本发明涉及用于借助气动装置调节CVT变速器的方法以及可气动调节CVT变速器，尤其是用于小型车辆如两轮车、三轮车、四轮摩托车或雪地摩托车的可气动调节CVT变速器，以及涉及内燃机和车辆。
背景技术：
CVT变速器由现有技术在不同的构型中已知。基于可连续变化的变速器，与具有固定档位的变速器相比可以在车辆中实现相应地合适的传动比关系。这种CVT变速器的特别的应用领域是小型车辆，例如两轮车、三轮车(所谓的突突车Tucktucks)，雪地摩托车、四轮摩托车或踏板车等。在这种CVT变速器中，通常使用离心力调节器用于调节皮带在锥盘对上的位置。根据转速，离心力调节器的离心力重量在此使其径向位置移位，由此改变两个锥盘之间的轴向间距并且由此改变变速器的传动比。然而，这种组件的缺点在于，不能够实现对CVT变速器的变速器传动比进行主动地控制或者调节介入。在此，期望的是，能简单地以控制或者调节方式介入CVT变速器的变速器传动比，这尤其可以应用在小型车辆中。
技术实现要素：
与之相对地，根据本发明的具有权利要求1的特征的用于操控CVT变速器的气动促动器以改变CVT变速器的传动比的方法具有以下优点：能够实现驱动装置的效率改善。此外，可以实现车辆在行驶性能和车辆消耗方面的最优特性。根据本发明的方法使得能够简单地操控CVT变速器并且尤其在预给定的额定转速方面更快地调节CVT变速器，所述更快的调节基于CVT变速器的变速器传动比的变化。这根据本发明通过以下方式实现：该方法包括确定内燃机的当前实际转速和将实际转速与内燃机的额定转速比较的步骤。在此，额定转速根据车辆速度确定。如果实际转速小于额定转速，则根据本发明将气动促动器与负压源连接。如果实际转速大于额定转速，则将气动促动器与压力源连接。因此，使得根据本发明能够基于由控制单元预给定的额定转速实现CVT变速器的气动调节。
从属权利要求示出本发明的优选的扩展方式。
优选地，所述负压源——气动促动器可与该负压源连接——是内燃机的进气区域。由此能够以简单和成本低的方式提供负压源。
进一步优选地，借助第一阀实现气动促动器与负压源的连接和/或借助第二阀实现促动器与压力源的连接。这两个阀优选是两位两通换向阀。
进一步优选地，该方法这样地实施，使得在CVT的传动比不变的情况下，引起CVT变速器的传动比的变化延迟的迟滞(Hysterese)选择出和调设出CVT变速器的最小轴向力。由此可以在选择CVT变速器的较小的轴向调节力的情况下尤其减小CVT变速器的皮带张力。
进一步优选地设有控制单元，该控制单元根据最优的燃料消耗确定内燃机的额定转速。由此可以基于最优燃料消耗的目标值执行气动促动器的控制。这尤其在环境观点下是有利的。
进一步优选地，控制单元根据CVT变速器的最优效率确定内燃机的额定转速。由此可以使在CVT变速器中的损失最小化。
根据本发明的另一优选的构型中，控制单元根据内燃机的最优转矩确定内燃机的额定转速。
此外，应当注意，优选地，控制单元根据前面所述的调节值的组合确定内燃机的额定转速。
此外，本发明涉及一种CVT变速器，其具有至少一个锥盘对，该锥盘对具有第一和第二锥盘，该CVT变速器还具有环绕地闭合的缠绕器件、尤其是皮带。此外，CVT变速器包括用于调节第一和第二锥盘的轴向间距的气动促动器、以及包括负压源和压力源。第一阀设置用于释放和封闭在气动促动器和负压源之间的第一连接管路。布置在位于气动促动器和压力源之间的第二连接管路中的第二阀设置用于释放和封闭促动器和压力源之间的连接。此外设置有控制单元，该控制单元设置为：当内燃机的实际转速小于内燃机的额定转速时，将促动器与负压源连接。此外，控制单元设置为：当内燃机的实际转速大于额定转速时，将气动促动器与压力源连接。因此，可以提供可气动地调节的CVT变速器，其具有简单和紧凑的结构并且使得能够通过主动地调设CVT变速器的传动比关系实现车辆在行驶性能和消耗等方面的最优特性。
此外，根据本发明的CVT变速器优选这样设置，使得控制单元设置为，在迟滞的情况下这样选择出预确定的传动比关系，使得选择了最小的用于调节CVT变速器的轴向力，所述迟滞使得能够延迟CVT变速器的传动比的改变。由此使得尤其能够借助相对小的气动装置力实现快速和可靠的调节。
进一步优选地，压力源的压力相应于周围环境压力。因此，仅优选设置接到周围环境空气的连接管路，以便提供用于调节气动促动器的压力源。
进一步优选地，内燃机的进气区域设置为负压源。因此，仅须提供气动促动器和内燃机的进气区域之间的连接管路，以便利用负压源。该负压源特别优选是内燃机的进气管。
进一步优选地，设置负压存储器，该负压存储器用作负压源。由此使得即使当在内燃机的一运行状况中，在进气系统不存在负压或仅存在过小的负压时，也能够借助于负压存储器调节气动执行器。
特别优选地，气动促动器包括通过活塞分成的促动器室，其中，所述活塞与皮带轮的锥盘中的一个锥盘连接。活塞和锥盘之间的连接特别优选通过杆实现。
此外，本发明涉及一种内燃机，该内燃机包括根据本发明的CVT变速器。所述内燃机包括优选至少一个或两个气缸和通向气缸的进气管，其中，所述进气管与气动促动器连接，以便提供用于气动促动器的负压源。
此外，本发明涉及一种车辆，该车辆包括根据本发明的CVT变速器和/或根据本发明的内燃机。所述车辆优选是具有内燃机的小型车辆，例如两轮车或三轮车或四轮摩托车或雪地摩托车或踏板车等，所述内燃机具有一个气缸或具有两个气缸。
附图说明
在后面参照附图详细地说明本发明的优选的实施例。附图示出了：
图1根据本发明的CVT变速器的示意性示图；
图2根据本发明的方法的示意性的流程图；
图3变速器传动比i关于轴向的调节力F的示出迟滞的曲线图；
图4CVT变速器的调节力F和相应的当前传动比i关于时间t的曲线图。
具体实施方式
在后面参照图1至4详细地说明根据本发明的CVT变速器1以及根据本发明的方法。
如由图1可见，CVT变速器1包括锥盘对2，该锥盘对具有位置固定的锥盘20和可轴向运动的锥盘21。环绕的缠绕器件12将锥盘对2与输出元件13连接。该输出元件13同样设置为锥盘对。
在第一锥盘对2上布置有离心力元件3，该离心力元件根据作用到其上的离心力被径向向外挤压，由此自动地出现CVT变速器的传动比关系的改变。然而，本发明也可以在没有离心力元件的情况下实施。
在此，锥盘对2经由曲轴11与内燃机10连接。
此外，根据本发明设置有气动促动器5。该气动促动器5包括促动器壳体50，在该促动器壳体50中布置有活塞51。该活塞51将促动器壳体50的内部室分隔成第一室53和第二室54。
此外设置有控制单元4，该控制单元4与内燃机10以及第一换向阀6和第二换向阀7连接。
第一换向阀6布置在第一管路31中并且第二换向阀7布置在第二管路32中。第一和第二管路31,32合并为通向促动器5的第二室54的总管路34。
在此，第一管路31与负压存储器9连接。第二管路32与周围环境14连接。
负压存储器9经由负压管路35与内燃机10的进气区域、更确切地说进气管连接。
通过切换两个换向阀6,7，控制单元4可以改变活塞51在促动器壳体50中的位置。通过改变活塞51的位置，经由杆52也改变可轴向运动的锥盘21的位置。由此改变CVT变速器1的变速器传动比。
在此，换向阀6,7的在图1中所示的位态是这样的，使得负压存储器9经由第一管路31和打开的第一换向阀6与第二室54连接。由此，在第二室54中产生负压，使得活塞51在图1中向下运动。
在此，控制单元4设置为用于获得内燃机10的当前的实际转速。此外，控制单元4设置为用于将该实际转速与额定速度比较。所述额定转速在此由控制单元4根据车辆速度确定。这在图2中在步骤S1中示出，其中，用箭头A示出车辆速度值到控制单元的传递。在此，指向步骤S1的箭头B表示：所述额定转速也能够根据内燃机的其他值、例如温度或转矩等确定。
在步骤S2中，在控制单元4中进行额定转速与实际转速的比较。所述实际转速通过箭头C表示。
如果在步骤S3中，实际转速小于额定转速，则方法流程进入到步骤S4并且控制单元将促动器5与负压源连接。
在否的情况下，方法流程进入到步骤S5。在步骤S5中复查，实际转速是否大于内燃机的额定转速。如果实际转速大于额定转速，则将促动器5与压力源，在该实施例中与周围环境压力14连接。这在图2中通过步骤S6表示。
如果实际转速既不大于，也不小于额定转速，而是等于额定转速，则方法流程进入到步骤S7，其中，控制单元4在步骤S7中使第一和第二换向阀6,7的状态保持不变。
因此，借助根据本发明的方法可以这样实现促动器5的操控，使得实现CVT变速器1的效率改善。此外，可以实现车辆在行驶性能和消耗方面的最优特性。
根据本发明在此可以使用成本低的换向阀。在该实施例中使用两位两通换向阀。替代地也可以使用三位三通换向阀。
此外还指出，根据本发明的方法这样地实施，使得控制单元4相应于在步骤S3和S5中的询问向第一换向阀6或第二换向阀7输出操控脉冲，该操控脉冲使相应的换向阀一直打开，直到当前的实际转速接近所希望的额定转速。在此，基于实际转速和额定速度之间的偏差的绝对值计算用于换向阀的打开脉冲的持续时间。这周期性地一直重复，直到调节偏差完全消除。
此外要指出，根据本发明的方法也可以用于改善环绕闭合的缠绕器件12的皮带张力并且由此尤其改善CVT变速器的效率。
由CVT变速器的机械特性、尤其缠绕器件的弹性以及摩擦力引起地，在CVT变速器中产生迟滞，该迟滞引起变速比的改变延迟。在图3中的曲线图示出传动比i关于轴向力F的相关性，该轴向力是为调节可轴向运动的锥盘21所需的轴向力。第一曲线K1在此示出正常的相关性并且第二曲线K2示出变速比的改变延迟的迟滞曲线。
如由图3的曲线图可见，迟滞的出现可以用于使得在不同的轴向挤压力Fmin或Fmax的情况下保持相同的传动比i1。可以这样使用根据本发明的方法，使得调设到力Fmin而为此不发生传动比关系i1的改变。
在图3中所示的方法的流程在图4中示出，图4关于时间t示出目标传动比i目标和轴向力F。曲线K3在此示出当前的传动比并且曲线K4示出轴向力F(挤压力)。在此，在图4的曲线图中绘制三个阶段。在第一阶段I中，如果发动机转速的调节偏差大于阈值，则气动促动器5调节新的传动比i目标用于补偿调节偏差。在此，促动力增加(曲线K4是上升的)。在阶段II中，将促动力以缓慢的坡度减小。在阶段III中，如果促动力已经达到阈值Fmin，则促动力的进一步减小将改变当前的传动比i。所述改变被感测到并且不再减小促动力。由此皮带张力还保持在最优的水平。
因此，借助根据本发明的设备和根据本发明的方法可以实现CVT变速器的显著的效率改善。在此，根据内燃机的各种参数可以执行CVT变速器的变速器传动比的相应的适配。在此，根据本发明的结构和根据本发明的操控是非常简单和稳健的。