JPH03502597A - 変速比連続可変型変速機用の油圧制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 変速比連続可変型変速機用の油圧制御回路塁」し九！。

本発明はＣＶＴ、すなわち、変速比連続可変型変速器に使用される油圧制御回路 に関する。特に本発明は自動車用Ｃ’Ｖ　Ｔに関し、更に、公知のトロイダル・ レース転動トラクシ１ン型のＣＶＴに関する。この形式の油圧制御型変速器は当 該技術分野で周知であり、特許明細書ＧＢ−Ｃ−２０２３７５３、ＥＰ−８−０ ０７８１２５、［１Ｓ−Ａ−４６６２２４８に記載されている。

背景技術 全ての高効率自動車用ＣＶＴの制御機構は、過酷な使用や過荷重に対して変速器 を保護するように構成しなければならない。トロイダル・レース型のＣＶＴの場 合、過酷な使用状態や過荷重の典型的なものとして、変速比を変更するためにロ ーラーが移動する通常の角度運動スパンを超えてローラーが移動しようとし、そ のために変速比変更ユニットであるバリエータの入力ディスク及び出力ディスク 上の部分トロイダル形レースの縁部を外れるということがある。駆動系の主要な 機能がエンジンから車輪へ動力を伝達することである場合、ＣＶＴでは、過酷な 使用や過荷重によりその機能が阻害される。そのような過荷重の典型的な例とし て車輪に無理な要求が加わつた場合があり、このような状態は緊急停止時などに おいて車両のブレーキで生じることがある。又、ホイール・スピンの際にトラク シ１ンが失われたり、回復したりする場合などにおいて、車輪と地面との間の接 触面でそのような無理な要求が生じる。

従来技術において、そのようなＣＶＴに油圧式エンド・ストップ機構を紐み込む ことは周知である。該機構は、ローラー、取付部がその角度的許容運動範囲の限 界に近付いた時に、それらが更に角度的に運動することを防止するように作用す る。そのような機構は冒頭の段落で引用した３件の従来特許明細書に盛り込まれ ている。ところが、一般的な従来の技術や、特に、上述の３件の明細書では、以 下に概略を述べるような一連の段階を経てエンド・ストップ効果を発生させる構 成が一般的である。まず、油圧ラム・ピストンはローラー・キャリッジに連結し て該ピストンにより角度的に移動させられるようになりでおり、そのピストンが 通常の連動範囲の一方の極倦を行き過ぎる。次に、この行き過ぎることにより、 ＣＶＴの作動回路内のいずれかにおいて油圧が生じる。次に、ＣＶＴ内の弁型構 成要素が運動させられる。これらの構成要素は、ＥＰ−Ｂ−００７８１２５、Ｕ Ｓ−＾−４６６２２４８、ＧＢ−Ｃ−２０２３７５３に記載の実施例では、それ ぞれ、弁２２．２３のスプール及びスプール１６１である。次に、それらの移動 部分が、ピストンに直接係合するか（スプール１６１の場合）、又は、ラム・シ リンダーの室内の圧力を上昇させ（弁２２．２３の場合）、ピストンがそれ以上 連動することを抑制する。この方法は、実際にはかなり効果的であることが分か っているが、過荷重や過酷条件の下で生じる可能性のあるローラー角度や回路圧 力の急激な変化に対する所要の応答性を考えた場合、必然的に、充分な程度にま では直接的かつ瞬間的なものとはならない。

発明の開示 本発明の課題は、上述の過酷な使用状態や過荷重状態においてピストンが移動し 過ぎることに対抗するた′　めに、ラム・シリンダー内の油圧をより高速かつ直 接的に変化させ得るようにすることにある。本発明の別の課題は、変速器のバリ エータと最終出力部との間の機械的連結構造における安全連結部のように作動で きるクラッチやその他の機構を含むＣＶＴにおいて、高いラム室圧力を使用して そのようなりラッチの接続の程度を調節するための装置を提供することにある。

トロイダル・レース転勤トラクシ３ン型の油圧作動式ＣＶＴにおいて、本発明の 別の課題は、ラム・シリンダー圧力が僅かに増加した場合でも、バリエータにエ ンド荷重を及ぼす油圧機構の圧力がそれに対応して増加するようにし、それによ り、入力ディスクとローラーとの間及びローラーと出力ディスクとの間の連続的 トラフシランを維持するようにすることにある。

本発明は請求の範囲で定義した通りであり、その内容は本件明細書の開示内容か ら明らかであり、又、本発明の実施例を以下に図面を参照して説明する。

図面の簡単な説明 図は、トロイダル・レース転勤トラクション型のＣＶＴに使用される油圧回路と 、変速器の機械的構成要素の一郁とを示す略図である。

発明を実施するための最良の形態 ２成型変速比連続可変式変速器であって、従来周知の車両用トロイダル・レース 転勤トラクション型のものは、例えば、特許明細１ＩＧＢ−Ｃ−２０２３７５３ 及びＧＢ−Ａ−１０７８７９１に詳細に記載されており、そのような変速器は、 姿勢可変型の変速比変更構成要素であるバリエータを含み、該バリエータは、２ 個の入力ディスク１．２と、それらとともに回転する入力軸３と、それを駆動す る主駆動装置１１１４とを備えている。ディスク２は軸３に固定され、ディスク １は軸にスプライン嵌合されて軸方向に所定の範囲内で相対的に移動できるよう になっている。２固型出力ディスク５がディスク１．２の間に配置され、１組の ローラー（１個のローラー６のみ図示）が、ディスク１，５に形成した部分トロ イダル形レース７．８の間に転がり接触状態で配置されている。別の紐のローラ ー（１個のローラー９のみ図示）が、ディスク５の反対側の面とディスク２との 間にそれぞれ形成した部分トロイダル型レース１０，１１の間に同様の転がり接 触状態で配置されている。従来周知の手段（ＧＢ−Ｃ−２０２３７５３及びＧＢ −Ａ〜１０７８７９１では基本的には機械的な手段、ＵＳ−＾−４６６２２４８ などのその他の数多くの従来刊行物のものでは主に油圧式ｉ段）により、２組の ローラー６．９は、それらのローラーが常に、共通の第１半径において入力ディ スク１．２０２個のレース７．１０と接触し、又、共通の第２半径において出力 ディスク５の２個のレース８．１１と接触するように制御される。矢印１２で示 す方向に両組のローラーを従来周知の方法で傾けて、入力ディスク及び出力ディ スクに対するそれらの接触半径を変更することにより、出力ディスクと入力ディ スクの角速度の比が変化する。ディスク１は、バリエータの入力部材としての機 能の外に、筒状ハウジング１３内を軸方向に移動できるピストンを構成しており 、室１４は、通路１５を介して流体圧力源に連通しており、該圧力源はディスク １の左面に作用して、駆動力伝達のために必要な接触力をローラー６．９及びデ ィスク１．２．５の間に発生させる。

ベル形出力部材２０がディスク５を遊星歯車機構の構成要素に連結している。該 遊星歯車機構は全体が符号２１で示されており、図示の実施例では、相互に連結 する２個の遊星歯車［２２，２３を備えている。この機構の出力軸２４は変速量 全体としての最終出力部を構成しており、部材２０の外に、バリエータの入力軸 ３も機構２１の別の入力部を形成している０機構２１は更にクラッチ２５．２６ で形成される２個の係合可能な構成要素を含んでおり、それらは、それぞれ、必 要な場合に、遊星歯車組２２の１個の構成要素をロック状態にするとともに、軸 ２４を出力部材２０の延長部に直接連結することができる。通常は低速段として 知られている変速器の一方の動作段階では、一方のクラッチ（すなわち２５）が 接続され、他方が遮断される。この動作は、ローラー６．９を一方の角度連動範 囲の極限から他方の極限まで傾けることにより行われ、又その間、主駆動部４が 一定速度で回転することにより、出力部材２４が速度を連続的に変えるようにな る。この動作の開始時には、逆方向に最大速度で回転していることになる。ロー ラーが傾くに連れて、その速度はＯまで低下し、続いて、方向が逆になって軸２ ４が前方向に加速するようになり、ローラーがその運動範囲の限界に到達すると 、低速段前進状態になる。

クラッチ２５．２８の接続状態をこの時点で逆にし、又、機構２１のギヤ比が、 変化（「同期変化Ｊとして従来知られている）によるギヤ比の瞬間的な変化が全 く生じないように設定され、更に、ローラー６．９が次に元の運動限界まで戻る ように傾けられる場合、出力軸２４は次第に速度を高め、ローラー６．９が元の 極限状態に戻ると、袖２４は最高前進速度で回転する。

図面の挿入部分から明らかなように、複数のローラー６．９の内の第１のローラ ーは空洞部３３に取り付けた軸３０に取り付けである。空洞部３３は、複動式ピ ストン３５の軸３４に設けられ、該ピストン３５に形成した両方のピストン・ヘ ッド３６．３７は同軸円筒状キャップ３８．３９内の油圧荷重を受けて摺動する ようになっており、又、軸３４を中心にして自由に回転できる。同じピストンを 片側頭部式にし、該片側頭部の両面を流体に露出させることも可能である。油圧 流体用の入口４４．４５と出口５２．５３がキャップ３８．３９のそれぞれ端壁 及び側壁に形成されている。従来周知の（例えばＵＳ−Ａ−４５２４６４１）図 示されていない手段により、その他の複数のローラーの対応する複数の油圧シリ ンダー内の圧力がキャップ３８．３９内の圧力に対応し、それにより、全てのロ ーラーが同じ姿勢をとるようになっている。従来周知の如く（例ｔｌｆＧＢ−＾ −９７９０６２に詳細に説明されているように）、そのようなキャップ内に第１ のローラーを取り付けてキャップの軸を並べ、それらが、レース７．８，１０゜ １１により形成される仮想トーラス（円環体）の中心円に対して概ね接線方向に あり、かつ、従来「キャンバ−」又は「キャスター」角度として知られている僅 かな傾斜角をつけることにより、ピストン３５に及ぼされる軸方向力を適当に買 整することにより、ピストンが種々の軸方向位置を占めるようになり、具体的に は、ディスク１．２，５に対して第１のローラーをあらゆる所望の角度的設定状 態に設定でき、それに伴って、その他のローラー６．９も同様に設定できるよう な軸方向位置をピストンが占めるようにできる。

本発明によると、そのような変速器に使用する油圧制御回路は油ポンプ４０を備 えており、該ポンプ４０は油圧流体を油溜め４１から均等な流量で左右の上流側 流路４２．４３へ送り出す。これらの流路により流体は、図面の押入部に示す如 く、ピストン３５を収容した２個のシリンダー３８．３９の入口４４．４５にそ れぞれ送られる。流路４２．４３の相互接続部４８は逆止弁４９．５０と通路１ ５とを介して変速器のエンド荷重機構、すなわち室１４に連通しており、それに より、室１４には、流路４２．４３内の２つの圧力の内の高い方に等しい圧力で 流体が常に供給される。

キャップ３８．３９の出口５２．５３は左右の下流側流路５４．５５を介して２ 個の電磁油圧制御弁５６．５７の入口に接続している。弁５６．５７もフィード バック圧力で調節される。該圧力は、室１４に供給される油圧と同じ圧力を示し ており、流路５８から供給される。左右の流路５４．５５の間の相互接続部６０ は逆止弁６１．６２と接続部６８、切り替え装ｆｆ１ｆ６３ならびに流路７４． ７５をそれぞれ介して、クラッチ２５．２６の作動機構に連通している。装置６ ３の設定状態に応じて、ＣｖＴが「ニュートラル」又は「パーキング」モードに ある時、作動流体はクラッチ２５．２６のいずれにも供給されない。ＣＶＴがド ライブ・モードになると、流路５４．５５内の圧力の高い方の圧力で作動流体が クラッチ２５．２６の一方に供給され、それにより、対応するクラッチが低速段 又は高速段のいずれかの状態で接続する。制御弁５６．５７の出口よりも下流に おいて、左右の流路は部分６４において一体化しており、それよりも下流側にお いて、接続部６５が低圧かつ高流量の流体をクラッチ２５．２６に導いてそれら を満たし、又、接続部６６は変速器の一般的な潤滑のために流体を各部に供給し 、オンワード流路６７は、部分６６において潤滑流体の定量供給を確実に行うた めの低圧吹き出し弁７２から油溜め４１へ流体を戻す。装置６３は、回路の中央 電子制御機構６９により制御されている。典型的な例では、制御機構６９は、車 両の運転者からの情報（例えば、アクセル・ペダルの位置、前進・中立・後進の 選択など）と、速度センサー（図示せず）からの情報を受は取って、変速段の変 更を行う時期を決定するように作動する。ペダル位置と速度情報に基づいて制御 弁５６．５７が制御され、前進・中立・後進指令と速度情報とに基づいて、機構 ６９は制御装置６３を制御してクラッチ２５．２６の接続又は遮断を行う。ラム ３５へ供給できる最大圧力は圧力逃し弁７０により制限され、実際には、回路内 のあらゆる位置における許容最大圧力が制限される。圧力逃し弁７１は流路６８ に存在できる圧力を制限し、後述する理由により、弁７０よりも低い圧力で開放 するように設定される。

変速器の通常の動作状態では、ピストン３５に及ぼされた力及び（従って）ピス トン３５が支持するローラーの角度的設定状態と、それによるその他のローラー の角度的設定状態は、機構６９から弁５６．５７へ与えられる信号で決定され、 弁５６．５７はそれに応答して回路の左半部及び右半部との間の圧力差を制御す る。変速器の通常動作状態のいずれの時点においても、機構６９からの信号は一 般にそれらの弁の一方を完全に開放させ、他方を部分的に閉鎖させるようになっ ている６図面の挿入部分から明らかなように、シリンダー・キャップ３８．３９ への入口４４．４５はシリンダ一端壁に配置されるか、又はその近傍に配置され ており、出口５２．５３はそれらの端壁から距離を隔てて配置されている。出口 ５２．５３の閘の輪方向間隔はピストン３５の通常の最大ストロークを表してお り、それは、２つの傾斜極限位置におけるローラー６．９の設定状態の角度的な 差に対応している。従って、ピストン頭部３６．３７がそれぞれ出口５２．５３ を行き過ぎようとする場合、ローラーはレース７．８及び１０．１１の縫部から 外れようとし、危険な状態にある。ところが、ピストン３５がその許容ストロー クを超えようとすると、ピストン頭部３６又は３７が、それに対応する室の出口 を制限し、それにより、その室内の圧力が逃し弁７０で設定された限度まで上昇 する。これにより、トロイダル・レース転勤トラクション型の変速器にとって２ つの重要な効果が得られる。第１に、上昇した圧力により、ピストン３５が更に 行き過ぎることを規制でき、従って、ローラーの傾きを効果的に規制できる。第 ２に、高い圧力が、相互接続部４８及び通路１５を介してエンド荷重室１４へ導 入されるので、エンド荷重が増加して充分な反作用がディスクとローラーとの間 で維持され、それにより、例外的な状況、すなわち、過荷重や過酷な使用状態の 結果として生じ、ピストン３５の行き過ぎを生じさせるような状況の下で、トラ クシ９ンの伝達が継続される。

トラクシ１ンが急激に低下せず、従って、過荷重・過酷使用状態の初期段階では 維持されることが望ましいが、上昇したエンド荷重と、それによりディスクとロ ーラーとの間に生じる高い反力が、それらの部分に過度の応力を与えないことも 重要である。従って、大きい力の持続期間は短くしなければならない。流路５８ により制御弁５６．５７に及ぼされる高圧カフィードバックがそれを実現するよ うに設定されている。ピストン３５が出口５２．５３の一方を制限し始めると、 回路内の高圧制御を行おうとする一方の制御弁５６又は５７に対する流路５８内 の強化されたフィードバック圧力によりその弁が開放され、それにより、その弁 を含む流路の圧力が減少する。減少した圧力は切り替拳　　え装置６３を介して 、接続しているクラッチ２５又は２６に送られる。従って、そのクラッチの容量 が減少する。バリエターは、接続している方の変速段クラッチ（２５又は２６） に対して伝達されるトルクにより、荷重を受けた状態になるだけであるので、（ 流路５８の高圧フィードバック信号を生じさせる）過荷重を連続的に及ぼすと、 一般に、クラッチの滑りが生じるまで、接続状態のクラッチの圧力を減少させる ようにな上述の一連の行程は一例として説明したものである。

弁５６が機構６９からの命令に基づいて作動して部分的に閉鎖しており、従って 弁５７が全開状態にあり、ピストン３５がその通常ストロークの右端を行き過ぎ て出口５３が部分的又は場合によっては完全に制限されていると仮定する。この 場合、作動中の上流側及び下流側の流路４２．５４の圧力は概ね等しく、通常、 上流側流路４３の圧力は流路４２の圧力よりも高い値となつている。従って、流 路４３の圧力は相互接続部４８と弁５０、流路５８を介して作動中の弁５６のフ ィードバック側と連通している。弁５６に対する圧力が均等でないことにより、 弁５６が更に開いて流路５４の圧力が低下する。この低下した圧力は相互接続部 ６０、逆止弁６１、流路５８を介して切り替え装置６３に到達する。

クラッチが滑り始めると、バリエータとそのクラブチが両相状態で作動してバリ エータに対するトルクを、下流側流路（５４又は５５）に対して作用する制御弁 （５６又は５７）により要求される値に等しくなるように維持し、又、その値は 回路中の圧力源４０にも存在する。この状況はクラッチの滑りが停止するまで継 続され、ピストン３５がそれ以上行き過ぎることがなくなり、従って、室３８． ３９からの出口５２．５３の両方が再び覆われない状態となると、通常の作動状 弁７０は装置６３に供給される最大圧力を制限し、ラムが行き過ぎ状態にある間 、作動中の制御弁（５６又は５７）の圧力のバランスが変化して、（流路５４又 は５５の）上流側圧力がフィードバック圧力を超え、量で２個の流路へ送り出す ようにし、又、左右の流路４２．４３へ流体を同じ運動状態で送り出すことは別 の方法で実現することもでき、例えば、単一ガングポンプから分流装置を経て流 体を送り出すようにしても良い。

国際調査報告　　　。、エフ。。。。７゜。。、７国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．姿勢を変更できる第１の比変更構成要素（１、２、５、６、９）と、接続状 態において伝達トルクの容量を変更できる少なくとも１個の第２の接続可能な構 成要素（２５、２６）とを含む変速比連続可変型変速機用の油圧制御回路におい て； シリンダー（３８、３９）内を所定のストロークにわたって移動可能なピストン （３５）を備えた油圧ラム手段を設け、該ピストンが使用状態において第１の比 変更構成要素（６）と接続して、そのストローク内てのピストンの位置に第１構 成要素の姿勢が対応するようになっており、上記シリンダーが油圧流体用の入口 （４４、４５）と出口（５２、５３）とを含んでおり； シリンダー内に上記出口が、ピストンがその所定のストロークを行き過ぎた場合 に制限されて、それにより、ラム手段の上流側の回路圧力が上昇するように配置 されており； 上記上昇した上流側回路圧力に応答する制御手段（５６、５７）が設けてあり、 該手段が、変速比連続可変型変速機の使用状態において、上記第２構成要素のト ルク伝達容量を減少させる上うになっていることを特徴とする変速比連続可変型 変速機用の油圧制御回路。 ２．上記制御手段が制御弁を含んでおり、ピストンがその所定のストローク内に ある時、上記弁が、ラム手段に対する液体流を調節して、ピストンがそのストロ ーク内の所望の位置を占めるように制御されるようになっている請求項１記載の 油圧制御回路。 ３．上記ラム手段が、その両端部に第１及び第２のピストン（３６、３７）を備 えた両頭ラムを備えており、上記両ピストンが、それぞれ入口ポート及び出口ポ ートを有している第１及び第２のシリンダー内でそれぞれ移動可能である請求項 １記載の油圧制御回路。 ４．第１及び第２のシリンダーが並列関係にある第１及び第２の油圧回路（４２ 、５４及び４３、５５）にそれぞれ接続しており、両シリンダー入口の上流側の ２つの回路圧力の内の高い方を検出して、その圧力を、制御手段の調節のために 該制御手段に与えるための手段（４９、５０、５８）が設けられている請求項３ 記載の油圧制御回路。 ５．２個のシリンダー出口の下流側の２つの回路圧力の内の高い方を検出して、 その圧力を、上記第２構成要素によるトルク伝達を可能にするために、上記第２ 構成要素に与えるための手段（６１、６２、６８）が設けられている請求項４記 載の油圧制御回路。 ６．上記制御手段が、上記第２構成要素に与えられる上記圧力を減少させるよう になっている請求項５記載の油圧制御回路。 ７．トロイダル・レース転動トラクション型の変速比連続可変型変速機であって 、油圧エンド荷重付加手段（１、１３、１４、１５）がローラーとディスクとの 適当なトルク伝達接触状態を維持するようになっており、更に、請求項４記載の 油圧制御回路を含み、２個のシリンダー入口の上流側の２つの回路圧力の内の高 い方の圧力が油圧エンド荷重付加手段にも及ぼされるようになっていることを特 徴とするトロイタル・レース転動トラクシヨン型変速比連続可変型変速機。 ８．請求項１記載の油圧制御回路を含み、少なくとも１段が上記第２の接続可能 な構成要素（２５）の動作により実施されることを特徴とする多段型変速比連続 可変型変速機。