第二讲第五章 金属带式无级自动变速器Anull第五章 金属带式无级自动变速器(CVT)第五章 金属带式无级自动变速器(CVT)5.1 发展历程
V形橡胶带传动(功率容量有限,效率低)
金属带式传动
从变速范围、比功率、使用寿命和可靠性以及制造成本等方面看,变节圆传动(带式和链式传动)是现代轿车的最佳。最具代表性:v形金属传动带。
Ford和FiaT装备于1.1~1.6L轿车; Honda Civic 1.6L和Audi A6(金属链)也装备这类装置。
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null第五章 金属带式无级自动变速器(CVT)第五章 金属带式无级自动变速器(CVT)5.1 发展历程
V形橡胶带传动(功率容量有限,效率低)
金属带式传动
从变速范围、比功率、使用寿命和可靠性以及制造成本等方面看,变节圆传动(带式和链式传动)是现代轿车的最佳。最具代
性:v形金属传动带。
Ford和FiaT装备于1.1~1.6L轿车; Honda Civic 1.6L和Audi A6(金属链)也装备这类装置。
nullnullnull5.2 CVT的技术特点5.2 CVT的技术特点1、CVT 基本结构和工作原理
形式上与V形橡胶带式无级变速传动相类似。传动装置的主、从动轮都是由固定和可动的两部分组成,形成V形槽与金属V形带相啮合,依靠V形槽与金属V形带之间的摩擦力传动。
移动主从动轮的可动部件,改变主、从动轮的工作半径(节圆),从而达到改变传动比的目的,无级调速装置,传动比变化范围0.4~3。
两轮之间动力传递是依靠金属带紧边的推力来传递动力的。
5.2 CVT的技术特点5.2 CVT的技术特点 金属带的结构 :多个金属片和两组金属环组成,金属片厚度1.4mm,金属由数条厚度为0.18mm的薄环带叠合而成。
5.2 CVT的技术特点5.2 CVT的技术特点2、关键部件
金属传动带
工作轮(主动轮和从动轮)
起步离合器
摩擦离合器(液动、气动)
电磁离合器
液力变矩器 5.2 CVT的技术特点5.2 CVT的技术特点3、主要的技术参数
中间齿轮传动比:1.3~1.4
CVT传动比:0.445~2.6
主传动齿轮减速器传动比:3.85~4.35
总传动比:2.227~15.834
5.2 CVT的技术特点5.2 CVT的技术特点4、CVT 传动装置性能
与AT比较:
经济性: +8~12%
动力性: +7.5~11.5%
效率低于、接近机械式
变速器(液压消耗和
摩擦消耗)
改善了排放(无级调节、自动改变速比以保证动力和阻力最佳匹配)5.2 CVT的技术特点5.2 CVT的技术特点4、CVT 传动装置性能
与AT比较:
成本低价格便宜
操纵驾驶舒适
速比连续地在较宽的范围变化,使发动的输出功率与行驶阻力达到最佳的匹配。5.2 CVT的技术特点5.2 CVT的技术特点5、CVT 传动装置控制目标
(1)尽可能减小传动的功率损失(金属带夹紧力控制)
(2)根据运行条件和驾驶人意图自动选择传动比,使发动机维持理想的工作点(速比控制)。5.3 CVT的关键控制技术5.3 CVT的关键控制技术1、金属带夹紧力控制
目标夹紧力的确定:
(1)主动与从动轮的稳态夹紧力比FDR/FDN
从动轮上施加夹紧力FDN,带在从动轮上向轮外周运动。因带长固定,带在主动轮上向轴心运动,为维持金属带的稳定位置和必要的张紧力,在对应的主动轮上的必须有夹紧力FDR。nullnullnull5.3 CVT的关键控制技术5.3 CVT的关键控制技术1、金属带夹紧力控制
(2)金属带传递转矩与夹紧力
精确控制金属带转矩比,使之小于1并接近1,下式是金属带夹紧力的粗略控制依据。也可以试验确定。5.3 CVT的关键控制技术5.3 CVT的关键控制技术1、金属带夹紧力控制
(3)夹紧力的控制原理
以当前需要传递的转矩和速比为计算依据。
采用开关阀脉宽调制和脉冲调制压力控制nullnullnullnullnullnull5.3 CVT的关键控制技术5.3 CVT的关键控制技术2、速比控制
CVT的速比一般在:0.5~2.5
根据汽车工况和驾驶意图,结合发动机转速、车速和油门开度,动态确定速比
由于夹紧力和速比的耦合关系,必须对主动轮和被动轮的位置或夹紧缸压力同时实施控制。多种控制
可供选择。null5.3 CVT的关键控制技术5.3 CVT的关键控制技术3、起步离合器控制
CVT不足就是没有空档,起步和改变行驶方向需要离合器。
用液力变矩器可行但不经济。
近几年,湿式离合器加电子控制技术满足起步离合器的要求。电液比例控制离合器压紧缸压力。5.3 CVT的关键控制技术5.3 CVT的关键控制技术3、起步离合器控制
对离合器的要求:
(1)结合平顺,分离彻底;
(2)结合时发动机不停机、不空转
(3)结合速度随驾驶意图变化,并使乘员无感觉
(4)上坡起步不溜坡,发动机不熄火
(5)可靠的低速爬行功能
(6)限制最大转矩5.4 CVT的控制系统5.4 CVT的控制系统1、机液控制系统null5.4 CVT的控制系统5.4 CVT的控制系统1、机液控制系统
(1)不能主动和从动单独控制,控制规律固定。不能实现速比和夹紧力的最佳控制
(2)皮脱管很难准确监测发动机转速的变化,影响精度
(3)适应车型需要改变杆件的结构尺寸,适应能力较差
(4)汽车突然停车后金属带可能停留在任意位置,影响下次起动5.4 CVT的控制系统5.4 CVT的控制系统2、电液控制系统
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