项目二 电控无级变速器

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1、项目二项目二 电子控制无级自动变速器结构与检修电子控制无级自动变速器结构与检修 尽管现代电控自动变速器的档位数量在不断增加，已由 传统4速改为5速、6速、7速，但其本质仍然是有级变速器(仅有几个固定传动比)。要求驾驶灵活、低油耗和低噪声变速器档位越多越好，这种思想的进一步延伸，就是无级变速，无级变速器可以实现传动比的无级变化。奥迪、日产、本田等许多车型就采用了电子控制无级自动变速器，并且实现了手动无级一体化。电子控制无级自动变速器的出现使汽车的动力性、经济性、操纵稳定性发生了质的飞跃，但也存在一些需要继续改进的问题，比如在传动冲击和噪声、起步控制、变速控制、传动带(轮)寿命等方面。 知识目标：

2、知识目标：1、了解电子控制无级自动变速器的发展及应用现状； 2、掌握电子控制无级自动变速器的组成、结构及无级变速原理； 3、熟练掌握电子控制无级自动变速器的电子控制过程。技能目标：技能目标：1、能熟练使用各种检测仪器及设备； 3、熟练掌握电子控制无级自动变速器故障诊断的基本方法及步骤； 4、能根据电子控制无级自动变速器故障现象进行故障部位和原因的分 任务一任务一 电子控制无级自动变速器概述电子控制无级自动变速器概述【任务分析【任务分析】 无级变速器是传动比可以在一定范围内连续变化的变速器，简称CVT (Continuously Variable Transmission)。它采用传动带和工作直

3、径可变的主、从动轮相配合来传递动力，可以实现传动比的连续改变，从而得到传动系与发动机工况的最佳匹配，最大限度地利用发动机的特性，提高汽车的动力性和燃油经济性，目前在汽车上的应用越来越多。电控的无级自动变速器(ECVT)可实现动力传动系统的综合控制，充分发挥发动机特性。【相关知识【相关知识】 一、电子控制无级自动变速器的发展过程 CVT技术的发展，已经有了一百多年的历史。 德国奔驰公司是在汽车上采用CVT技术的鼻祖，早在1886年就将V形橡胶带式CVT安装在该公司生产的汽油机汽车上。 1958年，荷兰的DAF公司H.Van Doorne博士研制成功了名为Variomatic的双V形橡胶带式CVT

4、，并装备于DAF公司制造的：DaffO/Dil轿车上，其销量超过了100万辆。但是由于橡胶带式CVT存在一系列的缺陷，如功率有限(转矩局限于135Nm以下)，离合器工作不稳定，油泵、传动带和夹紧机构的能量损失较大，因而没有被汽车行业普遍接受。 然而提高传动带性能和CVT传递功率极限的研究一直在进行，如将液力变矩器集成到CVT系统中，主、从动轮的夹紧力实现电子化控制，在CVT中采用节能泵，传动带用金属带代替传统的橡胶带等。 新的技术进步克服了CVT系统原有的技术缺陷，导致了传递转矩容量更大、性能更优良的第二代CVT的面世。 进入20世纪90年代，汽车界对CVT技术的研究开发日益重视，特别是在微型

5、车中，CVT。被认为是关键技术。全球科技的迅猛发展，使得新的电子技术与自动控制技术不断被采用到CVT中。 1997年上半年，日本日产公司开发了使用在2.OL汽车上的CVT在此基础上，日产公司在1998年开发了一种为中型轿车设计的包含一个手动换档模式的CVT。新型CVT采用一个最新研制的高强度宽钢带和一个高液压控制系统。通过采用这些先进的技术来获得较大的转矩能力，日产公司研究开发CVT的电子控制技术，传动比的改变实行全档电子控制，汽车在下坡时可以一直根据车速控制发动机制动，而且在湿滑路面上能够平顺地增加速比来防止打滑。 日本三菱公司已选择了CVT平顺无能量损失地传递直喷式发动机的动力来驱动汽车。

6、V带传动轮机构可以保证在所有速率下发动机动力平顺无间断地传递。CVT根除了传统的自动变速器通过齿轮换档时的打齿现象，从而获得更满意的响应和控制。 德国ZF公司设计的CVT是一种变矩器式变速器，使用为安装横向发动机前轮驱动汽车生产的钢带。ZF公司也能为安装纵向发动机的前轮驱动汽车和后轮驱动汽车生产CVT系列。ZF公司称与四档自动变速器相比，CVT系统能够将加速性能提高lO，燃油经济性提高10一15。 德国博世公司的电子式CVT控制系统是基于用传感器和执行器单元控制基础上的电子液力模块。博世公司已经将独立部件、执行器、传感器和变速器换档ECU组成一个单独的模块，变速器制造商只需增加一个集成控制单元

7、。 二、电子控制无级自动变速器应用现状 目前国内常见的采用了电制无级变速器的有车型有奥迪A6、派力奥、飞度、旗云等。 1奥迪A6的Multitronic无级手动一体变速器 奥迪的Multitronic变速器是在原有无级变速器的基础上安装了一种称为多片式链带的传动组件，这种组件大大拓展了无级变速器的使用范围，能够传递和控制峰值高达3lONm的动力输出，其传动比超过了以前各种自动变速器的极限值。Multitronic还采用了全新的电子控制系统，以克服原有无级变速器的不足。比如在上下坡时，系统能自动探测坡度，并通过调整速比增加动力输出或加大发动机的制动扭矩来协助车辆行驶。 2派力奥(西耶那、周末风)

8、Speedgear 派力奥Speedgear是一种手自一体式电子控制无级自动变速器(ECVT)，南京菲亚特率先把它应用在小型车上。它提供两种换档模式：电控无级自动变速模式和6档顺序手动变速模式，驾驶者可以根据喜好选择不同的换档方法。Speedgear由液力扭矩器和金属带式无级变速器组成，既具有无级变速器结构简单、体积紧凑的特点，又具有较大的传动比变化范围。 3飞度CVT 飞度的CVT无级变速器是专门为小型车设计的，属于新一代钢带无自动变速器，可允许两个带轮之间进行高扭矩传递，运转平稳、传动效率高，是小型车里较好的。 4旗云CVT 旗云CVI、采用了德国ZF公司生产的VT1F无级变速器，和它出色

9、的发动机一起，这一整套动力和传动系统都来自于宝马MINI COOPER。该无级变速器有无级变速、自动巡运动模式和6档手动4种驾驶模式。 三、电子控制无级自动变速器特点 1优点 CVT技术真正应用在汽车上不过十几年的时间，但它与其他变速器相比，其优势却是而易见的。 结构简单，体积小，大批量生产后的成本肯定低于当前液力自动变速器的成本。 工作速比范围宽，容易与发动机形成理想的匹配，从而改善燃烧过程，降低油耗和放。 具有较高的传动效率，功率损失少，经济性高。 2缺点 虽然CVT变速器的优点比较突出，但其发展仍然受其自身缺点的限制。 CVT变速速的金属带所能承受的力量有限，应用范围受限制，一般只能应用

10、在2.8L和300Nm的发动机上。目前金属带的问题正在逐步得到改善。 相比于传统自动变速器而言，其成本要高，而且操作不当，出现故障概率更高。 四、无级自动变速器的分类 无级自动变速器的分类见表2-1。表表2-1无级自动变速器的分类无级自动变速器的分类无极变速器机械式带传动式胶带式金属带式链带式牵引传动式圆环、曲面或圆锥环式圆板式行星液筒式液珠式流体式液力式液压式电动式 1电动式CVT 内燃机作为动力装置在部分负荷时效率低并产生有害排放而导致了电传动的发展。为了适应与给定的电动机匹配，有的用单速变速器(与异步电动机共同工作)，有的需两档以上(与永磁同步电动机配合)，而有的则要多档(与直流串绕电动

11、机匹配)，以达到设计的性能。纯电传动虽有零污染与低噪声的突出优点，但存储于电池中可用能量行驶范围有限。有的采用内燃机与电源的复合驱动方案，起步或加速时使用电动机作辅助动力，改善加速性能。在城市行驶时可多用电驱动，以克服内燃机污染严重的问题。而在郊区以外，则多用内燃机与传统驱动方式配合行驶。 2流体式CVT 流体式CVT又分为液力式和液压式两种。 (1)液力式即液力变矩器(如图2-1所示)。图图2-1 带液力变矩器的无级变速器结构带液力变矩器的无级变速器结构 (2)液压式它与液力传动同属流体传动，其区别在于它是依靠液体压能的变化来传动或变换能量，是用工作腔的容积变化进行工作的。液压元件主要是油泵