一、无级变速器的工作原理
目前,国内采使用无级变速器的常见车型有奥迪A6、派力奥(西耶那、周末风)、飞度、旗云等车型。无级变速器(Continuously Variable Transmission、CVT)技术比传统的手动变速器和自动变速器的明显优势为:
(1)结构简单,体积小,大批量生产后的成本低于当前电液控制式自动变速器的成本。
(2)工作速比范围宽,容易与发动机形成理想的匹配,从而改善燃烧过程,降低油耗和排放。
(3)具有较高的传动效率,功率损失少,经济性高。
1. CVT传动原理
CVT输人轴在转速不变的情况下,输出转速可以在一定范围内连续变化。它采用传动带和工作直径可变的主、从动轮相配合来传递动力,可以实现传动比的连续改变。CVT的结构比传统变速器简单,不需要使用如手动变速器般众多的齿轮副,也没有像具有自动变速器那样复杂的行星齿轮组件,具有体积更小、重量轻、零件少、油耗低和运行效率高等优点。无级变速器常采用金属带传递动力,其传动原理如图107所示。
2. CVT的控制原理
(1)控制系统的组成
CVT的电液控制系统,如图108所示。系统中包括电磁离合器的控制和金属带变速控制。变速比由发动机节气门信号和主动带轮转速所决定,ECU根据发动机的转速、车速、节气门位置、换挡控制器(一般仅有P、R、N、D挡选择)信号控制电磁离合器,以及控制带轮上液压伺服缸的压力,实现无级变速。在最高传动比(低挡)时控制压力最大,约2. 2MPa;在最低传动比(高挡)时的控制压力最小,约0. 8MPa。由于传动比的改变仅受节气门和主动带轮转速的控制,因而控制的灵活性相对受到了限制。
(2)控制原理
CVT的电子控制逻辑框图,如图109所示。它以发动机的输人转速作为反馈信号,以节气门位置开度、换挡控制、行驶模式等作为ECU控制输入信号,经ECU分析、计算并发出指令来控制带轮的液压压力、调节传动比。这是一个输人和输出转速都能自动检测的闭环电子控制系统,它根据发动机的转速和转矩的大小,确定施加到主、从动带轮上的液压力,并由发动机转速(对应于主动带轮转速)构成转速反馈闭环控制,由转速的偏差信号决定升挡或降挡变速,并输出控制信号到电液比例控制阀,控制作用在主、从动带轮上的液压伺服缸的压力,从而实现转速的连续变化。