CVT变速器技术详细介绍课件
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– 输入带轮转速传感器：提供输入带轮转速信号，用以控制 前进倒档离合器及带轮变速；
– 输出带轮转速传感器：提供输出带轮转速信号，用以控制 带轮变速；
– 输入带轮油压传感器：提供输入带轮油压信号，用以控制 带轮变速；
– 输出带轮油压传感器：提供输出带轮油压信号，用以控制 钢带夹紧。
22
3.3 控制策略
• 前进、倒挡及锁止离合器控制
D/R控制电信号计 算
TC控制图
D/R压力 控制阀
油门开度
车速
TC控制电信 号计算
TCU
TC压力 控制阀
液压控制系统
前进 倒挡、 切换 系统
起 步 系 统
23
3.4 控制策略
• 变速系统的控制
液压控制系统
发动机转速
10
2.3前进倒档机构
• 原理
使用了AT上常用的行星轮系结合湿式摩擦片来实现前进和倒档机构的切换。
结合
前进
结合
倒档
输出
输入
输出
输入
外行星轮 内行星轮
内齿圈 太阳轮
11
行星架
• 离合器动作
油缸1
2.3前进倒档机构
前进离 合器
倒档离 合器
油缸2
档位 油缸1压力 油缸2压力 前进离合器 倒档离合器
P/N
3 控制系统
1. 概述 2. 传感器 3. 控制策略
17
• 系统原理框图
涡轮转速传感器 一轴转速传感器 二轴转速传感器
油温传感器 档位开关 换挡模式开关 油压传感器
3.1 概述
TCU CAN
液力变矩器电磁阀 一轴压力控制电磁阀 二轴压力控制电磁阀
离合器控制电磁阀 换挡杆锁止电磁阀
18
3.1 概述
发展，燃油经济性已超过MT车型，目前日本市场CVT车型年销量已超2/3。
应用CVT的主要车企
6
2 结构介绍
1. 总体结构布置 2. 液力变矩器 3. 前进倒档机构 4. 变速系统 5. 液压系统 6. 驻车机构
7
2.1总体结构布置
• CVT的主要组成部件
– 液力变矩器
– 行星轮系（前进倒档）
– 带轮系统（变速系统）
• CAN总线信息
– TCU通过CAN总线从ECU、ABS处获取整车相关信号。
ECU
发动机转速 发动机扭矩 冷却水温度 油门踏板位置
TCU
ABS
制动信号 车速及轮速信号
ABS工作状态
19
3.1 概述
• 控制系统具有以下作用
– 根据发动机扭矩控制带轮的夹紧力，防止打滑； – 在车辆的整个运行工况中，控制前进挡离合器和倒挡制动器的动作； – 在车辆的整个运行工况中，选择最佳的传动比； – 根据工况，控制变矩器闭锁离合器的结合与分离； – 出现故障时点亮故障灯，进入应急模式。
低压
低压
分离
分离
D
低压
高压
结合
分离
R
高压
低压
分离
结合ห้องสมุดไป่ตู้
12
2.4变速系统
• 结构原理
通过改变输入输出两锥轮的间距来改变速比
双活塞
输入带轮总成
最大距离
LOW速比
钢带
输出带轮总成
博 世 推 力 钢 带
活塞
最小距离
OD速比
最大距离
13
2.5液压系统
• 液压油泵
液压油泵由发动机直接驱动，给液压阀体提供各执行器控制压力油
当挂上P档时，驻车棘爪与驻车轮齿啮合，实现驻车。当档位退出P档时，驻车棘爪 自动复位，不再起驻车作用。 ☆安全驻车坡度为不大于30%。 ☆驻车车速小于3Km/h(即车速在3Km/h以内可以进行挂P档，此时会有“啪嗒啪嗒”的 响声，建议：车辆停稳后才执行挂P档)。
驻车轮
驻车棘爪
换挡臂
回位弹簧
驱动杆
16
油泵壳体
油泵外转子
油泵内转子
14
2.5液压系统
• 液压阀体
实现对油泵供给的液压油进行控制调节，调节后的控制压力分别对前进、倒 档，变矩器闭锁，带轮变速进行控制。
离合器控 制阀
变矩器控 制阀
钢带夹紧 控制阀 变速控制 阀
变矩器油路 离合器油路 变速油路 钢带夹紧油路
压力油
15
2.6驻车机构
• 作用、原理
CVT
AT
4
• CVT基本原理
5
• CVT 的发展历史
CVT已经有一百多年的历史 1886年奔驰将橡胶带式CVT应用于汽车上，但由于耐久性等问题停留在样机阶
段。 1965年DAF55最早使用由两付橡胶带组成的CVT。 1987年富士重工开发的金属带式CVT应用在Subaru Justy轿车上并投放市场。 1999年奥迪公司开发出了扭矩达310Nm的CVT并在A6/A4上得到广泛应用。 2000年后，CVT得到了飞速发展，特别在日本市场，CVT已经得到了系列化的
– 特点（与传统AT相比）：
1、驾驶舒适性好。传统AT为有级变速，在各速比间切换的时候存在动力中断，产生 换挡冲击；而CVT实现了连续不间断的变速，不存在动力中断换挡冲击。 2、燃油经济型好。搭载CVT整车燃油经济性明显优于搭载传统AT整车燃油经济性。 3、结构简单。CVT零部件总量只有传统AT的2/3。
20
• 传感器布置位置
3.2 传感器
涡轮转速传 感器
输出带轮转速 传感器
档位开关 油温传感器
输出带轮油压 传感器
输入带轮转速 传感器
输入带轮油压 传感器
21
• 各传感器作用
3.2 传感器
– 油温传感器：监测变速箱油的温度；
– 档位开关：提供档位信号；
– 涡轮转速传感器：提供涡轮转速信号，用以控制前进倒档 及变矩器离合器；
涡
导
泵
轮
轮
轮
9
2.2 液力变矩器
• 锁止离合器
由于液力变矩器液流工作时效率低，为了提高变速器的传动效率，在变矩器中增加闭锁离 合器系统，在常用工况下将变矩器闭锁，确保动力高效传递。
锁
锁
止
液流 工作
止
离
离
合
合
器
器
分
结
离
合
• 减振弹簧
由于变矩器闭锁离合器都是在车辆行进中工作， 闭锁离合器的结合和分离必将产生冲击，为了消除 闭锁产生的负面影响，增加减振弹簧来消除冲击。
– 减速齿轮（含差速器）
– 液压系统（阀体、泵）
– 驻车系统
– 转速、压力传感器
液压油泵
减速齿轮
驻车机构
液力变矩器
行星轮系 液压阀体
带轮系统
8
2.2 液力变矩器
• 液力变矩器
液力变矩器主要由泵轮、导轮、涡轮、锁止离合器及减 震器等组成，由于其液流工作的特性使其具有出色的起 步舒适性能，并且具有增扭效果，使得匹配后的整车动 力性能有很大提升，在自动变速器中有广泛的应用。
CVT变速器技术
1
1 CVT概述 2 CVT结构介绍 3 CVT控制系统 4 单电机混合动力介绍
2
1 概述
3
• 无级变速器（CVT）
– 无级变速器 ，又称为连续无段式自动变速器，是自动变速器里面的一种， 英文名称 Continuously Variable Transmission简称CVT 。
– 输出带轮转速传感器：提供输出带轮转速信号，用以控制 带轮变速；
– 输入带轮油压传感器：提供输入带轮油压信号，用以控制 带轮变速；
– 输出带轮油压传感器：提供输出带轮油压信号，用以控制 钢带夹紧。
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3.3 控制策略
• 前进、倒挡及锁止离合器控制
D/R控制电信号计 算
TC控制图
D/R压力 控制阀
油门开度
车速
TC控制电信 号计算
TCU
TC压力 控制阀
液压控制系统
前进 倒挡、 切换 系统
起 步 系 统
23
3.4 控制策略
• 变速系统的控制
液压控制系统
发动机转速
10
2.3前进倒档机构
• 原理
使用了AT上常用的行星轮系结合湿式摩擦片来实现前进和倒档机构的切换。
结合
前进
结合
倒档
输出
输入
输出
输入
外行星轮 内行星轮
内齿圈 太阳轮
11
行星架
• 离合器动作
油缸1
2.3前进倒档机构
前进离 合器
倒档离 合器
油缸2
档位 油缸1压力 油缸2压力 前进离合器 倒档离合器
P/N
3 控制系统
1. 概述 2. 传感器 3. 控制策略
17
• 系统原理框图
涡轮转速传感器 一轴转速传感器 二轴转速传感器
油温传感器 档位开关 换挡模式开关 油压传感器
3.1 概述
TCU CAN
液力变矩器电磁阀 一轴压力控制电磁阀 二轴压力控制电磁阀
离合器控制电磁阀 换挡杆锁止电磁阀
18
3.1 概述
发展，燃油经济性已超过MT车型，目前日本市场CVT车型年销量已超2/3。
应用CVT的主要车企
6
2 结构介绍
1. 总体结构布置 2. 液力变矩器 3. 前进倒档机构 4. 变速系统 5. 液压系统 6. 驻车机构
7
2.1总体结构布置
• CVT的主要组成部件
– 液力变矩器
– 行星轮系（前进倒档）
– 带轮系统（变速系统）
• CAN总线信息
– TCU通过CAN总线从ECU、ABS处获取整车相关信号。
ECU
发动机转速 发动机扭矩 冷却水温度 油门踏板位置
TCU
ABS
制动信号 车速及轮速信号
ABS工作状态
19
3.1 概述
• 控制系统具有以下作用
– 根据发动机扭矩控制带轮的夹紧力，防止打滑； – 在车辆的整个运行工况中，控制前进挡离合器和倒挡制动器的动作； – 在车辆的整个运行工况中，选择最佳的传动比； – 根据工况，控制变矩器闭锁离合器的结合与分离； – 出现故障时点亮故障灯，进入应急模式。
低压
低压
分离
分离
D
低压
高压
结合
分离
R
高压
低压
分离
结合ห้องสมุดไป่ตู้
12
2.4变速系统
• 结构原理
通过改变输入输出两锥轮的间距来改变速比
双活塞
输入带轮总成
最大距离
LOW速比
钢带
输出带轮总成
博 世 推 力 钢 带
活塞
最小距离
OD速比
最大距离
13
2.5液压系统
• 液压油泵
液压油泵由发动机直接驱动，给液压阀体提供各执行器控制压力油
当挂上P档时，驻车棘爪与驻车轮齿啮合，实现驻车。当档位退出P档时，驻车棘爪 自动复位，不再起驻车作用。 ☆安全驻车坡度为不大于30%。 ☆驻车车速小于3Km/h(即车速在3Km/h以内可以进行挂P档，此时会有“啪嗒啪嗒”的 响声，建议：车辆停稳后才执行挂P档)。
驻车轮
驻车棘爪
换挡臂
回位弹簧
驱动杆
16
油泵壳体
油泵外转子
油泵内转子
14
2.5液压系统
• 液压阀体
实现对油泵供给的液压油进行控制调节，调节后的控制压力分别对前进、倒 档，变矩器闭锁，带轮变速进行控制。
离合器控 制阀
变矩器控 制阀
钢带夹紧 控制阀 变速控制 阀
变矩器油路 离合器油路 变速油路 钢带夹紧油路
压力油
15
2.6驻车机构
• 作用、原理
CVT
AT
4
• CVT基本原理
5
• CVT 的发展历史
CVT已经有一百多年的历史 1886年奔驰将橡胶带式CVT应用于汽车上，但由于耐久性等问题停留在样机阶
段。 1965年DAF55最早使用由两付橡胶带组成的CVT。 1987年富士重工开发的金属带式CVT应用在Subaru Justy轿车上并投放市场。 1999年奥迪公司开发出了扭矩达310Nm的CVT并在A6/A4上得到广泛应用。 2000年后，CVT得到了飞速发展，特别在日本市场，CVT已经得到了系列化的
– 特点（与传统AT相比）：
1、驾驶舒适性好。传统AT为有级变速，在各速比间切换的时候存在动力中断，产生 换挡冲击；而CVT实现了连续不间断的变速，不存在动力中断换挡冲击。 2、燃油经济型好。搭载CVT整车燃油经济性明显优于搭载传统AT整车燃油经济性。 3、结构简单。CVT零部件总量只有传统AT的2/3。
20
• 传感器布置位置
3.2 传感器
涡轮转速传 感器
输出带轮转速 传感器
档位开关 油温传感器
输出带轮油压 传感器
输入带轮转速 传感器
输入带轮油压 传感器
21
• 各传感器作用
3.2 传感器
– 油温传感器：监测变速箱油的温度；
– 档位开关：提供档位信号；
– 涡轮转速传感器：提供涡轮转速信号，用以控制前进倒档 及变矩器离合器；
涡
导
泵
轮
轮
轮
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2.2 液力变矩器
• 锁止离合器
由于液力变矩器液流工作时效率低，为了提高变速器的传动效率，在变矩器中增加闭锁离 合器系统，在常用工况下将变矩器闭锁，确保动力高效传递。
锁
锁
止
液流 工作
止
离
离
合
合
器
器
分
结
离
合
• 减振弹簧
由于变矩器闭锁离合器都是在车辆行进中工作， 闭锁离合器的结合和分离必将产生冲击，为了消除 闭锁产生的负面影响，增加减振弹簧来消除冲击。
– 减速齿轮（含差速器）
– 液压系统（阀体、泵）
– 驻车系统
– 转速、压力传感器
液压油泵
减速齿轮
驻车机构
液力变矩器
行星轮系 液压阀体
带轮系统
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2.2 液力变矩器
• 液力变矩器
液力变矩器主要由泵轮、导轮、涡轮、锁止离合器及减 震器等组成，由于其液流工作的特性使其具有出色的起 步舒适性能，并且具有增扭效果，使得匹配后的整车动 力性能有很大提升，在自动变速器中有广泛的应用。
CVT变速器技术
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1 CVT概述 2 CVT结构介绍 3 CVT控制系统 4 单电机混合动力介绍
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1 概述
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• 无级变速器（CVT）
– 无级变速器 ，又称为连续无段式自动变速器，是自动变速器里面的一种， 英文名称 Continuously Variable Transmission简称CVT 。