ES2200244T3 - Sistema de control para la transmision continuamente variable. - Google Patents
Sistema de control para la transmision continuamente variable.Info
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Abstract
UN SISTEMA DE CONTROL PARA UNA TRANSMISION CONTINUAMENTE VARIABLE DE TIPO TOROIDAL QUE INCORPORA UN MECANISMO DE MARCHAS TOROIDAL CONTINUAMENTE VARIABLE (20, 30) COMPRENDE UN DISCO TOROIDAL DE ENTRADA (21) Y UN DISCO TOROIDAL DE SALIDA (22) Y UN RODILLO (23) DISPUESTO ENTRE LOS DISCOS TOROIDALES DE ENTRADA Y DE SALIDA Y QUE VARIA CONTINUAMENTE UNA RELACION DE TRANSMISION DE ACUERDO CON LAS INCLINACIONES DEL RODILLO ACCIONA UN MOTOR PASO A PASO, CUANDO SE PRODUCE UNA CONDICION DE IMPULSION ESPECIFICA QUE PROVOCA QUE LA TRANSMISION CONTINUAMENTE VARIABLE CAMBIE ENTRE UN PRIMER Y UN SEGUNDO MODO DE CONTROL Y SE PRODUCE UNA INVERSION ROTACIONAL DE LA TRANSMISION DE LA FUERZA ROTACIONAL A TRAVES DEL MECANISMO DE CAMBIO DE MARCHAS CONTINUAMENTE VARIABLE CON EL RESULTADO DE PROVOCAR UN DESPLAZAMIENTO DEL RODILLO DESDE UN LADO AL OTRO LADO DE LA POSICION NEUTRA, PARA ACCIONAR UNA VALVULA DE DESPLAZAMIENTO DE CORREDERA DOBLE (220, 230) PARA PROVOCAR DE ANTEMANO EL DESPLAZAMIENTO DEL RODILLO.
Description
Sistema de control para una transmisión
continuamente variable.
La invención está relacionada con un sistema de
control para una transmisión continuamente variable instalada en un
vehículo, y más particularmente con un sistema de control para una
transmisión continuamente variable de un tipo que tiene un mecanismo
de cambio de velocidades toroidal.
Se conocen varias transmisiones continuamente
variables tales como las que incorporan un mecanismo de cambio de
velocidades toroidal instalado en un vehículo automóvil. Dicho
transmisión continuamente variable de tipo toroidal, que comprende
un disco toroidal de entrada y salida y un rodillo dispuesto entre
los discos toroidales de entrada y salida, varía continuamente una
relación de velocidades de acuerdo con las inclinaciones del
rodillo con respecto a los discos toroidales. El rodillo está
soportado para la rotación por un miembro de soporte que se trama
muñón. Con el fin de inclinar el rodillo, el muñón es desplazado
en una dirección tangente a la superficie toroidal del disco
toroidal mediante un actuador accionado hidráulicamente. El
desplazamiento del muñón, y por tanto la inclinación del rodillo,
está controlado por una presión de trabajo hidráulica suministrada
al actuador accionado hidráulicamente a través de una válvula de
desplazamiento de un tipo de deslizante doble que tiene un manguito
de válvula hueco deslizable axialmente en un cuerpo de la válvula y
un carrete de válvula deslizable axialmente en el manguito de la
válvula.
El manguito de la válvula es desplazado y
cambiado de posición con respecto al carrete de la válvula mediante
un motor por pasos, para regular la presión de trabajo hidráulica
suministrada al actuador, de forma que se desplace el rodillo a
través del muñón en una dirección tangente a la superficie toroidal
desde una posición neutral. Como resultado del desplazamiento, el
rodillo se inclina con respecto al disco toroidal para cambiar la
relación de velocidades entre una velocidad de entrada al mecanismo
de cambio de velocidades toroidal y la velocidad de salida del
mecanismo de cambio de velocidades toroidal. La inclinación del
rodillo es retroalimentada mecánicamente a la válvula de
desplazamiento para hacer desplazar el carrete de la válvula en la
misma dirección en la cual se había desplazado el manguito de la
válvula, y como resultando de lo cual la válvula de desplazamiento
retorna a una posición balanceada o neutra. Durante el retorno de la
válvula de desplazamiento a la posición neutra, aunque el rodillo
se deja inclinado, es retornado de nuevo a la posición neutra y
mantenido en la posición neutra.
El documento EP-728965A muestra
un sistema de control para una transmisión continuamente variable
del tipo toroidal de acuerdo con la parte del preámbulo de la
reivindicación 1. La transmisión toroidal expuesta en este
documento está provista con una válvula de desplazamiento para
controlar la presión hidráulica suministrada al actuador del
rodillo de acuerdo con las condiciones de funcionamiento del
vehículo e interrumpiendo el suministro de presión hidráulica al
mencionado actuador del rodillo mediante una retroalimentación de
la inclinación del rodillo, a fin de retornar el rodillo de nuevo
a la posición neutra del mismo.
Tal como se expone, por ejemplo, en las
publicaciones de patentes japonesas no examinadas números
3-223555 y 6-101754, se conoce lo
que se denomina como sistema de arranque de velocidad neutra que se
utiliza en la transmisión continuamente variable. En la transmisión
continuamente variable de tipo toroidal equipada con el sistema de
arranque de velocidad neutra, el mecanismo de cambio de velocidad
toroidal está montado sobre un eje de entrada de transmisión
conectado al motor, un mecanismo de engranajes planetarios montado
en un eje secundario en paralelo con el eje de entrada. El
mecanismo de engranajes planetarios está compuesto por tres
elementos rotatorios, es decir un engranaje planetario, un
engranaje interno y un soporte de piñón que soporta un soporte de
piñón engranado con el engranaje planetario y el engranaje interno.
Uno de estos elementos rotatorios, es decir, el engranaje interno,
se utiliza como un engranaje de salida de la transmisión. La
rotación de un motor es ejercida sobre el mecanismo del engranaje
planetario directamente a través del soporte de piñón y parcialmente
a través del engranaje planetario por medio del mecanismo de cambio
de velocidades toroidal.
La relación de rotación entre el soporte de piñón
y el engranaje planetario se varía mediante el control de la
relación de velocidades del mecanismo de cambio de velocidad
toroidal, a fin de mantener el elemento de salida de la transmisión,
es decir, el engranaje planetario, en estado de parado,
proporcionando un estado neutro. Mediante el incremento o
disminución de la variación de la relación de velocidades del
mecanismo de cambio de velocidades toroidal se provoca que el
engranaje interno tal como el elemento de salida de la transmisión
gire en una dirección hacia delante o en una dirección de marcha
hacia atrás.
Adicionalmente, algunas transmisiones
continuamente variables del tipo toroidal equipadas con el sistema
de arranque de velocidad neutra son conmutables entre lo que se
denomina como modo de control de relación de alta velocidad, en el
que la rotación de salida del mecanismo de cambio de velocidad
toroidal se transmite directamente al eje secundario sin la ayuda
del mecanismo de engranaje planetario, y lo que se denomina como
modo de control de relación de baja velocidad, en el que un motor
se acopla directamente al soporte de piñón y transmitiéndose al
engranaje planetario a través del mecanismo de cambio de velocidad
toroidal. En dicha transmisión continuamente variable de tipo
toroidal, con el fin de provocar la conmutación entre los modos de
alta y baja velocidad, la transmisión continuamente variable de tipo
toroidal está provista con un embrague de modo bajo para conectar y
desconectar el eje de entrada y el soporte de piñón del mecanismo de
engranaje planetario sobre el eje secundario y un embrague de modo
alto para conectar y desconectar el mecanismo de cambio de
velocidad toroidal sobre el eje de entrada y el eje secundario.
Estos embragues de modos están bloqueados alternativamente en un
estado en el que una relación de velocidades de la transmisión
continuamente variable permanece idéntica en ambos modos de alta y
baja velocidad.
Tal como se expuso previamente, después de un
desplazamiento en una dirección tangente a la superficie toroidal de
los discos toroidales y de la inclinación, el rodillo del mecanismo
de cambio de velocidad toroidal es retornado a su posición neutra,
es decir, a una posición de un plano perpendicular a la dirección
tangencial cuando el plano pasa por un eje central de rotación de
los discos toroidales, y están equilibrado en dicha posición. No
obstante, el rodillo está equilibrado prácticamente en una posición
ligeramente desplazada sobre un lado específico de la posición
neutra en la dirección tangencial.
Específicamente, tal como se muestra en la figura
24, cuando se transmite el par motor, por ejemplo, desde un disco
toroidal de entrada A a un disco toroidal de salida B a través del
rodillo D soportado por el muñón C (esta dirección del par motor se
denomina como una dirección normal) mientras que los discos
toroidales de entrada y salida A y B y el rodillo D están girando
en las direcciones indicadas por las flechas A', B' y C',
respectivamente, la fuerza de tracción de la entrada o del disco
toroidal motriz A o la fuerza de reacción de la salida o del disco
toroidal accionado B, actúa sobre el muñón C conforme la fuerza de
tracción T está dirigida hacia abajo según se observa en la figura.
La presión de trabajo hidráulica es suministrada a un actuador E
del rodillo para mantener el muñón C o el rodillo D en la posición
neutra contra la fuerza de tracción T. En este caso, el rodillo D
está prácticamente equilibrado en una posición desplazada de
acuerdo con el par motor de entrada en una dirección opuesta a la
fuerza de tracción T ( hacia arriba según se observa en la figura),
es decir, en una dirección en la cual el mecanismo de cambio de
velocidad toroidal cambia su relación de velocidades hacia el lado
de la velocidad más alta (la cual se le denomina como el lado de
"más"), desde la posición neutra. La dirección de
desplazamiento depende de la dirección de transferencia del par
motor a través del mecanismo de cambio de velocidades toroidal. Por
ejemplo, cuando el par motor se transmite en una dirección al disco
toroidal de entrada A desde el disco toroidal de salida B (la cual
se denomina como la dirección inversa de marcha atrás), mientras
que los discos de entrada y salida toroidales A y B y el rodillo D
se encuentran girando en una dirección indicada por las flechas A',
B' y C', respectivamente, el rodillo D está equilibrado en una
posición desplazada hacia abajo, según se observa en la figura, es
decir, en una posición desplazada en una dirección en la cual el
mecanismo de cambio de velocidad toroidal cambia su relación de
velocidades hacia el lado de la velocidad menor (la cual se denomina
como la dirección "menos"), con respecto a la posición
neutral. En consecuencia, el rodillo D se desplaza instantáneamente
desde un lado al otro lado de la posición neutra. La inversión
direccional de la transferencia del par motor tiene lugar en
respuesta a una conmutación desde un estado de conducción normal en
el cual el vehículo es propulsado por el motor hasta un estado de
transmisión inversa en el cual el motor es propulsado por el
vehículo que se desplaza por la inercia o viceversa.
En las transmisiones continuamente variables de
tipo toroidal conmutables entre los modos de control de la relación
de baja y alta velocidades, el par motor es transmitido desde el
disco toroidal de salida a la disco toroidal de entrada en el modo
de baja velocidad, mientras que el vehículo se encuentra en estado
de conducción normal, y desde el disco toroidal de entrada al disco
toroidal de salida en el modo de alta velocidad mientras que el
vehículo se encuentra en el estado normal de conducción, y por el
contrario desde el disco toroidal de entrada al disco toroidal de
salida en el modo de baja velocidad mientras que el vehículo se
encuentra en el estado de conducción de marcha atrás, y desde el
disco toroidal de salida al disco toroidal de entrada en el modo de
alta velocidad mientras que el vehículo se encuentra en el estado de
conducción de marcha atrás. La inversión direccional de la
transferencia del par motor tiene lugar en respuesta a una
conmutación entre los modos de control de la relación de
velocidades baja y alta. El desplazamiento instantáneo, y por tanto
una inclinación instantánea, del rodillo está acompañado por la
presencia de golpes.
Es un objetivo de la invención el proporcionar un
sistema de control para un tipo toroidal de transmisión
continuamente variable en el cual el cambio del estado de
conducción del vehículo y el cambio del modo de control de la
transmisión se consigue sin estar acompañado de golpes.
El objeto anterior de la presente invención se
consigue proporcionando un sistema de control para una transmisión
continuamente variable de tipo toroidal, el cual incorpora un
mecanismo toroidal de velocidades continuamente variables que
comprende un disco toroidal de entrada, un disco toroidal de salida,
un rodillo dispuesto entre los discos toroidales de entrada y
salida, y un miembro de soporte tal como un muñón para soportar el
rodillo para la rotación, y que además incorpora un actuador del
rodillo operado hidráulicamente para desplazar e inclinar el rodillo
con respecto a los discos toroidales de entrada y salida desde una
posición neutral a través del miembro de soporte, de acuerdo con la
presión hidráulica para variar continuamente una relación de
velocidades entre una velocidad de entrada y el disco toroidal de
entrada a partir de una fuente de energía motriz, tal como el motor
de un vehículo, y una velocidad de salida a un elemento accionado,
tal como las ruedas motrices del vehículo, desde el disco toroidal
de salida y una válvula de desplazamiento para controlar la presión
hidráulica suministrada al actuador del rodillo de acuerdo con las
condiciones de funcionamiento del vehículo para ajustar la
inclinación del rodillo e interrumpir el suministro de la presión
hidráulica al actuador del rodillo por medio de una
retroalimentación mecánica de la inclinación del rodillo, para
retornar el rodillo de nuevo a la posición neutra. El sistema de
control de la transmisión continuamente variable controla la válvula
de desplazamiento para controlar la presión hidráulica de forma tal
que, cuando se produce una condición de conducción predeterminada
de la fuente motriz de accionamiento, tal como una velocidad del
motor predeterminada, lo que genera una inversión direccional de la
transmisión del par motor a través del mecanismo de velocidades
continuamente variable con el resultado de un desplazamiento del
rodillo desde un lado al otro lado de la posición neutra, el
actuador del rodillo provoca el desplazamiento del rodillo por
adelantado. La válvula de desplazamiento puede ser del tipo de doble
cilindro, la cual comprende un cuerpo de válvula, un manguito de
válvula hueco recibido para deslizarse axialmente en el cuerpo de
la válvula y un carrete de válvula recibido para deslizarse
axialmente en el manguito de la válvula hueco. El manguito de la
válvula hueco y el carrete de la válvula se desplazan en forma
relativa y suministran presión hidráulica al actuador del rodillo
para desplazarlo e inclinar el rodillo de acuerdo con la posición
relativa desplazada, y desplazando el carrete de la válvula por
medio de una retroalimentación mecánica del desplazamiento e
inclinación del rodillo para interrumpir la presión hidráulica al
actuador del rodillo.
El tipo toroidal de transmisión continuamente
variable puede incorporar además un mecanismo de engranaje
planetario que comprende tres elementos rotativos, es decir un
soporte de piñón conectado a un miembro de entrada a través del cual
se transmite la energía motriz hacia el mecanismo de velocidades
continuamente variable desde la fuente de la energía motriz,
conectando el engranaje planetario al disco toroidal de salida y el
engranaje interno conectado al elemento accionado. El sistema de
control de transmisión continuamente variable conmuta la transmisión
continuamente variable entre un primer modo de control de relación
de velocidades en el cual la energía motriz es transmitida a través
de un primer recorrido de transmisión de la energía motriz,
incluyendo tanto el mecanismo de velocidades continuamente variable
toroidal como el mecanismo de engranaje planetario. y un segundo
modo de control de la relación de velocidades en el cual la energía
motriz es transmitida a través de un segundo recorrido de
transmisión de la energía motriz incluyendo el mecanismo de
velocidades continuamente variable toroidal, pero omitiendo el
mecanismo de engranaje planetario, de acuerdo con las condiciones
de conducción y controlando la válvula de desplazamiento para
controlar la presión hidráulica tal que, cuando se detecte la
condición de conducción predeterminada con la cual la inversión
direccional de la transmisión del par motor a través del mecanismo
de velocidades continuamente variable toroidal sea forzado a un
resultado de un desplazamiento del rodillo desde un lado al otro
lado de la posición neutra, el actuador del rodillo provocará el
desplazamiento del rodillo por adelantado.
El sistema de control de transmisión
continuamente variable puede forzar el valor de desplazamiento para
controlar la presión hidráulica, a fin de provocar un
desplazamiento del rodillo en una dirección en la cual el mecanismo
de velocidades continuamente variable toroidal provoque un cambio
en la relación de velocidades hacia una velocidad más alta (el lado
de la relación de velocidades más baja), cuando tenga lugar la
inversión direccional de la transmisión del par motor a través del
mecanismo de velocidades continuamente variable toroidal, debido a
una conmutación de la transmisión continuamente variable desde el
primer modo de control de la relación de velocidades hasta el
segundo modo de control de la relación de velocidades, mientras que
el vehículo se encuentra en estado de conducción normal en el cual
el motor propulsa el vehículo, o cuando se produzca la inversión
direccional de la transmisión del par motor a través del mecanismo
de velocidades continuamente variable toroidal, debido a una
conmutación de la transmisión continuamente variable desde el
segundo modo de control de la relación de velocidades hasta el
primer modo de control de la relación de velocidades, mientras que
le vehículo se encuentra en un estado de conducción de marcha atrás,
en el cual el motor está accionado por la marcha inercial del
vehículo, y controlando la presión hidráulica a fin de generar un
desplazamiento del rodillo en una dirección en la cual el mecanismo
de velocidades continuamente variable toroidal provoca un cambio en
la relación de velocidades hacia el lado de velocidad más baja
(lado de la relación de velocidades más alta), en que tiene lugar la
inversión direccional de la transmisión del par motor a través del
mecanismo de velocidades continuamente variable toroidal, debido a
una conmutación de la transmisión continuamente variable, desde el
segundo modo de control de la relación de velocidades hasta el
primer modo de control de la relación de velocidades, mientras que
el vehículo se encuentra en un estado de conducción normal o cuando
tiene lugar la inversión direccional de la transmisión del par motor
a través del mecanismo de velocidades continuamente variable
toroidal, debido a una conmutación de la transmisión continuamente
variable desde el primer modo de control de la relación de
velocidades hasta el segundo modo de control de la relación de
velocidades, mientras que el vehículo se encuentra en un estado de
conducción de marcha atrás. La presión hidráulica que proporciona
la válvula de desplazamiento se determina basándose en el par motor
de entrada en el mecanismo de velocidades continuamente variable
toroidal en un instante puntual en que tiene lugar la inversión
direccional del par motor. Específicamente, la presión hidráulica se
determina para que llegue a ser mayor conforme se eleva el par
motor de entrada en el mecanismo de velocidades continuamente
variable toroidal.
El sistema de control de la transmisión
continuamente variable puede además forzar a la válvula de
desplazamiento para controlar la presión hidráulica, a fin de
provocar un desplazamiento del rodillo en una dirección en la cual
el mecanismo de velocidades continuamente variable toroidal
provoque un cambio en la relación de velocidades hacia el lado de la
velocidad más alta cuando tenga lugar una conmutación desde el
estado de conducción normal al modo de conducción de marcha atrás,
mientras que la transmisión continuamente variable se encuentra en
el primer modo de control o cuando tenga lugar una conmutación
desde el estado de conducción de marcha atrás al estado de
conducción normal, mientras que la transmisión continuamente
variable se encuentra en el segundo modo de control, y controlando
la válvula de desplazamiento para controlar la presión hidráulica a
fin de provocar un desplazamiento del rodillo en una dirección en
la cual el mecanismo de velocidades continuamente variable toroidal
provoque un cambio en la relación de velocidades hacia un lado de
velocidad menor, cuando tenga lugar una conmutación desde el estado
de conducción de marcha atrás al modo de conducción normal,
mientras que la transmisión continuamente variable se encuentra en
el primer modo de control, o cuando tenga lugar una conmutación
desde el estado de conducción normal al estado de conducción de
marcha atrás mientras que la transmisión continuamente variable se
encuentra en el segundo modo de control.
La conmutación de la transmisión continuamente
variable entre el primer y segundo modos de control de la relación
de velocidades puede ejecutarse por medio de primeros y segundos
medios de acoplamiento de fricción tal como los embragues.
Específicamente, los primeros medios de acoplamiento de fricción o
embrague están bloqueados para llevar a la transmisión
continuamente variable al primer modo de la relación de velocidades
mediante la incorporación del mecanismo de velocidades continuamente
variable toroidal y el mecanismo de engranaje planetario en el
primer recorrido de la transmisión de la energía motriz, y en el que
los segundos medios de acoplamiento de fricción o embrague están
bloqueados para llevar la transmisión continuamente variable al
segundo modo de control de la relación de velocidades mediante la
incorporación del mecanismo de velocidades continuamente variable
toroidal solo en el segundo recorrido de transmisión de la energía
motriz. El sistema de control de la transmisión continuamente
variable provoca que los primeros y segundos medios de acoplamiento
de fricción o embragues conmuten la transmisión continuamente
variable entre el primer y segundo modos de control, de acuerdo con
las condiciones de conducción y controlando la válvula de
desplazamiento para controlar la presión hidráulica de forma tal
que, cuando una condición de conducción predeterminada en la que
tenga lugar una conmutación de la transmisión continuamente
variable entre el primer y segundo modos de control de la relación
de velocidades, y tenga lugar la inversión direccional de la
transmisión del par motor a través del mecanismo de velocidades
continuamente variable toroidal con el resultado de la detección de
un desplazamiento del rodillo desde un lado al otro lado de la
posición neutra, el actuador del rodillo provocará el
desplazamiento del rodillo por adelantado mientras que el primero y
segundo medios de acoplamiento de fricción o embragues permanecerán
bloqueados.
De acuerdo con el sistema de control de
transmisión continuamente variable de la invención, cuando tenga
lugar una inversión direccional de la transmisión del par motor a
través del mecanismo de velocidades continuamente variable toroidal,
con el resultado de un desplazamiento del rodillo desde un lado al
otro lado de la posición neutra, la válvula de control estará
controlada para proporcionar presión hidráulica para forzar al
actuador del rodillo que provoque el desplazamiento del rodillo por
adelantado. Como resultado de ello, se impide que el rodillo sea
desplazado e inclinado bruscamente, de forma que la transmisión
continuamente variable impida la presencia de un golpe del
desplazamiento. Lo mismo es cierto para la transmisión
continuamente variable, la cual es conmutable entre los dos modos de
relación de velocidades y entre dos estados de conducción, es
decir, el estado de conducción normal y el estado de conducción de
marcha atrás, en una cualquiera o en ambas.
La distancia de desplazamiento por adelantado se
determina basándose en el par motor de entrada en la transmisión
continuamente variable en el instante en el tiempo que tiene lugar
la inversión direccional de la transmisión del par motor, lo que
produce un desplazamiento preciso del rodillo en forma sincronizada
con un efecto de impedir el golpe del desplazamiento de forma más
eficaz. Cuando la transmisión continuamente variable es conmutada
entre los modos de control de la relación de velocidades alta y
baja, mediante el bloqueo y desbloqueo alternativamente de dos
medios de acoplamiento de fricción, es decir dos embragues, se
provoca un desplazamiento del rodillo en la dirección inversa de la
transmisión del par motor a través del mecanismo de velocidades
continuamente variable toroidal, mientras que ambos medios de
acoplamiento de fricción permanecen bloqueados, de forma que la
transmisión continuamente variable mantiene sin cambiar una relación
de velocidades durante el desplazamiento del rodillo. Esto es
ventajoso para impedir el golpe del desplazamiento.
Los objetos y características anteriores y otros
de la presente invención se comprenderán más claramente a partir de
la siguiente descripción detallada de las realizaciones preferidas
cuando sea leída en conjunción con los dibujos adjuntos, en los
que:
La figura 1 es una vista esquematizada de una
transmisión continuamente variable del tipo toroidal, controlada
mediante un sistema de control de acuerdo con una realización de la
invención;
la figura 2 es una vista en sección transversal
ampliada de una parte esencial de la transmisión continuamente
variable de tipo toroidal;
la figura 3 es una vista en sección transversal
de la figura 2, tomada a lo largo de la línea
A-A;
la figura 4 es una vista explicativa que muestra
la correlación entre la primera velocidad, una leva de carga y un
disco de entrada;
la figura 5 es una vista en sección transversal
ampliada de un eje de entrada y de las partes montadas sobre el eje
de entrada;
la figura 6 es una vista en sección transversal
ampliada de un eje de entrada secundario y de las partes montadas
sobre el eje secundario;
la figura 7 es una vista esquemática simplificada
de un reflujo o flujo circulante del par motor en la transmisión
continuamente variable de tipo toroidal de acuerdo con una
realización de la invención;
la figura 8 es un diagrama del circuito
hidráulico de la transmisión continuamente variable de tipo
toroidal;
la figura 9 es una vista en sección transversal
parcial de una válvula de tres vías para generar la presión
hidráulica de control de la transmisión según ser observa en la
dirección B en la figura 3;
la figura 10 es una vista en sección transversal
parcial de un mecanismo de leva según se observa en la dirección C
en la figura 3;
la figura 11 es un diagrama de bloques que
muestra un sistema de control de la transmisión continuamente
variable de tipo toroidal de la invención;
la figura 12 es un diagrama característico que
muestra la relación entre el número de impulsos aplicados a un
motor por pasos y una relación de velocidades del mecanismo
toroidal;
la figura 13 es un diagrama característico que
muestra la relación entre el número de impulsos aplicados a un
motor por pasos y la relación de velocidades resultante de la
transmisión continuamente variable de tipo toroidal;
la figura 14 es una vista esquemática de un mapa
de control de la velocidad del motor utilizado en el control de la
relación de velocidades;
la figura 15 es una vista esquemática de una
distancia de desplazamiento del rodillo con respecto al par motor
de entrada;
la figura 16 es un diagrama de flujo que muestra
una rutina de la secuencia principal del control de la relación de
velocidades con restricción del golpe del desplazamiento para un
microprocesador de una unidad de control;
la figura 17 es un diagrama de flujo que muestra
una subrutina de la secuencia del control de conmutación del modo
alto a bajo;
la figura 18 es un cronograma que muestra los
cambios en el control y las variables de control en el control de
conmutación del modo bajo a alto;
la figura 19 es un diagrama de flujo que muestra
una subrutina de la secuencia de un control de conmutación del modo
de alto abajo;
la figura 20 es un cronograma que muestra los
cambios en el control y las variables controladas en el control de
conmutación del modo alto a bajo;
la figura 21 es un diagrama de flujo que muestra
una subrutina de la secuencia del control de conmutación del estado
de conducción de normal a marcha atrás;
la figura 22 es un diagrama de flujo que muestra
una subrutina de la secuencia del control de conmutación del estado
de conducción de marcha atrás a normal;
la figura 23 es una vista en sección transversal
de otro tipo de válvula de desplazamiento de deslizante doble;
y
la figura 24 es una vista aclaratoria que muestra
un desplazamiento del rodillo debido a la inversión direccional de
la transmisión del par motor a través del mecanismo de velocidades
continuamente variable.
Con referencia ahora a los dibujos con detalle, y
en particular a la figura 1 que muestra una transmisión
continuamente variable de tipo toroidal (CVT) 10, con un sistema de
control de acuerdo con una realización de la invención, la
transmisión continuamente variable 10 tiene tres ejes, es decir, un
eje de entrada 11 conectado a un eje de salida 12 de un motor 1 a
través de un amortiguador torsional 3, un eje primario hueco 3, un
eje primario hueco 12 en el cual el eje de salida 11 está dispuesto
coaxialmente y un eje secundario 13 dispuesto en paralelo con el eje
primario 12. Estos ejes de transmisión 11-13 se
extienden transversalmente en el cuerpo del vehículo. El eje
primario 12 monta sobre el mismo un primer o posterior y un segundo
o frontal mecanismos de velocidad continuamente variables de tipo
toroidal 20 y 30, según el orden desde un lado remoto del motor 1 y
de una leva de carga 40. El eje secundario 30 monta sobre el mismo
un mecanismo de engranaje planetario 50 y dos embragues, es decir,
un embrague de modo bajo 60 y un embrague de modo alto 70. Existen
los trenes de engranajes de los modos bajo y alto 80 y 90 entre el
eje de entrada 11 y el eje secundario 13. El primer y segundo
mecanismos toroidales de velocidades continuamente variables de tipo
toroidal 20 y 30 tienen el mismo mecanismo. Cada mecanismo de
velocidades continuamente variables toroidales 20, 30 comprenden un
disco de entrada 21, 31, un disco de salida 22, 32, y un par de
primer y segundo rodillos 23, 33 entre las superficies de entrada y
salida para transmitir la energía motriz entre sí. Los discos de
entrada 21 y 31 están montados en el eje primario 12 por medio de
un acoplamiento estriado. Los discos de salida 22 y 32 están
formados integralmente como un conjunto, el cual se denominará de
ahora en adelante como el disco de salida integrado 34.
El primer mecanismo de velocidad continuamente
variable toroidal 20 se coloca para dirigir la parte frontal del
disco de entrada 21 hacia el motor 1, y sin embargo el segundo
mecanismo de velocidad continuamente variable toroidal 30 se coloca
para dirigir la parte frontal del disco de salida 32 hacia el motor
1. Los discos de entrada 21 y 31 del primer y segundo mecanismos
de velocidad continuamente variable toroidales 20 y 30 están
montados en forma fija a los extremos opuestos del eje primario 12,
respectivamente, y los discos de salida 22 y 32 del primer y segundo
mecanismos de velocidad continuamente variable toroidales 20 y 30
se encuentran montados para la rotación sobre el eje primario
12.
El eje de entrada 11 está provisto con un primer
engranaje de modo bajo 81 formando parte del tren de engranajes de
modo bajo 80 fijado a un extremo del mismo en forma remota del
motor 1 y la leva de carga 40 entre el primer engranaje de modo
bajo 81 y el primer mecanismo de velocidad continuamente variable
toroidal 20. El disco de salida integrado 34 está provisto con
primer engranaje de modo alto periférico 91 formando una parte del
tren de engranajes de modo alto 90. El eje secundario 13 monta
sobre el mismo para la rotación un segundo engranaje de modo bajo 82
formando una parte del tren de engranajes de modo bajo 80, y un
segundo engranaje de modo alto 92 para formar una parte del tren de
engranajes de modo alto 90. Estos primer y segundo engranajes de
modo bajo 81 y 82 del tren de engranajes de modo bajo 80 están
conectados a través de un engranaje loco de modo alto 83, y de
forma similar, estos primer y segundo engranajes de modo alto 91 y
92 del tren de engranajes de modo alto 90 están conectados a través
de un engranaje loco de modo alto 93. El eje secundario 13 monta
sobre el mismo el mecanismo de engranajes planetarios 50 que tienen
un engranaje planetario 52 engranado con un segundo engranaje de
modo alto 92 y un engranaje interno 53, fijado al eje secundario 13.
El embrague de modo alto 70 está situado en forma adyacente al
segundo engranaje de modo alto 92 para conectar el segundo engranaje
de modo alto 92 al eje secundario 13 y desconectando el segundo
engranaje de modo alto 92 del eje secundario 13. El eje secundario
13 en uno de sus extremos está conectado a un diferencial 5 por
medios de un tren de engranaje de salida 4 que comprende un primer
y segundo engranajes 4a y 4b. La energía motriz se transmite a los
ejes de transmisión de las ruedas derecha e izquierda 6a y 6b a
través del diferencial 5.
Tal como se expuso anteriormente, debido a que
los mecanismos de velocidades continuamente variables toroidales 20
y 30 tienen el mismo mecanismo, la siguiente descripción está
dirigida solamente al mecanismo de velocidad continuamente variable
toroidal 20.
Con referencia a las figuras 2 y 3 con detalle,
cada rodillo 22, 23 está soportado mediante un muñón 25 a través de
un eje 24 que se extiende radialmente. El rodillo 22, 23 en ambos
de sus extremos se encuentra en contacto con las superficies
toroidales opuestas de los discos de entrada y salida 21 y 22. El
primer y segundo rodillos 22 y 23 están colocados en el mismo plano
que pasa por el eje central de rotación del eje de entrada 12 y en
los lados opuestos del eje central de rotación del eje de entrada
12. El muñón 25 se mantiene en los lados opuestos axialmente
mediante los soportes 26, a fin de girar alrededor de un eje
horizontal X tangencial con la superficie toroidal y perpendicular
a los ejes 24 y moviéndose hacia atrás y hacia delante a lo largo
del eje X. El muñón 25 está provisto con una biela de muñón 27 que
se extiende en una dirección del eje X. El rodillo 23 se balancea
por medio de una unidad de control de cambio de velocidad 110
fijada a la carcasa de la transmisión 100 a través del muñón 25 y
de la biela del muñón 27.
La unidad de control de cambio de velocidad 110
incluye una sección de control hidráulico 111 y una sección de
accionamiento del muñón 112. La sección de accionamiento del muñón
112 incluye un pistón 113_{1} y un pistón 114_{1}, estando
ambos fijados a la biela 27 para el primer rodillo 23_{1} y un
pistón 113_{2} y un pistón 114_{2} estando ambos fijados a la
biela 27 del segundo rodillo 23_{2}. Las cámaras de presión
hidráulica 115_{1} y 116_{1} están formadas mirando al primer
pistón 113_{1} y al primer pistón 114_{1}, respectivamente, y
de forma similar las cámaras de presión hidráulica 115_{2} y
116_{2} están formadas mirando al segundo pistón 113_{2} y al
segundo pistón 114_{2}, respectivamente. La cámara de presión
hidráulica 115_{1} para el primer pistón 113_{1} está situada
cerca del primer rodillo 23_{1}, y la cámara de presión hidráulica
116_{1} del primer pistón 113_{1} está colocada alejada del
primer rodillo 23_{1}. Por el contrario, la cámara de presión
hidráulica 116_{2} del segundo pistón 113_{2} está colocada
cerca del segundo rodillo 23_{2} y la cámara de presión
hidráulica 115_{2} del segundo pistón 113_{2} está colocada
alejada del primer rodillo 23_{1}. La presión hidráulica
provista por la sección de control hidráulico 111 es suministrada a
las cámaras de presión hidráulica 115_{1} y 115_{2} a través de
los recorridos de aceite 117 y 118, respectivamente, al interior de
las cámaras de presión hidráulica 115_{1} y 116_{2} a través de
recorridos de aceite (no mostrados).
En el control de suministro de presión hidráulica
para el mecanismo de velocidades continuamente variable toroidal 20
a modo de ejemplo, cuando la presión hidráulica P_{H} en la
primera y segunda cámaras de presión hidráulica 115_{1} y
115_{2} llega a ser más alta que un nivel neutral y con respecto
a la presión hidráulica P_{L} en la primera y segunda cámaras de
presión hidráulica de reducción 116_{1} y 116_{2}, el primer
muñón 25_{1} es forzado a moverse horizontalmente hacia la derecha
según se observa en la figura 3, y el segundo muñón 25_{2} es
forzado hacia la izquierda. Si el disco de salida 22 está girando
en un sentido horario según se observa en la figura 3, el primer
rodillo 23_{1} recibe la fuerza hacia abajo desde el disco de
salida 22 y la fuerza hacia arriba del disco de entrada 21 girando
en un sentido antihorario durante el movimiento hacia la derecha, e
inversamente el segundo rodillo 232 recibe la fuerza hacia arriba
del disco de salida 22 y la fuerza hacia abajo del disco de entrada
21 durante el movimiento hacia la izquierda. Como resultado de
ello, ambos rodillos 231 y 232 se inclinan a fin de desplazar sus
puntos de contacto con las superficies toroidales del disco de
entrada 21 radialmente hacia fuera, y sus puntos de contacto con
las superficies toroidales del disco de salida 22 radialmente hacia
dentro, rebajando por tanto la relación de velocidades del
mecanismo de velocidad continuamente variable toroidal 20. Por el
contrario, cuando la presión hidráulica P_{L} en la primera y
segunda cámaras de presión hidráulica 116_{1} y 116_{2} llega a
ser más alta que un nivel neutral, y con respecto a la presión
hidráulica P_{H} en la primera y segunda cámaras de presión de
incremento de velocidad 115_{1} y 115_{2}, el primer muñón
25_{1} es forzado a moverse horizontalmente hacia la izquierda
según se observa la figura 3 y el segundo muñón 25_{2} es forzado
hacia la derecha. En este instante, cuando el disco de salida 22
gira en la dirección X, el primer rodillo 23_{1} recibe la fuerza
hacia arriba del disco de salida 22, y la fuerza hacia abajo del
disco de entrada 21 durante el movimiento hacia la izquierda, y el
segundo rodillo 23_{2} recibe la fuerza hacia abajo del disco de
salida 22 y la fuerza hacia arriba del disco de entrada 21 durante
el movimiento hacia la izquierda. Como resultado de ello, ambos
rodillos 23_{1} y 23_{2} se inclinan a fin de desplazar sus
puntos de contacto con las superficies toroidales del disco de
entrada 21 radialmente hacia dentro, y sus puntos de contacto con
las superficies toroidales del disco de salida 27 radialmente hacia
fuera, cambiando por tanto el mecanismo de velocidad continuamente
variable toroidal 20 a una relación de velocidades más alta. El
control de la presión hidráulica P_{H} o P_{L} se describirá con
detalle posteriormente con referencia al circuito de control
hidráulico 200 mostrado en la figura 8.
El funcionamiento del mecanismo de velocidades
continuamente variable toroidal 30 tiene lugar en la misma forma que
la descrita anteriormente con respecto al mecanismo de velocidad
continuamente variable toroidal 20.
Debido a que los discos de entrada estriados 21 y
22 están colocados en los extremos estriados opuestos del eje
primario 12, respectivamente, y los discos de salida 22 y 32 están
integrados, el primer y segundo mecanismos de velocidades
continuamente variables toroidales 20 y 30 tienen siempre la misma
velocidad de entada y la misma velocidad de salida, y proporcionan
siempre la misma relación de velocidades.
La figura 4 muestra la leva de carga 40 con
detalle. La leva de carga 40 tiene un disco de leva 41 dispuesto
entre el primer engranaje de modo bajo 81 del tren de engranajes de
modo bajo 80, y el disco de entrada 21 del primer mecanismo de
velocidades continuamente variable toroidal 20. El disco de leva 41
tiene una leva frontal con una configuración alternada de crestas
y raíces 21a formadas sobre la misma. El disco de entrada 41 tiene
en su espalda una leva frontal correspondiente a la leva frontal
del disco de leva 41. Una pluralidad de rodillos 43 retenidos por un
disco de retención 42 se encuentra interpuesta entre las levas
frontales. El disco de leva 41 está acoplado mecánicamente al
primer engranaje de modo bajo 81 por medios de una pluralidad de
pasadores de acoplamiento 44. Tal como se muestra en la figura 5,
existen resortes de disco cónicos 45, un soporte de aguja 46 y una
pista de rodamiento 47 entre el disco de leva 41 y la brida del eje
primario 12a. El disco de leva 41 está forzado contra el disco de
entrada 21 por los resortes 45 del disco cónico. Por medio de esta
estructura, los rodillos 43 están interpuestos entre las raíces 21a
y 41a de las levas frontales para transmitir la entrada del par
motor al disco de leva 41 a través del eje de entrada por medio del
primer engranaje de modo bajo 81 hasta el disco de entrada 21 del
primer mecanismo de velocidad continuamente variable toroidal 20, y
además al disco de entrada 31 del segundo mecanismo de velocidad
continuamente variable toroidal 30 a través del eje primario
12.
Tal como se muestra en la figura 5, la tapa
extrema posterior de la transmisión 101 está provista con una bomba
de aceite 102, la cual está accionada por medio del primer
engranaje de modo bajo 81.
Con referencia a la figura 6 que muestra el
mecanismo del engranaje planetario 50 y los embragues de modo bajo
y alto 60 y 70, el eje secundario 13 en sus extremos opuestos está
soportado para la rotación mediante las tapas extremas de
transmisión 101 y 103 a través de los rodamientos 141 y 142,
respectivamente. El eje secundario 13 en su parte intermedia monta
sobre el mismo el segundo engranaje de modo alto 92 y el mecanismo
de engranaje planetario 50 adyacente al segundo engranaje de modo
alto 92 en un lado alejado del motor 1. El engranaje planetario 32
del mecanismo de engranaje planetario 50 está engranado con el
segundo engranaje de modo alto 92. Una brida de manguito estriada
54 con un engranaje externo se encuentra colocada sobre el extremo
estriado del eje secundario 13 por detrás del mecanismo de engranaje
planetario 50, y estando engranado con el engranaje interno 53 del
mecanismo de engranaje planetario 50. Adicionalmente, el embrague
de modo bajo 60 está montado para girar sobre el eje secundario 13
por detrás de la brida de manguito 54. Este embrague de modo bajo
60 comprende un tambor de embrague estriado internamente 61 al cual
está fijado el segundo engranaje de modo bajo 82, estando dispuesto
un cubo de embrague estriado externamente 62 radialmente dentro del
tambor del embrague 61, y conectado a una brida 55 por medio de un
soporte de piñón estriado externamente 51, una pluralidad de placas
de embrague estriadas 63 acopladas alternadamente al tambor del
embrague 61 y al cubo del embrague 62, un pistón cargado por un
resorte 64 instalado dentro del tambor del embrague 61. El tambor
del embrague 61 define una cámara hidráulica 65 en el mismo por
detrás del pistón 64. El pistón 64 está forzado axialmente hacia el
mecanismo del engranaje planetario 50 contra un resorte 66, mediante
el acoplo de la presión hidráulica suministrada en la cámara de
presión hidráulica 65 mediante una unidad de control del embrague
120 (véase la figura 3), para acoplar friccionalmente las placas
del embrague 63 todas en forma conjunta, llevando por tanto el
segundo engranaje de modo bajo 82 y el soporte de piñón 51 a un
acoplamiento entre sí. El pistón 64 está provisto con un pistón de
equilibrado 67 fijado a su pared frontal para proporcionar una
cámara hidráulica de equilibrado 68 entre los mismos. El aceite de
lubrificación en la cámara de presión hidráulica de equilibrado 68
cancela la fuerza de empuja que actúa no uniformemente sobre el
pistón 64, por medio de la fuerza centrífuga que actúa sobre el
aceite en la cámara de presión hidráulica 65. Adyacente al segundo
engranaje de modo alto 92 se encuentra un embrague de modo alto 70.
El embrague de modo alto 70 comprende un tambor de embrague estriado
externamente 71 que está acoplado a un primer engranaje 4a del tren
de engranajes de salida 4, situado sobre el eje secundario estriado
13 a través de un engranaje de estacionamiento 4d, un tambor de
embrague estriado externamente 72 dispuesto radialmente dentro del
tambor del embrague 71 y conectado a un segundo engranaje de modo
alto 92, una pluralidad de placas de embrague estriadas 73
alternadamente acopladas al tambor del embrague 71 y al tambor del
embrague 72, y un pistón cargado por resorte 72 instalado dentro
del tambor del embrague 71. El tambor del embrague 71 define una
cámara de presión hidráulica 75 que está por detrás del pistón 74.
El pistón 74 está forzado axialmente hacia el mecanismo del
engranaje planetario 50 contra un resorte 76 mediante el
acoplamiento de la presión hidráulica aplicada en la cámara de
presión hidráulica 75 por la unidad de control del embrague 120, a
fin de acoplar friccionalmente las placas del embrague 73 todas en
conjunto; llevando por tanto el segundo engranaje de modo alto 92 y
el primer engranaje 4a del tren de engranajes de salida 4 para ser
colocados sobre el eje secundario estriado 13. El pistón 74 está
provisto con un pistón de equilibrado 77 fijado a su pared
posterior para proporcionar una cámara de presión hidráulica de
equilibrado 78 en forma intermedia. El aceite de lubrificación en
la cámara de presión hidráulica de equilibrado 78 cancela la fuerza
de presión que actúa no uniformemente sobre el pistón 74 por medio
de la fuerza centrífuga que actúa sobre el aceite en la cámara de
presión hidráulica 75.
La tapa extrema de transmisión 101 está provista
con los recorridos de aceite axiales 131 y 133. El aceite
hidráulico de la unidad de control del embrague 120 es suministrado
a la cámara de presión hidráulica 65 del embrague de modo bajo 60 a
través del recorrido de aceite axial 131 y a la cámara de presión
hidráulica 75 del embrague de modo alto 70 a través del recorrido
de aceite axial 133 a través del recorrido de aceite axial 132
formado en el eje secundario 13.
En el funcionamiento mecánico de la transmisión
continuamente variable 10, mientras que el vehículo está parando, en
el control de modo bajo en el que el embrague de modo bajo 60 está
bloqueado y el embrague de modo alto 70 está liberado, la rotación
del motor 1 es transmitida al eje secundario 12 desde el eje de
entrada 11 a través del tren de engranajes de modo bajo 80,
comprendiendo el primer engranaje 81, el engranaje loco 83 y el
segundo engranaje 82 y transmitiéndose simultáneamente al mecanismo
de engranajes planetarios 50 a través del soporte de piñón 51 por
medio del embrague de modo bajo 60. La rotación impuesta al eje de
entrada 11 es transmitida al disco de entrada 21 del primer
mecanismo de velocidad continuamente variable toroidal 20 desde el
primer engranaje de modo bajo 81 a través de la leva de carga 40 y
transmitiéndose adicionalmente al disco de salida integrado 34 a
través de los rodillos 23. Simultáneamente, la rotación se
transmite al disco de entrada 31 del segundo mecanismo de velocidad
continuamente variable toroidal 30 del disco de entrada 21 del
primer mecanismo de velocidad continuamente variable toroidal 20 a
través del eje primario 21, y transmitiéndose adicionalmente al
disco de salida integrado 34 a través de los rodillos 23. En este
instante, la unidad de control de cambio de velocidad 110 controla
la presión hidráulica P_{H} para el incremento de velocidad, o la
presión hidráulica P_{L} para la reducción de la velocidad para
mantener los rodillos 23 del primer y segundo mecanismos de
velocidad continuamente variable toroidales 20 y 30 con un ángulo
de inclinación para una relación de velocidades especificada. La
rotación impartida al disco de salida integrado 34 es transmitida
adicionalmente al engranaje planetario 52 del mecanismo de
engranajes planetarios 50 a través del tren de engranajes de modo
alto 90, que comprende el primer y segundo engranajes de modo alto
91 y 92. En este instante, la unidad de control de cambio de
velocidad 110 controla la presión hidráulica P_{H} para el
incremento de velocidad, o la presión hidráulica P_{L} para la
reducción de velocidad, para mantener los rodillos 23 del primer y
segundo mecanismos de velocidad continuamente variable toroidales
20 y 30 con un ángulo de inclinación para una relación de
velocidades especificada. De esta forma, el mecanismo de engranajes
planetarios 50 recibe la rotación a través del soporte de piñón 51 y
del engranaje planetario 52. El soporte 51 y el engranaje
planetario 52 giran a la misma velocidad debido al control de la
relación de velocidades del primer y segundo mecanismos de
velocidad continuamente variable toroidales 20 y 30, no provocando
en absoluto la rotación del engranaje interno 53 del mecanismo de
engranajes planetarios 50, es decir, la rotación transmitida al
diferencial 5 desde el eje secundario 12 a través de la relación de
velocidades de salida 4. Como resultado de ello, la transmisión
continuamente variable 10 permanece situada en un estado de
engranaje neutral. Al variar las relaciones de las velocidades del
primer y segundo mecanismos de velocidad continuamente variable
toroidales 20 y 30 para provocar un cambio en la relación de
velocidades entre la rotación impartida al soporte de piñón 51 y al
engranaje planetario 52, respectivamente, el engranaje interno 13
gira en una dirección que provoca que el vehículo arranque hacia
delante o hacia atrás en el control de modo bajo, en el cual la
transmisión continuamente variable 10 se encuentra en una relación
resultante alta de velocidades.
En el control de la relación de velocidades de
modo bajo, tal como se muestra esquemáticamente en la figura 7,
mientras que el par motriz del motor se transmite al eje secundario
13 a través del tren de engranajes de modo bajo 80 a través de un
extremo del eje de entrada 11 alejado del motor 1, según se indica
por una flecha a, el par motor se hace circular como una
fuerza de reacción provocada en el mecanismo de engranajes
planetarios 50 hacia el disco de salida integrado 34 del primer y
segundo mecanismos de velocidad continuamente variable toroidales 20
y 30, a través del tren de engranajes de modo alto 90 tal como se
indica por una flecha b. El par motor de recirculación es retornado
de nuevo al tren de engranajes de modo bajo 80 a través de los
discos toroidales de entrada 21 y 31, el eje primario 12 y la leva
de carga 40 según lo indicado por la flecha b. En
consecuencia, en el control de la relación de velocidades de modo
bajo, el par motor es transmitido en dirección inversa a los discos
de entrada 21 y 23 del primer y segundo mecanismos de velocidad
continuamente variable toroidales 20 y 30 desde el disco de salida
integrado 34. Por el contrario, al liberar el embrague de modo bajo
60 y bloquear el embrague de modo alto 70 simultáneamente con una
sincronización de tiempos especificada, después de que el vehículo
arranque para moverse hacia delante, la rotación impartida al eje de
entrada 11 desde el motor 1 es introducida en los discos de entrada
21 y 31 del primer y segundo mecanismos de velocidad continuamente
variable toroidales 20 y 30 a través de la leva de carga 40 y
además al disco de salida integrado 34 a través de los rodillos 23 y
33, y siendo impartida además al eje secundario 13 a través del
embrague de modo alto 70 por medio del tren de engranajes de modo
alto 90. En este instante, el mecanismo de engranes planetarios 50
se acelera, y la transmisión continuamente variable 50 proporciona
una relación de velocidades resultante, dependiendo solo de las
relaciones de velocidades del primer y segundo mecanismos de
velocidad continuamente variable toroidales 20 y 30. En otras
palabras, la transmisión continuamente variable 10 está controlada
para variar continuamente su relación de velocidades resultante en
el control de la relación de velocidades de modo alto.
La figura 8 muestra el circuito de control
hidráulico 200 que comprende una unidad de control del cambio de
velocidades 110 y la unidad de control de embrague 120, mediante
las cuales la transmisión continuamente variable 10 está controlada
en su funcionamiento. El circuito de control hidráulico 200 incluye
varias válvulas de carrete, es decir, una válvula reguladora 201
para regular la presión del aceite de descarga de la bomba de
aceite 102 hasta un nivel especificado de presión, y suministrándolo
a una línea de presión principal 201, una válvula de seguridad 204
para regular la presión primaria en la línea de presión principal
201 a un nivel especificado de presión de seguridad, y
suministrándola a la línea de presión de seguridad 203, y una
válvula de desplazamiento manual 208 operada por una palanca de
desplazamiento de rango manual (no mostrada) para llevar la línea de
presión principal 201 en comunicación con la primera y segunda
líneas de presión primaria 205 y 206 en un rango de accionamiento
(D) o con la primera y tercera línea de presión primaria 205 y 207
en un rango inverso (R) o para desconectar la comunicación de la
línea de presión primaria con todas de la primera a la tercera
líneas de presión primaria 205-207 en un rango
neutro (N) o en un rango de estacionamiento (P). La válvula
reguladora 202 y la válvula de seguridad 204 están acompañadas con
las válvulas de solenoide lineales 209 y 210, respectivamente. Cada
válvula de solenoide lineal 209, 210 genera una presión de control
basándose en una presión regulada hasta un nivel específico mediante
una válvula de reducción 211. La válvula reguladora 202 recibe la
presión de control en su puerto de presión de control 202a para
regular el nivel especificado de la presión de la línea. De forma
similar, la válvula de seguridad 204 recibe la presión de control en
su puerto de presión de control 204a para regular el nivel
especificado de la presión de seguridad.
El circuito de control hidráulico 200 incluye
además tres válvulas de carrete, es decir, una válvula de
desplazamiento hacia delante de doble deslizante (a la cual ser
referirá como una válvula de desplazamiento hacia delante para su
simplificación) 220 para desarrollar una presión hidráulica de
incremento de velocidad P_{H} de acuerdo con una presión de la
línea, y una presión de seguridad en el rango de conducción (D),
una válvula de desplazamiento inverso de doble deslizante (a la cual
se referirá como una válvula de desplazamiento inverso para su
simplificación) 230 para desarrollar una presión hidráulica de
reducción de velocidad P_{L} en el rango inverso (R), y una
válvula de desplazamiento 241 para accionar selectivamente las
válvulas de desplazamiento 220 y 230. La válvula de desplazamiento
24 desplaza su carrete entre dos posiciones, según si está presente
una presión en el puerto de presión de control 241a.
Específicamente, la válvula de desplazamiento 241 desplaza el
carrete a la posición extrema derecha según se observa en la figura
10, para llevar la línea de presión principal 201 a estar en
comunicación con una línea de presión de la línea 242 que conduce a
la válvula de desplazamiento hacia delante 220 al no recibir
presión de la línea en el puerto de presión de control 241a, o
hacia la posición extrema izquierda para llevar la línea de presión
principal 201 en comunicación con la línea de presión 243 que
conduce a la válvula de desplazamiento inverso 230, al recibir la
presión de la línea en el puerto de presión de control 241a. Las
válvulas de desplazamiento 220 y 230 son de la misma estructura.
La válvula de desplazamiento hacia delante 220 tiene un manguito
exterior 222 fijado para el movimiento de deslizamiento axial en el
conducto axial 221 (véase la figura 11) formado en el cuerpo
valvular 111a de la sección de control hidráulico 111 de la unidad
de control de desplazamiento 110, y un manguito interno 223 fijado
para el movimiento de deslizamiento axial en el manguito exterior
222, y la válvula de desplazamiento inverso 230 tiene un manguito
232 fijado para el movimiento de deslizamiento axial en un conducto
axial 231 (véase la figura 9) formado en el cuerpo de la válvula
111a de la sección de control hidráulico 111 de la unidad de control
de desplazamiento 110 y un manguito interno 233 fijado para el
movimiento de deslizamiento axial dentro del manguito exterior 232.
La válvula de desplazamiento hacia delante 220 tiene cinco puertos,
es decir, un puerto de la línea 224 dispuesto en la parte media en
una dirección axial y conectado a la línea de presión de la línea
242, el primer y segundo puertos de seguridad 225 y 226 dispuestos
en los extremos opuestos y conectados a la línea de presión de
seguridad 203, un puerto de presión de incremento de velocidad 227
dispuesto entre el puerto de presión de la línea 224 y el primer
puerto de seguridad 225 y un puerto de presión de reducción de
velocidad 228 dispuesto entre el puerto de presión de la línea 224
y el segundo puerto de seguridad 226. De forma similar, la válvula
de desplazamiento inverso 230 tiene cinco puertos, es decir, un
puerto de presión de la línea 234 dispuesto en la zona intermedia y
conectado a una línea de presión de la línea 242, primer y segundo
puertos de seguridad 235 y 236 dispuestos en los extremos opuestos
y conectados a la línea de presión de seguridad 203, un puerto de
presión de incremento de velocidad 237 dispuesto entre el puerto de
presión de la línea 234 y el primer puerto de seguridad 235, y un
puerto de presión de reducción de velocidad 238 dispuesto entre el
puerto de presión de la línea 234 y el segundo puerto de seguridad
236.
Las líneas de presión 244 y 245 se extienden
respectivamente desde los puertos de presión de incremento de
velocidad 227 y 237 de la válvula de desplazamiento hacia delante e
inverso 220 y 230, y las líneas de presión 246 y 247 se extienden
respectivamente desde los puertos de presión de reducción de
velocidad 228 y 238 de la válvula de desplazamiento hacia delante e
inverso 220 y 230 que están conectadas a la válvula de
desplazamiento 241. La válvula de desplazamiento 241 sitúa su
carrete la válvula a la posición extrema derecha para llevar las
líneas de presión 244 y 246 extendiéndose desde los puertos de
presión de incremento y reducción de velocidad 227 y 228 de la
válvula de desplazamiento hacia delante 220, respectivamente, en
comunicación con una línea de presión 248 que conduce a las cámaras
de presión de incremento de velocidad 115_{1} y 115_{2} de la
sección de accionamiento del muñón 112, y la línea de presión 249
conducente a las cámaras de presión de reducción de velocidad
116_{1} y 116_{2} de la sección de accionamiento del muñón 112,
respectivamente. Por el contrario, la válvula de desplazamiento 241
sitúa su carrete de la válvula a la posición extrema izquierda
para llevar las líneas de presión 245 y 247 que se extienden desde
los puertos de presión de incremento y reducción de velocidad 237 y
238 de la válvula de desplazamiento inverso, respectivamente, en
comunicación con las líneas de presión 248 y 249,
respectivamente.
Cuando la válvula de desplazamiento hacia delante
220 desplaza el manguito de la válvula 222 en posición hacia la
derecha con respecto al carrete de la válvula 223 desde una
posición neutral mostrada en la figura 8, el manguito de la válvula
222 incrementa una abertura de intercomunicación entre el puerto de
presión de línea 224 y el puerto de presión de incremento de
velocidad 227, y una abertura de intercomunicación entre el segundo
puerto de seguridad 226 y el puerto de reducción de velocidad 228.
Como resultado de todo ello, la presión hidráulica de incremento
de velocidad P_{H} se eleva, y cae la presión hidráulica de
disminución de velocidad P_{L}. En forma inversa, cuando la
válvula de desplazamiento hacia delante 220 cambia el manguito
valvular 222 en la posición hacia la izquierda con respecto al
carrete de la válvula 223 desde la posición neutral, el manguito de
la válvula 222 incrementa una abertura de intercomunicación entre
el puerto de presión de línea 224 y el puerto de presión de
reducción de velocidad 228, y una abertura de intercomunicación
entre el primer puerto de seguridad 225 y el puerto de presión de
incremento de velocidad 227, de forma que la presión hidráulica de
incremento de velocidad P_{H} se eleva, y disminuye la presión
hidráulica de disminución de velocidad P_{L}.
Las figuras 9 y 10 muestran un mecanismo de leva
260 el cual se mueve axialmente cada carrete 223, 233 de las
válvulas de desplazamiento hacia delante e inverso 220 y 230 contra
un resorte de retorno 229, 239 de acuerdo con el movimiento axial
del manguito de la válvula 222, 232 provocado por un motor por
pasos 251, 252. Los motores por pasos 251 y 252 están conectados a
los manguitos de las válvulas 222 y 232 a través de los miembros de
conexión 253 y 254, respectivamente. El mecanismo de leva 260
incluye una leva 261, un eje 262, una palanca seguidora de leva o
deslizante 263 y las palancas de accionamiento 264 y 265. La leva
261 tiene una cara de leva 261a que está montada a una biela del
muñón 27 del muñón 25 del segundo mecanismo de velocidad
continuamente variable toroidal 30. El eje 262 está dispuesto en
forma adyacente y perpendicularmente a los carretes de la válvula
223 y 233, y soportados para la rotación por el cuerpo valvular 111a
de la sección de control hidráulico 111. La palanca del seguidor de
leva 263 está fijada en uno de sus extremos al eje, y está forzada
en el otro extremo para contactar con la cara de la leva 261a de la
leva 261. La palanca de accionamiento 264 para la conmutación hacia
delante está fijada en uno de sus extremos al eje 262 y estando
acoplada en el otro extremo con una ranura de chaveta extrema 223a
del carrete de la válvula 223 de la válvula de desplazamiento hacia
delante 220. De forma similar, la palanca de accionamiento 265 para
el desplazamiento inverso está fijada en uno de sus extremos al eje
262, y estando acoplada en el otro extremo en una ranura de chaveta
extrema 233a del carrete de la válvula 233 de la válvula de
desplazamiento inverso 230.
Cuando el primer rodillo 33_{1} del segundo
mecanismo de velocidad continuamente variable toroidal 30 se inclina
para hacer girar el muñón 25_{1} y la biela del muñón 27
conjuntamente alrededor del eje X1, la leva 261 gira para forzar a
la palanca del seguidor de leva 263, como resultado de lo cual las
palancas de accionamiento 264 y 265 se hacen girar a través del
mismo ángulo por medio del eje 262. De esta forma, los carretes de
la válvula 223 y 233 de la válvula de desplazamiento hacia delante e
inversa 220 y 230 son desplazados axialmente de acuerdo con el
ángulo de inclinación del primer rodillo 33_{1}. En consecuencia,
la posición del carrete axial depende del ángulo de inclinación de
los rodillos 33 del segundo mecanismo de velocidad continuamente
variable toroidal 30, y también de los rodillos 23 del primer
mecanismo de velocidad continuamente variable toroidal 20, es
decir, según la relación de velocidades resultante de los
mecanismos de velocidades continuamente variables toroidales 20 y
30.
Con referencia de nuevo a la figura 8, el
circuito de control de la presión hidráulica 200 está provisto con
la primera y segunda válvulas de solenoide 271 y 272 para el
control del embrague. La primera válvula de solenoide 271 está en
comunicación con la válvula de desplazamiento manual 208 a través de
la primera línea de presión primaria 205. De forma similar, la
segunda válvula de solenoide 272 está en comunicación con la válvula
de desplazamiento manual 208 a través de la segunda línea de
presión primaria 206. Cuando la primera válvula de solenoide 271 se
abre, una presión de bloque del embrague generada por la regulación
de la presión de la línea desde la primera línea de presión
primaria 295 es suministrada en la cámara de presión hidráulica 65
del embrague de modo bajo 60 a través de una línea de presión del
embrague 274, a través de la válvula a prueba de fallos 273 para
bloquear el embrague de modo bajo 60. De forma similar, cuando la
segunda válvula de solenoide 272 se abre, la presión de bloqueo del
embrague generada por la regulación de la presión de la línea desde
la segunda línea de presión primaria 206, es suministrada a la
cámara de presión hidráulica 75 del embrague de modo alto 70, a
través de una línea de presión del embrague 275 para bloquear el
embrague de modo alto 70. Las líneas de presión del embrague 274 y
275 están acompañadas con los acumuladores 276 y 277,
respectivamente, para proporcionar el desarrollo gradual de la
presión de bloqueo del embrague en las cámaras de presión
hidráulica 65 y 75, a fin de impedir por tanto la presencia de
golpes del desplazamiento. La tercera línea de presión primaria 207
se extiende desde la válvula de desplazamiento manual 208, que está
conectada al puerto de presión de control 241a de la válvula de
desplazamiento 241 a través de la válvula a prueba de fallos 273.
La válvula de desplazamiento 241 recibe una presión de la línea en
su puerto de presión de control 241a para colocar el carrete de la
válvula en la posición extrema izquierda (posición inversa) cuando
la válvula de desplazamiento manual 208 se encuentre en la posición
del rango inverso (R). La válvula a prueba de fallos 273 está
acompañada con una válvula de solenoide 278. La válvula de solenoide
278 proporciona una presión de control para forzar el carrete de la
válvula de la válvula a prueba de fallos 273 a la posición extrema
derecha, para llevar a la primera línea de presión primaria 205 a
estar en comunicación con la línea de presión del embrague de modo
bajo 274. Las válvulas de solenoide 271, 272 y 278 son de un tipo de
válvula de tres vías que efectúa el drenaje del lado de aguas abajo
cuando ambos lados de aguas arriba y aguas abajo se encuentran
cortados.
El circuito de control hidráulico 200 está
provisto además con una línea de aceite de lubrificación 281, el
cual se extiende desde un puerto de drenaje de la válvula
reguladora 202 y que se ramifica a la línea de aceite de
lubrificación 282 que conduce al primer y segundo mecanismos de
velocidades continuamente variables toroidales 20 y 30, y una línea
de aceite de lubrificación 283 que conduce a las partes de la
transmisión continuamente variable distintas de los mecanismos de
velocidades continuamente variable toroidales 20 y 30. La línea de
aceite de lubrificación 281 está provista con una válvula de
seguridad 284 para ajustar el aceite de lubricación a un nivel
específico de presión. Una parte de aguas arriba de la línea del
aceite de lubrificación 282 se ramifica en una línea de aceite 286
provista con un refrigerador 285 para enfriar el aceite de
lubrificación y una línea de aceite 287 que puentea el refrigerador
285. La línea de aceite 286 en aguas arriba del refrigerador 285
está provista con un orificio 288 y una primera válvula de
conmutación 289 dispuesta en paralelo. La línea de aceite de
puenteado 287 está provista con una segunda válvula de conmutación
290. El suministro de aceite de lubrificación al primer y segundo
mecanismos de velocidad continuamente variable 20 y 30 está
controlado por medio de la primera y segunda válvulas de conmutación
289 y 290. De acuerdo con las señales entrantes procedentes de una
unidad de control 300 (que serán descritas con detalle
posteriormente con referencia a la figura 13) compuesta
principalmente por un microprocesador, la segunda válvula de
conmutación 290 se abre para permitir que el aceite de trabajo o el
aceite de lubrificación circulen hasta los mecanismos de velocidad
continuamente variables toroidales 20 y 30, puenteando el
refrigerador 285 cuando el aceite de lubrificación se encuentre a
una temperatura inferior a una temperatura especificada y a una
presión más alta que una presión especificada, con el fin de impedir
el empeoramiento de la fluidez de circulación del aceite de
lubrificación, debido a la resistencia mecánica del refrigerador
285, y para impedir que el refrigerador 285 sufra daños y para
evitar una disminución en la durabilidad debido al aceite de
lubricación a alta presión. En todos los demás casos, la segunda
válvula de conmutación 290 se cierra para hacer que el aceite de
lubrificación pase a través del refrigerador antes de alcanzar los
mecanismos de velocidad continuamente variable toroidales 20 y 30.
De esta forma, las películas de aceite sobre las superficies
toroidales de los discos de entrada y salida 21, 22, 31 y 32 se
mantienen en perfectas condiciones, a fin de proteger las
superficies de contacto de los discos toroidales con los rodillos
23 y 33. La primera válvula de conmutación 289 se abre y se cierra
de acuerdo con las señales entrantes desde la unidad de control
300. Específicamente, la primera válvula de conmutación 289 se
cierra cuando, mientras que la segunda válvula de conmutación 290
permanece cerrada, el motor 1 opera a una velocidad de rotaciones
inferior a una velocidad especificada de rotación y el vehículo se
desplaza a una velocidad inferior a una velocidad especificada. Es
se debe a que en el caso de velocidades de rotación del motor
inferiores y a velocidades inferiores del vehículo, mientras que
los mecanismos de velocidad continuamente variables toroidales 20 y
30 tienen una demanda de una pequeña cantidad de aceite de
lubrificación, los embragues de modo bajo y alto 60 y 70 necesitan
una cantidad especificada de aceite de lubrificación. El aceite de
lubrificación suministrado a los mecanismos de velocidad
continuamente variables toroidales 20 y 30 a través de la línea de
aceite de lubrificación 282 es suministrado también a los
rodamientos que soportan los rodillos 23 y 33 a través de una línea
de aceite 282a (véase la figura 3) y que ser dispersa sobre las
superficies toroidales a través de una boquilla 282b (véase la
figura 3).
El control de la relación de velocidades de la
transmisión continuamente variable 10 expuesta en la figura 1 se
ejecuta a través de la unidad de control 300 mostrada en el
diagrama de bloques de la figura 16.
Con referencia a la figura 11, la unidad de
control 300 recibe varias señales de sensores y conmutadores
incluyendo al menos un sensor de la velocidad del motor 302, una
posición del acelerador o un sensor de apertura 303, un sensor de
la posición de la transmisión 304, un sensor de la temperatura del
aceite 305, sensores de velocidad 306 y 307 y un conmutador de
ralentí 308. El sensor de velocidad 306 fijado al tambor de
embrague de modo bajo 61 detecta una velocidad del disco de entrada
21 del primer mecanismo de velocidad continuamente variable toroidal
20, y el sensor de velocidad 307 fijado al segundo engranaje 92 del
tren de engranajes de modo alto 90 detecta una velocidad del disco
de entrada 31 del primer mecanismo de velocidad continuamente
variable toroidal 30. El conmutador de ralentí 308 detecta la
liberación del pedal del acelerador. Estos sensores y conmutadores
son bien conocidos en distintos tipos en el arte y pueden ser de
cualquier tipo conocido. La unidad de control 300 proporciona
señales de control para las distintas válvulas de solenoide 209,
210, 271, 272, 278, 289 y 290, motores por pasos 251 y 252, y otros
elementos controlados eléctricamente en el circuito de control
hidráulico 200 de acuerdo con las condiciones de conducción
representadas por señales de los conmutadores y sensores
301-308.
La siguiente descripción estará dirigida a la
operación del cambio de velocidad básico de la transmisión
continuamente variable 10. Tal como se expuso previamente, el
circuito de control hidráulico 200 mostrado en la figura 10 se
encuentra en el rango de conducción (D) en el cual la válvula de
desplazamiento manual 208 toma la posición de conducción (D) para
forzar a la válvula de desplazamiento 241 para mantener el carrete
de la válvula en la posición extrema derecha (posición de hacia
delante). Debido a que los mecanismos de velocidad continuamente
variables toroidales 20 y 30 mostrados en la figura 3 operan de la
misma forma, se proporcionará la explicación relativa al rodillo 231
y el muñón 25_{1} del primer mecanismo de velocidad continuamente
variable toroidal 20 a modo de ejemplo, y siendo cierto lo mismo
para los demás rodillos y muñones.
Cuando el circuito de control hidráulico 200 es
accionado en respuesta a una señal de la unidad de control 300, las
válvulas de solenoide 209 y 210 se accionan para generar un nivel
específico de presión como una presión de línea en el puerto de
presión de control 202a de la válvula reguladora 202 y un nivel
especificado de presión como una presión de seguridad en el puerto
de presión de control 204a de la válvula de seguridad 204. La
presión de la línea se suministra al puerto de entrada 224 de la
válvula de desplazamiento hacia delante 220 a través de la línea de
presión principal 201 y la línea de presión 242 por medio de la
válvula de desplazamiento 241, y siendo suministrada la presión de
seguridad al primero y segundo puertos de seguridad 225 y 226 de la
válvula de desplazamiento hacia delante 220 a través de la línea de
presión 203. Basándose en esta presión de la línea y en la presión
de seguridad, la válvula de desplazamiento hacia delante 220
controla la diferencia de presión hidráulica (\DeltaP =
P_{H}-P_{L}) entre una presión hidráulica
P_{H} para un incremento de velocidad y una presión hidráulica
P_{L} para la reducción de velocidad. Este control de la
diferencia de presión hidráulica se ejecuta para mantener el muñón
35 y el rodillo 33 en las posiciones neutras contra la fuera de
tracción T ejercida sobre el muñón 35 o forzándoles en la dirección
axial X desde la posición neutral, a fin de variar la inclinación
del rodillo para variar la relación de velocidades del mecanismo de
velocidad continuamente variable toroidal 30. Tal como se muestra
en la figura 10, cuando el rodillo 33 es accionado por el disco de
entrada 21 girando en una dirección indicada por una flecha
d, al muñón 35 y al rodillo 33 se les aplica una fuerza
mediante la cual son traccionados en la misma dirección d.
Por el contrario, cuando el disco de salida 32 se hace girar en una
dirección indicada por la flecha f mediante el rodillo 33
girando en una dirección indicada por una flecha f, la
fuerza de reacción se ejerce como la fuerza de tracción T en una
dirección opuesta a la dirección rotacional e del disco de salida
32 del rodillo 33 y el muñón 35. Con el fin de mantener el rodillo
33 en la posición neutra contra la fuerza de tracción T, las
cámaras de presión de incremento y reducción de velocidad 115 y 116
están suministradas con las presiones hidráulicas de incremento de
velocidad y disminución de velocidad P_{H} y P_{L},
respectivamente, las cuales están controladas para proporcionar una
diferencia de presión hidráulica (\DeltaP =
P_{H}-P_{L}) equilibrada con la fuerza de
tracción T. Al incrementar la relación de velocidades del mecanismo
de velocidad continuamente variable toroidal 30 para la conducción
hacia delante del vehículo, la válvula de desplazamiento hacia
delante 220 fuerza el manguito de la válvula 222 para desplazarse
hacia una dirección indicada por una flecha g en la figura
10, para disminuir las aberturas de intercomunicación entre el
puerto de presión de entrada 224 y el puerto de presión de
incremento de velocidad 227, y entre el segundo puerto de seguridad
226 y el puerto de presión de reducción de velocidad 228. Como
resultado de ello, la presión hidráulica P_{H} introducida en la
cámara de presión de incremento de velocidad 115 (véase la figura
8) se eleva debido a la presión de seguridad que relativamente
alta, y la presión hidráulica P_{L} introducida en la cámara de
presión de reducción de velocidad 116 cae debido a la presión de la
línea, la cual es relativamente baja, como resultado de lo cual la
fuera de tracción T llega a ser más alta que la diferencia de
presión hidráulica (\DeltaP = P_{H}-P_{L})
para forzar al muñón 25 y al rodillo 23 en una dirección indicada
por una flecha h tal como se muestra en la figura 10.
Siguiendo el movimiento, el rodillo 33 se inclina en una dirección
en la cual desplaza su punto de contacto con el disco de entrada 31
radialmente hacia fuera, y su punto de contacto con el disco de
salida 32 radialmente hacia dentro para reducir la relación de
velocidades. La misma inclinación del rodillo 33 es provocada en el
segundo mecanismos de velocidad continuamente variable toroidal 30.
Debido a la fuerza de tracción T que excede a la diferencia de
presión hidráulica (\DeltaP = P_{H}-P_{L}), el
rodillo 33 se inclina en una dirección en la cual desplaza su
punto de contacto con el disco de entrada 31 radialmente hacia fuera
y su punto de contacto con el disco de salida 32 radialmente hacia
dentro siguiendo el movimiento del muñón 35 en la dirección
indicada por una flecha h en la figura 10. En este
instante, no obstante, la leva 261 del mecanismo de leva 260 gira a
través del mismo ángulo que el rodillo 33 en la misma dirección que
la indicada por una flecha i en la figura 9, como resultado
de lo cual la palanca del seguidor de leva 263, y por tanto el eje
262 y la palanca de accionamiento 264, giran en una dirección
indicada por una flecha j que se muestra en la figura 10.
Consecuentemente, la válvula de desplazamiento hacia delante 220
desplaza el carrete de la válvula 223 en una dirección indicada por
una flecha k en la figura 10, bajo la influencia del resorte
de retorno 229. Debido a que esta dirección k es
coincidente con la dirección en la cual es desplazado el manguito
de la válvula 222 por el motor por pasos 251, las aberturas de
intercomunicación entre el puerto de entrada 224 y el puerto de
presión de incremento de velocidad 227 y entre el segundo puerto de
seguridad 226 y el puerto de presión de reducción de velocidad 228
recuperan sus posiciones equilibradas iniciales, a fin de equilibrar
la diferencia de la presión hidráulica (\DeltaP =
P_{H}-P_{L}) con la fuerza de tracción T,
consiguiendo por tanto el cambio de la relación de velocidades del
mecanismo de velocidad continuamente variable toroidal 30. El
cambio de la relación de velocidades del mecanismo de velocidad
continuamente variable toroidal 30 se fija a la relación de
velocidades. En este caso, el cambio de velocidad se completa en un
punto en el tiempo en que el carrete de la válvula 223 alcanza la
posición equilibrada con respecto al manguito de la válvula 222.
Puesto que la posición neutra es la posición en la cual el manguito
de la válvula 222 ha sido desplazado por el motor por pasos 251 y
que corresponde al ángulo inclinado del rodillo 33 provocado por el
mecanismo de leva 260, la posición del manguito de la válvula 222
corresponde al ángulo inclinado del rodillo 33, y por tanto del
muñón 35. Esto significa que la variable controlada del motor por
pasos 251 determina la relación de velocidades del mecanismo de
velocidad continuamente variable toroidal 30. En consecuencia, la
relación de velocidades del mecanismo de velocidad continuamente
variable toroidal 30 se varía de acuerdo con el número de impulsos
aplicados al motor por pasos 251. El control de la relación de
velocidades del mecanismo de velocidad continuamente variable
toroidal 20 se consigue de la misma forma cuando el manguito de la
válvula 222 de la válvula de desplazamiento hacia delante 220 ha
sido desplazado en la dirección opuesta. En este caso, el mecanismo
de velocidad continuamente variable toroidal 30 incrementa su
relación de velocidades.
La figura 12 muestra la relación entre el número
de impulsos del motor por pasos 251, 252 y la relación de
velocidades del mecanismo de velocidad continuamente variable
toroidal 20, 30. Como es evidente, la relación de velocidades del
mecanismo de velocidad continuamente variable toroidal 20, 30
disminuye con un incremento en el número de los impulsos.
La figura 13 muestra la relación entre el número
de impulsos para el motor por pasos 251, 252 y la relación de
velocidades N resultante de la transmisión continuamente variable
10 por el control de las relaciones de velocidades de los mecanismos
de velocidad continuamente variable toroidales 20 y 30. Aunque la
siguiente descripción está dirigida solamente al mecanismo de
velocidad continuamente variable toroidal 30, la misma descripción
es cierta para el mecanismo de velocidad continuamente variable
toroidal 20. Tal como se expuso previamente, mientras que los
mecanismos de velocidades continuamente variables toroidales 30
cambian su relación de velocidades de acuerdo con el número de
impulsos aplicados a los motores por pasos 251 y 261, la
transmisión continuamente variable 10 proporciona una relación de
velocidades N resultante, que difiere según los modos del control de
la relación de velocidades, es decir, de acuerdo con lo cual haya
sido bloqueado el embrague del modo 60 ó 70. Cuando la transmisión
continuamente variable 10 sea situada en el control de la relación
de velocidades de modo alto, la rotación del disco de salida
integrado 34 es impartida directamente al eje secundario 13 a
través del tren de engranajes de modo alto 90 y del embrague de
modo alto 70 bloqueado. Tal como se muestra en la figura 13, la
curva característica de la relación de velocidades resultante N H de
la transmisión continuamente variable 10 con respecto al número de
impulsos concuerda con la curva característica de la relación de
velocidades del mecanismo de velocidad continuamente variable
toroidal 30, que se muestra en la figura 12. Por supuesto, estas
relaciones de velocidades del mecanismo de velocidad continuamente
variable 30 son diferentes entre sí de acuerdo con la diferencia en
el diámetro del primer y segundo engranajes 91 y 92 del tren de
engranajes de modo alto 90, o el número de dientes entre el primer y
segundo engranajes 91 y 92 del tren de engranajes de modo alto 90.
Por el contrario, cuando la transmisión continuamente variable 10
se sitúa en el control de la relación de velocidades de modo bajo,
mientras que la rotación del motor 1 es impartida al soporte de
piñón 51 del mecanismo de engranajes planetarios 50 del eje de
entrada 11 a través del tren de engranajes de modo bajo 80 y del
embrague de modo bajo 60 bloqueado, la rotación del disco de salida
integrado 34 es impartida al engranaje planetario 52 del mecanismo
de engranajes planetarios 50 a través del tren de engranajes de modo
alto 90. En este caso, cuando el mecanismo de engranajes
planetarios 50 mantiene el engranaje interno 53, el cual es un
engranaje de salida de transmisión, a una velocidad rotacional de 0
(cero) mediante el control del mecanismo de velocidad continuamente
variable toroidal 30, para proporcionar una relación especificada de
velocidades rotacionales de entrada entre el soporte de piñón 51 y
el engranaje planetario 52, la transmisión continuamente variable
10 es situada en el estado neutro engranado en el cual permanece
inmóvil el engranaje interno 53. En este instante, mientras que la
relación de velocidades N resultante aumenta infinitamente según lo
indicado por las flechas P y Q en la figura 13, cuando el número de
impulsos introducidos a los motores por pasos 251 y 252 se hace que
disminuyan subsiguientemente a fin de que el mecanismo de velocidad
continuamente variable toroidal 30 esté forzado a incrementa sus
relaciones de velocidades y disminuyendo la velocidad de rotación
impartida al engranaje planetario 52 del mecanismo de engranajes
planetarios 50, provocando el mecanismo de engranajes planetarios
50 que el engranaje interno 53 inicie la rotación en la dirección
hacia delante. De esta forma, la transmisión continuamente variable
10 reduce su relación de velocidades N resultante siguiendo la
reducción en el número de impulsos introducidos en el motor por
pasos 251, 252, estableciendo el control de la relación de
velocidades de modo bajo en el rango de conducción (D), en el que la
relación de velocidades N resultante varia a lo largo de la curva
característica L. Estas curvas características de control de la
relación de velocidades altas y bajas H y L en el rango de
conducción (D) se cruzan en una relación de velocidades toroidales
(relación de velocidades de transferencia) Gc de, por ejemplo,
aproximadamente 1,8 indicada por una flecha R, la cual se
proporciona correspondientemente a 500 impulsos. En consecuencia, el
control de la relación de velocidades se cambia durante la
variación continua de la relación de velocidades N resultante de la
transmisión continuamente variable 10, mediante la conmutación del
bloqueo de uno a otro entre los embragues de modo bajo y alto 60 y
70 en la relación de velocidades toroidales. Por el contrario,
cuando el número de impulsos en el motor por pasos 251, 252 se
incrementa subsiguientemente para conseguir el estado neutral
engranado, de forma que el mecanismo de velocidad continuamente
variable toroidal 30 sea forzado a reducir sus relaciones de
velocidades y se eleva consecuentemente la velocidad de rotación
impartida al engranaje planetario 52 del mecanismo de engranajes
planetarios 50, el mecanismo de engranajes planetarios 50 provoca
que el engranaje interno 54 inicie la rotación en la dirección
inversa. De esta forma, la transmisión continuamente variable 10
proporciona el modo inverso del control de la relación de
velocidades en el rango inverso (R) o marcha atrás en el que la
relación de velocidades resultante N se incrementa a lo largo de la
curva característica R conforme aumenta el número de impulsos.
La unidad de control 300 controla la relación de
velocidades N resultante de la transmisión continuamente variable
10 basándose en las curvas características de acuerdo con las
condiciones de la conducción. Específicamente, la unidad de control
300 detecta la velocidad V del vehículo en curso y la abertura del
acelerador \Theta, basándose en las señales entrantes desde el
sensor de velocidad 301 y del sensor de la posición del acelerador
303, para determinar la velocidad de rotación de objetivo del motor
Neo con referencia a un mapa de control de la relación de
velocidades que se muestra en la figura 14. El control por impulsos
del primer y segundo motores por pasos 251 y 252 y el control de
bloqueo y desbloqueo de los embragues de modo 60 y 70 se llevan a
cabo de forma que la transmisión continuamente variable 10
proporcione una relación de velocidades N resultante (que está
representada por un ángulo \alpha en la figura 14)
correspondiente a la velocidad de rotación de objetivo del motor Neo
sobre la base de la curva de control de relaciones de velocidades
resultante L, H o R.
Incidentalmente, tal como se expuso previamente
en relación con la figura 24, el rodillo 33 está forzado fuera de su
posición neutral en una dirección opuesta a la dirección de la
fuerza de tracción T. En consecuencia, cuando el par motor que se
transmite a través del mecanismo de velocidad continuamente variable
toroidal 30 se invierte, el rodillo 33 conmuta su desplazamiento de
un lado al otro lado de la posición neutra siguiendo la inversión
de la fuerza de tracción T en la dirección.
Con referencia a la figura 15, se muestra la
relación entre el par motor de transferencia a través del mecanismo
de velocidad continuamente variable toroidal 30 y la distancia de
desplazamiento del rodillo 33 basándose en las medidas en curso. En
la figura 15 el par motor de transferencia que pasa desde el disco
toroidal de entrada 31 al disco toroidal de salida 32 toma un
valor de signo positivo, y el par motor de transferencia que pasa
desde el disco toroidal de salida 32 al disco toroidal de entrada
31 toma un valor de signo negativo. La distancia de desplazamiento D
toma un valor positivo cuando el rodillo 33 se desplaza hacia el
lado de la velocidad más alta mientras que el par motor de
transferencia es de signo positivo y toma un valor negativo cuando
el rodillo 33 se desplaza hacia el lado de velocidad inferior
mientras que el par motor de transferencia es negativo. En
consecuencia, el par de transferencia y la distancia de
desplazamiento D tomas valores positivos, respectivamente, mientras
que el mecanismo de velocidad continuamente variable toroidal 30 se
encuentra en el estado de conducción normal en el modo alto o en el
estado de conducción inversa o marcha atrás en el modo bajo, y
tomando valores negativos, respectivamente, mientras que el
mecanismo de velocidad continuamente variable toroidal 30 se
encuentra en el estado de conducción de marcha atrás en el modo
alto o en el estado de conducción normal en modo bajo. Cuando el
mecanismo de velocidad continuamente variable toroidal 30 se
conmuta al modo bajo desde el modo alto en el estado de conducción
normal o conmuta al modo de conducción de marcha atrás desde el
estado de conducción normal en modo bajo, el par motor de
transferencia invierte su dirección de transferencia, de forma que
la distancia de desplazamiento D del rodillo 33 gira de un valor
negativo a un valor positivo según lo indicado por la flecha Da. El
rodillo 33 se inclina para cambiar la relación de velocidades
debido a un desplazamiento del mismo siguiendo la inversión
direccional del par motor de transferencia, la cual está siempre
acompañada por un golpe del desplazamiento. La unidad de control
300 está diseñada y adaptada para ejecutar el control de la relación
de velocidades en el cual se evita el golpe del desplazamiento o
bien queda limitado significativamente.
La figura 16 muestra un diagrama de flujo que
muestra una rutina de la secuencia principal del control de la
relación de velocidades de limitación del golpe de desplazamiento
para el microprocesador de la unidad de control 300.
Cuando comienza la lógica del diagrama de flujo,
el control procede con un bloque de función en la etapa S101 en que
se detecta un modo de control de la relación de velocidades en curso
y las condiciones de conducción. Subsiguientemente, en la etapa
S102, se efectúa una evaluación de cual es el modo en que está
situado el mecanismo de velocidad continuamente variable toroidal
30. Cuando se encuentra en el modo bajo, la relación de velocidades
resultante Gf se compara con la relación de velocidades de
conmutación Gc en la etapa S103. Cuando la relación de velocidades
resultante Gg haya caído por debajo de la relación de velocidades de
cambio Gc, el control de conmutación del modo para la conmutación
al modo alto desde el modo bajo (que se denominará de ahora en
adelante como control de conmutación de modo
bajo-alto) se ejecuta en la etapa S104. Por el
contrario, cuando se encuentra en el modo alto, la relación de
velocidades resultante Gf se compara con la relación de velocidades
de cambio Gc en la etapa S105. Cuando la relación de velocidades
resultante Gf se ha elevado por encima de la relación de
velocidades de cambio Gc, el control de conmutación del modo para el
cambio del modo bajo al modo alto (el cual se denominará de ahora en
adelante como el control de conmutación de modo
alto-bajo) se ejecuta en la etapa S106. No obstante,
cuando la relación de velocidades resultante Gf no ha caído todavía
por debajo de la relación de velocidades de cambio Gc incluso
mientras que el mecanismo de velocidad continuamente variable
toroidal 30 se sitúa en el modo bajo, o cuando la relación de
velocidades resultante Gf no se ha elevado todavía por encima de la
relación de velocidades de cambio Gc incluso mientras que el
mecanismo de velocidades continuamente variable toroidal 30 está
situado en modo alto, se efectúa una estimación en la etapa S107 de
sí se ha conmutado el estado de la conducción. Cuando el estado de
conducción haya sido conmutado, se efectúa una estimación adicional
en la etapa S308 para ver si el estado de conducción ha sido
conmutador al estado normal desde el estado de marcha atrás o
viceversa. De acuerdo con las direcciones de giro del estado de
conducción, en la etapa S109 ó S110 se efectúa el control de la
relación de velocidades de restricción del golpe de desplazamiento
que está provisto en forma independiente para la conmutación desde
el estado normal al estado de marcha atrás o para la conmutación
desde el estado de marcha atrás al estado normal.
La figura 17 muestra un diagrama de flujo que
muestra una subrutina secuencial del control de la transferencia del
modo bajo-alto para el microprocesador de la unidad
de control 300.
Cuando comienza la subrutina de control de la
transferencia del modo bajo-alto y se procede con
el control en un bloque de función en la etapa S201, la segunda
válvula de solenoide 272 es accionada para bloquear el embrague de
modo alto 70. Subsiguientemente, se efectúa una estimación en la
etapa S202 para ver si el mecanismo de velocidad continuamente
variable toroidal 30 se encuentra en el estado de conducción normal
o en el estado de conducción de marcha atrás. Cuando el mecanismo de
velocidad continuamente variable toroidal 30 se encentra en el
estado de conducción normal, en la etapa S203 se determina una
distancia de desplazamiento de objetivo del rodillo 33 del
mecanismo de velocidad continuamente variable toroidal 30 hacia el
lado de la velocidad más alta. Es decir, al tener lugar una
conmutación al modo alto desde el modo bajo en el estado de
conducción normal, el mecanismo de velocidad continuamente variable
toroidal 30 efectúa el giro de transferencia del par motor hacia la
conducción normal desde la dirección de marcha atrás con el
resultado de giro de la distancia de desplazamiento D del rodillo
33 hacia el lado de valor positivo o hacia el lado de velocidad más
alta desde el lado negativo o del lado de velocidad inferior, según
lo indicado por la flecha Da en la figura 15. En este caso, la
distancia de desplazamiento D del rodillo 33, que corresponde al
par motor de entrada en el mecanismo de velocidad continuamente
variable toroidal 30, se determina mediante el uso de una curva
característica especificada en el mapa mostrado en la figura 15. El
par motor de entrada al mecanismo de velocidad continuamente
variable toroidal 30 es proporcional a la diferencia de presión
hidráulica (\DeltaP = P_{H}-P_{L}), y
consecuentemente determinado basándose en la diferencia de presión
hidráulica (\DeltaP = P_{H}-P_{L}).
Posteriormente, el número de impulsos de
excitación para el motor por pasos 251 necesarios para desplazar el
manguito de la válvula 222 de la válvula de desplazamiento hacia
delante 220 en una distancia correspondiente a la distancia de
desplazamiento de objetivo D del rodillo 33 quedan determinados en
la etapa S204, y el motor por pasos 251 es excitado con impulsos
para desplazar el rodillo 33 hacia el lado de velocidad más alta en
la etapa S205.
Por el contrario, cuando el mecanismo de
velocidad continuamente variable toroidal 30 se encuentra en el
estado de conducción de marcha atrás, en la etapa S207 se determina
una distancia de desplazamiento de objetivo del rodillo 33 del
mecanismo de velocidad continuamente variable toroidal 30, hacia el
lado de velocidad más baja. En este instante, el mecanismo de
velocidad continuamente variable toroidal 30 gira la transferencia
del par motor en dirección a la marcha atrás desde la dirección
normal con el resultado del giro de la distancia de desplazamiento D
del rodillo 33 hacia el lado negativo del lado de velocidad menor
desde el lado de signo positivo o lado de velocidad más alta, según
lo indicado por la flecha Db en la figura 15. Posteriormente, el
número de impulsos para el motor por pasos 251 necesarios para
provocar la distancia de desplazamiento de objetivo D del rodillo
33 queda determinada en la etapa S208, y el motor por pasos 251 es
excitado con los impulsos para desplazar el rodillo 33 hacia el
lado de menor velocidad en la etapa S209.
Subsiguientemente al desplazamiento del rodillo
33 en la etapa S205 o S209, la primera válvula de solenoide 271 es
accionada para desbloquear el embrague de modo bajo 60 en la etapa
S210.
La operación de la conmutación al modo bajo desde
el modo alto se describe de ahora en adelante para el estado de
conducción normal a modo de ejemplo, con referencia la figura 18.
Si los embragues de modo 60 y 70 se bloquean y se desbloquean
alternadamente sin controlar la válvula de desplazamiento hacia
delante 220 para regular la presión del aceite operativo admitido en
el rodillo 33, el mecanismo de velocidad continuamente variable
toroidal 30 cambia la transferencia del par motor en la dirección
hacia la dirección normal desde la dirección de marcha atrás
inmediatamente después de desbloquear el embrague de modo bajo 60,
tal como se muestra por la flecha A, lo cual se acompaña por un
desplazamiento del rodillo 33 hacia el lado positivo, tal como se
muestra por la flecha B. Como resultado de ello, el rodillo 33 se
inclina hacia el lado de la velocidad más alta. La inclinación del
rodillo 33 es acompañada por un desplazamiento del carrete de la
válvula 223 de la válvula de desplazamiento 220 a través del muñón
35 tal como se muestra por la flecha C. Un cambio brusco en la
relación de velocidades resultante de la inclinación del rodillo 33
provoca un golpe tal como se muestra por la
\hbox{flecha
D.}
En contraste con lo anterior, se efectúa una
estimación de la dirección del desplazamiento y de la distancia
del desplazamiento del rodillo 33 que sigue a la inversión
direccional de la transferencia del par motor, en un periodo en el
ambos embragues de modo bajo y alto 60 y 70 permanecen bloqueados y
el motor por pasos 251 está excitado para desplazar el manguito de
la válvula 222 en una distancia correspondiente a la distancia de
desplazamiento estimada del rodillo 33 en la dirección del
desplazamiento por adelantado, tal como se muestra mediante la
flecha E. Una inclinación del rodillo 33 que sigue al desplazamiento
provoca la inversión direccional gradual del par motor de
transferencia, tal como se muestra mediante la flecha F. Puesto que
el rodillo 33 se ha desplazado en la distancia de desplazamiento
estimada en un instante en el tiempo en que el embrague de modo
bajo 60 está desbloqueado, no existe golpe debido a un cambio
brusco en la relación de velocidades resultante de la inclinación
del rodillo 33, tal como se muestra por la flecha G.
La figura 19 muestra un diagrama de flujo que
muestra una subrutina secuencial del control de cambio del modo
alto-bajo para el microprocesador de la unidad de
control 300.
Cuando comienza la subrutina de control de cambio
del modo bajo-alto, el control procede con el
bloque de función en la etapa S301 en que la primera válvula de
solenoide 271 es accionada para bloquear el embrague de modo bajo
60. Subsiguientemente, se efectúa una estimación en la etapa S302
para comprobar si el mecanismo de velocidad continuamente variable
toroidal 30 se encuentra en el estado normal o en el estado de
conducción de marcha atrás. Cuando el mecanismo de velocidad
continuamente variable toroidal 30 se encuentra en el estado de
conducción normal, se determina en la etapa S303 una distancia de
desplazamiento de objetivo del rodillo 33 del mecanismo de
velocidad continuamente variable toroidal 30 hacia el lado de la
velocidad menor. Es decir, al tener lugar una conmutación del modo
bajo al modo alto en el estado de conducción normal, el mecanismo
de velocidad continuamente variable toroidal 30 cambia la
transferencia del par motor en la dirección hacia la marcha atrás
desde la dirección normal con el resultado de girar la distancia de
desplazamiento D del rodillo 33 hacia el lado de signo negativo o
del lado de velocidad menor desde el lado de signo positivo o del
lado de velocidad más alta, según lo indicado por la flecha Db en la
figura 15. Subsiguientemente, el número de impulsos de excitación
para el motor por pasos 251 necesarios para desplazar el manguito de
la válvula 222 de la válvula de desplazamiento hacia delante 220 en
una distancia correspondiente a la distancia de desplazamiento de
objetivo D del rodillo 33 que se haya determinado en la etapa S304,
y siendo excitado el motor por pasos 251 con los impulsos para
desplazar el rodillo 33 hacia el lado de velocidad menor en la
etapa S305.
Por el contrario, cuando el mecanismo de
velocidad continuamente variable toroidal 30 se encuentra en el
estado de conducción de marcha atrás, la distancia de desplazamiento
de objetivo del rodillo 33 del mecanismo de velocidad continuamente
variable toroidal 30 hacia el lado de velocidad menor se determina
en la etapa S307. En este instante, el mecanismo de velocidad
continuamente variable toroidal 30 desvía la transferencia del par
motor en dirección al estado normal desde la dirección de marcha
atrás con el resultado de desviar la distancia de desplazamiento De
del rodillo 33 hacia el lado de signo positivo o del lado de
velocidad más alta desde el lado de signo negativo o del lado de
velocidad menor, según lo indicado por la flecha Da en la figura
15. Posteriormente, el número de impulsos para el motor por pasos
251 necesarios para provocar la distancia de desplazamiento de
objetivo D del rodillo 33 se determina en la etapa S308, y el
siendo excitado el motor por pasos 251 con los impulsos para
desplazar el rodillo 33 hacia el lado de la velocidad mayor en la
etapa S309.
Subsiguientemente al desplazamiento del rodillo
33 en la etapa S305 o S309, la primera válvula de solenoide 271 es
activada para desbloquear el embrague de modo alto 70 en la etapa
S310.
La operación de la conmutación hacia el modo bajo
desde el modo alto se describe posteriormente para el estado de
conducción de marcha atrás, a modo de ejemplo con referencia a la
figura 20. Si los embragues del modo 60 y 70 se bloquean y se
desbloquean alternadamente sin controlar la válvula de
desplazamiento 220 para regular la presión del aceite de trabajo
admitido en el rodillo 33, el mecanismo de velocidad continuamente
variable toroidal desvía la transferencia del par motor en la
dirección hacia la dirección normal desde la dirección de marcha
atrás, inmediatamente después de desbloquear el embrague de modo
alto 70, tal como se muestra por la flecha H, que es acompañada por
un desplazamiento del rodillo 33 hacia el lado de signo positivo tal
como se muestra por la flecha J. Como resultado de ello, el rodillo
33 se inclina hacia el lado de la velocidad más alta. La inclinación
del rodillo 33 es acompañada por un desplazamiento del carrete de la
válvula 223 de la válvula de desplazamiento 220, tal como se muestra
por la flecha K. Un cambio brusco en la relación de velocidades
resultante debido a la inclinación del rodillo 33 provoca un golpe
tal como se muestra por la flecha L.
En contraste con lo anterior, se estiman la
dirección y la distancia del desplazamiento del rodillo 33 que
siguen a la inversión direccional de la transferencia del par
motor, en un periodo en el que los embragues de modo bajo y alto 60
y 70 se encuentran bloqueados, y siendo excitado el motor por pasos
251 para desplazar el manguito de la válvula 222 en una distancia
correspondiente a la distancia de desplazamiento estimada del
rodillo 33 en la dirección de desplazamiento por adelantado, tal
como se muestra por la flecha M. La inclinación del rodillo 33 que
sigue al desplazamiento provoca la inversión direccional del par
motor de transferencia, tal como se muestra por una flecha N.
Puesto que el rodillo 33 ha sido desplazado por la distancia de
desplazamiento estimada en un instante en el tiempo en que está
desbloqueado el embrague de modo bajo 60, no existe golpe alguno
debido a un cambio brusco en la relación de velocidades resultante
de la inclinación del rodillo 33, tal como se muestra por la flecha
P. Aunque se proporciona un periodo de tiempo para que los
embragues de modo bajo y alto 60 y 70 permanezcan bloqueados durante
la conmutación de los modos, la relación de velocidades es fija en
la relación de velocidades del cambio Gc para el periodo de tiempo,
a fin de impedir que el motor incremente repentinamente su
velocidad con el efecto de provocar un desplazamiento firme del
rodillo 30 bajo estas condiciones operativas estables del motor.
La figura 21 muestra un diagrama de flujo que
muestra una subrutina secuencial del control de la relación de
velocidades con restricción del golpe de desplazamiento durante la
conmutación de estado de normal a marcha atrás para el
microprocesador de la unidad de control 300.
Cuando comienza la subrutina de control de cambio
del modo bajo-alto, el control procede con el
bloque de funciones en la etapa S401, en el que se efectúa una
estimación para comprobar si el mecanismo de velocidad continuamente
variable toroidal 30 se encuentra en el modo alto o en el modo bajo.
Cuando el mecanismo de velocidad continuamente variable toroidal 30
se encuentra en el modo bajo, se determina la distancia de
desplazamiento de objetivo del rodillo 33 del mecanismo de
velocidad continuamente variable toroidal 30 hacia el lado de
velocidad más alta, basándose en el par motor de entrada y en la
relación de velocidades en la etapa S402. Subsiguientemente, en la
etapa S403 se determina el número de impulsos de excitación para el
motor por pasos 251 necesarios para desplazar el manguito de la
válvula 222 de la válvula de desplazamiento hacia delante 220 en
una distancia correspondiente a la distancia de desplazamiento de
objetivo D del rodillo 33, y siendo excitado el motor por pasos
251 con los impulsos para desplazar el rodillo 33 hacia el lado de
velocidad más alta en la etapa S404.
Por el contrario, cuando el mecanismo de
velocidad continuamente variable toroidal 30 se encuentra el modo
alto, se determina la distancia de desplazamiento de objetivo del
rodillo 33 del mecanismo de velocidad continuamente variable
toroidal 30 hacia el lado de velocidad menor, basándose en el par
motor de entrada y en la relación de velocidades en la etapa S405.
Subsiguientemente, en la etapa S406 se determina el número de
impulsos para el motor por pasos 251 necesarios para provocar la
distancia de desplazamiento de objetivo D del rodillo 33, y siendo
excitado el motor por pasos 251 con los impulsos para desplazar el
rodillo 33 hacia el lado de velocidad menor en la etapa S407.
Es decir, al tener lugar una conmutación hacia el
estado de conducción de marcha atrás desde el estado de conducción
normal en el modo bajo, el mecanismo de velocidad continuamente
variable toroidal 30 desvía la transferencia del par motor hacia la
dirección normal desde la dirección de marcha atrás con el resultado
de desviar la distancia de desplazamiento D del rodillo 33 hacia el
lado de signo positivo o del lado de velocidad más alta desde el
lado de signo negativo o del lado de velocidad menor, según lo
indicado por la flecha Da en la figura 15.
Por el contrario, al tener lugar una conmutación
hacia el estado de conducción de marcha atrás desde el estado de
conducción normal en el modo alto, el mecanismo de velocidad
continuamente variable toroidal 30 desvía la transferencia del par
motor en la dirección hacia la dirección de marcha atrás desde la
dirección normal con el resultado de desviar la distancia de
desplazamiento D del rodillo 33 hacia el lado de signo negativo o
del lado de velocidad menor desde el lado de signo positivo o del
lado de velocidad más alta, según lo indicado por la flecha Db en la
figura 15. En virtud del control, cuando se detecta que el pedal
del acelerador se libera por ejemplo, el motor por pasos 251 es
activado para desplazar el rodillo 33 a través de la operación de
la válvula de desplazamiento 220, con antelación a la inclinación
del rodillo 33, evitando la generación de golpes debidos a un
cambio brusco y a la inclinación del rodillo 33 resultante de la
inversión direccional de la transferencia del par motor.
La figura 22 muestra un diagrama de flujo que
muestra una subrutina secuencial del control de la relación de
velocidades con restricción del golpe de desplazamiento, durante la
conmutación del estado de marcha atrás a normal para el
microprocesador de la unidad de control 300.
Cuando comienza la subrutina de control del
cambio de modo bajo-alto, el control procede con un
bloque de función en la etapa S501, en donde se efectúa una
estimación de sí el mecanismo de velocidad continuamente variable
toroidal 30 se encuentra en el modo alto o en el modo bajo. Cuando
el mecanismo de velocidad continuamente variable toroidal 30 se
encuentra en el modo bajo, se determina una distancia de
desplazamiento de objetivo del rodillo 33 del mecanismo de
velocidad continuamente variable 30 hacia el lado de velocidad
menor, basándose en el par motor de entrada y en la relación de
velocidades en la etapa S502. Subsiguientemente, se determina el
número de impulsos de excitación para el motor por pasos 251
necesarios para mover el manguito de la válvula 222 de la válvula de
desplazamiento hacia delante 220 en una distancia correspondiente a
la distancia de desplazamiento de objetivo D del rodillo 33 en la
etapa S503, y siendo excitado el motor por pasos 251 con los
impulsos para desplazar el rodillo 33 hacia el lado de velocidad
menor en la etapa S504.
Por el contrario, cuando el mecanismo de
velocidad continuamente variable toroidal 30 se encuentra en el modo
alto, se determina una distancia de desplazamiento de objetivo del
rodillo 33 del mecanismo de velocidad continuamente variable
toroidal 30 hacia el lado de la velocidad mayor, basándose en el par
motor de entrada en la relación de transmisión en la etapa S505.
Subsiguientemente, el número de impulsos para el motor por pasos
251 necesarios para provocar la distancia de desplazamiento de
objetivo D del rodillo 33 se determina en la etapa S506, y siendo
excitado el motor por pasos 251 con los impulsos para desplazar el
rodillo 33 hacia el lado de la velocidad mayor en la etapa
S507.
Es decir, al producirse una conmutación del
estado de conducción normal desde el estado de conducción de marcha
atrás en el modo bajo, el mecanismo de velocidad continuamente
variable toroidal 30 varía la transferencia del par motor en
dirección hacia la dirección de marcha atrás desde la dirección
normal con el resultado de desviar la distancia de desplazamiento D
del rodillo 33 hacia el lado de signo negativo o del lado de la
velocidad menor, desde el lado de signo positivo o del lado de
velocidad más alta, según lo indicado por la flecha Db en la figura
15. Por el contrario, al producirse una conmutación hacia el estado
de conducción normal desde el estado de conducción de marcha atrás
en el modo alto, el mecanismo de velocidad continuamente variable
toroidal 30 desvía la transferencia del par motor en la dirección
hacia la dirección normal desde la dirección de marcha atrás, con
el resultado de desviar la distancia de desplazamiento D del
rodillo 33 hacia el lado de signo positivo o del lado de la
velocidad más alta desde el lado de signo negativo o del lado de una
velocidad menor, según lo indicado por la flecha Da en la figura
15. En virtud del control, cuando se detecta que el pedal del
acelerador es movido por pasos por ejemplo, el motor por pasos 251
está siendo actuado para desplazar el rodillo 33 a través del
accionamiento de la válvula de desplazamiento 220 con antelación a
la inclinación del rodillo 33, impidiéndose la generación de golpes
debidos al desplazamiento e inclinación bruscos del rodillo 33
resultantes de la inversión direccional de la transferencia del par
motor.
Aunque en la realización anterior las válvulas de
desplazamiento de doble deslizante 220 y 230 se emplean como
válvulas de control de la presión equipadas con una función de
retroalimentación, las cuales están accionadas por los motores por
pasos 251 y 252 para controlar la presión hidráulica P_{H} para el
incremento de la velocidad y de la presión hidráulica PL para la
reducción de velocidad, puede incorporarse otro tipo de válvula de
control de la presión 320 tal como la mostrada en la figura 23.
Con referencia a la figura 23, la válvula 320
tiene un manguito de válvula 322 fijado al cuerpo de la válvula 321
y un carrete de la válvula 323 recibido para girar en el manguito
de la válvula 322. El carrete de la válvula 323 en uno de sus
extremos opuestos se encuentra conectado a un eje de salida de un
motor por pasos 326 por medio de una biela de acoplo 324 y un
pasador de conexión 325, y forzado hacia el extremo opuesto
mediante un resorte 327. El carrete de la válvula 323 en otro
extremo está formado con roscas internas 323a, las cuales están
acopladas por una biela 328 formada con roscas externas 328a y una
ranura extrema 328b. Una biela 331 integral con el muñón (no
mostrado) está provista con una leva 322. Existe una palanca de
accionamiento 333 que pivota sobre el cuerpo de la válvula 331, en
la que un brazo de la palanca 333 está en acoplamiento con la leva
332 y otro brazo de la palanca de accionamiento 333 que es recibida
en la ranura extrema 328b de la biela 328. Por medio de la palanca
de accionamiento 333, la rotación de la leva 332 es convertida en
un movimiento axial del carrete de la válvula 323. Por el contrario,
el carrete de la válvula 323 se hace girar y moviéndose axialmente
por el motor por pasos 326. Durante la rotación del carrete de la
válvula 323, la biela 328 se impide que gire por medio del
acoplamiento con la palanca de accionamiento 333. El manguito de la
válvula 322 está formado con un puerto de entrada 322a, y un puerto
de presión de incremento de velocidad 322b y un puerto de presión de
reducción de velocidad 322c dispuesto en los lados opuestos del
puerto de entrada 322a. El carrete de la válvula 323 está formado
con una ranura externa 323b que lleva el puerto de entrada 322a a
estar en comunicación con los puertos de presión de incremento de
velocidad y reducción de velocidad 322b y 322c, de acuerdo con las
posiciones relativas del manguito de la válvula 322 y del carrete
de la válvula 323.
Cuando el motor por pasos 326 es accionado para
provocar giros predeterminados del carrete de la válvula 323 en una
dirección normal, el carrete de la válvula 323 se desplaza
axialmente desde la posición equilibrada o neutral mostrada en la
figura 23, para llevar el puerto de entrada 322a a estar en
comunicación con el puerto de presión de incremento de velocidad
322b o puerto de presión de reducción de velocidad 322c. La
comunicación del puerto de entrada 322a con el puerto de presión
de incremento de velocidad 322b provoca una elevación en la presión
hidráulica PH para el incremento de la velocidad, con el resultado
de inclinación del rodillo 33 hacia el lado de velocidad más alta.
La inclinación del rodillo 33 gira reactivamente la biela 332 y por
tanto la leva 332, lo cual es acompañado por un giro de la palanca
de accionamiento 333. Como resultado de ello, el carrete de la
válvula 323 es retornado a la posición equilibrada o neutra, y el
puerto de entrada 322a es llevado fuera de la comunicación con el
puerto de presión de incremento de velocidad 322b o del puerto de
presión de reducción de velocidad 322c. De esta forma, el ángulo
de inclinación del rodillo 33, es decir, se mantiene la relación de
velocidades controlada del mecanismo de velocidad continuamente
variable toroidal 20, 30.
Tal como se ha descrito anteriormente, de acuerdo
con el sistema de control para la transmisión continuamente variable
que incorpora un mecanismo de velocidad continuamente variable
toroidal de la invención, lo que provoca un desplazamiento estimado
del rodillo del mecanismo de velocidad continuamente variable
toroidal en una dirección estimada con antelación a la inversión
direccional de un desplazamiento del rodillo desde la posición
neutra, debido a la inversión direccional de la transferencia del
par motor a través del mecanismo de velocidad continuamente
variable toroidal cuando existe una presencia de una conmutación de
los modos de control de la relación de velocidades o una presencia
de una conmutación de los estados de conducción del vehículo,
evitándose o restringiéndose significativamente la generación de
golpes debidos a un cambio e inclinación bruscos del rodillo 33
resultantes de la inversión direccional de la transferencia del par
motor, lo cual es siempre deseable para conseguir una calidad y
rendimiento operacionales de la transmisión continuamente
variable.
Claims (21)
1. Un sistema de control para un tipo toroidal de
transmisión continuamente variable (10) que incorpora un mecanismo
de velocidad continuamente variable toroidal (20, 30) que comprende
un disco toroidal de entrada (21, 31), un disco toroidal de salida
(22, 32), un rodillo (23, 33) dispuesto entre el mencionado disco
toroidal de entrada (21, 31) y el mencionado disco toroidal de
salida (22, 32) y un miembro de soporte (24, 25) para soportar el
mencionado rodillo (23, 33) para la rotación, un actuador de
rodillo operado hidráulicamente (113-116) para
desplazar e inclinar el mencionado rodillo (23, 33) con respecto a
los mencionados discos toroidales de entrada y salida (21, 22, 31,
32) desde una posición neutra a través del mencionado miembro de
soporte (24, 25) de acuerdo con un nivel de presión hidráulica para
variar continuamente una relación de velocidades entre una
velocidad de entrada al mencionado disco toroidal de entrada (21,
31) desde una fuente motriz de accionamiento y una velocidad de
salida a un elemento accionado desde el mencionado disco toroidal
de salida (22, 32), y una válvula de desplazamiento (220, 230, 251,
320) para controlar la presión hidráulica en el nivel suministrado
al mencionado actuador del rodillo (113-116), de
acuerdo con las condiciones de conducción del vehículo, y deteniendo
el suministro de la mencionada presión hidráulica al mencionado
actuador del rodillo (113-116) mediante una
retroalimentación de la mencionada inclinación del mencionado
rodillo (23, 33), para hacer retornar el mencionado rodillo (23,
33) hacia atrás hasta la mencionada posición neutra,
caracterizado porque:
los medios de control (300) controlan la
mencionada válvula de desplazamiento (220, 230, 251, 320) para
controlar la mencionada presión hidráulica en el nivel de forma tal
que cuando se detecta una condición de conducción específica de la
mencionada fuente motriz de conducción que provoca la inversión
direccional de la transmisión del par motor a través del mencionado
mecanismo de velocidad continuamente variable (20, 30) con el
resultado de un desplazamiento del mencionado rodillo (23, 33)
desde un lado al otro lado de la mencionada posición neutra, el
mencionado actuador del rodillo (113-116) provoca el
mencionado desplazamiento del mencionado rodillo (23, 33) por
adelantado.
2. El sistema de control de transmisión
continuamente variable según la reivindicación 1,
caracterizado porque la mencionada transmisión continuamente
variable (10) está dispuesta entre un motor (1) tal como la
mencionada fuerza motriz de accionamiento, y las ruedas motrices de
un vehículo tal como el mencionado elemento accionado, medios de
detección de la condición de conducción (302) que detectan la
velocidad rotacional del mencionado motor (1) como la mencionada
condición de conducción, y los mencionados medios de control (300)
que controlan la mencionada válvula de desplazamiento (220, 230,
251, 320), para proporcionar presión hidráulica con la cual el
mencionado actuador del rodillo (113-115) hace que
se desplace y se incline el mencionado rodillo (23, 3), de forma
que el mencionado mecanismo de velocidad continuamente variable
(20, 30) varíe una relación de velocidades para llevar la
mencionada velocidad rotacional del mencionado motor (1) a la
velocidad de objetivo.
3. El sistema de control de transmisión
continuamente variable según la reivindicación 1,
caracterizado porque la mencionada válvula de desplazamiento
(220, 230, 251, 320) comprende un cuerpo de válvula (111), un
manguito de válvula hueco (222) recibido para deslizarse axialmente
en el mencionado cuerpo de la válvula (111) y un carrete de la
válvula (223) recibido para deslizarse axialmente en el mencionado
manguito hueco de la válvula (222), siendo desplazado el mencionado
manguito hueco de la válvula (222) con respecto al mencionado
carrete de la válvula (223), para suministrar presión hidráulica de
control al mencionado actuador del rodillo
(113-116) para provocar un desplazamiento del
mencionado rodillo (23, 33), de acuerdo con una posición desplazada
del mencionado manguito hueco de la válvula (222) y del mencionado
carrete de la válvula (223) que se encuentran desplazados por medios
del mencionado desplazamiento del mencionado rodillo (23, 33) para
detener el suministro de la mencionada presión hidráulica al
mencionado actuador del rodillo (113-116).
4. El sistema de control de transmisión
continuamente variable según la reivindicación 1,
caracterizado porque un mecanismo de engranajes planetarios
(50) comprende un soporte de piñón (51) conectado a un miembro de
entrada (91), a través del cual la energía motriz se transmite al
mencionado mecanismo de velocidad continuamente variable toroidal
(20, 30) desde la mencionada fuente de energía motriz, un engranaje
planetario (52) conectado al mencionado disco toroidal de salida
(22, 32) y un engranaje interno (53) conectado al mencionado
elemento accionado; medios de conmutación del modo (60, 70, 208,
271, 272, 278) que efectúa la conmutación del control de la relación
de velocidades de la mencionada transmisión continuamente variable
(10) entre un primer modo de control en el cual la energía motriz de
la mencionada fuente de energía motriz se transmite al mencionado
elemento accionado, a través de un mencionado primer recorrido de
transmisión de la energía, incluyendo el mencionado mecanismo de
velocidad continuamente variable toroidal (20, 29) y el mencionado
mecanismo de engranajes planetarios (50), y un segundo modo de
control en el cual la energía motriz de la mencionada fuente de
energía motriz se transmite al mencionado elemento accionado a
través de un segundo recorrido de transmisión de la energía, que
incluye el mencionado mecanismo de velocidad continuamente variable
toroidal (20, 30); y los mencionados medios de control que provocan
los mencionados medios de conmutación del modo (60, 70, 208, 271,
272, 278), para conmutar el mencionado control de la relación de
velocidades entre los mencionados primer y segundo modos de control,
de acuerdo con las mencionadas condiciones de conducción.
5. El sistema de control de transmisión
continuamente variable según la reivindicación 4,
caracterizado porque la mencionada transmisión continuamente
variable (10) está dispuesta entre un motor (1) como fuente de
energía motriz de accionamiento, y las ruedas motrices como el
elemento mencionado de un vehículo, y los mencionados medios de
detección de la mencionada condición de conducción (302) que
detectan una velocidad del motor del mencionado motor (1) como las
mencionadas condiciones de conducción.
6. El sistema de control de transmisión
continuamente variable según la reivindicación 5,
caracterizado porque los mencionados medios de control (300)
controlan la mencionada válvula de desplazamiento (220, 230, 251,
320), para proporcionar presión hidráulica con la cual el mencionado
actuador del rodillo (113-116) hace que se desplace
y se incline el mencionado rodillo (23, 33) de forma que el
mencionado mecanismo de velocidad continuamente variable (20, 30)
varíe una relación de velocidades para llevar la mencionada
velocidad rotacional del mencionado motor (1) a una velocidad de
objetivo.
7. El sistema de control de transmisión
continuamente variable según la reivindicación 5,
caracterizado porque la mencionada válvula de desplazamiento
(220, 230, 251, 320) comprende un cuerpo de válvula (111), un
manguito hueco de válvula (222) recibido para deslizarse axialmente
en el mencionado cuerpo de la válvula (111) y un carrete de válvula
(223) recibido para deslizarse axialmente en el mencionado manguito
hueco de la válvula (222), siendo desplazado el mencionado manguito
hueco de la válvula (222) con respecto al mencionado carrete de la
válvula (223) para suministrar y controlar la presión hidráulica en
el mencionado actuador del rodillo (113-116), para
provocar un desplazamiento del mencionado rodillo (23, 33) de
acuerdo con una posición desplazada del mencionado manguito hueco de
la válvula (222), y estando desplazado el mencionado carrete de la
válvula (223) por medios del mencionado desplazamiento del
mencionado rodillo (23, 33), para detener el suministro de la
mencionada presión hidráulica al mencionado actuador del rodillo
\hbox{(113-116).} 8. El sistema de control de transmisión
continuamente variable según la reivindicación 4,
caracterizado porque los mencionados medios de control (300)
efectúan una estimación de sí el vehículo se encuentra en un estado
de conducción normal en el cual el mencionado motor (1) propulsa el
mencionado vehículo o en un estado de conducción inverso en el cual
el mencionado motor (1) es accionado por el desplazamiento inercial
del mencionado vehículo, estimando si la mencionada transmisión
continuamente variable (10) es conmutada desde el mencionado primer
modo de control al mencionado segundo modo de control, o desde el
mencionado segundo modo de control al mencionado primer modo de
control, controlando la mencionada válvula de desplazamiento (220,
230, 251, 320) para controlar la presión hidráulica a fin de
provocar un desplazamiento del mencionado rodillo (23, 33) en una
dirección en la cual el mecanismo de velocidad continuamente
variable toroidal (20, 30) provoque un cambio en la relación de
velocidades, hacia un lado de velocidad más alta cuando tenga
lugar una inversión direccional de la transmisión del par motor
(10) a través del mencionado mecanismo de velocidad continuamente
variable toroidal (20, 30) debido a una conmutación de la
mencionada transmisión continuamente variable (10) desde el
mencionado primer modo de control al mencionado segundo modo de
control en el mencionado estado de conducción normal, y cuando tenga
lugar la inversión direccional de la transmisión del par motor (10)
a través del mencionado mecanismo de velocidad continuamente
variable toroidal (20, 30) debido a una conmutación de la mencionada
transmisión continuamente variable (10) desde el mencionado segundo
modo de control al mencionado primer modo de control en el
mencionado estado de conducción de marcha atrás, y controlando la
mencionada válvula de desplazamiento (220, 230, 251, 320) para
controlar la presión hidráulica para provocar un desplazamiento del
mencionado rodillo (23, 33) en una dirección en la cual el
mencionado mecanismo de velocidad continuamente variable toroidal
(20, 30) provoque un cambio en la relación de velocidades, hacia un
lado de velocidad menor cuando tenga lugar la inversión direccional
de la transmisión del par motor (10) a través del mencionado
mecanismo de velocidad continuamente variable toroidal (20, 30)
debido a una conmutación de la mencionada transmisión continuamente
variable (10) desde el mencionado segundo modo de control al
mencionado primer modo de control en el mencionado estado de
conducción normal y cuando tenga lugar la inversión direccional de
la transmisión del par motor (10) a través del mencionado mecanismo
de velocidad continuamente variable toroidal (20, 30) debido a una
conmutación de la mencionada transmisión continuamente variable
desde el mencionado primer modo de control al mencionado segundo
modo de control en el mencionado estado de conducción de marcha
atrás.
9. El sistema de control de transmisión
continuamente variable según la reivindicación 4,
caracterizado porque los mencionados medios de transmisión
(300) estiman además si el mecanismo de velocidad continuamente
variable toroidal (20, 30) se encuentra en el mencionado primer
medio de control o en el mencionado segundo modo de control,
estimando si tiene lugar una conmutación desde el mencionado estado
de conducción normal al mencionado estado de conducción de marcha
atrás, o una conmutación desde el mencionado estado de conducción de
marcha atrás al mencionado estado de conducción normal,
controlando la mencionad válvula de desplazamiento (220, 230, 251,
320) para controlar la presión hidráulica a fin de provocar un
desplazamiento del mencionado rodillo (23, 33) en una dirección en
la cual el mecanismo de velocidad continuamente variable toroidal
(20, 30) provoque un cambio en la relación de velocidades hacia un
lado de velocidad más alta cuando tenga lugar una conmutación desde
el mencionado estado de conducción normal al mencionado modo de
conducción de marcha atrás en el mencionado primer modo de control,
y cuando tenga lugar una conmutación desde el mencionado estado de
conducción de marcha atrás al mencionado estado de conducción normal
en el mencionado segundo modo de control, y controlando la
mencionada válvula de desplazamiento (220, 230, 251, 320) para
controlar la presión hidráulica a fin de provocar un desplazamiento
del mencionado rodillo (23, 33) en una dirección en la cual el
mencionado mecanismo de velocidad continuamente variable toroidal
(20, 30) provoque un cambio en la relación de velocidades hacia un
lado de una velocidad menor cuando tenga lugar una conmutación desde
el estado de conducción de marcha atrás al mencionado modo de
conducción normal en el mencionado primer modo de control, y cuando
tenga lugar una conmutación desde el mencionado estado de
conducción normal al mencionado estado de conducción de marcha atrás
en el mencionado segundo modo de control.
10. El sistema de control de transmisión
continuamente variable según lo definido en cualquiera de las
reivindicaciones 5, 8 y 9, caracterizado porque los
mencionados medios de control (300) controlan la mencionada válvula
de desplazamiento (220, 230, 251, 320) para proporcionar una presión
hidráulica determinada basándose en el par motor de entrada al
mencionado mecanismo de velocidad continuamente variable toroidal
(20, 30) en un instante en el tiempo en que tiene lugar la
inversión direccional mencionada de la transmisión del par
motor.
11. El sistema de control de transmisión
continuamente variable según la reivindicación 10,
caracterizado porque los medios de control (300) controlan
la mencionada válvula de desplazamiento (220, 230, 251, 320) para
proporcionar presión hidráulica que llegue a ser más alta conforme
se eleva el mencionado par motor de entrada al mencionado mecanismo
continuamente variable (20, 30).
12. El sistema de control de transmisión
continuamente variable según la reivindicación 1,
caracterizado porque tiene:
medios de detección del estado de conducción
(302) para detectar las condiciones de conducción de la mencionada
fuente motriz;
un mecanismo de engranajes planetarios (50) que
comprende un soporte de piñón (51) conectado a un miembro de entrada
(91) a través del cual la energía motriz se transmite al mencionado
mecanismo de velocidad continuamente variable toroidal (20, 30)
desde la mencionada fuente de energía motriz, un engranaje
planetario (52) conectado al mencionado disco toroidal de salida
(22, 32) y un engranaje interno (53) conectado al mencionado
elemento accionado;
unos primeros medios de acoplamiento de fricción
(60) que llevan a la mencionada transmisión continuamente variable
(10) a un primer modo de control en el cual la energía motriz de la
mencionada fuente de energía motriz se transmite al mencionado
elemento accionado a través de un primer recorrido de transmisión de
energía motriz, incluyendo el mencionado mecanismo de velocidad
continuamente variable toroidal (20, 30) y el mencionado mecanismo
de engranajes planetarios (50) cuando estén bloqueados;
unos segundos medios de acoplamiento de fricción
(70) que lleva a la transmisión continuamente variable mencionada
(10) a un segundo modo de control en el cual la energía motriz de
la mencionada fuente de energía motriz de conducción se transmite
al mencionado elemento accionado a través de un segundo recorrido de
transmisión de la energía motriz, incluyendo el mencionado
mecanismo de velocidad continuamente variable toroidal (20, 30)
pero omitiendo el mencionado engranaje planetario (50) cuando está
bloqueado;
medios de conmutación del modo (208, 271, 272,
278) que bloquean y desbloquean alternadamente los mencionados
primero y segundo medios de acoplamiento de fricción (60, 70) para
conmutar la mencionada transmisión continuamente variable (10) entre
los mencionados primero y segundo modos de control, y bloqueando los
mencionados primero y segundo medios de acoplamiento de fricción
(60, 70) mientras que la mencionada transmisión continuamente
variable (10) está siendo conmutada entre los mencionados primero y
segundo modos de control; y
los mencionados medios de control (300) que
provocan que los mencionados medios de conmutación del modo (208,
271, 272, 278) efectúen la conmutación de la mencionada transmisión
continuamente variable (10) entre los mencionados primer y segundo
modos de control, de acuerdo con las mencionadas condiciones de
conducción y conmutando la mencionada transmisión continuamente
variable entre los mencionados primero y segundo modos de control,
mientras que los mencionados primer y segundo medios de
acoplamiento de fricción (60, 70) permanecen bloqueados.
13. El sistema de control de transmisión
continuamente variable según la reivindicación 12,
caracterizado porque la mencionada transmisión continuamente
variable (10) se encuentra dispuesta entre un motor (1) como fuente
de energía motriz y las ruedas de accionamiento como elemento
accionado de un vehículo, y en el que los medios de detección de la
condición de conducción (302) detectan una velocidad rotacional del
mencionado motor (1) como la mencionada condición de conducción.
14. El sistema de control de transmisión
continuamente variable según la reivindicación 13,
caracterizado porque los mencionados medios de control (300)
controlan la mencionada válvula de desplazamiento (220, 230, 251,
320) para proporcionar presión hidráulica con la cual el mencionado
actuador del rodillo (113-116) desplaza e inclina
el mencionado rodillo, de forma que el mecanismo de velocidad
continuamente variable (20, 30) varíe una relación de transmisión
para llevar la mencionada velocidad rotacional del mencionado motor
(1) a una velocidad de objetivo.
15. El sistema de control de transmisión
continuamente variable según la reivindicación 13,
caracterizado porque los mencionados medios de control (30)
estiman si el vehículo se encuentra en un estado de conducción
normal, en el cual el mencionado motor (1) propulsa el mencionado
vehículo o si en encuentra en un estado de conducción de marcha
atrás en el cual el mencionado motor (1) está accionado por el
desplazamiento inercial del mencionado vehículo, estimando si la
mencionada transmisión continuamente variable (10) está conmutada
desde el mencionado primer modo de control al mencionado segundo
modo de control, o desde el mencionado segundo modo de control al
mencionado primer modo de control, controlando la mencionada válvula
de desplazamiento (220, 230, 251, 320) para controlar la presión
hidráulica a fin de provocar un desplazamiento del mencionado
rodillo (23, 33) en una dirección en la cual el mencionado
mecanismo de velocidad continuamente variable toroidal (20, 39)
provoque un cambio en la relación de velocidades hacia un lado de
una velocidad más alta, cuando tenga lugar una inversión direccional
de la transmisión del par motor a través del mencionado mecanismo
de velocidad continuamente variable toroidal (20, 30) debido a una
conmutación de la mencionada transmisión continuamente variable (10)
desde el mencionado primer modo de control al mencionado segundo
modo de control en el mencionado estado de conducción normal, y
cuando tenga lugar la inversión direccional de la transmisión del
par motor a través del mencionado mecanismo de velocidad
continuamente variable toroidal (20, 30), debido a una conmutación
de la mencionada transmisión continuamente variable desde el segundo
modo de control al mencionado primer modo de control en el
mencionado estado de conducción de marcha atrás, y controlando la
mencionada válvula de desplazamiento (220, 230, 251, 320) para
controlar la presión hidráulica a fin de provocar un desplazamiento
del mencionado rodillo (23, 33) en una dirección en la cual el
mencionado mecanismo de velocidad continuamente variable toroidal
(20, 30) provoque un cambio en la relación de velocidades hacia un
lado de una velocidad menor cuando tenga lugar la inversión
direccional de la transmisión del par motor a través del mencionado
mecanismos de velocidad continuamente variable toroidal (20, 30)
debido a una conmutación de la mencionada transmisión continuamente
variable (10) desde el mencionado segundo modo de control al
mencionado primer modo de control en el mencionado estado de
conducción normal, y cuando exista una inversión direccional de la
transmisión del par motor a través del mencionado mecanismo de
velocidad continuamente variable toroidal (20, 30), debido a una
conmutación de la mencionada transmisión continuamente variable
(10) desde el mencionado primer modo de control al mencionado
segundo modo de control en el mencionado estado de conducción de
marcha atrás.
16. El sistema de control de transmisión
continuamente variable según la reivindicación 13 ó 15,
caracterizado porque los mencionados medios de control
(300) controlan la mencionada válvula de desplazamiento (220, 230,
251, 320) para proporcionar una presión hidráulica determinada,
basándose en el par motor de entrada al mencionado mecanismo de
velocidad continuamente variable toroidal (20, 30) en un instante
del tiempo en que tiene lugar la mencionada inversión direccional de
la transmisión del par motor.
17. El sistema de control de transmisión
continuamente variable según la reivindicación 16,
caracterizado porque los mencionados medios de control (300)
controlan la mencionada válvula de desplazamiento (220, 230, 251,
320) para proporcionar presión hidráulica que llega a ser mayor
conforme se eleva el mencionado par motor de entrada al mencionado
mecanismo de velocidad continuamente variable (20, 30).
18. El sistema de control de transmisión
continuamente variable según la reivindicación 13,
caracterizado porque la mencionada válvula de
desplazamiento (220, 230, 251, 320) comprende un cuerpo de válvula
(111), un manguito hueco de la válvula (222) recibido para
deslizarse axialmente en el mencionado cuerpo de la válvula (111) y
un carrete de la válvula (223) recibido para deslizarse axialmente
en el mencionado manguito hueco de la válvula (222), siendo
desplazado el mencionado manguito de la válvula (222) con respecto
al mencionado carrete de la válvula (223), para suministrar y
controlar una presión hidráulica al mencionado actuador del rodillo
(113-116), a fin de provocar un desplazamiento del
mencionado rodillo (23, 33) de acuerdo con una posición desplazada
del mencionado manguito hueco de la válvula (222) y el mencionado
carrete de la válvula (223) siendo desplazado por los medios del
mencionado desplazamiento del mencionado rodillo (23, 33) para
detener el suministro de la mencionada presión hidráulica al
mencionado actuador del rodillo (113-116).
19. El sistema de control de transmisión
continuamente variable según la reivindicación 12,
caracterizado porque tiene un motor (1) como la mencionada
fuente de energía motriz de conducción; ruedas de accionamiento de
un vehículo como elemento accionado; un sensor de velocidad para
detectar una velocidad rotacional del mencionado motor (1) como los
mencionados medios de detección de la condición de conducción
(302), un primer y segundo embragues como los mencionados primer y
segundo elementos de acoplamiento de fricción (60, 70),
respectivamente; un actuador operado hidráulicamente como los
mencionados medios de conmutación del modo (208, 271, 272, 278); y
un controlador como los mencionados medios de control (300).
20. El sistema de control de transmisión
continuamente variable según la reivindicación 19,
caracterizado porque el mencionado controlador (300) estima
además si el vehículo se encuentra en el estado de conducción
normal, en el que el mencionado motor (1) propulsa el mencionado
vehículo, o en un estado de conducción de marcha atrás en el cual
el mencionado motor (1) es accionado por el desplazamiento inercial
del mencionado vehículo, estimando si la mencionada transmisión de
velocidad continuamente variable (10) se conmutó desde el mencionado
primer modo de control al mencionado segundo modo de control, o
desde el mencionado segundo modo de control al mencionado primer
modo de control, controlando la mencionada válvula de desplazamiento
(220, 230, 251, 320) para controlar la presión hidráulica a fin de
provocar un desplazamiento del mencionado rodillo (23, 33) en una
dirección en la cual el mencionado mecanismo de velocidad
continuamente variable toroidal (20, 30) provoque un cambio en la
relación de velocidades hacia un lado de una velocidad más alta que
tenga lugar la inversión direccional de la transmisión del par motor
a través del mencionado mecanismo de velocidad continuamente
variable toroidal (20, 30) debido a una conmutación de la
mencionada transmisión de velocidad continuamente variable (10)
desde el mencionado primer modo de control al mencionado segundo
modo de control en el mencionado estado de conducción normal, y
cuando tenga lugar la inversión direccional de la transmisión del
par motor a través del mencionado mecanismo de velocidad
continuamente variable toroidal (10), debido a una conmutación de la
mencionada transmisión de velocidad continuamente variable (10)
desde el mencionado segundo modo de control al mencionado primer
modo de control en el mencionado estado de conducción de marcha
atrás, y controlando la mencionada válvula de desplazamiento (220,
230, 251, 320) para controlar la presión hidráulica a fin de
provocar un desplazamiento del mencionado rodillo (23, 33) en una
dirección en la cual el mencionado mecanismo de velocidad
continuamente variable toroidal (20, 30) provoca un cambio en la
relación de velocidades hacia un lado de la velocidad menor cuando
tenga lugar una inversión direccional de la transmisión del par
motor a través del mencionado mecanismo de velocidad continuamente
variable toroidal (20, 30), debido a una conmutación de la
mencionada transmisión continuamente variable (10) desde el
mencionado segundo modo de control al mencionado primer modo de
control en el mencionado estado de conducción normal y cuando exista
una inversión direccional de la transmisión del par motor a través
del mencionado mecanismo de velocidad continuamente variable
toroidal (02, 30), debido a una conmutación de la mencionada
transmisión continuamente variable (10) desde el mencionado primer
modo de control al mencionado segundo modo de control en el
mencionado estado de conducción de marcha atrás.
21. El sistema de control de transmisión
continuamente variable según la reivindicación 19,
caracterizado porque el mencionado controlador (399) efectúa
una estimación además de sí la mencionada transmisión continuamente
variable (10) se encuentra en el mencionado primer modo de control o
en el mencionado segundo modo de control, estimando si tiene lugar
una conmutación desde el mencionado estado de conducción normal al
mencionado estado de conducción de marcha atrás, o una conmutación
desde el mencionado estado de conducción de marcha atrás al
mencionado estado de conducción normal, controlando la mencionada
válvula de desplazamiento (220, 230, 251, 320) para controlar la
presión hidráulica a fin de provocar un desplazamiento del
mencionado rodillo (22, 33) en una dirección en la cual el
mencionado mecanismo de velocidad continuamente variable toroidal
(20, 30) provoque un cambio en la relación de velocidades hacia el
lado de una velocidad más alta cuando tenga lugar una conmutación
desde el mencionado estado de conducción normal al mencionado modo
de conducción de marcha atrás en el mencionado primer modo de
control, y cuando exista una conmutación desde el mencionado estado
de conducción de marcha atrás al mencionado estado de conducción
normal en el mencionado segundo modo de control, y controlando la
mencionada válvula de desplazamiento (220, 230, 251, 320), para
controlar la presión hidráulica a fin de provocar un desplazamiento
del mencionado rodillo (22, 33) en una dirección en la cual el
mecanismo de velocidad continuamente variable toroidal (20, 30)
provoque un cambio en la relación de velocidades hacia un lado de
una velocidad menor cuando tenga lugar una conmutación desde el
estado de conducción de marcha atrás al mencionado modo de
conducción normal en el mencionado primer modo de control, y cuando
tenga lugar una conmutación desde el mencionado estado de conducción
normal al mencionado estado de conducción de marcha atrás en el
mencionado segundo modo de control.
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