加特克JATCO大中型无级变速箱CVT
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1
2. 规格
2.1 扭矩覆盖范围
JATCO 公司拥有全系列的 CVT，从适用于微型汽车的 CVT 到适用于由 3.5L-级发动机驱
动的大型汽车的 CVT。以前型号组合包括专为用于微型汽车、小型汽车、中型汽车及大型汽车
而设计的四种类型。 2009 年，推出了适用于 在小型汽车上使用的带
开发等级 普通 CVT
对钢片几何形状的改进使我们可优 化带轮的刚度，从而减少磨擦。磨擦的 减少可实现想要的传扭能力（图 7）。
效率（%）
新带轮 现用带轮
现 用 带 新带
轮
轮
低
带轮比
高
图 7 皮带轮效率
减少油搅动损失
我们改进了新型 CVT 的挡板以减少磨擦（图 8 及图 9）。 除了上述措施外，我们还采用了粘度低的 CVT 液，优化了离合器压力并改进了汽车上市期
产生液压以便传递及转移扭矩的油泵位于第一轴的下面，由来自与发动机直接连接的轴入轴的 链系统驱动。就现有 CVT 而言，控制系统所用的液压回路位于变速箱下面的油底壳中。（图 2）。
油泵
前进，后退 主动带轮
变矩器 输入轴 引擎输入
从动带轮
减速齿轮 提供给轮胎的输出
输出齿轮 空转齿轮 末端传动齿轮
提供给轮胎的输出
3.3 新的 CVT 控制
CVT 具有顺畅无缝变速的特点。这是有级自动变速箱（AT）没有的特性。新型 CVT 在其 先进的变速控制系统中充分利用此特性，从而展现出汽车固有的驾驶乐趣（图 10）。
新型 CVT 包括 1,000 多种变速方式。这使精准调节的变速控制适合各种不同的驾驶环境。 另外，变速控制可从车辆状态及驾驶操作输入推断驾驶员的意图，从而每次相应地改变变速方 式。
8
多年来，保护全球环境一直是人们关注的首要问题。汽车行业也一直致力于提高汽车的燃 油经济性以促进环境保护。现在电动汽车及其他类型的零排放汽车变得越来越受欢迎。但是， 使用往复式发动机的汽车仍占汽车保有量的大部分。无级变速箱（CVT）是提高它们燃油经济 性的一项有效的环保技术。
JATCO 公司是最早关注 CVT 的公司，先于其他公司致力于开发全系列的 CVT 产品。早在 1997 年，我们就公布了世界上第一款用于 2.0L-级前轮驱动汽车上的钢带 CVT。自此以后，我 们开发了适用于各种各样汽车的 CVT，从微型汽车到 3.5L-级的大车型。这些 CVT 享有良好的 市场盛誉。
98.5
103.5
340
345
356
372.6
171
173
173
178
197
197
2Байду номын сангаас5
205
步进电机 SOL（电磁阀） SOL（电磁阀） 步进电机
2
2.3 结构
新型 CVT 采用一个变矩器作为启动元件。来自发动机的扭矩输入通过输入轴从变矩器传送 到作为换档机构的带轮系统，然后再通过最终减速齿轮传送到差速齿轮，再从差速齿轮传送到左右 驱动轮。
表 1 主要规格
项目
扭矩容量（Nm）
齿轮比覆盖范围
带轮比
齿轮比 末端传动齿轮比
行星齿轮比
前进 后退
最低带伦比
重量（kg）
全长（mm）
带轮轴间的距离（mm）
第一与第四轴间的距离（mm）
控制执行器
适用于中型汽车
适用大型汽车
现有
新型
新型
现有
CVT2
CVT8
CVT8HT
CVT3
250
250
380
350
6.0
图 2 主横截面图
3. 关键技术 3.1 齿轮比覆盖范围扩大
更宽的齿轮比覆盖范围、带轮轴之间更大的距离及传扭能力的降低总是 CVT 变速机构相互 矛盾三大要素。
我们采取了下列措施以大幅扩大新型 CVT 的齿轮比覆盖范围（图 3）并优化整个系统（图 4）。
● 缩小皮带轮轴的直径 ● 采用一种新钢带 ● 采用一种新链条 除了扩大齿轮比的范围以提高汽车的燃油经济性外，在设定最佳的齿轮比范围时我们也考虑提 高汽车的驾驶性能。
这些先进的技术使汽车在进入高速公路或在其他情况下能提供强大的加速力并在弯曲的道 路上提供平稳的驾驶性能。
驾驶员操作
1000 多种变速方式
车速 爬坡力
自适应换挡 控制
转弯条件
图 10 新变速控制 6
4. FWD-HEV 的基础变速箱
在开发的最初阶段，我们将 CVT8 设计为 FWD-HEV 的基础变速器。 CVT8 的大部分零件 都转移到 FWD-HEV 中。用电动机代替变矩器非常容易（图 11）。
7.0
6.3
5.4
2.35~0.39
2.64~0.38
2.43~0.38
2.37~0.44
5.1~6.4
4.8~6.4
4.7~ 5.8
4.8~6.3
1.00
1.00
1.00
1.00
0.75
0.75
0.75
0.75
12.0~15.2
12.7~16.8
11.3~14.1
11.6~15.0
91.5
91.5
5
间的锁定控制系统。这些及其他改进措施使新型 CVT 与现有 CVT 相比，其磨擦水平大幅降低， 从而将燃油经济性提高了 10%以上，这取决于汽车的使用情况。
齿轮 环形齿轮 降低了油量
挡板
现有 CVT
磨擦（Nm）
不带档板 改进的挡板
带档板
新型 CVT
图 8 挡板的作用
来自发动机中心的油量（mm）
图 9 油搅动损失
图 11
- 转移到 FWD-HEV 上的零件
7
5. 结论
新开发的 CVT 可提供下列利益。 （1）更广的齿轮比覆盖范围以提高动力性能及燃油经济性 对带轮系统的优化扩大了新型 CVT 的齿轮比覆盖范围。与现有 CVT 相比，其齿轮比覆盖 范围扩大了 17%。但这并未扩大变速器的尺寸或缩小适用的扭矩范围。此更广的齿轮比覆盖范 围可提供强大的启动加速力，降低发动机速度，从而在高速公路巡航期间提高燃油经济性并实现 更安静的操作性能。 （2）减少磨擦 新型 CVT 沿用了现有 CVT 的结构。通过优化液压系统及皮带轮系统，与现有 CVT 相比， 新型 CVT 将磨擦减少了 40%。这使燃油经济性提高了 10%，取决于汽车的使用情况。 （3）追求驾驶乐趣 对变速控制的改进确保了新型 CVT 顺畅无缝的变速特性，提供能满足驾驶员愿望的驾驶性 能。 通过对新型 CVT 进行的全面深入的改进，特别是在燃油经济性及驾驶性能方面，此新开发 的变速器不但可保护全球环境，同时可展现汽车固有的驾驶乐趣。
新设计
副变速箱的一种新型
CVT，因此型号组合合并
扭矩容量 [Nm]
为三大系列。随着适用于
大中型汽车的最新 CVT
的推出，现在型号组合已
合并为两大系列。每种
CVT 更广的应用范围将
提高其生产量并大幅降
低成本。（图 1）。
FWD 用 CVT
图
FWD 用新型 CVT
1 扭矩范围
2.2 规格
表 1 所示的是与两种现有的 CVT 相比，新开发的 CVT 的规格。
本文所述的新开发的 CVT 适用于各种各样的汽车，从 2.0L-级的中型汽车到 3.5L-级的大型 汽车。本文不但概述了此新型 CVT，而且还描述了其采用的主要技术。
1. 产品概念
新型 CVT 是围绕下列概念开发的。 （1）通过扩大齿轮比的覆盖范围并减少磨擦来提高燃油经济性。 （2）通过缩小无级变速箱的大小，开发一种适用于大中型汽车的通用 CVT 。 （3）开发一种作为前轮驱动-混合动力电动汽车（FWD-HEV）基础变速箱的 CVT。
其他 油搅动 变化器
油泵
现有 CVT（CVT2）
测量条件 发动机速度 输入扭矩 皮带轮比
新型 CVT（CVT 8）
1500rpm 40Nm O.D
图 5 磨擦减少概述
4
采用更小的油泵
通过减小控制阀的液体泄漏量并 降低管线压力，我们成功缩小了新型 CVT 的油泵尺寸，进而减少了磨擦。 通过对液压回路认真评审分析，我们 将原先使用的 12 个阀柱塞减少到 8 个，同时也将阀柱塞与阀体之间的间 隙缩小到最小。这些改进降低了控制 阀的液体泄漏量。
为保护生态而设计的下一代大中型无级变速箱（CVT）
Tsutomu Saito（齐藤勤）、Jun Shiomi（盐见淳）、Yoshikuni Kato（加藤義邦）、 Yoshirou Nakamoto（中元善郎）、Hirofumi Okahara（岡原 博文）
介绍
2012 年 3 月，JATCO（加特可）公司开始生产下一代无级变速箱（CVT）。此新型 CVT 应用范围非常广泛，涵盖了目前大中型汽车上使用的现有 CVT。另外，在对现有 CVT 部件进 行了深入全面的评审分析后开发了此新型 CVT，因此，此新型 CVT 可大幅降低耗油量。
除此之外，通过扩大带轮压力室 的面积并重新考虑所需的液压量，我 们降低了线压。
这些改进之间的协同作用使我们 能采用更小的油泵（图 6）。
油泵损失 [Nm]
现有 CVT 油泵 新型 CVT 油泵
漏油量减少
油泵流量 ⇒ 减少 25%
线压降低 线压 [MPa]
图 6 油泵扭矩
采用新的钢带
新型 CVT 采用一种新钢带。我们缩 小了新钢带的带宽并优化了带刚度。更窄 的带宽减少了钢带与钢片之间产生的磨 擦。这种磨擦在钢带的传扭机构中是不 可避免的。
3
现有 （CVT2）
新型 CVT （CVT8）
现有 （CVT3）
新型 CVT （CVT8HT）
对于大型汽车 对于中型汽车
齿轮比覆盖范围
图 3 齿轮比覆盖范围
发动机转数
低
提高加 速力
现有 CVT
齿轮比范围
高
提高高速公路巡航过程中 的燃油经济性及安静性 速度
图 4 齿轮比覆盖范围
3.2 磨擦减少
新型 CVT 沿用了现有 CVT 的基本结构。通过对细小结构的彻底改进，新型 CVT 将磨擦减 少了约 40%（图 5）。
2. 规格
2.1 扭矩覆盖范围
JATCO 公司拥有全系列的 CVT，从适用于微型汽车的 CVT 到适用于由 3.5L-级发动机驱
动的大型汽车的 CVT。以前型号组合包括专为用于微型汽车、小型汽车、中型汽车及大型汽车
而设计的四种类型。 2009 年，推出了适用于 在小型汽车上使用的带
开发等级 普通 CVT
对钢片几何形状的改进使我们可优 化带轮的刚度，从而减少磨擦。磨擦的 减少可实现想要的传扭能力（图 7）。
效率（%）
新带轮 现用带轮
现 用 带 新带
轮
轮
低
带轮比
高
图 7 皮带轮效率
减少油搅动损失
我们改进了新型 CVT 的挡板以减少磨擦（图 8 及图 9）。 除了上述措施外，我们还采用了粘度低的 CVT 液，优化了离合器压力并改进了汽车上市期
产生液压以便传递及转移扭矩的油泵位于第一轴的下面，由来自与发动机直接连接的轴入轴的 链系统驱动。就现有 CVT 而言，控制系统所用的液压回路位于变速箱下面的油底壳中。（图 2）。
油泵
前进，后退 主动带轮
变矩器 输入轴 引擎输入
从动带轮
减速齿轮 提供给轮胎的输出
输出齿轮 空转齿轮 末端传动齿轮
提供给轮胎的输出
3.3 新的 CVT 控制
CVT 具有顺畅无缝变速的特点。这是有级自动变速箱（AT）没有的特性。新型 CVT 在其 先进的变速控制系统中充分利用此特性，从而展现出汽车固有的驾驶乐趣（图 10）。
新型 CVT 包括 1,000 多种变速方式。这使精准调节的变速控制适合各种不同的驾驶环境。 另外，变速控制可从车辆状态及驾驶操作输入推断驾驶员的意图，从而每次相应地改变变速方 式。
8
多年来，保护全球环境一直是人们关注的首要问题。汽车行业也一直致力于提高汽车的燃 油经济性以促进环境保护。现在电动汽车及其他类型的零排放汽车变得越来越受欢迎。但是， 使用往复式发动机的汽车仍占汽车保有量的大部分。无级变速箱（CVT）是提高它们燃油经济 性的一项有效的环保技术。
JATCO 公司是最早关注 CVT 的公司，先于其他公司致力于开发全系列的 CVT 产品。早在 1997 年，我们就公布了世界上第一款用于 2.0L-级前轮驱动汽车上的钢带 CVT。自此以后，我 们开发了适用于各种各样汽车的 CVT，从微型汽车到 3.5L-级的大车型。这些 CVT 享有良好的 市场盛誉。
98.5
103.5
340
345
356
372.6
171
173
173
178
197
197
2Байду номын сангаас5
205
步进电机 SOL（电磁阀） SOL（电磁阀） 步进电机
2
2.3 结构
新型 CVT 采用一个变矩器作为启动元件。来自发动机的扭矩输入通过输入轴从变矩器传送 到作为换档机构的带轮系统，然后再通过最终减速齿轮传送到差速齿轮，再从差速齿轮传送到左右 驱动轮。
表 1 主要规格
项目
扭矩容量（Nm）
齿轮比覆盖范围
带轮比
齿轮比 末端传动齿轮比
行星齿轮比
前进 后退
最低带伦比
重量（kg）
全长（mm）
带轮轴间的距离（mm）
第一与第四轴间的距离（mm）
控制执行器
适用于中型汽车
适用大型汽车
现有
新型
新型
现有
CVT2
CVT8
CVT8HT
CVT3
250
250
380
350
6.0
图 2 主横截面图
3. 关键技术 3.1 齿轮比覆盖范围扩大
更宽的齿轮比覆盖范围、带轮轴之间更大的距离及传扭能力的降低总是 CVT 变速机构相互 矛盾三大要素。
我们采取了下列措施以大幅扩大新型 CVT 的齿轮比覆盖范围（图 3）并优化整个系统（图 4）。
● 缩小皮带轮轴的直径 ● 采用一种新钢带 ● 采用一种新链条 除了扩大齿轮比的范围以提高汽车的燃油经济性外，在设定最佳的齿轮比范围时我们也考虑提 高汽车的驾驶性能。
这些先进的技术使汽车在进入高速公路或在其他情况下能提供强大的加速力并在弯曲的道 路上提供平稳的驾驶性能。
驾驶员操作
1000 多种变速方式
车速 爬坡力
自适应换挡 控制
转弯条件
图 10 新变速控制 6
4. FWD-HEV 的基础变速箱
在开发的最初阶段，我们将 CVT8 设计为 FWD-HEV 的基础变速器。 CVT8 的大部分零件 都转移到 FWD-HEV 中。用电动机代替变矩器非常容易（图 11）。
7.0
6.3
5.4
2.35~0.39
2.64~0.38
2.43~0.38
2.37~0.44
5.1~6.4
4.8~6.4
4.7~ 5.8
4.8~6.3
1.00
1.00
1.00
1.00
0.75
0.75
0.75
0.75
12.0~15.2
12.7~16.8
11.3~14.1
11.6~15.0
91.5
91.5
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间的锁定控制系统。这些及其他改进措施使新型 CVT 与现有 CVT 相比，其磨擦水平大幅降低， 从而将燃油经济性提高了 10%以上，这取决于汽车的使用情况。
齿轮 环形齿轮 降低了油量
挡板
现有 CVT
磨擦（Nm）
不带档板 改进的挡板
带档板
新型 CVT
图 8 挡板的作用
来自发动机中心的油量（mm）
图 9 油搅动损失
图 11
- 转移到 FWD-HEV 上的零件
7
5. 结论
新开发的 CVT 可提供下列利益。 （1）更广的齿轮比覆盖范围以提高动力性能及燃油经济性 对带轮系统的优化扩大了新型 CVT 的齿轮比覆盖范围。与现有 CVT 相比，其齿轮比覆盖 范围扩大了 17%。但这并未扩大变速器的尺寸或缩小适用的扭矩范围。此更广的齿轮比覆盖范 围可提供强大的启动加速力，降低发动机速度，从而在高速公路巡航期间提高燃油经济性并实现 更安静的操作性能。 （2）减少磨擦 新型 CVT 沿用了现有 CVT 的结构。通过优化液压系统及皮带轮系统，与现有 CVT 相比， 新型 CVT 将磨擦减少了 40%。这使燃油经济性提高了 10%，取决于汽车的使用情况。 （3）追求驾驶乐趣 对变速控制的改进确保了新型 CVT 顺畅无缝的变速特性，提供能满足驾驶员愿望的驾驶性 能。 通过对新型 CVT 进行的全面深入的改进，特别是在燃油经济性及驾驶性能方面，此新开发 的变速器不但可保护全球环境，同时可展现汽车固有的驾驶乐趣。
新设计
副变速箱的一种新型
CVT，因此型号组合合并
扭矩容量 [Nm]
为三大系列。随着适用于
大中型汽车的最新 CVT
的推出，现在型号组合已
合并为两大系列。每种
CVT 更广的应用范围将
提高其生产量并大幅降
低成本。（图 1）。
FWD 用 CVT
图
FWD 用新型 CVT
1 扭矩范围
2.2 规格
表 1 所示的是与两种现有的 CVT 相比，新开发的 CVT 的规格。
本文所述的新开发的 CVT 适用于各种各样的汽车，从 2.0L-级的中型汽车到 3.5L-级的大型 汽车。本文不但概述了此新型 CVT，而且还描述了其采用的主要技术。
1. 产品概念
新型 CVT 是围绕下列概念开发的。 （1）通过扩大齿轮比的覆盖范围并减少磨擦来提高燃油经济性。 （2）通过缩小无级变速箱的大小，开发一种适用于大中型汽车的通用 CVT 。 （3）开发一种作为前轮驱动-混合动力电动汽车（FWD-HEV）基础变速箱的 CVT。
其他 油搅动 变化器
油泵
现有 CVT（CVT2）
测量条件 发动机速度 输入扭矩 皮带轮比
新型 CVT（CVT 8）
1500rpm 40Nm O.D
图 5 磨擦减少概述
4
采用更小的油泵
通过减小控制阀的液体泄漏量并 降低管线压力，我们成功缩小了新型 CVT 的油泵尺寸，进而减少了磨擦。 通过对液压回路认真评审分析，我们 将原先使用的 12 个阀柱塞减少到 8 个，同时也将阀柱塞与阀体之间的间 隙缩小到最小。这些改进降低了控制 阀的液体泄漏量。
为保护生态而设计的下一代大中型无级变速箱（CVT）
Tsutomu Saito（齐藤勤）、Jun Shiomi（盐见淳）、Yoshikuni Kato（加藤義邦）、 Yoshirou Nakamoto（中元善郎）、Hirofumi Okahara（岡原 博文）
介绍
2012 年 3 月，JATCO（加特可）公司开始生产下一代无级变速箱（CVT）。此新型 CVT 应用范围非常广泛，涵盖了目前大中型汽车上使用的现有 CVT。另外，在对现有 CVT 部件进 行了深入全面的评审分析后开发了此新型 CVT，因此，此新型 CVT 可大幅降低耗油量。
除此之外，通过扩大带轮压力室 的面积并重新考虑所需的液压量，我 们降低了线压。
这些改进之间的协同作用使我们 能采用更小的油泵（图 6）。
油泵损失 [Nm]
现有 CVT 油泵 新型 CVT 油泵
漏油量减少
油泵流量 ⇒ 减少 25%
线压降低 线压 [MPa]
图 6 油泵扭矩
采用新的钢带
新型 CVT 采用一种新钢带。我们缩 小了新钢带的带宽并优化了带刚度。更窄 的带宽减少了钢带与钢片之间产生的磨 擦。这种磨擦在钢带的传扭机构中是不 可避免的。
3
现有 （CVT2）
新型 CVT （CVT8）
现有 （CVT3）
新型 CVT （CVT8HT）
对于大型汽车 对于中型汽车
齿轮比覆盖范围
图 3 齿轮比覆盖范围
发动机转数
低
提高加 速力
现有 CVT
齿轮比范围
高
提高高速公路巡航过程中 的燃油经济性及安静性 速度
图 4 齿轮比覆盖范围
3.2 磨擦减少
新型 CVT 沿用了现有 CVT 的基本结构。通过对细小结构的彻底改进，新型 CVT 将磨擦减 少了约 40%（图 5）。