专利名称：操作无级变速装置的方法
技术领域：
本发明涉及一种操作无级变速装置的方法，如权利要求1前序部分所述的。
背景技术：
这种变速装置通常包括公知的所谓推型带形式的驱动带。推型带包括金属横向元 件，所述元件相对于它的连续拉伸装置自由滑动地包括在带中，该拉伸装置具有限制和引 导横向元件的功能。在这种变速装置中，通过在法向力的作用下将带夹持在相应带轮的锥形盘之间， 扭矩从一个带轮传递到另一个，为了这个目的，带轮的至少一个盘通过致动器可轴向移动。 所述扭矩的传递通过将驱动带轮的旋转运动摩擦地传递到带而实现，它的元件设置有轴向 接触区域，用于接触带轮的盘。另外，在从动带轮处，驱动带轮的所述旋转运动所带来的力 被相反地并且同样摩擦地从所述带传递到从动带轮的盘。通过改变每个带轮处相对于另一 个的夹持力，带在每个带轮中运行的半径可以改变，从而，这种半径之间的数学比值代表着 变速装置的所谓的几何比率，然而，带轮的转速之间的比率代表着变速装置的实际速度比。 这两个变速比之间的差异代表着带相对于带轮的滑移量。从而，已知的是润滑所述带和带轮之间的摩擦接触，特别是它的盘，从而防止它由 于严重的粘着磨损造成过热和/或快速磨损。通常，供应到所述摩擦接触的润滑剂流被设 置成使得它在变速装置的所有工作状态中都被适合地润滑。因此显然，控制带轮和带之间 的摩擦接触对于变速装置的正确和持续的工作是重要的因素。然而，变速装置的效率可以 通过下面的方式改进在变速装置的特定工作状态中减少润滑剂流，在该工作状态中，这可 以被允许。例如，根据日本专利公开JP-A-09/053711，可以知道，与几何传动比成比例地调 节供应到驱动带轮处的带的润滑剂流。
发明内容
本发明的目的是改进现有的变速装置，特别是它的工作效率，特别是通过进一步 使所述润滑剂流相对于变速装置的工作状态合理化、特别是最小化。根据本发明，这可以通 过下面方式实现应用权利要求1特征部分的措施，即与滑移量S成比例地调节供应到带和 /或带轮的润滑剂流。这种措施与申请人的国际专利公开W0-A-2004/057217中描述的所谓的临界分界 线不同，其限定了严重的粘着破坏是否发生，并且其可以在施加的法向力而和所述摩擦接 触中的滑移量S方面被限定。申请人已经进一步调查了这个特征，并且发现，在更基础的水 平上，所述分界线事实上是由润滑剂的临界温度限定的。当加热高于所述临界温度时，润 滑剂会劣化，即失去它所需要的特性，从而例如会发生与之相关的非常不适合的金属-金 属接触和严重的粘着磨损。从而，润滑剂的温度通过所述摩擦接触中产生的热量而升高，从 而，所述分界线事实上与法向力而和所述摩擦接触中的滑移量S相关。然而，摩擦接触的 模型已经显示出，在通常发生的法向力而的水平和滑移量S，至少在普通控制的变速装置中，产生的热量主要随着滑移量S而变化。本发明因此提出将润滑剂流与在带和带轮之间摩擦接触中实际产生的热量相关 联，根据上述内容，这可以方便的与带相对于带轮的滑移量S相关联，从而当更多的热量产 生时，它更加有效地被带走。这种润滑剂流因此是控制所述摩擦接触中温度的方式，特别是 用于防止它超过所述临界温度。从而，摩擦接触中温度的任何升高通过从增加由润滑剂其 处排出的热量而被抵消，即从这种接触的附近排出的。通过相对减小的努力和成本，通过根据滑移量来调节润滑剂流，变速装置的性能 因此被相对简单地改善，从而，当这需要时，已知的临界分界线朝着较大的滑移量S移动， 并且反之亦然。另外，可以看出，在相对大的滑移量S,即通常高于0. 5米/秒，同样，法向力1 变 成是显著影响所述摩擦接触中产生的热量的因素。这种较大的滑移量S特别应用在所谓的 滑移控制变速装置中，其例如在上述国际专利公开中描述。在滑移控制变速装置中，施加的 法向力1 通过变速装置的电控单元相对于检测到的滑移量S被设置，这后一个值例如可以 通过将检测的变速装置的速度比与它的测量的几何比率进行比较而被确定。在这些情况 中，根据本发明，优选的是供应到带和/或带轮的润滑剂流不仅与所述滑移量S成比例、而 且与所施加的法向力1 成比例而被调节。可替换的，即代替使用滑移量S和/或法向力1 来估计带和带轮之间的摩擦接触 中产生的热量，用于调节供应到所述摩擦接触中的润滑剂流，这种流根据本发明还可以与 实际确定的、即测量的润滑剂温度成比例而被调节。当然，在本发明的实施例中，需要温度 传感器。
下面将根据附图进一步描述本发明，附图中图1示意性示出了包括驱动带和带轮组件的无级变速装置的相关部分；图2的图形示出了变速装置承受速度差或者它的带和带轮组件之间的滑移的能 力相对于施加在其间的法向力的水平；图3的图形示出了图2所示的滑移和法向力之间的关系，然而，其中对于供应到带 和/或带轮的多个润滑剂流是不同的；图4的图形示出了对于两个几何变速比、在变速装置的带和带轮组件之间传递的 扭矩与在恒定的法向力水平处所述滑移的关系。
具体实施例方式附图中，相同的附图标记表示相同的功能或者方法元件。图1示出了无级变速装置的中心部分，例如用在客车的驱动中。变速装置是公知 的，并且包括第一和第二带轮1和2，每个带轮包括两个带轮盘4、5，在带轮盘之间，设置有 驱动带3。带轮盘4、5形状是锥形的，并且带轮1、2的至少一个盘4可以沿着轴向方向沿着 相应的轴6、7移动，盘4、5安装在该轴上。变速装置还包括启动装置，所述启动装置在图中 未示出，并且通常可以被电控，并且液压作用，从而它们可以用这样一种方式向上述的一个 盘4施加轴向力 ^χ，即驱动带3夹持在相应的盘4、5之间，并且通过盘4、5和驱动带3之间的锥形接触表面中的摩擦，轴6、7的驱动力即提供的扭矩T在带轮1、2之间传递。为此 所需要的最小法向力i^n-min利用提供的扭矩T、驱动带3的运行半径R和扭矩传输系数τ 来确定。通常，摩擦接触中实际施加的法向力而通过将所谓的安全余量Sm加到所述最小 法向力i^n-min上来确定，从而解决它的计算中的不精确和不确定性。图1所示的驱动带3包括连续的拉伸装置31，装置31包括两组嵌套的薄的金属 环，所述金属环形成了用于一系列金属横向元件32的载体，元件32吸收施加在带轮1、2的 盘4、5之间的夹持力，并且在连续的拉伸装置31上移动，由于驱动带轮1的旋转，朝着从 动带轮2彼此推动。这种类型的驱动带公知为Van Doorne推型带，并且例如在欧洲专利 EP-A-O 626 526中详细描述。已知的是，这种类型的变速装置至少某种程度上能够承受带轮1、2中的任一个和 带3之间的滑移，即滑移量S。图2是基于德国专利申请1022M2，其中基于实验数据示出 了这个特征。图2中，它通过曲线A限定为所述法向力1 和滑移量S的函数，无论是否在 这些工作状态下，变速装置会在某种程度上被破坏，即它的工作会被不利地影响。从而，在 这种边界线A的下面，如箭头I所示，没有严重的粘着破坏发生，并且在其上，如箭头II所 示，实际发生了这种破坏。图3示出了试图影响图2的现有边界线A的结果。图3示出了根据数学模型、摩 擦接触中润滑剂温度的影响，该模型已经由申请人提出，并且用于支持本发明。在图3中多 个边界线A到C中，每个曲线代表仍然较低的润滑剂温度，即供应到带3和带轮1 ；2之间的 摩擦接触的增加的润滑剂流。根据本发明下面的理解，在摩擦接触中产生的热量因此必须 至少在这样的程度上被输送，即温度被保持低于临界值，在该临界值以上，润滑剂会劣化， 即失去它所需要的性质。这种产生的热量根据本发明主要与施加的法向力而和滑移量S 等参数相关。当详细观察图3时，可以看到，在相对小的滑移量S处，例如通常在上述普通控制 的变速装置中发生的那些，在所述摩擦接触中产生的热量主要相对于滑移量S改变，如图3 中箭头Pl所示。与其相反，在相对大的滑移量S处，例如通常在所谓的滑移控制变速装置 中发生的那些，在所述摩擦接触中产生的热量同样受到所述法向力1 的显著影响，如图3 中箭头P2所示。基于上述实验和观察，本发明提供一种方法，用于根据变速装置的相关工作状态 调节供应到所述摩擦接触的润滑剂流。更特别的，所述流与润滑剂的测量的温度成比例的 调节，或者与它的代表性的一个或多个工作状态成比例地调节，即至少所述滑移量S，但是 优选还有所施加的法向力而。显然，如果滑移量S不能直接获得，例如在变速装置的速度比和几何比率中的一 个没有测量的情况中，仍然可以参考预先程序设置的电子图表(electronic mapping)来估 算，所述电子图表即变速装置的预先确定的特征，例如图4所图示的。这个图表包括了实验 获得的数据，该数据将即时由变速装置传递的扭矩量T和当前变速比(Low，0D)与在那些特 定工作状态中发生的滑移量S相关联。
权利要求
1.一种操作无级变速装置的方法，所述无级变速装置包括驱动带(3)，驱动带C3)在法 向力而的作用下被夹持在变速装置的带轮(1 ；2)的盘0，5)之间并且与盘(4，5)摩擦接 触，所述方法特别是用于调节它的润滑，其特征在于，供送到变速装置的带(3)和/或带轮 (1 ；2)的润滑剂流与带(3)相对于摩擦接触的带轮(1 ；2)的滑移量S成比例地调节。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过将测量的变速装置速度比与测量的它 的几何比率相比较来确定滑移量S。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，参考变速装置的电子图表来估算滑移量S， 所述电子图表提供了相对于由变速装置传递的扭矩量T和变速装置的当前速度或几何比 率(Low，0D)的估算的滑移量S。
4.如权利要求21、2或3所述的方法，其特征在于，供送到变速装置的带和/或带轮的 润滑剂流进一步与施加的法向力而成比例地调节。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，对于相对大的滑移量S，特别是高于0.5米 /秒的滑移S，所述润滑剂流对于施加的法向力1 的依赖被单独地应用。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，施加的法向力1 通过变速装置的电控单元 相对于滑移量S被控制，滑移量S通过将测量的变速装置的速度比与测量的它的几何比率 相比较而确定，更特别的，施加的法向力1 被控制成保持所述滑移量S基本恒定。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，供送到变速装置的带和/或带轮的润滑剂流 进一步与变速装置的实际速度或几何比率(Low，0D)成比例地调节。
8.一种设置成根据上述权利要求中任一项所述的方法工作的变速装置。
全文摘要
一种操作无级变速装置的方法，所述无级变速装置包括驱动带(3)，驱动带(3)在法向力Fn的作用下被夹在变速装置的带轮(1；2)的盘(4，5)之间并且与盘(4，5)摩擦接触，特别是用于调节它的润滑，其中，供送到变速装置的带(3)和/或带轮(1；2)的润滑剂流与润滑剂的温度或者带(3)相对于述摩擦接触的带轮(1；2)的滑移量S成比例地调节。
文档编号F16H57/04GK102102743SQ201110054159
公开日2011年6月22日 申请日期2005年12月1日 优先权日2005年12月1日
发明者M·范德罗根 申请人:罗伯特·博世有限公司