【手続補正書】
【提出日】平成27年12月2日(2015.12.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃エンジン用の過給機構であって、
回転する駆動力入力部を有するスーパーチャージャーと、
内燃エンジンからの駆動力を受けるための回転する駆動力入力部、及び、前記スーパー
チャージャーの入力部に結合された回転する駆動力出力部を有する変速機とを備え、
前記変速機は、前記変速機の前記入力部と前記出力部との間に動作可能に結合された可
変装置を含み、この可変装置は、入力部からの動作比率で駆動される出力部を有しており
、
前記過給機構は制御システムをさらに含み、この制御システムは、この制御システムに
対する入力状態によって示された量のトルクをエンジンに出力させるように動作し、
前記制御システムは前記可変装置の動作の比率を設定するように動作する、
ことを特徴とする内燃エンジン用の過給機構。
【請求項２】
前記可変装置は、比率が制御されていることを特徴とする請求項１に記載の過給機構。
【請求項３】
前記可変装置は、トロイダル型であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の
過給機構。
【請求項４】
前記制御システムに対する入力は、人によって直接決定されることを特徴とする請求項
１乃至請求項３のいずれか一項に記載の過給機構。
【請求項５】
前記制御システムに対する入力は、自動操作されることを特徴とする請求項１乃至請求
項３のいずれか一項に記載の過給機構。
【請求項６】
前記制御システムは、制御変数の目標値を計算するように動作することを特徴とする請
求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の過給機構。
【請求項７】
前記制御変数は、前記過給構造が取り付けられている内燃エンジンの動作の瞬間的な状
態を表していることを特徴とする請求項６に記載の過給機構。
【請求項８】
前記制御システムは、前記スーパーチャージャーが動作する速度を前記制御変数の値に
近づけるように、可変装置の比率の目標値を計算するように動作することを特徴とする請
求項７に記載の過給機構。
【請求項９】
前記制御システムは、前記スーパーチャージャーの速度が変化する値が所定の限界を超
えないことを保証するように、前記可変装置の比率を調節するように動作することを特徴
とする請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の過給機構。
【請求項１０】
前記所定の限界は、エンジントルクの総量の関数、エンジントルクの総量の比例、及び
固定された最大値の内の１又は複数であることを特徴とする請求項９に記載の過給機構。
【請求項１１】
前記制御システムは、目標速度と現在のスーパーチャージャーの速度の差である誤り値
の関数又は誤り値の比例である、ある値で前記スーパーチャージャーを加速するように動
作することを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の過給機構。
【請求項１２】
前記可変装置は、フルトロイダル型可変装置であることを特徴とする請求項１乃至請求
項１１のいずれか一項に記載の過給機構。
【請求項１３】
前記可変装置の部品間での駆動力は、トラクション流体を介して生じることを特徴とす
る請求項１乃至請求項１２のいずれか一項に記載の過給機構。
【請求項１４】
前記可変装置は、前記可変装置の比率を設定するために動作されるアクチュエーターを
含むことを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれか一項に記載の過給機構。
【請求項１５】
前記アクチュエーターは、電気的に動作されることを特徴とする請求項１４に記載の過
給機構。
【請求項１６】
入力面及び出力面であって、これら入力面及び出力面は、可変装置の軸に対して回転す
るように同軸に取り付けられたものであり、これらの入力面及び出力面の間に形成された
トロイダルキャビティーと、
前記入力面及び前記出力面の間で、且つ、これらに対してそれぞれ接触領域で駆動係合
される複数の回転部品であって、各回転部品は、それぞれ回転軸に対して回転するように
キャリッジアッセンブリーに取り付けられており、各回転部品はそれぞれチルト軸に対し
て自由に旋回し、前記チルト軸は、前記回転軸に対して垂直に前記回転部品を通り、前記
回転軸と前記ローラーの中心で交差し、それによって、チルト角の変化が、前記軌道輪の
回転速度の比率である前記可変装置の比率を変化させるものと、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項１５のいずれか一項に記載の過給機
構。
【請求項１７】
前記キャリッジアッセンブリーは、それぞれ旋回運動を生ずることができ、ピッチ軸に
対する旋回運動は前記回転部品のピッチ角の変化を生じ、前記ピッチ軸は、前記ローラー
の中心及び前記接触領域を通り、
前記可変装置は、前記キャリッジアッセンブリーにそれぞれ前記旋回運動を開始させ、
それによって前記ピッチ角を変化させ、前記複数の回転部品をそれらのチルト軸に対して
旋回させ、それによって前記可変装置の比率を変化させるように動作する制御部材をさら
に備えている、
ことを特徴とする請求項１６に記載の過給機構。
【請求項１８】
前記可変装置の前記トロイダルキャビティーは、それぞれ少なくとも２つの回転駆動部
品を含むことを特徴とする請求項１６又は請求項１７に記載の過給機構。
【請求項１９】
前記可変装置は、前記トロイダルキャビティーの内部で、前記複数の回転部品からの反
作用トルクを受け止める、前記複数の回転部品に動作可能に結合された反作用部材をさら
に備えていることを特徴とする請求項１６乃至１８のいずれか一項に記載の過給機構。
【請求項２０】
前記ピッチ軸に対する前記可変装置の前記キャリッジアッセンブリーの動きは、前記可
変装置の１又は複数の部品の前記ピッチ軸に対する回転以外の動きによって生じることを
特徴とする請求項１６乃至１９のいずれか一項に記載の過給機構。
【請求項２１】
第２のトロイダルキャビティーを形成する、第２の入力面及びそれに対向する第２の出
力面と、
前記第２の入力面及び前記第２の出力面の間に配置され、且つ、これらの面と駆動係合
される複数の第２回転部品であって、各回転部品は、それぞれのキャリッジアッセンブリ
ーに回転可能に取り付けられており、前記可変装置の比率を変化させるために、前記回転
部品中心を通る軸に対してチルト可能であり、前記回転部品の中心を通り、前記回転部品
の回転軸に垂直で、さらに比率変更軸に対しても垂直なに軸に対して前記回転部品にピッ
チングを生じさせる旋回運動を行うように取り付けられたものと、
チルト角を変化させ、且つ、可変装置の比率を変化させるように、前記回転部品をそれ
ぞれピッチングさせるように、前記キャリッジアッセンブリーを動作させる制御部材と、
前記第１のキャビティー内において、前記複数の回転部品に動作可能に結合された第１
の反作用部材と、前記第２のキャビティー内において、前記複数の回転部品に動作可能に
結合された第２の反作用部材であって、これら第１及び第２の反作用部材は、前記複数の
回転部品から生ずる反作用負荷を受け止めるもの、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１６乃至請求項２０のいずれか一項に記載の過給
機構。
【請求項２２】
前記可変装置は、前記反作用部材からの反作用トルクをバランスさせるために、前記第
１及び第２のキャビティーの前記反作用部材に動作可能に連結された加重分散アッセンブ
リーをさらに備えていることを特徴とする請求項２１に記載の過給機構。
【請求項２３】
前記可変装置は、前記可変装置によって前記スーパーチャージャーに伝達されるトルク
が閾値を超えるときに、前記可変装置の比率を減少させるように動作するトルク検出機構
を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項２２のいずれか一項に記載の過給機構。
【請求項２４】
前記可変装置に直列に結合された増速歯車列をさらに備えたことを特徴とする請求項１
乃至請求項２３のいずれか一項に記載の過給機構。
【請求項２５】
前記増速歯車列は、前記可変装置と前記スーパーチャージャーとの間に結合されている
ことを特徴とする請求項２４に記載の過給機構。
【請求項２６】
前記増速歯車列は、トラクション駆動される遊星歯車列であることを特徴とする請求項
２４又は請求項２５に記載の過給機構。
【請求項２７】
前記遊星歯車列は、前記可変装置のトラクション流体を共用することを特徴とする請求
項２６に記載の過給機構。
【請求項２８】
前記スーパーチャージャーに、遠心圧縮機が組み込まれていることを特徴とする請求項
１乃至請求項２７のいずれか一項に記載の過給機構。
【請求項２９】
前記スーパーチャージャーに、容積型圧縮機が組み込まれていることを特徴とする請求
項１乃至請求項２８のいずれか一項に記載の過給機構。
【請求項３０】
前記制御システムは、前記エンジンの出力部に作用するトルクが所定の限界を超えない
ことを保証する値で前記可変装置のスーパーチャージャーの速度が変化することを保証す
るように、前記可変装置の比率を調節するように動作することを特徴とする請求項６乃至
請求項８及び請求項６乃至請求項８を引用する請求項９乃至請求項２９のいずれか一項に
記載の過給機構。
【請求項３１】
請求項１乃至請求項３０のいずれかに記載の過給機構が組み込まれた吸気系統を備えた
内燃エンジンを備えたことを特徴とする車両用の駆動機構。
【請求項３２】
前記制御システムは、前記駆動機構の制御変数を目標値に近づけさせる比率で、前記可
変装置を動作させることを特徴とする請求項３１に記載の駆動機構。
【請求項３３】
前記制御変数は、前記スーパーチャージャーのコンプレッサーの速度、マニホールド空
気圧、スーパーチャージャーの給気圧、空気流量、エンジンの出力速度又はエンジンの出
力トルクの内の１又は複数のものを表すことを特徴とする請求項３２に記載の駆動機構。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】スーパーチャージャー用の駆動構造
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スーパーチャージャー用の駆動構造に関する。特に、無段階変速装置（ＣＶ
Ｔ）を含む駆動システムを介して、内燃エンジンからスーパーチャージャーに駆動力を伝
達するスーパーチャージャー用の駆動構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、特に乗用車や軽量貨物車に応用される。これは、本発明の唯一の応用ではな
いけれども、この応用は、本発明がどのように実施されるかを説明するための基礎として
用いられる。これに関して、本発明の実施形態は、一般的に、フットペダルを用いること
により、運転者によって制御されるエンジンに用いられ、フットペダルは、運転者が車両
の変速機に伝達されるエンジンの総トルクを制御することを可能にする。ガソリンエンジ
ンの場合、このペダルは、直接的に又は間接的に、エンジン内部への空気の流れを調節す
るスロットルの位置を制御し、一方、ディーゼルエンジンの場合、このペダルは、直接的
に又は間接的に、エンジンの内部に噴射される燃料の量を制御する。そのため、この明細
書においては、エンジンの操作における実際の物理的な効果とは無関係に、一般的にこの
ようなペダルを指す、広く用いられている「アクセルペダル」という語句を用いる。
【０００３】
内燃エンジンの効率を改善するために重要な貢献を果たすものとして、過給器が考えら
れる。特に、（排気によって駆動されるターボチャージャーと比較して）エンジンから駆
動されるスーパーチャージャーは、いつでもエンジン内に入ってくる空気量に対して非常
に大きな制御を可能にする。
【０００４】
一般的に、スーパーチャージャーが駆動される回転速度は、エンジンのクランクシャフ
トの回転数よりも何倍も大きい。例えば、一般的な乗用車用のガソリンエンジンは、７５
０〜６０００ｒｐｍの間の速度で操作されるが、遠心型スーパーチャージャーは、４００
００〜２５００００ｒｐｍの間で操作する必要がある。現在では、一般的に、クランクシ
ャフトとスーパーチャージャーとの間に、固定された比率の増速歯車列を設けることによ
って達成されている。
【０００５】
スーパーチャージャーをクランクシャフトの速度に対して固定された倍率で駆動するこ
とは、最適でないことは明らかである。もしも、このスーパーチャージャーシステムが、
低いエンジン速度のときに、可能な限り最大のエンジントルクを出力するように構成され
ていたとしたら、高いエンジン速度のときには、動力が無駄になる。もしも、このスーパ
ーチャージャーが、高いエンジン速度のときに、可能な限り最大のエンジントルクを供給
するように歯車比が設定されていたとしたら、低いエンジン速度のときには、エンジント
ルクは不十分であるかもしれない。クランクシャフトとスーパーチャージャーの間で変動
比率駆動を用いることができれば、低いエンジン速度での最大トルクを出力しつつ、スー
パーチャージャーに供給される無駄なエネルギーの総量を少なくすることができる。比率
を無段階に変化させる駆動は、比率を段階的に変更する駆動に対して有利である。
【０００６】
ここで、エンジンの利用可能なトルクのほんの一部を用いて、車両をほぼ一定の速度で
駆動するように、エンジンが操作されているという状況、及び、例えば、低速車両を追い
越すために、運転者は、アクセルペダルを急に押し下げる状況を考える。理想的には、最
大エンジントルクという運転者の要求に応えるために、スーパーチャージャーは、可能な
限り短い時間で最大速度まで加速されるであろう。このような要求に応えるために、変動
比率駆動が、すぐさま低い比率から高い比率に上昇されるならば、エンジンの出力トルク
の大部分は、まさしくスーパーチャージャーを加速するために必要とされ、そのため、車
両を加速するために利用することはできない。適切な制御がなされないならば、このよう
にたくさんのトルクがスーパーチャージャーの駆動によって吸収され、急なアクセルペダ
ルの押し込みは、駆動輪に伝達されるトルクの一時的な低下を引き起こすという状況を容
易に想像することができる。このことは、非常に望ましくない。
【０００７】
トルク制御された可変装置を組み込んだ無段階変速システムは、この制御の問題に対し
て直接的な回答を提供する。このような可変装置はこの分野の当業者にとっては公知であ
り、一般的には、しかし、これに限定されないけれども、トロイダルトラクションドライ
ブ型のものである。変速機に対する制御入力は、スーパーチャージャーに伝達される最大
慣性（又は加速）トルクを制御することができ、これは、所定の最大値又は現在の総エン
ジントルクに対する比例（固定又は可変とすることができる）に設定することができる。
しかしながら、このような可変装置システムは、導入するには、高価であり、重い。とい
うのも、それらは、一般的には、この可変装置のローラーキャリアーに大きな力を伝達す
ることが可能なアクチュエーターを必要としており、また、それに付随する油圧制御装置
が必要である。そのため、このような変速機はこの制御の問題を解決するけれども、費用
と重量を最小限に維持しなければならない乗用車のユーザーが受け入れ可能な解決策を提
供することはないであろう。
【発明の概要】
【０００８】
本発明は、内燃エンジンから無段階変速機を介してスーパーチャージャーが駆動され、
費用、重量及び複雑さを最小限に維持しつつ、効果的な動作のために必要とされる一定の
制御を提供することが可能な構造を提供することを目的としている。
【０００９】
この目的のために、本発明の第１の態様は：
回転駆動入力部を有するスーパーチャージャーと、
内燃エンジンからの駆動力を受け入れるための回転駆動入力部と、前記スーパーチャー
ジャーの入力部に結合された回転駆動出力部を有する変速機と、
を備えた内燃エンジン用の過給機構であって、
前記変速機は、前記変速機の入力部と出力部の間に動作可能なように接続された可変装
置を含み、その可変装置は、入力部から、ある動作比率で駆動される出力部を有し、
前記制御システムは、エンジンに、前記制御システムに対する入力状態によって示され
たトルク量を出力させるように動作し、
前記制御システムは、前記可変装置の前記動作比率を設定するように動作されることが
好ましい。
【００１０】
本発明に至るまで、発明者らは、明らかに好ましいトルク制御と比較して、比率制御に
基づく変速装置の動作の欠点よりも、比較可能な、比率制御に基づく動作に要求される簡
単さ及び低出力によって達成される費用の節約と重量の軽減の方が優先することに気付い
た。トルク制御に基づく動作は、制御システムを簡単に実現することを可能にし（しなけ
ればならないことは、エンジン又はスーパーチャージャーに適用されるトルクの上限を設
定することだけである）、比率制御は、かなり大きな技術的課題を提供する。
【００１１】
一般的に、この制御システムは、制御システムに対する１又は複数の入力の状態によっ
て示されたトルク量をエンジンに出力させるように動作しなければならない。このような
入力は、（車両のアクセルペダルなど）人によって、自動速度制御装置や自動操縦装置な
どの自動化された制御によって、（安定制御システムのような）その他の車両制御システ
ムによって、（それ自体は機械的であってもよいし、あるいはエンジン制御システムの不
可分な一部分であってもよい）エンジン調速機によって、又は車両伝導機構システムによ
って、直接的に決定され、車両伝導機構は、１又は複数の自動式又は自動化された変速装
置、無段階変速機及び（例えば、機械的、電気的又は油圧式変速装置を含む）ＣＶＴ、（
例えばフライホイールなどの）機械的、（例えば電池などの）電気的又は（例えばアキュ
ミュレーターなどの）油圧式）エネルギー貯蔵システム、あるいは、例えばエアーコンプ
レッサー、空調システム、交流発電機、油圧ポンプ、及何らかの出力取り出し駆動装置な
どのその他の被駆動装置を備えていてもよい。このこと、及び瞬間的な動作条件の知識か
ら、この制御システムは、この過給機構を伴った内燃エンジンの動作状態を代表する、制
御変数の目標値を計算する。エンジン速度の知識を用いて、この制御システムは、スーパ
ーチャージャーが動作する速度を前記制御変数の値に近づけるように、可変装置の目標比
率を計算するように動作する。
【００１２】
この制御システムは、さらに、スーパーチャージャーの速度が変化するときの比率が所
定の上限を超えないことを保証するために、例えば、エンジン又は可変装置の出力に適用
されるトルクが閾値を超えないように保証するために、可変装置の比率を調節するように
動作することができる。例えば、これは、１又は複数の現時点で利用可能なエンジンの総
トルクの比例又は固定された最大値であってもよい。例えば、この制御システムは、スー
パーチャージャーの目標速度と現在の速度の差である誤り値の関数である、ある比率でス
ーパーチャージャーを加速するように動作してもよい。この関数は、誤り値が増加するに
つれてスーパーチャージャーに適用される加速トルクが増加し、誤り値が減少するにつれ
て減少する比例型であってもよい。このような構造は、スーパーチャージャーを漸近的に
目標速度に近づけさせるので、エンジンのクランクシャフトに作用するトルクには段階的
な変化は存在しない。
【００１３】
この可変装置は、（ポンプ及びモーターを組み込んだ）油圧型、電動発電機ＣＶＴ、可
変ベルト駆動ＣＶＴ、可変チェーン駆動ＣＶＴ、（例えば、GB-A-2394519及びUS-A-65512
10に収録されている）ボールベアリングトラクション駆動であってもよく、機械的な駆動
の場合、摩擦駆動又はトラクション駆動型であってもよい。一般的な例としては、可変装
置はトロイダル型可変装置である。最も一般的には、可変装置は、その可変装置の部品間
での駆動がトラクション流体を介して生じる、フルトロイダル型可変装置であってもよい
。具体的には、可変装置は、一般的に、入力面と出力面であって、この入力面と出力面は
、可変装置の軸に対して回転するように、同軸に取り付けられたものと、複数の作用面の
間に形成されたトロイダルキャビティーと、前記入力面と前記出力面の間に配置され、こ
れらの面との接触領域において係合駆動される複数の回転部品とを備えており、各回転部
品は、それぞれ１つの回転軸に対して回転するように、キャリッジアッセンブリー上に取
り付けられており、各回転部品は、それぞれ１つのチルト軸に対して自由に旋回すること
ができ、前記チルト軸は前記回転軸に対して垂直に前記回転部品を通り、前記回転部品の
中心で前記回転軸と交差しており、傾斜角が変化することによって、前記入力面と出力面
の回転速度の比率である、前記可変装置の比率の変化を生じさせる。
【００１４】
可変装置の構成を選択することによって、費用と重量をさらに最適化することができる
。特に、比率変更中の動作にあまり動力を必要としない可変装置が有利である。このこと
は、例えば電動アクチュエーターなど、安価なアクチュエーターを用いて可変装置を動作
させることを可能にする。回転部品をピッチ軸に対して回転させることによって比率の変
更を成し遂げる可変装置、すなわち、本出願人が「チルトスティーア」と呼ぶ機構は、特
にこの用途に適する。そのため、本発明の好適な実施形態において、可変装置における各
キャリッジアッセンブリーは、旋回運動を生じさせ、ピッチ軸に対する旋回運動は回転部
品のピッチ角の変化を生じさせ、ピッチ軸は、回転部品の中心及び接触領域を通る。この
可変装置は、各キャリッジアッセンブリーに前記旋回運動を開始させ、それによってピッ
チ角を変化させ、前記複数の回転部品をそのチルト軸に対して旋回させ、それによって可
変装置の比率の変化をもたらすように動作しうる制御部材をさらに備えている。
【００１５】
可変装置の前記各トロイダルキャビティーは、有利なことに、２つの回転駆動部品しか
含んでいない。この可変装置は、さらに、前記複数の回転部品に動作可能に結合された反
作用部材を備え、この反作用部材は、前記トロイダルキャビティーの内部で前記回転部品
からの反作用トルクを受け止める。
【００１６】
本発明の実施形態において、可変装置は、２つの類似したキャビティーを含んでいても
よく、それによって、前記可変装置は：第２のトロイダルキャビティーを形成する第２の
入力面とそれに対向する第２の出力面と；前記第２の入力面と前記第２の出力面の間に配
置され、これらの面と駆動係合される複数の第２の回転部品であって、各回転部品は、前
記可変装置の比率を変化させるために、それぞれそのキャリッジアッセンブリー上に回転
可能に取り付けられており、その回転部品の中心を通る１つの軸に対して旋回可能であり
、前記回転部品の中心を通り、前記チルト軸まで、前記回転部品を垂直に突き抜けており
、前記回転部品の回転軸に垂直で、且つ、前記比率変更軸にも垂直な軸に対して前記回転
部品にピッチングを生じさせる旋回運動のために取り付けられているものと；チルト角の
変化及び可変装置の比率の変化を生じさせるように前記各回転部品をピッチングさせるよ
うに、前記各キャリッジアッセンブリーを動作させるための制御部材と；第１のキャビテ
ィー内で前記複数の回転部品に動作可能に結合された第１の反作用部材及び第２のキャビ
ティー内で前記複数の第２の回転部品に動作可能に結合された第２の反作用部材であって
、前記第１及び第２の反作用部材は前記各回転部品から生じる反作用負荷をうけとめるも
の；を備えている。
【００１７】
この可変装置は、さらに、前記反作用部材からの前記反作用トルクをバランスさせるよ
うに、前記第１及び第２のキャビティーも反作用部材に動作可能に連結された、荷重分散
アッセンブリーを備えていてもよい。
【００１８】
本発明の一般的な実施形態は、さらに、前記可変装置に直列に接続された増速歯車列を
備えている。この増速歯車列は、一般的には、前記可変装置と前記スーパーチャージャー
との間に接続されている。この増速歯車列は、トラクション駆動遊星歯車を備えていても
よく、前記可変装置のトラクション流体と共用であってもよい。
【００１９】
この可変装置は、前記可変装置によって前記スーパーチャージャーに作用されるトルク
が閾値を超えたときに、前記可変装置の比率を少なくするように動作可能なトルク検出機
構を含んでいてもよい。この機構は、過剰なトルクからのダメージに対して前記可変装置
を保護する役目を果たすことができる。
【００２０】
前記スーパーチャージャーは、（例えば、遠心圧縮機や軸流圧縮機などの）動圧縮機、
又は（例えば、スクリュー式ポンプ、スクロール式ポンプ又はローブポンプ）などの容積
式圧縮機を組み込んでいてもよく、複数の同じような又は異なったタイプの圧縮機を含ん
でいてもよい。好適な実施形態は、遠心圧縮機を備えている。
【００２１】
本発明の第２の態様は、内燃エンジンを備えた車両用の動力伝達系を提供し、その動力
伝達系は、本発明の第１の態様の実施形態による過給機構を組み込んだ吸気系統を有して
いる。
【００２２】
前記制御システムは、一般的に、例えば、前記動力伝達系の制御変数などの制御変数を
目標値に近づけるような比率で、前記可変装置を動作させるように、動作する。前記制御
変数は、前記スーパーチャージャーの１又は複数の圧縮機の速度、前記スーパーチャージ
ャーの給気圧、マニホールド空気圧、空気流の総量、エンジンの出力速度又はエンジンの
出力トルクであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るスーパーチャージャーを含む車両駆動システム及びスーパーチャージャーの駆動構造を示す図である。
【図２】図２は、図１の実施形態の構成要素である駆動ユニットを示す図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態での使用に適する第１の可変装置の一部分を示す斜視図である。
【図４】図４は、図３に示す可変装置の一部分の制御アッセンブリーを示す図である。
【図５】図５は、図３に示す可変装置の一部分の平面図である。
【図６】図６は、図３に示す可変装置の一部分の側面図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態での使用に適する第２の可変装置の一部分を示す部分破断斜視図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態での使用に適する第２の可変装置の一部分を示す部分破断斜視図である。
【図９】図９は、本発明の実施形態での使用に適する第３の可変装置の一部分を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施形態での使用に適する第４の可変装置の一部分を示す斜視図である。
【図１１】図１１は、図１０に示す可変装置の軸方向から見た図である。
【図１２】図１２は、図１０に示す可変装置の平面図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施形態での使用に適する第５の可変装置の一部分を示す斜視図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施形態での使用に適する第５の可変装置の一部分を示す斜視図である。
【図１５】図１５は、本発明の一実施形態に係る駆動システムにおける可変装置の制御を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。図１を参照して、
乗用車などの車両用駆動システムは、普通はガソリンやディーゼル燃料が供給されるけれ
ども、その代わりに、鉱油ガス、エタノール、あるいはその他の可燃燃料が供給されるこ
ともある、内燃エンジン７０を備えている。一般的には、クランクシャフトの一端の出力
部から出力される、エンジン７０からの主な駆動力は、一般的には、摩擦クラッチやトル
クコンバーターなどの軸継手７４を介して、変速機７２の入力部に結合されている。変速
機７２は、最小比率と最大比率との間で無段階に変速されてもよく、又は、複数の離散的
な比率を有していてもよく、あるいは、運転者による手動により又は自動的に制御されて
もよい。変速機７２が無段階変速である実施形態では、その入力部の速度に関わりなく、
出力部が静止している「ギアード・ニュートラル」比率を有していてもよい。そのような
実施形態では、軸継手７４は省略される。変速機７２の出力部は、最終駆動システムの入
力部に結合されており、同様にして、車両の駆動輪に駆動力が伝達される。最終駆動シス
テムは、車両の２つの駆動輪（２つの前輪又は２つの後輪）を駆動してもよいし、あるい
は、一般的には、動力分配装置を介して、駆動力を分割して、車両の全ての車輪を駆動し
てもよい。
【００２５】
上記は、本発明を具体化する駆動システムの一般的な構成の範囲を説明したに過ぎない
。異なる構造の変速機又は最終駆動システムを用いて、異なる構造にすることも可能であ
り、この駆動システムは、内燃エンジンが主要な原動力である広範囲な用途において、駆
動装置に組み込むことができる。
【００２６】
内燃エンジン７０は、過給機構を有する吸気系統を有している。この過給機構はスーパ
ーチャージャー８０を備えている。スーパーチャージャー８０は、適切な周囲の大気圧で
、吸気口を介して空気を吸い込み、スーパーチャージャー８０の駆動軸８４の回転速度に
よって決まる圧力差によって、吸気口の圧力よりも高い圧力で、エンジン７０の吸入マニ
ホールド８２に空気を供給する。スーパーチャージャー８０を通過する空気は、通常はエ
アーフィルター及び空気流量計、及び、火花点火エンジンの場合、スロットル本体をさら
に通過する。これらの構成要素のいずれか又は全ては、スーパーチャージャー８０の下流
側又は上流側に配置されていてもよい。
【００２７】
スーパーチャージャー８０の駆動軸８４は、エンジン７０のクランクシャフトから又は
変速駆動ユニット９０の出力軸から駆動される。駆動ユニット９０は、エンジン７０のク
ランクシャフトによって駆動される入力軸を有している。この実施形態では、駆動ユニッ
ト９０の入力軸は、エンジン７０のクランクシャフトの一端に取り付けられたクランクシ
ャフトプーリー９４に駆動ベルト９６を介して接続されたプーリー９２が取り付けられて
いる。駆動ベルト９６は、交流発電機、空調ポンプ、パワーステアリングのポンプなどの
、その他の付属物を駆動してもよい。
【００２８】
駆動ユニット９０の目的は、スーパーチャージャー８０の駆動軸８４が、車両駆動シス
テムの動作の任意の条件に対して、最適条件に限りなく近い速度で回転することを保証す
ることにある。駆動力は、エンジンのクランクシャフトからスーパーチャージャー８０の
駆動軸８４に伝達されるので、駆動速度が変化される３つの主要な段階が存在する。第１
は、クランクシャフトからの駆動力は、駆動ユニット９０の入力部を比率Ｒ１で駆動し、
第２は、駆動ユニット９０の内部に固定された比率Ｒ２の段階が存在し、第３は、駆動ユ
ニットの内部に可変比率ＲＶの段階が存在する。そのため、スーパーチャージャー８０の
駆動軸８４の瞬間速度ωＳは、クランクシャフトの速度ωＣから、ωＳ＝ωＣＲ１Ｒ２Ｒ
Ｖで計算される。Ｒ１Ｒ２は、駆動システムの設計の一部として計算された一定値である
ので、駆動システムの制御は、ＲＶの瞬間的な最適値の計算と、可変比率段階をＲＶの値
の比率で操作させることを含む。
【００２９】
これには限定されないが、特に遠心型スーパーチャージャーに用いる好適な実施形態で
は、駆動ユニットの可変比率段階ＲＶは、比率制御されたフルトロイダル可変装置を備え
、比率固定段階Ｒ２は、トラクション遊星駆動系を備えている。そのため、駆動ユニット
９０の軸は、可変装置の入力部を駆動し、可変装置は、遊星歯車列の入力部を駆動する出
力部を有し、遊星歯車列は、スーパーチャージャー８０の駆動軸８４に結合された出力部
を有している。
【００３０】
本発明の実施形態では、必要な速度範囲で動作可能であり、必要な動力を処理すること
ができる様々な種類の比率制御された可変装置を使用することができるけれども、特に自
動車の用途に用いられたときに、製造コスト及び動作に必要なパワーを最小にするという
強い動機が存在する。可変装置内部のローラーのピッチを変えることによって比率が制御
される可変装置の範囲は、特に有利であることがわかった。それらのいくつかの可変装置
についてこれから説明する。
【００３１】
図３〜６は、本発明の実施形態の可変装置の一部分を異なった場所からの眺めを示す。
この可変装置は、一般的には環状である入力軌道輪１０を備えている。この入力軌道輪１
０は内周面を有しており、内周面の内側には、入力軌道輪１０の作用面を提供するように
弓形断面の環状凹部１２が形成されている。この可変装置は、入力軌道輪１０とほぼ同じ
であり、図６において破線で示された出力軌道輪１４をさらに備えている。入力軌道輪１
０と出力軌道輪１４は、可変装置の軸Ｖ上に同軸に配置されており、それらの作用面は互
いに対向し、それによって、これらの軌道輪１０と１４の間に、これらの作用面によって
結合されたトロイダルキャビティーを形成する。各軌道輪１０及び１４は、それぞれ可変
装置の軸Ｖに対して回転するように取り付けられている。
【００３２】
回転部品、この場合、好ましい形状の外側回転面を有するほぼ円筒状のローラー２０，
２２は、トロイダルキャビティーの内部で動作するように配置されている。この実施形態
では、このようなローラーが２つ存在するけれども、その代わりにより多くの数が設けら
れうることは理解されるべきである。
【００３３】
各ローラー２０，２２は、それぞれローラーキャリッジアッセンブリー２４，２６に取
り付けられている。各ローラーキャリッジアッセンブリー２４，２６は、ステム２８，３
０及びフォーク３２，３４を含む。各フォーク３２，３４には、ローラー２０，２２が、
それぞれ取り付けられており、ローラー２０，２２は、その中心を通って伸びた回転軸に
対して回転するように軸受け上を回転することができる。各ローラーキャリッジアッセン
ブリー２４，２６の内部において、各フォーク３２，３４は、その回転軸に対して垂直な
チルト軸に対して、それぞれ、そのステム２８，３０上で回転することができる。
【００３４】
各キャリッジアッセンブリー２４，２６は、図６に示すように、ステム２８，３０のチ
ルト軸が、平面Ｐに対して傾斜するように、取り付けられている。平面Ｐは、図６に示す
ように、キャスター角として知られている角度「α」の位置で、この可変装置の軸に対し
て垂直である。各ローラー２０，２２は、それぞれ、ローラー２０，２２の中心を通り、
ステム２８，３０の縦軸であるチルト軸に対して自由に旋回することができ、換言すれば
、キャスター角は、チルト角と可変装置の中心軸の間の角度である。
【００３５】
入力軌道輪１０は、２つの軌道輪の間に駆動係合されたローラー２０，２２によって駆
動され、ローラー２０，２２を介して駆動力を出力軌道輪１４に伝達する。
【００３６】
この可変装置は、支持体４４上に支持されたスライダー４２を備えた制御アッセンブリ
ー４０を含む。スライダー４２は、固定された部分４４に対して、相対的に往復直線運動
をするように構成されている。杭４６は、支持体４４から溝４８を突き抜けてスライダー
４２の内部に突出しており、支持体上でのスライダー４２の動作範囲を制限するためのス
トッパーとして作用する。制御アッセンブリー４０は、並進運動によってこの可変装置の
制御動作を行うように構成されている。スライダー４２は、可変装置の軸に対して垂直な
平面上を、矢印Ｃで示された方向に支持体４４に沿って前進及び後進することができる。
この実施形態では、スライダー４２は、可変装置の軸Ｖに平行な円筒面の半径方向に外側
で、且つ、入力軌道輪１０及び出力軌道輪１４の大きな方の外周に対して接線方向の位置
で、各ローラーキャリッジアッセンブリー２４，２６に結合されている。他の実施形態で
は、キャリッジアッセンブリー２４，２６は、それぞれ、それら独自の駆動装置によって
駆動されてもよい。支持体４４は、それぞれ、可変装置の軸Ｖに対して垂直な可変装置の
中心面に対してキャスター角αで傾斜した反作用面５０，５２を有している。
【００３７】
制御アッセンブリー４０は、作動連結部５６，５８によってキャリッジアッセンブリー
２４，２６に動作可能に結合されている。作動連結部５６，５８は、ステム２８，３０を
スライダー４２に対して旋回可能としながら、スライダー４２と共に直線的に動くように
、各ステム２８，３０の上端部を拘束している。一つの制御アッセンブリー４０で、両方
のキャリッジアッセンブリー２４，２６を同時に制御する。キャリッジアッセンブリー２
４，２６は、また、それぞれの反作用点において、制御アッセンブリー４０に結合されて
いる。各反作用点は、支持体４４の各反作用面５０，５２の内部に伸びた弓形の溝６０，
６２を備えている。各キャリッジアッセンブリー２４，２６のステム２８，３０は、溝６
０，６２の内側を各反作用ピン６４，６６が自由に摺動するのを可能にしつつ、十分密着
するように摺動するように、各弓形の溝の内部に伸びた突き出た反作用ピン６４，６６を
有している。ステムには、溝とスムーズな係合及び回転可能な係合をするように、ローラ
ーが取り付けられていてもよい。
【００３８】
（他の構造においては、弓形の溝は、ステムが溝を突き抜け、ローラーキャリッジアッ
センブリーの位置決めをするために、溝と共同して係合部を形成するように、ステム２８
，３０に対して垂直に配置されていてもよい。）
【００３９】
各ローラー２０，２２及びそのキャリッジアッセンブリー２４，２６は、入力軌道輪１
０の作用面上及び出力軌道輪１４の作用面上でのローラー２０，２２との間の接触、作動
連結部５６，５８での制御アッセンブリー４０との接触、及び、反作用ピン６４，６６及
びそれらの溝６０，６２を介した反作用点での接触の、全体として可変装置との４つの接
触点を有している。各キャリッジアッセンブリー２４，２６は、制御アッセンブリー４０
との２つの接触点及び入力軌道輪及び出力軌道輪の作用面とローラーとの接触によって、
トロイダルキャビティーの内側に位置している。これらの接触点は、キャリッジアッセン
ブリー２４，２６が、ローラー２０，２２の中心を通り、スライダー４２の動作面に対し
て垂直な各操舵軸Ａ−Ａ’及びＢ−Ｂ’に対するピッチ角を変化させるように、旋回可能
に取り付けられていることを意味する。この操舵軸は、キャリッジアッセンブリーのチル
ト軸に対して垂直である。キャリッジアッセンブリー２４，２６は、ローラーの旋回軸か
ら半径方向に離れた位置にある作動連結部５６，５８を介して動かされ、それによって、
キャリッジアッセンブリー２４，２６が軸Ａ−Ａ’及びＢ−Ｂ’を中心とする円弧に沿っ
て移動する。ローラーは、係合部と溝の係合によってガイドされている。ローラーキャリ
ッジアッセンブリー２４，２６は、反作用点に対して反作用ピン６４，６６がそれらの溝
６０，６２に係合されることによって旋回運動が拘束される。
【００４０】
スライダー４２の動作を生じさせるキャリッジアッセンブリーの旋回運動は、それらの
（すなわち、ローラーの中心を通り、可変装置の軸Ｖと平行な）チルト軸に対する回転成
分を、ローラー２０，２２に分け与える。この旋回運動は、また、比率変更軸と呼ばれる
、チルト軸に垂直な軸に対する回転成分を分け与える。この回転は、各ローラー２０，２
２が速度比率を変化させるようにそのチルトを変化させることを可能にし、入力面及び出
力面からの接触力に瞬間的に直面するかもしれない。作動軸に対して回転してもよいよう
に、フォーク３２，３４にローラー２０，２２を取り付けることにより、可変装置の比率
を変化させるように、各平衡点に達するまでの抵抗が最も小さくなる軌道を求めるように
、ローラー２０，２２がチルトすることを可能にする。このように、キャリッジアッセン
ブリーの旋回運動とチルト軸に対する自由な回転の組合せを介して、可変装置における速
度比の変化をもたらすように、ローラーはチルト運動を自由にできる。そのため、ローラ
ー２０，２２は、可変装置の軸に平行な軸に対してピッチングすることによって、作動力
に応じて、その向きを変える（すなわち、そのチルト量を変化させる）ことができ、また
、可変装置の速度比を変化させるために、その位置を変化させることができる。ローラー
のチルトを変化させ、それによって可変装置の比率を変化させるように作用するいずれか
の成分を最小にする、最適な旋回運動を達成するために、溝６０，６２は、その形状が可
変装置の軸に垂直な面に投影されたときに、可変装置の軸を中心とする円弧状となるよう
に、形成されている。
【００４１】
他の実施形態では、各キャリッジアッセンブリーは、ジンバルを介してステムの端部に
取り付けられた複数のローラーを有する１つのステムのみを備えている。この構造におい
て、各ローラー２０，２２は、ローラーがチルト軸に対して自由にチルトするように、ロ
ーラーの中心を通るピボット継手によって、それぞれのキャリッジアッセンブリーに取り
付けられている。ステムは、ちょうど可変装置の中心面Ｐ上に位置しており、ジンバル構
造は、ローラー２０，２２が自由にチルトするように、キャスター角と自由度を提供する
。
【００４２】
図７及び８は、入力軌道輪１１０と出力軌道輪（図示せず）との間で駆動力を伝達する
ローラー１２０，１２２に動作可能に結合された反作用部材１６０を含む可変装置の一部
分を示す。反作用部材の目的は、ローラー１２０，１２２からの反作用トルクを受け止め
ることにある。ローラー１２０，１２２は、キャリッジアッセンブリー１６２，１６４に
取り付けられている。各キャリッジアッセンブリーは、搬送体１６６，１６８及び取付部
品１７０，１７２を備えている。各ローラー１２０，１２２は、各搬送体１６６，１６８
上で、その軸に対して回転するように搬送される。各搬送体１６６，１６８は、各取付部
品１７０，１７２に旋回可能に結合されている。
【００４３】
各取付部品１７０，１７２は、制御部材１７４に沿った直線運動が防止されるように、
細長い制御部材１７４上に保持されている。制御部材１７４は、取付部品１７０，１７２
も一緒にＣ方向に動くように、Ｃ方向に往復直線的に動く。（この実施形態では、制御部
材は、図１〜４に示すスロット構造を有する可動部及び固定部を備えていない。）各キャ
リッジアッセンブリーは、取付部品１７０，１７２と制御部材１７４の間の結合、及び、
ローラー１２０，１２２が反作用部材１６０と接触することによる、その中心の反作用点
によって、トロイダルキャビティーの内部に位置している。この実施形態では、反作用ト
ルクは、制御部材１７４ではなく、反作用部材１６０によって受け止められる。
【００４４】
反作用部材１６０は、可変装置の入力軸及び／又は出力軸が隙間を空けて貫通する開口
１８２を有する本体１８０を備えている。反作用軸１８４，１９０は、本体１８０から同
軸に、且つ、反対方向に突出しており、可変装置の中心面内で可変装置の軸に対して垂直
に、一列に並べられている。各反作用軸１８４，１９０の端部は、それぞれ、可変装置の
筐体１００及び筐体１００に固定された取付ブロック１９４に形成された開口内で保持さ
れ、軸１８４，１９０は開口内で回転することができる。反作用部材１６０には偶力が作
用するので、軸１８４，１９０を無理矢理回転させようとする回転が生じる。しかしなが
ら、軸１８４，１９０の端部を開口内で拘束することにより、反作用トルクが打ち消され
る。反作用部材１６０は、ローラー１２０，１２２からの反作用トルクが反作用部材１６
０に伝達され、ローラー１２０，１２２と反作用部材１６０の間の相対的な旋回運動を可
能とするように、球面継手１８６，１８８によってローラー１２０，１２２の中心に動作
可能に連結されている。反作用部材１６０は、ディスクの回転中、ディスク／ローラーの
接触によって生じる反作用トルクを受けて、可変装置の軸に対して回転し、それによって
可変装置の比率を変更するように取り付けられている。
【００４５】
制御部材１７４は開口１９２で反作用部材１６０を貫通しているが、それには連結され
ていない。反作用トルクが受け止められ、反作用部材が可変装置の軸に対して回転するよ
うに、詰まりを防止するために、制御部材１７４と開口１９２の間に十分な隙間が設けら
れている。
【００４６】
反作用部材１６０は、可変装置の軸の半径方向に動くことができ、反作用部材１６０が
トロイダルキャビティーの内部で各ローラー１２０，１２２により発生された反作用負荷
をバランスさせるように、半径方向でない方向に動いてもよい。
【００４７】
反作用部材１６０は、例えば可変装置の軸に対して半径方向の本体１８０の動きを減衰
させるダンパーを含んでいてもよい。可変装置の軸に対して半径方向の反作用部材１６０
の動きを制限するために、機械的なストッパーを設けてもよい。
【００４８】
図９は、本発明を具体化したツインキャビティー型の可変装置の一部分を示す。この可
変装置は、１つの入力軌道輪２１０と、可変装置の軸方向で、入力軌道輪２１０の反対側
に配置された（１つだけしか示していないが）同様の第１及び第２の出力軌道輪２１４を
備えている。各出力軌道輪２１４は、入力軌道輪２１０に対向する作用面２１６を有して
いる。入力軌道輪２１０は、第１及び第２の出力軌道輪２１４にそれぞれ対向する第１及
び第２の作用面２１２を有している。それゆえ、２つのトロイダルキャビティーが、第１
のものは入力軌道輪２１０と第１の出力軌道輪２１４の間、第２のものは入力軌道輪２１
０と第２の出力軌道輪の間に形成される。
【００４９】
第１組のローラー２２０，２２２は、入力軌道輪２１０と第１の出力軌道輪２１４の間
で駆動力を伝達するように、第１のトロイダルキャビティー内に設けられ、第２組のロー
ラー２２０’，２２２’は、入力軌道輪２１０と第２の出力軌道輪２１４の間で駆動力を
伝達するように、第２のトロイダルキャビティー内に設けられている。各ローラー２２０
，２２２；２２０’，２２２’は、それぞれキャリッジアッセンブリー２２４，２２６；
２２４’，２２６’に取り付けられている。各キャリッジアッセンブリーは、搬送体２６
６と取付部品２７０を備えている。ローラー２２０は、搬送体２６６上で回転するように
取り付けられている。搬送体は、ローラー２２０，２２２；２２０’，２２２’のチルト
角を変化させ、それによって可変装置の比率を変化させるように、チルト運動が自由にで
きるように、取付部品２７０に結合されている。各キャリッジアッセンブリー２２４，２
２６；２２４’，２２６’は、各ローラーの中心を通る軸に対して旋回運動するように取
り付けられている。
【００５０】
各アクチュエーター２８０，２８０’は、各キャビティーに結合されている。各アクチ
ュエーター２８０，２８０’は、可変装置の筐体２００に固定された本体２８２，２８２
’と、場合に応じて、電気信号又は油圧流体を各アクチュエーター２８０，２８０’に適
当に加えることによって直線的に本体に出入りするように駆動されるアクチュエーターロ
ッド２８４，２８４’を備えている。
【００５１】
各キャビティーの内部で、２つのキャリッジアッセンブリー２２４，２２６；２２４’
２２６’の取付部品２７０は、共通の制御ロッド２７４，２７４’に結合されており、取
付部品は直線運動に逆らって制御ロッドに固定されているが、制御ロッドに対しては旋回
可能である。各制御ロッド２７４，２７４’は、制御ロッドとアクチュエーターロッドの
間の旋回動作を許容する継手２８８，２８８’を介してアクチュエーターロッド２８４，
２８４’にそれぞれ結合されている。そのため、アクチュエーター２８０，２８０’の動
作は、制御ロッド２７４，２７４’の直線運動及び、それによるキャリッジアッセンブリ
ー２２４，２２６；２２４’２２６’の直線運動を生じさせる。
【００５２】
先に説明した実施形態と同様に、各キャビティーは、各ローラーから生じた反作用負荷
を反作用部材が受け止めるように、球面継手によってローラー２２０，２２２；２２０’
，２２２’が動作可能に結合された反作用部材２６０，２６０’を有している。先に説明
した実施形態と同様に、各反作用部材２６０，２６０’は、複数の反作用軸を有しており
、その一つの端部は可変装置の筐体２００の開口中に保持されている。その他の反作用軸
は、制御ロッド２７４，２７４’か貫通する開口を有するヨーク２８６，２８６’によっ
て固定されている。
【００５３】
反作用部材２６０，２６０’は、荷重分散アッセンブリーによって動作可能に連結され
ている。荷重分散アッセンブリーは、軸受け２９２によってヨーク２８６に取り付けられ
た棒２９０を備えている。棒２９０は、軸受け２９２に対して対称に、ヨーク２８６，２
８６’に旋回可能に結合されている。そのため、等しく反対向きの力が、ヨークを介して
各反作用部材に対して加えられ、２つのトロイダルキャビティー内で、ローラー２２０，
２２２；２２０’，２２２’に対して等しい反作用トルクが加えられることを保証する。
【００５４】
図１０〜１２は、本発明の他の実施形態を示す。この可変装置は、入力軌道輪３１０と
、可変装置の軸方向で、且つ、入力軌道輪３１０とは反対側に配置された、同様の第１及
び第２出力軌道輪３１４（一方のみを示す）を備えている。これらの軌道輪の間に形成さ
れた２つのトロイダルキャビティーのそれぞれの内部には、３つのローラー３２０，３２
２，３２４；３２０’，３２２’（もう１つは図面には示されていない）が存在している
。
【００５５】
この可変装置は、各キャビティーの内部に、反作用部材３６０，３６０’を備えている
。反作用部材３６０，３６０’は、可変装置の筐体３００の旋回可能に取り付けられた棒
３９０を含む荷重分散アッセンブリーによって互いに連結されており、各反作用部材３６
０は、軸受け３９２に対して対称に回転可能に棒３９０に結合されている。
【００５６】
各ローラー３２０，３２２，３２４；３２０’，３２２’は、それぞれキャリッジアッ
センブリー３２６，３２８，３３０；３２６’，３２８’（もう１つは図面には示されて
いない）によって旋回するように搬送される。各ローラーキャリッジアッセンブリー３２
６，３２８，３３０；３２６’，３２８’は、搬送体３６６及び取付部品３７０を備えて
いる。ローラー３２０は、搬送体３６６上に回転するように取り付けられている。搬送体
３６６は、ローラー３２０，３２２，３２４；３２０’，３２２’のチルト角を変化させ
、それによって可変装置の比率を変化させるように、チルト運動が自由にできるように、
取付部品３７０に結合されている。制御杭３７２は、各取付部から突出している。
【００５７】
環状の制御部材３４０，３４０’が、各キャビティーの内部に設けられている。各制御
部材３４０，３４０’は、３つの放射方向の溝３４２を有し、それらには、それぞれ１つ
の制御杭３７２が受け入れられている。この可変装置は、さらに、各キャビティーに結合
されたアクチュエーターを含む。各アクチュエーターは、可変装置の筐体３００に固定さ
れた本体３８２，３８２’と、場合に応じて、電気信号又は油圧流体をアクチュエーター
に適当に加えることによって直線的にシリンダーの出し入れを駆動することができるアク
チュエーターロッド３８４（もう１つは図面には示されていない）を備えている。各アク
チュエーターロッド３８４は、それぞれ軸受け３４４，３４４’によって制御部材３４０
，３４０’に結合されている。この構造により、アクチュエーターの動作は、制御部材３
４０，３４０’を回転させ、さらに制御杭３７０の動きを生じさせ、それによって各取付
部品３７０上の搬送体３６６の回転を生じさせる。
【００５８】
図１３及び１４において、反作用部材４６０は、所定のレベルよりも上の反作用トルク
に応答して、可変装置の軸に対して回転するように取り付けられている。反作用部材４６
０は、可変装置の入力軸及び／又は出力軸が隙間を空けて貫通する開口４８２を有する本
体４８０を備えている。反作用軸４８４，４９０は、本体４８０から同軸に、且つ、反対
方向に突出しており、可変装置の中心面内で可変装置の軸に対して垂直に、一列に並べら
れている。第２実施形態のように、反作用軸４９０の一方はヨーク４８６を介してアクチ
ュエーター４８０に結合されている。他方の反作用軸４９０は、弾性取付アッセンブリー
４３０に結合されている。
【００５９】
この実施形態では、弾性取付アッセンブリー４３０は、反作用軸４９０が結合された支
持棒４３２と、可変装置の筐体に結合されたクレイドル４３４を含む。支持棒４３２は、
それに対して反作用軸４９０が反作用トルクの力を加える圧縮ばね４３６によってクレイ
ドルの内部に保持されている。反作用トルクは、支持棒４３２上に偶力を生じさせ、その
回転は反作用軸４９０の変速機を変位させる。ばね４３６は、加えられる力が特定の閾値
を超えるときに歪められるように設定されていてもよい。例えば、制御部材が検出された
反作用トルクを減少させ、それによって可変装置を通過するトルクを減少させるように作
用するように、分配された力を検出し、制御部材４７０への入力信号を用意するために使
用されてもよい。
【００６０】
直ぐ上の段落で説明したように、可変装置を組み込んだ本発明の実施形態では、その可
変装置は、閾値を超えたトルクが制御システムの動作を補完するように作用するときは、
反作用部材によって結果的に比率を小さくするように構成されている。そのため、動作条
件における一時的な変化がエンジンを急激な加速又は減速させるとしても、このような構
成を備えた可変装置は、過給機構の部品及びそれに結合された部品を、過剰なトルクによ
る破損から保護することができる。
【００６１】
これらの実施形態のそれぞれにおいて、回転部品のピッチングを生じさせる可変装置の
動作が、ほとんど又は完全に回転部品の半径方向外向きに発生されていることがわかる。
そのため、動作を実行するために責任を負う構成部品は最小化され、回転部品間の空間内
には侵入しない。これらの実施形態のそれぞれにおいて、回転部品にピッチングを生じさ
せる可変装置の動作が、可変装置の軸に平行な方向における軌道輪内の空間で発生され、
軌道輪を越えて拡がることはない。多くの場合、可変装置が大きな変速システムの一部分
として用いられるときは、構成部品を収納することができる利用可能な空間は、可変装置
の軸方向における軌道輪の外側にはほとんど又は全くない。また、各実施形態において、
それの周りにピッチング回転が生じる軸は、シャフトなどの物理的な部品とは一致せず、
その代わりに、軸は、チルト軸から離れた（作用点又は反作用点などの）構成要素によっ
て搬送体の動きに課された制約によって決定される。
【００６２】
過給機構は、内燃エンジン７０の動作を最適化することを目的として、スーパーチャー
ジャーを特定の比率ＲＶで動作させるために、可変装置のアクチュエーターに適用される
信号を生成するように動作する制御システムをさらに含む。
【００６３】
この制御システムは、車両の運転者の意図を実現するために必要な所望のエンジン動作
をさせる、車両のアクセルペダルのような動作制御の位置（又は、自動速度制御装置のよ
うなその他の制御機構）に反応する。この制御システムは、スーパーチャージャーの圧縮
機の速度、スーパーチャージャーの空気圧、空気の流量又は直接的にエンジンのトルク出
力であるかもしれない、スーパーチャージャーの制御変数要求を発生させる。そして、選
択された制御変数要求は、閉ループ制御方法における主要な制御入力として機能する。こ
の実施形態では、このことは、スーパーチャージャー８０の出力側に現れる空気圧を計算
することによって達成される。この制御システムは、スーパーチャージャーの空気圧要求
４００を発生させる。そして、制御システムは、現在のエンジン速度ωＣでのスーパーチ
ャージャー空気圧要求を達成するために必要な空気流量を計算する。そして、必要な空気
流量を達成するであろうスーパーチャージャーの速度、及びスーパーチャージャーの速度
要求を発生させる様式を決定するために、スーパーチャージャーのコンプレッサーのマッ
プ４１２が用いられる。そこから、可変装置の比率要求がステージ４１４で計算すること
ができる。
【００６４】
一般的に、スーパーチャージャーの速度要求を段階的に変化させることは望ましくない
。その代わりに、スーパーチャージャーの速度要求は、瞬間的な動作パラメーター４２０
の範囲に応じた飽和限界内で減少するように、ステージ４１６で修正される。これらのパ
ラメーターは（潜在的に他のものに混じって）、
・（測定された可変装置の入力速度と出力速度から導き出された）可変装置の比率であっ
て、その要求が、可変装置にその動作範囲外の比率を採用しようと試みさせないことを保
証するためのもの；
・可変装置の出力速度であって、その要求が、可変装置にその最大出力速度を越えようと
試みさせないことを保証するためのもの；
・スーパーチャージャーの速度であって、その要求が、可変装置にその最大動作速度を越
えようと試みさせないことを保証するためのもの；
・（空気流量要求及びスーパーチャージャーの空気圧要求から導き出すことができる）可
変装置によって伝達される動力とトルクであって、これらが最大動作値を超えないことを
保証するもの
を含む。
【００６５】
飽和したスーパーチャージャーの速度要求が、閉ループ制御ステージ４２２への主入力
として用いられ、この速度要求は、直接的に可変装置を制御するアクチュエーター４２４
を駆動させるために供給される線型位置要求である出力を有している。このステージは、
ステッピングモーターなどの公知の線型位置を有するアクチュエーターが用いられるとき
は開ループであり、非線型アクチュエーターが用いられるときは閉ループであり、この実
施形態は後者の構成を採用している。閉ループ制御ステージ４２２は、また、出力側に現
れる線型位置要求と測定された線型位置４２６との差である誤差入力を有している。さら
に、閉ループ制御ステージ４２２への入力は、測定された空気流量４３０及び測定された
スーパーチャージャーの圧力の比率４３２を含み、これらは、可変装置のトルクを示す信
号を導き出すために、ステージ４３４で結合処理される。
【００６６】
そして、可変装置の比率を変化させる値は、線型位置の変化の最大値の計算によって、
又は、取り付けられている場合は、前に説明したような機械的なトルク制限装置の使用に
よって、制限される。どちらの場合も、関数及び支配方程式は同じである。比率の変化の
値には、スーパーチャージャーの加速によって生じる慣性トルクが可変装置の設計範囲を
超えないことが要求される。
【００６７】
閉ループ制御ステージ４２２内では、フィードフォワード制御ステージ４３６が、例え
ばルックアップテーブルを用いて、アクチュエーターの位置の値を導き出すための飽和し
たＣＶＴ比率要求を、また、可変装置がトルク制限機構を含んでいる場合、可変装置のト
ルクを、処理する。導き出されたアクチュエーターの位置の値は、アクチュエーターの位
置の値を計算するために、ステージ４３８で、エラー入力と結合処理される。アクチュエ
ーターの位置の値は、アクチュエーター４２４を駆動するために供給される線型位置要求
として出力される前に、値の変更制限ステージ４４０を通過する。
【００６８】
そのため、フィードフォワード制御ステージ４２２は、仮定した現在のエンジンの状態
に対する要求されたスーパーチャージャー動作点を計算するために、選択された制御変数
を用いる。そして、スーパーチャージャー動作点要求及び現在のエンジンの動作状態は、
その要求を達成するであろうスーパーチャージャーの圧縮機の速度を決定するために用い
られる（これが、フィードフォワード要求である）。また、閉ループシステムは、主制御
変数及び現在の状態における誤差を取り除くようにするために、フィードフォワードスー
パーチャージャー速度要求を修正する。
【００６９】
値の変更制限ステージ４４０の機能は、可変装置の出力速度ωＶの変化の値を制限する
こと、すなわち、ων＜ωνｍａｘ、を保証することである。ωνｍａｘの値は、ステー
ジ４４２で計算され、値の変更制限ステージ４４０の入力として送られる。ここで、
【数１】
2016503144.tif 000001
である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１１】
2016503144.tif 000002
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１３】
2016503144.tif 000003
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１４】
2016503144.tif 000004