CVT無級變速傳動

1、CVT技術基本內容n1、CVT 技術的發(fā)展概況n2、無級變速傳動的分類n3、金屬傳動帶式無級變速傳動（CVT）的技術特點n4、CVT的控制目標n5、CVT控制系統(tǒng)n6、CVT的控制技術一、CVT 技術的發(fā)展概況n第一階段（1886 年1958 年）：CVT 技術的探索階段。標志產品是荷蘭的 DAF 公司 H.Van Doorne 博士研制成功的名為 Variomatic 的雙 V 型橡膠帶式 CVT。 n第二階段（1958 年1987 年）：CVT 技術的發(fā)展階段。其標志產品是 1987 年富士重工（Subaru）采用金屬帶式無級變速器 ECVT 用于 JUSTY 轎車。n第三階段（1987

2、年）：CVT 技術的逐漸成熟階段。(圖)奧迪A6無級變速器 二、無級變速傳動的分類n1）變節(jié)圓傳動 如:帶式、鏈式傳動； n2）摩擦傳動 如:錐、盤、環(huán)及球面?zhèn)鲃?；n3）液體傳動 如:液體靜壓傳動、流體動壓傳動；三、金屬傳動帶式無級變速傳動（三、金屬傳動帶式無級變速傳動（CVT）的技術特點）的技術特點1基本結構與工作原理2關鍵部件3主要技術參數4性能指標1）金屬傳動帶 2）工作輪 3）液壓泵4）起步離合器工作輪 （講解）1主動缸2主動錐輪3從動錐輪4金屬帶5從動缸6傳動鋼球工作輪的錐輪總成工作輪的錐輪總成n主、從動輪由可動和不可動兩部分組成，其工作面大多為直線錐面體。在液壓控制系統(tǒng)的作用下，依

3、靠鋼球滑道結構作軸向移動，可連續(xù)地改變行動帶工作半徑，實現無級變速傳動。液壓泵n液壓泵為CVT 傳動系提供控制、冷卻和潤滑的液壓油源。n常用的液壓泵有兩種形式：齒輪泵和葉片泵。 (為提高液壓泵的工作效率，常采用滾子式葉片泵) 起步離合器n1、濕式多片離合器n2、電磁離合器n3、液力變矩器主要技術參數為滿足汽車的使用要求1、中間齒輪傳遞副： ic=1.31.42、與其匹配的主傳動裝置速比: i0=3.854.353、CVT的傳動比： icvt=0.4452.64、最后的CVT的傳動裝置總傳動比：qi=2.22715.834性能指標n1)經濟性 裝CVT的汽車比裝自動變速器的汽車提高約8%12%，

4、與機械變速汽車相當。n2)動力性 裝CVT的汽車加速性能比裝自動變速器的汽車提高約7.5%11.5%，在較高速時還略優(yōu)于機械變速汽車。n3 )傳動效率 CVT傳動裝置除機械傳動外，因液壓控制系統(tǒng)金屬傳動帶的摩擦等要消耗能量，它的傳動效率一定低于機械變速器的效率，最多只能接近機械變速器的效率。n4 )排放 CVT系統(tǒng)因其有較寬的速比變化范圍，并能根據汽車行駛阻力和駕駛員選定的工作模式連續(xù)地改變速比，使發(fā)動機輸出功率和汽車行駛阻力達到最佳匹配，保證發(fā)動機始終平穩(wěn)地處在最佳工況下工作，從而改善汽車燃料經濟性和發(fā)動機的排放。例如:圖5AT與CVT綜合性能比較蜘蛛圖四、CVT控制目標CVT傳動系的主要任

5、務1）把發(fā)動機輸出功率可靠地傳遞到驅動輪，并盡可能減小功率損失。2）根據汽車的運行條件，按駕駛員選定的工作模式自動改變速比，使發(fā)動機維持在理想的工作點。CVT控制問題的目標1）金屬帶夾緊力控制2）速比控制 目標金屬帶夾緊力主從動輪的推力比主從動輪的推力比Tin*=2FDNuDNRDNCOSr =TinT*in最大轉矩最大轉矩轉矩比轉矩比目標速比n1、主動輪的轉速與從動輪的轉速之比n2 、主從動輪的節(jié)圓半徑之比n3、目標速比金屬傳動帶n金屬傳動帶由多個金屬片和兩組金屬環(huán)組成，金屬片在兩側工作輪的擠壓作用下傳遞動力，金屬環(huán)在動力傳遞過程中主要用來將金屬片約束在一起，并正確地引導金屬片運動?；竟ぷ?/p>

6、原理圖基本工作原理圖 （講解）n圖為發(fā)動機前置前驅動汽車金屬傳動帶式無級變速傳動裝置結構與工作原理。形式上與V形橡膠帶式無級變速傳動相類似。傳動裝置的主、從動工作輪由固定和可動的兩部分組成，形成V形槽與金屬傳動帶嚙合。當主、從動工作輪可動部分作軸向移動時，改變了傳動帶的回轉半徑，從而改變了傳動比。可動輪的軸向移動是根據汽車使用要求，通過液壓控制系統(tǒng)進行連續(xù)的調節(jié)，從而實現無級變速傳動?；竟ぷ髟砘竟ぷ髟砦?、CVT控制系統(tǒng)n1、機液控制系統(tǒng)n2、電液控制系統(tǒng)n3、控制液壓缸的動壓補償n4、雙壓力液壓控制系統(tǒng)機液控制系統(tǒng) 缺陷n1、不能對主從動缸的壓力進行獨立控制n2、皮托管不能準確監(jiān)測發(fā)動

7、機轉速變化n3、不能適用別的車型n4、金屬帶停留的位置不確定，影響下次起動的平穩(wěn)性電液控制系統(tǒng)n采用電液控制系統(tǒng)可以克服機液控制的固有缺陷，如主、從動缸的壓力可以獨立控制，因而可以使傳動裝置按駕駛員的操作意圖達到最佳匹配。利用精確測定的發(fā)動機與從動輪的轉速信號，可實現對CVT傳動裝置速比和夾緊力的精確控制。另外，增加了制動開關信號，可使汽車在制動過程中，傳動裝置速比自動回到最大速比狀態(tài)，為下一次平順起步作準備。控制液壓缸的動態(tài)補償 當主、從動缸高速旋轉時，主、從動缸的液體由于離心力的作用產生動壓力。該動壓將影響對夾緊力和速比的精確控制，因此，為了解決高速時流體產生的動壓對控制精度的影響、CVT

8、主、從動缸通常采用右圖的動壓補償來抵消離心力的作用。主從動缸動壓油室補償主動缸無油室動態(tài)補償主動缸無油室動壓補償雙壓力液壓控制系統(tǒng)雙壓力液壓控制系統(tǒng)n右圖所示的CVT液壓控制系統(tǒng)包括夾緊力控制、速比控制、前進倒退控制、起步離合器、總回路工作壓力調節(jié)、潤滑壓力調節(jié)及電路故障備用系統(tǒng)等部分。六、CVT的控制技術 CVT控制系統(tǒng)的關鍵技術 1、夾緊力控制 2、速比控制 3、起步離合器控制夾緊力控制 在實際應用中，由于所采用的控制閥的不同，其實現也有所不同。如比例壓力控制閥為連續(xù)的模擬量控制；對開關閥可采用調制脈寬方式或調制脈沖方式。 用調制脈寬方式 ，采用開關閥實現比例控制的原理是改變液壓閥參與工作

9、的比例：脈寬調方式制脈沖調制方式D=Ttx100%2.Honda Civic夾緊力控制1.Subaru E2CVT夾緊力控制脈沖調制與脈寬調制驅動信號的區(qū)別n系統(tǒng)引入了對測量信號的前置濾波處理，以抑制測量噪聲的影響；另外，由于壓力控制閥的非線性特性，在方案中加入了控制閥特性補償環(huán)節(jié)。Subaru E2CVT夾緊力控制nHonda液壓控制系統(tǒng)和夾緊力控制方案采用了與Subaru不同的雙壓力回路，夾緊力控制、速比控制都與Subaru有所不同。Honda Civic夾緊力控制速比控制n當駕駛員猛踩油門時,會導致目標速比突然變化，為了滿足汽車行駛平順性的要求，必須對實際最大變化率加以限制，確保最大變化

10、率在給定的范圍內。同時，該系統(tǒng)還測量控制閥芯的位置，一方面可限制控制閥芯的工作區(qū)間，保證控制閥在穩(wěn)定的區(qū)間工作；另一方面可根據閥芯的位移對它的非線性特性進行補償，保證對主動缸動態(tài)壓力變化率的精確控制。起步離合器控制起步離合器控制n 起步離合器的功能起步離合器的功能n1、接合動力平順，分離動力徹底。n2、接合時發(fā)動機不停車、不空轉。n3、接合速度能隨駕駛員意圖變化，并給乘員的感覺保持不變。n4上坡起步不溜坡，發(fā)動機不熄火。n5具有可靠的低速爬行功能，幫助汽車平穩(wěn)越障。n6、限制傳遞最大的轉矩。n 控制策略控制策略n1、比例控制策略n2、模糊控制比例控制策略比例控制策略n當駕駛員踩下加速踏板，根據加速踏板的位移與位移變化率信號，CVT的ECU判斷出汽車起步動作，于是使離合器壓緊缸的壓力立即升高到初始起步壓力（固定值），以改善起步的快速性。在接合的過程中，為使汽車平順起步，壓緊缸的壓力與發(fā)動機的轉速按比例增加。待離合器主