1.1.4汽车无级自动变速器（CVT）液压控制系统
    金属带式无级自动变速器（continuously variable transmission，CVT）能根据车辆行驶条件自动连续变化速比，使发动机按最佳燃油经济性曲线或最佳动力性曲线工作。无级变速传动是一种理想的传动方式，自汽车诞生以来一直是人们追求的目标。它与常规变速传动相比可以显著提高汽车的燃油经济性，改善汽车的动力性和乘坐舒适性，降低发动机的排放污染等优点。尤其是近年CVT作为传动技术正在以更快的速度在欧洲并向世界各国扩展，引起越来越多的汽车制造厂家的关注并已被投人批量生产，有着广阔的发展空间。
    （1） CVT的基本结构、工作原理及关键技术
    CVT的基本结构如图21所示，其主要是由液压泵、前进后退切换机构、输入轴、主动轮（锥盘）、金属带、从动轮（锥盘）、输出轴、主减速器、差速机构和驱动桥等组成。汽车正常行驶时离合器结合传入动力，主动轮通过金属带驱动从动轮，实现前进行驶；操纵前进后退切换机构，依照前述动力传递路线可实现倒退行驶；当离合器切断时发动机空转，实现空挡。

    CVT的工作原理如图22所示。它的核心部件由主、从带轮和金属带构成。每组带轮由可动锥轮（阴影部分）和固定锥轮组成。控制系统根据发动机节气门开度和车速控制主、从动带轮沿轴向移动，在力的作用下，金属带在两带轮构成的V形槽内沿径向滑动，从而实现速比在设计范围内从最小到最大变化。在力的作用下，当主动带轮的可动部分沿轴向向内移动，而从动带轮的可动部分沿轴向向外移动时，速比即从动带轮的工作半径与主动带轮的工作半径之比将减小，反之，速比则增大。在速比的变化过程中，由于工作半径变化是连续的，因此速比也是连续的。而这一连续变化过程中是通过调整液压系统主、从动轮液压缸中的压力和油量带轮可动端的移动量和移动速度来实现的。

    CVT变速器的关键技术包括发动机与CVT变速器之间的匹配关系、带轮夹紧力的控制策略、液压系统的集成化设计等。而液压系统在CVT系统工作时主要功能是保证发动机转矩高效可靠地传递，同时实现速比按照一定的规律连续变化。所以，无级变速传动的液压控制系统是无级变速传动系统关键技术的重中之重。
    （2） CVT液压控制系统的形式
    金属带式无级变速器包括离合器（或液力变矩器）、无级变速传动机构以及前进或倒车切换机构。其中无级变速传动机构是其核心部分，它的功能是依靠液压控制系统来实现的。早期无级变速传动系统的液压控制部分多采用机液控制方式。后来随着电子技术的快速发展及应用和人们对汽车性能要求的提高，使机械式液压伺服控制系统在CVT控制领域逐渐消失，当前控制系统均采用电子液压控制方式。
    （3）机液控制系统的组成和工作原理
    CVT机液控制系统如图23所示，发动机直接驱动液压泵向系统提供压力油。液压泵输出的压力油一部分直接进入从动带轮液压缸，其压力由夹紧力控制阀调节，以控制对金属带的张紧力；另一部分压力油经速比控制阀后进入主动带轮液压缸，以控制无级变速器传动速比无级变化。发动机转速信号压力由皮托管从与液压泵及主动带轮一起旋转的集油圆槽中的旋转油液中引出，并作用在速比控制阀和夹紧力控制阀阀芯上。由皮托管构成的发动机转速信号压力发生器所产生的信号压力与发动机转速的平方成正比。

    速比控制阀的动作是通过加速踏板带动节气门控制凸轮对速比控制阀阀芯一端施加的作用力，和作用在另一端代表发动机转速信号的皮托压力相平衡的结果。设计上保证了阀芯位移与节气门的开度对应，代表了在一定节气门开度下的目标转速，因此速比的控制过程相当于一种闭环反馈控制过程。改变节气门的开度变速时，阀芯位移发生变化，通过改变速比控制阀开口面积改变速比变化率，实现速比控制。主动带轮可动端的轴向移动通过反馈杆和中间机构反馈到夹紧力控制阀上，并通过弹簧转变为力信号作用在夹紧力控制阀阀芯上，实现力伺服控制。从图23中可以看出，当速比减小时，主动带轮的可动端沿着轴向左移，通过反馈杆使夹紧力控制阀调压弹簧负载减小，夹紧力控制阀的开启压力也就是系统的主压力减小，也就是说，当系统加速时，系统压力减小。这样有利于CVT装置的寿命。
    （4）电液控制系统的组成和工作原理
    图24是电液控制系统结构的简图，液压泵也是由发动机直接驱动向系统提供液压油，夹紧力控制阀采用的是比例溢流阀，速比控制阀采用电磁换向阀。

    作为电子控制单元的输入信号，可以加入发动机转速传感器和扭矩传感器、主动轮的位移传感器、从动带轮的压力传感器，也可以加入主动带轮转速传感器、从动带轮转速传感器、车速传感器来作为后备信号。驾驶员的意图通过油门信号以及换挡信号，输入到电子控制系统，并可以选择动力型（S）或者经济型（E）的最佳换挡规律。根据反馈信号确定施加到系统的主压力，并由发动机转速（相当于主动带轮的转速）构成转速反馈控制，根据转速的偏差信号决定速比的控制。

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