FR2834025A1 - Systeme d'embrayage comportant au moins un dispositif d'embrayage a disques - Google Patents
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Abstract
Système d'embrayage comprenant une installation d'embrayage destinée à être montée dans une ligne de transmission d'un véhicule automobile pour transmettre le couple d'une unité d'entraînement à une boite de vitesses ayant plusieurs rapports, l'installation d'embrayage (202, 12) comporte au moins un dispositif d'embrayage à disques (204, 206; 72, 64) associé à un arbre d'entrée de la boite de vitesses, avec un paquet de disques installé entre un support de disques intérieurs (86, 82), un support de disques extérieurs (70, 72).Une alimentation en liquide (209, 211) fournit au moins une veine de liquide de fonctionnement d'un point radial intérieur du support intérieur (86), radialement vers l'extérieur ou d'un point radial extérieur du support extérieur vers un point radialement intérieur, vers le paquet de disques commandée par l'une unité de commande ECU qui commute ou coupe le débit de liquide de fonctionnement au cours d'un changement de rapport inférieur vers un rapport supérieur, ou d'une rétrogradation d'un rapport supérieur à un rapport inférieur, afin d'exercer ou d'éviter de façon ciblée dans le sens d'une accélération ou d'un freinage par les forces d'inertie exercées par la veine de liquide de fonctionnement, sur au moins un support de disques (86).
Description
moins un dispositif de rattrapage d'usure.
La présente invention concerne un système d'embrayage comprenant une installation d'embrayage destinée à être montée dans une ligne de transmission d'un véhicule automobile pour transmettre le couple d'une unité d'entraînement à une boîte de vitesses ayant plusieurs rap s ports, l'installation d'embrayage ayant au moins un dispositif d'embrayage à disques associé à un arbre d'entrée de la boîte de vitesses, avec un sup port de disques intérieurs, un support de disques extérieurs ainsi qu'un paquet de disques installé entre le support de disques intérieurs et le sup port de disques extérieurs, le dispositif d'embrayage à disques étant prévu o pour fonctionner sous l'effet d'un liquide et le système d'embrayage com portant pour cela une alimentation en liquide par laquelle au moins une veine de liquide de fonctionnement est fournie d'un point radialement in térieur du support intérieur de disques radialement vers l'extérieur, ou d'un point radialement extérieur du support de disques extérieurs vers un
point radialement intérieur, vers le paquet de disques.
Un tel système d'embrayage est par exemple connu selon le document DE 100 04 179 A1; il comporte une installation d'embrayage double ou appelée plus simplement embrayage double avec un premier dispositif d'embrayage à disques associé à un premier arbre d'entrée de la o boîte de vitesses et un second dispositif d'embrayage à disques associé à un second arbre d'entrée de la boîte de vitesses. Les deux dispositifs d'embrayage à disques sont installés avec leurs paquets de disques ainsi que les supports intérieurs et extérieurs de disques, dans la même plage axiale de faç on qu ' un p a qu et de disqu es radial ement extérie ur d e l' u n d e s disposits d'embrayage entoure radialement par l'extérieur un paquet de
disques intérieurs de l'autre dispositif d'embrayage.
Pour le mode de fonctionnement avec patinage il faut four nir aux dispositifs d'embrayage, un liquide de fonctionnement tel que l'huile de refroidissement pour éviter une surchauffe des disques et le cas échéant la combustion des garnitures de friction. Ce liquide de fonction nement est fourni dans la réalisation connue des paquets de disques, d'un point radialement intérieur à l'aide d'une alimentation de réalisation ap propriée en liquide de fonctionnement, cette alimentation comportant au
moins une pompe à liquide de fonctionnement (pompe à huile).
L'énergie nécessaire à fournir la veine de liquide de fonc tionnement nocessite l'établissement d'un bilan énergétique. C'est pour quoi il est recommandé de prévoir seulement la veine de liquide de fonctionnement si cela est absolument nécessaire étant donné le mode de
fonctionnement par patinage ou système analogue. Pour cela, la demande-
resse a déjà fait différentes propositions de réalisation de l'alimentation du liquide de fonctionnement et dans ces documents, favorise la fourniture du liquide de fonctionnement ainsi que le liquide hydraulique sous pres
s sion utilisé pour actionner le dispositif d'embrayage (notamment un li-
quide hydraulique utilisé comme huile de refroidissement) notamment par l'utilisation de pompe à entraînement électrique qui permet de fournir de manière avantageuse et simple une veine de liquide de fonctionnement, à la demande et à la pression hydraulique. Pour la veine de liquide de fonc o tionnement on a déjà supposé qu'il s'agit ici du point de vue du bilan énergétique, de minimiser la chaleur à évacuer des dispositifs d'embrayage ou de le commuter dans un état d'embrayage nécessitant une évacuation
de la chaleur.
En particulier pour les embrayages doubles, lorsqu'on
s passe un rapport de vitesse, le travail de synchronisation à fournir est im-
portant. Le travail de synchronisation important qu'il faut fournir le cas
échéant dans un tel embrayage double nécessite des installations de syn-
chronisation qui peuvent être comparativement très sollicitées et qui sont de ce fait coûteuses sans permettre une synchronisation active par les o dispositifs d'embrayage. I1 se pose alors le problème de décharger autant que possible des installations de synchronisation pour que le travail de
synchronisation ne soit plus uniquement fourni par ces installations.
Le document DE 196 31 983 C1 propose par exemple dans le cas d'une boite de vitesses à double embrayage, pour synchroniser de s manière active l'arbre de transmission à brancher. Cela correspond à un
travail considérable et assez coûteux.
La présente invention propose par rapport à cet état, de réaliser l'alimentation en liquide de fonctionnement pour permettre de brancher ou de couper le débit de liquide de fonctionnement et une unité de commande associée à l'alimentation liquide de fonctionnement, cette
unité de commande étant réalisée pour brancher ou couper le débit de li-
quide de fonctionnement par une commande appropriée de l'alimentation
en liquide de fonctionnement au cours d'un changement de rapport infé-
rieur vers un rapport supérieur ou d'une rétrogradation dans la boîte de ss vitesses d'un rapport supérieur à un rapport inférieur, afin d'exercer par la veine de liquide de fonctionnement les forces d'inertie ciblées sur au
moins l'un des supports de disques et d'agir ainsi dans le sens d'une ac-
célération ou d'un freinage de celui-ci, ou afin d'éviter ainsi les forces d'inertie exercées par la veine de liquide de fonctionnement sur au moins
un support de disques.
Selon l'invention, dans la coopération de la veine de liquide de fonctionnement avec les supports de disque, on a des forces d'inertie agissant sur ceux-ci qui assistent la synchronisation par rapport au rapport de vitesse que l' on veut passer (et dans la mesure o les installations de synchronisation peuvent décharger la boîte de vitesses) ou qui s'opposent à la synchronisation (dans la mesure o les installations de synchronisation sollicitent la boîte de vitesses). C'est pourquoi il est pro o posé de brancher ou de couper de manière ciblée la veine de liquide de
fonctionnement de manière à ne pas solliciter ou charger en plus les ins-
tallations de synchronisation.
La veine de liquide de fonctionnement peut être un flux passant d'un point radialement intérieur pour alimenter le paquet de dis s ques. On se reportera à cet effet au document DE 100 04 179 A1. Mais il est également possible de diriger la veine de liquide de fonctionnement d'un point radialement extérieur vers le paquet de disques (voir par exem
ple dans le document EP 1 079 130 A2).
L'invention peut être formulée de manière plus pratique et o développée selon une autre caractéristique de l'invention de la manière suivante: l'unité de commande selon l'invention est conçue pour brancher de façon ciblée la veine de liquide de fonctionnement dans le cadre d'une
montée de rapport dans la boîte de vitesses pour passer d'un rapport infé-
rieur à un rapport supérieur, pour qu'afin de se rapprocher de la vitesse :5 de rotation de synchronisation associée au rapport supérieur, on exploite les forces d'inertie agissant sur au moins l'un des supports de disques
dans le sens de son freinage.
Pour un autre aspect de l'invention, celui-ci peut être for-
mulé et développé de manière plus concrète comme suit: l'unité de com mande selon l'invention est conçue pour couper de manière ciblée la veine de liquide de fonctionnement lorsqu'on rétrograde la boîte de vitesse en passant d'un rapport supérieur à un rapport inférieur, pour qu'afin de se
rapprocher de la vitesse de rotation de synchronisation associée au rap-
port inférieur, on évite les forces d'inertie agissant sur au moins l'un des
supports de disque dans le sens du freinage de celui-ci.
Comme déjà indiqué, l'installation d'embrayage peut être un embrayage double ou multiple et comporter un premier dispositif d'embrayage à disque associé au premier arbre d'entrée de la boîte de vi
tesses et un second dispositif d'embrayage à disque associé au second ar-
bre d'entrée de la boîte de vitesses. En variante de la construction selon le document DE lOO 04 179 A1, on peut installer les dispositifs d'embrayage en les juxtaposant axialement et l'alimentation en liquide de fonctionne s ment comporte un premier segment d'alimentation associé au premier dispositif d'embrayage et un second segment d'alimentation associé au second dispositif d'embrayage, et ces segments sont commandés par
l'unité de commande pour qu'ils soient mis en _uvre ou coupés indépen-
damment l'un de l'autre, pour au moins un premier liquide de fonction o nement associé au premier dispositif d'embrayage ou au moins à un second liquide de fonctionnement associé au second dispositif d'embrayage. Dans ce cas, les deux dispositifs d'embrayage peuvent être
totalement indépendants l'un de l'autre du point de vue du travail de syn-
chronisation et de décharge des unités de synchronisation ou pour éviter
i5 une sollicitation supplémentaire des unités de synchronisation par les for-
ces d'inertie exercées par le liquide de fonctionnement.
Si au contraire il est prévu que les dispositifs d'embrayage se chevauchent axialement, un paquet de disques radialement extérieurs d'un dispositif d'embrayage entourant de manière radiale extérieure, un o paquet de disques radialement intérieurs de l'autre dispositif d'embrayage et qu'au moins un liquide de fonctionnement passe d'un point radialement intérieur pour traverser le paquet de disques radialement extérieurs, alors on peut tenir compte d'au moins une considération détaillée selon laquelle la veine de liquide de fonctionnement passe successivement les deux pa
quets de disques et qu'en fonction de la construction des supports de dis-
ques, ils coopèrent d'abord avec le support de disques d'un dispositif d'embrayage puis avec le support de disques de l'autre dispositif
d'embrayage. Les supports de disques d'un dispositif d'embrayage assu-
rent dans certaines situations de fonctionnement, que le liquide de fonc tionnement soit accéléré dans la direction périphérique, la coopération
avec les supports de disques de l'autre dispositif d'embrayage en dépen-
dant. Pour le dispositif d'embrayage dont le support de disques co op ère tout d'abord avec la veine de liquide de fonctionnement, la situa s tion du point de vue de la décharge des unités de synchronisation ou pour éviter une sollicitation supplémentaire des unités de synchronisation,
n'est cependant pas différente à celle d'une justaposition axiale du dispo-
sitif d'embrayage.
Si l'on suppose que la veine de liquide de fonctionnement arrive d'un point radialement intérieur dans le paquet de disques radiale ment intérieurs, alors il est proposé que l'unité de commande soit réalisée pour brancher au cours de la montée en vitesse de la boîte de vitesses en s partant d'un rapport inférieur associé au dispositif d'embrayage ayant le paquet de disques radialement extérieurs, vers un rapport supérieur asso cié au dispositif d'embrayage ayant le paquet de disques radialement inté rieurs, l'unité de commande (ECU) est conçue pour brancher de manière ciblée la veine de liquide de fonctionnement, pour qu'en vue de son rap o prochement à une vitesse de rotation synchrone associée au rapport de vitesse supérieur, on exerce sur au moins un support de disque du dispo sitif d'embrayage une force d'inertie agissant sur celui-ci dans le sens du
fre inage sur le p aqu et de disqu es radi alement intérieu r.
En outre il est proposé de réaliser l'unité de commande s ECU conçue pour couper de manière ciblée la veine de liquide de fonc tionnement, au cours de la rétrogradation de la boite de vitesses pour passer d'un rapport supérieur associé au dispositif d'embrayage compor tant le paquet de disques radialement extérieurs, vers un rapport inférieur associé au dispositif d'embrayage ayant le paquet de disques radialement intérieurs, pour éviter dans le cas d'un rapprochement à la vitesse de ro tation synchrone associée au rapport inférieur, d'exercer sur au moins un support de disques du dispositif d'embrayage comportant le paquet de la melles radialement intérieur, l'action des forces d'inertie agissant sur ce
lui-ci dans le sens d'un freinage.
Si l'on veut également tenir compte de la coopération de la veine de liquide de fonctionnement avec le paquet de disques radialement extérieurs ou les supports de disques correspondants, on peut en outre prévoir de manière avantageuse de réaliser une unité de commande pour brancher ou couper de façon ciblée la veine de liquide de fonctionnement so au cours de la montée des rapports de la boîte de vitesses en passant d'un rapport inférieur associé au dispositif d'embrayage ayant le paquet de la melles intérieures, vers un rapport supérieur du dispositif d'embrayage associé au paquet de disques radialement extérieurs, pour qu'en vue d'un rapprochement à la vitesse de synchronisation associée au rapport supé s rieur, sur les forces d'inertie au moins un support de disques du dispositif d'embrayage avec le paquet de disques radialement extérieurs, soient uti lisées dans le sens d'un freinage de celui-ci ou soient évitées dans le sens
de son accélération.
I1 peut en outre être avantageux de réaliser l'unité de com-
mande (ECU) conçue pour couper ou brancher de manière ciblée la veine de liquide de fonctionnement pendant que l'on rétrograde dans la boite de vitesses en passant d'un rapport supérieur associé au dispositif s d'embrayage ayant le paquet de disques radialement intérieurs vers un
rapport inférieur associé au dispositif d'embrayage ayant le paquet de dis-
ques radialement extérieur, pour qu'au point de vue de son rapproche-
ment à une vitesse de synchronisation associée au rapport inférieur, les forces d'inertie agissant sur au moins un support de lamelles du dispositif
o d'embrayage ayant le paquet de disques radialement extérieur, soient évi-
tées dans le sens de son freinage ou soient exploitées dans le sens de son accélération. Le travail de synchro nis ati on à pro duire d ép end en gé néral
de l'intervalle entre les rapports de la boîte de vitesse. Pour cela il est pro-
posé de réaliser l'unité de commande pour régler l'intensité d'au moins un débit de liquide de fonctionnement en fonction d'un saut de changement
de rapports de vitesse.
I1 est particulièrement avantageux qu'au moins l'un des supports de disques présente des déformations de sollicitation avec des o surfaces de sollicitation étendues dans la direction radiale qui coopèrent avec la veine de liquide de fonctionnement. Cette réalisation du ou des
supports de disques permet d' augmenter ou de rendre maximum les for-
ces d'inertie exercées par au moins une veine de liquide de fonctionne-
ment. Pour les déformations de sollicitation, on envisage en particulier que :5 la fonction du dispositif d'embrayage à disques n'est pas nécessaire. On peut par exemple avoir les déformations de sollicitation d'un support de disques intérieurs avec des ailettes ou des palettes en saillie vers l'intérieur, et/ou sur un support de disques extérieurs, les ailettes ou les palettes en saillie radialement vers l'extérieur. Comme déformations de o sollicitation dans le sens large on entend également les réalisations faites
sur des supports de disques habituels et servant à l'entraînement des dis-
ques, avec des surfaces ou des segments de surface s'étendant dans la
direction radiale.
La présente invention s'applique à une ligne de transmis-
sion d'un véhicule automobile comportant une unité d'entraînement, une
boîte de vitesses et un système d'embrayage selon l'invention.
Dessins La présente invention sera décrite de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels: s - la figure 1 est un schéma d'un exemple d'une structure de base d'un système d'embrayage selon l'invention à deux dispositifs d'embrayage à disques humides, - la figure 2 montre un exemple de réalisation plus détaillé du système d'embrayage de la figure 1, pour l'alimentation en liquide de refroidis o sement et l'actionnement hydraulique des dispositifs d'embrayage, - la figure 3 montre un exemple d'un embrayage double installé dans la ligne de transmission entre l'unité d'entraînement et une boîte de vites ses, comportant deux dispositifs d'embrayage à disques, branchés ra dialement en parallèle, s - la figure 4 est une vue axiale d'un support de disque intérieur, repré senté en coupe, avec un disque intérieur monté sur ce support, pour permettre de décrire la coopération inertielle entre le support de disque intérieur et le liquide de refroidissement arrivant radialement de l'intérieur.
Description d'exemples de réalisation
La figure 1 montre schématiquement un système d'embrayage 200 qui est un embrayage double humide 202 comportant un premier embrayage radialement extérieur 206 et un second embrayage radialement intérieur 204. Les deux embrayages ou dispositifs d'embrayage 204, 206 sont des dispositifs d'embrayage à disques humides qui comportent de manière connue chaque fois au moins un paquet de disques. Dans le présent exemple de réalisation ces paquets de disques sont superposés radialement l'un au- dessus de l'autre et sont actionnés respectivement par un piston correspondant d'un cylindre capteur, hy
draulique intégré dans l'embrayage double.
Le système d'embrayage 200 comporte deux pompes indé pendantes l'une de l'autre à savoir une première pompe 208 et une se conde pompe 209; ces deux pompes sont entraînces de préférence chacune par un moteur électrique 210, 211. La première pompe notam ss ment hydrostaffque ou pompe à refoulement 208 fournit du fluide sous pression notamment du liquide hydraulique sous pression à une pression relativement élevée; cette pression suffit pour actionner les dispositifs d'embrayage 204, 206 de l'embrayage double 202. Pour actionner sélecti
vement les dispositifs d'embrayage, ceux-ci et plus précisément leurs cy-
lindres récepteurs sont raccordés à la pompe 208 chacun par une vanne
214 respectivement 216. La pompe aspire du liquide de pression d'un ré-
servoir 212. La seconde pompe par exemple également hydrostatique ou s pompe de refoulement ou en variante pompe hydrodynamique ou machine
fluidique, constituant la pompe 209, fournit un débit volumique relative-
ment important de fluide de refroidissement notamment de liquide de re-
froidissement servant à refroidir les dispositifs de refroidissement 204, 206. Une unité de commande appropriée qui est le cas échéant mise en o marche et coupée, et de préférence une pompe 209 de puissance réglable,
aspire le liquide de refroidissement le cas échéant de l'huile dans un ré-
servoir 222. On remarque qu'il n'est pas nécessaire que le réservoir 222
soit distinct du réservoir 212.
La figure 2 montre un exemple de réalisation détaillé du s système d'embrayage de la figure 1. Le liquide de refroidissement refoulé par la pompe 209 alimente l'embrayage double 202 par l'intermédiaire d'un échangeur de chaleur 300 de façon à maintenir la température du liquide de refroidissement à un niveau de température suffisamment bas pour refroidir l'embrayage double. Une soupape de dérivation 302 par exemple sous la précontrainte d'un ressort, permet le passage de l'huile de refroidissement dans le radiateur d'huile 300 pour alimenter l'embrayage double lorsque la pression sous l'effet de températures plus basses et
d'une viscosité correspondante de l'huile, dépasse un certain seuil.
Dans le circuit d'huile sous pression d'actionnement de l'embrayage, on a un accumulateur d'huile sous pression 304, comportant un coussin de gaz sous pression, qui se charge à partir de la pompe 208 à
travers un clapet anti-retour 306 pour être relié par les vannes de com-
mande/régulation 214, 216 aux vérins capteurs d'actionnement des deux dispositifs d'embrayage 204, 206. L'accumulateur d'huile sous pression 304 assure un niveau de pression régulier et il permet d'utiliser une
pompe 208 de débit relativement faible.
Le circuit d'huile entre le clapet anti-retour 306 et les van-
nes 214, 216 est protégé par une soupape de limitation de pression 308 contre une pression d'amplitude excessive, risquant de provoquer des en 3s dommagements. La pression déterminée par le niveau de remplissage de l'accumulateur 304 dans ce ctrcuit d'huile sous pression est détectée par un capteur de pression 310. Une autre soupape de limitation de pression 312 assure que la pression régnant de l'autre côté des vannes 214, 216, agissant sur les vérins capteurs hydrauliques des dispositifs d'embrayage et ainsi la pression déterminant l'état d'actionnement des dispositifs d'embrayage ne dépasse pas une valeur maximale, pour éviter par exem ple d'éventuels endommagements. Deux clapets anti-retour 314, 316 font s qu'une soupape de limitation de pression suffit pour limiter dans ce con
texte la pression d'actionnement des deux vérins capteurs hydrauliques.
Le niveau de pression qui règne de l'autre côté des vannes de commande/régulation 214, 216 est saisi chaque fois par l'un des cap teurs de pression 320, 322 renvoyant la pression captée sous la forme o d'un signal électrique à une unité de commande électronique ECU. Les clapets 214, 216 sont commandés par l'unité de commande ECU sur la base des pressions captées par les capteurs 320, 322 et d'au moins un signal guide fourni par l'actionnement de consigne de l'embrayage. L'unité de commande ECU, le clapet 214 et le capteur de pression 320 consti is tuent de préférence un premier circuit de régulation; l'unité de commande ECU, le clapet 216 et le capteur 322 constituent un second circuit de ré gulation. On a ainsi un actionnement régulé pour les deux dispositifs
d'embrayage 204, 206.
La figure 3 montre un exemple d'embrayage double utilisa o ble comme embrayage double 202. L'embrayage double de cette figure porte la référence 12. La figure 3 montre l'embrayage double 12, 202 à l'état monté dans la ligne de transmission 10 entre l'unité d'entraînement (moteur) et une boîte de vitesses. L'unité d'entraînement par exemple d'un moteur à combustion interne est représentée à la figure 3 uniquement par
l'extrémité de couplage 16 de l'artre moteur le cas échéant le vilebrequin.
Le moyeu d'entrée 34 de l'embrayage double 12 est relié à l'extrémité de couplage 16 par un dispositif d'amortisseur d'oscillation de torsion, non représenté, pour une liaison de transmission de couple. Deux arbres d'entrée de boîte de vitesses 22, 24 sont représentés; à ces arbres est relié chaque fois par un moyeu 80, 84, un support de disques intérieurs 82, 86 respectifs d'un dispositif d'embrayage à disques extérieurs 64 ou un dis positif d'embrayage à disques intérieurs 72, selon un montage solidaire en rotation. Un organe de couplage 60 relie un support de disques extérieurs 62 du dispositif d'embrayage à disques extérieurs (disques radialement as extérieurs) et par un manchon ou anneau 66, un support de disques exté rieurs 70 du dispositif d'embrayage à disques intérieurs, selon un mon tage solidaire en rotation. Les supports de disques extérieurs servent de côtés d'entrée du dispositif d'embrayage à disques respectifs; les supports de disques intérieurs servent de sortie pour le dispositif d'embrayage à disques respectifs. Les dispositifs d'embrayage à disques peuvent étre ac tionnés chaque fois par un vérin capteur hydraulique 118, 140 à un pis ton d'actionnement 110, 130 dans le sens de l'embrayage. Les vérins s capteurs hydrauliques 118, 140 sont reliés par des canaux de la partie annulaire 66 aux vérins de capteurs hydrauliques ou aux vannes de commande/régulation ou analogues. Pour débrayer les dispositifs d'embrayage à disques, un dispositif de ressort Belleville 146, 148 est as socié au piston d'actionnement. Les arbres d'entrée de boites de vitesses o 22, 24 sont traversés par un arbre d'entrainement de pompe à huile 26; la pompe à huile fournit de l'huile de refroidissement pour alimenter les paquets de disques des dispositifs d'embrayage 64, 72 ainsi que des
chambres de compensation de pression - force centrifuge 120, 142.
L'alimentation en huile de refroidissement se fait par des canaux passant s entre la partie annulaire 66 et l'arbre d'entrée de boite de vitesses 24 ou
entre les arbres d'entrée de la boite de vitesses.
La construction de l'embrayage double représentée à la fi gure 3 correspond pour l'essentiel (abstraction faite de certaines modifica
tions n'intéressant pas la présente description) à une construction
o d'embrayage double décrite déjà dans différents documents antérieurs de la demanderesse. On se reportera à cet effet tout particulièrement aux do cu ments suivants: DE lOO 04 179 A1, DE 100 04 186 A1, DE lOO 04 189 A
1, DE 100 04 190 A1 et DE 100 04 195 A1.
2s Selon un développement habituel, l'huile de refroidissement n'alimentera les dispositifs d'embrayage que si cela est nécessaire pour des raisons thermiques à cause d'états correspondants des embrayages par exemple leur patinage. L'unité de commande électronique représentée à la figure 2 peut alors mettre en marche la pompe 209 ou son moteur so électrique 211 ou l'arréter en fonction de la demande et réguler et com mander de préférence la veine d'huile de refroidissement de façon que la quantité d'huile de refroidissement fournie par unité de temps sufflse
juste à évacuer la chaleur engendrée par le frottement des disques.
Selon l'invention, l'unité de commande est conçue en alter s native ou en complément pour que le retour de l'huile de refroidissement se fasse en liaison avec les opérations de commutation pour lesquelles la boite de vitesses est commutée entre un rapport de départ et un rapport de destination, pour couper ou brancher et le cas échéant modifier le débit d'huile de refroidissement en fonction des rapports de vitesse concernés, de façon à réduire les forces d'inertie exercées dans la boîte de vitesses par les unités de synchronisation effectuant le travail de synchronisation par l'huile de refroidissement arrivant dans le dispositif d'embrayage concerné s ou du moins de ne pas augmenter le travail de synchronisation à exercer par les unités de synchronisation, à l'aide de telles forces d'inertie. L'unité de commande assure une commande appropriée en particulier la mise en
marche et l'arrêt de la pompe 209 ou du moteur électrique 211 comman-
dant la pompe. De façon correspondante, un algorithme de com o mande/régulation, réalisé sous la forme d'un programme, permet de tenir compte de manière totalement prioritaire de l'évacuation de la chaleur de
frottement des paquets de disques pour éviter dans tous les cas une solli-
citation thermique excessive des dispositifs d'embrayage en particulier des disques de ces dispositifs. Dans le cas d'un conflit d'objectifs entre d'une
s part le refroidissement nécessaire et d'autre part le travail de synchroni-
sation par la coupure ou la réduction minimum du débit d'huile de refroi-
dissement, le refroidissement s'effectue pour avoir au moins un
refroidissement minimum.
La présente invention repose sur l'effet physique que la o coop ération entre l'huile de refroidissement et les disp o sitifs d' embrayage enparticulier leurs supports de disques, les forces d'inertie exercées sur les dispositifs d'embrayage en particulier leurs supports de disques soient exercces de façon à être en relation avec la force de Coriolis. Si l'on utilise par exemple un guidage de l'huile de refroidissement correspondant à s l'exemple de la figure 3, allant de l'intérieur, en procédant radialement vers l'extérieur, du fait que la force de Coriolis concernant les supports de disques en rotation en particulier les supports de la valve intérieure en rotation, l'huile circulera suivant un trajet en spirale à l'opposé du sens de rotation des dispositifs d'embrayage. On se reportera pour cela à la figure 4 qui montre schématiquement le support de disques intérieurs 86 ainsi
qu'un disque intérieur 73 du dispositif d'embrayage radialement intérieur.
Le sens de rotation de l'embrayage double et ainsi le sens de rotation du
support de disques intérieurs 86 est représenté par la flèche R. La trajec-
toire en spirale de l'huile de refroidissement tournée radialement à partir 3s de l'intérieur dans un système de coordonnées tournant avec l'embrayage double porte la référence S. Il apparaît que le sens d'écoulement de l'huile par rapport au support de lamelles a une composante opposée au sens de
rotation du support de disques.
Les supports de disques habituels ont en général une péri-
phérie crénelée pour permettre de recevoir les disques également crénelés ou dentelés, d'une manière solidaire en rotation. La denture définit des surfaces F s'étendant dans la direction radiale que rencontre l'huile de re
s froidissement si bien que les supports de disques sont exposés à des for-
ces d'inertie agissant dans le sens de leur freinage. On a constaté que ces ou de telles forces d'inertie pouvaient être utilisées de manière précise
pour certaines opérations de commutation, pour soulager l'unité de syn-
chronisation de la boîte de vitesses et que d'autre part ces forces d'inertie o ou de telles forces d'inertie pouvaient même pour certaines opérations de
commutation, augmenter le travail de synchronisation des unités de syn-
chronisation et qu'alors on devait les éviter autant que possible.
Partant du guidage de l'huile de refroidissement à la base des considérations développées ci dessus, en allant radialement de s l'intérieur vers l'extérieur, l'effet de freinage qui décharge les unités de synchronisation reste également conservé lorsqu'on monte les rapports
dans la boîte de vitesses en passant d'un rapport bas à un rapport supé-
rieur et on arrive à un effet particulièrement efficace si le rapport bas, le départ (par exemple le premier rapport) est associé à l'arbre d'entrée de o boîte de vitesses relié au dispositif d'embrayage radialement extérieur et qu'ainsi le rapport cible, supérieur est associé à l'arbre d'entrée de boîte
de vitesses relié au dispositif d'embrayage radialement intérieur.
Pour expliciter cette situation on peut par exemple partir de l'état suivant. Avant de passer à un rapport supérieur, les deux dispositifs :5 d'embrayage sont fermés. Les deux dispositifs d'embrayage tournent et ainsi les deux arbres d'entrée de la boîte de vitesses tournent à la vitesse de rotation de l'unité d'entraînement (régime du moteur). Seul est passé le rapport du dispositif d'embrayage transmettant la charge à l'arbre de la boîte de vitesses (par exemple le dispositif d'embrayage radialement exté rieur). Comme les deux dispositifs d'embrayage sont fermés, le dispositif d'embrayage qui ne transmet pas de charge tourne à la même vitesse de
rotation que le dispositif d'embrayage transmettant la charge.
En passant à un rapport supérieur, on passe à un rapport supérieur à celui transmettant instantanément le couple, de l'arbre 3s d'entrée de boîte de vitesses associé par exemple au dispositif d'embrayage radialement intérieur. Pour cela il faut freiner l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses pour arriver à la vitesse de rotation de synchronisation. Ce freinage est réalisé habituellement par le dispositif de synchronisation de la boîte de vitesses. Selon l'invention, au cours du déroulement de la commutation, on active l'alimentation d'huile de refroidissement pour que les forces d'inertie correspondant à la force de Coriolis, s'exercent sur le dispositif d'embrayage correspondant au rapport de destination notam s ment à son support de disques intérieurs. Dans l'exemple considéré, le
dispositif d'embrayage radialement intérieur correspond au rapport cible.
L'huile de refroidissement fournie coopère comme cela a été décrit en rela-
tion avec la figure 4 avec le support de disques intérieurs 86 c'est-àdire
dans le sens d'un freinage de ce support de disque.
o Si l'embrayage qui à ce moment ne transmet pas la charge est ouvert avant le passage de rapport supérieur et si l'arbre d'entrce de la boîte de vitesses associé à ce dispositif d'embrayage ne correspond pas à un rapport de vitesse, on suppose que du fait du couple de trâînée, la vi tesse de rotation de cet arbre d'entrée de boîte de vitesses et ainsi au moins la sortie du dispositif d'embrayage relié à cet artre n'est pas essen tiellement différente du régime moteur. C'est pourquoi, pour passer le rapport supérieur de l'arbre d'entrée libre de la boîte de vitesse, il faut également freiner cet arbre d'entrée pour atteindre la vitesse de synchro nisation. On se trouve ainsi essentiellement dans la même situation que
celle décrites ci dessus.
Pour augmenter l'effet de freinage ou le cas échéant rendre celui-ci maximum, on peut réaliser les supports de disques ou au moins le
support des disques intérieurs du dispositif d'embrayage radialement inté-
rieur avec des surfaces de coopération spéciales qui offrent une grande
surface de coopération au fluide de refroidissement. Des ailettes de coopé-
ration, en saillie radialement vers l'intérieur par rapport au segment de support de disques intérieurs 86 sont représentés en traits interrompus aux figures 3 et 4 et portent la référence 87. Ces ailettes 87 offrent l'effet supplémentaire de retenir l'huile de refroidissement fournie radialement à partir de l'intérieur et de conduire l'huile à travers les orifices du support
de lamelles intérieures dans le paquet de lamelles.
Le couple de freinage exercé par l'huile de refroidissement
par effet d'inertie, dépend du débit de l'huile de refroidissement c'està-
dire de la veine d'huile. De plus le travail de synchronisation à fournir dé
s5 pend du passage de rapport de vitesse entre le rapport de départ et le rap-
port de destination; en général ce travail de synchronisation est le plus important lorsqu'on monte en vitesse en passant du premier au second rapport. L'unité de commande peut être conçue pour adapter le débit
d'huile de refroidissement au passage de rapport de vitesse à effectuer.
On a déjà évoqué ci-dessus la possibilité d'associer le pre-
mier rapport du dispositif d'embrayage radialement extérieur à l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses. Cette association est d'autant plus intéres- sante que l'huile de refroidissement dans le cas de dispositifs d'embrayage imbriqués radialement, exerce sur le dispositif d'embrayage radialement intérieur, du fait du chemin d'écoulement plus large radialement libre, un effet de freinage plus grand que sur le dispositif d'embrayage radialement o extérieur. Si en montant les rapports en passant du premier au second rapport on aura un travail de synchronisation particulièrement intense
produit en grande partie sur la base de l'effet de freinage de l'huile de re-
froidissement. Le type de synchronisation ou d'assistance à synchronisa
s tion tel que décrit peut se faire simultanément ou avant la synchronisa-
tion par les unités de synchronisation de la boîte de vitesses.
En rétrogradant d'un rapport supérieur à un rapport infé-
rieur, il faut accélérer l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses associé au rapport cible, au-delà du niveau de vitesse de rotation de l'arbre d'entrée o de la boîte de vitesses qui transmet instantanément la charge. Si on part du guidage de l'huile de refroidissement produit jusqu'alors allant d'une position radiale intérieure vers une position radiale extérieure, l'effet de
co op ération par inertie entre les dispositifs d'embrayage et l'huile de re -
froidissement s' opp o se à l'accélération de l' arbre d'entrée de la b oîte de s vitesses associce à ce rapport cible, pour se rapprocher de la vitesse de
rotation de synchronisation. C'est pourquoi l'unité de commande est con-
çue pour que dans le cadre de la demande d'un refroidissement minimum, pendant la synchronisation, l'alimentation en huile de refroidissement soit coupée ou que le débit d'huile soit coupé ou au moins que l'alimentation en huile de refroidissement soit réduite à une alimentation minimale de façon à ce que l'installation de synchronisation de la boîte de vitesses soit
autant que possible non sollicitée de manière complémentaire.
La description ci-dessus a supposé que l'alimentation en
huile de refroidissement se faisait d'un point radialement intérieur vers un s5 point radialement extérieur. Mais il est également possible de fournir l'huile de refroidissement d'un point radialement extérieur vers un point
radial intérieur. Dans cette alimentation d'orifice d'alimentation station-
naire, l'effet d'inertie coopère avec un support de disques en rotation éga lement dans le sens d'un freinage de ce support de disque. Dans le cas de dispositifs de disques imbriqués radialement, du fait du dispositif d'embrayage radial extérieur, on peut réaliser un effet de freinage de la façon décrite ci-dessus. Dans un tel guidage de l'huile de refroidissement s il est notamment intéressant de réaliser le support de lamelles extérieures
avec des ailettes de coopération.
L'effet de co op ération évo qué communique à l'huile de re -
froidissement un mouvement de rotation de sorte que cette huile est en avance sur son traj et en progressant radialement vers l'intérieur par rap o port à la rotation du moteur. Par la coopération avec le dispositif
d'embrayage radialement intérieur, au moins dans certains états de fonc-
tionnement, on pourra exercer en principe des forces d'inertie dans le sens
d'une accélération du dispositif d'embrayage ou de son support de dis-
ques. I1 est également envisageable d'utiliser cet effet pour rétrograder, is pour réduire le travail de synchronisation que doit fournir l'installation de synchronisation. L'invention s'applique également à des installations d'embrayage ne comportant qu'un dispositif d'embrayage à disques ou à des installations d'embrayage à plusieurs dispositifs d'embrayage juxtapo o sés coaxialement. Dans ce dernier cas, pour les deux dispositifs
d'embrayage ou pour leur support de disques intérieurs et/ ou leur sup -
port de disques extérieurs, on aura sensiblement le même effet de freinage
du fait de la force de Coriolis.
Claims (14)
1 ) Système d'embrayage comprenant une installation d'embrayage desti-
née à être montée dans une ligne de transmission d'un véhicule automo-
bile pour transmettre le couple d'une unité d'entrainement à une boite de s vitesses ayant plusieurs rapports, l'installation d'embrayage (202, 12) ayant au moins un dispositif d'embrayage à disques (204, 206; 72, 64) associé à un arbre d'entrée de la boite de vitesses, avec un support de disques intérieurs (86, 82), un support de disques extérieurs (70, 72) ainsi qu'un paquet de disques ins
o tallé entre le support de disques intérieurs et le support de disques exté-
rieurs, le dispositif d'embrayage à disques étant prévu pour fonctionner sous l'effet d'un liquide et le système d'embrayage comportant pour cela une
alimentation en liquide (209, 211) par laquelle au moins une veine de li-
quide de fonctionnement est fournie d'un point radialement intérieur du support intérieur de disques (86) radialement vers l'extérieur, ou d'un point radialement extérieur du support de disques extérieurs vers un point radialement intérieur, vers le paquet de disques, caractérisé par o une unité de commande (ECU) associée à l'alimentation de liquide de fonctionnement, cette unité de commande étant réalisée pour brancher ou
couper le débit de liquide de fonctionnement par une commande appro-
priée de l'alimentation en liquide de fonctionnement (209, 211) au cours d'un changement de rapport inférieur vers un rapport supérieur ou d'une
rétrogradation dans la boite de vitesses d'un rapport supérieur à un rap-
port inférieur, afin d'exercer par la veine de liquide de fonctionnement les forces d'inertie ciblées sur au moins l'un des supports de disques (86) et d'agir ainsi dans le sens d'une accélération ou d'un freinage de celui-ci, ou afin d'éviter ainsi les forces d'inertie exercées par la veine de liquide de
fonctionnement sur au moins un support de disques (86).
2 ) Système d'embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la veine de liquide de fonctionnement est fournie d'un point radial inté
3s rieur au paquet de disques.
3 ) Système d'embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que
la veine de liquide de fonctionnement est fournie d'un point radial exté-
rieur au paquet de disques.
4 ) Système d'embrayage selon la revendication 2 ou 3, s caractérisé en ce que l'unité de commande (ECU) est réalisée pour brancher de façon ciblée la veine de liquide de fonctionnement dans le cadre d'une montée de rapport dans la bo^te de vitesses pour passer d'un rapport inférieur à un rapport supérieur, pour qu'afln de se rapprocher de la vitesse de rotation de syn o chronisation associée au rapport supérieur, on exploite les forces d'inertie agissant sur au moins l'un des supports de disques (86) dans le sens de
son freinage.
) Système d'embrayage selon l'une des revendications 2 à 4,
s caractérisé en ce que l'unité de commande (ECU) est conçue pour couper de manière ciblée la veine de liquide de fonctionnement lorsqu'on rétrograde la boite de vitesse en passant d'un rapport supérieur à un rapport inférieur, pour qu'afin de se rapprocher de la vitesses de rotation de synchronisation associée au o rapport inférieur, on évite les forces d'inertie agissant sur au moins l'un
des supports de disque (86) dans le sens du freinage de celui-ci.
6 ) Système d'embrayage selon l'une des revendications l à 5,
caractérisé en ce que s l'installation d'embrayage est une installation d'embrayage double ou
multiple (202; 12) et comporte un premier dispositif d'embrayage à dis-
ques (64, 204) associé au premier arbre d'entrce de la boite de vitesses ainsi qu'un second dispositif à disque d'embrayage (72, 206) associé au
second arbre d'entrée de la boite de vitesses.
7 ) Système d'embrayage selon la revendication 6, caractérisé en ce que les dispositifs d'embrayage sont juxtaposés axialement et l'alimentation en liquide de fonctionnement comporte un premier segment d'alimentation ss associé au premier dispositif d'embrayage et un second segment
d'alimentation associé au second dispositif d'embrayage, qui sont com-
mandés indépendamment par l'unité de commande pour mettre en _uvre ou couper de manière précise au moins une première veine de fluide de fonctionnement associée au premier dispositif d'embrayage ou au moins une seconde veine de fluide de fonctionnement associée au second dispo
sitif d'embrayage.
s 8 ) Système d'embrayage selon la revendication 6, caractérisé en ce que les dispositifs d'embrayage (202, 204); (64, 72) se chevauchent axiale ment, un paquet de disques radialement extérieur d'un dispositif d'embrayage (206, 64) entourant radialement par l'extérieur un paquet de o disques radialement intérieur du lot de dispositifs d'embrayage intérieur (204, 72), et au moins une veine de liquide de fonctionnement traverse le paquet de
disques radialement intérieur et celui radialement extérieur.
is 9 ) Système d'embrayage selon la revendication 8, caractérisé en ce que la veine de liquide de fonctionnement est fournie d'un point radialement
intérieur au paquet de disques radialement intérieurs.
10 ) Système d'embrayage selon la revendication 9, caractérisé en ce que au cours de la montée en vitesse de la boite de vitesses en partant d'un rapport inférieur associé au dispositif d'embrayage (206, 64) ayant le pa quet de disques radialement extérieurs, vers un rapport supérieur associé au dispositif d'embrayage (204, 72) ayant le paquet de disques radiale ment intérieurs, l'unité de commande (ECU) est conçue pour brancher de manière ciblée la veine de liquide de fonctionnement, pour qu'en vue de son rapprochement à une vitesse de rotation synchrone associée au rap port de vitesse supérieur, on exerce sur au moins un support de disque (86) du dispositif d'embrayage une force d'inertie agissant sur celui-ci
dans le sens du freinage sur le paquet de disques radialement intérieur.
11 ) Système d'embrayage selon la revendication 9 ou 10' caractérisé en ce que ss l'unité de commande ECU est conçue pour couper de manière ciblée la veine de liquide de fonctionnement, au cours de la rétrogradation de la boite de vitesses pour passer d'un rapport supérieur associé au dispositif d'embrayage (206, 64) comportant le paquet de disques radialement exté rieurs, vers un rapport inférieur associé au dispositif d'embrayage (204, 72) ayant le paquet de disques radialement intérieurs, pour éviter dans le cas d'un rapprochement à la vitesse de rotation synchrone associée au rapport inférieur, d'exercer sur au moins un support de disques (86) du s dispositif d'embrayage comportant le paquet de lamelles radialement inté rieur, l'action des forces d'inertie agissant sur celui-ci dans le sens d'un freinage.
12 ) Système d'embrayage selon l'une des revendications 9 à 11,
o caractérisé en ce que l'unité de commande (ECU) est conçue pour brancher ou couper de façon ciblée la veine de liquide de fonctionnement au cours de la montée des rapports de la boîte de vitesses en passant d'un rapport inférieur associé au dispositif d'embrayage (206, 64) ayant le paquet de lamelles intérieu s res, vers un rapport supérieur du dispositif d'embrayage (206, 72) associé au paquet de disques radialement extérieurs, pour qu'en vue d'un rappro chement à la vitesse de synchronisation associée au rapport supérieur, sur les forces d'inertie au moins un support de disques (82) du dispositif d'embrayage avec le paquet de disques radialement extérieurs, soient uti o lisées dans le sens d'un freinage de celui-ci ou soient évitées dans le sens
de son accélération.
13 ) Système d'embrayage selon l'une des revendications 9 à 12,
caractérisé en ce que s l'unité de commande (ECU) est conçue pour couper ou brancher de ma nière ciblée la veine de liquide de fonctionnement pendant que l'on rétro grade dans la boite de vitesses en passant d'un rapport supérieur associé au dispositif d'embrayage (206, 64) ayant le paquet de disques radiale ment intérieurs vers un rapport inférieur associé au dispositif d'embrayage (206, 72) ayant le paquet de disques radialement extérieur, pour qu'au point de vue de son rapprochement à une vitesse de synchro nisation associée au rapport inférieur, les forces d'inertie agissant sur au moins un support de lamelles (82) du dispositif d'embrayage ayant le pa quet de disques radialement extérieur, soient évitées dans le sens de son
3s freinage ou soient exploitées dans le sens de son accélération.
14 ) Système d'embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de commande (ECU) est conçue pour régler l'intensité d' au moins
un débit de liquide de fonctionnement en fonction du saut entre les rap-
ports de la boite de vitesses.
15 ) Système d'embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' au moins l'un des supports de disques (86) présente des déformations de
sollicitation (87) avec des surfaces de sollicitation étendues dans la direc-
tion radiale qui coopèrent avec la veine de liquide de fonctionnement.
16 ) Système d'embrayage selon la revendication 15, caractérisé en ce que les formations de sollicitation sont des ailettes ou des pales (87) radiale ment en saillie vers l'intérieur d'un support de disques intérieurs (86) ou/et des ailettes ou des pales venant radialement en saillie vers
l'extérieur d'un support de disques extérieurs.
17 ) Ligne de transmission d'un véhicule automobile comprenant une unité d'entraînement, une boite de vitesses et un système d'embrayage
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