FR2749544A1 - Dispositif perfectionne de commande hydraulique d'un embrayage de vehicule automobile - Google Patents
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Abstract
L'invention propose un dispositif de commande hydraulique d'un embrayage de véhicule automobile, du type dans lequel il est prévu un dispositif de réalimentation (36) qui comporte un réservoir de fluide (38) et qui maintient un remplissage constant de la chambre de pression (34), et du type dans lequel le dispositif de réalimentation (36) est isolé de la chambre de pression (34) lorsque le piston (14) du cylindre émetteur (12) est déplacé pour provoquer le débrayage, caractérisé en ce que le dispositif de réalimentation (36) comporte une vanne commandée (42) qui est interposée entre le réservoir (38) et la chambre de pression (34), et en ce que la vanne (42) est fermée lorsque le piston (22) du cylindre émetteur (24) est déplacé depuis sa position de repos dans le sens tendant à provoquer le débrayage.
Description
i L'invention concerne un dispositif perfectionné de
commande hydraulique d'un embrayage de véhicule automobile.
L'invention concerne plus particulièrement un dispositif de commande d'un embrayage automobile, du type dans lequel les chambres hydrauliques de deux cylindres, émetteur et récepteur, sont reliées par une canalisation et forment avec celle-ci une chambre de pression remplie d'un liquide destiné à transmettre le mouvement d'un piston du cylindre émetteur à un piston du cylindre récepteur pour provoquer un débrayage, du type dans lequel il est prévu un dispositif de réalimentation qui comporte un réservoir de fluide et qui maintient un remplissage constant de la chambre de pression de fluide, et du type dans lequel le dispositif de réalimentation est isolé de la chambre de pression lorsque le piston du cylindre émetteur est déplacé depuis une position de repos vers une position dans laquelle
il provoque le débrayage.
Les dispositifs de commande hydraulique d'embrayage sont apparus dans le but notamment de réduire l'effort que doit fournir le conducteur pour provoquer le débrayage. En effet, et contrairement à un dispositif de commande par câble, il est possible, en fonction des diamètres des cylindres émetteur et récepteur, d'obtenir une démultiplication de l'effort nécessaire sans pour autant augmenter de
manière inconsidérée la course de la pédale de commande.
Il est aussi aisé d'interposer dans le circuit hydraulique des dispositifs d'amplification à dépression ou hydrauliques, du type de ceux utilisés pour les systèmes de freinage, pour assister le
conducteur lors de la phase de débrayage.
Les dispositifs de commande hydraulique présentent l'intérêt supplémentaire d'être particulièrement adaptés à la conception d'embrayages pilotés dans lesquels le débrayage est commandé non plus directement par le conducteur mais par un calculateur qui provoque le débrayage, par exemple lorsqu'un déplacement du levier de vitesses est détecté. Le calculateur reçoit des informations provenant notamment de différents capteurs tels ceux associés au
levier de changement de vitesses, à l'arbre menant et à l'arbre mené.
Le calculateur provoque alors le débrayage puis le ré-
embrayage en fonction de divers paramètres tels que le régime de rotation du moteur. Pour cela il agit par exemple sur un moteur électrique, qui par l'intermédiaire d'une transmission agit sur le piston
du cylindre-émetteur.
Dans le cadre d'un tel type de commande d'embrayage, il est particulièrement intéressant de pouvoir connaître à chaque instant la position de chacun des pistons des deux cylindres afin de bien maîtriser notamment la phase de patinage de l'embrayage pour ne pas
provoquer d'à-coups.
Dans ce but, I'invention propose un dispositif de commande d'un embrayage du type vu précédemment, caractérisé en ce que le dispositif de réalimentation comporte une vanne qui est interposée entre le réservoir et la chambre de pression, et en ce que la vanne est fermée lorsque le piston du cylindre émetteur est déplacé depuis sa
position de repos dans un sens tendant à provoquer un débrayage.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - la vanne est interposée dans un canal qui est relié par une extrémité au réservoir et qui débouche par son autre extrémité dans la canalisation reliant les deux cylindres; la vanne est normalement ouverte - la fermeture de la vanne est commandée par un calculateur; - il est prévu un limiteur de débit qui est interposé entre le réservoir de fluide et la chambre de pression; - le limiteur de débit est interposé dans le canal, entre le réservoir et la vanne; - le limiteur de débit est formé par une restriction du
diamètre de passage du canal.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention
apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la
compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels: - les figures 1 a 3 représentent un dispositif de commande hydraulique d'un embrayage de véhicule automobile conçu selon l'état de la technique, et respectivement représenté en position d'embrayage, en position intermédiaire, et en position de débrayage; - les figures 4 à 6 sont des vues similaires à celles des figures 1 à 3 représentant un dispositif de commande conforme aux
enseignements de l'invention.
On a représenté sur la figure 1 un dispositif de commande hydraulique 10 d'un embrayage 11 qui est conçu conformément à l'état de la technique. Le fluide de commande peut être par exemple
de l'huile.
Le dispositif de commande 10 comporte essentiellement un cylindre émetteur 12 à l'intérieur duquel un piston 14 mobile axialement délimite avec le cylindre 12 une chambre hydraulique 16 à volume variable qui est reliée par une canalisation 18 à une chambre hydraulique 20, qui est délimitée par le cylindre récepteur 24 et le piston 22 du cylindre récepteur 24. Les pistons 14,22 sont mobiles
axialement à l'intérieur des cylindres 12,24.
Le piston 14 du cylindre émetteur 12 est relié à un
actionneur 26 qui commande ses déplacements.
L'actionneur 26 peut être soit une pédale d'embrayage classique, soit un vérin automatique ou hydraulique, par exemple dans
le cas d'un embrayage piloté.
Le vérin automatique peut comporter, de manière connue, un moteur électrique qui agit sur une transmission mécanique reliée
au piston. Le moteur électrique est piloté par le calculateur précité.
Pour plus de précisions, on se reportera par exemple au document
FR-A-2 721 264.
Le piston 22 du cylindre récepteur 24 est relié à un mécanisme 28 qui agit directement sur l'embrayage 11. De manière connue, I'embrayage 11 comporte notamment une fourchette de commande qui est associée à une butée de débrayage pour déplacer axialement un plateau de pression par rapport à un plateau de réaction 32, afin de serrer et desserrer les garnitures de friction d'un disque de friction 30 entre lesdits plateaux de pression et de réaction 32. Pour cela la butée agit usuellement sur les extrémités internes des doigts d'un diaphragme prenant appui sur un couvercle solidaire du plateau de réaction 32 pour action sur le plateau de pression
solidaire en rotation - avec mobilité axiale - du couvercle.
Le disque de friction 30 est calé en rotation sur l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses, tandis que le plateau de réaction 32 est solidaire de l'arbre moteur. Par simplicité on a représenté dans les figures que le plateau de réaction 32 et le disque de friction 30, ainsi
que le diaphragme.
Les chambres hydrauliques 16, 20 de chacun des cylindres 12, 24 et la canalisation 18 qui les relie forment une chambre de pression 34 remplie d'un fluide incompressible qui permet de
transférer tout mouvement de l'un des pistons à l'autre piston.
En effet, dans une position de repos du dispositif (embrayage 11 en position d'embrayage), le piston 14 est dans une position telle que le volume de la chambre hydraulique 16 du cylindre émetteur 12 est maximal tandis que le piston 22 du cylindre récepteur 24 est dans une position telle que le volume de la chambre 20
correspondante est minimal.
De la sorte, si le piston 14 du cylindre émetteur 12 est déplacé par l'actionneur 26 dans le sens d'une réduction du volume de la chambre hydraulique 16, un volume de fluide correspondant à ce déplacement est transféré au travers de la canalisation 18 vers la chambre 20 du cylindre récepteur 24, ce qui provoque un déplacement
correspondant du piston 22.
De manière connue, il est nécessaire de prévoir un dispositif de réalimentation 36 de la chambre de pression 34 qui permet de compenser d'éventuelles fuites de fluide et qui permet également de rattraper l'usure progressive des garnitures du disque de friction 30, lesdites garnitures étant destinées à être serrées entres les plateaux
de pression et de réaction sous l'action du diaphragme.
Par ailleurs, le dispositif de réalimentation 36 joue également le rôle d'un vase d'expansion qui permet d'éviter que la dilatation du fluide contenu dans la chambre de pression 34 ne provoque un déplacement du piston 22 du cylindre récepteur 24 propre à provoquer un début de débrayage, et ainsi à faire patiner
l'embrayage 11.
A cet effet, un réservoir de liquide 38 du dispositif de réalimentation 36 comporte un canal d'expansion 40 qui débouche dans la chambre hydraulique 16 du cylindre émetteur 12 lorsque le piston 14 de celui-ci est en position de repos représentée sur la figure 1. Cet agencement permet au piston 14 d'obturer l'arrivée de ce canal d'expansion dès qu'il a progressé axialement jusqu'à une
position intermédiaire qui est représentée sur la figure 2.
A partir de cette position intermédiaire, la chambre de pression 34 est complètement isolée du dispositif de réalimentation 36 et lorsque le piston 14 progresse vers sa position de débrayage (garnitures du disque 30 desserrées), le fluide est chassé vers le cylindre récepteur 24 pour provoquer le déplacement du piston 22 du
cylindre récepteur 24, ce qui est schématisé sur la figure 3.
Comme on peut le voir, ce dispositif connu de l'état de la technique possède l'inconvénient de l'existence une course morte du piston 14, qui correspond donc a une course de la pédale ou de l'actionneur 26 pendant laquelle le piston 22 du cylindre récepteur 24
reste immobile.
De plus, la position exacte du piston 14, à partir de laquelle la transmission du mouvement est effectivement assurée, est difficile à connaître et, par ailleurs, I'expérience prouve que le passage de la course morte à la course active ne s'effectue pas toujours de manière
très nette.
Or, ces imprécisions sont particulièrement gênantes, notamment dans le cas d'un embrayage piloté, car elles interviennent essentiellement au moment délicat de la phase de commande de
l'embrayage qui correspond au patinage de celui-ci.
Aussi, il apparaît intéressant de proposer un dispositif de commande hydraulique d'un embrayage qui supprime la course morte
initiale du piston 14 du cylindre récepteur 24.
Un dispositif de commande 10 conforme aux enseignements de l'invention est représenté sur les figures 4 à 6 dans lesquelles des éléments identiques ou similaires à ceux représentés sur les figures 1
à 3 seront désignés par les mêmes chiffres de référence.
Dans ce mode de réalisation de l'invention, le canal d'expansion 40, qui est relié au réservoir 38 du dispositif de réalimentation 36, débouche non pas dans la chambre hydraulique 16 du cylindre émetteur 12 mais directement dans la canalisation 18 qui
relie deux chambres hydrauliques 16, 20 des deux cylindres 12, 24.
Pour isoler la chambre de pression 34 par rapport au réservoir 38, une vanne 42 est interposée dans le canal d'expansion
40. Cette vanne 42 est commandée par le calculateur.
La vanne 42 est une électrovanne du type normalement ouverte et sa fermeture est commandée, par exemple, par un calculateur (non représenté) qui, dans le cas d'un embrayage piloté, est chargé de commander la manoeuvre d'embrayage par activation
de l'actionneur 26.
Ainsi, la vanne 42 étant normalement ouverte, en position de repos du dispositif, la réalimentation en fluide de la chambre de pression se fait automatiquement et, en cas de montée en température du fluide, celui-ci possède la faculté de refouler à lI'intérieur du réservoir 38. Au contraire, dès le début de la phase de débrayage, le calculateur commande la fermeture de la vanne 42 de manière à isoler la chambre de pression 34 par rapport au dispositif de réalimentation
36, ainsi que cela est schématisé sur les figures 5 et 6.
Dans le cas o l'actionneur 26 est une pédale classique, il est possible de déterminer le début de la phase de débrayage grâce à un capteur d'effort agencé au niveau de celle-ci. Si l'embrayage est du type piloté, il sera même possible de provoquer la fermeture de la
vanne 42 avant la mise en route de l'actionneur 26.
Le choix d'une vanne 42 normalement ouverte est particulièrement intéressant en cas de panne du dispositif. En effet, si le dispositif de commande de la vanne 42 tombe en panne, celle-ci retourne à sa position normalement ouverte, ce qui provoque la fuite du liquide contenu dans la chambre de pression 34 vers le réservoir 38. Il en résulte que le piston 22 du cylindre 24 revient vers sa position de repos, ce qui assure le retour de l'embrayage dans sa position d'embrayage (garnitures du disque de friction 30 serrées entre les plateaux de pression et de réaction 32), permettant ainsi au moteur d'entraîner les roues motrices du véhicule afin que
I'automobiliste puisse rejoindre le garage le plus proche.
Si la panne se déclare lorsque l'embrayage est débrayé, il est souhaitable que le retour vers la position embrayée ne se fasse pas trop brutalement sous peine de solliciter brusquement l'ensemble
de la chaîne de transmission du véhicule.
Aussi, on a prévu dans le canal d'expansion 40 un limiteur de débit 44 qui assure une certaine progressivité du retour vers la
position embrayée, en cas de panne.
Dans l'exemple de réalisation qui est représenté sur les figures 4 à 6, le limiteur de débit est réalisé à l'aide d'une restriction 44 du diamètre du canal d'expansion 40 qui est agencé entre le
réservoir 38 et la vanne 42.
Le dispositif de commande selon l'invention permet donc un contrôle plus précis du débrayage et du réembrayage mais il permet aussi d'utiliser un cylindre émetteur de conception simple, contrairement à l'état de la technique qui impose l'utilisation d'un piston de cylindre émetteur comportant une chambre de réalimentation qui est reliée à la chambre de pression par des dispositifs de clapets anti-retour. De même, la position au repos du piston dans le cylindre émetteur n'est plus déterminante pour à la fois
assurer une réalimentation et permettre l'expansion du liquide.
On notera de manière connue, que le piston du cylindre récepteur est soumis à l'action d'un ressort de rappel non référencé
dans les figures.
En variante un capteur de position est associé à l'actionneur 26 ou au piston 14 du cylindre émetteur 12. De même un capteur de position est associé au piston 22 du cylindre récepteur 24 ou de
préférence à la butée de débrayage.
Le calculateur contient un programme qui à chaque position de l'actionneur 26 ou du piston 14 associe une position
correspondante du piston 22 ou de la butée de débrayage.
Grâce aux capteurs de position précités, on compare les positions lues avec les positions théoriques. Ainsi en cas de dilatation anormale du fluide de commande, provoquée par exemple par une température excessive sous le capôt moteur, ou une température excessive de l'embrayage, on ouvre, pendant la phase de débrayage, I'électrovanne 42 grâce au calculateur recevant les informations des capteurs précités. Grâce à la restriction 44, on peut alors contrôler les fuites pour rattraper les dilatations pour retour aux conditions théoriques.
Claims (8)
1. Dispositif de commande hydraulique d'un embrayage de véhicule automobile, du type dans lequel les chambres hydrauliques (16, 20) de deux cylindres, émetteur (12) et récepteur (24), sont reliées par une canalisation (18) et forment avec celle-ci une chambre de pression (34) remplie d'un liquide destiné à transmettre le mouvement d'un piston (14) du cylindre émetteur (12) au piston (22) du cylindre récepteur (24) pour provoquer un débrayage, du type dans 0o lequel il est prévu un dispositif de réalimentation (36) qui comporte un réservoir de fluide (38) et qui maintient un remplissage constant de la chambre de pression (34), et du type dans lequel le dispositif de réalimentation (36) est isolé de la chambre de pression (34) lorsque le piston (14) du cylindre émetteur (12) est déplacé depuis une position de repos vers une position dans laquelle il provoque le débrayage, caractérisé en ce que le dispositif de réalimentation (36) comporte une vanne commandée (42) qui est interposée entre le réservoir (38) et la chambre de pression (34), et en ce que la vanne (42) est fermée lorsque le piston (22) du cylindre émetteur (24) est déplacé depuis sa
position de repos dans le sens tendant à provoquer le débrayage.
2. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vanne (42) est interposée dans un canal (40) qui est relié par une extrémité au réservoir et qui débouche par son autre extrémité dans la canalisation (18) reliant les deux cylindres
(12, 24).
3. Dispositif de commande selon l'une des revendications 1
ou 2, caractérisé en ce que la vanne (42) est normalement ouverte.
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que
la fermeture de la vanne (42) est commandée par un calculateur.
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'électrovanne (42) est commandée en ouverture par un calculateur en
cas de dilatation anormale du fluide de commande.
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu un limiteur de débit (44) qui est interposé entre le réservoir de fluide (38) et la chambre de
pression (34).
7. Dispositif selon la revendication 6 prise en combinaison avec la revendication 2, caractérisé en ce que le limiteur de débit (44) est interposé dans le canal (40), entre le réservoir (38) et la vanne (42).
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le limiteur de débit est formé par une restriction (44) du diamètre de passage du canal (40).
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TP | Transmission of property | ||
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20090228 |