金属带式无级自动变速器Appt课件

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 1.11.6L轿车； Honda Civic 1.6L和 Audi A6（金属链）也 装备这类装置。 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 0.43。 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 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 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 3、主要的技术参数 中间齿轮传动比： 1.31.4 CVT传动比： 0.4452.6 主传动齿轮减速器传动比： 3.854.35 总传动比： 2.22715.834 5.2 CVT的技术特点 4、 CVT 传动装置性能 与 AT比较 : 经济性 : +812% 动力性 : +7.511.5% 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 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、 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 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。 从、主动轮的包角， 数从、主动轮径向摩擦系，带轮锥角， DRDN D R RD N R DN DR D R R D R R D N R D N R DN DR : : )( ta n ta n1 )( ta n1 ta n ( F F 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。 * in in * T T rT RF T 与可能值之比：实际传递的转矩 ：金属带能传递最大转矩 in DRDRDN in c o s 2 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 5.3 CVT的关键控制技术 2、速比控制 CVT的速比一般在： 0.52.5 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。多种控制方案可供选择。 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 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 1、机液控制系统 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 2、电液控制系统