FR3080157A1 - Module de transmission de couple comportant un circuit hydraulique avec des conduites derivees et procede de circulation d'huile dans un tel module - Google Patents
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Abstract
Un module de transmission de couple (10), comporte: un carter extérieur (18) délimitant un volume intérieur (20), un collecteur d'huile (28) formé dans une partie inférieure (20B) du volume intérieur (20), au moins un circuit hydraulique (30, 42) comportant une pompe (32, 44) présentant une entrée connectée au collecteur d'huile (28), et au moins une sortie connectée à une ou plusieurs branches d'alimentation d'un ensemble d'un ou plusieurs organes alimentés (24, 24.1, 24.2, 22, 22.1, 22.2) du module de transmission de couple (10), situés dans le volume intérieur (20), et un ensemble d'une ou plusieurs conduites dérivées (36, 50) connectant la sortie de la pompe (32, 44) directement ou indirectement à un ensemble d'une ou plusieurs buses (38, 52) de projection d'huile débouchant dans le volume intérieur (20), au moins une buse (38, 52) de l'ensemble d'une ou plusieurs buses (38, 52) débouchant dans une partie supérieure (20A) du volume intérieur (20)
Description
MODULE DE TRANSMISSION DE COUPLE COMPORTANT UN CIRCUIT HYDRAULIQUE AVEC DES CONDUITES DERIVEES ET PROCEDE DE CIRCULATION D'HUILE DANS UN TEL MODULE
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION [0001] L’invention se rapporte à la circulation d’huile dans un module de transmission de couple destiné à constituer une partie d’une chaîne cinématique de transmission, notamment d’une chaîne cinématique de transmission entre un ou plusieurs moteurs thermiques et/ou électriques et les roues d’un véhicule automobile.
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE [0002] Dans le document FR 3 026 153 Al est décrit un module de transmission de couple comportant un carter extérieur délimitant un volume intérieur fermé, dans lequel est logé un double embrayage humide. Le carter extérieur présentant une partie supérieure et une partie inférieure se trouvant de part et d’autre d’un plan de référence du module de transmission de couple destiné à être horizontal lorsque le carter extérieur du module de transmission de couple est dans une position opérationnelle de référence. Un collecteur d’huile est formé dans le volume intérieur, dans la partie inférieure du carter extérieur. L’alimentation du double embrayage humide est assurée par un circuit hydraulique à haute pression comportant une pompe haute pression alimentée par le collecteur d’huile. Un circuit hydraulique basse pression, indépendant du circuit haute pression, permet d’extraire de l’huile du volume intérieur à l’aide d’une pompe basse pression, pour la diriger vers un échangeur thermique extérieur et retourner l’huile refroidie au collecteur d’huile.
[0003] Bien qu’un tel circuit de refroidissement s’avère suffisant dans la plupart des conditions opérationnelles, il peut arriver dans des conditions extrêmes et exceptionnelles, le plus souvent transitoires, par exemple dans des phases de démarrage sévère ou de glissement continu, que l’huile retombant de l’embrayage humide dans le collecteur d’huile soit à une température élevée, et que l’échangeur thermique s’avère sous-dimensionné par rapport au besoin de refroidissement. Ceci peut avoir deux types de conséquences : d’une part, l’huile insuffisamment refroidie peut se dégrader prématurément; d’autre part, le liquide de refroidissement dans l’échangeur thermique peut lui-même monter en température jusqu’à ébullition, ce qui doit absolument être évité.
[0004] Les solutions consistant à surdimensionner l’échangeur thermique ou le volume d’huile sont certes disponibles, mais elles se traduisent par un encombrement et une masse supplémentaire et par une consommation énergétique accrue.
[0005] On constate par ailleurs que l’alimentation des organes consommateurs d’huile d’un module de transmission de couple est effectuée dans de nombreuses configurations à l’aide d’une pompe ayant une volumétrie plus importante que ce qui est strictement nécessaire. Ceci est notamment le cas lorsque la pompe est entraînée par le moteur de propulsion du véhicule, donc avec une volumétrie fonction de la vitesse de rotation de l’arbre moteur et non du besoin des organes consommateurs d’huile. Il est en effet alors nécessaire de prévoir un débit suffisant pour faire face aux besoins maximaux des organes consommateurs d’huile alors que le moteur tourne au ralenti ou à bas régime, et dès que la vitesse du moteur augmente, le débit est excessif par rapport aux besoins, ce qui amène à retourner directement une partie du flux depuis la sortie de la pompe vers le collecteur d’huile.
EXPOSE DE L'INVENTION [0006] L’invention vise à remédier aux inconvénients de l’état de la technique et à proposer des moyens de refroidissement d’huile, venant le cas échéant s’ajouter aux moyens existants, pour réguler en température un module de transmission de couple.
[0007] Pour ce faire est proposé, selon un premier aspect de l’invention, un module de transmission de couple, comportant :
un carter extérieur délimitant un volume intérieur présentant une partie supérieure et une partie inférieure se trouvant de part et d’autre d’un plan de référence du module de transmission de couple, le plan de référence étant destiné à être horizontal ou incliné lorsque le carter extérieur du module de transmission de couple est dans une position opérationnelle de référence, un collecteur d’huile formé dans la partie inférieure du volume intérieur, au moins un circuit hydraulique comportant une pompe présentant une entrée connectée au collecteur d’huile, au moins une sortie connectée à une ou plusieurs branches d’alimentation d’un ensemble d’un ou plusieurs organes alimentés du module de transmission de couple, situés dans le volume intérieur, et un ensemble d’une ou plusieurs conduites dérivées connectant la sortie de la pompe directement ou indirectement à un ensemble d’une ou plusieurs buses de projection d’huile débouchant dans le volume intérieur, au moins une buse de l’ensemble d’une ou plusieurs buses débouchant dans la partie supérieure du volume intérieur.
[0008] Par conduite dérivée, on entend ici une conduite qui connecte la sortie de la pompe ou au moins une des branches d’alimentation à l’ensemble d’une ou plusieurs buses sans passer par le ou les organes alimentés. Grâce à l’invention, on met à profit une ressource disponible, à savoir la surcapacité d’une pompe préexistante d’alimentation d’organes du module de transmission de couple, et une surface d’échange thermique spécifique de grande dimension, accessible depuis la partie supérieure du volume intérieur pour provoquer un échange thermique avec de l’huile qui retourne par gravité dans le collecteur d’huile en partie inférieure.
[0009] Suivant un mode de réalisation préféré, au moins une buse de l’ensemble d’une ou plusieurs buses de projection d’huile débouche au-dessus de l’ensemble d’un ou plusieurs organes alimentés du module de transmission de couple, dans la position opérationnelle de référence. On assure ainsi un ruissèlement de l’huile sur une surface d’échange thermique de grande dimension.
[0010] Le module de transmission de couple comporte de préférence au moins un mécanisme d’embrayage logé dans le volume intérieur, apte à tourner, par rapport au carter extérieur, autour d’un axe de révolution situé dans le plan de référence qui, suivant les variantes, peut ou non faire partie de l’ensemble des organes alimentés. Ce mécanisme d’embrayage peut être simple ou double, à un ou plusieurs disques de friction, à actionneurs hydrauliques ou autres, de type sec ou humide.
[0011] Suivant un mode de réalisation l’ensemble d’un ou plusieurs organes alimentés du module de transmission de couple comporte un ou plusieurs organes parmi les organes suivants :
un mécanisme d’embrayage apte à tourner, par rapport au carter extérieur, autour d’un axe de révolution situé dans le plan de référence, de préférence un mécanisme d’embrayage à friction humide ;
un convertisseur de couple apte à tourner, par rapport au carter extérieur, autour d’un axe de révolution situé dans le plan de référence ;
un actionneur hydraulique.
[0012] Suivant un mode de réalisation particulièrement avantageux, l’ensemble d’un ou plusieurs organes alimentés du module de transmission de couple comporte au moins un mécanisme d’embrayage à friction humide, et la ou les branches d’alimentation comportent au moins une branche de refroidissement débouchant dans le volume intérieur de manière à faire cheminer de l’huile dans le mécanisme d’embrayage à friction humide. La ou les branches de refroidissement peuvent être qualifiées de branches « basse pression » au sens où, de préférence, elles débouchent dans le volume intérieur sans perte de charge notable. En pratique, cette basse pression peut être inférieure à 8 bars, et de préférence supérieure à 0,5 bars.
[0013] Suivant un mode de réalisation, le module de transmission de couple comporte en outre un carter d’embrayage ajouré logé dans le carter extérieur et constituant une enveloppe au moins partielle du mécanisme d’embrayage, l’ensemble d’une ou plusieurs buses de projection d’huile comportant au moins une buse de projection d’huile positionnée à l’extérieur du carter d’embrayage, et de préférence au-dessus du carter d’embrayage, lorsque le carter extérieur est dans la position de référence. L’huile de refroidissement centrifugée traversant la friction humide traverse également le carter ajouré pour se trouver projetée sur les parois froides du carter extérieur avant de ruisseler vers le collecteur d’huile. On peut prévoir que l’ensemble d’une ou plusieurs buses de projection d’huile comporte au moins une buse orientée vers une paroi extérieure du carter d’embrayage .
[0014] On peut également prévoir que l’ensemble d’une ou plusieurs buses de projection d’huile comporte au moins une buse orientée vers une paroi intérieure du carter extérieur, le carter extérieur comportant de préférence des nervures intérieures sur la paroi intérieure pour favoriser des échanges thermiques avec de l’huile projetée et/ou des nervures extérieures sur une paroi extérieure pour favoriser des échanges thermiques avec l’environnement. Le carter extérieur constitue une paroi d’échange thermique de surface importante qui, suivant les conditions de fonctionnement, peut servir à refroidir de l’huile chaude ou être refroidie par de l’huile froide.
[0015] Suivant un mode de réalisation, le circuit hydraulique comporte un échangeur thermique à liquide caloporteur, l’ensemble d’une ou plusieurs conduites dérivées comportant une conduite dérivée refroidie connectant la sortie de l’échangeur thermique à l’ensemble d’une ou plusieurs buses de projection d’huile. L’huile refroidie projetée sert à refroidir les parois contre lesquelles elle est projetée.
[0016] Suivant un mode de réalisation, l’ensemble d’un ou plusieurs organes alimentés comporte un ou plusieurs actionneurs hydrauliques. La ou les branches d’alimentation correspondantes peuvent être qualifiées de branches « haute pression » au sens où elles alimentent le ou les actionneurs correspondant à une pression supérieure suffisante pour faire effectuer à chaque actionneur un travail. En pratique, cette haute pression peut être supérieure à 10 bars, de préférence supérieure à 20 bars.
[0017] Suivant un mode de réalisation, la pompe est logée dans le volume intérieur , ce qui permet le cas échéant un gain de compacité, et offre l’avantage, par rapport à une pompe extérieure, de permettre d’envisager un préassemblage de la pompe dans le module de transmission de couple avant le montage de ce dernier dans le véhicule. En particulier, la pompe, protégée à l’intérieur du carter extérieur, ne risque pas d’être endommagée lors de l’assemblage du module dans le véhicule.
[0018] De préférence, le circuit hydraulique comporte en outre un régulateur de pression et/ou de débit pour réguler la pression et/ou le débit dans l’ensemble d’une ou plusieurs conduites dérivées. Ce régulateur peut être positionné à l’intérieur du volume intérieur.
[0019] De préférence, le circuit hydraulique comporte en outre un régulateur de pression et/ou de débit pour réguler la pression et/ou le débit dans la ou les branches d’alimentation de l’ensemble d’un ou plusieurs organes alimentés. Ce régulateur peut être positionné à l’intérieur du volume intérieur.
[0020] Suivant un mode de réalisation particulier, l’ensemble d’un ou plusieurs organes alimentés comporte à la fois un mécanisme d’embrayage, notamment un mécanisme d’embrayage à friction humide, simple ou double, et un ou plusieurs actionneurs, alimentés par la même pompe et le même circuit hydraulique.
[0021] Suivant un autre mode de réalisation, le module de transmission de couple comporte en outre au moins un circuit hydraulique additionnel comportant une pompe présentant une entrée connectée au collecteur d’huile, au moins une sortie connectée à une ou plusieurs branches d’alimentation d’un ensemble d’un ou plusieurs organes alimentés additionnels du module de transmission de couple, et un ensemble d’une ou plusieurs conduites dérivées connectant la sortie de la pompe du circuit hydraulique additionnel directement ou indirectement au premier ensemble d’une ou plusieurs buses de projection d’huile ou à un ensemble d’une ou plusieurs buses additionnelles débouchant dans le volume intérieur, au moins une buse de l’ensemble d’une ou plusieurs buses additionnelles débouchant dans la partie supérieure du volume intérieur.
[0022] Prévoir deux circuits hydrauliques distincts, chacun avec sa pompe, permet le cas échéant d’avoir des caractéristiques de débit et de pression différentes pour les deux pompes et les deux circuits.
[0023] Suivant un mode de réalisation, l’ensemble d’un ou plusieurs organes alimentés additionnels du module de transmission de couple comporte un ou plusieurs organes parmi les organes suivants :
un mécanisme d’embrayage situé dans le volume intérieur et apte à tourner, par rapport au carter extérieur, autour d’un axe de révolution situé dans le plan de référence, de préférence un mécanisme d’embrayage à friction humide ;
un convertisseur de couple situé dans le volume intérieur et apte à tourner, par rapport au carter extérieur, autour d’un axe de révolution situé dans le plan de référence ;
un actionneur hydraulique situé ou non dans le volume intérieur.
[0024] On peut notamment prévoir que l’ensemble d’organe alimentés comprenne ou soit constitué de façon exclusive par un mécanisme d’embrayage, notamment un mécanisme d’embrayage à friction humide, simple ou double, et que l’ensemble d’organes alimentés additionnels comprenne ou soit constitué de façon exclusive par un ou plusieurs actionneurs.
[0025] Le circuit hydraulique d’alimentation du mécanisme d’embrayage peut alors être dédié au refroidissement du mécanisme d’embrayage, et comporter à cet effet de préférence un échangeur thermique à liquide caloporteur.
[0026] Suivant un autre aspect de l'invention, celle-ci a trait à un procédé de circulation d’huile dans un module de transmission de couple comportant un carter extérieur délimitant un volume intérieur présentant une partie supérieure et une partie inférieure se trouvant de part et d’autre d’un plan de référence du module de transmission de couple destiné à être horizontal ou incliné lorsque le carter extérieur du module de transmission de couple est dans une position opérationnelle de référence, un collecteur d’huile étant logé dans la partie inférieure du carter extérieur, le procédé comportant :
l’alimentation en huile d’un ensemble d’un ou plusieurs organes alimentés, par l’intermédiaire d’une ou plusieurs branches d’alimentation branchées en sortie d’une pompe présentant une entrée connectée au collecteur d’huile, et une projection d’huile dans la partie supérieure du volume intérieur, acheminée par au moins une conduite dérivée connectée à la sortie de la pompe.
[0027] Suivant un mode de réalisation, l’alimentation en huile comporte l’alimentation d’au moins un mécanisme d’embrayage à friction humide par une branche de refroidissement débouchant dans le volume intérieur de manière à faire cheminer de l’huile dans le mécanisme d’embrayage à friction humide. La ou les branches de refroidissement peuvent être qualifiées de branches « basse pression » au sens où elles débouchent dans le volume intérieur sans perte de charge notable. En pratique, cette basse pression peut être inférieure à 8 bars, et de préférence supérieure à 0,5 bars.
[0028] De manière additionnelle ou alternative, l’alimentation en huile comporte l’alimentation d’au moins un actionneur hydraulique. La ou les branches d’alimentation correspondantes peuvent être qualifiées de branches « haute pression » au sens où elles alimentent le ou les actionneurs correspondant à une pression supérieure suffisante pour faire effectuer à chaque actionneur un travail. En pratique, cette haute pression peut être supérieure à 10 bars, de préférence supérieure à 20 bars.
[0029] On peut en outre prévoir l’alimentation en huile d’au moins un actionneur hydraulique par l’intermédiaire d’une ou plusieurs branches d’alimentation branchées en sortie d’une pompe additionnelle présentant une entrée connectée au collecteur d’huile, et une projection d’huile dans la partie supérieure du volume intérieur, acheminée par au moins une conduite dérivée connectée à la sortie de la pompe additionnelle.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES [0030] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent :
la figure 1, une vue schématique en coupe d’un module de transmission de couple suivant un premier mode de réalisation de l’invention ;
la figure 2, une vue schématique d’un circuit hydraulique du module de transmission de couple de la figure 1 ;
la figure 3, une vue schématique en coupe d’un module de transmission de couple suivant un deuxième mode de réalisation de l’invention ;
la figure 4, une vue schématique d’un circuit hydraulique du module de transmission de couple de la figure 3 ;
la figure 5, une vue schématique en coupe d’un module de transmission de couple suivant un troisième mode de réalisation de l’invention ;
la figure 6, une vue schématique d’un circuit hydraulique du module de transmission de couple de la figure 5 ;
la figure 7, une vue schématique d’un circuit hydraulique d’un module de transmission de couple suivant un quatrième mode de réalisation de l’invention.
[0031] Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l’ensemble des figures.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE MODES DE REALISATION [0032] Sur la figure 1 est illustré de façon schématique un module de transmission de couple 10 suivant un premier mode de réalisation de l’invention, destiné à être positionné entre un arbre moteur 11 entraîné directement ou indirectement par un moteur 12, et un arbre d’entrée 14 d’une boîte de vitesses 16, et comportant un carter extérieur 18 fixe délimitant un volume intérieur 20 dans lequel est logé un mécanisme d’embrayage 22, apte à tourner, par rapport au carter extérieur 18, autour d’un axe de révolution 100, et commandé par un actionneur hydraulique 24. Un carter d’embrayage intermédiaire 26 ajouré est positionné à l’intérieur du carter extérieur 18, pour supporter et guider certaines pièces du mécanisme d’embrayage 22 et/ou de l’actionneur 24.
[0033] Le mécanisme d’embrayage 22 comporte ici un porte-disques d’entrée de couple 13 connecté à l’arbre moteur 12, un porte-disques de sortie de couple 15 lié en rotation avec l’arbre d’entrée 14 de la boîte de vitesses 16, et un ensemble multidisque 23 intercalé radialement entre les porte-disques d’entrée 13 et de sortie
15. Le mécanisme d’embrayage 22 est actionné par l’actionneur 24 pour presser l’ensemble multidisque 23 et fermer ainsi le mécanisme d’embrayage 22, si le mécanisme est du type normalement ouvert, ou pour libérer l’ensemble multidisque 23 et ainsi ouvrir le mécanisme d’embrayage 22, si le mécanisme d’embrayage 22 est du type normalement fermé.
[0034] Le carter extérieur 18 peut notamment comporter un élément de carter de transmission 18.1 et/ou un élément de carter moteur 18.2. Le carter extérieur 18 comporte une ouverture de passage du porte-disques d’entrée de couple 13 et une ouverture de passage de l’arbre d’entrée 14, et est équipé de joints d’étanchéité pour fermer l’ouverture autour de du porte-disques d’entrée de couple 13 et de l’arbre d’entrée 14, de sorte que le volume intérieur 20 est fermé.
[0035] L’axe de révolution 100 du mécanisme d’embrayage 22, coaxial avec le porte-disques d’entrée de couple 13 et l’arbre d’entrée 14 de la boîte de vitesses 16, est situé dans un plan de référence 200 du module de transmission de couple 10, perpendiculaire au plan de la figure 1, et destiné à être horizontal ou légèrement incliné, de préférence de moins de 10°, dans une position opérationnelle de référence du module de transmission de couple 10. On peut ainsi diviser le volume intérieur 20 - et plus largement le module de transmission 10 - en une partie supérieure 20A, respectivement 10A, et une partie inférieure 20B, respectivement 10B, se trouvant de part et d’autre du plan de référence 200 du module de transmission de couple 10.
[0036] Le carter extérieur 18 délimite, dans la partie inférieure 20B du volume intérieur 20, un collecteur d’huile 28.
[0037] Le module de transmission de couple 10 est complété par un circuit hydraulique d’actionneur 30 illustré schématiquement sur la figure 2, comportant une pompe 32 présentant une entrée connectée directement ou indirectement au collecteur d’huile 28, et au moins une sortie connectée à l’actionneur hydraulique 24 par l’intermédiaire d’une unité de commande 34 comportant de préférence une ou plusieurs électrovannes. Ce circuit 30 comporte en outre une conduite dérivée 36 connectant la sortie de la pompe 32, par l’intermédiaire d’une unité de commande 37, à un ensemble d’une ou plusieurs buses 38 de projection d’huile débouchant dans le volume intérieur 20, dont au moins une buse débouchant dans la partie supérieure 20A, de préférence au-dessus du mécanisme d’embrayage 22, de préférence entre le carter d’embrayage 26 et le carter extérieur 18. L’ensemble de ce circuit hydraulique 30 est de préférence situé à l’intérieur du carter extérieur 18, de sorte que le module de transmission de couple 10 constitue une unité structurelle confinée dans le carter extérieur 18. Ici, le circuit hydraulique d’actionneur 30 et la pompe 32 sont supportés par le carter d’embrayage 26. En variante, le circuit hydraulique d’actionneur 30 peut être supporté directement par le carter extérieur 18.
[0038] En fonctionnement, la pompe 32, entraînée électriquement par un moteur électrique de façon discontinue ou mécaniquement par l’arbre moteur 11 de façon continue, alimente le circuit hydraulique d’actionneur 30. L’unité de commande 34 provoque la pressurisation ou la dépressurisation de l’actionneur hydraulique 24 en fonction des besoins d’embrayage ou de débrayage (le mécanisme d’embrayage 22 peut être du type normalement ouvert ou normalement fermé). Le débit de sortie de la pompe 32 n’est pas piloté en fonction des besoins de l’actionneur hydraulique 24, et la pompe 32 est dimensionnée de manière à excéder ces besoins. Au moins une partie de l’excès d’huile chaude 39 sous pression, au lieu d’être retournée directement au collecteur d’huile 28, est dirigée vers la ou les buses 38, pour être projetée sur la paroi intérieure 18A du carter extérieur 18. Le carter extérieur 18 joue ainsi un rôle de radiateur, du fait de sa grande surface exposée à l’environnement extérieur, et permet une dissipation de chaleur dans l’environnement, donc un refroidissement de l’huile. La face intérieure et/ou la face extérieure du carter extérieur 18 peuvent être pourvues de nervures pour augmenter la surface d’échange thermique avec l’huile (à l’intérieur) et l’air (à l’extérieur). L’huile projetée 39 retombe ensuite par gravité dans le collecteur d’huile 28.
[0039] En pratique, le circuit hydraulique d’actionneur 30 vient supplémenter d’autres moyens de refroidissement de l’huile d’alimentation de l’actionneur hydraulique 24, qui peuvent inclure un circuit hydraulique indépendant, incluant par exemple une pompe de refroidissement permettant d’alimenter à partir du collecteur d’huile 28 un échangeur thermique à fluide caloporteur ramenant l’huile refroidie au collecteur d’huile 28.
[0040] Sur la figure 3 est illustré un module de transmission de couple 10 suivant un deuxième mode de réalisation de l’invention, destiné à être positionné entre un arbre moteur 11 et un arbre d’entrée 14 d’une boîte de vitesses 16, et comportant un carter extérieur 18 hermétique fixe délimitant un volume intérieur 20 dans lequel est logé un mécanisme d’embrayage 22, apte à tourner, par rapport au carter extérieur 18, autour d’un axe de révolution 100, et commandé par un actionneur hydraulique 24. L’actionneur hydraulique 24 est alimenté par un circuit hydraulique 30 qui peut être identique au circuit précédemment décrit en liaison avec la figure 2.
[0041] Le mécanisme d’embrayage 22 comporte ici un porte-disques d’entrée de couple 13 connecté à l’arbre moteur 12, un porte-disques de sortie de couple 15 lié en rotation avec l’arbre d’entrée 14 de la boîte de vitesses 16, et un ensemble multidisque 23 à friction humide intercalé radialement entre les porte-disques d’entrée 13 et de sortie 15. Le mécanisme d’embrayage 22 est actionné par l’actionneur 24 pour presser l’ensemble multidisque 23 et fermer ainsi le mécanisme d’embrayage 22, si le mécanisme est du type normalement ouvert, ou pour libérer l’ensemble multidisque 23 et ainsi ouvrir le mécanisme d’embrayage 22, si le mécanisme d’embrayage 22 est du type normalement fermé.
[0042] Le mécanisme est dit humide, au sens où le mécanisme multidisque 23 est lubrifié et refroidi par circulation d’huile, qui est acheminée par une ou plusieurs conduites d’alimentation 40 fixes par rapport carter extérieur 18, puis distribuée de manière à circuler par centrifugation vers l’ensemble multidisque 23 et à retomber par gravité dans le collecteur d’huile 28 situé dans la partie inférieure 10B du carter extérieur 10.
[0043] Le circuit hydraulique 42 de refroidissement, illustré sur la figure 4, comporte une pompe 44 alimentant la ou les conduites d’alimentation 40 à partir du collecteur d’huile 28 et au travers d’un échangeur thermique 46 à fluide caloporteur et d’une unité de commande 48 comportant par exemple une ou plusieurs électrovannes, assurant la commande du débit et/ou de la pression du fluide dans la ou les conduites d’alimentation 40. Le circuit hydraulique 42 de refroidissement comporte en outre une conduite dérivée 50 connectant la sortie de l’échangeur thermique 46 à un ensemble d’une ou plusieurs buses de projection d’huile 52 débouchant dans la partie supérieure 20A du volume intérieur 20, de préférence audessus du mécanisme d’embrayage 22, par l’intermédiaire d’un régulateur de pression et/ou de débit 54. L’échangeur thermique 46 est de préférence situé à l’extérieur du carter extérieur 18, alors que la pompe 44 et éventuellement les autres éléments du circuit de refroidissement 42 peuvent se trouver dans le volume intérieur 20.
[0044] En fonctionnement, la pompe 44, entraînée de façon discontinue par exemple par un moteur électrique, ou continue, par exemple par une liaison mécanique à l’arbre moteur, alimente le circuit hydraulique 42 de refroidissement. L’unité de commande 48 contrôle le débit et/ou la pression de l’huile de lubrification et de refroidissement en fonction des besoins. Le débit de sortie de la pompe 44 n’est pas piloté en fonction des besoins et la pompe 44 est dimensionnée de manière à excéder ces besoins. Au moins une partie 56 de l’excès d’huile froide en sortie de l’échangeur thermique 46, au lieu d’être retournée directement au collecteur d’huile 28, est dirigée vers la ou les buses 52, pour être projetée sur la paroi intérieure du carter extérieur 18, afin de refroidir celui-ci. L’huile projetée 56 retombe ensuite par gravité dans le collecteur d’huile 28.
[0045] Si, comme évoqué précédemment, l’actionneur hydraulique 24 est alimenté par un circuit hydraulique 30 identique au circuit précédemment décrit en liaison avec la figure 2, on dispose en parallèle de deux circuits hydrauliques 30, 42 alimentés par le même collecteur d’huile 28, le premier alimenté par une pompe 32 permettant d’atteindre des pressions relativement élevées, c’est-à-dire suffisantes pour entraîner l’actionneur hydraulique 24, par exemple supérieures à 10 bars, et le deuxième alimentée par une pompe 44 destinée à assurer un débit important d’huile relativement froide (car refroidie par l’échangeur thermique) à la pression assez faible régnant dans le volume intérieur 20, par exemple à une pression comprise entre 0,5 bars et 8 bars.
[0046] Sur la figure 5 est illustré un module de transmission de couple 10 suivant un troisième mode de réalisation de l’invention, destiné à être positionné entre un arbre moteur 11 et deux arbres d’entrée coaxiaux 14.1, 14.2 d’une boîte de vitesses 16, et comportant un carter extérieur 18 hermétique fixe délimitant un volume intérieur 20 dans lequel sont logés deux mécanismes d’embrayage 22.1, 22.2 d’un double embrayage 22, qui sont aptes à tourner, par rapport au carter extérieur 18, autour d’un axe de révolution 100 et sont commandés par deux actionneurs hydrauliques 24.1, 24.2. Un carter d’embrayage 26 intermédiaire ajouré est positionné à l’intérieur du carter extérieur 18, pour supporter et guider certaines pièces du double embrayage 22 et/ou des actionneurs 24.1, 24.2.
[0047] Le double embrayage 22 comporte ici un porte-disques d’entrée de couple 13 connecté à l’arbre moteur 12, deux porte-disques de sortie de couple 15.1, 15.2 liés en rotation respectivement avec chacune des deux arbres d’entrée coaxiaux 14.1, 14.2 de la boîte de vitesses 16, et deux ensembles multidisques 23.1, 23.2 intercalés radialement entre les porte-disques d’entrée 13 et de sortie 15.1,15.2.
[0048] Les actionneurs hydrauliques 24.1, 24.2 sont alimentés par un circuit hydraulique 30 illustré sur la figure 6. Le circuit hydraulique 30 d’alimentation des actionneurs comporte une pompe 32 présentant une entrée connectée directement ou indirectement au collecteur d’huile 28, et au moins une sortie connectée à chaque actionneur 24.1, 24.2 par l’intermédiaire d’une unité de commande 34.1, 34.2 en pression et/ou en débit. Ce circuit comporte en outre une conduite 36 dérivée connectant la sortie de la pompe 32 à un ensemble d’une ou plusieurs buses de projection d’huile 38 débouchant dans le volume intérieur 20, de manière analogue aux buses du premier mode de réalisation.
[0049] Comme pour le mode de réalisation des figures 1 et 2, le circuit de dérivation 36 permet de profiter du débit surdimensionné de la pompe 32 d’alimentation des actionneurs 24.1, 24.2 pour projeter de l’huile 39 relativement chaude, car non refroidie, sur une surface d’échange 18A qui permet un refroidissement de l’huile 39. Ce mode de refroidissement vient de préférence en supplément d’un circuit de refroidissement principal de l’huile, qui fait appel de façon classique à un échangeur thermique à fluide caloporteur.
[0050] Dans l’hypothèse où les mécanismes d’embrayage 22.1 22.2 sont des mécanismes à friction humide et où le double embrayage humide 22 intègre une lubrification et un refroidissement par de l’huile acheminée jusqu’à proximité des ensembles multidisques 23.1, 23.2 par deux réseaux indépendants de conduites
40.1, 40.2, on peut prévoir, comme illustré sur la figure 7, un circuit hydraulique 42 de refroidissement comportant une pompe 44 alimentant les réseaux de conduites d’alimentation 40.1, 40.2 à partir du collecteur d’huile 28 et au travers d’un échangeur thermique 46 à fluide caloporteur et de deux unités de commande 48.1, 48.2 comportant une ou plusieurs électrovannes assurant la commande du débit et/ou de la pression du fluide dans chaque réseau de conduites d’alimentation 40.1,
40.2. Le circuit hydraulique de refroidissement 42 comporte en outre une conduite dérivée 50 connectant la sortie de l’échangeur thermique 46 à un ensemble d’une ou plusieurs buses de projection d’huile 52 débouchant dans la partie supérieure 20A du volume intérieur 20, par l’intermédiaire d’un régulateur de pression et/ou de débit
54.
[0051] La projection d’huile froide 56 sur la paroi intérieure 18A du carter extérieur 18 du module de transmission de couple 10 permet un refroidissement du carter extérieur 18. L’huile projetée 56 retombe ensuite par gravité dans le collecteur d’huile 28.
[0052] Bien que poursuivant des objectifs assez différents, les modes de réalisation des figures 1 et 2, et des figures 5 et 6 d’une part, et ceux des figures 3 et 4 et de la figure 7 d’autre part, ont en commun de profiter d’une capacité sous-exploitée d’une pompe préexistante, qui peut être une pompe d’alimentation d’actionneurs ou une pompe d’alimentation d’un circuit de refroidissement et/ou de lubrification, pour dériver une quantité d’huile vers une paroi présentant une surface importante pour y provoquer un échange thermique, qui peut se traduire suivant les circonstances par une refroidissement de l’huile ou de la paroi.
[0053] En variante, au moins une buse parmi la ou les buses 38, 52, n’est pas orientée vers la paroi intérieure 18A du carter extérieur 18, mais vers un autre composant du module de transmission de couple 10, par exemple la paroi extérieure du carter d’embrayage 26 lorsque celui-ci est présent.
[0054] Naturellement, les exemples représentés sur les figures et discutés cidessus ne sont donnés qu'à titre illustratif et non limitatif.
[0055] Le principe est transposable à d’autres configurations et d’autres types de modules de transmission de couple, par exemple des modules dont un organe alimenté en huile est constitué par un convertisseur de couple.
[0056] Il est explicitement prévu que l'on puisse combiner entre eux les différents modes de réalisation illustrés pour en proposer d'autres. En particulier, on peut prévoir dans un même mode de réalisation un circuit de refroidissement 42 du type de la figure 4 ou de la figure 7 et un circuit d’alimentation 30 d’un ou plusieurs actionneurs 24, 24.1, 24.2 du type de la figure 2 ou de la figure 6. Les circuits 30, 42 ont de préférence en commun au moins le collecteur d’huile 28. Mais on peut le cas échéant prévoir une pompe commune et/ou des buses communes.
[0057] Il est souligné que toutes les caractéristiques, telles qu’elles se dégagent pour un homme du métier à partir de la présente description, des dessins et des revendications attachées, même si concrètement elles n’ont été décrites qu’en relation avec d’autres caractéristiques déterminées, tant individuellement que dans des combinaisons quelconques, peuvent être combinées à d’autres caractéristiques ou groupes de caractéristiques divulguées ici, pour autant que cela n’a pas été expressément exclu ou que des circonstances techniques rendent de telles combinaisons impossibles ou dénuées de sens.
Claims (17)
1. Module de transmission de couple (10), comportant :
un carter extérieur (18) délimitant un volume intérieur (20) présentant une partie supérieure (20A) et une partie inférieure (20B) se trouvant de part et d’autre d’un plan de référence (200) du module de transmission de couple (10), le plan de référence étant destiné à être horizontal ou incliné lorsque le carter extérieur (18) du module de transmission de couple (10) est dans une position opérationnelle de référence, un collecteur d’huile (28) formé dans la partie inférieure (20B) du volume intérieur (20), au moins un circuit hydraulique (30, 42) comportant une pompe (32, 44) présentant une entrée connectée au collecteur d’huile (28), et au moins une sortie connectée à une ou plusieurs branches d’alimentation d’un ensemble d’un ou plusieurs organes alimentés (24, 24.1, 24.2, 22, 22.1, 22.2) du module de transmission de couple (10), situés dans le volume intérieur (20), caractérisé en ce que le circuit hydraulique (30, 42) comporte en outre un ensemble d’une ou plusieurs conduites dérivées (36, 50) connectant la sortie de la pompe (32, 44) directement ou indirectement à un ensemble d’une ou plusieurs buses (38, 52) de projection d’huile débouchant dans le volume intérieur (20), au moins une buse (38, 52) de l’ensemble d’une ou plusieurs buses (38, 52) débouchant dans la partie supérieure (20A) du volume intérieur (20).
2. Module de transmission de couple (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’au moins une buse (36, 50) de l’ensemble d’une ou plusieurs buses de projection d’huile débouche au-dessus de l’ensemble d’un ou plusieurs organes alimentés (24, 24.1, 24.2, 22, 22.1, 22.2) du module de transmission de couple (10), dans la position opérationnelle de référence.
3. Module de transmission de couple selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’ensemble d’un ou plusieurs organes alimentés (24, 24.1, 24.2, 22, 22.1, 22.2) du module de transmission de couple (10) comporte un ou plusieurs organes parmi les organes suivants :
un mécanisme d’embrayage apte à tourner, par rapport au carter extérieur (18), autour d’un axe de révolution (100) situé dans le plan de référence (200), de préférence un mécanisme d’embrayage à friction humide ;
un convertisseur de couple apte à tourner, par rapport au carter extérieur (18), autour d’un axe de révolution (100) situé dans le plan de référence (200) ;
un actionneur hydraulique.
4. Module de transmission de couple (10) selon la revendication 3, caractérisé en ce que l’ensemble d’un ou plusieurs organes alimentés (24, 24.1, 24.2, 22, 22.1, 22.2) du module de transmission de couple (10) comporte au moins un mécanisme d’embrayage (22, 22.1, 22.2) à friction humide, et en ce que la ou les branches d’alimentation comportent au moins une branche de refroidissement (40.1, 40.2) débouchant dans le volume intérieur (20) de manière à faire cheminer de l’huile dans le mécanisme d’embrayage (22, 22.1, 22.2) à friction humide.
5. Module de transmission de couple (10) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le module de transmission de couple (10) comporte en outre un carter d’embrayage (26) ajouré logé dans le carter extérieur (18) et constituant une enveloppe au moins partielle du mécanisme d’embrayage (22, 22.1, 22.2), l’ensemble d’une ou plusieurs buses de projection d’huile comportant au moins une buse de projection d’huile (38, 52) positionnée à l’extérieur du carter d’embrayage (26), et de préférence au-dessus du carter d’embrayage (26), lorsque le carter extérieur (18) est dans la position de référence.
6. Module de transmission de couple (10) selon la revendication 5, caractérisé en ce que l’ensemble d’une ou plusieurs buses de projection d’huile comporte au moins une buse (38, 50) orientée vers une paroi extérieure du carter d’embrayage (26).
7. Module de transmission de couple (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’ensemble d’une ou plusieurs buses de projection d’huile (38, 50) comporte au moins une buse (38, 50) orientée vers une paroi intérieure (18A) du carter extérieur (18), le carter extérieur (18) comportant de préférence des nervures intérieures sur la paroi intérieure (18A) pour favoriser des échanges thermiques avec de l’huile projetée (39, 56) et/ou des nervures extérieures sur une paroi extérieure pour favoriser des échanges thermiques avec l’environnement.
8. Module de transmission de couple (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit hydraulique (30, 42) comporte un échangeur thermique (46) à liquide caloporteur, l’ensemble d’une ou plusieurs conduites dérivées (36, 50) comportant une conduite dérivée refroidie (50) connectant la sortie de l’échangeur thermique (46) à l’ensemble d’une ou plusieurs buses de projection d’huile (52).
9. Module de transmission de couple (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pompe (32, 44) est logée dans le volume intérieur (18).
10. Module de transmission de couple (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit hydraulique (30, 42) comporte en outre un régulateur de pression et/ou de débit (54) pour réguler la pression et/ou le débit dans l’ensemble d’une ou plusieurs conduites dérivées (36, 50).
11. Module de transmission de couple (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit hydraulique (30, 42) comporte en outre un régulateur de pression et/ou de débit (54) pour réguler la pression et/ou le débit dans la ou les branches d’alimentation de l’ensemble d’un ou plusieurs organes alimentés (24, 24.1, 24.2, 22, 22.1, 22.2).
12. Module de transmission de couple (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le module de transmission de couple (10) comporte en outre au moins un circuit hydraulique additionnel (30, 42) comportant une pompe (32, 44) présentant une entrée connectée au collecteur d’huile (28), au moins une sortie connectée à une ou plusieurs branches d’alimentation d’un ensemble d’un ou plusieurs organes alimentés additionnels (24, 24.1, 24.2, 22, 22.1, 22.2) du module de transmission de couple (10), et un ensemble d’une ou plusieurs conduites dérivées (36, 50) connectant la sortie de la pompe (32, 44) du circuit hydraulique additionnel directement ou indirectement au premier ensemble d’une ou plusieurs buses (38, 52) de projection d’huile ou à un ensemble d’une ou plusieurs buses additionnelles (38, 52) débouchant dans le volume intérieur (20), au moins une buse (38, 52) de l’ensemble d’une ou plusieurs buses additionnelles (38, 52) débouchant dans la partie supérieure (20A) du volume intérieur (20).
13. Module de transmission de couple selon la revendication 12, caractérisé en ce que l’ensemble d’un ou plusieurs organes alimentés additionnels (24, 24.1, 24.2, 22, 22.1, 22.2) du module de transmission de couple (10) comporte un ou plusieurs organes parmi les organes suivants :
un mécanisme d’embrayage situé dans le volume intérieur et apte à tourner, par rapport au carter extérieur (18), autour d’un axe de révolution (100) situé dans le plan de référence (200), de préférence un mécanisme d’embrayage à friction humide ;
un convertisseur de couple situé dans le volume intérieur et apte à tourner, par rapport au carter extérieur (18), autour d’un axe de révolution (100) situé dans le plan de référence (200) ;
un actionneur hydraulique.
14. Procédé de circulation d’huile dans un module de transmission de couple (10) comportant un carter extérieur (18) délimitant un volume intérieur (20) présentant une partie supérieure (20A) et une partie inférieure (20B) se trouvant de part et d’autre d’un plan de référence (200) du module de transmission de couple (10) destiné à être horizontal ou incliné lorsque le carter extérieur (18) du module de transmission de couple (10) est dans une position opérationnelle de référence, un collecteur d’huile (28) étant logé dans la partie inférieure (20B) du carter extérieur (20), le procédé comportant l’alimentation en huile d’un ensemble d’un ou plusieurs organes alimentés (22, 22.1,22.2, 24, 24.1, 24.2), par l’intermédiaire d’une ou plusieurs branches d’alimentation branchées en sortie d’une pompe (32, 44) présentant une entrée connectée au collecteur d’huile (28), caractérisé en ce que le procédé comporte en outre une projection d’huile (39, 56) dans la partie supérieure (20A) du volume intérieur (20), acheminée par au moins une conduite dérivée (36, 50) connectée à la sortie de la pompe (32, 44).
15. Procédé de circulation d’huile selon la revendication 14, caractérisé en ce que l’alimentation en huile comporte l’alimentation d’au moins un mécanisme d’embrayage à friction humide (22, 22.1, 22.2) par une branche de refroidissement (40.1, 40.2) débouchant dans le volume intérieur (20) de manière à faire cheminer de l’huile dans le mécanisme d’embrayage (22, 22.1, 22.2) à friction humide.
16. Procédé de circulation d’huile selon l’une quelconque des revendications 14 à 15, caractérisé en ce que l’alimentation en huile comporte l’alimentation d’au moins un actionneur hydraulique.
17. Procédé de circulation d’huile selon la revendication 15, caractérisé en ce qu’il comporte en outre l’alimentation en huile d’au moins un actionneur hydraulique par l’intermédiaire d’une ou plusieurs branches d’alimentation branchées en sortie d’une pompe additionnelle (32, 44) présentant une entrée connectée au collecteur d’huile (28), et une projection d’huile (39, 56) dans la partie supérieure (20A) du volume intérieur (20), acheminée par au moins une conduite dérivée (36, 50) connectée à la sortie de la pompe additionnelle (32, 44).
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