a 135 valve for protection against walking -. back. The annular control groove 43 of the primary pressure valve 25 is connected on the one hand to the reservoir 27 by a fixed throttling member 156, and on the other hand to an annular volume 157 between the two drawer segments 158, 159 of the drawer 160 of the valve 155. When the adjustable transmission control operates in forward gear, the electronic control device not shown controls the positioning electromagnet 161 of the valve 155 so that the drawer 160 is pushed against a stop, against
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the action of a compression spring 162.
In this switching position, there is communication through the annular volume 157 between the annular groove 43 of the primary pressure valve 25 and the reservoir 27, to allow the compressed liquid to escape without difficulty. When, as a result of a failure of the electronic control, the control of the positioning electromagnet 161 is faulty, the compression spring 162 pushes the slide 160 into its neutral position.
In this switch position of the slide valve 160, the slide valve segment 158 closes the communication between the annular chamber 157 and the reservoir 27, so that the pressurized liquid can escape from the annular groove 43 of the primary pressure valve only through the throttle member 156 and thus through a smaller throttle section, towards the reservoir 27.
The opening and closing of a passage section represented for example by the valve 155, can be ensured in principle by each valve element controlled directly by an electromagnet.