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1、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
2、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
3、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
4、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。,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,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
5、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,