JPH08510032A - 電気油圧式変速制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 電子制御式の連続可変伝動装置（１０）のための電気油圧式変速制御装置は変速比制御弁（２３）を有し、変速比制御弁は一次ディスク対（１１）の一次圧力を制御する。変速比制御弁の電気駆動の故障時に安全出、経済的かつ快適な走行運転を可能にするために変速比制御弁の弁部材がポンプ送出量に依存する制御圧力によって負荷可能である。これによって電気駆動の故障時にエンジン回転数に適合せしめられた変速比が伝動装置において得られる。

Description

【発明の詳細な説明】 電気油圧式変速制御装置 従来技術 本発明は、主請求項の種類による、電子制御式連続可変伝動装置のための電気 油圧式変速制御装置から出発する。このような変速制御装置は例えばＥＰ３２４ ９２８Ａ２から公知である。この公知の変速制御装置では電気駆動信号の故障時 に伝動装置は走行運転のために最小の変速比へ切換えられ、その結果最高速度に おいてもエンジンの過回転は生じ得ない。始動時には車両静止状態で伝動装置の 最大の変速比へ調節される。さらにこのような変速制御装置では安全回路を設け 、電気駆動信号が故障した時にこの安全回路によってその瞬間の伝動装置の変速 比を一定に保持することが公知である。さらに純油圧式の変速比調節のために伝 動装置の一次ディスク対でエンジン回転数依存のパイロット圧力を取出すことが 公知である。このパイロット圧力は電気駆動信号の故障時に制御パラメータとし て使用される。これら公知の変速制御装置ないしはその電気駆動信号故障時の安 全装置は、まさに面倒な付加的な手段を必要とするか、かつまたは走行運転には 不十分な伝動装置の変速比しか保証しないという欠点を持つ。 発明の利点 それとは異なり、主請求項の特徴を持つ本発明による電気油圧式変速制御装置 は、電気駆動信号の故障時にも依然として全変速調節範囲にわたってほぼ一定の エンジン回転数を可能にする、伝動装置のための変速制御が保証されるという利 点を有している。この回転数はその都度の負荷状態には依存しない。変速制御に 必要な制御パラメータは有利な形で直接油圧式制御装置で得ることができる、す なわち伝動装置にコストのかかる複雑な圧力測定装置は不要である。本発明によ る電気油圧式変速制御装置は簡単で有利な形式で、最高速度においてもエンジン の過回転が阻止されるように設計することができる。走行運転の間エンジン回転 数は平均的なエンジン回転数に調節される。車両制動時にはこのエンジン回転数 は最大の伝動装置変速比が得られるまで一定に保持される。したがってこの場合 に車両の始動がいつでも可能である。本発明の他の利点および有利な構成が従属 請求項および説明から得られる。 図面 本発明の２つの実施例が以下の説明と図面において詳説される。図１は本発明 による電気油圧式変速制御装置の略示図である。図２は変速制御装置の２番目の 実施例を示す。 実施例の説明 図１に符号１０で公知の連続可変伝動装置（連続可変変速機continuously var iable transmission）が示されており、その一次ディスク対１１と二次ディスク 対１２との間に伝達手段１３が締め込まれている。伝達装置は例えばベルト、ト グルリンク、チェーンであってよい。一次ディスク対１１および二次ディスク対 １２はそれぞれ各１つの固定ディスク１４ないしは１５および軸方向に移動可能 な遊動ディスク１６ないしは１７を持っている。一次ディスク対１１の遊動ディ スク１６に一次圧力室１８が配置されており、一次圧力室は一次圧力管路１９を 介して負荷される。二次ディスク対１２の遊動ディスク１７には同様に二次圧力 室２０が配置されており、二次圧力室は二次圧力管路２１を介して負荷される。 一次および二次ディスク対１１ないしは１２は図示の実施例ではマスター−スレ イブ−原理に従って協働する、すなわち二次ディスク対１２ないしはその遊動デ ィスク１７が二次圧力管路２１を介してディスク圧着力で負荷され、他方一次デ ィスク対１１の遊動ディスク１６における一次圧力室１８内の圧力は変速比制御 弁２３を介して可変である。伝動装置の変速比は一次圧力室１８内の油容量の変 化を介して公知の形式で変わることができる。その際に一次ディスク対１１ない しは二次ディスク対１２の両遊動ディスク１６ないしは１７の有効受圧面の比は 例えば２対１であってよい。 変速比制御弁２３はスライド弁として構成されており、そのスライダ２４はス ライダ孔２５内を密に摺動するように案内されており、かつ電磁石２７のプラン ジャ２６（破線）によって移動可能である。このプランジャ２６はスライダ２４ の（右側の）端面２８に作用する。圧縮ばね３０が反対側の（左側の）端面２９ に作用する。スライダ２４はスライダ孔２５内を密に案内される２つのスライダ 区分、すなわち左側のスライダ区分３２と右側のスライダ区分３３を有し、これ らは径の小さな区分３４を介して結合されている。両スライダ区分３２，３３は スライダ孔の周面に配置された４つの制御リングみぞ３５〜３８と協働する。図 面で左からみて第１の制御リングみぞ３５は圧力管路４０を介して二次圧力管路 ２１と結合されている。第２の制御リングみぞ３６は一次圧力管路１９と結合さ れている。第３の制御リングみぞ３７は戻り管路４１を介して容器４２と結合さ れている。第４の制御リングみそ３８は制御圧力管路４３を介して別の圧力管路 ４４と結合されている。この圧力管路４４内には絞り４５が配置されており、し かも圧力管路４４と制御圧力管路４３との結合箇所の下流側に、すなわちここで は図面で右側に配置されている。圧力管路４４は油を案内する結合管路であり、 これを介して容積流がポンプ送出量に、したがってエンジン回転数に比例して流 れる。圧力管路４４は例えば図示されない二次圧力弁 の流出管路であってよく、この流出管路は過剰のポンプ送出量を図示されないカ ップリングまたは伝動装置潤滑へさらに導く。 変速比制御弁２３の図示の図ではスライダ２４に対する力は一方の圧縮ばねと 、他方の端面２８およびプランジャ２６に対する制御圧力により平衡にある。こ の切換え位置では、左のスライダ区分３２は第１の制御リングみぞ３５を閉鎖し ており、第２のスライダ区分３３は第３の制御リングみぞ３７を閉鎖している。 電磁石２７の相応する励磁によってスライダ２４がプランジャ２６によって移動 せしめらる。スライダが左へ移動すると最初の２つの制御リングみぞ３５，３６ が互いに結合されるが、第３の制御リングみぞ３７は閉じられたままである。こ れによって圧力管路４０と一次圧力管路１９とが互いに結合され、その結果一次 圧力室１８内の圧力は増大する。両遊動ディスクの有効受圧面の上述の面積の差 に基づいて伝動装置の変速比が増大する。 それに対して電磁石２７の相応する励磁によってスライダ２４が右方へ移動せ しめられると第１の制御リングみぞ３５、したがって圧力管路４０が一方の側で 閉鎖され、同時に一次圧力管路１９は第２の制御リングみぞ３６および第３の制 御リングみぞ３７を介して戻り管路４１と結合される。これによって一次圧力室 １８内の圧力は低下し、その結果伝動装置１０の変速 比は小さくなる。 電磁石２７の故障ないしはその電気駆動の故障時にはスライダ２４は圧縮ばね ３０の作用によって右方へ移動せしめられる。電磁石２３の故障時にはこの移動 はスライダ２４の右側の端面２８への制御圧力管路４３の制御圧力による力のみ によって対抗される。圧力管路４４内の容積流については次の式が該当する： Ｑ＝αｘＡｘ√２（ｐ₁−ｐ₂）／ρ （１） ［ここでＱは油容積流を表し、αは流量係数を表し、Ａは絞り横断面積を表し、 ρは圧力媒体の密度を表し、かつｐ₁およびｐ₂は絞り４５の前ないしは後の圧力 を表す］。したがって絞り４５の前の圧力ｐ₁については式： ｐ₁＝（ρｘＱ²）／（２α²ｘＡ²）＋ｐ₂ （２） が得られる。 油容積流Ｑがポンプ送出量に、したがって自動車のエンジン回転数に比例する こと、かつ絞り４５の後方の圧力Ｐ₂が少なくともほぼ一定であることを前提と して、絞り４５の前方の圧力Ｐ₁は油容積流の二乗Ｑ²に比例する、が得られる。 したがって制御圧力管路４３および第４の制御リングみぞ３８を介してスライダ ２４の端面２８に作用する、絞り４５の前方の圧力ｐ₁はエンジン回転数依存の 制御パラメータである。 電磁石２７の故障時にエンジン回転数が高過ぎて圧力Ｐ₁が増大すると、スラ イダ２４は圧縮ばね３４の 作用に抗して左方へ移動し、その結果第１と第２の制御リングみぞ３５ないしは ３６は互いに結合される。これによって圧力管路４０と一次圧力管路１９とは互 いに結合され、したがって上述のように伝動装置の変速比は小さくなる。これは より低い一次回転数に、したがってより小さなエンジン回転数に導く。それとは 異なり、絞り４５の前方の圧力Ｐ₁が所定の目標圧力を下回ると、スライダ２４ は圧縮ばね３０の作用によって右方へ移動せしめられ、その結果第２と第３の制 御リングみぞ３６ないしは３７が互いに結合される。したがって一次圧力室１８ が容器４２へ減圧され、その結果上述のように伝動装置の変速比は増大する。 変速比制御弁２３のこの制御圧力の制御によってエンジン回転数依存のフェイ ルセーフ制御が与えられ、これは変速比制御弁の電気駆動の故障時に伝動装置の 効果的で、エネルギー上有利な、かつエンジンを傷めない変速比制御を可能にす る。 図２による変速制御装置では変速比のフェイルセーフ制御に可変絞り箇所にお ける圧力降下が利用される。この可変絞り箇所は例えば圧力制限弁または流量調 整弁であってよく、かつ図示の本実施例ではシステム圧力制御弁である。上記の 実施例と同様にこの例でも二次ディスク対１２は二次圧力管路２１を介して負荷 され、二次圧力管路２１は送り管路５０を介してポンプ５１と結合されている。 同様に圧力管路４０もこの ポンプ５１によって圧力媒体を供給される。この圧力管路は上記の実施例のよう に変速比制御弁２３へ通じている。変速比制御弁は上記のように構成されている 。圧力管路４０は第１の制御リングみぞ３５と結合されている。第２の制御リン グみぞ３６は一次圧力管路１９と結合されており、かつ第３の制御リングみぞ３ ７は戻り管路４１と結合されている。第４の制御リングみぞ３８は制御圧力管路 ４３′と結合され、この制御圧力管路は圧力管路４０から分岐している。 二次圧力管路２１に並列にシステム圧力制御弁５２が接続されている。システ ム圧力制御弁は電磁式に操作されるスライド弁として構成され、そのスライダ５ ３は２つのスライダ区分５４，５５を有し、片側で圧縮ばね５６によって、かつ 他の側で電磁石のプランジャ５７によって負荷されている。スライダ５３は３つ の制御リングみぞ６０〜６２を持ったスライダ孔５９内に密に摺動するように案 内されている。第１の制御リングみぞ６０は流出管路６３と結合され、流出管路 は過剰のポンプ送出量を図示されないカップリングおよび伝動装置潤滑へさらに 導く。第２の制御リングみぞ６１は第１の制御管路６４を介して二次圧力管路２ １と結合されている。第３の制御リングみぞ６２は同様に第２の制御管路６５を 介して二次圧力管路２１と、しかも第１の制御管路６４との結合の下流側で結合 されている。スライダ５３の図示の制御位置では第１ の制御リングみぞ６０はスライダ区分５４によって閉じられ、第２のスライダ区 分５５は第２と第３の制御リングみぞ６１ないしは６２を分離している。したが って３つの制御リングみぞ６０〜６２はすべて片側で閉じられている。電磁石５ ８の励磁によってスライダ５３は圧縮ばね５６の作用に抗して左方へ移動せしめ ることができ、その結果第２の制御リングみぞ６１は第１の制御リングみぞ６０ と結合され、したがって第１の制御管路６４は流出管路６３と結合される。これ によって二次圧力管路２１内ないしは二次ディスク対１２の二次圧力室内の圧力 は低下する。電磁石５８のないしは電気駆動の故障時には圧縮ばね５６の作用に 基づく力およびスライダの右側の端面６６に作用する、第２の制御管路６５内な いしは第３のリングみぞ６２内の圧力に基づく力がスライダ５３に作用する。こ の際に第１の制御リングみぞ６０で流出横断面が得られ、これを介して伝動装置 の調節に必要な量を上回るポンプ容積流が別の消費部（カップリングないしは伝 動装置潤滑）へ流出する。図３にはこの際に得られる端面６６における二次圧力 ｐ_secが圧縮ばね５６の相応するばね特性に関して第１の制御リングみぞ６０に おける開放行程ｘに対してプロットされている。ポンプ送出量の増大は、弁行程 ないしはスライダ５３の距離がｘ_sollからｘ₂へ増大せざるを得ない結果をもた らす。相応して圧縮ばね５６の予荷重ないしはスライ ダ５３の端面６６における圧力が△Ｐ₂だけ増大する。逆に小さなポンプ送出量 、したがって低いエンジン回転数では弁行程ないしは第１の制御リングみぞ６０ における流出横断面は減少し、その結果二次圧力は低下する。開放行程ｘおよび この時に得られる二次圧力は低下する。開放行程ｘおよびこの時に得られる二次 圧力ｐ_secはポンプ送出量に依存する、したがってエンジン回転数に依存するパ ラメータであり、これは変速比制御弁２３の駆動に適している。この制御パラメ ータは二次圧力管路２１、圧力管路４０ないしは制御圧力管路４３′を介して上 記の実施例の場合と同様に第４の制御リングみぞ３８ないしはスライダ２４の端 面２８に作用する。 変速比調節のための制御圧力が常にスライダ２４の端面に作用する、図示の実 施例とは異なり、制御圧力管路４３ないしは４３′に閉止弁を設けることも可能 である。この閉止弁は定格運転でスライダの端面に対する制御圧力の作用を阻止 するために使用される。電気駆動信号ないしは電磁石の故障時に初めて閉止弁は 流過に切換えられる。閉止弁の駆動は例えば圧力スイッチによってポンプ圧に依 存して行うことができる。電磁石２３の磁力が下方の閾値を下回った場合には閉 止弁を切換えることも可能である。 さらに制御圧力を任意の狭窄部の前方で取出すことも可能であり、、例えば固 定と可変の流過制限部（例 えばオリフィス板、絞り、弁）の組合せである。 さらに変速比制御弁を二次圧力管路を介して二次ディスク対に作用させること も可能である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．自動車の電子制御式の連続可変伝動装置（１０）のための電気油圧式変速制 御装置であって、ポンプ（５１）によって圧力媒体を供給される変速比制御弁（ ２３）を備えており、変速比制御弁の弁部材（２４）が電磁石（２７）によって 摺動可能であり、かつ変速比制御弁が圧力管路（１９）を介して伝動装置の配設 のディスク対を負荷するようになった形式のものにおいて、弁部材（２４）が制 御圧力管路（４３，４３′）を介して制御圧力で負荷可能であり、制御圧力がポ ンプ（５１）の送出量に依存していることを特徴とする、電気油圧式変速制御装 置。 ２．弁部材（２４）に対してばね部材（３０）が作用しており、ばね部材の力の 作用が制御圧力の作用に対抗している、請求項１記載の電気油圧式変速制御装置 。 ３．制御圧力の増大時に伝動装置の配設のディスク対（１１）が、伝動装置（１ ０）の変速比が小さくなるように変速比制御弁（２３）を介して負荷されるよう になっている、請求項１または２記載の電気油圧式変速制御装置。 ４．制御圧力管路（４３，４３′）が圧力媒体管路（４４；４０，２１）と結合 されており、圧力媒体管路内の結合箇所の下流側に狭窄部（４５；５２）が 配置されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の電気油圧式変速制御 装置。 ５．狭窄部が一定の絞り箇所である、請求項４記載の電気油圧式変速制御装置。 ６．狭窄部（５２）が可変の横断面を持っている、請求項４記載の電気油圧式変 速制御装置。 ７．狭窄部（５２）が圧力制限弁である、請求項６記載の電気油圧式変速制御装 置。 ８．狭窄部（５２）が流量調整弁である、請求項６記載の電気油圧式変速制御装 置。 ９．制御圧力が常時変速比制御弁（２３）の弁部材（２４）に存在している、請 求項１から８までのいずれか１項記載の電気油圧式変速制御装置。 10．制御圧力管路（４３，４３′）内に閉止弁が配置されており、閉止弁が変速 比制御弁の電磁式駆動の故障時に流過位置へ切換えられるようになっている、請 求項１から８までのいずれか１項記載の電気油圧式変速制御装置。