以荷兰VDT为代表的单压力回路液压系统,虽然取得了广泛的应用,但同时它也存在这自身的问题,比如说主动油缸高速旋转的时候,由于它的尺寸较大,会产生较大的离心力,从而产生了较大的动压,最终影响到速比的精确控制等。因此许多大公司便开始致力于设计新的回路系统,解决这个问题。在这种情况下,双压力回路应用而生。
(1)传统的双压力回路
图5-15所示为传统的双压力回路原理。它采用了单一液压油源来提供压力。由于可以方便地对主、从动缸的压力分别进行控制,从而可以采用相同的横截面积,这样就解决了单回路主、从动缸面积相差过大,布置困难的问题,也排除了液体的动压的干扰,对速比的控制提高了精确度。
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图5-15 双压力CVT液压回路 |
下面具体研究一下双压力回路。和单压力回路相比,它增加了起步离合器的部分,可以使得汽车即使处于停车的状态,CVT传动装置仍能够正常改变速比到最大值。我们主要研究的是加紧力和速比的控制,对起步离合器和前进倒挡离合器不考虑。
当方向控制阀左位带电时,速比控制阀右位带电,形成一定的
背压
背压 (背压(back pressure)其实叫汽轮机出口排汽压力,大家俗称背压,是指做完功以后还具有一定压力和温度的蒸汽,在发电厂这些蒸汽经过凝汽器变为水补充到锅炉,在其他厂矿是要输送给其他部门做生产用蒸汽,以及生活中的烧洗澡水用,所以要保证一定的压力和温度,一般在0.5MP~1MP之间.温度200多度,不回到锅炉. 背压是液压装置中因下游阻力或元件进、出口阻抗比值变化而产生的压力)
。液压油通过低压阀、方向控制阀推动被动缸,主动缸的油被挤出,经过方向控制阀流经速比控制阀回油,当调节到合适的速比的时候,速比控制阀回到中位,速比稳定;当方向控制阀右位带电时,速比控制阀右位带电,形成一定的背压。液压油通过低压阀,方向控制阀推动主动缸,被动缸的油被挤出,经过方向控制阀流经速比控制阀回油,当调节到合适的速比的时候,速比控制阀回到中位,速比稳定。
可是这样随之而来的就产生了问题:虽然系统在使主、从动缸面积大体相当的情况下,保证了速比的可调性。但是系统只有速比控制阀一个回油口,速比控制阀始终在右位带电,夹紧力控制阀和速比控制阀之间的油路就形同虚设,其中就包括高压阀,这样设计的液压原理是有问题的。而如果液压油如单压力回路一般不回油的话,其油路就和单压力回路趋于一致,可是无法逆行通过高低压力阀,就不能保证系统的正常运行。
(2)本田飞度双压力回路
液压控制系统。本田飞度的液压控制系统通过液压泵、阀门和
电子阀
电子阀 利用电力电子器件实现电路通断的运行单元,至少包括一个可控的电子阀器件。直流电子阀 能使直流电流通断的一种电力电子开关。交流电子阀能使交流电流通断一种电力电子开关)
进行控制。液压泵由输入轴驱动。油液从液压泵流经PH调节阀调压,从而对主动带轮、从动带轮和手动阀体保持规定的压力。
阀体包括主阀体、变速箱液压泵体、控制阀体和手动阀体。主阀体用螺栓固定在飞轮壳上,变速箱液压泵体用螺栓固定在主阀体上,控制阀体位于变速箱体外部,手动阀体用螺栓固定在中间壳上。其中与CVT速比控制和压力控制相关的主要是控制阀体和主阀体,下面的研究也主要是围绕的它们而进行的。
控制阀位于变速箱的外部,如图5-16所示。它包含了CVT主动带轮压力控制阀CVT从动带轮压力控制阀、起步离合器压力控制阀、主动带轮控制阀以及从动带轮控制阀。
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图5-16 本田飞度CVT控制阀体总体 |
主动带轮压力控制阀由
线性电磁铁
线性电磁铁 (线性螺线管提供线性冲程,通常任一方向上的冲程均小于一英寸。就像旋转螺线管一样,有些线性螺线管是单向的,而有些则是双向的。线性螺线管通常划分为拉式和推式两类:拉式是指电磁力将冲头拉入螺线管本体中;推式是指冲头/轴被推出螺线管盒。很多都带有回位弹簧,以将冲头或者冲头与轴拉回原始位置。与旋转螺线管相比,线性螺线管较不复杂,也便宜得多。线性螺线管的使用寿命也较短,有时尺寸较大。线性螺线管的种类、尺寸和构造繁多)
和滑阀组成,并由动力系统控制模块(
PCM
PCM (线性螺线管提供线性冲程,通常任一方向上的冲程均小于一英寸。就像旋转螺线管一样,有些线性螺线管是单向的,而有些则是双向的。线性螺线管通常划分为拉式和推式两类:拉式是指电磁力将冲头拉入螺线管本体中;推式是指冲头/轴被推出螺线管盒。很多都带有回位弹簧,以将冲头或者冲头与轴拉回原始位置。与旋转螺线管相比,线性螺线管较不复杂,也便宜得多。线性螺线管的使用寿命也较短,有时尺寸较大。线性螺线管的种类、尺寸和构造繁多)
)控制,它由主动带控制阀提供主动带轮控制压力(DRC);从动带轮压力控制阀同样油线性电磁铁和滑阀组成,并由动力系统控制模块(PCM)控制,它由从动带控制阀提供主动带轮控制压力(DNC);起步离合器压力控制阀的组成与控制与主、从动带轮压力控制阀类似,它根据节气门开度调节起步离合器的压力大小(SC),并向起步离合器提供压力;主、从动带轮压力控制阀分别对主动轮压力(DR)、从动带轮压力(DN)进行调节,并向主、从动带轮提供压力。
主阀体包括PH调节阀、PH控制换挡阀、离合器减压阀、换挡锁定阀、起步离合器蓄压阀、起步离合器换挡阀、起步离合器后备阀以及润滑阀。如图5-17所示。PH调节阀用于保证变速箱油泵所提供的优雅,冰箱液压控制回路以及润滑回路提供PH压力。PH压力是由PH调节阀根据PH控制换挡阀提供的PH控制压力(PHC)进行调节的;PH控制换挡阀向PH调节阀提供PH控制压力(PHC),以便根据主动带轮控制压力(DRC)和从动戴琳控制压力(DNC)对PH压力进行调节;离合器减压阀接受来自PH调节阀的PH压力,并对离合器减压压力(CR)进行调节;换挡锁止阀用于切换油液通道,以便在电气系统发生故障的情况下,将起步离合器控制从电子控制切换到液压控制。其他的液压发对速比控制和主压力影响不大。
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图5-17 主阀体 |
控制阀体和主阀体构成了液压控制系统的最主要的部分,油泵体和手动阀体的作用次之,它们共同构成了本田飞度CVT的液压控制系统。
液压油路。当发动机旋转时,变速箱油泵即开始运转,变速箱油液
ATF
ATF (ATF(自动变速箱油)Automatic Transmission Fluid 一般正常行驶情况每12万公里更换一次,恶劣行驶情况每6万公里更换一次ATF)
通过过滤器泵入液压回路,油液流至PH调节阀并形成PH压力,然后PH压力传送至带轮压力控制阀,最终至带轮动力系统控制模块操纵电磁阀进行液压控制,实现带轮传动比以及起步离合器的结合。液压油路的速比部分示意图如图5-18所示,液压系统主要油口的说明如表5-2所示。
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图5-18 液压油路速比部分示意图 |
速比的控制部分具体可以参考图5-19。具体的液压系统原理如图5-20所示:其中主要包括起步离合器、倒档制动器、前进离合器、主动带轮和从动带轮的控制原理,我们研究主动带轮和从动带轮的控制。泵排出的油液在PH调节阀处,高压调节形成高压(PH)压力,PH压力在离合器减压阀处形成离合器减压(CR)压力,并传递给主动带轮压力控制法和从动带轮压力控制法。主动带轮压力控制阀将CR压力转变为主动带轮控制(DRC)压力,并将DRC压力提供给PH控制换档阀和主动带轮控制阀。同样,从动带轮压力控制阀也将从动带轮控制(DNC)压力提供给PH控制换档阀和从动带轮控制阀。动力系统控制模块(PCM)对无级变速箱主动带轮压力控制阀和从动带轮压力控制阀进行控制,将DNC压力调节至高于DRC压力时,从动带轮受到的从东带轮(DN)压力要高于主动带轮(DR)的压力,此时传动比增大;反之当从动带轮受到的从动带轮(DN)压力要低于主动带轮(DR)的压力,此时传动比减小,从而实现对速比的无级控制。
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图5-19 本田飞度油路中速比控制部分 |
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图5-20 飞度CVT液压系统原理 |
除了速比控制之外,本田飞度汽车CVT还包括对起步离合器、倒档制动器、前进离合器等结构的控制,它们与速比控制一起构成了整个CVT控制系统。
从以上的阐述我们不难发现,虽然本田飞度汽车CVT存在着自身的一些优点,比如说可以实现主动缸和从东缸面积和体积基本相同,方便了实际的布置,而且很大程度上缓解了动压的影响等,但是它的结构相当复杂,液压阀的数量很多,这样就很大程度上提高了成本。