CN101490444B - 车辆皮带传动无级变速器及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
在车辆皮带传动无级变速器中，通过减小输出侧液压缸(46c)的压力接收面积(SOUT)，防止皮带挤压力变得过大，而且施加到传动带(48)上的皮带挤压力的关于皮带滑动的安全系数被减少到小于或等于1.5的值。结果，可以除去次级带轮侧(46)上的离心液压补偿室因而简化车辆皮带传动无级变速器的结构，同时能够适当地控制皮带挤压力。
Description
技术领域
本发明涉及一种车辆皮带传动无级变速器的结构和控制方法。更确切地，本发明涉及除去次级侧气缸的离心液压补偿室(cancellerchamber)的车辆皮带传动无级变速器的结构和控制方法。
背景技术
一种已知的车辆变速器是没有任何齿轮切换的平滑地和连续地变速的皮带传动无级变速器。这种皮带传动无级变速器由以下部分构成：无级变速部，其主要包括两个彼此平行布置的转动构件；初级带轮，其设置在其中一个转动构件上以便不能相对于该转动构件转动；次级带轮，其设置在另一转动构件上以便不能相对于该转动构件转动；以及缠绕在这两个带轮上的皮带。初级带轮和次级带轮中的每个都包括其间形成有V形槽的固定滑轮和可动滑轮，皮带放置在V形槽内。动力经由皮带在两个带轮间传送。在此，初级侧气缸设置在初级带轮上，该初级侧气缸施加用于使初级带轮的可动滑轮在轴向上运动的推力；而次级侧气缸设置在次级带轮上，该次级侧气缸施加用于使次级带轮的可动滑轮在轴向上运动的推力。通过个别地控制供给到初级侧气缸和次级侧气缸的液压，皮带传动无级变速器的速度比通过控制初级带轮的槽宽和改变带轮上的皮带的卷绕直径而被改变，同时皮带张力通过改变次级带轮的槽宽而受到控制。
在这种皮带传动无级变速器中，当来自诸如发动机的动力源的转动在车辆向前行进的同时被无减速地输入到无级变速部时，次级带轮的转速增加，随此，在次级侧气缸内产生相对大的离心液压。该离心液压在挤压皮带的方向上对次级带轮的可动滑轮施加推力使得皮带挤压力变得过大。因此，一个相关的皮带传动无级变速器在次级带轮侧设置有离心液压补偿室以消除离心液压。
图6是次级带轮200的剖视图，该次级带轮是前述的相关皮带传动无级变速器的组成构件。次级带轮200包括整体地设置在输出轴202上的固定滑轮204，装在输出轴202上以便能够在轴向上运动但不相对于所述输出轴202转动的可动滑轮206，以及接近可动滑轮206设置的次级侧气缸208。次级侧气缸208具有由可动滑轮206和隔板210形成的液压室212，以及形成于隔板210和固定到可动滑轮206的周壁213之间的离心液压补偿室214。即，离心液压补偿室214形成于隔板210的与液压室212相反的一侧。通过设置离心液压补偿室214，在离心液压补偿室214中产生等于液压室212中的离心液压的离心液压，以对抗由液压室212转动时产生的离心液压所产生的朝向固定滑轮204的作用于可动滑轮206上的推力。在该离心液压补偿室214中产生的离心液压通过对可动滑轮206施加与由液压室212中的离心液压产生的推力相反方向的推力而抑制液压室212中产生的离心液压的效应。
然而，设置该离心液压补偿室使无级变速部更重、不紧凑而且更贵。因此，公开号为JP-A-2005-90719的日本专利申请描述了通过形成具有两个液压室，即外径侧液压室和内径侧液压室的次级侧气缸并适当地切换气缸压力接收面积而除去了该离心液压补偿室的技术。
然而，对于JP-A-2005-90719中描述的技术，需要一种在如下两种模式之间切换的结构：对内径侧液压室施加液压并且从外径侧液压室排放液压的模式，以及对内径侧液压室施加液压并且也对外径侧液压室施加液压的模式。然而，所需的结构过于复杂。另外，皮带挤压力不能随着与模式切换相关的气缸压力接收面积被切换而平滑地改变。
发明内容
本发明因而提供一种能够适当地控制皮带挤压力同时具有通过除去次级带轮侧的离心液压补偿室而实现的简化结构的车辆皮带传动无级变速器。
本发明的第一方案涉及一种车辆皮带传动无级变速器，包括：a)无级变速部，当车辆向前行进时来自动力源的转动被无减速地输入到无级变速部中，以及为次级带轮设置的单液压室；以及b)液压控制装置，其通过控制i)工作液的供给和排出以及ii)工作液的关于为初级带轮设置的初级侧气缸的压力这两者之一来使无级变速部变速，并且通过控制供给到由单液压室形成的次级侧气缸的压力来调节缠绕在初级带轮和次级带轮上的皮带的皮带挤压力；c)液压控制装置被构造为独立地控制管道压力和供给到次级侧气缸的压力。
同样，在第一方案中，次级侧气缸的气缸压力接收面积可以被设置为：当所述车辆在平路上以最大速度行进时，当供给到所述次级侧气缸的所述压力被设置为预定的最低可控压力时获得的所述皮带挤压力的关于皮带滑动的安全系数是小于或等于1.5的值。
因此，尽管因为没有设置离心液压补偿室以消除由离心液压产生的增加的推力，由于该推力在增加皮带挤压力的方向上推动可动滑轮而使皮带挤压力在最大速度处变得过大，但是可以通过降低次级侧气缸的压力接收面积来抑制皮带挤压力变得过大。在这种情况下，有必要同样降低供给到次级侧气缸的压力。考虑到这一点，独立地控制管道压力和供给到次级侧气缸的压力，使得可能避免诸如管道压力以及供给到次级侧气缸的压力变得过低、或由于对于变速必需的液压不能供给到初级侧气缸等而不能变速以增加速度的问题。同样，当次级侧气缸的压力接收面积减小时，管道压力必须增加以增加在低运行速度时供给到次级侧气缸的液压。然而，如果可以独立于供给到次级侧气缸的压力来控制管道压力，则管道压力的增加可以概略地被限定到减速侧(γ＞1)，这样可以避免对于实际燃料消耗量的不利影响。同样，次级侧气缸的气缸压力接收面积被降低直至其中车辆以最大速度在平路上行进的最大速度平路行进过程中，当供给到次级侧气缸的压力被设置为最低压力时获得的皮带挤压力的关于皮带滑动的安全系数变为小于或等于1.5的值，这能够阻止皮带耐用性的降低。结果，可以提供具有简单结构并能为了所有实际目的而除去离心液压补偿室的车辆皮带传动无级变速器。
本发明的第二方案涉及车辆皮带传动无级变速器的控制方法，皮带传动无级变速器包括：无级变速部，当车辆向前行进时来自动力源的转动被无减速地输入到无级变速部中；以及为次级带轮设置的单液压室。该控制方法的特征在于，包括：a)通过控制i)工作液的供给和排出以及ii)工作液的关于为初级带轮设置的初级侧气缸的压力这两者之一来使无级变速部变速；以及独立于执行i)工作液的供给和排出的控制以及ii)调节工作液的关于初级侧气缸的压力的控制这两者之一，通过调节供给到由单液压室形成的次级侧气缸的压力来调节缠绕在初级带轮和次级带轮上的皮带的皮带挤压力，其中次级侧气缸的气缸压力接收面积被设置为：当车辆在平路上以最大速度行进时，当供给到次级侧气缸的压力被设置为预定的最低可控压力时获得的皮带挤压力的关于皮带滑动的安全系数是小于或等于1.5的值。
因此，为了所有实际目的，离心液压室可以除去，因而使得可以提供具有简化结构的车辆皮带传动无级变速器。
附图说明
从下面参照附图的示例实施例的说明，本发明的前述的和进一步的目的、特征和优点将变得更清楚，其中相同的附图标记用于代表相同的元件并且其中：图1为根据本发明的一个示例实施例的车辆动力传输设备的概略图；图2为显示了图1中所示的车辆动力传输设备的工作状态的离合器和制动器的应用图表；图3为显示了输出侧可变带轮的部分结构的剖视图，输出侧可变带轮为图1中所示的皮带传动无级变速器的组成构件；图4为构成液压控制装置的液压回路的回路图，所述液压控制装置向图1中所示的车辆动力传输设备供应液压；图5为列出了应用了所述示例实施例的车辆的安全系数计算结果以及计算中使用的各种参数的表；图6为作为相关的皮带传动无级变速器的组成构件的次级带轮的剖视图；以及图7为根据本发明的另一示例实施例的构成液压控制装置的液压回路的回路图。
具体实施方式
图1为根据本发明的一个示例实施例的车辆动力传输设备10的概略图。车辆动力传输设备10为用于横向布置发动机的自动变速器并且可以应用于FF(前置发动机前轮驱动)车辆中。车辆动力传输设备10包括作为行进的动力源的发动机12。发动机12(其为内燃机)的输出从发动机12的曲轴和变矩器14(其为液力联轴节)经由正反切换(forward-reverse switching)装置16、输入轴36、皮带传动无级变速部18以及齿轮减速设备20传送到主减速齿轮22，之后被分配到左右驱动轮24L和24R。在此，正反切换装置16和皮带传动无级变速部18一起构成皮带传动无级变速器30。顺便提及，该示例实施例的皮带传动无级变速部18也可以被视为本发明的无级变速部。
变矩器14被设计为经由液体来传送动力并且包括连接到发动机12的曲轴的泵轮14p，以及经由涡轮轴34连接到正反切换装置16的涡轮14t。同样，锁定离合器26设置在泵轮14p和涡轮14t之间。通过图中未显示的液压控制装置的切换阀等切换接合侧工作液室和释放侧液室之间液压的供给，从而接合或释放锁定离合器26。当锁定离合器26完全接合时，泵轮14p和涡轮14t作为一个整体一起转动。机械油泵28设置在泵轮14p上。该机械油泵28产生用于控制皮带传动无级变速部18的变速、施加皮带挤压力以及对各种部件供给润滑油的液压。
正反切换装置16包括作为其主要组成部分的双小齿轮型行星齿轮组。变矩器14的涡轮轴34整体地连接到行星齿轮组的太阳齿轮16s上，皮带传动无级变速部18的输入轴36整体地连接到行星齿轮组的行星齿轮架16c上，并且行星齿轮架16c和太阳齿轮16s可以选择性地经由正向离合器C1连接在一起。行星齿轮组的齿圈16r选择性地经由反向闸(reverse brake)B1固定到机壳。正向离合器C1和反向闸B1都是通过液压缸摩擦接合的液压摩擦接合设备。如图2中所示，接合正向离合器C1和释放反向闸B1致使正反切换装置16作为一个整体转动，因此建立正向动力传输路径，以便正向转动被无减速地传送到皮带传动无级变速部18。另一方面，通过接合反向闸B1和释放正向离合器C1，在正反切换装置16中建立了反向动力传输路径以便输入轴36在与涡轮轴34的转动方向相反的方向上转动，这使得反向转动被传送到皮带传动无级变速部18。此外，将正向离合器C1和反向闸B1都释放使正反切换装置16处于空档(分离状态)，因而阻断了动力的传送。
皮带传动无级变速部18包括输入侧可变带轮42、输出侧可变带轮46和传动带48。设置在输入轴36上的输入侧可变带轮42是具有可变有效直径的输入侧构件。设置在输出轴44上的输出侧可变带轮46是同样具有可变直径的输出侧构件。传动带48用作摩擦接触地缠绕在可变带轮42和可变带轮46上的动力传输构件，以便通过传动带和可变带轮42和46之间的摩擦力来传送动力。可变带轮42包括固定滑轮42a、可动滑轮42b和输入侧液压缸42c。类似地，可变带轮46包括固定滑轮46a、可动滑轮46b和输出侧液压缸46c。固定滑轮42a固定到输入轴36上而固定滑轮46a固定到输出轴44上。可动滑轮42b设置在输入轴36上以便能够在轴向上运动而不能相对于输入轴36绕其轴转动。类似地，可动滑轮46b设置在输出轴44上以便能够在轴向上运动而不能相对于输出轴44绕其轴转动。输入侧液压缸42c施加改变固定滑轮42a和可动滑轮42b之间的V形槽宽度的推力，而输出侧液压缸46c施加改变固定滑轮46a和可动滑轮46b之间的V形槽宽度的推力。通过控制输入侧可变带轮42的输入侧液压缸42c中的液压来改变可变带轮42和46两者的V形槽的宽度，因而改变那些带轮上的传动带48的卷绕直径(有效直径)，使得速度比γ(即，速度比γ＝输入轴转速NIN/输出轴转速NOUT)以一种连续的方式被改变。其间，通过控制输出侧可变带轮46的输出侧液压缸46c中的液压来改变施加到传动带48上的挤压力。传动带48由左右钢带51制成，每个钢带由装配到多重金属片49中的多个钢层构成。顺便提及，该示例实施例中的输入侧可变带轮42可以视为本发明的初级带轮而输出侧可变带轮46可以视为本发明的次级带轮。此外，该示例实施例的输入侧液压缸42c可以视为本发明的初级侧气缸，输出侧液压缸46c可以视为本发明的次级侧气缸，而且传动带48可以视为本发明的皮带。
图3为显示了输出侧可变带轮46的部分结构的剖视图，输出侧可变带轮46为图1中所示的皮带传动无级变速器30的组成构件。如上所述，输出侧可变带轮46包括固定滑轮46a、可动滑轮46b和输入侧液压缸46c。固定滑轮46a与由图中未显示的轴承在两端可转动地支撑着的输出轴44整体成形。可动滑轮46b装配到输出轴44上以便能够在轴向上运动但不能相对于输出轴44绕其轴转动。输出侧液压缸46c布置在可动滑轮46b的与固定滑轮46a相反的一侧。固定滑轮46a形成为在径向上突起的圆盘形并且具有形成于与可动滑轮46b相对的一侧上的固定侧斜面50。可动滑轮46b包括装配到输出轴44上的圆柱部52以及从圆柱部52的端部在径向上突出的盘形凸缘部54。图中未显示的在轴向上延伸的多个槽在圆周方向上形成于圆柱部52的内周表面和输出轴44的外周表面上。这些槽彼此对准，即，被定位为总是在圆周方向上处于相同的相位，图中未显示的球轴承布置为在相对槽之间延伸。因此，经由球轴承，圆柱部52能够在输出轴44的轴向上平滑地运动但不能绕输出轴44转动。此外，凸缘部54整体地连接到圆柱部52上并且具有形成于与固定滑轮46a相对的一侧上的可动侧斜面56。固定侧斜面50和可动侧斜面56共同形成传动带48缠绕在其中的V形槽58。在此，固定侧斜面50和可动侧斜面56的倾斜角或所谓侧面角(flank angle)是11度。此外，在图3中，输出轴44的轴心之上的部分显示为处于可动滑轮46b已经运动到最靠近固定滑轮46a侧的位置以便传动带48被定位于槽58的外周的状态，同时输出轴44的轴心之下的部分显示为处于可动滑轮46b已经运动到最远离固定滑轮46a的位置以便传动带48被定位于槽58的内周的状态。
输出侧液压缸46c包括装配到输出轴44上以便不能在输出轴44的轴向上运动的隔板60、可动滑轮46b和插入隔板60和可动滑轮46b之间的弹簧62。隔板60是圆柱形构件，其在一端具有封闭的底，并且被装配到输出轴44上以便不能相对于输出轴44在轴向上运动。该隔板60包括从输出轴44的外周表面在径向上延伸出的第一圆盘部60a，从第一圆盘部60a的外周端部向可动滑轮46b在轴向上延伸的圆柱部60b，以及从圆柱部60b的一端在径向上延伸的第二圆盘部60c。第一圆盘部60a的内周部夹在形成于输出轴44上的台阶部和装配在输出轴44的外周表面周围的圆柱间隔件64之间，因此不能在轴向上运动。第二圆盘部60c的外周边缘经由靠在设置于可动滑轮46b的凸缘部54上的圆柱外周气缸部66的内周表面上的密封环67以油密密封件进行密封。此外，弹簧62插入隔板60的第一圆盘部60a和可动滑轮46b的凸缘部54之间，其不断地施加推力以使可动滑轮46b向固定滑轮46a运动。在此，单液压室68由可动滑轮46b、隔板60和输出轴44形成。当预定的液压供给到该液压室68时，液压使可动滑轮46b向固定滑轮46a运动以便其在轴向上挤压缠绕在槽58中的传动带48。
在轴向上延伸的油路70形成于输出轴44的内部，并且形成在径向上从油路70延伸出来的油路72和74。此外，油路76被形成为从可动滑轮46b的圆柱部52的内周延伸到外周。当液压被供给到油路70同时可动滑轮46b处于图3中轴心之下的部分中所示的状态时，液压穿过油路72以及连接到油路72的油路76并进入液压室68。来自该工作液的液压的推力加上弹簧62的弹力使可动滑轮46b向固定滑轮46a运动，因此在轴向上挤压传动带。此外，当可动滑轮46b运动到预定位置时，液压室68变得与油路74连通以便工作液也从油路74进行供给。油路70连接到后面将进行说明的液压控制装置77的液压回路78。
图4为形成液压控制装置77的液压回路78，所述液压控制装置用于向输入侧液压缸42c和输出侧液压缸46c供应液压。
从油底壳80经由粗滤器82吸入的工作液通过油泵28被加压，然后被供给到油路86。油路86中的工作液的压力即泵供油压力由调压阀88进行调节，调压阀88基于从螺线管SLT输出的信号液压而被控制。该调节后压力是管道压力PL。当具有该管道压力PL的液压被供给到从油路86分支出的油路90时，其被设置在油路90中的调压阀92调节。调压阀92基于从皮带挤压控制螺线管SLS输出的信号液压而被控制。经过压力调节的工作液流过输出轴44中的油路70并被供给到输出侧液压缸46c。因此，缠绕在输入侧可变带轮42和输出侧可变带轮46上的传动带48上的皮带挤压力可以通过控制供给到输出侧液压缸46c的工作液的压力而被调节。
另一方面，从油路86供给到油路94的工作液被供给到变速控制阀96。变速控制阀96由增速侧螺线管DS1和减速侧螺线管DS2切换以便打开和关闭管道压力供给端口98和排放端口100与通往输入侧可变带轮42的输入侧液压缸42c的输出端口102之间的连通。例如，当增速侧螺线管DS1打开时，管道压力供给端口98和输出端口102之间的连通被打开以便管道压力PL被供给到输入侧液压缸42c。另一方面，当减速侧螺线管DS2打开时，输出端口102和排放端口100之间的连通被打开以便工作液从输入侧液压缸42c中排出。通过以这种方式控制给输入侧液压缸42c供给工作液和从输入侧液压缸42c中排放工作液，缠绕在输入侧可变带轮42上的传动带48的转动半径被适当改变，以便皮带传动无级变速部18平滑地变速。此外，如上所述，该示例实施例中的管道压力由调压阀88通过螺线管SLT来控制，并且供给到输出侧液压缸46c的液压室68的皮带挤压力控制液压POUT(MPa)由调压阀92通过皮带挤压控制螺线管SLS来控制。管道压力和皮带挤压力控制液压POUT(MPa)这两者都可以单独地控制。设置在液压控制装置77中的各种螺线管阀优选地由电子控制单元基于由图中未显示的车速传感器和加速器操作量传感器和类似物提供的各种规格来控制。
在该示例实施例中，上述的图6中所示的离心液压补偿室214被除去。典型地当不设置离心液压补偿室时，由于图3中所示的液压室68中产生的离心液压，当车辆以高速行进时施加到传动带48的皮带挤压力变得过大。在此，安全系数K用作施加到传动带48的皮带挤压力关于皮带滑动的指数。例如，该安全系数K根据下面的公知的公式(1)来计算。
K＝{(POUT+βV2)SOUT+W}/(Tcosθ/(Dμ))......(1)
在此，POUT(MPa)代表供给到输出侧液压缸46c的液压室68的皮带挤压力控制液压，即皮带张力控制液压。β代表输出侧液压缸46c的离心液压系数(MPa/(km/h)2)，V(km/h)代表车速，SOUT(mm2)代表液压室68的压力接收面积，W(N)代表弹簧62的载荷，T(Nm)代表传递力矩，θ(rad)代表固定和可动滑轮46a和46b的侧面角，D(m)代表输入侧可变带轮42侧的传动带48的卷绕直径，以及μ代表传动带48和输出侧可变带轮46之间的摩擦系数。
如果安全系数K降至1.0以下，则传动带48将相对于输出侧可变带轮46滑动。另一方面，当安全系数K增加至超过1.0时，施加到传动带48的皮带挤压力变得过大，因此降低了传动带48的耐用性并且降低了皮带效率。在这种情况下，尽管由于传动带48的公差，摩擦系数存在一些变化，但是安全系数K典型地被设置为1.0至1.5且包括1.0和1.5的范围内的某个值，例如，并且优选地在1.2至1.5且包括1.2和1.5的范围内。
在此，在该示例实施例中，即使没有设置输出侧可变带轮46的离心液压补偿室，皮带挤压力控制液压POUT和液压室68的压力接收面积SOUT被设置为使得安全系数K落入前述的范围内。图5为列出了该示例实施例中车辆中的安全系数K0的计算结果以及计算中使用的各种参数的表。在最大速度平路行进过程中，即，当车辆以最大速度在平路上行驶时，这是来自离心液压的影响最大的时候，当调压阀92所能将皮带挤压力控制液压POUT控制到的最低预定压力(后文中称之为“最低可控压力”)被供给到输出侧液压缸46c的液压室68时，计算安全系数K0。
该示例实施例中的车辆的安全系数K0被设置为例如1.18。在这种情况下，安全系数K为低于1.5的值。
此外，图5中所示的最大速度平路行进过程中的输出侧液压缸46c的液压室68的皮带挤压力控制液压POUT的指示压力为0.327(MPa)，这高于最低可控压力0.2(MPa)。在此，该计算出的指示压力是假设安全系数K为1.3时被计算出的，因此是使安全系数K为1.3所需的液压。顺便提及，摩擦系数μ典型地约为0.08至0.10。在该计算中，摩擦系数μ被设置为0.09。此外，最低可控压力是基于各个车辆中设置的液压控制系统的规格而设定的。
为了获得前述的安全系数K0和指示压力，在该示例实施例的车辆中，输出侧液压缸46c的液压室68的压力接收面积SOUT被设置为小的。在该示例实施例的车辆中，该压力接收面积SOUT被设置为121.4(cm2)。顺便提及，当车辆停止时，在最大传递力矩和最大可控压力的情况下，压力接收面积SOUT被设置为使得安全系数K不降到1.0之下。将压力接收面积SOUT设置得小同样导致较小的离心液压系数，因此安全系数K根据公式(1)变得更小。当压力接收面积被设置得小时，产生预定皮带挤压力所需的管道压力PL增加，这可能由于油泵28上增加的载荷不利地影响效率。另一方面，设置有液压回路，其中该示例实施例中的管道压力PL由螺线管SLT和调压阀88来调节，并且供给到输出侧液压缸46c的液压室68的皮带挤压力控制液压POUT由皮带挤压控制螺线管SLS和调压阀92来调节。因为管道压力PL和皮带挤压力控制液压POUT可以单独地调节，因此管道压力PL的增长可以保持为最小。即，管道压力PL的增长被限制为供给到输出侧液压缸46c的液压变得高于供给到输入侧液压缸42c的液压的减速范围(速度比γ＞1.0)，并因此限制为诸如在从停止到起步的过程或以低速行进时的换低挡这些时间。因此，通过使管道压力PL的增长保持为最小，抑制了对于实际燃料消耗量的不利影响。
此外，在该示例实施例中的车辆中，最低可控压力被设置得低。更确切地，如图5所示，在该示例实施例中的车辆中，最低可控压力为0.2(MPa)。因此，该示例实施例的车辆的0.327(MPa)的指示压力超过了0.2(MPa)，意味着它可以被控制。当输出侧液压缸46c的液压室68中的液压排尽时，当空气进入液压室68时，何时供给液压的响应度降低。因此，有必要施加用工作液充满液压室68所需的液压。所需的液压是最低可控压力，但在该示例实施例中，设置用于将压力控制到极低压力的液压控制阀以降低最低压力。此外，还执行诸如利用液压传感器或类似物的液压学习的减少控制阀变化的控制。
此外，在该示例实施例中的车辆中，为了保持离心液压为最低，输出侧可变带轮46的转速被设置得相对低。在诸如该示例实施例中的车辆的这种结构中，即其中发动机12的转动被无减速地输入到皮带传动无级变速部18，并且其中齿轮减速设备20被安置在皮带传动无级变速部18之后，输出侧可变带轮46相对于车速的转速由齿轮减速设备20的减速比和轮胎半径决定。因此，转速可以通过降低减速比或增加轮胎半径而被降低。
此外，在该示例实施例中的车辆中，使用了可以产生相对大的传递力矩T的发动机12。结果，安全系数K可以设置得低。考虑到所有这些因素，安全系数K可以保持为低至上述的安全系数K0，并且可以始终维持等于或大于最低可控压力的压力。
因此，尽管根据该示例实施例的皮带传动无级变速器30，因为没有设置离心液压补偿室以消除推力，所以由于离心液压产生的增加的推力在增加皮带挤压力的方向上推动输出侧可变带轮46的可动滑轮46b使皮带挤压力在最大速度时将变得过大，但是通过减小输出侧液压缸46c的压力接收面积SOUT防止了皮带挤压力变得过大。在这种情况下，有必要也减少供给到输出侧液压缸46c的压力。考虑到这一点，单独地控制输出侧液压缸中的管道压力PL和皮带挤压力控制液压POUT使得可能避免以下问题：输出侧液压缸46c中的管道压力PL以及皮带挤压力控制液压POUT变得过低，或者由于没有向输入侧液压缸42c或类似物供给使皮带传动无级变速部18变速必须的液压而不能变速以增加速度。此外，当车辆以低速行进时，当输出侧液压缸46c的压力接收面积SOUT减小时，管道压力PL必须增加以增加供给到输出侧液压缸46c的液压。然而，如果在输出侧液压缸46c中管道压力PL可以独立于皮带挤压力控制液压POUT受到控制，则管道压力PL的增量可以被大概限制到减速范围(γ＞1)，以便可以避免对于实际的燃料消耗量的不利影响。此外，在车辆以最大速度在平路上行进的最大速度平路行进过程中，输出侧液压缸46c的压力接收面积SOUT被减小直至当供给到输出侧液压缸46c的压力被设置为最低压力时获得的皮带挤压力的关于皮带滑动的安全系数变为小于或等于1.5的值，这能够阻止皮带耐用性的降低。结果，为了所有实际的目的，可以除去离心液压补偿室，同时避免上述相关技术的问题。
此外，由于除去了离心液压补偿室，该示例实施例的皮带传动无级变速器30更轻、更紧凑而且更便宜。此外，不需要用于供给到离心液压补偿室的工作液，所以，油泵28的体积可以减小。
继续地，现在将说明本发明的另一示例实施例。该示例实施例中的与上述示例实施例中的部件相同的部件将用相同的附图标记来表示并且将省略其说明。
图7为根据本发明的另一示例实施例的构成液压控制装置300的液压回路302的回路图。除液压控制装置300之外的结构与上述的车辆动力传输设备10中的结构相同，因此将省略其说明。
从油底壳80经由粗滤器82吸入的工作液被油泵28加压然后被供给到油路304。油路304中的工作液的压力，即泵供油压力由调压阀306调节。该调节后的压力是管道压力PL。具有该管道压力PL的工作液被供给到从油路308中的分支点分支出的油路310和312。供给到油路310的工作液的压力由调压阀314调节。调压阀314基于从输入侧液压控制螺线管SLP输出的信号液压而被控制。然后经过压力调节的工作液被供给到输入侧可变带轮42的输入侧液压缸42c。
另一方面，供应到油路312的工作液的压力由调压阀316调节。调压阀316基于从输出侧液压控制螺线管SLS输出的信号液压而被控制。然后经过压力调节的工作液被供给到输出侧可变带轮46的输出侧液压缸46c。
此外，从输入侧液压控制螺线管SLP和输出侧液压控制螺线管SLS输出的信号液压被输入到三向切换阀318。该三向切换阀318由输入侧液压控制螺线管SLP和输出侧液压控制螺线管SLS切换以打开或关闭第一输入端口320和第二输入端口322与输出端口324之间的连通。例如，当输入侧液压控制螺线管SLP打开时，第一输入端口320和输出端口324之间的连通被打开，以便输入侧液压控制螺线管SLP的信号液压作为调压阀306的辅助压力(pilot pressure)被输入。另一方面，当输出侧液压控制螺线管SLS打开时，第二输入端口322和输出端口324之间的连通被打开，以便输出侧液压控制螺线管SLS的信号液压作为调压阀306的辅助压力被输入。因此，管道压力PL根据输入侧液压控制螺线管SLP和输出侧液压控制螺线管SLS的信号液压之间的幅值关系而被控制，并且更高的液压被供给到调压阀306。此外，调压阀306由该更高的液压控制以调节管道压力PL。另一方面，供给到输出侧液压缸46c的液压室68的皮带挤压力控制液压POUT由调压阀316经由输出侧液压控制螺线管SLS进行调节，因此管道压力PL和皮带挤压力控制液压POUT能够单独地进行控制。
这种液压回路302还能够获得与上述示例实施例所获得的效果相同的效果，而且因此能够为了所有实际的目的而除去离心液压补偿室。
至此，已经参照附图详细说明了本发明的示例实施例。本发明的其它示例实施例也是可能的。
例如，在前面示例实施例中的液压回路78和302中，供给到输出侧可变带轮46的液压室68的管道压力PL和皮带挤压力控制液压POUT可以单独地进行控制。然而，只要液压是单独可控的，本发明也可以应用于具有其它结构的液压回路中。
此外，在这些示例实施例中，通过控制供给到输入侧液压缸42c的液压和从输入侧液压缸42c中排出的液压而使皮带传动无级变速部18变速。然而，本发明也可以应用于通过控制供给到输入侧液压缸42c的工作液的压力而使皮带传动无级变速部变速的结构中。
此外，这些示例实施例中的车辆动力传输设备10应用于FF(前置发动机前轮驱动)型车辆中，但是本发明还可以应用于诸如四轮驱动车辆的其它类型车辆中。此外，正反切换装置16的结构和类似物可以以与本发明一致的方式自由地进行修改。
尽管本发明已经参照其示例实施例进行了说明，但是应当理解本发明不限于所述的实施例或构造。相反，本发明应当覆盖各种修改和等同布置。另外，尽管所述实施例的各种构件显示为各种示例的组合和配置，但是包括更多、更少或仅单个元件的其它的组合和配置也应落在本发明的精神和范围内。
Claims (4)
1.一种车辆皮带传动无级变速器，其包括：无级变速部(18)，当车辆向前行进时来自动力源的转动被无减速地输入到所述无级变速部(18)中；以及为次级带轮(46)设置的单液压室(68)，所述皮带传动无级变速器的特征在于，包括：
液压控制装置(77)，其通过控制i)工作液的供给和排出以及ii)所述工作液的关于为初级带轮(42)设置的初级侧气缸(42c)的压力这两者之一来使所述无级变速部(18)变速，并且通过控制供给到由所述单液压室(68)形成的次级侧气缸(46c)的压力来调节缠绕在所述初级带轮(42)和所述次级带轮(46)上的皮带(48)的皮带挤压力，
其中所述液压控制装置(77)独立地控制管道压力和供给到所述次级侧气缸(46c)的所述压力，
并且其中所述次级侧气缸(46c)的气缸压力接收面积被设置为：当所述车辆在平路上以最大速度行进时，当供给到所述次级侧气缸(46c)的所述压力被设置为预定的最低可控压力时获得的所述皮带挤压力的关于皮带滑动的安全系数是小于或等于1.5的值。
2.根据权利要求1所述的车辆皮带传动无级变速器，其中所述次级侧气缸(46c)的所述气缸压力接收面积被设置为：当所述车辆在平路上以最大速度行进时，当供给到所述次级侧气缸(46c)的所述压力被设置为所述预定的最低可控压力时获得的所述皮带挤压力的关于皮带滑动的安全系数是在1.0和1.5之间且包括1.0和1.5的值。
3.根据权利要求2所述的车辆皮带传动无级变速器，其中所述次级侧气缸(46c)的所述气缸压力接收面积被设置为：当所述车辆在平路上以最大速度行进时，当供给到所述次级侧气缸(46c)的所述压力被设置为所述预定的最低可控压力时获得的所述皮带挤压力的关于皮带滑动的安全系数是在1.2和1.5之间且包括1.2和1.5的值。
4.一种控制车辆皮带传动无级变速器的方法，所述皮带传动无级变速器包括：无级变速部(18)，当车辆向前行进时来自动力源的转动被无减速地输入到所述无级变速部(18)中；以及为次级带轮(46)设置的单液压室(68)，
所述方法的特征在于，包括：
通过控制i)工作液的供给和排出以及ii)所述工作液的关于为初级带轮(42)设置的初级侧气缸(42c)的压力这两者之一来使所述无级变速部(18)变速；以及
独立于执行i)所述工作液的供给和排出的控制以及ii)调节所述工作液的关于所述初级侧气缸(42c)的压力的控制这两者之一，通过调节供给到由所述单液压室(68)形成的次级侧气缸(46c)的压力来调节缠绕在所述初级带轮(42)和所述次级带轮(46)上的皮带(48)的皮带挤压力，
其中所述次级侧气缸(46c)的气缸压力接收面积被设置为：当所述车辆在平路上以最大速度行进时，当供给到所述次级侧气缸(46c)的所述压力被设置为预定的最低可控压力时获得的所述皮带挤压力的关于皮带滑动的安全系数是小于或等于1.5的值。
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