WO1998029675A1 - Verin hydraulique de commande pour recepteur de transmission automatique - Google Patents

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WO1998029675A1
WO1998029675A1 PCT/FR1997/002281 FR9702281W WO9829675A1 WO 1998029675 A1 WO1998029675 A1 WO 1998029675A1 FR 9702281 W FR9702281 W FR 9702281W WO 9829675 A1 WO9829675 A1 WO 9829675A1
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Daniel Valentin
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    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H63/3003—Band brake actuating mechanisms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
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    • F16D65/16—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2121/00—Type of actuator operation force
    • F16D2121/02—Fluid pressure

Definitions

  • the present invention relates to the control of automatic transmissions. More specifically, it relates to an automatic transmission brake or clutch control cylinder.
  • the gear changes of an automatic transmission are generally carried out by releasing a first receiver such as a brake or a clutch, and by tightening a second receiver using a hydraulic actuating cylinder.
  • the tightening, or coupling, of the receiver requested on the new transmission ratio is then carried out by subjecting its control cylinder to a flow of oil limited in pressure according to the engine speed and the corresponding ratio.
  • the stroke of the control cylinder is used to make up for the clearances allowing the receiver to run empty, so that the tightening force transmitted to the latter is very low.
  • the increase in the torque transmitted by the receiver from zero to its final value is then carried out gradually, by controlling the force exerted on the receiver by the jack.
  • the two pistons move in opposite directions under the effect of the oil flow, so that the flow absorption piston does not intervene directly in the tightening of the receiver.
  • the present invention aims to optimize the control of a hydraulic cylinder for controlling the tightening of an automatic transmission receiver. Its main purpose is to reduce the oil pressure required to lock the receiver at the end of tightening.
  • the proposed measures apply to a hydraulic control cylinder for an automatic transmission receiver comprising a first piston which displaces an actuating rod towards said receiver against a first spring and a second piston whose displacement with against a second spring absorbs part of the oil flow.
  • the second piston acts only on the second spring over a first part of its travel, and acts jointly with the first piston on the first spring, over a second part of its travel.
  • the second piston defines with a fixed part of the jack, a chamber containing the second spring.
  • the second spring is calibrated so as to allow the oil flow to repel the first spring without displacing the second piston, as long as the operating clearances of the receiver are not caught up.
  • the control cylinder 1 appearing in the figures comprises a casing 2 containing a first surface piston 3 Si integral with the actuating rod 4 of a receiver such as a brake or a clutch of automatic transmission of the current type 6, of which only a part of the drum 7 and the tightening band 8 are shown.
  • the casing 2 also contains a second piston 9 with a surface S 2 .
  • the oil flow enters through an inlet orifice 13 into a clamping chamber 14 of the jack 1 where it exerts its pressure on the two pistons 3, 9, while the progressiveness chamber 12 is always connected to the cover.
  • a first spring 16, or general return spring is in abutment against the casing 2 and the first piston 3, and the progressiveness chamber 12 contains a second spring 17, or progressivity spring, in abutment on the fixed element 11 and the second piston 9.
  • the operation of this control cylinder is as follows. In the rest position (see Figure 1), the return spring 16 presses the first piston 3 against the fixed element 11. To tighten the receiver 6 controlled by the jack 1, an oil flow is sent through the calibrated inlet 13 of the latter. This oil flow, regulated in pressure according to conventional arrangements as a function of the engine speed and of the gear engaged, is sent for the entire duration of the gear change.
  • the first piston 3 is pushed (towards the top of the diagrams), by compressing the return spring or first spring 16. This displacement of the first piston 3 alone , continues until the operating clearance J of the receiver 6, highlighted in FIG. 1, is caught up.
  • a second step (“progressiveness” phase) the oil flow is partially absorbed by the second piston 9 to compress the progressiveness spring 17, so that the speed of movement of the actuating rod 4 is lower.
  • the second piston 9 then acts on the progressive spring, without exerting any direct action on the first piston 3 and the rod 4.
  • the receiver 6 transmits the requested torque on the new transmission report without slippage.
  • the part 9a of the piston 9 comes into contact with the first piston 3, so that the two pistons 3,9 act jointly, on the first spring 16.
  • the second piston 9 therefore acts on the second spring 17 over a first part of its travel and on the first spring 16, together with the first piston 3 on a second part of its travel.
  • This second part of the stroke of the second piston corresponds to the "locking" of the receiver, that is to say to the additional displacement of the first piston 3 of the rod 4 necessary to guarantee the transmission of the torque without sliding on the receiver 6 in operation established on the new report.
  • the oil pressure P 0 prevailing in the clamping chamber 14 at the end of the approach phase determines the calibration of the progressivity spring 17. Furthermore, the progressiveness of the jack is determined by the stiffness of this last.

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Abstract

Vérin hydraulique de commande pour récepteur de transmission automatique (6) comportant un premier piston (3) qui déplace une tige d'actionnement (4) vers ledit récepteur (6) à l'encontre d'un premier ressort (16) et un second piston (9) dont le déplacement à l'encontre d'un second ressort (17) absorbe une partie du débit d'huile, caractérisé en ce que le second piston (9) agit uniquement sur le second ressort (17) sur une première partie de sa course, et agit conjointement au premier piston (3) sur le premier ressort (16), sur une seconde partie de sa course.

Description

VERIN HYDRAULIQUE DE COMMANDE POUR RECEPTEUR DE TRANSMISSION AUTOMATIQUE
La présente invention se rapporte à la commande des transmissions automatiques. Plus précisément, elle concerne un vérin de commande de frein ou d'embrayage de transmission automatique.
Les changements de rapport d'une transmission automatique, s'effectuent généralement en relâchant un premier récepteur tel qu'un frein ou un embrayage, et en serrant un second récepteur à l'aide d'un vérin hydraulique de commande.
Le serrage, ou accouplement, du récepteur sollicité sur le nouveau rapport de la transmission est alors réalisé en soumettant son vérin de commande à un débit d'huile limité en pression en fonction du régime moteur et du rapport correspondant.
Le confort des passages de vitesses sur une transmission automatique, dépend notamment des conditions dans lesquelles s'effectue le serrage du récepteur en question. Cette opération se décompose en trois étapes principales, dites d'" approche" , de "progressivité" , et de "verrouillage" .
Pendant la phase d'approche du récepteur, la course du vérin de commande est utilisée pour rattraper les jeux autorisant le fonctionnement à vide du récepteur, de sorte que l'effort de serrage transmis à ce dernier est très faible. L'augmentation du couple transmis par le récepteur de zéro jusqu'à sa valeur finale s'effectue ensuite de façon progressive, en contrôlant l'effort exercé sur le récepteur par le vérin.
Enfin, le verrouillage final du récepteur intervient lorsque le nouveau rapport est établi. Il est obtenu lorsque la pression hydraulique dans le vérin est suffisante pour que l'embrayage ou le frein transmette sans glissement le couple qui lui est appliqué. Cette pression étant par définition une pression établie, il est toujours avantageux, pour des raisons de rendement, qu'elle soit la plus faible possible.
Par la publication EP-0.138.201 , on connaît un vérin de commande hydraulique pour transmission automatique à absorbeur de débit intégré, comportant un piston de commande relié directement à une tige d'actionnement du récepteur, et un piston d'absorption de débit, repoussé en direction du piston de commande par un ressort de progressivité.
Selon cette publication, les deux pistons se déplacent en sens opposé sous l'effet du débit d'huile, de sorte que le piston d'absorption de débit n'intervient pas directement dans le serrage du récepteur.
La présente invention vise à optimiser le pilotage d'un vérin hydraulique de commande de serrage d'un récepteur de transmission automatique. Elle a notamment pour but de réduire la pression d'huile nécessaire pour assurer le verrouillage du récepteur en fin de serrage.
Les mesures proposées s'appliquent à un vérin hydraulique de commande pour récepteur de transmission automatique comportant un premier piston qui déplace une tige d'actionnement vers ledit récepteur à l' encontre d'un premier ressort et un second piston dont le déplacement à l' encontre d'un second ressort absorbe une partie du débit d'huile.
Conformément à l'invention, le second piston agit uniquement sur le second ressort sur une première partie de sa course, et agit conjointement au premier piston sur le premier ressort, sur une seconde partie de sa course.
De préférence, le second piston définit avec une partie fixe du vérin, une chambre renfermant le second ressort.
Selon un mode de réalisation particulier, le second ressort est taré de façon à laisser le débit d'huile repousser le premier ressort sans déplacer le second piston, tant que les jeux de fonctionnement du récepteur ne sont pas rattrapés.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier de celle-ci, en liaison avec les dessins annexés sur lesquels : - les figures 1 , 2 et 3 sont des coupes longitudinales du même vérin de commande conforme à l'invention, placé respectivement en position de repos, en fin de phase d'approche, et en fin de phase de progressivité.
Le vérin de commande 1 apparaissant sur les figures comporte un carter 2 renfermant un premier piston 3 de surface Si solidaire de la tige d'actionnement 4 d'un récepteur tel qu'un frein ou un embrayage de transmission automatique de type courant 6, dont seule une partie du tambour 7 et de la bande de serrage 8 sont représentés.
Le carter 2 renferme également un second piston 9 de surface S2. Le piston 9, constitué de deux pièces solidaires 9a, 9b, définit avec un élément fixe 11 du vérin 1 , une chambre de progressivité, ou accumulateur de débit 12.
Le débit d'huile pénètre par un orifice d'entrée 13 dans une chambre de serrage 14 du vérin 1 où il exerce sa pression sur les deux pistons 3, 9, tandis que la chambre de progressivité 12 est toujours reliée à la bâche.
Un premier ressort 16, ou ressort de rappel général est en appui contre le carter 2 et le premier piston 3, et la chambre de progressivité 12 renferme un second ressort 17, ou ressort de progressivité, en appui sur l'élément fixe 11 et le second piston 9. Le fonctionnement de ce vérin de commande est le suivant. En position de repos (cf. figure 1), le ressort de rappel 16 plaque le premier piston 3 contre l'élément fixe 11. Pour serrer le récepteur 6 commandé par le vérin 1 , un débit d'huile est envoyé au travers de l'orifice d'entrée calibré 13 de ce dernier. Ce débit d'huile, régulé en pression selon des dispositions classiques en fonction du régime moteur et du rapport engagé, est envoyé pendant toute la durée du changement de rapport.
Dans un premier temps, correspondant à la phase d"' approche" mentionnée plus haut, le premier piston 3 est poussé (vers le haut des schémas), en comprimant le ressort de rappel ou premier ressort 16. Ce déplacement du premier piston 3 seul, se poursuit jusqu'à ce que le jeu de fonctionnement J du récepteur 6, mis en évidence sur la figure 1, soit rattrapé.
A l'issue de cette phase d"' approche" (cf. figure 2) la pression P0 appliquée au premier piston 3 équilibre l'effort de rappel 16, sans que le récepteur 6 lui-même ne reçoive encore d'effort.
Dans un deuxième temps (phase de "progressivité"), le débit d'huile est partiellement absorbé par le second piston 9 pour comprimer le ressort de progressivité 17, de sorte que la vitesse de déplacement de la tige d'actionnement 4 est moindre. Le second piston 9 agit alors sur le ressort de progressivité, sans exercer d'action directe sur le premier piston 3 et la tige 4. Lorsque la "progressivité" est terminée (cf. figure 3), le récepteur 6 transmet sans patinage le couple demandé sur le nouveau rapport de la transmission. A ce stade, la partie 9a du piston 9 entre en contact avec le premier piston 3, de sorte que les deux pistons 3,9 agissent conjointement, sur le premier ressort 16.
Conformément à l'invention, le second piston 9 agit donc sur le second ressort 17 sur une première partie de sa course et sur le premier ressort 16, conjointement au premier piston 3 sur une seconde partie de sa course.
Cette seconde partie de la course du second piston correspond au "verrouillage" du récepteur, c'est-à-dire au déplacement supplémentaire du premier piston 3 de la tige 4 nécessaire pour garantir la transmission du couple sans glissement sur le récepteur 6 en régime établi sur le nouveau rapport.
Comme on l'aura compris, la pression d'huile P0 régnant dans la chambre de serrage 14 en fin de phase d'approche détermine le tarage du ressort de progressivité 17. Par ailleurs, la progressivité du vérin est déterminée par la raideur de ce dernier.
Enfin, lors du verrouillage, lorsque les deux pistons 3, 9 agissent conjointement, l'augmentation de pression dans la chambre de serrage 12 exerce un effort proportionnel à la somme des surfaces S1 et S2 de chacun des pistons, de sorte que la pression d'huile verrouiller le récepteur du régime établi est moindre que dans les vérins de commande connus.

Claims

REVENDICATIONS
[1] Vérin hydraulique de commande pour récepteur de transmission automatique (6) comportant un premier piston (3) qui déplace une tige d'actionnement (4) vers ledit récepteur
(6) à l'encontre d'un premier ressort (16) et un second piston (9) dont le déplacement à l'encontre d'un second ressort (17) absorbe une partie du débit d'huile, caractérisé en ce que le premier piston (3) agit seul contre le premier ressort (16) pour rattraper le jeu de fonctionnement du récepteur (6), en ce que le second piston (9) agit seul sur le second ressort (17) pour verrouiller les récepteurs (6), et en ce qu'il vient en butée contre le premier piston (3) pour agir conjointement à celui-ci sur le premier ressort (16), lorsque le récepteur (6) transmet sans patinage le couple demandé.
[2] Vérin hydraulique selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le second piston (9) définit avec une partie fixe du vérin (11), une chambre de progressivité (12) renfermant le second ressort (17).
[3] Vérin hydraulique selon la revendication 2, caractérisé en ce que le second ressort (17) est taré de façon à laisser le débit d'huile repousser le premier ressort 16 sans déplacer le second piston (9), tant que les jeux de fonctionnement du récepteur (6) ne sont pas rattrapés. [4] Vérin hydraulique selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le second piston (9) vient en butée contre le premier piston (3), lorsque le récepteur (6) transmet sans patinage le couple demandé.
[5] Vérin hydraulique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'action simultanée des deux pistons (3, 9) sur la tige de transmission d'effort (4) assure le verrouillage du récepteur (6).
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