(57)【要約】【課題】内燃機関で発生した排ガスの圧力を、有効に利用することのできる動力伝達装置の制御装置を提供する。【解決手段】動力伝達装置の動力伝達状態を制御する可動部材と、可動部材に与える力を発生する圧力室とを備えた動力伝達装置の制御装置において、燃料を燃焼させて動力を発生する内燃機関２と、内燃機関２で発生する排ガスの圧力を圧力室１８に伝達する圧力伝達機構２２Ａとを備えており、圧力伝達機構２２Ａは、上流管路２３の排ガスの流速よりも下流管路２５の排ガスの流速が速くなるように構成されているとともに、上流管路２３と下流管路２５とを接続するバイパス管路２６，２８を備えており、上流管路２３と下流管路２５との圧力差により、上流管路２３の排ガス圧力がバイパス管路２６を経由して圧力室１８に伝達される構成を有する。【選択図】図１
2011153593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力が入力される動力伝達装置と、この動力伝達装置の動力伝達状態を制御するために移動可能に設けられた可動部材と、圧力が伝達されて前記可動部材に与える力を発生する圧力室とを備えた動力伝達装置の制御装置において、
燃料を燃焼させたときに発生する熱エネルギーを運動エネルギーに変換して出力する内燃機関と、この内燃機関で燃料を燃焼させたときに発生した排ガスが通り、かつ、排ガスの圧力を圧力室に伝達する圧力伝達機構とを備えており、
前記圧力伝達機構は、排ガスの流れ方向で相対的に上流に配置された上流管路と、前記排ガスの流れ方向で前記上流管路よりも下流に配置され、かつ、排ガスの流速が上流管路よりも速い下流管路と、前記上流管路と下流管路とを接続するバイパス管路とを備えており、前記上流管路における排ガスの流速と前記下流管路における排ガスの流速との差に基づいて、前記上流管路の排ガスの圧力と前記下流管路の排ガスとに圧力差が生じることにより、前記上流管路の排ガスが前記バイパス管路を経由して前記下流管路へ合流する過程で、前記バイパス管路の排ガスの圧力が前記圧力室に伝達されるように構成されていることを特徴とする動力伝達装置の制御装置。
【請求項２】
前記排ガスの流通方向に対して垂直な平面における断面積は、前記上流管路よりも前記下流管路が狭いことにより、前記排ガスの流速が前記上流管路よりも前記下流管路が速くなる構成であることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置の制御装置。
【請求項３】
前記排ガスの流れ方向で前記下流管路よりも下流に配置され、かつ、前記排ガスの流通方向に対して垂直な平面における断面積が、前記下流管路よりも広い接続管路が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の動力伝達装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、動力を伝達する装置における動力伝達状態を制御する装置に関し、特に作用させる圧力を変化させることにより動力の伝達状態を制御する制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流体の圧力によって可動部材の動作を制御することにより、動力伝達装置の動力伝達状態を制御するように構成された車両の一例が、特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載された車両は、エンジンが出力したトルクを変速装置によって増大もしくは低減させて駆動輪に出力するように構成されている。そのエンジンは、従来知られている車両用の内燃機関と同様の構成であって、スロットルバルブによって調整された吸気と燃料との混合気をシリンダの内部で燃焼させて機械的な動力を発生する熱機関である。したがって、燃料の燃焼によって圧力の高い排ガスが生じ、その排ガスは排気管を通って車外に排出される。
【０００３】
一方、特許文献１に記載された変速装置は、駆動軸および従動軸を有しており、駆動軸と一体回転する駆動プーリが設けられている。この駆動プーリは、軸方向に移動可能な第１可動円板と、軸方向には移動しない第１固定円板とを備えている。この第１可動円板と第１固定円板との間に第１係合溝が形成されている。さらに、駆動軸にはバックアップ円板が固定されており、第１可動円板とバックアップ円板との間に球状の重りが配置されている。この重りは遠心力により駆動軸の半径方向で外側に移動するように構成されている。
【０００４】
さらに、前記従動軸と一体回転する従動プーリが設けられており、この従動プーリは、軸方向に移動可能な第２可動円板と、軸方向には移動しない第２固定円板とを備えている。この第２可動円板と第２固定円板との間に第２係合溝が形成されている。また、第２可動円板を第２固定円板に向かって押すバネが設けられている。さらに、駆動プーリには負圧導入室が形成されており、その負圧導入室は、エンジンの吸気管におけるスロットルバルブよりも下流に接続され、したがって吸気管における負圧が負圧導入室に作用するように構成されている。上記のように構成された駆動プーリおよび従動プーリに、Ｖベルトが巻き掛けられている。
【０００５】
この特許文献１に記載された変速装置においては、駆動軸が相対的に低速で回転するときにバネが第２可動円板を押す力は、重りが外側に移動しようとして第１可動円板を押す力よりも大きい。このため、従動プーリにおける第２係合溝の幅が狭められ、駆動プーリにおける第１係合溝の幅が拡大され、変速装置の変速比が相対的に大きくなる。これに対して、駆動軸が相対的に高速で回転するときにバネが第２可動円板を押す力よりも、重りが外側に移動しようとして第１可動円板を押す力が大きくなる。すると、駆動プーリにおける第１係合溝の幅が狭められ、かつ、従動プーリにおける第２係合溝の幅が拡大される。このようにして、変速装置の変速比が相対的に小さくなる。
【０００６】
さらに、特許文献１に記載された車両においては、車両の走行中にライダーが車両を減速させようとして、エンジンのスロットル弁を全閉にまで閉弁動作させると、エンジンブレーキ力が生じる。この作用と並行して、吸気管の負圧が負圧導入室に導入される。すると、この負圧により、重りが遠心力に抗して半径方向で内側に移動するとともに、駆動プーリの第１可動円板を第１固定円板に向けて押す力が低下する。そして、バネが第２可動円板を押す力が、重りが第１可動円板を押す力よりも大きくなり、従動プーリにおける第２係合溝の幅が狭められ、駆動プーリにおける第１係合溝の幅が拡大される。このようにして、駆動プーリにおけるＶベルト巻き掛け半径が相対的に小さくなり、変速装置の変速比が相対的に大きくなる。その結果、エンジンブレーキ力が強められる。なお、車両における変速機の油圧制御装置が特許文献２に記載され、ベルト型無段変速機の制御装置が特許文献３に記載されている。さらに、流体のエネルギーを利用する技術には、特許文献４に記載されたエンジンのエネルギー回収装置がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−２３１６号公報
【特許文献２】特開昭６１−２２８１４９号公報
【特許文献３】特開昭６２−１２７５５０号公報
【特許文献４】特開２００７−８５４４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記特許文献１に記載された車両においては、車両の減速時に、内燃機関の吸気管負圧を変速装置の負圧導入室に導くことで、変速装置の変速比を大きくする変速をおこなっている。つまり、内燃機関の吸気管負圧が、車両の減速時におけるエンジンブレーキ力を強める制御に利用されている。しかしながら、特許文献１に記載された車両においては、燃料の燃焼時に発生する排気ガスが排気管を経由して大気中に放出されている。従来、その排ガスのエネルギー、特に排ガスの圧力を利用することについての考慮がなされておらず、排ガスのエネルギーを有効に利用する上では、未だ改善の余地が残されていた。
【０００９】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、内燃機関において燃料を燃焼させたときに発生する排ガスの圧力を有効に利用してエネルギー効率を向上させることのできる動力伝達装置の制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、動力が入力される動力伝達装置と、この動力伝達装置の動力伝達状態を制御するために移動可能に設けられた可動部材と、圧力が伝達されて前記可動部材に与える力を発生する圧力室とを備えた動力伝達装置の制御装置において、燃料を燃焼させたときに発生する熱エネルギーを運動エネルギーに変換して出力する内燃機関と、この内燃機関で燃料を燃焼させたときに発生した排ガスが通り、かつ、排ガスの圧力を圧力室に伝達する圧力伝達機構とを備えており、前記圧力伝達機構は、排ガスの流れ方向で相対的に上流に配置された上流管路と、前記排ガスの流れ方向で前記上流管路よりも下流に配置され、かつ、排ガスの流速が上流管路よりも速い下流管路と、前記上流管路と下流管路とを接続するバイパス管路とを備えており、前記上流管路における排ガスの流速と前記下流管路における排ガスの流速との差に基づいて、前記上流管路の排ガスの圧力と前記下流管路の排ガスとに圧力差が生じることにより、前記上流管路の排ガスが前記バイパス管路を経由して前記下流管路へ合流する過程で、前記バイパス管路の排ガスの圧力が前記圧力室に伝達されるように構成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記排ガスの流通方向に対して垂直な平面における断面積は、前記上流管路よりも前記下流管路が狭いことにより、前記排ガスの流速が前記上流管路よりも前記下流管路が速くなる構成であることを特徴とする動力伝達装置の制御装置である。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項２の構成に加えて、前記排ガスの流れ方向で前記下流管路よりも下流に配置され、かつ、前記排ガスの流通方向に対して垂直な平面における断面積が、前記下流管路よりも広い接続管路が設けられていることを特徴とする動力伝達装置の制御装置である。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、内燃機関で燃料を燃焼させたときに発生する排ガスが圧力伝達機構へ排出されると、上流管路における排ガスの流速よりも、下流管路における排ガスの流速が速くなり、上流管路の圧力よりも下流管路の圧力が低くなる。この圧力差により、上流管路の排ガスがバイパス管路を経由して下流管路に合流する過程で、バイパス管路の排ガスの圧力が圧力室に伝達される。この圧力室の圧力で可動部材を移動させることにより、動力伝達装置の動力伝達状態を制御することができる。したがって、内燃機関から排出される排ガスの圧力を有効に利用することができる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果を得られる他に、上流管路の断面積よりも下流管路の断面積が狭いため、排ガスの流速が上流管路よりも下流管路で速くなる。
【００１５】
請求項３の発明によれば、請求項２の発明と同様の効果を得られる他に、排ガスが下流管路から接続管路に至ると流動抵抗が低下するため、内燃機関から排ガスが排出されるときの背圧が上昇することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明における動力伝達装置の制御装置を、車両の無段変速機の制御に用いた具体例を示す模式図である。
【図２】図１に示された圧力伝達機構の他の構成例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
この発明における動力伝達装置の制御装置は、内燃機関で発生した排ガスの圧力を圧力室に伝達することにより、動力伝達状態を制御する装置である。この発明における動力伝達装置の動力伝達状態には、動力伝達装置を構成する回転部材同士の間の変速比、動力伝達装置を構成する回転部材同士の間におけるトルク容量、動力伝達装置を構成する一方の回転部材に対する他方の回転部材の回転方向などが含まれる。以下、この発明の具体例を図面に基づいて説明する。
【００１８】
この発明を車両の無段変速機の制御装置として用いた具体例を図１に基づいて説明する。この図１に示された車両１はエンジン２を有している。このエンジン２は従来知られているエンジンと同様に構成されており、燃料を燃焼させた時に生じる熱エネルギーを運動エネルギーに変換して出力する原動機であり、燃料と空気との混合気が燃焼室（図示せず）で燃焼され、その混合気の燃焼時に発生した排ガスが、排気バルブを経由して排気管９に排出されるように構成されている。さらに、排気管９は排気浄化触媒１１に接続されている。この排気浄化触媒１１は、従来知られているものと同様のものであり、エンジン２から排気管９に排出された排ガスに含まれる汚染物質、例えば、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）などを低減して、前記排ガスを浄化する装置である。
【００１９】
一方、車両１は駆動輪（図示せず）を有しており、その駆動輪にトルクが伝達されて駆動力が発生するように構成されている。この具体例においては、前記エンジン２の動力が駆動輪に伝達されるように構成されており、そのエンジン２から駆動輪に至る動力伝達経路の一部を形成する無段変速機１２が設けられている。前記無段変速機１２は、プライマリプーリ（駆動プーリ）１３とセカンダリプーリ（従動プーリ）１４とを備え、そのプライマリプーリ１３およびセカンダリプーリ１４にベルト１５を巻き掛けて構成されたベルト型無段変速機であり、プライマリプーリ１３の回転数とセカンダリプーリ１４の回転数との比、つまり変速比を無段階に（連続的に）変更することの可能な変速機である。
【００２０】
前記プライマリプーリ１３は、回転中心軸線を中心として回転可能に設けられており、そのプライマリプーリ１３は、回転中心軸線に沿った方向には移動不可能な固定片１６と、回転中心軸線に沿った方向に移動可能に構成された可動片１７とを備えており、その固定片１６と可動片１７との間にベルト１５が巻き掛けられている。また、回転中心軸線に沿って可動片１７を固定片１６に近づける向きの推力（押圧力）を発生させるプライマリ圧力室１８が形成されている。このプライマリ圧力室１８は、円筒形状のシリンダにより構成されている。そのプライマリ圧力室１８の圧力が直接可動片１７に伝達されるように構成されていてもよいし、そのプライマリ圧力室１８の圧力がピストン（図示せず）を介在させて可動片１７に伝達されるように構成されていてもよい。
【００２１】
一方、セカンダリプーリ１４は、回転中心軸線を中心として回転可能に設けられており、そのセカンダリプーリ１４は、回転中心軸線に沿った方向には移動不可能な固定片１９と、回転中心軸線に沿った方向に移動可能に構成された可動片２０とを備えており、その固定片１９と可動片２０との間にベルト１５が巻き掛けられている。また、回転中心軸線に沿って可動片２０を固定片１９に近づける向きの力を発生するセカンダリ圧力室２１が設けられている。このセカンダリ圧力室２１には、可動片２０に予圧を与える圧縮バネが設けられているとともに、固定片２０を加える力を変更できる流体が供給される。つまり、セカンダリ圧力室２１の流体の圧力を制御することにより、可動片２０を固定片１９に近づける向きの力を制御することができるように構成されている。
【００２２】
つぎに、プライマリ圧力室１８に圧力を伝達する機構について説明する。この具体例においては、エンジン２で発生した高圧の排ガスの圧力を、プライマリ圧力室１８に伝達する圧力伝達機構２２Ａが設けられている。この圧力伝達機構２２Ａは、前記排気管９から排気浄化触媒１１に至る排ガスの通過経路に設けられている。その圧力伝達機構２２Ａの構成を具体的に説明すると、排気ポートに接続された第１管路２３と、この第１管路２３に接続された第２管路２４と、この第２管路２４および排気浄化触媒１１に接続された第３管路２５とを有している。これら第１管路２３および第２管路２４ならびに第３管路２５は、排ガスの流れ方向に対して垂直な平面内における断面形状が円形に構成されている。前記第１管路２３の内径は排ガスの流通方向で一定に構成されており、第３管路２５の内径は排ガスの流通方向で一定に構成されている。
【００２３】
また、第１管路２３の内径は、第３管路２５の内径よりも大きく構成されている。このため、排ガスの流通方向に対して垂直な平面内において、第１管路２３の断面積Ａ１は第３管路２５の断面積Ａ２よりも広い。また、排ガスの流れ方向に沿った平面断面において、第２管路２４は第１管路２３から第３管路２５に近づくことに伴い内径が小さくなるようなテーパが施されている。すなわち、排ガスの流れ方向に沿って、第２管路２４の内径が狭くなるように絞られている。このように、第１管路２３の断面積Ａ１は第３管路２５の断面積Ａ２よりも広いため、排ガスが第１管路２３から第２管路２４を経由して第３管路２５に流れると、第１管路２３における排ガスの流速よりも、第３管路２５における排ガスの流速が速くなり、第１管路２３の圧力ｐ１よりも第３管路２５の圧力が低くなる。
【００２４】
さらに、前記第１管路２３に一端が接続され、かつ、他端が前記プライマリ圧力室１８に接続された分岐管路２６が設けられている。この分岐管路２６は、エンジン２から排出された排ガスの圧力をプライマリ圧力室１８に供給する経路である。この分岐管路２６にはオリフィス２７が設けられている。このオリフィス２７は、第１管路２３から分岐管路２６に流れ込む排ガスの流速を低下させるための機構であり、このオリフィス２７は、分岐管路２６における他の部位よりも断面積が狭く構成されている。さらに、分岐管路２６におけるオリフィス２７とプライマリ圧力室１８との間と、前記第３管路２５とを接続する戻し管路２８が設けられている。この戻し管路２８は、第１管路２３から分岐管路２６に流れ込んだ排ガスを第３管路２５に戻す経路を構成するものである。
【００２５】
さらに、戻し管路２８には絞り弁２９が設けられている。この絞り弁２９は、戻し管路２８の断面積を調整して分岐管路２６の圧力を制御する圧力制御弁である。上記した第１管路２３、第３管路２５、分岐管路２６、戻し管路２８内を排ガスが通るため、耐熱性や耐久性に優れた金属管を用いてこれらの管路を形成することができる。なお、元々設けられている排気管９の一部の内径を設計変更することにより、第１管路２３および第２管路２４および第３管路２５を形成してもよい。
【００２６】
一方、セカンダリ圧力室２１に圧力を伝達する機構について説明する。この具体例においては、エンジン２で発生した高圧の排ガスの圧力を、セカンダリ圧力室２１に伝達する圧力伝達機構２２Ｂが設けられている。この圧力伝達機構２２Ｂの構成は、圧力伝達機構２２Ａの構成と同じであり、排気管９とセカンダリ圧力室２１とを接続している点が、圧力伝達機構２２Ａとは異なる。すなわち、圧力伝達機構２２Ｂの第１管路２３は排気管９に接続され、分岐管路２６はセカンダリ圧力室２１に接続されている。圧力伝達機構２２Ｂのその他の構成は、圧力伝達機構２２Ａと同様である。このように、図１の具体例においては、排気管９が２方向に分岐されており、排ガスの排出経路に圧力伝達機構２２Ａと圧力伝達機構２２Ｂとが並列に配置されている。
【００２７】
上記のエンジン２および無段変速機１２を制御するコントロールユニット（電子制御装置）３０が設けられている。このコントロールユニット３０には、車両１における各種情報、例えば、アクセル開度、車速、エンジン回転数、無段変速機１２の入力回転数および出力回転数、プライマリ圧力室１８の圧力、セカンダリ圧力室２１の圧力などを検知するセンサやスイッチの信号が入力される。このコントロールユニット３０からは、エンジントルクを制御する信号、無段変速機１２の変速比およびトルク容量を制御する信号が出力される。
【００２８】
前記エンジン１の動作および制御について説明すると、燃焼室で混合気が燃焼するときの熱エネルギーが運動エネルギーに変換されて、クランク軸からトルクが出力される。このエンジントルクは無段変速機１２を経由して駆動輪に伝達される。前記燃焼室で発生した排ガスは、排気管９を経由して圧力伝達機構２２Ａの第１管路２３に至る。そして、排ガスが第１管路２３から第２管路２４を経由して第３管路２５に流れるとき、第１管路２３における排ガスの流速よりも、第３管路２５における排ガスの流速が速くなり、第１管路２３の圧力ｐ１よりも第３管路２５の圧力が低くなる。このことは、ベルヌーイの定理により明らかである。このベルヌーイの定理は、流体の流れに沿って成り立つエネルギー保存の法則であり、流体の挙動を次式で表すことができる。
（１／２）・ρｖ２ ＋ρｇｚ＋ｐ＝一定
上記式において、ｖは排ガスの流速、ｇは重力加速度、ｚは高さ、ｐは圧力、ρは排ガスの密度である。なお、第３管路２５に流れ込んだ排ガスは、排気浄化触媒１１により浄化されて大気中に排出される。
【００２９】
一方、コントロールユニット３０においては、車速およびアクセル開度に基づいて車両１の要求駆動力が求められ、その要求駆動力に基づいて目標エンジン出力が求められる。その目標エンジン出力に基づいて、実際のエンジン出力を制御するために用いる最適燃費線が、予めコントロールユニット３０に記憶されている。そして、実際のエンジン出力を最適燃費線に沿ったものとするように、目標エンジン回転数および目標エンジントルクが求められる。そして、実際のエンジン回転数を目標エンジン回転数に近づけるために、無段変速機１２の変速比が制御される。また、実際のエンジントルクを目標エンジントルクに近づけるために、電子スロットルバルブの開度および燃料噴射量などが制御される。
【００３０】
上記の制御のうち、無段変速機１２の変速比の制御をより具体的に説明する。上記のように、第１管路２３の圧力ｐ１よりも第３管路２５の圧力ｐ２が低くなるため、その圧力差により、第１管路２３を流れる排ガスの一部は、オリフィス２７を通過して分岐管路２６に流れ込む。さらに、分岐管路２６の排ガスは戻し管路２８を経由して第３管路２５に戻される。このオリフィス２７を排ガスが通過するときに排ガスの流速が低下し、分岐管路２６の排ガスの圧力（静圧）がプライマリ圧力室１８に伝達される。このとき、絞り弁２９の開度を制御することにより、分岐管路２６からプライマリ圧力室１８に伝達される排ガスの圧力を制御することができる。
【００３１】
具体的には、絞り弁２９の開度を相対的に狭くすると、分岐管路２６からプライマリ圧力室１８に伝達される排ガスの圧力が上昇する。プライマリ圧力室１８の圧力が上昇すると、プライマリプーリ１３における溝幅が狭くなり、無段変速機１２の変速比が相対的に小さくなるアップシフトが生じる。これに対して、絞り弁２９の開度を相対的に広くすると、プライマリ圧力室１８の圧力が低下する。すると、セカンダリ圧力室２１の圧縮バネの力で、可動片２０が固定片１９に向けて移動し、セカンダリプーリ１４におけるベルト１５の巻き掛け半径が相対的に大きくなるとともに、プライマリプーリ１３の可動片１７が固定片１６から離れる向きで移動する。このようにして、無段変速機１２の変速比が相対的に大きくなるダウンシフトが生じる。なお、絞り弁２９の開度を制御して、プライマリ圧力室１８の圧力を一定に維持し、無段変速機１２の変速比を一定に制御することもできる。つまり、圧力伝達機構２２Ａは分岐管路２６の排ガスの圧力を制御する機能を有している。
【００３２】
さらに、無段変速機１２のトルク容量の制御について説明すると、圧力伝達機構２２Ａの制御および作用と同様にして、圧力伝達機構２２Ｂの制御および作用により、分岐管路２６からセカンダリ圧力室２１に伝達される排ガスの圧力を制御することができる。具体的には、圧力伝達機構２２Ｂの絞り弁２９の開度を相対的に狭くすると、セカンダリ圧力室２１の圧力が上昇する。このため、セカンダリプーリ１４からベルト１５に加えられる挟圧力が増加し、無段変速機１２のトルク容量が増加する。これに対して、圧力伝達機構２２Ｂの絞り弁２９の開度を相対的に広くすると、セカンダリ圧力室２１の圧力が低下し、無段変速機１２のトルク容量が低下する。なお、圧力伝達機構２２Ｂの絞り弁２９の開度を制御して、セカンダリ圧力室２１の圧力を一定に維持し、無段変速機１２のトルク容量を一定に制御することもできる。
【００３３】
以上のように、この具体例においては、燃料の燃焼によって発生する排ガスのエネルギー、具体的には圧力を、プライマリ圧力室１８およびセカンダリ圧力室２１に伝達することができるように構成されている。このため、プライマリ圧力室１８およびセカンダリ圧力室２１に供給する圧力を発生させるために、漏れ損失が大きい油圧ポンプなどの油圧源を専用に設けなくてよい。また、エンジン２の動力が油圧ポンプの駆動に消費されることを防止できるので、燃費が向上する。また、圧力伝達機構２２Ａ，２２Ｂには、油圧ポンプのように回転部分を支持する軸受が設けられていないから、エンジン２の動力損失を抑制することができる。さらに、油圧ポンプを用いる場合のように、プライマリ圧力室１８およびセカンダリ圧力室２１に至る油路を形成するバルブボデーを設けなくてよく、無段変速機１２の小型化に寄与できる。
【００３４】
さらにまた、圧力伝達機構２２Ａは、第１管路２３および第３管路２５の断面積を異ならせることにより排ガスの流速を変化させて、第１管路２３と第３管路２５とに圧力差を生じさせている。したがって、排ガスの通る経路に減圧弁、新たな配管などの特別な機構を設けずに済み、元々設けられている排気管の一部の太さを設計変更するだけで、第１管路２３と第３管路２５とに圧力差を生じさせることができる。さらに、排ガスの流れ方向において、第１管路２３は第３管路２５よりも上流に配置されており、その第１管路２３の断面積Ａ１が第３管路２５の断面積よりも広い。ここで、管路を構成する配管の厚さが同じであるとすれば、第１管路２３の表面積が第３管路２５の表面積よりも広くなり、排ガスの放熱面積が相対的に広くなる。したがって、排気管の冷却を促進し、排気管の熱疲労を抑制して耐久性を向上することができる。
【００３５】
なお、図１の具体例においては、圧力伝達機構２２Ａによりプライマリ圧力室１８の圧力を制御する一方、圧力伝達機構２２Ｂによりセカンダリ圧力室２１の圧力を制御する構成が示されているが、セカンダリ圧力室２１の圧力を、圧力伝達機構２２Ｂとは異なる加圧機構により制御することもできる。例えば、セカンダリ圧力室２１内に、可動片２０に予圧を与えるバネを設け、かつ、可動片２０に与える力を変更可能なトルクカムを設けた加圧機構を用いることもできる。
【００３６】
つぎに、プライマリ圧力室１８の圧力を制御する圧力伝達機構の他の構成例を、図２に基づいて説明する。図２に示された圧力伝達機構２２Ｃは、図１に示された圧力伝達機構２２Ａの構成と基本的には同じであり、図１と同じ構成部分については図１と同じ符号を付してある。図２に示された圧力伝達機構２２Ｃは、第３管路２５と排気浄化触媒１１とを接続した第４管路３１が形成されている点が、図１に示された圧力伝達機構２２Ａとは異なる。この第４管路３１も、エンジン２から排出された排ガスが通る経路であり、第４管路３１の断面積Ａ３は断面積Ａ２よりも広く構成されている。この第４管路３１は、前述の金属管内に形成されている。
【００３７】
この図２に示された圧力伝達機構２２Ｃへ、排気管９から排ガスが流れ込むと、排ガスが第１管路２３および第３管路２５を経由して排気浄化触媒１１に至るとともに、図１に示された圧力伝達機構２２Ａと同じ原理により、プライマリ圧力室１８の圧力を制御することができる。また、図２に示された圧力伝達機構２２Ｃにおいて、図１に示された圧力伝達機構２２Ａと同じ構成部分については、図１の場合と同じ効果を得られる。
【００３８】
つぎに、図２に示された圧力伝達機構２２Ｃで生じる特有の作用効果を説明すると、第３管路２５の断面積Ａ２よりも第４管路３１の断面積Ａ３が広くなっているため、排ガスが第３管路２５から第４管路３１に放出されることで排ガスの流動抵抗が低下する。このため、エンジン２の燃焼室から排気管９に排ガスが排出されるときの背圧（エンジン背圧）が上昇することを抑制でき、エンジン２の燃焼効率が低下することを抑制できる。
【００３９】
なお、図２に示された圧力伝達機構２２Ｃを設けてプライマリ圧力室１８の圧力を制御する場合、セカンダリ圧力室２１の圧力を、前述した加圧機構により制御することができる。これに対して、図２に示された圧力伝達機構２２Ｃを更に１つ設け、この圧力伝達機構２２Ｃによりセカンダリ圧力室２１の圧力を制御するように構成することもできる。また、上記の具体例においては、エンジン２の動力が無段変速機１２に伝達されるように構成されているが、エンジン２とは動力の発生原理が異なる動力源が設けられており、その動力源の動力が無段変速機に入力されるように、車両が構成されていてもよい。このような車両においては、エンジン２と無段変速機とは動力伝達可能に接続されない。また、内燃機関とは動力の発生原理が異なる動力源には、電動モータ、フライホイール、油圧モータなどが含まれる。
【００４０】
ここで、図１および図２に示された具体例と、この発明の構成との対応関係を説明すると、無段変速機１２が、この発明の動力伝達装置に相当し、可動片１７，２０が、この発明の可動部材に相当し、プライマリ圧力室１８およびセカンダリ圧力室２１が、この発明の圧力室に相当し、エンジン２が、この発明の内燃機関に相当し、圧力伝達機構２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃが、この発明の圧力伝達機構に相当し、第１管路２３が、この発明の上流管路に相当し、第３管路２５が、この発明の下流管路に相当し、分岐管路２６および戻し管路２８が、この発明のバイパス管路に相当し、第４管路３１が、この発明の接続管路に相当する。
【００４１】
なお、図１および図２に示された第１管路２３および第３管路２５は、排ガスの流れ方向に沿った平面断面における内径が、それぞれ一定に構成されているが、排ガスの流れ方向に沿った平面断面において、上流流路から下流流路に亘って、無段階に内径が小さくなるようなテーパが施されていてもよい。つまり、排ガスの流れ方向に対して垂直な平面に内において、上流流路よりも下流流路の方が断面積が狭ければ、上流流路の排ガスの流速よりも、下流流路の排ガスの流速が速くなる。また、排ガスの流れ方向に対して垂直な平面に内において、上流流路および下流流路の断面形状は楕円形状でもよい。
【００４２】
さらに、上記の具体例で説明した圧力伝達機構は、ベルト型無段変速機以外の無段変速機、例えば、トロイダル型無段変速機の変速比およびトルク容量を制御する制御装置に用いることもできる。トロイダル型無段変速機は、入力ディスクおよび出力ディスクと、入力ディスクおよび出力ディスクの間に介在されるパワーローラと、このパワーローラの傾転角度を制御して変速比を制御するトラニオンと、入力ディスクおよび出力ディスクに挟圧力を与えてトルク容量を制御する加圧装置とを備えている。そして、トラニオンを直線状に往復動させる圧力室が設けられており、その圧力室を、圧力伝達機構２２Ａの分岐管路２６に接続すればよい。また、加圧装置の圧力室に、圧力制御装置２２Ｂの分岐管路２６を接続すればよい。
【００４３】
さらに、各具体例で説明した圧力伝達機構は、無段変速機以外の動力伝達装置、例えば、前後進切換装置を制御する制御装置に用いることもできる。前後進切換装置は無段変速機を有する車両に用いられるものであり、動力源から駆動輪に至る経路に無段変速機と前後進切換装置とが直列に配置される。この前後進切換装置としては、例えば、遊星歯車機構と、遊星歯車機構の回転要素同士を接続するクラッチと、回転要素の固定または回転を制御するブレーキとを備えた、遊星歯車機構式の前後進切換装置を用いることができる。この遊星歯車機構式の前後進切換装置は、クラッチの係合および解放を制御するクラッチ用圧力室と、ブレーキの係合および解放を制御するブレーキ用圧力室とを備えている。この遊星歯車機構式の前後進切換装置は、クラッチおよびブレーキの係合および解放を制御することにより、入力部材に対する出力部材の回転方向を正逆に切り替えることができるように構成されている。この前後進切換装置の入力部材に対する出力部材の回転方向が、この発明の動力伝達装置の動力伝達状態に相当する。そして、クラッチ用圧力室またはブレーキ用圧力室の少なくとも一方の圧力室に、各具体例で説明した圧力伝達機構を接続して、クラッチ用圧力室またはブレーキ用圧力室の圧力を制御するように構成することができる。
【００４４】
さらに、各具体例で説明した圧力伝達機構および圧力変換機構は、無段変速機以外の動力伝達装置、例えば、有段変速機を制御する制御装置に用いることもできる。この有段変速機は、例えば、車両の動力源から駆動輪に至る経路に設けられるものであり、この有段変速機には遊星歯車機構式の有段変速機が含まれる。この遊星歯車機構式の有段変速機は、遊星歯車機構と、遊星歯車機構の回転要素同士を接続または解放するクラッチと、遊星歯車機構の回転要素を固定または解放するブレーキとを有している。そして、クラッチおよびブレーキの係合および解放を制御することにより、遊星歯車機構式有段変速機の変速比が段階的（不連続）に変更されるように構成されている。また、遊星歯車機構式有段変速機は、クラッチの係合および解放を制御するクラッチ用圧力室と、ブレーキの係合および解放を制御するブレーキ用圧力室とを備えている。そして、クラッチ用圧力室またはブレーキ用圧力室の少なくとも一方の圧力室に、具体例で説明した圧力伝達機構を接続して、クラッチ用圧力室またはブレーキ用圧力室の圧力を制御するように構成することができる。なお、上記の具体例においては、この発明を車両に用いる場合が挙げられているが、この発明は工作機械、建設機械などに用いることもできる。
【符号の説明】
【００４５】
２…エンジン、  １２…無段変速機、  １７，２０…可動片、  １８…プライマリ圧力室、  ２１…セカンダリ圧力室、  ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ…圧力伝達機構、  ２３…第１管路、  ２５…第３管路、  ２６…分岐管路、  ２８…バイパス管路、  ３１…第４管路。
【図１】
2011153593.tif 000003
【図２】
2011153593.tif 000004