比亚迪无级变速器CVT维修手册.doc
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1、比亚迪无级变速器CVT维修手册 无级变速器 维修手册 CVT 变速器 目录 1. 概述. 3 1.1. 传统自动变速器和无级变 速器的比拟. 4 1.2. 变速器剖面图. 5 1.3. 无级变速器根本原理6 1.3.1. 第一组-机械扭矩传递 6 1.3.2. 第二组-控制系统14 1.3.3. 第三组-外接装置17 1.4. 驾驶策略 19 1.4.1. 特殊情况下的状态19 1.4.2. 故障缺省模式 21 2. 总说明. 23 2.1. 车辆拖运 23 2.2. 保养周期 23 2.3. 润滑油规格 23 2.4. TCU 接线图24 2.4.1. TCU 接口24 2.4.2. 变速箱
2、主接头针脚26 2.4.3. TCU电路图 27 2.4.4. TCU 针脚分配 28 2.4.5. TCU与变速箱之间 的接口. 29 2.5. 自适应更新 30 3. 使用规程32 3.1. 加油/ 油位检查说明(重新加注,换变速箱,新油,换油)32 3.2. 油位检查 33 3.3. 换档拉线安装33 3.4. 效劳零件拆解图. 35 3.5. 效劳配件清单及扭矩要求36 3.6. 专用工具及更换效劳配件44 3.6.1. 专用工具44 3.6.2. 更换效劳配件说明51 3.6.2.2. 更换差速器油封 53 3.6.2.3. 更换输入轴油封 54 3.6.2.4. 更换选档轴油封 5
3、6 3.6.2.5. 更换主动锥轮轴 端盖60 3.6.2.6. 更换油泵. 61 3.6.2.7. 更换主动锥轮轴滚 珠轴 承 631 无级变速器 维修手册 3.6.2.8. 更换从动锥轮轴 端盖67 3.6.2.9. 更换油底壳. 67 3.6.2.10. 更换油滤器 69 3.6.2.11. 更换驾驶模式传 感器 71 3.6.2.12. 更换液压控制块. 73 3.6.2.13. 更换从动锥轮速度传 感器及支架 76 3.6.2.14. 更换主动锥轮速度传 感器79 3.6.2.15. 更换主接头和内 部线 束 79 3.6.2.16. 更换呼吸气管82 3.7. 电子元件检查表. 8
4、5 4. 常见问题解答. 87 4.1. 漏油. 87 4.2. 噪音问题检查与维修 88 4.2.1. 从动锥轮齿轮声音88 4.2.2. R 倒档声音. 88 4.2.3. 低速声音88 4.2.4. 主动锥轮滚珠轴承噪音以及内部轴承噪音 88 4.2.5. 变速箱进水噪音或者其他的油在变速箱中导致的噪音 89 4.2.6. 在空档或者 P档有噪音. 90 4.3. 车辆发冲,起步窜动等现象检查与维 修92 4.3.1. 车辆行驶过程中发 冲(开 起来一窜一窜) 92 4.3.2. 车辆不能起步(不加油). 92 4.4. 故障码及采取措施. 932 无级变速器 维修手册 1. 概述 变速
5、器传动比的连续变化可通过一种变速装置来实现,该装置包括两个对置的锥轮和一条环绕在两个轮上的V形传动钢带。变速装置的传动比通过中间轴传送到变速器内的差速器上。 本手册简要介绍了变速器,包括变速器各部件的设计和功能,并分别阐述了动力传动和控制装置。此外,本手册也概述了变速器的油冷却系统和外部换档机构。 注意我公司的培训材料只用于对邦奇(PUNCH)自动变速的培训,车辆的维修和保养都必需按照车辆使用手册的说明和规定进行。 希望您能充分利用邦奇(PUNCH)自动变速器技术培训课程的培训资料获得更多的理论和实践知识。 本变速器的无级换档模式可以使您更舒适的驾驶,并且可以提高车辆性能。 使用该种自动变速器
6、有如下优势:- 在恒定车速情况下发动机转速较低; - 改良排放控制/降低燃料消耗; - NVH噪音、振动、刺耳声小; - 加速平稳; - 在山区道路上驾驶灵活; VT2变速器采用全电子控制,其性能远优于上代产品。3 无级变速器 维修手册1.1. 传统自动变速器和无级变速器的比拟 下列图中给出了手动或常规自动变速器和无级变速器的传动比变化比照图。常规自动变速器传动装置的传动比为一系列固定数值。 当变速器换入高档时,第一张图所示的传动比将根据节气门开度大小沿着粗实线或虚线变化。而使用无级变速器,可以得到如第二张图所示传动比变化图,两个变速器的换档点都与驾驶员施加的节气门开度有关。 当节气门开度变大
7、时,发动机转速升高,变速器换入高档;如使用传统变速器发动机转速将明显下降,而使用无级变速器发动机转速却不会下降。无级变速器可在发动机转速不变的情况下通过移动锥轮换入高档(见下文说明)。此外,我们还可以选用其它换档策略,这将有助于无级变速器新用户更快的接受它。图1、2 4档自动变速器(左)和无级变速器(右)速比变化图4 无级变速器 维修手册 1.2. 变速器剖面图 3 5 1 12 4 7 8 9 6 101. 扭转减震器/飞轮 6钢带 2. 油泵 7主动锥轮 3. 后退离合器 8从动锥轮 4. 行星机构 9中间轴 5. 前进离合器10. 差速器图 3 变速器剖面图5 无级变速器 维修手册 1.
8、3. 无级变速器根本原理VT2由很多组件组成,根据相应功能可将这些组件分为三组。 第1组-机械传动装置 此部件的功能是提供机械传动和扭矩传递。 第 2 组-控制系统 与控制系统相关的组件。根据载荷条件和驱动要求,控制系统保证变速器传递动力并在适当时刻改变传动比。 第3组-外部连接装置 与变速器外部相连的一些组件。在这些组件中,有些位于变速箱内或与变速箱相连,还有一些组件是整个系统的组成局部,但它们分布在车辆的其它部位。 1.3.1. 第一组-机械扭矩传递 1.3.1.1 行星机构 行星机构使得变速器能够提供前进、后退两个方向的驱动力矩。发动机提供的扭矩通常通过行星架上的输入轴传递给变速器。接合
9、前进方向的多片离合器可使行星架直接连接到太阳轮上,此时通过啮合,行星架和太阳轮成为一个旋转整体,发动机转矩直接传递到主动轮上。行星齿轮并不传递任何扭矩,因此行星机构不存在机械损失,并且主动轮的旋转方向将与发动机的旋转方向一致。这就是前进模式。 倒车模式中,接合倒车多片离合器可以使行星机构中的齿圈保持静止,行星架驱动三对行星齿轮组使得太阳轮反向旋转,此时齿轮组传动比为 1:1.1,将会出现微小的减速增扭以补偿行星机构的摩擦损失。1. 行星轮2. 输入轴33. 太阳轮 4. 齿圈图4 行星机构 图 4 行星机构6 无级变速器 维修手册 1.3.1.2 多盘离合器 共有两组多片湿式离合器:一组用于前
10、进,一组用于后退。每组离合器有三个摩擦盘共有 6个摩擦面。液压系统控制离合器使车辆任何节气门开度时都能平稳向前运动,驱动齿轮啮合时,控制离合器的接合量还可使车辆停车。冷却油直接冷却离合器盘,防止摩擦外表过热。1. 前进离合器组2. 后退离合器组 图5:行星机构中的离合器 1.3.1.3 锥轮和钢带 CVT的主要设计特征是一对“V形锥轮由一条钢传动带连接。主动轮和从动轮中心距为155mm。每个锥轮都分为两半:一半固定,一半沿轴向滑动,两者的倾斜度都为11。24mm宽Van Doorne推式传动带用于在轮间传递扭矩(如果要使用更大的扭矩值,可以使用30mm的传动带)。用喷嘴通过喷油射流的方式润滑并
11、冷却传动带。为了缩小换档时传动带的角度误差,将两个移动的半轮置于两者的对角线位置,再把每个移动的半轮连接到液压缸/活塞上。液压由控制系统控制,见“液压系统一节。球形花键防止移动半轮相对它们固定的半轮转动。 因为太阳轮由花键联接在主动锥轮上,所以行星齿轮组传送的扭矩可直接作用于主锥动轮。钢传动带将动力从主动锥轮传送到从动锥轮,然后动力又从从动锥轮传送到中间齿轮轴。7 无级变速器 维修手册 从动轮的扭矩和速率由传动带的位置决定。设计两个转轮的尺寸,使其可以提供 2.416:1-0.443:1的传动比,最大传动比是最小传动比的5.45倍。超速传动比时油耗最低。 传动钢带包括450片钢片和24根钢带固
12、定到一起,每边12根钢带。 1. 钢带2. 钢片图6:传动带 1.3.1.4 中间轴 中间轴(小齿轮轴)使从动锥轮和差速器间的两个啮合在一起的螺旋状齿轮组减速,这样可以保证传动轴按照正确方向旋转。从动锥轮和驱动轴之间的减速很大程度改良了车辆性能。中间轴由位于离合器壳内和独立轴承座内的两个圆锥轴承固定。1. 主动锥轮轴传动齿轮2. 差速器冠状齿轮3. 传动小齿轮4. 变速中间齿轮5. 从动锥轮轴齿轮图7: 齿圈和中间齿轮8 无级变速器 维修手册 1.3.1.5 差速器 与手动变速器一样,冠状轮上扭矩通过差速器传送到车轮,冠状轮由8个螺栓固定到差速器壳内,传动轴由传统的球笼式万向节和密封垫固定到差
13、速器内。圆锥轴承用来固定差速器。1. 差速器轴承2. 差速器壳体3. 差速器一字轴4. 差速器行星轮5. 差速器冠状齿轮图8:差速器总成1.3.1.6 机械操纵 1.3.1.6.1 传动比变化 传统行星机构自动变速器的传动比级数有限,通常为四、五或六级,但无级变速器却不同,正如其名所示,无级变速器的传动比是连续变化的。低速档(高传动比)使静止的车辆更容易起步,主动锥轮的直径相对较小,但从动锥轮的直径相对较大。传动带用于传送动力和扭矩,如果通过增加主动锥轮的直径、缩小从动锥轮的直径的方式来选择低速比,就能产生加速度。通过控制变化程度确保最适当的传动比。 无级变速器有主动锥轮和从动锥轮两个转轮,每
14、个锥轮都由两半组成,一半固定,一半通过液压控制可以移动。传动带在转轮上的位置可以确定传动比。如果移动半轮靠近相应的固定半轮,那么传动带将向其外周移动。两半锥轮别离时,该轮周就会变小,主动锥轮和从动锥轮的移动半轮处在各自的对角线位置,此时主动锥轮上的传动带半径缩小,而从动锥轮上的传动带半径增加。9 无级变速器 维修手册 车辆起步需要高传动比,为此,主动锥轮分开使传动带贴于其上,并使得传动带绕闭合的从动锥轮外周运动。车速提高时需要低传动比,为此,主动锥轮的移动半轮逐渐向相应固定半轮靠近,锥轮的轮周增大,同时,从动锥轮被迫别离,半径减小,于是产生较低的传动比。当主动锥轮完全闭合、从动锥轮完全分开时产
15、生超速档的传动比。主动锥轮和从动锥轮约以1:2.5的传动比转动。 1 发动机输入 2 输出到车轮3 最小直径传动轮(低速)4 最大直径从动轮(低速)图9: 低档时转轮位置1 发动机输入2 输出到车轮3 最小直径传动轮(超速)4 最大直径从动轮(超速)图10:高档时带轮位置(超速)10 无级变速器 维修手册 1.3.1.6.2 选档杆处于空档或驻车档 该状态下,倒车离合器(2)和前进离合器(4)别离,不能使车轮运动。 - 变速器输入轴(1)与发动机的转速相同。 - 后退离合器(2)别离。 - 前进离合器(4)别离。- 行星轮(3)绕太阳轮空转。 - 太阳轮不动,主动轮(5)、从动轮(7)以及车辆
16、也都保持不动。1. 输入轴2. 后退离合器3. 行星齿轮4. 前进离合器5. 主动轮6. 传动钢带7. 从动锥轮图11:变速器扭矩传动机构 对所有自动变速器来说,只有在处于空档或驻车档时发动机才能起动。驻车档状态下,机械锁防止车辆前后移动。为防止损伤变速器,只能在车辆不动时使用驻车档。11 无级变速器 维修手册 1.3.1.6.3 选档杆处于前进档 该状态下,前进离合器(4)接合使车轮运动。 - 变速器输入轴(1)与发动机转速相同。 - 倒车离合器(2)别离。- 前进离合器(4)接合。 - 行星机构的行星轮(3),太阳轮和齿圈一起旋转。 - 主动轮(5)与发动机转速相同,方向为前进档方向。 -
17、 从动轮(7)方向为前进档方向,其转速取决于该运行状态下的传动比。1. 输入轴2. 倒车离合器3. 行星轮4. 前进离合器5. 主动锥轮6. 驱动钢带7. 从动锥轮8. 从动锥轮9. 输入轴图12: 变速器扭矩传动机构12 无级变速器 维修手册 1.3.1.6.4 选档杆处于倒车档 该状态下,后退离合器(2)接合,齿圈(9)锁定在变速器壳内。行星轮(3)使得太阳轮(10)、主动轮(5)和从动轮(7)的转动方向与变速器输入轴(1)相反。 现在倒车档已选定。- 变速器输入轴(1)与发动机转速相同。 - 倒车离合器(2)接合。- 前进离合器(4)别离。- 齿圈9通过后退离合器2与变速器箱体连接 -
18、变速器输入轴(1)直接传动的行星齿轮(3)使其环绕齿圈旋转,从而驱使太阳轮(10)、带轮(5)和从动锥轮(7)反向转动。 1输入轴2后退离合器3行星轮4前进离合器5主动锥轮6驱动钢带7从动锥轮8从动锥轮9齿圈10. 太阳轮图13: 变速器扭矩传动机构13 无级变速器 维修手册 1.3.2. 第二组-控制系统 控制系统功能如下:1. 使钢传动带张力的夹紧力与发动机的扭矩相适应,防止带打滑。2. 驾驶时控制前进离合器和后退离合器。3. 为行车提供最正确传动比。4. 为变速箱提供必需的润滑油和冷却油。 .1 油泵 变速器内的油泵为外啮合齿轮泵,发动机驱动油泵轴,油泵轴通过空心的主动锥轮轴到达油泵内部
19、。泵轴用花键联接到行星齿轮架上,该泵轴一直以发动机转速运转,泵油量约为10 cm?/转。系统压力取决于输入扭矩,可达40-50bar1. 油泵驱动轴2. 油泵总成图14:油泵全图 油压既用于变速器液压控制,也起到润滑作用。1. 油泵进口2. 油泵油封图 15 :油泵进口图15:油泵进口 14 无级变速器 维修手册 1.3.2.2 变速器控制装置 变速器控制装置使得传动带和转轮间的张紧力最小却不打滑,同时也根据驾驶策略给定的目标值提供传动比大小(根据变速器的输入(主动)和输出(从动)转速计算)。在使用寿命内,控制装置的性能衰退会保持在一定范围内,而不会明显影响车辆舒适性和传动带张紧力。1.3.2
20、.3 张紧力控制装置 张紧力控制装置能够得到传动带不打滑时所需要的最小张紧力,这样对变速器传动效率影响最小,从而油耗最低。 除正常驾驶外,张紧力控制装置也考虑到了变速器扭矩最大输入、输出时的特殊情况,从而最大程度保护变速器。控制装置考虑到防抱制动系统(ABS)制动、轮胎抱死(无ABS时)以及其它驱动力控制系统(如ESP、防滑控制装置等)。此外,该装置还考虑了特殊路面和情况,如通过坑洼路面、路肩、上下附着系数转变、轮胎滑移(如在低附着系数路面上)。 软件能比拟变速器扭矩的传动性能和变速器的预计输入扭矩。当张紧力控制装置发现张紧力缺乏时,ECU收到减小扭矩的指令,从而将发动机扭矩调整适宜范围内。该
21、功能也能保护变速器。 如果汽车上没有电子驱动线路系统,ECU通过CAN总线传输扭矩信号,如果没有CAN总线,变速器控制系统(TCU)软件自身那么产生默认的扭矩信号。1.3.2.4 速比控制装置 变速器通过控制输入、输出压力来平衡主动锥轮和从动锥轮上的压力,从而控制传动比。根据主动锥轮和从动锥轮转速传感器信号可以计算出传动比,并可改变输出压力得到需要的传动比。最小压力可通过张紧力方法确定。变速器的物理模型有助于迅速将压力液位调整到变量工作点。控制软件也考虑到了来自变速器其它组件的干扰,因此开发该软件也是为了尽量降低延时误差和目标速比误差等(为了提高燃油经济性)。为了确保满足变速器机械和耐久性极限
22、状态的要求,我们制定了一些极限状态下的驾驶策略。除车速限制外,还通过软件使传动比变化率(设定点)在允许的范15 无级变速器 维修手册 围内。此外软件也防止了发动机速率因车辆速度和档位杆状况(POS)变化超出一定极限。为了实现这一限制条件,软件将要求减小发动机扭矩或使行驶汽车换入高档。, 1.3.2.5 变速器控制单元 控制变速器的软件集成于TCU变速器控制单元内。TCU安装在发动机舱内。 1.3.2.5.1 TCU接口 线路图及接口。16 无级变速器 维修手册 1.3.3. 第三组-外接装置 1.3.3.1 油冷器接口 变速器壳前面有两个油冷器的管接头。一个油冷器进口安装在发动机散热器的旁边,
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