專(zhuān)利名稱(chēng)：操作無(wú)級(jí)變速裝置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種操作無(wú)級(jí)變速裝置的方法，如權(quán)利要求1前序部分所述的。
背景技術(shù)：
這種變速裝置通常包括公知的所謂推型帶形式的驅(qū)動(dòng)帶。推型帶包括金屬橫向元 件，所述元件相對(duì)于它的連續(xù)拉伸裝置自由滑動(dòng)地包括在帶中，該拉伸裝置具有限制和引 導(dǎo)橫向元件的功能。在這種變速裝置中，通過(guò)在法向力的作用下將帶夾持在相應(yīng)帶輪的錐形盤(pán)之間， 扭矩從一個(gè)帶輪傳遞到另一個(gè)，為了這個(gè)目的，帶輪的至少一個(gè)盤(pán)通過(guò)致動(dòng)器可軸向移動(dòng)。 所述扭矩的傳遞通過(guò)將驅(qū)動(dòng)帶輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)摩擦地傳遞到帶而實(shí)現(xiàn)，它的元件設(shè)置有軸向 接觸區(qū)域，用于接觸帶輪的盤(pán)。另外，在從動(dòng)帶輪處，驅(qū)動(dòng)帶輪的所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)所帶來(lái)的力 被相反地并且同樣摩擦地從所述帶傳遞到從動(dòng)帶輪的盤(pán)。通過(guò)改變每個(gè)帶輪處相對(duì)于另一 個(gè)的夾持力，帶在每個(gè)帶輪中運(yùn)行的半徑可以改變，從而，這種半徑之間的數(shù)學(xué)比值代表著 變速裝置的所謂的幾何比率，然而，帶輪的轉(zhuǎn)速之間的比率代表著變速裝置的實(shí)際速度比。 這兩個(gè)變速比之間的差異代表著帶相對(duì)于帶輪的滑移量。從而，已知的是潤(rùn)滑所述帶和帶輪之間的摩擦接觸，特別是它的盤(pán)，從而防止它由 于嚴(yán)重的粘著磨損造成過(guò)熱和/或快速磨損。通常，供應(yīng)到所述摩擦接觸的潤(rùn)滑劑流被設(shè) 置成使得它在變速裝置的所有工作狀態(tài)中都被適合地潤(rùn)滑。因此顯然，控制帶輪和帶之間 的摩擦接觸對(duì)于變速裝置的正確和持續(xù)的工作是重要的因素。然而，變速裝置的效率可以 通過(guò)下面的方式改進(jìn)在變速裝置的特定工作狀態(tài)中減少潤(rùn)滑劑流，在該工作狀態(tài)中，這可 以被允許。例如，根據(jù)日本專(zhuān)利公開(kāi)JP-A-09/053711，可以知道，與幾何傳動(dòng)比成比例地調(diào) 節(jié)供應(yīng)到驅(qū)動(dòng)帶輪處的帶的潤(rùn)滑劑流。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是改進(jìn)現(xiàn)有的變速裝置，特別是它的工作效率，特別是通過(guò)進(jìn)一步 使所述潤(rùn)滑劑流相對(duì)于變速裝置的工作狀態(tài)合理化、特別是最小化。根據(jù)本發(fā)明，這可以通 過(guò)下面方式實(shí)現(xiàn)應(yīng)用權(quán)利要求1特征部分的措施，即與滑移量S成比例地調(diào)節(jié)供應(yīng)到帶和 /或帶輪的潤(rùn)滑劑流。這種措施與申請(qǐng)人的國(guó)際專(zhuān)利公開(kāi)W0-A-2004/057217中描述的所謂的臨界分界 線(xiàn)不同，其限定了嚴(yán)重的粘著破壞是否發(fā)生，并且其可以在施加的法向力而和所述摩擦接 觸中的滑移量S方面被限定。申請(qǐng)人已經(jīng)進(jìn)一步調(diào)查了這個(gè)特征，并且發(fā)現(xiàn)，在更基礎(chǔ)的水 平上，所述分界線(xiàn)事實(shí)上是由潤(rùn)滑劑的臨界溫度限定的。當(dāng)加熱高于所述臨界溫度時(shí)，潤(rùn) 滑劑會(huì)劣化，即失去它所需要的特性，從而例如會(huì)發(fā)生與之相關(guān)的非常不適合的金屬-金 屬接觸和嚴(yán)重的粘著磨損。從而，潤(rùn)滑劑的溫度通過(guò)所述摩擦接觸中產(chǎn)生的熱量而升高，從 而，所述分界線(xiàn)事實(shí)上與法向力而和所述摩擦接觸中的滑移量S相關(guān)。然而，摩擦接觸的 模型已經(jīng)顯示出，在通常發(fā)生的法向力而的水平和滑移量S，至少在普通控制的變速裝置中，產(chǎn)生的熱量主要隨著滑移量S而變化。本發(fā)明因此提出將潤(rùn)滑劑流與在帶和帶輪之間摩擦接觸中實(shí)際產(chǎn)生的熱量相關(guān) 聯(lián)，根據(jù)上述內(nèi)容，這可以方便的與帶相對(duì)于帶輪的滑移量S相關(guān)聯(lián)，從而當(dāng)更多的熱量產(chǎn) 生時(shí)，它更加有效地被帶走。這種潤(rùn)滑劑流因此是控制所述摩擦接觸中溫度的方式，特別是 用于防止它超過(guò)所述臨界溫度。從而，摩擦接觸中溫度的任何升高通過(guò)從增加由潤(rùn)滑劑其 處排出的熱量而被抵消，即從這種接觸的附近排出的。通過(guò)相對(duì)減小的努力和成本，通過(guò)根據(jù)滑移量來(lái)調(diào)節(jié)潤(rùn)滑劑流，變速裝置的性能 因此被相對(duì)簡(jiǎn)單地改善，從而，當(dāng)這需要時(shí)，已知的臨界分界線(xiàn)朝著較大的滑移量S移動(dòng)， 并且反之亦然。另外，可以看出，在相對(duì)大的滑移量S,即通常高于0. 5米/秒，同樣，法向力1 變 成是顯著影響所述摩擦接觸中產(chǎn)生的熱量的因素。這種較大的滑移量S特別應(yīng)用在所謂的 滑移控制變速裝置中，其例如在上述國(guó)際專(zhuān)利公開(kāi)中描述。在滑移控制變速裝置中，施加的 法向力1 通過(guò)變速裝置的電控單元相對(duì)于檢測(cè)到的滑移量S被設(shè)置，這后一個(gè)值例如可以 通過(guò)將檢測(cè)的變速裝置的速度比與它的測(cè)量的幾何比率進(jìn)行比較而被確定。在這些情況 中，根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的是供應(yīng)到帶和/或帶輪的潤(rùn)滑劑流不僅與所述滑移量S成比例、而 且與所施加的法向力1 成比例而被調(diào)節(jié)?？商鎿Q的，即代替使用滑移量S和/或法向力1 來(lái)估計(jì)帶和帶輪之間的摩擦接觸 中產(chǎn)生的熱量，用于調(diào)節(jié)供應(yīng)到所述摩擦接觸中的潤(rùn)滑劑流，這種流根據(jù)本發(fā)明還可以與 實(shí)際確定的、即測(cè)量的潤(rùn)滑劑溫度成比例而被調(diào)節(jié)。當(dāng)然，在本發(fā)明的實(shí)施例中，需要溫度 傳感器。


下面將根據(jù)附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明，附圖中圖1示意性示出了包括驅(qū)動(dòng)帶和帶輪組件的無(wú)級(jí)變速裝置的相關(guān)部分；圖2的圖形示出了變速裝置承受速度差或者它的帶和帶輪組件之間的滑移的能 力相對(duì)于施加在其間的法向力的水平；圖3的圖形示出了圖2所示的滑移和法向力之間的關(guān)系，然而，其中對(duì)于供應(yīng)到帶 和/或帶輪的多個(gè)潤(rùn)滑劑流是不同的；圖4的圖形示出了對(duì)于兩個(gè)幾何變速比、在變速裝置的帶和帶輪組件之間傳遞的 扭矩與在恒定的法向力水平處所述滑移的關(guān)系。
具體實(shí)施例方式附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的功能或者方法元件。圖1示出了無(wú)級(jí)變速裝置的中心部分，例如用在客車(chē)的驅(qū)動(dòng)中。變速裝置是公知 的，并且包括第一和第二帶輪1和2，每個(gè)帶輪包括兩個(gè)帶輪盤(pán)4、5，在帶輪盤(pán)之間，設(shè)置有 驅(qū)動(dòng)帶3。帶輪盤(pán)4、5形狀是錐形的，并且?guī)л?、2的至少一個(gè)盤(pán)4可以沿著軸向方向沿著 相應(yīng)的軸6、7移動(dòng)，盤(pán)4、5安裝在該軸上。變速裝置還包括啟動(dòng)裝置，所述啟動(dòng)裝置在圖中 未示出，并且通常可以被電控，并且液壓作用，從而它們可以用這樣一種方式向上述的一個(gè) 盤(pán)4施加軸向力 ^χ，即驅(qū)動(dòng)帶3夾持在相應(yīng)的盤(pán)4、5之間，并且通過(guò)盤(pán)4、5和驅(qū)動(dòng)帶3之間的錐形接觸表面中的摩擦，軸6、7的驅(qū)動(dòng)力即提供的扭矩T在帶輪1、2之間傳遞。為此 所需要的最小法向力i^n-min利用提供的扭矩T、驅(qū)動(dòng)帶3的運(yùn)行半徑R和扭矩傳輸系數(shù)τ 來(lái)確定。通常，摩擦接觸中實(shí)際施加的法向力而通過(guò)將所謂的安全余量Sm加到所述最小 法向力i^n-min上來(lái)確定，從而解決它的計(jì)算中的不精確和不確定性。圖1所示的驅(qū)動(dòng)帶3包括連續(xù)的拉伸裝置31，裝置31包括兩組嵌套的薄的金屬 環(huán)，所述金屬環(huán)形成了用于一系列金屬橫向元件32的載體，元件32吸收施加在帶輪1、2的 盤(pán)4、5之間的夾持力，并且在連續(xù)的拉伸裝置31上移動(dòng)，由于驅(qū)動(dòng)帶輪1的旋轉(zhuǎn)，朝著從 動(dòng)帶輪2彼此推動(dòng)。這種類(lèi)型的驅(qū)動(dòng)帶公知為Van Doorne推型帶，并且例如在歐洲專(zhuān)利 EP-A-O 626 526中詳細(xì)描述。已知的是，這種類(lèi)型的變速裝置至少某種程度上能夠承受帶輪1、2中的任一個(gè)和 帶3之間的滑移，即滑移量S。圖2是基于德國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)1022M2，其中基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)示出 了這個(gè)特征。圖2中，它通過(guò)曲線(xiàn)A限定為所述法向力1 和滑移量S的函數(shù)，無(wú)論是否在 這些工作狀態(tài)下，變速裝置會(huì)在某種程度上被破壞，即它的工作會(huì)被不利地影響。從而，在 這種邊界線(xiàn)A的下面，如箭頭I所示，沒(méi)有嚴(yán)重的粘著破壞發(fā)生，并且在其上，如箭頭II所 示，實(shí)際發(fā)生了這種破壞。圖3示出了試圖影響圖2的現(xiàn)有邊界線(xiàn)A的結(jié)果。圖3示出了根據(jù)數(shù)學(xué)模型、摩 擦接觸中潤(rùn)滑劑溫度的影響，該模型已經(jīng)由申請(qǐng)人提出，并且用于支持本發(fā)明。在圖3中多 個(gè)邊界線(xiàn)A到C中，每個(gè)曲線(xiàn)代表仍然較低的潤(rùn)滑劑溫度，即供應(yīng)到帶3和帶輪1 ；2之間的 摩擦接觸的增加的潤(rùn)滑劑流。根據(jù)本發(fā)明下面的理解，在摩擦接觸中產(chǎn)生的熱量因此必須 至少在這樣的程度上被輸送，即溫度被保持低于臨界值，在該臨界值以上，潤(rùn)滑劑會(huì)劣化， 即失去它所需要的性質(zhì)。這種產(chǎn)生的熱量根據(jù)本發(fā)明主要與施加的法向力而和滑移量S 等參數(shù)相關(guān)。當(dāng)詳細(xì)觀察圖3時(shí)，可以看到，在相對(duì)小的滑移量S處，例如通常在上述普通控制 的變速裝置中發(fā)生的那些，在所述摩擦接觸中產(chǎn)生的熱量主要相對(duì)于滑移量S改變，如圖3 中箭頭Pl所示。與其相反，在相對(duì)大的滑移量S處，例如通常在所謂的滑移控制變速裝置 中發(fā)生的那些，在所述摩擦接觸中產(chǎn)生的熱量同樣受到所述法向力1 的顯著影響，如圖3 中箭頭P2所示?；谏鲜鰧?shí)驗(yàn)和觀察，本發(fā)明提供一種方法，用于根據(jù)變速裝置的相關(guān)工作狀態(tài) 調(diào)節(jié)供應(yīng)到所述摩擦接觸的潤(rùn)滑劑流。更特別的，所述流與潤(rùn)滑劑的測(cè)量的溫度成比例的 調(diào)節(jié)，或者與它的代表性的一個(gè)或多個(gè)工作狀態(tài)成比例地調(diào)節(jié)，即至少所述滑移量S，但是 優(yōu)選還有所施加的法向力而。顯然，如果滑移量S不能直接獲得，例如在變速裝置的速度比和幾何比率中的一 個(gè)沒(méi)有測(cè)量的情況中，仍然可以參考預(yù)先程序設(shè)置的電子圖表(electronic mapping)來(lái)估 算，所述電子圖表即變速裝置的預(yù)先確定的特征，例如圖4所圖示的。這個(gè)圖表包括了實(shí)驗(yàn) 獲得的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)將即時(shí)由變速裝置傳遞的扭矩量T和當(dāng)前變速比(Low，0D)與在那些特 定工作狀態(tài)中發(fā)生的滑移量S相關(guān)聯(lián)。
權(quán)利要求
1.一種操作無(wú)級(jí)變速裝置的方法，所述無(wú)級(jí)變速裝置包括驅(qū)動(dòng)帶(3)，驅(qū)動(dòng)帶C3)在法 向力而的作用下被夾持在變速裝置的帶輪(1 ；2)的盤(pán)0，5)之間并且與盤(pán)(4，5)摩擦接 觸，所述方法特別是用于調(diào)節(jié)它的潤(rùn)滑，其特征在于，供送到變速裝置的帶(3)和/或帶輪 (1 ；2)的潤(rùn)滑劑流與帶(3)相對(duì)于摩擦接觸的帶輪(1 ；2)的滑移量S成比例地調(diào)節(jié)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過(guò)將測(cè)量的變速裝置速度比與測(cè)量的它 的幾何比率相比較來(lái)確定滑移量S。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，參考變速裝置的電子圖表來(lái)估算滑移量S， 所述電子圖表提供了相對(duì)于由變速裝置傳遞的扭矩量T和變速裝置的當(dāng)前速度或幾何比 率(Low，0D)的估算的滑移量S。
4.如權(quán)利要求21、2或3所述的方法，其特征在于，供送到變速裝置的帶和/或帶輪的 潤(rùn)滑劑流進(jìn)一步與施加的法向力而成比例地調(diào)節(jié)。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，對(duì)于相對(duì)大的滑移量S，特別是高于0.5米 /秒的滑移S，所述潤(rùn)滑劑流對(duì)于施加的法向力1 的依賴(lài)被單獨(dú)地應(yīng)用。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，施加的法向力1 通過(guò)變速裝置的電控單元 相對(duì)于滑移量S被控制，滑移量S通過(guò)將測(cè)量的變速裝置的速度比與測(cè)量的它的幾何比率 相比較而確定，更特別的，施加的法向力1 被控制成保持所述滑移量S基本恒定。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，供送到變速裝置的帶和/或帶輪的潤(rùn)滑劑流 進(jìn)一步與變速裝置的實(shí)際速度或幾何比率(Low，0D)成比例地調(diào)節(jié)。
8.一種設(shè)置成根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法工作的變速裝置。
全文摘要
一種操作無(wú)級(jí)變速裝置的方法，所述無(wú)級(jí)變速裝置包括驅(qū)動(dòng)帶(3)，驅(qū)動(dòng)帶(3)在法向力Fn的作用下被夾在變速裝置的帶輪(1；2)的盤(pán)(4，5)之間并且與盤(pán)(4，5)摩擦接觸，特別是用于調(diào)節(jié)它的潤(rùn)滑，其中，供送到變速裝置的帶(3)和/或帶輪(1；2)的潤(rùn)滑劑流與潤(rùn)滑劑的溫度或者帶(3)相對(duì)于述摩擦接觸的帶輪(1；2)的滑移量S成比例地調(diào)節(jié)。
文檔編號(hào)F16H57/04GK102102743SQ201110054159
公開(kāi)日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2005年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月1日
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