FR2552033A1 - Dispositif de commande de la transmission d'un vehicule a quatre roues motrices - Google Patents

Abstract

CE DISPOSITIF COMPREND UN EMBRAYAGE 22 QUI PERMET DE TRANSMETTRE L'EFFORT DU MOTEUR 1 SUR DES ROUES MOTRICES AUXILIAIRES 25, ET QUI EST ACTIONNE PAR UN CIRCUIT 28-27-28A EN FONCTION DE CONDITIONS OU PARAMETRES DE CONDUITE. LE PROBLEME A RESOUDRE CONSISTE A ASSURER LA SECURITE DE LA CONDUITE EN TENANT COMPTE DE DIVERS PARAMETRES DE CONDUITE. SUIVANT L'INVENTION, LE DISPOSITIF COMPREND DES DETECTEURS 35, 37 DES VITESSES DE ROUES MOTRICES PRINCIPALES 15 ET AUXILIAIRES 25 ET DE L'ANGLE DE BRAQUAGE, ET DES MOYENS PERMETTANT DE METTRE EN PRISE OU DE DEBRAYER L'EMBRAYAGE 22 RESPECTIVEMENT SOUS L'EFFET D'UNE DIFFERENCE NF-NR IMPORTANTE ENTRE LES VITESSES DES ROUES, ET SOUS L'EFFET D'UN ANGLE DE BRAQUAGE IMPORTANT UNE VITESSE FAIBLE DU VEHICULE, AVEC PASSAGE A ENTRAINEMENT A DEUX ROUES MOTRICES. L'INVENTION TROUVE UNE APPLICATION AVANTAGEUSE SUR LES VEHICULES A QUATRE ROUES MOTRICES.

Description

i La présente invention concerne un dispositif destiné à un véhicule à

quatre roues motrices et

dans lequel la transmission se trouve automatiquement commutée du mode à deux roues motrices vers le mode à qua5 tre roues motrices ou vice versa, en fonction de conditions ou paramètres de conduite La demande de brevet Japonnaise publiée sous le numéro 55-4292 décrit un véhicule à quatre roues motrices qui est équipé d'un embrayage de transfert permettant de transmettre la puissance d'un 10 moteur sur deux roues motrices auxiliaires en vue d'établir un entraînement à quatre roues.

On a déjà proposé un véhicule à quatre roues motrices dont la transmission se trouve automatiquement commutée du mode à quatre roues motrices vers le mo15 de à deux roues motrices en fonction de conditions ou paramètres de conduite.

Un tel véhicule à quatre roues motrices doit être entraîné suivant le mode à deux roues motrices au cours d'un virage brusque sur des surfaces pavées sê20 ches La raison en est la suivante: lorsque le véhicule négocie des virages, les roues avant se déplacent suivant un arc de rayon supérieur à celui des rouesarrière et elles ont par conséquent tendance à tourner plus vite que les roues arrière Une telle différence entre les vites25 ses des roues avant et arrière provoque un freinage du

véhicule qui est appelé " freinage par virage serré ".

Afin de prévenir un tel phénomène de freinage, on a déjà proposé un véhicule à quatre roues motrices dont la transmission se trouve automatiquement commutée sur le mode de 30 transmission à deux roues motrices pour un àngle de braquage important Un tel dispositif s'avère toutefois

d'une structure complexe.

En outre, le freinage par virage serré a une forte influence sur le véhicule lorsque celui-ci 35 prend un virage à faible vitesse En conséquence, la question de savoir si l'on doit passer en entraînement à deux roues devra dépendre non seulement de l'angle de

braquage, mais également de la vitesse du véhicule.

C'est pourquoi la présente invention a pour but de fournir un dispositif de commande de transmission pour véhicule à quatre roues motrices dans lequel, en vue de passer en mode d'entraînement à deux roues,on détecte diverses conditions ou paramètres de conduite tels que l'angle de braquage, la différence entre la vi10 tesse des roues avant et celle des roues arrière, et la vitesse du véhicule lui-même, ceci permettant d'améliorer la sécurité de la conduite, ainsi que d'économiser le combustible. En conséquence, l'invention a pour ob15 jet un dispositif de commande de transmission pour véhicule à quatre roues motrices entraîné par un moteur comportant une transmission permettant de transférer la puissance dudit moteur sur des roues motrices principales de ce véhicule, un embrayage destiné à transmettre ladite 20 puissance à des roues motrices auxiliaires, un circuit destiné à actionner cet embrayage en fonction de conditions ou paramètres de conduite, ce dispositif étant catactérisé en ce qu'il comprend des premiers détecteurs destinés à détecter les vitesses desdites roues motrices 25 principales et auxiliaires, un second détecteur destiné à détecter l'angle de braquage, des premiers moyens destinés à mettre en prise ledit embrayage sous l'effet d'une différence importante entre lesdites vitesses des roues, des seconds moyens destinés à débrayer et à fournir un mode d'entraînement à deux roues sous l'effet d'un angle

de braquage important, à faible vitesse du véhicule.

Dans un mode de réalision particulier de l'invention, l'embrayage peut être constitué par un embrayage à manoeuvre hydraulique et le circuit peut 35 être constitué par un circuit hydraulique destiné à manoeuvrer cet embrayage Ce circuit hydraulique peut comporter une électro-vanne destinée à régler le débit d'un fluide qui est fourni à l'embrayage, tandis que lesdits

premiers et seconds moyens comprennent un circuit électrique qui est commandé par les sorties des premiers et second détecteurs.

D'autres caractéristiques et avantages

de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, à titre d'exemple non limitatif et en regard des dessins annexés sur lesquels:

la Fig 1 représente une vue schématique d'une transmis10 sion automatique sur laquelle est utilisé un dispositif de commande conforme à l'invention; la Fig 2 représente un diagramme illustrant un circuit électrique prévu dans le dispositif de l'invention;

la Fig 3 est constituée par un organigramme.

Si l'on se reporte à la Fig 1, on constate qu'un vilebrequin 1 d'un moteur à combustion interne (non représenté) qui est monté sur la partie avant d'un véhicule, se trouve relié à un convertisseur de couple 2

d'une transmission automatique A de manière à coopérer en 20 fonctionnement avec celui-ci.

Cette transmission automatique A comprend, outre le convertisseur de couple 2, un mécanisme de transmission automatique 4 et un mécanisme réducteur

final 14 destiné aux roues avant.

Le convertisseur de couple 2 comprend

une pompe centrifuge 2 a et une turbine 2 b La pompe centrifuge 2 a est reliée au vilebrequin 1 du moteur Un arbre de turbine 3 s'étend de la turbine 2 b jusqu'au mécanisme de transmission automatique 4.

Ce dernier mécanisme comprend un engrenage planétaire 5, des embrayages 6 et 7 destinés à transmettre sélectivement à cet engrenage l'effort de sortie de l'arbre de turbine 3, un embrayage unidirectionnel 8,

un frein 9 et une bande de frein 10 destinée à immobili35 ser de manière sélective des éléments de l'engrenage planétaire 5.

L'effort de sortie du mécanisme de transmission automatique se trouve transmis à un arbre de sortie 11 sur lequel est monté à demeure un pignon menant 12 qui vient lui-même en prise avec un pignon mené 13 Ce pignon mené 13 est monté à demeure sur un arbre 16 sur une extrémité duquel est formé un pignon menant 17 Ce pignon menant 17 vient en prise avec une couronne 15 du mécanisme réducteur final 14 des roues avant L'autre extrémité de l'arbre 16 est reliée à un arbre menant de transfert 10 18 qui s'étend vers l'arrière et est relié à un premier pignon de transfert 20 d'un mécanisme de transfert 19 Ce premier pignon de transfert 20 vient en prise avec un second pignon de transfert 21 qui est monté libre en rotation sur un arbre menant arrière 23 Un embrayage à fric15 tion à manoeuvre par huile sous pression 22 du type à disques multiples, se trouve monté sur l'arbre menant arrière 23 de manière à mettre le pignon 21 en prise avec cet arbre 23 Ce dernier se trouve également relié par l'intermédiaire d'un arbre de transmission 24 à un mécanisme

réducteur final 25 prévu pour les roues arrière, de manière à coopérer en fonctionnement avec celui-ci.

Une chambre de pression 22 a de l'embrayage 22 communique avec une pompe à huile 26 par l'intermédiaire d'un passage 28, d'une électro-vanne de commuta25 tion 27 et d'un passage 28 a Cette vanne de commutation

27 comporte un orifice d'entrée 29 relié à la pompe à huile 26, un orifice de sortie 30 relié à la chambre de pression 22 a, et un orifice de mise à la bâche 31.

Un noyau 34 de la vanne se trouve relié 30 à une bobine 32 de manière à coopérer en fonctionnement avec celle-ci, et il est soumis à la sollicitation d'un ressort 33 l'appliquant vers la droite Lorsque la bobine 32 est mise hors tension, ce noyau 34 se trouve repoussé par le ressort 33 de manière à fermer l'orifice d'entrée

29 et à faire communiquer l'orifice de sortie 30 avec l'orifice de mise à la bâche 31 comme le montre la fig 1.

La mise à la bâche de la chambre de pression 22 a provoque un débrayage de l'embrayage 22 Lorsque par contre la bobine 32 est mise sous tension, le même noyau 34 se trouve déplacé vers la gauche de manière à fermer l'orifice de mise à la bâche 31 et à faire communiquer la chambre de pression 22 a avec la pompe à huile 26 par l'intermédiaire du passage 28, des orifices 30 et 29 et du passage 28 a. De la sorte, l'embrayage 22 est mis en prise, ce qui permet de solidariser le pignon 21 avec l'arbre 23 en vue d'établir un mode de transmission à quatre roues motrices. 10 Dans le dispositif de commande conforme à la présente invention, il est prévu un détecteur de vitesse des roues avant 35 qui relève la vitesse du pignon 21 qui est proportionnelle à la vitesse des roues avant et par conséquence à la vitesse du véhicule lui-même, tandis qu'il est également prévu un détecteur de vitesse des roues arrière 37 qui relève la vitesse d'un pignon 36

monté sur l'arbre menant arrière 23.

Si l'on se reporte à la Fig 2, le dispositif comporte en outre, un détecteur d'angle de bra20 quage 38 qui fournit un signal électrique qui est proportionnel à l'angle de braquage du véhicule, ainsi qu'un interrupteur d'accélération 39 qui est fermé lorsque la

pédale d'accélérateur du véhicule est relachée.

Des signaux de sortie émis par ces dé25 tecteurs et cet interrupteur sont envoyésl par l'intermédiaire d'un interface d'entrée 40, à un micorordinateur 41 qui comprend une mrmire morte Rl 1 42 dans laquelle diverses données sont a Emagasinées avec une implantation de mmoire sous forme de tables, ainsi qu'avec des programmes, une mémoire vive PM 43 permettant d'emmagasiner 30 des signaux d'entrée,ainsi que d'autres, une unité centrale UC 44 permettant de traiter des signaux d'entrée en fonction desdits programmes et de fournir un signal de sortie par l'intermédiaire d'un interface de sortie 45, et enfin un circuit de commande ou étage pilote 46 Le signal de sortie se trouve appliqué à la bobine 32 en vue

de la mise sous tension de celle-ci.

Dans des conditions de conduite normale, la bobine 32 se trouve mise sous tension de manière fournir le mode d'entraînement à quatre roues Si l'angle de braquage vient à dépasser une valeur déterminée à l'avan5 ce (un tour de la colonne de direction) pour une vitesse faible du véhicule (en-dessous de 10 km/h), la bobine se trouve mise hors tension, de sorte que l'entraînement à quatre roues se trouve modifié en entraînement à deux roues de manière à prévenir un freinage par virage serré. 10 Il est prévu une hystéresis entre les conditions de passage pour l'entraînement à quatre roues et l'entraînement à deux roues En effet, l'entraînement à deux roues, dû à un angle de braquage important pour une vitesse faible duvéhicule,se trouve transformé en entraînement à quatre 15 roues lorsque l'angle de braquage devient inférieur à une autre valeur déterminée à l'avance ( 1/4 de tour de la colonne de direction) pour une vitesse faible du véhicule (en-dessous de 20 km/h) Lorsque la différence entre les vitesses des roues avant et arrière est supérieure à une 20 valeur déterminée à l'avance, ce qui signifie que les roues avant ou arrière patinent, l'entraînement à deux roues se trouve également transformé en entrainement à quatre roues de manière à prévenir ce patinage En outre, lorsque l'interrupteur d'accélération 39 se trouve fer25 mé pendant une période déterminée à l'avance (plus de S) pour une vitesse élevée (audessus de 30 km/h), l'entraînement à quatre roues se trouve transformé en entrainement à deux roues étant donné que cet entraînement à

quatre roues ne s'avère pas nécessaire.

Le fonctionnement de ce dispositif de commande va être décrit ci-dessous en référence à la figure 3 Au départ, on procède à une détection pour vérifier si le véhicule est entraîné suivant le mode à quatre roues motrices ( 4 RM) Si on se trouve en entraînement à 35 quatre roues en raison de la différence des vitesses des roues (patinage), cet entraînement à quatre roues n'est pas transformé en entraînement à deux roues ( 2 RM), même si apparaissent des conditions ou paramètres correspondant à l'entrainement à deux roues En effet, cet entraînement à quatre roues se trouve maintenu jusqu'à l'arrêt du véhicule Lorsque cet entraînement à quatre roues est provo5 qué par d'autres paramètes ou conditions que le patinage, on procède à une détection pour vérifier si la vitesse du véhicule est supérieure à 30 km/h, si la vitesse est supérieure à 10 km/h, et encore si l'angle de braquage est inférieur à un tour Si ces conditions ou paramètres 10 ne sont pas relevés, un indicateur 2 RM est mis à 1 (ceci signifie que l'indicateur 2 RM est égal à 1) On extrait alors de l'implantation de mémoire une différence standard (X) comprise entre les vitesses des roues avant et arrière, en fonction de l'angle de braquage et de la 15 vitesse du véhicule On procède, en outre, à une détection pour vérifier si la différence réelle des vitesses des roues lNF NRJ(dans laquelle NF est la vitesse des

roues avantest NR la vitesse des roues arrière) est plus faible que ladite différence standard ( 0) On détecte 20 par ailleurs, la vitesse du véhicule et l'angle de braquage et on décide alors du mode 4 RM ou 2 RM.

On comprendra d'après ce qui précède que la présente invention fournit un dispositif de commande qui procède à une transformation du mode d'entraî25 nement à quatre roues en mode d'entraînement à deux roues en fonction de la vitesse du véhicule, de l'angle de braquage et de la différence entre la vitesse des roues avant

et la vitesse des roues arrière, de sorte que l'on peut prévenir de façon efficace tout freinage par virage serré 30 et également améliorer la consommation de combustible.

Bien que l'on ait représenté et décrit un mode de réalisation préférentiel de la présente invention, il est clair que cette description n'est donné qu'à

titre d'exemple et que l'on pourra apporter diverses va35 riantes et modifications sans sortir du cadre de l'invention tel que définit dans les revendications.

Claims (2)

REVENDICATIONS

1 ) Dispositif de commande de transmission pour véhicule à quatre roues motrices ( 15-25) entraîné par un moteur (D)comportant une transmiss Jon(A) permettant de transférer l'effort fourni par le moteur( 1) sur des roues motrices principales ( 15) du véhicule, un embrayage ( 22) permettant de transmettre ledit effort sur des roues motrices auxiliaires ( 25), un circuit ( 28-2728 a) permettant d'actionner ledit embrayage ( 22) en fonco 10 tion de conditions ou paramètres de conduite, caractérisé en ce qu'il comprend: des premiers détecteurs ( 35,37) permettant de détecter les vitesses des roues motrices principales ( 15) et auxi_ liaires ( 25), un second détecteur ( 38) permettant de détecter l'angle de braquage, des premiers moyens ( 41) permettant de mettre en prise ledit embrayage ( 22) sous l'effet d'une différence lNF NRI importante entre lesdites vitesses des roues ( 25,35), 20 et des seconds moyens ( 41) permettant de débrayer cet embrayage ( 22) et de passer en mode d'entraînement à deux roues sous l'effet d'un angleode braquage important pour

une vitesse du véhicule (V)faible.

Z ) Dispositif selon la revendication 25 1, caractérisé en ce que ledit embrayage ( 22) est un embrayage à manoeuvre hydraulique et en ce que ledit circuit

comprendun circuit hydraulique ( 28-27-28 a) destiné à manoeuvrer cet embrayage.

3 ) Dispositif selon la revendication 30 2, caractérisé en ce que le circuit hydraulique comprend

une électro-vanne ( 27) commandée par une bobine ( 32) et permettant de régler le débit d'un fluide qui est fourni audit embrayage ( 22), tandis que lesdits premiers et seconds moyens comprennent un circuit électrique ( 41) qui 35 est commandé par les sorties des premiers et second détecteurs ( 35,37,38).