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"Perfectionnements relatifs aux dispositifs de commande des transmissions par friction"
La présente invention se rapporte aux dispositifs de commande pour mécanismes de transmission à vitesse variable et plus particuliè- rement aux dispositifs de commande utilisés en conjonction avec les mécanismes de changement de vitesse d'une transmission par friction adaptée pour être utilisée sur une automobile.
La présente invention a pour objet un dispositif de commande hydraulique comportant un
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cylindre muni d'un piston destiné à actionner le mécanisme de changement de vitesse de la transmis- sion, la quantité de fluide moteur amenéeau dit cy- lindre dépendant de la vitesse du moteur ou des organes d'entraînement et se trouvant sous le con- trôle de l'opérateur.
La présente invention constitue un per- fectionnement du dispositif dans lequel la pression du fluide dépend de la vitesse du moteur qui entraîne une pompe à la même vitesse, un orifice étant prévu pour faire tomber en partie cette pression et l'ou- verture de cet orifice étant placée sous le contrôle de l'opérateur,
L'invention a pour objet un mécanisme de commande perfectionné du type ci-dessus indiqué et dans lequel la valeur de la pression du fluide déve- loppée dépend,directement de la vitesse du moteur qui entraîne le véhicule et est placée à tout moment sous le contrôle de l'opérateur qui exécute le mou- vement habituel du pied.
L'invention a également pour objet un mécanisme hydraulique simple et très efficace pour la manoeuvre d'une transmission à vitesse variable ; dans ce mécanisme la pression du fluide se trouve sous le contr8le de l'opérateur agissant sur la pédale usuelle qui lui sert à la fois pour régler les papillons des gaz et pour régler la pression de fluide sans que le dit opérateur ait besoin de modifier les règles habituelles de conduite des véhicules automobiles.
Bans un véhicule ordinaire, le conduc- teur, lorsqu'il a atteint la vitesse désirée pour le
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véhicule qu"il conduit (vitesse qui est ordinairement -#C trèsi3,errle7-j6 au maximum possible), maintient le véhicule à cette vitesse en soulevant son pied de l'accélérateur; celui-ci peut alors remonter, ce qui ferme en partie le$ papillon des gaz du moteur. Il en résulte que ce dernier fonctionne à une vitesse relativement élevée qui dépend de la vitesse du vé- hicule et avec le papillon des gaz relativement ferme.,
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Dans ces conditions le rendement est relativement UJ>#I.uUUMUtT 10 r bas et la/ôuù*ab+w de'combustible aux cent kilo- mètres est élevée.
Avec le mécanisme qui fait l'objet de l'invention, au contraire, lorsque le conducteur a atteint pour levéhiculequ'il conduit la vitesse désirée, il peut laisser l'accélérateur remonter, le papillon des gaz restant largement ouvert et le rap- port de transmission augmentant de façon qu'à ce mo- ment le véhicule soit entraîné avec une ouverture maximum pour le papillon des gaz et avec une vitesse minimum pour le moteur pour toutes conditions de vitesse et de route données, dans les limites d'uti- lisation du dispositif Par conséquent on obtiendra
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automatiquement un rendemant maximum pour le moteur /<)!t<a et un e /ow<0' e combustible minimum.
De plus, enaison de la faible vitesse du moteur et de la di- minution ou de l'absence des bruits ou des vibrations qui en résulte, on obtiendra le maximum de confort et de facilité de conduite.
En outre les règles de conduite du véhicule ne sont aucunement changées, car l'action précitée est entièrement automatique pour ce qui concerne le conducteur.
D'autres caractéristiques et avantages
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de l'invention apparaitront à la lecture du dessin annexé, ainsi que dans la description qui va suivre, dessin et description qui se rapportent à un mode de réalisation du mécanisme qui fait l'objet de l'in- vention.
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La description détaillée de ce mode t de réalisation représenté sur le dessin /lµµµ que l'invention, dans son mode de réalisation préféré, permet d'obtenir ce qu'on peut appeler un fonctionne- ment en deux phases ou à deux étages. Au cours de la première phase, la vitesse du véhicule est commandée par la variation de l'ouverture du papillon des gaz et pour toute ouverture quelconque donnée la vitesse du moteur reste plus ou moins constante, le rapport de transmission variant automatiquement afin qu'il s'accorde aux conditions particulières de la route . ou à toute autre condition.
Au cours de la seconde phase, la vitesse du véhicule peut être commandée entièrement par la variation du rapport de transmis- sion, le papillon des gaz du moteur restant largement ouvert; au cours de cette phase le contrôle de la vitesse peut être obtenu par le réglage de la pression du fluide qui agit sur le changement de vitesse ;
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ffonctionner - peut obtenir ce réglage en faisant zanciaa l'accélêra- - 25 teur de la manière habituelle, c'est-à-dire en abaissant le dit accélérateur pour obtenir une vitesse plus élevée et en le laissant remonter lorsqu'on veut atteindre des vitesses plus faibles.
Sur le dessin annexê :
La figure 1 est une coupe verticale et longitudinale montrant schématiquement un des modes de réalisation de la présente invention; @
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Les figures 2, 3 et 4 sont des vues ana- logues à la figure 1 et montrant les organes du dispo- vitif dans différentes positions de fonctionnement.
Si l'on se réfère au dessin, on verra que
10 désigne un cylindre dans lequelpeut se déplacer, sous l'action de moyens hydrauliques, un piston 11 muni d'une tige qui est reliée à un mécanisme de changement de vitesse d'une transinission 4 mn repré- senté) et disposé entre le moteur et les roues mo- trices du véhicule,, Le cylindre est alimenté avec un fluide sous pression grâce . une pompe convenable 13 actionnée de préférence par les mômes moyens mécaniques qui actionnent la transmission, ce fluide étant amené du puisard 14 au cylindre par un tuyau 15. Le piston
11 peut être ramené à sa position initiale par un ressort 16; ce retour pourrait être également obtenu par des moyens hydrauliques ou autres.
Le cylindre 10 est muni d'un orifice allongé 17, une conduite 18 partant de cet orifice et aboutissant à un autre cylindre 19 muni d'un piston 20; ce dernier est relié à une extrémité d'une tige 22 dont l'autre extrémité est de préférence effilée en 23 de façon qu'elle constitue un élément de soupa- pe 24 à pointeau; celle-ci est actionnée directement par le piston 20 qui est à son tour actionné par la pression de fluide lorsque cette dernière est supé- rieure à la pression opposée du ressort 16 dans le
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z cylindre 10.
La soupape 24 fbéK*S#CM QMËW uN ZIge4 1¯ 4 permet de faire tomber la pression régnant dans le tuyau 15; une certaine quantité le fluide peut ainsi être dérivée vers le puisard 14 par la conduite 25; il est évident que la soupape détermine le rapport
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de pression de fluide à la vitesse du moteur, ce rapport augmentant lorsque la soupape se rapproche de sa position de fermeture et diminuant lorsque la soupape s'ouvre.
Un ressort 26 tend à maintenir norma- lement la tige 22 contre la butée 28 ppuvant être réglée à la main ; dans cette position de la tige 22
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contre la butée la soupape 24 est ouverte. J3a Got49E on a<a }.1J. Ute epe($<ÎR butée précitée constitue, en conjonction avec la soupape 24, un dispositif régla- ble de commande de la vitesse, dispositif qui peut être réglé par le conducteur avant le départ du véhi- cule de telle façon que le moteur puisse fonctionner entre certaines limites de vitesse déterminées à l'avance,ainsi que cela sera décrit plus loin.
On remarquera qu'une partie du liquide sortant de la pompe 13 est dérivée vers le puisard 14 et que par conséquent la pression sur le piston 11 pour une vitesse donnée du moteur dépend de la
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quantité d'huile dérivée, quantité qui à son tour 1 dépend de la capacité de la soupape 1fb. aetie capa- cité est elle-même fixée, quant à sa limite supé- rieure, par la butée 28 qui détermine l'ouverture maximum de la soupape. Ainsi le réglage de la soupa- pe par la butée 28 détermine la vitesse maxima à laquelle le moteur pourra fonctionner sans provoquer uue augmentation du rapport de transmission. De pré- férence la butée est réglée pour la vitesse à laquelle le moteur peut développer son couple maximum afin que celui-ci puisse être obtenu lorsqu'on le désire.
Un levier libre 29 est monté à pivote- ment en 30 sur la tige 22, l'extrémité inférieure de @
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ce levier étant,reliée par une biellette 31 au papil- Ion 32 à±fS deadmission 33, 1 axt émité inférieure du levier précité étant reliée de toute manière conve- nable à un levier 34 à pédale actionnant le papillon des gaz 32. Un ressort 35 tend normalement à main- tenir le papillon des gaz dans sa position de fermeture,
Le papillon des gaz auquel il a été fait allusion ci-dessus est celui qui commande la vitesse du moteur (non représenté) qui constitue la source d'énergie pour la transmission ci-dessus men- tionnée.
La tige 32 peut être reliée, si on le désire, à un régulateur de forme convenable sensible à la vitesse du moteur et permettant de régler automati- quement la pression dans le tuyau 15 conformément à la vitesse du moteur.
Une butée 36 est prévue pour limiter la course de déplacement de la tige 22 et du levier 29 vers la gauche.
Un passage 21 traverse le piston 11 et un autre passage 27 est fermé dans le cylindre 10; le râle de ces deux passages sera expliqué dans ce qui va suivre.
Le dispositif qui vient d'être décrit fonctionne de la façon suivante
On va supposer d'abord que les organes se trouvent dans leur position normale ou position initiale représentée sur la figure 1 et que le moteur tourne à une vitesse faible, ce qui aura pour effet de faire fonctionner la pompe 13 à faible pression (en raison de la vitesse réduite du moteur); le con- ducteur règle préalablement la butée 28 de contrôle de la vitesse ainsi que la soupape 24 pour les A
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amener à une position correspondant à une vitesse désirée du moteur avec un faible rapport de trans- mission;
il fait démarrer le véhicule, appuie à fond sur le levier 34 à pédale qui commande le papillon des gaz, ce qui amène l'extrémité inférieu- re du levier 29 contre la butée 36 et ce qui a pour effet d'ouvrir complètement lepapillon des gaz
32, comme on l'a représenté sur la figure 2; ceci a pour effet d'augmenter la vitesse du moteur et de provoquer une accélération du véhicule avez un fai- ble rapport de transmission jusqu'à ce que le moteur ait atteint la vitesse pour laquelle la butée 28 a été réglée})après quoi le fluide sera forcé par la tuyau 15 avec une pression suffisante pour déplacer le piston 11 malgré l'opposition du ressort 16.
Le véhicule prend alors de l'accélération pour une vitesse du moteur plus ou moins constante jusqu'à ce quune vitesse maximum désirée du véhicule ait été atteinte du fait de l'augmentation du rapport de transmission, augmentation qui se produit sous l'effet du piston 11 et de la tige 12 commahdant les différents rapports de vitesse. La vitesse du moteur reste plus ou moins constante, car si elle augmentait, la pression plus grande de l'huile pro- voquerait une augmentation du rapport de transmission; le moteur aérait ainsi encore plus chargé et sa vitesse serait amenée à diminuer ou tout àu moins à cesser d'augmenter.
Presque au début de ce mouvement, le piston 11 ferme l'orifice 17 et le décourre ensuite immédiatement de sorte que celui-ci est exposé à la pression du fluide venant du tuyau de pression 15;
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La fluide venant de ce tuyau est ainsi conduit, par le tuyau 18, au cylindre 19 où il tend à déplacer le piston 20.
On comprendra facilement,par l'examen de la figure 2, qu'aussi longtemps que le conducteur maintient le levier 34 du papillon des gaz complètement abaissé, le mouvement da piston 20 sera empêché et que tant que la pédale sera maintenue dans cette posi- tion, le véhicule continuera à prendre de l'accéléra- tion jusqu'à atteindre la vitesse maximum à laquelle peut l'entraîner le moteur lorsque toute sa puissance es t utilisée, tandis que la transmission se réglera automatiquement pour corriger le rapport de vitesse pour la vitesse maximum atteinte du véhicule.
On va supposer maintenant que l'on règle la vitesse du moteur en donnant à la butée 36 une position correspondant à la vitesse maximum du moteur et que le conducteur désire obtenir l'accéla- ration maximum du véhicule pour atteindre une vites- se modérée (soit cinquante kilomètres à l'heure,, par exemple), le conducteur continuant à conduire à cette vitesse. La façon de procéder sera la même que celle qui a été indiquée ci-dessus, sauf que lorsque la vitesse désirée sera atteinte, le conducteur ces- sera d'appuyer sur le levier 34 de la pédale commandant le papillon des gaz, ce levier pouvant alors se sou- lever (voir figure 3).
Le levier 29 bascule alors dans le sens contraire à celui des aiguilles d'une montre autour de son extrémité inférieure, puisque la pression de fluide sur le piston 20 est plus grande que la force du ressort 35; ensuite,lorsque le conducteur laisse remonter la pédale 34 (ce qui est le procédé normal et usuel pour conduire un véhicule automobile --
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lorsqu'on désire faire diminuer sa vitesse), la tige 22 se déplace vers la gaùche, ce qui a pour effet de fermer plus ou moins la soupape 24 et par conséquent d'augmenter la pression dans le tuyau 15 ; piston 11 et la tige 12 peuvent ainsi être déplacés plus loin vers la droite, de sorte que le rapport de transmission continue à augmenter ;
moteur se trouve alors plus chargé et sa vitesse est réduite proportionnellement, tandis que le véhicule continue se déplacer à une vitesse pratiquement constante, le moteur continuant à fonctionner avec le papillon des gaz largement ouvert.
On va supposer maintenant que la puis- sance nécessaire pour entraîner le véhicule à une vitesse donnée est moindre que celle qui est dévelop- pée par le moteur tournant à une @@@ vitesse corres- pondant au rapport de transmission maximum ou à la plus faible vitesse à laquelle le conducteur désire faire fonctionner le moteur en raison des allumages prématurés possibles, des vibrations ou pour d'autres
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causes, Lorsque cette condition est réalisée, le véhicule tondra à prendre de l'accélération/pour 1lais- ser le véhicule à une vitesse constante. É'opératmr devra laisser la pédale 34 se soulever itxiz encore plus que précédemment.
Si la tige 22 n'a pas atteint sa position limite vers la gauche, la soupape 24 se fermera davantage et pourra même se fermer complète- ment (voir figure 4); le levier 29 oscillera alors autour de son pivot central 30, ce qui aura pour effet de diminuer l'ouverture du papillon des gaz jusqu'au moment où la vitesse inférieure désirée aura été @
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atteinte,,
Si l'on se réfère à la figure 3 et plus particulièrement à la figure 4, on verra que si le papillon des gaz se trouve fermé et qu'on conséquence la vitesse du moteur soit réduite,
la soupape 24 se trouve toujours néanmoins dans sa position de fermeture
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e que pour cette raison sera toujours maintenue a rasment e4 pMMMa% une certaine pression suffisan- te pour empêcher le retour du piston 11 sous l'action du ressort 16. Afin qu'on ait un moyen de diminuer cette pression, on prévoit dans le piston 11 un orifice 21 de petit diamètre afin que le fluide puisse se déplacer d'un côté du cylindre à l'autre, d'où il peut s'échap- per par l'orifice 27 et être de préférence ramené au puisard. Le rappel du piston 11 sous l'action du res- sort 16 empêchera une pression de s'exBrcer dans le cylindre 19; la soupape 24 pourra alors s'ouvrir.
La descripion du fonctionnement peut être résumée comme suit figure 1:Le papillon des gaz est formé, on suppose que le moteur tourne à faible vitesse. La soupape 24 est ouverte, de sorte que pratiquement il n'y a pas de pression de fluide; la position du piston 11 indique que le rapport de transmission est faible.
Figure 2: Le papillon des gaz a été complètement ou- vert;la soupape 24 est toujours ouverte,ce qui empêche l'établissement d'une pression maximum dans le cylindre 10, pression qui, dans le cas contraire, s'établirait en raison de l'augmentation de la vitesse du moteur. On donne une accélération au véhicule avec un faible rapport de transmission et lorsque la vitesse du moteur augmente, le piston 11 se déplace
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graduellement vers la droite, ce qui a pour effet de changer le rapport de transmission pour l'amener
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; à une valeur plus êlevée, ceci en raison de l'augmeh- tation/ pression 1 et de la vitesse du véhicule ; fluide peut ainsi pénétrer dans le cylindre 19 avec une certaine pression.
La position de l'accélérateur 34,maintenu abaissé, empêche que lepiston 20 ne se déplace et ne provoque la ferme- ture de la soupape 24. Si le conducteur continue à maintenir la pédale d'accélérateur abaissée, le @ moteur entraînera le véhicule à sa vitesse maximum, le piston 11 amenant la transmission dans une posi-
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#. t ion correspondant/t rapport de vitesse qui @ convient le mieux.
Ceci est le résultat du fait que si le rapport de transmission devient trop élevé ou que la résistance de la route augmente, la vitesse du moteur diminuera, ce qui fera diminuer la pression sur le piston et ce qui permettra à celui-ci de re- venir vers l'arrière; le rapport de transmission se prouvera ainsi diminué jusqu'à ce que le moteur ait pris une nouvelle accélération et soit arrivé à la vitesse à laquelleil développe sa puissance maximum.
Figure 3 : Le papillon des gaz est toujours complè- tement ouvert; on a laissé remonter quelque peu le levier 34 et on a ainsi supprimé en partie la farce
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qui empêchait le mouvement du piston 2je,' 1JIJ qMi e4- .
- 1- oh par conséquent la soupape 24 ese fermer; @ on a créé ainsi progressivement une pression de plus en plus grande dans le cylindre 10, ce qui a pour effet de déplacer plus loin le piston 11 vers la position qui correspond à un rapport de transmission élevé; ceci provoque une diminution de la vitesse du moteur.
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Figaro 4Le levier ou pédale 34 a été lâché complè- tement, ce qui ramène le papillon des gaz à sa position de fermeture; le rapport de transmission est toujours élevé, puisque la soupape 24 n'a pas été encore ou- verte de nouveau. Lorsque la pression tombe (en rai- son de la diminution de la vitesse du moteur due à la fermeture du papillon des gaz et en raison égale- ment de la diminution de la vitesse du véhicule pour cette cause ou pour toute autre cause) à une va- leur inférieure à la force du ressort 16, le piston
11 est ramené à la position correspondant à un rap- port de transmissionfaible et la soupape 24 est ouverte de nouveau sous l'action du ressort 26,
Il est évident quedifférentes modifi- cations pourraient être apportées au dispositif qui a été décrit et représenté et que certains perfection- nements pourraient tre utilisés les uns sans les autres, sans que l'économie générale de l'invention s'en trouve altéréeo
REVENDICATIONS -------------------------
1.
Appareil pour le réglage de la vitesse d'un véhicule automobile muni d'une transmis- sion à changement de vitesse et entraîné par un moteur comportant un papillon des gaz pour régler la vitesse du moteur, cet appareil étant caractérisé par le fait qu'il comporte un dispositif automatique pour actionner le mécanisme de changement de vitesse suivant la vitesse du;moteur, un dispositif pouvant être actionné par le conducteur pour ouvrir le pa- pillon des gaz et enfin un dispositif tel qu'une sou- pape pouvant être actionnée par le conducteur, après qu'une vitesse désirée a été atteinte, pour faire
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varier le rapport de transmission tout en maintenant une ouverture déterminée constante lu papillon des gaz.
2.- Appareil pour le réglage de la vitesse d'un véhicule automobile, tel que celui qui a été revenliqué sous 1, cet appareil étant caractérisé par un dispositif de commande pouvant tre actionné par le conducteur, et pouvant agir à la fois sur le dispositif d'ouverture du papillon des gaz et sur la soupape précitée.
3. - Appareil pour le réglage de la vites- se d'un véhicule automobile, tel que celui revendiqué sous 1 ou 2, cet .appareil étant caractérisé par un dispositif pouvant être actionné par le conducteur et comportant une liaison de commande avec le dispositif d'ouverture du papillon des gaz et avec la soupape précitée, cette liaison comportant un levier libre relié au dispositif de commande ci-dessus indiqué et' aux deux autres dispositifs précités (dispositif d'ou- verture du papillon des gaz et soupape).
4. - Appareil pour le réglage le la vites- se d'un véhicule automobile, tel que celui revendiqué sous 1, 2ou 3, cet appareil étant caractérisé par le fait que le mécanisme à pression de fluide agit sur le mécanisme de changement de vitesse suivant la vitesse du moteur et par le fait que le dispositif pouvant être actionné par le conducteur pour faire fonctionner le dispositif d'ouverture du papillon des gaz et la soupape comporte une pédale, un levier libre (relié à une de ses extrémités à la pédale précitée, à son autre extrémité au dispositif d'ouverture du papillon des gaz et entre ses extrémités à la soupape) et enfin une butée destinée à limiter l'oscillation ,du levier précité lors de son mouvement d'ouverture
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du papillon des gaz.
5.- Un appareil de réglage tel que celui revendiqué sous 1 et dans lequel le mécanisme de chan- gement de vitesse est actionné par une pression de fluide proportionnelle à la vitesse de l'organe moteur, cet appareil étant caractérisé par le fait que la sou- pape dont il a été question peut être commahdée par le conducteur après qu'un rapport de vitesse intermé- diaire déterminé a été atteint, dans le but de faire varier le rapport entre la vitesse de l'organe moteur et la pression à laquelle est soumis le méca- nisme actionné par pression de fluide.
6.- Un dispositif hydraulique de réglage tel que celui qui a été revendiqué sous l'une quelcon- que des revendications précédentes et caractérisé par le fait qu'il comporte un piston disposé dans un cylindre (piston qui est relié au mécanisme de change- ment de vitesse et qui est sensible à la pression du fluide afin qu'il puisse changer le rapport de trans- mission), un dispositif d'alimentation de fluide sous pression (dispositif qui est entraîné à partir d'une source d'énergie placée sous le contrôle du conducteur et qui est relié au cylindre précité) et une soupape destinée à régler la pression de fluide, cette soupape pouvant être déplacée par la pression du fluide sou- mise au contrôle qu'exerce le donducteur sur la source d'énergie.
7.- Un dispositif de réglage tel que celui revendiqué sous 6 et caractérisé par le fait qu'un deuxième cylindre est relié au premier cylindre précité par un tuyau, ce deuxième cylindre comportant un piston permettant d'actionner la soupape précitée
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et le dit tuyau pouvant être ouvert ou fermé, à la pression du fluide, par le mouvement du premier piston et également par le fait qu'une liaison est prévue entre le piston du second cylindre et le iispositif de réglée de la puissance afin que le mouvement du piston et de la soupape soit empêché jusqu'à ce qu'il ait été libéré par le conducteur.
8. - Un dispositif hydraulique de régla- ge tel que celui revendiqua sous l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé par le fait que la source l'énergie de l'organe moteur est réglée au moyen d'un papillon et qu'une butée pouvant être réglée à la main est prévue pour limiter l'ouverture de la soupape, le dispositif, qui peut être actionné par le conducteur, servant à la fois à actionner le papillon des gaz et la soupape précitée.
9.- Un dispositif hydraulique de réglage d'une transmission par friction, tel que celui qui a été revendiqué sous 1, et applicable à un véhicule, ce dispositif étant caractérisé par le fait qu'il comporte un piston sensible à la pression de fluide et agissant sur le mécanisme de changement de vitesse pour faire varier le rapport la transmission du '' véhicule suivant la valeur de/pression développée et également par le fait que la soupape dont il a été question peut, lorsqu'elle est ouverte, réduite la pression du fluide, cette soupape n'étant sensible à la pression du fluide que lorsqu'elle a été libérée par le conducteur.
10. - Un dispositif hydraulique de réglage tel que celui revendiqué sous l'une quelconque des revendications précédentes, ce dispositif étant cara-
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térisé par le fait qu'un organe permet de déterminer à l'avance la vitesse maximum du moteur pour lequel le rapport de transmission intermédiaire doit être atteint.
11.- Dispositif hydraulique de réglage tel que celui revendiqué sous l'une quelconque des revendications précédentes et caractérisé par le fait que le dispositif pouvant fonctionner sous l'ac- tion du conducteur peut être rendu inefficace au- dessous du rapport de transmission le plus élevé et efficace au dessus de ce rapport dans le but de ré- gler le fonctionnement du dispositif automatique indé- penlamment de la vitesse lu moteur.
RESUME SUCCINCT
Dispositif de commande des transmissions qui par friction dans lequel la pression de fluide/commande le changement de transmission est placé sous le con- trôle de l'opérateur grâce à l'utilisation d'un levier à pédale servant à la fois pour agir sur le papillon des gaa et sur la pression du fluide,,