三、无级变速器电液系统原理
CVT早期的控制系统多采用机液控制方式,但机液控制系统结构复杂,对传动系统多种性能的匹配要求缺乏灵活性。随着技术的进步和对汽车性能要求的不断提高,当前无级变速传动系统的控制均采用电液控制方式。电液控制方式可以使动力传动系统实现理想的工作状态,达到动力性、经济性和排放之间的最佳平衡。图6所示为无级变速器电液系统控制系统图。
系统的油泵直接由发动机驱动,为整个系统提供液压油。系统的主压力由压力控制阀(比例溢流阀)调节,它直接作用在从动轮油缸内。在速比一定的条件下,主压力的大小决定了系统传递转矩的能力。变速器的速比由速比控制阀(位置伺服阀)调节。调节主动轮油缸内的压力,是通过金属带的约束与从动轮油缸内的压力达到新的平衡状态,从而改变主动轮的轴向位置来实现的。
1.压力控制
液压控制单元中的输导控制阀向换档压力调节电磁阀N216提供一个约0. SMPa的常压。N216根据电子控制单元计算的控制电流产生控制压力,该压力的大小会影响减压阀的位置。图7所示为无级变速器液压控制系统示意图。
根据控制压力,减压阀将调节出来的压力传递到主动链轮和从动链轮的分离缸。当调节压力在0.18~0. 2MPa之间时,减压阀处于关闭状态。当控制压力低于0. 18MPa时,调节压力通过减压阀传递到主动链轮的分离缸,同时从动链轮的分离缸与油底壳接通,速比变换器朝增速的方向进行变速。
当调节压力高于0. 22MPa时,调节压力通过减压阀传递到从动链轮的分离缸,同时主动链轮的分离缸与油底壳相通,速比变换器朝减速的方向变速。
压力缸中合适的油压最终产生锥面链轮与链条之间的接触压力,若接触压力过高,会降低传动效率;相反,若接触压力过低,传动链会打滑,这将损坏传动链和链轮。转矩传感器集成于主动链轮内,监控传递到压力缸的实际转矩,并建立压力缸的正确油压。转矩传感器主要部件为2个滑轨架,滑轨中装有7个滚子,如图8所示。
滑轨架1装在辅助减速输出齿轮上,滑轨架2与主动链轮连接,并可以轴向移动且由转矩传感器活塞支撑。
转矩传感器产生的轴向力作为控制力与发动机转矩成正比,压力缸中建立起来的压力与控制力成正比。转矩传感器支架彼此间可径向旋转,将转矩转化为轴向力(因滚子和滑轨的几何关系),此轴向力施加于滑轨架2,并移动转矩传感器控制凸缘关闭或打开转矩传感器腔输出端,如图9所示。
输入转矩低时,在汽车稳定运行的情况下,出油孔只部分关闭,打开排油孔(转矩传感器)后压力下降,如图10所示。
转矩达到峰值时,控制凸缘完全关闭出油孔。若转矩传感器进一步移动,将会起到油泵作用,此时被排出的油使压力缸内的压力迅速上升,这样就会毫无延迟地调整接触压力,如图11所示。