加特克JATCO大中型无级变速箱CVT8

第一届第一届“自动变速箱、混合动力及电力驱动技术自动变速箱、混合动力及电力驱动技术” CTI中国论坛，上海中国论坛，上海 - JATCO有限公司经理Tsutomu Saito先生- 为保护生态而设计的下一代大中型无级变速为保护生态而设计的下一代大中型无级变速 箱（箱（CVT） - JATCO CVT8 产品概念、结构、控制系统及客户利益- Tsutomu Saito（齐藤（齐藤勤勤） JATCO（加特可）有限公司（加特可）有限公司 第一届第一届“自动变速箱、混合动力及电力驱动技术自动变速箱、混合动力及电力驱动技术” CTI中国论坛，上海中国论坛，上海 - JATCO有限公司经理Tsutomu Saito先生- 目录目录 1. 产品概念产品概念 2. 规格规格 2-1.扭矩范围 2-2. 规格 2-3. 结构 2-4. 控制系统 3. 关键技术关键技术 3-1. 齿轮比覆盖范围扩大 3-2. 磨擦减少 3-3. 新的CVT控制 4. FWD-HEV的基础变速箱的基础变速箱 5. 结论结论 第一届第一届“自动变速箱、混合动力及电力驱动技术自动变速箱、混合动力及电力驱动技术” CTI中国论坛，上海中国论坛，上海 - JATCO有限公司经理Tsutomu Saito先生- CVT燃油经济性的提高燃油经济性的提高 CVT8 : +12% CVT8HT : +10% US-Comb 1. 产品概念产品概念 合并合并 21个系列 FWD HEV的基础变速器的基础变速器 第一届第一届“自动变速箱、混合动力及电力驱动技术自动变速箱、混合动力及电力驱动技术” CTI中国论坛，上海中国论坛，上海 - JATCO有限公司经理Tsutomu Saito先生- 扭矩容量扭矩容量 Nm 400 300 200 100 FWD用用CVT 250 350 150 110 2-1. 扭矩范围扭矩范围 CVT3 CVT2 CVT1 FWD用新型用新型CVT 将4个系列的传统CVT合并为2个系列的新一代CVT - 普通CVT 开发等级开发等级 - 新设计 CVT0 2.规格规格 160 2012 380 250 250 350 160 2009 CVT3 CVT2 第一届第一届“自动变速箱、混合动力及电力驱动技术自动变速箱、混合动力及电力驱动技术” CTI中国论坛，上海中国论坛，上海 - JATCO有限公司经理Tsutomu Saito先生- 2-2. 规格规格 项目项目 适用于中型汽车适用于中型汽车 适用大型汽车适用大型汽车 现有现有 新型新型 新型新型 现有现有 CVT2 CVT8 CVT8HT CVT3 扭矩容量（扭矩容量（Nm） 250 250 380 350 齿轮比齿轮比 齿轮比范围齿轮比范围 6.0 7.0 6.3 5.4 带轮比带轮比 2.350.39 2.640.38 2.430.38 2.370.44 末端传动齿轮末端传动齿轮 5.16.4 4.86.4 4.7 5.8 4.86.3 行星齿轮比行星齿轮比 前进前进 1.00 1.00 1.00 1.00 后退后退 0.75 0.75 0.75 0.75 最低带轮比最低带轮比 12.015.2 12.716.8 11.314.1 11.615.0 重量（重量（kg） 91.5 91.5 98.5 103.5 全长（全长（mm） 340 345 356 372.6 皮带轮轴间的距离（皮带轮轴间的距离（mm） 171 173 173 178 第一与第四轴间的距离（第一与第四轴间的距离（mm） 197 197 205 205 控制执行器控制执行器 步进马达步进马达 SOL（电磁阀）电磁阀） SOL（电磁阀）电磁阀） 步进马达步进马达 2. 规格规格 第一届第一届“自动变速箱、混合动力及电力驱动技术自动变速箱、混合动力及电力驱动技术” CTI中国论坛，上海中国论坛，上海 - JATCO有限公司经理Tsutomu Saito先生- CVT8及CVT8HT的基本结构几乎与现有的 CVT（CVT2）的基本结构相 同，但是我们对总共约500个零件中的300多个CVT零件进行了认真评审 及分析。 2-3. 结构结构 2.Specification 油泵 变矩器 输入轴 引擎输入 输出齿轮 空转齿轮 末端传动齿轮 提供给轮胎的输出 提供给轮胎的输出 减速齿轮 从动带轮 主动带轮 前进，后退 第一届第一届“自动变速箱、混合动力及电力驱动技术自动变速箱、混合动力及电力驱动技术” CTI中国论坛，上海中国论坛，上海 - JATCO有限公司经理Tsutomu Saito先生- T/CT/C L/UL/U 遊星遊星 前後切替 前後切替 ENGENG Pri SOL Sec SOL LU SOL PL SOL OUTPUTOUTPUT IDLERIDLER RDCNRDCN FINALFINAL D/LNRP MAN/V VDP SOL TBN 回転 PRI 回転 SEC 回転 回転 方向 INH SW Tbn軸 Pri軸 Sec軸 Input軸 車軸 Pri Pri Sec Sec SLCT SOL PL 油圧 Sec 油圧 AD: PrsADBUF_PL G 油泵油泵 副液压传副液压传 感器感器 副转数传感器副转数传感器 副轴副轴 主轴主轴 主皮带轮主皮带轮 副皮带轮副皮带轮 输出输出齿轮齿轮 TBN 轴轴 涡轮机转数涡轮机转数 传感器传感器 主转数传感主转数传感 器器 输入输入 轴轴 皮带皮带 前进前进/后退换档后退换档 机构机构 空转齿轮空转齿轮 末端传末端传 动齿轮动齿轮 减速减速齿轮齿轮 前进/离合离及后退/制 动器直接由3-通线性 SOL（电磁阀）控制。 主动带轮及从动带轮直接由3-通 线性SOL（电磁阀）控制。 2-4. 控制系统控制系统 主液压传主液压传 感器感器 2.规格规格 第一届第一届“自动变速箱、混合动力及电力驱动技术自动变速箱、混合动力及电力驱动技术” CTI中国论坛，上海中国论坛，上海 - JATCO有限公司经理Tsutomu Saito先生- 3. 关键技术关键技术 降低了L/U速度 （起步打滑控制） 减少了换档循环 （低刚度的减震 器 、驱动转数减少） 直接控制一次压力及二次压力并 降低最小压力 前进档离合器压力直接控制 新的新的CVT控制控制 3 磨擦减少磨擦减少 缩小了油泵的尺寸 使用新钢带及新链条 使用黏性低的新油 减少了油搅动损失 减少了退档制动板的数量 2 1 齿轮比覆盖范围扩大齿轮比覆盖范围扩大 带轮系统的优化 第一届第一届“自动变速箱、混合动力及电力驱动技术自动变速箱、混合动力及电力驱动技术” CTI中国论坛，上海中国论坛，上海 - JATCO有限公司经理Tsutomu Saito先生- 齿轮比覆盖范围齿轮比覆盖范围 6.0 低低 高高 现有现有CVT （CVT2） 新型新型CVT （CVT8） 低低 高高 7.0 带轮系统优化带轮系统优化 采用新带轮采用新带轮 缩小了带轮轴的直径缩小了带轮轴的直径 3-1.齿轮比覆盖范围扩大齿轮比覆盖范围扩大 3. 关键技术关键技术 第一届第一届“自动变速箱、混合动力及电力驱动技术自动变速箱、混合动力及电力驱动技术” CTI中国论坛，上海中国论坛，上海 - JATCO有限公司经理Tsutomu Saito先生- CVT齿轮比齿轮比范围的扩大提高了高速公路巡航过程中的燃油经济性、加速力及安范围的扩大提高了高速公路巡航过程中的燃油经济性、加速力及安 静性。静性。CVT8 R/C 7.0、CVT8HT R/C 6.3 3-1. 齿轮比覆盖范围扩大齿轮比覆盖范围扩大 3.关键技术关键技术 7.0 4.0 对于大型汽车对于大型汽车 +17% +17% 对于中型汽车对于中型汽车 6.0 6.3 5.4 5.0 6.0 7.0 8.0 齿轮比齿轮比覆盖范围覆盖范围 速度速度 高高 低低 发动机转数发动机转数 提高了高速公路巡航过程提高了高速公路巡航过程 中燃油经济性及安静性。中燃油经济性及安静性。 现有现有CVT 齿轮比齿轮比范围范围 提高了提高了 加速力加速力 第一届第一届“自动变速箱、混合动力及电力驱动技术自动变速箱、混合动力及电力驱动技术” CTI中国论坛，上海中国论坛，上海 - JATCO有限公司经理Tsutomu Saito先生- 3-2. 磨擦减少磨擦减少 3.关键技术关键技术 - 40% 测量条件测量条件 发动机速度： 1500rpm 输入扭矩： 40Nm 带 轮 比： O.D 现有现有CVT （CVT2） 新型新型CVT （CVT 8） 磨擦减少量：磨擦减少量：40% 油泵油泵 变化器变化器 其他其他 油油搅动搅动 （ Nm ） 第一届第一届“自动变速箱、混合动力及电力驱动技术自动变速箱、混合动力及电力驱动技术” CTI中国论坛，上海中国论坛，上海 - JATCO有限公司经理Tsutomu Saito先生- Tin=40Nm，Nin=1500rpm，OD 线压线压 MPa 油泵油泵损失损失 Nm 油泵油泵损失扭矩损失扭矩 3-2. 磨擦减少磨擦减少 采用了小型油泵并减少损失。 现有CVT 油泵 新型CVT油泵 1） 漏油量减少漏油量减少 油泵流量油泵流量 减少减少25% - 60% 3.关键技术关键技术 2） 线压降低线压降低 油泵油泵 控制阀控制阀 泄漏 1）漏油量减少 阀间隙最小化 阀-柱塞数量减少 （从12个减少到8个） 带轮带轮 夹紧夹紧 力力 钢带与带轮钢带与带轮 2） 线压力降低 带轮受压面积扩大 （+18%） 第一届第一届“自动变速箱、混合动力及电力驱动技术自动变速箱、混合动力及电力驱动技术” CTI中国论坛，上海中国论坛，上海 - JATCO有限公司经理Tsutomu Saito先生- 钢环磨擦减少 缩小钢环宽度 钢片刚度优化 耳状物耳状物 现用带现用带 新带新带 3-2. 磨擦减少磨擦减少 带轮比带轮比 效率效率（%） 钢带与带轮效率钢带与带轮效率 100Nm, 2000rpm 新钢带新钢带 低低 高高 现用钢带现用钢带 3.关键技术关键技术 采用新钢带。 第一届第一届“自动变速箱、混合动力及电力驱动技术自动变速箱、混合动力及电力驱动技术” CTI中国论坛，上海中国论坛，上海 - JATCO有限公司经理Tsutomu Saito先生- 油油 不带挡板不带挡板 带挡板带挡板 齿轮齿轮 环形环形齿轮齿轮 挡板挡板 降低了降低了 油量油量 减少了搅动损失 降低了油量 采用粘度低的新油 改进了挡板 改进的挡板改进的挡板 3-2. 磨擦减少磨擦减少 测试结果测试结果 50 100 150 磨擦磨擦 Nm 来自发动机中心的油量来自发动机中心的油量 mm 差速器 = 1500rpm 普通差速器，无负载 现有现有CVT 新型新型CVT - 60% 3.关键技术关键技术 第一届第一届“自动变速箱、混合动力及电力驱动技术自动变速箱、混合动力及电力驱动技术” CTI中国论坛，上海中国论坛，上海 - JATCO有限公司经理Tsutomu Saito先生- 运动粘度 现用油现用油 新油新油 温度（） 3-2. 磨擦减少磨擦减少 新油的粘度降低了约-7。 这不但减少了搅动损失，而且还减少了每个旋转部件的损失。 3.关键技术关键技术 第一届第一届“自动变速箱、混合动力及电力驱动技术自动变速箱、混合动力及电力驱动技术” CTI中国论坛，上海中国论坛，上海 - JATCO有限公司经理Tsutomu Saito先生- 3-3. 新新的的CVT控制控制 时间秒 采用起步打滑控制以降低从静止状态启动到加速期间发动机的 转数。 燃油经济性效果燃油经济性效果 转数 rpm 涡轮机转数 发动机转数 现有控制 发动机转数 新控制 3.关键技术关键技术 第一届第一届“自动变速箱、混合动力及电力驱动技术自动变速箱、混合动力及电力驱动技术” CTI中国论坛，上海中国论坛，上海 - JATCO有限公司经理Tsutomu Saito先生- 驾驶员操作驾驶员操作 车速车速 爬坡力爬坡力 转弯条件转弯条件 3-3. 新新的的CVT控制控制 1000多种变速方式多种变速方式 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 020406080100 120 140 160180 200 Vsp (km/h) Eng.Rev. (rpm) 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 020406080100120140160180200 Vsp (km/h) Eng.Rev. (rpm) 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 020406080100120140160180200 Vsp (km/h) Eng.Rev. (rpm) 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 020406080100120140160180200 Vsp (km/h) Eng.Rev. (rpm) 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 020406080100120140160180200 Vsp (km/h) Eng.Rev. (rpm) 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 020406080100120140160180200 Vsp (km/h) Eng.Rev. (rpm) 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 020406080100120140160180200 Vsp (km/h) Eng.Rev. (rpm) 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 020406080100120140160180200 Vsp (km/h) Eng.Rev. (rpm) 自适应换挡自适应换挡 控制控制 新的变速控制可提供最佳的变速方式，从而在任何驾驶条件下实现线性加 速感。 按照之前的现场经验对这些变速方式进行了改进及优化。 3.关键技术关键技术 第一届第一届“自动变速箱、混合动力及电力驱动技术自动变速箱、混合动力及电力驱动技术” CTI中国论坛，上海中国论坛，上海 - JATCO有限公司经理Tsutomu Saito先生- 驾驶场景； 瞬间松开加速踏板，然后踩下 如并入高速公路快车道 CVT制动降档控制-踩下功能逻辑，可在下列情况下保持齿轮比 制动降档控制 结果：增强了再加速性能。 3-3.新新的的CVT控制控制 加速进入快车道。加速进入快车道。 在并入后，重新踩加速踏在并入后，重新踩加速踏 板。板。 “踏板松开踏板松开-踩下踩下 功能”功能” 良好的再加速性能良好的再加速性能 3.关键技术关键技术 第一届第一届“自动变速箱、混合动力及电力驱动技术自动变速箱、混合动力及电力驱动技术” CTI中国论坛，上海中国论坛，上海 - JATCO有限公司经理