CN108361367A - 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 - Google Patents

Abstract

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}。

Description

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

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}：

当F_pri＞F_{pri_KPKS}且F_sec＜F_{sec_KPKS}时，则主动带轮目标夹紧力为F_pri，从动带轮目标夹紧力为F_{sec_KPKS}；

当F_pri＞F_{pri_KPKS}且F_sec＞F_{sec_KPKS}时，则主动带轮目标夹紧力为F_pri，从动带轮目标夹紧力为F_sec；

当F_pri＜F_{pri_KPKS}且F_sec＞F_{sec_KPKS}时，则主动带轮目标夹紧力为F_{pri_KPKS}，从动带轮目标夹紧力为F_sec；

当F_pri＜F_{pri_KPKS}且F_sec＜F_{sec_KPKS}时，则主动带轮目标夹紧力为F_{pri_KPKS}，从动带轮目标夹紧力为F_sec。

优选的是，所述主动带轮修正系数β_pri和从动带轮修正系数β_sec计算过程包括如下步骤：

由当前计算周期的扭矩值和上一个计算周期的扭矩值计算扭矩差值预估下一个计算周期的扭矩值和速比，包括：

T_{pri_n+1}＝T_{pri_n}+(T_{pri_n}-T_{pri_n-1})；

T_{sec_n+1}＝T_{sec_n}+(T_{sec_n}-T_{sec_n-1})；

i_n+1＝i_n+(i_n-i_n-1)；

式中，T_{pri_n}、T_{sec_n}为当前计算周期的主、从动带轮扭矩值，i_n为当前计算周期的速比值，T_{pri_n-1}、T_{sec_n-1}为上一个计算周期的主、从动带轮扭矩值，i_n-1为上一个计算周期的速比值，T_{pri_n+1}、T_{sec_n+1}为下一个计算周期的主、从动带轮扭矩值，i_n+1为下一个计算周期的速比值；

根据当前计算周期的速比和预估的下一计算周期的速比，分别计算当前计算周期的主、从动带轮工作半径R_{pri_n}、R_{sec_n}和下个计算周期的主、从动带轮工作半径R_{pri_n+1}、R_{sec_n+1}；

当T_{pri_n}＞T_{pri_n+1}且R_{pri_n}＜R_{pri_n+1}时，则β_pri＝1；

当T_{sec_n}＞T_{sec_n+1}且R_{sec_n}＜R_{sec_n+1}时，则β_sec＝1；

当T_{pri_n}＞T_{pri_n+1}且R_{pri_n}＞R_{pri_n+1}时，则β_pri＝R_{pri_n}/R_{pri_n+1}；

当T_{sec_n}＞T_{sec_n+1}且R_{sec_n}＞R_{sec_n+1}时，则β_sec＝R_{sec_n}/R_{sec_n+1}；

当T_{pri_n}＜T_{pri_n+1}且R_{pri_n}＜R_{pri_n+1}时，则β_pri＝T_{pri_n+1}/T_pri；

当T_{sec_n}＜T_{sec_n+1}且R_{sec_n}＜R_{sec_n+1}时，则β_sec＝T_{sec_n+1}/T_sec；

当T_{pri_n}＜T_{pri_n+1}且R_{pri_n}＞R_{pri_n+1}时，则β_pri＝T_{pri_n+1}R_{pri_n}/(T_priR_{pri_n+1})；

当T_{sec_n}＜T_{sec_n+1}且R_{sec_n}＞R_{sec_n+1}时，则β_sec＝T_{sec_n+1}R_{sec_n}/(T_secR_{sec_n+1})。

优选的是，在所述步骤一中，所述预留夹紧力的测试方法包括：

固定驱动电机转速为3000r/min，使目标扭矩为50N·m，保持驱动电机输出扭矩为目标扭矩不变；

使目标速比为最大速比；

固定从动带轮，从动带轮的固定位置为理论速比是目标速比时位置；

主动带轮夹紧力由最大夹紧力按20N阶梯减小，并通过测量主、从动带轮转速，实时计算实际速比，当实际速比与理论速比波动范围超过2％时，停止减小夹紧力，并记录此时夹紧力；

计算此时夹紧力与理论计算夹紧力的差值，此差值即为当前扭矩和当前速比下的预留夹紧力；

将目标速比减小0.1，重复调节直至目标速比达到最小速比；将目标扭矩增大10N·m，重复调节直至目标扭矩达到带轮所能承受的最大扭矩；

整合数据，做出预留夹紧力与扭矩、速比的关系的表格和三维图，根据所述表格和三维图得出所述预留夹紧力。

优选的是，当扭矩小于或者等于40N·m时，直接采用扭矩为50N·m时的夹紧力作为预留夹紧力，当扭矩从40N·m逐渐变为50N·m时，预留夹紧力逐渐由50N·m时的夹紧力变为50N·m时台架测试所得的预留夹紧力；

优选的是，所述理论计算夹紧力通过如下公式进行计算：

式中，F为带轮目标夹紧力，T为带轮传递的扭矩，α为带轮半锥角，μ为带轮与金属带之间的摩擦系数，R为带轮的工作半径。

优选的是，在所述步骤二中，所述夹紧力比的测试方法包括：

使目标转速为1000r/min，调整负载电机，保持输出转速为目标转速不变；

使目标扭矩为10N·m，调整驱动电机，保持输出扭矩为目标扭矩不变；

使目标速比为最大速比；

当目标速比大于或者等于1时，固定从动带轮夹紧力为所述从动带轮最小目标夹紧力，调节主动带轮夹紧力，使实际速比达到目标速比的2％误差范围之内；此时记录主动带轮夹紧力，并计算当前转速、当前扭矩、当前速比下的夹紧力比为主动带轮夹紧力除以从动带轮夹紧力；

当目标速比小于1时，固定主动带轮夹紧力为所述主动带轮最小目标夹紧力，调节从动带轮夹紧力，使实际速比达到目标速比2％的误差范围之内；此时记录从动带轮夹紧力，并计算当前转速、当前扭矩、当前速比下的夹紧力比为主动带轮夹紧力除以从动带轮夹紧力；

将目标速比减小0.1，重复调节，直至目标速比达到最小速比；将目标扭矩增大10N·m，重复调节，直至目标扭矩达到带轮所能承受的最大扭矩；将目标转速增大1000r/min，重复调节，直至目标转速达到带轮工作的最高转速；

整合数据，做出夹紧力比与转速、扭矩、速比的关系的表格和图形，根据所述表格和图形得出所述夹紧力比。

本发明与现有技术相比较所具有的有益效果：

1、稳态工况下，即发动机扭矩波动较小且速比波动较小时，可以精确地计算带轮夹紧力，从而达到减小夹紧力、提高传动效率的目的，同时有利于速比的精确控制；

2、减小了因扭矩波动对夹紧力的影响，降低了夹紧力比(KPKS)的测试难度；

3、在动态工况下，引入修正系数，同时考虑速比变化率和扭矩变化率的影响，在保证扭矩安全传递的基础上，提高传递效率；

4、夹紧力比测试过程中考虑了扭矩、转速、速比等因素的影响，相比于只考虑扭矩比和速比对夹紧力比影响的测试方法，测试结果更精确，速比控制器可以设计的相对简单。

附图说明

图1为本发明所述的预留夹紧力与带轮扭矩、速比之间的关系图。

图2为本发明所述的带轮工作半径与速比的关系图。

图3为本发明所述的修正系数计算流程图。

图4为本发明所述的计算过程的工作流程图。

图5为本发明所述的夹紧力比测试时夹紧力比与带轮扭矩、速比之间的关系图。

图6为本发明所述的夹紧力比测试时夹紧力比与预留夹紧力与带轮扭矩、速比之间的关系图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

本发明提供一种目标夹紧力计算方法，并且本发明的计算方法应用于金属带式无级变速装置。

理论计算过程中，在保证安全传递扭矩的前提下，所需最小夹紧力如式 (1)所示。

式中，F为带轮目标夹紧力；T为带轮传递的扭矩；α为带轮半锥角；μ为带轮与金属带之间的摩擦系数；R为带轮的工作半径。

考虑到反拖工况，本文中所有公式中的扭矩值均为扭矩的绝对值。

理论计算如下：

在稳态工况下，即输入扭矩、转速、速比保持不变时，由式(1)可得，主动带轮和从动带轮的理论夹紧力分别如式(2)和式(3)所示。

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为带轮的工作半径。

假设传递效率为1，即带轮传动时没有任何损失，则可得T_pri＝T_sec/i且 R_pri＝R_sec/i，其中，i为带轮的传动比，即，F_pri＝F_sec。

由于实际工作过程中存在扭矩损失等发杂的影响因素，导致式(2)和式 (3)并不完全准确。

本发明引入预留夹紧力的概念，来弥补这种误差，即引入预留力后，计算公式如式(4)和式(5)所示。

上述计算公式所得到的夹紧力为稳态下最小夹紧力，只能满足稳态工况下的夹紧力要求，在动态工况时，容易引起打滑的风险，本发明引入修正系数的概念，来修正最终计算的夹紧力，以排除这种风险，其计算公式如式(6) 和式(7)所示。

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为带轮的工作半径；β_pri、β_sec分别为主、从动带轮修正系数，主要与带轮输入扭矩变化率、速比变化率有关；F_{rev_pri}和F_{rev_sec}分别为主、从动带轮预留夹紧力。

如图4所示，由以上公式分别求出当前状态下的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，并根据当前目标速比和对应的夹紧力比(KPKS)，分别求出与之对应的从动带轮目标夹紧力F_{sec_KPKS}和主动带轮目标夹紧力F_{pri_KPKS}。

如果F_pri＞F_{pri_KPKS}且F_sec＜F_{sec_KPKS}，则采用F_pri作为主动带轮目标夹紧力，采用F_{sec_KPKS}作为从动带轮目标夹紧力；

如果F_pri＞F_{pri_KPKS}且F_sec＞F_{sec_KPKS}，则采用F_pri作为主动带轮目标夹紧力，采用F_sec作为从动带轮目标夹紧力；

如果F_pri＜F_{pri_KPKS}且F_sec＞F_{sec_KPKS}，则采用F_{pri_KPKS}作为主动带轮目标夹紧力，采用F_sec作为从动带轮目标夹紧力；

如果F_pri＜F_{pri_KPKS}且F_sec＜F_{sec_KPKS}，则采用F_{pri_KPKS}作为主动带轮目标夹紧力，采用F_sec作为从动带轮目标夹紧力；

如图3所示，修正系数β_pri、β_sec确定的主要依据如下：修正系数β_pri、β_sec为速比变化率和扭矩变化率的二元函数，均跟随带轮传递扭矩的变化率增大而增大，同时主动带轮修正系数β_pri随速比变化率的增大而减小，从动带轮修正系数β_sec随速比变化率的增大而增大；工程一般按计算周期对控制参数进行计算，修正系数β_pri、β_sec的计算过程如下：

(1)、当前计算周期的主、从动带轮扭矩值分别为T_{pri_n}、T_{sec_n}，速比值为i_n；上一个计算周期的主、从动带轮扭矩值分别为T_{pri_n-1}、T_{sec_n-1}，速比值为 i_n-1；下一个计算周期的主、从动带轮扭矩值分别为T_{pri_n+1}、T_{sec_n+1}，速比值为i_n+1；

(2)、由当前计算周期的扭矩值和上一个计算周期的扭矩值计算扭矩差值预估下一个计算周期的扭矩值，即T_{pri_n+1}＝T_{pri_n}+(T_{pri_n}-T_{pri_n-1})、 T_{sec_n+1}＝T_{sec_n}+(T_{sec_n}-T_{sec_n-1})；同理，预估下一个计算周期的速比为 i_n+1＝i_n+(i_n-i_n-1)；

(3)、带轮工作半径与速比之间存在一一对应关系，其关系属于物理结构特性，某带轮主动带轮工作半径与速比之间的关系如图2所示；由当前计算周期的速比i_n和预估的下一计算周期的速比i_n+1，根据带轮的结构特性，分别得出当前计算周期的主、从动带轮工作半径R_{pri_n}、R_{sec_n}和下个计算周期的主、从动带轮工作半径R_{pri_n+1}、R_{sec_n+1}；

(4)、如果T_{pri_n}＞T_{pri_n+1}且R_{pri_n}＜R_{pri_n+1}，则β_pri＝1；

如果T_{sec_n}＞T_{sec_n+1}且R_{sec_n}＜R_{sec_n+1}，则β_sec＝1；

如果T_{pri_n}＞T_{pri_n+1}且R_{pri_n}＞R_{pri_n+1}，则β_pri＝R_{pri_n}/R_{pri_n+1}；

如果T_{sec_n}＞T_{sec_n+1}且R_{sec_n}＞R_{sec_n+1}，则β_sec＝R_{sec_n}/R_{sec_n+1}；

如果T_{pri_n}＜T_{pri_n+1}且R_{pri_n}＜R_{pri_n+1}，则β_pri＝T_{pri_n+1}/T_pri；

如果T_{sec_n}＜T_{sec_n+1}且R_{sec_n}＜R_{sec_n+1}，则β_sec＝T_{sec_n+1}/T_sec；

如果T_{pri_n}＜T_{pri_n+1}且R_{pri_n}＞R_{pri_n+1}，则β_pri＝T_{pri_n+1}R_pri__n/(T_priR_{pri_n+1})；

如果T_{sec_n}＜T_{sec_n+1}且R_{sec_n}＞R_{sec_n+1}，则β_sec＝T_{sec_n+1}R_{sec_n}/(T_secR_{sec_n+1})；

在另一种实施例中，预留夹紧力F_{rev_pri}和F_{rev_sec}确定的主要依据如下：发动机输出扭矩较小时(一般在50Nm以内)，容易发生波动，此时预留夹紧力 F_{rev_pri}和F_{rev_sec}为只与速比有关的一元函数，不随输入扭矩的变化而变化；当发动机输出扭矩较大时(一般大于50Nm)，预留夹紧力F_{rev_pri}和F_{rev_sec}为与输入扭矩和速比有关的二元函数；在本实施例中，变速箱的预留夹紧力F_{rev_pri}和 F_{rev_sec}试验值如图1所示；预留夹紧力的测试方法包括：

(1)、调整CVT油温，使其保持在CVT要求的工作温度范围内；固定驱动电机转速为3000r/min；

(2)、设计目标扭矩为50N·m；

(3)、保持驱动电机输出扭矩为目标扭矩不变；

(4)、设计目标速比为最大速比；

(5)、固定从动带轮，从动带轮的固定位置为理论速比是目标速比时位置；

(6)、主动带轮夹紧力由最大夹紧力按20N阶梯减小，并通过测量主、从动带轮转速，实时计算实际速比；

(7)、当实际速比与理论速比波动范围超过2％时，停止减小夹紧力，并记录此时夹紧力；

(8)、计算此时夹紧力与公式1计算的夹紧力的差值，此差值即为当前扭矩和当前速比下的预留夹紧力；

(9)、将目标速比减小0.1，重复5、6、7、8、步骤，直至目标速比达到最小速比；

(10)、将目标扭矩增大10N·m，重复3、4、5、6、7、8、9、步骤，直至目标扭矩达到带轮所能承受的最大扭矩；

(11)、当扭矩小于等于40N·m时，直接采用扭矩为50N·m时的夹紧力作为预留夹紧力，扭矩从40N·m逐渐变为50N·m时，预留夹紧力逐渐由50N·m 时的夹紧力变为50N·m时台架测试所得的预留夹紧力，变化趋势为随扭矩增长的线性变化；

(12)、整合数据，做出预留力与扭矩、速比的关系的表格以及三维图；如表1所示，三维图如图1所示。

表1预留力与扭矩、速比的关系

在另一种实施例中，夹紧力比(KPKS)的测试方法包括：

(1)、调整CVT油温，使其保持在CVT要求的工作温度范围内；

(2)、设计目标转速为1000r/min；

(3)、调整负载电机，保持输出转速为目标转速不变；

(4)、设计目标扭矩为10N·m；

(5)、调整驱动电机，保持输出扭矩为目标扭矩不变；

(6)、设计目标为最大速比；

(7)、当目标速比大于等于1时，固定从动带轮夹紧力为公式7所求夹紧力，调节主动带轮夹紧力，使实际速比达到目标速比的2％误差范围之内；此时记录主动带轮夹紧力，并计算当前转速、当前扭矩、当前速比下的夹紧力比为主动带轮夹紧力除以从动带轮夹紧力；

(8)、当目标速比小于1时，固定主动带轮夹紧力为公式6所求夹紧力，调节从动带轮夹紧力，使实际速比达到目标速比2％的误差范围之内；此时记录从动带轮夹紧力，并计算当前转速、当前扭矩、当前速比下的夹紧力比为主动带轮夹紧力除以从动带轮夹紧力；

(9)、将目标速比减小0.1，重复7、8、步骤，直至目标速比达到最小速比；

(10)、将目标扭矩增大10N·m，重复5、6、7、8、9、步骤，直至目标扭矩达到带轮所能承受的最大扭矩；

(11)、将目标转速增大1000r/min，重复3、4、5、6、7、8、9、10、步骤，直至目标转速达到带轮工作的最高转速；

(12)、整合数据，做出夹紧力比与转速、扭矩、速比的关系的表格以及相关图形；

在本实施例中，变速器转速为1000转和3000转时的夹紧力比数据如表 2和表3所示，相关图形如图5和图6所示。

表2

表3

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (5)

1.一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，其特征在于，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}：

当F_pri＞F_{pri_KPKS}且F_sec＜F_{sec_KPKS}时，则主动带轮目标夹紧力为F_pri，从动带轮目标夹紧力为F_{sec_KPKS}；

当F_pri＞F_{pri_KPKS}且F_sec＞F_{sec_KPKS}时，则主动带轮目标夹紧力为F_pri，从动带轮目标夹紧力为F_sec；

当F_pri＜F_{pri_KPKS}且F_sec＞F_{sec_KPKS}时，则主动带轮目标夹紧力为F_{pri_KPKS}，从动带轮目标夹紧力为F_sec；

当F_pri＜F_{pri_KPKS}且F_sec＜F_{sec_KPKS}时，则主动带轮目标夹紧力为F_{pri_KPKS}，从动带轮目标夹紧力为F_sec。

2.如权利要求1所述的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，其特征在于，所述主动带轮修正系数β_pri和从动带轮修正系数β_sec计算过程包括如下步骤：

由当前计算周期的扭矩值和上一个计算周期的扭矩值计算扭矩差值预估下一个计算周期的扭矩值和速比，包括：

T_{pri_n+1}＝T_{pri_n}+(T_{pri_n}-T_{pri_n-1})；

T_{sec_n+1}＝T_{sec_n}+(T_{sec_n}-T_{sec_n-1})；

i_n+1＝i_n+(i_n-i_n-1)；

式中，T_{pri_n}、T_{sec_n}为当前计算周期的主、从动带轮扭矩值，i_n为当前计算周期的速比值，T_{pri_n-1}、T_{sec_n-1}为上一个计算周期的主、从动带轮扭矩值，i_n-1为上一个计算周期的速比值，T_{pri_n+1}、T_{sec_n+1}为下一个计算周期的主、从动带轮扭矩值，i_n+1为下一个计算周期的速比值；

根据当前计算周期的速比和预估的下一计算周期的速比，分别计算当前计算周期的主、从动带轮工作半径R_{pri_n}、R_{sec_n}和下个计算周期的主、从动带轮工作半径R_{pri_n+1}、R_{sec_n+1}；

当T_{pri_n}＞T_{pri_n+1}且R_{pri_n}＜R_{pri_n+1}时，则β_pri＝1；

当T_{sec_n}＞T_{sec_n+1}且R_{sec_n}＜R_{sec_n+1}时，则β_sec＝1；

当T_{pri_n}＞T_{pri_n+1}且R_{pri_n}＞R_{pri_n+1}时，则β_pri＝R_{pri_n}/R_{pri_n+1}；

当T_{sec_n}＞T_{sec_n+1}且R_{sec_n}＞R_{sec_n+1}时，则β_sec＝R_{sec_n}/R_{sec_n+1}；

当T_{pri_n}＜T_{pri_n+1}且R_{pri_n}＜R_{pri_n+1}时，则β_pri＝T_{pri_n+1}/T_pri；

当T_{sec_n}＜T_{sec_n+1}且R_{sec_n}＜R_{sec_n+1}时，则β_sec＝T_{sec_n+1}/T_sec；

当T_{pri_n}＜T_{pri_n+1}且R_{pri_n}＞R_{pri_n+1}时，则β_pri＝T_{pri_n+1}R_{pri_n}/(T_priR_{pri_n+1})；

当T_{sec_n}＜T_{sec_n+1}且R_{sec_n}＞R_{sec_n+1}时，则β_sec＝T_{sec_n+1}R_{sec_n}/(T_secR_{sec_n+1})。

3.如权利要求2所述的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，其特征在于，在所述步骤一中，所述预留夹紧力的测试方法包括：

固定驱动电机转速为3000r/min，使目标扭矩为50N·m，保持驱动电机输出扭矩为目标扭矩不变；

使目标速比为最大速比；

固定从动带轮，从动带轮的固定位置为理论速比是目标速比时位置；

主动带轮夹紧力由最大夹紧力按20N阶梯减小，并通过测量主、从动带轮转速，实时计算实际速比，当实际速比与理论速比波动范围超过2％时，停止减小夹紧力，并记录此时夹紧力；

计算此时夹紧力与理论计算夹紧力的差值，此差值即为当前扭矩和当前速比下的预留夹紧力；

将目标速比减小0.1，重复调节直至目标速比达到最小速比；将目标扭矩增大10N·m，重复调节直至目标扭矩达到带轮所能承受的最大扭矩；

整合数据，做出预留夹紧力与扭矩、速比的关系的表格和三维图，根据所述表格和三维图得出所述预留夹紧力。

4.如权利要求3所述的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，其特征在于，当扭矩小于或者等于40N·m时，直接采用扭矩为50N·m时的夹紧力作为预留夹紧力，当扭矩从40N·m逐渐变为50N·m时，预留夹紧力逐渐由50N·m时的夹紧力变为50N·m时台架测试所得的预留夹紧力。

5.如权利要求4所述的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，其特征在于，所述理论计算夹紧力通过如下公式进行计算：

式中，F为带轮目标夹紧力，T为带轮传递的扭矩，α为带轮半锥角，μ为带轮与金属带之间的摩擦系数，R为带轮的工作半径。