ES2559442T3

ES2559442T3 - Suministro de fluido para una transmisión continuamente variable

Info

Publication number: ES2559442T3
Application number: ES11705246.4T
Authority: ES
Inventors: John William Edward Fuller
Original assignee: Torotrak Development Ltd
Current assignee: Torotrak Development Ltd
Priority date: 2010-02-24
Filing date: 2011-02-22
Publication date: 2016-02-12
Anticipated expiration: 2031-02-22
Also published as: CN102844590A; JP5873814B2; BR112012021421B1; WO2011104533A1; EP2539609A1; CN102844590B; GB2478120A; GB201003099D0; JP2016053421A; EP2539609B1; US20130037144A1; GB2478120B; BR112012021421A2; JP2013520629A

Abstract

Un aparato para suministrar fluido a una transmisión continuamente variable que tiene un sistema de lubricación (115) y al menos un sistema de control de la transmisión (98), el aparato que comprende las primera y segunda bombas (120, 122), la primera bomba (120) que tiene una salida (124) la cual puede conectarse al sistema de lubricación (115) a través de un arreglo de válvula de control de suministro (132) y la segunda bomba (122) que tiene una salida (126) la cual puede conectarse al sistema de control de la transmisión (98), caracterizado porque el aparato comprende además un pasaje de transferencia (128) a través del cual la primera bomba (120) puede conectarse al sistema de control de la transmisión (98), y el arreglo de válvula de control de suministro (132) que se adapta para estrangular selectivamente el suministro de fluido desde la salida de la primera bomba (124) hacia el sistema de lubricación (115) con el propósito de provocar que la salida de fluido desde la primera bomba (120) se desvíe a través del pasaje de transferencia (128) hacia el sistema de control de la transmisión (98).

Description

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DESCRIPCION

Suministro de fluido para una transmision continuamente variable

La presente invencion concierne a un arreglo para suministrar fluido a una transmision continuamente variable.

Las transmisiones continuamente variables (abreviadas mas abajo como "CVT") incorporan tipicamente:

i. un variador, el cual es un dispositivo que tiene una entrada giratoria y una salida giratoria, y un mecanismo para transmitir el accionamiento entre las dos a una relacion del variador (la relacion de la velocidad de entrada del variador a su velocidad de salida) la cual es variable de forma continua;

ii. un engranaje asociado mediante el cual el variador se acopla entre una entrada de transmision (conectada por ejemplo, a un accionador tal como un motor) y una salida de transmision (la cual puede ser por ejemplo, un arbol de transmision acoplado a las ruedas motrices de un vetuculo motor). La relacion del variador gobierna la relacion de transmision (la relacion de la velocidad de entrada de la transmision a su velocidad de salida) pero no necesita ser igual a esta, gracias al engranaje; y

iii. un arreglo de embrague incorporado en el engranaje mencionado. En un ejemplo simple, un embrague puede servir simplemente para acoplar/desacoplar la salida de la transmision. Las transmisiones mas sofisticadas pueden (como se conoce en la tecnica) proporcionar multiples "regfmenes" en cada uno de los cuales la relacion entre la relacion del variador y la relacion de la transmision en conjunto es diferente, de esta manera que se expande el intervalo de las relaciones de transmision mas alla del intervalo proporcionado por el variador solo.

Comunmente ambos el variador y los embragues se controlan hidraulicamente, en cuyo caso existen multiples sistemas que necesitan suministrarse con fluido:

a. un sistema de lubricacion. El variador en sf requiere lubricacion. En los asf llamados variadores de tipo de "traccion de rodamiento", por ejemplo, el mecanismo para variar de forma continua la relacion del variador incorpora partes giratorias (tales como el rodillo y la carrera de una transmision toroidal, que se discutira mas abajo) entre las cuales se transmite el accionamiento mediante el corte de una pelfcula fina de fluido, mantenido por el lanzamiento de chorros de fluido continuamente sobre dichas partes. Otras partes de la transmision, que incluyen sus engranajes, necesitan ademas tfpicamente lubricacion. No se requiere alta presion pero el flujo de fluido necesita ser principalmente continuo y a una tasa de flujo que es la mayor parte del tiempo mayor que la requerida por los otros sistemas de la transmision.

b. un sistema de control del variador. Comunmente el variador se controla mediante la aplicacion a este de una presion hidraulica ajustable (en algunos casos se usan dos senales de presion opuestas). La presion requerida es variable, y puede ser grande. El flujo requerido es ademas altamente variable. Este puede caer a cero mientras la relacion del variador es constante y puede ser grande por breves penodos, cuando se necesita un cambio rapido de la relacion del variador/transmision. En los variadores del tipo conocido de "torque controlado", la relacion del variador es capaz de variar automaticamente de acuerdo con factores externos (tal como el frenado del vetuculo, por ejemplo) y el requerimiento de flujo por lo tanto no puede fijarse ni predecirse por la electronica que controla la transmision. Los variadores del tipo de traccion de rodamiento frecuentemente tienen un actuador hidraulico para predisponer los componentes de rodamiento (por ejemplo, el rodillo y las carreras del variador de tipo toroidal) hacia el acoplamiento entre ellos, lo cual nuevamente requiere un suministro de fluido hidraulico presurizado.

c. el arreglo de embrague, el cual consume flujo de fluido particularmente durante los cambios del estado del embrague. En algunas transmisiones la presion aplicada al arreglo de embrague puede variar incluso mientras se acopla un embrague. De esta manera el embrague puede mantenerse en un estado en el cual se prepara constantemente para deslizarse si la torsion aplicada sufre una punta inesperada. Esto proporciona la proteccion de tales puntas de torsion para el variador en sf.

Comunmente el mismo fluido se usa para la hidraulica y la lubricacion. Este en particular puede ser aceite. El termino "fluido" se usa en la presente descripcion meramente para referirse al aceite u otro lfquido usado en este contexto.

Es muy importante maximizar la eficiencia de energfa de la transmision. Para este fin la energfa consumida por el suministro de fluido (tfpicamente formado por una bomba) necesita minimizarse, mientras que satisface los requerimientos de todos los sistemas individuales de la transmision.

En algunos circuitos hidraulicos conocidos para el control de la CVT, una sola bomba suministra a todos los sistemas. Esta puede por ejemplo, suministrar fluido al sistema de control del variador y el arreglo de embrague directamente, con el fluido agotado desde esos sistemas que se suministran, al sistema de lubricacion. Sin embargo la operacion de la bomba sencilla a la presion requerida por el variador y los embragues, y a la tasa de flujo alta requerida para la lubricacion, puede resultar en un uso de energfa innecesario. Otra opcion es usar dos bombas separadas, una de las

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cuales suministra baja presion y flujo relativamente alto al sistema de lubricacion mientras la otra suministra el arreglo de embrague y el sistema de control del variador. En este caso la segunda bomba mencionada necesita ser de capacidad suficiente para suministrar el mayor flujo extrafdo por el arreglo de embrague y el sistema de control del variador, de manera que mucha de su capacidad no se usa fuera de en las veces de flujo pico.

El documento de la tecnica anterior mas cercano WO02/079675 describe un variador que tiene un medio de carga final hidraulico el cual proporciona una carga final para predisponer los discos del variador entre sf mediante el suministro de un fluido. Los actuadores de rodillo se conectan a medios de suministro de presion de reaccion de manera que una fuerza de reaccion ajustable puede aplicarse a los rodillos. Los medios de valvula influenciados hidraulicamente mantienen una relacion entre la carga final y las presiones de reaccion.

De acuerdo con la presente invencion, existe un aparato para suministrar fluido a una transmision continuamente variable que tiene un sistema de lubricacion y al menos un sistema de control de la transmision, el aparato que comprende las primera y segunda bombas, la primera bomba que tiene una salida la cual puede conectarse al sistema de lubricacion a traves de un arreglo de valvula de control de suministro y la segunda bomba que tiene una salida la cual puede conectarse al sistema de control de la transmision caracterizado porque, el aparato comprende ademas un pasaje de transferencia a traves del cual la primera bomba puede conectarse al sistema de control de la transmision, y el arreglo de valvula de control de suministro que se adapta para estrangular selectivamente el suministro de fluido desde la salida de la primera bomba hacia el sistema de lubricacion con el proposito de provocar que la salida de fluido desde la primera bomba se desvfe a traves del pasaje de transferencia hacia el sistema de control de la transmision.

La invencion permite que se haga un uso eficiente de la capacidad de las dos bombas. La segunda bomba sera requerida tfpicamente para operar a presion alta por mas tiempo que la primera bomba. Esto puede especificarse para ser de capacidad relativamente pequena. Preferentemente ambas bombas son capaces de suministrar la maxima presion de fluido requerida. La salida de la primera bomba puede, en virtud de la invencion, aumentar la de la segunda cuando sea necesario con el proposito de proporcionar altas tasas de flujo transitorio al arreglo de embrague o al sistema de control del variador.

Preferentemente, el pasaje de transferencia incorpora una valvula de transferencia la cual permite al fluido fluir desde la salida de la primera bomba hacia el sistema de control del variador pero no en la direccion opuesta. Otros arreglos son posibles, por ejemplo, mediante el uso de una valvula solenoide para controlar el pasaje de transferencia.

Se prefiere particularmente que el arreglo de valvula de control de suministro reciba las primera y segunda entradas de control opuestas, la primera entrada de control que corresponde a la salida de presion desde la segunda bomba y la segunda entrada de control que corresponde a una presion de trabajo del sistema de control de la transmision, el arreglo de valvula de control de suministro que se adapta, mediante la estrangulacion del suministro de fluido desde la salida de la primera bomba hacia el sistema de lubricacion en dependencia de sus entradas de control, para mantener la salida de presion de la segunda bomba a un nivel encima de dicha presion de trabajo del sistema de control de la transmision.

En tal modalidad, se proporciona preferentemente un arreglo de valvulas y pasajes adaptado para muestrear la presion de fluido en multiples puntos en el sistema de control de la transmision y para seleccionar la mayor de las presiones muestreadas para formar la segunda entrada de control en el arreglo de valvula de control de suministro.

Una transmision practica tiene tfpicamente al menos dos sistemas de control de transmision (a) un arreglo de embrague y (b) un sistema de control del variador.

Preferentemente, se prioriza la presion suministrada al arreglo de embrague. Con este fin, el arreglo de embrague puede tener un pasaje de suministro el cual se conecta constantemente a la salida de la segunda bomba. El sistema de control del variador puede conectarse a la segunda bomba a traves del arreglo de valvula de control de suministro. De esta forma puede hacerse la provision para estrangular el suministro al sistema de control del variador donde sea necesario con el proposito de mantener el suministro de presion al arreglo de embrague.

El aparato preferentemente comprende ademas un pasaje auxiliar para conducir la salida del fluido desde la segunda bomba hacia el sistema de lubricacion.

Preferentemente, el arreglo de valvula de control de suministro se adapta para estrangular selectivamente el pasaje auxiliar con el proposito de mantener la presion al arreglo de embrague.

Preferentemente, el sistema de control del variador puede conectarse a la segunda bomba a traves del arreglo de valvula de control de suministro, el arreglo de valvula de control de suministro que se adapta, con el proposito de mantener la presion de la bomba para el arreglo de embrague, para estrangular primeramente el suministro de fluido al sistema de lubricacion y en segundo lugar, donde sea necesario, el suministro de fluido al sistema de control del variador.

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Se prefiere particularmente que el arreglo de valvula de control de suministro se adapte para mantener un margen positivo entre la presion de salida de la segunda bomba y una presion de trabajo del sistema de control de la transmision. El arreglo de valvula comprende preferentemente una sola valvula controlado por piloto.

Las modalidades espedficas de la presente invencion se describiran ahora, a modo de ejemplo solamente, con referencia a los dibujos acompanantes, en los cuales:

La Figura 1 es una representacion altamente simplificada de un variador adecuado para el uso en las modalidades de la invencion. Este tipo de variador en sf mismo se conoce en la tecnica;

La Figura 2 es un diagrama un poco simplificado de un circuito hidraulico para controlar una CVT;

Las Figuras 3a a la 3d son cada una diagramas de un arreglo de suministro de fluido para el uso con el circuito de la Figura 2, los diferentes diagramas que muestran el arreglo de suministro de fluido bajo diferentes condiciones de operacion;

La Figura 4 es un diagrama esquematico del arreglo de suministro de fluido.

El variador 300 representado en la Figura 1 se conoce en la tecnica y se presenta aqu por el bien de la integridad y porque su modo de operacion crea algunos de los desaffos tecnicos que se abordan por la presente invencion. Se debe notar sin embargo que este se presenta a modo de ejemplo en vez de limitacion. La presente invencion puede implementarse en transmisiones mediante el uso de variadores de otros tipos. El variador 300 es del tipo de traccion de rodamiento de carrera toroidal, que tiene las carreras de entrada montadas coaxialmente 302, 304 sobre cualquier lado de una carrera de salida central 306. Las caras 308, 310 de las carreras de entrada respectivas se hunden semitoroidalmente y se dirigen hacia las respectivas caras similarmente hundidas 312, 314 de las carreras de salida, que definen dos cavidades generalmente toroidales 316, 318 que contienen los rodillos 320. Solamente se muestra un rodillo pero un variador practico tfpicamente tiene dos o tres de tales rodillos separados alrededor de cada cavidad 316, 318 en intervalos circunferenciales. Las carreras se montan sobre un vastago del variador 322 pero mientras las carreras de entrada 302, 304 se aseguran al vastago para girar junto con este (la carrera de entrada 304 que se asegura a traves de las ranuras 319 las cuales le permiten algun movimiento a lo largo del vastago) la carrera de salida 306 es libre para girar alrededor del vastago, por ejemplo, en virtud de un cojinete (no mostrado).

Cada rodillo 320 corre sobre las carreras de entrada y salida para transmitir el accionamiento entre ellos y cada uno es capaz de moverse hacia atras y hacia adelante a lo largo de una direccion circunferencial alrededor de un eje del variador definido por el vastago del variador 322. Cada rodillo es capaz ademas de inclinarse. Es decir, el eje del rodillo (el cual es perpendicular al plano del papel en la Figura 1 y se indica en 321) es capaz de girar, cambiando la inclinacion del eje del rodillo hacia el eje del variador. En el ejemplo ilustrado, estos movimientos se proporcionan mediante montar de manera giratoria el rodillo 320 en un portador 324 acoplado por un vastago 326 a un piston 328 de un actuador de control del rodillo 330. Una lmea 332 desde el centro del piston 328 hacia el centro del rodillo 320 constituye un eje de inclinacion alrededor del cual puede girar todo el ensamble. El movimiento de inclinacion del rodillo resulta en cambios de los radios de los caminos trazados sobre las carreras 302, 304, 306 por el rodillo, y por lo tanto en cambios de la relacion del variador.

Se debe notar que en este ejemplo el eje de inclinacion 332 no yace en un plano perpendicular al eje comun de las carreras 302, 304, pero en cambio se inclina hacia este plano. El angulo de inclinacion se etiqueta CA en el dibujo, y se conoce como el "angulo de castor". Cuando el rodillo se mueve hacia atras y hacia adelante este sigue una trayectoria circular centrada sobre el eje del variador. Ademas la accion de las carreras 302, 304, 306 sobre el rodillo crea un momento de direccion el cual tiende a provocar que se incline de manera que el eje del rodillo 321 se mantiene en interseccion con el eje del variador. Esta interseccion de los ejes puede mantenerse, a pesar del movimiento del rodillo hacia atras y hacia adelante a lo largo de su trayectoria circular, en virtud del angulo de castor. El resultado es que la posicion del rodillo a lo largo de su trayectoria corresponde a una cierta inclinacion del rodillo y por lo tanto a una cierta relacion de accionamiento del variador.

El actuador de control del rodillo 330 recibe presiones de fluido hidraulico opuestas a traves de las lmeas S1, S2. La fuerza asf creada impulsa el rodillo a lo largo de su trayectoria circular alrededor del eje del variador, y en equilibrio se balancea por las fuerzas ejercidas sobre el rodillo por las carreras 302, 304, 306. La fuerza ejercida por las carreras sobre cada uno de los rodillos es proporcional a la suma de las torsiones aplicadas externamente a las carreras del variador. Esta suma - la torsion de entrada del variador mas la torsion de salida del variador - es la torsion neta que debe reaccionar a los montajes del variador, y se referencia como la torsion de reaccion. Mediante la regulacion de las presiones aplicadas a traves de las lmeas S1 y S2, la torsion de reaccion se regula directamente. Se debe notar que mientras que es comun asumir que una transmision se controlara para proporcionar una relacion de transmision especificada, el variador ilustrado puede en cambio ser de "torque controlado" - es decir, controlado para proporcionar una torsion de reaccion particular. En este caso, los cambios de la relacion del variador/transmision tienen lugar

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automaticamente en respuesta a los cambios que afectan el balance de torsion en la entrada y salida de la transmision. Por ejemplo, si un conductor de vehmulo frena repentinamente, el variador puede reaccionar automaticamente, lo que permite a su relacion de accionamiento cambiar para acomodar la reduccion en la velocidad de salida de la transmision. Esto significa que el flujo requerido en cualquier instante hacia/desde los actuadores de control del rodillo 320 no se conoce necesariamente o es predecible por el controlador asociado. Cuando los rodillos del variador se mueven rapidamente el flujo puede, por breves penodos, ser grande. Se necesita un arreglo de suministro de fluido el cual pueda reaccionar adecuadamente.

Para proporcionar la traccion entre los rodillos 320 y las carreras 302, 304, 306, ellos deben predisponerse entre sf. Esto se logra en la modalidad ilustrada mediante un actuador de carga final hidraulico 334 que tiene un cilindro 336 en el cual la carrera de entrada 304 sirve como un piston. La presion hidraulica a traves de una lmea E que lleva al cilindro 336 impulsa asf la carrera de salida 304 hacia las otras carreras 302, 306.

El circuito representado en la Figura 2 tiene un sistema de control del variador 98 el cual suministra presiones controladas a los actuadores de control del rodillo del variador, representado de una forma estilizada en 100 en este dibujo. Como antes cada actuador de control del rodillo 100 se conecta sobre un lado de la primera lmea de control hidraulica S1 y sobre el lado opuesto de la segunda lmea de control hidraulica S2 de manera que sus pistones sufren una fuerza determinada por la diferencia entre las presiones S1, S2. El control sobre estas presiones se ejerce a traves de las valvulas solenoide proporcionales de control del variador P1, P2. La bobina de cada una de estas valvulas se acciona mediante las fuerzas opuestas de (a) un solenoide 102 y (b) una presion piloto tomada a partir de la salida de la valvula a traves de la lmea piloto 104. En dependencia de esta comparacion, cada valvula de control del variador P1, P2 conecta su respectiva lmea de control S1, S2 ya sea a un pasaje de suministro del variador A o a un pasaje de escape, de esta manera que se regulan las presiones S1, S2 de acuerdo con la senal electrica aplicada al solenoide 102.

Las primera y segunda lmeas de control hidraulicas cada una incorpora una respectiva valvula de suministro de carga final E1, E2 formada como una valvula de retencion dispuesta para permitir el flujo fuera de la lmea de control pero no dentro de esta. Las salidas de las valvulas de suministro de carga final E1, E2 se conectan juntas y llevan a una entrada de suministro de una valvula de suministro de carga final 106, la cual se suministra asf con fluido a una presion igual a la mayor de las presiones S1, S2. La valvula de control de carga final se controla mediante una senal de presion piloto tomada a partir de un arreglo de valvula de carga final que gana mayor presion 108 el cual muestrea las presiones en los lados opuestos de uno de los actuadores de control del rodillo 100 y suministra la que sea mayor de estas presiones a la valvula de control de carga final 106. La valvula de control de carga final compara su senal de presion piloto con su propia presion de salida y modula su salida en respuesta, de esta manera que proporciona como su salida E una presion de carga final la cual se determina por la senal de presion piloto. Esta presion de carga final se suministra al actuador de carga final 334 (Figura 1) para proporcionar la traccion del rodillo/carrera. Se debe notar que la carga final se controla asf automaticamente para rastrear la mayor de las presiones S1, S2, la cual permite al variador operar eficientemente sin riesgo de que la traccion del rodillo/carrera se vuelva inadecuada y permita el deslizamiento excesivo del rodillo/carrera.

El presente circuito tiene varios arreglos de valvula que ganan mayor presion. Sus funciones en cada caso es recibir dos presiones de entrada y dar salida a la que sea mayor de las dos. Varios mecanismos pueden usarse para este proposito, pero el arreglo ilustrado en la Figura 2 tiene un par de asientos de valvula 109, 110 orientados uno frente al otro y cada uno que controla una entrada respectiva. Un solo miembro de valvula, tal como una bola 112, se proporciona entre los dos asientos. Un pasaje de salida 113 se comunica con el espacio entre los dos asientos de valvula 109, 110. EL miembro de valvula se sienta sobre y cierra cualquiera de las entradas que este a menor presion, de esta manera que conecta el otro pasaje de entrada a la salida.

El circuito hidraulico de la Figura 2 comprende ademas un arreglo de embrague 114 que comprende un embrague de regimen bajo M1 y un embrague de regimen alto M2. Como se menciono anteriormente, estos sirven para acoplar cualquiera de los dos "regfmenes" de transmision que proporcionan diferentes intervalos de relacion de transmision. Los arreglos de engranajes adecuados se conocen en la tecnica y no se presentaran aqrn. Las respectivas valvulas solenoide proporcionales de control del embrague C1, C2 controlan las presiones aplicadas a los embragues y cada una se suministra con fluido presurizado a traves de un pasaje de suministro B.

La transmision en sf comprende ademas un sistema de lubricacion, representado en la Figura 2 por el cuadro 115, con un pasaje de suministro de lubricacion C.

Con referencia ahora a las Figuras 3a a la 3d las cuales cada una muestran un arreglo de suministro de fluido 118 que incorpora la presente invencion y pretendido para suministrar fluido/lubricante hidraulico adecuadamente presurizado al circuito de la Figura 2. Este comprende una primera bomba 120 y una segunda bomba 122. Las salidas de las bombas se encaminan, por medio del arreglo de valvula asociado que se ve en los dibujos, de una manera que la mayor parte del tiempo la primera bomba 120 trabaja a baja presion, principalmente o exclusivamente para suministrar el sistema de lubricacion. Con este fin puede ser una bomba de capacidad de flujo relativamente grande. La segunda bomba 122 opera, la mayor parte del tiempo, a una presion mayor que la primera, pero puede ser de menor capacidad. Esta sirve

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para suministrar el sistema de control del variador 98 y el arreglo de embrague 114 mientras sus requerimientos de flujo son pequenos. Con este fin necesita solamente dimensionarse para proporcionar el flujo necesario para superar la fuga y para permitir tasas bajas del cambio de relacion del variador. Cuando el sistema de control del variador 98 o el arreglo de embrague 114 requieren tasas de flujo mayores, las primera y segunda bombas pueden trabajar en conjunto para proporcionar esto, como quedara claro.

Las respectivas salidas 124, 126 de las primera y segunda bombas pueden conectarse a traves de un pasaje de transferencia 128 que incorpora una valvula de transferencia de una sola via 130 la cual sirve para conectar las dos salidas solamente cuando la presion de salida de la segunda bomba cae por debajo de la presion de la primera bomba. Asf la mayor parte del tiempo, mientras la primera bomba trabaja a baja presion y la segunda bomba a alta presion, las dos bombas se afslan entre sf y trabajan independientemente.

De los tres sistemas que consumen fluido mencionados anteriormente (el sistema de control del variador 98, el arreglo de embrague 114, el sistema de lubricacion 115), se considera que el mantenimiento del suministro de presion de fluido al arreglo de embrague 114 toma la mayor prioridad. Si eventos tales como cambios de la relacion del variador rapidos e inesperados conducen a una liberacion accidental del embrague activo, el efecto podna ser privar al vehnculo de propulsion en un momento crucial. Ademas el embrague podna esperarse que se reacople, despues de una demora impredecible, que sigue a la restauracion de la presion de la bomba, con el peligro que al hacerlo creana una punta de torsion grande en la transmision. Esto podna llevar al dano del variador u otros componentes de transmision, asf como tambien crear un comportamiento del vetnculo impredecible.

Para proporcionar la priorizacion de suministro requerida, el pasaje B que forma el suministro de fluido al arreglo de embrague 114 se conecta directamente a la salida 126 de la segunda bomba 122. Debido a que el pasaje de transferencia 128 y la valvula de transferencia de una sola via 130, el suministro de embrague B siempre recibe la mayor presion disponible a partir de las bombas 120, 122. Adicionalmente, el suministro al sistema de lubricacion 115 y el sistema de control del variador 98 pueden, como se explicara ahora, estrangularse selectivamente con el proposito de mantener una presion de salida adecuada al arreglo de embrague 114.

El flujo hacia el sistema de control del variador 98 y el sistema de lubricacion 115 a traves de los pasajes de suministro A y C se controla mediante una valvula de control de suministro 132 cuya bobina 134 recibe las primera y segunda senales de presion piloto opuestas las cuales controlan la valvula. La presion de salida de la segunda bomba 122 (la cual es, como se noto ya, siempre la mayor presion disponible a partir del arreglo de suministro de fluido 118) forma la primera senal piloto, que se aplica a la bobina como se indica por la flecha 136 para impulsar la bobina 134 hacia la izquierda, como se ve en el dibujo. La mayor de las presiones en (a) las lmeas de control hidraulicas S1 y S2 y (b) los embragues M1, M2 forma la segunda senal piloto, que se aplica a la bobina como se indica por la flecha 138 para impulsar la bobina hacia la derecha, como se ve. Un resorte 140 actua ademas sobre la bobina, que aumenta la fuerza aplicada a esta por la segunda senal piloto.

La segunda senal piloto 138 se proporciona mediante el uso de un conjunto en cascada de arreglos de valvula que gana mayor presion ("HPW"). Al mirar en la Figura 2, la valvula HPW 200 se conecta a ambos embragues M1, M2 y asf da salida a la mayor de las dos presiones de embrague. La valvula HPW 202 se conecta a las primera y segunda lmeas de suministro hidraulico S1, S2 y asf da salida a la mayor de las presiones S1 y S2. La valvula HPW 204 recibe las salidas de las dos otras valvulas HPW 200, 202, que selecciona la mas grande de ellas para formar la senal piloto 138.

En la presente modalidad la valvula de control de suministro 132 tiene los primero y segundo puertos de entrada 139, 141 que se comunican respectivamente con las dos salidas 124, 126 de las bombas 120, 122. Esta saca y controla el flujo de fluido a traves del pasaje de suministro del variador A al sistema de control del variador 98 y ademas a traves del pasaje de suministro de lubricacion C al sistema de lubricacion 115. Se debe notar que la camara de la valvula tiene los primero y segundo puertos de suministro de lubricacion 142, 144 conectados a traves del pasaje auxiliar 145 y ambos que conducen al pasaje de suministro de lubricacion C. El primer puerto de suministro de lubricacion 142 recibe solamente el fluido desde la primera bomba 120. El segundo puerto de suministro de lubricacion 144 recibe solamente el fluido suministrado a traves del puerto de entrada 141 que conduce a la segunda bomba 122.

La bobina 134 de la valvula de control de suministro 132 tiene las primera, segunda y tercera cabezas 146, 148, 150 entre las cuales se forman las primera y segunda camaras de transferencia 152, 154 las cuales proporcionan dos caminos separados para el paso del fluido entre los puertos de entrada y salida de la valvula. La primera camara de transferencia 152 se comunica solamente con el puerto de entrada 139 que conduce a la salida 124 de la primera bomba 120. La segunda camara de transferencia 154 se comunica solamente con el puerto de entrada 141 que conduce a la segunda salida de la bomba 126.

Las diversas condiciones de operacion representadas en las Figuras 3a a la 3d se describiran ahora.

En la Figura 3a la senal piloto 136 es dominante y la bobina 134 esta asf en o hacia el extremo izquierdo de su intervalo de viaje. Esto implica que las presiones que se aplican al variador (a traves de las valvulas de control del variador P1,

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P2) y a los embragues (a traves de las valvulas de control del embrague C1, C2) son relativamente pequenas. En este estado todos los puertos de entrada y salida de la valvula de control de suministro 132 estan abiertos. La primera bomba 120 suministra el sistema de lubricacion 115 a traves de la primera camara de transferencia 152, el primer puerto de suministro de lubricacion 142 y el pasaje de suministro de lubricacion C. La segunda bomba 122 puede contribuir ademas a la lubricacion a traves del segundo puerto de suministro de lubricacion 144. La segunda bomba 122 suministra el sistema de control del variador 98 a traves de la segunda camara de transferencia 154 y el pasaje de suministro del variador A, asf como tambien suministra el arreglo de embrague 114 a traves del pasaje de suministro del embrague B.

Vamos a suponer ahora que la presion de fluido suministrada por la segunda bomba 122 comienza a caer en relacion con la requerida por el arreglo de embrague 114 o el arreglo de control del variador 98. Esto puede suceder por ejemplo, porque la presion aplicada al variador o los embragues aumenta, o porque el consumo de flujo en el circuito (por ejemplo, debido al movimiento de los actuadores de control del rodillo del variador 100) reduce la presion creada en la salida de la bomba. El efecto de cualquiera es alterar las senales piloto 136, 138, que mueven la bobina de la valvula 134 hacia la derecha, como se ve. Cuando esto sucede, la valvula estrangula progresivamente sus salidas en una secuencia predeterminada, como muestran las Figuras 3b a la 3d.

En la Figura 3b el segundo puerto de suministro de lubricacion 144 se cierra, lo que evita que cualquier salida de la segunda bomba 122 contribuya a la lubricacion y asf que tiende a elevar la presion de salida de esa bomba. Adicionalmente el primer puerto de suministro de lubricacion 142 se ha estrangulado (parcialmente cerrado) por la cabeza de la bobina 146. Cuando este puerto se estrangula suficientemente para elevar la presion de salida de la primera bomba 120 a esa de la segunda bomba 122, la valvula de transferencia de una sola via 130 abre el pasaje de transferencia 128, de nuevo que tiende a elevar la presion disponible en la salida de la segunda bomba 122.

En la Figura 3c la bobina 134 se ha movido mas a la derecha, como se ve, que cierra los primero y segundo puertos de suministro de lubricacion 142, 144 y asf corta el suministro de fluido para la lubricacion, toda la salida de las dos bombas que asf esta disponible para sostener la presion en los embragues y el variador. Breves interrupciones en el suministro de lubricacion pueden tolerarse sin dano a la mecanica de la transmision.

En la Figura 3d, la bobina 134 esta en o hacia el extremo mas derecho de su viaje, como se ve, y ha cerrado adicionalmente el pasaje de suministro del variador A. En consecuencia toda la salida de las primera y segunda bombas 120, 122 se dirige al arreglo de embrague 114. La expectativa es que esta condicion solamente existira brevemente.

La rigidez y la pretension del resorte 140 se escogen como referencia a la presion de lubricacion requerida. La fuerza del resorte debe superarse por las senales piloto antes que el flujo de lubricacion comience a estrangularse.

La misma secuencia de operaciones puede apreciarse a partir de la Figura 4, la cual muestra el mismo arreglo de suministro de fluido 118 que la Figura 3 y en la cual sus componentes se determinan por los mismos numeros de referencia. Las conexiones formadas por la valvula de control de suministro 132 en sus cuatro estados diferentes se representan y son las siguientes:

1. En el estado mostrado en el dibujo, domina la senal piloto 136 (tomada a partir de la salida de la segunda bomba 122), que implica que la segunda presion de salida de la bomba excede las presiones demandadas por el sistema de control del variador 98 y el arreglo de embrague 114 por cierto margen predeterminado. La primera bomba 120 suministra fluido al suministro de lubricacion C y la segunda bomba 122 contribuye ademas a la lubricacion a traves del segundo puerto de suministro de lubricacion 144. La segunda bomba suministra el arreglo de embrague 114 a traves del pasaje de suministro B y el sistema de control del variador 98 a traves del pasaje C.

2. Un margen decreciente de la presion de salida de la bomba sobre la presion demandada provoca que la valvula se mueva al segundo estado en el cual se cierra el segundo puerto de suministro de lubricacion 144.

3. Ademas la disminucion de la presion de salida de la bomba con relacion a la presion demandada provoca que la valvula adopte su tercer estado en el cual el suministro al sistema de lubricacion 115 se cierra completamente.

4. Aun ademas la disminucion de la presion de salida de la bomba con relacion a la presion demandada provoca que la valvula adopte su cuarto estado en el cual todos sus puertos se cierran y toda la salida de las dos bombas va hacia el arreglo de embrague 114.

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

REIVINDICACIONES

1. Un aparato para suministrar fluido a una transmision continuamente variable que tiene un sistema de lubricacion (115) y al menos un sistema de control de la transmision (98), el aparato que comprende las primera y segunda bombas (120, 122), la primera bomba (120) que tiene una salida (124) la cual puede conectarse al sistema de lubricacion (115) a traves de un arreglo de valvula de control de suministro (132) y la segunda bomba (122) que tiene una salida (126) la cual puede conectarse al sistema de control de la transmision (98), caracterizado porque el aparato comprende ademas un pasaje de transferencia (128) a traves del cual la primera bomba (120) puede conectarse al sistema de control de la transmision (98), y el arreglo de valvula de control de suministro (132) que se adapta para estrangular selectivamente el suministro de fluido desde la salida de la primera bomba (124) hacia el sistema de lubricacion (115) con el proposito de provocar que la salida de fluido desde la primera bomba (120) se desvfe a traves del pasaje de transferencia (128) hacia el sistema de control de la transmision (98).
2. Un aparato como se reivindica en la reivindicacion 1 en el cual el pasaje de transferencia (128) incorpora una valvula de transferencia (130) la cual permite al fluido fluir desde la salida de la primera bomba (124) hacia el sistema de control del variador (98) pero no en la direccion opuesta.
3. Un aparato como se reivindica en la reivindicacion 1 o la reivindicacion 2 en el cual el pasaje de transferencia (128) conduce desde la salida de la primera bomba (124) hacia la salida de la segunda bomba (126).
4. Un aparato como se reivindica en cualquier reivindicacion anterior en el cual el arreglo de valvula de control de suministro recibe las primera y segunda entradas de control opuestas, la primera entrada de control que corresponde a la salida de presion desde la segunda bomba (122) y la segunda entrada de control que corresponde a una presion de trabajo del sistema de control de la transmision (98), el arreglo de valvula de control de suministro (132) que se adapta, mediante la estrangulacion del suministro de fluido desde la salida de la primera bomba (124) hacia el sistema de lubricacion (115) en dependencia de sus entradas de control, para mantener la salida de presion de la segunda bomba (122) a un nivel encima de dicha presion de trabajo del sistema de control de la transmision (98).
5. Un aparato como se reivindica en la reivindicacion 4 que comprende un arreglo de valvulas y pasajes adaptado para muestrear la presion de fluido en multiples puntos en el sistema de control de la transmision (115) y para seleccionar la mayor de las presiones muestreadas para formar la segunda entrada de control en el arreglo de valvula de control de suministro (132).
6. Un aparato como se reivindica en cualquier reivindicacion anterior para el uso con una transmision que tiene dos sistemas de control de transmision los cuales son (a) un arreglo de embrague (144) y (b) un sistema de control del variador (98).
7. Un aparato como se reivindica en la reivindicacion 6 en el cual el arreglo de embrague (114) tiene un pasaje de suministro el cual se conecta constantemente a la salida de la segunda bomba (126).
8. Un aparato como se reivindica en la reivindicacion 6 o la reivindicacion 7 en el cual el sistema de control del variador (98) puede conectarse a la segunda bomba (122) a traves del arreglo de valvula de control de suministro (132).
9. Un aparato como se reivindica en la reivindicacion 8 en el cual el arreglo de valvula de control de suministro (132) se adapta para estrangular selectivamente el suministro de fluido al sistema de control del variador (98) con el proposito de sostener la presion en el arreglo de embrague (114).
10. Un aparato como se reivindica en cualquier reivindicacion anterior que comprende un pasaje auxiliar (145) para conducir la salida de fluido desde la segunda bomba (122) hacia el sistema de lubricacion (115).
11. Un aparato como se reivindica en la reivindicacion 10 en el cual el arreglo de valvula de control de suministro (132) se adapta para estrangular selectivamente el pasaje auxiliar (145) con el proposito de sostener la presion en el arreglo de embrague (114).
12. Un aparato como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 7 para el uso con una transmision que tiene dos sistemas de control de transmision los cuales son (a) un arreglo de embrague (114) y (b) un sistema de control del variador (98), en donde el sistema de control del variador puede conectarse a la segunda bomba (122) a traves del arreglo de valvula de control de suministro (132), el arreglo de valvula de control de suministro (132) que se adapta, con el proposito de sostener la presion de la bomba para el arreglo de embrague (114), para estrangular primeramente el suministro de fluido al sistema de lubricacion (115) y en segundo lugar, donde sea necesario, el suministro de fluido al sistema de control del variador (98).

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10
13. Un aparato como se reivindica en cualquier reivindicacion anterior en el cual el arreglo de valvula de control de suministro (132) se adapta para sostener un margen positivo entre la presion de salida de la segunda bomba (122) y una presion de trabajo del sistema de control de la transmision (98).
14. Un aparato como se reivindica en cualquier reivindicacion anterior en el cual los arreglos de valvula de control de suministro (132) comprenden una sola valvula controlada piloto.
15. Una transmision proporcionada con un aparato de suministro de fluido de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior.