机械式无级变速器CVT

连接和辅助信号
U：到Tiptronic方向盘（选装） V：来自接线柱58d W：到倒车灯 X：来自点火开关接线柱50 Y：到起动机接线柱50 Z：到制动灯 1：CAN（低） 2：CAN（高） 3：换档指示信号 4：车速信号 5：发动机转速信号 6：诊断信号
multitronic
5档 tiptronic
好
8,1
8,2
7
7.5
8
8.5
0–100 km/h加速, s
2020/2/28
5档手动
坏
9,4
9
9.5
10
5
三、CVT优点
2、最高车速Vmax 车辆: Audi A6 2.8
multitronic
5档 tiptronic
坏
200
210
220
Vmax, km/h
2020/2/28
16
3、前进挡离合器、倒档制动器
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
ATF卸压 离合器压力 供油压力
2020/2/28
5bar常压
输导控制压力 控制压力 油底壳
17
3、前进挡离合器、倒档制动器
（1）离合器液压控制流程图
变化因素 •变速箱温度
•离合器温度 •离合器打滑
2020/2/28
30
离合器控制匹配 ------爬行模式下匹配
离合器压力控制阀(N215)控制电流
离合器压力(N)
变速箱控制单元
摩擦系数(μ)
变速器压力传感器(G194)
离合器传递扭矩(F)
2020/2/28
31
离合器控制匹配
变速器压力
离合器压力
中文：无级自动变速箱
名称: Audi multitronic 型号: VL-30
2020/2/28
3
二、对比MT、AT、CVT
项目
换档控制
变速比档位数
手动变速箱
人工手动
有级
自动变速箱 变速箱控制单元自动控制 有级
CVT自动变速箱变速箱控制单元自动控制 无级
2020/2/28
4
三、CVT优点
1、加速性对比 车辆: Audi A6 2.8
2020/2/28
5档手动
好
230
230
236
230
240
6
三、CVT优点
3、总的燃油消耗 车辆: Audi A6 2.8
multitronic
5档 tiptronic
好
7
8
9
总的燃油消耗 (按 93/116/EG), l/100 km
2020/2/28
5档手动
坏
9,7
10,6
9,9
10
11
7
三、CVT优点
油泵
2020/2/28
VSTV提供5bar常压 VSBV限制阀
N215产生控制压力 KSV产生离合器油压
SIV安全阀 HS手动换档阀 离合器压力缸
离合器接合 18
3、前进挡离合器、倒档制动器
叙述倒档制动器的液压控制过程？
2020/2/28
19
4）、离合器系统保护
离合器油压过高
安全切断
2020/2/28
•一个电话用户（控制单元）将数据“讲”入网络中，其他用户通过网络“接听” 这个数据
•对这个数据感兴趣的用户就会利用该数据，而其他用户则选择忽略
2020/2/28
41
2）、独立数据线传递形式
发动机控制单元
发动机转速 燃油消耗率 节气门位置 变速箱干预信号 升档/减档信息
Biblioteka Baidu
变速箱控制单元
2020/2/28
控制压力4bar
N215关闭 N88压力升高
控制压力4bar
KSV关闭
SIV打开
离合器供油切断 HS通油底
离合器卸压
输导控制压力 控制压力 油底壳
21
（2）、离合器过载保护
离合器打滑温度 待传递发动机扭矩 变速箱油温
变速箱控制单元 过载
计算离合器温度超过额定值
发动机扭矩减小 离合器冷却系统降温 发动机重新提供最大扭矩
汽车构造
机械式无极变速器CVT
2020/2/28
1
学习内容
掌握CVT变速驱动桥的基本结构 了解CVT变速驱动桥的识别 掌握CVT变速驱动桥液压与电子控制原理 掌握CVT变速驱动桥检测方法
2020/2/28
2
一、什么是CVT ?
C - Continously
连续
V - Variable 可变
T - Transmission 变速箱
六、CVT的基本工作原理
当主、从动工作轮的 可动部分作轴向移动 时，即可改变传动带 与工作轮的啮合半径， 从而改变了传动比。 工作轮动部分的轴向 移动时根据汽车的行 驶工况，通过控制系 统进行连续地调节而 实现的无级变速传动。
2020/2/28
11
1、飞轮减振装置
双质量飞轮
飞轮减振装置
2020/2/28
4、改善驾驶舒适性能 实现了真正的无级变速，动力传递平顺如丝。 与5档自动变速箱 相比，发动机转速总是保持在较低的范围，整车行驶更安静。
2020/2/28
8
四、奥迪 01J 技术参数
Multitronic R 代表Audi 公司的无级自动变速箱
01J 无级自动变速箱型号 发动机
DZN 无级自动变速箱代码
2020/2/28
32
离合器控制匹配 ------部分负荷状态下匹配
离合器压力控制阀(N215)控制电流
离合器压力(N)
离合器压力 变速箱控制单元
摩擦系数(μ)
发动机控制单元(扭矩)
离合器传递扭矩(F)
2020/2/28
33
微量打滑控制
离合器接合
微量打滑控制范围 在微量打滑时匹配范围
打滑率： 5rmp至20rmp
微量打滑： •打滑率小 •离合器片不会烧蚀 •不影响燃油经济性
2020/2/28
34
7）、前进档离合器/倒档离合器及行星齿轮装置小 结
离合器液压控制 行星齿轮系
离合器冷却系统
离合器系统保护 离合器控制匹配
2020/2/28
35
3、速比变换系统
2020/2/28
36
4、液压控制系统
液压控制单元
吸气泵
ESP控制单元
TCS要求 EBC要求 ABS应用 EDL介入 DSP介入
车轮转速，左前 车轮转速，右前 车轮转速，左后 车轮转速，右后
变速箱控制单元发送信息
2020/2/28
变速箱控制单元接受和计算信息
47
5、电路图
2020/2/28
部件
F:制动灯开关 F125:多功能开关 F189:Tiptronic开关 G93: 变速箱油温传感器 G182:变速箱输入转速传感器 G193:变速箱离合器压力传感器 G194:变速箱接触压力传感器 G195:变速箱输出转速传感器 G196:变速箱输出转速传感器-2N88:电磁阀(离合器冷却/安全切断） N110：换档杆锁止电磁阀 N215：离合器压力控制阀 N216：接触压力控制阀 J217：变速箱控制单元 J226：起动锁止和倒车灯继电器 S：保鲜丝
2.4L
CVT变速箱--零件号 01J 300 044 01J 300 047
01J 300 043 B 2.8L
01J 300 046 S
最大扭矩
310NM
变速器速比范围
2.4~0.4
变速扩展范围
6
辅助变速齿轮档变速比 主传动比 油泵工作压力 总重量 总20长20度/2/28
51/46=1.109:1 43/9=4.778:1 最大大约60bar
舒适系统CAN总线连接的控制单 元 •一个中央控制单元 •四个车门控制单元
45
6）、动力系统CAN总线 2020/2/28
动力系统CAN总线连接的控制单 元 •发动机控制单元 •变速箱控制单元 •ABS控制单元
46
3、CAN-BUS信息交换
变速箱控制单元
额定发动机扭矩
额定发动机转速
可执行怠速
转速控制调节
42
3）、CAN总线数据传递形式
发动机控制单元
发动机转速 燃油消耗率 节气门位置 变速箱干预信号 升档/减档信息
变速箱控制单元
2020/2/28
43
4）、CAN数据总线特点
两条数据线相互缠绕，防止电磁波干扰和向外辐射
2020/2/28
两条数据线传递相同信号，但数值互为镜像。
44
5）、舒适系统CAN总线 2020/2/28
变速箱控制单元计算离合器额定压力 控制电流
压力调节阀N215
离合器压 力传感器
离合器控制阀KSV
前进档离合器 倒档离合器
2020/2/28
监控 27
（3）、离合器爬行控制
概念:
选择前进档，发动机怠速运转时，爬行控制功能将离合器设 定到一个额定的打滑扭矩(离合器扭矩)。
意义:
1、当车辆处于静止状态选择前进档时，爬行控制允许不踩加速 踏板， 而车辆缓慢移动，因此增强了驾驶舒适性。 2、当车辆停于坡路上，制动力不足车辆回溜时，离合器压力将 增大，使汽车停住（“坡路停住”功能）。提高驾驶的 安全性 。 3、在爬行控制模式下，实现了离合器控制匹配，优化了离合器控制。
约88kg 约610mm
代码 备注 FWK GHL 带S档位 FRZ GHJ 带S档位
9
五、01J CVT 结构组成及作用
飞轮减振装置
倒档制动器
主动工作轮可动部分 主动工作轮固定部分
辅助减速齿轮档
传动链变速器
主动工作轮液压控制缸
行星齿轮系
2020/2/28
前进档离合器
液压控制单元
变速箱电控单元
10
到离合器
吸气泵
2020/2/28
SIV:安全阀 KKV:离合器冷却阀 VSTV:输导压力阀 N88:离合器冷却/安全切断 阀 N215:离合器压力调节阀
VSTV提供5bar常压
N88产生控制压力
KKV导通油路 冷却器回油管
吸气喷射泵
离合器
ATF卸压 冷却油流 来自冷却器回油管油
操纵控制压力 控制压力
离合器传递 扭矩负荷过高
离合器温度
过载保护
•上坡时带挂车行驶 •频繁起车和制动
20
（1）、离合器安全切断
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 N88:离合器冷却/安全切断阀
2020/2/28
与油底壳相通/卸压 离合器压力
供油压力
超过离合器额定压力
2020/2/28
28
（4）、离合器控制匹配
离合器压力控制质量
离合器控制匹配 微量打滑控制
2020/2/28
目的 方法 条件
29
离合器压力控制质量
在任何工作状态下，系统均需提供精确的离合器 压力以保证离合器传递扭矩。
F=N×μ
F：离合器摩擦力（离合器传递扭矩） N：离合器压力 μ：摩擦系数
摩擦系数 •变速箱油（质量、老化、损耗）
2020/2/28
油泵 进油过滤器
37
5、电子控制系统
G182：输入转速传感器 G195：输出转速传感器 G196：输出转速传感器-2G93：油温传感器 G193：离合器压力传感器 G194：接触压力传感器
2020/2/28
38
六、动力传递路线
2020/2/28
39
七、CAN-BUS数据传递系统简介
CAN是控制单元区域网络（Controller Area Network）的缩写 ，意思是控制单元通过网络交换数据。
CAN数据总线可以比作公共汽车。公共汽车可以运输大量乘 客，CAN数据总线包含大量的数据信息。
2020/2/28
40
1）、CAN-BUS数据传递原理
•CAN数据总线的数据传递类似于电话会议
•发动机扭矩减小到怠速转速上限 •离合器过载几乎不出现
2020/2/28
22
（5）、离合器冷却系统
前进档离合器
倒档离合器
润滑油分配器
2020/2/28
离合器油压 离合器冷却油流
23
思考题：
为什么冷却前进档离合器没有给行星齿轮系提供润滑?
2020/2/28
24
（5）、液压离合器冷却控制
到手动转换阀 到冷却器回油管
位于油底壳中
25
（6）、离合器控制
（1）、起动过程
加速踏板踏下60%
加速踏板踏下100%
加速踏板踏下100%+强制低档
时间（S）
2020/2/28
加速踏板角度 发动机转速
发动机标定转速
变速器输入转 速
变速器输出转 速
26
（2）、离合器电子控制
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
2020/2/28
离合器
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
1、太阳轮主动旋转 2、齿圈固定
整体同步旋转 行星齿轮支架反向旋转
15
3、前进挡离合器、倒档制动器
湿式钢片离合器
功用: •滑动起步 •传递扭矩
液力变扭器
特点: 1、重量轻 2、安装空间小 3、起动特性适应驾驶状态 4、爬行扭矩适应驾驶状态 5、在过载或非正常使用情况下具有保护功能
超速切断支持
CAN CAN
离合器保护
离合器状态
离合器扭矩
（
档位变换、动作/不动作
低
压缩机切断
）
换档杆位置/行驶位置
汽车车速
档位指示
（
当前档位或目标档位
高
发动机控制单元编码
）
应息急 ）运行程序（自诊断信
车载诊断状态
发动机控制单元
发动机转速 额定怠速转速 实际发动机扭矩 冷却液温度 强制减档信息 加速踏板位置 制动灯开关 制动踏板开关 进气温度 CCS状态（定速巡航） CCS额定车速 海拔高度信息 空调压缩机状态 应 息急 ）运行程序（自诊断信
12
1、飞轮减振装置
刚
减
性
振
连
连
接
接
发动机产生的振动 变速箱吸收的振动
发动机产生的振动 变速箱吸收的振动
注：在怠速区内发动机和变速器振动
2020/2/28
13
2、行星齿轮系
行星齿轮架
行星齿轮1
行星齿轮2
齿圈
动力输出 动力输入
太阳轮
2020/2/28
14
2、行星齿轮系
功能作用
前进档 倒档
前进档 倒档