自动变速器结构原理——无级变速器CVT.ppt

自动变速器结构原理——无级变速器CVT
橡胶带传动的CVT
◆功率有限
◆离合器工作不稳定
◆液压泵、传动带和夹紧机构的能量损失较大
后来，汽车研究人员将：
液力变矩器集成到CVT系统中
主、从动轮的夹紧力由电子装置进改变速比时，液压系统可使用小功率液压油泵，减小液压系统损耗和发动机功率损耗，功能分流可使速比响应迅速，大截面活塞油压无需变化。
另外
在奥迪Multitronic系统中还设置了一个扭矩力传感器
该传感器一旦检测到锥形轮打滑或牵引阻力改变时即通知电控单元改变大截面活塞油压，进行增压或减压
例如车轮在湿滑路面上打滑或在粗糙路面上牵引阻力加大时，电控单元便会根据牵引力传感器传来的信息改变大截面活塞油压。
扭矩传感器腔2
扭矩传感器----接触压力控制
滑轨架1
滑轨架2
链轮1
链轮2
滑轨架1
滑轨架2
扭矩传感器腔1
扭矩传感器活塞
（1）、结构和功能
传递扭矩
压力低，传动链打滑
压力高，效率降低
扭矩传感器
速比压力调整
扭矩大
扭矩小
速比相同
扭矩相同
速比大
速比小
接触压力
（2）、接触压力控制因素
压力缸
扭力传感器1
排油孔
控制凸缘
扭矩提高状态
小扭矩状态
（3）、工作模式----扭矩
大扭矩状态
工作模式---速比
低档
变速比1:1
扭矩传感器腔2
十字孔
变速器链轮
横向孔关闭，扭矩传感器腔2不工作，接触压力大
高档
横向孔打开，扭矩传感器腔2工作，接触压力小
扭矩传感器腔2
孔
孔
扭矩传感器活塞
动力连接
为消除发动机与变速器之间的摩擦损耗
发动机与CVT之间以飞轮减振装置代替一般液力自动变速器的液力变矩器
以刚性连接代替柔性连接
2、飞轮减振装置
飞轮减振装置
双质量飞轮
6缸
4缸
6缸
（TDI）
注：在怠速区内发动机和变速器振动
刚性连接
飞轮减振装置
注：在怠速区内发动机和变速器振动
减振连接
飞轮减振装置
变速箱输入轴
齿圈
行星齿轮
行星齿轮支架
前进档离合器
太阳轮
倒档离合器
其动力输出采用行星齿轮系统及两组湿式可变压力油冷式离合器
压力可随发动机输出转矩大小而改变。
可变压力油冷式离合器具有软连接的功能，能满足车辆起步、停车和换档的需要。
可变压力油冷式离合器的电子液压控制过程：
电控单元连续采集传感器的输入信号（包括发动机转速、变速器的输入转速、加速踏板的位置、发动机的转矩、行驶阻力和变速器的油温等）
经过比较、运算决定相应的油压值，如果实际值与标定值的偏差太大，变速器自动执行关断
离合器液压控制
ATF卸压
输导控制压力
控制压力
油底壳
离合器压力
供油压力
5bar常压
SIV:安全阀
KSV:离合器控制阀
VSTV:输导压力阀
HS:手动换档阀
N215:离合器压力调节阀
离合器电子控制
压力调节阀N215
离合器控制阀KSV
前进档离合器
倒档离合器
离合器压力传感器
变速箱控制单元计算离合器额定压力
控制电流
离合器控制参数
发动机扭矩
制动力
变速箱油温
发动机转速
变速箱输入转速
加速踏板位置
离合器的过载保护过程与其相似，当电控单元检测到油压过高时（离合器过载）会及时发出控制信号使发动机的转矩降低，离合器冷却后，在很短的时间内发动机的转矩即恢复到原有转矩值。
安全切断
过载保护
离合器系统保护
离合器油压过高
离合器传递
扭矩负荷过高
上坡时带挂车行驶
频繁起车和制动
离合器温度
01J行星齿轮系结构
行星齿轮架
行星齿轮1
行星齿轮2
齿圈
太阳轮
动力输出
动力输入
前进档
倒 档
1、太阳轮主动旋转
2、行星齿轮支架架与太阳轮同速度旋转
整体同步旋转
1、太阳轮主动旋转
2、齿圈固定
行星齿轮支架反向旋转
01J行星齿轮系工作状态说明
变速原理
前进档扭矩传动路径
输入轴
太阳轮
行星齿轮
行星齿轮
行星齿轮支架
行星齿轮支架
输出轴
前进档离合器
前进档离合器
当前进离合器结合时，行星齿轮系统太阳轮的钢片与行星架的摩擦片结合成一体，与发动机同步，由行星架将动力输出至辅助减速机构；
当倒车离合器结合时，齿圈的摩擦片与变速器壳体的钢片结合，齿圈被固定，太阳轮将动力传递给行星架；
由于行星架的行星轮有另一中间行星轮，当齿圈被固定时，迫使行星架反向旋转将动力输出至辅助减速机构。
倒档扭矩传动路径