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l 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Fn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，所述分界線事實(shí)上與法向 力Fn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Fn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O. 5米/秒，同樣，法向力Fn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Fn 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 Fn成比例而被調(diào)節(jié)。
可替換的，即代替使用滑移量S和/或法向力Fn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唋、 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?？梢员浑娍兀⑶乙簤鹤饔?，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Fax，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Fn-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)r來(lái)確定。通常，摩擦接觸中實(shí)際施加的法 向力Fn通過(guò)將所謂的安全余量Sm加到所述最小法向力Fn-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l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-0 626 526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)1022242，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 A限定為所述法向力Fn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n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A到C中，每個(gè)曲線代表仍 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Fn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P1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Fn的顯著影響， 如圖3中箭頭P2所示。
基于上述實(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Fn。
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(3)在法向力Fn的作用下被夾持在變速裝置的帶輪(1；2)的盤(pán)(4，5)之間并且與盤(pán)(4，5)摩擦接觸，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)滑劑流與測(cè)量的潤(rùn)滑劑溫度成比例地調(diào)節(jié)。
2. —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的作用下被夾持在變速裝置的帶輪(1;2)的盤(pán)(4， 5)之間并且與盤(pán)(4， 5)摩擦接觸，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(l; 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)。
3. 如權(quán)利要求2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。
4. 如權(quán)利要求2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。
5. 如權(quán)利要求2、 3或4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Fn成比例地調(diào) 節(jié)。
6. 如權(quán)利要求5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Z秒的滑移S，所述潤(rùn)滑劑流對(duì)于施加的法向力Fn 的依賴(lài)被單獨(dú)地應(yīng)用。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，施加的法向力Fn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Fn被控制成保持所述滑移量S基本恒定。
8. 如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)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)。
9. 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)F16H61/662GK101321974SQ200580052181
公開(kāi)日2008年12月10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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