JP4391487B2 - Hydraulic control circuit for continuously variable transmission - Google Patents
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Description
本発明は、無段変速機の油圧制御回路に関する。さらに詳しくは、航空機や車両などのエンジンにより駆動される発電装置に用いられる無段変速機の駆動を制御する油圧制御回路に関する。 The present invention relates to a hydraulic control circuit for a continuously variable transmission. More particularly, the present invention relates to a hydraulic control circuit that controls driving of a continuously variable transmission used in a power generation device driven by an engine such as an aircraft or a vehicle.
従来より、航空機の発電装置として航空機のエンジン出力により駆動される発電装置が知られている。この発電装置においては、エンジン出力、つまりエンジンの回転数が変動しても発電装置の回転数を一定とする必要があるところから、エンジンと発電装置との間に変速機が設けられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a power generation device driven by an engine output of an aircraft is known as an aircraft power generation device. In this power generation apparatus, a transmission is provided between the engine and the power generation apparatus because the rotation speed of the power generation apparatus needs to be constant even if the engine output, that is, the engine rotation speed fluctuates.
この変速機としてトロイダル型無段変速機を用いる試みがなされている。このトロイダル型無段変速機においては、トロイド曲面に形成される一対の入力ディスクおよび出力ディスク間に傾転可能にパワーローラを配置し、このパワーローラの傾転角を制御することにより変速機の出力回転数が一定、つまり発電機の回転数が一定とされている。 Attempts have been made to use a toroidal continuously variable transmission as this transmission. In this toroidal-type continuously variable transmission, a power roller is disposed so as to be tiltable between a pair of input disks and output disks formed on a toroidal curved surface, and the tilt angle of the power roller is controlled to control the transmission. The output rotational speed is constant, that is, the generator rotational speed is constant.
しかしながら、この傾転角の制御は油圧制御回路を用いてなされているところから、エンジンの始動直後においては、制御用オイルの流動性が充分ではないため、迅速な起動がなし得ないという問題がある。この問題は、寒冷地における始動においては大きな問題となる。 However, since the control of the tilt angle is performed using a hydraulic control circuit, immediately after the engine is started, the fluidity of the control oil is not sufficient, so that there is a problem that rapid start-up cannot be performed. is there. This problem becomes a big problem in starting in a cold region.
本発明はかかる従来技術の課題に鑑みなされたものであって、寒冷地においても無段変速機の迅速な起動がなし得る無段変速機の油圧制御回路を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a hydraulic control circuit for a continuously variable transmission that can quickly start the continuously variable transmission even in a cold region.
本発明の無段変速機の油圧制御回路は、無段変速機の油圧サーボ機構を制御する油圧制御回路であって、該油圧制御回路の上流部に配設されて、前記油圧サーボ機構のサーボ弁に供給されるオイルを所定圧力に昇圧する油圧ポンプを備える油圧制御回路において、前記油圧ポンプによって昇圧されたオイルの一部を当該油圧ポンプに戻すことによりオイルを昇温する戻し管と、前記昇温されたオイルを前記油圧サーボ機構のサーボ弁に吹き付けて同サーボ弁を暖機する暖機管とをさらに備えてなることを特徴とする。 A hydraulic control circuit of a continuously variable transmission according to the present invention is a hydraulic control circuit that controls a hydraulic servo mechanism of a continuously variable transmission, and is disposed upstream of the hydraulic control circuit , and the servo of the hydraulic servo mechanism. In a hydraulic control circuit including a hydraulic pump that boosts oil supplied to the valve to a predetermined pressure, a return pipe that raises the temperature of the oil by returning a part of the oil boosted by the hydraulic pump to the hydraulic pump; and the temperature is increased oil and characterized in that it comprises further a warm-up tube to warm up the sprayed can attach to the servo valve to the servo valve of the hydraulic servo mechanism.
本発明の無段変速機の油圧制御回路においては、前記暖機管が、フローフューズバルブを備えてなるのが好ましい。 In the hydraulic control circuit of the continuously variable transmission according to the present invention, it is preferable that the warm-up pipe includes a flow fuse valve.
また、本発明の無段変速機の油圧制御回路においては、油圧制御回路がオイル循環系から分岐されてなるのが好ましい。 In the hydraulic control circuit of the continuously variable transmission according to the present invention, the hydraulic control circuit is preferably branched from the oil circulation system.
本発明によれば、油圧制御回路がサーボ弁を暖機する暖機管を備えているので、サーボ弁の暖機が迅速になされ、寒冷地においても無段変速機の迅速な起動がなし得るという優れた効果が得られる。 According to the present invention, since the hydraulic control circuit includes the warm-up pipe for warming up the servo valve, the servo valve is warmed up quickly, and the continuously variable transmission can be quickly started even in a cold region. An excellent effect is obtained.
また、フローフューズバルブを備えてなる本発明の好ましい形態によれば、油圧ポンプの低回転数時における油圧ポンプの保護がなされるという優れた効果も得られる。 Further, according to the preferred embodiment of the present invention including the flow fuse valve, an excellent effect that the hydraulic pump is protected at a low rotation speed of the hydraulic pump can be obtained.
さらに、油圧制御回路がオイル循環系から分岐されてなる本発明の別の好ましい形態によれば、サーボ弁の暖機が加速され無段変速機のより迅速な起動がなし得るという優れた効果が得られる。 Furthermore, according to another preferred embodiment of the present invention in which the hydraulic control circuit is branched from the oil circulation system, the servo valve warm-up is accelerated and the continuously variable transmission can be started more quickly. can get.
以下、添付図面を参照しながら本発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるものではない。 Hereinafter, although the present invention is explained based on an embodiment, referring to an accompanying drawing, the present invention is not limited only to this embodiment.
本発明の一実施形態に係る傾転角調節機構2を有するトロイダル型無段変速機(以下、単に無段変速機という)1の油圧制御回路(以下、単に油圧制御回路という)10を含むオイル系統30を図1〜図3に示す。なお、本実施形態は、航空機用発電装置に適用されてなるものとされる。また、無段変速機1および傾転角調節機構2は、公知のものを好適に用いることができるので、その構成の詳細な説明は省略する。 An oil including a hydraulic control circuit (hereinafter simply referred to as a hydraulic control circuit) 10 of a toroidal type continuously variable transmission (hereinafter simply referred to as a continuously variable transmission) 1 having a tilt angle adjusting mechanism 2 according to an embodiment of the present invention. The system | strain 30 is shown in FIGS. In addition, this embodiment shall be applied to the aircraft power generation device. Further, since the continuously variable transmission 1 and the tilt angle adjusting mechanism 2 can be suitably used, a detailed description of their configurations is omitted.
オイル系統30は、ハウジング40により構成されるオイルタンク41と、オイルを供給する主管路50と、オイルを戻す戻り管路(明瞭には図示はされていない)とを含む。ここで、無段変速機1、無段変速機1のパワーローラの傾転角を調節して無段変速機1の駆動を調節する傾転角調節機構2、および傾転角調節機構2を駆動する油圧サーボ機構3は、ハウジング40に収納されている。 The oil system 30 includes an oil tank 41 constituted by a housing 40, a main conduit 50 for supplying oil, and a return conduit (not clearly shown) for returning the oil. Here, the continuously variable transmission 1, the tilt angle adjusting mechanism 2 for adjusting the drive angle of the continuously variable transmission 1 by adjusting the tilt angle of the power roller of the continuously variable transmission 1, and the tilt angle adjusting mechanism 2 are provided. The hydraulic servo mechanism 3 to be driven is housed in the housing 40.
オイルタンク41は、具体的には、ハウジング40の下部および上部により構成され、下部が通常時にオイルを供給する通常時用オイルタンク41aとして機能し、上部がマイナスG時にオイルを供給するマイナスG時用オイルタンク41bとして機能する。ここで、通常時とは、重力の加速度がプラスの状態をいい、マイナスG時とは、重力の加速度がマイナスの状態をいう。 Specifically, the oil tank 41 includes a lower portion and an upper portion of the housing 40, and the lower portion functions as a normal-time oil tank 41a that supplies oil at a normal time. The oil tank 41b functions. Here, the normal time refers to a state where the acceleration of gravity is positive, and the negative time refers to a state where the acceleration of gravity is negative.
主管路50は、通常時およびマイナスG時の双方において、油圧サーボ機構3、ベアリング潤滑機構、歯車潤滑機構、トラクションドライブ潤滑機構、ジェネレータ冷却機構などにオイルの供給がなし得るようにされている。 The main pipeline 50 is configured so that oil can be supplied to the hydraulic servo mechanism 3, the bearing lubrication mechanism, the gear lubrication mechanism, the traction drive lubrication mechanism, the generator cooling mechanism, and the like both at normal time and at minus G time.
主管路50は、具体的には、通常時用オイルタンク41aにオイル吸込み口が開口している供給管51に、上流側から第1ポンプ(例えばスカベンジ・ポンプ)52、第1空気分離器53、第2ポンプ(例えば潤滑ポンプ)54、フィルタ55、オイルクーラー56、第2空気分離器57をこの順で介装してなるものとされる。そして、第1ポンプ52の吐出側の供給管51にマイナスG時用オイルタンク41bにオイル吸込み口が開口し、かつ、マイナスG時用ポンプ62が介装されているマイナスG時にオイルを供給するマイナスG時用供給管61が接続されている。また、供給管51には、オイルクーラー56の前後に温度センサTi,Toが設けられている。なお、第1、2ポンプ52,54およびマイナスG時用ポンプ62は、駆動力伝達機構を介してエンジンの出力軸により駆動されるものとされる。 Specifically, the main line 50 is connected to a supply pipe 51 having an oil suction port opened in the normal oil tank 41a, a first pump (for example, a scavenge pump) 52, and a first air separator 53 from the upstream side. A second pump (for example, a lubrication pump) 54, a filter 55, an oil cooler 56, and a second air separator 57 are interposed in this order. Then, oil is supplied to the supply pipe 51 on the discharge side of the first pump 52 at the time of minus G when the oil suction port is opened in the minus G hour oil tank 41b and the minus G hour pump 62 is interposed. A supply pipe 61 for minus G is connected. The supply pipe 51 is provided with temperature sensors Ti and To before and after the oil cooler 56. The first and second pumps 52 and 54 and the minus G hour pump 62 are driven by the output shaft of the engine via a driving force transmission mechanism.
ここで、第2空気分離器57を設けるのは、通常時からマイナスG時へ移行する際、あるいはその逆にマイナスG時から通常時に戻る際に生ずる無重力状態において、ハウジング40内の空気を第1ポンプ52が吸い込み、その空気が吸い込まれたオイルによる油圧サーボ機構3に動作不安定が生ずるのを避けるためである。 Here, the second air separator 57 is provided so that the air in the housing 40 is supplied in the zero-gravity state that occurs when shifting from the normal time to the minus G time or vice versa. This is to avoid instability of the hydraulic servomechanism 3 caused by the oil sucked by one pump 52 and the air sucked in.
空気分離器53,57は、例えばサイクロン式空気分離器とされる。 The air separators 53 and 57 are, for example, cyclone air separators.
なお、フィルタ55およびオイルクーラー56は、各種の潤滑系統に用いられている公知のものを好適に用いることができ、その構成に特に限定はない。 In addition, the filter 55 and the oil cooler 56 can use suitably the well-known thing used for various lubrication systems, and there is no limitation in particular in the structure.
第2ポンプ54の吐出側にはリリーフ弁54aが設けられている。このリリーフ弁54aからのリリーフオイルは、第1ポンプ52の吸込み側の供給管51に戻されている。 A relief valve 54 a is provided on the discharge side of the second pump 54. The relief oil from the relief valve 54 a is returned to the supply pipe 51 on the suction side of the first pump 52.
フィルタ55には、オイルの流動性が悪い低温時にオイルをバイパスさせるフィルタバイパス弁55bを有するバイパス55aが設けられるとともに、フィルタ55の目詰まりを検知するポップアップインジケータ55cが設けられている。 The filter 55 is provided with a bypass 55a having a filter bypass valve 55b that bypasses the oil at low temperatures where the fluidity of the oil is low, and a pop-up indicator 55c that detects clogging of the filter 55.
また、供給管51の第2空気分離器57の空気含有オイル出口下流側には、空気を含有しているオイルの一部をマイナスG時用ポンプ62の吸い込み側のマイナスG時用供給管61に戻す戻し管58が設けられている。この戻し管58には、調圧弁58aが介装されていて、その圧力が一定となるようにされている。つまり、第2ポンプ54から吐出されたオイルの一部を循環させるオイル循環系が設けられている。このように、第2空気分離器57からのオイルの一部をマイナスG時用ポンプ62の吸い込み側のマイナスG時用供給管61に戻して循環させることにより、オイルの昇温が促進される。 Further, on the downstream side of the air-containing oil outlet of the second air separator 57 of the supply pipe 51, a part of the oil containing air is supplied to the negative G hour supply pipe 61 on the suction side of the negative G hour pump 62. A return pipe 58 is provided to return to (1). A pressure regulating valve 58a is interposed in the return pipe 58 so that the pressure is constant. That is, an oil circulation system for circulating a part of the oil discharged from the second pump 54 is provided. Thus, by raising a part of the oil from the second air separator 57 back to the minus G hour supply pipe 61 on the suction side of the minus G hour pump 62 and circulating it, the temperature rise of the oil is promoted. .
油圧制御回路10は、図1に示すように、無段変速機1のパワーローラの傾転角を調節する傾転角調節機構2を制御する油圧サーボ機構3を有するものとされる。 As shown in FIG. 1, the hydraulic control circuit 10 includes a hydraulic servo mechanism 3 that controls a tilt angle adjusting mechanism 2 that adjusts the tilt angle of the power roller of the continuously variable transmission 1.
油圧制御回路10は、具体的には、供給管51に介装された第2空気分離器57の空気分離オイルを送出する空気分離オイル出口から分岐されサーボ弁3aに空気が分離除去されたオイルを供給するサーボ弁用管11と、サーボ弁3aから傾転角調節機構2の油圧シリンダ2aに駆動用オイルを供給する駆動オイル供給管12と、同油圧シリンダ2aから駆動用オイルをサーボ弁3aに戻す駆動オイル戻し管13とを主要部として備えてなるものとされる。 Specifically, the hydraulic control circuit 10 is an oil branched from an air separation oil outlet for sending air separation oil of the second air separator 57 interposed in the supply pipe 51 and air is separated and removed to the servo valve 3a. A servo valve pipe 11 for supplying the drive oil, a drive oil supply pipe 12 for supplying drive oil from the servo valve 3a to the hydraulic cylinder 2a of the tilt angle adjusting mechanism 2, and a drive oil from the hydraulic cylinder 2a for supplying the drive oil to the servo valve 3a. The drive oil return pipe 13 for returning to the main part is provided as a main part.
このように、油圧制御回路10を第2空気分離器57の空気分離オイルを送出する空気分離オイル出口から分岐させているので、油圧サーボ機構に動作不安定を生じさせることはない。 As described above, since the hydraulic control circuit 10 is branched from the air separation oil outlet for sending the air separation oil of the second air separator 57, the hydraulic servo mechanism does not become unstable.
なお、駆動オイル供給管12と駆動オイル戻し管13とは、油圧シリンダ2aの動作方向により決定される。つまり、油圧シリンダ2aのピストンが進出するときに駆動オイル供給管12として機能した管は、ピストンが後退するときには駆動オイル戻し管13として機能する。 The drive oil supply pipe 12 and the drive oil return pipe 13 are determined by the operating direction of the hydraulic cylinder 2a. That is, the pipe that has functioned as the drive oil supply pipe 12 when the piston of the hydraulic cylinder 2a advances functions as the drive oil return pipe 13 when the piston moves backward.
サーボ弁3aは、図4に示すように、スプールを有するスプール弁3bと、スプールをスライドさせてその位置を調整するスプール弁駆動部3cとを備えてなるものとされる。 As shown in FIG. 4, the servo valve 3 a includes a spool valve 3 b having a spool and a spool valve driving unit 3 c that slides the spool to adjust its position.
スプール弁駆動部3cは、スプール弁3bの背圧を調整してスプールをスライドさせ、それによりスプールの位置を調整するようにされている。スプール弁駆動部3cは、具体的には、スプール弁3bの背圧を調整するフラッパと、フラッパに一体構成されたアマチュアと、アマチュアを変位させる電磁駆動機構とを備えたものとされる。なお、かかる構成とされたサーボ弁としては、例えばMOOG社のサーボバルブがあげられる。 The spool valve drive unit 3c adjusts the back pressure of the spool valve 3b to slide the spool, thereby adjusting the position of the spool. Specifically, the spool valve drive unit 3c includes a flapper that adjusts the back pressure of the spool valve 3b, an amateur integrated with the flapper, and an electromagnetic drive mechanism that displaces the amateur. An example of such a servo valve is a MOOG servo valve.
サーボ弁用管11には、サーボ弁3aに供給されるオイルを所定圧力に昇圧する油圧ポンプ14と、フィルタ15とが分岐点側(つまり上流側)からこの順で介装されている。このフィルタ15は、サーボ弁3aへのゴミの進入を防止するためのものである。 The servo valve pipe 11 is provided with a hydraulic pump 14 for boosting the oil supplied to the servo valve 3a to a predetermined pressure and a filter 15 in this order from the branch point side (that is, upstream side). The filter 15 is used to prevent dust from entering the servo valve 3a.
油圧ポンプ14の吐出側のサーボ弁用管11には、同管11の圧力を調整するためにリリーフ弁16が設けられ、そしてこのリリーフ弁16からのリリーフオイルは、第2空気分離器57の上流側の供給管51に戻されている。つまり、リリーフオイル戻し管17が設けられている。このように、リリーフオイルを第2空気分離器57の上流側に戻すことにより、オイルの流動性が悪い低温時におけるオイルの昇温が促進されるとともに、無重力状態においても空気が除去されたオイルをサーボ弁用管路11に供給できる。また、フィルタ15には、フィルタポップアップインジケータ15aが設けられている。 In the servo valve pipe 11 on the discharge side of the hydraulic pump 14, a relief valve 16 is provided to adjust the pressure of the pipe 11, and the relief oil from the relief valve 16 is supplied to the second air separator 57. It is returned to the supply pipe 51 on the upstream side. That is, a relief oil return pipe 17 is provided. In this way, by returning the relief oil to the upstream side of the second air separator 57, the temperature rise of the oil at a low temperature where the fluidity of the oil is poor is promoted, and the oil from which the air is removed even in the weightless state Can be supplied to the servo valve conduit 11. The filter 15 is provided with a filter pop-up indicator 15a.
また、サーボ弁用管11の前記フィルタ15が設けられている下流側には、昇温されたオイルをサーボ弁3aに吹き付けてサーボ弁3aを暖機するために、フローフューズバルブ21を有する暖機管20が設けられている。また、このフローフューズバル21は、油圧ポンプの低回転数時における吐出圧力を低減させて油圧ポンプ14を保護する機能も有している。 Further, on the downstream side of the servo valve pipe 11 where the filter 15 is provided, a warm fuse valve 21 having a flow fuse valve 21 is used to warm the servo valve 3a by spraying heated oil onto the servo valve 3a. A machine pipe 20 is provided. The flow fuseval 21 also has a function of protecting the hydraulic pump 14 by reducing the discharge pressure when the hydraulic pump has a low rotational speed.
サーボ弁3aからのオイルを排出するオイル排出管18は、サーボ弁3aからのオイルが通常時用オイルタンク41aに戻されるようにされている。 The oil discharge pipe 18 for discharging the oil from the servo valve 3a is configured so that the oil from the servo valve 3a is returned to the normal time oil tank 41a.
しかして、かかる構成とされたオイル系統30においては、通常時には図2に矢符で示す方向にオイルが供給され、油圧制御回路10により油圧サーボ機構3が制御されてパワーローラの傾転角を調節して無段変速機1の変速比制御がなされる一方、マイナスG時には図3に矢符で示す方向にオイルが供給され、油圧制御回路10により油圧サーボ機構3が制御されてパワーローラの傾転角を調節して無段変速機1の変速比制御がなされる。 Therefore, in the oil system 30 having such a configuration, oil is normally supplied in the direction indicated by the arrow in FIG. 2, and the hydraulic servo mechanism 3 is controlled by the hydraulic control circuit 10 to adjust the tilt angle of the power roller. While the gear ratio of the continuously variable transmission 1 is adjusted and adjusted, oil is supplied in the direction indicated by the arrow in FIG. 3 at minus G, and the hydraulic servo mechanism 3 is controlled by the hydraulic control circuit 10 to control the power roller. The gear ratio of the continuously variable transmission 1 is controlled by adjusting the tilt angle.
このように、この実施形態においては、昇温されたオイルをサーボ弁3aに吹き付けてサーボ弁3aを暖機するようにしているので、寒冷地においても無段変速機1の迅速な起動がなし得る。 Thus, in this embodiment, since the heated oil is sprayed onto the servo valve 3a to warm up the servo valve 3a, the continuously variable transmission 1 is not quickly started even in a cold region. obtain.
また、油圧制御回路10は、オイル循環系から分岐されているので、油圧サーボ機構3へ昇温されたオイルの供給が迅速になれる。このことは、暖機管20によるサーボ弁3aの暖機を加速させる効果も有する。 Further, since the hydraulic control circuit 10 is branched from the oil circulation system, the heated oil can be quickly supplied to the hydraulic servo mechanism 3. This also has the effect of accelerating the warm-up of the servo valve 3a by the warm-up pipe 20.
本発明は、トロイダル無段変速機の油圧制御回路に適用できる。 The present invention can be applied to a hydraulic control circuit of a toroidal continuously variable transmission.
1 無段変速機
2 傾転角調節機構
3 油圧サーボ機構
3a サーボ弁
10 油圧制御回路
11 サーボ弁用管
17 リリーフオイル戻し管
20 暖機管
21 フローフューズバルブ
30 オイル系統
40 ハウジング
41 オイルタンク
41a 通常時用オイルタンク
41b マイナスG時用オイルタンク
50 主管路
51 供給管
57 第2空気分離器
61 マイナスG時用供給管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Continuously variable transmission 2 Tilt angle adjustment mechanism 3 Hydraulic servo mechanism 3a Servo valve 10 Hydraulic control circuit 11 Servo valve pipe 17 Relief oil return pipe 20 Warm-up pipe 21 Flow fuse valve 30 Oil system 40 Housing 41 Oil tank 41a Normal Oil tank for hour 41b Oil tank for minus G hour 50 Main pipeline 51 Supply pipe 57 Second air separator 61 Supply pipe for minus G hour
Claims (3)
該油圧制御回路の上流部に配設されて、前記油圧サーボ機構のサーボ弁に供給されるオイルを所定圧力に昇圧する油圧ポンプを備える油圧制御回路において、
前記油圧ポンプによって昇圧されたオイルの一部を当該油圧ポンプに戻すことによりオイルを昇温する戻し管と、
前記昇温されたオイルを前記油圧サーボ機構のサーボ弁に吹き付けて同サーボ弁を暖機する暖機管と、
をさらに備えてなることを特徴とする無段変速機の油圧制御回路。 A hydraulic control circuit for controlling a hydraulic servo mechanism of a continuously variable transmission,
In a hydraulic control circuit including a hydraulic pump that is disposed upstream of the hydraulic control circuit and boosts oil supplied to a servo valve of the hydraulic servo mechanism to a predetermined pressure;
A return pipe for raising the temperature of the oil by returning a part of the oil boosted by the hydraulic pump to the hydraulic pump;
A warm-up tube to warm up the sprayed can attach to the servo valve to the servo valve of the heating by the oil wherein the hydraulic servo mechanism,
A hydraulic control circuit for a continuously variable transmission, further comprising:
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