NL1022241C2

NL1022241C2 - Operating method for continuously variable transmission, interrupting normal transmission operation by adaptation phase in which axial clamping force is reduced to level at which movement between pulleys and drive belt occurs

Info

Publication number: NL1022241C2
Application number: NL1022241A
Authority: NL
Inventors: Mark Van Drogen; Maaike Van Der Laan
Original assignee: Doornes Transmissie Bv
Priority date: 2002-12-23
Filing date: 2002-12-23
Publication date: 2004-06-24

Abstract

The normal operation of the transmission is interrupted at any time by an adaptation phase in which the axial clamping force is reduced to a level at which a given degree of movement, e.g. drive belt slip, between one of the pulleys (1,2) and the drive belt (3) occurs and in which a value for an operating parameter of the transmission is relate to the level. An independent claim is also included for a continuously variable transmission.

Description

WERKWIJZE VOOR HET BEDIENEN VAN EEN CONTINU VARIABELE TRANSMISSIEMETHOD FOR OPERATING A CONTINUALLY VARIABLE TRANSMISSION

De huidige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bedienen 5 van een continu variabele transmissie zoals is weergegeven in de aanhef van conclusie 1.The present invention relates to a method for operating a continuously variable transmission as shown in the preamble of claim 1.

Een dergelijke transmissie is algemeen bekend, bijvoorbeeld uit EP-A- 1.167.839 ten name van Aanvraagster. Bij dit soort overbrengingen, die op wrijving en klemkrachtzijn gebaseerd, is een minimale kracht nodig waarmee de schijven de 10 drijfriem inklemmen ten einde deze een rotatie van de ene poelie naar de andere te doen laten overbrengen. Daarbij wordt een minimaal benodigde axiale klemkracht Fax-min, die door een poelie op de drijfriem wordt aangelegd en welke nodig is om een aangeboden koppel althans quasi zonder slip tussen de riem en de poelie door te leiden, in de praktijk vaak berekend uit het aangeboden koppel T keer de cosinus 15 van de helft van een tussen de taps toelopende poelieschijven gedefinieerde hoek φ en gedeeld door het product van 2 keer een loopstraal R van de drijfriem tussen de schijven van een poelie en een empirisch bepaalde koppeloverdrachtscoëfficiënt τ:Such a transmission is generally known, for example from EP-A-1,167,839 in the name of the Applicant. With these types of transmissions, which are based on friction and clamping force, a minimum force is required with which the discs clamp the drive belt in order to cause it to transfer a rotation from one pulley to the other. In this case, a minimally required axial clamping force Fax-min, which is applied to the drive belt by a pulley and which is necessary to pass a offered torque at least practically without slip between the belt and the pulley, is in practice often calculated from the offered torque T times the cosine 15 of half an angle φ defined between the tapered pulley sheaves and divided by the product of 2 times a running radius R of the drive belt between the sheaves of a pulley and an empirically determined torque transfer coefficient τ:

Fax-min = (T*cos(7^)) / (2*Rn) (1) 20 I Hierin wordt voor de koppeloverdrachtscoëfficiënt τ in de praktijk vaak de I wrijvingscoëfficiënt μ in het onderlinge contact tussen drijfriem en poelie I gesubstitueerd. De vergelijking (1) geldt als een goede benadering.Fax-min = (T * cos (7 ^)) / (2 * Rn) (1) 20 Herein, for the torque transfer coefficient τ, the I friction coefficient μ is often substituted in the mutual contact between drive belt and pulley I. The equation (1) is a good approximation.

De aldus bepaalde waarde voor de minimaal benodigde klemkracht Fax-min I 25 geldt in principe voor beide poelies, maar om een constante overbrengings- I verhouding aan te houden kan het nodig zijn dat de klemkracht op één van beide poelies alsnog hoger wordt gekozen. Om de transmissie te laten schakelen kunnen weer andere klemkrachten nodig zijn, althans een andere verhouding tussen de klemkrachten van de respectievelijke poelies. De genoemde minimaal benodigde I 30 klemkracht Fax-min geldt echter altijd voor tenminste één van beide poelies, waarbij I dan op de andere poelie een hogere klemkracht op de drijfriem wordt aangebracht I om de gewenste overbrengingsverhouding of een gewenste snelheid van een I verandering daarvan te bereiken.The value thus determined for the minimum required clamping force Fax-min I 25 applies in principle to both pulleys, but in order to maintain a constant transmission ratio, it may be necessary for the clamping force on one of the two pulleys to be selected higher still. In order for the transmission to switch, other clamping forces may be required, at least a different ratio between the clamping forces of the respective pulleys. The said minimum required clamping force Fax-min, however, always applies to at least one of the two pulleys, whereby I then applies a higher clamping force to the drive belt on the other pulley in order to adjust the desired transmission ratio or a desired speed of a change thereof. to achieve.

I De aan te brengen klemkracht Fax wordt op zijn beurt doorgaans gedefinieerd als de minimaal benodigde axiale klemkracht Fax-min keer een veiligheidsfactor Sf:I The clamping force Fax to be applied is in turn generally defined as the minimum required axial clamping force Fax-min times a safety factor Sf:

Fax = Sf · Fax-min (2) H Met de veiligheidsfactor Sf wordt bijvoorbeeld een onnauwkeurigheid in de berekening van de minimaal benodigde klemkracht Fax-min in rekening gebracht.Fax = Sf · Fax-min (2) H With the safety factor Sf, for example, an inaccuracy in the calculation of the minimum required clamping force Fax-min is taken into account.

H Een dergelijke bedieningswerkwijze wordt algemeen toegepast en is bijvoor- H beeld bekend uit de octrooipublicatie EP-A-1.218.654 ten name van Aanvraagster.Such an operating method is generally used and is known, for example, from the patent publication EP-A-1,218,654 in the name of the Applicant.

10 Het algemene streven daarbij is om in relatie tot het aangeboden koppel een zo laag H mogelijke klemkracht op de drijfriem aan te brengen, dat wil dus zeggen een zo laag mogelijke veiligheidsfactor. De reden hiervoor is dat hoe lager de klemkracht, hoe H beter het rendement van de transmissie. Zo zullen de wrijvingsverliezen kleiner zijn en is het ten behoeve van het opwekken van de klemkrachten opgenomen lager.The general aim here is to apply the lowest possible H clamping force to the drive belt in relation to the torque offered, that is to say, the lowest possible safety factor. The reason for this is that the lower the clamping force, the better the efficiency of the transmission. For example, the frictional losses will be smaller and the absorbed for generating the clamping forces will be lower.

15 Ook is een lagere klemkracht nog eens beter voor de levensduur van de riem. Echter bij klemkrachten die maar net boven de minimaal benodigde kracht uitstijgen, dat wil zeggen net boven de klemkracht waarbij slip tussen poelie en riem kan optreden, bestaat een relatief groot risico van drijfriemslip, bijvoorbeeld als gevolg van een onverwachte verandering van door de last opgenomen koppel of de genoemde 20 onnauwkeurigheid in de berekening van de minimaal benodigde klemkracht Fax-min.A lower clamping force is also better for the life of the belt. However, with clamping forces that only rise just above the minimum force required, that is, just above the clamping force where slip between pulley and belt can occur, there is a relatively high risk of drive belt slip, for example as a result of an unexpected change in torque absorbed by the load or said inaccuracy in the calculation of the minimum required clamping force Fax-min.

Volgens de stand van de techniek dient drijfriemslip echter principieel te worden vermeden om de robuustheid en een optimaal rendement van de transmissie te I garanderen, omdat drijfslip per definitie een vermogensverlies tot gevolg heeft en bovendien kan leiden tot excessieve slijtage.According to the state of the art, however, drive belt slip must in principle be avoided in order to guarantee the robustness and optimum efficiency of the transmission, because drive slip by definition results in a power loss and, moreover, can lead to excessive wear.

25 In de bekende transmissie wordt daarom typisch een waarde van 1,3 of hoger voor de veiligheidsfactor toegepast. Als alternatief zijn er additionele maatregelen bekend waarmee het optreden van drijfriemslip ook bij een relatief kleine veiligheidsfactor kan worden vermeden. Uit het Europese octrooi EP-A-1.069.331 is het bijvoorbeeld bekend een koppeling in een aandrijflijn waarin de transmissie is 30 opgenomen zodanig te bekrachtigen dat deze reeds bij een lager koppelniveau slipt dan de drijfriem. Wanneer de koppeling eenmaal slipt, kan het aangeboden koppel immers niet of nauwelijks meer oplopen en wordt een teveel aan vermogen door de koppeling gedissipeerd. Nog een alternatieve oplossing wordt gegeven door het eerstgenoemde stand van de techniek document waarin de klemkracht selectief 35 wordt verlaagd, dat wil zeggen dat de veiligheidsfactor afhankelijk van de 1 i') ? ? ? A 1 3 I omstandigheden selectief wordt verlaagd. Een dergelijke verlaging vindt dan plaats I vanuit het oogpunt dat veranderingen in over te dragen koppel, hetzij geïnitieerd door I de verbrandingsmotor of door omstandigheden aan de last, verhoudingsgewijs I kleiner worden bij toenemende koppelniveaus.In the known transmission, therefore, a value of 1.3 or higher for the safety factor is typically applied. As an alternative, additional measures are known with which the occurrence of drive belt slip can also be avoided even with a relatively small safety factor. From the European patent EP-A-1,069,331 it is known, for example, to energize a clutch in a drive line in which the transmission is included such that it already slips at a lower torque level than the drive belt. After all, once the clutch slips, the torque offered can hardly increase, or hardly increases, and excess power is dissipated by the clutch. Another alternative solution is provided by the first-mentioned prior art document in which the clamping force is selectively lowered, that is to say that the safety factor is dependent on the value. ? ? A 1 3 I conditions is selectively reduced. Such a reduction then takes place from the point of view that changes in torque to be transmitted, either initiated by the combustion engine or by load conditions, become proportionally smaller with increasing torque levels.

I 5 Aldus heeft de onderhavige uitvinding tot doel te verschaffen in een werkwijze I voor de bediening van de continu variabele transmissie waarmee het rendement of I de robuustheid van de transmissie kan worden verbeterd, in het bijzonder door de I toepassing van een relatief kleine veiligheidsfactor, welke werkwijze op voordelige I wijze onafhankelijk van de bekende additionele maatregelen kan worden toegepast.It is thus an object of the present invention to provide in a method I for operating the continuously variable transmission with which the efficiency or the robustness of the transmission can be improved, in particular by the application of a relatively small safety factor, which method can advantageously be applied independently of the known additional measures.

I 10 Conform een aan de uitvinding ten grondslag liggend nieuw inzicht kan een I drijfriem herhaaldelijk, onder omstandigheden zelfs blijvend, aan een relatief I aanzienlijke slip onderworpen worden zonder daarbij fatale schade op te lopen, dat I wil zeggen zonder het normale bedrijf van de transmissie nadelig te beïnvloeden. Dit I in tegenstelling tot de technische inzichten tot nu toe, volgens welke een volledig I 15 slippen van de riem ten opzichte van de poelies in principe zoveel mogelijk dient te I worden beperkt of zelfs volledig vermeden.In accordance with a new insight on which the invention is based, a drive belt can be repeatedly, under certain circumstances even permanently, subjected to a relatively considerable slip without thereby sustaining fatal damage, that is to say without the normal operation of the transmission adversely affect This is in contrast to the technical insights up to now, according to which a complete slipping of the belt relative to the pulleys should in principle be limited as far as possible or even completely avoided.

Volgens de uitvinding kan hierbij met voordeel een slipkarakteristiek worden I gebruikt, waarin voor de overbrengingsverhoudingen van de transmissie en als I functie van de axiale klemkracht en de onderlinge tangentiele slipsnelheid tussen de I 20 poelie en de drijfriem wordt vastgelegd of er onder- die bepaalde omstandigheden al I niet fatale schade aan de riem of de poelie optreed, waarbij een zogenaamde I schadelijn de overgang of grens daartussen aangeeft. Uit een dergelijke slipkarak- I teristiek blijkt dat de transmissie onder alle omstandigheden in enige mate bestand is tegen de bedoelde drijfriemslip en dat in het bijzonder bij een relatief kleine 25 klemkracht of een relatief grote overbrengingsverhouding (welke is gedefinieerd als I de verhouding tussen het uitgaande toerental en het ingaande toerental van de I transmissie) zelfs een aanzienlijke slipsnelheid kan worden toegestaan.According to the invention, a slip characteristic can advantageously be used in which, for the transmission ratios of the transmission and as a function of the axial clamping force and the mutual tangential slip speed between the pulley and the drive belt, it is determined whether under those certain circumstances if non-fatal damage to the belt or pulley occurs, a so-called I damage line indicating the transition or border between them. From such a slip characteristic it appears that the transmission is to some extent resistant to the aforementioned drive belt slip and that in particular with a relatively small clamping force or a relatively large transmission ratio (which is defined as the ratio between the output speed and the input speed of the I transmission) even a considerable slip speed can be allowed.

I Op basis van deze slipkarakteristiek en het nieuwe inzicht dat daaruit volgt I stelt de uitvinding een op de bekende bedieningswerkwijze van de klemkracht I 30 gebaseerde nieuwe werkwijze voor, waarin op een voordelige wijze gebruik wordt I gemaakt van genoemd onderling slippen van de drijfriem en een poelie. De werkwijze volgens de uitvinding is gegeven in de conclusie 1 en is erdoor gekenmerkt dat tijdens het bedrijf van de transmissie de mate waarin een onderlinge I slip tussen poelie en drijfriem optreedt door de elektronische bedieningseenheid met 35 behulp van slipdetectiemiddelen wordt gedetecteerd en dat de bedieningseenheid I π O o O a 1 - tijdens het bedrijf van de transmissie door het uitsturen van bedieningsstgnalen naar relevante onderdelen van de transmissie maatregelen neemt die de mate van slip verminderen, indien deze een kritische grens zou overschrijden.On the basis of this slip characteristic and the new insight resulting therefrom, the invention proposes a new method based on the known operating method of the clamping force, in which advantageous use is made of said mutual slipping of the drive belt and a pulley. The method according to the invention is given in claim 1 and is characterized in that during operation of the transmission the extent to which a mutual slip between pulley and drive belt occurs is detected by the electronic control unit with the aid of slip detection means and that the control unit I π O o O a 1 - during the operation of the transmission by sending control signals to relevant parts of the transmission, takes measures that reduce the degree of slip if it would exceed a critical limit.

Volgens de uitvinding kan de mate van drijfriemslip worden gekwantificeerd 5 als het verschil tussen een geometrisch bepaalde overbrengingsverhouding GR en een gemeten overbrengingsverhouding ωυιτ/ωΐΝ, i e. het quotiënt van de toerentallen courr» ©in van de beide poelies en kan bijvoorbeeld worden gedefinieerd als: S = (1 - ((©υιτ/ω,Ν) / GR)) · 100% (4) H Daar er in het wrijvingscontact tussen drijfriem en poelie onvermijdelijk enige slip optreedt, dient de drijfriemslip S een bepaalde waarde, hier aangeduid als de kritische grens, te overschrijden voordat er conform de onderhavige uitvinding sprake is van een overmatige drijfriemslip. De kritische grens is daarbij bijvoorbeeld 15 empirisch bepaald en is bijvoorkeur gerelateerd aan de conform de slipkarakteristiek maximaal toelaatbare drijfriemslip.According to the invention, the degree of drive belt slip can be quantified as the difference between a geometrically determined transmission ratio GR and a measured transmission ratio ωυιτ / ωΐΝ, i e. the quotient of the rotational speed courr »© of the two pulleys and can be defined for example as: S = (1 - ((© υιτ / ω, Ν) / GR)) · 100% (4) H Since there is in the frictional contact between the belt and the pulley there is inevitably some slip, the belt slip S must exceed a certain value, here referred to as the critical limit, before an excessive belt slip occurs in accordance with the present invention. The critical limit is thereby empirically determined, for example, and is preferably related to the maximum permissible drive belt slip in accordance with the slip characteristic.

Op basis van het hierboven genoemd nieuwe inzicht is in een verdere uitwerking van de uitvinding een op zichzelf bekende bedieningswerkwijze voor de H transmissie adaptief gemaakt, zodanig dat gestart wordt met een Sf/x-factor 20 (veiligheidsfactor / koppeloverdrachtscoëfficiënt) uit de combinatie van de vergelijkingen (1) en (2) met een veiligheidsfactor Sf iets groter dan 1, bijvoorbeeld 1,3, of in een bijzonder geval zelfs gelijk aan 1. Telkens wanneer het genoemde overschrijden van de kritische grens van de drijfriemslip optreedt, wordt de waarde van de Sf/x-factor geadapteerd, i.c. verhoogd, zodat de door de bedieningseenheid I 25 berekende waarde voor de aan te brengen klemkracht Fax hoger uitvalt. Met een H dergelijke werkwijze en opzet van de bedieningswerkwijze, worden diverse variabele I parameters voordelig in rekening gebracht, te weten een onnauwkeurigheid in de bepaling van het door de motor aangeboden koppel, een onnauwkeurigheid in de I bepaling van de loopstraal, en diverse ten gevolge van slijtage, degeneratie en 30 verversing van smeerolie over de tijd veranderende parameters, alsmede de I onnauwkeurigheid in een eventuele bepaling van de knijpkracht, bijvoorbeeld ten gevolge van eigenschappen van een druksensor. Ook bestaat een risico op I overmatige drijfriemslip als gevolg van externe en/of onvoorspelbare variaties in het I aangeboden koppel. Voorts kan, na een eerdere verhoging daarvan, Sf/x-factor weer I i n o o o ,ï -i! 5 langzaam worden afgebouwd tot zijn oorspronkelijke waarde.On the basis of the new insight mentioned above, in a further elaboration of the invention, a per se known operating method for the H transmission has been made adaptive, such that an Sf / x factor 20 (safety factor / torque transfer coefficient) is started from the combination of the equations (1) and (2) with a safety factor Sf slightly greater than 1, for example 1.3, or in a special case even equal to 1. Each time the aforementioned exceeding of the critical limit of the drive belt slip occurs, the value of the Sf / x factor adapted, in this case increased, so that the value calculated by the control unit I for the clamping force Fax to be applied is higher. With such a method and design of the operating method, various variable I parameters are advantageously taken into account, namely an inaccuracy in the determination of the torque offered by the motor, an inaccuracy in the I determination of the running radius, and various as a result of wear, degeneration and change of lubricating oil over time-changing parameters, as well as the inaccuracy in a possible determination of the gripping force, for example due to properties of a pressure sensor. There is also a risk of excessive drive belt slip due to external and / or unpredictable variations in the torque I offered. Furthermore, after an earlier increase thereof, Sf / x factor can again be used. 5 are gradually reduced to its original value.

Volgens een nadere uitwerking van de uitvinding wordt de koppeloverdrachts-coëfficiënt τ uit de Sf/x-factor geadapteerd en heeft de veiligheidsfactor Sf een waarde in een bereik tussen 1,3 en 1, bijvoorkeur 1,1. Alternatief kan de 5 veiligheidsfactor Sf worden bepaald in afhankelijkheid van de bij de momentane overbrengingsverhouding van de transmissie en de genoemde axiale klemkracht Fax, volgens de slipkarakteristiek maximaal toelaatbare mate van de drijfriemslip S. Dat wil zeggen dat een grotere veiligheidsfactor wordt toegepast onder omstandigheden waarin de slipkarakteristiek aangeeft dat de transmissie in mindere mate 10 bestand is tegen de drijfriemslip S, zoals bijvoorbeeld in de kleinste overbrengingsverhouding bij een hoog koppel T ofwel een grote aan te brengen axiale klemkracht Fax, en vice versa. Dit heeft als voordeel dat er altijd voldoende ruimte, c.q. tijd, beschikbaar is om een eventuele overmatige drijfriemslip S te verminderen voordat de maximaal toelaatbare waarde daarvoor wordt bereikt.According to a further elaboration of the invention, the torque transfer coefficient τ is adapted from the Sf / x factor and the safety factor Sf has a value in a range between 1.3 and 1, preferably 1.1. Alternatively, the safety factor Sf can be determined in dependence on the maximum permissible extent of the drive belt slip S at the instantaneous transmission ratio of the transmission and the said axial clamping force Fax. That is, a larger safety factor is applied under conditions in which the slip characteristic indicates that the transmission is less resistant to the drive belt slip S, such as, for example, in the smallest transmission ratio at a high torque T or a large axial clamping force Fax to be applied, and vice versa. This has the advantage that there is always sufficient space, or time, available to reduce any excess drive belt slip S before the maximum allowable value for it is reached.

15 Ook is het volgens de uitvinding mogelijk de bedieningseenheid te voorzien van geheugenmiddelen, waarin bij het optreden van een dergelijke overmatige drijfriemslip de waarde van een of meer parameters wordt opgeslagen, welke parameters kenmerkend zijn voor de omstandigheden waaronder de drijfriemslip optreedt, zoals bij voorbeeld het aangeboden koppel, de overbrengingsverhouding, 20 de temperatuur van de transmissie, de wegomstandigheden en het rijgedrag van een bestuurder van een motorvoertuig waarin de transmissie is toegepast. Vervolgens kan, indien gelijke omstandigheden zich later tijdens het bedrijf van de transmissie weer voordoen, de Sf/x-factor preventief worden verhoogd, dat wil zeggen zelfs voordat er overmatige drijfriemslip op is getreden. Alternatief is het in de 25 bedieningswerkwijze volgens de uitvinding mogelijk om in reactie op het, in het bijzonder onder specifieke omstandigheden, herhaald optreden van het genoemde overschrijden van de kritische grens van de drijfriemslip de Sf/t-factor permanent te verhogen, meer te verhogen, en/of langzamer af te bouwen.It is also possible according to the invention to provide the operating unit with memory means in which, when such an excessive drive belt slip occurs, the value of one or more parameters is stored, which parameters are characteristic of the circumstances under which the drive belt slip occurs, such as, for example, the drive belt slip. torque offered, the transmission ratio, the temperature of the transmission, the road conditions and the driving behavior of a driver of a motor vehicle in which the transmission is applied. Subsequently, if similar conditions arise again later during operation of the transmission, the Sf / x factor can be increased preventively, i.e. even before excessive drive belt slip has occurred. Alternatively, in the operating method according to the invention, it is possible to permanently increase the Sf / t factor in response to the repeated occurrence of the said exceeding of the critical limit of the drive belt slip, in particular under specific circumstances , and / or slow down.

De uitvinding voorziet verder in aanvullende middelen om overmatige 30 drijfriemslip S zo veel en zo snel mogelijk beperken, teneinde ook een mogelijke schade als gevolg daarvan te vermijden. Dergelijke middelen zijn bijvoorbeeld, maar niet uitsluitend, relevant indien de door de bedieningseenheid berekende klemkracht Fax boven een maximaal haalbare of toelaatbare waarde uit zou komen. Volgens de uitvinding kunnen dergelijke aanvullende middelen geschikt zijn voor een snelle, 35 mogelijk tijdelijke, aanpassing van de klemkracht Fax, zoals een drukaccu in geval 1 0 2 2 2 4 1 - H van een hydraulisch opgewekte klemkracht Fax, waardoor deze relatief snel kan H worden verhoogd in reactie op de drijfriemslip. Anderszins kunnen de aanvullende middelen juist geschikt zijn voor een relatief snelle verlaging van de klemkracht Fax, H teneinde een in het wrijvingscontact tussen drijfriem en poelieschijf gedissipeerde 5 vermogen zo veel mogelijk te beperken. Dit laatste bijvoorkeur in combinatie met een verlaging van het aangeboden koppel, bijvoorbeeld gerealiseerd door het althans gedeeltelijk openen van een koppeling in de aandrijflijn tussen een motor en de transmissie -welke maatregel ook zelfstandig kan warden toegepast ten behoeve van het tegengaan van de drijfriemslip- of het door de motor gegenereerde koppel, c.q.The invention further provides additional means for limiting excessive drive belt slip S as much and as quickly as possible, in order also to prevent a possible damage as a result thereof. Such means are, for example, but not exclusively, relevant if the clamping force Fax calculated by the operating unit would exceed a maximum attainable or permissible value. According to the invention, such additional means can be suitable for a fast, possibly temporary, adjustment of the clamping force Fax, such as a pressure battery in case of a hydraulically generated clamping force Fax, whereby it can relatively quickly H are increased in response to the drive belt slip. On the other hand, the additional means may be suitable for a relatively rapid reduction of the clamping force Fax, H, in order to limit as much as possible a power dissipated in the frictional contact between drive belt and pulley sheave. The latter preferably in combination with a reduction in the torque offered, for example realized by at least partially opening a clutch in the drive line between a motor and the transmission - which measure can also be applied independently for the purpose of counteracting the drive belt slip - or the torque generated by the engine, or

10 toerental te begrenzen, en/of het begrenzen van de snelheid waarmee de overbrengingsverhouding van de transmissie kan worden veranderd. De mate waarin de genoemde aanvullende middelen actief zijn kan conform de uitvinding gekoppeld zijn aan de ernst van de drijfriemslip, dat wil zeggen hoe dicht de maximaal toelaatbare drijfriemslip volgens de slipkarakteristiek is genaderd.10 to limit speed, and / or to limit the speed at which the transmission ratio of the transmission can be changed. The extent to which said additional means are active can, in accordance with the invention, be linked to the severity of the drive belt slip, i.e. how close the maximum allowable drive belt slip is approached according to the slip characteristic.

15 De slipdetectiemiddelen volgens de uitvinding omvatten middelen voor het bepalen van de geometrisch bepaalde overbrengingsverhouding GR. Hiertoe zijn in de stand van de techniek verschillende geschikte detectiemiddelen bekend, zoals I een drijfriemsnelheidsmeter voor het vaststellen van de omtrekssnelheid van de I drijfriem waaruit de loopstraal daarvan kan worden berekend, een poelieschijf- 20 positiesensor voor het vaststellen van de afstand tussen de schijven van een poelie waaruit wederom de loopstraal van de drijfriem kan worden berekend, of een I drijfriem-positiesensor voor het direct vaststellen van de loopstraal van de drijfriem.The slip detection means according to the invention comprise means for determining the geometrically determined transmission ratio GR. To this end, various suitable detection means are known in the prior art, such as a drive belt speedometer for determining the peripheral speed of the drive belt from which the running radius thereof can be calculated, a pulley disc position sensor for determining the distance between the discs of a pulley from which again the running radius of the driving belt can be calculated, or a driving belt position sensor for directly determining the running radius of the driving belt.

In een uitvoering waarbij de geometrische bepaalde overbrengingsverhouding I GR wordt vastgesteld met de genoemde poelieschijf-positiesensor is conform een 25 verder aspect van de uitvinding de nauwkeurigheid van een dergelijke aftaster H geoptimaliseerd door deze op de as van de poelie te richten in plaats van op de I buitenste loopstraal van een poelieschijf. Hiermee wordt een probleem opgelost van minder nauwkeurige signalen ten gevolge deformatie van een poelieschijf die onder druk van een normaalkracht staat. Een andere oplossing conform de uitvinding van 30 dit probleem wordt gevormd door de toepassing van een kenveld met daarom de geometrische bepaalde overbrengingsverhouding in relatie tot een of meer parameters als een axiale positie van de verplaatsbare poelieschijf, een toertal van de poelie, het aangeboden koppel en de klemkracht. In een dergelijk kenveld kan de genoemde deformatie reeds vooraf worden verdisconteerd.According to a further aspect of the invention, in an embodiment where the geometrically determined transmission ratio I GR is determined with said pulley sheave position sensor, the accuracy of such a sensor H is optimized by directing it towards the axis of the pulley rather than the I outer radius of a pulley sheave. This solves a problem of less accurate signals due to deformation of a pulley sheave that is under pressure from a normal force. Another solution according to the invention of this problem is formed by the use of a characteristic field with therefore the geometrically determined transmission ratio in relation to one or more parameters such as an axial position of the movable pulley sheave, a rotational speed of the pulley, the torque applied and the clamping force. In such a knowledge field, the said deformation can already be discounted in advance.

35 Opgemerkt wordt dat het nieuwe inzicht dat aan de uitvinding ten grondslag 1 nOOOyi 1 — 7 ligt behalve voor het optimaliseren van het rendement en/of het vergroten van de robuustheid van de transmissie, ook gericht kan worden op het besparen op kostprijs, bijvoorbeeld door deze niet te voorzien van middelen voor het bepalen en aan de transmissiebediening terugkoppelen van de werkelijke klemkracht.It is noted that the new insight underlying the invention is not only to optimize the efficiency and / or increase the robustness of the transmission, but also to save on cost price, for example by not providing it with means for determining and feedback the actual clamping force to the transmission control.

5 In een voordelig eenvoudig uitwerking van de uitvinding zijn de slipdetectie- middelen alleen effectief terwijl de overbrengingsverhouding van de transmissie zijn grootste waarde, ofwel de Overdrive-ratio, dan wel zijn kleinste waarde, ofwel de Low-ratio, heeft. Het is namelijk gebruikelijk dat in deze overbrengingsverhoudingen tenminste één van de axiaal verplaatsbare schijven van de poelies tegen een 10 aanslag is gepositioneerd, zodat de geometrisch bepaalde overbrengingsverhouding GR van de transmissie en dus ook de loopstraal R uit de vergelijking (3) een vaste en bekende waarde heeft.In an advantageously simple elaboration of the invention, the slip detection means are only effective while the transmission ratio of the transmission has its largest value, either the Overdrive ratio, or its smallest value, or the Low ratio. Namely, it is customary in these transmission ratios that at least one of the axially displaceable discs of the pulleys is positioned against a stop, so that the geometrically determined transmission ratio GR of the transmission and therefore also the running radius R from the equation (3) is a fixed and known has value.

Tot slot is het volgens de uitvinding voordelig om de conform de onderhavige uitvinding geadapteerde transmissieparameter, zoals de Sf/t-factor, te relateren aan 15 een vooraf vastgestelde nominale waarde of bereik van waarden daarvoor. Deze handelswijze voorziet in tal van additionele bedieningsmogelijkheden voor de transmissie. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk om, indien de transmissieparameter buiten het vastgestelde nominale bereik valt de noodzaak van een servicebeurt zoals een olieverversing aan de gebruiker van de transmissie te signaleren.Finally, according to the invention, it is advantageous to relate the transmission parameter, such as the Sf / t factor, adapted in accordance with the present invention to a predetermined nominal value or range of values therefor. This procedure provides numerous additional control options for the transmission. For example, if the transmission parameter falls outside the established nominal range, it is possible to signal the need for a service such as an oil change to the user of the transmission.

20 De uitvinding zal thans bij wijze van voorbeeld nader worden toegelicht aan de hand van een tekening waarin:The invention will now be further elucidated by way of example with reference to a drawing in which:

Figuur 1 een schematische weergave van een deel van een continu variabele transmissie met drijfriem en poelies is;Figure 1 is a schematic representation of a portion of a continuously variable transmission with drive belt and pulleys;

Figuur 2 een weergave van het inzicht conform de uitvinding in de vorm van een 25 zogenaamde slipkarakteristiek bepaald voor de onderhavige transmissie is; enFigure 2 is a representation of the insight according to the invention in the form of a so-called slip characteristic determined for the present transmission; and

Figuur 1 toont de centrale delen een continu variabele transmissie zoals die wordt toegepast in de aandrijving van bijvoorbeeld personenvoertuigen. De transmissie is op zich algemeen bekend en omvat een eerste en een tweede, twee poelieschijven 4, 5 omvattende poelies 1 en 2 met daartussen een drijfriem 3. De 30 poelieschijven 4, 5 zijn conisch gevormd en ten minste één schijf 4 van een poelie 1, 2 is axiaal verplaatsbaar over een respectievelijke as 6, 7 waarop de schijven 4, 5 zijn aangebracht. In de transmissie zijn verder in de figuur niet weergegeven activeringsmiddelen opgenomen, welke doorgaans elektronisch regelbaar en hydraulisch werkend zijn, die aan de genoemde éne schijf 4 een axiale kracht Fax 35 kunnen opleggen, zodanig dat de drijfriem 3 tussen de respectievelijke schijven 4, 5 ' !:222dl- H wordt geklemd en de aandrijfkracht van een as 6, 7, ofwel een aangeboden koppel T, door middel van wrijving in het conische contactvlak tussen de schijven 4, 5 en de drijfriem 3 wordt overgebracht tussen de poelies 1,2. De daartoe benodigde axiale klemkracht Fax-min wordt conform vergelijking (1) bepaald door het aangeboden 5 koppel T, een contacthoek van het genoemde contactvlak met de radiale richting, H ofwel de helft van een tussen de taps toelopende poelieschijven gedefinieerde hoek φ, een loopstraal R van de drijfriem 3 en een koppeloverdrachtscoëfficiënt τ.Figure 1 shows the central parts a continuously variable transmission as it is used in the drive of, for example, passenger vehicles. The transmission is generally known per se and comprises a first and a second, two pulley sheaves 4, 5 comprising pulleys 1 and 2 with a drive belt 3 between them. The pulley sheaves 4, 5 are conically shaped and at least one disk 4 of a pulley 1 2 is axially displaceable along a respective axis 6, 7 on which the discs 4, 5 are mounted. Also included in the transmission are activation means, not shown in the figure, which are generally electronically controllable and hydraulically acting, which can impose an axial force Fax 35 on said one disc 4, such that the drive belt 3 between the respective discs 4, 5 ' 222dl-H is clamped and the driving force of a shaft 6, 7, or an applied torque T, is transferred between the pulleys 1,2 by means of friction in the conical contact surface between the discs 4, 5 and the drive belt 3. The axial clamping force Fax-min required for this purpose is determined in accordance with equation (1) by the applied torque T, a contact angle of said contact surface with the radial direction, H or half of an angle φ defined between the tapered pulley discs, a running radius R of the drive belt 3 and a torque transfer coefficient τ.

De met behulp van de vergelijking (1) bepaalde waarde voor de minimaal benodigde axiale klemkracht Fax-min is echter in zekere mate onnauwkeurig door 10 mogelijke afwijkingen tussen de ten behoeve van de klemkracht bepaling vastgestelde waarde voor het aangeboden koppel T en voor de loopstraal R en de werkelijke waarde van die parameters. Bovendien bestaat er in de praktijk vaak een overigens onbekend verschil tussen de gewenste waarde voor de door de activeringsmiddelen aan te brengen axiale klemkracht Fax en de feitelijk heersende 15 klemkracht. Genoemde onnauwkeurigheden en onzekerheden leiden er toe dat de gewenste waarde voor de axiale klemkracht Fax enigszins hoger wordt gekozen dan de minimaal benodigde klemkracht Fax-min, in het bijzonder door deze conform de vergelijking (2) te vermenigvuldigen met een veiligheidsfactor Sf.The value determined with the aid of the equation (1) for the minimum axial clamping force Fax-min required, however, is to some extent inaccurate due to possible deviations between the value determined for the clamping force determination for the applied torque T and for the running radius R and the actual value of those parameters. Moreover, in practice there is often an otherwise unknown difference between the desired value for the axial clamping force Fax to be applied by the activating means and the actually prevailing clamping force. Said inaccuracies and uncertainties cause the desired value for the axial clamping force Fax to be chosen to be slightly higher than the minimum required clamping force Fax-min, in particular by multiplying it in accordance with equation (2) with a safety factor Sf.

De in figuur 1 getoonde drijfriem 3 omvat een paar een eindloze metalen 20 dragerelementen 31, elk bestaand uit een stel geneste dunne metalen ringen, die H een drager vormen voor een reeks metalen dwarselementen 32, die de tussen de I schijven 4, 5 van een poelie 1, 2 uitgeoefende klemkrachten opnemen en die, door I een rotatie van een aandrijvende poelie 1, elkaar onderling voortduwend over de I dragerelementen 31 naar een aangedreven poelie 2 worden bewogen. Een dergelijk 25 type drijfriem staat ook wel bekend als de Van Doome duwband en is nader I omschreven in bijvoorbeeld het Europese octrooi EP-A-0.626.526.The drive belt 3 shown in Figure 1 comprises a pair of an endless metal carrier elements 31, each consisting of a set of nested thin metal rings, which H forms a carrier for a series of metal transverse elements 32, which pulley 1, 2 absorbs clamping forces exerted and which, by rotation of a driving pulley 1, are mutually moved mutually over the carrier elements 31 to a driven pulley 2. Such a type of drive belt is also known as the Van Doome push belt and is further described in, for example, the European patent EP-A-0 626 526.

Volgens het aan de onderhavige uitvinding ten grondslag liggende inzicht is I dit type drijfriem 3 in tenminste enige mate bestand tegen een onderling doorslippen I van de poelie 1, 2 en de riem 3, ofwel drijfriemslip S. In dit verband kan een I 30 zogenaamde slipkarakteristiek een handvat vormen voor het aan de uitvinding ten grondslag liggende streven naar optimalisatie van robuustheid en rendement van de continu variabele transmissie. In de figuur 2 is een voorbeeld weergegeven van een I dergelijke slipkarakteristiek waarin voor de geometrische overbrengingsverhoudingen I van de transmissie en in afhankelijkheid van de axiale klemkracht Fax en de absolute I 35 mate van drijfriemslip S is vast gelegd of er onder- die bepaalde omstandigheden al 9 niet fatale schade aan de drijfriem 3 of de poelie 1, 2 optreed. De curven ofwel de schadelijnen A, B en C in de figuur 2 geven hierbij voor een bepaalde geometrische overbrengingsverhouding de maximaal toelaatbare waarde van de drijfriemslip S weer waaronder, aangeduid door de pijlen I, die fatale schade niet en waarboven, 5 aangeduid door de pijlen II, deze juist wel optreedt. Volgens een aan de uitvinding ten grondslag liggend idee treedt adhesieve slijtage door slip op als bij een bepaalde combinatie van een door een poelieschijf op de drijfriem aangebrachte kracht Fax en een onderlinge slipsnelheid, ofwel mate van drijfriemslip S, een maximale waarde daarvan overschreden wordt.According to the insight underlying the present invention, this type of drive belt 3 can withstand at least some degree of mutual slipping of the pulley 1, 2 and the belt 3, or drive belt slip S. In this connection, a so-called slip characteristic can to provide a handle for the pursuit of optimization of robustness and efficiency of the continuously variable transmission underlying the invention. Figure 2 shows an example of such a slip characteristic in which for the geometric transmission ratios I of the transmission and in dependence on the axial clamping force Fax and the absolute degree of drive belt slip S, it has been determined whether under those certain circumstances 9 non-fatal damage to the drive belt 3 or the pulley 1, 2 occurs. The curves or the damage lines A, B and C in Figure 2 here represent for a certain geometric transmission ratio the maximum permissible value of the drive belt slip S including, which is indicated by the arrows I, not fatal damage and above which, indicated by the arrows II, it does occur. According to an idea underlying the invention, adhesive wear due to slip occurs when a certain combination of a force Fax applied to the drive belt by a pulley sheave and a mutual slipping speed, or degree of drive belt slip S, is exceeded by a maximum value thereof.

10 Uit de slipkarakteristiek blijkt echter dat de transmissie tenminste in enige mate bestand is tegen de drijfriemslip S. De figuur 2 toont verder dat de maximale mate A van drijfriemslip S in de Low-ratio sneller bereikt wordt dan die maximale waarde C in de Overdrive-ratio, dat wil zeggen dat er bij een zelfde mate van drijfriemslip S1 in de Low-ratio reeds bij een lager niveau van de axiale klemkracht 15 Fax-a schade aan de drijfriem of poelie ontstaat, bijvoorbeeld in vergelijk met de een kritische niveau van de klemkracht Fax-b in de Overdrive-ratio, of dat er in vergelijk met de Overdrive-ratio in de Low-ratio bij een gelijk niveau van de axiale klemkracht Fax een kleinere mate van drijfriemslip S toelaatbaar kan worden geacht. De schadelijn B betreft een overbrengingsverhouding tussen de Low-ratio en de 20 Overdrive-ratio in.The slip characteristic, however, shows that the transmission is at least to some extent resistant to the drive belt slip S. Figure 2 further shows that the maximum degree A of drive belt slip S is reached faster in the Low ratio than that maximum value C in the Overdrive ratio, that is, with the same degree of drive belt slip S1 in the Low ratio, damage to the drive belt or pulley already occurs at a lower level of the axial clamping force 15, for example in comparison with the critical level of the clamping force Fax-b in the Overdrive ratio, or that compared to the Overdrive ratio in the Low ratio with an equal level of the axial clamping force Fax, a smaller degree of drive belt slip S can be considered permissible. The claim line B concerns a transmission ratio between the Low ratio and the Overdrive ratio.

Gebaseerd op de ontdekking van dit fenomeen en de gedetailleerde kwantificering in de slipkarakteristiek daarvan is een nieuwe bedieningswerkwijze voor de continu variabele transmissie ontwikkeld, die uitgaat van een willekeurige bekende bedieningswerkwijze voor de bepaling van de axiale klemkracht Fax, waarin 25 de mate van drijfriemslip S kan worden gedetecteerd en waarin, in het geval deze een kritisch grens overschrijdt, dat wil zeggen bij een overmatige drijfriemslip S, maatregelen worden getroffen om de drijfriemslip S te verminderen. In een nadere uitwerking van de uitvinding is de genoemde kritische grens gerelateerd aan de volgens de slipkarakteristiek maximaal toelaatbare mate van drijfriemslip S.Based on the discovery of this phenomenon and the detailed quantification in the slip characteristic thereof, a new operating method for the continuously variable transmission has been developed, starting from any known operating method for determining the axial clamping force Fax, in which the degree of drive belt slip S can are detected and in which, if it exceeds a critical limit, i.e. with an excessive drive belt slip S, measures are taken to reduce the drive belt slip S. In a further elaboration of the invention, the said critical limit is related to the maximum permissible amount of drive belt slip S according to the slip characteristic.

30 De uitvinding heeft behalve op het in het voorgaande beschrevene eveneens betrekking op alle details in de figuren, althans voorzover deze onmiddellijk en eenduidig voor een vakman herleidbaar zijn, en op al hetgeen is beschreven in het navolgende stel conclusies.The invention relates not only to the foregoing described but also to all details in the figures, at least insofar as they can be traced immediately and unambiguously to a person skilled in the art, and to all that is described in the following set of claims.

10222411022241

Claims

Method according to claim 1, characterized in that the operating measure consists of connecting I to the drive belt (3) in a relationship I used by the operating unit and the torque T applied by a pulley (1,2) axial clamping force to be applied Fax to increase the multiplication factor, or Sf / x factor.

3. Method as claimed in claim 2, characterized in that the degree of increase of the multiplication factor is determined by the operating unit in dependence on the extent to which the drive belt slip S exceeds the critical limit.

4. Method as claimed in claim 2 or 3, characterized in that the Sf / x factor is given by a quotient of a safety factor Sf and a torque transfer coefficient x, the torque transfer coefficient x of which is increased if the drive belt slip S is the critical limit and whose safety factor Sf has a 1 n 9 9 9 A 1 - value given by the control unit.

5. Method according to claim 4, characterized in that if the drive belt slip S exceeds the critical limit under undesired circumstances, for example more often than desired, the torque transfer coefficient τ is permanently increased.

Method according to claim 4 or 5, characterized in that the safety factor Sf has a value in a range between 1.3 and 1, preferably 10 greater than 1.1.

7. Method as claimed in claim 4, 5 or 6, characterized in that the value of the safety factor Sf is related to a permissible degree of the drive belt slip S at the instantaneous transmission ratio of the transmission and the axial clamping force.

8. Method as claimed in any of the claims 3-7, characterized in that during normal operation a relationship maintained by the operating unit between the applied torque T and the axial to be applied to the drive belt (3) by a pulley (1,2) clamping force Fax is given by the equation: Fax = Sf · (T »cos (1/2 <|>)) / (2'Rn), where φ is an angle defined between the tapered pulley discs (4,5) and R is a running radius of the drive belt (3) between the discs (4,5) of a pulley (1,2).

9. Method according to claim 1, characterized in that the operating measure consists in reducing the torque T offered 30

Method according to claim 9, characterized in that the amount of reduction of the torque T offered by the operating unit is determined in dependence on the extent to which the drive belt slip S exceeds the critical limit.

11. A method according to claim 9 or 10, characterized in that the control unit reduces the torque T applied by outputting a control signal to a clutch and / or drive motor belonging to a drive line in which the transmission is applied.

A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the slip detection means determine the degree of drive belt slip S as the difference or the ratio between a geometrically determined transmission ratio GR of the transmission and a ratio gWoin between the speeds of the respective pulleys (1, 2) and that the slip detection means are preprogrammed with one or both of the most extreme geometrically determined transmission ratios GR of the transmission, viz. The smallest transmission ratio, or Low ratio, and / or the largest transmission ratio, or Overdrive ratio, such that at least when the transmission has assumed one of the two extreme transmission ratios GR, the degree of drive belt slip S can be determined by the slip detection means.

13. Method as claimed in any of the foregoing claims, characterized in that the slip detection means determine the degree of drive belt slip S as the difference or the ratio between a geometrically determined transmission ratio GR of the transmission and a ratio ωυιτ / ωΐΝ between the speeds of the respective pulleys (1,2) and that the slip detection means comprise a pulley sheave position sensor for determining the geometrically determined transmission ratios GR of the transmission, with which at least the position of a movable sheave (4) of a pulley (1,2) can be determined determined which sensor 25 is preferably arranged near an axis of the pulley (1,2).

A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the operating unit is preprogrammed with a characteristic field in which for at least a number of transmission ratios of the transmission the axial clamping force Fax 30 is related to a maximum allowable degree of the drive belt slip S, the so-called damage lines ( A, B, C).

15. Method as claimed in any of the foregoing claims, characterized in that the operating unit is provided with memory means in which when the said critical limit of the drive belt slip S is exceeded, the value of one or more associated parameters is stored, which parameters be characteristic of the conditions under which the drive belt slip occurs, such as, for example, the torque offered, the transmission ratio, the temperature of the transmission, the road conditions and the driving behavior of a driver of a motor vehicle in which the transmission is applied, and that, if identical circumstances occur again, the control measure is carried out preventively by the control unit.

16. Continuous variable transmission which is operated in accordance with one or more of the preceding methods. 1022241-