WO2007057596A1 - Ensemble d'embrayage multiple notamment de véhicule automobile, et procédé de commande associé - Google Patents

Ensemble d'embrayage multiple notamment de véhicule automobile, et procédé de commande associé Download PDF

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diaphragm
clutch assembly
stroke
engaged
actuating means
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PCT/FR2006/051153
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Ivan Dutier
François THIBAUT
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Valeo Embrayages Sas
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    • F16D2300/14—Clutches which are normally open, i.e. not engaged in released state

Definitions

  • the present invention relates to a multiple clutch assembly, in particular a motor vehicle, and to an associated control method.
  • a multiple clutch assembly includes several clutches, and most often two clutches.
  • Such a clutch assembly has the particular advantage of allowing gear shifts without breaking torque.
  • the present invention thus aims to provide a multiple clutch assembly having a smaller axial size compared to multiple clutch sets currently available on the market.
  • first and second actuating diaphragms of these respective plates each of these diaphragms being movable between a disengaged position and an engaged position, said first diaphragm approaching said second diaphragm as it moves from its disengaged position to its position; engaged, and
  • At least first and second actuating means of these respective diaphragms in which at least said second actuating means comprise means for catching the stroke of said second diaphragm, so that this second diaphragm travels a predetermined course between its disengaged and engaged positions, regardless of the degree of wear of said second friction.
  • said means for compensating for stroke comprise a mechanical system for catching up clearance integrated with said second actuating means
  • said means for compensating for stroke comprise means for memorizing the predetermined travel of said second diaphragm between its disengaged and engaged positions prior to the setting in rotation of said pressure plates, the second friction being in a new state, and to reset the disengaged position said second actuating means so that said diaphragm traverses said predetermined course stored after said pressure platens are rotated; said lever lever of said second diaphragm is greater than that of said first diaphragm,
  • said first actuating means comprise means of catching the stroke of said first diaphragm
  • said clutch assembly comprises two normally open clutches.
  • the present invention also relates to a method of controlling a clutch assembly according to the above, wherein, prior to the rotation of said pressure plates, said second actuating means are controlled in order to place said second diaphragm in the engaged position, and recalibrates the disengaged position of said second actuating means so that said diaphragm traverses said stored stroke after the rotation of said pressure plates.
  • the second friction being in a new state, the travel thus traversed by said second diaphragm between its disengaged and engaged positions is determined and recorded in said storage means; rotating said pressure plates.
  • FIG. 1 represents an axial half-sectional view of a clutch assembly according to the invention
  • the double clutch comprises an internal output shaft 1 mounted coaxially inside an external output shaft 3.
  • Two friction discs 5, 7 are mounted integral respectively with the two shafts 1, 3, and each comprise at their periphery respective friction linings 9, 11.
  • the disks 5, 7 each comprise torsion damping means 8a, 8b known per se, for damping vibrations transmitted by the crankshaft to the clutch.
  • the gaskets 9 are arranged between a support plate 13 fixed in axial translation and a pressure plate 15 that is movable in axial translation.
  • the packings 9 are associated with the starting clutch, that is to say with the clutch which makes it possible to pass from the neutral position to the first gear ratio.
  • the lining 11 is arranged between the support plate 13 and another pressure plate 17 movable in axial translation.
  • the pressure plate 15 is in fact integral with a structure 19 frequently called “drawer”, itself movable in axial translation under the action of a diaphragm 21.
  • the diaphragm 21 operates in the manner of a lever under the action of actuating means 23 movable in axial translation, a clutch abutment 24 being interposed between the diaphragm 21 and the means of actuation 23.
  • the pressure plate 17 it is movable in axial translation under the direct action of another diaphragm 25 itself actuated by other actuating means 27 movable in axial translation, a clutch abutment 28 being interposed between the diaphragm 21 and the actuating means 27.
  • the lever arm of the diaphragm 25 is slightly greater than the lever arm of the diaphragm 21.
  • the two clutches are said to be "normally open", that is to say that, in the absence of forces exerted by the actuating means 23, 27 on the diaphragms 21, 25, the two clutches are in the disengaged position.
  • the positions 21a and 25a of the diaphragms 21 and 25 correspond to the disengaged positions of these diaphragms for new fittings 9, 11.
  • the positions 21b and 25b of the diaphragms 21 and 25 respectively correspond to the respectively engaged and disengaged positions of these diaphragms for lining 9, 11 respectively new and worn.
  • the positions 21c and 25c of the diaphragms 21 and 25 correspond to the engaged positions of these diaphragms for worn linings 9, 11.
  • the disengaged position 25b of the diaphragm 25 for worn linings 11 is different from the disengaged position of this diaphragm for new linings because of the provision of stroke length retraction means of the actuating means 27.
  • the stroke length retraction means of the actuating means 27 may, according to a first variant, be obtained with a mechanical clearance adjustment system integrated with the actuating means. Such a system is known per se.
  • the retraction of stroke length can be obtained by placing the diaphragm 25 in the engaged position before starting the engine, for example when turning the ignition key, by identifying this engaged position, and deducing from this position engaged the disengaged position of this diaphragm, by applying a predetermined stroke length for this diaphragm.
  • This predetermined stroke length is substantially equal to the travel of this diaphragm between its disengaged and engaged positions when the liners 11 are new.
  • the actuating means 27 each time the vehicle is turned on, the actuating means 27 "learn" the engaged position of the diaphragm 25, and deduce its disengaged position.
  • the clutch assembly according to the invention may also comprise a flexible plate 30 integral on the one hand with a crankshaft 33 and on the other hand with the assembly comprising the support plate 13 and the structure 19.
  • the flexible plate 30 has at its periphery a toothed starting ring 35.
  • the actuating means 23, 27 are controlled automatically so that during a gear change, at least one of the two output shafts 1, 3 remains under torque, which makes it possible to carry out gear shifts without feeling of breakup.

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Abstract

Cet ensemble d'embrayage multiple comprend : - des première (5, 9) et deuxième (7, 11) frictions, - des premier (15) et deuxième (17) plateaux de pression sur ces frictions respectives, - des premier (21 ) et deuxième (25) diaphragmes d'actionnement de ces plateaux respectifs, chacun de ces diaphragmes étant mobile entre une position débrayée (21a, 25a ou 25b) et une position embrayée (21 b ou 21c, 25c), ledit premier diaphragme (21 ) se rapprochant dudit deuxième diaphragme (25) lorsqu'il passe de sa position débrayée à sa position embrayée, et - des premier (23) et deuxième (27) moyens d'actionnement de ces diaphragmes respectifs. Lesdits deuxièmes moyens d'actionnement (27) comprennent des moyens de rattrapage de la course dudit deuxième diaphragme (25), de manière que ce deuxième diaphragme (25) parcoure une course prédéterminée entre ses positions débrayée (25a ou 25b) et embrayée (25c), indépendamment du degré d'usure de ladite deuxième friction (7, 11).

Description

Ensemble d'embrayage multiple notamment de véhicule automobile, et procédé de commande associé
La présente invention se rapporte à un ensemble d'embrayage multiple notamment de véhicule automobile, et à un procédé de commande associé.
Comme cela est connu en soi, un ensemble d'embrayage multiple comprend plusieurs embrayages, et le plus souvent deux embrayages.
Un tel ensemble d'embrayage présente notamment comme avantage de permettre des passages de rapports de vitesses sans rupture de couple.
Un tel ensemble d'embrayage comporte toutefois l'inconvénient de présenter un encombrement axial supérieur à celui d'un embrayage simple.
Or, cet encombrement axial est une donnée critique pour pouvoir implanter l'ensemble d'embrayage entre le moteur et la boîte de vitesses de certains véhicules.
La présente invention a ainsi pour but de fournir un ensemble d'embrayage multiple présentant un moindre encombrement axial par rapport aux ensembles d'embrayages multiples actuellement disponibles sur le marché.
On atteint ce but de l'invention avec un ensemble d'embrayage multiple, comprenant :
- au moins des première et deuxième frictions,
- au moins des premier et deuxième plateaux de pression sur ces frictions respectives,
- au moins des premier et deuxième diaphragmes d'actionnement de ces plateaux respectifs, chacun de ces diaphragmes étant mobile entre une position débrayée et une position embrayée, ledit premier diaphragme se rapprochant dudit deuxième diaphragme lorsqu'il passe de sa position débrayée à sa position embrayée, et
- au moins des premier et deuxième moyens d'actionnement de ces diaphragmes respectifs, dans le lequel au moins lesdits deuxièmes moyens d'actionnement comprennent des moyens de rattrapage de la course dudit deuxième diaphragme, de manière que ce deuxième diaphragme parcoure une course prédéterminée entre ses positions débrayée et embrayée, indépendamment du degré d'usure de ladite deuxième friction.
Grâce à la présence des moyens de rattrapage de course pour les moyens d'actionnement du deuxième diaphragme, on peut obtenir une course de ce diaphragme qui est indépendante du degré d'usure de la friction associée. Comme cela sera expliqué dans ce qui suit, ceci permet notamment de rapprocher axialement les deux diaphragmes sans qu'il y ait de risque d'interférence entre eux tout au long du cycle de vie de l'embrayage.
Suivant d'autres caractéristiques optionnelles de l'ensemble d'embrayage selon l'invention :
- lesdits moyens de rattrapage de course comprennent un système mécanique de rattrapage de jeu intégré auxdits deuxièmes moyens d'actionnement,
- lesdits moyens de rattrapage de course comprennent des moyens pour mémoriser la course prédéterminée dudit deuxième diaphragme entre ses positions débrayée et embrayée préalablement à la mise en rotation desdits plateaux de pression, la deuxième friction étant dans un état neuf, et pour recaler la position débrayée desdits deuxièmes moyens d'actionnement de manière que ledit diaphragme parcoure ladite course prédéterminée mémorisée après la mise en rotation desdits plateaux de pression, - le bras de levier dudit deuxième diaphragme est supérieur à celui dudit premier diaphragme,
- lesdits premiers moyens d'actionnement comprennent des moyens de rattrapage de la course dudit premier diaphragme,
- ledit ensemble d'embrayage comprend deux embrayages normalement ouverts.
La présente invention se rapporte également à un procédé de commande d'un ensemble d'embrayage conforme à ce qui précède, dans lequel, préalablement à la mise en rotation desdits plateaux de pression, on commande lesdits deuxièmes moyens d'actionnement afin de placer ledit deuxième diaphragme en position embrayée, et on recale la position débrayée desdits deuxièmes moyens d'actionnement de manière que ledit diaphragme parcoure ladite course mémorisée après la mise en rotation desdits plateaux de pression.
Suivant d'autres caractéristiques optionnelles du procédé de commande selon l'invention : - la deuxième friction étant dans un état neuf, on détermine et enregistre dans lesdits moyens de mémorisation la course alors parcourue par ledit deuxième diaphragme entre ses positions débrayée et embrayée, préalablement à la mise en rotation desdits plateaux de pression. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen des figures annexées, dans lesquelles :
- la figure 1 représente une vue en demi-coupe axiale d'un ensemble d'embrayage selon l'invention, et
- la figure 2 représente de manière schématique les courses parcourues par les diaphragmes de l'ensemble d'embrayage selon l'invention.
En se reportant à cette figure, on voit que l'on a choisi comme exemple un double embrayage normalement ouvert. II faut toutefois noter que la présente invention n'est nullement limitée à un tel embrayage, et qu'elle est applicable aux doubles embrayages comme aux embrayages multiples en général, et aux embrayages normalement ouverts comme aux embrayages normalement fermés.
En se reportant à la figure 1 , on voit que le double embrayage comprend un arbre de sortie interne 1 monté coaxial à l'intérieur d'un arbre de sortie externe 3.
Deux disques de friction 5, 7 sont montés solidaires respectivement des deux arbres 1 , 3, et comportent chacun à leur périphérie des garnitures de friction respectives 9, 11.
Les disques 5, 7 comprennent chacun des moyens d'amortissement de torsion 8a, 8b connus en soi, permettant d'amortir les vibrations transmises par le vilebrequin à l'embrayage.
Les garnitures 9 sont disposées entre un plateau d'appui 13 fixe en translation axiale et un plateau de pression 15 mobile en translation axiale.
Les garnitures 9 sont associées à l'embrayage de démarrage, c'est-à-dire à l'embrayage qui permet de passer du point mort au premier rapport de vitesse.
Les garnitures 11 sont quant à elles disposées entre le plateau d'appui 13 et un autre plateau de pression 17 mobile en translation axiale.
Le plateau de pression 15 est en fait solidaire d'une structure 19 fréquemment appelée « tiroir », elle-même mobile en translation axiale sous l'action d'un diaphragme 21.
Comme cela est connu en soi, le diaphragme 21 fonctionne à la manière d'un levier sous l'action de moyens d'actionnement 23 mobiles en translation axiale, une butée d'embrayage 24 étant interposée entre le diaphragme 21 et les moyens d'actionnement 23. Concernant le plateau de pression 17, il est mobile en translation axiale sous l'action directe d'un autre diaphragme 25 lui-même actionné par d'autres moyens d'actionnement 27 mobiles en translation axiale, une butée d'embrayage 28 étant interposée entre le diaphragme 21 et les moyens d'actionnement 27. De préférence, le bras de levier du diaphragme 25 est légèrement supérieur au bras de levier du diaphragme 21.
Dans l'exemple représenté, les deux embrayages sont dits « normalement ouverts », c'est-à-dire qu'en l'absence d'efforts exercés par les moyens d'actionnement 23, 27 sur les diaphragmes 21 , 25, les deux embrayages sont en position débrayée.
Les positions 21a et 25a des diaphragmes 21 et 25 correspondent aux positions débrayées de ces diaphragmes pour des garnitures 9, 11 neuves.
Les positions 21b et 25b des diaphragmes 21 et 25 correspondent respectivement aux positions respectivement embrayée et débrayée de ces diaphragmes pour des garnitures 9, 11 respectivement neuves et usées.
Les positions 21c et 25c des diaphragmes 21 et 25 correspondent aux positions embrayées de ces diaphragmes pour des garnitures 9, 11 usées.
La position débrayée 25b du diaphragme 25 pour des garnitures 11 usées est différente de la position débrayée de ce diaphragme pour des garnitures 11 neuves en raison du fait que l'on prévoit des moyens de rattrapage de longueur de course des moyens d'actionnement 27.
Ces moyens de rattrapage de longueur de course permettent de faire parcourir, aux parties (« doigts ») du diaphragme 25 qui coopèrent avec les moyens d'actionnement 27, toujours la même course quel que soit le degré d'usure des garnitures 11.
En pratique, cela signifie qu'au fur et à mesure de l'usure des garnitures 11, les doigts du diaphragmes 25 vont de plus en plus loin dans leur position embrayée, et reviennent de moins en moins loin dans leur position débrayée.
L'écart entre les positions 25a et 25b illustre ce décalage de course au gré de l'usure des garnitures 11.
Les moyens de rattrapage de longueur de course des moyens d'actionnement 27 peuvent, selon une première variante, être obtenus avec un système mécanique de rattrapage de jeu intégré aux moyens d'actionnement. Un tel système est connu en soi. Selon une deuxième variante, le rattrapage de longueur de course peut être obtenu en plaçant le diaphragme 25 en position embrayée avant le démarrage du moteur, par exemple au moment de tourner la clé de contact, en repérant cette position embrayée, et en déduisant de cette position embrayée la position débrayée de ce diaphragme, par application d'une longueur de course prédéterminée pour ce diaphragme.
Cette longueur de course prédéterminée est sensiblement égale à la course de ce diaphragme entre ses positions débrayée et embrayée lorsque les garnitures 11 sont neuves. En d'autres termes, à chaque mise sous tension du véhicule, les moyens d'actionnement 27 « apprennent » la position embrayée du diaphragme 25, et en déduisent sa position débrayée.
On notera que les deux diaphragmes 21 et 25 prennent tous les deux appui sur une structure 29 fréquemment appelée « couvercle d'embrayage », fixe en translation axiale et solidaire du plateau d'appui fixe 13.
L'ensemble d'embrayage selon l'invention peut comprendre également une plaque flexible 30 solidaire d'une part d'un vilebrequin 33 et d'autre part de l'ensemble comprenant le plateau d'appui 13 et la structure 19.
La plaque flexible 30 comporte à sa périphérie une couronne de démarrage dentée 35.
Le mode fonctionnement et les avantages de l'ensemble d'embrayage qui vient d'être décrit résultent directement de la description qui précède.
Il n'y a pas lieu ici de s'étendre de manière détaillée sur le mode de fonctionnement d'un double embrayage, celui-ci étant connu en soi. On rappellera simplement que dans un tel double embrayage, les deux arbres de sortie 1 et 3 sont reliés respectivement à des arbres d'entrée de boîte de vitesses (non représentés) supportant des pignons de vitesses respectivement impaires et paires.
Les moyens d'actionnement 23, 27 sont pilotés automatiquement de manière que lors d'un passage de vitesse, au moins l'un des deux arbres de sortie 1, 3 demeure sous couple, ce qui permet d'effectuer des passages de vitesses sans sensation de rupture de couple.
Comme cela est visible sur les figures 1 et 2, lorsque les garnitures 9 et 11 sont neuves, il existe un certain jeu axial J1 entre les doigts du diaphragme 21 en position embrayée et les doigts du diaphragme 25 en position débrayée (positions 21b et 25a respectivement). En d'autres termes, il n'y a pas d'interférence entre les doigts de chaque diaphragme.
En revanche, on voit qu'au fur et à mesure de l'usure des garnitures 9, 11, si la position débrayée 25a du diaphragme 25 ne varie pas, il va finir par y avoir interférence (indiquée par la lettre Z sur la figure 2) entre cette position débrayée et la position embrayée 21c du diaphragme 21.
Une telle interférence n'est bien entendue pas envisageable, car elle signifie qu'au-delà d'une certaine usure des garnitures 9, il ne serait plus possible d'embrayer l'embrayage associé, le diaphragme 21 venant buter sur le diaphragme 25. Or, précisément, le fait de prévoir des moyens de rattrapage de course dans les moyens d'actionnement 27 permet d'éviter que le deuxième diaphragme 25 ne revienne jusque dans une position débrayée dans laquelle il pourrait gêner le diaphragme 21.
Comme cela est visible notamment sur la figure 2, lorsque tant les garnitures 9 que les garnitures 11 sont usées, il existe un jeu axial J2 (typiquement de l'ordre de 2mm) entre les positions embrayée 21c et débrayée 25b des diaphragmes respectifs 21 et 25 : aucune interférence entre ces deux diaphragmes n'est donc possible.
Bien entendu, il faut s'assurer que cette absence d'interférence soit garantie tout au long du cycle d'usure des garnitures 9, 11 , et pas uniquement lorsqu'elles sont complètement usées.
Ce problème est d'autant plus aigu que les garnitures 9 sont associées à l'embrayage de démarrage, de sorte qu'elles subissent une usure plus importante que les garnitures 11.
Le fait de prévoir un bras de levier plus important pour le diaphragme 25 que pour le diaphragme 11 permet de compenser ce différentiel de vitesse d'usure, et de faire en sorte que les courses des doigts des deux diaphragmes 21, 25 demeurent distinctes tout au long du cycle de vie des garnitures 9, 11.
Comme on peut le comprendre à la lumière de ce qui précède, le fait de prévoir des moyens de rattrapage de longueur de course pour les moyens d'actionnement 27, et optionnellement de prévoir un bras de levier plus important pour le diaphragme 25 que pour le diaphragme 21, permet de rapprocher axialement ces deux diaphragmes sans qu'il y ait de risque d'interférence entre eux tout au long du cycle de vie de l'embrayage.
On peut de la sorte obtenir un embrayage présentant un encombrement axial réduit. Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée à l'exemple décrit et représenté, fourni à titre uniquement illustratif.
C'est ainsi que l'on pourrait prévoir également des moyens de rattrapage de la longueur de course des moyens d'actionnement 23. C'est ainsi que l'on pourrait étendre les préceptes de l'invention à tout type d'embrayage comprenant une pluralité de diaphragmes susceptibles d'interférer entre eux lorsque la distance axiale les séparant est réduite.

Claims

REVENDICATIONS
1. Ensemble d'embrayage multiple, comprenant :
- au moins des première (5, 9) et deuxième (7, 11) frictions,
- au moins des premier (15) et deuxième (17) plateaux de pression sur ces frictions respectives,
- au moins des premier (21) et deuxième (25) diaphragmes d'actionnement de ces plateaux respectifs, chacun de ces diaphragmes étant mobile entre une position débrayée (21a, 25a ou 25b) et une position embrayée (21b ou 21c, 25c), ledit premier diaphragme (21) se rapprochant dudit deuxième diaphragme (25) lorsqu'il passe de sa position débrayée à sa position embrayée, et
- au moins des premier (23) et deuxième (27) moyens d'actionnement de ces diaphragmes respectifs, dans le lequel au moins lesdits deuxièmes moyens d'actionnement (27) comprennent des moyens de rattrapage de la course dudit deuxième diaphragme (25), de manière que ce deuxième diaphragme (25) parcoure une course prédéterminée entre ses positions débrayée (25a ou 25b) et embrayée (25c), indépendamment du degré d'usure de ladite deuxième friction (7, 11).
2. Ensemble d'embrayage selon la revendication 1 , dans lequel lesdits moyens de rattrapage de course comprennent un système mécanique de rattrapage de jeu intégré auxdits deuxièmes moyens d'actionnement (27).
3. Ensemble d'embrayage selon la revendication 1 , dans lequel lesdits moyens de rattrapage de course comprennent des moyens pour mémoriser la course prédéterminée dudit deuxième diaphragme (25) entre ses positions débrayée (25a ou 25b) et embrayée (25c) préalablement à la mise en rotation desdits plateaux de pression (15, 17), la deuxième friction étant dans un état neuf, et pour recaler la position débrayée desdits deuxièmes moyens d'actionnement (27) de manière que ledit diaphragme (25) parcoure ladite course prédéterminée mémorisée après la mise en rotation desdits plateaux de pression (15, 17).
4. Ensemble d'embrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le bras de levier dudit deuxième diaphragme (25) est supérieur à celui dudit premier diaphragme (21).
5. Ensemble d'embrayage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel lesdits premiers moyens d'actionnement (23) comprennent des moyens de rattrapage de la course dudit premier diaphragme (21).
6. Ensemble d'embrayage selon l'une quelconque des revendication précédentes, comprenant deux embrayages normalement ouverts.
7. Procédé de commande d'un ensemble d'embrayage selon la revendication 3, dans lequel, préalablement à la mise en rotation desdits plateaux de pression (15, 17), on commande lesdits deuxièmes moyens d'actionnement (27) afin de placer ledit deuxième diaphragme (25) en position embrayée, et on recale la position débrayée desdits deuxièmes moyens d'actionnement (27) de manière que ledit diaphragme (25) parcoure ladite course prédéterminée mémorisée après la mise en rotation desdits plateaux de pression (15, 17).
8. Procédé de commande selon la revendication 7, dans lequel, la deuxième friction étant dans un état neuf, on détermine et enregistre dans lesdits moyens de mémorisation la course alors parcourue par ledit deuxième diaphragme (25) entre ses positions débrayée (25a) et embrayée, préalablement à la mise en rotation desdits plateaux de pression (15, 17).
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