FR2472703A1 - Systeme de commande de transmission a couple divise pour vehicule - Google Patents

Systeme de commande de transmission a couple divise pour vehicule Download PDF

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Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN SYSTEME DE COMMANDE DE TRANSMISSION A COUPLE DIVISE POUR VEHICULE MOTORISE. LE SYSTEME COMPREND UN PREMIER 24 ET UN SECOND 27 ELEMENT DE TRANSMISSION ET UNE JONCTION DE SOMMATION 23 RELIEE AUXDITS PREMIER ET SECOND ELEMENTS DE TRANSMISSION ET COMPORTANT UNE SORTIE 33 QUI EST RELIEE AUXDITS ELEMENTS DE TRANSMISSION, CHAQUE ELEMENT DE TRANSMISSION AYANT UNE ENTREE RELIEE A UNE SORTIE 22 DU MOTEUR 11 DU VEHICULE, LEDIT SYSTEME COMPORTANT UN DETECTEUR 42 RELIE A LA SORTIE DU MOTEUR ET UN DISPOSITIF DE COMMANDE 43, 44 RELIE AU DETECTEUR ET AGENCE POUR COMMANDER LE SECOND ELEMENT DE TRANSMISSION EN FONCTION DE LA SORTIE DU MOTEUR, LE FACTEUR DE TRANSMISSION DE CET ELEMENT DE TRANSMISSION VARIANT ENTRE UNE VALEUR NEGATIVE QUI CONTREBALANCE L'EFFET DU PREMIER ELEMENT DE TRANSMISSION ET UNE VALEUR POSITIVE, SI BIEN QUE LA SORTIE DE TRANSMISSION PEUT PASSER D'UNE VALEUR DE ZERO OU POINT MORT A UNE VALEUR MAXIMALE. APPLICATION AUX VEHICULES AUTOMOBILES, NOTAMMENT AUX ENGINS DE TERRASSEMENT.

Description

La présente invention se rapporte à un système de commande de transmission
de véhicule, et elle a trait plus particulièrement à la commande d'une transmission à couple divisé. Des véhicules motorisés comportent un moteur destiné à remplir les fonctions de source d'énergie pour le véhicule, des roues motrices servant à propulser le véhicule sur la surface sur laquelle il se déplace et une transmission
pour transmettre l'énergie du moteur aux roues en vue d'as-
surer leur entratnement de façon que les roues puissent à leur tour entratner le véhicule. Au cours de l'évolution des véhicules motorisés, ces transmissions ont pris un certain nombre de formes allant de systèmes à sélection manuelle des
engrenages reliant la sortie du moteur à l'arbre d'entratne-
ment des roues, jusqu'à des bottes de vitesses automatiques qui assurent la commande automatique des engrenages, et à
des transmissions hydrauliques dans lesquelles il ne se pro-
duit aucun mouvement d'engrenages mais o, au contraire, une pompe hydraulique et un moteur hydraulique sont disposés entre
le moteur et l'arbre d'entraînement du véhicule.
Des véhicules gros et lourds, tels que des niveleuses et des refouleuses pour niveler et préparer le sol
d'une route pour son revêtement, ou pour effectuer le sur-
façage d'une chaussée préparée, des bulldozers, sont pour-
vus de transmissions à couple divisé ou l'énergie fournie
par le moteur est répartie entre deux, ou éventuellement plu-
sieurs, lignes de transmission.
Conformément à la présente invention, il est
prévu un système de commande d'une transmission à couple di-
visé d'un véhicule, cette transmission à couple divisé com-
prenant un premier et un second élément de transmission, et une jonction de sommation reliée à ce premier et à ce second
élément de transmission et comportant une sortie de tr4nsmis-
sion, qui dépend desdits premier et second éléments de/chaque élément de transmission comportant une entrée reliée à une sortie d'un moteur du véhicule, le système comprenant un
détecteur agissant de façon à analyser la sortie dudit mo-
teur et un dispositif de commande agissant en réponse audit
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détecteur pour commander le second élément de transmission en fonction de ladite sortie du moteur, facteur de transmission du second élément de transmission pouvant varier entre: (a) une valeur négative contrebalançant l'effet du premier élément de transfert, et (b) une valeur positive, si bien que l'énergie à ladite sortie de transmission varie entre une valeur nulle
et une valeur maximale.
Le premier élément de transmission peut être constitué par un train d'engrenages mécanique, comportant une entrée reliée à la sortie du moteur, et une sortie reliée à une première entrée de la jonction de sommation, tandis que le
second élément de transmission peut être une transmission hy-
draulique comportant une entrée également reliée à la sortie du
moteur et une sortie reliée à une seconde entrée de la jonc-
tion de sommation. La sortie de la jonction de sommation (qui est mécanique) est reliée à l'arbre d'entraînement du véhicule
pour faire tourner les roues ou les chenilles en vue de pro-
pulser le véhicule le long de sa route. La pompe hydraulique est entratnée par la sortie du moteur pour fournir du fluide hydraulique, à un débit qui est-fonction de la vitesse du
moteur et de l'angle du plateau incliné de la pompe hydrau-
lique, au moteur hydraulique comportant un arbre de sortie
relié à la seconde entrée de la jonction mécanique de somma-
tion.
D'autres avantages et caractéristiques de
l'invention seront mis en évidence dans la suite de la des-
cription, donnée à titre d'exemple non limitatif, en réfé-
rence aux dessins annexés dans lesquels: - la fig. 1 représente un véhicule du type niveleuse sur lequel le système selon l'invention peut être utilisé; - la fig. 2 représente un système de commande de transmission de véhicule conforme à la présente invention; et - la fig. 3 est un graphique représentant l'angle du plateau incliné de la pompe de la transmission hydraulique en fonction de la vitesse de rotation du moteur
représenté sur la fig. 2.
- En référence à la Fig. 1, la niveleuse 10 comporte un moteur 11 destiné à remplir les fonctions de fourniture d'énergie au véhicule, des roues motrices 12 servant à entraîner'le véhicule le long de la route sur laquelle ce véhicule 10 se déplace et un outil de travail se présentant sous la forme d'une lame 13 servant à niveler la
route de façon a obtenir une surface et une pente prédéter-
minées, sous la commande de vérins hydrauliques 14 et 15. La
transmission à couple divisé qui est utilisée dans le véhi-
cule 10 a été représentée de façon plus détaillée sur la fig. 2.
Comme le montre la fig. 2, un levier d'accélé-
rateur 21, qui peut être placé dans la cabine du conducteur 17, est accouplé mécaniquement au moteur 11 pour commander le débit de carburant qui lui est fourni en vue de la commande de la vitesse de rotation de l'arbre de sortie 22 du moteur 11, cette vitesse étant exprimée en tours/minute. L'arbre 22 est
relié à une jonction de sommation mécanique 23,par l'intermé-
diaire d'un élément de transmission mécanique 24 et d'un
élément de transmission hydraulique 27. L'élément de transmis-
sion mécanique 24 peut comporter un train d'engrenages 25 et son entrée est reliée à l'arbre de sortie 22 du moteur, tandis
que sa sortie est reliée à une première entrée 26 de la jonc-
tion de sommation mécanique 23. L'élément de transmission hy-
draulique 27 comprend une pompe hydraulique 28 reliée à l'ar-
bre de sortie 22 du moteur et un moteur hydraulique 29 relié par des tuyaux 30 et 31 à la pompe 28. Le moteur hydraulique 29 comporte une sortie reliée à une seconde entrée 32 de la jonction de sommation mécanique 23. La sortie 33 de la jonction de sommation mécanique 23 forme la sortie de transmission du véhicule et elle peut en outre être reliée par l'intermédiaire d'un inverseur mécanique de marche avant/arrière 34 aux roues
motrices 12, afin de commander leur sens de rotation. En ré-
sumé, l'élément de transmission hydraulique 27 comporte une entrée reliée à l'arbre de sortie 22 du moteur et une sortie reliée à la seconde entrée 32 de la jonction de sommation
mécanique 23.
Pour commander l'écoulement du fluide hydrau-
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lique dans les tuyauteries 30 et 31 pour assurer l'entratne-
ment du moteur hydraulique 29 et, par conséquent, de la se-
conde entrée 32 de la jonction de sommation mécanique 23, il est prévu un système de commande qui comprend un disque 41 fixé sur l'arbre de.sortie 22 du moteur et agencé pour tour-
ner dans une relation prédéterminée avec ledit arbre 22. Ty-
piquement, le disque-l41 peut-comporter plusieurs dents qui
coopérent avec un champ magnétique pour engendrer des impul-
sions qui sont appliquées par une unitéde captage d'impulsions 42 à un convertisseur de fréquence en tension 43. L'unité de captage d'impulsions 42 peut être du type SB1OOA, fabriqué par la Société Honeywell Inc. Cette unité est agencée pour fournir à sa sortie un signal ayant une fréquence qui est fonction de la vitesse de rotation de l'arbre de sortie 22 du moteur. La sortie de l'unité de captage d'impulsions 42
est reliée au convertisseur de fréquence en tension 43, com-
portant une sortie reliée à l'entrée positive d'un amplifi-
cateur 44.
Le convertisseur de fréquence en tension 43 est agencé pour fournir un signal de sortie dont la tension est fonction de la fréquence du signal reçu en provenance de
l'unité de captage d'impulsions.42. L'amplificateur 44 compor-
te une sortie reliée par l'intermédiaire d'une résistance à une entrée d'une jonction de sommation 48, dont l'autre entrée reçoit un signal de référence et dont la sortie est
connectée à l'entrée négative de l'amplificateur 44. Une mo-
dification du fonctionnement de la jonction de sommation 48 et de la résistance 45 peut être obtenue par une diode 47 et une résistance 46 connectées à la masse. Le convertisseur de fréquence en tension 43 et l'amplificateur 44 peuvent être du type W883A, fabriqué par la Société Honeywell Inc. La sortie de l'amplificateur 44 est reliée à
une servovalve 51, qui peut être du type V7058A de la So-
ciété Honeywell Inc. Cette servovalve 51 produit à sa sor-
tie un signal hydraulique, qui est basé sur le signal reçu en provenance de l'amplificateur 44 et qui est utilisé dans la pompe 28 pour commander l'angle de son plateau incliné et, par conséquent, le sens et la quantité de fluide envoyé par l'intermédiaire des tuyaux 30 et 31 au moteur hydraulique 29. Comme le montre la fig. 3, pour une certaine vitesse nominale de sortie du moteur, le Xegnal de sortie
de l'amplificateur 44 assure la commande/l'angle d'inclinai-
son du plateau de la pompe 28 de manière que l'écoulement de fluide passant dans les tuyaux hydrauliques 30 et 31 assure l'entraînement du moteur hydraulique 29 de manière à contrebalancer la force mécanique transmise à la jonction de sommation mécanique 23 par la première entrée 26,si bien que la sortie de transmission 33 est nulle,c'est-à-dire
qu'elle ne tourne pas. Quand la vitesse de rotation de l'ar-
bre de sortie 22 du moteur augmente, la servovalve 51 module l'angle d'inclinaison du plateau de la pompe hydraulique 28 depuis une position négative de 100 % jusqu'à une position positive de 100 %,de sorte que la sortie de l'élément de transmission hydraulique 27,qui est reliée à l'entrée 32 de
la jonction de sommation 23 exerce un effet négatif dé-
croissant par rapport à la première entrée 26 jusqu'à ce que la sortie 33 atteigne un point de croisement A o la sortie
33 est seulement entraînée par la première entrée 26. A par-
tir du point de croisement A, la seconde entrée 32 commence
à s'ajouter à la première entrée 26. Lorsque le plateau in-
cliné est commandé de façon à atteindre la position posi-
tive de 100 %,la sortie de transmission 33 se trouve à son
maximum. La ligne en traits interrompus B représente la ré-
ponse qui est définie par la résistance 46 et la diode 47.
Spécifiquement, la résistance 46 et la diode 47 sont utili-
sées pour définir la courbe de réponse de l'élément de trans-
mission hydraulique 27.
A la vitesse du point mort, la sortie résultan-
te de la transmission est nulle. Aux basses vitesses du mo-
teur, le très haut rapport de réduction de la transmission permet au moteur de produire, avec une faible puissance, un grand couple de sortie. Quand la vitesse du moteur augmente, la transmission augmenteson facteur de transmission, jusqu'à Ànae:om np sassqTA sal saeno: 8Q aq.os I q aelq. uodsTp Isa ael9 aeldnoo unnb I "J np UOTqqOa ap esse-a4 eTqT-j àun anb. auanoq Top au ana4om al 'assaoTa alqWJ a aagdo Iop uonbsaol 'aouanb -, suoo uR -eanasagjuT essaITa aun 8 'T.j ue asssd uo Ia aemto uoTssTmsuieaz ap!na84oej aT: 'mnef8,ag9ooe,0 IqosaT uo,n8ooid uaeTq no 'a saoxT'SX aeJo aunp qa$ea,I snos Tos ao anb ianuTTp analom np aejos ap assaITA I puvnb mnm-xum un au2 -Ta8 1 'JTT neom np agAal9 aseseTA auTv4eao aun anod 'anb ao

Claims (8)

itEVENDICATIONS
1. Système de commande de transmission à couple divisé d'un véhicule, cette transmission comprenant un premier et un second élément de transmission (24,27) et une jonction de sommation (25) qui est reliée auxdits premier et second éléments de transmission, et comportant une sortie de transmission (33), qui dépend desdits premier et second
éléments de transmission, chaque élément de transmission com-
portant une entrée reliée à une sortie (22) du moteur (11) du véhicule, le système comprenant un détecteur (42) sensible à la sortie du moteur, et un dispositif de commande (43,44) réagissant audit détecteur pour commander le second élément
de transmission en fonction de la sortie dudit moteur, le fac-
teur de transmission dudit second élément de transmission variant entre (a) une valeur négative qui contrebalance le facteur de transmission du premier élément de transmission,et (b) une valeur positive, de manière que la sortie de transmission
varie entre une valeur nulle et une valeur maximale.
2. Système selon la revendication 1, caracté-
risé en ce que ledit détecteur comprend un détecteur de vites-
se (42) servant à détecter la vitesse de l'arbre de sortie
du moteur.
3. Système selon la revendication 2, caracté-
risé en ce que le détecteur de vitesse comprend une unité de captage d'impulsions (42) servant à produire à sa sortie un signal dont la fréquence est fonction de la vitesse de
l'arbre de sortie du moteur.
4. Système selon la revendication 3, carac-
térisé en ce que le dispositif de commande comprend un con-
vertisseur de fréquence en tension (43) destiné à revevoir le signal de sortie de l'unité de captage d'impulsions (42) et i produire à sa sortie une tension qui est fonction de la fréquence du signal reçu en provenance de l'unité de
captage d'impulsions.
5. Système selon la revendication 4, caracté-
risé en ce que ledit dispositif de commande comprend en outre un amplificateur (44), relié audit convertisseur de fréquence en tension (43) et comportant une sortie reliée à un dispositif de sortie (51) pour commander ledit second
élément de transmission (27).
6. Système selon la revendication 5, caracté-
risé en ce que ledit amplificateur (44) comporte une entrée reliée audit convertisseur de fréquence en tension (43)
et une autre entrée reliée à un moyen de référence.
7. Système selon l'une quelconque des reven-
dications i à 6, caractérisé en ce que ledit premier élé-
ment de transmission (24) est un élément de transmission O10 mécanique et en ce que ledit second élément de transmission (27) est un élément de transmission hydraulique, qui comporte une pompe (28) reliée à la sortie (22) du moteur (11) pour
fournir du fluide hydraulique à un moteur hydraulique (29).
8. Système selon la revendication 7, earac-
térisé en ce que ledit dispositif de sortie comprend une
valve (51) assurant la commande du débit de fluide hydrau-
lique fourni par la pompe (28) au moteur hydraulique (29)
en vue de la commande dudit élément de transmission hydrau-
lique (27).
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