电机驱动CVT电液控制系统.doc

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1、说明书闭式液压控制无级变速器技术领域本发明涉及一种金属带式无级变速器，属于无级变速传动领域，尤其涉及一种闭式液压控制无级变速器。技术背景无级变速传动是一种理想的传动方式，自汽车诞生以来一直是人们追求的目标。金属带式无级自动变速器能根据车辆行驶条件自动连续变化速比，使发动机按最佳燃油经济性曲线或最佳动力性曲线工作。它与常规变速传动相比，可以显著提高汽车的燃油经济性，改善汽车的动力性和乘坐舒适性，降低发动机的排放污染等优点。现有技术中，汽车金属带式无级变速器绝大部分采用电子液压系统控制，电液控制系统CVT最主要的耗能零部件是泵和液压系

2、统。如图1所示，系统中的油泵1a由发动机带动，只要发动机工作，油泵1a和液压系统就要工作，尤其是目前绝大多数用的都是齿轮泵，属于定量泵，为了保证调速的反应速度，必须保证一定的流量，为了保证液压缸对锥盘－金属带的夹紧力，必须保证足够大的压力，能量损耗是不可避免的，是这种加压和调速系统固有的特点和缺点。汽车金属带式无级变速器除了存在上述的缺点外，还存在以下不足：一、电液控制系统中油泵1a由发动机带动，若是发动机工作在高速状态下多余的油泵排量流回油箱，无形中就产生很大的节流损耗；若是发动机转速低时，又会引起压力阀可以调节的有效范围减小，

3、影响无级变速器的工作性能；二、电液控制系统中速比控制和夹紧力控制存在互相牵扯相互干扰的缺陷；三、夹紧力的大小主要通过滑阀2a（比例阀）控制，但滑阀价格贵，易受磨损，抗污染能力差，低负荷下运行时经济性差。2发明内容针对现有技术中的不足之处，本发明提供了一种高效节能、可靠性高、成本低廉的闭式液压控制无级变速器。本发明提供的闭式液压控制无级变速器，包括主动轮液压缸、从动轮液压缸、并联在主动轮液压缸和从动轮液压缸上的速比控制回路和夹紧控制回路；所述速比控制回路包括直流电机Ⅰ、双向液压泵和双向液压锁，所述双向液压泵由直流电机Ⅰ驱动，双向液压

4、泵的两个油口分别与双向液压锁的进油口连通，双向液压锁的出油口分别与主动轮液压缸和从动轮液压缸连通；所述夹紧控制回路包括直流电机Ⅱ、油泵、单向阀和高速开关电磁阀，所述油泵由直流电机Ⅱ驱动，油泵的出油口与两个单向阀的进油口连通，其中一个单向阀的出油口与主动轮液压缸连通，另一个单向阀的出油口与从动轮液压缸连通；在其中一个单向阀与主动轮液压缸连通的主油路上和另一个单向阀与从动轮液压缸连通的主油路上分别并联一个高速开关电磁阀，所述高速开关电磁阀的出油口连接油箱。进一步，所述速比控制回路还包括梭阀，所述梭阀并联在双向液压泵的两个油口分别与双向

5、液压锁的进油口连通的主油路之间，梭阀的进油口与油箱连通；进一步，所述夹紧控制回路还包括安全阀，所述安全阀并联在与主动轮液压缸和从动轮液压缸连通的主油路之间并靠近主动轮液压缸和从动轮液压缸，安全阀的出油口连接油箱；进一步，所述夹紧控制回路还包括蓄能器，所述蓄能器连接在油泵的出油口与两个单向阀的进油口连通的支油路上；进一步，2还包括电机和电磁阀控制回路，所述电机和电磁阀控制回路包括主动轮压力传感器、从动轮压力传感器、输入轴转速传感器、输出轴转速传感器和控制器；所述主动轮压力传感器设置在主动轮液压缸的进油口端，从动轮压力传感器设置在从动

6、轮液压缸的出油口端，所述主动轮压力传感器和从动轮压力传感器分别通过A/D转换器与控制器连接；所述输入轴转速传感器固定设置在主动轮的转轴上，输出轴转速传感器固定设置在从动轮的转轴上，所述输入轴转速传感器和输出轴转速传感器的信号输出端接入控制器；所述控制器分别通过驱动器控制直流电机Ι、直流电机Ⅱ和高速开关电磁阀。与现有技术相比，本发明具有如下优点：1、解决了目前电液控制系统中速比控制和夹紧力控制互相牵扯干扰的问题。本发明的速比控制回路和夹紧力控制回路并联在主动轮液压缸和从动轮液压缸的两个主油路上，分别控制速比和夹紧力，相互关联却又互不

7、干涉，能实现规定范围内任意速比和夹紧力的精确调节。2、本发明的闭式液压控制无级变速器的液压泵跟发动机分离开来，由专门的直流电机带动，解决了节流功率损耗问题，同时由于液压泵的进油口与出油口分别与主动轮液压缸和从动轮液压缸连通，从而减小了液压泵出入口之间的压力差，可以很大程度上减少功率损耗。初步计算一般情况下传递150NM扭矩速比调节时直流电机消耗的最大功率不到300瓦。因此能最大限度的节省燃油，经济性好。3、节能效果显著。由于用直流电机驱动液压泵工作从而避免了节流损耗和溢流、卸荷损耗，另外电动机与执行元件的液压缸可做到较为理想的功率

8、匹配。4、提高了系统的寿命和可靠性，有效降低生产成本。由于用价格低廉、可靠性高的定量泵和锥阀（高速开关电磁阀）取代价格贵、精度要求高的滑阀（比例阀），克服了滑阀成本高，易受磨损，抗污染能力差，低负荷下运行时经济性差的缺点。5、体积小、重量轻、效率高