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FR2966215A3 - Mecanisme d'embrayage - Google Patents

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FR2966215A3
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clutch
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Serge Magnier
Patrick Rochette
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Renault SAS
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Renault SA
Renault SAS
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Abstract

Le mécanisme d'embrayage comporte un diaphragme (112), une butée (132) conçue pour coopérer avec le diaphragme (112), un actionneur à piston (126) comprenant : une chambre hydraulique (128) et un piston (130), auquel la butée (132) est solidaire, conçu pour coulisser dans la chambre hydraulique (128), un capteur (134) fournissant un signal de mesure, un circuit d'alimentation en fluide (202) de l'actionneur à piston pour déplacer le piston (130) le long d'un axe (XX') entre une position avancée et une position reculée, des moyens de commande conçus pour commander le circuit d'alimentation en fluide en fonction du signal de mesure fourni par le capteur (134), afin de piloter la position avancée du piston (130) à une position avancée prédéterminée. Le capteur (134) est conçu pour fournir le signal de mesure à partir d'une mesure d'une grandeur physique sensible au déplacement de la butée (132) le long de l'axe (XX').

Description

1 Mécanisme d'embrayage La présente invention concerne un mécanisme d'embrayage et s'applique en particulier dans le domaine automobile, notamment pour les véhicules automobiles munis d'une boîte de vitesses mécanique à pilotage robotisé. Il est connu d'utiliser un mécanisme d'embrayage entre un arbre d'entrée et un arbre de sortie, comportant : un diaphragme, une butée conçue pour coopérer avec le diaphragme, un actionneur à piston comprenant : - une chambre hydraulique, et - un piston, auquel la butée est solidaire, conçu pour coulisser dans la chambre hydraulique, un capteur fournissant un signal de mesure, un circuit d'alimentation en fluide de l'actionneur à piston pour déplacer le piston le long d'un axe entre : - une position avancée dans laquelle la butée place le diaphragme dans une positon d'embrayage des arbres d'entrée et de sortie, et 20 - une position reculée dans laquelle la butée permet au diaphragme d'être dans une position de débrayage des arbres d'entrée et de sortie, des moyens de commande conçus pour commander le circuit d'alimentation en fluide en fonction du signal de mesure fourni 25 par le capteur, afin de piloter la position avancée du piston à une position avancée prédéterminée. Dans le mécanisme d'embrayage connu, le fluide utilisé est généralement de l'huile et le capteur contrôle le débit d'huile qui est envoyé dans la chambre hydraulique. 30 En outre, le capteur est fixé sur la boîte de vitesse et conçu pour contrôler le débit d'huile envoyé par le circuit d'alimentation en fluide. 15 Il a été remarqué que ce type de mécanisme d'embrayage présentait l'inconvénient de réduire la durée de vie de l'embrayage par une usure plus important de la garniture de friction du disque d'embrayage. La présente invention a pour but de pallier au moins en partie le 5 problème précédent. A cet effet, l'invention a pour objet un mécanisme d'embrayage entre un arbre d'entrée et un arbre de sortie, comportant : un diaphragme, une butée conçue pour coopérer avec le diaphragme, 10 un actionneur à piston comprenant : - une chambre hydraulique, et - un piston, auquel la butée est solidaire, conçu pour coulisser dans la chambre hydraulique, un capteur fournissant un signal de mesure, un circuit d'alimentation en fluide de l'actionneur à piston pour déplacer le piston le long d'un axe entre : - une position avancée dans laquelle la butée place le diaphragme dans une positon d'embrayage des arbres d'entrée et de sortie, et - une position reculée dans laquelle la butée permet au diaphragme d'être dans une position de débrayage des arbres d'entrée et de sortie, des moyens de commande conçus pour commander le circuit d'alimentation en fluide en fonction du signal de mesure fourni par le capteur, afin de piloter la position avancée du piston à une position avancée prédéterminée, caractérisé en ce que le capteur est conçu pour fournir le signal de mesure à partir d'une mesure d'une grandeur physique sensible au déplacement de la butée le long de l'axe. 30 Grâce à l'invention, la position de la butée est déterminée « directement », c'est-à-dire par la mesure d'une grandeur physique qui varie en fonction du déplacement de la butée, et non plus de manière « indirecte » par la mesure du débit, qui ne dépend pas de la position de la butée. En effet, 15 20 25 la mesure du débit permettait d'obtenir une précision sur la position de la butée de l'ordre du millimètre, contre une précision bien meilleure avec la méthode « directe ». Or, si la butée est avancée d'un millimètre par rapport à la position souhaitée, le disque d'embrayage est plus sollicité, d'où une usure prématurée de ce dernier. Ainsi, le fait de changer la manière de déterminer la position de la butée permet d'augmenter la durée de vie de l'embrayage. Selon une autre caractéristique, les moyens de commande sont conçus pour commander le circuit d'alimentation en fluide en fonction du signal de mesure fourni par le capteur, afin de piloter la position reculée du piston à une position reculée prédéterminée. Selon une autre caractéristique, la grandeur physique est un champ magnétique. Selon une autre caractéristique, le capteur comporte des moyens pour générer la grandeur physique.
Selon une autre caractéristique, les moyens pour générer la grandeur physique comportent une bobine électrique, et le capteur est conçu pour fournir un courant électrique à la bobine et pour fournir le signal de mesure à partir de la tension aux bornes de la bobine. Selon une autre caractéristique, le capteur comporte un aimant fixé à 20 la butée et positionné de sorte que son déplacement par rapport à la bobine modifie le champ magnétique. Selon une autre caractéristique, le mécanisme d'embrayage comporte un carter général renfermant : le diaphragme, un corps d'un récepteur d'embrayage, le capteur, et l'actionneur à piston, comporte l'arbre d'entrée et 25 l'arbre de sortie, et les arbres d'entrée et de sortie traversent le carter général et sont montés mobiles en rotation par rapport à ce dernier. Selon une autre caractéristique, le capteur est fixé au corps du récepteur d'embrayage. Selon une autre caractéristique, l'arbre d'entrée est un arbre moteur 30 et l'arbre de sortie est un arbre primaire de boîte de vitesse. L'invention a également pour objet un véhicule automobile comportant un mécanisme d'embrayage tel que définit précédemment.
Un exemple de réalisation de l'invention va à présent être décrit, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles : - la figure 1 est une vue en coupe d'un mécanisme d'embrayage selon un exemple de réalisation de l'invention, et - la figure 2 est une vue en trois dimensions d'un récepteur de commande hydraulique du mécanisme d'embrayage de la figure 1. Les éléments du mécanisme d'embrayage selon l'exemple de réalisation de l'invention vont à présent être décrits. En référence à la figure 1, le mécanisme d'embrayage, portant la 10 référence générale 100, comporte tout d'abord un carter général 102 délimitant une chambre d'embrayage 104. Le mécanisme d'embrayage 100 comporte en outre un arbre moteur 106, aussi appelé vilebrequin, s'étendant selon un axe arrière avant XX'. Dans la suite de la description, le termes d'orientation feront référence à cet axe 15 XX'. L'arbre moteur 106 traverse le carter 102 et est monté mobile en rotation autour de l'axe XX' par rapport au carter général 102. Le mécanisme d'embrayage 100 comporte en outre un volant d'embrayage 108, aussi appelé volant moteur, centré sur l'axe XX' et fixé à l'arbre moteur 106. 20 Le mécanisme d'embrayage 100 comporte en outre un carter d'embrayage 110 fixé au volant moteur 108 et s'étendant depuis la périphérie du volant moteur 108 vers l'arrière de ce dernier. Le carter d'embrayage 110 délimite une première ouverture centrée sur l'axe XX'. Le mécanisme d'embrayage 100 comporte en outre un diaphragme 25 112 centrée sur l'axe XX' et disposé dans la première ouverture délimitée par le carter d'embrayage 110. Le diaphragme 112 présente une partie centrale 114 délimitant une seconde ouverture centrée sur l'axe XX'. Le volant moteur 108, le carter d'embrayage 110 et le diaphragme 110 délimitent ensemble, dans la chambre d'embrayage 104, une chambre 30 intérieure 116. Le mécanisme d'embrayage 100 comporte en outre un plateau d'embrayage 118 centré sur l'axe XX' et disposé dans la chambre intérieure 116, entre le volant moteur 108 et le diaphragme 112. Le plateau d'embrayage 118 est mobile en translation le long de l'axe XX' pour s'approcher et s'éloigner du volant moteur 108. Des moyens de rappel (non représentés) repousse le plateau d'embrayage 118 vers l'arrière, à l'opposé du volant d'embrayage 108.
Le mécanisme d'embrayage 100 comporte en outre un arbre primaire de boîte de vitesses 120 s'étendant selon l'axe XX'. L'arbre primaire de boîte de vitesses 120 traverse le carter 102 et entre dans la chambre intérieure 116 par la seconde ouverture délimitée par la partie centrale 114 du diaphragme. L'arbre primaire de boîte de vitesses 120 est monté mobile en rotation autour de l'axe XX' par rapport au carter général 102. Le mécanisme d'embrayage 100 comporte en outre un récepteur d'embrayage 122 disposé dans la chambre d'embrayage 104 et comprenant un corps 124 fixé au carter général 102. Le récepteur d'embrayage 122 comprend en outre un actionneur à piston 126 fixé au corps 124. L'actionneur à piston 126 comporte une chambre hydraulique 128 cylindrique centrée sur l'axe XX' et s'étendant autour de l'arbre primaire de boîte de vitesse 100 et un piston 130 cylindrique s'étendant dans la chambre hydraulique 128 autour de l'arbre primaire de boîte de vitesses 120. Le piston 130 est apte à se déplacer dans la chambre hydraulique 128 selon l'axe XX'. Le récepteur d'embrayage 122 comprend en outre une butée 132 fixée au piston 130 à l'avant de ce dernier. La butée 132 est ainsi solidaire du piston 130. La butée 132 coopère avec le diaphragme 112 en appuyant sur l'avant de la partie centrale 114 de ce diaphragme 112, ce qui ferme la seconde ouverture délimitée par le diaphragme 112. Le récepteur d'embrayage 122 comprend en outre un capteur 134 conçu pour fournir un signal de mesure représentant le déplacement de la butée 132 le long de l'axe XX'. Le capteur 134 comporte une bobine 136 s'étendant le selon l'axe XX' 30 et un aimant 138 fixé à la butée 132, de manière à en suivre les mouvements le long de l'axe XX', et disposé à proximité de la bobine 136. Le mécanisme d'embrayage 100 comporte en outre un disque d'embrayage 140 fixé à l'avant de l'arbre primaire de boîte de vitesses 120. Le disque d'embrayage 140 est centré sur l'axe XX' et positionné entre le volant d'embrayage 108 et le plateau d'embrayage 118. En référence à la figure 2, le récepteur d'embrayage 122 comprend en outre un circuit d'alimentation en fluide 202 de l'actionneur à piston 126 (non visible sur cette figure), pour déplacer le piston 130 le long de l'axe XX' entre une position avancée et une position reculée. En position avancée, la butée 132 place le diaphragme 112 dans une position d'embrayage de l'arbre moteur 106 et de l'arbre primaire de boîte de vitesse 120. Plus précisément, le diaphragme 112 pousse le plateau d'embrayage 118 vers l'avant de manière que le disque d'embrayage est enserré entre le plateau d'embrayage 118 et le volant d'embrayage 108. En position reculée, la butée 132 permet au diaphragme 112 d'être dans une position de débrayage de l'arbre moteur 106 et de l'arbre primaire de boîte de vitesse 120. Plus précisément, le diaphragme est alors en arrière de manière à permettre au plateau d'embrayage 118 de reculer sous l'action des moyens de rappel de sorte que le disque d'embrayage n'est plus enserré. En outre, le mécanisme d'embrayage 100 comporte un calculateur 204 connecté au capteur 134 et au circuit d'alimentation en fluide 202. Le fonctionnement du mécanisme d'embrayage 100 va à présent être décrit. Le capteur 134 fournit un courant électrique variable, par exemple de type sinusoïdal, à la bobine 136 de manière que cette dernière produise un champ magnétique variable. En retour, par le phénomène induction, ce champ magnétique de bobine crée une tension aux bornes de la bobine 136.
Le calculateur 204 commande le circuit d'alimentation en fluide 202 de manière à apporter ou à retirer du fluide de la chambre hydraulique 128, et, de ce fait, déplacer le piston 130 dans la chambre hydraulique 128 et donc la butée 132 le long de l'axe XX'. L'aimant 138 se déplace avec la butée et modifie, du fait de ce 30 déplacement, le champ magnétique. Cette modification du champ magnétique se traduit par une modification de la tension aux bornes de la bobine.
Le capteur 134 fournit, au calculateur 204, le signal de mesure à partir de cette modification de tension qui représente la modification du champ magnétique mesurée par la bobine 136. Le calculateur 204 traite le signal de mesure pour commander le circuit d'alimentation, de manière à piloter la position avancée, respectivement la position reculée, de la butée 132 à une position avancée prédéterminée, respectivement à une position reculée prédéterminée. Grâce à l'utilisation du signal de mesure fournit par le capteur 134, la position avancée prédéterminée, respectivement la position reculée prédéterminée, peut être atteinte avec une erreur de l'ordre du dixième de millimètre, de sorte que le disque d'embrayage 140 n'est pas sur-sollicité. On notera que l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit précédemment, mais définie par les revendications.

Claims (7)

  1. REVENDICATIONS1. Mécanisme d'embrayage entre un arbre d'entrée (106) et un arbre de sortie (120), comportant : un diaphragme (112), une butée (132) conçue pour coopérer avec le diaphragme (112), un actionneur à piston (126) comprenant : - une chambre hydraulique (128), et - un piston (130), auquel la butée (132) est solidaire, conçu pour coulisser dans la chambre hydraulique (128), un capteur (134) fournissant un signal de mesure, un circuit d'alimentation en fluide (202) de l'actionneur à piston pour déplacer le piston (130) le long d'un axe (XX') entre : - une position avancée dans laquelle la butée (132) place le diaphragme (112) dans une positon d'embrayage des arbres d'entrée (106) et de sortie (120), et - une position reculée dans laquelle la butée (132) permet au diaphragme (112) d'être dans une position de débrayage des arbres d'entrée (106) et de sortie (120), des moyens de commande (204) conçus pour commander le circuit d'alimentation en fluide (202) en fonction du signal de mesure fourni par le capteur (134), afin de piloter la position avancée du piston (130) à une position avancée prédéterminée, 25 caractérisé en ce que le capteur (134) est conçu pour fournir le signal de mesure à partir d'une mesure d'une grandeur physique sensible au déplacement de la butée (132) le long de l'axe (XX').
  2. 2. Mécanisme d'embrayage selon la revendication 1, dans lequel les moyens de commande (204) sont conçus pour commander le circuit 30 d'alimentation en fluide (202) en fonction du signal de mesure fourni par le capteur (134), afin de piloter la position reculée du piston (130) à une position reculée prédéterminée. 10 15 20
  3. 3. Mécanisme d'embrayage selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la grandeur physique est un champ magnétique.
  4. 4. Mécanisme d'embrayage selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le capteur (134) comporte des moyens (136) pour générer la 5 grandeur physique.
  5. 5. Mécanisme d'embrayage selon les revendications 3 et 4 dans lequel : les moyens (136) pour générer la grandeur physique comportent une bobine électrique, et 10 le capteur (134) est conçu pour fournir un courant électrique à la bobine (136) et pour fournir le signal de mesure à partir de la tension aux bornes de la bobine.
  6. 6. Mécanisme d'embrayage selon la revendication 5, dans lequel le capteur (134) comporte un aimant (138) fixé à la butée (132) et positionné de 15 sorte que son déplacement par rapport à la bobine (136) modifie le champ magnétique.
  7. 7. Mécanisme d'embrayage selon l'une des revendications 1 à 6, comportant : un carter général (102) renfermant : 20 - le diaphragme (112), - un corps (124) d'un récepteur d'embrayage (122), - le capteur (134), et - l'actionneur à piston (126), l'arbre d'entrée (106) et l'arbre de sortie (120), 25 et dans lequel les arbres d'entrée et de sortie traversent le carter général (102) et sont montés mobiles en rotation par rapport à ce dernier. 11. Mécanisme d'embrayage selon la revendication 7, dans lequel le capteur (134) est fixé au corps (124) du récepteur d'embrayage (122). 12. Mécanisme d'embrayage selon l'une des revendications 1 à 8, 30 dans lequel l'arbre d'entrée est un arbre moteur et l'arbre de sortie est un arbre primaire de boîte de vitesse. 13. Véhicule automobile comportant un mécanisme d'embrayage selon l'une des revendications 1 à 9.
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