FR3014986A1 - DOUBLE RANGE SYSTEM FOR AUTOMATIC TRANSMISSION - Google Patents
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Abstract
Système doubleur de gamme pour transmission automatique transmettant le couple reçu du vilebrequin (1) d'un moteur d'entraînement à l'arbre d'entrée (2) du mécanisme de changement de vitesses de la transmission, caractérisé en ce qu'il comporte un train d'engrenages composé d'un ensemble de pignons satellites (12) engrenant en permanence avec une couronne dentée d'entrée (6) et avec une roue dentée de sortie (10), un premier embrayage (E1) dont le serrage assure l'engagement d'une première gamme de rapports de transmission, et un deuxième embrayage (E2), dont la fermeture simultanée à celle du premier embrayage (E1) assure l'engagement d'une deuxième gamme de rapports.Range doubling system for automatic transmission transmitting the torque received from the crankshaft (1) of a drive motor to the input shaft (2) of the transmission shift mechanism, characterized in that it comprises a gear train consisting of a set of planet gears (12) permanently meshing with a toothed ring gear (6) and with an output gear wheel (10), a first clutch (E1) whose clamping ensures the engagement of a first transmission ratio range, and a second clutch (E2), the simultaneous closure of which the first clutch (E1) ensures the engagement of a second range of reports.
Description
SYSTEME DOUBLEUR DE GAMME POUR TRANSMISSION AUTOMATIQUE La présente invention se rapporte au domaine des transmissions automatiques. Plus précisément, elle a pour objet un système doubleur de gamme pour transmission automatique transmettant le couple reçu du vilebrequin d'un moteur d'entraînement à l'arbre d'entrée du mécanisme de changement de vitesses de la transmission. Ce système est destiné à être monté en entrée de celle-ci, à la place du convertisseur de couple, pour assurer une liaison hydraulique contrôlée, entre le moteur thermique d'entraînement de la transmission, et l'arbre d'entrée de celle-ci. Cette invention a également pour objet une transmission automatique étagée, comportant un tel système 15 doubleur de gamme. Elle répond au besoin de faire évoluer des transmissions automatiques connues, disposant d'un nombre limité de rapports avec un rendement jugé insuffisant, vers un meilleur rendement, une augmentation de l'ouverture de 20 la transmission, et une augmentation du nombre de rapports. Par la publication FR 2 821 802, on connaît un groupe motopropulseur de véhicule automobile qui comporte un moteur entraînant une boîte de vitesses automatique par l'intermédiaire d'un dispositif d'accouplement extérieur à 25 la boîte, composé d'un amortisseur de torsion et d'un embrayage double, susceptible d'entraîner la boîte de vitesses directement, ou par l'intermédiaire d'un dispositif de démultiplication. Ce dispositif d'accouplement constitue ainsi un doubleur de gamme pour la 30 boîte de vitesses automatique. Dans une boîte de vitesses automatique conventionnelle, composée d'un train épicycloïdal précédé d'un convertisseur de couple, le couple moteur traverse le convertisseur de couple, puis un ou plusieurs trains 35 épicycloïdaux avec des embrayages et des freins, qui - 2 - permettent d'obtenir les différents rapports de vitesses. Le convertisseur de couple, les embrayages et les freins sont actionnés hydrauliquement. La pression hydraulique est obtenue par une pompe hydraulique et par un système de régulation de pression géré par un calculateur. Lorsque le convertisseur est pourvu d'un système de fermeture ou « lock-up » hydraulique pour solidariser l'entrée (« impulseur ») et la sortie (turbine) du convertisseur, sa fermeture s'effectue sous l'action d'une pression spécifique, dite pression de « lock-up », différente de la pression d'alimentation du convertisseur. Pour augmenter le nombre de rapports d'une transmission automatique, on peut supprimer le convertisseur de couple et le remplacer par un système à deux vitesses, muni de deux embrayages d'entrée. On double ainsi la gamme de vitesses de la transmission, en introduisant deux ratios de démultiplication distincts en entrée de celle-ci. Toutefois, si chaque embrayage d'entrée, par exemple 20 un embrayage à disques, commande indépendamment une gamme de rapports, la transmission présente en entrée deux systèmes mécaniques complets, dont l'implantation et l'intégration hydraulique sont particulièrement pénalisantes en termes de coût et d'encombrement. 25 La présente invention vise à remplacer le convertisseur de couple par un système à deux rapports intégré, utilisant les systèmes hydrauliques existants dans une transmission automatique. Dans ce but, elle propose un système doubleur de 30 gamme, qui comporte un train d'engrenages composé d'un ensemble de pignons satellites engrenant en permanence avec une couronne dentée d'entrée et avec une roue dentée de sortie, un premier embrayage dont le serrage assure l'engagement d'une première gamme de rapports de 35 transmission, et un deuxième embrayage, dont la fermeture simultanée à celle du premier embrayage assure l'engagement d'une deuxième gamme de rapports. Un tel système possède trois états, dont un état de - 3 - point mort dans lesquels les deux embrayages sont ouverts, un état de rapports engagés sur une première gamme de rapports lorsque seul le premier embrayage est fermé, et un état de rapports engagés sur une deuxième gamme de rapports lorsque les deux embrayages sont fermés simultanément. Ce système est pilotable par une électrovanne réutilisant les canaux d'alimentation des pressions de commande existantes sur toute boite de vitesses automatique, telles que sa « pression de convertisseur » et sa « pression de lock-up ». Dans ce système, qui se monte en lieu et place du convertisseur de couple, une partie des pièces mécaniques est commune aux deux systèmes de couplage. Les embrayages sont de préférence des embrayages hydrauliques actionnés par des pistons. Dans ce cas, les circuits de commande de ces pistons peuvent être alimentés respectivement par la pression d'alimentation du convertisseur, et par la pression de lock-up de la transmission.The present invention relates to the field of automatic transmissions. More specifically, it relates to a range doubler system for automatic transmission transmitting the torque received from the crankshaft of a drive motor to the input shaft of the transmission shift mechanism. This system is intended to be mounted at the input thereof, in place of the torque converter, to ensure a controlled hydraulic connection between the thermal engine driving the transmission, and the input shaft of the latter. this. This invention also relates to a stepped automatic transmission comprising such a range doubler system. It responds to the need to evolve known automatic transmissions with a limited number of reports with a deemed underperformance, better performance, increased transmission openness, and an increase in the number of reports. Publication FR 2 821 802 discloses a motor vehicle power unit which comprises a motor driving an automatic gearbox via a coupling device external to the box, consisting of a torsion damper. and a double clutch, capable of driving the gearbox directly, or via a gearing device. This coupling device thus constitutes a range doubler for the automatic gearbox. In a conventional automatic gearbox, consisting of an epicyclic gear train preceded by a torque converter, the engine torque passes through the torque converter, then one or more epicyclic gear trains with clutches and brakes, which allow to get the different gear ratios. The torque converter, clutches and brakes are hydraulically operated. The hydraulic pressure is obtained by a hydraulic pump and by a pressure control system managed by a computer. When the converter is provided with a hydraulic locking or "lock-up" system to secure the inlet ("impeller") and the output (turbine) of the converter, it is closed under pressure. specific, called "lock-up" pressure, different from the supply pressure of the converter. To increase the number of gears in an automatic transmission, the torque converter can be removed and replaced by a two-speed system with two input clutches. This doubles the speed range of the transmission, by introducing two distinct gear ratios input of it. However, if each input clutch, for example a disk clutch, independently controls a range of ratios, the transmission has two complete mechanical systems in input, the implantation and hydraulic integration of which are particularly disadvantageous in terms of cost. and congestion. The present invention aims to replace the torque converter with an integrated two-speed system, using the existing hydraulic systems in an automatic transmission. For this purpose, it proposes a doubling system of 30 range, which comprises a gear train composed of a set of planet gears meshing permanently with a toothed crown of entry and with a cogwheel of exit, a first clutch of which the clamping ensures the engagement of a first transmission ratio range, and a second clutch, whose simultaneous closure to that of the first clutch ensures the engagement of a second range of ratios. Such a system has three states, including a dead point state in which the two clutches are open, a state of reports engaged on a first range of reports when only the first clutch is closed, and a state of reports engaged on a second range of ratios when both clutches are closed simultaneously. This system is controllable by a solenoid valve reusing the control pressure supply channels existing on any automatic gearbox, such as its "converter pressure" and its "lock-up pressure". In this system, which is mounted in place of the torque converter, a part of the mechanical parts is common to both coupling systems. The clutches are preferably hydraulic clutches actuated by pistons. In this case, the control circuits of these pistons can be fed respectively by the supply pressure of the converter, and by the lock-up pressure of the transmission.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à la lecture de la description suivante de trois modes de réalisation non limitatifs de celle-ci, en liaison avec les dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est le schéma fonctionnel d'un premier mode de réalisation de l'invention, avec un rapport de réduction et un rapport de un, - la figure 2 est le schéma fonctionnel d'un deuxième mode de réalisation de l'invention avec un rapport 30 de surmultiplication et un rapport de un, et - la figure 3 est un schéma fonctionnel d'un troisième mode de réalisation de l'invention avec un rapport de surmultiplication et un rapport de réduction. Les systèmes doubleurs de gamme pour transmission 35 automatique décrits sur les trois figures, transmettent le couple reçu du vilebrequin 1 d'un moteur d'entraînement à l'arbre d'entrée 2 du mécanisme de changement de vitesses de la transmission. Sur la figure 1, le système comporte - 4 - les éléments suivants. Une enveloppe extérieure 3 est fixée sur le vilebrequin 1 au travers d'un amortisseur de torsion 4. Elle permet d'entrainer en rotation le pignon de la pompe à huile 5 de la transmission et de soutenir mécaniquement l'ensemble du mécanisme. Une roue dentée d'entrée 6, de diamètre De, est reliée mécaniquement à l'enveloppe extérieure 3, au travers d'un embrayage multidisques El, qui possède un système de rappel constitué par exemple de ressorts 7 ou d'un diaphragme qui le maintient débrayé par défaut. L'embrayage El est activé par un piston 8, qui se déplace axialement, et comprime les disques. La chambre 9 du piston 8 est reliée une première pression, par exemple la pression d'alimentation du convertisseur d'une transmission automatique conventionnelle. Une roue dentée de sortie 10 à denture extérieure, de diamètre Ds, est reliée mécaniquement au moyeu fixe 11 de la transmission, au travers d'une roue libre 13. Au moins trois pignons satellites 12 régulièrement espacés (trois pignons à 120° ou quatre pignons à 90°) de diamètres respectifs D1 engrènent, d'une part avec la roue d'entrée 6 et d'autre part avec la roue de sortie 10. Un moyeu principal 14 supporte l'axe 12a des pignons satellites 12. Un premier circuit d'alimentation 15 assure l'alimentation de la chambre du premier piston d'embrayage 10. Le système comporte un deuxième embrayage E2 mettant en relation l'enveloppe extérieure 3 et le moyeu principal 14. Un deuxième circuit d'alimentation 16 assure l'alimentation sous pression de la chambre 17 du piston 18 du deuxième d'embrayage E2. Le deuxième piston 18 exerce un effort axial sur les disques du deuxième embrayage E2. La chambre d'alimentation 17 de ce piston est connectée par exemple à la pression dite « pression lock-up » de la transmission. Il possède un système de rappel 19, tel qu'un ressort ou un diaphragme, qui maintient par défaut l'embrayage E2 en position ouverte. La fermeture du premier embrayage El assure la transmission du couple moteur sur une roue dentée d'entrée 6 du train d'engrenages. La fermeture du deuxième embrayage - 5 - E2 assure la transmission du couple sur un moyeu principal 14, constituant alors le porte-satellite du train d'engrenages. Ce système possède trois états possibles : aucun embrayage activé, embrayage El activé seul, embrayages El et E2 activés simultanément. Lorsqu'aucun embrayage n'est activé, aucun couple n'est transmis du moteur vers la transmission. C'est une position point mort, qui sert notamment pour le démarrage du moteur ou lorsque le véhicule est arrêté avec le moteur tournant. Lorsque l'embrayage El est activé seul, le couple moteur entre par l'enveloppe 3, la roue dentée d'entrée 6, les pignons satellites 12 et la roue dentée de sortie 10. La roue libre 13 bloque la couronne de sortie 10, de sorte que le couple moteur sort du train par le moyeu principal 14. La couronne de sortie 10 étant bloquée par la roue libre 13 (qui n'autorise pas que la roue dentée de sortie 10 tourne dans ce sens), le couple est transmis au moyeu principal 14, qui se comporte comme le porte-satellite du train d'engrenages formé par les deux roues dentées 6, 10 et les pignons satellites 12. Le ratio de réduction entre la roue dentée d'entrée 6 et le moyeu principal 14, est donné par la formule de Willis : k .Nrouedesortie +(1- k).Nmoyeuprincipal - Nroued' entrée = 0 où - Nrouedesortle est la vitesse de rotation de la roue dentée de sortie soit ici 0 tr/min, - Nmoyeuprincipal est la vitesse de rotation du moyeu principal, et - Nroued'entrée la vitesse de rotation de la roue dentée d'entrée, et k est la raison basique du train d'engrenage soit k=(-1)1).-De où p est le Ds nombre de contacts extérieurs (ici 1), soit en simplifiant : - 6 Nmoyeuprincipal De Nrouedentrée De + Ds On obtient un rapport de réduction, lorsque l'embrayage El est le seul fermé. Lorsque El et E2 sont fermés tous les deux, le couple moteur est transmis 5 directement de l'enveloppe extérieure 3 au moyeu principal 14, avec un ratio de un. Le porte-satellite (moyeu principal 14) et le planétaire (roue dentée d'entrée 6) sont solidaires. L'ensemble des pièces tourne à la même vitesse que le moteur. Le rapport introduit par le système 10 doubleur de gamme est de un. La roue libre 13 laisse tourner la roue dentée de sortie 10. La vitesse de rotation de l'arbre d'entrée 2 de la boîte est identique à celle du vilebrequin. Sur une boite de vitesses automatique 15 conventionnelle, le convertisseur de couple permet de maintenir un rapport engagé véhicule à l'arrêt (moteur tournant) ; l'huile circule entre la turbine et l'impulseur du convertisseur en pure perte. La phase de démarrage est réalisée hydrauliquement. Si le conducteur ne 20 freine pas et n'accélère pas, le premier embrayage El est partiellement activé, de manière à entretenir un glissement continu des disques pour faire avancer le véhicule à une vitesse faible, en mode « rampage ». S'il accélère, le couple transmis entre l'impulseur et la turbine augmente, 25 et fait accélérer le véhicule. Avec le système proposé, la phase de démarrage est réalisée en activant progressivement l'embrayage El. Si le conducteur freine, cet embrayage est totalement désactivé. Conformément à l'invention, si le conducteur ne freine pas et n'accélère pas, l'embrayage El 30 est partiellement activé, de manière à entretenir un glissement continu des disques pour faire avancer le véhicule à une vitesse faible, pour reproduire la fonction « rampage » des transmissions automatiques conventionnelles Lorsque le conducteur accélère, la 35 pression d'alimentation de l'embrayage El est gérée de manière à annuler le glissement entre les disques. Pour assurer la lubrification du système (refroidissement des - 7 - disques et lubrification des éléments tournants comme les dentures), un orifice calibré peut être placé sur les pistons d'embrayages 8 et 18. Le débit d'huile est alors proportionnel à la pression, elle-même dépendante du couple à transmettre. Enfin, sans sortir du cadre de l'invention, toute autre source de pression de lubrification disponible par ailleurs sur la boite, peut être utilement employée pour lubrifier le système. Dans le mode de réalisation de l'invention décrit ci-dessus, le système doubleur de gamme dispose des trois états suivants : un premier état dans lequel la transmission n'est pas couplée au moteur (embrayage El et E2 ouverts), un deuxième état avec un rapport de réduction en entrée de transmission (embrayage El fermé et embrayage E2 ouvert), et un troisième état (Embrayage El et E2 fermés), où il assure la transmission du couple entre le moteur et la transmission proprement dite, sans réduire ni multiplier le régime du moteur (rapport 1). En résumé, le système proposé comporte un train d'engrenages composé d'un ensemble de pignons satellites 12 engrenant en permanence avec une couronne dentée d'entrée 6 et avec une roue dentée de sortie 10, un premier embrayage El, dont le serrage assure l'engagement d'une première gamme de rapports de transmission, et un deuxième embrayage E2, dont la fermeture simultanée à celle du premier embrayage rapports. mort dans un état rapports un état rapports, El assure l'engagement d'une deuxième gamme de Il possède trois états, dont un état de point lesquels les deux embrayages El, E2 sont ouverts, de rapports lorsque seul de rapports lorsque engagés sur une première gamme le premier embrayage El est fermé, engagés sur une deuxième gamme les deux embrayages El, E2 sont de et de fermés simultanément. Dans une transmission automatique comportant un tel système doubleur de gamme, les embrayages El, E2 sont de préférence des embrayages hydrauliques à disques, actionnés par des pistons 8, 18, dont les circuits de commande 15, 16 sont alimentés respectivement par la pression d'alimentation du convertisseur et par la pression - 8 de lock-up de la transmission. Sans sortir du cadre de l'invention, d'autres modes de réalisation sont prévus, sur la base du même principe d'un rapport activé par défaut par une roue libre et un second rapport activé par un embrayage dans des architectures différentes. Dans le deuxième mode de réalisation, illustré par la figure 2, les satellites 12 sont des satellites doubles, dont les diamètres d'entrée et de sortie sont différents.Other characteristics and advantages of the present invention will be better understood on reading the following description of three non-limiting embodiments thereof, in conjunction with the appended drawings, in which: FIG. 1 is a block diagram In a first embodiment of the invention, with a reduction ratio and a ratio of one, FIG. 2 is a block diagram of a second embodiment of the invention with a ratio of overdrive and 1, and FIG. 3 is a block diagram of a third embodiment of the invention with an overdrive ratio and a reduction ratio. The automatic transmission range doubling systems described in the three figures transmit the torque received from the crankshaft 1 of a drive motor to the input shaft 2 of the gearshift mechanism of the transmission. In FIG. 1, the system comprises the following elements. An outer casing 3 is fixed on the crankshaft 1 through a torsion damper 4. It allows to drive in rotation the pinion of the oil pump 5 of the transmission and mechanically support the entire mechanism. An input gearwheel 6, of diameter De, is mechanically connected to the outer casing 3, through a multi-disk clutch El, which has a return system consisting for example of springs 7 or a diaphragm which keeps disengaged by default. The clutch El is activated by a piston 8, which moves axially, and compresses the discs. The chamber 9 of the piston 8 is connected to a first pressure, for example the supply pressure of the converter of a conventional automatic transmission. An output gearwheel 10 with external teeth, of diameter Ds, is mechanically connected to the fixed hub 11 of the transmission, through a freewheel 13. At least three planet gears 12 regularly spaced (three pinions at 120 ° or four pinions at 90 °) of respective diameters D1 mesh, on the one hand with the input wheel 6 and on the other hand with the output wheel 10. A main hub 14 supports the axis 12a of the planet wheels 12. A first supply circuit 15 supplies the chamber of the first clutch piston 10. The system comprises a second clutch E2 connecting the outer casing 3 and the main hub 14. A second supply circuit 16 ensures supplying pressure to the chamber 17 of the piston 18 of the second clutch E2. The second piston 18 exerts an axial force on the disks of the second clutch E2. The feed chamber 17 of this piston is connected for example to the pressure called "pressure lock-up" of the transmission. It has a return system 19, such as a spring or a diaphragm, which maintains by default the clutch E2 in the open position. The closing of the first clutch El ensures the transmission of the engine torque on an input gear wheel 6 of the gear train. The closing of the second clutch E2 ensures the transmission of the torque on a main hub 14, then constituting the planet carrier of the gear train. This system has three possible states: no clutch activated, clutch El activated alone, clutches El and E2 activated simultaneously. When no clutch is activated, no torque is transmitted from the engine to the transmission. It is a neutral position, which is used in particular for starting the engine or when the vehicle is stopped with the engine running. When the clutch El is activated alone, the engine torque enters through the casing 3, the input gear 6, the planet gears 12 and the output gear wheel 10. The free wheel 13 blocks the output ring gear 10, so that the engine torque leaves the train by the main hub 14. The output ring 10 being blocked by the freewheel 13 (which does not allow the output gear 10 to rotate in this direction), the torque is transmitted at the main hub 14, which behaves like the planet carrier of the gear train formed by the two gears 6, 10 and the planet gears 12. The reduction ratio between the input gear 6 and the main hub 14 , is given by the formula of Willis: k .Node of output + (1- k) .Nmotorprincipal - Nroued 'input = 0 where - Nrouedesortle is the rotational speed of the output gear wheel is here 0 rpm, - Nmoyeuprincipal is the speed of rotation of the main hub, and - No entry of the speed of rotation of the a gear tooth input, and k is the basic reason for the gear train is k = (- 1) 1) .- Where p is the Ds number of external contacts (here 1), or simplifying: - 6 Nmyprincipal Nreloading + Ds A reduction ratio is obtained when the clutch El is the only one closed. When both E1 and E2 are closed, the driving torque is transmitted directly from the outer shell 3 to the main hub 14, with a ratio of one. The planet carrier (main hub 14) and the sun gear (input gear 6) are integral. All the parts rotate at the same speed as the engine. The ratio introduced by the range doubler system is one. The freewheel 13 allows the output gearwheel 10 to rotate. The rotational speed of the input shaft 2 of the gearbox is identical to that of the crankshaft. On a conventional automatic gearbox 15, the torque converter makes it possible to maintain a gear engaged when the vehicle is stationary (engine running); the oil circulates between the turbine and the impeller of the converter in pure loss. The starting phase is performed hydraulically. If the driver does not brake or accelerate, the first clutch El is partially activated, so as to maintain a continuous sliding of the discs to move the vehicle at a low speed, in "rampage" mode. If it accelerates, the torque transmitted between the impeller and the turbine increases, and causes the vehicle to accelerate. With the proposed system, the starting phase is achieved by gradually activating the clutch El. If the driver brakes, this clutch is completely disabled. According to the invention, if the driver does not brake or accelerate, the clutch El 30 is partially activated, so as to maintain a continuous sliding discs to advance the vehicle at a low speed, to reproduce the function "Ramping" of conventional automatic transmissions As the driver accelerates, the feed pressure of the clutch El is managed to cancel slippage between the discs. To ensure the lubrication of the system (cooling of the discs and lubrication of the rotating elements such as the teeth), a calibrated orifice can be placed on the clutch pistons 8 and 18. The flow of oil is then proportional to the pressure , itself dependent on the couple to be transmitted. Finally, without departing from the scope of the invention, any other source of lubrication pressure available elsewhere on the box, can be usefully used to lubricate the system. In the embodiment of the invention described above, the range doubler system has the following three states: a first state in which the transmission is not coupled to the motor (clutch El and E2 open), a second state with a reduction ratio at the transmission input (clutch E1 closed and clutch E2 open), and a third state (Clutch E1 and E2 closed), where it ensures the transmission of the torque between the engine and the transmission itself, without reducing or multiply the engine speed (ratio 1). In summary, the proposed system comprises a gear train consisting of a set of planet gears 12 permanently meshing with an input ring gear 6 and with an output gear wheel 10, a first clutch El, whose clamping ensures the engagement of a first transmission ratio range, and a second E2 clutch, whose simultaneous closure to that of the first clutch reports. In a state reports a report, El ensures the engagement of a second range of It has three states, including a state of point which the two clutches E1, E2 are open, reports when only reports when engaged on a first range the first clutch El is closed, engaged on a second range the two clutches El, E2 are de and closed simultaneously. In an automatic transmission comprising such a range doubling system, the clutches E1, E2 are preferably hydraulic disc clutches, actuated by pistons 8, 18, the control circuits 15, 16 of which are respectively powered by the pressure of converter power supply and pressure - 8 lock-up transmission. Without departing from the scope of the invention, other embodiments are provided, on the basis of the same principle of a ratio activated by default by a free wheel and a second gear activated by a clutch in different architectures. In the second embodiment, illustrated in FIG. 2, the satellites 12 are double satellites whose input and output diameters are different.
10 On retrouve l'enveloppe extérieure 3, fixée sur le vilebrequin 1 au travers d'un amortisseur de torsion 4, qui permet d'entrainer en rotation le pignon de la pompe à huile 5 de la boite de vitesses. Sur cette figure, la roue dentée d'entrée 6, de diamètre De, est reliée mécaniquement 15 à l'enveloppe 3, au travers d'un embrayage multi-disques El, qui possède les mêmes caractéristiques que dans le premier mode de réalisation. La roue dentée de sortie 10 à denture extérieure, de diamètre Ds est reliée mécaniquement au moyeu fixe 14 de la transmission, au travers d'une roue 20 libre 13. Les pignons satellites 12 régulièrement espacés (par exemple trois pignons à 120° ou quatre pignons à 90°) sont ici des pignons doubles de diamètres respectifs D1 (côté roue d'entrée) et D2 (côté roue de sortie) qui engrènent, d'une part avec la roue d'entrée 6, et d'autre 25 part avec la roue de sortie 10. Un moyeu principal 14 supporte l'axe 12a des pignons satellites 12. Un premier piston d'embrayage 8, dont la chambre 9 est alimentée par un premier circuit 15, assure la fermeture du premier embrayage El qui rend solidaires 30 l'enveloppe 3 avec la roue d'entrée 6. Un deuxième piston d'embrayage 18, dont la chambre est alimentée par un deuxième circuit 16, exerce un effort axial sur les disques du deuxième embrayage E2, mettant ainsi en relation l'enveloppe extérieure 3 et le moyeu principal 13. Chaque 35 piston 8, 18 possède un système de rappel 7, 19, (ressort ou diaphragme), maintenant par défaut l'embrayage en position ouverte. Comme sur la figure 1, lorsqu'un premier embrayage - 9 - El est activé et qu'un deuxième embrayage E2 n'est pas activé, le couple moteur entre par la roue dentée d'entrée 6, les satellites 12 et la roue dentée de sortie 10. Celle-ci est bloquée par la roue libre 13, qui n'autorise pas que la roue dentée de sortie 10 tourne dans ce sens. Le couple est transmis au moyeu principal 14, qui se comporte comme le porte-satellite du train d'engrenages formé par les deux roues dentées 6, 10 et les pignons satellites 12. Lorsque l'embrayage El est seul fermé, et en tenant 10 compte des deux diamètres D1 e D2 des satellites (diamètre d'entrée et diamètre de sortie), la formule devient Nmoyeuprincipal Nroued' entrée 1 1 Ds x D1 D2 x De Pour des nombres de dents convenablement choisis, on trouve une multiplication de vitesse entre le vilebrequin 1 15 et l'arbre d'entrée 2 de la transmission. Lorsque les deux embrayages El et E2 sont activés, le couple moteur est transmis directement de l'enveloppe extérieure 3 au moyeu principal 14.Le ratio de un, car l'ensemble des pièces tourne à la même vitesse que le moteur. La roue libre 13 20 laisse tourner la roue dentée de sortie 10. Le fonctionnement hydraulique est en tout point identique à celui du premier mode de réalisation. Le système doubleur de gamme dispose des trois états suivants : un premier état dans lequel la transmission n'est pas couplée au moteur 25 (embrayage El et E2 ouverts), un deuxième état avec un rapport de multiplication en entrée de transmission (embrayage El fermé et embrayage E2 ouvert), et un troisième état (Embrayage El et E2 fermés), où il assure la transmission du couple entre le moteur et la transmission 30 proprement dite, sans réduire ni multiplier le régime du moteur (rapport 1). En résumé, dans les modes de réalisation des figures 1 et 2, le train d'engrenage tourne en bloc lorsque les deux embrayages El, E2 sont fermés en transmettant le couple au mécanisme de changement de 35 vitesses sur un rapport un. - 10 - Dans le troisième mode de réalisation, décrit sur la figure 3, on obtient un rapport de réduction et un rapport de multiplication. Ce système comporte les éléments suivants : - l'enveloppe extérieure 3, fixée sur le vilebrequin 1 au travers d'un amortisseur de torsion 4, qui permet d'entrainer en rotation le pignon 5 de la pompe à huile de la boite de vitesses ; - un embrayage multi-disques El, dont les disques extérieurs sont entrainés par l'enveloppe extérieure 3 et les disques intérieurs par le moyeu principal 14 ; son piston 18, qui appuie axialement sur les disques, est activé par exemple par la pression de convertisseur de la transmission ; - une roue dentée fixe 20 de diamètre DP1, mécaniquement reliée au moyeu fixe 11 de la transmission, - un moyeu de sortie 21, mécaniquement relié à l'arbre d'entrée 2 de la boite de vitesses ; - un moyeu principal 14 supportant au moins trois 20 pignons satellites 12 doubles de diamètres respectifs DS1 (côté roue dentée fixe 20) et DS2 (côté moyeu de sortie 21), - un planétaire denté de sortie 22, de diamètre DP2, engrenant avec les pignons satellites doubles 12 de 25 diamètre DS2, relié au moyeu de sortie 21 au travers d'une roue libre 13, qui autorise la rotation du planétaire 22 par rapport au moyeu de sortie 21 dans le sens de rotation contraire à celui du vilebrequin 1, et empêche sa rotation dans le sens inverse ; 30 - une couronne de sortie 23 de diamètre DC2, engrenant également avec les pignons satellites doubles 12, qui est reliée au moyeu de sortie 21 au travers de l'embrayage multi-disques E2 activé par le piston 18 monté dans le moyeu de sortie 21.We find the outer casing 3, fixed on the crankshaft 1 through a torsion damper 4, which allows to drive in rotation the pinion of the oil pump 5 of the gearbox. In this figure, the input tooth wheel 6, of diameter De, is mechanically connected to the casing 3, through a multi-disk clutch El, which has the same characteristics as in the first embodiment. The output gearwheel 10 with external teeth, of diameter Ds is mechanically connected to the fixed hub 14 of the transmission, through a freewheel 13. The planet gears 12 are regularly spaced apart (for example three gears at 120 ° or four pinions at 90 °) are here double gears of respective diameters D1 (input wheel side) and D2 (output wheel side) which mesh, on the one hand with the input wheel 6, and on the other 25 with the output wheel 10. A main hub 14 supports the axis 12a of the planet gears 12. A first clutch piston 8, the chamber 9 is fed by a first circuit 15, closes the first clutch El which makes integral with the casing 3 with the input wheel 6. A second clutch piston 18, whose chamber is fed by a second circuit 16, exerts an axial force on the disks of the second clutch E2, thereby relating the outer casing 3 and the main hub 13. Each piston 8, 18 has a return system 7, 19, (spring or diaphragm), now by default the clutch in the open position. As in FIG. 1, when a first clutch - 9 - El is activated and a second clutch E2 is not activated, the engine torque enters through the input gear wheel 6, the satellites 12 and the gearwheel This is blocked by the freewheel 13, which does not allow the output gear 10 to rotate in this direction. The torque is transmitted to the main hub 14, which behaves like the planet carrier of the gear train formed by the two toothed wheels 6, 10 and the planet gears 12. When the clutch El is alone closed, and holding 10 count of the two diameters D1 and D2 of the satellites (input diameter and output diameter), the formula becomes Nmoyprincipal Nroued 'input 1 1 Ds x D1 D2 x De For appropriately selected numbers of teeth, there is a multiplication of speed between the crankshaft 1 15 and the input shaft 2 of the transmission. When the two clutches E1 and E2 are activated, the engine torque is transmitted directly from the outer casing 3 to the main hub 14. The ratio of one, because all parts rotate at the same speed as the engine. The freewheel 13 rotates the output gear wheel 10. The hydraulic operation is exactly the same as that of the first embodiment. The range doubler system has the following three states: a first state in which the transmission is not coupled to the motor 25 (clutch El and E2 open), a second state with a multiplication ratio at the transmission input (closed clutch E1) and clutch E2 open), and a third state (Clutch E1 and E2 closed), where it ensures the transmission of torque between the engine and the transmission 30 itself, without reducing or multiplying the speed of the engine (ratio 1). In summary, in the embodiments of FIGS. 1 and 2, the gear train rotates en bloc when the two clutches E1, E2 are closed by transmitting the torque to the gear shift mechanism in a ratio of one. In the third embodiment, described in FIG. 3, a reduction ratio and a multiplication ratio are obtained. This system comprises the following elements: - the outer casing 3, fixed on the crankshaft 1 through a torsion damper 4, which rotates the pinion 5 of the gearbox oil pump; a multi-disk clutch El, whose outer disks are driven by the outer casing 3 and the inner disks by the main hub 14; its piston 18, which bears axially on the disks, is activated for example by the converter pressure of the transmission; - A stationary gear 20 of diameter DP1, mechanically connected to the fixed hub 11 of the transmission, - an output hub 21, mechanically connected to the input shaft 2 of the gearbox; a main hub supporting at least three double planet gears 12 of respective diameters DS1 (fixed gear side 20) and DS2 (output hub side 21), an output sun gear 22, of diameter DP2, meshing with the double planet gears 12 of DS2 diameter, connected to the output hub 21 through a free wheel 13, which allows the rotation of the sun gear 22 with respect to the output hub 21 in the direction of rotation opposite to that of the crankshaft 1, and prevents its rotation in the opposite direction; An output ring 23 of diameter DC2, also meshing with the double planet gear wheels 12, which is connected to the output hub 21 through the multi-disc clutch E2 activated by the piston 18 mounted in the output hub 21 .
35 Le circuit hydraulique 16 d'alimentation de E2 est interne au moyeu de sortie 21 ; il permet de déplacer axialement le piston 18, en appui sur les disques d'embrayage de E2. Le circuit 16 peut être alimenté par la pression « lock-up » de pontage de convertisseur, introduite au centre de l'arbre d'entrée ; le système de rappel 19 replace le piston 18 en position repos, lorsque l'embrayage E2 n'est pas activé. Enfin, le schéma indique l'emplacement de l'arrivée d'huile de lubrification de la transmission sous pression, dans le système, et un système d'étanchéité 25. Lorsque l'embrayage El est activé seul, le couple moteur entre par le moyeu principal 14, qui entraine les pignons satellites doubles 12 en rotation. Ceux-ci prennent appui sur la roue dentée fixe 20 pour entrainer le planétaire de sortie 22 et le moyeu 21 en rotation. En appliquant la formule de Willis, dans laquelle 15 Nmoyeu principal est la vitesse de rotation du moyeu principal 14 et Nmoyeu de sortie celle du moyeu de sortie 21, Nmoyeu principal 1 Nmoyeu de sortie 1 DP1xDS2 DSlx DP2 20 on obtient, pour des nombres de dents convenablement choisis, une réduction de vitesse entre le vilebrequin 1 et l'arbre d'entrée 2 de la boite de vitesses. Lorsque les embrayages El et E2 sont activés simultanément, le couple moteur entre à la fois par le 25 moyeu principal 14 et par la couronne de sortie 23. Dans ce cas, selon la formule de Willis, Nmoyeu principal 1 Nmoyeu de sortie 1+DP1xDS2 DSlx DC2 il y a multiplication de vitesse entre le vilebrequin 1 et 30 l'arbre d'entrée 2 de la boite de vitesse. Le moyeu de sortie 21 tournant plus vite que le planétaire de sortie 22, la roue libre tourne 13. Le planétaire 22 est entrainé en rotation par les satellites 12, mais ne transmet aucun couple. Le fonctionnement hydraulique est également en tout 35 point identique aux deux premiers modes de réalisation. En conclusion, il faut souligner que le système - 12 - doubleur de gamme et la nouvelle transmission qui sont proposés, présentent de nombreux avantages, dont : - un gain en rendement en supprimant la transmission hydraulique du couple par le convertisseur de 5 couple, - le maintien des performances du véhicule par la multiplication par deux du nombre de rapports possibles, même si tous ne sont pas nécessairement utilisés, car ils peuvent éventuellement être trop proches les uns des 10 autres, - l'absence de transformation lourde de la transmission grâce à la réutilisation de circuits hydrauliques existants. 15The hydraulic supply circuit E2 of E2 is internal to the output hub 21; it makes it possible to axially move the piston 18, resting on the clutch disks of E2. The circuit 16 may be powered by the "lock-up" converter bridging pressure, introduced in the center of the input shaft; the return system 19 puts the piston 18 in the rest position, when the clutch E2 is not activated. Finally, the diagram indicates the location of the lubricating oil supply of the pressure transmission, in the system, and a sealing system 25. When the clutch El is activated alone, the engine torque enters through the main hub 14, which drives the double planet gears 12 in rotation. These are supported on the fixed gear 20 to drive the output sun gear 22 and the hub 21 in rotation. By applying the Willis formula, in which 15 Nmoyeu principal is the rotational speed of the main hub 14 and Nmoyeu output that of the output hub 21, Nmoyeu main 1Nmoyeu output 1 DP1xDS2 DSlx DP2 20 is obtained, for numbers of suitably chosen teeth, a reduction in speed between the crankshaft 1 and the input shaft 2 of the gearbox. When the clutches E1 and E2 are activated simultaneously, the engine torque enters both the main hub 14 and the output ring 23. In this case, according to the Willis formula, Nmoyeu principal 1 Nmoyeu output 1 + DP1xDS2 DSlx DC2 there is speed multiplication between the crankshaft 1 and the input shaft 2 of the gearbox. The output hub 21 rotating faster than the output sun gear 22, the freewheel rotates 13. The sun gear 22 is rotated by the satellites 12, but transmits no torque. The hydraulic operation is also in all respects identical to the first two embodiments. In conclusion, it should be emphasized that the range doubling system and the new transmission that are proposed have numerous advantages, including: a gain in efficiency by eliminating the hydraulic transmission of the torque by the torque converter; maintaining the performance of the vehicle by multiplying by two the number of possible ratios, even if not all are necessarily used, because they may possibly be too close to each other, - the absence of heavy transformation of the transmission through the reuse of existing hydraulic circuits. 15
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