CN1930410A - 动力传动系统 - Google Patents

Abstract

一种动力传动系统，具有用于传输动力的输入元件和输出元件，及通过第一旋转元件与第二旋转元件之间的相对转动排油的油泵，该油泵(7)由所述输入元件与所述输出元件之间传输的动力驱动，其特征为：所述输入元件与所述第一旋转元件以动力可传输的方式彼此相连，所述输出元件与所述第二旋转元件以动力可传输的方式彼此相连；并且其特征为包括：传动元件，用于以动力可传输的方式连接所述第一旋转元件与所述第二旋转元件；及控制阀，用于通过控制所述油泵的排油条件，以控制所述第一旋转元件与所述第二旋转元件之间的动力传输状态。

Description

动力传动系统

技术领域

本发明涉及布置在原动机输出侧中的一种动力传动系统。

背景技术

在现有技术中，车辆配备有产生运行驱动力的原动机，并且原动机的输出通过动力传动系统传输到车轮。该动力传动系统包括离合器、变速器、正向/逆向切换机构等。那些元件的形式及布置根据车辆的规格(例如性能等)确定。已公开的日本专利NO.2001-323978中公开了这种类型的具有动力传动系统的车辆的一个实例。根据该实例，车辆配备有作为原动机的发动机，并且正向/逆向切换机构、带式无级变速器及末级减速机构布置在发动机的输出端。正向/逆向切换机构具有行星齿轮机构、离合器和制动器，并且还包括用于控制离合器与制动器的接合/松开的液压控制单元。

在另一方面，带式无级变速器装备有主动带轮和从动带轮，以及带。在带式无级变速器中，主动带轮与从动带轮的油腔的油压由液压控制单元控制。此外，液力变矩器及闭锁离合器在发动机曲轴和输入轴之间的动力传输线路上平行地布置，其中所述输入轴与正向/逆向切换机构相连。该液力变矩器包括与曲轴相连的泵轮，及与输入轴相连的涡轮。供应给液力变矩器的油量及闭锁离合器的接合压力也由液压控制单元控制。此外，液压控制单元包括液压回路，电磁阀，并且为液压回路供应油的油泵布置在液压回路中。所述油泵具有壳体及转子。所述壳体固定到驱动桥外壳上，并且所述转子与泵轮相连使得其一体旋转。

根据上述构造，发动机动力通过泵轮传输到转子，从而驱动油泵以排出油。如果闭锁离合器松开，那么当发动机动力传输到液力变矩器时，动力通过流体动能传输。在另一方面，如果闭锁离合器接合，那么当发动机动力传输到液力变矩器时，动力通过摩擦力传输。这样，发动机动力被传输到正向/逆向切换机构。已公开的日本专利NO.10-220557也公开了具有油泵的动力传动系统的一个实例。

根据在已公开的日本专利NO.2001-323978中公开的动力传动系统，发动机动力通过变矩器、正向/逆向切换机构及带式无级变速器传输到车轮。然而，在另一方面，必须关于为变矩器供应油的油泵、正向/逆向切换机构及带式无级变速器提供单独的动力传动系统。这使得动力传动系统自身或包括外围设备的动力传动系统在结构上庞大。因此，存在提高车辆安装性能的余地。

发明内容

本发明的目的是减小动力传动系统整体的尺寸，并提供改进了安装性能的动力传动系统。

根据本发明提供的动力传动系统，具有用于传输动力的输入元件和输出元件，及通过第一旋转元件与第二旋转元件之间的相对转动排出油的油泵，该油泵由所述输入元件与所述输出元件之间传输的动力驱动，其特征为：所述输入元件与所述第一旋转元件以动力可传输的方式彼此相连，所述输出元件与所述第二旋转元件以动力可传输的方式彼此相连；并且其特征为包括：传动元件，用于以动力可传输的方式连接所述第一旋转元件与所述第二旋转元件；及控制阀，用于通过控制所述油泵的排油条件，以控制所述第一旋转元件与所述第二旋转元件之间的动力传输状态。

因此，根据本发明的动力传动系统，动力通过所述第一旋转元件和所述第二旋转元件在所述输入元件与所述输出元件之间传输。此外，通过控制所述油泵的排出条件对所述第一旋转元件与所述第二旋转元件之间的动力传输状态进行控制是可能的。特别地，所述油泵虽然为单一元件，但其不仅具有强制供给装置的功能，也具有转矩传动机构的功能。因此，在原动机的输出端除所述油泵之外不必提供转矩传动机构。这减少了部件的数量，使得所述动力传动系统减小了尺寸。从而，所述动力传动系统的安装性能得以改善。

此外，根据本发明提供的动力传动系统，其特征为：所述油泵为包括活塞的径向活塞泵，该活塞布置在所述第一旋转元件与所述第二旋转元件中任意一个中，并且沿垂直于所述第一旋转元件与所述第二旋转元件的公共旋转轴线的方向径向地运动。

因此，根据本发明的动力传动系统，通过所述活塞沿径向垂直于所述第一旋转元件与所述第二旋转元件的旋转轴线的方向的径向运动而将油排出。从而所述动力传动系统在旋转轴线方向减小了尺寸。此外，可利用由所述第一旋转元件或所述第二旋转元件的旋转产生的离心力来移动所述活塞。因此，消除增力供应装置(例如弹性元件)及减小弹簧刚度是可能的。

此外，根据本发明提供的动力传动系统，其特征为进一步包括：

控制装置，用于通过在车辆运行条件的基础上控制所述控制阀，以控制所述油泵的排出条件。

此外，根据本发明提供的动力传动系统，其特征为：所述传动元件构造成根据所述油泵的排量的减少或所述油泵的排压的升高，来提高在所述第一旋转元件与所述第二旋转元件之间传输的转矩；并且所述控制装置包括根据所述输入元件与所述输出元件之间传输的转矩的目标值的增量来控制所述控制阀的装置，使得所述油泵的排量降低，或使得所述油泵的排压升高。

因此，根据本发明的动力传动系统，基于所述输入元件与所述输出元件之间传输的转矩的目标值对所述第一旋转元件与所述第二旋转元件之间的动力传输状态进行控制是可能的。

此外，根据本发明提供的动力传动系统，其特征为：所述控制装置包括用于控制所述控制阀的装置，使得所述油泵的排量或排压适应于所述第一旋转元件与所述第二旋转元件之间的速度差的目标值。所述第一旋转元件与所述第二旋转元件之间的速度差的目标值通过如下方式确定：确定在所述第一旋转元件与所述第二旋转元件之间的传输转矩的目标值，使得从所述输入元件传输到所述输出元件的转矩的波动引起的振动和噪声被抑制在可允许的数值内，然后基于已确定的转矩的目标值，确定所述第一旋转元件与所述第二旋转元件之间的目标速度差。

此外，根据本发明提供的动力传动系统，其特征为：所述控制装置包括用于控制所述控制阀的装置，使得根据从所述输入元件传输到所述输出元件的转矩的波动调节所述油泵的排量或排压。

此外，根据本发明提供的动力传动系统，其特征为包括：行星齿轮机构，其具有能够差动旋转的三个旋转部件；而所述第二旋转元件包括分别与行星齿轮机构的两个旋转部件相连接的第一结构元件和第二结构元件，而该第一结构元件与第二结构元件同轴地布置在预定方向；以及联接机构，该联接机构通过将所述传动元件沿预定的方向移动，以转矩可传输的方式将所述第一旋转元件与所述第一结构元件或所述第二结构元件可选择性地连接。

因此，根据本发明的动力传输机构，所述第一旋转元件通过沿预定方向移动传动元件与所述第一结构元件或所述第二结构元件以转矩可传输的方式相连。因此，实现了完全改变的动力传输线路。

此外，根据本发明提供的动力传动系统，其特征为：所述油泵为包括活塞的径向活塞泵，该活塞被布置在所述第一旋转元件中，并且沿垂直于所述第一旋转元件与所述第二旋转元件的共同旋转轴线的方向径向地运动；所述活塞装备有所述传动元件；所述第一结构元件与所述第二结构元件分别配备有凸轮，所述传动元件与凸轮接触；所述第一结构元件的凸轮与所述第二结构元件的凸轮同轴地布置在预定方向；其特征为包括：平顺机构，用于使所述第一结构元件的凸轮与所述第二结构元件的凸轮之间的传动元件的运动平顺。

因此，根据本发明的动力传动机构，使所述第一结构元件的所述凸轮与所述第二结构元件的所述凸轮之间的所述传动元件的移动平顺。

此外，根据本发明提供的动力传动系统，其特征为：行星齿轮机构为双小齿轮型行星齿轮机构，包括，作为第一旋转部件的中心齿轮，作为第二旋转部件的齿圈，以及作为第三旋转部件的行星架，该行星架用于保持第一小齿轮与所述中心齿轮啮合及第二小齿轮与所述第一小齿轮啮合。在该动力传动系统中，所述第一结构元件与所述中心齿轮相连，所述第二结构元件与所述行星架相连。该动力传动系统还包括制动器，用于在所述传动元件与所述第一结构元件以动力可传输的方式彼此相连的情形下，允许所述齿圈旋转。

因此，根据本发明的动力传动系统，当为了在所述输入元件与所述输出元件之间传输动力，所述传动元件与所述第一结构元件相连接时，所述中心齿轮、行星架及齿圈整体地旋转。因此，抑制所述中心齿轮与所述第一小齿轮之间的相对转速的提高，及抑制所述齿圈与所述第二小齿轮之间的相对转速的提高是可能的。此外，防止相对转动本身是可能的。

此外，根据本发明提供的动力传动系统，其特征为包括：变速器，所述油泵的所述输出元件的动力传输到该变速器。

此外，根据本发明提供的动力传动系统，其特征为包括：液压控制单元，用于控制所述变速器。

此外，根据本发明提供的动力传动系统，其特征为：所述变速器包括液压伺服机构，并且供应给该液压伺服机构的工作油的油压或供应量由所述液压控制单元控制。

此外，根据本发明提供的动力传动系统，其特征为：所述输出元件还起所述变速器的输入轴的功能。

此外，根据本发明提供的动力传动系统，其特征为包括原动机，该原动机用于产生运行所述车辆的驱动力；并且其特征为其中所述原动机的动力传输到所述输入元件。

此外，根据本发明提供的动力传动系统，其特征为：所述原动机为发动机；并且所述输入元件为所述发动机的曲轴。

此外，根据本发明提供的动力传动系统，其特征为包括：液压控制单元，从所述油泵排出的所述工作油供应给该液压控制单元。

此外，根据本发明提供的动力传动系统，其特征为：用于产生运行所述车辆的驱动力的所述原动机的动力，通过所述油泵，所述变速器及差速器传输到车轮。

此外，根据本发明提供的动力传动系统，其特征为：所述变速器包括正向/逆向切换机构，及无级变速器。

此外，根据本发明提供的动力传动系统，其特征为：所述原动机的动力通过第一旋转元件传输到第二旋转元件；所述活塞布置在第一旋转元件中；所述凸轮布置在第二旋转元件的圆周方向中；并且所述活塞径向地移动，这是因为由第一旋转元件与第二旋转元件之间的相对转动而使所述活塞沿着所述凸轮的圆周方向进行转动。

此外，根据本发明提供的动力传动系统，其特征为：所述控制阀包括绕线轴和油口，其中所述线轴的作用通过对螺线管通电进行控制，所述油口与所述油泵的排油通道相连；并且所述油口的截面积由所述绕线轴控制，从而控制所述油泵的油排量。

此外，根据本发明提供的动力传动系统，包括用于产生运行所述车辆的驱动力的原动机，其特征为：所述原动机的动力从所述输入元件传输到所述输出元件；控制阀包括与所述油泵的排油通道相连的油口；并且所述控制装置包括基于所述原动机的实际速度与目标速度之间的比较结果来控制所述控制阀的所述油口的截面积的装置。

此外，根据本发明提供的动力传动系统，包括需油部分，从所述油泵排出的油供应给该需油部分，其特征为：所述控制阀包括与所述油泵的排油通道相连的油口；并且所述控制装置包括基于所述需油部分需要的油压及供应量的确定结果来控制所述控制阀的所述油口的截面积的装置。

此外，根据本发明提供的动力传动系统，其特征为：所述控制阀包括与所述油泵的排油通道相连的油口；并且所述控制装置包括基于所述第一旋转元件与第二旋转元件之间的速度差的确定结果来控制所述控制阀的所述油口的截面积的装置。

此外，根据本发明提供的动力传动系统，其特征为：从所述油泵排出到所述排油通道的油通过所述控制阀供应给所述液压控制单元。在该动力传动系统中，所述控制阀包括：油口，该油口与所述排油通道相连；绕线轴，用于控制所述油口的截面积，该绕线轴沿轴向方向可往复运动；弹性元件，用于沿轴向方向对所述绕线轴施加弹性力；控制油口，由所述液压控制单元调整的控制油压输入到该控制油口，并且该控制油口沿与所述弹性元件施加的力相同的方向对所述绕线轴施加力；以及反馈油口，该反馈油口与所述油泵的所述排油通道相连，并且将用于沿与所述弹性元件对所述绕线轴施加的力相反的方向对所述绕线轴施加力的油压输入到该反馈油口。

此外，根据本发明提供的动力传动系统，其特征为：所述控制装置包括基于所述原动机的实际速度与目标速度之间的比较结果来控制所述油泵的排压的装置。

此外，根据本发明提供的动力传动系统，包括需油部分，从所述油泵排出的油供应给该需油部分，其特征为：所述控制装置包括基于所述需油部分需要的油压及需要的供油量的确定结果，通过控制所述控制阀来控制所述油泵的排压的装置。

此外，根据本发明提供的动力传动系统，其特征为：所述控制装置包括基于所述第一旋转元件与第二旋转元件之间的速度差的确定结果，通过控制所述控制阀来控制所述油泵的排压的装置。

附图简要说明

图1为示出了具有根据本发明的动力传动系统的车辆及其控制线的理论图。

图2为示出了图1中所示出的油泵的结构实例的剖视图。

图3为示出了图1中所示出的油泵的结构实例的剖视图。

图4为示出了图1中所示出的控制阀的结构的简图。

图5为示出了在图1中所示出的车辆中适用的控制实例1的流程图。

图6为示出了在图1中所示出的车辆中适用的控制实例2的流程图。

图7为示出了在图1中所示出的车辆中适用的控制实例3的流程图。

图8为示出了根据本发明的油泵另一个结构实例的剖视图。

图9为示出了根据本发明的油泵另一个结构实例的理论图。

图10为示出了图9中所示出的油泵的结构的剖视图。

图11为示出了图9和图10中所示出的油泵采用的滚子及活塞的透视图。

图12为示出了根据本发明的油泵的外座圈的结构实例的简图。

图13为示出了图12中所示出的外座圈的剖视图。

图14为示出了图1中所示出的控制阀另一个结构的简图。

图15为示出了在具有图14中所示出的控制阀的车辆中适用的控制实例4的流程图。

图16为示出了在具有图14中所示出的控制阀的车辆中适用的控制实例5的流程图。

图17为示出了在具有图14中所示出的控制阀的车辆中适用的控制实例6的流程图。

图18为示出了根据本发明的动力传动系统另一个结构实例的理论图。

图19为示出了根据本发明在油泵与发动机之间进行热交换的情形的理论图。

具体实施方式

下面，结合具体实施例对本发明进行描述。本发明涉及动力传动系统，其中油泵具有用来排油及用来传输动力的功能。该动力传动系统的各种实施例将在适当的过程中进行说明。

(实施例1)

图1示意性地示出了具有本发明动力传动系统的车辆Ve的传动系及控制线的一个实例。首先对车辆Ve的传动系进行描述。配备了作为产生运行车辆Ve的驱动力的原动机的发动机1，并且发动机转矩通过输入轴2、带式无级变速器3及差速器4传输到车轮5。输入轴2、带式无级变速器3及差速器4容纳在壳体60中。

此外，发动机1的曲轴6及输入轴2布置在共有的旋转轴线A1上，并且在从曲轴6到输入轴2的动力传输线路上布置有油泵7。在该实施例1中，径向活塞泵用作为油泵7。参考图2和图3对油泵7的结构进行描述。图2为示出了包括旋转轴线A1的平面的剖视图，图3为示出了垂直旋转轴线A1的平面的剖视图。该油泵7具有提供给曲轴6的内座圈8和提供给输入轴2的外座圈9。

在曲轴6在输入轴2侧的末端上形成有内座圈8，该内座圈8环绕旋转轴线A1形成为圆盘状。此外，多个圆柱腔10沿着圆周方向配备在内座圈上。每个圆柱腔10为通向内座圈8的外圆周面的呈大致圆柱状的凹槽部分。如图2所示，各圆柱腔10的轴线B1大致垂直于旋转轴线A1。此外，如图3所示，旋转轴线A1位于各活塞11的轴B1的交点上。

在每个圆柱腔10中布置有能够沿着轴B1往复运动的活塞11。即，活塞11在内座圈8的径向方向是可移动的。此外，在每个活塞11的外端面上形成有凹槽(凹形)部分12。凹槽部分12的形状为圆形的，并且将球13保持在那里。球13允许在凹槽部分12中滚动。在另一方面，在圆柱腔10的深端面10A与活塞11之间形成有油腔14。弹性元件15配备在油腔14中，使得在圆柱腔10中将活塞11向外推的力由弹性元件15施加到活塞11上。弹簧或类似元件可用作弹性元件15。

在另一方面，在曲轴6中形成有沿着旋转轴线方向的进油通道16和排油通道17。此外，在曲轴6的外圆周面上形成有两行环形槽16A和17A。环形槽16A和17A沿旋转轴线的方向布置在不同位置。进油通道16与环形槽16A相连，排油通道17与环形槽17A相连。另外，在壳体60中，布置有沿着环绕旋转轴线A1的径向方向延伸的隔板61，并且在隔板61中形成有轴孔20。该隔板61沿着旋转轴线的方向布置在发动机1与油泵7之间。在隔板61中，形成有进油通道18和排油通道19。此外，曲轴6以可旋转的方式安装进隔板61的轴孔20。进油通道18和排油通道19通向轴孔20。进油通道18与环形槽16A相连，排油通道19与环形槽17A相连。

因此，利用该结构，无论曲轴6旋转或是停止，进油通道16都与进油通道18彼此相连通，排油通道17都与排油通道19彼此相连通。此外，为了防止轴孔20泄漏进油通道18、排油通道19、环形槽16A及环形槽17A中的油，配备有密封装置20A。此外，如图1所示，配备有油盘21，进油通道18连接到该油盘21上。

此外，提供了油通道22及油通道23，其中油通道22用来连通进油通道16与油腔14，油通道23用来连通排油通道17与油腔14。油通道22配备有单向阀24，油通道23配备有单向阀25。单向阀24允许油从进油通道16流进油腔14，并阻止油从油腔14流回到进油通道16。在另一方面，单向阀25允许油从油腔14排出到排油通道17，并阻止油从排油通道17流回到油腔14。

油通道配备有控制阀27用来连接排油通道19与液压控制单元26。

参考图4对控制阀27的结构实例进行描述。控制阀27具有绕线轴28、弹性元件29、螺线管30及柱塞30A。绕线轴28布置成在阀体200内大致线性地往复运动。此外，弹性元件29例如为弹簧，这给绕线轴28提供了图4中向上方向的力。此外，当螺线管30通电时，产生图4中向下推动柱塞30A的磁力。另外，在绕线轴28中形成有脊面(land)31，控制阀27具有进油口32和出油口33。进油口32与排油通道19相连，出油口33通过油通道34与液压控制单元26相连。在阀体200与脊面31的外圆周面之间形成有油口C1。绕线轴28的动作根据弹性单元29提供给绕线轴28的力与柱塞30A提供给绕线轴28的力之间的对应关系控制。油口C1的截面积由绕线轴28的动作控制，使得从进油口32排出到出油口33的油的流量得以控制。

外座圈9具有环绕输入轴2形成的外凸缘35，以及延伸到外凸缘35的圆柱部分35A。圆柱部分35A布置成环包着内座圈8，并且在圆柱部分35A的内圆周上形成有凸轮面36。该凸轮面36大致为波浪形，并环绕着旋转轴线A1环状地形成。即，沿径向方向向外突出的曲形突起，和沿径向方向向内凹的曲形凹槽沿圆周方向交错连续地布置。凸轮面36与装备在内座圈8上的球13彼此相接触。球13能够沿着凸轮面36滚动。

发动机1为公知的用于把由燃料燃烧产生的热能切换成动能的动力单元，包括：进气系统、排气系统、燃料喷射系统等。具体地，发动机1可由例如内燃机、汽油机、柴油机及液化石油气发动机等作为例子。

在图1中，在从输入轴2到带式无级变速器3的线路上布置有正向/逆向切换机构37。变速器TM由这些正向/逆向切换机构37及带式无级变速器3组成。正向/逆向切换机构37是把发动机的旋转限制在一个方向内的机构，因此，它具有相对于输入轴2的旋转方向切换主轴38的旋转方向的功能。在图1中示出的实例中，正向/逆向切换机构37具有双小齿轮型行星齿轮机构PR。即，行星齿轮机构PR包括：

中心齿轮39，其与输入轴2一体旋转；齿圈40，其与中心齿轮39同心地布置；小齿轮41，其与中心齿轮39啮合；另一个小齿轮42，其与小齿轮41及齿圈40啮合；以及行星架43，其保持小齿轮41及小齿轮42在其上旋转，并保持小齿轮41及小齿轮42绕着该行星架43转动。行星架43与主轴38彼此相连，从而一体地旋转。

此外，正向/逆向切换机构37具有正向离合器44及逆向制动器45。正向离合器44有选择性地连接和断开输入轴2与行星架43。在另一方面，逆向制动器45通过有选择性地固定齿圈40，来相对于输入轴2的旋转方向反转主轴38的旋转方向。液压控制单元26控制供应给液压室44A和液压室45A的工作油的油压，用来控制正向离合器44与逆向制动器45的接合/松开。

带式无级变速器3具有彼此平行地布置的主动带轮46和从动带轮47。带48与主动带轮46和从动带轮47相接触。此外，提供了液压伺服机构49和液压伺服机构50，其中液压伺服机构49用于控制从主动带轮46应用到带48的夹紧压力，液压伺服机构50用于控制从从动带轮47应用到带48的夹紧压力。液压控制单元26构造成控制供应给液压伺服机构49和液压伺服机构50的液压室49A与液压室50A的工作油的油压与供应量。另外，润滑油从液压控制单元26供应到润滑油管路300。

主动带轮46与主轴38一体地旋转，从动带轮47与副轴51一体地旋转。主轴38与副轴51彼此平行地布置，并且副轴51的转矩通过传动机构52和差速器4传输到车轮5。

下面，这里将对图1中示出的车辆Ve的控制线路进行描述。提供了电子控制单元53，其起到用于完全地控制车辆Ve的控制器的功能。该电子控制单元53主要由具有处理单元(例如，CPU或MPU)的微型计算机、存储单元(例如，RAM或ROM)及输入/输出接口组成。输入到电子控制单元53的有：加速请求指令信号、制动请求指令信号，发动机速度(发动机转速)指令信号、节流阀开度(throttle opening节气门开度?)指令信号、输入轴2速度(转速)指令信号、主轴38速度(转速)指令信号、副轴51速度(转速)指令信号、车辆Ve司机选择的换挡位置指令信号，等等。在另一方面，从电子控制单元53输出的有：用于控制液压控制单元26的指令信号、用于控制控制阀27的指令信号、用于控制发动机1的指令信号，等等。

当发动机1运行时，曲轴6的转矩通过油泵7传输到输入轴2。通过油泵7传输转矩的原理将在后面进行描述。如果选向前位置为换挡位置，那么在正向/逆向切换机构37中正向离合器44接合，逆向制动器松开。结果，输入轴2与行星架43彼此相连，一体地旋转，从而输入轴2的转矩传输到主轴38。在这种情形下，输入轴2与主轴38沿相同的方向旋转。在另一方面，如果选向后位置为换挡位置，那么逆向制动器45接合，正向离合器44松开。结果，齿圈40停止成为反作用元件，从而，输入轴2的转矩传输到主轴38。在这种情形下，主轴38沿与输入轴2相反的方向旋转。

在另一方面，在带式无级变速器3中，在液压伺服机构49与液压伺服机构50中的工作油的供应条件由液压控制单元26控制。具体地，控制供应给液压伺服机构49的工作油的流量来控制在主动带轮46上的带48的运转半径及在从动带轮47上的带48的运转半径。结果，对带式无级变速器3的变速比，即主轴38与副轴51之间的转速比进行无级地(连续地)控制是可能的。除该变速控制外，还调节从从动带轮47到带48的夹紧压力，以控制无级变速器3的最大转矩。

车辆需要的驱动力基于例如车辆速度和加速度请求(例如，加速器开度)确定，并且目标发动机速度和目标发动机转矩基于该确定结果获得。具体地，目标发动机输出根据需要的驱动力确定；确定目标发动机速度，以在最优燃料消耗条件下实现目标发动机输出；并且目标发动机转矩根据该目标发动机速度确定。然后，控制带式无级变速器3的变速比，使得实际发动机速度可以接近该目标发动机速度。从而，输入轴2的转矩通过正向/逆向切换机构37和带式无级变速器3传输到传动机构52，并且传动机构52的转矩通过差速器4传输到车轮5。

这里将对输入轴2与曲轴6之间的转矩传输原理及转矩控制方法进行描述。换句话说，将对利用油泵7的传输转矩原理及利用油泵7的传输转矩控制方法进行描述，还有油泵7的油排量的控制。当发动机1运行时，产生图3中绕内座圈8顺时针方向旋转的转矩。在该实施例中，在曲轴6与输入轴2之间传输的最大转矩，及油泵7的油排量如下控制。首先，弹性元件15的弹性力将位于内座圈8上的球13向圆柱腔10外推。当内座圈8旋转时，球13沿着外座圈9的凸轮面36滚动，并且球13与活塞11根据凸轮面36的径向凹凸在圆柱腔10内沿着轴线B1的方向往复运动。

活塞11在圆柱腔10中往复运动，结果改变了油腔14的容量。即，如果活塞11沿着轴线B1向外移动，那么油腔14的容量变大。相反，如果活塞沿着轴线B1向内移动，那么油腔14的容量变小。当油腔14的容量变大时，油腔14内的压力变成负压。然后，单向阀24打开，油盘21内的油通过进油通道18和进油通道16流进油腔14。因为在这种下单向阀25关闭，那么排油通道17的油不会流回到油腔14。

随后，当内座圈8与外座圈9之间的相对转动以使得活塞11向内移动时，油腔14的容量减小，并且那里的油压升高。然后，如果油腔14的油压变得高于进油通道16的油压，那么单向阀24关闭。结果，进油通道16内的油不流进油腔14，并且防止油腔14内的油流回到进油通道16。在另一方面，如果油腔14的容量减小，从而那里的油压变得高于排油通道17的油压，那么单向阀25打开。这样的结果是，油腔14内的油通过排油通道17及排油通道19供应到控制阀27。在这以后，油泵7内的进油和排油通过活塞11往复运动的循环而完成。

在另一方面，在控制阀27中，控制形成在进油口32与出油口33之间的油口C1的截面积，使得从油泵7排出的油量得以控制。具体地，从油泵7供应给液压控制单元26的油量根据油口C1的截面积控制。

在该实施例中，绕线轴28的动作基于供应给螺线管30的电力的电流值控制，以便调节油口C1的截面积。从排油通道19排出到油通道34的油的流动阻力根据油口C1的截面积变化。具体地，油口C1的截面积越大，油的流动阻力就减小得越多。同样，油口C1的截面积越小，油的流动阻力就提高得越多。

从排油通道19排出到油通道34的油的流动阻力影响了在圆柱腔10中的活塞11的工作特性。即，如果向内推动活塞11的力是恒定的，并且活塞11向内移动使得油腔14的容量减小，那么从排油通道19排出到油通道34的油的流动阻力越高，每单位周期从油腔14排出到排油通道17的油量就减少得越多。在另一方面，从排油通道19排出到油通道34的油的流动阻力越低，每单位周期从油腔14排出到排油通道17的油量就提高得越多。

此外，从排油通道19排出到油通道34的油的流动阻力越高，油腔14内的油压就越难降低。因此，提高了向内移动活塞11所需的负荷。在另一方面，从排油通道19排出到油通道34的油的流动阻力越低，油腔14内的油压就越容易降低。因此，减少了向内移动活塞11所需的负荷。在该实施例1中，内座圈8与外座圈9之间相对转动，结果球13沿着凸轮面36滚动并沿着内座圈8的径向方向移动。从而，产生了向内推动活塞11的负荷。因此，向内移动活塞11所需的负荷越高，沿着圆周方向使内座圈8与外座圈9相对转动所需的负荷就变得越高。换句话说，提高了油泵7中的最大转矩。即，油泵7还起转矩限制器的功能，其用来控制曲轴6与输入轴2之间的最大转矩。从而，产生用于驱动油泵7的动力的发动机1的负荷根据从排油通道19排出到油通道34的油的流动阻力变化。这里，如果油泵7的最大转矩提高，那么发动机的负荷提高。因此，曲轴6与输入轴2之间的速度差变大。在另一方面，如果油泵7的最大转矩减小，那么发动机的负荷减小。因此，曲轴6与输入轴2之间的速度差变小。

根据图1至图4所示的结构，如上所述，通过由控制阀27控制油泵7的油排量，对曲轴6与输入轴2之间传输的最大转矩进行控制是可能的。具体地，油泵具有两个功能，例如给液压控制单元26供应油的功能，及用来控制曲轴6与输入轴2之间的最大转矩的离合器功能(或者起动装置功能)。简而言之，单一的设备包括多个功能。这有助于减少动力传动系统组成部分的数量，及减小动力传动系统本身的尺寸。因此，提高了动力传动系统的安装性能。

此外，油泵7的内座圈8用来排油而旋转时所产生的反作用力由输入轴2承受。因此，传输到输入轴2的转矩能尽可能地提高，并且能提高车辆Ve开始运行时的转矩。此外，因为油在起离合器功能的油泵7的油通道中在结构上循环，所以油泵7与使用摩擦材料的离合器相比，具有更加出色的抗热性能。因此，即使在发动机1高负荷运行时，也不必执行用于降低发动机输出的控制。

图1至图4中所示的结构还可以应用到其中在曲轴6上装备了飞轮的车辆，或者其中在从曲轴6到油泵7的内座圈8的线路上配备了减振器的车辆。

这里将对图1至图4中示出的结构与本发明的结构之间的对应关系进行描述。曲轴6对应于本发明的输入元件。即发动机1的曲轴6还起油泵7的输入元件的功能。此外，输入轴2还起本发明的输出元件和输入元件的功能。内座圈8对应于本发明的第一旋转元件；外座圈9对应于本发明的第二旋转元件；球13和活塞11对应于本发明的传动元件。本发明的“动力传输状态”包括：在曲轴6与输入轴2之间传输的转矩；在曲轴6与输入轴2之间传输的最大转矩；曲轴6与输入轴2之间的速度差，等等。此外，在本发明中，“输入元件”意谓沿着从原动机输出的动力的传输方向，布置在输出元件前面的元件。

在另一方面，“输出元件”意谓沿着从原动机输出的动力的传输方向，布置在输入元件后面的元件。

此外，液压室44A、45A、49A和59A，动力传输线路(例如用来向带式无级变速器3、正向/逆向切换机构37等等供应润滑油的润滑油管路300)对应于本发明的需油部分。此外，电子控制单元53对应于本发明的控制装置；内燃机，更具体地，发动机1相应于本发明的原动机；变速器TM相应于本发明的变速器；带式无级变速器3对应于本发明的无级变速器；排油通道19对应于本发明的排油通道；控制阀27对应于本发明的控制阀；油口C1对应于本发明的油口。

基于实施例1中描述的结构的前提，对实用的控制实例进行描述。

具体地，这里将对实用的控制实例1至控制实例3进行描述，其适用于控制油泵7的排量的情形，或控制在曲轴6与输入轴2之间传输的转矩的情形。

(控制实例1)

首先，参考图5中示出的流程图对控制实例1进行描述。如上所述，如果控制油泵7的油排量以提高在曲轴6与输入轴2之间传输的最大转矩，那么改变(提高)了发动机负荷，使得发动机速度改变(降低)。因此，控制实例1根据从发动机1及输入轴2传输的转矩控制油泵7的油排量和油泵7的最大转矩。

在执行控制实例1之前，目标发动机速度与目标发动机转矩之间的关系根据节流阀开度而被准确映射，并存储在电子控制单元53中。

在这种情形下，目标发动机速度的技术意义与用于控制带式无级变速器3的变速比的目标发动机速度的技术意义不同，并且它是通过控制油泵7得到的目标发动机速度。更具体地，该情形下的目标发动机速度，是考虑到曲轴6与输入轴2之间传输的转矩同曲轴6与输入轴2之间的实际最大转矩之间的关系的目标发动机速度。在预定节流阀开度并具有预定的发动机转矩时，判断(在步骤S1)实际发动机速度(或实际Ne)是否与目标发动机速度(或目标Ne)一致。如果步骤S1的答案为NO，那么判断(在步骤S2)实际发动机速度是否超过发动机目标速度。

如果步骤S2的答案为YES，那么在油泵7中的最大转矩可能太小以致不能从曲轴6传输目标转矩到输入轴2使得提高发动机1的速度。

因此，如果步骤2的答案为YES，那么执行用来减小控制阀27的油口C1的截面积的控制，以减少油泵7的油排量(在步骤S3)，并且程序返回到步骤S1。即，在步骤S3，执行用来提高通过给螺线管30提供电力而产生的磁吸力的控制。然后，提高了图4中用来向下运行绕线轴28的力，并且减小了油口C1的截面积。

结果，减少了从油泵7的油腔14排出的油量，使得抑制油腔14中油压的降低。因此，提高了向内推动活塞11所需要的力，并且提高了油泵7的最大转矩。从而，通过步骤S3的程序，抑制了发动机速度的提升，使得发动机实际速度可能接近目标发动机转矩。

相反，如果步骤S2的答案为NO，那么油泵7的最大转矩太大以致不能在曲轴6与输入轴2之间传输目标转矩，使得可能提高发动机负荷。从而，如果步骤S2的答案为NO，那么执行用来增大控制阀27的油口C1的截面积的控制，以提高油泵7的油排量(在步骤S4)，并且程序返回到步骤S1。即，在步骤S4执行用来减弱通过给螺线管30通电而产生的磁吸力的控制。从而，提高了图4中用来向上运行绕线轴28的力，并且增大了油口C1的截面积。

结果，提高了从油泵7的油腔14排出的油量，使得抑制油腔14中油压的升高。因此，减小了向内推动活塞11所需要的力，并且减小了油泵7中的最大转矩。从而，通过步骤S4的程序，抑制了发动机速度的降低，使得发动机实际速度可能接近目标发动机转矩。这里，如果步骤S1的答案为YES，那么终止图5中示出的程序。

此外，根据图5所示的控制实例，油泵7的最大转矩可基于目标发动机速度、目标发动机转矩等控制。另外，根据图5所示的控制实例，油泵7的最大转矩可根据传输的转矩控制。

这里将对图5中示出的功能性装置与本发明的结构之间的对应关系进行描述。油泵7的排油量、油口C1的截面积、油的流动阻力等等，对应于本发明的“油泵的排油条件”。节流阀开度、目标发动机速度、目标发动机转矩、传输的转矩等等，对应于本发明的“车辆运行状态”。

(控制实例2)

下面，参考图6所示的流程图，对控制实例1中描述的油泵7的油排量的另一个控制实例进行描述。首先，判断(在步骤S11)从油泵7供应油的需油部分需要的油压是否不足。所述需油部分可由如带式无级变速器3的液压伺服机构49和液压伺服机构50作为例子。具体地，带式无级变速器3的变速比可通过突然地增加对液压伺服机构49的供油量而突然地变化。另外，带式无级变速器3的最大转矩可通过突然地提高液压伺服机构50中的油压而突然地提高。

当执行控制时，如果工作油的流量是不足的，那么步骤S11的答案为YES。然后，执行用来增大控制阀27的油口C1的截面积的控制(在步骤S12)，并且程序返回到步骤S11。在步骤S11具体的控制与步骤4所执行的相同。当在步骤S11执行控制时，根据前述的原理提高了从油泵7排出的油的流量。从而，解决了通过液压控制单元26供应给液压伺服机构49的工作油的流量的不足，及液压伺服机构50中油压的不足。因此，抑制了带式无级变速器3中控制响应的滞后，使得提高了操纵性能。

在另一方面，如果步骤S11的答案为NO，那么判断(在步骤13)油泵7中的油排量是否过多。前述的需油部分需要的油压与对应于需要的油压的油排量的最小值之间的关系是预先映射的。因此，如果油泵7的实际油排量例如超过油排量的最小值，那么步骤S13的答案为YES，并且执行减小控制阀27的油口C1的截面积的控制(在步骤S14)。然后，程序返回到步骤S11。如果执行步骤S14的控制，那么根据上述相同的原理，减小了油泵7排出的油的流量。因此，既可抑制油泵7中的油排量的过多，也可抑制发动机1的燃料消耗的恶化。这里，如果步骤S13的答案为NO，那么终止图6所示的程序。另外，步骤S12和步骤S13之后的程序可基于，在步骤S11，液压室44A和液压室45A的油压是否不足及在动力传输线路中(例如在给带式无级变速器3和正向/逆向切换机构37供应润滑油的润滑油管路中)的油压是否不足的判断结果来执行。

(控制实例3)

这里将参考图7所示的流程图，对控制实例1中描述的油泵7的油排量的另一个控制实例进行描述。发动机1是将燃料燃烧产生的热能切换为动能的装置；因此，转矩中的波动是不可避免的。具体地，如果发动机速度降低，那么发动机转矩中的波动趋向于扩大。另一方面，如果发动机的速度恒定，那么根据节流阀开度的扩大，发动机转矩的波动趋向于扩大。在发动机转矩传输到动力传输线路时，这个波动引起了振动和噪声。

为了减小由发动机转矩的波动引起的振动和噪声，控制实例3是将油泵7起减振器作用的实例。首先，判断(在步骤S21)油泵7结构上的内座圈8与外座圈9之间的速度差是否为预定值。这里，“预定值”的定义为在该速度差下，可将从发动机1传输到输入轴2的转矩中的波动范围抑制到窄于预定的范围，并且可保证对应于传输的转矩的最大转矩。

首先，这里将对转矩波动的吸收或减振进行描述。为了在步骤S21执行判断，映射发动机参数与节流阀开度参数之间的速度差的目标值，并存储在电子控制单元53中。具体地，发动机速度越高，速度差的目标值就设定得越小。在另一方面，如果发动机速度是恒定的，那么节流阀开度越窄，速度差的目标值就设定得越小。

下面将对根据上述特性设定速度差的目标值的原因进行描述。如上所述，曲轴6与输入轴2之间的最大转矩可通过控制油泵7的油排量进行控制，并且如果发动机转矩波动得比预定范围大，那么转矩波动可通过扩大内座圈8与外座圈9之间的速度差来吸收或减振。因此，曲轴6与输入轴2之间的最大转矩减小得越多，用来吸收或减振转矩波动的减振器功能就提高得越多。

同时，油泵7具有传输发动机转矩到输入轴2的功能，使得其必须保证其最大转矩与传输到输入轴2的目标转矩相一致。为此，也有必要设定速度差的上限。这里，在步骤S21确定的速度差的目标值是包括上限值和下限值的预定范围内的值。

如果步骤S21的答案为NO，那么判断(在步骤S22)实际速度差是否小于目标速度差。例如，如果油泵7未充分地起减振器的功能，那么步骤S22的答案为YES，并且执行用来增大控制阀27的油口C1的截面积的控制(在步骤S23)。然后，程序返回到步骤S21。如果执行步骤S23的控制，那么根据前述原理减小了曲轴6与输入轴2之间的最大转矩，使得发动机转矩的振动难以传输到输入轴2。因此，可抑制从输入轴2到车轮5的传输线路内的振动和噪声。

在另一方面，如果步骤S22的答案为NO，那么曲轴6与输入轴2之间的最大转矩太低以致不能传输目标转矩，因此，驱动力可能不足。

从而，如果步骤S22的答案为NO，那么执行用来减小控制阀27的油口C1的截面积的控制(在步骤S24)，并且程序返回到步骤S21。如果执行步骤S24的控制，那么根据前述原理提高了曲轴6与输入轴2之间的最大转矩，使得可抑制驱动力的不足。如果步骤S21的答案为YES，那么终止图7所示的程序。

根据控制实例3，因为油泵7还起减振器的功能，所以不必在从发动机1到车轮5的线路上布置专门的减振器以抑制振动和噪声。另外，对专门的减振器的结构进行简化是可能的。

(实施例2)

下面，参考图8对图1中示出的油泵7的另一个实例的结构进行描述。在该实施例2中，与实施例1相比，内座圈8和外座圈9布置在不同的位置。根据实施例2的油泵7，外座圈9环绕曲轴6形成。在外座圈9中形成有外凸缘35、圆柱部分35A及凸轮面36。在另一方面，内座圈8环绕输入轴2形成。圆柱腔10、活塞11、球13、弹性元件、单向阀24和单向阀25、油通道22和油通道23、进油通道16、排油通道17、密封装置20A或类似装置配备在输入轴2中。此外，隔板61沿着旋转轴线的方向布置在正向/逆向切换机构37与油泵7之间，并且在隔板61中形成有进油通道18与排油通道19。在图8所示的结构中，外座圈9绕轴线A1旋转的惯性力矩比内座圈绕轴线A1旋转的惯性力矩的大。图8所示的其它结构与图1至图4所示的结构相类似。

在图8所示的实施例中，如果发动机转矩传输到曲轴6，那么该转矩从外座圈9传输到内座圈8。通过图1至图4所示的结构获得的效果还可通过图8中示出的油泵7得到，并且外座圈9绕轴线A1旋转的惯性力矩比内座圈绕轴线A1旋转的惯性力矩大。因此，加强了曲轴6的飞轮效果。控制实例1至控制实例3在图8所示的结构实例中也是适用的。这里将对图8中示出的结构与本发明的结构之间的对应关系进行描述。外座圈9对应于本发明的第一旋转元件，内座圈8对应于本发明的第二旋转元件。图8所示的结构的其它部分与本发明的结构之间的对应关系与图1至图4中示出的结构与本发明的结构之间的对应关系相同。

在前述的实施例1与实施例2中，描述了其中变速器TM包括带式无级变速器3和正向/逆向切换机构37的车辆。然而，本发明还可应用到用于包括作为变速器TM的非无级变速器(例如能够阶梯式地，如不连续地，改变变速比的变速器)的车辆的动力传动系统。此外，本发明还可应用到用于包括以弧锥滚轮式无级变速器(toroidal typecontinuously variable transmission)作为无级变速器的车辆的动力传动系统。

(实施例3)

下面，将对根据本发明的动力传动的另一个实施例进行描述。在实施例3中，油泵7配备了多个内座圈8。这是与实施例1和实施例2的不同点。包括在实施例3中的结构实例1与结构实例2将在适当的期间进行描述。

(结构实例1)

首先，这里将参考图9至图11对根据本发明的动力传动系统的结构实例1进行描述。内座圈70安装到曲轴6的外圆周上。内座圈70制成环状的，并且能够沿着旋转轴线的方向相对地移动到曲轴6。此外，配备了用于使内座圈70与曲轴6沿旋转轴线的方向彼此相对地移动的花键机构71。该花键机构71包括形成在曲轴6外圆周上的外齿72和形成在内座圈70内圆周上的内齿73。外齿72与内齿73相互啮合。从而，曲轴6与内座圈60沿轴向方向彼此可相对地移动，而曲轴6与内座圈70沿旋转轴线方向彼此不能相对地移动。

在内座圈70中沿圆周方向配备了多个圆柱腔75。每个圆柱腔75都通向内座圈70的外圆周面，并且在每个圆柱腔75中都分别地配备了活塞76。如图11所示，每个活塞76沿内座圈70的径向方向(即沿轴线B1方向)都是可移动的，并且在每个活塞76暴露于圆柱腔75外部的末端上都布置有滚子77。各滚子77都能够环绕着平行于旋转轴线A1的轴78旋转。此外，对滚子77进行工艺处理以减小其表面的摩擦系数。例如，将硬铬镀层、类金刚石碳的涂层等应用到滚子77的表面。在每个圆柱腔75中，在圆柱腔75的深端面76与活塞76之间形成有油腔14。在油腔14中布置有用来向外推动活塞76的弹性元件15。

此外，在内座圈70中，形成有与每个油腔14连通的油通道78和油通道79。在曲轴6中形成有进油通道16和排油通道17。在曲轴6中还形成有连接到进油通道16的油通道80和连接到排油通道17的油通道81。在曲轴6的圆周上形成有与油通道80连通的油槽82和与油通道81连通的油槽83。此外，油槽82沿着旋转轴线的方向的长度设定成，使得即使内座圈70在曲轴6的外圆周上沿着旋转轴线的方向在预定的范围内滑动，也恒定地保持油槽82与内座圈70的油通道78之间的连通。另外，油槽83沿着旋转轴线的方向的长度设定成，使得即使内座圈70在曲轴6的外圆周上沿着旋转轴线的方向在预定的范围内滑动，也恒定地保持油槽83与内座圈70的油通道79之间的连通。

在另一方面，密封装置100沿着旋转轴线的方向安装在曲轴6外圆周的不同部分上。这些密封装置100防止油槽82与油槽83内的油从曲轴6与内座圈70之间泄漏。此外，油通道78配备有单向阀84，油通道79配备有单向阀85。所述单向阀84允许进油通道16的油流进油腔14，并阻止油腔14的油流回到进油通道16。同样，所述单向阀85允许排油通道17的油排进油腔14，并阻止油腔14的油流回到排油通道17。另外，换挡叉86与内座圈70相连接。该换挡叉86根据车辆司机选择的换挡位置进行操作，并且其中的操作力传输到内座圈70，使得内座圈70在曲轴6的外圆周上沿着旋转轴线的方向滑动。

在另一方面，正向/逆向切换机构37的中心齿轮39与输入轴2一体地旋转，齿圈40固定到壳体60上。还配备了外座圈87，该外座圈87与输入轴2相连接使得其随输入轴2一体地旋转。外座圈87制成环状的，在外座圈87的内圆周上形成有凸轮面36。此外，配备了外座圈88，该外座圈88与行星架43相连接使得其随行星架43一体地旋转，凸轮面36也成形在外座圈88内圆周上。从垂直于旋转轴线A1的截面可看到，外座圈88的凸轮面36的形状与外座圈87的凸轮面36的形状相一致。此外，外座圈87与外座圈88在不同的位置彼此同轴地布置。具体地，外座圈88位于发动机1与外座圈87之间。此外，实施例3中其它部分的结构与实施例1中的相同。

这里将对实施例3的结构的动作进行描述。在该实施例3中，内座圈70在曲轴6外圆周上沿旋转轴线方向的位置根据车辆司机选择的换挡位置确定。例如，如果选择了向前的位置，那么内座圈70移向图9中的左侧。在这种情形下，每个活塞76都位于外座圈87的内部空间内，并且每个滚子77都与外座圈87的凸轮面36相接触。在另一方面，如果选择了向后的位置，那么内座圈70移向图9中的右侧。在这种情形下，每个活塞76都位于外座圈88的内部空间内，并且每个滚子77都与外座圈88的凸轮面36相接触。从而，换挡位置改变的结果为，滚子77在外座圈87的凸轮面36与外座圈88的凸轮面36之间移动。

如上所述，如果选择了向前的位置，那么曲轴6的转矩通过内座圈70、活塞76及滚子77传输到外座圈87，并且外座圈87与输入轴2因此一体地旋转。在该实施例3中，因为齿圈40是固定的，所以小齿轮41和小齿轮42也是旋转的，并且行星架43空转。在另一方面，如果选择了向后的位置，曲轴6的转矩通过内座圈70、活塞76及滚子77传输到外座圈88。在该实施例3中，因为齿圈40是固定的，所以齿圈40起反作用元件的作用，使得输入轴2沿与曲轴6及行星架43旋转方向相反的方向旋转。

如上所述，当发动机转矩传输到曲轴6时，不管换挡位置是在向后的位置还是在向前的位置，滚子77都沿着凸轮面36滚动。这里，因为凸轮面36制成在径向方向交替形成凸起与凹陷的波浪形，所以活塞76沿着轴线B1径向地往复运动。当活塞76向外运动时，油腔14内的油压变成负压。因此，进油通道18内的油通过进油通道16和油通道80流进油腔14。在这种情形下，单向阀85关闭，以防止排油通道17内的油不利地流回到油腔14。

在另一方面，如果活塞76向内运动，油腔14内的油压升高，那么油腔14的油通过油通道81、排油通道17和排油通道19供应到实施例1中描述的控制阀37。然后，活塞76沿着轴向方向重复地往复运动，并且油从油泵7供应到液压控制单元26。在该实施例3中，基于实施例1中描述的原理，通过控制控制阀37的油口C1的截面积，对曲轴6与输入轴2之间传输的最大转矩，及油泵7的油排量进行控制也是可能的。即，油泵7包括：控制供应到液压控制单元26的油量的功能；控制最大转矩的离合器功能；及减振器功能。因此，实施例1中的结构得到的效果还能由实施例3得到。另外，控制实例1至控制实例3及它们的效果在实施例3中也都是适用的。

(结构实例2)

下面，参考图12至图13对实施例3的另一个结构实例2进行描述。该结构实例2与结构实例1基本类似；然而，结构实例2包括用来平顺外座圈87与外座圈88之间的滚子77的运动的结构。这是结构实例2与结构实例3之间的区别。在图12和图13中，在外座圈87末端靠近外座圈88一侧的内圆周上形成有环状肋89。在肋89的侧面形成有延伸到凸轮面36的曲面90。在另一方面，在外座圈88末端靠近外座圈87一侧的内圆周上形成有环状肋91。在肋91的侧面形成有延伸到凸轮面36的曲面92。肋89和肋91的内径与凸轮面36的内切圆(未图示)的直径相同。此外，在滚子77沿轴向方向的两个末端都形成有具有预定半径的圆形部分93。

根据图12和图13所示的结构，如果与凸轮面36中的一个相接触的滚子77沿着旋转轴线的方向移动，那么圆形部分93就会与曲面90或92接触，然后在肋89或肋91的前端运行。之后，圆形部分93移动到另一个凸轮面36。因此，即使外座圈87与外座圈88沿圆周方向的状态(即凸轮面36的不平坦的状态)是不同的，将滚子77从凸轮面36中的一个平顺地移动到另一个凸轮面36也是可能的。另外，如果选择了中间位置或者停车位置，如果滚子77停在肋89和肋91上，如图3所示，那么即使曲轴6旋转，活塞76也不径向地运动。因此，曲轴6与输入轴2之间不传输转矩，并且油泵7不排出油。控制实例1至控制实例3能在具有应用了结构实例2的油泵7的动力传动系统中执行。

这里将对实施例3的结构与本发明的结构之间的对应关系进行描述。中心齿轮39、齿圈40和行星架43对应于本发明的“能够差动旋转的三个旋转部件”；中心齿轮39和行星架43对应于本发明的“两个旋转部件”；内座圈70对应于本发明的第一旋转元件；外座圈87和外座圈88对应于本发明的第二旋转元件；外座圈87对应于本发明的第一结构元件；外座圈88对应于本发明的第二结构元件。具体地，外座圈88既起本发明的第二旋转元件的作用，又起本发明的第一结构元件的作用；外座圈既起本发明的第二旋转元件的作用，又起本发明的第二结构元件的作用。此外，旋转轴线的方向对应于本发明的“预定方向”；滚子77对应于本发明的传动元件；凸轮面36对应于本发明的凸轮；花键机构71和换挡叉86对应于本发明的连接机构；曲面90和曲面92及肋89和肋91对应于本发明的平顺机构。同样，活塞76和滚子77对应于本发明的传动元件。这里，实施例3其它部分的结构与本发明的结构之间的对应关系与实施例1的结构与本发明的结构之间的对应关系相类似。

(实施例4)

下面，这里将参考图18对本发明的实施例4进行描述。在实施例4中，配备了制动器94用来有选择地允许或限制齿圈40的旋转。这是实施例3与实施例4之间的区别。制动器94的接合与松开由实施例1中所述的电子控制单元53控制。实施例4其它部分的结构与实施例3的相类似。在实施例4中，如果选择了向前的位置，那么制动器94松开。因此，当曲轴6的转矩传输到输入轴2时，行星架43和齿圈40与输入轴2一体地旋转。

因此，阻止小齿轮42与齿圈40之间的相对转动，和小齿轮41与中心齿轮39之间的相对转动，以及小齿轮41与小齿轮42之间的相对转动是可能的。从而，对由输入轴2的高转速引起的正向/逆向切换机构37的耐久性的退化进行抑制是可能的。如果选择了向后的位置，那么制动器94接合，齿圈40起反作用元件的作用，使得曲轴6的转矩通过行星架43传输到输入轴2。这里，图12和图13中的结构还可应用到图18中的油泵7上。

这里将对实施例4的结构与本发明的结构之间的对应关系进行描述。小齿轮41对应于本发明的第一小齿轮；小齿轮42对应于本发明的第二小齿轮；中心齿轮39对应于本发明的第一旋转部件；齿圈40对应于本发明的第二旋转部件；制动器94对应于本发明的制动器。虽然前述实施例3和实施例4是用于具有作为无级变速器的带式无级变速器的车辆，但是实施例3和实施例4的结构也可应用到具有作为无级变速器的弧锥滚轮式无级变速器的车辆上。简而言之，本发明的无级变速器也包括弧锥滚轮式无级变速器。

(实施例5)

下面，将对根据本发明的动力传动系统的实施例5进行描述。在该实施例5中，配备了另一个可适用的控制阀作为图1所示的控制阀27的替代物。下面，参考图14对对应于实施例5的控制阀进行描述。图14所示的控制阀110包括：绕线轴111，其沿着轴线方向往复运动；弹性元件112，用于对绕线轴114施加图14中向下的力；进油口113；出油口114；控制油口115；反馈油口116。弹性元件112可以使用弹簧或类似物。排油通道19与进油口113及反馈油口116相连，出油口114与油通道34相连。

在另一方面，在绕线轴111中形成有脊面117、脊面118和脊面119。根据反馈油口116的油压产生将绕线轴111沿着与弹性元件112的力的方向的相反方向推动的力。同样，由控制油口115的油压产生将绕线轴111沿着与弹性元件112的力的方向的相同方向推动的力。在液压控制单元26中，通过油通道120输入到控制油口115的控制油压基于电子控制单元53的控制信号调节。控制阀110对应于本发明的控制阀；油口D1对应于本发明的油口；反馈油口116对应于本发明的反馈油口；绕线轴111对应于本发明的绕线轴；弹性元件112对应于本发明的弹性元件。

在这样构造的控制阀110中，绕线轴111的轴向运动基于以下两个力之间的相应关系控制：根据从排油通道19传输到反馈油口116的油压施加给绕线轴111的力；弹性元件112施加给绕线轴111的力与根据控制油口115的油压施加给绕线轴111的力的合力。通过这样控制，调节了排油通道19与油通道34之间的油口D1的截面积，或者调节了从排油通道19供应到油通道34的油的流量。具体地，当排油通道19中的油压升高时，反馈油口116内的油压也升高。从而，图14中的绕线轴向上运动。

因此，增大了油口D1的截面积，并增加了从排油通道19排出到油通道34的油的流量。从而抑制了油泵7的排压的升高。在另一方面，如果排油通道19的油压降低，那么反馈油口116的油压也降低，使得图14中的绕线轴111向下运动。结果，减小了油口D1的截面积，使得减少了从排油通道19排出到油通道34的油的流量。从而抑制了油泵7的排压的降低。另外，如果输入到控制油口115的控制油压升高，那么油口D1的截面积不易增大。因此，抑制了油泵7的排压的降低，或者提高了油泵7的排压。相反，如果输入到控制油口115的控制油压降低，那么油口D1的截面积容易增大。因此，抑制了油泵7的排压的升高，或者降低了油泵7的排压。

(控制实例4)

这里参考图15的流程图，对在具有实施例5的控制阀110的动力传动系统中适用的控制实例5进行描述。在图15的流程图中，步骤S1和步骤S2的程序与图5中的步骤S1和步骤S2的程序相类似。在该实例中，如果图15中的步骤S2的答案为YES，那么执行用来提高油泵7的排压的控制(在步骤S31)，并且程序返回到步骤S1。相反，如果图15中的步骤S2的答案为NO，那么执行用来降低油泵7的排压的控制(在步骤S32)，并且程序返回到步骤S1。另外，步骤S31的程序效果与图5中步骤S3的程序效果相类似，步骤S32的程序效果与图5中步骤S4的程序效果相类似。

(控制实例5)

这里参考图16的流程图，对在具有实施例5的控制阀110的动力传动系统中适用的另一个控制实例进行描述。在图16的流程图中，步骤S11和步骤S13的程序与图6中的步骤S11和步骤S13的程序相类似。在该实例中，如果图16中的步骤S11的答案为YES，那么执行用来降低油泵7的排压的控制(在步骤S41)，并且程序返回到步骤S11。如果图16中的步骤S13的答案为YES，那么执行用来提高油泵7的排压的控制(在步骤S42)，并且程序返回到步骤S11。另外，步骤S41的程序效果与图6中步骤S12的程序效果相类似，步骤S42的程序效果与图6中步骤S14的程序效果相类似。

(控制实例6)

这里参考图17的流程图，对在具有实施例5的控制阀110的动力传动系统中适用的另一个控制实例进行描述。在图17的流程图中，步骤S21和步骤S22的程序与图7中的步骤S21和步骤S22的程序相类似。在该实例中，如果图17中的步骤S22的答案为YES，那么执行用来降低油泵7的排压的控制(在步骤S51)，并且程序返回到步骤S21。

如果图17中的步骤S22的答案为NO，那么执行用来提高油泵7的排压的控制(在步骤S52)，并且程序返回到步骤S21。另外，步骤S51的程序效果与图7中步骤S23的程序效果相类似，步骤S52的程序效果与图7中步骤S24的程序效果相类似。

这里参考图15至图17的流程图对所述的结构与本发明的结构之间的对应关系进行描述。油泵7的排压对应于本发明的“油泵的排油条件”。

(实施例6)

这里参考图18，对能够与前述实施例1至实施例5相结合的实施例6进行描述。在该实施例6中，在壳体60外侧配备有热交换器95。此外，配备了管子96。该管子96将从油泵7排出的油供应到热交换器95，然后将油从热交换器95返回到油泵7。还配备了管子97。该管子97用于将从发动机1进行热交换的流体(例如冷却水)供应到热交换器95，然后将流体返回到发动机1这边。在热交换器95中，流过管子97的流体的热量传递到流经管子96的油中。从而加热了油。通过这样加热油，在冷却时，能够提高油的粘性。

如实施例1至实施例5所述，油泵7具有离合器的功能。因此，在实施例6中，也不必在油泵7与发动机1之间，沿着曲轴6的旋转轴线方向配备摩擦离合器、电磁离合器、液力传动机构等等。从而可以尽可能地缩短发动机1与油泵7之间沿着旋转轴线方向的距离。因此，可抑制流过管子97的液体的温降，并因此防止了热交换器95的功能性退化。另外，实施例1至实施例5中的元件，例如内座圈、外座圈、活塞、球和滚子等等，由金属材料制成。

本发明涉及一种动力传动系统，包括用于传输动力的输入元件和输出元件，及通过第一旋转元件与第二旋转元件之间的相对转动排出油的油泵，该油泵由所述输入元件与所述输出元件之间传输的动力驱动。因此，本发明的动力传动系统可布置在车辆中从原动机到车轮的线路上。特别地，为了通过控制油泵的排油条件对第一旋转元件与第二旋转元件之间的动力传输条件(即，原动机与车轮之间的动力传输条件)进行控制，将油泵用作离合器是可能的。

Claims (28)

1.一种动力传动系统，具有用于传输动力的输入元件(6)和输出元件(2)，及通过第一旋转元件(8，70)与第二旋转元件(9，87，88)之间的相对转动排油的油泵(7)，该油泵(7)由在所述输入元件(6)与所述输出元件(2)之间传输的动力驱动，其特征为：

所述输入元件(6)与所述第一旋转元件(8，70)以动力可传输的方式彼此相连，所述输出元件(2)与所述第二旋转元件(9，87，88)以动力可传输的方式彼此相连；并且其特征为包括：

传动元件(11，13，76，77)，用于以动力可传输的方式连接所述第一旋转元件(8，70)与所述第二旋转元件(9，87，88)；及

控制阀(27，110)，用于通过控制所述油泵(7)的排油条件，以控制所述第一旋转元件(8，70)与所述第二旋转元件(9，87，88)之间的动力传输状态。

2.如权利要求1所述的动力传动系统，其特征为：

所述油泵(7)为包括活塞(11，76)的径向活塞泵，该活塞(11，76)布置在所述第一旋转元件(8，70)与所述第二旋转元件(9，87，88)中的任意一个中，并且沿垂直于所述第一旋转元件(8，70)与所述第二旋转元件(9，87，88)的旋转轴线的方向径向地运作。

3.如权利要求1或2所述的动力传动系统，其特征为进一步包括：

控制装置(53)，用于通过在车辆(Ve)运行条件的基础上控制所述控制阀(27，110)，以控制所述油泵(7)的排油条件。

4.如权利要求3所述的动力传动系统，其特征为：

所述传动元件(11，13，76，77)构造成根据所述油泵(7)的排量的减少或所述油泵(7)的排压的提升，来提高在所述第一旋转元件(8，70)与所述第二旋转元件(9，87，88)之间传输的转矩；并且

所述控制装置(53)包括用于控制所述控制阀(27，110)的装置，以便根据在所述输入元件(6)与所述输出元件(2)之间传输的转矩目标值的增量，使所述油泵(7)的排量降低，或者所述油泵(7)的排压升高。

5.如权利要求3所述的动力传动系统，其特征为：

所述控制装置(53)包括用于控制所述控制阀(27，110)的装置，以便将所述油泵(7)的排量或排压调整到所述第一旋转元件(8，70)与所述第二旋转元件(9，87，88)之间的速度差的目标值；并且

所述第一旋转元件(8，70)与所述第二旋转元件(9，87，88)之间的速度差的目标值通过如下方式确定，

确定在所述第一旋转元件(8，70)与所述第二旋转元件(9，87，88)之间传输的转矩的目标值，使得从所述输入元件(6)传输到所述输出元件(2)的转矩的波动引起的振动和噪声被抑制在可允许的数值内，并且

基于已确定的转矩的目标值，确定所述第一旋转元件(8，70)与所述第二旋转元件(9，87，88)之间的目标速度差。

6.如权利要求3所述的动力传动系统，其特征为：

所述控制装置(53)包括用于控制所述控制阀(27，110)的装置，使得根据从所述输入元件(6)传输到所述输出元件(2)的转矩的波动来调节所述油泵(7)的排量或排压。

7.如权利要求1-6中任意一项所述的动力传动系统，其特征为进一步包括：

行星齿轮机构(PR)，其具有能够差动旋转的三个旋转部件(39，40，43)；

而所述第二旋转元件(87，88)包括分别与行星齿轮机构(PR)的两个旋转部件(39，43)相连接的第一结构元件(87)和第二结构元件(88)，

而该第一结构元件(87)与第二结构元件(88)同轴地布置在预定方向上；以及

联接机构(71，86)，该联接机构(71，86)通过将所述传动元件(76，77)沿预定的方向移动，以转矩可传输的方式将所述第一旋转元件(70)与所述第一结构元件(87)或所述第二结构元件(88)可选择性地连接。

8.如权利要求7所述的动力传动系统，其特征为：

所述油泵(7)为包括活塞(76)的径向活塞泵，该活塞(76)被布置在所述第一旋转元件(70)中，并且沿垂直于所述第一旋转元件(70)与所述第二旋转元件(87，88)的旋转轴线的方向径向地运作；

所述活塞(76)装备有所述传动元件(77)；

所述第一结构元件(87)与所述第二结构元件(88)分别配备有凸轮(36)，所述传动元件(77)与所述凸轮(36)接触；

所述第一结构元件(87)的凸轮(36)与所述第二结构元件(88)的凸轮(36)同轴地布置在预定方向上；并且

其特征为包括：

平顺机构(89，90，91，92)，用于使所述第一结构元件(87)的凸轮(36)与所述第二结构元件(88)的凸轮(36)之间的传动元件(77)的运动平顺。

9.如权利要求7或8所述的权利要求，其特征为：

行星齿轮机构(PR)为双小齿轮型行星齿轮机构，包括，

中心齿轮(39)，作为第一旋转部件，

齿圈(40)，作为第二旋转部件，以及

行星架(43)，作为第三旋转部件，用于保持第一小齿轮(41)与所述中心齿轮(39)啮合及第二小齿轮(42)与所述第一小齿轮(41)啮合，

而所述第一结构元件(87)与所述中心齿轮(39)相连，所述第二结构元件(88)与所述行星架(43)相连；并且

其特征为包括：

制动器(94)，用于在所述传动元件(76，77)与所述第一结构元件(87)以动力可传输的方式彼此相连的情形下，允许所述齿圈(40)旋转。

10.如权利要求1-9中任意一项所述的动力传动系统，其特征为包括：

变速器(TM)，所述油泵(7)的所述输出元件(2)的动力传输到该变速器(TM)。

11.如权利要求10所述的动力传动系统，其特征为包括：

液压控制单元(26)，用于控制所述变速器(TM)。

12.如权利要求11所述的动力传动系统，其特征为：

所述变速器(TM)包括液压伺服机构(49，50)，并且

供应给该液压伺服机构(49，50)的工作油的油压或流量由所述液压控制单元(26)控制。

13.如权利要求10-12中任意一项所述的动力传动系统，其特征为：

所述输出元件(2)还起到所述变速器(TM)的输入轴(2)的功能。

14.如权利要求1-9或权利要求10-13中任意一项所述的动力传动系统，其特征为：

包括原动机(1)，该原动机(1)用于产生运行所述车辆(Ve)的驱动力，并且

其中所述原动机(1)的动力传输到所述输入元件(6)。

15.如权利要求14所述的动力传动系统，其特征为：

所述原动机(1)为发动机(1)；并且

所述输入元件(6)为所述发动机(1)的曲轴(6)。

16.如权利要求1-9或权利要求10或权利要求13-15中任意一项所述的动力传动系统，其特征为包括：

液压控制单元(26)，所述工作油供应给该液压控制单元(26)。

17.如权利要求11或12或16所述的动力传动系统，其特征为包括：

液压控制单元(26)，从所述油泵(7)排出的所述工作油供应给该液压控制单元(26)。

18.如权利要求1-17中任意一项所述的动力传动系统，其特征为：

用于产生运行所述车辆(Ve)的驱动力的所述原动机(1)的动力，通过所述油泵(7)，所述变速器(TM)及差速器(4)传输到车轮(5)。

19.如权利要求10或11或12或13或18所述的动力传动系统，其特征为：

所述变速器(TM)包括正向/逆向切换机构(37)，及无级变速器(3)。

20.如权利要求2所述的动力传动系统，其特征为：

所述原动机(1)的动力通过第一旋转元件(8，70)传输到第二旋转元件(9，87，88)；

所述活塞(11，76)布置在第一旋转元件(8，70)中；

所述凸轮(36)布置在第二旋转元件(9，87，88)的圆周方向中；并且

所述活塞(11，76)径向地运动，这是因为由第一旋转元件(8，70)与第二旋转元件(9，87，88)之间的相对转动而使所述活塞(11，76)沿着所述凸轮(36)的圆周方向进行转动。

21.如权利要求1-6中任意一项所述的动力传动系统，其特征为：

所述控制阀(27)包括绕线轴(28)和油口(C1)，其中所述绕线轴(28)的作用通过对螺线管(30)通电进行控制，所述油口(C1)与所述油泵(7)的排油通道(19)相连；并且

所述油口(C1)的截面积由所述绕线轴(28)的动作控制，从而控制所述油泵(7)的排油量。

22.如权利要求3所述的动力传动系统，其特征为：

包括原动机(1)，用于产生运行所述车辆(Ve)的驱动力，

其中所述原动机(1)的动力从所述输入元件(6)传输到所述输出元件(2)，

其中所述控制阀(27)包括与所述油泵(7)的排油通道(19)相连的油口(C1)；并且

其中所述控制装置(53)包括基于所述原动机(1)的实际速度与目标速度之间的比较结果来控制所述控制阀(27)的所述油口(C1)的截面积的装置。

23.如权利要求3所述的动力传动系统，其特征为：

包括需油部分(44A，45A，49A，50A，300)，从所述油泵(7)排出的油供应给该需油部分；并且

其中所述控制阀(27)包括与所述油泵(7)的排油通道(19)相连的油口(C1)；并且

其中所述控制装置(53)包括基于所述需油部分(44A，45A，49A，50A，300)需要的油压及供应量的确定结果来控制所述控制阀(27)的所述油口(C1)的截面积的装置。

24.如权利要求3所述的动力传动系统，其特征为：

所述控制阀(27)包括与所述油泵(7)的排油通道(19)相连的油口(C1)；并且

所述控制装置(53)包括基于所述第一旋转元件(8，70)与第二旋转元件(9，87，88)之间的速度差的确定结果来控制所述控制阀(27)的所述油口(C1)的截面积的装置。

25.如权利要求16或17所述的动力传动系统，其特征为：

从所述油泵(7)排出到所述排油通道(19)的油通过所述控制阀(110)供应给所述液压控制单元(26)；并且

所述控制阀(110)包括，

油口(D1)，该油口(D1)与所述排油通道(19)相连，

绕线轴(111)，用于控制所述油口(D1)的截面积，该绕线轴(111)沿轴向方向可往复运动，

弹性元件(112)，用于沿轴向方向对所述绕线轴(111)施加弹性力，

控制油口(115)，由所述液压控制单元(26)调整的控制油压输入到该控制油口(115)，并且该控制油口(115)沿与所述弹性元件(112)施加的力相同的方向对所述绕线轴(111)施加力，以及

反馈油口(116)，该反馈油口(116)与所述油泵(7)的所述排油通道(19)相连，并且将用于沿与所述弹性元件(112)对所述绕线轴(111)施加的力相反的方向对所述绕线轴(111)施加力的油压输入到该反馈油口(116)。

26.如权利要求25所述的动力传动系统，其特征为：

所述控制装置(53)包括基于所述原动机(1)的实际速度与目标速度之间的比较结果来控制所述油泵(7)的排压的装置。

27.如权利要求25所述的动力传动系统，其特征为：

包括需油部分(44A，45A，49A，50A，300)，从所述油泵(7)排出的油供应给该需油部分；并且

其中所述控制装置(53)包括基于所述需油部分(44A，45A，49A，50A，300)需要的油压及需要的供油量的确定结果，通过控制所述控制阀(110)来控制所述油泵(7)的排压的装置。

28.如权利要求25所述的动力传动系统，其特征为：

所述控制装置(53)包括基于所述第一旋转元件(8，70)与第二旋转元件(9，87，88)之间的速度差的确定结果，通过控制所述控制阀(110)来控制所述油泵(7)的排压的装置。

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