Sistema de control CVT.

Un sistema para controlar una transmisión variable de forma continua que comprende un dispositivo devariación (10),

un embrague de régimen bajo (CL), destinado a acoplar selectivamente un régimen de transmisiónbajo, y un embrague de régimen alto (CH), destinado a acoplar selectivamente un régimen de transmisión alto,estando el sistema caracterizado por que comprende una parte de control (50), que es movible por el usuario a lolargo de un recorrido de control, desde un extremo de relación baja (60) hasta un extremo de relación alta (62), ycuya posición determina una relación del dispositivo de variación y una relación de transmisión, un dispositivo decontrol de embrague de régimen bajo, que acopla el embrague bajo (CL) cuando la parte de control (50) seencuentra entre el extremo de relación baja (60) de su recorrido y un punto de transición de embrague bajo (LCTP),y que libera el embrague bajo (CL) cuando la parte de control (50) se encuentra entre el punto de transición deembrague bajo (LCTP) y el extremo de relación alta (62) de su recorrido, y un control de embrague de régimen alto,que libera el embrague de régimen alto (CH) cuando la parte de control (50) se encuentra entre el extremo derelación baja (60) de su recorrido y un punto de transición de embrague alto (HCTP), y que acopla el embrague derégimen alto (CH) cuando la parte de control (50) está entre el punto de transición de embrague alto (HCTP) y elextremo de relación alta (62) de su recorrido.

Sistema de control CVT.

La presente invención se refiere al control de una transmisión variable de forma continua (“CVT” –“continuously variable transmission”) de régimen múltiple.

Una CVT incluye, por lo común, un dispositivo de variación. La expresión “dispositivo de variación” se utilizará en la presente memoria para hacer referencia a un dispositivo que tiene una entrada rotativa y una salida rotativa, y que transfiere impulso de la una a la otra con una relación de accionamiento (la relación de la velocidad de salida con respecto a la velocidad de entrada) que puede ser variada sin escalones o saltos. La mayoría de los dispositivos de variación, sino todos, tienen alguna parte de transferencia de par movible que está implicada en la transferencia del impulso y cuya posición se corresponde con la relación del dispositivo de variación. En el caso bien conocido de un dispositivo de variación del tipo de tracción rodante, de carrera toroidal, unos rodillos sirven como partes de transferencia de par movibles. Los rodillos transmiten el impulso de una pista o carrera rebajada de forma toroidal a otra, y su movimiento implica un cambio en la inclinación del rodillo que está asociada con un cambio en la relación de accionamiento del dispositivo de variación. Se aplica una fuerza a la parte de transferencia de par movible con el fin de influir en su posición y, de esta forma, influir en la relación de accionamiento del dispositivo de variación. De este modo, se controla el dispositivo de variación.

Las CVTs incorporan a menudo alguna disposición de embragues (que pueden estar constituidos sencillamente como frenos, en algunos ejemplos) con el fin de seleccionar entre dos o más regímenes, con lo que se extiende el intervalo disponible de relaciones de transmisión.

El control de las CVTs se lleva a cabo, típicamente, mediante un sofisticado controlador electrónico. El documento EP 1138981 (Nissan Motor Co., Ltd.) describe una CVT y un sistema de control asociado.

Es un propósito de la presente invención aportar un sistema simple para proporcionar un control coordinado de una relación y un régimen de un dispositivo de variación de una CVT.

De acuerdo con la presente invención, existe un sistema para controlar una transmisión variable de forma continua que comprende un dispositivo de variación, un embrague de régimen bajo (CL) [“low clutch”], destinado a acoplarse selectivamente a un régimen de transmisión bajo, y un embrague de régimen alto (CH) [“high clutch”], destinado a acoplarse selectivamente a un régimen de transmisión alto, de tal manera que el sistema comprende una parte de control que es movible por el usuario a lo largo de un recorrido de control que va desde un extremo de relación baja hasta un extremo de relación alta y cuya posición determina la relación del dispositivo de variación y la relación de transmisión, un dispositivo de control del embrague de régimen bajo, que se acopla con el embrague bajo cuando la parte de control se encuentra entre el extremo de relación baja de su recorrido y un punto de transición de embrague bajo, y que libera el embrague bajo cuando la parte de control se encuentra entre el punto de transición de embrague bajo y el extremo de relación alta de su recorrido, y un control de embrague de régimen alto, que libera el embrague de régimen alto cuando la parte de control está entre el extremo de relación baja de su recorrido y un punto de transición de embrague alto, y que se acopla con el embrague de régimen alto cuando la parte de control se encuentra entre el punto de transición de embrague alto y el extremo de relación alta de su recorrido.

Se describirán a continuación realizaciones específicas de la presente invención, a modo de ejemplo únicamente y con referencia a los dibujos que se acompañan, en los cuales:

Las Figuras 1a y 1b son representaciones simplificadas de un dispositivo de variación adecuado para su uso a la hora de implementar la presente invención, de tal modo que la Figura 1a omite ciertos componentes en aras de la simplicidad y consiste en una vista a lo largo de una dirección radial, en tanto que la Figura 1b es una vista en perspectiva; Las Figuras 2a y 2b son representaciones simplificadas de una CVT adecuada para uso en la implementación de la presente invención; La Figura 3a es una representación esquemática de un sistema de control del dispositivo de variación que incorpora la presente invención; Las Figuras 3b y 3c muestran válvulas de control de régimen del sistema, en dos estados diferentes; Las Figuras 3d y 3e muestran una válvula de liberación neutral del sistema en diferentes estados; y La Figura 4 es una representación más detallada de una válvula de control de relación y de componentes relacionados del sistema.

El dispositivo de variación Las Figuras 1a y 1b muestran un dispositivo de variación 10 del tipo bien conocido de tracción de rodadura y de carrera toroidal. La presente invención se ha desarrollado en conexión con una CVT que utiliza este tipo de dispositivo de variación, que resulta particularmente adecuado al propósito, aunque, en principio, pueden utilizarse dispositivos de variación de otros tipos.

El dispositivo de variación 10 comprende unas pistas o carreras de entrada y salida montadas coaxialmente 12, 14, 12’, 14’, unas caras adyacentes 6, 9 de las cuales están rebajadas de forma semitoroidal y definen unas cavidades generalmente toroidales 16, 16, que contienen unas partes de transferencia de par movibles en forma de rodillos 18, 18’. El dispositivo de variación tiene, por lo común, tres de tales rodillos separados entre sí en torno a cada cavidad 16, 16’, a intervalos circunferenciales. Cada rodillo 18 corre sobre las caras 6, 8 de las respectivas carreras 12, 14 y, de esta forma, sirve para transmitir impulso desde la una a la otra. El rodillo 18 es capaz de moverse hacia atrás y hacia delante a lo largo de una dirección circunferencial en torno al eje común 20 de las carreras 12, 14. Es también capaz de efectuar un movimiento de precesión, o precesar. Es decir, el eje del rodillo es capaz de girar de manera que cambia la inclinación del eje del rodillo con respecto al eje del disco. En el ejemplo ilustrado, estos movimientos se hacen posibles gracias al montaje a rotación del rodillo 16 en un soporte 22 acoplado por medio de un vástago 24 a un pistón 26 de un dispositivo de accionamiento 28. Una línea 19 que va del centro del pistón 26 hasta el centro del rodillo 18 constituye un eje de precesión en torno al cual puede girar todo el conjunto. La precesión del rodillo tiene como resultado cambios en los radios de los recorridos trazados sobre las carreras 12, 14 por el rodillo y, por tanto, en un cambio en la relación de accionamiento del dispositivo de variación.

Nótese que, en este ejemplo, el eje de precesión 19 no se extiende de forma precisa en un plano perpendicular al eje común 20, sino que, en lugar de ello, está inclinado con respecto a este plano. El ángulo de inclinación se ha designado por CA en el dibujo, y se conoce como el “ángulo de arrastre” [ángulo de pivote con la vertical en sentido longitudinal]. A medida que el rodillo se mueve atrás y adelante, sigue un recorrido circular centrado en el eje común

20. Por otra parte, la acción de las carreras 12, 14 sobre el rodillo crea un movimiento de guiado o dirección que tiende a mantenerlo con una inclinación tal, que el eje del rodillo interseca o corta el eje común 20. Esta intersección de los ejes puede ser mantenida, a pesar del movimiento del rodillo hacia atrás y hacia delante a lo largo de su recorrido circular, en virtud del ángulo de arrastre. A medida que el rodillo se mueve a lo largo de su recorrido, es dirigido también por la acción de las pistas o carreras, lo que hace que precese de tal manera que se conserva la intersección de los ejes. El resultado es que la posición del rodillo a lo largo de su recorrido corresponde a cierta inclinación del rodillo y, por consiguiente, a cierta relación de accionamiento del dispositivo de variación.

El dispositivo de accionamiento 28 recibe presiones de un fluido hidráulico opuestas a través de unas líneas o conducciones de suministro S1, S2. La fuerza así creada por el dispositivo de accionamiento 28 fuerza el rodillo a lo largo de su recorrido circular en torno al eje común 20 y, en el equilibrio, es compensada o equilibrada por fuerzas ejercidas sobre el rodillo... [Seguir leyendo]

1. Un sistema para controlar una transmisión variable de forma continua que comprende un dispositivo de variación (10) , un embrague de régimen bajo (CL) , destinado a acoplar selectivamente un régimen de transmisión bajo, y un embrague de régimen alto (CH) , destinado a acoplar selectivamente un régimen de transmisión alto, estando el sistema caracterizado por que comprende una parte de control (50) , que es movible por el usuario a lo largo de un recorrido de control, desde un extremo de relación baja (60) hasta un extremo de relación alta (62) , y cuya posición determina una relación del dispositivo de variación y una relación de transmisión, un dispositivo de control de embrague de régimen bajo, que acopla el embrague bajo (CL) cuando la parte de control (50) se encuentra entre el extremo de relación baja (60) de su recorrido y un punto de transición de embrague bajo (LCTP) , y que libera el embrague bajo (CL) cuando la parte de control (50) se encuentra entre el punto de transición de embrague bajo (LCTP) y el extremo de relación alta (62) de su recorrido, y un control de embrague de régimen alto, que libera el embrague de régimen alto (CH) cuando la parte de control (50) se encuentra entre el extremo de relación baja (60) de su recorrido y un punto de transición de embrague alto (HCTP) , y que acopla el embrague de régimen alto (CH) cuando la parte de control (50) está entre el punto de transición de embrague alto (HCTP) y el extremo de relación alta (62) de su recorrido.

2. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual el punto de transición de embrague bajo y el punto de transición de embrague alto se encuentran, ambos, en puntos del recorrido de control correspondientes a una relación del dispositivo de variación sincrónica.

3. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual el punto de transición de embrague alto está más cerca del extremo de relación baja del recorrido de control que el punto de transición de embrague bajo, de tal manera que, cuando la parte de control (50) se encuentra entre los puntos de transición, ambos embragues (CL, CH) están acoplados.

4. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual el punto de transición de embrague alto y el punto de transición de embrague bajo son el mismo.

5. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende un mecanismo de conversión que convierte la posición de la parte de control (50) en una señal mecánica que representa la relación del dispositivo de variación requerida.

6. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 5, en el cual el mecanismo de conversión comprende una superficie de leva (18) y un seguidor (80) cuya posición forma la señal mecánica.

7. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 6, en el cual la forma de la superficie de leva (18) es tal, que, a medida que la parte de control (50) es desplazada desde el extremo de relación baja al extremo de relación alta de su recorrido de control, el seguidor (80) es desplazado por la superficie de leva (18) primeramente en una dirección y, a continuación, en la dirección opuesta.

8. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 7, en el cual la inversión de la dirección de movimiento del seguidor

(80) tiene lugar cuando el seguidor (80) está en una posición correspondiente a la relación neutra engranada del dispositivo de variación.

9. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, en el que la señal mecánica que representa la relación del dispositivo de variación requerida, está acoplada a un comparador que también recibe una señal mecánica que representa la relación del dispositivo de variación en ese momento, y que proporciona una señal mecánica que representa un error en la relación del dispositivo de variación.

10. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 9, cuando depende de la reivindicación 6, en el cual el comparador comprende una barra (82) acoplada en un primer punto al seguidor (80) y, en un segundo punto, a un acoplamiento a los rodillos (84) del dispositivo de variación, de tal manera que la señal mecánica se proporciona a través de un acoplamiento a la barra (82) intermedio a dichos primer y segundo puntos.

11. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 9 o la reivindicación 10, en el que el comparador controla una válvula de control de relación, dispuesta para aplicar una presión de control hidráulica al dispositivo de variación (10) .

12. Un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual la parte de control (50) es movible en una primera dirección para cambiar la relación del dispositivo de variación, y en una segunda dirección para cambiar los estados de los embragues de regímenes alto y bajo.

13. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 12, en el cual el recorrido de control tiene:

(a) una primera porción que se extiende desde el extremo de relación baja del desplazamiento de la parte de control (50) , y a lo largo de dicha primera dirección;

(b) una segunda porción que se extiende a lo largo de dicha segunda dirección; y

(c) una tercera porción que se extiende a lo largo de dicha primera dirección,

de tal manera que el movimiento de la parte de control desde el extremo de relación baja del recorrido hasta el extremo de relación alta implica su movimiento a lo largo de la segunda porción para cambiar los estados de las válvulas y, de este modo, ejecutar un cambio de régimen.

14. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 12 o la reivindicación 13, que comprende al menos una válvula acoplada operativamente a la parte de control (50) , de tal modo que su estado es cambiable por el movimiento de la parte de control (50) a lo largo de la segunda dirección, de manera que la válvula controla la presión hidráulica suministrada a al menos uno de los embragues (CL, CH) .