CN112211970A - 一种液压自锁式无级变速器滑移控制装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压自锁式无级变速器滑移控制装置及控制方法，包括无级变速器、液压装置及电子控制单元；所述的无级变速器包括主动轮、从动轮和金属带E，主动轮包括可动锥轮和固定锥轮，从动轮包括可动锥轮和固定锥轮，主动轮的可动锥轮处和从动轮的可动锥轮分别设有速度传感器；所述的液压装置包括速比控制液压回路和夹紧力控制液压回路。本发明的速比控制精度与夹紧力控制精度高，响应速度快；本发明可以实现无级变速器始终维持在最佳滑移区间，提高传动效率，加长金属带的疲劳寿命；本发明可以实现液压泵输出的流量与无级变速器主从动轮液压缸所需流量自相适应，从而减少液压损失。

Description

一种液压自锁式无级变速器滑移控制装置及控制方法

技术领域

本发明涉及一种液压自锁式无级变速器滑移控制装置及控制方法。

背景技术

CVT电液控制系统为金属带提供合适的夹紧压力，减少系统的能量损耗。为提高系统的传动效率，减少CVT的带轮和金属带间的摩擦损耗，应避免夹紧力过低的情况出现；若是出现夹紧力过大的情况，金属带的张紧力会变得很大，将会减少金属带的使用寿，同时会增加电液控制系统能耗、降低传动效率。根据车辆的行驶工况，若要使金属带的夹紧力被CVT电液控制系统调节合理的范围内，因而既要保证CVT电液控制系统在极限工作情况下能给车辆提供极限压力，又要保证系统具有精确调节工作压力的能力。

为了积极响应驾驶人的操作意图，同时维持汽车的经济性和动力性，就必须实现CVT的速比快速、实时的改变。在保证CVT电液控制系统安全的前提下，系统必须输出足够的压力和流量的，以确保实现速比快速响应变化时的瞬时流量需求。主从动带轮的轴向位移的调节是控制速比变化的实质，即对泄漏和流入主从动轮液压缸流量的控制。

系统速比的变化率若要适应任何工作情况，就需主动轮液压缸应在极限工作情况下能够迅速完成充油或放油的过程。当车辆从稳定状态下急加速时，为了使车辆加速，发动机的输出转速快速增大，在此过程中速比快速减小而主动带轮液压缸也需要迅速完成充油或放油。另一方面，当车辆处于稳定状态下行驶时，为使发动机的转速维持在燃烧经济区，需控制无级变速器的滑移率维持在合适的滑移区间。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种控制精度高、响应速度快，通过液压锁紧回路可以实现无级变速器始终维持在最佳滑移区间，提高传动效率，并加长金属带的疲劳寿命，同时可以实现压差式变量泵输出的流量与无级变速器主从动轮液压缸所需流量自相适应，从而减少液压损失的液压自锁式无级变速器滑移控制装置及控制方法。

本发明采用的技术方案是：一种液压自锁式无级变速器滑移控制装置，包括无级变速器、液压装置及电子控制单元, 其特征在于：

所述的无级变速器包括主动轮、从动轮和金属带，主动轮包括可动锥轮和固定锥轮，从动轮包括可动锥轮和固定锥轮，主动轮的可动锥轮处和从动轮的可动锥轮分别设有速度传感器Ⅰ和速度传感器Ⅱ；

所述的液压装置包括速比控制液压回路和夹紧力控制液压回路；所述的速比控制液压回路包括油箱、差压式变量泵、可调节流阀、不可调节流阀、溢流阀、电比例压力阀Ⅰ、减压阀、电比例压力阀 Ⅱ、单向阀Ⅰ、第一外控顺序阀、第一液控单向阀、蓄能器及压力传感器；差压式变量泵进油口与油箱连通，差压式变量泵出油口与分油管连接，差压式变量泵与分油管连接分管道上设有可调节流阀；分油管分别与电比例压力阀Ⅰ的进油口、减压阀的进油口、不可调节流阀的P口和溢流阀进油口连通，不可调节流阀的A口与差压式变量泵连通，溢流阀的出油口与油箱连通；所述的电比例压力阀Ⅰ的出油口与单向阀Ⅰ的进油口连通，单向阀Ⅰ的出油口通过油管Ⅰ与主动轮的液压缸连接；油管Ⅰ通过管道连接第一液控单向阀的A口、第一外控顺序阀的外控口、压力继电器Ⅰ及蓄能器I，油管连接蓄能器I的管道上设有压力传感器I；第一液控单向阀的P口连回油箱；第一液控单向阀的液控口通过管道连接第一外控顺序阀的进油口，第一外控顺序阀的出口通过管道连回油箱；所述的减压阀的出油口通过油管连接电比例压力阀Ⅱ的进油口，电比例压力阀Ⅱ的出油口通过管道与第一外控顺序阀的进油口连通；

所述夹紧力控制液压回路包括电比例压力阀Ⅲ、电比例压力阀Ⅳ、第二外控顺序阀、第二液控单向阀、单向阀Ⅱ、蓄能器Ⅱ及压力传感器Ⅱ；电比例压力阀Ⅳ的进油口连接分油管，电比例压力阀Ⅳ的出油口与单向阀Ⅱ的P口连通，单向阀Ⅱ的A口通过油管Ⅱ与从动轮的液压缸连接；油管Ⅱ通过管道连接第二液控单向阀的A口、第二外控顺序阀的外控口、蓄能器Ⅱ和压力继电器Ⅱ，油管Ⅱ与蓄能器Ⅱ连接的管道上设有压力传感器Ⅱ；第二液控单向阀的P口连回油箱；第二液控单向阀的液控口通过管道连接第二外控顺序阀的进油口，第二外控顺序阀的出口通过油管连回油箱；减压阀的出油口通过油管连接电比例压力阀 Ⅲ的进油口，电比例压力阀Ⅲ的出油口通过油管与第二外控顺序阀的进油口连通；

速度传感器Ⅰ、速度传感器Ⅱ、压力传感器Ⅰ、压力传感器Ⅱ、电比例压力阀Ⅰ、电比例压力阀 Ⅱ、电比例压力阀Ⅲ和电比例压力阀Ⅳ 分别与电子控制单元连接。

上述的利用液压自锁式无级变速器滑移控制装置中，所述的差压式变量与油箱连接的管道上设有过滤器。

上述的利用液压自锁式无级变速器滑移控制装置中，所述的溢流阀的出油口与油箱连通的管道上设有冷却器I，第一液控单向阀的P口连回油箱的管道上设有冷却器Ⅱ，第二液控单向阀的P口连回油箱的管道上设有冷却器Ⅲ。

一种利用上述的液压自锁式无级变速器滑移控制装置的无级变速器速比控制方法和夹紧力控制方法，具体操作如下：

状态1:速比控制：

当无极变速器的速比由大到小调节时，电子控制单元设定无级变速器的目标速比Ⅰ，并设定压力继电器Ⅰ的调定压力Ⅰ；利用压差式变量泵给速比控制回路供油，通过速度传感器Ⅰ、速度传感器Ⅱ实时的将无级变速器主动轮、从动轮的转速信号传入到电子控制单元中，电子控制单元通过测得无极变速器主动轮可动锥轮和从动轮可动锥轮的转速计算出实际速比，并将实际速比与目标速比Ⅰ进行比较，根据实际速比与目标速比Ⅰ的偏差，得出电比例压力阀Ⅰ的占空比信号并施加于电比例压力阀Ⅰ，控制电比例压力阀Ⅰ的开度，从而增大电比例压力阀Ⅰ的出口工作油压力，调大输入无级变速器主动轮的液压缸的工作油输入量，使得主动轮的可动锥轮在主动轮的液压缸液压力作用下靠近主动轮的固定锥轮，增大主动轮的可动锥轮的工作半径，减小实际速比，直至实际速比与目标速比Ⅰ一致，电子控制单元对电比例压力阀Ⅰ无占空比信号输出，电比例压力阀Ⅰ的电控端口不起作用，电比例压力阀Ⅰ的阀芯在液压力与弹簧力的作用下移动，使得电比例压力阀Ⅰ的阀芯开口不断减小直至闭合，通过单向阀Ⅰ和第一液控单向阀形成的液压锁紧回路来保持无极变速器在目标速比Ⅰ下所需的液压力，与此同时蓄能器Ⅰ为主动带轮液压缸提供工作压力油，补充系统工作油的泄露；当蓄能器Ⅰ的压力下降至压力继电器Ⅰ的调定压力Ⅰ时，压力继电器Ⅰ发出信号，电子控制单元通过调节电比例压力阀Ⅰ占空比，控制电比例压力阀Ⅰ打开，从而让压差式变量泵的输出油液通过电比例压力阀Ⅰ为主动带轮液压缸补充工作油；

当无极变速器的速比由小到大调节时，电子控制单元设定无级变速器的目标速比Ⅱ，并设定压力继电器Ⅰ的调定压力Ⅱ；电子控制单元控制电比例压力阀Ⅰ处于闭合状态，电子控制单元对电比例压力阀Ⅱ输出占空比信号，控制电比例压力阀Ⅱ的开度，使得压差式变量泵的输出油液经减压阀、电比例压力阀Ⅱ至第一液控单向阀的液控口，使得第一液控单向阀反向开启，主动轮的液压缸中的油液通过第一液控单向阀流回油箱，减小主动轮液压缸中的工作油压力，使得主动轮的可动锥轮在金属带压力作用下背向固定带轮移动，减小主动轮的可动锥轮的工作半径，从而增大实际速比；电子控制单元实时计算主动轮的可动锥轮和从动轮的可动锥轮的实际速比，并将实际速比与目标速比Ⅱ进行比较，根据实际速比与目标速比Ⅱ的偏差，得出电比例压力阀Ⅱ占空比信号并施加于电比例压力阀Ⅱ，直至实际速比与目标速比Ⅱ一致，电子控制单元对电比例压力阀Ⅱ无占空比信号输出，控制比例压力阀Ⅱ闭合，通过单向阀Ⅰ和第一液控单向阀形成的液压锁紧回路来保持无极变速器在目标速比Ⅱ下所需的液压力，蓄能器Ⅰ为主动轮液压缸提供工作压力油，补充系统工作油的泄露，当蓄能器Ⅰ的压力下降至压力继电器Ⅰ的调定压力Ⅱ时，电子控制单元11通过调节电比例压力阀Ⅰ占空比输出信号，控制电比例压力阀Ⅰ的开度，使得压差式变量泵的输出油液通过电比例压力阀Ⅰ为主动轮液压缸补充工作油；

状态2：夹紧力控制：

当无极变速器的夹紧力由小到大调节时，电子控制单元设定无级变速器的目标夹紧力Ⅰ，并设定压力继电器Ⅱ的调定压力Ⅲ；利用压差式变量泵给夹紧力控制回路供油，压力传感器Ⅱ实时的将无级变速器从动轮液压缸的压力信号传到电子控制单元，电子控制单元根据从动轮液压缸的液压力实时计算得到实际夹紧力，并将实际夹紧力与目标夹紧力Ⅰ相比较获得两者之间的偏差，得出电比例压力阀Ⅳ的占空比信号并施加于电比例压力阀Ⅳ，控制电比例压力阀Ⅳ的开度和电比例压力阀Ⅳ的出口工作油压力，增大输入无级变速器从动轮的液压缸的工作油输入量，进而增大从动轮液压缸的压力；当计算得到的实际夹紧力与目标夹紧力Ⅰ一致时，电子控制单元对电比例压力阀Ⅳ无占空比，使得电比例压力阀Ⅳ的开度不断减小直至闭合；通过单向阀Ⅱ和第二液控单向阀形成的液压锁紧回路来保持无极变速器在目标夹紧力Ⅰ下所需的液压力；蓄能器Ⅱ为从动轮液压缸提供工作压力油，并补充系统工作油的泄露，当蓄能器Ⅱ的压力下降至压力继电器Ⅱ的调定压力Ⅲ时，压力继电器Ⅱ发出信号，电子控制单元通过调节电比例压力阀Ⅳ占空比信号，控制电比例压力阀Ⅳ的开度，使得压差式变量泵的输出油液通过电比例压力阀Ⅳ为从动轮液压缸补充工作油；

当无极变速器的夹紧力由大到小调节时，电子控制单元设定无级变速器的目标夹紧力Ⅱ，并设定压力继电器Ⅱ的调定压力Ⅳ；电子控制单元控制电比例压力阀Ⅳ处于闭合状态，电子控制单元对电比例压力阀Ⅲ输出占空比信号，增大电比例压力阀Ⅲ的开度，使得压差式变量泵的输出油液通过减压阀输入至电比例压力阀Ⅲ，电比例压力阀Ⅲ流出的压力油控制第二液控单向阀的反向开启，使得从动轮液压缸中的工作油通过第一液控单向阀流回油箱，减小从动轮液压缸中的工作油压力，以减小从动轮液压缸的实际夹紧力，电子控制单元实时监测从动轮的液压缸的压力，电子控制单元通过传感器测得从动轮液压缸的液压力，计算得到实际夹紧力，并将实际夹紧力与目标夹紧力Ⅱ获得两者之间的偏差，得出电比例压力阀Ⅲ占空比信号并施加于电比例压力阀Ⅲ，控制电比例压力阀Ⅲ的开度，调节无级变速器从动轮的液压缸流回油箱的量，直至实际夹紧力与目标夹紧力Ⅱ一致；电子控制单元控制电比例压力阀Ⅲ闭合，通过单向阀Ⅱ和第二液控单向阀形成的液压锁紧回路来保持无极变速器在目标夹紧力Ⅱ下所需的液压力；蓄能器Ⅱ为从动轮液压缸提供工作压力油，并补充系统工作油的泄露，当蓄能器Ⅱ的压力下降至压力继电器Ⅱ的调定压力Ⅳ时，压力继电器Ⅱ发出信号给电子控制单元，电子控制单元通过调节控制电比例压力阀Ⅳ的占空比信号，控制电比例压力阀Ⅳ阀芯移动，使得压差式变量泵的输出油液通过电比例压力阀Ⅳ为从动轮液压缸补充工作油。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的速比控制精度与夹紧力控制精度高，响应速度快；本发明可以实现无级变速器始终维持在最佳滑移区间，提高传动效率，并加长金属带的疲劳寿命；本发明可以实现压差式变量泵输出的流量与无级变速器主从动轮液压缸所需流量自相适应，从而减少液压损失。

附图说明

图1为液压自锁式的无级变速器滑移控制装置图

图中：1-油箱；2-过滤器；3-压差式变量泵；4-冷却器Ⅰ；5-溢流阀；6-不可调节流阀；7-可调节流阀；8-电比例压力阀Ⅰ；9减压阀；10-电比例压力阀Ⅳ ；11-电子控制单元；12-单向阀Ⅱ；13-压力传感器Ⅱ；14-蓄能器Ⅱ；15-第二液控单向阀；16-冷却器Ⅲ；17-第二外控顺序阀；18-速度传感器Ⅱ；19-无级变速器；20-第一外控顺序阀；21-电比例压力阀Ⅱ；22-电比例压力阀Ⅲ；23-冷却器Ⅱ；24-第一液控单向阀Ⅰ；25蓄能器Ⅰ；26-速度传感器Ⅰ；27-压力传感器Ⅰ；28-单向阀Ⅰ；29-压力继电器Ⅰ；30-压力继电器Ⅱ 。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明包括无级变速器、液压装置及电子控制单元11。所述的无级变速器19包括主动轮、从动轮和金属带E，主动轮包括可动锥轮A1和固定锥轮C1，从动轮包括可动锥轮A2和固定锥轮C2。主动轮的可动锥轮A1上设有速度传感器Ⅰ26，从动轮的可动锥轮A2上设有速度传感器Ⅱ18。

所述的液压装置包括速比控制液压回路和夹紧力控制液压回路。所述的速比控制液压回路包括油箱1、过滤器Ⅰ2、差压式变量泵3、可调节流阀7、不可调节流阀6、溢流阀5、冷却器Ⅰ4、电比例压力阀Ⅰ8、减压阀9、电比例压力阀 Ⅱ21、单向阀Ⅰ28、第一外控顺序阀20、第一液控单向阀24、蓄能器Ⅰ25、压力传感器Ⅰ25及冷却器Ⅱ23。所述速比控制液压回路中的差压式变量泵3的进油口与过滤器Ⅰ2出油口连通，过滤器Ⅰ2进油口与油箱1连通。差压式变量泵3的出油口与可调节流阀7的进油口连通，可调节流阀7的出油口与分油管连接，电比例压力阀Ⅰ8的进油口、减压阀9的进油口、不可调节流阀6的P口和溢流阀5的进油口分别连接分油管，不可调节流阀6的A口与差压式变量泵3连通，溢流阀5的出油口与冷却器Ⅰ4的进油口连通，冷却器Ⅰ4的出油口与油箱1连通。所述的电比例压力阀Ⅰ8的出油口与单向阀Ⅰ26的进油口连通，单向阀Ⅰ26的出油口通过油管I与主动轮A1的液压缸B1连接。油管I通过管道连接第一液控单向阀24的A口、第一外控顺序阀20的外控口、蓄能器I25和压力继电器Ⅰ，油管I与蓄能器I25连接的管道上设有压力传感器I27。第一液控单向阀24的P口连接冷却器Ⅱ23的进口，冷却器Ⅱ23的出口通过油管连回油箱1。第一液控单向阀24的液控口通过管道连接第一外控顺序阀20的进油口，第一外控顺序阀20的出口通过油管连回油箱1；所述的减压阀9的出油口通过管道连接电比例压力阀Ⅱ21的进油口，电比例压力阀 Ⅱ21的出油口通过油管与第一外控顺序阀20的进油口连通；

所述夹紧力控制液压回路包括电比例压力阀Ⅲ22、电比例压力阀Ⅳ10、第二外控顺序阀17、第二液控单向阀15、单向阀Ⅱ12、冷却器Ⅲ16、蓄能器Ⅱ14及压力传感器Ⅱ13；电比例压力阀Ⅳ10 的进油口连接在分油管上，电比例压力阀Ⅳ10的出油口与单向阀Ⅱ12的进油口连通，单向阀Ⅱ 12的出油口通过油管Ⅱ与从动轮的液压缸B2连接；油管Ⅱ通过管道连接第二液控单向阀15的A口、第二外控顺序阀17的外控口、蓄能器Ⅱ14、压力继电器Ⅱ，油管Ⅱ连接蓄能器Ⅱ14的管道上设有压力传感器Ⅱ13。第二液控单向阀15的P口连接冷却器Ⅲ16的进口，冷却器Ⅲ16的出口通过油管连回油箱1。第二液控单向阀15的液控口通过管道连接第二外控顺序阀17的进油口，第二外控顺序阀17的出口通过油管连回油箱1；所述的减压阀的9出油口通过油管连接电比例压力阀 Ⅲ22的进油口，电比例压力阀Ⅲ22的出油口通过油管与第二外控顺序阀17的进油口连通。

速度传感器Ⅰ26、速度传感器Ⅱ18、压力传感器Ⅰ27、压力传感器Ⅱ13、电比例压力阀Ⅰ8、电比例压力阀 Ⅱ21、电比例压力阀Ⅲ22和电比例压力阀Ⅳ10 分别与电子控制单元11连接。

一种利用上述的液压自锁式无级变速器滑移控制装置的无级变速器速比控制方法和夹紧力控制方法，具体操作如下：

状态1:速比控制：

当无极变速器19的速比由大到小调节时，电子控制单元11设定无级变速器19的目标速比Ⅰ，并设定压力继电器Ⅰ29的调定压力Ⅰ。利用压差式变量泵3给速比控制回路供油，通过在主动轮的可动锥轮A1上安装速度传感器26，从动轮的可动锥轮A2上安装速度传感器18，可以实时的将无级变速器19主动轮可动锥轮A1和从动轮可动锥轮A2的转速信号传入到电子控制单元11中，电子控制单元11通过速度传感器26和速度传感器18测得无极变速器主动轮可动锥轮A1和从动轮可动锥轮A2的转速计算出实际速比，并将实际速比与目标速比Ⅰ进行比较，根据实际速比与目标速比Ⅰ的偏差，得出电比例压力阀Ⅰ8的占空比信号输出大小，并施加于电比例压力阀Ⅰ8，控制电比例压力阀Ⅰ8的开度，从而增大电比例压力阀Ⅰ8的出口工作油压力，调节输入无级变速器19主动轮的液压缸B1的工作油输入量，使得主动带轮移动锥轮A1在液压缸B1液压力作用和金属带作用力下沿着靠近固定锥轮C1轴向方向逐渐移动，迫使金属带E沿着径向朝主动轮锥底及从动轮锥顶滑动，增大主动轮移动锥轮A1的工作半径，减小实际速比，实现无级变速19的器速比控制，直至实际速比与目标速比Ⅰ一致，电子控制单元11对电比例压力阀Ⅰ8无占空比信号输出，电比例压力阀Ⅰ8的电控端口不起作用，电比例压力阀Ⅰ8的阀芯在液压力与弹簧力的作用下移动，使得电比例压力阀Ⅰ8的阀芯开口不断减小直至闭合，而通过单向阀Ⅰ28和第一液控单向阀24形成的液压锁紧回路来保持无极变速器19在目标速比Ⅰ下所需的液压力，与此同时蓄能器Ⅰ25为主动带轮液压缸B1提供工作压力油，并补充系统工作油的泄露，蓄能器Ⅰ25的压力会因补充系统泄漏而下降，当压力下降至压力继电器Ⅰ29的调定压力Ⅰ时，压力继电器Ⅰ29发出信号，电子控制单元11通过调节电比例压力阀Ⅰ8的占空比信号输出大小，来控制电比例压力阀Ⅰ8阀芯移动，使得电比例压力阀Ⅰ8的阀芯由闭合状态逐渐打开，从而让压差式变量泵3的输出油液通过电比例压力阀Ⅰ8为主动带轮液压缸B1补充工作油。

当无极变速器19的速比由小到大调节时，电子控制单元11重新设定无级变速器19的目标速比Ⅱ，并设定压力继电器Ⅰ29的调定压力Ⅱ。电子控制单元11控制电比例压力阀Ⅰ8处于闭合状态。电子控制单元11对电比例压力阀Ⅱ21输出占空比信号并施加于电比例压力阀Ⅱ21，控制电比例压力阀Ⅱ21的开度，使得压差式变量泵3的输出油液经减压阀9、电比例压力阀Ⅱ21至第一液控单向阀24的液控口，使得第一液控单向阀24反向开启，主动轮液压缸B1中的工作油通过第一液控单向阀24流出，再经冷却器Ⅱ23流回油箱1，减小主动轮液压缸B1中的工作油压力，进而减小主动轮移动锥轮A1的工作半径，从而增大实际速比，电子控制单元11实时计算主动轮可动锥轮A1和从动轮可动锥轮A2的实际速比，，并将实际速比与目标速比进行Ⅱ比较，根据实际速比与目标速比Ⅱ的偏差，得出电比例压力阀Ⅱ21占空比信号的输出大小，持续加大电比例压力阀Ⅱ21的开度，直至实际速比与目标速比Ⅱ一致，电子控制单元11对电比例压力阀Ⅱ21无占空比信号输出，电比例压力阀Ⅱ21的电控端口不起作用，比例压力阀Ⅱ21的阀芯开口处于闭合状态，通过单向阀Ⅰ28和第一液控单向阀24形成的液压锁紧回路来保持无极变速器19在目标速比Ⅱ下所需的液压力，蓄能器Ⅰ25为主动轮液压缸B1提供工作压力油，补充系统工作油的泄露，蓄能器Ⅰ25的压力会因补充系统泄漏而下降，当压力下降至压力继电器Ⅰ29的调定压力Ⅰ时，电子控制单元11通过调节电比例压力阀Ⅰ8占空比输出信号大小，控制电比例压力阀Ⅰ8的开度，使得压差式变量泵的输出油液通过电比例压力阀Ⅰ8为主动轮液压缸B1补充工作油；

状态2：夹紧力控制：

当无极变速器19的夹紧力由小到大调节时，电子控制单元11设定无级变速器19的目标夹紧力Ⅰ，并设定压力继电器Ⅱ30的调定压力Ⅲ；利用压差式变量泵3给夹紧力控制回路供油，压力传感器Ⅱ13能实时的将无级变速器从动轮液压缸的压力信号传到电子控制单元11，电子控制单元11根据从动轮液压缸的液压力换算得到实际夹紧力，并将实际夹紧力与目标夹紧力Ⅰ相比较，并根据实际夹紧力与目标夹紧力Ⅰ的偏差，得出电比例压力阀Ⅳ10的占空比信号并施加于电比例压力阀Ⅳ1，控制增大电比例压力阀Ⅳ10的开度，增大输入无级变速器19从动轮的液压缸的工作油输入量，进而增大从动轮液压缸的压力。当实际夹紧力与目标夹紧力Ⅰ一致时，电子控制单元11对电比例压力阀Ⅳ10无占空比信号输出，电比例压力阀Ⅳ10的电控端口不起作用，电比例压力阀Ⅳ10的阀芯在液压力与弹簧力的作用力移动，使得电比例压力阀Ⅳ10的开度不断减小直至闭合。通过单向阀Ⅱ12和第二液控单向阀15形成的液压锁紧回路来保持无极变速器19在目标夹紧力Ⅰ下所需的液压力；蓄能器Ⅱ14为从动轮液压缸B2提供工作压力油，并补充系统工作油的泄露，蓄能器Ⅱ14的压力会因补充系统泄漏而下降，当蓄能器Ⅱ14的压力下降至压力继电器Ⅱ14的调定压力Ⅲ时，压力继电器Ⅱ14发出信号给电子控制单元11，电子控制单元11通过调节电比例压力阀Ⅳ10占空比信号的输出大小，控制电比例压力阀Ⅳ10的开度，使得压差式变量泵3的输出油液通过电比例压力阀Ⅳ10为从动轮液压缸补充工作油；

当无极变速器19的夹紧力由大到小调节时，电子控制单元11重新设定无级变速器19的目标夹紧力Ⅱ，并设定压力继电器Ⅱ30的调定压力Ⅳ；电子控制单元11控制电比例压力阀Ⅳ10处于闭合状态。电子控制单元11对电比例压力阀Ⅲ22输出占空比信号，控制电比例压力阀Ⅲ22的开度，使得压差式变量泵3的输出油液通过减压阀9输入至电比例压力阀Ⅲ22，电比例压力阀Ⅲ22流出的压力油控制第二液控单向阀15的反向开启，使得从动轮液压缸中的工作油通过第一液控单向阀15流回油箱，减小从动轮液压缸中的工作油压力，也就减小了从动轮液压缸的实际夹紧力，电子控制单元11实时监测从动轮的液压缸B2的压力，并实时的将无级变速器19从动轮液压缸B2的压力信号传入到电子控制单元11中，电子控制单元11通过传感器13测得从动轮液压缸B2的液压力，经换算后得到实际夹紧力，并将实际夹紧力与目标夹紧力Ⅱ相比较，根据实际夹紧力与目标夹紧力Ⅱ的偏差，得出电比例压力阀Ⅲ22占空比信号的输出大小，通过调节电比例压力阀Ⅲ22占空比信号的输出大小，持续增大电比例压力阀Ⅲ22的开度，来增大电比例压力阀Ⅲ22的阀芯开口大小和电比例压力阀Ⅲ22的出口压力，从而调节无级变速器19从动轮的液压缸B2流回油箱的量，从引起实际夹紧力的变化，直至与目标夹紧力Ⅱ一致时，电子控制单元11对电比例压力阀Ⅲ22无信号输出，使得电比例压力阀Ⅲ22的阀芯开口闭合，通过单向阀Ⅱ12和第二液控单向阀15形成的液压锁紧回路来保持无极变速器19在目标夹紧力Ⅱ下所需的液压力；蓄能器Ⅱ14为从动轮液压缸B2提供工作压力油，并补充系统工作油的泄露，蓄能器Ⅱ14的压力会因补充系统泄漏而下降，当压力下降至压力继电器Ⅱ30的调定压力Ⅳ时，压力继电器Ⅱ30发出信号，电子控制单元11通过调节控制电比例压力阀Ⅳ10的占空比信号的输出大小，控制电比例压力阀Ⅳ10阀芯移动，使得压差式变量泵3的输出油液通过电比例压力阀Ⅳ10为从动轮液压缸补充工作油。

Claims (4)

1.一种液压自锁式无级变速器滑移控制装置，包括无级变速器、液压装置及电子控制单元, 其特征在于：

所述的无级变速器包括主动轮、从动轮和金属带，主动轮包括可动锥轮和固定锥轮，从动轮包括可动锥轮和固定锥轮，主动轮的可动锥轮处和从动轮的可动锥轮分别设有速度传感器Ⅰ和速度传感器Ⅱ；

所述的液压装置包括速比控制液压回路和夹紧力控制液压回路；所述的速比控制液压回路包括油箱、差压式变量泵、可调节流阀、不可调节流阀、溢流阀、电比例压力阀Ⅰ、减压阀、电比例压力阀 Ⅱ、单向阀Ⅰ、第一外控顺序阀、第一液控单向阀、蓄能器及压力传感器；差压式变量泵进油口与油箱连通，差压式变量泵出油口与分油管连接，差压式变量泵与分油管连接分管道上设有可调节流阀；分油管分别与电比例压力阀Ⅰ的进油口、减压阀的进油口、不可调节流阀的P口和溢流阀进油口连通，不可调节流阀的A口与差压式变量泵连通，溢流阀的出油口与油箱连通；所述的电比例压力阀Ⅰ的出油口与单向阀Ⅰ的进油口连通，单向阀Ⅰ的出油口通过油管Ⅰ与主动轮的液压缸连接；油管Ⅰ通过管道连接第一液控单向阀的A口、第一外控顺序阀的外控口、压力继电器Ⅰ及蓄能器I，油管连接蓄能器I的管道上设有压力传感器I；第一液控单向阀的P口连回油箱；第一液控单向阀的液控口通过管道连接第一外控顺序阀的进油口，第一外控顺序阀的出口通过管道连回油箱；所述的减压阀的出油口通过油管连接电比例压力阀Ⅱ的进油口，电比例压力阀Ⅱ的出油口通过管道与第一外控顺序阀的进油口连通；

所述夹紧力控制液压回路包括电比例压力阀Ⅲ、电比例压力阀Ⅳ、第二外控顺序阀、第二液控单向阀、单向阀Ⅱ、蓄能器Ⅱ及压力传感器Ⅱ；电比例压力阀Ⅳ的进油口连接分油管，电比例压力阀Ⅳ的出油口与单向阀Ⅱ的P口连通，单向阀Ⅱ的A口通过油管Ⅱ与从动轮的液压缸连接；油管Ⅱ通过管道连接第二液控单向阀的A口、第二外控顺序阀的外控口、蓄能器Ⅱ和压力继电器Ⅱ，油管Ⅱ与蓄能器Ⅱ连接的管道上设有压力传感器Ⅱ；第二液控单向阀的P口连回油箱；第二液控单向阀的液控口通过管道连接第二外控顺序阀的进油口，第二外控顺序阀的出口通过油管连回油箱；减压阀的出油口通过油管连接电比例压力阀 Ⅲ的进油口，电比例压力阀Ⅲ的出油口通过油管与第二外控顺序阀的进油口连通；

速度传感器Ⅰ、速度传感器Ⅱ、压力传感器Ⅰ、压力传感器Ⅱ、电比例压力阀Ⅰ、电比例压力阀 Ⅱ、电比例压力阀Ⅲ和电比例压力阀Ⅳ 分别与电子控制单元连接。

2.根据权利要求1所述的利用液压自锁式无级变速器滑移控制装置，其特征是：所述的差压式变量泵与油箱连接的管道上设有过滤器。

3.根据权利要求1所述的利用液压自锁式无级变速器滑移控制装置，其特征是：所述的溢流阀的出油口与油箱连通的管道上设有冷却器I，第一液控单向阀的P口连回油箱的管道上设有冷却器Ⅱ，第二液控单向阀的P口连回油箱的管道上设有冷却器Ⅲ。

4.一种利用权利要求1-3中任一权利要求所述的液压自锁式无级变速器滑移控制装置的无级变速器速比控制方法和夹紧力控制方法,具体操作如下:

状态1:速比控制：

当无极变速器的速比由大到小调节时，电子控制单元设定无级变速器的目标速比Ⅰ，并设定压力继电器Ⅰ的调定压力Ⅰ；利用压差式变量泵给速比控制回路供油，通过速度传感器Ⅰ、速度传感器Ⅱ实时的将无级变速器主动轮、从动轮的转速信号传入到电子控制单元中，电子控制单元通过测得无极变速器主动轮可动锥轮和从动轮可动锥轮的转速计算出实际速比，并将实际速比与目标速比Ⅰ进行比较，根据实际速比与目标速比Ⅰ的偏差，得出电比例压力阀Ⅰ的占空比信号并施加于电比例压力阀Ⅰ，控制电比例压力阀Ⅰ的开度，从而增大电比例压力阀Ⅰ的出口工作油压力，调大输入无级变速器主动轮的液压缸的工作油输入量，使得主动轮的可动锥轮在主动轮的液压缸液压力作用下靠近主动轮的固定锥轮，增大主动轮的可动锥轮的工作半径，减小实际速比，直至实际速比与目标速比Ⅰ一致，电子控制单元对电比例压力阀Ⅰ无占空比信号输出，电比例压力阀Ⅰ的电控端口不起作用，电比例压力阀Ⅰ的阀芯在液压力与弹簧力的作用下移动，使得电比例压力阀Ⅰ的阀芯开口不断减小直至闭合，通过单向阀Ⅰ和第一液控单向阀形成的液压锁紧回路来保持无极变速器在目标速比Ⅰ下所需的液压力，与此同时蓄能器Ⅰ为主动带轮液压缸提供工作压力油，补充系统工作油的泄露；当蓄能器Ⅰ的压力下降至压力继电器Ⅰ的调定压力Ⅰ时，压力继电器Ⅰ发出信号，电子控制单元通过调节电比例压力阀Ⅰ占空比，控制电比例压力阀Ⅰ打开，从而让压差式变量泵的输出油液通过电比例压力阀Ⅰ为主动带轮液压缸补充工作油；

当无极变速器的速比由小到大调节时，电子控制单元设定无级变速器的目标速比Ⅱ，并设定压力继电器Ⅰ的调定压力Ⅱ；电子控制单元控制电比例压力阀Ⅰ处于闭合状态，电子控制单元对电比例压力阀Ⅱ输出占空比信号，控制电比例压力阀Ⅱ的开度，使得压差式变量泵的输出油液经减压阀、电比例压力阀Ⅱ至第一液控单向阀的液控口，使得第一液控单向阀反向开启，主动轮的液压缸中的油液通过第一液控单向阀流回油箱，减小主动轮液压缸中的工作油压力，使得主动轮的可动锥轮在金属带压力作用下背向固定带轮移动，减小主动轮的可动锥轮的工作半径，从而增大实际速比；电子控制单元实时计算主动轮的可动锥轮和从动轮的可动锥轮的实际速比，并将实际速比与目标速比Ⅱ进行比较，根据实际速比与目标速比Ⅱ的偏差，得出电比例压力阀Ⅱ占空比信号并施加于电比例压力阀Ⅱ，直至实际速比与目标速比Ⅱ一致，电子控制单元对电比例压力阀Ⅱ无占空比信号输出，控制比例压力阀Ⅱ闭合，通过单向阀Ⅰ和第一液控单向阀形成的液压锁紧回路来保持无极变速器在目标速比Ⅱ下所需的液压力，蓄能器Ⅰ为主动轮液压缸提供工作压力油，补充系统工作油的泄露，当蓄能器Ⅰ的压力下降至压力继电器Ⅰ的调定压力Ⅱ时，电子控制单元11通过调节电比例压力阀Ⅰ占空比输出信号，控制电比例压力阀Ⅰ的开度，使得压差式变量泵的输出油液通过电比例压力阀Ⅰ为主动轮液压缸补充工作油；

状态2：夹紧力控制：

当无极变速器的夹紧力由小到大调节时，电子控制单元设定无级变速器的目标夹紧力Ⅰ，并设定压力继电器Ⅱ的调定压力Ⅲ；利用压差式变量泵给夹紧力控制回路供油，压力传感器Ⅱ实时的将无级变速器从动轮液压缸的压力信号传到电子控制单元，电子控制单元根据从动轮液压缸的液压力实时计算得到实际夹紧力，并将实际夹紧力与目标夹紧力Ⅰ相比较获得两者之间的偏差，得出电比例压力阀Ⅳ的占空比信号并施加于电比例压力阀Ⅳ，控制电比例压力阀Ⅳ的开度和电比例压力阀Ⅳ的出口工作油压力，增大输入无级变速器从动轮的液压缸的工作油输入量，进而增大从动轮液压缸的压力；当计算得到的实际夹紧力与目标夹紧力Ⅰ一致时，电子控制单元对电比例压力阀Ⅳ无占空比，使得电比例压力阀Ⅳ的开度不断减小直至闭合；通过单向阀Ⅱ和第二液控单向阀形成的液压锁紧回路来保持无极变速器在目标夹紧力Ⅰ下所需的液压力；蓄能器Ⅱ为从动轮液压缸提供工作压力油，并补充系统工作油的泄露，当蓄能器Ⅱ的压力下降至压力继电器Ⅱ的调定压力Ⅲ时，压力继电器Ⅱ发出信号，电子控制单元通过调节电比例压力阀Ⅳ占空比信号，控制电比例压力阀Ⅳ的开度，使得压差式变量泵的输出油液通过电比例压力阀Ⅳ为从动轮液压缸补充工作油；

当无极变速器的夹紧力由大到小调节时，电子控制单元设定无级变速器的目标夹紧力Ⅱ，并设定压力继电器Ⅱ的调定压力Ⅳ；电子控制单元控制电比例压力阀Ⅳ处于闭合状态，电子控制单元对电比例压力阀Ⅲ输出占空比信号，增大电比例压力阀Ⅲ的开度，使得压差式变量泵的输出油液通过减压阀输入至电比例压力阀Ⅲ，电比例压力阀Ⅲ流出的压力油控制第二液控单向阀的反向开启，使得从动轮液压缸中的工作油通过第一液控单向阀流回油箱，减小从动轮液压缸中的工作油压力，以减小从动轮液压缸的实际夹紧力，电子控制单元实时监测从动轮的液压缸的压力，电子控制单元通过传感器测得从动轮液压缸的液压力，计算得到实际夹紧力，并将实际夹紧力与目标夹紧力Ⅱ获得两者之间的偏差，得出电比例压力阀Ⅲ占空比信号并施加于电比例压力阀Ⅲ，控制电比例压力阀Ⅲ的开度，调节无级变速器从动轮的液压缸流回油箱的量，直至实际夹紧力与目标夹紧力Ⅱ一致；电子控制单元控制电比例压力阀Ⅲ闭合，通过单向阀Ⅱ和第二液控单向阀形成的液压锁紧回路来保持无极变速器在目标夹紧力Ⅱ下所需的液压力；蓄能器Ⅱ为从动轮液压缸提供工作压力油，并补充系统工作油的泄露，当蓄能器Ⅱ的压力下降至压力继电器Ⅱ的调定压力Ⅳ时，压力继电器Ⅱ发出信号给电子控制单元，电子控制单元通过调节控制电比例压力阀Ⅳ的占空比信号，控制电比例压力阀Ⅳ阀芯移动，使得压差式变量泵的输出油液通过电比例压力阀Ⅳ为从动轮液压缸补充工作油。

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