第4章汽車自動變速器無級調(diào)速系統(tǒng)

1、汽車自動變速傳動劉振軍 教授第第4 4章章 無級自動變速器無級自動變速器自動變速器油耗高：眾所周知，如何解決？自動變速器油耗高：眾所周知，如何解決？經(jīng)濟模式？經(jīng)濟模式？動力模式？動力模式？?在發(fā)動機轉(zhuǎn)速較低時就完成換在發(fā)動機轉(zhuǎn)速較低時就完成換檔減少發(fā)動機的功率輸出，從檔減少發(fā)動機的功率輸出，從而達到省油的目的而達到省油的目的讓發(fā)動機在高轉(zhuǎn)速換檔拼讓發(fā)動機在高轉(zhuǎn)速換檔拼命榨取發(fā)動機的每滴功率命榨取發(fā)動機的每滴功率提高整車動力性能。提高整車動力性能。答案：采用無級變速器，動答案：采用無級變速器，動力性和經(jīng)濟性甚至都超過了力性和經(jīng)濟性甚至都超過了手動變速器。手動變速器。勢必都會對動力和油耗中的一個做

2、出妥協(xié)勢必都會對動力和油耗中的一個做出妥協(xié)主要內(nèi)容主要內(nèi)容4.1 無級變速概述無級變速概述4.2 V形鋼帶無級變速系統(tǒng)基本組成與原理形鋼帶無級變速系統(tǒng)基本組成與原理4.3 V形鋼帶無級變速傳動的關(guān)鍵部件形鋼帶無級變速傳動的關(guān)鍵部件 4.4 CVT典型應(yīng)用實例典型應(yīng)用實例4.5 CVT液壓部分基本原理液壓部分基本原理4.6 CVT電子控制部分基本原理電子控制部分基本原理4.1 無級變速概述無級變速概述1.無級變速器概述無級變速器概述 無級變速器的定義無級變速器的定義 在輸入軸轉(zhuǎn)速不變的情況下，其輸出轉(zhuǎn)速可以在一定范在輸入軸轉(zhuǎn)速不變的情況下，其輸出轉(zhuǎn)速可以在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化的變速器。圍內(nèi)連續(xù)變化

3、的變速器。英文：英文：Continuously Variable TransmissionContinuously Variable Transmission，簡稱，簡稱CVTCVT。 CVT是理想的汽車傳動裝置：可以實現(xiàn)傳動比的連續(xù)改變，是理想的汽車傳動裝置：可以實現(xiàn)傳動比的連續(xù)改變，從而得到傳動系與發(fā)動機工況的最佳匹配，提高整車的燃油經(jīng)從而得到傳動系與發(fā)動機工況的最佳匹配，提高整車的燃油經(jīng)濟性和動力性，改善駕駛員的操縱方便性和乘員的乘坐舒適性。濟性和動力性，改善駕駛員的操縱方便性和乘員的乘坐舒適性。理論上相當(dāng)于有無數(shù)個檔位理論上相當(dāng)于有無數(shù)個檔位 2.2.無級變速器可以節(jié)油的原因無級變速器

4、可以節(jié)油的原因發(fā)動機：在某一最佳轉(zhuǎn)速下能夠進氣充分、排氣充分、燃燒發(fā)動機：在某一最佳轉(zhuǎn)速下能夠進氣充分、排氣充分、燃燒充分、能量利用充分、排氣污染少；離開這一轉(zhuǎn)速就會有進充分、能量利用充分、排氣污染少；離開這一轉(zhuǎn)速就會有進氣不充分、排氣不充分、燃燒不充分、能量利用差、油耗增氣不充分、排氣不充分、燃燒不充分、能量利用差、油耗增加和排氣污染增加等問題。加和排氣污染增加等問題。要獲得較好的燃油經(jīng)濟性，就應(yīng)要獲得較好的燃油經(jīng)濟性，就應(yīng)使發(fā)動機盡可能工作在耗油率較使發(fā)動機盡可能工作在耗油率較低的工況下。低的工況下。圖 發(fā)動機萬有特性曲線汽車：車速是隨機的，采用有級汽車：車速是隨機的，采用有級變速器，在兩

5、檔之間依靠發(fā)動機變速器，在兩檔之間依靠發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化來適用車速的變化，因轉(zhuǎn)速變化來適用車速的變化，因而發(fā)動機無法達到最佳工作狀態(tài)。而發(fā)動機無法達到最佳工作狀態(tài)。 CVT可以使發(fā)動機在最佳狀態(tài)下工作，依靠變速器無級調(diào)速可以使發(fā)動機在最佳狀態(tài)下工作，依靠變速器無級調(diào)速來適應(yīng)汽車的各種速度，因此可以使發(fā)動機燃燒最好，排氣污來適應(yīng)汽車的各種速度，因此可以使發(fā)動機燃燒最好，排氣污染最小、達到節(jié)油的目的。染最小、達到節(jié)油的目的。 目前據(jù)國外統(tǒng)計數(shù)據(jù)，采用目前據(jù)國外統(tǒng)計數(shù)據(jù)，采用CVT的汽車比采用的汽車比采用AT的汽車節(jié)的汽車節(jié)油油715%。大眾高爾夫大眾高爾夫VR6VR6車型油耗對比測試結(jié)果車型油耗對比測

6、試結(jié)果裝備了裝備了CVTCVT變速箱的車型油耗明顯低于裝備變速箱的車型油耗明顯低于裝備4 4速自動變速自動變速箱的車型，證明速箱的車型，證明CVTCVT能有效節(jié)省燃油。能有效節(jié)省燃油。第一階段（第一階段（1886 年年1958 年）：年）：CVT 技術(shù)的探索階段。標(biāo)技術(shù)的探索階段。標(biāo)志產(chǎn)品是荷蘭的志產(chǎn)品是荷蘭的 DAF 公司公司 H.Van Doorne 博士研制成功的名博士研制成功的名為為 Variomatic 的雙的雙 V 型橡膠帶式型橡膠帶式 CVT。 第二階段（第二階段（1958 年年1987 年）：年）：CVT 技術(shù)的發(fā)展階段。其技術(shù)的發(fā)展階段。其標(biāo)志產(chǎn)品是標(biāo)志產(chǎn)品是 1987 年富

7、士重工（年富士重工（Subaru）采用金屬帶式無級）采用金屬帶式無級變速器變速器 ECVT 用于用于 JUSTY 轎車。轎車。第三階段（第三階段（1987 年）：年）：CVT 技術(shù)的逐漸成熟階段。技術(shù)的逐漸成熟階段。3. CVT發(fā)展歷史與現(xiàn)狀發(fā)展歷史與現(xiàn)狀 德國奔馳公司是在汽車上采用德國奔馳公司是在汽車上采用CVT技術(shù)的鼻祖，早在技術(shù)的鼻祖，早在1886年就將年就將V型橡膠帶式型橡膠帶式CVT安裝在該公司生產(chǎn)的汽油機汽車安裝在該公司生產(chǎn)的汽油機汽車上。上。 1958年，荷蘭的年，荷蘭的DAF公司研制成功了雙公司研制成功了雙V型橡膠帶式型橡膠帶式CVT，其銷量超過了其銷量超過了100萬輛。但是由

8、于橡膠帶式萬輛。但是由于橡膠帶式CVT存在一系列的存在一系列的缺陷：功率有限缺陷：功率有限(轉(zhuǎn)矩局限于轉(zhuǎn)矩局限于135Nm以下以下)，離合器工作不穩(wěn)定，離合器工作不穩(wěn)定，液壓泵、傳動帶和夾緊機構(gòu)的能量損失較大，因而沒有被汽液壓泵、傳動帶和夾緊機構(gòu)的能量損失較大，因而沒有被汽車行業(yè)普遍接受。車行業(yè)普遍接受。 橡膠帶傳動的橡膠帶傳動的CVT 功率有限功率有限 離合器工作不穩(wěn)定離合器工作不穩(wěn)定 液壓泵、傳動帶和夾液壓泵、傳動帶和夾緊機構(gòu)的能量損失較大緊機構(gòu)的能量損失較大 提高傳動帶性能和提高傳動帶性能和CVT傳遞功率極限的研究一直在進行，傳遞功率極限的研究一直在進行，將液力變矩器集成到將液力變矩器集

9、成到CVT系統(tǒng)中，主、從動輪的夾緊力實現(xiàn)電系統(tǒng)中，主、從動輪的夾緊力實現(xiàn)電子化控制，在子化控制，在CVT中采用節(jié)能泵，傳動帶用金屬帶代替?zhèn)鹘y(tǒng)的中采用節(jié)能泵，傳動帶用金屬帶代替?zhèn)鹘y(tǒng)的橡膠帶。新的技術(shù)進步克服了橡膠帶。新的技術(shù)進步克服了CVT系統(tǒng)原有的技術(shù)缺陷，導(dǎo)致系統(tǒng)原有的技術(shù)缺陷，導(dǎo)致了傳遞轉(zhuǎn)矩容量更大、性能更優(yōu)良的第二代了傳遞轉(zhuǎn)矩容量更大、性能更優(yōu)良的第二代CVT的面世。的面世。 進入進入20世紀(jì)世紀(jì)90年代，汽車界對年代，汽車界對CVT技術(shù)的研究開發(fā)日益技術(shù)的研究開發(fā)日益重視，特別是在微型車中，重視，特別是在微型車中，CVT被認(rèn)為是關(guān)鍵技術(shù)。全球科技被認(rèn)為是關(guān)鍵技術(shù)。全球科技的迅猛發(fā)展，使

10、得新的電子技術(shù)與自動控制技術(shù)不斷被采用到的迅猛發(fā)展，使得新的電子技術(shù)與自動控制技術(shù)不斷被采用到CVT中。中。 1997年上半年，日本日產(chǎn)公司開發(fā)了使用在年上半年，日本日產(chǎn)公司開發(fā)了使用在2.0L汽車上汽車上的的CVT。在此基礎(chǔ)上，日產(chǎn)公司在。在此基礎(chǔ)上，日產(chǎn)公司在1998年開發(fā)了一種為中型年開發(fā)了一種為中型轎車設(shè)計的包含一個手動換檔模式的轎車設(shè)計的包含一個手動換檔模式的CVT。新型。新型CVT采用一采用一個最新研制的高強度寬鋼帶和一個高液壓控制系統(tǒng)。通過采用個最新研制的高強度寬鋼帶和一個高液壓控制系統(tǒng)。通過采用這些先進的技術(shù)來獲得較大的轉(zhuǎn)矩能力，日產(chǎn)公司研究開發(fā)這些先進的技術(shù)來獲得較大的轉(zhuǎn)矩能

11、力，日產(chǎn)公司研究開發(fā)CVT的電子控制技術(shù)，傳動比的改變實行全檔電子控制，汽的電子控制技術(shù)，傳動比的改變實行全檔電子控制，汽車在下坡時可以一直根據(jù)車速控制發(fā)動機制動，而且在濕滑路車在下坡時可以一直根據(jù)車速控制發(fā)動機制動，而且在濕滑路面上能夠平順地增加速比來防止打滑。日產(chǎn)公司計劃將它的面上能夠平順地增加速比來防止打滑。日產(chǎn)公司計劃將它的CVT的應(yīng)用范圍從的應(yīng)用范圍從1.0 L擴大到擴大到3.0L的轎車。的轎車。 富士重工同時擁有富士重工同時擁有15年開發(fā)年開發(fā)CVT的經(jīng)驗。的經(jīng)驗。1997年年5月，富士月，富士重工將它的重工將它的Vistro微型車裝配了全計算機控制式微型車裝配了全計算機控制式E-

12、CVT(含有六檔含有六檔手動換檔模式的手動換檔模式的CVT)。駕駛員無須操作離合器就可以進行六檔。駕駛員無須操作離合器就可以進行六檔變速。富士重工在變速。富士重工在Pleo微型車上采用一種有鎖止式變矩器的電控微型車上采用一種有鎖止式變矩器的電控式式CVT、通過小范圍鎖止可以使液力變矩器的滑動保持在最小、通過小范圍鎖止可以使液力變矩器的滑動保持在最小值，行星齒輪用來切換前進檔值，行星齒輪用來切換前進檔/倒退檔。傳動比范圍從倒退檔。傳動比范圍從1：10-5.5：1。 ZF公司從公司從1999年中期開始提供鋼帶驅(qū)動的年中期開始提供鋼帶驅(qū)動的VT1型型CVT。 德國博世的電子式德國博世的電子式CVT控

13、制系統(tǒng)是基于用傳感器和執(zhí)行器單控制系統(tǒng)是基于用傳感器和執(zhí)行器單元控制基礎(chǔ)上的電子元控制基礎(chǔ)上的電子/液力模塊。博世公司已經(jīng)將獨立部件、執(zhí)液力模塊。博世公司已經(jīng)將獨立部件、執(zhí)行器、傳感器和變速器換檔行器、傳感器和變速器換檔ECU組成一個單獨的模塊，變速器組成一個單獨的模塊，變速器制造商只需增加一個集成控制單元。制造商只需增加一個集成控制單元。 V形鋼帶式無級變速傳動是機械式無級變速傳動在汽車中首形鋼帶式無級變速傳動是機械式無級變速傳動在汽車中首先獲得成功應(yīng)用的。先獲得成功應(yīng)用的。 V形鋼帶無級變速器采用形鋼帶無級變速器采用V形金屬撓性件作為傳動部件，借形金屬撓性件作為傳動部件，借助于摩擦來進行傳

14、動。助于摩擦來進行傳動。V形鋼帶無級變速傳動具有傳動效率高、形鋼帶無級變速傳動具有傳動效率高、傳遞功率大、工作壽命長等優(yōu)點，近年來應(yīng)用得越來越多。傳遞功率大、工作壽命長等優(yōu)點，近年來應(yīng)用得越來越多。目前，奧迪目前，奧迪A4、A6轎車，廣本飛度轎車，東南菱帥轎車，轎車，廣本飛度轎車，東南菱帥轎車，南京菲亞特轎車等已經(jīng)大量采用南京菲亞特轎車等已經(jīng)大量采用CVT無級自動變速器無級自動變速器圖圖 VDT-CVTVDT-CVT的基本結(jié)構(gòu)形式的基本結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠、壽命結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠、壽命長、效率高且噪聲低。長、效率高且噪聲低。4. 無級變速器的分類無級變速器的分類 根據(jù)工作原理的不同，無級

15、變速器可以分為三種：根據(jù)工作原理的不同，無級變速器可以分為三種：（1 1）機械式：）機械式： 變節(jié)圓傳動變節(jié)圓傳動 帶式、鏈?zhǔn)絺鲃樱粠?、鏈?zhǔn)絺鲃樱?摩擦傳動摩擦傳動 錐、盤、環(huán)及球面?zhèn)鲃?；錐、盤、環(huán)及球面?zhèn)鲃?；? 2）液壓傳動式：）液壓傳動式： 液體靜壓傳動、流體動壓傳動液體靜壓傳動、流體動壓傳動 在工程車輛和農(nóng)用機械上已應(yīng)用。在工程車輛和農(nóng)用機械上已應(yīng)用。（3 3）電力式（）電力式（Electric VehicleElectric Vehicle，簡稱，簡稱EVEV）：用于電動汽車。）：用于電動汽車。 V形鋼帶無級變速器和鏈?zhǔn)綗o級變速器由于其形鋼帶無級變速器和鏈?zhǔn)綗o級變速器由于其V形帶和

16、傳動形帶和傳動鏈傳遞功率大、傳動效率高、工作壽命長等優(yōu)點而被廣泛用鏈傳遞功率大、傳動效率高、工作壽命長等優(yōu)點而被廣泛用在現(xiàn)在汽車上。在現(xiàn)在汽車上。4.2 V形鋼帶無級變速系統(tǒng)基本組成與原理形鋼帶無級變速系統(tǒng)基本組成與原理1 基本組成基本組成 起步裝置起步裝置； 行星齒輪機構(gòu)；行星齒輪機構(gòu)； 鋼帶輪機構(gòu)；鋼帶輪機構(gòu)； 電、液控制單元；電、液控制單元； 工作液的循環(huán)、冷卻和過濾系統(tǒng)。工作液的循環(huán)、冷卻和過濾系統(tǒng)。1-1-發(fā)動機飛輪發(fā)動機飛輪 2-2-倒檔離合器倒檔離合器3-3-前進檔離合器前進檔離合器 4-4-主動輪液壓控制缸主動輪液壓控制缸5-5-主動移動錐盤主動移動錐盤 6-6-主動軸及主動固

17、定錐盤主動軸及主動固定錐盤7-7-液壓泵液壓泵 8-8-從動移動錐盤從動移動錐盤 9-9-從動輪液壓控制缸從動輪液壓控制缸 10-10-金屬帶金屬帶 11-11-差速器差速器 12-12-主減速齒輪主減速齒輪13-13-中間減速齒輪中間減速齒輪 14-14-從動軸及從動固定錐盤從動軸及從動固定錐盤 V形鋼帶式無級變速器主要由形鋼帶式無級變速器主要由主動帶輪主動帶輪、從動帶輪從動帶輪、加壓裝加壓裝置置和和調(diào)速裝置調(diào)速裝置組成。其核心部件是金屬帶和主、從動輪帶組成組成。其核心部件是金屬帶和主、從動輪帶組成的傳動系統(tǒng)。的傳動系統(tǒng)。鋼帶輪機構(gòu)鋼帶輪機構(gòu)主、從動帶輪都是由固定錐盤和移動主、從動帶輪都是由

18、固定錐盤和移動錐盤兩部分組成，錐盤兩部分組成，V形鋼帶在主、從動形鋼帶在主、從動帶輪之間傳遞動力。帶輪之間傳遞動力。2. 工作輪工作輪 主、從動工作輪工作面為直線錐面體。主、從動工作輪工作面為直線錐面體。置于固定和移動兩錐盤構(gòu)成的置于固定和移動兩錐盤構(gòu)成的V形槽內(nèi)，是一個組合元件。形槽內(nèi)，是一個組合元件。V形鋼帶形鋼帶由數(shù)百片V形金屬塊和兩組鋼質(zhì)環(huán)帶組合而成。（1）V形鋼帶的組成與結(jié)構(gòu)形鋼帶的組成與結(jié)構(gòu) V形金屬塊厚度約為形金屬塊厚度約為2mm，兩端的，兩端的V形側(cè)面與帶輪形側(cè)面與帶輪V形槽接形槽接觸產(chǎn)生摩擦作用。觸產(chǎn)生摩擦作用。 鋼質(zhì)環(huán)帶是厚度約為鋼質(zhì)環(huán)帶是厚度約為0.2mm的薄鋼片環(huán)，數(shù)條

19、鋼質(zhì)環(huán)帶疊的薄鋼片環(huán)，數(shù)條鋼質(zhì)環(huán)帶疊合嵌入合嵌入V形金屬塊上部兩側(cè)的缺口中，數(shù)百片形金屬塊上部兩側(cè)的缺口中，數(shù)百片V形金屬塊連成一形金屬塊連成一體，形成一條撓性鋼帶。體，形成一條撓性鋼帶。如何實現(xiàn)不同扭矩的傳遞如何實現(xiàn)不同扭矩的傳遞鋼質(zhì)帶環(huán)和鋼質(zhì)帶環(huán)和V形金屬塊的作用形金屬塊的作用 鋼質(zhì)帶環(huán)的作用：引導(dǎo)摩擦片的運動方向；承擔(dān)金鋼質(zhì)帶環(huán)的作用：引導(dǎo)摩擦片的運動方向；承擔(dān)金屬帶中的張力。屬帶中的張力。 V形金屬塊的作用：傳遞轉(zhuǎn)矩。形金屬塊的作用：傳遞轉(zhuǎn)矩。增減帶環(huán)寬度和層數(shù)、增減帶環(huán)寬度和層數(shù)、V形金屬塊的數(shù)量。形金屬塊的數(shù)量。 主動帶輪一側(cè)主動帶輪一側(cè)：V形金屬塊由于受帶輪和形金屬塊由于受帶輪和

20、V形金屬塊斜面間的形金屬塊斜面間的摩擦力作用而向前運動，并擠壓其前面的摩擦力作用而向前運動，并擠壓其前面的V形金屬塊，兩者之間形金屬塊，兩者之間產(chǎn)生擠壓力。產(chǎn)生擠壓力。2. V形鋼帶的傳動原理形鋼帶的傳動原理從動帶輪一側(cè)：通過從動帶輪一側(cè)：通過V形金屬塊斜面對帶輪的摩擦力帶動從動形金屬塊斜面對帶輪的摩擦力帶動從動帶輪轉(zhuǎn)動。帶輪轉(zhuǎn)動。 在在V形鋼帶的松邊：作用在前面形鋼帶的松邊：作用在前面V形金屬塊的擠壓力逐漸減小，形金屬塊的擠壓力逐漸減小，到最后擠壓力消失，到最后擠壓力消失， V形金屬塊之間出現(xiàn)間隙。形金屬塊之間出現(xiàn)間隙。在在V形鋼帶的緊邊，形鋼帶的緊邊， V形金屬塊一個推壓一個，后面的形金屬

21、塊一個推壓一個，后面的V形金形金屬塊推動前面的屬塊推動前面的V形金屬塊，將動力由主動帶輪傳遞到從動帶輪。形金屬塊，將動力由主動帶輪傳遞到從動帶輪。V形鋼帶傳動原理 帶輪可動部分的后方還裝有彈簧，彈簧力與液壓油壓力共同帶輪可動部分的后方還裝有彈簧，彈簧力與液壓油壓力共同作用在帶輪活動部分，使其壓向帶輪固定部分。作用在帶輪活動部分，使其壓向帶輪固定部分。 帶輪可動部分的后方具有液壓油腔，當(dāng)具有一定壓力的液壓帶輪可動部分的后方具有液壓油腔，當(dāng)具有一定壓力的液壓油充入液壓油腔時，液壓油的壓力作用于帶輪的活動部分，使油充入液壓油腔時，液壓油的壓力作用于帶輪的活動部分，使其力圖移向帶輪固定部分。帶輪的活動

22、部分靠近固定部分，帶其力圖移向帶輪固定部分。帶輪的活動部分靠近固定部分，帶輪的直徑將增大；帶輪的活動部分遠離固定部分，帶輪的直徑輪的直徑將增大；帶輪的活動部分遠離固定部分，帶輪的直徑將減小。將減小。2.V形鋼帶形鋼帶CVT變速原理變速原理在進行變速時，主、從動帶輪軸之間的距離保持不變，主、在進行變速時，主、從動帶輪軸之間的距離保持不變，主、從動帶輪的移動錐盤相對于其固定錐盤進行移動。從動帶輪的移動錐盤相對于其固定錐盤進行移動。當(dāng)主動帶輪的移動錐盤靠近其固定錐盤時，從動帶輪的移動當(dāng)主動帶輪的移動錐盤靠近其固定錐盤時，從動帶輪的移動錐盤則相應(yīng)地向離開固定錐盤的方向移動。錐盤則相應(yīng)地向離開固定錐盤的

23、方向移動。這種移動會使這種移動會使V形鋼帶做整體平移，改變主、從動帶輪與形鋼帶做整體平移，改變主、從動帶輪與V形鋼帶的接觸摩擦節(jié)圓半徑，主動帶輪的傳動半徑增大，從形鋼帶的接觸摩擦節(jié)圓半徑，主動帶輪的傳動半徑增大，從動帶輪的傳動半徑減小，因而傳動比變小。動帶輪的傳動半徑減小，因而傳動比變小。由于主、從動帶輪的傳動半徑尺寸可在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化由于主、從動帶輪的傳動半徑尺寸可在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化，因此，該裝置可實現(xiàn)傳動比連續(xù)變化的無級變速傳動。，因此，該裝置可實現(xiàn)傳動比連續(xù)變化的無級變速傳動。V形鋼帶無級變速傳動形鋼帶無級變速傳動圖圖 V V形鋼帶無級變速傳動的基本原理形鋼帶無級變速傳動的基本原理

24、主動帶輪的移動錐盤可在液壓油的驅(qū)動下做軸向移動，以便主動帶輪的移動錐盤可在液壓油的驅(qū)動下做軸向移動，以便對對V形鋼帶施壓，改變形鋼帶施壓，改變V形鋼帶在帶輪形鋼帶在帶輪V形槽內(nèi)的徑向位置。形槽內(nèi)的徑向位置。從動帶輪的移動錐盤也可在液壓油的驅(qū)動下做軸向移動，并從動帶輪的移動錐盤也可在液壓油的驅(qū)動下做軸向移動，并于主動帶輪的活動錐盤的軸向移動相配合，獲得所期望的傳于主動帶輪的活動錐盤的軸向移動相配合，獲得所期望的傳動比。動比。為了避免在變速過程中為了避免在變速過程中V形鋼帶產(chǎn)生歪斜和扭曲，主動帶輪形鋼帶產(chǎn)生歪斜和扭曲，主動帶輪的活動錐盤與從動帶輪的活動錐盤必須布置在的活動錐盤與從動帶輪的活動錐盤必

25、須布置在V形鋼帶的左形鋼帶的左、右兩側(cè)。、右兩側(cè)。 濕式多片離合器濕式多片離合器 電磁離合器電磁離合器 液力耦合器液力耦合器 液力變矩器液力變矩器起步裝置起步裝置（1 1）CVTCVT與液力耦合器組成無級變速傳動與液力耦合器組成無級變速傳動1-1-發(fā)動機發(fā)動機 2-2-液力耦合器液力耦合器3-3-固定工作輪固定工作輪4 4、9-9-可動工作輪可動工作輪5 5、10-10-伺服缸伺服缸6-6-行星齒輪變速機構(gòu)行星齒輪變速機構(gòu) 7-7-速度傳感器速度傳感器8-8-金屬帶金屬帶11-11-主減速器主減速器 動力由發(fā)動機傳給液力耦合器泵輪和渦輪，然后再傳給無級動力由發(fā)動機傳給液力耦合器泵輪和渦輪，然后

26、再傳給無級傳動傳動CVT，這樣可改善起步性能，這樣可改善起步性能。 前進檔與倒檔是用前進檔離合器與倒檔制動器來控制行星齒前進檔與倒檔是用前進檔離合器與倒檔制動器來控制行星齒輪減速機構(gòu)而實現(xiàn)的。輪減速機構(gòu)而實現(xiàn)的。增加行星齒輪變速機構(gòu)增加行星齒輪變速機構(gòu)6，是為了彌補高檔超速傳動比太小，是為了彌補高檔超速傳動比太小的不足。動力最后經(jīng)主減速器和差速器傳給驅(qū)動輪。的不足。動力最后經(jīng)主減速器和差速器傳給驅(qū)動輪。 ECU根據(jù)裝在主減速器上的速度傳感器的節(jié)氣門開度信號與根據(jù)裝在主減速器上的速度傳感器的節(jié)氣門開度信號與發(fā)動機節(jié)氣門傳感器的節(jié)氣門開度信號，控制伺服缸的油壓，發(fā)動機節(jié)氣門傳感器的節(jié)氣門開度信號，

27、控制伺服缸的油壓，改變工作輪的固定部分與可動部分之間的距離，從而達到在該改變工作輪的固定部分與可動部分之間的距離，從而達到在該工況下所要求達到的傳動比。工況下所要求達到的傳動比。用電磁離合器代替了上述液力耦合器的結(jié)構(gòu)形式。用電磁離合器代替了上述液力耦合器的結(jié)構(gòu)形式。1-電磁離合器電磁離合器 2-工作帶工作帶 3-CVT 4-行星齒輪變速器行星齒輪變速器（2 2）CVTCVT與電磁離合器組成無級變速傳動與電磁離合器組成無級變速傳動 對離合器的接合時間和力的控制，可用發(fā)動機節(jié)氣門開度對離合器的接合時間和力的控制，可用發(fā)動機節(jié)氣門開度與車速兩個參數(shù)來控制線圈中電流的大小和通電時間的長短。與車速兩個參

28、數(shù)來控制線圈中電流的大小和通電時間的長短。 這種離合器結(jié)構(gòu)簡單，容易實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)增長，主、從動這種離合器結(jié)構(gòu)簡單，容易實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)增長，主、從動部分不接觸，無磨損，而且電磁鐵與從動轂之間的間隙在工作部分不接觸，無磨損，而且電磁鐵與從動轂之間的間隙在工作中不發(fā)生變化，故無需調(diào)整間隙，且允許主、從動部分存在較中不發(fā)生變化，故無需調(diào)整間隙，且允許主、從動部分存在較長時間的磨損。長時間的磨損。 不僅很理想地解決了裝用不僅很理想地解決了裝用CVT車輛的起步問題，而且與裝車輛的起步問題，而且與裝用液力耦合器的用液力耦合器的CVT車輛相比，可以防止變速時爬行和消除始車輛相比，可以防止變速時爬行和消除始終存在

29、的滑轉(zhuǎn)損失；但它要求磁粉材料的化學(xué)物理特性要穩(wěn)定。終存在的滑轉(zhuǎn)損失；但它要求磁粉材料的化學(xué)物理特性要穩(wěn)定。液力耦合器、電磁離合器等僅能解決起步平穩(wěn)問題，因其均液力耦合器、電磁離合器等僅能解決起步平穩(wěn)問題，因其均不變更轉(zhuǎn)矩，所以并未擴大不變更轉(zhuǎn)矩，所以并未擴大CVT總傳動比范圍?？倐鲃颖确秶?。采用液力變矩器如何既能夠解決起步平穩(wěn)問題，又可以擴大CVT總傳動比范圍？答案答案用液力變矩器，不僅提供最佳起步性能，而且由于它的變矩用液力變矩器，不僅提供最佳起步性能，而且由于它的變矩作用擴大了總傳動比的變化范圍，降低了作用擴大了總傳動比的變化范圍，降低了CVT自身的變化范自身的變化范圍，從而使圍，從而使C

30、VT傳動易于調(diào)節(jié)到使發(fā)動機處于最佳燃油經(jīng)濟傳動易于調(diào)節(jié)到使發(fā)動機處于最佳燃油經(jīng)濟性的區(qū)域內(nèi)工作。性的區(qū)域內(nèi)工作。（3 3）雙狀態(tài)無級變速傳動）雙狀態(tài)無級變速傳動 德國德國ZF公司開發(fā)的適用于轎車的公司開發(fā)的適用于轎車的無級變速傳動裝置。無級變速傳動裝置。 CVT與綜合式液力變矩器（即帶與綜合式液力變矩器（即帶鎖止離合器的液力變矩器）組成的鎖止離合器的液力變矩器）組成的組合式無級變速傳動系統(tǒng)。組合式無級變速傳動系統(tǒng)。 動力傳動路線是：發(fā)動機動力經(jīng)動力傳動路線是：發(fā)動機動力經(jīng)液力變矩器、行星齒輪機構(gòu)，再經(jīng)液力變矩器、行星齒輪機構(gòu)，再經(jīng)VDT-CVT、減速齒輪，最后傳給差、減速齒輪，最后傳給差速器、

31、半軸和驅(qū)動輪。速器、半軸和驅(qū)動輪。1-1-鎖止離合器鎖止離合器 2-2-液力變矩器液力變矩器 3-3-液壓泵液壓泵 4-4-前進前進檔離合器檔離合器 5-5-行星齒輪機構(gòu)行星齒輪機構(gòu) 6-6-倒檔離合器倒檔離合器 7-7-VDT-CVT 8-VDT-CVT 8-減速齒輪減速齒輪 9-9-差速器差速器 10-10-半軸半軸 雙狀態(tài)：雙狀態(tài)：當(dāng)起步和低速時液力變矩器工作。當(dāng)速度增加至變當(dāng)起步和低速時液力變矩器工作。當(dāng)速度增加至變矩器耦合點工況時，轉(zhuǎn)換到矩器耦合點工況時，轉(zhuǎn)換到CVT傳動，此時變矩器轉(zhuǎn)換成耦合傳動，此時變矩器轉(zhuǎn)換成耦合器工況下工作。這種先為液力無級變速，后轉(zhuǎn)為器工況下工作。這種先為液

32、力無級變速，后轉(zhuǎn)為“純機械無級純機械無級傳動（傳動（CVT）”的組合，稱為雙狀態(tài)無級變速傳動。的組合，稱為雙狀態(tài)無級變速傳動。1-1-發(fā)動機發(fā)動機 2-2-扭轉(zhuǎn)減振器扭轉(zhuǎn)減振器 3-3-液力變矩器液力變矩器 4-4-轉(zhuǎn)換離轉(zhuǎn)換離合器合器 5-5-工作輪工作輪 6 6、9-9-內(nèi)內(nèi)外側(cè)萬向節(jié)外側(cè)萬向節(jié) 7-7-單向離合單向離合器器 8-8-差速器差速器 10-10-傳動鏈傳動鏈 F-F-前進檔離合器前進檔離合器 R-R-倒檔倒檔離合器離合器 液力變矩器的功率通過傳動鏈液力變矩器的功率通過傳動鏈10傳至差速器傳至差速器8，CVT無級無級變速傳動與其平行布置；變速傳動與其平行布置； 在不降低起步、爬

33、坡等性能的條件下，主減速比在不降低起步、爬坡等性能的條件下，主減速比i0可相應(yīng)降可相應(yīng)降低低30%。因有液力變矩器，保證了起步平順性。因有液力變矩器，保證了起步平順性。 當(dāng)加速行駛接近變矩器耦合點工況時，轉(zhuǎn)換離合器當(dāng)加速行駛接近變矩器耦合點工況時，轉(zhuǎn)換離合器4開始開始動作，動作，CVT開始工作。傳遞變矩器動力的傳動鏈開始工作。傳遞變矩器動力的傳動鏈10的傳動比基的傳動比基本上與本上與CVT鋼帶傳動的低檔傳動比相同，故當(dāng)液力變矩器傳動鋼帶傳動的低檔傳動比相同，故當(dāng)液力變矩器傳動轉(zhuǎn)換到轉(zhuǎn)換到CVT傳動時，車輛在重載、大節(jié)氣門開度下工作時，轉(zhuǎn)傳動時，車輛在重載、大節(jié)氣門開度下工作時，轉(zhuǎn)換離合器基本上

34、能與換離合器基本上能與CVT的工作輪同步轉(zhuǎn)換。因此，從液力無的工作輪同步轉(zhuǎn)換。因此，從液力無級變速換入純機械無級變速非常平順。級變速換入純機械無級變速非常平順。工作程序工作程序起步：起步：正常行駛：前進和倒檔切換、空檔、變速正常行駛：前進和倒檔切換、空檔、變速離合器接合傳入動力，主動帶輪通過金屬帶驅(qū)動從動帶輪，再將動力經(jīng)主減速器、差速器等分配給車輪。 起步要求提供較大的驅(qū)動力，克服起步時的巨大慣性力起步要求提供較大的驅(qū)動力，克服起步時的巨大慣性力從動帶輪的移動錐盤內(nèi)的回位彈簧，在液壓系統(tǒng)卸壓后推動移動錐盤接近固定錐盤，使鋼帶處于從動帶輪的最大半徑處。 正常行駛：正常行駛：克服汽車行駛的阻力矩克

35、服汽車行駛的阻力矩液壓缸對主動帶輪的移動錐盤產(chǎn)生軸向推力，使V形鋼帶具有帶動從動帶輪旋轉(zhuǎn)的圓周力。液壓缸對從動帶輪的移動錐盤產(chǎn)生軸向推力，使V形鋼帶驅(qū)動從動帶輪旋轉(zhuǎn)，在從動帶輪上產(chǎn)生驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。當(dāng)離合器切斷時發(fā)動機空轉(zhuǎn)，實現(xiàn)空檔。如道路阻力減小時，從動軸上的負載下降時，液壓系統(tǒng)產(chǎn)生的液壓力會使主動帶輪中的移動錐盤向固定錐盤移動，使V形鋼帶在帶輪槽中沿著兩錐面向外移動，從而使V形鋼帶的工作半徑增大。依據(jù)前述傳動裝置的變速原理，可使車速提高。操縱前進和倒檔切換機構(gòu)，實現(xiàn)前進和倒退行駛； 前進和倒檔切換前進和倒檔切換 空檔空檔 變速：汽車行駛阻力發(fā)生變化時變速：汽車行駛阻力發(fā)生變化時傳動比的變化范圍傳

36、動比的變化范圍取決于主、從動帶輪軸的最大工作半徑和最小工作半徑。取決于主、從動帶輪軸的最大工作半徑和最小工作半徑。受兩帶輪中心距的限制受主、從動帶輪軸的直徑尺寸限制當(dāng)主、從動帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸相同時，傳動比的變化范圍為最大當(dāng)主、從動帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸相同時，傳動比的變化范圍為最大工作半徑與最小工作半徑比值的平方。不僅傳動比的變化范圍工作半徑與最小工作半徑比值的平方。不僅傳動比的變化范圍最大，而且還可獲得增速傳動。最大，而且還可獲得增速傳動。所以，汽車無級變速其通常均采用等尺寸的主、從動帶輪。4. 日產(chǎn)某無級變速器工作原理日產(chǎn)某無級變速器也是一種V形鋼帶無級變速器，但在發(fā)動機與變速器之間是由電磁粉式離合

37、器將發(fā)動機動力傳遞至變速器。日產(chǎn)無級變速器該日產(chǎn)無級變速器的控制系統(tǒng)包括電子控制系統(tǒng)和液壓控制系統(tǒng)，電子控制系統(tǒng)通過電磁粉式離合器和液壓系統(tǒng)實現(xiàn)對速比的控制。機械機構(gòu)液壓系統(tǒng)電子控制系統(tǒng) 電子控制系統(tǒng)通過電磁粉式電子控制系統(tǒng)通過電磁粉式離合器和液壓系統(tǒng)實現(xiàn)對變速離合器和液壓系統(tǒng)實現(xiàn)對變速器傳動比的控制。器傳動比的控制。 電子控制單元接收來自各種傳電子控制單元接收來自各種傳感器和開關(guān)的輸入信號，通過運感器和開關(guān)的輸入信號，通過運算分析，確定輸出信號，對無級算分析，確定輸出信號，對無級變速器進行控制。變速器進行控制。主要輸入信號主要輸出信號4.CVT4.CVT典型應(yīng)用實例典型應(yīng)用實例問題問題1 1

38、？問題問題3 3？CVTCVT是否可以單獨使用是否可以單獨使用如果不可以：如果不可以：CVTCVT如何與其他傳動形式如何與其他傳動形式配合使用配合使用問題問題2 2？如果可以：如何單獨使用如果可以：如何單獨使用起步階段：從從CVTCVT的工作原理可知，其動力源直接來自發(fā)動機，的工作原理可知，其動力源直接來自發(fā)動機，故其工作范圍必然也受發(fā)動機最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的限制，所以起步故其工作范圍必然也受發(fā)動機最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的限制，所以起步階段仍需要離合器。階段仍需要離合器。1. 1. CVT是否可以單獨使用是否可以單獨使用 根據(jù)汽車典型使用工況進行分析根據(jù)汽車典型使用工況進行分析如用干式離合器，工作過程與普通手

39、動變速系統(tǒng)相同，如用干式離合器，工作過程與普通手動變速系統(tǒng)相同，起步性能較差。這是阻礙它推廣的因素之一。起步性能較差。這是阻礙它推廣的因素之一。 良好道路上行駛：CVTCVT的傳動比范圍大約在的傳動比范圍大約在0.40.47 7之間，似乎之間，似乎滿足一般變速要求，但由于它的高檔傳動比僅為滿足一般變速要求，但由于它的高檔傳動比僅為0.40.4左右，為左右，為了保證在良好道路上獲得正常行駛的驅(qū)動力，其固定降速比將了保證在良好道路上獲得正常行駛的驅(qū)動力，其固定降速比將比同類汽車的主傳動比比同類汽車的主傳動比i i0 0高出近一倍。高出近一倍。大的固定降速比，在汽車起步、爬坡和克服較大的行駛大的固定

40、降速比，在汽車起步、爬坡和克服較大的行駛阻力時，會使發(fā)動機處于不利的區(qū)域工作。阻力時，會使發(fā)動機處于不利的區(qū)域工作。 基于以上原因，在車上單獨采用基于以上原因，在車上單獨采用CVTCVT的場合較少，而是常的場合較少，而是常與其他傳動形式配合使用與其他傳動形式配合使用。1. CVT1. CVT是否可以單獨使用是否可以單獨使用答案答案2. CVT2. CVT如何單獨使用如何單獨使用4.4 CVT液壓部分基本原理液壓部分基本原理液壓部分是實現(xiàn)變速控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)液壓部分是實現(xiàn)變速控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)目前目前CVT電液控制系統(tǒng)主要有兩種液壓方案：單壓力回電液控制系統(tǒng)主要有兩種液壓方案：單壓力回路和雙壓力回路。

41、路和雙壓力回路。荷蘭VDT公司所研制的CVT日本的Honda公司研制的CVT1.1.單壓力回路液壓系統(tǒng)單壓力回路液壓系統(tǒng)主、從動液壓缸采主、從動液壓缸采用同一個液壓源。用同一個液壓源。為了保證對速比有為了保證對速比有很好的控制，主動很好的控制，主動液壓缸橫截面積為液壓缸橫截面積為被動液壓缸的被動液壓缸的1.72倍，隨具體參數(shù)的倍，隨具體參數(shù)的變化略有不同。變化略有不同。缺點：缺點：比機械控制系統(tǒng)前進了一大步，但單壓力回路比機械控制系統(tǒng)前進了一大步，但單壓力回路也存在著自身的缺點。也存在著自身的缺點。l由于主、從動輪液壓缸工作面積相差較大，給液壓缸由于主、從動輪液壓缸工作面積相差較大，給液壓缸的

42、結(jié)構(gòu)和布置帶來的困難；的結(jié)構(gòu)和布置帶來的困難；l在主動缸高速旋轉(zhuǎn)的時候，由于它的尺寸較大時會產(chǎn)生很在主動缸高速旋轉(zhuǎn)的時候，由于它的尺寸較大時會產(chǎn)生很大的離心力，從而產(chǎn)生較大的動壓，最終影響到速比的精大的離心力，從而產(chǎn)生較大的動壓，最終影響到速比的精確控制。確控制。優(yōu)點：優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，所需控制閥的數(shù)量少，控制變量少，具結(jié)構(gòu)簡單，所需控制閥的數(shù)量少，控制變量少，具有較大的實用價值。目前國內(nèi)的研究基本上都是基于單壓有較大的實用價值。目前國內(nèi)的研究基本上都是基于單壓力回路系統(tǒng)。力回路系統(tǒng)。2.2.雙壓力回路液壓系統(tǒng)雙壓力回路液壓系統(tǒng)（1）基本原理）基本原理采用了單一液壓油源來提供壓力采用了單一液壓油

43、源來提供壓力由于可以方便地對主、從動缸的壓力分別進行控制，從而由于可以方便地對主、從動缸的壓力分別進行控制，從而可以采用相同的橫截面積，這樣就解決了單回路主、從動可以采用相同的橫截面積，這樣就解決了單回路主、從動缸面積相差過大，布置困難的問題，也排除了液體的動壓缸面積相差過大，布置困難的問題，也排除了液體的動壓的干擾，對速比的控制提高了精確度。的干擾，對速比的控制提高了精確度。（2）本田飛度雙壓力回路）本田飛度雙壓力回路液壓系統(tǒng)的組成液壓系統(tǒng)的組成主要由主要由主閥體主閥體、手動閥體手動閥體、油泵、油泵、控制閥體控制閥體、濾清器、變速、濾清器、變速器油（器油（ATF）冷卻器以及相應(yīng)的壓力油道和潤

44、滑油道等組成。）冷卻器以及相應(yīng)的壓力油道和潤滑油道等組成。主閥體主閥體：內(nèi)部裝有潤：內(nèi)部裝有潤滑閥、滑閥、PH（高壓）（高壓）調(diào)節(jié)閥、起步離合器調(diào)節(jié)閥、起步離合器換檔閥、離合器調(diào)壓換檔閥、離合器調(diào)壓閥、換檔離合器蓄能閥、換檔離合器蓄能器、起步離合器后備器、起步離合器后備閥、閥、PH控制換檔閥?？刂茡Q檔閥。可通過換檔桿操縱手動可通過換檔桿操縱手動閥，有閥，有6個不同的檔位：個不同的檔位：lP P、 N NlR R來自液壓系統(tǒng)的液壓油經(jīng)CR口進入手動閥后被密封，不能進入其他油路lD D（行駛檔）、（行駛檔）、S S（2 2檔）、檔）、L L（低檔）（低檔）由RVS油口進入倒檔限制閥和倒檔制動器由F

45、WD油口進入前進檔離合器。手動閥體上有手動閥和手動閥體上有手動閥和倒檔限制閥倒檔限制閥?？刂崎y體位于變速箱的外部，裝有主動帶輪控制閥、從動控制閥體位于變速箱的外部，裝有主動帶輪控制閥、從動帶輪控制閥、起步離合器壓力控制閥、帶輪控制閥、起步離合器壓力控制閥、CVT主動帶輪壓力主動帶輪壓力控制閥、控制閥、CVT從動帶輪壓力控制閥。從動帶輪壓力控制閥。液壓系統(tǒng)的工作原理液壓系統(tǒng)的工作原理當(dāng)發(fā)動機旋轉(zhuǎn)時，變速箱油泵即開始運轉(zhuǎn)，變速箱油液當(dāng)發(fā)動機旋轉(zhuǎn)時，變速箱油泵即開始運轉(zhuǎn)，變速箱油液（ATF）通過過濾器泵入液壓回路，油液流至）通過過濾器泵入液壓回路，油液流至PH調(diào)節(jié)閥并調(diào)節(jié)閥并形成形成PH壓力，然后壓

46、力，然后PH壓力傳送至帶輪壓力控制閥，最終至壓力傳送至帶輪壓力控制閥，最終至帶輪動力系統(tǒng)控制模塊操縱電磁閥進行液壓控制，實現(xiàn)帶帶輪動力系統(tǒng)控制模塊操縱電磁閥進行液壓控制，實現(xiàn)帶輪傳動比以及起步離合器的結(jié)合。輪傳動比以及起步離合器的結(jié)合。主動帶輪和從動帶輪的控制原理主動帶輪和從動帶輪的控制原理l泵排出的油液在泵排出的油液在PH調(diào)節(jié)閥處，高壓調(diào)節(jié)形成高壓（調(diào)節(jié)閥處，高壓調(diào)節(jié)形成高壓（PH）壓）壓力，力，PH壓力在離合器減壓閥處形成離合器減壓（壓力在離合器減壓閥處形成離合器減壓（CR）壓力，）壓力，并傳遞給主動帶輪壓力控制閥和從動帶輪壓力控制閥。并傳遞給主動帶輪壓力控制閥和從動帶輪壓力控制閥。l主動

47、帶輪壓力控制閥將主動帶輪壓力控制閥將CR壓力轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訋л喛刂疲▔毫D(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訋л喛刂疲―RC）壓力，并將壓力，并將DRC壓力提供給壓力提供給PH控制換檔閥和主動帶輪控制控制換檔閥和主動帶輪控制閥。閥。l同樣，從動帶輪壓力控制閥也將從動帶輪控制（同樣，從動帶輪壓力控制閥也將從動帶輪控制（DNC）壓力提供給壓力提供給PH控制換檔閥和從動帶輪控制閥?？刂茡Q檔閥和從動帶輪控制閥。l傳動比增大：動力系統(tǒng)控制模塊（傳動比增大：動力系統(tǒng)控制模塊（PCM）對無級變速箱）對無級變速箱主動帶輪壓力控制閥和從動帶輪壓力控制閥進行控制，主動帶輪壓力控制閥和從動帶輪壓力控制閥進行控制，將將DNC壓力調(diào)節(jié)至高于壓力調(diào)節(jié)

48、至高于DRC壓力時，從動帶輪受到的從壓力時，從動帶輪受到的從動帶輪（動帶輪（DN）壓力要高于主動帶輪（）壓力要高于主動帶輪（DR）的壓力。）的壓力。l反之當(dāng)從動帶輪受到的從動帶輪（反之當(dāng)從動帶輪受到的從動帶輪（DN）壓力要低于主動）壓力要低于主動帶輪（帶輪（DR）的壓力，此時傳動比減小，從而實現(xiàn)對速比）的壓力，此時傳動比減小，從而實現(xiàn)對速比的無級控制。的無級控制。4.5 CVT電子控制部分基本原理電子控制部分基本原理采用無級變速器的主要目的，是在滿足動力性的要求下，采用無級變速器的主要目的，是在滿足動力性的要求下，使燃油消耗降到最低。使燃油消耗降到最低。在控制在控制CVT速比時，不僅需要充分考

49、慮汽車的各種運行工速比時，不僅需要充分考慮汽車的各種運行工況，還應(yīng)根據(jù)加速踏板的變化情況，及時調(diào)節(jié)至發(fā)動機的況，還應(yīng)根據(jù)加速踏板的變化情況，及時調(diào)節(jié)至發(fā)動機的經(jīng)濟或動力性目標(biāo)轉(zhuǎn)速。經(jīng)濟或動力性目標(biāo)轉(zhuǎn)速。由由CVT控制裝置形成一個給定加速踏板開度下，對應(yīng)發(fā)動控制裝置形成一個給定加速踏板開度下，對應(yīng)發(fā)動機目標(biāo)轉(zhuǎn)速的最佳傳動比，即發(fā)動機轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速與功率，機目標(biāo)轉(zhuǎn)速的最佳傳動比，即發(fā)動機轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速與功率，達到最佳匹配。達到最佳匹配。1.1.概述概述CVT傳動系統(tǒng)的兩個主要任務(wù)傳動系統(tǒng)的兩個主要任務(wù):CVT傳動系的控制問題可歸結(jié)為三個方面?zhèn)鲃酉档目刂茊栴}可歸結(jié)為三個方面 把發(fā)動機輸出動把發(fā)動機輸出動力可

50、靠地傳遞到驅(qū)力可靠地傳遞到驅(qū)動輪，并盡可能減動輪，并盡可能減小功率損失。小功率損失。 根據(jù)汽車的運行條件，按駕根據(jù)汽車的運行條件，按駕駛員選定的工作模式自動改變駛員選定的工作模式自動改變傳動速比，使發(fā)動機維持在理傳動速比，使發(fā)動機維持在理想的工作點上。想的工作點上。 離合器的控制離合器的控制 金屬帶夾緊力控制金屬帶夾緊力控制 速比控制速比控制電磁離合器、濕式多片離合器和液力變矩器電磁離合器、濕式多片離合器和液力變矩器2.2.無級變速傳動系統(tǒng)速比的匹配規(guī)律無級變速傳動系統(tǒng)速比的匹配規(guī)律（1 1）概述）概述動力性動力性：將發(fā)動機每個等功率條件下，最大轉(zhuǎn)矩值點連接將發(fā)動機每個等功率條件下，最大轉(zhuǎn)矩值

51、點連接所得曲線，確定為發(fā)動機最佳動力性曲線。所得曲線，確定為發(fā)動機最佳動力性曲線。經(jīng)濟性：經(jīng)濟性：將發(fā)動機每個等功率輸出條件下最小燃油消將發(fā)動機每個等功率輸出條件下最小燃油消耗點連接起來，得出發(fā)動機最佳燃油經(jīng)濟性曲線。耗點連接起來，得出發(fā)動機最佳燃油經(jīng)濟性曲線。在每個油門踏板開度下，為保證汽車以不同車速在任意道在每個油門踏板開度下，為保證汽車以不同車速在任意道路阻力下行駛，均應(yīng)有相應(yīng)的速比保證發(fā)動機在所要求的路阻力下行駛，均應(yīng)有相應(yīng)的速比保證發(fā)動機在所要求的最優(yōu)工作點工作。最優(yōu)工作點工作。 給出了發(fā)動機最佳經(jīng)濟性和最佳動力性目標(biāo)速比，為給出了發(fā)動機最佳經(jīng)濟性和最佳動力性目標(biāo)速比，為CVT速比控

52、制規(guī)律的實現(xiàn)提供了控制依據(jù)。速比控制規(guī)律的實現(xiàn)提供了控制依據(jù)。 （2）不同工況下速比控制規(guī)律）不同工況下速比控制規(guī)律在控制在控制CVT速比時，不僅需要充分考慮汽車的各種運行工速比時，不僅需要充分考慮汽車的各種運行工況，還應(yīng)根據(jù)加速踏板的變化情況，及時調(diào)節(jié)至發(fā)動機的況，還應(yīng)根據(jù)加速踏板的變化情況，及時調(diào)節(jié)至發(fā)動機的經(jīng)濟或動力性目標(biāo)轉(zhuǎn)速。經(jīng)濟或動力性目標(biāo)轉(zhuǎn)速。由由CVT控制裝置形成一個給定加速踏板開度下，對應(yīng)發(fā)動控制裝置形成一個給定加速踏板開度下，對應(yīng)發(fā)動機目標(biāo)轉(zhuǎn)速的最佳傳動比。機目標(biāo)轉(zhuǎn)速的最佳傳動比。根據(jù)汽車運行時采集的加速踏板開度、車速、發(fā)動機轉(zhuǎn)速根據(jù)汽車運行時采集的加速踏板開度、車速、發(fā)動機

53、轉(zhuǎn)速等信號，判斷出汽車當(dāng)前所處運行工況，進入相應(yīng)的工況等信號，判斷出汽車當(dāng)前所處運行工況，進入相應(yīng)的工況控制程序，按照控制程序，按照CVT速比控制規(guī)律對速比控制規(guī)律對CVT速比進行控制，速比進行控制，保證汽車滿足動力需求的同時，發(fā)動機盡可能的運行在經(jīng)保證汽車滿足動力需求的同時，發(fā)動機盡可能的運行在經(jīng)濟曲線附近。濟曲線附近。3. 廣州本田飛度廣州本田飛度CVT的電子控制系統(tǒng)的電子控制系統(tǒng)（1 1）組成：）組成：l CVT主動帶輪轉(zhuǎn)速傳感器l CVT從動帶輪轉(zhuǎn)速傳感器l 中間齒輪軸轉(zhuǎn)速傳感器l 檔位傳感器l主動帶輪壓力控制閥l從動帶輪壓力控制閥l起步離合器壓力控制閥l限制裝置電磁閥l 同時控制發(fā)動

54、機和無級變速器工作傳感器傳感器動力控制模塊（動力控制模塊（PCMPCM）執(zhí)行器執(zhí)行器（2 2）控制功能）控制功能控制原理控制原理 動力控制模塊（動力控制模塊（PCM）將實際行駛條件與存儲的行駛）將實際行駛條件與存儲的行駛條件進行比較，進行換檔控制，并連續(xù)改變主、從動帶輪條件進行比較，進行換檔控制，并連續(xù)改變主、從動帶輪的傳動比，以滿足發(fā)動機目標(biāo)轉(zhuǎn)速的要求。的傳動比，以滿足發(fā)動機目標(biāo)轉(zhuǎn)速的要求。 換檔控制換檔控制發(fā)動機目標(biāo)轉(zhuǎn)速控制發(fā)動機目標(biāo)轉(zhuǎn)速控制 確定無級變速器傳動比的主要依據(jù)確定無級變速器傳動比的主要依據(jù) 在給定的車速和節(jié)氣門開度下，根據(jù)發(fā)動機的目標(biāo)轉(zhuǎn)速在給定的車速和節(jié)氣門開度下，根據(jù)發(fā)動機

55、的目標(biāo)轉(zhuǎn)速確定變速器的傳動比，按照不同的行駛條件使發(fā)動機獲得確定變速器的傳動比，按照不同的行駛條件使發(fā)動機獲得最佳的經(jīng)濟性或動力性，或者兼顧動力性和經(jīng)濟性。最佳的經(jīng)濟性或動力性，或者兼顧動力性和經(jīng)濟性。l發(fā)動機目標(biāo)轉(zhuǎn)速是一個變化的數(shù)值發(fā)動機目標(biāo)轉(zhuǎn)速是一個變化的數(shù)值 較大節(jié)氣門開度下目標(biāo)轉(zhuǎn)速較高，以獲得較好的加速性。較大節(jié)氣門開度下目標(biāo)轉(zhuǎn)速較高，以獲得較好的加速性。在公路巡航速度下行駛時，由于節(jié)氣門部分開啟，目標(biāo)轉(zhuǎn)速在公路巡航速度下行駛時，由于節(jié)氣門部分開啟，目標(biāo)轉(zhuǎn)速稍低，以獲得較高的燃油經(jīng)濟性。稍低，以獲得較高的燃油經(jīng)濟性。l目標(biāo)轉(zhuǎn)速的確定還考慮選檔桿的位置目標(biāo)轉(zhuǎn)速的確定還考慮選檔桿的位置 與

56、普通變速器不同，無級變速器在選檔桿位于每個位置時，與普通變速器不同，無級變速器在選檔桿位于每個位置時，均可在整個傳動比范圍內(nèi)工作，只是發(fā)動機目標(biāo)轉(zhuǎn)速不同。均可在整個傳動比范圍內(nèi)工作，只是發(fā)動機目標(biāo)轉(zhuǎn)速不同?；诎l(fā)動機冷卻液溫度的調(diào)節(jié)控制基于發(fā)動機冷卻液溫度的調(diào)節(jié)控制l發(fā)動機冷卻液溫度較低時，傳動比被設(shè)定為低速速比，以使發(fā)動機冷卻液溫度較低時，傳動比被設(shè)定為低速速比，以使發(fā)動機迅速暖機。發(fā)動機迅速暖機。基于無級變速器油溫的調(diào)節(jié)控制基于無級變速器油溫的調(diào)節(jié)控制l汽車長時間高速行駛時，在持續(xù)高速運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，無級變速汽車長時間高速行駛時，在持續(xù)高速運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，無級變速器油溫可能升高到限定值以上，動力控

57、制模塊（器油溫可能升高到限定值以上，動力控制模塊（PCM）對發(fā)）對發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)時的持續(xù)時間進行監(jiān)測，并在必要時改變帶輪動機高速運轉(zhuǎn)時的持續(xù)時間進行監(jiān)測，并在必要時改變帶輪傳動比，直至變速器油溫回到限定值內(nèi)。傳動比，直至變速器油溫回到限定值內(nèi)。 金屬帶夾緊力控制金屬帶夾緊力控制根據(jù)發(fā)動機負荷信號及其他信號，確定正確的夾緊力。根據(jù)發(fā)動機負荷信號及其他信號，確定正確的夾緊力。 爬坡和加速等高負荷條件下，夾緊力高，以防止爬坡和加速等高負荷條件下，夾緊力高，以防止V形鋼帶形鋼帶打滑。打滑。 在中等巡航行駛等低負荷條件下，保持較低的夾緊力，在中等巡航行駛等低負荷條件下，保持較低的夾緊力，以減少以減少V形

58、鋼帶磨損并提高燃油經(jīng)濟性。形鋼帶磨損并提高燃油經(jīng)濟性。4.5 金屬鏈?zhǔn)浇饘冁準(zhǔn)紺VT 金屬帶無極變途器的優(yōu)點很多，如：變速沒有沖擊，不用變金屬帶無極變途器的優(yōu)點很多，如：變速沒有沖擊，不用變換嚙合齒輪，處形尺寸小?，F(xiàn)在已經(jīng)在一定范圍內(nèi)克服了傳送帶換嚙合齒輪，處形尺寸小?，F(xiàn)在已經(jīng)在一定范圍內(nèi)克服了傳送帶打滑的問題，改用金屬鏈代替金屬帶，可以在一定條件下實現(xiàn)在打滑的問題，改用金屬鏈代替金屬帶，可以在一定條件下實現(xiàn)在大排量轎車上的使用。大排量轎車上的使用。 奧迪奧迪A6 multitronic 無級變速器就采用了無級變速器就采用了金屬鏈條這一形式。金屬鏈條這一形式。目前除了奧迪以外，目前除了奧迪以外，福特和通用也投入上福特和通用也投入上億美元巨資研制了從億美元巨資研制了從1.3升升-2.0升汽車發(fā)動機升汽車發(fā)動機所配用的無級變速器。所配用的無級變速器。 鏈條式鏈條式CVT的基本結(jié)構(gòu)是通過改變兩個滑輪的旋轉(zhuǎn)半徑的基本結(jié)構(gòu)是通過改變兩個滑輪的旋轉(zhuǎn)半徑實現(xiàn)變速，與現(xiàn)在主流的金屬帶式相同。使用鏈條的優(yōu)點主要實現(xiàn)變速，與現(xiàn)在主流的金屬帶式相同。使用鏈條