FR2628370A1 - Systeme d'entrainement des roues avant et arriere d'un vehicule a moteur - Google Patents
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Abstract
Un véhicule à moteur a une paire de roues motrices principales et une paire de roues motrices auxiliaires, et un différentiel 13 placé entre les roues motrices auxiliaires, les roues motrices principales et auxiliaires étant les roues avant et les roues arrière du véhicule à moteur. Un dispositif d'entraînement des roues avant et arrière inclut un dispositif d'accroissement de vitesse placé sur un trajet de transmission de puissance motrice menant au différentiel 13 situé entre les roues motrices auxiliaires, un moyen de détection 72, 79 pour détecter une vitesse de conduite du véhicule à moteur et une variable de braquage, et un moyen de commande 70 pour activer le dispositif d'accroissement de vitesse en estimant le braquage du véhicule à moteur en se basant sur la vitesse détectée et sur la variable de braquage détectée.
Description
SYSTEME D'ENTRAINEMENT DES ROUES AVANT ET ARRIERE
D'UN VEHICULE A MOTEUR
La présente invention concerne un système d'entraînement des roues avant et arrière d'un véhicule à moteur, et plus particulièrement un système d'entraînement des roues avant et arrière d'un véhicule à moteur comprenant des embrayages de transmission de couples pouvant régler les valeurs des couples devant être transmis à une paire de roues motrices auxiliaires espacées latéralement, et d'un dispositif d'accroissement de vitesse placé le long d'un trajet de transmission de puissance et relié aux roues entraînées, le dispositif d'accroissement de
vitesse pouvant modifier la vitesse de rotation.
Comme le montre la fig. 1 des dessins joints en annexe, on connaît un véhicule à moteur à quatre roues 1S motrices (ci-après appelé un véhicule à moteur 4RM) dans lequel un couple moteur provenant d'un moteur 1 est transmis, grâce à un système de transmission T/M et à un arbre de sortie 2 dudit système de transmission, à un différentiel 3 couplé aux roues avant, lequel comporte une boite de différentiel 4 et une paire d'arbres de sortie 5, 6 couplés respectivement aux roues avant correspondantes RAv au moyen des arbres de transmission 7, 8 respectivement puis le couple moteur est transmis du différentiel 3 des roues avant par un arbre de transmission 9 à un différentiel 13 des roues arrière pour entraîner une paire de roues arrière RAr. Le différentiel 13 des roues arrière comporte une boite de différentiel 14 à laquelle est couplée l'extrémité arrière de l'arbre de transmission 9 au moyen d'engrenages 11, 12. La boîte du différentiel 14 est combinée avec une paire d'embrayages de transmission de couple (par exemple des embrayages hydrauliques multidisques) 21, 25
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montés respectivement sur des arbres de sortie 15, 16 couplés à la roue arrière correspondante RAr par des arbres de transmission 17, 18 respectivement. Les embrayages hydrauliques multidisques 21, 25 sont commandés par un système de commande à, pression hydraulique (non représenté) pour faire varier la puissance motrice devant être transmise aux arbres de
sortie 15, 16.
Plus spécifiquement, les embrayages hydrauliques * 10 multidisques 21, 25 comportent des plateaux extérieurs 22 et 26 respectivement, fixés sur des parties gauche et droite de la boite de différentiel 14 et des disques intérieurs 23 et 27 respectivement, fixés respectivement aux arbres de sortie 15 et 16, et alternant avec les plateaux extérieurs 22 et 26. La valeur du couple moteur devant être transmis aux arbres de sortie 15 et 16 peut être modifiée par l'introduction d'huile sous pression dans les chambres de pression hydraulique 24 et 28 des embrayages 21 et
25 respectivement.
Maintenant, supposons que le véhicule à moteur à quatre roues motrices braque, comme.l'illustre la fig. 2. Lorsque le véhicule à moteur tourne régulièrement tandis que la puissance motrice est faible et que les roues avant RAv effectuent un léger. patinage, la roue arrière extérieure RAr (par rapport au rayon de braquage) qui est une roue motrice auxiliaire tourne le long d'un trajet r4 situé à l'extérieur d'un trajet moyen f0 effectué par les roues avant RAv qui sont des roues motrices principales. Donc, de manière idéale, les vitesses de rotation Wl'2 des roues avant intérieure et extérieure RAv, la vitesse de rotation W de l'arbre de transmission 9, et les vitesses de rotation (3 w4 des roues arrière intérieure et extérieure RAr devraient suivre la relation suivante:
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(1) / 2 [ = ("1 + <)* /2]
Cependant, dans le véhicule à quatre roues motrices (4RM) montré en fig. 1, même si on augmente la pression appliquée à l'embrayage hydraulique multidisques 25 couplé à la roue arrière extérieure RAr, la vitesse de rotation w4n'excède pas la vitesse de rotation s0, mais est au plus égale à la vitesse de rotation 0. La puissance nécessaire à faire tourner la roue arrière extérieure RAr pour que se vérifie la relation <0< <4 n'a pas pu être produite. En 0 4. conséquence, le véhicule à moteur subit un freinage
en braquant.
Si on diminuait la pression appliquée à l'embrayage hydraulique multidisques 25 couplé à la roue arrière extérieure RAr, alors la condition W0 <W4 serait remplie, mais ceci priverait le véhicule à moteur 4RM d'avantages présentés par la motricité de
toutes les roues, avant et arrière.
La structure de base du véhicule 4RM montré en fig. 1 est celle d'un véhicule à moteur avec moteur avant et roues avant motrices (AvAv). Toutefois, les problèmes exposés ci-dessus se posent également dans le cas d'un véhicule à moteur 4RM dont la structure de base est celle d'un véhicule à moteur avec moteur et
roues motrices arrière (ArAr).
Plus spécifiquement, la fig. 3 montre un véhicule à moteur 4RM dans lequel la puissance motrice est transmise d'un arbre de transmission de sortie 2 à un différentiel des roues arrière 3, puis du différentiel des roues arrière 3 à un différentiel des roues avant 13 au moyen d'un arbre de transmission 9. Le différentiel des roues arrière 13 comporte des embrayages hydrauliques multidisques 21, 25 identiques ceux montrés à la fig. 1, situés dans une boite de différentiel 14 et montés respectivement sur les
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arbres de sortie des roues avant 15, 16.
Lorsque le véhicule à, moteur 4RM braque comme illustré dans la fig. 4, puisque la roue avant extérieure (par rapport au rayon de braquage), qui est une roue motrice auxiliaire, tourne le long d'un trajet f2 extérieur à un trajet moyen r0 parcouru par les roues arrière qui sont les roues motrices principales,. il serait préférable que la relation suivante se vérifie: ( 3 + W4) /2<w 2 [W0 = (w3 + w4) /2] Cependant, même si on augmente la pression appliquée à l'embrayage hydraulique multidisques 25 couplé à la roue avant extérieure, elle est incapable de produire la puissance nécessaire à faire tourner la roue avant extérieure afin que se vérifie la relation
w0 <w2.
Ceci est également vrai pour un véhicule à moteur 4RM dont la structure de base est celle d'un véhicule à moteur à moteur avant et roues motrices arrière (AvAr) (non représenté) et pour un véhicule à moteur avec moteur au milieu et à roue motrice arrière, non représenté. Une solution au problème mentionné.ci-dessus consiste à fournir un disposif d'accroissement de vitesse pouvant modifier la vitesse et situé sur un trajet de transmission de la puissance motrice d'un différentiel couplé aux roues motrices principales à un différentiel couplé aux roues motrices auxiliaires, le dispositif d'accroissement de vitesse pouvant être commandé pour rendre la puissance motrice appliquée aux roues motrices principales inférieure à la puissance motrice imposée aux roues motrices auxiliaires. On peut rendre un couple d'entraînement appliqué à une roue extérieure des roues motrices auxiliaires supérieur à un couple d'entraînement
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appliqué à une roue intérieure des roues motrices auxiliaires en commandant une paire d'embrayages de transmission de couple, et en améliorant ainsi les performances ou les possibilités du véhicule à moteur telles que la capacité ou les possibilités de braquage. Lorsque le véhicule à moteur braque, le dispositif d'accroissement de vitesse situé sur le trajet. de transmission de la puissance motrice doit
être commuté en mode d'accroissement de vitesse.
Toutefois, si le dispositif d'accroissement de vitesse est commuté après que le braquage du véhicule a été détecté, la commande accuse un retard, et de ce fait la réponse du dispositif d'accroissement de
vitesse est limitée.
Considérant les inconvénients connus décrits ci-dessus, la présente invention a pour objectif de fournir un dispositif d'entraînement des roues avant et arrière d'un véhicule à moteur à quatre roues motrices pourvu d'un dispositif d'accroissement de vitesse sur un trajet de transmission de la puissance motrice menant au moins aux roues motrices auxiliaires, le dispositif pouvant détecter une vitesse d'un véhicule et une variable de braquage telle qu'une force de braquage, un angle de braquage ou autre, et pouvant prévoir différents braquages du véhicule à moteur en se basant sur la vitesse du véhicule et la variable de braquage détectées, de manière à commuter instantanément le dispositif d'accroissement de la vitesse et à obtenir une bonne réponse de celui-ci tout en éliminant tout
retard dans la commande.
Selon la présente invention, on fournit un dispositif d'entraînement des roues avant et arrière d'un véhicule à moteur équipé d'une paire de roues
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motrices principales, d'une paire -de roues motrices auxiliaires, les roues motrices principales et auxiliaires étant les roues avant et arrière, et d'un différentiel situé entre les roues motrices auxiliaires, ledit dispositif comprenant: un dispositif d'accroissement de vitesse situé sur un trajet de transmission de la puissance motrice menant audit différentiel placé entre les roues motrices auxiliaires; des moyens de détection pour détecter une vitesse de roulement du véhicule a moteur et une variable de braquage; et des moyens de commande pour activer ledit dispositif d'accroissement de la vitesse en prévoyant un braquage du véhicule à moteur grâce à
la vitesse et à la variable de braquage détectées.
L'objet mentionné ci-dessus ainsi que d'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente
invention apparaîtront à partir de la description
détaillée ci-dessous des applications préférées et des
dessins qui l'accompagnent.
La fig. 1 est un schéma d'un dispositif d'entraînement d'un véhicule à moteur 4RM dont la structure de base est celle d'un véhicule à moteur AvAv (moteur avant, roues motrices avant) et dans lequel peut être incorporé un système d'entrainement des roues avant et arrière objet de la présente invention; la fig. 2 est un diagramme montrant comment le véhicule à moteur de la fig.1 braque et montrant également le fonctionnement du dispositif d'entraînement des roues avant et arrière; la fig. 3 est un schéma d'un dispositif d'entraînement d'un véhicule à moteur 4RM dont la structure de base est celle d'un véhicule ArAr (moteur arrière, roues motrices arrière) et dans lequel peut
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être incorporé un système d'entraînement des roues avant et arrière objet de la présente invention; la fig. 4 est un diagramme montrant comment le véhicule à moteur 4RM de la fig. 3 braque et montrant également le fonctionnement du système d'entraînement
des roues avant et arrière d'un véhicule; -
la fig. 5 est un schéma du système d'accroissement de la vitesse selon une première réalisation de la présente invention; la fig. 6 est un schéma du système d'accroissement de la vitesse selon une deuxième réalisation de la présente invention; la fig. 7 est un schéma du système d'accroissement de la vitesse selon une troisième réalisation de la présente invention; la fig. 8 est une section longitudinale montrant des détails spécifiques du système d'accroissement de vitesse de la première réalisation et un différentiel couplé aux roues motrices auxiliaires; la fig. 9 est un diagramme d'un circuit de commande à pression hydraulique pour commander le système d'entraînement des roues avant et arrière objet de la présente invention et monté sur le véhicule à moteur; la fig. 10 est un diagramme d'un dispositif d'accroissement de vitesse, selon la présente invention; la fig. 11 est un organigramme d'une séquence de commande du dispositif d'accroissement de vitesse; la fig. 12 est un graphique montrant la corrélation existant entre les seuils de la force de braquage et la vitesse d'un véhicule; les fig. 13 et 14 sont des graphiques montrant les séquences d'activation du dispositif
d'accroissement de vitesse de l'invention.
Les pièces identiques ou correspondantes sont référencées par des chiffres de référence identiques
ou correspondants tout au long des figures.
On peut incorporer un système d'entraînement des roues avant et arrière objet de la présente invention sur un véhicule à moteur 4RM dont la structure de base est celle d'un véhicule AvAv comme le montre la fig. 1, sur un véhicule à moteur dont la structure de base est celle d'un véhicule ArAr comme le montre la fig. 3, ou sur un véhicule à moteur 4RM dont la structure de base est celle d'un véhicule AvAr. Un système d'accroissement de la vitesse objet de la présente invention et faisant partie du système d'entraînement des roues avant et arrière est monté sur un arbre de transmission 9 servant de chaîne de transmission de puissance et s'étendant entre un différentiel 3 couplé -aux roues motrices principales et un différentiel 13 couplé aux roues motrices auxiliaires, comme le
montrent les fig. 1 et 3.
La fig. 5 montre schématiquement un système d'accroissement de vitesse selon une première réalisation de la présente invention et qui est inclus dans le système d'entraînement des roues avant et arrière. Le système d'accroissement de la vitesse comprend essentiellement un arbre -d'entrée 19, un arbre de sortie 29, un embrayage à couplage direct 30, un mécanisme d'accroissement de vitesse 40, et un embrayage d'accroissement de vitesse 50. L'arbre d'entrée 19 reçoit la puissance motrice provenant du différentiel couplé aux roues motrices principales 3, comme le montrent les fig. 1 et 3, et la puissance motrice provenant de l'arbre de sortie 29 est transmise au différentiel couplé aux roues motrices
auxiliaires 13.
Comme le montre la fig. 5, l'embrayage à couplage direct 30 est disposé entre l'arbre d'entrée 19 et l'arbre de sortie 29. L'embrayage à couplage direct 30 se présente sous la forme d'un embrayage hydraulique multidisques comprenant un tambour 31 fixé sur une extrémité de l'arbre d'entrée 19, des disques extérieurs 32 fixés à l'intérieur du tambour 31, et des disques intérieurs 33 fixés sur une extrémité de l'arbre de sortie 29 et alternant avec les disques extérieurs 32. Le mécanisme d'accroissement de vitesse est disposé entre le tambour de l'embrayage 31 et l'arbre de sortie 29. Le mécanisme d'accroissement de vitesse 40 se présente sous la forme d'un mécanisme d'engrenage à planétaires comprenant un engrenage intérieur 41 sur une extrémité du tambour 31 de l'embrayage, un ensemble de petits pignons 42 s'engrenant sur l'engrenage interne 41, un ensemble de grands pignons 43 couplés respectivement aux petits pignons 42 par les arbres de liaison respectifs 45 pour tourner avec eux, et un engrenage interne 44 s'engrenant sur les grands pignons 43 et fixé sur
l'arbre de sortie 29.
Les arbres de liaison 45 entre les pignons 42, 43 sont supportés par un support 46. L'embrayage d'accroissement de vitesse 50 est connecté entre le support 46 et un corps de véhicule C, l'embrayage d'accroissement de vitesse 50 comprenant un embrayage hydraulique multidisques muni de disques extérieurs 52 fixés sur le corps du véhicule C et de disques intérieurs 53 fixés sur le support 46 et alternant
avec les disques extérieurs 52.
Le nombre N1 de dents de l'engrenage interne 41 sur l'arbre d'entrée 19, le nombre N2 de dents des petits pignons 42, le nombre N3 de dents de chacun des grands pignons 43, et le nombre N4 de dents de chacun des engrenages intérieurs 44 sur l'arbre de sortie 29 sont fixés pour que se vérifie la relation
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suivante: (N1/N2) x (N3/N4) > 1,0... (1) L'arbre de transmission 9 servant de chaîne de transmission de la puissance motrice entre les roues avant et les roues arrière du véhicule à moteur 4RM est donc combiné soit avec un dispositif d'accroissement de vitesse comprenant l'embrayage à couplage direct 30, le mécanisme d'accroissement de vitesse 40 et l'embrayage d'accroissement de vitesse 50 dont la fonction est de modifier la vitesse, soit avec un dispositif d'accroissement de vitesse capable de modifier la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée. Lorsque l'embrayage à couplage direct 30 est enclenché (ON) et que l'embrayage d'accroissement de vitesse 50 est débrayé (OFF), la puissance motrice transmise par l'arbre d'entrée 19 est directement transmise à l'arbre de sortie 29 à travers l'embrayage a couplage direct 30. A ce moment-là, le mécanisme d'accroissement de vitesse 40 tourne à vide puisque l'embrayage d'accroissementdevitesse50 estdébrayé. En conséquence, la vitesse de rotation W' de l'arbre 'de sortie 29 est égale à la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée 19 (>' =) Lorsque l'embrayage à couplage direct 30 est débrayé et que l'embrayage d'accroissement de vitesse est enclenché, la puissance motrice transmise par l'arbre d'entrée 19 est transmise à travers le mécanisme d'accroissement de vitesse 40, c'est-à-dire l'engrenage interne 41, les petits pignons 42, les arbres de liaison 45, les grands pignons 43 et l'engrenage interne 44 à l'arbre de sortie 39 contournant l'embrayage à couplage direct 30. A ce moment-là, la vitesse de rotation w' de l'arbre de sortie 29 et la vitesse.de rotation w de l'arbre l 2628370 d'entrée 19 sont reliées par la relation suivante: c' = (N1/N2) x (N3/N4) x X... (2) Donc, la vitesse de rotation'' de l'arbre de sortie 29 est plus grande que la vitesse de rotation X de l'arbre d'entrée 19 ( '> w). Puisque la puissance motrice fournie par le moteur peut être transmise au différentiel 13 couplé aux roues motrices auxiliaires au moyen du mécanisme d'accroissement de vitesse 40, la puissance motrice appliquée aux roues motrices auxiliaires peut être rendue plus importante que la puissance motrice appliquée aux roues motrices principales. Autrement dit, la puissance motrice transmise par le différentiel 3 couplé aux roues motrices principales est augmentée par sa vitesse de rotation puis transmise au différentiel 13 couplé aux roues motrices auxiliaires, grâce à quoi on peut appliquer aux roues motrices auxiliaires une plus grande puissance que
celle appliquée aux roues motrices principales.
En utilisant un système de commande à pression hydraulique (décrit plus loin) pour injecter de l'huile à haute pression dans un embrayage hydraulique multidisques - couplé à une roue extérieure, c'est-à-dire dans l'embrayage hydraulique multidisques 25, par exemple, dans le différentiel 13 couplé aux roues motrices auxiliaires, lorsque le véhicule braque, les disques intérieurs 27 et les disques extérieurs 26 deviennent solidaires par friction pour faire embrayer l'embrayage 25 et transmettre à vitesse accrue la puissance motrice à l'arbre de sortie 16
relié à la roue extérieure.
Lorsque le véhicule à moteur est en train de braquer comme le montre la fig. 2, le couple d'entraînement appliqué à la roue arrière extérieure qui est une roue motrice auxiliaire est rendu plus
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important que le couple d'entraînement appliqué à la roue arrière intérieure, comme l'indique la flèche F, de manière à ce que les performances ou la capacité de braquage du véhicule à moteur 4RM soient améliorées à faible et moyenne vitesse. Réciproquement, il est aussi possible d'accroître le couple d'entraînement appliqué à la roue arrière intérieure et de le rendre plus important que le couple d'entraînement appliqué à la roue arrière extérieure pour améliorer la tenue de route du
véhicule à moteur à grande vitesse.
De même, tandis que le véhicule est en train de braquer comme le montre la fig. 4, le couple d'entrainement appliqué à la roue avant extérieure qui est une roue motrice auxiliaire est rendu plus important que le couple d'entraînement appliqué à la roue avant intérieure, comme l'indique la flèche F2, pour améliorer les performances et capacités de braquage du véhicule à moteur 4RM à faible et moyenne vitesse. Réciproquement, le couple d'entraînement appliqué à la roue avant intérieure est rendu plus important que le couple d'entraînement appliqué à la roue arrière extérieure pour une meilleure tenue de
route à grande vitesse.
Comme nous le décrivons plus haut, la puissance motrice appliquée aux roues motrices auxiliaires peut être rendue plus importante que la puissance motrice appliquée aux roues motrice principales sans amoindrir ou perdre les avantages ou mérites du véhicule à moteur 4RM à quatre roues motrices. En conséquence, les caractéristiques d'utilisation telles que les performances de braquage à faible et moyenne vitesse et la tenue de route à grande vitesse peuvent être améliorées par la commande des embrayages hydrauliques multidisques (c'est-à-dire des embrayages de
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transmission de couple) dans le différentiel couplé
aux roues motrices auxiliaires.
La fig. 6 est un schéma d'un dispositif d'accroissement de vitesse selon la deuxième réalisation de la présente invention. Le dispositif
d'accroissement de vitesse comprend un. mécanisme.
d'accroissement de vitesse 40 comportant un embrayage hydraulique multidisques à couplage direct 30 et un engrenage 41 (N1 représentant le nombre de dents) montés sur un arbre d'entrée 19, un engrenage 42 (N2 représentant le nombre de dents) engrenant avec l'engrenage 41 et monté sur un arbre secondaire 49 parallèle à l'arbre d'entrée 19, un engrenage 43 (N3 représentant le nombre de dents) monté sur l'arbre secondaire 49, et un embrayage hydraulique multidisques d'accroissement de vitesse 50 à travers lequel un engrenage 44 (N4 représentant le nombre de dents) est relié à un arbre de sortie 29, l'engrenage 44 engrenant avec l'engrenage 43. En choisissant les nombres de dents de ces engrenages 41, 42, 43, 44 de manière à obtenir la relation (1) ci-dessus, le dispositif d'accroissement de vitesse montré à la fig. 6 a la même fonction que le dispositif d'accroissement
de vitesse utilisé dans la première réalisation.
La fig. 7 illustre schématiquement un dispositif d'accroissement de vitesse selon une troisième réalisation de la présente invention. Le dispositif d'accroissement de vitesse de la fig. 7 inclut un mécanisme d'accroissement de vitesse 40 comprenant un engrenage 41 (N1), un engrenage 42 (N2), engrenant avec l'engrenage 41 et monté sur un arbre secondaire 49, un engrenage 43 (N3) monté sur l'arbre secondaire 49, et un engrenage 44 (N4) monté sur un arbre de sortie 29 et engrenant avec l'engrenage 43. Le mécanisme d'accroissement de vitesse 40 inclut
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également un embrayage à couplage direct 30 situé entre les arbres d'entrée et de sortie 19, 29. L'arbre secondaire 49 est divisé en deux parties supportant chacune les engrenages 42, 43 respectivement, et pouvant être enclenchées ou dégagées séparément au moyen d'un embrayage d'accroissement de vitesse 50 placé entre elles. En fixant le nombre de dents des engrenages 41, 42, 43, 44 de façon à obtenir la relation (1), le dispositif d'accroissement 'de vitesse de la fig. 7 a également la même fonction que le dispositif d'accroissement de vitesse selon la
première réalisation.
Dans le dispositif d'accroissement de vitesse, les embrayages ne se limitent pas à des embrayages hydrauliques multidisques, il peut également s'agir d'embrayages électromécaniques. L'embrayage à couplage direct peut être remplacé par un embrayage unidirectionnel, et l'embrayage d'accroissement de vitesse peut être un embrayage hydraulique multidisques. De plus, ces embrayages peuvent être des
manchons à crabots ou tout autre embrayage souhaité.
La fig. 8 montre spécifiquement des détails de montage du dispositif d'accroissement de vitesse ainsi que le différentiel couplé aux roues motrices auxiliaires dans le dispositif d'-entraînement des
roues, avant et arrière objet de la présente invention.
Le dispositif d'accroissement de vitesse montré en fig. 8 est fondamentalement identique au dispositif d'accroissement de vitesse présenté dans la première
réalisation de la présente invention.
Comme le montre la fig. 8, le dispositif d'accroissement de vitesse et le différentiel sont logés dans un logement 60 supporté par un corps de
véhicule à moteur (non représenté).
Lorsqu'on applique une pression d'huile à
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l'embrayage à couplage direct 30 à travers un orifice 63, le mouvement axial vers la droite d'un piston 67 est obtenu par l'expansion du volume d'une chambre de pression hydraulique 34. Le mouvement axial du piston 67 presse les disques extérieurs 32 sur l'arbre de sortie 19 contre les disques intérieurs 33 supportés par un support de disques 39 fixé à une extrémité de l'arbre de sortie 29, amenant ainsi l'embrayage par friction des disques extérieurs et disques intérieurs
32, 33, en fonction de la pression d'huile appliquée.
On applique une pression d'huile au dispositif d'accroissement de vitesse 50 par un orifice 64 pour obtenir le mouvement axial d'un piston 68 par l'expansion du volume de la chambre de pression hydraulique 54. Dès que le mouvement axial du piston 68 est engagé, les disques extérieurs 52 supportés dans le logement 60 et les disques intérieurs 53 liés à un support 46 sont pressés les uns contre les autres et l'embrayage est enclenché en fonction de la pression d'huile appliquée. Dans le différentiel recevant la puissance motrice de l'arbre de sortie 29, le mouvement des arbres de sortie 15, 16 -, actionnés conjointement avec les pistons 65, 66 par la pression de l'huile injectée dans les chambres de pression hydraulique 24, 28 des embrayages hydrauliques multidisques 21, 25 par les orifices 61 et 62 respectivement, s'effectue vers l'extérieur, éloignant ces pièces l'une de l'autre. Ainsi, les disques extérieurs 22, 26 et les disques intérieurs 23, 27 enclenchent l'embrayage par friction en fonction de la
pression d'huile appliquée.
La fig. 9 montre en exemple un circuit de commande à pression hydraulique pour la commande du dispositif d'entraînement des roues avant et arrière objet de la présente invention et qui est monté sur un 1 6 véhicule à moteur. Le circuit de commande à pression hydraulique inclut une unité de commande 70, un volant 71, un capteur de force de braquage 72, un moteur 73, une pompe à huile 74, un réservoir d'huile 75, une valve d'arrêt 76, un interrupteur 77 déclenché par la pression hydraulique, un accumulateur 78, une paire de tiroirs de régulation de pression 81, 82 pour la commande des embrayages hydrauliques multidisques 21, couplés aux roues, et une valve de commande directionnelle électromécanique 83 d'un dispositif
d'accroissement de vitesse.
Les tiroirs de régulation de pression 81, 82 pour la commande des embrayages hydrauliques multidisques 21, 25 et la valve de commande directionnelle électromécanique 83 servant à la fois à l'embrayage à couplage direct 30 et au dispositif d'accroissement de vitesse 50 sont montés parallèles
entre eux par rapport à la source de pression d'huile.
L'unité de commande 70 commande les tiroirs de régulation de pression 81, 82 et la valve de commande directionnelle électromécanique 83 par des signaux de commande basés sur les conditions d'utilisation du véhicule (conditions de braquage) comme par exemple une force de braquage détectée par le capteur 72, pour régler les pressions d'huile appliquées aux embrayages hydrauliques multidisques 21 et 25 et pour enclencher ou dégager de façon sélective (c'est-à-dire mettre sur la position ON ou OFF) l'embrayage à couplage direct
et l'embrayage d'accroissement de vitesse 50.
Le circuit de commande à pression hydraulique montré en fig. 9 peut commander les embrayages
hydrauliques multidisques 21 et 25 séparément. L'embrayage à couplage direct 30 et l'embrayage d'accroissement de vitesse
50 sont embrayés et débrayés selon la séquence de commande suivante:
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le signal de direction et le signal de vitesse du véhicule qui sont détectés par les capteurs -72, 79 sont fournis à l'unité de commande 70 qui traite les signaux fournis pour produire des signaux de commande marche/arrêt pour l'embrayage à couplage direct 30 et l'embrayage d'accroissement de vitesse 50. La fig. 11 est un diagramme d'une séquence de commande
d'accroissement de vitesse.
Tout d'abord, une étape P1 calcule la différence ou changement de force de braquage AF entre une force de braquage F(t) à un temps (t) et une force de braquage F(t-n) à un temps (t-n) précédent, et calcule également une valeur corrigée ou une valeur prévisionnelle F4 de la force de braquage selon une équation de correction Fo= F(t) + k.AF (o k est un coefficient de pondération). La force de braquage a le signe "+" si le braquage s'effectue vers la droite ou vers la gauche, et le signe "-" si le braquage est opposé. Dans une étape suivante P2' les seuils minimal et maximal F1 et F2 de la force de braquage sont déterminés à partir de la vitesse V du véhicule à ce moment-là. Les-seuils minimal et maximal F1 et F2 sont donnés sous forme de fonctions de la vitesse V du véhicule comme le montre la fig. 12, et stockés sous
forme de carte dans une mémoire.
L'étape P3 détermine si le changement de force de braquage ou changement F est supérieur à une constante prédéterminée Fth. Si "OUI", alors la commande passe à une étape suivante P4, et si "NON",
alors la commande passe à une étape P11.
L'étape P4 détermine si le signe de la valeur corrigée F5de la force de braquage est "+" ou non (c'est-à-dire qu'elle détermine le sens de la direction). Si "OUI", alors la commande passe à une
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étape suivante P5' et si "NON" alors la commande
passe à une étape P8.
Chacune des étapes P5' P8, détermine si le signe du.changement de force de braquage AF est "+" ou non. Si "OUI" dans l'étape P5, la commande passe à une étape suivante P6' et si "NON" dans l'étape P5, la commande passe à une étape P9. Si "'OUI" dans l'étape P., la commande passe à l'étape suivante P9' et si "NON" dans l'étape P8,' la commande passe à l'étape P6' L'étape P6 détermine si la valeur corrigée Fdde la force de braquage est supérieure au seuil minimal Fl. Si "OUI", alors la commanda passe à une étape suivante P7, qui produit un signal d'accroissement de vitesse. Si "NON", alors la commande passe à une étape
P10, qui produit un signal de couplage direct.
L'étape P9 détermine si la valeur corrigée FRde la force de braquage est inférieure au seuil maximal F2. Si "OUI", alors la commande passe à l'étape suivante P10o' qui produit un signal de couplage direct. Si "NON", alors la commande passe à l'étape P7
qui produit un signal d'accroissement de vitesse.
L'étape Pli détermine, au moyen d'une boucle de contre-réaction, si la vitesse est en voie d'accroissement (c'est-à-dire si l'embrayage d'accroissement de vitesse 50 est embrayé ou non). Si "OUI", alors la commande passe à une étape suivante P12' et si "NON", alors la commande passe à une étape P13' L'étape P12 détermine si la valeur corrigée Fçde la force de braquage est inférieure au seuil minimal Fl. Si "OUI", alors la commande passe à l'étape P10 pour produire un signal de couplage direct. Si "NON", alors la commande passe à l'étape P7 pour produire un
signal d'accroissement de vitesse.
L'étape P13 détermine si la valeur corrigée Fode
19 2628370
la force de braquage est supérieure au seuil maximal F2. Si "OUI", alors la commande passe à l'étape P7 pour produire un signal d'accroissement de vitesse. Si "NON", alors la commande passe à l'étape P10 pour produire un signal de couplage direct. Lorsque le signal de sortie est un signal d'accroissement de vitesse, l'embrayage d'accroissement de vitesse 50 est embrayé ou en position "ON", et l'embrayage à couplage direct 30 est débrayé ou en position "OFF". Lorsque le signal de sortie est un signal de couplage direct, l'embrayage de couplage direct 30 est embrayé ou en position "ON" et l'embrayage d'accroissement de vitesse 50 est
débrayé ou en position "OFF".
La fig. 13 montre un exemple de la séquence d'activation et de désactivation de la fonction d'accroissement de vitesse par la commande d'accroissement de vitesse décrite ci-dessus tandis que la vitesse V du véhicule est constante. Les points indiqués par "ON" et "OFF" dans la fig. 13 représentent respectivement l'activation et la désactivation de la fonction d'accroissement de vitesse.
Il est clair, d'après la description qui précède,
que le dispositif d'accroissement de vitesse sur le trajet de transmission de la puissance motrice aux roues motrices auxiliaires n'est pas activé après qu'un braquage du véhicule à moteur a été détectés mais est commandé en prévoyant des conditions différentes de braquage grâce à des variables prévisionnelles de direction telles qu'une vitesse de véhicule ou une force de braquage. Ainsi, le dispositif d'accroissement de vitesse peut être activé
et désactivé sans aucun retard de commande,.
c'est-à-dire qu'il peut être commuté instantanément
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avec une réponse accrue.
La fig. 14 montre un exemple de séquence pour la commutation du dispositif d'accroissement de vitesse basée sur une modification de la force de braquage dépendant de la durée, qui est donnée par le différentiel de la force de braquage F(t). Comme le montre la fig. 14, lorsque la valeur corrigée FCde la force de braquage dépasse le seuil minimal F1 et qu'un différentiel F'(t) de la force de braquage est supérieur à une valeur prédéterminée, alors la
fonction d'accroissement de vitesse est activée.
Réciproquement, lorsque la valeur corrigée Fi de la force de braquage descend en-dessous du seuil maximal
F2 et que le différentiel F'(t) est ainsi infé-
rieur à la valeur prédéterminée, alors la fonction
d'accroissement de vitesse est désactivée.
Lorsque la force de braquage est supérieure au seuil minimal F1 et' que sa modification dépendant de la durée est supérieure à la valeur déterminée, c'est-à-dire si on souhaite un virage rapide, la puissance motrice provenant du moteur est transmise par l'intermédiaire du dispositif d'accroissement de vitesse au différentiel des roues motrices auxiliaires de telle sorte que W'> w pour améliorer la performance de braquage du véhicule -à moteur dans des gammes de vitesses faibles et moyennes, et pour améliorer la stabilité du véhicule à moteur dans une gamme de vitesses élevées. Lorsque la force de braquage est inférieure au seuil maximal F2 et que sa modification dépendant de la durée est inférieure à la valeur prédéterminée, c'est-à-dire si on souhaite revenir rapidement à une conduite en ligne droite, la fonction d'accroissement de vitesse est désactivée et
on reprend un couplage direct.
Dans les modes de réalisation décrits ci-dessus,
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la force de braquage est détectée sous forme de variable de braquage indiquant un braquage du véhicule à.moteur. Toutefois, on peut utiliser comme variable de braquage un angle de braquage ou une vitesse de braquage. Les modes de réalisation illustrés ne sont pas limitatifs concernant la structure et le montage du dispositif d'accroissement de vitesse et la manière dont les embrayages de transmission de couple sont commandes. Avec le véhicule à moteur 4RM décrit ci-dessus, selon la présente invention, le dispositif d'accroissement de vitesse situé sur le trajet de transmission de la puissance motrice aux roues motrices auxiliaires est commuté en se basant sur une condition de direction, c'est-à-dire qu'il est commandé sans retard substantiel en prévoyant une condition de braquage du véhicule à moteur basée sur
une force de braquage, un angle de conduite ou autre.
Le dispositif d'accroissement de vitesse peut donc
être commuté instantanément avec une réponse élevée.
Bien que nous ayons décrit des modes de réalisations préférées de la présente invention, la présente invention peut être appliquée sous d'autres formes concrètes sans s'éloigner des caractéristiques essentielles décrites ici. C'est pourquoi les présentes réalisations doivent être considérées comme étant des illustrations de la présente invention, et
ne sauraient en aucun cas être exhaustives.
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Claims (11)
1. Dispositif d'entraînement des roues avant et arrière d'un véhicule à moteur ayant une paire de roues motrices principales, une paire de roues motrices auxiliaires, les roues motrices principales et auxiliaires étant des roues avant et arrière (RAv, RAr), et un différentiel (13) situé entre les roues motrices auxiliaires, caractérisé par: un dispositif d'accroissement de vitesse (40) situé sur un trajet de transmission de puissance l0 motrice menant audit différentiel (13) situé entre les roues motrices auxiliaires; un moyen de détection (72, 79) pour détecter une vitesse de conduite du véhicule à moteur et une variable de braquage; et un moyen de commande (70) pour activer ledit dispositif d'accroissement de vitesse en prévoyant un braquage du véhicule à moteur grâce à la vitesse
détectée et à la variable de braquage détectée.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit différentiel inclut des moyens d'embrayage pour régler de façon indépendante.les valeurs des forces d'entraînement introduites qui doivent être transmises par l'intermédiaire dudit trajet de transmission de puissance motrice aux dites roues motrices auxiliaires; en. ce que ledit dispositif d'accroissement de vitesse (4O) inclut des moyens de couplage direct (21, ) pour coupler directement lesdites roues motrices
principales et auxiliaires selon la transmission rela-
tive des forces d'entraînement à ces roues et un moyen d'accroissement.de vitesse (50) pour accro.tre la
vitesse de rotation des forces d'entratnement intro-
duites qui sont transmises auxdites roues motrices auxiliaires; et en ce que ledit moyen de commande (70) inclut un
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moyen pour commander ledit dispositif d'accroissement de vitesse (40) en fonction d'une valeur de braquage estimée calculée en se basant sur ladite vitesse détectée et sur une modification dépendant de la durée de ladite variable de braquage détectée.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit moyen de commande (70) inclut un moyen pour définir, par rapport à ladite valeur de braquage estimée, un seuil correspondant à ladite vitesse détectée et pour activer ledit dispositif d'accroissement de vitesse (40) lorsque ladite valeur
estimée de braquage dépasse ce dit seuil.
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit moyen de commande (70) inclut un moyen pour définir des limites minimales et maximales dudit seuil et pour activer ledit moyen d'accroissement de vitesse (40) lorsque ladite valeur estimée de braquage dépasse ladite limite minimale et qu'une modification de ladite valeur estimée de braquage en fonction de la durée dépasse une première valeur prédéterminée, et pour désactiver ledit moyen d'accroissement de vitesse et activer ledit moyen de couplage direct lorsque ladite valeur estimée de braquage est inférieure à ladite limite maximale et qu'une modification de ladite valeur estimée de braquage en fonction de la durée est inférieure à une deuxième valeur prédéterminée.
5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite variable de braquage est une force de
braquage appliquée au volant du véhicule à moteur.
6. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite variable de braquage est un angle de braquage selon lequel est tourné le volant du véhicule
à moteur.
7. Dispositif d'entraînement des roues avant et
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arrière d'un véhicule à moteur ayant des dispositifs de roues motrices principales et auxiliaires, ledit dispositif étant caractérisé par: un dispositif- de transmission de puissance 5. motrice reliant les dispositifs de roues motrices
principales et auxiliaires dans une relation de trans-
mission de puissance motrice; un dispositif d'accroissement de vitesse (40) situé dans ledit dispositif de transmission de puissance motrice pour accroître au moins la vitesse de rotation des forces d'entraînement introduites qui doivent être transmises au dispositif des roues motrices auxiliaires; un moyen de détection (72, 79) pour détecter une vitesse de conduite du véhicule à moteur et une variable de braquage; et un moyen de commande (70) pour calculer une valeur estimée de braquage fondée sur la vitesse détectée et la variable de braquage détectée, et pour activer ledit dispositif d'accroissement de vitesse (40) lorsqu'une condition de braquage prévue est
estimée à partir de la valeur estimée de braquage.
8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de commande (70) inclut des moyens pour définir, par rapport à ladite valeur de braquage estimée, un seuil correspondant à ladite vitesse détectée et pour activer ledit dispositif d'accroissement de vitesse (40) lorsque ladite valeur
estimée de braquage dépasse ledit seuil.
9. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit moyen de commande (70) inclut un moyen pour définir des limites maximale et minimale pour ledit seuil et pour activer ledit dispositif d'accroissement de vitesse (40) lorsque le véhicule à moteur est dans une première condition de braquage
2628370
dans laquelle ladite valeur estimée de braquage dépasse ladite limiteminimale et une modification de ladite valeur estimée de braquage en fonction de la durée est supérieure à une première- valeur prédéterminée, et pour désactiver ledit dispositif d'accroissement de vitesse (40) lorsque le 'véhicule à moteur est dans une deuxième condition de braquage dans laquelle ladite valeur estimée de braquage est inférieure à ladite limite maximale et une modification de ladite valeur estimée de braquage en fonction de la durée est inférieure à une deuxième
valeur prédé:erminée.
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit dispositif de roues motrices (21, 25) auxiliaires inclut des moyens d'embrayage pour régler individuellement les valeurs des forces d'entraînement d'entrée qui doivent être transmises par l'intermédiaire dudit dispositif de transmission de puissance motrice audit dispositif de roues motrices auxiliaires; en ce que ledit dispositif d'accroissement de vitesse (40) inclut un moyen de couplage direct pour coupler directement lesdits dispositifs de roues
motrices principales et auxiliaires selon la transmis-
sion relative des forces d'entraînement, à ces roues et un moyen d'accroissement de vitesse (50) pour accroitre la vitesse de rotation des forces
d'entrainement introduites transmises auxdits disposi- -
tifs de roues motrices auxiliaires; et en ce que ledit moyen de commande (70) inclut un moyen pour activer ledit moyen d'accroissement de vitesse (40) et pour commander lesdits moyens d'embrayage pour transmettre une force d'entraînement plus importante aux roues extérieures dans un virage, au moins lorsque le véhicule à moteur est
26 2628370
dans ladite première condition de braquage.
11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit moyen de commande (70) inclut un moyen pour désactiver ledit moyen d'accroissement de vitesse et pour activer ledit moyen de couplage lorsque le véhicule à moteur passé de la première condition de
braquage à la seconde condition de braquage.
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| Date | Code | Title | Description |
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| ST | Notification of lapse |