FR2574883A1 - Embrayage mixte a friction et courants de foucault et son procede de commande - Google Patents

Abstract

EMBRAYAGE MIXTE NOTAMMENT POUR VEHICULE AUTOMOBILE, CARACTERISE EN CE QU'IL COMPREND UN COUPLEUR A COURANTS DE FOUCAULT ET UN EMBRAYAGE A FRICTION A SERRAGE MAGNETIQUE, QUI SONT ASSOCIES A DES MOYENS DE PRODUCTION D'UN COURANT D'EXCITATION I, LEDIT COURANT D'EXCITATION I ETANT CONTROLE PAR UN ENSEMBLE DE PILOTAGE 13 AFIN DE FAIRE PASSER LE DISPOSITIF D'UN ETAT GLISSANT A TRANSMISSION DU COUPLE PAR VOIE ELECTRODYNAMIQUE A UN ETAT NON GLISSANT A TRANSMISSION DU COUPLE PAR SERRAGE MAGNETIQUE DE PIECES DE FROTTEMENT, POUR REPONDRE AUX CONDITIONS DE FONCTIONNEMENT DE LA TRANSMISSION DU VEHICULE.

Description

EMBRAYAGE MIXTE A FRICTION ET COURANTS DE FOUCAULT
ET SON PROCEDE DE COMMANDE.

L'invention est relative à un embrayage mixte à friction et courants de Foucault, et s' applique notamment aux véhicules automobiles en tant qu' embrayage de démarrage. L'invention peut également être utilisée dans d' autres applications, ou une inertie importante doit être mise en rotation à partir d' un arbre en mouvements.

Le problème à résoudre lors du démarrage d' un véhicule est de transmettre un couple entre un arbre moteur en rotation, et un autre arbre lié à une forte inertie, dont la vitesse est nulle en début d' opération et doit devenir égal à celle de 1' arbre moteur, dans une première phase de glissement. Lorsque le glissement s' annule, 1' embrayage doit être complètement fermé ; c' est-à-dire qu'il ne doit plus glisser tant que le couple transmis ne dépasse pas le couple maximum d' une certaine quantité, qui est définie pour chaque type de véhicule.

Le problème à résoudre pour effectuer un changement de rapport de la boîte de vitesses est la coupure de la transmission. Cette coupure de la transmission doit être totale, lorsque 1' embrayage est associé à une boîte de vitesses possédant des synchroniseurs. La coupure de la transmission doit être progressive dans le temps pour ne pas exiter les oscillations de torsion de la transmission, dont les éléments élastiques, antérieurement contraint par le couple transmit, libèrent leur énergie potentielle de torsion. Le rétablissement du couple doit être progressif, pour éviter les variations brusques d1 accélération du véhicule lors de ces opérations.

Enfin il faut tenir compte de 1' énergie dissipée par 1' embrayage lors de ces opérations. En effet lors d1 un démarrage en palier, 1' énergie dissipée par 1' embrayage est égale à 1' énergie cinétique conférée au véhicule. D' autre part il faut tenir compte, que 1' énergie dissipée dans 1' embrayage pour un démarrage en côte peut être jusqu' à dix fois plus grande, et 1' embrayage doit pouvoir dissiper cette énergie sans détériorations importantes.

Pour résoudre ces problèmes, on utilise couramment soit des embrayages à friction, soit des coupleurs tels que ceux dits à courants de Foucault.

Les embrayages à frictions qui sont utilisés depuis très longtemps sur la majorité des véhicules ont comme avantages bien connus du avoir un rendement de l lorsqu'ils sont fermés, de transmettre aucun couple lorsqu'ils sont ouverts, de pouvoir transmettre de très fort couple avec de faibles dimensions, enfin d' être simples robustes et économiques car ils sont construits suivant une technologie maitrisée depuis de longues années.En revanche ces embrayages à frictions ont pour inconvénients majeurs d' être un organe d' usure, d' être une commande mécanique qui est très mal adaptée aux automatismes actuels, et d' avoir des caractéristiques qui ne sont pas constantes lors de leur utilisation, car elles évoluent avec Il usure de ces embrayages.

Les coupleurs à courants de Foucault sont utilisés depuis longtemps, et existent sous de très nombreuses formes.

Les coupleurs à courants de Foucault permettent de transmettre un couple qui est fonction de la vitesse de glissement, et du flux d' excitation (cette dernière caractéristique n' existe pas dans le cas d' un coupleur hydrocinétique). De plus le contrôle du courant d' excitation donc le contrôle du flux d' excitation permet de régler le couple transmis en toutes circonstances par ce type de coupleur.

Enfin le glissement donne lieu à une dissipation d' énergie par effet joule, les pièces chauffent mais ne s' usent pas.

En revanche ce type de coupleur à courants de Foucault présente l'inconvénient d' exiger - un glissement pour qu'il puisse effectuer une transmission de couple, et de ce fait le rendement est toujours inférieur à 1. Ce type de coupleur qui est l' association d' un machine à dissipation thermique avec une machine électrique, exige pour cette dernière machine électrique des isolants qui doivent être protégés. Ceci entraîne des compromis technologiques et un coût de réalisation plus élevé. De plus l' énergie de contrôle c' est-à-dire l' énergie d' excitation est très élevée, lorsque les entrefers sont importants ; et la variation de cette énergie de contrôle ne peut pas être rapide.Enfin l' énergie électrique d' exitation doit être apportée à un système en rotation.

En résumé on peut dire que l' embrayage à friction s' use et n' est pas facilement contrôlable par un automatisme ; tandis que le coupleur à courants de Foucault ne s' use pas, mais qu'il glisse toujours un peu, et qu'il faut lui apporter une forte énergie d' excitation sur des éléments en rotation.

Le but de la présente invention est de proposer un embrayage mixte à friction et courants de Foucault, ainsi que son procédé de commande ; cet embrayage mixte utilisant le coupleur à courants de
Foucault dans les phases de glissement au démarrage du véhicule, à l' ouverture de l' embrayage avant changement de rapport et à la fermeture après changement de rapport de la botte de vitesses ; l' embrayage à friction étant utilisé lorsque l' on désire un glissement nul, et la fermeture est déclanchée lorsque le glissement nul du coupleur à courants de Foucault a été provoqué.

Selon un mode de réalisation de l'invention l' embrayage mixte notamment pour véhicule automobile, comprend un coupleur à courants de -Foucault et un embrayage à friction à serrage magnétique, qui sont associés à des moyens de productionn d' un courant d' excitation, ledit courant d' excitation étant contrôlé par un ensemble de pilotage, afin de faire passer le dispositif d'un état glissant à transmission du couple par voie électrodynamique à un état non glissant à transmission de couple par serrage magnétique de pièces de frottement, pour répondre aux conditions de fonctionnement de la transmission du véhicule.

Selon un mode de réalisation de l'invention les moyens de production du courant d' excitation consistent en un alternateur d' excitation entraîné en rotation par le moteur du véhicule, et en un redresseur de courant.

Selon un rnode de réalisation de l'invention 1' ensemble de pilotage génère et contrôle le courant d' excitation de l' alternateur d' excitation.

Selon un mode de réalisation de l'invention 1' ensemble de pilotage reçoit les informations vitesse d'entrée vitesse de sortie, ouverture et fermeture émis par la commande de boîte de vitesses, et l"information vitesse d' entrée pour le démarrage du véhicule.

Selon un mode de réalisation de l'invention l' ensemble de pilotage contrôle un moyen de coupure de l' alimentation du moteur.

Selon un mode de réalisation de l' invention le coupleur à courant de
Foucault et 1' embrayage à friction à serrage magnétique sont constitués des mêmes éléments pour former un seul organe.

Selon un mode de réalisation de l'invention l' embrayage mixte comporte un volant moteur solidaire de l' arbre d' entrée, un inducteur du coupleur, un rotor, un ressort diaphragme ; ledit ressort diaphragme étant solidaire du volant moteur et portant l'inducteur du coupleur, le rotor étant solidaire en rotation de l' arbre de sortie et pouvant se déplacer sur cette arbre dans le sens axial d' une valeur prédéterminée, jusqu' à venir se plaquer contre le volant moteur ; ledit arbre de sortie étant porté dans le volant moteur au moyen d'enroulement, Selon un mode de réalisation de l' invente 1' alternateur d' excitation a son induit qui est montée directement sur l'inducteur du coupleur, tandis que son inducteur est porté par un carter.

Selon un mode de réalisation de l'invention le rotor est solidaire de l'arbre de sortie au moyen de cannelures.

Selon un mode de réalisation de l'invention l'inducteur du coupleur comporte une seule bobine d' excitation torrôîdale.

Selon un mode de réalisation de l'invention l'inducteur du coupleur comporte six bobines dispoées radialement.

Selon un mode de réalisation de l'invention le procédé de commande de I' embrayage mixte consiste en ce que le passage de l' état glissant à I' état non glissant est obtenu par une annulation temporaire du couple produit par le moteur d' entraînement.

Selon un mode de réalisation de l'invention le procédé de commande de l' embrayage mixte consiste en ce que le passage de l'état glissant vers l' état non glissant ne peut se réaliser que lorsque le glissement est nul.

Selon un mode de réalisation de l'invention le procédé de commande de l' embrayage mixte consiste en ce que le coupleur à courant de
Foucault est utilisé pour l' état glissant c' est-à-dire au démarrage du véhicule, à l' ouverture de l' embrayage avant changement de rapport de vitesse, et à la fermeture après changement de rapport de vitesse. L' embrayage à friction est utilisé pour l' état non glissant.

Selon un mode de réalisation de l'invention le procédé de commande de 1' embrayage mixte consiste en ce qu'il y ait une phase d' amortissement lors de l' ouverture au moyen du coupleur à courants de Foucault.

L' embrayage mixte selon l'invention présente ainsi l' avantage de permettre en régime établi le passage du couple sans glissement et en régime transitoire l' utilisation du coupleur à courants de Foucault qui n' entraîne aucune usure de 1' embrayage.

L'invention sera mieux comprise par l' étude d' un mode de réalisation particulier décrit à titre nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, sur lesquels - la figure I représente l' ensemble de l' embrayage mixte selon l'invention - la figure 2 est une vue représentant un mode de réalisation de
l'inducteur du coupleur selon l'invention - la figure 3 représente le schéma électrique de l' embrayage mixte
selon l'invention - la figure 4 représente les courbes caractéristiques de l' alternateur d' excitation selon l'invention l' invention - la figure 5 représente les courbes caractéristiques de l' alternateur
d' excitation ;; - la figure 6 représente le couple transmis par le coupleur en
fonction du courant d' excitation de l'inducteur du coupleur et de
la vitesse de glissement ; - la figure 7 représente le schéma de l' embrayage.

Le coupleur à courant de Foucault de l' embrayage mixte à friction selon l'invention est utilisé dans les phases de glissement au démarrage du véhicule, à 1' ouverture de l' embrayage avant changement de rapport de la boîte de vitesse, et à la fermeture après changement de rapport.

L' embrayage à friction est utilisé lorsque l' on désire un glissement nul, et la fermeture est déclanchée lorsque le glissement nul du coupleur à courant de Foucault a été provoqué. Ainsi il n'y a jamais usure des parties en contact.

L'embrayage à friction est constitué par le rotor 9 et l' inducteur 4 du coupleur à courants de Foucault, dont le serrage est obtenu par la déformation d' un ressort diaphragme 3, sous l'influence de l' attraction magnétique des pièces polaires, qui est brusquement renforcée par la disparition du glissement et du flux de réaction d'induit que générait ce dernier.

L'énergie d' excitation du coupleur à courants de Foucault, dans les phases de glissement et de serrage de l' embrayage à friction dans les phases sans glissement, est obtenu par un petit alternateur 5, dont l'induit 6 tourne avzc le mécanisme d1 embrayage, tandis que son inducteur Il est solidaire des parties fixes du système, c' est-à-dire du carter. Ce petit alternateur 5 d' excitation du coupleur peut lui-même recevoir un courant d' excitation i issu d' un ensemble de pilotage 13, qui peut être un calculateur électronique de pilotage. Un redresseur 8 est intercallé entre l'induit 6 de 1' alternateur 5, et l'enroulement d' excitation du coupleur à courants de Foucault, c' est-à-dire de l'inducteur 4 du coupleur.

L' ensemble de pilotage 13, qui peut être un calculateur électronique, complète 1' ensemble de 1' invention en délivrant un courant de contrôle i d' excitation de 1' alternateur 5 d' excitation du coupleur à courants de Foucault. C'est ensemble de pilotage 13 émet un ordre bref de coupure de couple moteur pour permettre la fermeture à glissement nul de -1' embrayage à friction.

L' ensemble de pilotage 13 reçoit les informations vitesse d' entrée Ve et vitesse de sortie Vs de 1' embrayage, ainsi que les différents ordres d' ouverture et de fermeture émis par la commande de la boîte de vitesse BV. L'ensemble de pilotage 13 reçoit également une information de consigne de vitesse d' entrée Ved pour le démarrage du véhicule.

Examinons maintenant les différentes phases lors du démarrage d' un véhicule. L'ordre d'exécution est émit par l'ensemble de pilotage 13 au moyen d' un calculateur de démarrage dut un modèle connu, et assurant 1' adaptation de la vitesse moteur aux conditions du démarrage en cours, qui peut être en palier ou en côte.

L' ensemble de pilotage 13 de l'embrayage envoit un courant d' excitation à 1' alternateur 5 d' excitation du coupleur à courants de
Foucault, afin de provoquer la transmission d' un couple permettant d' accélérer le véhicule ffede stabiliser la vitesse du moteur à celle définkpar le calculateur de démarrage.

L' ensemble de pilotage 13 de l' embrayage mesure en permanence la vitesse d' entrée Ve et la vitesse de sortie Vs de 1' embrayage, et calcul le glissement de cet organe par la vitesse de glissement Vd avec Vd = Ve - Vs
Lorsque le glissement du coupleur à courants de Foucault devient inférieur à une valeur préalablement définie, l'ensemble de pilotage 13 provoque une brève coupure du couple moteur, qui par un ralentissement de 1' arbre d' entrée 1 de 1' embrayage, provoque une annulation du glissement. Le glissement nul entraîne l'annulation des courants de Foucault, et par suite du flux de réaction d' induit qu'ils produisaient.Dans 1' entrefer du coupleur à courants de Foucault, le flux total devient égal au flux d' excitation, qui n' est plus réduit par le flux de réaction d'induit.

Ce flux total est alors suffisant pour que 1' attraction magnétique qu'il provoque sur les pièces polaires de l'inducteur 4 du coupleur, tsur le rotor 9, les plaque les uns sur les autres en comprimant le ressort diaphragme 3, qui provoque 1' entrefer de fonctionnement du coupleur à courants de Foucault.

A partir de ce moment le coupleur à courants de Foucault devient un embrayage à friction dont le serrage est d' origine électromagnétique.

L' annulation de 1' entrefer réduit fortement la réluctance des circuits magnétiques, et le courant d' excitation I dé l'inducteur 4 du coupleur peut être réduit dans de forte proportion sans risque de réouverture de 1' embrayage. L'ensemble de pilotage 13 de 1' embrayage détecte la fermeture, et provoque la décroissance du courant d' excitation I pour éviter les pertes d' énergie inutiles, le courant de maintien est ajusté en fonction de la vitesse moteur.

Cette vitesse moteur est aussi celle de 1' alternateur 5 d' excitation, si la caractéristique de 1' alternateur le nécessite, une correction d' excitation peut être envisagée en fonction de la vitesse moteur.

Examinons maintenant les différentes phases lors de 1' ouverture de
l' embrayage pour un changement de rapport de la boîte de vitesses.

Il importe d' abord de faire décroître le courant d' excitation I à une
valeure fonction de la vitesse moteur, tel que 1' on passe du
fonctionnement embrayage à friction fermé, au fonctionnement en
coupleur à courants de Foucault glissant.

Après ce changement d'état le courant d' excitation sera augmenté
afin de permettre la transmission d' un couple permettant
1' amortissement des oscillations de décontrainte de la transmission.

L'amortissement de ces oscillations est obtenu dans ce cas par un
couple fonction de la vitesse, qui peut être valable quel que soit la
torsion antérieure de la transmission. I1 faut noter qu'il n' est pas
possible d' obtenir cette caractéristique de -1' invention lorsque
1' opération est exécutée avec un embrayage- à friction seul, dont le
couple d' amortissement est indépendant de la vitesse d' oscillations.

La phase d' ouverture se termine par 1' annulation totale du courant
d' excitation I, et par 1' annulation de la transmission du couple.

Les différentes phases lors de la fermeture de 1' embrayage après un
changement de rapport de la boîte de vitesses sont les mêmes que
pour le démarrage.

L' embrayage mixte à friction et courants de Foucault selon
l'invention permet d' obtenir en un seul ensemble les fonctions de
trois organes que 1' on trouve isolément dans 1' état de la technique à
savoir un coupleur, un embrayage de verrouillage, et un embrayage tde coupure. Il faut d' autre part noter que dans l'invention, le
coupleur à une caractéristique couple transmis en fonction de la
vitesse qui est modulable, et de plus 1' embrayage mixte est
commandé par un seul ensemble de pilotage.

La figure 1 permet de voir 1' ensemble de 1' embrayage mixte à friction et courants de Foucault selon l'invention. L' arbre d' entrée 1 est 1' extrémité du vilebrequin, dans le cas d' un véhicule. Cet arbre d' entrée 1 entraîne en rotation le volant moteur en acier doux 2, le ressort diaphragme en acier 3, l'inducteur 4 du coupleur en acier doux, et les redresseurs 8, le ressort diaphragme 3 est solidaire du volant moteur 2, et il porte en sa partie centrale l'inducteur 4 du coupleur. Le rotor 9 peut coulisser latéralement sur des canelures 12 de 1' arbre de sortie 7. Cet arbre de sortie 7 est tenu dans un roulement à billes 10 qui est disposé dans le volant 2.Ainsi le rotor 9 peut coulisser suivant 1' axe de r arbre de sortie 7 jusqu' à venir buter sur le fond du volant moteur 2. Le rotor disque 9 est en acier doux. L'inducteur 11 de 1' alternateur d' excitation 5 est solidaire du carter fixe qui reçoit 1' ensemble des mécanismes énumérés. L'induit 6 de 1' alternateur 5 est solidaire de 1' inducteur 4 du coupleur.

L'inducteur 4 du coupleur peut être réalisé selon la technologie d' une seule bobine d' excitation torroîdale qui est enchassée entre 'c deux pièces d'acier dont permettant de créer un inducteur multipolaire. Dans un autre mode de réalisation l'inducteur 4 du coupleur peut être réalisé comme cela est représenté sur la figure 2 au moyen de six bobines 14 disposées radialement.

L' ensemble de pilotage 13 qui peut être un calculateur électronique permet de piloter les parties électromagnétiques de 1' ensemble coupleursmbrayage. Cet ensemble de pilotage 13 reçoit les informations suivantes : - Ve qui est la vitesse d' entrée du système ou vitesse moteur, - Vs qui est la vitesse de sortie du système ou vitesse d'entrée de
la boîte de vitesses, - consigne de pilotage du démarrage, - ordre d' ouverture ou de fermeture d' embrayage.

Il faut noter que la consigne de pilotage du dn1arrage apparaît sous la forme de la consigne Ved qui est la vitesse d' entrée pour le démarrage du véhicule. Il faut noter également que l' ordre d' ouverture et de fermeture de 1' embrayage apparaît sur la figure 3 référencé par les lettres BV.

L' ensemble de pilotage 13 contrôle l'excitation i de lalternateur 5 d' excitation du coupleur à courants de Foucault.

Cet ensemble de pilotage 13 émet en fin de phase de glissement un ordre de coupure A du couple moteur pendant un bref instant. Cet coupure du couple moteur permet d' annuler le glissement dans le coupleur, et de passer en phase de verrouillage d' embrayage à friction avec réduction de la puissance d' excitation.

On va examiner maintenant les différents modes de fonctionnement de 1' embrayage mixte à friction et courants de Foucault selon l'invention, c' est-à-dire lorsque 1' embrayage est ouvert, lorsque l'on est en phase de couplage par exemple pour le démarrage, et enfin lorsque 1' on est en phase d' ouverture avec amortissement des oscillations de torsions de la transmission.

Lorsque 1' on veut que l' embrayage mixte soit ouvert, 1' ensemble de pilotage 13 reçoit un ordre d'ouverture, et quelque soit la valeur de la vitesse d' entrée Ve et de la vitesse de sortie Vs 1' ensemble de pilotage 13 impose un courant d' excitation i de lalternateur 5 qui est égal à O. De ce fait le courant d' excitation I du coupleur à courant de Foucault est également égal à O. En conséquence le rotor 9 est totalement désolidarisé de l'inducteur 4 du coupleur, du ressort diaphragme 3, du volant moteur 2, et de 1' arbre d'entrée 1.

Il n' y a plus de couple transmis CT à 1' arbre de sortie 7.

L' embrayage mixte selon l'invention assume la fonction de coupure de transmission d' un embrayage classique.

Lorsque l' embrayage mixte selon l'invention doit être en phase de couplage pour le démarrage par exernple, l'ensemble de pilotage 13 reçoit une consigne de démarrage L' ensemble de pilotage 13 provoque alors 1' accroissement du courant d' excitation i de l' alternateur 5 d' excitation du coupleur; Le courant I d' excitation du coupleur peut alors varier suivant les courbes de la figure 4, ou l'impédance interne de 1' alternateur est adaptée à la charge, ou le courant d' excitation I du coupleur peut varier suivant une courbe de la figure 5 ou Il impédance interne- de l'alternateur est grande devant la charge. Dans le cas de la figure 4 la dérivé du courant I d' excitation par rapport à la vitesse d' entrée Ve est plus grande que O (dI/dVe > O).Dans le cas de la figure 5, la dérivée du courant I d' excitation par rapport à la vitesse d' entrée Ve est égale à O (dI/dVe = O). Dans ce dernier cas il faut préciser que cette dérivé est égale à O seulement pour la plus grande partie de la variation de la vitesse Ve. I1 faut noter que la configuration qui permet d' obtenir les courbes de la figure 5 est préférable à la configuration qui permet d' obtenir les courbes de la figure 4 lorsque 1' on veut obtenir une variation rapide de 1' excitation du coupleur.

Cette dernière caractéristique correspond à la caractéristique d' un générateur de courant, et elle est une disposition favorable à un bonne réponse dynamique à un embrayage mixte.

L'induction produite dans l'entrefer par l'inducteur 4 du coupleur, et la rotation relatif du rotor 9, et de l'ensemble volant moteur 2 avec l'inducteur 4, induisent des forces électromotrices dans le métal du rotor 9. Ces forces électromotrices provoquent la circulation de courants de court circuit dans la masse du rotor (courants de
Foucault), qui selon la loi de Lenz s' opposent à leurs causes la vitesse relative des pièces, et 1' induction créée par l'inducteur établissent un couple antagoniste au mouvement. Cette caractéristique est illustrée par les courbes de la figure 6 du couple transmis en fonction du glissement Vd = Ve - Vs. Une induction de réaction d induit est créée qui s' oppose à 1' induction due à Il inducteur, et qui réduit l'induction totale dans 1' entrefer.

De ce fait, tant qu'il y a transmission de couple d' origine électrodynamique, l'induction dans 1' entrefer ne peut atteindre une valeure suffisante pour vaincre la raideur du ressort diaphragme 3, qui positionne la valeur initiale de 1' entrefer.

Si le fonctionnement qui vient d' être décrit, est poursuivie dans une phase croissante de son courant d' excitation I, le couple transmis CT pourra être augmenté et la vitesse différentielle entre 1' entrée Ve et la sortie Vs du coupleur sera réduite, mais elle ne sera jamais annulée. L' originalité du système réside notamment dans la procédure de passage de la classique phase glissante du coupleur, à une phase embrayée sans glissement.

Lorsque 1' ensemble de pilotage 13 a donné le courant i d' excitation maximale à l'inducteur 4 du coupleur, et que la vitesse de glissement Vd devient inférieur à une valeur prédéterminée l'ensemble de pilotage 13 émet alors un ordre bref de coupure du couple moteur, en supprimant 1' alimentation dudit moteur.

Cet ordre de coupure, qui est symbolisée sur la figure 3 par la lettre A, provoque une baisse de la vitesse d' entrée Ve, qui lorsque qu' elle devient égale à la vitesse de sortie Vs entraîne 1' annulation du couple transmis CT. De ce fait les courants de Foucault sont eux-mêmes annulés et 1' induction antagoniste que produisait les courants de Foucault est également annulée. En conséquence, l'induction produite par l'inducteur 4 du coupleur dans 1' entrefer, devient suffisante pour vaincre la raideur du ressort diaphragme 3. I1 annule alors 1' entrefer en plaquant sur le volant moteur 2, le rotor 9 qui glisse - sur les canelures 11 de 1' arbre 7 et il plaque également l'inducteur 4 du coupleur.

La force magnétomotrice de 1' inducteur 4 peut alors être considérablement réduite, tout en conservant un effort de serrage suffisant pour transmettre le couple sans glissement. Ceci est du au fait que 1' entrefer diminue dans de très forte proportion, et que le ressort diaphragme 3 peut avoir dans cette zone de fonctionnement à pente négative.

Ainsi, il est possible de concevoir un coupleur dont la puissance d' excitation est grande afin d' obtenir des temps de réponse rapide, et un embrayage sans glissement nécessitant peut d' énergie de maintien en étant fermé.

Examinons maintenant le fonctionnement de 1' embrayage mixte selon 1' invention, lorsqu' il doit travailler en phase d' ouverture avec amortissement des oscillations de torsion de la transmission. L'ordre d' ouverture est reçu par 1' ensemble de pilotage 13, il est représenté par les lettres BV sur la figure 3, et il signifit que cette ordre est reçu par la commande de la boîte de vitesses. Cet ordre d'ouverture
BV provoque au moyen de 1' ensemble de pilotage 13 1' annulation du courant i d' excitation de 1' alternateur 5 d' excitation. Cette annulation du courant i est maintenue jusqu a ce que la vitesse de sortie Vs soit différente de la vitesse d' entrée Ve qui est obtenu lorsque le ressort diaphragme 3 provoque la séparation de l'inducteur 4 du coupleur et du rotor 9 du volant moteur 2.De ce fait 1' entrefer normal du fonctionnement en coupleur se rétablit.

Le courant d' excitation i de 1' alternateur 5, est alors rétabli à une valeur telle que la carctéristique du coupleur qui est représenté sur la figure 6 ait une pente dCT/ d(Ve - Vs), telle que cette pente corresponde à 1' amortissement critique des circuits oscillants de la transmission. Il est ainsi possible quelque soit la torsion antérieure de la transmission, de 1' amortir le plus rapidement possible.

I1 faut noter que ce résultat d' amortissement est beaucoup plus difficile à obtenir avec un embrayage à friction classique dans lequel dCT/d(Ve - Vs) tend vers O. IL s' agit là d' une propriété extrêmement intéressante du système lorsqu' il est utilisé en vue d' effectuer des changements de rapports de boîte de vitesses très rapides, que les oscillations de libérations des contraintes de la transmission perturberaient.

il faut d'autre part rernarquer que le coupleur selon 1' invention est autorégulateur par échauffement du rotor 9, dont la perméabilité magnétique décroît avec la température, et qu' elle ne peut en aucun cas dépasser le point de Curie. La résistance interne croît au contraire avec la température, et cette résistance contribue à la réduction du couple transmis CT. Il résulte due ces caractéristiques, qu'il est impossible de détruire ce coupleur en insistant exagérément dans son utilisation. Le verrouillage du coupleur glissant est impossible, et ceci évite les détériorations et les usures anormales.

On voit sur la figure 7 une représentation schématique de l' embrayage mixte selon l'invention dans lequel on a noter la vitesse d' entrée Ve la vitesse de sortie Vs et le couple à transmettre Ct. I1 faut également noter que la forme des courbes de la figure 6 dépend du nombre de pôle de 1' inducteur 4 du coupleur, et de 1' épaisseur et du diamètre du rotor 9 qui est en acier doux.

Claims (15)

REVENDICATIONS

1. Embrayages mixte notamment pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu il comprend un coupleur à courants de Foucault et un embrayage à friction à serrage magnétique, qui sont associés à des moyens de production d' un courant d' excitation I, ledit courant d'excitation I étant contrôlé par un ensemble de pilotage (13) afin de faire passer le dispositif d' un état glissant à transmission du couple par voie électrodynamique à un état non glissant à transmission du couple par serrage magnétique de pièces de frottement, pour répondre aux conditions de fonctionnement de la transmission du véhicule.

2. Embrayage mixte selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens de production du courant d' excitation I consistent en un alternateur (5) d' excitation entraîné en rotation par le moteur du véhicule, et en un redresseur de courant (8).

3. Embrayage mixte selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'ensemble de pilotage (13) génère et contrôle le courant d'excitation i de 1' alternateur (5) d' excitation.

4. Embrayage mixte selon la revendication 3 caractérisé en ce que 1' ensemble de pilotage (13) reçoit les informations vitesse d' entrée

Ve, vitesse de sortie V5, ouverture et fermeture émis par la commande de boîte de vitesse BV, et 1' information vitesse d' entrée pour le démarrage du véhicule Ved.

5. Embrayage mixte selon la revendication 4 caractérisé en ce que l'ensemble de pilotage (13) contrôle un moyen de coupure A de 1' alimentation du moteur.

6. Embrayage mixte selon l' une des revendications précédentes caractérisé en ce que le coupleur à courants de Foucault et 1' embrayage à friction à serrage magnétique sont constitués des mêmes éléments pour former un seul organe.

7. Embrayage mixte selon la revendication 6 caractérisé en ce qu'il comporte un volant moteur (2) solidaire de l' arbre d'entrée (1), un inducteur (4) du coupleur un rotor (9), un ressort diaphragme (3), ledit ressort diaphragme (3) étant solidaire du volant moteur (2) et portant l'inducteur (4) du coupleur, le rotor (9) étant solidaire en rotation de 1' arbre de sortie (7) et pouvant se déplacer sur cet arbre (7) dans le sens axial d' une valeur prédéterminée, jusqu' à venir se plaquer contre le volant moteur (2) ; ledit arbre de sortie (7) étant porté dans le volant moteur (2) au moyen dun roulement (1 O).

8. Embrayage mixte selon la revendication 7 caractérisé en ce que 1' alternateur (5) d' excitation a son induit (6) qui est monté directement sur l'inducteur (4) du coupleur, tandis que son inducteur (11) est porté par un carter.

9. Embrayage mixte selon la revendication 7 caractérisé en ce que le rotor (9) est solidaire de 1' arbre de sortie (7) au moyen de cannelures (12).

10. Embrayage mixte selon la revendication 7 cractérisé en ce que l'inducteur (4) du coupleur comporte une seule bobine d' excitation torroldale.

11. Embrayage mixte selon la revendication 7 caractérisé en ce que 1' inducteur (4) du coupleur comporte six bobines (14) disposées radialement.

12. Procédé de commande de l'embrayage mixte selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le passage de 1' état glissant à I' état non glissant est obtenu par une annulation temporaire du couple produit par le moteur d' entraînement.

13. Procédé de commande de 1' embrayage mixte selon l' une des revendications 1 à 12 caractérisé en ce que le passage de létat glissant vers 1' état non glissant ne peut se réaliser que lorsque le glissement est nul.

14. Procédé de commande de l'embrayage mixte selon l'une des revendications 1 à 13 caractérisé en ce que le coupleur à courants de Foucault est utilisé pour 1' état glissant c' est-à-dire au démarrage du véhicule, à 1' ouverture de 1' embrayage avant changement de rapport de vitesse, à la fermeture après changement de rapport de vitesse. L' embrayage à friction est utilisé pour 1' état non glissant.

15. Procédé de commande de l'embrayage mixte selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu' il y a une phase d' amortissement lors de 1' ouverture au moyen du coupleur à - courants de Foucault.