帶式無(wú)級(jí)變速器的摩擦系數(shù)修正裝置制造方法
【專利摘要】在帶式無(wú)級(jí)變速器的摩擦系數(shù)修正裝置中，摩擦系數(shù)修正單元（M4)根據(jù)摩擦系數(shù)計(jì)算單元(M3)在規(guī)定的變速比下計(jì)算出的摩擦系數(shù)、和該規(guī)定的變速比下的存儲(chǔ)于摩擦系數(shù)映射（16)中的摩擦系數(shù)的缺省值，來(lái)計(jì)算摩擦系數(shù)修正系數(shù)，并利用摩擦系數(shù)修正系數(shù)，對(duì)各變速比下的存儲(chǔ)于摩擦系數(shù)映射（16)中的摩擦系數(shù)的缺省值同樣地進(jìn)行修正。由此，僅通過(guò)計(jì)算一個(gè)摩擦系數(shù)修正系數(shù)，就能夠?qū)λ械哪Σ料禂?shù)映射（16)的摩擦系數(shù)的缺省值進(jìn)行修正，并且還能夠確保修正后的摩擦系數(shù)的缺省值的可靠性。而且，只要僅在一個(gè)變速比下計(jì)算摩擦系數(shù)即可，因此，能夠使可計(jì)算出摩擦系數(shù)摩擦系數(shù)的頻率增加，進(jìn)一步提高修正后的摩擦系數(shù)的缺省值的可靠性。
【專利說(shuō)明】帶式無(wú)級(jí)變速器的摩擦系數(shù)修正裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及帶式無(wú)級(jí)變速器的摩擦系數(shù)修正裝置，該帶式無(wú)級(jí)變速器的摩擦系數(shù)修正裝置具備:摩擦系數(shù)映射，其針對(duì)每個(gè)變速比存儲(chǔ)帶輪和環(huán)形帶之間的摩擦系數(shù)的缺省值；摩擦系數(shù)計(jì)算單元，其計(jì)算帶輪和環(huán)形帶之間的摩擦系數(shù)；以及摩擦系數(shù)修正單元，其基于由所述摩擦系數(shù)計(jì)算單元計(jì)算出的摩擦系數(shù)，對(duì)存儲(chǔ)于所述摩擦系數(shù)映射中的所述摩擦系數(shù)的缺省值進(jìn)行修正。
【背景技術(shù)】
[0002]在設(shè)置于輸入軸的驅(qū)動(dòng)帶輪、和設(shè)置于輸出軸的從動(dòng)帶輪上卷繞有環(huán)形帶的帶式無(wú)級(jí)變速器中，通過(guò)對(duì)帶輪夾壓環(huán)形帶的軸向推力進(jìn)行控制，由此，使帶輪的槽寬變化而增減變速比，并且，防止了在帶輪和環(huán)形帶之間發(fā)生打滑。在為了防止在帶輪和環(huán)形帶之間發(fā)生打滑而控制帶輪的軸向推力時(shí)，如果帶輪和環(huán)形帶之間的摩擦系數(shù)較大，則難以發(fā)生打滑，但卻可能使得發(fā)熱量增加從而導(dǎo)致效率降低，如果帶輪和環(huán)形帶之間的摩擦系數(shù)較小，則容易發(fā)生打滑，因此，需要考慮該摩擦系數(shù)來(lái)計(jì)算必要的軸向推力。
[0003]帶輪和環(huán)形帶之間的摩擦系數(shù)對(duì)應(yīng)于帶式無(wú)級(jí)變速器的變速比而變化，因此，預(yù)先針對(duì)每個(gè)變速比設(shè)置存儲(chǔ)有摩擦系數(shù)的缺省值(在新車(chē)時(shí)設(shè)定的初始值)的摩擦系數(shù)映射，從與此時(shí)的變速比相對(duì)應(yīng)的摩擦系數(shù)映射讀出摩擦系數(shù)的缺省值來(lái)控制帶輪的軸向推力?？墒牵?dāng)由于因時(shí)間變化所導(dǎo)致的磨損等而引起帶輪和環(huán)形帶的接觸面的性狀發(fā)生變化時(shí)，它們之間的摩擦系數(shù)也隨即變化，實(shí)際的摩擦系數(shù)從在摩擦系數(shù)映射中存儲(chǔ)的摩擦系數(shù)的缺省值背離，因此，需要基于根據(jù)帶式無(wú)級(jí)變速器的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)計(jì)算出的實(shí)際的摩擦系數(shù)，來(lái)修正摩擦系數(shù)的缺省值，并在帶輪的軸向推力的控制中使用。
[0004]在下述專利文獻(xiàn)I中記載有這樣的技術(shù):針對(duì)各變速比計(jì)算帶輪和環(huán)形帶之間的實(shí)際的摩擦系數(shù)，利用計(jì)算出的摩擦系數(shù)，來(lái)修正對(duì)應(yīng)的變速比下的存儲(chǔ)于摩擦系數(shù)映射中的摩擦系數(shù)的缺省值，并使用修正后的摩擦系數(shù)來(lái)控制帶輪的軸向推力。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特許第4158665號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]發(fā)明要解決的課題
[0009]可是，針對(duì)各變速比計(jì)算實(shí)際的摩擦系數(shù)，這需要使帶式無(wú)級(jí)變速器以該變速比在穩(wěn)定狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)定的時(shí)間，但是，例如起步時(shí)的高變速比狀態(tài)僅持續(xù)非常短的時(shí)間，因此，可以說(shuō)對(duì)高變速比狀態(tài)下的實(shí)際的摩擦系數(shù)進(jìn)行計(jì)算的機(jī)會(huì)幾乎沒(méi)有。因此，在上述以往的技術(shù)中，難以在所有的變速比區(qū)域中對(duì)存儲(chǔ)于摩擦系數(shù)映射中的摩擦系數(shù)的缺省值正確地進(jìn)行修正，存在這樣的可能性:帶輪的側(cè)壓過(guò)剩而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗惡化、或者帶輪的側(cè)壓不足而導(dǎo)致環(huán)形帶打滑。
[0010]本發(fā)明是鑒于前述的情況而完成的，其目的在于，能夠與在帶輪和環(huán)形帶上發(fā)生隨時(shí)間的變化相對(duì)應(yīng)地，簡(jiǎn)單且正確地修正針對(duì)每個(gè)變速比預(yù)先存儲(chǔ)于摩擦系數(shù)映射中的、帶式無(wú)級(jí)變速器的帶輪和環(huán)形帶之間的摩擦系數(shù)的缺省值。
[0011]用于解決課題的手段
[0012]為了達(dá)成上述目的，根據(jù)本發(fā)明，提出了一種帶式無(wú)級(jí)變速器的摩擦系數(shù)修正裝置，該帶式無(wú)級(jí)變速器的摩擦系數(shù)修正裝置具備:摩擦系數(shù)映射，其針對(duì)每個(gè)變速比存儲(chǔ)帶輪和環(huán)形帶之間的摩擦系數(shù)的缺省值；摩擦系數(shù)計(jì)算單元，其計(jì)算所述帶輪和所述環(huán)形帶之間的摩擦系數(shù)；以及摩擦系數(shù)修正單元，其基于由所述摩擦系數(shù)計(jì)算單元計(jì)算出的摩擦系數(shù)，對(duì)存儲(chǔ)于所述摩擦系數(shù)映射中的所述摩擦系數(shù)的缺省值進(jìn)行修正，所述帶式無(wú)級(jí)變速器的摩擦系數(shù)修正裝置的特征在于，所述摩擦系數(shù)修正單元根據(jù)所述摩擦系數(shù)計(jì)算單元在規(guī)定的變速比下計(jì)算出的摩擦系數(shù)、和該規(guī)定的變速比下的存儲(chǔ)于所述摩擦系數(shù)映射中的摩擦系數(shù)的缺省值，來(lái)計(jì)算摩擦系數(shù)修正系數(shù)，并利用所述摩擦系數(shù)修正系數(shù)，對(duì)各變速比下的存儲(chǔ)于所述摩擦系數(shù)映射中的所述摩擦系數(shù)的缺省值同樣地進(jìn)行修正。
[0013]并且，實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)帶輪13和從動(dòng)帶輪14對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的帶輪。
[0014]發(fā)明的效果
[0015]根據(jù)本發(fā)明的特征，摩擦系數(shù)修正單元根據(jù)摩擦系數(shù)計(jì)算單元在規(guī)定的變速比下計(jì)算出的摩擦系數(shù)、和該規(guī)定的變速比下的存儲(chǔ)于摩擦系數(shù)映射中的摩擦系數(shù)的缺省值，來(lái)計(jì)算摩擦系數(shù)修正系數(shù)，并利用摩擦系數(shù)修正系數(shù)，對(duì)各變速比下的存儲(chǔ)于摩擦系數(shù)映射中的摩擦系數(shù)的缺省值同樣地進(jìn)行修正。由此，僅通過(guò)計(jì)算一個(gè)摩擦系數(shù)修正系數(shù)就能夠?qū)λ械哪Σ料禂?shù)映射的摩擦系數(shù)的缺省值進(jìn)行修正，并且，還能夠確保修正后的摩擦系數(shù)的缺省值的可靠性，因此，與下述這樣的以往的方法相比，能夠減輕運(yùn)算負(fù)擔(dān):根據(jù)針對(duì)各變速比計(jì)算出的多個(gè)摩擦系數(shù)求得多個(gè)摩擦系數(shù)修正系數(shù)，并利用這些摩擦系數(shù)修正系數(shù)對(duì)各變速比下的存儲(chǔ)于摩擦系數(shù)映射中的摩擦系數(shù)的缺省值進(jìn)行修正。而且，只要僅在一個(gè)變速比下計(jì)算摩擦系數(shù)即可，因此，與在多個(gè)變速比下分別計(jì)算摩擦系數(shù)的以往的方法相比，能夠使可計(jì)算出摩擦系數(shù)的頻率增加，進(jìn)一步提高修正后的摩擦系數(shù)的缺省值的可靠性。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是示出帶式無(wú)級(jí)變速器的整體結(jié)構(gòu)的圖。(第I實(shí)施方式)
[0017]圖2是帶式無(wú)級(jí)變速器的變速控制和側(cè)壓控制的說(shuō)明圖。(第I實(shí)施方式)
[0018]圖3是確定帶輪的變速控制和側(cè)壓控制的流程圖。(第I實(shí)施方式)
[0019]圖4是示出帶輪側(cè)壓與動(dòng)力傳遞效率之間的關(guān)系的曲線圖。(第I實(shí)施方式)
[0020]圖5是示出扭矩比與動(dòng)力傳遞效率之間的關(guān)系的曲線圖。(第I實(shí)施方式)
[0021]圖6是示出扭矩比與帶打滑之間的關(guān)系的圖。(第I實(shí)施方式)
[0022]圖7是示出輸入軸轉(zhuǎn)速的變動(dòng)波形和輸出軸轉(zhuǎn)速的變動(dòng)波形的圖。(第I實(shí)施方式)
[0023]圖8是示出根據(jù)變動(dòng)成分的頻率和打滑標(biāo)識(shí)符來(lái)檢索扭矩比的映射的圖。(第I實(shí)施方式)
[0024]圖9是示出根據(jù)變動(dòng)成分的頻率和相位延遲來(lái)檢索扭矩比的映射的圖。(第I實(shí)施方式)
[0025]圖10是帶輪側(cè)壓的控制系統(tǒng)的框圖。(第I實(shí)施方式)
[0026]圖11是示出兩個(gè)物體的接觸面的狀態(tài)的示意圖。(第I實(shí)施方式)
[0027]標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0028]13:驅(qū)動(dòng)帶輪(帶輪);
[0029]14:從動(dòng)帶輪(帶輪);
[0030]15:環(huán)形帶；
[0031]16:摩擦系數(shù)映射；
[0032]M3:摩擦系數(shù)計(jì)算單元；
[0033]M4:摩擦系數(shù)修正單元；
[0034]μ:摩擦系數(shù)；
[0035]μ ^:摩擦系數(shù)的缺省值；
[0036]k:摩擦系數(shù)修正系數(shù)。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面，基于圖1?圖11對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0038]第I實(shí)施方式
[0039]如圖1所示，搭載于機(jī)動(dòng)車(chē)上的帶式無(wú)級(jí)變速器TM具備:與發(fā)動(dòng)機(jī)E連接的輸入軸11 ;與輸入軸11平行地配置的輸出軸12 ;設(shè)置于輸入軸11的驅(qū)動(dòng)帶輪13 ;設(shè)置于輸出軸12的從動(dòng)帶輪14 ;以及卷繞在驅(qū)動(dòng)帶輪13和從動(dòng)帶輪14上的金屬制的環(huán)形帶15。驅(qū)動(dòng)帶輪13由固定側(cè)帶輪半體13a和可動(dòng)側(cè)帶輪半體13b構(gòu)成,可動(dòng)側(cè)帶輪半體13b由于帶輪側(cè)壓而被向接近固定側(cè)帶輪半體13a的方向施力。同樣，從動(dòng)帶輪14由固定側(cè)帶輪半體14a和可動(dòng)側(cè)帶輪半體14b構(gòu)成,可動(dòng)側(cè)帶輪半體14b由于帶輪側(cè)壓而被向接近固定側(cè)帶輪半體14a的方向施力。因此，通過(guò)對(duì)作用于驅(qū)動(dòng)帶輪13的可動(dòng)側(cè)帶輪半體13b和從動(dòng)帶輪14的可動(dòng)側(cè)帶輪半體14b上的帶輪側(cè)壓進(jìn)行控制，使驅(qū)動(dòng)帶輪13和從動(dòng)帶輪14中的一方的槽寬增加并使另一方的槽寬減少，由此能夠任意地變更帶式無(wú)級(jí)變速器TM的變速比。
[0040]在對(duì)帶式無(wú)級(jí)變速器TM的變速比進(jìn)行控制的電子控制單元U中，除了輸入由輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器Sa檢測(cè)出的輸入軸11的轉(zhuǎn)速、由輸出軸轉(zhuǎn)速傳感器Sb檢測(cè)出的輸出軸12的轉(zhuǎn)速、由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器Sc檢測(cè)出的發(fā)動(dòng)機(jī)E的轉(zhuǎn)速外，還輸入油門(mén)開(kāi)度信號(hào)、車(chē)速信號(hào)等。電子控制單元U除了進(jìn)行基于油門(mén)開(kāi)度信號(hào)和車(chē)速信號(hào)使帶式無(wú)級(jí)變速器TM的帶輪側(cè)壓變化這樣的通常的變速比控制以外，還進(jìn)行這樣的控制:估計(jì)后述的扭矩比Tr，使用該扭矩比Tr使帶輪側(cè)壓變化，以提高帶式無(wú)級(jí)變速器TM的動(dòng)力傳遞效率。
[0041]如圖2所示，如果將帶式無(wú)級(jí)變速器TM的輸入扭矩設(shè)為T(mén)DK，將輸出扭矩設(shè)為T(mén)DN，將最大傳遞輸入扭矩、即在驅(qū)動(dòng)帶輪13和環(huán)形帶15之間發(fā)生打滑的瞬間的輸入扭矩Tdk設(shè)為T(mén)maxDK，將最大傳遞輸出扭矩、即在從動(dòng)帶輪14和環(huán)形帶15之間發(fā)生打滑的瞬間的輸出扭矩Tdn設(shè)為T(mén)maxDN，將動(dòng)力傳遞效率設(shè)為η，將變速比設(shè)為i，則帶式無(wú)級(jí)變速器TM的最大傳遞扭矩Tmax成為T(mén)maxmi或Tmaxffl/ η i中的較小的一方，在Tdk > Tmax時(shí),驅(qū)動(dòng)帶輪13和從動(dòng)帶輪14中的任意一方打滑。
[0042]如圖3的流程圖所示，例如，在步驟SI中Tmaxra > Tmaxra/ η i的情況下，在輸出扭矩Tdn >最大傳遞輸出扭矩Tmaxffl的瞬間，在從動(dòng)帶輪14上發(fā)生打滑，因此，在步驟S2中，為了控制帶式無(wú)級(jí)變速器TM的變速比而控制驅(qū)動(dòng)帶輪13的側(cè)壓(變速控制)，為了防止從動(dòng)帶輪14打滑而控制從動(dòng)帶輪14的側(cè)壓(側(cè)壓控制)。
[0043]相反，在所述步驟SI中Tmaxmi ^ Tmaxffl/ n i的情況下，在輸入扭矩Tdk >最大傳遞輸入扭矩TmaxDK的瞬間，在驅(qū)動(dòng)帶輪13上發(fā)生打滑，因此，在步驟S3中，為了控制帶式無(wú)級(jí)變速器TM的變速比而控制從動(dòng)帶輪14的側(cè)壓(變速控制)，為了防止驅(qū)動(dòng)帶輪13打滑而控制驅(qū)動(dòng)帶輪13的側(cè)壓(側(cè)壓控制)。
[0044]另外，作為提高帶式無(wú)級(jí)變速器TM的動(dòng)力傳遞效率的手段之一，已知使施加于帶輪的帶輪側(cè)壓降低這樣的手段。圖4示出了動(dòng)力傳遞效率和摩擦損失相對(duì)于帶輪側(cè)壓的關(guān)系，隨著帶輪側(cè)壓的減少，從帶輪和環(huán)形帶之間的打滑較小的微量打滑區(qū)域經(jīng)過(guò)過(guò)渡區(qū)域轉(zhuǎn)移至帶輪和環(huán)形帶之間的打滑較大的大幅打滑區(qū)域。在微量打滑區(qū)域，隨著帶輪側(cè)壓的減少，動(dòng)力傳遞效率逐漸提高，但是，在過(guò)渡區(qū)域中，動(dòng)力傳遞效率開(kāi)始降低，在大幅打滑區(qū)域，動(dòng)力傳遞效率急劇降低。
[0045]其理由被認(rèn)為是因?yàn)?，因環(huán)形帶的金屬元件的半徑方向打滑和金屬環(huán)的打滑所引起的摩擦損失之和隨著帶輪側(cè)壓的減少而從微量打滑區(qū)域以固定的比較大的減少率A減少至大幅打滑區(qū)域，但是，因金屬元件的切線方向打滑所引起的摩擦損失從微量打滑區(qū)域至過(guò)渡區(qū)域以大致固定的比較小的增加率B(A > B)增加，并在大幅打滑區(qū)域急劇增加。
[0046]為了獲得最大的動(dòng)力傳遞效率，期望將帶輪側(cè)壓控制在過(guò)渡區(qū)域的緊前方的微量打滑區(qū)域，但是，如果使帶輪側(cè)壓過(guò)度減少，則會(huì)從微量打滑區(qū)域通過(guò)過(guò)渡區(qū)域進(jìn)入大幅打滑區(qū)域，環(huán)形帶存在相對(duì)于帶輪大幅打滑而損傷的可能。因此，為了在確保帶式無(wú)級(jí)變速器TM的耐久性的同時(shí)提高動(dòng)力傳遞效率，需要將帶輪側(cè)壓高精度地控制在過(guò)渡區(qū)域的緊前方的微量打滑區(qū)域。
[0047]因此，在本發(fā)明中，導(dǎo)入了稱作扭矩比Tr的參數(shù)。扭矩比Tr由
[0048]Tr = T/Tmax...(I)
[0049]來(lái)定義，T是帶式無(wú)級(jí)變速器TM當(dāng)前傳遞的扭矩(除了發(fā)生極端的打滑的情況外，與輸入扭矩Tdk —致)，Tmax是帶式無(wú)級(jí)變速器TM以當(dāng)前的軸向推力(即，帶輪側(cè)壓X帶輪活塞的受壓面積)在不發(fā)生打滑的情況下所能傳遞的最大扭矩。扭矩比Tr = O對(duì)應(yīng)于沒(méi)有進(jìn)行動(dòng)力傳遞的狀態(tài)，扭矩比Tr = I對(duì)應(yīng)于當(dāng)前傳遞的扭矩飽和的狀態(tài)，扭矩比Tr >I對(duì)應(yīng)于發(fā)生了大幅打滑或正在向大幅打滑過(guò)渡的狀態(tài)。
[0050]如圖5所示，在變速比為OD的狀態(tài)和變速比為MID的狀態(tài)下，在扭矩比Tr為1.0處得到了最大的動(dòng)力傳遞效率。另外可知，在變速比為L(zhǎng)OW的狀態(tài)下，得到最大的動(dòng)力傳遞效率的扭矩比Tr降低至0.9，但是，在扭矩比Tr為1.0處，依然得到了較高的動(dòng)力傳遞效率。即，稱作扭矩比Tr的參數(shù)具有與動(dòng)力傳遞效率非常高的相關(guān)關(guān)系，通過(guò)控制帶式無(wú)級(jí)變速器TM的帶輪側(cè)壓以使該扭矩比Tr成為接近1.0的值，由此能夠提高動(dòng)力傳遞效率，而且能夠防止大幅打滑的發(fā)生從而確保帶式無(wú)級(jí)變速器TM的耐久性。
[0051]關(guān)于在計(jì)算扭矩比Tr時(shí)所需要的最大可傳遞扭矩Tmax，在對(duì)驅(qū)動(dòng)帶輪13進(jìn)行側(cè)壓控制的情況下、即驅(qū)動(dòng)帶輪13打滑的情況下，由
[0052]Tmax = 2 μ RQ/cos α …⑵
[0053]提供，在對(duì)從動(dòng)帶輪14進(jìn)行側(cè)壓控制的情況下、即從動(dòng)帶輪14打滑的情況下，由
[0054]Tmax = 2 μ RQ/ η icos α …(3)
[0055]提供。在此，μ是進(jìn)行側(cè)壓控制的一側(cè)的帶輪13、14和環(huán)形帶15之間的摩擦系數(shù)，R是環(huán)形帶15相對(duì)于進(jìn)行側(cè)壓控制的一側(cè)的帶輪13、14的卷繞半徑，Q是進(jìn)行側(cè)壓控制的一側(cè)的帶輪13、14的軸向推力，α是帶輪13、14的V角的一半的角度，η是帶式無(wú)級(jí)變速器TM的動(dòng)力傳遞效率，i是變速比。
[0056]這樣，為了計(jì)算扭矩比Tr，需要計(jì)算最大可傳遞扭矩Tmax，為了計(jì)算最大可傳遞扭矩Tmax,需要檢測(cè)帶輪13、14和環(huán)形帶15之間的摩擦系數(shù)μ、環(huán)形帶15相對(duì)于帶輪13、14的卷繞半徑R和帶輪13、14的軸向推力Q，因此需要大量的傳感器。要將這些傳感器搭載于實(shí)際的車(chē)輛上，這從成本的觀點(diǎn)出發(fā)難以實(shí)現(xiàn)。
[0057]在本實(shí)施方式中，根據(jù)打滑標(biāo)識(shí)符IDslip和輸入軸11的轉(zhuǎn)速變動(dòng)的頻率& (變動(dòng)成分的頻率4)、或者根據(jù)相位延遲Δφ和輸入軸11的轉(zhuǎn)速變動(dòng)的頻率& (變動(dòng)成分的頻率&)來(lái)估計(jì)扭矩比Tr。由于輸入軸11的轉(zhuǎn)速變動(dòng)與發(fā)動(dòng)機(jī)E的轉(zhuǎn)速變動(dòng)同步，因此，輸入軸11的轉(zhuǎn)速變動(dòng)的頻率fo能夠根據(jù)由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器Sc檢測(cè)出的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行計(jì)算，另外，如后所述，打滑標(biāo)識(shí)符IDslip和相位延遲Δφ能夠根據(jù)由輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器Sa檢測(cè)出的輸入軸轉(zhuǎn)速的變動(dòng)、和由輸出軸轉(zhuǎn)速傳感器Sb檢測(cè)出的輸出軸轉(zhuǎn)速的變動(dòng)來(lái)進(jìn)行計(jì)算，因此能夠以最小限度的數(shù)量的傳感器來(lái)高精度地估計(jì)扭矩比Tr。
[0058]接下來(lái)，對(duì)打滑標(biāo)識(shí)符IDslip和相位延遲Δφ進(jìn)行說(shuō)明。如圖6所示，隨著扭矩比Tr增加，在微量打滑區(qū)域中，帶的打滑量以微小的里迎詁增加，進(jìn)入大幅打滑區(qū)域后，帶的打滑量急劇增加。輸入軸11的轉(zhuǎn)速變動(dòng)經(jīng)由環(huán)形帶15被傳遞至經(jīng)由環(huán)形帶15與輸入軸11連接的輸出軸12，因此，在輸出軸12上也會(huì)發(fā)生相同頻率的轉(zhuǎn)速變動(dòng)。當(dāng)在帶和帶輪之間完全不存在打滑時(shí)，輸入軸轉(zhuǎn)速的變動(dòng)沒(méi)有衰減地被傳遞至輸出軸，但是，在隨著扭矩比Tr的增加而使得打滑量增加時(shí)，輸出軸轉(zhuǎn)速的變動(dòng)波形的振幅相對(duì)于輸入軸轉(zhuǎn)速的變動(dòng)波形的振幅變小，并且，輸出軸轉(zhuǎn)速的變動(dòng)波形的相位相對(duì)于輸入軸轉(zhuǎn)速的變動(dòng)波形的相位延遲。
[0059]在圖6和圖7中，以點(diǎn)劃線表不的輸出軸轉(zhuǎn)速的變動(dòng)波形相對(duì)于以實(shí)線表不的輸入軸轉(zhuǎn)速的變動(dòng)波形來(lái)說(shuō)，隨著扭矩比Tr的增加，振幅逐漸減小，且相位逐漸延遲。輸入軸轉(zhuǎn)速的振動(dòng)波形由
[0060]
Nin=Acos (cot+(pin)...(4)
[0061]提供，輸出軸轉(zhuǎn)速的振動(dòng)波形由
[0062]
Nout=Bcos (o)t+cpoul)...(S'1
[0063]提供。
[0064]S卩，輸出軸轉(zhuǎn)速的振動(dòng)波形相對(duì)于輸入軸轉(zhuǎn)速的振動(dòng)波形來(lái)說(shuō)，振幅從A減少為B,相位延遲(pin-cpout的量。
[0065]接下來(lái)，對(duì)打滑標(biāo)識(shí)符IDslip的計(jì)算方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0066]首先，使用發(fā)動(dòng)機(jī)E的氣缸數(shù)n和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的直流成分Ne，根據(jù)下式計(jì)算出輸入軸11的轉(zhuǎn)速的變動(dòng)頻率fo。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的直流成分Ne能夠由通常的發(fā)動(dòng)機(jī)E所必備的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器Sc檢測(cè)出來(lái)。
[0067]【算式I】
[0068]ft = -j^- [Hz]**.(_
[0069]η:發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸數(shù)
[0070]Ne:發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的直流成分[rpm]
[0071]打滑標(biāo)識(shí)符IDslip是利用在不受帶式無(wú)級(jí)變速器TM的幾何學(xué)的響應(yīng)、即打滑或激振的影響的情況下的振幅比Mg，使變動(dòng)頻率&中的輸入軸11與輸出軸12之間的振幅比M標(biāo)準(zhǔn)化而得到，由下式來(lái)定義。
[0072]【算式2】
i M
羃 v_ I
[0073]IDsIip = -r:一…《7)
Mi I
[0074]M:振幅比
[0075]Mg:由幾何學(xué)條件確定的振幅比
[0076]作為輸入軸11的轉(zhuǎn)速的變動(dòng)頻率&的函數(shù)的振幅比M由下式來(lái)定義，變動(dòng)頻率f0能夠根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器Sc所輸出的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)計(jì)算，Sin (f0)是輸入軸轉(zhuǎn)速的變動(dòng)波形的能量譜，其能夠根據(jù)輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器Sa的輸出來(lái)計(jì)算，另外，Sout (f0)是輸出軸轉(zhuǎn)速的變動(dòng)波形的能量譜，其能夠根據(jù)輸出軸轉(zhuǎn)速傳感器Sb的輸出來(lái)計(jì)算。
[0077]【算式3】
「I IkAfC 、— I SoutCfc)/n\
[0078]M (f0； - J -.........77.....r........…⑶
I SinCfi)
[0079]Sin:輸入軸的變動(dòng)所具有的能量譜
[0080]Sout:輸出軸的變動(dòng)所具有的能量譜
[0081]另外，在帶式無(wú)級(jí)變速器TM中產(chǎn)生的打滑較小的情況下，幾何條件中的振幅比Mg近似地表示為輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的直流成分之比，由下式來(lái)定義。
[0082]【算式4】
[-3] Mg: ^ & (《))…(9)
[0084]幾何學(xué)條件中的振幅比Mg依賴于作為輸入軸11和輸出軸12的變動(dòng)成分來(lái)使用的物理量。在本實(shí)施方式中，將轉(zhuǎn)速變動(dòng)用作所述變動(dòng)成分，因此，在將帶式無(wú)級(jí)變速器TM的變速比設(shè)為i時(shí)，由Mg = 1/i來(lái)提供。在將扭矩變動(dòng)用作輸入軸11和輸出軸12的變動(dòng)成分的情況下，由Mg = i來(lái)提供。帶式無(wú)級(jí)變速器TM的變速比i能夠根據(jù)輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器Sa的輸出和輸出軸轉(zhuǎn)速傳感器Sb的輸出來(lái)計(jì)算。
[0085]根據(jù)以上內(nèi)容，改寫(xiě)算式(7)，成為下式，打滑標(biāo)識(shí)符IDslip能夠根據(jù)在帶式無(wú)級(jí)變速器TM中已有的輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器Sa及輸出軸轉(zhuǎn)速傳感器Sb的輸出、和在發(fā)動(dòng)機(jī)E中已有的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器Sc的輸出來(lái)計(jì)算。
[0086]【算式5】
rms7l ΙΠ I, — SoytCfo)Siri(O)f4t%\
_ ID.— Sjn(fo)Sout(0)…(10)
[0088]另外，相位延遲Δφ由下式來(lái)定義,輸入軸轉(zhuǎn)速的變動(dòng)波形的相位φ?能夠根據(jù)輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器Sa的輸出來(lái)計(jì)算，輸出軸轉(zhuǎn)速的變動(dòng)波形的相位(pout能夠根據(jù)輸出軸轉(zhuǎn)速傳感器Sb的輸出來(lái)計(jì)算。
[0089]【算式6】
[0090]Λ Φ = φ?η(?.0)-φ_(?.0)...(11)
[0091](pin:輸入軸所具有的變動(dòng)的相位
[0092](pout:輸出軸所具有的變動(dòng)的相位
[0093]圖8是在橫軸上取得輸入軸轉(zhuǎn)速的變動(dòng)成分的頻率& (或發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Ne)且在縱軸上取得打滑標(biāo)識(shí)符IDslip的映射，在使扭矩比Tr如0.7,0.8,0.9、1.0這樣變化時(shí)，對(duì)應(yīng)的打滑標(biāo)識(shí)符IDslip的特性線發(fā)生變化。根據(jù)該映射，當(dāng)此時(shí)的帶式無(wú)級(jí)變速器TM的變動(dòng)成分的頻率fo和打滑標(biāo)識(shí)符Idslip確定時(shí)，能夠根據(jù)這些值來(lái)估計(jì)此時(shí)的扭矩比Tr。例如，當(dāng)變動(dòng)成分的頻率fQ的值為a且打滑標(biāo)識(shí)符IDslip的值為b時(shí)，扭矩比Tr成為由單點(diǎn)劃線表示的0.9的線。
[0094]圖9是在橫軸上取得輸入軸轉(zhuǎn)速的變動(dòng)成分的頻率& (或發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Ne)且在縱軸上取得相位延遲Δφ的映射，在使扭矩比Tr如0.7,0.8,0.9、1.0這樣變化時(shí)，對(duì)應(yīng)的相位延遲Δφ的特性線發(fā)生變化。根據(jù)該映射，當(dāng)此時(shí)的帶式無(wú)級(jí)變速器TM的變動(dòng)成分的頻率
f0和相位延遲Δφ確定時(shí)，能夠根據(jù)這些值來(lái)估計(jì)此時(shí)的扭矩比Tr。例如，在變動(dòng)成分的頻率fo的值為c且相位延遲Δφ的值為d時(shí)，扭矩比Tr成為由單點(diǎn)劃線表示的0.9的線。
[0095]如圖10所示，電子控制單元U具備扭矩比估計(jì)單元Ml和側(cè)壓控制單元M2，扭矩比估計(jì)單元Ml計(jì)算出與由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器Sc檢測(cè)出的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相對(duì)應(yīng)的變動(dòng)成分的頻率fo，并且，使輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器Sa和輸出軸轉(zhuǎn)速傳感器Sb的輸出通過(guò)具有濾波功能的鎖相放大器，提取出與所述頻率fo相對(duì)應(yīng)的振動(dòng)波形，根據(jù)這些輸入側(cè)和輸出側(cè)的振動(dòng)波形來(lái)計(jì)算打滑標(biāo)識(shí)符IDslip和相位延遲Δφ。接下來(lái)，將打滑標(biāo)識(shí)符IDslip或相位延遲Δφ
(在圖10的例子中為相位延遲Δφ )和變動(dòng)成分的頻率&作為參數(shù)進(jìn)行映射檢索，由此估計(jì)此時(shí)的扭矩比Tr。
[0096]然后，電子控制單元U的側(cè)壓控制單元M2基于由扭矩比估計(jì)單元Ml估計(jì)出的扭矩比Tr來(lái)控制驅(qū)動(dòng)帶輪13或從動(dòng)帶輪14的帶輪側(cè)壓。以下，對(duì)電子控制單元U的側(cè)壓控制單元M2的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行說(shuō)明。
[0097]另外，如圖10所示，側(cè)壓控制單元M2具備摩擦系數(shù)計(jì)算單元M3、摩擦系數(shù)修正單元Μ4、必要軸向推力計(jì)算單元Μ5、電流值換算單元Μ6、負(fù)載扭矩估計(jì)單元Μ7和軸向推力換算單元Μ8。
[0098]摩擦系數(shù)計(jì)算單元M3基于由扭矩比估計(jì)單元Ml估計(jì)出的扭矩比Tr、由負(fù)載扭矩估計(jì)單元M7估計(jì)出的負(fù)載扭矩T (相當(dāng)于發(fā)動(dòng)機(jī)E的負(fù)載扭矩或帶式無(wú)級(jí)變速器TM當(dāng)前所傳遞的扭矩)、和由軸向推力換算單元M8換算出的進(jìn)行側(cè)壓控制的一側(cè)的帶輪13、14的軸向推力，來(lái)計(jì)算進(jìn)行側(cè)壓控制的一側(cè)的帶輪13、14和環(huán)形帶15之間的摩擦系數(shù)μ。
[0099]S卩，負(fù)載扭矩估計(jì)單元Μ7根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)E的進(jìn)氣負(fù)壓等運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來(lái)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)E的負(fù)載扭矩T (相當(dāng)于帶式無(wú)級(jí)變速器TM當(dāng)前所傳遞的扭矩)，軸向推力換算單元Μ8將由液壓傳感器Sd(參照?qǐng)D10)檢測(cè)出的進(jìn)行側(cè)壓控制的一側(cè)的帶輪13、14的液壓換算成與此相對(duì)應(yīng)的軸向推力Q。并且，摩擦系數(shù)計(jì)算單元M3將由負(fù)載扭矩估計(jì)單元M7估計(jì)出的負(fù)載扭矩T、和由軸向推力換算單元M8換算出的軸向推力Q應(yīng)用于下式，由此計(jì)算出進(jìn)行側(cè)壓控制的一側(cè)的帶輪13、14和環(huán)形帶15之間的摩擦系數(shù)μ。
[0100]μ = Tcos a/2RQTr...(12)
[0101]μ = T η icos α/2RQTr…(13)
[0102]并且，在對(duì)驅(qū)動(dòng)帶輪13進(jìn)行側(cè)壓控制時(shí)使用算式(12)，在對(duì)從動(dòng)帶輪14進(jìn)行側(cè)壓控制時(shí)使用算式(13)。另外，在算式(12)和算式(13)中，α是帶輪13、14的V角的一半的角度，R是環(huán)形帶15相對(duì)于進(jìn)行側(cè)壓控制的一側(cè)的帶輪13、14的卷繞半徑，η是帶式無(wú)級(jí)變速器TM的動(dòng)力傳遞效率，i是速度比。
[0103]在摩擦系數(shù)映射16中，針對(duì)各變速比預(yù)先存儲(chǔ)有帶輪13、14和環(huán)形帶15之間的摩擦系數(shù)的缺省值μ。，摩擦系數(shù)修正單元Μ4使用在規(guī)定的定時(shí)由摩擦系數(shù)計(jì)算單元M3計(jì)算出的摩擦系數(shù)μ，來(lái)修正在摩擦系數(shù)映射16中存儲(chǔ)的摩擦系數(shù)的缺省值μ C1，將修正后的摩擦系數(shù)μ ,輸出至必要軸向推力計(jì)算單元。對(duì)應(yīng)于每個(gè)變速比具備摩擦系數(shù)映射16，這是因?yàn)椋?dāng)變速比變化時(shí)，環(huán)形帶15相對(duì)于帶輪13、14的卷繞位置發(fā)生變化，并且是由于下述等理由:當(dāng)卷繞半徑增加時(shí)，帶輪13、14的凸緣部容易向互相分離的方向撓曲，卷繞半徑變得比根據(jù)變速比確定的本來(lái)的值小。
[0104]并且，摩擦系數(shù)修正單元Μ4對(duì)摩擦系數(shù)的缺省值μ ^的修正是本發(fā)明的本質(zhì)部分,對(duì)此在后面詳細(xì)敘述。
[0105]接下來(lái)，必要軸向推力計(jì)算單元Μ5基于摩擦系數(shù)修正單元Μ4所輸出的修正后的摩擦系數(shù)μ ,，來(lái)計(jì)算為了防止環(huán)形帶15打滑所需要的、進(jìn)行側(cè)壓控制的一側(cè)的帶輪13、14的必要軸向推力Q。
[0106]在對(duì)驅(qū)動(dòng)帶輪13進(jìn)行側(cè)壓控制的情況下、和對(duì)從動(dòng)帶輪14進(jìn)行側(cè)壓控制的情況下，必要軸向推力Q是不同的，在對(duì)驅(qū)動(dòng)帶輪13進(jìn)行側(cè)壓控制的情況下、即驅(qū)動(dòng)帶輪13打滑的情況下，根據(jù)
[0107]Q = Tcos α /2 μ ; RSTr…(14)
[0108]來(lái)計(jì)算，在對(duì)從動(dòng)帶輪14進(jìn)行側(cè)壓控制的情況下、即從動(dòng)帶輪14打滑的情況下，根據(jù)
[0109]Q = Tn icos α /2 μ ' RSTr...(15)
[0110]來(lái)計(jì)算。在此，α是帶輪13、14的V角的一半的角度，μ'是進(jìn)行側(cè)壓控制的一側(cè)的帶輪13、14與環(huán)形帶15的接觸面的摩擦系數(shù)的修正値，R是環(huán)形帶15相對(duì)于進(jìn)行側(cè)壓控制的一側(cè)的帶輪13、14的卷繞半徑，T是負(fù)載扭矩，STr是目標(biāo)扭矩比，η是帶式無(wú)級(jí)變速器TM的動(dòng)力傳遞效率，i是速度比。如在圖5中所說(shuō)明，帶式無(wú)級(jí)變速器TM的動(dòng)力傳遞效率在扭矩比Tr為1.0以下且接近1.0的值時(shí)變?yōu)樽畲螅虼?，將該值設(shè)定為目標(biāo)扭矩比 STr。
[0111]這樣，當(dāng)必要軸向推力計(jì)算單元M5計(jì)算出進(jìn)行側(cè)壓控制的一側(cè)的帶輪13、14的必要軸向推力Q時(shí)，電流值換算單元M6將必要軸向推力Q換算為液壓回路的線性電磁閥17的電流值，以該電流值使線性電磁閥17動(dòng)作，由此能夠在進(jìn)行側(cè)壓控制的一側(cè)的帶輪13、14上產(chǎn)生必要軸向推力Q來(lái)進(jìn)行側(cè)壓控制。
[0112]如上，在基于輸入軸11所具有的變動(dòng)成分經(jīng)由環(huán)形帶15被傳遞至輸出軸12的傳遞特性來(lái)估計(jì)帶式無(wú)級(jí)變速器TM的扭矩比Tr時(shí)，使用將輸入軸11與輸出軸12的變動(dòng)成分的振幅比進(jìn)行指標(biāo)化而成的打滑標(biāo)識(shí)符IDslip、和將輸入軸11與輸出軸12的變動(dòng)成分的相位差進(jìn)行指標(biāo)化而成的相位延遲Δφ中的至少一方，因此，能夠高精度地估計(jì)與帶式無(wú)級(jí)變速器TM的動(dòng)力傳遞效率極其密切地關(guān)聯(lián)的扭矩比Tr，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞效率的提高。而且，由于根據(jù)打滑標(biāo)識(shí)符IDslip或相位延遲Δφ來(lái)估計(jì)扭矩比Tr，因此，能夠?qū)⒐烙?jì)扭矩比Tr所需要的傳感器的數(shù)量抑制為最小的限度，實(shí)現(xiàn)成本的削減。
[0113]另外，在沒(méi)有伴隨著大幅打滑的情況下估計(jì)進(jìn)行側(cè)壓控制的一側(cè)的帶輪13、14和環(huán)形帶15之間的摩擦系數(shù)μ，基于該摩擦系數(shù)μ求得該帶輪13、14的必要軸向推力Q，并基于該必要軸向推力Q來(lái)控制該帶輪13、14的側(cè)壓，即，使用直接支配側(cè)壓的參數(shù)、即摩擦系數(shù)μ來(lái)對(duì)側(cè)壓進(jìn)行前饋控制，因此，與對(duì)打滑標(biāo)識(shí)符IDslip或相位延遲Δφ自身進(jìn)行反饋的間接的控制相比，能夠?qū)崿F(xiàn)控制響應(yīng)性的提高和控制裝置的運(yùn)算負(fù)擔(dān)的減輕。
[0114]接下來(lái)，詳細(xì)地?cái)⑹瞿Σ料禂?shù)修正單元Μ4對(duì)摩擦系數(shù)的缺省值μ ^的修正。在本實(shí)施方式中，當(dāng)帶式無(wú)級(jí)變速器TM處于規(guī)定的變速比時(shí),通過(guò)摩擦系數(shù)計(jì)算單元M3計(jì)算帶輪13、14和環(huán)形帶15之間的摩擦系數(shù)μ，并計(jì)算該摩擦系數(shù)μ與對(duì)應(yīng)于此時(shí)的變速比的、存儲(chǔ)于摩擦系數(shù)映射16中的摩擦系數(shù)的缺省值μ C1之比，即摩擦系數(shù)修正系數(shù)k= μ/μ0Ο并且，將該摩擦系數(shù)修正系數(shù)k= μ/μ C1乘以所有的變速比下的摩擦系數(shù)的缺省值μ C1，由此對(duì)變速比下的摩擦系數(shù)的缺省值同樣地進(jìn)行修正。
[0115]能夠這樣做是因?yàn)?帶式無(wú)級(jí)變速器TM的帶輪13、14和環(huán)形帶15之間的摩擦系數(shù)μ的隨時(shí)間的變化(磨損引起的變化)與變速比無(wú)關(guān)，即與環(huán)形帶15相對(duì)于帶輪13、14的卷繞位置無(wú)關(guān)，是同樣的。如果摩擦系數(shù)μ與變速比無(wú)關(guān)地同樣地隨時(shí)間變化，則即使在頻繁且持續(xù)地產(chǎn)生穩(wěn)定狀態(tài)的規(guī)定的變速比下計(jì)算出摩擦系數(shù)μ，并僅使用該摩擦系數(shù)μ對(duì)所有的變速比下的摩擦系數(shù)的缺省值μ ^同樣地進(jìn)行修正，也能夠確保其精度。由此，即使在由于幾乎不產(chǎn)生穩(wěn)定狀態(tài)而難以計(jì)算摩擦系數(shù)μ的變速比下，也能夠正確地修正該摩擦系數(shù)的缺省值μ O，從而對(duì)帶輪13、14和環(huán)形帶15之間的摩擦系數(shù)μ的隨時(shí)間的變化進(jìn)行補(bǔ)償。
[0116]接下來(lái)，對(duì)帶輪13、14和環(huán)形帶15之間的摩擦系數(shù)μ與變速比無(wú)關(guān)而是同樣地隨時(shí)間變化的理由進(jìn)行說(shuō)明。
[0117]作用于兩個(gè)物體之間的摩擦力F(N)通過(guò)夾在兩者之間的油的油膜的剪斷強(qiáng)度τ (N/m2)、和兩者之間的真實(shí)接觸面積A(m2)的乘積來(lái)計(jì)算。
[0118]F=T XA...(16)
[0119]當(dāng)兩個(gè)物體接觸時(shí)，在它們的接觸面上存在微小的凹凸，因此，兩者并不是以整個(gè)接觸面的面積(外表接觸面積Al)接觸，而是以凸部的末端彼此的接觸面積(真實(shí)接觸面積A)來(lái)接觸。所述剪斷強(qiáng)度τ是夾在互相接觸的凸部的末端之間的油的油膜的剪斷強(qiáng)度。
[0120]另外，改變觀點(diǎn)，作用于兩個(gè)物體之間的摩擦力F(N)通過(guò)兩者之間的摩擦系數(shù)μ和垂直載荷W(N)的乘積來(lái)計(jì)算，垂直載荷W通過(guò)外表的面壓P (N/m2)和外表接觸面積Al (m2)的乘積來(lái)計(jì)算。
[0121]F = μ XW = μ X (PXAl)…(17)
[0122]根據(jù)算式(16)和算式(17)來(lái)求取μ，則成為下式。
[0123]μ = τ XA/ (PXAl) = τ X (A/Al) /P = τ Xa...(18)
[0124]在此，a(m2/N)是接觸面積增加系數(shù)，是將接觸面積率(A/A1)除以外表的面壓P所得到的值。
[0125]如在圖11的(A)中示意性地所示，在互相推壓兩個(gè)物體時(shí)，如果使其外表的面壓P增加，則兩個(gè)物體的互相接觸的凸部被壓潰，真實(shí)接觸面積A增加，真實(shí)接觸面積A相對(duì)于外表接觸面積Al的比率、即接觸面積率(A/A1)也增加。一般來(lái)說(shuō)，在增加外表的面壓P時(shí)，接觸面積率(A/A1)也與此成比例地增加，因此，將接觸面積率(A/A1)除以外表的面壓P所得到的值、即接觸面積增加系數(shù)a是固定的。換而言之，根據(jù)算式(18)可知，在剪斷強(qiáng)度τ和接觸面積增加系數(shù)a固定時(shí)，摩擦系數(shù)μ是固定的。
[0126]可是，如果使外表的面壓P進(jìn)一步增加，則兩個(gè)物體的相互接觸的凸部難以被進(jìn)一步壓潰，因此真實(shí)接觸面積A難以增加，接觸面積率(Α/Α1)無(wú)法與外表的面壓P的增加成比例地增加,接觸面積增加系數(shù)a減小，從而摩擦系數(shù)μ減小。
[0127]那么，帶式無(wú)級(jí)變速器TM的帶輪13、14與環(huán)形帶15之間的摩擦系數(shù)μ也由夾在兩者的接觸面之間的油的剪斷強(qiáng)度τ和接觸面積增加系數(shù)a的乘積來(lái)提供。對(duì)該摩擦系數(shù)μ隨著帶式無(wú)級(jí)變速器TM的變速比如何變化進(jìn)行考察。
[0128]被認(rèn)為是，剪斷強(qiáng)度τ根據(jù)油的特性而變化，但是，油的特性不會(huì)根據(jù)變速比而變化，因此，剪斷強(qiáng)度τ不會(huì)根據(jù)變速比而變化。雖然存在油的特性隨時(shí)間變化的情況，但是，該變化的影響在所有的變速比下均等地起作用，不會(huì)對(duì)特定的變速比產(chǎn)生影響。另外，被認(rèn)為是，接觸面積增加系數(shù)a由帶輪13、14的接觸面的狀態(tài)和環(huán)形帶15的接觸面的狀態(tài)這兩者來(lái)確定，但是，即使變速比發(fā)生變化，由于環(huán)形帶15的金屬元件在相同的位置與帶輪13、14接觸，因此環(huán)形帶15的接觸面的狀態(tài)也不會(huì)通過(guò)變速比而對(duì)接觸面積增加系數(shù)a產(chǎn)生影響。雖然存在環(huán)形帶15的接觸面的狀態(tài)由于磨損等而隨時(shí)間變化的情況，但是，該變化在所有的變速比下均等地產(chǎn)生影響，不會(huì)對(duì)特定的變速比產(chǎn)生影響。
[0129]另一方面，帶輪13、14相對(duì)于環(huán)形帶15的接觸面的位置根據(jù)變速比而發(fā)生變化。SP，在驅(qū)動(dòng)帶輪13處，當(dāng)變速比向LOW側(cè)變化時(shí),環(huán)形帶15的卷繞位置向徑向內(nèi)側(cè)移動(dòng)，當(dāng)變速比向OD側(cè)變化時(shí)，環(huán)形帶15的卷繞位置向徑向外側(cè)移動(dòng)。相反，在從動(dòng)帶輪14處，當(dāng)變速比向LOW側(cè)變化時(shí)，環(huán)形帶15的卷繞位置向徑向外側(cè)移動(dòng)，當(dāng)變速比向OD側(cè)變化時(shí)，環(huán)形帶15的卷繞位置向徑向內(nèi)側(cè)移動(dòng)。因此，如果帶輪13、14的接觸面積增加系數(shù)a隨著時(shí)間的經(jīng)過(guò)以針對(duì)每個(gè)變速比都不同的方式發(fā)生變化，即帶輪13、14的接觸面積增加系數(shù)a以針對(duì)每個(gè)卷繞位置都不同的方式發(fā)生變化，則接觸面積增加系數(shù)a針對(duì)每個(gè)變速比都是不同的，其結(jié)果是，摩擦系數(shù)μ針對(duì)每個(gè)變速比都是不同的。
[0130]可是，實(shí)際上，接觸面積增加系數(shù)a可以看成是在帶輪13、14的所有的卷繞位置都均等地隨時(shí)間變化。這是因?yàn)?，接觸面積增加系數(shù)a是將接觸面積率(A/A1)除以外表的面壓P而得到的值，所述接觸面積率(A/A1)是將真實(shí)接觸面積除以外表接觸面積而得到的，因此，當(dāng)帶輪13、14和環(huán)形帶15是新品且表面的凸部尖銳時(shí)(參照?qǐng)D11的(A))，在增加外表的面壓P時(shí)，凸部彼此擠壓而容易壓潰，由此，接觸面積增加系數(shù)a成為比較高的值(即，摩擦系數(shù)μ成為比較高的值)。
[0131]新的帶輪13、14的接觸面的凸部的末端隨著時(shí)間的經(jīng)過(guò)而逐漸磨損從而使得真實(shí)接觸面積A逐漸增加，因此，不久便成為即使使外表的面壓P增加，接觸面積率(Α/Α1)也難以進(jìn)一步增加的狀態(tài)，接觸面積增加系數(shù)a逐漸減小，摩擦系數(shù)μ逐漸減小。新的帶輪13、14的接觸面的凸部的末端由于與環(huán)形帶15的接觸而磨損，當(dāng)經(jīng)過(guò)比較短的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間時(shí)，帶輪13、14的接觸面的與環(huán)形帶15接觸的部分的所有的區(qū)域大致均等地發(fā)生初始磨損。當(dāng)該初始磨損結(jié)束時(shí)，成為圖11的(B)所示這樣的狀態(tài)，在帶輪13、14和環(huán)形帶15的接觸面上形成油膜，成為難以發(fā)生進(jìn)一步的磨損的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，在帶輪13、14的所有的卷繞位置，接觸面的狀態(tài)變得大致均勻，不再發(fā)生接觸面積增加系數(shù)a根據(jù)變速比而不同的情況。
[0132]S卩，可以認(rèn)為:關(guān)于帶輪13、14的接觸面的接觸面積增加系數(shù)a，在接觸面積增加系數(shù)a散亂的初始磨損的進(jìn)行過(guò)程中，存在所述接觸面積增加系數(shù)a針對(duì)每個(gè)變速比(即帶輪13、14的每個(gè)徑向位置)而發(fā)生變化的可能性，在初始磨損結(jié)束后，所述接觸面積增加系數(shù)a可以看成是一致的而與變速比無(wú)關(guān)。由此，通過(guò)剪斷強(qiáng)度τ和接觸面積增加系數(shù)a的乘積提供的摩擦系數(shù)μ可以看成是固定的而與變速比無(wú)關(guān)，僅考慮與經(jīng)年變化相對(duì)應(yīng)的摩擦系數(shù)μ的變化即可。因此，僅通過(guò)在規(guī)定的變速比下計(jì)算摩擦系數(shù)μ，并使用該摩擦系數(shù)μ對(duì)所有的變速比下的摩擦系數(shù)映射16同樣地進(jìn)行修正，就能夠確保所有的摩擦系數(shù)映射16的精度。
[0133]另外，只要在一個(gè)變速比下計(jì)算摩擦系數(shù)μ即可，因此，通過(guò)計(jì)算與以較高頻率持續(xù)產(chǎn)生帶式無(wú)級(jí)變速器TM的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的狀態(tài)、例如車(chē)輛的巡航狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的變速比下的摩擦系數(shù)μ，由此在任何時(shí)候都能夠高精度地計(jì)算該摩擦系數(shù)μ。
[0134]以上，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明能夠在不脫離其要點(diǎn)的情況下進(jìn)行各種設(shè)計(jì)變更。
[0135]例如，在實(shí)施方式中，對(duì)存儲(chǔ)于摩擦系數(shù)映射16中的摩擦系數(shù)的缺省值μ ^進(jìn)行修正并將其用于帶輪13、14的側(cè)壓控制，但是其用途是任意的。
【權(quán)利要求】
1.一種帶式無(wú)級(jí)變速器的摩擦系數(shù)修正裝置，該帶式無(wú)級(jí)變速器的摩擦系數(shù)修正裝置具備: 摩擦系數(shù)映射(16)，其針對(duì)每個(gè)變速比存儲(chǔ)帶輪(13、14)和環(huán)形帶(15)之間的摩擦系數(shù)的缺省值(Uci); 摩擦系數(shù)計(jì)算單元(M3)，其計(jì)算所述帶輪(13、14)和所述環(huán)形帶(15)之間的摩擦系數(shù)(μ);以及 摩擦系數(shù)修正單元(Μ4)，其基于由所述摩擦系數(shù)計(jì)算單元(M3)計(jì)算出的摩擦系數(shù)(μ )，對(duì)儲(chǔ)存于所述摩擦系數(shù)映射(16)中的所述摩擦系數(shù)的缺省值(Utl)進(jìn)行修正， 所述帶式無(wú)級(jí)變速器的摩擦系數(shù)修正裝置的特征在于， 所述摩擦系數(shù)修正單元(Μ4)根據(jù)所述摩擦系數(shù)計(jì)算單元(M3)在規(guī)定的變速比下計(jì)算出的摩擦系數(shù)(U)、和該規(guī)定的變速比下的存儲(chǔ)于所述摩擦系數(shù)映射(16)中的摩擦系數(shù)的缺省值(μO(píng))，來(lái)計(jì)算摩擦系數(shù)修正系數(shù)(k)，并利用所述摩擦系數(shù)修正系數(shù)(k)，對(duì)各變速比下的存儲(chǔ)于所述摩擦系數(shù)映射(16)中的所述摩擦系數(shù)的缺省值(Utl)同樣地進(jìn)行修正。
【文檔編號(hào)】F16H61/02GK104220789SQ201380019184
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2013年1月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月26日
【發(fā)明者】金原茂, 藤川敦司 申請(qǐng)人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社