FR2776355A1 - Convertisseur de couple de torsion - Google Patents

Abstract

Convertisseur de couple de torsion, comprenant : - un carter de convertisseur (12; 12a), qui peut être accouplé ou est accouplé à un sous-ensemble d'entraînement,- une roue de turbine (30; 30a), disposée dans le carter du convertisseur (12; 12a) et qui peut tourner par rapport à celui-ci autour d'un axe de rotation (A) avec une enveloppe de la roue de la turbine (32; 32a) et un moyeu de la roue de la turbine (42; 42a), qui peut être couplé ou qui est couplé avec un arbre de sortie du convertisseur (48). Un premier système d'accouplement qui relie au choix le moyeu de la roue de la turbine (42; 42a) à l'enveloppe de la roue de la turbine (32; 32a) en rotation.

Description

I

Description

La présente invention concerne un convertisseur de couple de torsion, comprenant un convertisseur que l'on

peut accoupler ou qui est accouplé à un sous-ensemble d'en-

traînement, une roue de turbine disposée dans le carter du

convertisseur et qui peut tourner par rapport à celui-ci au-

tour d'un axe de rotation, et un moyeu de roue de turbine, qui peut être couplé ou est couplé avec un arbre de sortie de convertisseur. Des convertisseurs de couple de torsion de ce type sont souvent utilisés dans la construction automobile en liaison avec des boites de vitesse automatiques. On a dans ce cas le problème quand le véhicule est à l'arrêt et quand le moteur tourne, qu'il se produit une perte de puissance, car

une roue de pompe entraînée au moyen du carter du convertis-

seur transfert un fluide de travail, prévu à l'intérieur du convertisseur, en direction de la roue de la turbine et d'un distributeur. Pour éviter la production de cette perte de

puissance il est connu de prévoir un embrayage entre un sous-

ensemble d'entraînement et un convertisseur de couple de tor-

sion, embrayage qui sépare complètement, quand le véhicule est à l'arrêt, le convertisseur et la boîte de vitesse montée en aval de celui-ci du sous-ensemble d'entraînement. Cette solution présente l'inconvénient qu'en général le carter du

convertisseur et les composants qui sont reliés de façon so-

lidaire à celui-ci constituent une masse d'inertie pour le moteur et de cette façon veillent à ce que le moteur tourne

tranquillement et rond. Le débrayage du carter du convertis-

seur, et de cette façon de tout le convertisseur, du sous-

ensemble d'entraînement peut conduire à ce que le moteur ne tourne pas tranquillement ou rond en particulier dans la zone

des basses vitesses de rotation.

Une autre solution connue consiste à prévoir un embrayage qui peut séparer le convertisseur de couple de la boite de vitesse montée en aval de celui-ci. En fait même dans la zone des basses vitesses de rotation, c'est-à-dire quand le véhicule est à l'arrêt, le convertisseur de couple de torsion reste dans ce cas couplé avec le sous-ensemble d'entraînement, de telle sorte que l'on peut éviter que le sous-ensemble vienne à tourner rond, mais il faut que la roue de la turbine entraîne en même temps l'ensemble de la masse de ceux des composants au moyen desquels le convertisseur de couple de torsion est relié à l'embrayage. Comme en général un embrayage de ce type est disposé dans la boîte de vitesse du côté de l'entrée, l'arbre d'entrée de la boîte de vitesse

est de cette façon obligatoirement entraîné en même temps.

Même dans ce cas il se produit à nouveau une perte de puis-

sance.

Dans le cas des convertisseurs de couple de tor-

sion hydrodynamiques on a une identification non modifiable

du convertisseur, c'est-à-dire une caractéristique non modi-

fiable du convertisseur par la géométrie des aubes de la tur-

bine d'une part et des aubes de la roue de la pompe d'autre part. Cette caractéristique est en général adaptée à l'état

du moteur tournant à chaud ou de l'huile de la boîte de vi-

tesse. Lors du démarrage à froid le moteur peut, du fait

d'une conception trop dure de la pompe, être chargé si forte-

ment qu'il ne peut pas tourner correctement ou qu'il ne

tourne pas rond. Il y a même le risque que le moteur cale.

Une solution à ce problème pourrait consister à réaliser un compromis lors de la conception de la géométrie des aubes en ce qui concerne le mode de fonctionnement à froid d'une part et le mode de fonctionnement à chaud d'autre part. Ceci a

toutefois l'effet désavantageux que dans le cas du sous-

ensemble tournant à chaud on n'utilise pas une capacité pos-

sible de transmission du convertisseur et on provoque de

cette façon une consommation accrue de carburant.

La présente invention a pour objet de prévoir un convertisseur de couple de torsion dans lequel on peut éviter

sensiblement complètement la production d'une perte de puis-

sance en particulier quand le véhicule est à l'arrêt et dans lequel malgré de très bonnes caractéristiques de transmission quand le moteur tourne à chaud on peut éviter une influence néfaste sur un sous-ensemble d'entraînement pendant la marche

à chaud.

Selon l'invention on résout ce problème au moyen

d'un convertisseur de couple de torsion qui comprend un car-

ter pouvant être accouplé ou accouplé à un sous-ensemble d'entraînement et une roue de turbine, qui est disposée dans le carter du convertisseur et qui peut tourner par rapport à celui-ci autour d'un axe de rotation, avec une enveloppe de la roue de la turbine et un moyeu de la roue de la turbine, qui peut être couplé ou est couplé avec un arbre de sortie du convertisseur. Dans le cas du convertisseur de couple de torsion selon l'invention il est en outre prévu d'avoir un premier système d'embrayage, qui relie au choix le moyeu de la roue de la turbine à l'enveloppe de la roue de la turbine pour la

faire tourner.

Grâce à l'enclenchement ou au déclenchement à vo-

lonté du premier système d'embrayage, on peut interrompre le

flux d'énergie à travers le convertisseur de couple de tor-

sion directement à la suite de l'enveloppe de la roue de la turbine. Ceci signifie, par exemple quand le véhicule est à l'arrêt que le premier système d'embrayage est désembrayé de

telle sorte que l'on a pratiquement pas de liaison en rota-

tion entre l'enveloppe de la roue de la turbine et le moyeu de la roue de la turbine. On transfert alors, au moyen de la roue de la pompe, le fluide en fait en outre dans l'enveloppe de la roue de la turbine, car l'enveloppe de la roue de la turbine n'a pas besoin de déplacer d'autres composants; elle tourne sensiblement à la même vitesse de rotation que la roue de la pompe, de elle sorte qu'il ne se produit pas dans ce cas de pertes d'énergie. Comme en outre immédiatement après le démarrage du moteur, c'est-à-dire quand celui-ci et quand l'huile de la boîte de vitesse sont encore froids, on peut découpler l'enveloppe de la roue de la turbine de la ligne

d'entraînement, c'est-à-dire du moyeu de la roue de la tur-

bine et de l'arbre d'entrée de la boîte de vitesse qui lui

fait suite, on met en rotation grâce au fluide qui est trans-

féré dans la roue de la turbine au moyen des aubes de la roue de la pompe uniquement le moyeu de la roue de la turbine avec les aubes qui sont montées dessus. Il n'est toutefois pas

transmis de couple de torsion à d'autres composants. Ceci si-

gnifie que, en marche à froid, pendant laquelle le couple de torsion de sortie du moteur est relativement faible, celui-ci n'est pas chargé en plus du fait qu'il doit transmettre un5 couple de torsion à un quelconque composant se trouvant sur la ligne de transmission en aval du convertisseur du couple de torsion. Le moteur peut de cette façon tourner à pleine vitesse sans être chargé et s'échauffer rapidement. Si un

échauffement a lieu à une température minimale de fonctionne-

ment, on peut brancher l'embrayage d'une manière contrôlée,

c'est-à-dire que l'on peut réduire de façon croissante le pa-

tinage dans l'embrayage de telle sorte que la turbine qui tourne en même temps tout d'abord librement est freinée et est accouplée par exemple à l'arbre d'entrée de la boîte de

vitesse pour transmettre le couple de torsion.

Dans le cas du convertisseur de couple de torsion

selon l'invention le premier système de couplage peut com-

prendre sur une composante de l'enveloppe de la roue de la

turbine et du moyeu de la roue de la turbine au moins un élé-

ment de friction et sur l'autre composante de l'enveloppe de la roue de la turbine et du moyeu de la roue de la turbine au moins un élément de friction opposé ainsi que sur l'enveloppe

de la roue de la turbine ou/et du moyeu de la roue de la tur-

bine au moins un élément de pressage, grâce auquel on peut presser l'un contre l'autre l'un au moins des éléments de friction et l'un au moins des éléments de friction opposés pour établir la liaison de rotation entre le moyeu de la roue

de la turbine et l'enveloppe de la roue de la turbine.

On peut obtenir une configuration facile à com-

mander en prévoyant l'un au moins des éléments de pressage sur le moyeu de la roue de la turbine, un logement de type cylindrique étant alors prévu sur le moyeu de la roue de la turbine pour au moins l'un des éléments de pressage, logement dans lequel on peut déplacer l'un au moins des éléments de pressage de préférence approximativement dans le sens de

l'axe pour établir ou pour supprimer la liaison en rotation.

Dans ce cas on ne peut sensiblement pas alors déplacer l'un au moins des éléments de pressage par rapport au moyeu de la roue de la turbine dans le sens périphérique autour de l'axe de rotation. Pour embrayer ou désembrayer au choix le premier dispositif d'accouplement il est proposé de fermer de façon sensiblement étanche aux fluides le logement par au moins un élément de pressage, une chambre de fluide étant constituée

dans le logement, chambre qui peut être mise en liaison flui-

dique avec une source de fluide sous pression pour déplacer

l'un au moins des éléments de pressage.

Comme le premier système d'accouplement est dis-

posé dans la zone de liaison comprise entre l'enveloppe de la roue de la turbine et le moyeu de la roue de la turbine,

c'est-à-dire dans une zone qui se trouve radialement à l'in-

térieur, il est proposé pour réaliser une prise de transmis-

sion suffisante du couple de torsion du premier système d'accouplement, de prévoir sur l'une des composantes deux éléments de friction pouvant être déplacés l'un par rapport à l'autre dans le sens de l'axe, éléments de friction qui sont reliés de façon sensiblement solidaire en rotation avec l'une des composantes et de prévoir un élément de friction opposé

relié de façon sensiblement solidaire en rotation avec l'au-

tre composante.

De préférence l'une des composantes est l'enve-

loppe de la roue de la turbine et l'autre composante est le

moyeu de la roue de la turbine.

On peut encore renforcer la venue en prise de

l'accouplement que l'on peut obtenir grâce au fait que l'élé-

ment de friction et l'élément de friction opposé peuvent être pressés l'un contre l'autre en interposant des garnitures de friction. Lors d'un état de marche normal, c'est-à-dire dans le cas d'un état de marche avec une vitesse relativement

élevée et constante, il n'est pas nécessaire que le conver-

tisseur de couple de torsion fonctionne du moins comme tel.

Comme toutefois la transmission du couple de torsion par un

fluide de travail produit en général toujours au moins de lé-

gères pertes de puissance, il est avantageux que le conver-

tisseur de couple de torsion comprenne en outre un deuxième système d'accouplement, grâce auquel on peut relier à volonté la roue de la turbine pour la faire tourner avec le carter du convertisseur. Cela signifie que, si ce deuxième système d'accouplement est mis dans une position embrayée on réalise une liaison en rotation directe du carter du convertisseur par exemple en direction du moyeu de la roue de la turbine,

le trajet de transmission du couple de torsion étant sensi-

blement contourné par le fluide de travail.

Pour pouvoir amortir dans ce cas les oscillations de torsion qui se produisent dans un système d'entraînement, il est proposé que l'on puisse relier par le deuxième système d'accouplement l'enveloppe de la roue de la turbine le cas échéant au moyen d'un amortisseur d'oscillations de torsion

pour le faire tourner avec le carter du convertisseur.

En variante il est possible que l'on puisse re-

lier par le deuxième système d'accouplement le moyeu de la roue de la turbine le cas échéant au moyen d'un amortisseur

d'oscillations de torsion pour le faire tourner avec le car-

ter du convertisseur.

On associe au convertisseur de couple de torsion selon l'invention de préférence en outre un dispositif de

commande et/ou de régulation qui sert à commander et/ou à ré-

gler la force de la venue en prise du premier système d'ac-

couplement et le cas échéant du deuxième système d'accouplement. Dans ce cas on peut commander et/ou régler de préférence indépendamment l'un de l'autre la force de venue

en prise des deux systèmes d'accouplement.

La présente invention concerne en outre un procé-

dé qui sert à commander et/ou à régler la force de venue en prise d'un premier système d'accouplement et d'un deuxième système d'accouplement dans un convertisseur de couple de torsion, le premier système d'accouplement étant prévu sur le trajet du flux des forces entre une enveloppe de la roue de la turbine et un moyeu de la roue de la turbine et le deuxième système d'accouplement étant prévu sur le trajet du flux des forces compris entre un carter de convertisseur et

l'enveloppe de la roue de la turbine. En particulier le pro-

cédé est prévu pour commander et/ou régler dans un état de

pontage un patinage entre un côté d'entrée et un côté de sor-

tie du convertisseur de couple de torsion sur une valeur de consigne. Le procédé selon l'invention comprend les séquences suivantes: a) Détermination d'une valeur réelle de patinage, reposant sur la vitesse de rotation du côté de l'entrée et

sur la vitesse de rotation du côté de la sortie du convertis-

seur de couple de torsion,

b) Détermination d'une valeur de patinage de con-

signe à prévoir pour un état de pontage, c) Commande et/ou régulation du deuxième système d'accouplement quand ce système d'accouplement est dans un état sensiblement complètement embrayé, sans patinage, d) Commande et/ou réglage de la force de venue en prise du premier dispositif d'accouplement de telle manière 1S que la valeur réelle de patinage du convertisseur de couple

de torsion soit modifiée en direction de la valeur de consi-

gne du patinage ou/et soit maintenue dans la zone de la va-

leur de consigne du patinage.

On va décrire ci-après l'invention plus en détail

à partir d'un exemple de réalisation, représenté sur les des-

sins annexés, sur lesquels:

la figure 1 montre une coupe partielle en lon-

gueur à travers un convertisseur de couple de torsion selon l'invention, et

la figure 2 montre une vue schématique correspon-

dant à la figure 1 d'une variante de configuration.

On a désigné sur la figure 1 le convertisseur de

couple de torsion représenté de façon générale par la réfé-

rence 10. Le convertisseur de couple de torsion 10 comprend un carter de convertisseur 12 qui comprend essentiellement un couvercle 14 ainsi qu'une enveloppe de pompe 16 d'une roue de

pompe 18. Le couvercle 14 porte dans la zone radialement ex-

térieure une multiplicité d'éléments de couplage 20 avec les-

quels on peut accoupler celui-ci au moyen d'une plaque flexible ou d'un élément analogue à un arbre d'entraînement d'un sous-ensemble d'entraînement, par exemple d'un moteur à

combustion interne. Le couvercle 14 est relié de façon soli-

daire radialement à l'intérieur à un moyeu de couvercle 22, qui par exemple peut être monté de façon à pouvoir tourner

sur l'arbre d'entraînement du sous-ensemble.

L'enveloppe de pompe 16 est reliée radialement à l'intérieur avec un moyeu de pompe 24 qui est constitué d'une manière connue en soi pour réaliser une liaison d'entraîne- ment avec une pompe de fluide de travail, c'est-à-dire une pompe à huile ou analogue. Dans l'enveloppe de pompe 16 sont disposés plusieurs aubes de pompe 26 qui se suivent les unes les autres dans le sens périphérique.10 A l'intérieur 28 du convertisseur 10 de couple de torsion on a disposé en outre une roue de turbine 30. La roue de la turbine 30 présente une enveloppe de roue de la turbine

32 qui est construite en deux parties dans la forme de réali-

sation représentée, c'est-à-dire qu'une partie radialement extérieure 34 de celle-ci porte à son tour une multiplicité d'aubes de turbine 36 qui se suivent les unes les autres dans

le sens périphérique et qu'une partie 38, radialement inté-

rieure, reliée de façon sensiblement solidaire par soudage, forme d'une manière qui sera décrite ci-après une composante

d'un système d'accouplement 40.

On peut relier au moyen du système d'accouplement

l'enveloppe de la turbine 32 au choix pour la faire tour-

ner en même temps qu'un moyeu de la roue de la turbine 42. Le moyeu de la roue de la turbine 42 présente une denture axiale 44 qui peut être mise en prise de transmission d'un couple de torsion avec une denture axiale complémentaire 46 d'un arbre de sortie de convertisseur 48, de telle sorte qu'au moyen du moyeu de la roue de la turbine 42 on puisse diriger le couple de torsion sur l'arbre de sortie 48 du convertisseur et à

partir de celui-ci dans la ligne suivante d'entraînement.

On a monté sur la zone radialement extérieure du moyeu de la roue de la turbine 42 un piston 50 d'un deuxième système d'accouplement 52, c'est-àdire un accouplement de

pontage 52, sur le moyeu de la roue de la turbine 42. Le mon-

tage est réalisé d'une manière telle que le piston 50 peut tourner sensiblement librement par rapport au moyeu de la

roue de la turbine 42 et qu'entre l'intérieur 28 du conver-

tisseur et une chambre de pression 54 qui est formée sur l'autre côté axial du piston 50 dans la zone de ce montage on réalise une liaison étanche aux fluides entre le piston 50 et le moyeu de la roue de la turbine 42. Par exemple on peut

prévoir le montage sous la forme d'un palier lisse, d'un pa-

lier avec des corps de roulement, avec une garniture d'étan- chéité additionnelle ou analogue. Si la pression à l'intérieur 28 du convertisseur augmente, le piston 50 est alors pressé d'une manière connue en soi par l'une de ses

surfaces de friction 56 contre une surface opposée de fric-

tion 58 sur le couvercle 14, de telle sorte que l'on peut réaliser une liaison solidaire en rotation entre le piston 50 et le couvercle 14, c'est-à-dire le carter du convertisseur 12. Ici on peut prévoir dans la zone du couvercle 14 ou/et du

piston 50 respectivement un élément de friction, pour renfor-

cer la liaison par friction. Le couple de torsion introduit

alors par le carter 12 sur le piston, est transmis par l'in-

termédiaire d'un amortisseur d'oscillations de torsion, dési-

gné de façon générale par la référence 60, c'est-à-dire du disque de moyeu 62, à l'enveloppe de la turbine 32. Pour cela le disque de moyeu 62 vient en prise par une denture dans une denture complémentaire d'une pièce d'entraîneur 64, reliée de

façon solidaire à l'enveloppe de la roue de la turbine 32.

L'amortisseur de torsions d'oscillations 60 a une construc-

tion connue en soi, c'est-à-dire qu'il présente un disque de

moyeu 62 et des deux côtés du disque de moyeu 62 respective-

ment des éléments de disque de moyeu 66 et 58. Entre le dis-

que de moyeu 62 et les éléments de disque de moyeu 66 et 68 opère un système d'amortissement élastique 70. On voit que dans le cas de la forme de réalisation les éléments de disque

de couvercle 66, 68 sont reliés de façon solidaire en rota-

tion avec le piston 50 de l'accouplement de pontage 52. Grâce

à l'amortisseur 60 d'oscillations de torsion, on peut trans-

mettre en l'état de pontage le couple de torsion directement du carter du convertisseur 12 à l'enveloppe de la turbine 32 en amortissant les oscillations de torsion qui se produisent

dans la ligne d'entraînement.

On voit en outre qu'il est prévu axialement entre la roue de la turbine 30 et la roue de la pompe 18 une roue directrice 72 qui porte à son tour une multiplicité d'aubes de roues directrices 74 et qui est supportée radialement à l'intérieur au moyen d'une roue libre 76 de façon à pouvoir

tourner sur un arbre de soutien 78.

Le système d'accouplement 40 représenté à la fi- gure 1 comprend comme composants, situés du côté de la roue

de la turbine, la partie radialement intérieure 38 de l'enve-

loppe de la roue de la turbine 32 ainsi qu'un élément de friction 82 qui vient en prise avec une denture ou des

saillies 78 dans des évidements correspondants 80 de l'enve-

loppe de la turbine 32. L'élément de friction 82 est de cette façon maintenu de façon solidaire en rotation sur l'enveloppe

de la roue de la turbine 32, mais il peut être toutefois dé-

placé en direction d'un axe de rotation A par la constitution des saillies 78 et des évidements 80 venant en prise les uns avec les autres par rapport à la partie 38 de l'enveloppe de la roue de la turbine 30. On peut prévoir sur l'élément de friction 78 d'une part et sur la partie 38 de l'enveloppe de la turbine 30 d'autre part respectivement des garnitures de friction 84, 86 et 88. Pour cela la partie 38 de l'enveloppe

de la roue de la turbine 32 est constituée de façon sensible-

ment plate dans sa section radialement intérieure.

Un élément de friction opposé, désigné de façon générale par la référence 90 est relié de façon solidaire en

rotation au moyeu de la roue de la turbine 42. L'élément op-

posé de friction 90 vient en prise par une denture 92 dans une denture axiale 94, prévue sur le moyeu de la roue de la turbine 42, de telle sorte que l'élément de friction opposé peut être déplacé en direction de l'axe de rotation A par rapport au moyeu de la roue de la turbine 42 et s'étend entre les éléments de friction 86 et 88 sur l'élément de friction

82 ou sur la partie 38 de l'enveloppe de la roue de la tur-

bine 30.

On a prévu dans le moyeu de la roue de la turbine

42 un évidement 98 de forme cylindrique et qui s'étend de fa-

çon annulaire tout autour de l'axe de rotation A, évidement dans lequel est logé un élément de pressage 96 du système d'accouplement 40. L'élément de pressage 96 vient en prise Il radialement à l'intérieur dans la denture axiale 94 et est de

cette façon maintenu de façon solidaire en rotation par rap-

port au moyeu de la roue de la turbine 42. Sur une paroi ra-

dialement intérieure et radialement extérieure de l'évidement 98 l'élément de pressage 96 prend appui au moyen de bagues d'étanchéité 100 ou d'éléments analogues, de telle sorte que

l'évidement 98 est fermé de façon étanche sensiblement en di-

rection de l'intérieur et qu'il est formé une chambre de

fluide sous pression 99. Cette chambre de fluide sous pres-

sion 99 est en liaison avec une conduite de fluide 102 qui s'étend à travers l'arbre de sortie 48 du convertisseur et le moyeu de la roue de la turbine 42. Pour cela on a réalisé

dans le passage situé entre l'arbre de sortie du convertis-

seur 48 et le moyeu de la roue de la turbine 42 à nouveau un passage de liaison étanche aux fluides à travers des bagues d'étanchéité 104 ou analogues. Grâce à l'amenée de fluide sous pression vers la chambre de fluide sous pression 99 on peut comprimer l'élément de pressage 96 vers la droite dans la représentation de la figure, de telle sorte qu'il appuie contre la garniture de friction 84 sur l'élément de friction 82. On serre alors par cette action de compression l'élément opposé de friction 90 entre les garnitures de friction 86 et

88. Il est prévu ici un appui axial d'une part grâce à un pa-

lier axial 106, au moyen duquel le moyeu de la roue de la

turbine 42 prend axialement appui sur la zone radialement in-

térieure du couvercle 14, et il est d'autre part prévu un ap-

pui axial grâce à un appui axial 108, au moyen duquel

l'enveloppe de la roue de la turbine 32, c'est-à-dire la par-

tie radialement intérieure de celle-ci 38, prend appui dans le sens axial sur la roue directrice 72. La roue directrice 72 prend appui à son tour au moyen d'un palier axial 110 sur

la roue de la pompe 18. On voit que sur la section radiale-

ment intérieure de la partie 38 de l'enveloppe de la roue de la turbine 30 il est prévu une saillie axiale ou plusieurs saillies axiales qui forment un centrage radial du palier 108.

Dans ce qui suit on va décrire le mode de fonc-

tionnement du convertisseur de couple de torsion selon l'in-

vention. Dans un état dans lequel un véhicule, qui est équipé du convertisseur de couple de torsion 10 selon l'in- vention, est à l'arrêt, c'est-à-dire o il n'y a pas besoin

de transmettre de couple de torsion du sous-ensemble d'en-

traînement aux roues motrices, le système d'accouplement 40 est dans un état désembrayé. Ceci signifie qu'il n'est pas introduit de fluide de travail se trouvant sous pression par l'intermédiaire de la conduite 102 dans la chambre de fluide sous pression 99, de telles sorte que l'élément de pressage 96 ne presse pas l'élément de friction 82 contre l'élément de

friction opposé 90. Dans cet état il n'est pas constitué sen-

siblement d'accouplement en rotation entre l'enveloppe de la roue de la turbine 30 et le moyeu de la roue de la turbine 42. Comme le carter du convertisseur 12 est relié de façon solidaire en rotation avec le sousensemble d'entraînement et tourne même quand le véhicule est à l'arrêt avec l'arbre du sous-ensemble d'entraînement, de l'huile est introduite à l'intérieur 28 du convertisseur 10 par la pompe à huile qui est reliée au moyeu de la roue de la turbine. Grâce à la

pression d'huile qui s'établit dans ce cas le fluide de tra-

vail est transféré par les aubes de la pompe 26 et au moyen des aubes 74 de la roue directrice aux aubes de la turbine 36. Ceci a pour conséquence que la roue de la turbine 30 va tourner aussi. Comme toutefois la roue de la turbine n'a pas à entraîner en même temps d'autres masses, il va s'établir dans cet état un rapport entre les vitesses de rotation de la roue de la pompe 18 et de la roue de la turbine 30 de l'ordre de 1. La roue directrice 72 va tourner aussi dans le même sens que la roue de la pompe 18 et que la roue de la turbine 30. Comme les trois composantes, la roue de la pompe 18, la roue directrice 72 et la roue de la turbine 30 tournent dans le même sens de rotation, il n'y a pas ce qu'on appelle de pertes de barbotage entre la roue de la pompe 18 et la roue directrice 72 ou entre la roue directrice 72 et la roue de la

turbine 30. Si l'on veut faire démarrer l'avancement du véhi-

cule, ce qui peut être obtenu par exemple en actionnant une

pédale d'accélérateur, un dispositif de commande et/ou régu-

lation comme celui qui est désigné par la référence 112 sur la figure, commande comme on l'a indiqué par une flèche 114, une source de fluide sous pression, ou libère une vanne de

fluide, de telle sorte que l'on introduit un fluide se trou-

vant sous pression dans la chambre de fluide sous pression 99 par la conduite 102. Dans ce cas il faut que la pression qui s'est établie dans la chambre 99 soit plus grande que la pression qui règne à l'intérieur duconvertisseur 28, pour presser vers la droite dans la représentation de la figure l'élément de pressage 96 et de cette façon pour mettre le système d'accouplement dans un état non embrayé. Comme cette

différence de pression est nécessaire, il est aussi néces-

saire d'avoir une conduite séparée 102 pour l'alimentation en fluide de la chambre de fluide 99 et le cas échéant une

source de fluide sous pression séparée.

Si le système d'accouplement 40 est dans son état

embrayé, la transmission du couple de torsion est alors pos-

sible au moyen du convertisseur de couple de torsion 10 d'une manière connue, c'est-à-dire que via la roue de la turbine 30 vers l'arbre de sortie du convertisseur 48. Grâce au système

d'accouplement 40 qui se ferme, et à l'action en retour pro-

duite dans ce cas au moyen de l'enveloppe de la pompe 16 et du couvercle 14 ainsi que des paliers axiaux 106, 108 et 110, on élimine tout jeu axial existant dans le convertisseur. En outre par la fermeture du système d'accouplement 40 on veille à ce que l'on ait toujours le même écartement axial entre la

roue de la pompe 18 et la roue de la turbine 30, indépendam-

ment de l'état de fonctionnement, c'est-à-dire que le véhi-

cule fonctionne en traction ou en poussée.

Si l'on détecte que le véhicule a été à nouveau arrêté, on peut interrompre alors au moyen du dispositif de commande et/ou de régulation l'arrivée du fluide à la chambre de fluide sous pression 99, ou l'on peut ouvrir la conduite 102 vers un écoulement de sortie, de telle sorte que soit éliminée la force qui presse l'élément de pressage 96 contre l'élément de friction 82 et que le système d'accouplement 40 soit mis dans son état désembrayé. On peut ici veiller par

exemple à ce que l'élément de pressage 96 soit ramené en ar-

rière par les éléments opposés de précontrainte obligatoire-

ment vers la gauche sur la figure dans l'évidement 98.

Avec le convertisseur de couple de torsion selon l'invention on peut de cette façon éviter la production de pertes de puissance quand un véhicule est à l'arrêt, car il n'y a que l'enveloppe de la turbine 32 qui est entraînée en rotation, d'autres masses n'ayant pas à être entraînées. En

outre le convertisseur de couple de torsion 10 selon l'inven-

tion présente un avantage lors de l'établissement de l'état de pontage. Un état de pontage est un état qui par exemple se

présente lors de la marche à une vitesse constante, relative-

ment élevée, état dans lequel on doit ensuite réaliser un ac-

couplement direct de transmission du couple de torsion entre le carter du convertisseur 12 et le moyeu de la turbine 42 en

* contournant le fluide de travail comme moyen d'entraînement.

En général on réalise cela en embrayant l'accouplement de

pontage 52, de telle sorte que soit ensuite réalisé une liai-

son solidaire en rotation entre le carter du convertisseur de

couple de torsion 12 et la roue de la turbine 30. Dans quel-

ques états de marche il peut être dans ce cas souhaitable de laisser se produire même dans l'état de pontage un patinage déterminé dans le convertisseur de couple de torsion 10, c'est-à-dire une différence déterminée entre la vitesse de

rotation du côté de l'entrée, par exemple la vitesse de rota-

tion du carter du convertisseur 12, et la vitesse de rotation du côté de la sortie, par exemple la vitesse de rotation de

l'arbre de sortie du convertisseur 48. Dans le cas des con-

vertisseurs de couple de torsion conventionnels on obtient

cela grâce au fait que la force de venue en prise de l'accou-

plement de pontage est commandée de telle sorte que la valeur détectée du patinage réel correspond à la valeur de consigne autorisée ou souhaitée. Comme il y a cependant dans ce cas aussi une différence de vitesse de rotation entre la roue de la pompe 18 et la roue de la turbine 30, il peut se produire à nouveau dans le circuit hydraulique ce qu'on appelle des

pertes de barbotage.

On peut cependant faire fonctionner le convertis-

seur de couple de torsion selon l'invention de telle sorte

que même dans l'état de pontage et lors d'un patinage souhai-

té entre le côté de l'entrée du convertisseur et le côté de la sortie du convertisseur on puisse éviter la survenance de pertes de barbotage de ce type. Le mode de fonctionnement est dans ce cas le suivant: On suppose tout d'abord que selon la définition préalable de paramètres déterminés, tels que par exemple la vitesse du véhicule ou des paramètres analogues,

on détecte à l'aide du dispositif de commande et/ou de régu-

lation 112, qu'il y a un état de pontage, c'est-à-dire qu'il

doit être réalisé une liaison directe de transmission du cou-

ple de torsion entre le carter du convertisseur 12 et l'arbre de sortie du convertisseur 48 en contournant le fluide de

travail comme moyen d'entraînement. On détermine ou on dé-

tecte alors la vitesse de rotation du côté de l'entrée du convertisseur, comme indiqué par une flèche 116. De manière

correspondante on détermine ou on détecte une vitesse de ro-

tation du côté de la sortie du convertisseur, comme indiqué

par une flèche 118. On compare l'un à l'autre dans le dispo-

sitif de commande et/ou de régulation 112 les deux vitesses de rotation et on détermine de cette façon une valeur réelle de patinage. La valeur réelle de patinage peut par exemple

être déterminée en formant le rapport entre la vitesse de ro-

tation de sortie et la vitesse de rotation d'entrée. Il est

toutefois essentiel d'obtenir une grandeur qui soit en rela-

tion directe avec la différence de vitesse de rotation entre

le côté de l'entrée et le côté de la sortie. En outre on dé-

termine une valeur de consigne de patinage reposant sur l'état de pontage déterminé également par le dispositif de commande et/ou de régulation. Le dispositif de commande et/ou

de régulation 112 compare alors la valeur de consigne du pa-

tinage avec la valeur réelle du patinage. En fonction du ré-

sultat de la comparaison, on commande alors les deux systèmes d'accouplement 40 et 52 de telle manière que la valeur réelle

du patinage se rapproche de la valeur de consigne du pati-

nage, ou soit maintenue autour de la valeur de consigne du patinage dans une zone déterminée d'écart autorisé. Pour cela

le dispositif de commande et/ou de régulation 112 met l'ac-

couplement de pontage 52 dans son état de complet embrayage, c'est-à- dire un état dans lequel entre le couvercle 14 du carter du convertisseur 12 et le piston 50 du couplage de pontage 52 il n'y a pas de différence de vitesse de rotation. Le système d'accouplement 40 est par contre alimenté en fluide sous pression par le dispositif de commande et/ou de régulation 112 grâce à une commande correspondante d'une source de fluide sous pression qui est en liaison avec la conduite 102 ou d'une vanne disposée dans cette conduite, d'une manière telle que l'on obtienne le rapprochement voulu de la valeur réelle du patinage de la valeur de consigne du patinage. Ceci signifie que l'on règle la force de la venue en prise du système d'accouplement d'une manière telle que le patinage qui se produit dans le système d'accouplement 40,

c'est-à-dire la différence de vitesse de rotation entre l'en-

veloppe de la roue de la turbine 32 et le moyeu de la roue de

la turbine 42 soit égal à la valeur du patinage qui corres-

pond à la valeur de consigne du patinage. Ceci signifie que la totalité du patinage qui se produit et qui est voulu dans le convertisseur de couple de torsion 10 est produit dans la zone du système d'accouplement 40. Ceci à son tour a pour conséquence que l'enveloppe de la roue de la turbine 32 avec les aubes de turbine 36 qui sont montées dessus, peut tourner à la même vitesse de rotation que la roue de la pompe 18. On peut par conséquent éviter qu'il se produise des pertes de barbotage. Si l'on détecte que l'état de pontage doit être supprimé, on supprime alors complètement l'état de venue en prise de l'accouplement de pontage 52, c'est-à-dire que cet accouplement est désembrayé, et que le système d'accouplement est mis par le dispositif de commande et/ou de régulation 112 dans son état complètement embrayé pour pouvoir faire fonctionner le convertisseur de couple de torsion 10 d'une

manière conventionnelle.

On notera que même quand l'accouplement de pon-

tage 52 est en état de désembrayage on peut régler dans la

zone du système d'accouplement 40 un patinage déterminé.

Dans le cas de cette forme de réalisation ou dans

le cas de ce procédé servant à faire fonctionner un conver-

tisseur de couple de torsion on fait donc fonctionner l'ac-

couplement de pontage 52 uniquement comme système de séparation, c'est-à-dire comme un accouplement que l'on ne fait aller et venir qu'entre son état embrayé et son état désembrayé. Le patinage voulu est alors réglé en faisant fonctionner en conséquence le système d'accouplement 40 qui relie l'enveloppe de la roue de la turbine 32 au moyeu de la

roue de la turbine 42.

Comme le système d'accouplement 40 aussi bien en fonctionnement normal que dans l'état aussi de pontage ne

doit pas remplir en même temps la fonction d'un joint d'étan-

chéité, comme c'est le cas dans la zone de l'accouplement de pontage 52, les garnitures de friction ou les surfaces de friction du système d'accouplement 40 peuvent être ajustées d'une manière optimale, par exemple en prévoyant des rainures dans la garniture de friction ou des éléments analogues, aux exigences qui se présentent quant à la transmission du couple de torsion. Les garnitures de friction qui sont utilisées

dans le cas du système de pontage 52 ou/et du système d'ac-

couplement 40, peuvent être réalisées par exemple en papier, en une matière contenant du carbone, en un matériau fritté, ou en une matière analogue. Comme on l'a déjà mentionné on peut prévoir dans ces garnitures des structurations en forme de rainures, d'alésages ou analogues de n'importe quelle forme. Le type de configuration représenté du système d'accouplement 40 n'est donné qu'à titre d'exemple. C'est

ainsi qu'il est également possible d'accoupler de façon soli-

daire en rotation avec le moyeu de la roue de la turbine 42 plusieurs éléments opposés de friction 90, et de prévoir en

conséquence plusieurs éléments de friction accouplés à l'en-

veloppe de la roue de la turbine 32, de telle sorte que l'on obtienne une structure de type sandwich. De la même manière il est possible de prévoir par exemple les garnitures de friction 86 et 88 non pas sur l'élément de friction 82 ou sur la partie 38 de l'enveloppe de la roue de la turbine 32, mais au moins l'une de ces garnitures de friction sur l'élément

opposé de friction 90. La garniture de friction 84 de l'élé-

ment de friction 82 peut être aussi prévue sur l'élément de pressage 96. L'élément de pressage 96 peut être constitué sous la forme d'un élément à piston annulaire, l'évidement 98

devant alors être aussi constitué sous la forme d'un évide-

ment annulaire. Il est également toutefois possible de pré-

voir différentes sections d'éléments de pressage, c'est-à-

dire de différents éléments de pistons se suivant les uns les

autres dans le sens périphérique qui sont logés dans des évi-

dements séparés et qui sont respectivement commandés par des

conduites de fluide.

La figure 2 montre une variante de réalisation.

Les parties constitutives qui correspondent aux parties cons-

titutives décrites précédemment en se référant à la figure 1

sont décrites avec les mêmes références numériques en ajou-

tant le suffixe "a". Dans ce qui suit on ne décrira unique-

ment que les différences de construction par rapport à la

configuration selon la figure 1.

Le convertisseur de couple de torsion 10a qui est

représenté sur la figure 2, présente à son tour entre l'enve-

loppe de la roue de la turbine 32a et le moyeu de la roue de la turbine 42a un système d'accouplement 40a, grâce auquel on peut réaliser à volonté une liaison plus ou moins solidaire en rotation entre l'enveloppe de la roue de la turbine 32a et

le moyeu de la roue de la turbine 42a. Ceci présente l'avan-

tage précédemment indiqué d'éviter des pertes de puissance au

ralenti quand le véhicule est à l'arrêt et d'offrir la possi-

bilité qu'un moteur entraînant le convertisseur de couple de torsion, par exemple un moteur à combustion interne, puisse

être mis, après le démarrage à froid, d'abord à la tempéra-

ture de fonctionnement et c'est seulement ensuite, quand une température minimale de fonctionnement a été atteinte, qu'on

peut embrayer le système d'accouplement 40a servant à trans-

mettre le couple de torsion.

Dans le cas de la forme de réalisation selon la

figure 2 il est à nouveau prévu un deuxième système d'accou-

plement 52a, c'est-à-dire un accouplement de pontage, au moyen duquel le convertisseur de couple de torsion peut être

mis en état de pontage. Ceci signifie que quand l'accouple-

ment de pontage 52a est embrayé on réalise une liaison soli-

daire en rotation entre le carter 12a et le moyeu de la roue de la turbine 42a. Dans le cas de la forme de réalisation re-

présentée à la figure 2, on a monté toutefois les deux systè-

mes d'accouplement 40a et 52a en parallèle en ce qui concerne le moyeu de la roue de la turbine 42a. On transmet de cette

façon le couple de torsion soit - dans le cas du convertis-

seur de couple de torsion - au moyen du système d'accouple-

ment 40a, soit on le transmet à l'état ponté au moyen de

l'accouplement 52a. Pour laisser subsister un patinage déter-

miné dans l'état de pontage, il fut commander en conséquence

le système d'accouplement 52a.

Bien qu'on ne l'ait pas représenté sur la figure 2, il est possible de disposer aussi bien dans le flux des forces entre l'enveloppe de la roue de la turbine 32a et le moyeu de la roue de la turbine 42a comme aussi dans le flux de forces entre l'accouplement de pontage 52a et le moyeu de

la roue de la turbine 42a respectivement un amortisseur d'os-

cillations de torsion, de telle sorte que l'on puisse amortir des oscillations de torsion se produisant dans la ligne de transmission aussi bien dans l'état de conversion du couple

de torsion que dans l'état aussi de pontage.

R E V E N DI C A T I ON S

1 ) Convertisseur de couple de torsion, comprenant:

* un carter de convertisseur (12; 12a), qui peut être accou-

plé ou est accouplé à un sous-ensemble d'entraînement, e une roue de turbine (30; 30a), disposée dans le carter du convertisseur (12; 12a) et qui peut tourner par rapport à

celui-ci autour d'une axe de rotation (A) avec une enve-

loppe de la roue de la turbine (32; 32a) et un moyeu de la roue de la turbine (42; 42a), qui peut être couplé ou qui est couplé avec un arbre de sortie du convertisseur (48), caractérisé par un premier système d'accouplement qui relie au choix le moyeu de la roue de la turbine (42; 42a) à l'enveloppe de la roue

de la turbine (32; 32a) en rotation.

2 ) Convertisseur de couple de torsion, selon la revendica-

tion 1, caractérisé en ce que le premier système d'accouplement comprend: * sur une composante de l'enveloppe de la roue de la turbine (32) et le moyeu de la roue de la turbine (42) au moins un élément de friction (82, 38), sur l'autre composante de l'enveloppe de la roue de la turbine (32) et du moyeu de la

roue de la turbine (42) au moins un élément de friction op-

posé (90), sur l'enveloppe de la roue de la turbine (32) ou/et sur le moyeu de la roue de la turbine (42) au moins un élément de pressage (96), grâce auquel on peut presser l'un au moins des éléments de friction (82, 38) et l'un au moins des éléments de friction opposés (90) l'un contre l'autre pour établir la liaison en rotation entre le moyeu de la roue de la turbine (42) et l'enveloppe de la roue de

la turbine (32).

3 ) Convertisseur de couple de torsion, selon la revendica-

tion 2, caractérisé en ce que * l'on prévoit au moins un élément de pressage (96) sur le moyeu de la roue de la turbine (42), un logement (98) de forme cylindrique étant prévu sur le moyeu de la roue de la turbine (42) pour l'un au moins des éléments de pressage (96), logement dans lequel on peut déplacer l'un au moins

des éléments de pressage (96) de préférence approximative-

ment dans le sens de l'axe pour établir ou pour supprimer la liaison en rotation, et * l'on ne peut pas sensiblement déplacer l'un au moins des éléments de pressage (96) par rapport au moyeu de la roue

de la turbine (42) dans le sens périphérique.

4 ) Convertisseur de couple de torsion, selon la revendica-

tion 3, caractérisé en ce que l'un au moins des éléments de pressage ferme le logement (98) de façon sensiblement étanche aux fluides, une chambre pour fluide (99) étant formée dans le logement (98), chambre pour fluide qui peut être mise en liaison fluidique pour déplacer au moins l'un des éléments de pressage avec une source de

fluide sous pression.

) Convertisseur de couple de torsion, selon la revendica- tion 2,3 ou 4, caractérisé en ce que * l'on prévoit sur l'une des composantes (32) deux éléments de friction (82, 38), qui peuvent être déplacés l'un par

rapport à l'autre dans le sens de l'axe, éléments de fric-

tion (82, 38) qui sont reliés sensiblement de façon soli-

daire en rotation avec l'une des composantes (32), et * l'on prévoit sur l'autre composante (42) un élément de friction opposé (90), qui pénètre entre les deux éléments de friction (82, 38) et qui est relié de façon sensiblement

solidaire en rotation avec l'autre composante (42).

6 ) Convertisseur de couple de torsion, selon l'une des re-

vendications 2 à 5, caractérisé en ce que * l'une des composantes (32) est l'enveloppe de la roue de la turbine (32) et

* l'autre composante (42) est le moyeu de la roue de la tur-

bine (42).

7 ) Convertisseur de couple de torsion, selon l'une des re-

vendications 2 à 6, caractérisé en ce que les éléments de friction (82, 38) et les éléments de friction opposés (90) peuvent être pressés les uns contre les autres en interposant des garnitures de friction (86, 88)

8 ) Convertisseur de couple de torsion, selon l'une des re-

vendications 1 à 7, comprenant en outre un deuxième système d'accouplement (52; 52a) au moyen duquel on peut relier la roue de la turbine (30; 30a) à volonté en rotation avec le

carter du convertisseur (12; 12a).

9 ) Convertisseur de couple de torsion, selon la revendica-

tion 8, caractérisé en ce que

l'on peut relier en rotation par le deuxième système d'accou-

plement (40) l'enveloppe de la roue de la turbine (32) le cas échéant au moyen d'un amortisseur d'oscillations de torsion

(60) avec le carter du convertisseur (12).

10 ) Convertisseur de couple de torsion, selon la revendica-

tion 8, caractérisé en ce que

l'on peut relier en rotation par le deuxième système d'accou-

plement (52a) le moyeu de la roue de la turbine (42a) le cas échéant au moyen d'un amortisseur d'oscillations de torsion

avec le carter du convertisseur (12).

11 ) Convertisseur de couple de torsion, selon l'une des re-

vendications 1 à 10, comprenant en outre un dispositif de commande et/ou de régulation (112), qui sert à commander

et/ou à régler la force de venue en prise du premier disposi-

tif d'accouplement (40) et le cas échéant du second système

d'accouplement (52).

12 ) Convertisseur de couple de torsion, selon la revendica-

tion 11 et l'une des revendications 8 à 10,

caractérisé en ce que

le dispositif de commande et/ou de régulation (112) est cons-

titué pour commander et/ou régler indépendamment l'un de

l'autre la force de venue en prise du premier système d'ac-

couplement et du deuxième système d'accouplement (52).

13 ) Procédé de commande et/ou de régulation de la force de venue en prise d'un premier système d'accouplement (40) et

d'un deuxième système d'accouplement (52) dans un convertis-

seur de couple de torsion (10) le premier système d'accouple-

ment (40) étant prévu sur le trajet du flux des forces entre une enveloppe de la roue de la turbine (32) et un moyeu de la roue de la turbine (42) et le deuxième système d'accouplement (52) étant prévu sur le trajet du flux de forces entre un carter de convertisseur (12) et l'enveloppe de la roue de la turbine (32), en commandant et/ou réglant par le procédé dans un état de pontage un patinage entre un côté d'entrée et un côté de sortie du convertisseur de couple de torsion (10) sur une valeur de consigne du patinage, procédé qui comprend les séquences suivantes: a) la détermination d'une valeur réelle du patinage, reposant sur la vitesse de rotation du côté de l'entrée et sur la vitesse de rotation du côté de la sortie du convertisseur de couple de torsion (10), b) la détermination d'une valeur de consigne du patinage à prévoir pour un état de pontage,

c) la commande et/ou la régulation du deuxième système d'ac-

couplement (52) quand ce système d'accouplement (52) est

dans un état sensiblement complètement embrayé, sans pati-

nage, et d) la commande et/ou la régulation de la force de venue en

prise du premier système d'accouplement (40), de telle ma-

nière que la valeur réelle du patinage du convertisseur de

couple de torsion (10) se modifie en direction de la va-

leur de consigne du patinage, ou/et soit maintenue dans la

zone de la valeur de consigne du patinage.