JP2002523711A

JP2002523711A - Ｖベルト無段変速機のための制御システム

Info

Publication number: JP2002523711A
Application number: JP2000567867A
Authority: JP
Inventors: ルージュヤコブスユーベルタスマリアバン; セオドラスペトラスマリアキャディー
Original assignee: Gear Chain Industrial BV
Current assignee: Gear Chain Industrial BV
Priority date: 1998-08-27
Filing date: 1999-08-25
Publication date: 2002-07-30
Anticipated expiration: 2019-08-25
Also published as: NL1009954C1; DE69901841T2; JP4248147B2; WO2000012918A1; ES2178463T3; US6739994B1; DE69901841D1; EP1105664B1; EP1105664A1; ATE219221T1

Abstract

(57)【要約】無端の伝達手段によって相互に連結された2 対の円錐形ディスクを伴う無段変速機のための制御システムであって、各々の対のディスクの少なくとも一つは油圧アクチュエータに接続されている。前記油圧アクチュエータの各々のポートが4-クォードラント制御可能な第１油圧ポンプモータのポートに接続されている。2-クォードラント制御可能な第２ポンプの出力ポートと一つのアクチュエータの入力ポートが連結されている。好ましくは、第1 のポンプモータは4-クォードラント速度制御電気モータに接続されている。それによって、変速比または変速比の変化に伴うを制御する。第2 ポンプモータは、2-クォードラントトルク制御可能な電気モータに接続されていることが好ましい。それによって、最小の必要な圧力レベルが一つのアクチュエータの中で制御される。システムは、さらに自動の切換弁を備えることができる。それによって、第2 のポンプモータの出力ポートがアクチュエータの入力ポートに最も低い圧力で連結される。システムの他の実施形態は、2 つのポンプモータを備えている。前記ポンプモータの各々は、液圧媒体供給源と1 つのアクチュエータのポートの間で連結されている。ここで、2 つのポンプモータは、1 つのチャンバ内の最小圧力レベルを交互にセットするように、そして、他のチャンバへの油流(oil flow)を制御することによって変速比を制御するように運転される。制御システムは簡素で、制御性は改良され、そして、伝達の効率は増加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、請求項1 の前文にて説明したような、そして、EP-A-0 423 536から
周知な制御システムを従来技術とする制御システムに関する。この周知の動力伝達装置において、媒体供給源から圧力下油圧媒体を供給する
供給ポンプの排出口は、各々のアクチュエータの吸込口に2 つの一方向弁介して
接続されている。このように第1 の油圧ポンプモータだけを介して、各々のアクチュエータの吸
込口互いに接続されている。そして、どのアクチュエータからも油圧媒体は供給
源へ戻ることができない。

【０００２】この周知の伝達装置は、原理的に2 つの欠点を有する。第1 の欠点は、この伝達装置が速度伝達比１の両側の非常にせまい範囲におい
てのみ機能することができるということである。これは、次のような事実に基づき結果である。速度伝達比が１から大きく離れたとき、即ち、一対の円錐形ディスクに巻かれ
た伝達媒体の走行半径が小さく、他対の円錐形ディスクに巻かれた伝達媒体の走
行半径が大きいとき、小さい走行半径のディスクは互いに近づき、大きい半径の
ディスクは互いに離れるようにして円錐形ディスクは調整される。

【０００３】しかしながら、円錐形ディスクであるが故に互いに軸方向に調整されるべき距
離が等しくならない。もちろん油圧媒体の容積量もまたそれぞれ等しくならない。更に、この周知の装置において、一方向の弁の結果として、油圧媒体は、容積
供給源へ戻ることができない。そのため油圧媒体は、容積供給源へ戻すことが必要な調整が起こると、制御シ
ステムが必然的にロックされてしまう。第2 の欠点は、以下のとおりである。第2 油圧供給ポンプはバネ付勢分流器弁が組み込まれた単純な構造の供給ポン
プである。そして、このポンプは常に駆動されている。

【０００４】速度伝達比が変わらない限り、ポンプによって供給される全てのエネルギはバ
イアス弁において役立たない熱に変えられてしまう。このように、ポンプは非常に伝達の総効率を非常に減少させる非常に大きなエ
ネルギー損失を引き起こす。本発明の目的は上記したように従来の制御システムを、エネルギー損失を最小
限にして速度伝達比の広範囲で作動可能な制御システムに改良することにある。この目的は、請求項1 に特徴づけられた手段によって得られる。 2-クォードラント制御第2 ポンプモータの出力ポートと一つのアクチュエータ
の入力ポート間の連結の結果として、媒体は、容積供給源から供給され、又は、
返されることができる。

【０００５】 4-クォードラント制御の保証のもと、第1 ポンプモータは、問題なく変速比の
全体の範囲をカバーすることができる。また、第2 ポンプモータが2-クォードラント制御できるという事実は、第2 ポ
ンプモータは、一つのアクチュエータに対して最小圧力レベルの設定を行うだけ
でよいという結果をもたらす。最小圧力レベルは、伝達手段のスッリプが起こりそうな状態の現在の変速比お
よびトルク下での圧力値よりほんの少し上回る値である。供給されなければならない容積流(volume flow) は、非常に小さく、変速機若
しくは制御システムの内外の漏れ損失を伴う一方のアクチュエータから他方のア
クチュエータへの容積流の差を補填する以外は必要とされない。

【０００６】変速比が一定のままのときに、この容積流は起こっている漏れ損失を補うのに
必要な量だけに制限される。その結果、第2 ポンプモータによる消費エネルギーは非常に小さく、そして、
変速機の総効率はそれに比例増加する。発明の制御システムの好適な実施形態が、請求項2 乃至10において与えられて
いる。請求項2 乃至4 に記載の手段は、簡素で、比較的安くてコンパクトな制御およ
び供給システムを有する変速機をもたらす。現在及び従来において用いられてきた電気モータはかなり頼りになる。変速機を駆動し、全く重い損失を引き起こすエンジンによって駆動される周知
の油圧ポンプを使用することはもはや必要でない。

【０００７】請求項５に記載の好適な実施形態は次のような効果がある。エネルギー流(energy flow) が変速機を通過する方向にかかわりなく、実際の
変速比にかかわりなく、第２ポンプモータは、最も低い圧力レベルを供給するた
めに、第2 ポンプモータは、最も低く設定された油圧を負うアクチュエータに常
に接続している。このポンプモータによって消費されるエネルギの更なる低減が結果としてもた
らされる。この原理は、請求項7 、8 および9 において、詳しく述べられる。本発明の制御システムの特別の実施形態は、請求項l0および11に記載されてい
る。主張された独占権は、さらに、請求項12にて説明したように、無段変速機を含
む。

【０００８】本発明は、図面に示された実施形態によって解明されるでしょう。これらの図面において、同様の部品は、同じ参照番号によって示される。次のことがそれぞれの図面にしめされている。図1 は無段変速機（以下CVT と称す）1 と制御システム2 の組合わせを示す。制御システム2 は、分割線３より下方に示されている。 CVT1は、一対の第１ディスク4 を備えている。前記一対の第１ディスク4 は、軸5 に固定するディスク6 および第１チャンバ
7 の圧力によって矢印x1によって示された軸５の軸方向に動くことができるディ
スク8 を備えている。

【０００９】ピストン面21とその表裏の関係にある円錐面A1を有するディスク8 は、チャン
バ7 と共にCVT1の第1 の設定手段( アクチュエータ) を構成する。アクチュエータは、ポート15を介して制御システム2 へ導く導管16に連結され
ている。 CVT1は、さらに、軸10に取り付けられた2 枚の第2 ディスク9 を有する。前記２枚のディスク9 は、軸10に固定されたディスク11と、第2 のチャンバ 1
2 の圧力によっての矢印x2の軸方向に移動可能な第2 のディスク1 ３からなる。ピストン面22とその表裏の関係にある円錐面A2を有するディスク11は、チャン
バ12と共にCVT1のもう一つのアクチュエータを構成する。このアクチュエータは、ポート17を介して制御システム2 へ続く導管18に接続
されている。

【００１０】チャンバ7 および12は、適切な液圧の媒体、たとえば油で満たされる。ディスク6 、8 および11、13との間に、台形の横断面14を有する無端伝達手段
がある。この伝達手段としては、可撓性のストラップ、ベルト、鎖、または、非可撓性
の強力なリングが挙げられる。図2 中に、一対のディスク4 および9 の間に設けられ伝達手段の第1 、第2 の
極端な位置A 、Ｃ及びそれらの間の任意の位置Ｂが示されている。さらに、この図２は、回転速度n1およびn2（ディスク対4 および9 のトルクT1
およびT2）を示す。さらに、この図２は、一対のディスク上の伝達手段14の走行半径r1,r2 を示す
。

【００１１】任意の中間位置の走行半径が、ディスク4 上のr1によって、そして、ディスク
9 上のr2によって示されている。通常、r1はr2より小さかったり、大きかったりする。特定の中間位置（中央位
置）において、r1はr2に等しい。ディスク4 と9 のペアは、伝達手段14を介して連結されている。作動の間、一貫して起こる小さい弾性の伸びと関係なく、伝達手段の周囲の長
さＬは、一定のままである。走行半径r1およびr2間のCVT の幾何学の構造によって決定されるほとんど固定
した関係がある。この関係の良好な近似値が次の公式によって与えられる。

【００１２】

【数１】

【００１３】この式においてａは、図2 に示すディスクのの中心間距離である。この公式は、r1およびr2の関係が線形でないことを明らかに示している。図3 は、この関係を表す図である。走行半径r1は、水平軸に沿って、走行半径r2は垂直軸に沿って同等のスケェー
ルでとられる。極端な位置におけるそれぞれの走行半径は、それぞれ最大と最小の指標を示し
ている。それは、この図面から結論されることができる。 r1およびr2間の比によって定義される変速比の変化の間、2 つの走行半径のう
ちより小さいものは、より大きいものより大きく変わる。

【００１４】 r1=r2 において、接線曲線は、45度、そして、その付近では、走行半径は同等
の量で変化する。この点において、変速比は１である。対のディスクの上の伝達手段の走行半径によって定められるＣＶＴの変速比及
び伝達手段１４の張力の影響は、チャンバ7 および12への油の入出力を制御する
ことによってチャンバ7 および12の圧力を変化させる制御システムによってなさ
れる。ディスク8 および13の変速比の変化が、例えば、図１において左側に移動する
と、チャンバ7 の容積は増加し、チャンバ12の容積は減る。ディスク8 および13の変速比の変化が、例えば、図１において右側に移動する
と、チャンバ7 の容積は減少し、チャンバ12の容積は増加する。

【００１５】制御システム2 は、チャンバ7 および12へと続く2 つの導管16および18を介し
てCVT 1 に接続されている。図1 で示されている制御システム2 の第１実施形態は、ポート20および23を有
する油圧ポンプモータ19から成る。そして、ポート20および23はそれぞれ導管16
および18を介して2 つのチャンバ7 および12に接続されている。このポンプモータは、媒体をチャンバ7 からチャンバ12へまた、チャンバ12か
らチャンバ7 へ移すことを可能にする。その結果、それぞれのチャンバに存在する媒体の量の体積は変わる、そして、
チャンバに関連しているディスク8 および13は軸方向に動く。対のディスク4 お
よび9 に対して伝達手段の位置が変わる。

【００１６】媒体がチャンバ12から出るにつれ、図２の符号Ｃによって指示されている極大
方向に伝達手段は移動する。また、媒体がチャンバ12へ入るにつれ、図２の符号
Ａによって指示されている極大方向に伝達手段は移動する。このような方法で、両ディスクに巻かれた伝達手段の走行半径間の比として、
変速比は連続して変化させることができる。上記において議論されたように走行半径の関係が非線形である結果として、一
般にそれぞれのチャンバ7 および12へ移動する媒体の量が等しくないということ
が非常に重要であるということに気づく。可動ディスク8 ，13のx1，x2方向の変位は、それぞれ走行半径r1，r2の変化に
比例し、均等でない容積変化をもたらす。

【００１７】ピストン面A1およびA2が相互に同等のときもまた同じである。ある条件下では、チャンバ7 または12のうちの1 つから流れる媒体の量が、他
のチャンバに流入する媒体の量を超えることがありえる。このように、チャンバ7 および12、導管16および18およびポンプ- モーター19
を備えた循環路のどこかで、容積供給源へ媒体が戻ることが可能でなければなら
ない。従来の機知の装置において、このような媒体の戻り流は、一方向弁の存在によ
って阻止されていた。そのため、変速比の変化は、r1,r2 の付近の非常に限定された範囲内でのみ可
能であった。

【００１８】本発明の制御システムにおいて、この問題は前記循環路の導管16または18のう
ちの1 つを、第2 の油圧ポンプモータ25のポート24に接続することによって解決
される。その結果、このポンプモ−タ25は一方向弁なしで直接にCVT 1 の設定手段（ア
クチュエータ）のポート15または17のうちの1 つに接続される。本実施形態において、ポンプモータ25はポート17に直接に接続されている。ポンプモータ25の他のポート26は、容積供給源28に導管27を経て接続される。媒体が容積供給源へ戻ること可能であるという条件の下で、ポンプモータ25は
油圧原動機として作用するので、いまや、変速比は変えられることができる。チャンバ7 および12のうちの1 つに残る媒体の量が他のチャンバによって吸い
取られる媒体の量より小さいときに、ポンプモータ25はポンプとして作用して、
不足量を提供する。

【００１９】その場合、導管27を介して、容積供給源28から導管18に媒体が流れる。ポンプモータ25のポート24での圧力は常にポート26での圧力より高い。その一方で、媒体は2 つの方向に即ち反対方向にも流れることができる。この発明によれば、ポンプ- モータ25は、2-クォードラント(quadrants) 制御
可能な種類である。そして、上記のような供給制御可能なものが好ましい。この種のポンプモータ25において、負荷および変速比に依存する最小限の必要
な値を調整し、ポート24で圧力を制御できる。条件が一定である場合、即ち、変速比が一定である場合、出力をCVT および制
御システム2 で起こる漏れ損失を補うのに必要な小さい供給量に減らすことがで
きる、という利益を得ることができる。

【００２０】これに反して、従来の機知の装置において、前記のような条件下では、ポンプ
の全供給量は、オーバフロー弁の中で役立たない熱と変わってしまう。このような損失は本発明において起こらないので、CVT の効率は増加する。さらに、ポンプモータ25が油圧モータ(hydromotor)として働くという条件下に
おいてポンプモータ25はエネルギを供給することができる。本制御システムは原則として、エネルギを回収することが可能である。その結果、CVT の総効率が更に増加する。ポンプ- モータ19において、動作の間、CVT の変速比及び現実の負荷に依存す
るポート23での圧力を、ポート20の圧力と同等若しくはそれ以上それ以下にする
ことができる。

【００２１】また、伝達比が変化する方向に従って、媒体の流れは、ポート20からポート23
に、ポート23からポート20に流れることが可能である。それ故、ポンプ- モーター19は、4-クォードラント制御可能であり、容積流(v
olume flow) を制御することによって可変な変速比と速度を正確に制御するよう
に、制御可能な出力軸を有することが好ましい。作動中のとき、チャンバ7 および12間の差圧だけポート20および23の間に差圧
が存在する。ポンプモータ19がポンプとして作用するときは、比較的ほとんどエネルギは消
費されない。更に、他のケースの場合、ポンプモータ19が油圧モータとして作動する場合、
原則として、エネルギを回収できる。

【００２２】ポンプモータ19および25は、たとえば、簡素で安いギアポンプのような固定し
た変位を有するものが望ましい。ポンプモータ19は軸31を介して駆動源29によって駆動される。駆動源29は速度
制御されている。そして、ポンプモータ25は、軸36を介して駆動源30によって駆動される。駆動
源30は、トルク制御されている。これらの駆動源は好ましくは電気的種類であってそれぞれ電気回路69および70
を通じてそれぞれ一般に周知の電気操作装置31および32によって制御される。前記電気操作装置31および32のそれぞれのターミナル33および34は、それぞれ
回転速度およびトルクを制御するための制御信号を備えている。

【００２３】ポンプモータ25での差圧は正である。一方、このポンプモータからの容積流は
正負両方ありえる。この理由のため制御装置32は、好ましくは2-クォードラント制御装置であるこ
とが好ましい。ポンプモータ25を通る容積流が供給源28の方向にある状況の下で、このポンプ
モータ25は油圧モーターとして駆動し、駆動源30は発電機として作用する。その結果、制御装置32は原則として、電気エネルギ蓄えることができる。ポンプモータ19において、差圧および容積流の方向は、正又は負でありえる。この理由のために、制御装置31は4-クォードラント制御であることが好ましい
。原則として、ポンプモータ19が油圧モータとして駆動し、駆動源29が発電機と
して駆動するとき、電気エネルギを発生することが可能である。

【００２４】それらの最も簡素な実施形態において、制御装置31および32はそれぞれ電圧電
流制御装置を含む。 CVT の効率の増加の利点から離れても、全体として、この種の制御システムは
、構造が簡素であり、少ない費用で実装されることができるという大きい効果を
有している。さらに、前記電圧電流制御装置は以下のような電子装置によって制御されるこ
とに非常に適している。前記電子装置は、必要な電気的制御信号をターミナル33および34に送るマイク
ロプロセッサを含んでいることが好ましい。この電子装置は、変速比および送信されたトルクの実測値を表す信号をそれぞ
れ出力するセンサに接続されていることが好ましい。

【００２５】変速比を決定するために、これらのセンサは、対のディスク4 および9 に接続
される回転速度センサと、可動ディスク8 または13のうちの1 枚に接続される位
置センサから成ることが好ましい。伝達されたトルクを決定するには、軸5 または10のうちの1 つのトルクセンサ
を使用するかまたはCVT を駆動するエンジンまたはCVT の駆動時の負荷によって
供給される信号を使用することが好ましい。ポンプモータ19の回転速度とそれに依存する変速比若しくは変速比の変化の速
度は、CVT に関連した負荷とエネルギー源の必要条件に依存する簡単な方法よっ
て制御可能である。

【００２６】センサから得られる信号に基づいて、ポンプモータ25から供給する圧力は、駆
動電動機30によって供給されたトルクを制御することによって最小の必要な値に
調整することができる。また、上記制御システムを伴ったCVT の駆動時の全体としての更なる効率の向
上は、ピストン面に対して裏面となる面A1とA2とを等しくしないことによって可
能である。たとえば、自動車のシステムを使用した場合、一対のディスク4 は内燃機関に
接続され、一対のディスク9 は駆動車輪に連結される。チャンバ7 及び12の絶対圧力、即ち、チャンバ間の差圧は、伝達手段14のA の
位置においてもっとも高くなる。

【００２７】さらに、フルスロットルを加速するときに、変速比はA 位置で最も高くなる。
自動車の速度が増加するにつれ変速比は滑らかにＣ位置に至るまで増加する。その結果、制御システムによって使われるエネルギー量はA 位置で最も高い。図3 において、A1=A2 及びA1がA2より大きい場合を除いて、チャンバ7 に流入
する油量はチャンバ14から離れる油量よりも多いことがうかがえる。ピストン面A1がA2より大きくなると、この油量の違いは減る。その結果、ポン
プモータ19によって出力される容積流は減り、さらに、このポンプモータによっ
て出力される圧力も減る。

【００２８】両方の効果によって、このポンプモータによって供給されなければならないエ
ネルギは減る。その結果、CVT の効率は全体としてまた更に向上する。図4 は制御システムにおける損失の減少が得られた本発明による好ましい実施
形態に関連する部分の図である。図4 の実施形態においてポンプモータ19の実施と制御は図1 においてすでに述
べたものと同様である。しかし、本実施形態においてポンプモータ19と並列に自動選択弁37を使用する
。自動選択弁37は、ポンプモータ25によって基礎圧の媒体が供給されるポート38
を備えている。切り替え弁37は更に導管16及び18にそれぞれ接続された制御ポート39および40
を備えている。

【００２９】更に、導管16及び18間に接続されているポンプモータ19に連結されるポート41
および42を備えている。これらの実施形態において、制御システム2 は、弁ハウジング44の孔71におい
てシフトすることができる弁体43の位置をチャンバ7 および12の差圧によって決
定するという方法で作用する。その結果、常に、チャンバ7 および12の最も低い圧力はポート38の圧力に等し
い。これは、図2 において、A 位置付近、即ち、チャンバ12の圧力よりチャンバ7
の圧力が低い場合、ポンプモータ25はチャンバ7 側に作用し、C 位置付近、即ち
、チャンバ7 の圧力よりチャンバ12の圧力が低い場合、ポンプモータ25はチャン
バ12側に作用することを意味する。

【００３０】このように、ポンプモータ25によって供給される圧力は、自動的に7 または12
の正しいチャンバに供給される。ポンプモータ19の圧力は前記２つの圧力の最も低い圧力の条件下にあるので、
このポンプモータによって消費されるエネルギはより少なく、そして、CVT の効
率は全体として増加する。さらに、ポンプモータ25の圧力は、伝達手段が現在最も小さい走行半径を有す
るディスクのチャンバ側の位置付近で作動する。このディスクにおいて、伝達手段のスリップという最も大きな危険性があるが
、このチャンバの圧力が直接に制御でき、変速比および伝達されたトルクT1また
はT2の瞬間的な値に正確に適応することができるという利益がある。

【００３１】弁体43の寸法は、弁の中央位置において、弁体のよりせまい中央の部分68のま
わりの空間を介してポート38が少なくとも隙間ポート66および67のうちの1 つに
接続されるように、そして、リング状隙間ポート66及び67がそれぞれ排出口41及
び42に接続されるよに定められている。さらに、弁の先端の形は、ポートになめらかに連結されることができる形であ
る。例えば、弁体又は弁ハウジングの先端に斜角部45を設けた形とする。図5 は、選択弁37の更なる例を示している。特にそれは、面A1およびA2が等し
くないディスクを有するアクチュエータを備えたCVT システムにおいて使われる
のに適している。例えば、A1が A2 よりも小さい場合において、弁体45の右側の頭は大きくなっ
ている。

【００３２】エンド・スイッチ46および47によって、両方の弁体の端面の信号を得らること
ができる。前記信号は、ポンプ- モーター25に連結された特定の瞬間でのチャン
バ7 若しく12の状態を示す信号であり、ピストンに関連した面を適応させるため
にターミナル34に供給されるコントロール信号である。もちろん、他の適切な位置検出器を弁の位置を検出するために用いても良い。図6 は、選択弁36の他の例を示している。前記選択弁36は、特に弁体43の中央
位置の漏れ損（失）が最小である弁である。弁体43の寸法は、ポート38とポート41，42が中央位置において直接連結されな
いような大きさである。この位置において、ポンプモータ25によって供給される圧力は、導管48および
49を介してポート41または42のうちの1 つに持たされる。

【００３３】前記導管48および49は、それぞれポート41または42方向だけの容積流を許す一
方向弁50および51を有する。この方法では、その瞬間で最も低い圧力を有するポートにおいて接続が形成さ
れる。図7 は、本発明の制御システム2 のさらに別の実施形態の関連した部分を示す
。本実施形態において、第１および第２のポンプモータは、第3 のポンプモータ
72および第4 のポンプモータ77によって置換される。ポンプモータ72および77のポート73および78は、直接に導管16および18を介し
てチャンバ7 および12に接続している。

【００３４】この場合、1 つのポンプモータは、チャンバのうちの1 つに独立に圧力レベル
がセットできるポンプモータとして作動する。一方、他のポンプモータは容積流を制御することによって変速比を制御する。両方のポンプモータは、２−クォードラント制御可能な種類のポンプモータで
あり、両方のポンプモータにおいてポート73および78での圧力は、常にそれぞれ
ポート74および79での圧力より高い状態で使用される。このシステムは、好ましくは、以下の差圧センサを含む。例えば、機能インジケータ55に連結された少なくとも一つのエンド・スイッチ
54と組み合わされ、導管16および18の差圧の影響でシフトされることができる弁
体53によって機能する差圧センサ52。

【００３５】この圧差センサ52によって、圧力制御及び変速比の制御の機能は、ポンプモー
タ72か77に任される。必要に応じて、弁体の両側の圧力制御面は、異なることがありえる。前記差圧センサのような機能割当て素子の操作は以下の通りである。圧力を制御する機能は、そのとき最も低い圧力を有するチャンバに接続されているポンプモータに割り当てられる。そのとき他のポンプモータは他のチャン
バに接続されている。ポンプモータが電気モーターである場合、導管18の圧力が導管16の圧力より高
いとき、ターミナル56に供給されたトルク制御信号はコントロールユニット76に
供給される。

【００３６】同時に、ターミナル57に存在する回転速度制御信号はコントロールユニット81
に供給される。他の場合、即ち、導管18の圧力が導管16の圧力よりも低い場合、制御ユニット
31及び32に供給された制御信号は切り替わる。このようなコントロール信号の利点は、圧力を制御するポンプ- モータが常に
最も低い圧力側のチャンバに接続され、エネルギの節減をもたらすということで
ある。さらに、この実施形態もまた原則として、ポンプモータ72および75を介して媒
体流を容積供給源28に戻し、そして、ポンプモータが油圧モータとして機能する
場合、エネルギを回収できる。

【００３７】その結果、CVT の効率は全体として増加する。この原理に基づく他の実施形態において、差圧センサ52は省略されている。し
かし、この場合、機能割り当て素子55は入力58を介して変速比と伝達トルクの実
測値を供給するセンサに接続されている。一方、最も低い圧力値を有するチャンバの公知の特性に基づいてこれらの信号
は控除されることができる。その後、正しいポンプモータを割り当てる機能が作
用する。発明の制御システムの更に他の実施形態において、ポンプモータ19および25は
、可変行程容量ポンプモータによって実現する。

【００３８】前記可変行程容量ポンプモータとしては、供給された機械的電気的油圧制御信
号の制御下で容量流値及び圧力値の両方、若しくはいずれを制御可能である従来
から知られたポンプモータが挙げられる。図8 はポンプモータ19および25を有する発明の制御システムの関連した一部を
図式的に示したものである。それはつぎのような方法で実行される。ポンプモータ19は、容積流制御信号が入力される入力61を備えた制御装置60を
有し、行程容量を変化させることによって容積流を制御する。ポンプモータ25は、圧力制御信号が入力される入力63を備えた制御装置62を有
し、行程容量を変化させることによって圧力を制御する。

【００３９】ポンプモータは、CVT の軸5 または10に連結される共通の軸64を介して駆動さ
れることが好ましい。その他の点では、この実施形態の作動は図4 の実施形態に記載されている。この実施形態において、1 つのポンプモータは油圧モータとして、他はポンプ
として作用するという条件のもとで、1 つのポンプモータによって供給されるエ
ネルギは、共通の軸を介して他のポンプモータを運転するために用いられる。その結果、消費エネルギーの総量は減少し、CVT の効率は全体として増加する
、という利点がある。

【００４０】もちろん、ポンプモータ19および25は、図1 乃至7 および9 による実施形態と
同様の方法で実行されることができる。この実施形態もまた電子装置によって制御されることに非常に適している。前記電子装置はマイクロプロセッサを備えていることが好ましい。この場合、入力端子61and 63に容積流および圧力信号をそれぞれに供給する。図9 は発明の制御システムの簡素な実施形態を示している。そこでは、ポンプモータ25は省略され、チャンバ22には液圧の媒体はない。液圧の媒体は、伝達手段に張力をかけるばね65に置き換えられている。この実施形態において、ポンプモータ19は、ポート23介して直接に容積供給源
28に接続されている。

【００４１】そして、ポンプモータ19は、2-クォードラント制御されることができる種類の
ものである。ポンプモータ19の変速比は、制御システム31のターミナル33に、回転速度制御
信号を供給することによって制御されることができる。極端な位置ＡとＣの差が小さい場合、制御システム2 は、簡素で安くなり、そ
して、CVT または変速比の負荷は、変速機の動作の間、少しだけ変化する。とい
う利点がある。制御システムの損失は小さく、そのため CVT の効率が全体として高くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の制御システムを備えたCVT （無段変速機）の第１実施形態を示す図。

【図２】円錐形ディスク間に架けられた無端伝達手段のさまざまな可能な位置がいくつ
示されたCVT の概略図。

【図３】円錐形ディスク上の伝達手段の走行半径の関係を示す線図。

【図４】発明の自動設定弁を有する制御システムの好適な実施形態に関連した部分を示
す図。

【図５】図4 に示された更なる実施形態を示す図。

【図６】図4 に示された弁の他の実施形態を示す図。

【図７】発明の制御システムの他の実施形態の関連した部分を示す図。

【図８】発明の制御システムの更なる実施形態の関連した部分を示す図。

【図９】本発明のCVT の制御システムの簡素な実施形態を示す図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人Ｄａｌｋｒｕｉｄｄｒｅｅｆ 11，ＮＬ− 5672 ＢＡＮｕｅｎｅｎＴｈｅＮｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ (72)発明者キャディーセオドラスペトラスマリアオランダアステンエルエスエヌエル −5721 ヒールバーン18 Ｆターム(参考） 3J552 MA07 NA01 NB01 PA59 QA06A QA30A QB07 【要約の続き】つのアクチュエータのポートの間で連結されている。ここで、2 つのポンプモータは、1 つのチャンバ内の最小圧力レベルを交互にセットするように、そして、他のチャンバへの油流(oil flow)を制御することによって変速比を制御するように運転される。制御システムは簡素で、制御性は改良され、そして、伝達の効率は増加する。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】無端の伝達手段によって相互に連結され、走行半径に関して
調節可能な2 対の円錐形ディスクを伴った変速機のための制御システムであって
、各々の対の少なくとも一つのディスクが、実際のディスク位置を決定している
少なくとも一つの液圧アクチュエータに接続され、そして、各々のアクチュエータのポートは、4-クォードラント制御可能な第1
の液圧ポンプモータの２つポートの一つに接続され、そして、液圧媒体供給源とアクチュエータのうちの少なくとも1 つを連結する
連結構造を形成し、前記連結構造は、第2 の液圧ポンプ手段を含んでおり、前記第2 の液圧のポンプ手段は、第2 の2-クォードラント制御可能なポンプモ
ータであり、前記第2 のポンプモータの出力ポートは、その動作の間、アクチュエータのう
ちの1 つの入力ポートに接続されていることを特徴とする。
【請求項２】請求項1 に記載の制御システムであって、 4- クォードラント制御可能な第1 の電動モータに連結される複合油圧容積式
ポンプを有する第１ポンプモータと、2-クォードラント制御可能な第2 の電動モ
ータに連結される複合油圧容積式ポンプを有する第2 ポンプモータとを含むこと
を特徴する。
【請求項３】請求項2 に記載の制御システムであって、第1 の電動モータ
がその回転速度において制御可能であるという特徴を有する。
【請求項４】請求項2 乃至-3のいずれかに記載の制御システムであって、
第2 の電動機が配給されたトルクに関しては制御可能であるという特徴を有する
。
【請求項５】請求項1 乃至4 のいずれかに記載の制御システムであって、第2 ポンプモータ出力ポートは、制御可能な切換弁介して一つのアクチュエー
タの入力ポートに連結され、前記切換弁の入力ポートは第2 ポンプモータの出力
ポートに接続され、前記切換弁の出力ポートは、それぞれ前記アクチュエータの
入力ポートに接続され、前記切換弁は、動作の間、切換弁の入力ポートが、最も低い圧力を負うアクチ
ュエータの出力ポートと連結されるというような方法で制御されるという特徴を
有する。
【請求項６】請求項5 に記載の制御システムであって、前記切換弁は、バ
ルブハウジング内の孔に摺動可能に収納された弁体を含み、前記弁体は、狭くな
る中心部を有し、前記孔に接続されて出力ポートに通じる出力リング状隙間ポー
トの間に中央が位置し、前記孔に向かって開いている出力ポートを覆っているこ
とを特徴とする。
【請求項７】請求項6 に記載の制御システムであって、弁体のそれぞれの頭の表層は相互に異なり、前記弁体に連結されたポジション
センサとともに切換弁は作用し、切換弁の位置に依存するポジションセンサの出
力信号は、第2 油圧ポンプモータの圧力を制御するために用いられることを特徴
とする。
【請求項８】請求項6 又は7 に記載の制御システムであって、弁体の狭くなる中心部のエンド端間の距離は、それとともに共同している排出
隙間ポートの最も近い端間の距離より大きいことを特徴とする。
【請求項９】請求項6 又は7 に記載の制御システムであって、弁体の狭く
なる中心部のエンド端間の距離は、それとともに共同している排出隙間ポートの
最も近い端間の距離より大きく、前記排出隙間ポートは一方向弁を介して入力ポ
ートに接続されていることを特徴とする。
【請求項１０】請求項1 に記載の制御システムであって、第1 及び第2 のポンプモータの機能は、それぞれ第3 及び第4 のポンプ- モー
タによって、それぞれ引き継がれ、第3 及び第4 のポンプ- モータは、それぞれ液圧媒体供給源とそれぞれのアク
チュエータの入力ポートとの間に接続され、第3 及び第4 のポンプ- モータは、一方が圧力を制御すると、他方は供給され
た容積流を制御するようにして圧力及び容積流れを制御可能であることを特徴と
する。
【請求項１１】無端の伝達手段によって相互に連結され、走行半径に関し
て調節可能な2 対の円錐形ディスクを伴った変速機のための制御システムであっ
て、少なくとも一つの対の中で、少なくとも一つのディスクは、軸方向のディスク
位置をセットする油圧アクチュエータに連結され、機械的力の作用のもと対の他のディスクにたいして調整可能となり、このアクチュエータの入力ポートが2-クォードラント制御可能なポンプモータ
を介して油圧の媒体の供給源に接続される制御システム。
【請求項１２】無端の伝達手段によって相互に連結され、走行半径に関し
て調節可能な2 対の円錐形ディスクを伴い、少なくとも一つの対の中で、少なくとも一つのディスクは、軸方向のディスク
位置をセットする油圧アクチュエータに連結された変速機のための制御システム
であって、上記請求項のうちの1 つ以上に記載の制御システムによって特徴づけられる制
御システム。