JP5332005B2 - ハイドロリック式に作動されるオートマチック式伝動装置のためのハイドロリック供給システム - Google Patents

Description

本発明は、ハイドロリック式に作動されるオートマチック式伝動装置のためのハイドロリック供給システムに関する。

図２は、公知先行技術による円錐形ディスク式巻掛け伝動装置の円錐形ディスク対構成グループの縦断面を示している。

円錐形ディスク対構成グループは、軸１０を有していて、この軸１０には固定ディスク１２が堅固に結合されている。軸１０上には、楔形歯列１４を介して、軸方向に摺動可能であるものの、相対回動不能に軸１０に結合された移動ディスク１６が配置されている。両ディスク１２，１６の円錐面は互いに向かい合っていて、これらの円錐面の間で巻掛け手段（図示せず）が循環し、この巻掛け手段が、図示された円錐形ディスク対を、円錐形ディスク式巻掛け伝動装置の図示されていない別の円錐形ディスク対に接続する。

移動ディスク１６の半径方向外側の領域では、この移動ディスク１６の、円錐面とは反対の側の面に、互いに半径方向で間隔を置いた２つの壁とＵ字形の横断面とを有する円筒リング１８が堅固に取り付けられている。この円筒リング１８の半径方向の内面には、ガイド面を備えて形成されたガイドリング構成部分２０が堅固に取り付けられている。

移動ディスク１６から間隔を置いて、軸１０には支持リング構成部分２２が堅固に結合されている。この支持リング構成部分２２は、軸方向の第１の突出部２４を有している。この第１の突出部２４の自由端面は、円周に沿って分配された第１の傾斜面２６を備えて形成されている。環状の第１の突出部２４の半径方向外側で、支持リング構成部分２２は、環状で軸方向の第２の突出部２８を備えて形成されている。この第２の突出部２８は、円筒リング１８の壁の間に突入していて、これらの壁に対してシール部材によってシールされているので、第２の突出部２８と円筒リング１８との間には調節室３０が形成されている。この調節室３０は、移動ディスク１６と軸１０とに設けられた半径方向の孔３２と、軸１０を通じて延びる軸方向の供給通路３４とを通して、ハイドロリック液により負荷可能である。

支持リング構成部分２２と移動ディスク１６との間には、軸１０上に、全体として環状の感応ピストン３６が軸方向に可動に案内されている。この感応ピストン３６は、移動ディスク１６に向かってカップ状に延長されていて、リング３８で終わっている。このリング３８の、移動ディスク１６とは反対の側には、周方向で互いに間隔を置いて第２の傾斜面４０が形成されている。第１の傾斜面２６と第２の傾斜面４０との間には、転動体４２が配置されている。これらの転動体４２は、感応ピストン３６に形成された切欠きを通って突出している。転動体４２の軸方向の位置は、主に傾斜面２６，４０により規定されていて、転動体４２の半径方向の位置は、主に、ガイドリング構成部分２０に形成されかつ傾斜面に適合されたガイド面４３と、移動ディスク１６の軸方向の付設部の半径方向外側の面とにより規定されている。

感応ピストン３６と移動ディスク１６との間には、トルク感応室４４が形成されている。このトルク感応室４４は、軸１０に形成された半径方向の流入孔４６を介して、軸１０を通じて延びる流入通路４８に接続されている。トルク感応室４４からは、半径方向の流出孔５０が出発していて、この流出孔５０は、軸を通じて延びる流出通路５２に開口している。

感応ピストン３６は、移動ディスク１６とは反対の側で、均等な周方向間隔で配置された、軸方向に突出するアーム５４を有している。これらのアーム５４は、支持リング構成部分２２に形成された開口を通って突出していて、外側歯列５６を備えて形成されている。この外側歯列５６は、駆動ホイール６０の内側歯列５８に噛み合っている。駆動ホイール６０は、軸１０に支承されていて、この駆動ホイール６０を介して伝動装置の駆動が行われる。したがって、感応ピストン３６は、周方向では堅固に、かつ軸方向では駆動ホイール６０に相対的に可動に、この駆動ホイール６０に結合されている。

例示的に説明した円錐形ディスク対構成グループの構成および機能は、自体公知であるので、詳しく説明しない。支持リング構成部分に対する感応ピストン３６の相対回動の結果、傾斜面２６，４０およびガイド面４３への相応した形状付与に基づいて、感応ピストン３６の軸方向の位置が変更され、この場合、この感応ピストン３６は、トルクが高い状態で、流出孔５０が出発する流出開口６１を次第に閉鎖するので、トルク感応室４４内のハイドロリック圧は増大し、移動ディスク１６が、トルクに依存した圧力によって固定ディスク１２の方向に負荷されている。移動ディスク１６の、変速比変更のために必要な調節は、調節室３０内の圧力の変更によって行われる。

調節室３０およびトルク感応室４４へのハイドロリック圧供給は、自動車への伝動装置の使用時には、通常、車両の駆動のために働く内燃機関によって駆動されるハイドロリックポンプを用いて行われる。現代の自動車には、消費の削減および環境適合性の改善の理由から、ストップ・スタートシステムが装備される。このシステムでは、内燃機関が車両の前進のために必要とされない運転段階、たとえば燃料供給遮断運転（Schubbetrieb）中、信号の手前での停止時またはストップアンドゴー（停止・発進）運行中に自動的に停止される。この場合、円錐形ディスク式巻掛け伝動装置へのハイドロリック圧供給もしくはハイドロリック液供給が、内燃機関の停止時に、もしくはポンプの停止時には保証されていないという問題が発生する。なぜならば、ポンプの停止時には、調節室およびトルク感応室内の圧力が、漏れ損失に基づいて急速に低下するか、またはハイドロリック液が室から流出するからである。この場合、車両の走行時に、伝動装置の運転能力がもはや付与されていない。ポンプもしくは内燃機関の再始動時に、伝動装置に再び十分にハイドロリック液が供給されるまでには所定の期間が経過する。この期間は、危険な状況を招き、この期間中に、巻掛け手段の不十分な圧着による伝動装置の損傷が起こり得る。

したがって本発明の根底を成す課題は、上記の問題のための対策を講じることである。

この課題は、本発明の請求項１に記載のハイドロリック供給システムによって解決される。

本発明によるハイドロリック供給システムの有利な実施形態および改良形は、請求項２以下に記載されている。

ハイドロリック式に作動されるオートマチック式伝動装置、特に巻掛け手段を介して互いに接続された２つの円錐形ディスク対を有する円錐形ディスク式巻掛け伝動装置のための本発明によるハイドロリック供給システムにおいて、該ハイドロリック供給システムが、供給管路内にハイドロリック圧を供給するためのポンプを有しており、前記供給管路が、変速比調節弁を介して少なくとも１つの調節室に接続されていて、少なくとも１つの接続管路に接続されており、該接続管路に、ハイドロリック液により流過される少なくとも１つの感応室が接続されており、該感応室を通る流れに提供される流過横断面が、前記伝動装置により伝達されるトルクに関連しており、前記供給管路が、パイロット制御弁を介して制御管路に接続されており、該制御管路内に制御弁が配置されており、該制御弁により、前記変速比調節弁の位置を規定する、前記制御管路内の圧力が調節可能であり、前記ハイドロリック供給システムが、ポンプの駆動装置から分離された補助駆動装置を用いて駆動可能な補助ポンプを有しており、該補助ポンプの出口管路が、前記制御管路に接続されていて、前記出口管路から分岐された分岐管路を介して前記供給管路に接続されており、前記出口管路内に、前記分岐管路の分岐部の上流側で、前記制御管路に向かう方向に開く第１の逆止弁が配置されており、前記分岐管路内に、前記供給管路の方向に向かって開く第２の逆止弁が配置されており、前記ハイドロリック供給システムが、前記接続管路から前記制御管路に延びる管路を有しており、該管路内に、前記制御管路に向かって開く第３の逆止弁が配置されている。

本発明によるハイドロリックシステムは、ハイドリック式に作動されるほぼ全種類のオートマチック式伝動装置に使用するために適しており、一般的にはハイドロリック式に作動される装置に対して使用することができる。

パイロット制御弁が、制御管路内の圧力が予め規定された値を超えて上昇しないように形成されていると有利である。

制御管路内の圧力を制限するために、パイロット制御弁は、たとえば、制御管路内の予め規定された圧力が超過されると制御管路に接続される戻し部を有している。

接続管路から制御管路に延びる管路内に絞りが配置されていてよい。

供給管路が、接続管路に接続弁を介して接続されており、接続弁が、供給管路に接続した制御室を有しており、供給管路と接続管路との間の接続部を、制御室内の予め規定された圧力を上回って開くようになっている。

ハイドロリック供給システムへの、通常の供給のために設けられたポンプは、自動車を駆動するための内燃機関によって駆動されると有利である。補助ポンプは、電動モータによって駆動されると有利であり、この電動モータは、内燃機関の停止時に運転させられる。

ハイブリッド駆動装置を有する車両にも使用することができる本発明を、以下に概略的な図面につき例示的にさらに詳しく説明する。

円錐形ディスク式巻掛け伝動装置のための本発明によるハイドロリック供給システムの一部分のブロック回路図である。 公知従来技術による円錐形ディスク対構成グループを示す縦断面図である。

図１によれば、円錐形ディスク式巻掛け伝動装置にハイドロリック媒体を供給するためのハイドロリックシステムは、内燃機関（図示せず）により駆動されるポンプ６２を有している。このポンプ６２は、第１の貯蔵容器６４から第１のフィルタ６６を通してハイドロリック液を吸い込み、供給管路６８内にシステム圧を形成する。この供給管路６８は、接続弁７０によって接続管路７２に通じている。これらの接続通路７２に、各円錐形ディスク対構成グループ４９のそれぞれ１つの流入通路４８（図２）が接続されていて、この流入通路４８を介して、巻掛け手段の、トルクに依存した圧着が行われる。流出通路５２に接続された戻し管路は、符号「７４」で示されている。さらに供給管路６８は、変速比調節弁７６によって管路７８に通じている。これらの管路７８のうちそれぞれ１つが、各円錐形ディスク構成グループ４９の軸方向の通路３４に接続されている。この通路３４を通じて調節室３０（図２）が圧力により負荷される。

変速比調節弁７６を制御するためには、制御管路８０が使用される。この制御管路８０は、供給管路６８にパイロット制御弁８２を介して接続されていて、制御管路８０内には、電気的に駆動される比例弁として形成された制御弁８４が配置されている。この制御弁８４は、完全に開かれた状態で、制御管路８０を戻し部８６に接続する。パイロット制御弁８２の位置は、主に、パイロット制御室８８内に形成されかつ制御管路８０内に存在する圧力により規定される。

さらに供給管路６８は、クラッチ弁９０に通じている。このクラッチ弁９０を介して、円錐形ディスク式巻掛け伝動装置に設けられた、前進走行および後退走行のためのクラッチと、セレクトレバー弁とにハイドロリック圧が供給される。符号「９２」により、電気的に駆動されるクラッチ制御弁が示されている。

ここまでに説明したハイドロリック供給システムは、構成および機能において自体公知であるので、これ以上詳しく説明しない。電気的な制御弁８４，９２と、別の制御弁とは、電子的な制御装置（図示せず）により、予め規定されたプログラムに応じて制御される。この場合、電子的な制御装置の入力部には、パワートレーンの、円錐形ディスク式巻掛け伝動装置の運転のために重要な運転パラメータ、たとえば走行ペダルの位置、車両速度、内燃機関の回転数等の値が与えられる。ハイドロリックシステムの種々異なる位置に形成される圧力は、全てに符号を付したわけではない圧力センサ９４を用いて検知され、運転の監視および制御のために使用される。

円錐形ディスク式巻掛け伝動装置へのハイドロリック液の供給を、ポンプ６２の停止時にも保証するために、電動モータ９４によって駆動される補助ポンプ９６が設けられている。この補助ポンプ９６は、ハイドロリック液を第２のフィルタ９８を通して第２の貯蔵容器１００から吸い込み、出口管路１０２に圧送する。第２の貯蔵容器１００は第１の貯蔵容器６４と同一であってよく、第２のフィルタ９８は第１のフィルタ９６と同一であってよいことは自明である。

出口管路１０２は、制御管路８０に開口していて、この制御管路８０に向かって開く第１の逆止弁１０４を有している。出口管路１０２からは、第１の逆止弁１０４と、制御管路８０との間で、分岐管路１０６が分岐している。この分岐管路１０６は、供給管路６８に開口していて、第２の逆止弁１０８を有している。この第２の逆止弁１０８は、供給管路６８に向かう方向に開く。

パイロット制御弁８２は、戻し部１１０を有していて、パイロット制御室８８が無圧の場合には、供給管路６８が制御管路８０に接続されていて、パイロット制御室８８内に予め規定された圧力が形成されている場合には、供給管路６８が制御管路８０から分離され、パイロット制御室８８もしくは制御管路８０内の圧力がさらに上昇する場合には、制御管路が次第に戻し部１１０に接続されて、これによってハイドロリック液が戻し部１１０から流出するように形成されている。

接続弁７０は、供給管路６８に接続された制御室１１２を有している。この制御室１１２内の予め規定された圧力が超過すると、接続弁７０の弁部材が、供給管路６８と接続管路７２との間に接続が形成されるように運動させられる。

接続管路７２からは、管路１１４が制御管路８０に通じている。この管路１１４内には、制御管路８０への開口の手前に、第３の逆止弁１１６が配置されている。この第３の逆止弁１１６は、接続管路７２に向かう方向に開く。さらに管路１１４は、流れ方向で見て接続弁７０との接続部の手前に、少なくとも１つの絞り１１８（図示の実施例では連続して配置された２つの絞り）を有している。

上記システムの機能は以下の通りである。

通常の運転時、つまり内燃機関の回転時には、ポンプ６２が働いて、供給管路６８内に圧力を形成し、かつポンプ６２の始動時に最初に開かれたパイロット制御弁８２を介して制御管路８０内に圧力を形成する。この場合、この制御管路８０内の圧力は、パイロット制御弁８２が、パイロット制御室８８内に予め規定された圧力が形成されている場合に供給管路６８と制御管路８０との間の接続を分離することによって規定された値に制限されている。逆止弁１０４，１０８は、ハイドロリック液が出口管路１０２と補助ポンプ９６とを通じて流出することを阻止する。

接続弁７０の制御室１１２内において、有利には制御管路８０内の圧力を僅かに超えている予め規定された圧力が超過されると直ちに、接続弁７０が、供給管路６８から接続管路７２への接続部を開く。この接続管路７２を通じて感応室に流入し、かつこの感応室を通じて流れるハイドロリック液は、第３の逆止弁１１６に基づいて制御管路８０に逆流することはできない。

ポンプ６２が、内燃機関のスタート・ストップ運転において停止されると、システムへの圧力媒体供給が途絶え、供給管路６８と制御管路８０とが、漏れ損失およびこれに類するものに基づいて無圧になるので、システムは、内燃機関の再始動時もしくはポンプの始動時に直ちに機能できる状態になく、圧力形成のために、規定された期間が必要となる。この期間中には、車両は運転可能な状態ではなく、伝動装置は、円錐形ディスクと巻掛け手段との間の圧着圧の欠乏のために損傷され得る。

ポンプ６２が停止すると直ちに、または内燃機関が運転されていない停止している車両の運転を開始するときに既に、電動モータ９４が始動して、補助ポンプ９６を作動させる。第１の逆止弁１０４および第２の逆止弁１０８は、出口管路１０２の圧力が小さい場合に既に開くので、制御管路８０および供給管路６８内に圧力が形成される。制御管路８０内に予め規定された圧力が得られると直ちに、第３の逆止弁１１６が開き、これによってトルク感応室４４（図２）に、管路を通じて、補助ポンプ６９により圧送されたハイドロリック液が供給される。このハイドロリック液が、トルク感応室４４を起点とする流出孔５０を通じて流出できない場合、システム内の圧力はさらに上昇する。これによって、パイロット制御室８８が機能状態に達する。この機能状態では過剰なハイドロリック液は戻し部１１０を通って流出する。これによって同時に供給管路６８内に形成されるシステム圧が制限される。したがって、補助ポンプ９６の運転によって、ハイドロリックシステムが、即座に走行運転が可能な完全に機能可能な状態に達するので、ポンプ６２の始動時にシステムが即座に機能可能であることにより、このシステムはスタート・ストップ運転に対して使用できるだけではなく、たとえば、ハイブリッドドライブにも使用することができる。ハイブリッドドライブ時には、内燃機関、ひいてはポンプ６２が、車両の走行時に停止されていて、走行運転中のハイドロリック供給が補助ポンプ９６を介して行われる。

たとえばトルク感応室４４を通じて、ポンプ６２によって十分に連続圧送されない量のハイドロリック液が流出することにより、供給管路６８内の圧力が臨界的な走行状態に低下した場合、補助ポンプ９６を、ポンプ６２に対して付加的に、このポンプ６２を支援するために使用することができる。この場合、補助ポンプ９６の運転開始によって、制御管路８０内の圧力の迅速な上昇がもたらされるで、パイロット制御弁８２が、制御管路８０を供給管路６８から分離する。これによって、ポンプ６２が、もはやハイドロリック媒体を制御管路８０内へ圧送しなくなるので、全圧送容量が供給管路６８に提供される。

ポンプ６２を支援するために補助ポンプ６８を使用することは、ポンプ６８の、より小さな設計を可能にし、このことはシステムの総効率に有利に影響を与える。

トルク感応室４４（図２）内の目下の圧力が、第３の逆止弁１１６のプリロード圧を加算してもなお制御管路８０内の圧力よりも低い場合に、ハイドロリック液は、付加的に第３の逆止弁１１６を通ってトルク感応室４４に圧送される。この場合、制御管路８０の圧力が失われないように、少なくとも１つの絞り１１８が、トルク感応室４４に向かって流出する容積流を制限する。

１２ 固定ディスク
１４ 楔形歯列
１６ 移動ディスク
１８ 円筒リング部材
２０ ガイドリング構成部分
２２ 支持リング構成部分
２４ 第１の突出部
２６ 第１の傾斜面
２８ 第２の突出部
３０ 調節室
３２ 半径方向の孔
３４ 軸方向の通路
３６ 感応ピストン
３８ リング
４０ 第２の傾斜面
４２ 転動体
４４ トルク感応室
４６ 流入孔
４８ 流入通路
４９ 円錐形ディスク対構成グループ
５０ 流出孔
５２ 流出通路
５４ アーム
５６ 外側歯列
５８ 内側歯列
６０ 駆動ホイール
６１ 流出開口
６２ ポンプ
６４ 貯蔵容器
６６ フィルタ
６８ 供給管路
７０ 接続弁
７２ 接続管路
７４ 戻し管路
７６ 変速比調節弁
７８ 管路
８０ 制御管路
８２ パイロット制御弁
８４ 制御弁
８６ 戻し部
８８ パイロット制御室
９０ クラッチ弁
９２ クラッチ制御弁
９４ 電動モータ
９６ 補助ポンプ
９８ フィルタ
１００ 貯蔵容器
１０２ 出口通路
１０４ 第１の逆止弁
１０６ 分岐管路
１０８ 第２の逆止弁
１１０ 戻し部
１１２ 制御室
１１４ 管路
１１６ 第３の逆止弁
１１８ 絞り

Claims (6)

1. ハイドロリック式に作動されるオートマチック式伝動装置、特に１つの巻掛け手段を介して互いに接続された２つの円錐形ディスク対を備えた円錐形ディスク式巻掛け伝動装置のためのハイドロリック供給システムにおいて、
   該ハイドロリック供給システムが、供給管路（６８）内にハイドロリック圧を供給するためのポンプ（６２）を有しており、前記供給管路（６８）が、変速比調節弁（７６）を介して少なくとも１つの調節室（３０）に接続されていて、少なくとも１つの接続管路（７２）に接続されており、該接続管路（７２）に、ハイドロリック液により流過される少なくとも１つの感応室（４４）が接続されており、該感応室（４４）を通る流れに提供される流過横断面が、前記伝動装置により伝達されるトルクに関連しており、前記供給管路（６８）が、パイロット制御弁（８２）を介して制御管路（８０）に接続されており、該制御管路（８０）内に制御弁（８４）が配置されており、該制御弁（８４）により、前記変速比調節弁の位置を規定する、前記制御管路（８０）内の圧力が調節可能であり、
   前記ハイドロリック供給システムが、ポンプ（６２）の駆動装置から分離された補助駆動装置（９４）を用いて駆動可能な補助ポンプ（９６）を有しており、該補助ポンプ（９６）の出口管路（１０２）が、前記制御管路（８０）に接続されていて、前記出口管路から分岐された分岐管路（１０６）を介して前記供給管路（６８）に接続されており、前記出口管路（１０２）内に、前記分岐管路（１０６）の分岐部の上流側で、前記制御管路（８０）に向かう方向に開く第１の逆止弁が配置されており、前記分岐管路内に、前記供給管路（６８）の方向に向かって開く第２の逆止弁（１０８）が配置されており、
   前記ハイドロリック供給システムが、前記接続管路（７２）から前記制御管路（８０）に延びる管路（１１４）を有しており、該管路（１１４）内に、前記制御管路に向かって開く第３の逆止弁（１１６）が配置されている
   ことを特徴とする、ハイドロリック式に作動されるオートマチック式伝動装置のためのハイドロリック供給システム。
2. 前記制御管路内の圧力が、予め規定された値を超えて上昇しないように、前記パイロット制御弁（８２）が形成されている、請求項１記載のハイドロリック供給システム。
3. 前記パイロット制御弁（８２）が、戻し部（１１０）を有しており、該戻し部（１１０）が、前記制御管路（８０）内の予め規定された圧力を上回って、該制御管路（８０）に接続されるようになっている、請求項２記載のハイドロリック供給システム。
4. 前記接続管路（７２）から前記制御管路（８０）に延びる管路（１１４）内に、絞り（１１８）が配置されている、請求項１から３までのいずれか１項記載のハイドロリック供給システム。
5. 前記供給管路（６８）が、前記接続管路（７２）に接続弁（７０）を介して接続されており、該接続弁（７０）が、前記供給管路に接続された制御室（１１２）を有していて、前記供給管路と前記接続管路との間の接続部を、前記制御室内の予め規定された圧力を上回って開くようになっている、請求項１から４までのいずれか１項記載のハイドロリック供給システム。
6. 前記ポンプ（６２）が、自動車を駆動するための内燃機関によって駆動可能であり、前記補助ポンプ（９６）が、電動モータ（９４）によって駆動可能であり、該電動モータ（９４）が、前記内燃機関の停止時にかつ／または前記供給管路（６８）または前記制御管路（８０）内の圧力が不十分な場合に、運転可能である、請求項１から５までのいずれか１項記載のハイドロリック供給システム。

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