电控无级自动变速器课件.ppt

目前的电子机械式自动变速器是在手动机械变速器目前的电子机械式自动变速器是在手动机械变速器和干式离合器的基础上实现自动化而产生的。其控和干式离合器的基础上实现自动化而产生的。其控制过程基本是模拟驾驶员的操作。制过程基本是模拟驾驶员的操作。这种变速器被一些专家称为第三代变速器。国外不这种变速器被一些专家称为第三代变速器。国外不少汽车公司都在致力开发，我国吉林工大在这方面少汽车公司都在致力开发，我国吉林工大在这方面也做了较多研究工作。也做了较多研究工作。电控无级自动变速器（电控无级自动变速器（ECVT）机械式自动变速器机械式自动变速器不再有离合器踏板，离合器的工作需与不再有离合器踏板，离合器的工作需与发动机节气门及换档操纵配合协调，控制系统发动机节气门及换档操纵配合协调，控制系统对这种配合对这种配合的要求很高。的要求很高。只有实现离合器的最佳接合规律，才能保证汽车起步、换只有实现离合器的最佳接合规律，才能保证汽车起步、换档过程的质量，减少对传动系统零部件的冲击，延长这些档过程的质量，减少对传动系统零部件的冲击，延长这些部件的使用寿命和提高乘坐舒适性。部件的使用寿命和提高乘坐舒适性。驾驶员通过加速踏板和选档手柄的操纵，选定变驾驶员通过加速踏板和选档手柄的操纵，选定变速器功能和节气门状态，传感器监测汽车的各工速器功能和节气门状态，传感器监测汽车的各工作参数，作参数，ECU根据存储器中储存的程序对节气门开根据存储器中储存的程序对节气门开度、离合器接合及换档进行控制，以实现最佳匹度、离合器接合及换档进行控制，以实现最佳匹配，从而获得良好的行驶性能、平稳的起步性能配，从而获得良好的行驶性能、平稳的起步性能和迅速的换档能力。和迅速的换档能力。一、一、CVT的工作原理的工作原理 CVT的主要结构和工作原理如图的主要结构和工作原理如图1所示。该系统所示。该系统主要包括主动轮组、从动轮组、金属带和液压泵主要包括主动轮组、从动轮组、金属带和液压泵等基本部件。金属带由两束金属环和几百个金属等基本部件。金属带由两束金属环和几百个金属片构成。主动轮组和从动轮组包括可动盘和固定片构成。主动轮组和从动轮组包括可动盘和固定盘，与油缸靠近的一侧带轮可以在轴上滑动，另盘，与油缸靠近的一侧带轮可以在轴上滑动，另一侧则固定。一侧则固定。可动盘与固定盘可动盘与固定盘都是锥面结构，它们的锥面形成都是锥面结构，它们的锥面形成V形形槽与槽与V形金属传动带啮合。发动机输出轴输出的动力形金属传动带啮合。发动机输出轴输出的动力首先传递到首先传递到CVT的主动轮，然后通过的主动轮，然后通过V形传动带传递到形传动带传递到从动轮，最后经减速器、差速器传递给车轮驱动汽车。从动轮，最后经减速器、差速器传递给车轮驱动汽车。工作时通过主动轮与从动轮的可动盘作轴向移动来改工作时通过主动轮与从动轮的可动盘作轴向移动来改变主动轮、从动轮锥面与变主动轮、从动轮锥面与V形传动带啮合的工作半径，形传动带啮合的工作半径，从而改变传动比从而改变传动比。图图1 CVT的主要的主要结构和工作原理结构和工作原理 二、二、CVT的结构的结构 01J自动变速器的结构如图自动变速器的结构如图2，是由传动链轮实，是由传动链轮实现的无级变速器。它可以使变速比在最小和最大现的无级变速器。它可以使变速比在最小和最大变速比之间无级调节，并且可以提供一个合适的变速比之间无级调节，并且可以提供一个合适的传动比，传动比，使发动机总是工作在最佳转速范围内，使发动机总是工作在最佳转速范围内，进而使汽车动力性或燃油经济性最优化进而使汽车动力性或燃油经济性最优化。该传动机构由两个锥面盘体的主链轮装置该传动机构由两个锥面盘体的主链轮装置(链轮链轮装置装置1)和副链轮装置和副链轮装置(链轮装置链轮装置2)以及工作于以及工作于V形槽形槽内的专用传动链组成。传动链是动力传动装置，内的专用传动链组成。传动链是动力传动装置，如图如图3所示。所示。链轮装置链轮装置1由发动机通过减速齿轮驱动，发动机转矩通过传由发动机通过减速齿轮驱动，发动机转矩通过传动链传递到链轮装置动链传递到链轮装置2，并由此传给主减速器。每个链轮装，并由此传给主减速器。每个链轮装置中的一个链轮可以沿轴向移动，从而调整传动链的跨度置中的一个链轮可以沿轴向移动，从而调整传动链的跨度尺寸和改变传动比。两组链轮必须同时进行调整，以保证尺寸和改变传动比。两组链轮必须同时进行调整，以保证传动链始终处于张紧状态和有足够的接触传动压力传动链始终处于张紧状态和有足够的接触传动压力。行星齿轮传动机构采用一个行星齿轮传动机构采用一个双行星排双行星排，通过操，通过操纵一个制动器或一个离合器实现前进挡和倒挡的转纵一个制动器或一个离合器实现前进挡和倒挡的转换。其中制动器和离合器均采用换。其中制动器和离合器均采用“湿式湿式”多片式摩多片式摩擦片，如图擦片，如图4所示所示。4.CVT的控制原理的控制原理 CVT 控制系统主要由机械传动、液压控制、电子控制、控制系统主要由机械传动、液压控制、电子控制、换档控制机构换档控制机构4 个部分组成。个部分组成。1）机械传动的动力传递路线）机械传动的动力传递路线（a）P/N挡动力传递路线简图挡动力传递路线简图（b）前进挡动力传递路线简图前进挡动力传递路线简图（c）倒挡动力传递路线简）倒挡动力传递路线简图图 2）液压控制部分）液压控制部分 液压控制部分包括主阀、液压控制部分包括主阀、ATF 油泵、控制阀、手动阀油泵、控制阀、手动阀以及油道等。以及油道等。ATF 油泵用螺栓固定在主阀上，主阀则用螺油泵用螺栓固定在主阀上，主阀则用螺栓固定在箱壳上；控制阀位于箱体外部栓固定在箱壳上；控制阀位于箱体外部,油道定位在主阀上，油道定位在主阀上，并与控制阀、主阀以及内部液压回路相连；手动阀定位在并与控制阀、主阀以及内部液压回路相连；手动阀定位在中间壳体上。带轮和离合器分别由各自的供油管供油，倒中间壳体上。带轮和离合器分别由各自的供油管供油，倒挡制动器由内部液压回路供油。发动机运转时，油泵开始挡制动器由内部液压回路供油。发动机运转时，油泵开始运转，运转，ATF 被泵入液压回路。从油泵排除的油液流至被泵入液压回路。从油泵排除的油液流至PH 调调节阀，形成节阀，形成PH（高压）（高压）压力，然后传至带轮控制阀，最终压力，然后传至带轮控制阀，最终至带轮。至带轮。PCM（动力系统控制模块）操纵电磁阀进行液压（动力系统控制模块）操纵电磁阀进行液压控制，实现带轮传动比变换以及起步离合器的接合。控制，实现带轮传动比变换以及起步离合器的接合。3）CVT 电子控制系统电子控制系统 CVT 电子控制系统由传感器、动力系统控制模电子控制系统由传感器、动力系统控制模块块(PCM)和电磁阀组成。和电磁阀组成。PCM 接收传感器、开关接收传感器、开关以及其他控制装置的输入信号，经过数据处理后，以及其他控制装置的输入信号，经过数据处理后，输出用于发动机控制系统和无级变速控制系统的输出用于发动机控制系统和无级变速控制系统的信号。无级变速控制系统包括换挡控制信号。无级变速控制系统包括换挡控制/带轮压力带轮压力控制、控制、7 速模式控制、起步离合器压力控制、倒挡速模式控制、起步离合器压力控制、倒挡锁止控制以及储存在锁止控制以及储存在PCM 内的坡道逻辑控制。动内的坡道逻辑控制。动力系统控制模块操纵电磁阀对带轮传动比的变换力系统控制模块操纵电磁阀对带轮传动比的变换进行控制。进行控制。