[发明专利]控制无级变速器的摩擦接触中的法向力的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制无级变速器(或CVT)的摩擦接触中的法向力的方法，这种变速器通常应用在机动车的驱动系中，用于以连续可变的速度和力矩传动比传输发动机和驱动轮之间的驱动力矩。每个这种变速器包括至少两个可旋转地布置的摩擦表面，所述摩擦表面能够进行接合，即摩擦接触，从而影响二者之间的法向力。据此，第一或旋转地驱动的摩擦表面可以向第二或旋转地驱动的摩擦表面施加沿切线方向定向的摩擦力或者驱动力。在一个CVT的已知实例中，这两种类型的摩擦表面都表现为，一方面，带轮盘的锥表面和另一方面，变速器的传动带的倾斜侧表面，当所述带夹紧在两个带轮盘之间时则缠绕变速器的两个带轮。更一般地，传动带也被称作纵向柔韧的环形的传动装置。

背景技术

在已知CVT中，所述法向力是通过在与各自带轮的轴向可移动盘关联的活塞-汽缸组件中施加可控液压压力而得以实现的。但是，这个轴向定向的压力，所谓夹紧力，通过两个带轮盘施加在传动带上，其中，所述法向力表示夹紧力的力的分量，由带轮盘的锥角以本领域已知的方式确定。

在本领域中更众所周知的是，如果所述法向力在变速器的运转中是可控的，即相对于变速器的一个或多个操作参数是可调整的，例如，所传递的所述驱动力矩，则变速器的效率和/或持久性可得到改善。在未公布的国际专利申请号EP2008/059092中描述了一种用于控制所施加的法向力的具体方法。相对于通常已知的带-带轮类型的CVT，在该专利申请中描述了控制相对于在变速器带轮处自然发生的或者强迫摆动或者周期变化和输入或者驱动带轮的旋转速度和输出或被驱动带轮的旋转速度中的一个、或比例或者二者之间的差所引起的摆动之间的瞬间关联的法向力。优选地，使用所述比例，即变速器的速度比。

根据EP2008/059092更特别的是，确定了分别表示法向力摆动和速度比摆动的两个(电)信号的相乘的结果，法向力-也就是说：它的有效幅值或(时间)平均幅值-当乘积结果是正值时降低，当乘积结果是负值时增加。至少当所述乘积结果等于零时，但优选位于零附近的公差带中，有效法向力保持不变。

这样，上述控制方法自动收敛向或者锁定在有效法向力数量上，而这通过CVT提供了即使不是最优的，也是相当好的力矩传动效率。该控制方法在原理上是有利的，因为由此真实施加的有效法向力受到相对于驱动力矩直接控制到有利的最小数量。此外，通过对(信号所表示的)乘积结果增加负偏移值，能增加受控的有效法向力以确定地避免所述摩擦表面之间的任何过度的相互切向运动或者滑动。结果，控制方法可响应变速器的瞬间或预定操作参数而容易地进行调整。进一步地，控制方法所需要的算法和测量装置或者传感器是相对不复杂的和/或已经准备好使用的，并且可以以有竞争力的价格的方式进行实施。

在本领域中，几种其他控制方法是可用的，它们同样基于或者至少包括向有效法向力施加摆动的步骤，即通过一个变速器带轮，通常是输出或驱动带轮，施加在传动带上。在每种情形中，所述摆动的幅值或者幅度与有效或(时间)平均幅值相比是小的，例如，大约是有效幅值的仅10％或者更小。

发明内容

根据本发明，这些控制方法依赖于其中一个带轮处的法向力的强迫摆动，它们可以继续进行改善，尤其是控制精度。更特别地，在上述控制方法中，在强迫法向力摆动和所引起的速度比摆动之间发生延时或者移相，即相位差，即当在变速器中没有发生滑动或者仅发生了可忽略的滑动时，甚至在相对于变速器所传递的力矩而言更高数量的有效法向力。该移相引起所述乘积结果的负的偏移值，如同上面所解释的，这对变速器控制本身不是有害的。然而，虽然如此，这当然地表示-即物理传动系统的人工产物-负的偏移值被认为是不期望的，因为人们发现这是相当大的幅值。这样，作为固有或基本移相的结果，受控的有效法向力在实践中可能根本不提供最优的传动效率。事实上，固有移相可以，至少理论上，变得非常大，以至于所述乘积结果的符号(正或负)因此而改变，这可能导致恰恰相反的结果，并且为了响应它而作出不正确的动作，进而所述控制方法控制变速器彻底失败。

除此之外，所述固有移相是因为变速器的某零件或部件的惯性和弹性，尤其是带轮的惯性和弹性。

现有控制方法可通过至少部分地考虑和补偿所述固有移相而得到改善。根据本发明，这可通过在现有控制方法中包括下述步骤而得到实现：(1)(预先)确定固有移相和(2)通过适配变速器速度比、速度比信号、法向力信号和取决于它们的乘积信号中的一个或其全部来补偿所确定的固有移相。