(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の対の円錐ディスクが軸方向可動ディスク（８）と軸方向非可動ディスク（６）とを有しており、第１の対のディスク（６），（８）の作動半径が可変であり、第２の対の円錐ディスクが軸方向可動ディスク（13）と軸方向非可動ディスク（11）とを有しており、第２の対のディスク（11），（13）の作動半径が可変であり、無端伝達要素（14）が第１の対のディスク（６），（８）と第２の対のディスク（11），（13）とを連結しており、第１の液圧アクチュエータ（７）が第１の対のディスク（６），（８）の可動ディスク（８）と作動連結されてディスク（８）を軸方向に動かし、第１のアクチュエータ（７）が入力ポート（15）を有しており、第２の液圧アクチュエータ（12）が第２の対のディスク（11），（13）の可動ディスク（13）と作動連結されてディスク（13）を軸方向に動かし、第２のアクチュエータ（12）が入力ポート（17）を有しており、４−クォードラント制御可能な両方向にポンプ機能とモータ機能を有する第１のポンプ・モータ結合ユニット（19）が第１のアクチュエータ（７）の入力ポート（15）に連結された第１のポート（20）と第２のアクチュエータ（12）の入力ポート（17）に連結された第２のポート（23）とを有しており、第１のポンプ・モータ結合ユニット（19）がアクチュエータ（７），（12）の入力ポート（15），（17）間の流体流を制御すべく作動し２−クォードラント制御可能な一方向にポンプ機能を他方向にモータ機能を有する第２のポンプ・モータ結合ユニット（25）が液圧媒体源（28）に連結された入力ポート（26）とひとつのアクチュエータの入力ポートに連結された出力ポート（24）とを有しており、第２のポンプ・モータ結合ユニット（25）が無端伝達要素（14）中の張力を制御すべく作動し、第１の制御手段（32）が無端伝達要素（14）中において必要とされる作動張力に応じて第２のポンプ・モータ結合ユニット（25）の出力を制御変更し、第２の制御手段（31）が制御される対のディスクの各走行半径に必要とされる変化に応じて第１の制御可能なポンプ・モータ結合ユニット（19）を通る流体流の量と第１と第２のアクチュエータ（７），（12）に対する接近離間の方向とを制御変更し、これにより第１、第２のポンプが非連続に駆動されることを特徴とする連続可変変速機。
【請求項２】
第１のポンプ・モータ結合ユニット（19）が第１の電気モータ（29）に連結されて４−クォードラント制御器（31）により制御される液圧変位ポンプ組合せユニットを有しており、第２のポンプ・モータ結合ユニット（25）が第２の電気モータ（30）に連結されて２−クォードラント制御器（32）により制御可能な液圧変位ポンプ組合せユニットを有していることを特徴とする請求項１に記載の変速機。
【請求項３】
第１の電気モータ（29）が回転速度を制御されることを特徴とする請求項２に記載の変速機。
【請求項４】
第２の電気モータ（30）がトルク制御可能であることを特徴とする請求項２に記載の変速機。
【請求項５】
第２のポンプ・モータ結合ユニット（25）の出力ポート（24）を、制御可能な選択弁（37）を介していずれか一方のアクチュエータの入力ポートに接続するとき、前記選択弁（37）の供給ポート（38）を第２のポンプ・モータ結合ユニット（25）の出力ポート（24）に連結すると共に当該選択弁（37）の出力ポート（41），（42）をそれぞれ前記アクチュエータ（７），（12）の入力ポート（15），（17）に連結しておき、動作中、前記選択弁（37）を、当該弁（37）の供給ポート（38）が前記アクチュエータ（７），（12）のうち最低圧力側のアクチュエータの出力ポートに接続される方法で制御するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の変速機。
【請求項６】
選択弁（37）は、弁ハウジング（44）内の孔（71）に摺動可能に収容された弁本体（43）を含み、該弁本体（43）はその中央位置においてリング状の隙間ポート（66），（67）空間の間に位置する狭い中央部分（68）を有し、前記リング状隙間ポート（66），（67）空間は選択弁（37）の出力ポート（41），（42）と連通し、かつ、前記狭い中央部分（68）は前記孔（71）に開口している供給ポート（38）を覆うように位置していることを特徴とする請求項５に記載の変速機。
【請求項７】
弁本体（43）が相互に異なる表面を有したそれぞれのヘッドを有しており、位置センサーが弁本体（43）に連結されており、選択弁（37）が位置センサーと協働すべく配置されており、位置センサーが出力信号を形成すべく作動し、該出力信号が選択弁（37）の位置に応じて第２の液圧ポンプ・モータ結合ユニット（25）の圧力を制御するのに使用されることを特徴とする請求項６に記載の変速機。
【請求項８】
弁本体（43）の狭い中央部分（68）の端部間の距離がこれと協働する隙間ポート（66），（67）の最も近い端部間の距離より大であることを特徴とする請求項６に記載の変速機。
【請求項９】
弁本体（43）の狭い中央部分（68）の端部間の距離がこれと協働する隙間ポート（66），（67）の最も近い端部間の距離より大でなく、各ポート（66），（67）が一方向弁（50），（51）を介して供給ポート（38）に連結されていることを特徴とする請求項６に記載の変速機。
【請求項１０】
第１の対の円錐ディスクが軸方向可動ディスク（８）と軸方向非可動ディスク（６）とを有しており、第１の対のディスクの作動半径が可変であり、第２の対の円錐ディスクが軸方向可動ディスク（13）と軸方向非可動ディスク（11）とを有しており、第２の対のディスクの作動半径が可変であり、可動ディスク（13）が機械的力により作動され、無端伝達要素（14）が第１の対のディスク（６），（８）と第２の対のディスク（11）（13）とを連結し、液圧アクチュエータ（７）が第１の対のディスクと作動連結されてディスク（８）を軸方向に動かし、アクチュエータ（７）が入力ポート（15）を有しており、２−クォードラント制御可能な一方向にポンプ機能を他方向にモータ機能を有するポンプ・モータ結合ユニット（19）が液圧媒体源（28）に連結された入力ポート（23）と前記アクチュエータ（７）の入力ポート（15）に直接連結されたひとつの出力ポート（20）とを有しており、前記ポンプ・モータ結合ユニット（19）が無端伝達要素（14）中の比を制御すべく作動し、制御手段（31）が指令に応じてポンプ・モータ結合ユニット（19）の出力を制御変更してポンプが非連続駆動されることを特徴とする連続可変変速機。
【請求項１１】
張力印加可能な無端伝達要素（14）により相互に連結された第１の対の円錐ディスク（６），（８）と第２の対の円錐ディスク（11），（13）とを有しており、各対は第１と第２の軸（５），（10）についてそれぞれ回転可能であり、第１の対の一方のディスク（８）は他方のディスク（６）に対して離間接近して軸方向に可動であり、第１の液圧アクチュエータ（７）の作動の下にあるこの対の静止ディスク（６）と一体の軸（５）は液圧流体のための入力ポート（15）を有しており、第２の対の一方のディスク（13）は他方のディスク（11）に対して離間接近して軸方向に可動であり、第２の液圧アクチュエータ（12）の作動下にある静止ディスク（11）と一体の軸（10）は液圧流体のための入力ポート（17）を有しており、第１の対の可動ディスク（８）が第１の対の静止ディスク（６）に接近して動かされるときに第２の対の可動ディスク（13）が第２の対の静止ディスク（11）から離間して動かされかつこれと逆にもなり、第１のアクチュエータ（７）の入力ポート（15）が液圧導路（16）を介して４−クォードラント制御可能な両方向にポンプ機能とモータ機能を有する第１の液圧ポンプ・モータ結合ユニット（19）のポンプの第１のポート（20）に連結されており、第２のアクチュエータ（12）の入力ポート（17）が液圧導路（18）を介してこの液圧ポンプ・モータ結合ユニット（19）のポンプの第２のポート（23）に連結されており、第２の一方向にポンプ機能を他方向にモータ機能を有する液圧ポンプ・モータ結合ユニット（25）のポンプが入力ポート（26）と出力ポート（24）とを有しており、該液圧ポンプ・モータ結合ユニット（25）が２−クォードラント制御可能であり、ポンプ入力が液圧流体源（28）に連結されており、ポンプ出力が第１のアクチュエータ（７）の入力ポート（15）または第２のアクチュエータ（12）の入力ポート（17）に連結されており、ここで無端伝達要素（14）中の張力が２−クォードラント制御可能な第２の液圧ポンプ・モータ結合ユニット（25）により発生された液圧によりもたらされ、第１の対の可動ディスク（８）の位置と第２の対の可動ディスク（13）の位置とが第１と第２のアクチュエータ（７），（12）のそれぞれの入力の圧力比により４−クォードラント制御可能な第１のポンプ・モータ結合ユニット（19）により定まるように決定され、さらに液圧により切換る選択弁（37）が各端部において閉鎖された円筒状の孔（71）を具えた弁ハウジング（44）を有しており、該ハウジング（44）が、２個の肩部（45）により築堤された狭い中央部分（68）を具えた弁本体（43）を摺動可能に収受し、該弁本体（43）がその外端と弁ハウジング（44）の反対側の端壁との間に第１、第２の端部房室を画定しており、第１の端部房室が前記液圧導路（16）を経て第１のアクチュエータ（７）の入力ポート（15）に連結した制御ポート（39）を有しており、第２の端部房室が前記液圧導路18を経て第２のアクチュエータ（12）の入力ポート（17）に連結した制御ポート（40）を有しており、端部間の中間点で孔（71）に開口した入力ポート（38）が第２の液圧ポンプ・モータ結合ユニット（25）のポンプの出力ポート（24）に連結しており、肩部（45）の距離より大なる相互位置において中間点について対称に孔（71）の内表面に２個のリング状隙間ポート（66），（67）が形成され、該肩部（45）は狭い中央の弁本体部分（68）を築堤しており、それぞれのリング状隙間ポート（66），（67）は当該選択弁（37）の各出力ポート（41），（42）に連通し、かつ、これらのポート（41），（42）が、端部房室の制御ポート（39），（40）と第１，第のアクチュエータ（７），（12）の入力ポート（15），（17）とをそれぞれに接続する各液圧導路（16），（18）に連結されていることを特徴とする連続可変変速機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
この発明は連続可変変速機に関するものである。従来の動力伝達装置にあっては、媒体供給源から加圧油圧媒体を供給するポンプの出力は各アクチュエータの入力に２個の一方向弁を介して連結されている。このように第１の油圧ポンプモータだけを介して、各アクチュエータの入力が相互に連結されている。どのアクチュエータからも油圧媒体は供給源に戻ることができない。
【０００２】
この周知の伝達装置は、原理的に２つの欠点を有する。
第1の欠点は、この伝達装置が速度伝達比１の両側の非常にせまい範囲においてのみ機能することができるということである。
これは、次のような事実に基づき結果である。
速度伝達比が１から大きく離れたとき、即ち、一対の円錐形ディスクに巻かれた伝達媒体の走行半径が小さく、他対の円錐形ディスクに巻かれた伝達媒体の走行半径が大きいとき、小さい走行半径のディスクは互いに近づき、大きい半径のディスクは互いに離れるようにして円錐形ディスクは調整される。
【０００３】
しかしながら、円錐形ディスクであるが故に互いに軸方向に調整されるべき距離が等しくならない。
もちろん油圧媒体の容積量もまたそれぞれ等しくならない。
更に、この周知の装置において、一方向の弁の結果として、油圧媒体は、容積供給源へ戻ることができない。
そのため油圧媒体は、容積供給源へ戻すことが必要な調整が起こると、制御システムが必然的にロックされてしまう。
第２の欠点は、以下のとおりである。
第２油圧供給ポンプはバネ付勢分流器弁が組み込まれた単純な構造の供給ポンプである。そして、このポンプは常に駆動されている。
【０００４】
速度伝達比が変わらない限りは、ポンプにより供給される全てのエネルギーはバイアス弁において不用な熱に変換されてしまう。このようにポンプは非常に高い伝達効率を大きく減少させる大きなエネルギー損失を招くものである。
【０００５】
本発明の目的は、従来の制御システムを、エネルギー損失を最小限にして、広範囲の速度伝達比で作動可能な制御システムに改良する、ことにある。このためこの発明の連続可変変速機は、第１の対の円錐ディスクが軸方向可動ディスクと軸方向非可動ディスクとを有しており、第１の対のディスクの作動半径が可変であり、第２の対の円錐ディスクが軸方向可動ディスクと軸方向非可動ディスクとを有しており、第２の対のディスクの作動半径が可変であり、無端伝達要素が第１の対のディスクと第２の対のディスクとを連結しており、第１の液圧アクチュエータが第１の対のディスクの可動ディスクと作動連結されてディスクを軸方向に動かし、第１のアクチュエータが入力ポートを有しており、第２の液圧アクチュエータが第２の対のディスクの可動ディスクと作動連結されてディスクを軸方向に動かし、第２のアクチュエータが入力ポートを有しており、第１の４−クォードラント制御可能なポンプ・モータ結合ユニットが第１のアクチュエータの入力ポートに連結された第１のポートと第２のアクチュエータの入力ポートに連結された第２のポートとを有しており、第１のポンプ・モータ結合ユニットがアクチュエータの入力ポート間の流体流を制御すべく作動し第２の２−クォードラント制御可能なポンプ・モータ結合ユニットが液圧媒体源に連結された入力ポートとひとつのアクチュエータの入力ポートに連結された出力ポートとを有しており、第２のポンプ・モータ結合ユニットが無端伝達要素中の張力を制御すべく作動し、第１の制御手段が無端伝達要素中において必要とされる作動張力に応じて第２のポンプ・モータ結合ユニットの出力を制御変更し、第２の制御手段が制御される対のディスクの各走行半径に必要とされる変化に応じて第１の制御可能なポンプ・モータ結合ユニットを通る流体流の量と第１と第２のアクチュエータに対する接近離間の方向とを制御変更し、これにより第１、第２のポンプ非連続に駆動されることを要旨とするものである。
【０００６】
２−クォードラント制御可能第２のポンプ・モータ結合ユニットの出力ポートと１個のアクチュエータの入力ポート間の連結の結果、媒体は容積供給源から供給されるかまたは戻され得る。４−クォードラント制御により、第１のポンプ・モータ結合ユニットは問題なく変速比の全体をカバーすることができる。また第２のポンプ・モータ結合ユニットが２−クォードラント制御をできる結果、第２のポンプ・モータ結合ユニットは１個のアクチュエータに対して最少圧力レベルの設定を行うだけでよいという効果をもたらす。最少圧力レベルは、伝達手段の滑りが起こりそうな状態の現在の変速比およびトルク下での圧力値より若干上回る程度である。供給されなければならない容積流は非常に小さく、変速機または制御システムの内外の漏れ損失を伴う一方のアクチュエータから他方のアクチュエータへの容積流の差を補償する以外は必要とされない。変速比が一定のままのときに、この容積流は起こっている漏れ損失を補償するのに必要な量だけに限定される。その結果第２のポンプ・モータ結合ユニットによる消費エネルギーは非常に小さく、変速機の総効率はそれに比例して増加する。現在までに用いられてきたモータはかなり信頼できるものである。変速機を駆動し、全く重い温室を惹起するエンジンによって駆動される周知の油圧ポンプを使用する必要はなくなる。
【０００７】
請求項５に記載の好適な実施形態は次のような効果がある。
エネルギー流（energy flow）が変速機を通過する方向にかかわりなく、実際の変速比にかかわりなく、第２ポンプモータは、最も低い圧力レベルを供給するために、第２ポンプモータは、最も低く設定された油圧を負うアクチュエータに常に接続している。
このポンプモータによって消費されるエネルギーの更なる低減が結果としてもたらされる。
この原理は、請求項７、８および９において、詳しく述べられる。
本発明の制御システムの特別の実施形態は、請求項l0および11に記載されている。
主張された独占権は、さらに、無段変速機を含む。
【０００８】
本発明は、図面に示された実施形態によって解明される。
これらの図面において、同様の部品は、同じ参照番号によって示される。
次のことがそれぞれの図面にしめされている。
図１は無段変速機（以下ＣＶＴと称す）１と制御システム２の組合わせを示す。
制御システム２は、分割線３より下方に示されている。
ＣＶＴ１は、一対の第１ディスク４を備えている。
前記一対の第１ディスク４は、軸５に固定するディスク６および第１チャンバ７の圧力によって矢印x1によって示された軸５の軸方向に動くことができるディスク８を備えている。
【０００９】
ピストン面21とその表裏の関係にある円錐面A1を有するディスク８は、チャンバ７と共にＣＶＴ１の第１の設定手段（アクチュエータ）を構成する。
アクチ１エータは、ポート15を介して制御システム２へ導く導管16に連結されている。
ＣＶＴ１は、さらに、軸10に取り付けられた２枚の第２ディスク９を有する。
前記２枚のディスク９は、軸10に固定されたディスク11と、第２のチャンバ12の圧力によっての矢印x2の軸方向に移動可能な第２のディスク13からなる。
ピストン面22とその表裏の関係にある円錐面A2を有するディスク11は、チャンバ12と共にＣＶＴ１のもう一つのアクチュエータを構成する。
このアクチュエータは、ポート17を介して制御システム２へ続く導管18に接続されている。
【００１０】
チャンバ７および12は、適切な液圧の媒体、たとえば油で満たされる。
ディスク６、８および11、13との間に、台形の横断面14を有する無端伝達手段がある。
この伝達手段としては、可撓性のストラップ、ベルト、鎖、または、非可撓性の強力なリングが挙げられる。
図２中に、一対のディスク４および９の間に設けられ伝達手段の第１、第２の極端な位置Ａ、Ｃ及びそれらの間の任意の位置Ｂが示されている。
さらに、この図２は、回転速度n1およびn2（ディスク対４および９のトルクT1およびT2）を示す。
さらに、この図２は、一対のディスク上の伝達手段14の走行半径r1，r2 を示す。
【００１１】
任意の中間位置の走行半径が、ディスク４上のr1によって、そして、ディスク９上のr2によって示されている。
通常、r1はr2より小さかったり、大きかったりする。特定の中間位置（中央位置）において、r1はr2に等しい。
ディスク４と９のペアは、伝達手段14を介して連結されている。
作動の間、一貫して起こる小さい弾性の伸びと関係なく、伝達手段の周囲の長さＬは、一定のままである。
走行半径r1およびr2間のＣＶＴの幾何学の構造によって決定されるほとんど固定した関係がある。この関係の良好な近似値が次の公式によって与えられる。
【００１２】
【数１】
0004248147.tif 000002
【００１３】
この式においてａは、図２に示すディスクの中心間距離である。
この公式は、r1およびr2の関係が線形でないことを明らかに示している。
図３は、この関係を表す図である。
走行半径r1は、水平軸に沿って、走行半径r2は垂直軸に沿って同等のスケェールでとられる。
極端な位置におけるそれぞれの走行半径は、それぞれ最大と最小の指標を示している。
それは、この図面から結論されることができる。
r1およびr2間の比によって定義される変速比の変化の間、２つの走行半径のうちより小さいものは、より大きいものより大きく変わる。
【００１４】
r1＝r2において、接線曲線は、45度、そして、その付近では、走行半径は同等の量で変化する。
この点において、変速比は１である。
対のディスクの上の伝達手段の走行半径によって定められるＣＶＴの変速比及び伝達手段14の張力の影響は、チャンバ７および12への油の入出力を制御することによってチャンバ７および12の圧力を変化させる制御システムによってなされる。
ディスク８および13の変速比の変化が、例えば、図１において左側に移動すると、チャンバ７の容積は増加し、チャンバ12の容積は減る。
ディスク８および13の変速比の変化が、例えば、図１において右側に移動すると、チャンバ７の容積は減少し、チャンバ12の容積は増加する。
【００１５】
制御システム２は、チャンバ７および12へと続く２つの導管16および18を介してＣＶＴ１に接続されている。
図１で示されている制御システム２の第１実施形態は、ポート20および23を有する油圧ポンプモータ19から成る。そして、ポート20および23はそれぞれ導管16および18を介して２つのチャンバ７および12に接続されている。
このポンプモータは、媒体をチャンバ７からチャンバ12へまた、チャンバ12からチャンバ７へ移すことを可能にする。
その結果、それぞれのチャンバに存在する媒体の量の体積は変わる、そして、チャンバに関連しているディスク８および13は軸方向に動く。対のディスク４および9 に対して伝達手段の位置が変わる。
【００１６】
媒体がチャンバ12から出るにつれ、図２の符号Ｃによって指示されている極大方向に伝達手段は移動する。また、媒体がチャンバ12へ入るにつれ、図２の符号Ａによって指示されている極大方向に伝達手段は移動する。
このような方法で、両ディスクに巻かれた伝達手段の走行半径間の比として、変速比は連続して変化させることができる。
上記において議論されたように走行半径の関係が非線形である結果として、一般にそれぞれのチャンバ７および12へ移動する媒体の量が等しくないということが非常に重要であるということに気づく。
可動ディスク８，13のx1，x2方向の変位は、それぞれ走行半径r1，r2の変化に比例し、均等でない容積変化をもたらす。
【００１７】
ピストン面A1およびA2が相互に同等のときもまた同じである。
ある条件下では、チャンバ７または12のうちの１つから流れる媒体の量が、他のチャンバに流入する媒体の量を超えることがありえる。
このように、チャンバ７および12、導管16および18およびポンプモータ19を備えた循環路のどこかで、容積供給源へ媒体が戻ることが可能でなければならない。
従来の既知の装置において、このような媒体の戻り流は、一方向弁の存在によって阻止されていた。
そのため、変速比の変化は、r1，r2の付近の非常に限定された範囲内でのみ可能であった。
【００１８】
本発明の制御システムにおいて、この問題は前記循環路の導管16または18のうちの１つを、第２の油圧ポンプモータ25のポート24に接続することによって解決される。
その結果、このポンプモ−タ25は一方向弁なしで直接にＣＶＴ１の設定手段（アクチュエータ）のポート15または17のうちの１つに接続される。
本実施形態において、ポンプモータ25はポート17に直接に接続されている。
ポンプモータ25の他のポート26は、容積供給源28に導管27を経て接続される。
媒体が容積供給源へ戻ること可能であるという条件の下で、ポンプモータ25は油圧原動機として作用するので、いまや、変速比は変えられることができる。チャンバ７および12のうちの１つに残る媒体の量が他のチャンバによって吸い取られる媒体の量より小さいときに、ポンプモータ25はポンプとして作用して、不足量を提供する。
【００１９】
その場合、導管27を介して、容積供給源28から導管18に媒体が流れる。
ポンプモータ25のポート24での圧力は常にポート26での圧力より高い。
その一方で、媒体は２つの方向に即ち反対方向にも流れることができる。
この発明によれば、ポンプモータ25は、２−クォードラント（quadrants）制御可能な種類である。
そして、上記のような供給制御可能なものが好ましい。
この種のポンプモータ25において、負荷および変速比に依存する最小限の必要な値を調整し、ポート24で圧力を制御できる。
条件が一定である場合、即ち、変速比が一定である場合、出力をＣＶＴおよび制御システム２で起こる漏れ損失を補うのに必要な小さい供給量に減らすことができる、という利益を得ることができる。
【００２０】
これに反して、従来の既知の装置において、前記のような条件下では、ポンプの全供給量は、オーバフロー弁の中で役立たない熱と変わってしまう。
このような損失は本発明において起こらないので、ＣＶＴの効率は増加する。
さらに、ポンプモータ25が油圧モータ（hydromotor）として働くという条件下においてポンプモータ25はエネルギーを供給することができる。
本制御システムは原則として、エネルギーを回収することが可能である。
その結果、ＣＶＴの総効率が更に増加する。
ポンプモータ19において、動作の間、ＣＶＴの変速比及び現実の負荷に依存するポート23での圧力を、ポート20の圧力と同等若しくはそれ以上それ以下にすることができる。
【００２１】
また、伝達比が変化する方向に従って、媒体の流れは、ポート20からポート23に、ポート23からポート20に流れることが可能である。
それ故、ポンプモータ19は、４−クォードラント制御可能であり、容積流（volume flow）を制御することによって可変な変速比と速度を正確に制御するように、制御可能な出力軸を有することが好ましい。
作動中のとき、チャンバ７および12間の差圧だけポート20および23の間に差圧が存在する。
ポンプモータ19がポンプとして作用するときは、比較的ほとんどエネルギーは消費されない。
更に、他のケースの場合、ポンプモータ19が油圧モータとして作動する場合、原則として、エネルギーを回収できる。
【００２２】
ポンプモータ19および25は、たとえば、簡素で安いギアポンプのような固定した変位を有するものが望ましい。
ポンプモータ19は軸35を介して駆動源29によって駆動される。駆動源29は速度制御されている。
そして、ポンプモータ25は、軸36を介して駆動源30によって駆動される。駆動源30は、トルク制御されている。
これらの駆動源は好ましくは電気的種類であってそれぞれ電気回路69および70を通じてそれぞれ一般に周知の電気操作装置31および32によって制御される。
前記電気操作装置31および32のそれぞれのターミナル33および34は、それぞれ回転速度およびトルクを制御するための制御信号を備えている。
【００２３】
ポンプモータ25での差圧は正である。一方、このポンプモータからの容積流は正負両方ありえる。
この理由のため制御装置32は、好ましくは２−クォードラント制御装置であることが好ましい。
ポンプモータ25を通る容積流が供給源28の方向にある状況の下で、このポンプモータ25は油圧モータとして駆動し、駆動源30は発電機として作用する。
その結果、制御装置32は原則として、電気エネルギーを蓄えることができる。
ポンプモータ19において、差圧および容積流の方向は、正又は負でありえる。
この理由のために、制御装置31は４−クォードラント制御であることが好ましい。
原則として、ポンプモータ19が油圧モータとして駆動し、駆動源29が発電機として駆動するとき、電気エネルギーを発生することが可能である。
【００２４】
それらの最も簡素な実施形態において、制御装置31および32はそれぞれ電圧電流制御装置を含む。
ＣＶＴの効率の増加の利点から離れても、全体として、この種の制御システムは、構造が簡素であり、少ない費用で実装されることができるという大きい効果を有している。
さらに、前記電圧電流制御装置は以下のような電子装置によって制御されることに非常に適している。
前記電子装置は、必要な電気的制御信号をターミナル33および34に送るマイクロプロセッサを含んでいることが好ましい。
この電子装置は、変速比および送信されたトルクの実測値を表す信号をそれぞれ出力するセンサに接続されていることが好ましい。
【００２５】
変速比を決定するために、これらのセンサは、対のディスク４および９に接続される回転速度センサと、可動ディスク８または13のうちの１枚に接続される位置センサから成ることが好ましい。
伝達されたトルクを決定するには、軸５または10のうちの１つのトルクセンサを使用するかまたはＣＶＴを駆動するエンジンまたはＣＶＴ の駆動時の負荷によって供給される信号を使用することが好ましい。
ポンプモータ19の回転速度とそれに依存する変速比若しくは変速比の変化の速度は、ＣＶＴに関連した負荷とエネルギー源の必要条件に依存する簡単な方法よって制御可能である。
【００２６】
センサから得られる信号に基づいて、ポンプモータ25から供給する圧力は、駆動電動機30によって供給されたトルクを制御することによって最小の必要な値に調整することができる。
また、上記制御システムを伴ったＣＶＴの駆動時の全体としての更なる効率の向上は、ピストン面に対して裏面となる面A1とA2とを等しくしないことによって可能である。
たとえば、自動車のシステムを使用した場合、一対のディスク４は内燃機関に接続され、一対のディスク９は駆動車輪に連結される。
チャンバ７及び12の絶対圧力、即ち、チャンバ間の差圧は、伝達手段14のＡの位置においてもっとも高くなる。
【００２７】
さらに、フルスロットルを加速するときに、変速比はＡ位置で最も高くなる。自動車の速度が増加するにつれ変速比は滑らかにＣ位置に至るまで増加する。
その結果、制御システムによって使われるエネルギー量はＡ位置で最も高い。
図３において、A1＝A2 及びA1がA2より大きい場合を除いて、チャンバ７に流入する油量はチャンバ14から離れる油量よりも多いことがうかがえる。
ピストン面A1がA2より大きくなると、この油量の違いは減る。その結果、ポンプモータ19によって出力される容積流は減り、さらに、このポンプモータによって出力される圧力も減る。
【００２８】
両方の効果によって、このポンプモータによって供給されなければならないエネルギーは減る。その結果、ＣＶＴの効率は全体としてまた更に向上する。
図４は制御システムにおける損失の減少が得られた本発明による好ましい実施形態に関連する部分の図である。
図４の実施形態においてポンプモータ19の実施と制御は図１においてすでに述べたものと同様である。
しかし、本実施形態においてポンプモータ19と並列に自動選択弁37を使用する。
自動選択弁37は、ポンプモータ25によって基礎圧の媒体が供給されるポート38を備えている。
切り替え弁37は更に導管16及び18にそれぞれ接続された制御ポート39および40を備えている。
【００２９】
更に、導管16及び18間に接続されているポンプモータ19に連結されるポート41および42を備えている。
これらの実施形態において、制御システム２は、弁ハウジング44の孔71においてシフトすることができる弁本体43の位置をチャンバ７および12の差圧によって決定するという方法で作用する。
その結果、常に、チャンバ７および12の最も低い圧力はポート38の圧力に等しい。
これは、図２において、Ａ位置付近、即ち、チャンバ12の圧力よりチャンバ７の圧力が低い場合、ポンプモータ25はチャンバ７側に作用し、Ｃ位置付近、即ち、チャンバ７の圧力よりチャンバ12の圧力が低い場合、ポンプモータ25はチャンバ12側に作用することを意味する。
【００３０】
このように、ポンプモータ25によって供給される圧力は、自動的に７または12の正しいチャンバに供給される。
ポンプモータ19の圧力は前記２つの圧力の最も低い圧力の条件下にあるので、このポンプモータによって消費されるエネルギーはより少なく、そして、ＣＶＴの効率は全体として増加する。
さらに、ポンプモータ25の圧力は、伝達手段が現在最も小さい走行半径を有するディスクのチャンバ側の位置付近で作動する。
このディスクにおいて、伝達手段のスリップという最も大きな危険性があるが、このチャンバの圧力が直接に制御でき、変速比および伝達されたトルクT1またはT2の瞬間的な値に正確に適応することができるという利益がある。
【００３１】
弁本体43の寸法は、弁の中央位置において、弁本体のよりせまい中央の部分68のまわりの空間を介して供給ポート38が少なくとも隙間ポート空間66および67のうちの１つに接続されるように、そして、リング状隙間ポート空間66及び67がそれぞれ出力ポート41及び42に接続されるように定められている。
さらに、弁の先端の形は、ポートになめらかに連結されることができる形である。例えば、弁本体43又は弁ハウジング44の先端に斜角部45を設けた形とする。
図５は、選択弁37の更なる例を示している。特にそれは、面A1およびA2が等しくないディスクを有するアクチュエータを備えたＣＶＴシステムにおいて使われるのに適している。
例えば、A1がA2よりも小さい場合において、弁本体43の右側の頭は大きくなっている。
【００３２】
エンド・スイッチ46および47によって、両方の弁本体の端面の信号を得られることができる。前記信号は、ポンプモータ25に連結された特定の瞬間でのチャンバ７若しく12の状態を示す信号であり、ピストンに関連した面を適応させるためにターミナル34に供給されるコントロール信号である。
もちろん、他の適切な位置検出器を弁の位置を検出するために用いても良い。
図６は、選択弁36の他の例を示している。前記選択弁36は、特に弁本体43の中央位置の漏れ損（失）が最小である弁である。
弁本体43の寸法は、ポート38とポート41，42が中央位置において直接連結されないような大きさである。
この位置において、ポンプモータ25によって供給される圧力は、導管48および49を介してポート41または42のうちの１つに持たされる。
【００３３】
前記導管48および49は、それぞれポート41または42方向だけの容積流を許す一方向弁50および51を有する。
この方法では、その瞬間で最も低い圧力を有するポートにおいて接続が形成される。
図７は、本発明の制御システム２のさらに別の実施形態の関連した部分を示す。
本実施形態において、第１および第２のポンプモータは、第３のポンプモータ72および第４のポンプモータ77によって置換される。
ポンプモータ72および77のポート73および78は、直接に導管16および18を介してチャンバ７および12に接続している。
【００３４】
この場合、１つのポンプモータは、チャンバのうちの1つに独立に圧力レベルがセットできるポンプモータとして作動する。
一方、他のポンプモータは容積流を制御することによって変速比を制御する。
両方のポンプモータは、２−クォードラント制御可能な種類のポンプモータであり、両方のポンプモータにおいてポート73および78での圧力は、常にそれぞれポート74および79での圧力より高い状態で使用される。
このシステムは、好ましくは、以下の差圧センサを含む。
例えば、機能インジケータ55に連結された少なくとも一つのエンド・スイッチ54と組み合わされ、導管16および18の差圧の影響でシフトされることができる弁本体53によって機能する差圧センサ52。
【００３５】
この圧差センサ52によって、圧力制御及び変速比の制御の機能は、ポンプモータ72か77に任される。
必要に応じて、弁本体の両側の圧力制御面は、異なることがありえる。
前記差圧センサのような機能割当て素子の操作は以下の通りである。
圧力を制御する機能は、そのとき最も低い圧力を有するチャンバに接続されているポンプモータに割り当てられる。そのとき他のポンプモータは他のチャンバに接続されている。
ポンプモータが電気モータである場合、導管18の圧力が導管16の圧力より高いとき、ターミナル56に供給されたトルク制御信号はコントロールユニット76に供給される。
【００３６】
同時に、ターミナル57に存在する回転速度制御信号はコントロールユニット81に供給される。
他の場合、即ち、導管18の圧力が導管16の圧力よりも低い場合、制御ユニット31及び32に供給された制御信号は切り替わる。
このようなコントロール信号の利点は、圧力を制御するポンプモータが常に最も低い圧力側のチャンバに接続され、エネルギーの節減をもたらすということである。
さらに、この実施形態もまた原則として、ポンプモータ72および75を介して媒体流を容積供給源28に戻し、そして、ポンプモータが油圧モータとして機能する場合、エネルギーを回収できる。
【００３７】
その結果、ＣＶＴの効率は全体として増加する。
この原理に基づく他の実施形態において、差圧センサ52は省略されている。しかし、この場合、機能割り当て素子55は入力58を介して変速比と伝達トルクの実測値を供給するセンサに接続されている。
一方、最も低い圧力値を有するチャンバの公知の特性に基づいてこれらの信号は控除されることができる。その後、正しいポンプモータを割り当てる機能が作用する。
発明の制御システムの更に他の実施形態において、ポンプモータ19および25は、可変行程容量ポンプモータによって実現する。
【００３８】
前記可変行程容量ポンプモータとしては、供給された機械的電気的油圧制御信号の制御下で容量流値及び圧力値の両方、若しくはいずれを制御可能である従来から知られたポンプモータが挙げられる。
図８はポンプモータ19および25を有する発明の制御システムの関連した一部を図式的に示したものである。それはつぎのような方法で実行される。
ポンプモータ19は、容積流制御信号が入力される入力61を備えた制御装置60を有し、行程容量を変化させることによって容積流を制御する。
ポンプモータ25は、圧力制御信号が入力される入力63を備えた制御装置62を有し、行程容量を変化させることによって圧力を制御する。
【００３９】
ポンプモータは、ＣＶＴの軸５または10に連結される共通の軸64を介して駆動されることが好ましい。
その他の点では、この実施形態の作動は図４の実施形態に記載されている。
この実施形態において、１つのポンプモータは油圧モータとして、他はポンプとして作用するという条件のもとで、１つのポンプモータによって供給されるエネルギーは、共通の軸を介して他のポンプモータを運転するために用いられる。
その結果、消費エネルギーの総量は減少し、ＣＶＴの効率は全体として増加する、という利点がある。
【００４０】
もちろん、ポンプモータ19および25は、図１乃至７および９による実施形態と同様の方法で実行されることができる。
この実施形態もまた電子装置によって制御されることに非常に適している。
前記電子装置はマイクロプロセッサを備えていることが好ましい。
この場合、入力端子61および63に容積流および圧力信号をそれぞれに供給する。
図９は発明の制御システムの簡素な実施形態を示している。
そこでは、ポンプモータ25は省略され、チャンバ22には液圧の媒体はない。
液圧の媒体は、伝達手段に張力をかけるばね65に置き換えられている。
この実施形態において、ポンプモータ19は、ポート23介して直接に容積供給源28に接続されている。
【００４１】
そして、ポンプモータ19は、２−クォードラント制御されることができる種類のものである。
ポンプモータ19の変速比は、制御システム31のターミナル33に、回転速度制御信号を供給することによって制御されることができる。
極端な位置ＡとＣの差が小さい場合、制御システム２は、簡素で安くなり、そして、ＣＶＴ または変速比の負荷は、変速機の動作の間、少しだけ変化する。という利点がある。
制御システムの損失は小さく、そのためＣＶＴの効率が全体として高くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の制御システムを備えたＣＶＴ（無段変速機）の第１実施形態を示す図。
【図２】  円錐形ディスク間に架けられた無端伝達手段のさまざまな可能な位置がいくつ示されたＣＶＴの概略図。
【図３】  円錐形ディスク上の伝達手段の走行半径の関係を示す線図。
【図４】  発明の自動設定弁を有する制御システムの好適な実施形態に関連した部分を示す図。
【図５】  図４に示された更なる実施形態を示す図。
【図６】  図４に示された弁の他の実施形態を示す図。
【図７】  発明の制御システムの他の実施形態の関連した部分を示す図。
【図８】  発明の制御システムの更なる実施形態の関連した部分を示す図。
【図９】  本発明のＣＶＴの制御システムの簡素な実施形態を示す図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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