一种双态CVT系统技术方案

本实用新型专利技术所提供的一种双态CVT系统，包括：CVT变矩器、恒态变扭器、恒态转换系统以及智能控制系统；相对于现有技术而言，由于设置了恒态变扭器与原CVT变矩系统组合，形成了两套互为备份的变矩系统，解决了传统动压CVT在液压、电、电信号以及执行器出现极限工况后的困扰，避免了突然失速、动力中断的发生，由于设置了独立的恒态控制系统以及手动档变矩回路，增加了车辆的稳定性与安全性，有效地扩大了车载部件的容错度、减少了故障频次，从而为进一步降低成本留下了空间，使中低端CVT车型不仅能够达到基本安全标准，而且能够进一步的提升性能。性能。性能。

【技术实现步骤摘要】
一种双态CVT系统


[0001]本技术属于变速器领域，特别涉及一种无级自动变速器及应用。

技术介绍

[0002]车辆行驶性能的好坏，不仅取决于发动机，还依赖于变速器及变速器与发动机的匹配，汽车在行驶过程中速度是不断变化的，要想使发动机与变速箱之间动力达到最优匹配，实现更好的经济性和动力性及废气排放的进一步降低，这要求汽车变速箱的变速比要尽量的多才行；随着汽车无级自动变速器CVT（Continuously Variable Transmission）的诞生，这一目标得到逐步实现，CVT的变速器是由钢带、主动锥轮、从动锥轮、液压夹紧力系统、传感器、线束以及TCU组成，根据发动机的输出特性，TCU通过调节主、从动锥轮此消彼长的直径变化来产生连续变化的速比，以此来适应汽车不断变化的负荷，使发动机在期望的模式下工作；它提高了汽车的经济性与动力性的同时降低排放；另外通过CVT还可以简化驾驶员的操作，减轻驾驶疲劳，提高行驶安全性；与四元件自动变速箱相比，CVT系统能够将加速性能提高10%，燃油经济性能提高10%
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15%；特别是电液式金属带CVT，传动效率比高、功率大、结构小巧紧凑、适用范围广，从生产成本、可靠性及使用性能等方面综合考虑，已经成为目前车用变速箱的最佳选择。
[0003]技术问题，CVT变速箱发展仅有20多年，在使用过程中仍存在诸多不稳定因素，一根钢带连接着整个车辆的动力与负载，而钢带拉力与张力是有上限的，要保证钢带承受力在极限范围内就必须保证档位与负载力的正确匹配；而作用在锥轮上的夹紧力系统非常脆弱，其始终在动态的高压下工作，即便是平常路况，如果档位偏高发动机就会因转速不足而卡顿损毁，如果档位偏低发动机就会因转速偏高导致金属带打滑，而金属带打滑甚至只要发生一次就可以让变速器报废，极易引发重大交通事故。不论是档位偏高或者偏低都会造成钢带的超负荷工作，而影响因素很多，例如：执行器的损坏（传感器、调压阀、TCU、线束、发动机、油泵、电源、电路等），控制系统的损坏（信号干扰、兼容性、系统死机、识别错误等），会带来电、电信号以及液压系统的指标异常，而导致CVT变矩器的变矩异常，引发钢带处于极限状态；当在盘山公路、急上坡或急下坡的工况下，极易超出极限值发生钢带打滑断裂，引发车辆失控车毁人亡；造成不可接受的损害。
[0004]而让所有批次车辆的电液系统元件长期不发生故障是不可能的；理论上CVT变速箱要求其配套元件十分精良，只能在中高端CVT车型上使用。如果想在中低端车型上使用，必须要有一个备份的变矩系统以及应急系统，来接管CVT变速器故障时的变矩与应急工作；现行的双变矩CVT，是通过在CVT变速箱与发动机之间设置液力变矩器以及跛行程序，形成以液力变矩器与CVT变矩器混合的双变矩CVT系统，当变矩系统进入极限状态时，CVT变矩器就会自动锁档，同时由液力变矩器接替变矩工作；但是由于液力变矩器的变矩量有限，无法适应高速工况下的变矩任务；由于液力变矩器的变矩精度有限，无法适应长时间的正常行驶；只能被迫进入跛行程序使车辆突然减速非常危险；如果因信号中断或执行器损坏跛行程序无法执行的情况下，只能被迫中断动力极易引发重大事故。2019年以来，因为突然失
速、动力中断引发的大批中低端CVT汽车被召回，并且无法维修已沦为不治之症；其案值巨大，已经给国家和社会带来巨大伤害。据统计，中低端CVT车型因动力失控、动力中断的3年使用故障率超出了5%；CVT变矩器仍存在致命缺陷：1、没有变矩回路，自动档的电子系统极易发生极限状态；2、动态的液压变矩环境非常脆弱，对装载部件的质量及精度要求很高。
[0005]既然极限状态不可避免，如果能改变CVT变矩器的变矩环境，设置有效的变矩回路，那么中低端CVT车型就可以拥有一个安全且优质的行车条件，那将是一个创举。

技术实现思路

[0006]一种双态CVT系统，其特征在于，包括： CVT变矩器、恒态调扭器、恒态转换系统以及恒态控制系统；其中，恒态调扭器的主扭连通管与主动锥轮液缸相连，恒态变扭器的从扭连通管与从动锥轮液缸相连，负责在CVT变矩器在恒压状态下的变矩工作；其中恒态转换系统负责液压环境的转换；恒态控制系统负责恒压状态下的控制任务；双态CVT系统具有动态变矩与恒态变矩两种变矩功能，且互为备份补充。
[0007]上述的一种双态CVT系统，其特征还在于，其中还包含一种恒态转换系统，由主截止阀、从截止阀、主扭截止阀、从扭截止阀组成，默认开启状态；其中主截止阀设置在主液缸调压阀与主动锥轮液缸之间，从截止阀设置在从液缸调压阀与从动锥轮液缸之间；主扭截止阀设置在主扭连通管上，从扭截止阀设置在从扭连通管上；当主截止阀与从截止阀闭合，主扭截止阀与从扭截止阀开启时，变矩系统处于恒态的液压环境，用于恒态变矩；当主扭截止阀与从扭截止阀闭合，主截止阀与从截止阀开启时，变矩系统处于动态的液压环境，用于动态变矩。
[0008]上述的一种双态CVT系统，其特征还在于，其中还包含有一种张力补偿系统，由压力探测器、电推调压器以及导管组成；压力探测器设置在导管内，电推调压器通过导管与从动锥轮液缸相连，负责对钢带张力的实时监视与张力补偿。
[0009]上述的一种双态CVT系统，其特征还在于，其中还包含有一种液缸降温系统，由主液缸降温系统以及从液缸降温系统组成，分别与主动锥轮液缸以及从动锥轮液缸相连，负责主动锥轮以及从动锥轮的降温任务。
[0010]上述的一种双态CVT系统，其特征还在于，其中还包含一种应急电源，具有自充电功能，分别与总电源、发动机转速传感器、张力补偿系统、恒态调扭器、恒态转换系统以及CVT变矩器相连，负责恒态系统在极限供电工况时的电力供应。
[0011]上述的一种双态CVT系统，其特征还在于，其中包含一种机械式恒态变扭器，由调扭压力缸、主压力缸、从压力缸、手动档机构、步进自动档机构组成；所述的主动压力缸、从动压力缸的两端分别与手动档机构、步进自动档机构相连，主压力缸与从压力缸之间设有连通管，在连通管上设置有流量阀、调扭截止阀；调扭压力缸内设置有双向活塞，通过主连接杆、从连接杆与主压力活塞、从压力活塞相连；其中调扭压力缸两端设置有主扭连通管、从扭连通管，分别与主动锥轮液缸、从动锥轮液缸相连；在主扭连通管、从扭连通管上分别设置有主扭截止阀、从扭截止阀；所述的手动档机构由手动档杆、手动档离合器组成，其中手动档杆与主压力活塞相连，手动档杆离合器默认分离模式；所述的步进自动档机构由步进档杆、步进离合器与步进电机组成，其中步进档杆与从压力活塞相连，步进档杆离合器默认分离模式；车辆点火启动预热后，主扭截止阀、从扭截止阀开启，主液缸调压器、从液缸调
压器启动，这时主动轮液缸与从动轮液缸获取同等的起始压力，实现扭矩归1，接着主截止阀与从截止阀关闭，系统进入恒压状态；接着步进离合器闭合，调扭截止阀开启，恒态控制系统通过发动机转速实时匹配速比，计算脉冲值由步进电机带动从压力活塞与双向活塞推动油液随之移动，主动锥轮液缸与从动锥轮液缸的油液就会发生此消彼长的变化，从动锥轮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双态CVT系统，其特征在于，包括： CVT变矩器、恒态调扭器、恒态转换系统以及恒态控制系统；其中，恒态调扭器的主扭连通管与主动锥轮液缸相连，恒态变扭器的从扭连通管与从动锥轮液缸相连，负责在CVT变矩器在恒压状态下的变矩工作；其中恒态转换系统负责液压环境的转换；恒态控制系统负责恒压状态下的控制任务。2.根据权利要求1所述的一种双态CVT系统，其特征还在于，其中所述的恒态转换系统，由主截止阀、从截止阀、主扭截止阀、从扭截止阀组成，默认开启状态；其中主截止阀设置在主液缸调压阀与主动锥轮液缸之间，从截止阀设置在从液缸调压阀与从动锥轮液缸之间；主扭截止阀设置在主扭连通管上，从扭截止阀设置在从扭连通管上；当主截止阀与从截止阀闭合，主扭截止阀与从扭截止阀开启时，变矩系统处于恒态的液压环境，用于恒态变矩；当主扭截止阀与从扭截止阀闭合，主截止阀与从截止阀开启时，变矩系统处于动态的液压环境，用于动态变矩。3.根据权利要求1所述的一种双态CVT系统，其特征还在于，其中还包含有一种张力补偿系统，由压力探测器、电推调压器以及导管组成；压力探测器设置在导管内，电推调压器通过导管与从动锥轮液缸相连，负责对钢带张力的实时监视与张力补偿。4.根据权利要求1所述的一种双态CVT系统，其特征还在于，其中还包含有一种液缸降温系统，由主液缸降温系统以及从液缸降温系统组成，分别与主动锥轮液缸以及从动锥轮液缸相连，负责主动锥轮以及从动锥轮的降温任务。5.根据权利要求1所述的一种双态CVT系统，其特征还在于，其中还包含一种应急电源，具有自充电功能，分别与总电源、发动机转速传感器、张力补偿系统、恒态调扭器、恒态转换系统以及CVT变矩器相连，负责恒态...

【专利技术属性】
技术研发人员：卓见，
申请(专利权)人：卓见，
类型：新型
国别省市：