汽车无级变速电子控制系统浅析

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1、汽车无级变速电子控制系统浅析梁晓红沈占彬王怀玲平顶山工业职业技术学院河南平顶山467001摘要：分析了轿车无级变速电子控制系统的结构类型、无级变速传动系统的组成、无级变速传动原理、无级变速传动的控制方式等。关键词：轿车无级变速；变速原理；变速控制。AnalysisofautomotiveelectroniccontrolsystemsCVTLiangXiaohongShenZhanbinWangHuailingPingdingshanIndustrialCollegeofTechnologyHenanPingdingsh

2、an467001Abstract:Analysisofthecarcontinuouslyvariableelectroniccontrolsystemstructuretype,thecompositionofcontinuouslyvariabletransmission,continuouslyvariabletransmissionprinciple,continuouslyvariabletransmissioncontrolmethods.Keywords:CVTcars;speedprinciple;var

3、iablespeedcontrol.1.无级变速传动概述常见的汽车变速器，无论是自动变速还是手动变速，其变速机构的传动比都是有级的。从低挡到高挡的有级变速过程中，不能使发动机总是工作在高效率区域。当传动比发生变化时，发动机的速度也随之时而加速，时而减速，这种发动机在换挡过程中的加速与减速，工作处于不稳定的状态，带来动力传动系统的冲击，使发动机的排放污染增加。采用CVT（ContinuouslyVariableTransmission）技术即无级变速技术，可以使发动机始终工作在最优的高效区，处于稳定的工作状态，提高整车的动

4、力性，改善驾驶员的操纵方便性和乘员的乘坐舒适性，而且燃油经济性可提高10%～25%，排放污染也可大大降低，是理想的汽车传动装置。我国汽车业所需的自动变速器（AT）曾经几乎全部依赖进口，这使得国产汽车成本增加很大，而装备自行开发生产的CVT变速器，其成本提高不大，但市场前景颇佳。无级变速器是自动变速器的一种，它与常见的液压自动变速器最大的不同是在结构上，后者是由液压控制的齿轮变速系统构成，还是有挡位的，它所能实现的是在两挡之间的无级变速，而无级变速器则是两组变速轮盘和一条传动带组成的，比传统自动变速器结构简单，体积更小，技

5、术上更为先进。另外，它可以自由改变传动比，从而实现全程无级变速，使车速变化更为平稳，没有传统变速器换挡时那种“顿”的感觉。常见的无级变速器有液力机械式无级变速器和金属带式无级变速器（VDT-CVT），目前国内市场上采用CVT的车型已经越来越多。2.无级变速传动原理[1]CVT技术是采用传动带和工作直径可变的主、从动轮相配合传递动力，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。目前，在轻型汽车特别是轿车上应用得最多的是V型带传动的无级变速器。图1所示为V型带传动的无级变速原理图。图1V型带无级变速传动工

6、作原理a）低挡b）高挡1.主动轮2.从动轮变速部分由主动带轮（也称初级轮）、V形带和被动带轮（也称次级轮）所组成。每个带轮都由两个带有斜面的半个带轮组成一体，其中一个半轮是固定的，另一个半轮是可以通过液压伺服油缸控制其移动。半轮间的轴向相对位置可以通过控制机构来改变；两个带轮轴之间的距离是固定的，（V型带无级变速传动的结构如图2所示），所以形成的传动比I=r2/r1=n1/n2。当主动轮的半径r1处于最小半径（两个半轮之间的距离最宽），被动轮的r2处于最大半径时（两个半轮间的距离最窄），传动系统所形成的传动比最大，相当于

7、低挡行使状态；当通过液压伺服缸控制改变r1和r2的半径时，如果r1逐渐增大，由于两个带轮轴之间的距离和传动带的周长是固定的，为了保证正常传动而相应使r2的值减少，则所形成的传动比也相应减少，直至r1达到最大值而r2达到最小，相当于汽车高挡行使状态。由于r1和r2可以连续无级地变化，因而所形成的传动比也是连续无级变化的。图2V型带无级变速传动结构1.被动轮伺服油缸2.被动轮轴3.花键和滚珠4.回位弹簧5.齿轮泵6.主动轮固定半轮7.钢带8.主动轮滑动半轮9.前进挡离合器活塞10.主动轮伺服油缸11.齿圈12.行星齿轮13.

8、太阳轮14.输入轴15.行星架16.前进挡离合器17.倒挡制动器活塞18.倒挡制动器19.被动轮滑动半轮20.被动轮固定半轮21.输出轴小齿轮控制r1与r2的大小是通过控制作用在主动轮和被动轮上可滑动半轮上的液压力实现的，液压力增大则相应的带轮与V型带的接触半径增大，反之则减小。图3表示了无级变速传动的变速过程。当主