[发明专利]一种基于预留夹紧力的金属带式无级变速器目标夹紧力计算方法

说明书

本发明公开了一种基于预留夹紧力的金属带式无级变速器目标夹紧力计算方法，包括：根据公式对主动带轮最小目标夹紧力F_pri和从动带轮最小目标夹紧力F_sec进行计算；再根据当前目标速比和对应的夹紧力比，分别计算主动带轮对应的从动带轮目标夹紧力F_{sec_KPKS}和从动带轮对应的主动带轮目标夹紧力F_{pri_KPKS}。

技术领域

本发明涉及变速器控制领域，具体涉及一种基于预留夹紧力的金属带式无级变速器目标夹紧力计算方法。

背景技术

本发明涉及变速器控制技术领域，具体涉及一种金属带式无级变速装置的夹紧力控制策略，可以应用于装备有金属带式无级变速装置的变速器。无级变速器作为汽车理想的变速器在能源与环境的双重压力下，越来越受到主机厂的青睐。金属带式无级变速器作为现有最成熟的无级变速器，其核心技术就是夹紧力控制和速比控制。夹紧力的大小会直接影响带轮与金属带间的摩擦和扭矩传递；如果夹紧力太大会导致金属带中金属环的使用寿命缩短，同时传动功率损失增大进而动力传递效率降低；如果夹紧力太小会导致带轮与金属带之间发生相对滑动，长久的滑动会使传递扭矩的一侧发生磨损，导致金属带发生破坏并且改变了其传递转矩的特性不能保证安全传递扭矩。

夹紧力比(KPKS)为速比保持不变时，主动力夹紧力与从动带轮夹紧力的比值。现有对金属带式无级变速器的速比控制均会采用关键参数夹紧力比(KPKS)，理论研究夹紧力比(KPKS)为扭矩比与速比的2维MAP，实际测试过程中发现(KPKS)与扭矩、转速也有关系，因此采用传统的动态安全系数法难以确定速比不变时对应的主、从动带轮夹紧力比(KPKS)的关系。

基于最佳滑移率的夹紧力控制方法是无级变速器传递扭矩效率最高的控制方法，但该种控制方法需要精确的测量到带轮的位置，因此需要安装位移传感器，成本较高，同时钢带在变速过程中会存在偏置现象，为了精确获取主、从动带轮的实际滑移率需要精准的计算钢带偏置量，在工程上应用成本较高且控制难度较大。采用绝对安全系数与相对安全系数1.3的控制方法决策的夹紧力往往偏大。目前采用跟随扭矩以及扭矩变化率的动态安全系数的方法能够保证安全传递扭矩同时能提高扭矩传递效率；但存在一些弊端，由于夹紧力比(KPKS)与转速、扭矩、扭矩比、速比均有关，当速比与扭矩保持不变式，主、从动带轮的夹紧力不是唯一的，测试难度较大。

发明内容

本发明设计开发了一种基于预留夹紧力的金属带式无级变速器目标夹紧力计算方法，本发明的发明目的是通过引入修正系数能够精确计算带轮目标夹紧力。

本发明提供的技术方案为：

一种基于预留夹紧力的金属带式无级变速器目标夹紧力计算方法，包括如下步骤：

步骤一、根据如下公式对主动带轮最小目标夹紧力F_pri和从动带轮最小目标夹紧力F_sec进行计算：

式中，F_pri、F_sec分别为主、从动带轮最小目标夹紧力，T_pri、T_sec为主、从动带轮输入扭矩，α为带轮半锥角，μ为带轮与金属带之间的摩擦系数，R_pri、R_sec为主、从动带轮的工作半径，β_pri、β_sec分别为主、从动带轮修正系数，F_{rev_pri}、F_{rev_sec}分别为主、从动带轮预留夹紧力；

步骤二、根据当前目标速比和对应的夹紧力比，分别计算主动带轮对应的从动带轮目标夹紧力F_{sec_KPKS}和从动带轮对应的主动带轮目标夹紧力F_{pri_KPKS}：