FR2668235A1 - Unite d'entrainement, notamment pour vehicules automobiles. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une unité d'entraînement, notamment pour véhicules automobiles. L'unité comprend au moins un embrayage 26, 27, pouvant être actionné par l'intermédiaire d'un organe de manoeuvre en vue d'une transmission de couple, ainsi qu'une transmission à poulies coniques 1, 2, disposée en série avec l'embrayage, réglable graduellement et comportant deux paires de poulies coniques manoeuvrables en correspondance mutuelle - une paire située côté menant et une paire située côté mené -, chaque paire comportant un organe de manoeuvre 9, 11, sollicité par fluide sous pression au moyen d'un capteur de couple, comme une unité à piston/cylindre, pour le serrage de l'organe d'enroulement, et la modification du rapport de transmission commandée par fluide sous pression.

Description

-1-

La présente invention concerne une unité d'en-

traînement, notamment pour véhicules automobiles, comprenant au moins un embrayage pouvant être actionné par l'intermédiaire d'un organe de manoeuvre par agent de pression en vue d'une transmission de couple ainsi qu'une transmission avec organe d'enroulement sur poulies coniques, disposées en série avec l'embrayage, réglables

graduellement et comportant deux paires de poulies coni-

ques manoeuvrables en correspondance mutuelle une paire située côté menant et une paire située côté mené -, chaque paire comportant un organe de manoeuvre sollicité par agent de pression au moyen d'un capteur de couple, comme une unité à piston/cylindre pour la tension de l'organe d'enroulement, et avec modification du rapport

de transmission commandée par agent de pression.

Des dispositifs de ce genre sont connus par exemple d'après le brevet DE28 28 347 et la demande de brevet allemand DE-OS 35 38 884 Il est alors prévu, pour produire la pression de serrage en fonction du couple, au moins un capteur de couple disposé entre le système d'entraînement et la paire de poulies coniques située côté entraînement, ce capteur étant agencé comme une soupape commandée en fonction du couple Cette

soupape est alimentée par une pompe et, en cas de va-

riations brusques du couple, elle est fermée au moins partiellement, de sorte qu'il se produit une augmentation correspondante de pression dans les organes de manoeuvre

ceux-ci sont agencés sous la forme de pistons et cy-

lindres des paires de poulies coniques et ainsi, il se produit une augmentation, correspondant à la variation de couple, de la tension de l'organe s'enroulant sur les poulies Pour le réglage de la soupape, le capteur de couple comporte des disques situés l'un en regard de l'autre, pourvus de cames de serrage entre lesquelles sont disposés des organes roulants, qui sont maintenus -2- par la pression produite dans la chambre de soupape et

par la pompe Lorsqu'il se produit des variations brus-

ques de couple du côté entraînement, les deux disques

sont écartés l'un de l'autre et le disque mobile axiale-

ment diminue ou ferme une ouverture de décharge en cor-

respondance à la variation brusque du couple Par l'in-

termédiaire des disques pourvus des cames de serrage, il se produit en outre une transmission mécanique du couple d'entraînement et, en correspondance à ce couple transmis, également la soupape est fermée et la pression exercée sur l'organe d'enroulement, comme une chaîne, est réglée Cette soupape est ainsi constamment traversée par un écoulement lorsqu'il ne se produit pas de très

fortes variations brusques du couple, auquel cas l'ou-

verture de décharge peut être complètement fermée et

la pompe doit produire, en plus de la pression qui en-

gendre une sollicitation suffisante des cames de serrage pour une transmission de couple, additionnellement une énergie correspondant au passage de fluide sous pression dans la soupape, ce qui signifie ainsi une perte d'énergie permanente. La même pompe sert également encore à modifier

le rapport de transmission en produisant sous la com-

mande d'un distributeur, comme un distributeur à tiroir à quatre chants une différence de pression dans les chambres de pression des organes de manoeuvre, de sorte

que du fluide sous pression est introduit en correspon-

dance dans celui des organes de manoeuvre o la plus

forte pression est établie tandis que le fluide de pres-

sion est évacué de l'autre organe.

Cette pompe doit être agencée de telle sorte que d'une part une pression très élevée puisse être produite la pression requise en fonction du couple peut être plusieurs fois supérieure à celle nécessaire pour une modification du rapport de transmission et -3- d'autre part la pompe doit être agencée de façon qu'elle produise en outre encore une énergie de refoulement très élevée de façon à obtenir, pour cette pression élevée, la vitesse nécessaire de modification du rapport de transmission Avec ces dispositifs connus, il se produit une grande perte d'énergie en permanence, cette perte étant

notamment proportionnelle aux volumes débités aux pres-

sions élevées correspondantes En outre, dans les dispo-

sitifs ou unités d'entraînement connus, des moyens relativement compliqués et coûteux sont nécessaires

pour assurer une régulation ou une commande.

La présente invention a pour objet de réduire

la perte d'énergie hydraulique dans de telles transmis-

sions En outre, il doit être possible d'obtenir une

fabrication peu coûteuse et un fonctionnement optimal.

Un autre objet de l'invention est d'agencer d'une manière particulièrement simple et peu coûteuse les moyens de

régulation et de commande qui sont nécessaires pour as-

surer la régulation du variateur ou de la transmission avec organe d'enroulement sur des poulies coniques, et aussi de l'embrayage de démarrage ou des embrayages

de marche avant et de marche arrière.

Ce problème est résolu conformément à la pré-

sente invention en ce qu'il est prévu un premier circuit d'agent de pression, opérant en fonction du couple, et un second circuit d'agent de pression, prévu pour une

régulation du rapport de transmission, qui peuvent être ali-

mentés par au moins une pompe, et au moins pour une des

paires de poulies coniques, la poulie déplaçable axiale-

ment peut être sollicitée par les organes de manoeuvre additionnant les forces d'agent de pression produites

en fonction du couple et en fonction du rapport de trans-

mission, et en outre il est prévu dans le second circuit d'agent de pression une soupape de régulation de pression au moyen de laquelle le rapport de transmission réglable -4- en fonction de paramètres de fonctionnement, par exemple d'un moteur d'entraînement, eten outre, pour un démarrage de l'unité d'entraînement, c'est-à-dire pour produire une transmission de couple, cette soupape de régulation de pression peut être séparée de l'organe de manoeuvre ser- vant à la modification du rapport de transmission et

peut être reliée à l'organe de manoeuvre de l'embrayage.

Cela présente l'avantage important consistant en ce qu'on a besoin seulement d'une seule soupape proportionnelle relativement coûteuse alors que par contre la soupape, qui assure, dans la phase de démarrage, la liaison de l'organe de manoeuvre de l'embrayage avec le second circuit d'agent de pression, peut être constituée par une simple soupape de commutation peu coûteuse, comme par exemple une soupape à 4/2 voies L'utilisation de la soupape de régulation de pression, assurant le réglage du rapport de transmission de la transmission avec organe d'enroulement sur des poulies coniques, est possible car, lors du démarrage de l'unité d'entraînement, le rapport de transmission de la transmission avec organe d'enroulement sur poulies coniques (transmission-CVT) n'a pas à être réglé car cette transmission peut être

conçue de telle sorte que, lors d'une régulation défec-

tueuse du rapport de transmission, il s'établisse tou-

jours le plus grand rapport de transmission entre le

côté menant et le côté mené.

Il peut être particulièrement avantageux qu'au moins approximativement après la fermeture complète de l'embrayage à friction; ce qui signifie qu'il ne se produit aucun patinage dans l'embrayage à friction, ou bien seulement un patinage prédéterminé, par exemple en vue d'une isolation contre des oscillations -, la soupape de régulation de pression, constituée par exemple par une soupape proportionnelle, du second circuit d'agent de pression peut être reliée à l'organe de -5-

manoeuvre servant à la modification du rapport de trans-

mission tandis que l'organe de manoeuvre de l'embrayage est relié au premier circuit d'agent de pression Pour

cette commutation, il est possible de prévoir avantageu-

sement une soupape de commutation qui est reliée aux deux circuits d'agent de pression et qui comporte une

liaison aussi bien avec l'organe de manoeuvre de l'em-

brayage qu'avec l'organe de manoeuvre servant à la modi-

fication du rapport de transmission A cet égard il peut être judicieux que cette soupape de commutation soit disposée entre la soupape de régulation de pression et l'organe de manoeuvre de l'embrayage Cette soupape de commutation peut être constituée par une soupape à 5/3

voies ou bien par une soupape à 5/2 voies.

La régulation ou l'activation de la soupape de commutation peut être effectuée d'une manière avantageuse par l'intermédiaire d'un régulateur, qui détermine la position appropriée de la soupape de commutation en correspondance aux paramètres de fonctionnement existants

et au mode de fonctionnement désiré Il peut être parti-

culièrement avantageux que le régulateur contienne une unité électronique ou un processeur servant au traitement

des différents paramètres, comme la quantité d'alimenta-

tion en carburant, la vitesse de rotation du moteur, la vitesse de rotation à la sortie, la position du levier sélecteur du mode de fonctionnement et le cas échéant

d'autres paramètres.

La soupape de régulation de pression, réglant ou déterminant aussi bien le rapport de transmission de la transmission avec organe d'enroulement sur poulies

coniques que la caractéristique de fermeture de l'em-

brayage, peut être constituée par une soupape électri-

quement réglable qui est manoeuvrée par un régulateur

ou un processeur en fonction de paramètres de fonction-

nement mesurés Il peut s'agir à cet égard du même régu-

-6- lateur que celui influençant également la soupape de commutation.

Bien qu'on puisse utiliser pour les deux cir-

cuits d'agent de pression une seule pompe comportant deux sorties différentes de pression, il est particuliè- rement avantageux que le premier et le second circuit

d'agent de pression comportent chacun une pompe parti-

culière En conséquence, la pompe prévue pour la généra-

tion de la pression qui est fonction du couple peut être agencée de telle sorte qu'elle débite simplement un

volume suffisant pour compenser dans chaque cas les per-

tes par des fuites Cependant elle n'a pratiquement pas

besoin de produire jusqu'à l'apparition d'une fuite -

de l'énergie hydraulique pour engendrer la pression proportionnelle au couple car, lorsqu'il se produit, en

relation avec une manoeuvre fonction du rapport de trans-

mission, une modification des volumes contenus dans les organes de manoeuvre qui sont respectivement au moins dépendants du couple, l'agent de pression, comme de l'huile, doit simplement être pompé dans un sens et dans l'autre, c'est-à-dire échangé alternativement, entre les organes de manoeuvre L'énergie nécessaire à cette pompe

pour produire la pression dépendant du couple évidem-

ment assez grande s'élève cependant, à cause du faible débit nécessaire, seulement à une fraction de l'énergie que doit produire la pompe dans les systèmes de l'art antérieur et elle est d'un ordre de grandeur d'environ

un sixième de l'énergie totale des pompes connues.

Egalement la pompe servant à alimenter le ou les organes de manoeuvre en vue d'une modification, commandée par agent de pression, du rapport de transmission ait une énergie considérablement plus petite, notamment d'un ordre de grandeur d'environ un quart de l'énergie totale nécessaire dans les réalisations connues Les énergies à produire et par conséquent les pertes des deux pompes -7- sont par conséquent plus petites au total tandis que la somme des forces de serrage en supposant les mêmes conditions est égale à la valeur obtenue dans l'art

antérieur, après que les organes de manoeuvre, pour pro-

duire la pression dépendant du couple et la pression dépendant du rapport de transmission, ont été alimentés chacun par une pompe propre et ont été reliés entre eux par un circuit effectuant l'addition des

forces Cela signifie également qu'il est possible d'u-

tiliser des conduits de plus petite section et un plus

petit refroidisseur, ou même de supprimer ce refroidisseur.

Ces pompes peuvent être entraînées par un moteur d'en-

traînement, comme par exemple le moteur à combustion in-

terne d'un véhicule automobile.

Il peut être avantageux de prévoir entre la sou-

pape de régulation de pression et la pompe du second circuit une soupape de limitation de pression, qui sert

de soupape de sûreté pour limiter la pression maximale.

On évite ainsi qu'il puisse se produire dans le système une surpression qui pourrait endommager éventuellement

des composants.

Pour de nombreuses applications de l'unité d'entraînement, notamment en relation avec les véhicules automobiles, il peut être particulièrement avantageux de prévoir un système de transmission à train planétaire, avec un embrayage pour la marche arrière, cet embrayage pouvant être sollicité d'une manière analogue par agent de pression, comme cela a déjà été décrit en relation

avec un embrayage pour la marche avant.

Lors de l'utilisation d'un embrayage pour la marche avant et d'un embrayage pour la marche arrière, il est judicieux de prévoir entre les deux embrayages et la soupape de commutation déjà décrite une seconde soupape de commutation en vue de relier sélectivement l'embrayage de marche avant ou l'embrayage de marche -8- arrière avec un circuit d'agent de pression, notamment pendant la phase de démarrage avec le circuit d'agent de pression déterminant le rapport de transmission, et après la phase de démarrage avec le circuit établissant une pression fonction du couple existant Cette seconde soupape peut être constituée par une simple soupape à

4/2 voies.

Pour le fonctionnement de l'unité d'entraînement, il peut être particulièrement avantageux que l'embrayage pour la marche avant et l'embrayage pour la marche arrière comportent un piston qui est sollicité, dans le sens d'ouverture de l'embrayage, par un accumulateur de forcer comme un ressort annulaire Avec un tel agencement de l'unité d'entraînement, il peut être judicieux de prévoir, du côté de décharge de l'agent de pression du capteur de moment, une soupape de pression réglant une pression minimale Il est ainsi possible de régler dans le premier circuit d'agent de pression une pression minimale qui

est suffisamment grande pour compenser au moins approxi-

mativement la force exercée par le ressort de rappel sur le piston de l'embrayage correspondant de sorte que cet embrayage correspondant peut rester pratiquement fermé également lorsque le moment transmis est nul, ce qui signifie que le piston ne s'écarte pas des garnitures du disque d'embrayage La pression minimale réglée peut alors être choisie de telle sorte que, lorsque le capteur de moment ne capte aucun moment, ce qui peut arriver par exemple lors de variations de la charge, le moment pouvant être transmis par l'embrayage soit très petit, ou bien qu'il puisse se produire la transmission d'un moment moyen permettant la génération d'un patinage

dans l'embrayage lors de variations trop fortes du couple.

Dans des réalisations conformes à l'invention, il peut être avantageux que la poulie mobile axialement de la paire de poulies situées du côté entraînement soit reliée -9- aux organes de manoeuvre assurant l'addition des forces

qui sont fonction du couple et des forces qui sont fonc-

tion du rapport de transmission, ces organes étant avan-

tageusement disposés en parallèle La disposition en parallèle peut alors être effectuée de telle sorte qu'à chaque fois les parties mobiles axialement des organes de manoeuvre, par exemple des unités à pistons/cylindres,

soient reliées rigidement entre elles.

A cet égard, il est particulièrement avantageux d'utiliser des unités à pistons/cylindres disposées radialement l'une dans l'autre Egalement, il peut être avantageux que l'unité à piston/cylindre située radialement à l'extérieur soit l'unité sollicitée par agent de pression en fonction du couple et que l'unité située radialement à l'intérieur soit l'unité sollicitée par agent de pression en fonction du rapport de transmission Alors la poulie mobile axialement et faisant partie de la paire de poulies situées du côté entraînement peut être reliée au cylindre creux, situé radialement à l'extérieur, de l'unité à piston/ cylindre ou bien cette poulie peut elle-même être agencée

comme un cylindre creux déplaçable axialement La contre-

partie axialement fixe de cette unité à piston/cylindre peut être agencée comme un piston annulaire et être reliée rigidement avec le cylindre de l'unité à piston/cylindre qui est située radialement à l'intérieur et qui sert au réglage du rapport de transmission Le piston mobile axialement de cette unité est alors relié à la poulie

mobile axialement.

En outre il peut être avantageux que, pour la génération d'une force de serrage sur la paire de poulies située côté mené, on utilise au moins un accumulateur de force, comme par exemple un ressort annulaire ou un groupe de ressorts annulaires Le réglage en fonction du rapport

de transmission peut être effectué au moyen d'une contre-

pression hydraulique correspondante exercée sur la poulie -10- mobile axialement de la paire de poulies située côté entraînement. Il peut être avantageux qu'un ressort annulaire ou bien un groupe de ressorts annulaires ayant une courbe caractéristique dégressive soit utilisé et que l'instal- lation soit effectuée de telle sorte que la force axiale exercée par le ressort ou le groupe de ressorts soit plus grande quand l'organe s'enroulant sur la paire de poulies située côté menant est placé dans une position radialement intérieure, et plus petite quand l'organe s'enroulant sur la paire de poulies située côté menant

est placé dans une position radialement extérieure.

D'-autres caractéristiques et avantages de l'in-

vention seront mis en évidence dans la suite de la des-

cription, donnée à titre d'exemple non limitatif, en

relation avec le dessin annexé o la figure unique re-

présente schématiquement une unité d'entraînement agencée

conformément à l'invention.

La figure représente schématiquement une trans-

mission à poulies coniques comportant une paire de poulies 1 située côté menant et reliée sans possibilité de rotation relative avec l'arbre menant I pouvant être entraîné par un moteur, et une paire de poulies 2 montée

sans possibilité de rotation relative sur l'arbre mené II.

Chaque paire de poulies comporte respectivement une poulie

la, 2 a mobile axialement et une poulie lb, 2 b fixe axia-

lement Entre les deux paires de poulies, il est prévu, pour une transmission de couple, un organe d'enroulement sur les poulies, se présentant sous la forme d'une

chaîne 3.

Sur la poulie 2 a mobile axialement et située du côté mené est exercée une force, qui est fonction du

rapport de transmission, par un groupe de ressorts annu-

laires 4, qui est agencé et installé de telle sorte que sur la chaîne 3 soit exercée une force plus grande lorsque -11-

cette chaîne se trouve dans une zone radialement inté-

rieure de la paire de poulies 1 située côté menant et une force plus petite lorsque la chaîne 3 se trouve sur la paire de poulies 1 située côté menant dans une zone de plus grand diamètre. Le groupe de ressorts annulaires 4 s'appuie par ses zones radialement extérieures contre la poulie 2 a mobile axialement et il s'appuie radialement vers

l'intérieur contre le composant axialement fixe consi-

déré ici comme le piston 5 d'une unité à piston/cylindre 6, dont le cylindre 7, mobile axialement et angulairement,

est relié de façon fixe à la poulie 2 a mobile axialement.

Dans la paire de poulies 1 située côté menant, également la poulie la mobile axialement est reliée à un cylindre 8, mobile axialement et en rotation, d'une unité à piston/cylindre 9, dont le piston, entraîné en rotation mais cependant axialement fixe, est agencé comme

un piston annulaire 10.

Il est prévu mécaniquement en parallèle à cette unité à piston/cylindre 9 une unité à piston/cylindre 11, située radialement à l'intérieur de l'unité 9 et dont le cylindre 12, axialement fixe et tournant avec l'arbre I, est lié de façon fixe au piston 10 de l'unité extérieure à piston/cylindre 9 tandis que son piston 13, axialement mobile mais cependant lié à l'arbre I de façon à tourner avec lui, est relié rigidement au cylindre 8 de l'unité

extérieure à piston/cylindre 9.

La pompe 14 est actionnée par l'arbre menant I de manière à pouvoir débiter, par l'intermédiaire d'un conduit 16, du fluide sous pression dans la chambre de pression lla de l'unité intérieure à piston/cylindre 11, la pression étant contrôlée par une soupape de régulation de pression, qui peut être agencée comme un distributeur à tiroir 15, commandé ou réglé en fonction du rapport de transmission désiré ou imposé En fonction de -12la position de la soupape de régulation de pression 15, du fluide sous pression est refoulé par l'intermédiaire du conduit 16 dans la chambre de pression lia et ainsi la chaîne 3 est décalée vers l'extérieur sur la paire de poulies 1 en opposition à la force du groupe de ressorts annulaires 4 ou bien, par un positionnement ou une régulation correspondants de la soupape 15, du fluide sous pression est renvoyé au réservoir par l'intermédiaire du conduit 17 La pompe 14 aspire

le fluide sous pression, comme de l'huile, par l'inter-

médiaire d'un filtre Entre la pompe 14 et la soupape de régulation de pression 15, il est prévu une soupape

de sûreté 19 limitant la pression maximale admissible.

La pompe 14 prévue pour le réglage du rapport de transmission a besoin d'une énergie très petite et il est par conséquent possible d'obtenir de plus hauts rendements qu'avec des transmissions de l'art antérieur car cette pompe 14, par suite du petit volume de la chambre de pression lla, a besoin de débiter seulement

environ un quart du volume nécessaire dans les réalisa-

tions connues.

Pour la génération de la pression dépendant du couple transmis ou appliqué, il est prévu la pompe 20 qui alimente, par l'intermédiaire du conduit 21, la chambre de pression 6 a de l'unité à piston/cylindre 6 de la paire de poulies coniques 2 située côté mené, et qui alimente par l'intermédiaire du conduit 22 la chambre de pression 9 a de l'unité à piston/cylindre 9, située radialement extérieur et associée à la paire de poulies 1 située côté menant Du conduit 22 part un autre conduit: 23 aboutissant à la chambre de pression 24 a du capteur de couple 24, qui est agencé comme une soupape commandée en fonction du couple et qui transmet directement le couple du système d'entraînement ou moteur à la paire de poulies 1 située côté menant Ce capteur de couple 24 -13- comporte d'une manière connue (cf le brevet DE-28 28 347) un disque axialement fixe 24 b et un disque axialement mobile 24 c, comportant chacun des cames profilées en forme de rampes et entre lesquelles sont disposés des organes d'écartement en forme de billes 24 d En fonction du couple appliqué entre les deux disques 24 b et 24 c, il se produit, sous l'influence du disque 24 c agissant

comme un piston de commande, une ouverture ou une ferme-

ture correspondantes de l'orifice de décharge 24 e et ainsi une pression, correspondant au moment appliqué au capteur de couple 24, est produite dans la chambre de pression 24 a, dans les conduits 23, 22 et 21 et par conséquent également dans les chambres de pression 9 a et 6 a Ainsi, par suite du couplage en parallèle des unités à pistons/cylindres 11 et 9, la force exercée sur la poulie la par la pression dépendant du couple est ajoutée à la force qui est produite par la pression,

dépendant du rapport de transmission, sur le piston 13.

La pompe 20 servant à produire la pression dépendant du couple doit débiter simplement un volume suffisant pour que, dans tous les cas, les pertes dues à des fuites dans les conduits et les quantités s'écoulant à travers l'orifice 24 e soient compensées, de même que les augmentations de volumes provoquées par une dilatation des conduits ou des organes de manoeuvre Cependant et jusqu'à ce qu'il se produise une fuite, il n'est pas nécessaire que de l'énergie hydraulique soit engendrée pour cette fraction de pression proportionnelle au couple car, pour compenser les variations de volume, résultant simultanément de la variation du rapport de transmission,

dans les chambres de pression 9 a et 6 a, il suffit d'ef-

fectuer un pompage du fluide sous pression dans un sens et dans l'autre, c'est-à-dire d'effectuer un échange de fluide L'énergie nécessaire pour cette pompe 20 est de l'ordre d'un sixième de l'énergie totale nécessaire pour -14- les dispositifs connus jusqu'à maintenant La somme des énergies nécessitées par les pompes 14 et 20 est par

conséquent considérablement plus petite.

L'unité d'entraînement ou la transmission est pourvue, du côté mené, c'est-à-dire dans la direction de transmission des forces à partir du moteur en arrière de la paire de poulies coniques 2, d'un premier embrayage 26 servant à l'entraînement de l'arbre de sortie III dans un des sens de rotation, par exemple pour la

marche avant, et d'un second embrayage 27 pour l'entraî-

nement de l'arbre de sortie III dans l'autre sens de

rotation, par exemple pour la marche arrière.

L'embrayage 26 se compose d'une partie menée 26 a, fixée sur l'arbre menant II et comportant

une surface de friction, ainsi que d'un plateau de pres-

sion 26 b, mobile axialement sur la partie 26 a mais ne pouvant cependant pas tourner et agencé comme un piston,

ce plateau 26 b comportant une surface de contre-friction.

En outre l'embrayage à friction 26 comporte un disque d'embrayage 26 c, monté sur l'arbre III de façon à tourner

avec lui et dont la plage de friction est réglable axia-

lement entre la surface de friction et la surface de contre-friction Entre la partie menée 26 a et le plateau

de pression 26 b est créée une chambre de pression 26 d.

L'embrayage 27 se compose d'un plateau de contre-

pression 27 a, qui ne peut par exemple pas tourner avec un carter de la transmission et qui est axialement fixe, en étant pourvu d'une surface de contre-friction, ainsi que d'un plateau de pression 27 b, mobile axialement par rapport au plateau de contre-pression 27 a, sans pouvoir cependant tourner par rapport à lui, et agencé comme un piston comportant une surface de friction L'embrayage W friction 27 comporte en outre un disque d'embrayage 27 c dont la zone de friction peut être serrée axialement entre

le plateau de contre-pression 27 a et le plateau de pres-

-15- sion 27 b Le disque d'embrayage 27 c porte la roue dentée extérieure 28 a d'un système de transmission à train planétaire 28, dont le pignon central 28 b est monté, sans possibilité de rotation relative, sur l'arbre de sortie III Les pignons satellites 28 c, répartis sur la périphérie, sont supportés ou entraînés par la partie menée 26 a de l'embrayage 26 Le piston 27 b délimite une

chambre de pression 27 d. Les plateaux de pression ou pistons 26 b et 27 b sont poussés, comme cela

est connu, par un accumulateur de force, comme par exemple par un ressort annulaire, dans la direction de débrayage de telle sorte que, lors de l'absence d'une pression dans les chambres 26 d, 27 d, l'embrayage correspondant 26, 27 soit complètement ouvert,

de sorte qu'on est assuré qu'aucun couple, et pratique-

ment aucun moment de freinage, ne soit transmis au disque

d'embrayage correspondant 26 c, 27 c.

Pour l'alimentation des deux chambres de pres-

sion 26 d et 27 d, il est prévu fonctionnellement entre la soupape 15 de régulation de pression et les deux embrayages 26, 27 une première soupape de commutation 29

ainsi qu'une seconde soupape de commutation 30 La pre-

mière soupape de commutation 29 est en liaison d'une part avec le circuit de fluide sous pression alimenté par la pompe 20 et d'autre part avec le circuit de fluide sous pression alimenté par la pompe 14 Du côté de la décharge, la soupape de commutation 29 est reliée d'une part par l'intermédiaire d'un conduit 31 avec la soupape de commutation 30 et d'autre part, par l'intermédiaire du conduit 16 a, avec la chambre de pression lla de l'unité à piston/cylindre 11, qui agit sur le rapport

de transmission de la transmission à poulies coniques.

Dans l'exemple de réalisation représenté, la soupape de commutation 29 est constituée par ce qu'on appelle une soupape à 5/3 voies La soupape de commutation 30, -16- prévue entre les deux embrayages 26, 27 et la soupape 29, est constituée par ce qu'on appelle une soupape à 4/2 voies. Par l'intermédiaire de la soupape de commutation 29, les embrayages 26, 27 peuvent, en fonction de para- mètres déterminés de fonctionnement par exemple d'un véhicule automobile équipé d'une telle transmission,

être reliés avec le circuit opérant à une pression fonc-

tion du couple ou bien avec la pompe 14, qui produit une

pression fonction de la soupape de régulation de pression.

La soupape de commutation sert à fermer sélectivement

seulement un des embrayages à friction 26, 27, c'est-à-

dire qu'elle peut être sollicitée par du fluide sous

pression Il est ainsi possible de choisir, par l'inter-

médiaire de la soupape 30, soit la marche avant, dans laquelle l'embrayage 26 est ou sera fermé, soit la marche

arrière dans laquelle l'embrayage 26 est ouvert et l'em-

brayage 27 est ou sera fermé La commutation de la soupape

peut être effectuée directement manuellement ou indi-

rectement par l'intermédiaire d'un régulateur, qui enregistre des positions correspondantes d'un levier sélecteur en vue du réglage du mode de fonctionnement

du véhicule automobile.

Sur la figure, les soupapes 29, 30 se trouvent, par rapport aux conduits auxquels elles sont reliées, dans une position qui correspond au démarrage de l'unité d'entraînement ou de la transmission à poulies coniques, c'est-à-dire la position qui est nécessaire pour assurer une transmission de couple entre l'arbre menant I et l'arbre de sortie III Pendant cette phase de transmission de couple, lors de l'enclenchement d'une vitesse de marche avant, la chambre de pression 26 d est reliée à la pompe 14 par l'intermédiaire de la soupape 30 ou 29, qui établit une pression dépendant de la régulation ou de l'activation de la soupape de régulation de pression 15 Dans cette -17- phase de démarrage, la soupape de régulation de pression est réglée par l'intermédiaire d'un régulateur 32, cette régulation pouvant être effectuée en fonction d'un organe de régulation d'admission de carburant et en outre en fonction du patinage se produisant dans l'embrayage cor- respondant et le cas échéant encore en fonction d'autres paramètres, comme la température du moteur, la position du levier de sélection du mode de fonctionnement, comme par exemple une marche normale, une marche sportive, une marche avant, une marche arrière Le régulateur peut également comporter un processeur pourvu d'une mémoire

dans laquelle seront lues les différentes valeurs corres-

pondant à la phase de démarrage, ces valeurs pouvant constamment être actualisées pendant la marche, comme cela est connu Les valeurs peuvent alors correspondre à une position bien déterminée ou à un actionnement bien déterminé d'un organe, comme la pédale d'accélérateur,

influençant l'admission de carburant.

La soupape de régulation de pression 15 peut être constituée par une soupape proportionnelle, qui est sollicitée par le régulateur électronique 32 avec une tension qui, comme cela a déjà été précisé, peut être associée à différents paramètres qui sont mémorisés dans le régulateur ou bien qui sont également captés, par exemple au démarrage Ainsi par exemple, il est

possible de régler pour le démarrage une vitesse de ro-

tation du moteur bien déterminée, correspondant à la position de la pédale d'accélérateur Si la vitesse réelle de rotation du moteur ou de l'arbre d'entraînement 1 est plus petite que la valeur de consigne de cette

vitesse, la pression dans les conduits 16, 31 sera aug-

mentée par la soupape proportionnelle 15 Cela est pro-

duit par une augmentation correspondante de la tension appliquée au moyen électrique de manoeuvre 15 a, de sorte

que l'embrayage 26 est actionné dans le sens de fermeture.

-18- Pendant la phase de démarrage ou de génération de couple, on est en outre assuré par le capteur de couple 24 que, lorsqu'il se produit des àcoups de couple ou bien des variations de couple, la force de serrage ou d'application que les poulies coniques exercent sur la chaîne 3 sera réglée en correspondance de manière à éviter un patinage de cette chaîne Le circuit de fluide sous pression qui dépend du couple appliqué se règle

ainsi de lui-même mécaniquement, c'est-à-dire sans inter-

vention d'un système électronique ou bien sans action de l'extérieur, pendant la phase de démarrage Cette auto-régulation du circuit alimenté par la pompe 20, qui produit une pression dépendant Cu couple appliqué, permet d'utiliser la soupape proportionnelle 15, coûteuse par rapport aux soupapes 29, 30, pendant la phase de génération de couple ou la phase de démarrage, aussi bien pour l'embrayage de marche avant que pour l'embrayage

de marche arrière.

L'invention est basée sur la connaissance que, lors du démarrage de la transmission à poulies coniques, celle-ci ne doit pas subir un réglage du rapport de transmission car, lors d'un démarrage et pendant la phase de démarrage, on est assuré d'obtenir le rapport de transmission correct grâce à l'intervention du groupe de ressorts annulaires, prévu sur la paire de poulies 2 côté secondaire ou mené et qui pousse

axialement les deux poulies 2 a, 2 b l'une vers l'autre.

Pour ce rapport de transmission, la chaîne 3 est placée en correspondance au diamètre le plus petit sur la paire de poulies 1 située du côté primaire et elle est placée en correspondance au diamètre le plus grand sur la paire de poulies 2 située du côté secondaire Cela signifie ainsi qu'on obtient la plus grande démultiplication de vitesse de rotation entre l'arbre menant 1 et l'arbre

mené 2.

-19- Après la phase de démarrage, c'est-à-dire après que l'embrayage 26 a été fermé, ce qui signifie

qu'aucun patinage ne se produit dans l'embrayage à fric-

tion ou bien qu'il se produit seulement un patinage prédéterminé ayant par exemple pour but d'assurer une isolation contre les oscillations, la chambre de pression 26 d de l'embrayage 26 est reliée, par commutation de la soupape 29, avec le circuit de fluide alimenté par la pompe 20 et établissant une pression fonction du couple appliqué En outre, le circuit produisant la pression fonction du rapport de transmission est relié à l'unité à cylindre/piston 11 La soupape 29 se trouve alors dans la position représentée dans le quadrant de droite La position centrale indiquée pour la soupape 29 sert à faire en sorte que, lors d'une commutation de la soupape 29 de la position de gauche, correspondant au démarrage, jusque dans la position de droite, un à-coup de pression engendrée par la soupape proportionnelle 15 ne soit pas

directement appliqué, à la chambre de pression lla, dé-

terminant le rapport de transmission, de l'unité à cylindre/piston 11 Pour cette position intermédiaire, il se produit ainsi un retardement de la liaison entre la pompe 14 et la chambre de pression lla, ce qui garantit l'établissement d'un temps suffisant pour un réglage correspondant de la soupape de régulation de pression

afin de produire la pression désirée dans le conduit 16.

Dans le cas d'une soupape 15 réagissant très rapidement, la position centrale de la soupape de commutation 29 peut être supprimée de sorte qu'il est alors possible

d'utiliser une soupape à 5/2 voies.

Les modes de fonctionnement ou les régulations qui ont été décrits en relation avec l'embrayage 26 sont également produits en relation avec l'embrayage 27 lors

de la commutation de la soupape 30 A la place de l'em-

brayage de marche arrière 27, il est cependant possible -20-

d'utiliser également d'autres dispositifs connus d'in-

version du sens de rotation, de sorte qu'il est alors possible de supprimer l'embrayage 27, et par conséquent

également la soupape 30.

La commutation de la soupape 29 de la position de gauche à la position de droite doit au plus tard être effectuée lorsque le rapport de transmission établi dans la transmission doit être modifié dans le sens d'une plus petite démultiplication ou d'une plus grande surmultiplication, c'est-à-dire dans le sens d'une plus grande vitesse de rotation de l'arbre II ou d'une vitesse

plus rapide du véhicule.

Après le démarrage, la pression qui établit le rapport de transmission correspondant est réglée par

l'intermédiaire de la soupape proportionnelle 15 et no-

tamment, comme cela a déjà été précisé, en fonction de paramètres de fonctionnement du véhicule, notamment de paramètres du moteur et de paramètres concernant les

* organes de réglage de l'admission de carburant.

Dans l'exemple de réalisation représenté, il est prévu dans le capteur de couple 24 ou dans le circuit

de sortie du capteur de couple 24 une soupape de limita-

tion de pression 33 qui fait en sorte que, dans le circuit

opérant avec la pression en fonction du couple, une pres-

sion minimale, par exemple de 2 xl O 5 Pa, reste maintenue, également lors de l'absence d'un couple Cette pression

minimale est fonction de la force de rappel de l'accumu-

lateur de force, comme un ressort annulaire, qui sollicite le piston ou le plateau de pression 26 b de l'embrayage 26

ou le piston 27 b de l'embrayage 27 dans le sens de débra-

yage La pression minimale réglée par la soupape 33 doit être suffisamment grande pour maintenir, lorsque le couple est nul, l'embrayage de marche avant 26 ou l'embrayage de marche arrière 27 dans une position de frottement ou de glissement, afin qu'ainsi en pratique -21- aucun couple, ou seulement un couple prédéterminé, puisse être transmis On doit ainsi être assuré, au moyen de la soupape 33, que pour un couple pratiquement nul, les surfaces de friction du plateau de pression et du plateau de contre-pression correspondants de l'em- brayage restent en prise avec les garnitures de friction du disque d'embrayage L'avantage de la soupape 33 consiste en ce que, lors d'alternances de la charge, c'est-à-dire lorsqu'on passe d'un domaine de couples

positifs à un domaine de couples négatifs, il ne se pro-

duise aucune ouverture des embrayages correspondants 26, 27 car la pompe 30 doit contrebalancer la soupape de pression 33 réglant une pression minimale et ainsi il existe une pression suffisamment grande pour maintenir partiellement fermé l'embrayage se trouvant en prise en

correspondance La force de fermeture appliquée à l'em-

brayage 26 ou 27 dans le cas d'un couple nul peut alors être choisie de telle sorte qu'aucun couple, ou seulement un couple très petit ou bien un couple moyen soit transmis, et ce couple étant suffisamment faible pour arrêter des sautes de couple ou des oscillations brutales par patinage

de l'embrayage entre le moteur et l'arbre de sortie III.

Conformément à un exemple de réalisation non représenté, il est possible d'utiliser à la place d'une soupape de régulation de pression 33 réglée de façon constante également une soupape pouvant être activée ou réglée et dont le réglage est effectué par exemple par l'intermédiaire du régulateur 22 de telle sorte que, en fonction de paramètres déterminés de fonctionnement, comme des paramètres concernant le véhicule, notamment des

paramètres concernant le moteur, des paramètres concer-

nant l'admission de carburant et/ou la température de l'huile ou analogues, la pression minimale réglée par

la soupape 33 puisse être modifiée en correspondance.

En conséquence le moment transmissible par l'embrayage -22- 26 ou 27 quand le couple appliqué est nul peut être modifié en fonction des paramètres de fonctionnement précités. L'embrayage de démarrage 26, et le cas échéant également l'embrayage de marche arrière 27, peuvent par exemple être réglés d'une manière analogue ou bien il est possible, pour effectuer la régulation des embrayages précités, d'utiliser des paramètres analogues ou bien les mêmes paramètres que ceux qui sont décrits dans la demande de brevet allemand P 40 11 850 9, auquel cas il faut cependant tenir compte du fait que, dans la demande

de brevet cité, une pression hydraulique doit être pro-

duite pour le débrayage des embrayages alors que par contre, dans l'exemple de réalisation décrit pour la présente invention, le ou les embrayages seront fermés

par l'intermédiaire de la pression hydraulique.

Les pompes 14, 20 peuvent être entraînées par le moteur actionnant l'arbre menant 1, comme un moteur à combustion interne Pour de nombreuses applications, il peut cependant être judicieux qu'au moins une des pompes 14, 20 comporte un moteur d'entraînement propre,

comme par exemple un moteur électrique Le moteur élec-

trique peut alors être commandé ou réglé en fonction de paramètres déterminés de fonctionnement, par exemple d'un véhicule automobile ou d'un moteur à combustion

interne, de telle sorte qu'également le point de fonc-

tionnement de la pompe puisse être modifié, ce qui si-

gnifie que le débit ou la pression de refoulement de la

pompe peuvent être influencés.

Les surfaces d'actionnement, sollicitées par la pression appliquée au capteur de couple 24, des unités à cylindres/pistons des paires de poulies coniques 1, 2 et des embrayages 26, 27 doivent être choisies de telle sorte que, lors d'un à-coup brutal de couple, il ne se produise pratiquement aucun glissement de la chaîne 3 ou -23-

bien aucun patinage, ou seulement un patinage pré-

déterminé, dans les embrayages 26, 27 Il est possible de disposer avant l'embrayage 26 et/ou l'embrayage 27 une soupape de retardement d'établissement de pression de telle sorte que, lors d'une augmentation brutale de pression dans le capteur de couple 24 par exemple à

cause d'une augmentation brutale de l'admission de car-

burant dans le moteur à combustion interne entraînant l'arbre I -, l'embrayage correspondant puisse initialement légèrement patiner et qu'ensuite, par une augmentation progressive de la pression, le patinage dans l'embrayage soit réduit ou éliminé complètement Une telle soupape de retardement d'établissement de pression peut être avantageusement disposée avant la soupape 29, et notamment

dans un conduit 33 disposé parallèlement au conduit 21.

On évite ainsi que cette soupape de retardement d'éta-

blissement de pression influence l'établissement de la pression dans les organes de manoeuvre 6, 9, 11 de la

transmission à poulies coniques.

Conformément à une autre forme de réalisation, non représentée, la soupape 33 garantissant une pression minimale dans le circuit alimenté par la pompe 20, peut également être disposée avant le capteur de couple, et notamment avantageusement dans une zone du conduit 23 qui est située entre le raccord d'admission de fluide sous pression pour la paire de poulies coniques 1 et le

capteur de couple 24.

Sur la figure, on a représenté différentes voies de retour d'huile Evidemment ces voies de retour peuvent cependant déboucher dans un récipient collecteur

ou bac à huile commun.

Claims (17)

REVENDICATIONS

1 Unité d'entraînement, notamment pour véhicules automobiles, comprenant au moins un embrayage pouvant être actionné par l'intermédiaire d'un organe de manoeuvre par agent de pression en vue d'une transmission de couple ainsi qu'une transmission avec organe d'enroulement sur poulies coniques, disposées en série avec l'embrayage, réglables graduellement et comportant deux paires de poulies coniques manoeuvrables en correspondance mutuelle une paire située côté menant et une paire située côté mené -, chaque paire comportant un organe de manoeuvre sollicité par agent de pression au moyen d'un capteur de couple, comme une unité à piston/cylindre pour la tension de l'organe d'enroulement, et la modification du rapport de transmission étant commandée par agent de pression, unité caractérisée en ce qu'un premier circuit d'agent de pression, opérant en fonction du couple, et un second circuit d'agent de pression, prévu pour une régulation du rapport de transmission, peuvent être alimentés par au moins une pompe ( 14), et au moins pour une des paires de poulies coniques (la, lb), la poulie déplaçable axialement

peut être sollicitée par les organes de manoeuvre addi-

tionnant les forces d'agent de pression produites en

fonction du couple et en fonction du rapport de trans-

mission et en outre il est prévu dans le second circuit d'agent de pression une soupape de régulation de pression ( 15) au moyen de laquelle, en fonction de paramètres de fonctionnement, par exemple d'un moteur d'entraînement, le rapport de transmission peut être réglé et en outre, pour le démarrage de l'unité d'entraînement, cette soupape de régulation de pression ( 15) est séparable de l'organe de manoeuvre servant à la modification du rapport

de transmission et peut être reliée à l'organe de manoeu-

vre de l'embrayage ( 26).

2 Unité d'entraînement selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'au moins approximativement après la fermeture complète de l'embrayage à friction ( 26), la soupape de régulation de pression ( 15) du second circuit d'agent de pression peut être reliée à l'organe de manoeuvre servant à la modification du rapport de transmission et l'organe de manoeuvre de l'embrayage ( 26)

est relié au premier circuit d'agent de pression.

3 Unité d'entraînement selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'il est prévu une soupape de commutation ( 29) qui est reliée aux deux circuits d'agent de pression et qui comporte une liaison aussi bien avec l'organe de manoeuvre de l'embrayage ( 26) qu'également avec l'organe de manoeuvre servant à la

modification du rapport de transmission.

4 Unité d'entraînement selon la revendication 3, caractérisée en ce que la soupape de commutation ( 29) est disposée entre la soupape de régulation de pression

( 15) et l'organe de manoeuvre de l'embrayage ( 26).

5 Unité d'entraînement selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que la soupape de commutation

( 29) est constituée par une soupape à 5/3 voies.

6 Unité d'entraînement selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que la soupape de commutation

( 29) est constituée par une soupape à 5/2 voies.

7 Unité d'entraînement selon une des revendi-

cations 3 à 6, caractérisée en ce que la soupape de commutation ( 29) est reliée à un régulateur déterminant les positions de la soupape et contenant une unité électronique qui traite différents paramètres, comme la quantité d'alimentation en carburant, la vitesse de rotation du moteur, la vitesse de rotation à la sortie, la position du levier sélecteur du mode de fonctionnement, etc.

8 Unité d'entraînement selon une des revendi-

cations 1 à 6, caractérisée en ce que la soupape de ré-

gulation de pression ( 15) est une soupape réglable électriquement, qui est actionnée par un régulateur en fonction de paramètres de fonctionnement mesurés, comme la quantité d'alimentation en carburant, la vitesse de rotation du moteur, la vitesse de rotation à la sortie,

la position du levier de sélection du mode de fonctionne-

ment, etc.

9 Unité d'entraînement selon une des revendi-

cations 1 à 8, caractérisée en ce que le premier circuit d'agent de pression et le second circuit d'agent de

pression comportent chacun une pompe particulière ( 14, 20).

Unité d'entraînement selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'il est prévu entre la soupape de régulation de pression ( 15) et la pompe du second circuit

une soupape de limitation de pression.

11 Unité d'entraînement selon une des revendi-

cations 1 à 9, caractérisée en ce qu'il est prévu un

convertisseur à train planétaire ( 28), pourvu d'un em-

brayage ( 27) pour un entraînement en marche arrière, qui peut être sollicité par agent de pression d'une manière analogue à l'embrayage ( 26) de la revendication 1

correspondant à l'entraînement en marche avant.

12 Unité d'entraînement selon la revendication 11, caractérisée en ce qu'il est prévu entre les deux embrayages ( 26, 27) et la soupape de commutation ( 29) une seconde soupape de commutation ( 30) pour établir sélectivement une liaison de l'embrayage de marche avant ou de l'embrayage de marche arrière avec un circuit

d'agent de pression.

13 Unité d'entraînement selon la revendication 12, caractérisée en ce que l'autre soupape ( 30) est une

soupape à 4/2 voies.

14 Unité d'entraînement selon une des revendi-

cations 1 à 13, caractérisée en ce que l'embrayage ( 26) pour l'entraînement en marche avant et/ou l'embrayage ( 27) pour l'entraînement en marche arrière comportent un piston, qui est sollicité dans le sens d'ouverture

de l'embrayage par un accumulateur de force.

Unité d'entraînement selon une des revendi-

cations 1 à 14, caractérisée en ce qu'il est prévu, du côté du capteur de couple correspondant à la sortie d'agent de pression une soupape de pression réglant

une pression minimale.

16 Unité d'entraînement selon la revendication , caractérisée en ce que la pression minimale, réglée par la soupape de pression dans un premier circuit

d'agent de pression, est suffisamment grande pour compen-

ser au moins approximativement la force exercée par le

ressort de rappel sur le piston de l'embrayage ( 26, 27).

17 Unité d'entraînement selon une des revendi-

cations 1 à 16, caractérisée en ce que la poulie dépla-

gable axialement (la) de la paire de poulies ( 1) située côté menant est reliée aux organes de manoeuvre ( 9, 11)

disposés en parallèle et additionnant la pression dépen-

dant du couple et la pression dépendant du rapport de transmission.

18 Unité d'entraînement selon une des revendi-

cations 1 à 17, caractérisée en ce que les poulies coni-

ques ( 2 a, 2 b) situées côté mené sont sollicitées l'une

vers l'autre par au moins un accumulateur de force.

19 Unité d'entraînement selon la revendication 18, caractérisée en ce que la sollicitation des poulies coniques ( 2 a, 2 b) est effectuée par l'intermédiaire d'un

groupe de ressorts annulaires ( 4).