斯巴鲁汽车CVT变速箱技术培训课件

CVT结构1-1概述 为了实现优良的燃油经济性、低气体排放，许多生产厂家采用CVT。全球首次在市售车上装载CVT的是SUBARU。〔1987年与荷兰的VDT公司共同开发〕并且，加以改进，在“Stella、R2、R1〞上装载CVT，今天仍广受好评。车系的SymmetricalAWD中，是一款新开发的自动变速器。 它的一大特点是，结构由此前CVT采用的“钢带方式〞改为“链条方式〞，设计更紧凑，不牺牲驾驶舱空间即可装载。同时，到达了顶级的皮带轮比，是一款高效运转且环境性能和动力性能兼优的变速器。1Lineartronic车型依靠带锁止机构的液力变矩器、变速器链条和链轮组成自动无级变速机构，与AT相比扩大了变速范围，也提高行驶性能和燃油经济性。此外，通过使用带有锁止功能的变矩器，改善车辆起步时的溜车现象，提高车辆起步时的舒适性。锁止功能的广泛使用，也有利于提高燃油经济性(1)前进后退切换机构，是由单级小齿轮式行星齿轮以及油压式多片离合器组成。前进后退切换机构配置在从动轮的下游〔输出)(2)发动机轴以外的另外一个轴通过带动链轮链条从而使车辆提速，油泵为其运转提供了必要的〔３〕AWD系统采取的是主动扭矩别离式AWD系统。〔4〕燃油经济性和环保对应控制〔实现了最优的燃油经济性〕〔1〕优化链条传动的效率：精密地控制输入的扭矩，减少剩余的链轮压力，降低链条的摩擦以及油泵的磨损，提高传动效率。〔2〕自动空转控制D档停车时，使前进档离合器打滑，通过降低变矩器的输出来降低发动机负荷，提高D档停车空转时的燃油经济性.〔3〕低速锁止的控制：以往的AT最低时速仅仅为４０km/h,现在通过扩大变矩器的完全锁止范围，不但防止了变矩器的磨损，也提高更广车速范围内的燃油经济性。〔最低车速：约5km/h〕。。CVT特点2车辆轿车、旅行版轿车倒退发动机2.5LSOHCNA驱动方式全时AWD变矩器

变矩比2.07标称直径mm0236失速转速rpm2400〜3100变速器型号链条式无级变速前进•后退切换机构单级小齿轮式行星齿轮

+油压式多片离合器选档位置P：停车（变速器中档.输出轴固定.可以起动发动机）R：倒车档（后退）N：空档（变速器中档.可以起动发动机）D：行驶档（前进档，自动无级变速）M：手动档（前进档，6档手动变速）变速比前进

D档3.525〜0.558前进

M档1档3.5252档2.2383档1.6414档1.1945档0.8506档0.611倒车档2.358最终减速比3.7003.900机油泵型号Parachoid齿轮泵驱动方式发动机驱动AWD方式电子控制湿式多片油压离合器变速器齿轮油用油斯巴鲁CVT油液Lineartronic用油量

l约

12.5前差速器油用油斯巴鲁齿轮油ExtraS75W-90(GL-5)油量

l1.4结构布局AWD系统主要滑轮二次滑轮变矩器主要减速器发动机对前轮对螺旋桨轴转移齿轮二级减速齿轮前面微分前/后切换系统安装在出力轴上结构布局内部构造 驱动力通过发动机传输到变矩器→主动减速齿轮→主动轮→从动轮→从动减速齿轮→最后通 过前进后退切换机构输出，并通过主动扭矩别离式AWD系统分配到前后。

前进后退切换机构

主动减速齿轮主动轮从动减速齿轮

变矩器传动轴分动器齿轮

前差速器

从动轮AWD系统图1-2动力传输通路

图1-3机油泵１－５机油泵 为了降低油泵的磨损，采用了小型内齿轮泵。发动机轴以外的另外一个轴通过带动链轮链条从而使车辆提速，油泵为其运转提供了必要的供给。机油泵油泵驱动链轮和链条驱动系统链轮和链条是由主动轮、从动轮、以及链条组成的。通过链轮液压室产生的压力，带动链条运转，链轮、链轮斜面与链条之间摩擦产生的摩擦力作为动力传输出去。(3)通过控制主动轮以及从动轮的油压，改变链轮的直径实现无级变速。而且，通过增大变速比的范围，同时改善了行驶性能以及燃油经济性。(4)在松紧两侧都设置了导轨，抑制链条的振动，减少噪音。

主要滑轮主要压力二次滑轮二次压力皮带轮＆变速器链条、变速变速比r2/r1=0.497变速比r2/r1=2.503皮带轮＆变速器链条、变速

在从动轮和AWD系统之间配置了前进后退切换机构。结构由、前向离合器和倒档制动器、单级小齿轮式行星齿轮构成。行星齿轮架使用轻质的铝制材料制成。

单一的小齿轮铝行星载体前锋离合器凹凸不平的力量(驱动力矩)应用于无级变速器通过允许这位前锋税务师离合器打滑了。在凹凸不平的输入扭矩的流动前进后退切换机构齿圈小齿轮太阳齿轮输入输入齿圈输出小齿轮输出 通过倒档制动器释放、前向离合器接合，行星齿轮成一体旋转，从齿圈输入的旋转以直接连结状态输出至太阳齿轮。输入太阳齿轮齿圈输入输出齿圈行星架倒档制动器FWD离合器太阳齿轮小齿轮前进时FWD离合器齿圈

通过前向离合器释放，倒档制动器接合，行星齿轮架被固定，从齿圈输入的右转使小齿轮左转和太阳齿轮左转后输出。倒档制动器行星架小齿轮太阳齿轮输入输入输出齿圈小齿轮行星架固定太阳齿轮输出后退时阀锁止ON/OFF电磁阀锁止负荷控制电磁阀主动轮降档负荷控制电磁主动轮升档负荷控制电磁手动阀手动阀手动阀手动阀手动阀手动阀前、后离合器线性电磁阀AWD负荷控制电磁阀从动轮油压线性电磁阀前、后离合器线性电磁阀手动阀控制阀从动轮转速传感器主动轮转速传感器从动轮油路油压传感器前轮转速传感器锁定档位开关图1-11安装位置传感器、开关传感器、开关传感器开关怎样分析发动机转速转速。该参数本身并无分析的价值，一般用于对其他参数进行分析时作为参考基准。在变数箱数据流中一般拿发动机转速和涡轮转速进行比照,计算变扭器的滑移量:滑移量=发动机转速-涡轮转速油门开度信号节气门开度是一个数值参数，单位为百分数(％)，那么数值范围为0～100％。

该参数的数值表示发动机微机接收到的节气门位置传感器信号值，或根据该信号计算出的节气门开度的大小。其绝对值小，那么表示节气门开度小；其绝对值大，那么表示节气门开度大。在进行数值分析时，应检查在节气门全关时参数的数值大小。以百分数为单位的，节气门全关时该参数的数值应为0。此外，还应检查节气门全开时的数值。不同单位下的节气门全开时的数值应分别为95％以上。假设有异常，那么可能是节气门位置传感器有故障或调整不当，也可能是线路或微机内部有故障。

线性节气门位置传感器要输出与节气门开度成比例的电压信号，控制系统根据其输入电压信号来判断节气门的开度，即负荷的大小，从而决定档位比等控制。如果传感器的特性发生了变化，即由线性输入变成了非线性输出，传感器输出的电压信号虽然在规定的范围内，但并不与节气门的开度成规定的比例变化，就会出现CVT工作不良，而故障指示灯却并不会亮，当然也不会有故障代码。传动能率比传动能率比代表在在起步或车辆在行驶时PCM对中差的控制方法.涡轮转速涡轮转速参数是一个数值参数,它是由主皮带轮速度乘以一级减速齿轮比计算而的,一般用于检测变速箱滑移量,代表变速箱输入轴的转速,当车辆D档未起步时或重载时,涡轮不动泵轮开始转动,油液在导轮叶片作用流动方向会改变,当油液在流到泵轮时,流向与泵轮的运动方向相同,由于受到单向离合器的约束,导轮静止不动,数据流中的涡轮转速为0rpm.

副皮带轮速度和主皮带轮速度进行比照并计算档位齿轮比,PCM将实际行驶状态与储存的行驶数据相比较以控制速比,并根据来自传感器和开关的各种信号测定驱动带轮和从动带轮的比率.PCM控制CVT变速阀总成,从而控制施加在带轮上的带轮压力.副皮带轮速度数据流中的实际辅助压力是由油泵直接提供的,可以理解为CVT主油压,使用压力传感器的目的只有一个,就是为了更好的控制液压系统,实现液压系统压力的精准性以到达最正确控制的要求.实际辅助压力主皮带轮速度主动轮速度是由CVT主动传感器转换而来,CVT主动带轮转速传感器检测主动带轮上齿轮的转速，并向PCM发送一个脉冲信号,PCM将该脉冲信号转换为主动带轮转速,如果主动带轮转速低于根据D档和R档位的发动机转速所估计的值,将检测到CVT主动带轮转速传感器故障.在数据流中主动带轮可于发动机转速进行比照计算变扭器的滑移量.为了减少链条的滑移并延长使用寿命,PCM接收来自传感器的开关的信号,并控制带轮压力控制阀总成,从而将施加在带轮上的压力调节到最适合的程度.当速比较小(车辆低速行驶)时,从动带轮油缸施加高压,从而形成较大的直径,主动带轮油缸施加低压,从而形成了与从动轮直径成比例的直径.当速比较大时,从动轮油缸施加低压,主动带轮油缸施加高压.主UP能率:主轴升档控制主DOWN能率:主轴降档控制主UP能率与主DOWN能率锁止离合器控制主要的信号:实际档位、节气门开度、车速、主轴转速、发动机转速、油温传感器是校正信号.控制要点:驾驶员需要较大程度加速,那么PCM会控制延迟离合器的锁止,以应用液力变矩器的转矩增大作用:如果需要缓和加速那么迅速进行琐止,以此作为提高燃油效率的手段,在这种控制下,依据加速踏板的踩下速度来转换目标效率.1)突然加速时,突然踩下加速踏板,PCM设定转矩增加最大值(即较大滑移)的目标滑移率.(加速后,恢复到通常滑移率)2)缓慢加速.平稳的踩下加速踏板,PCM根据设定的最正确燃油率(即较小滑移)来设定目标滑移率.工作条件:1)发动机冷却液高于70度时,2)油液温度超过20度时,3)并且发动机冷却液温度超过50度时.4)以D档下2档3档4档5行驶时5)以手动模式下3档4档5档行驶时,6)匀速行驶时,7)减速时锁闭能率比信号与锁闭开关〔ON/OFF〕电磁阀MPT式AWD在这种四轮驱动(AWD)传输系统中使用的是电子控制的多片型传输离合器。离合器由TCU通过传输液压控制器间接进行控制，此控制器位于控制阀总成内、由占空比控制的电磁阀构成。TCU将占空比数据收纳在存储器中，并对这些占空比数据各自与特定的运转条件相比应该用哪个比率传达分动离合器进行定义TCU根据从适合的传感器接收到的运转条件信息(车速、节气门开度、齿轮速比速、车轮的打滑等从存储器中选择适宜的占空比，用于电磁阀的控制。之后，电磁阀调整将管路压力转换为离合器压力的传输控制阀的引导压。离合器的连接程度是由这样产生的分动离合器压力决定的。通过这个程序，根据行车条件在最正确状态下将发动机产生的扭矩分配到后轮。3-1-2结构分动离合器滚筒与后驱动轴通过焊接结合在一起。在后驱动轴中有分动离合器控制用油路。AWD系统分动器液压控制器 分动器液压控制器装载于变速器液压器总成中。分动器占空电磁阀根据TCU输出的信号调整分动器控制阀的引导压。分动器控制阀将管路压力调整为分动离合器压力，这样才能通过由变速箱和加长壳体形成的通路传到达离合器活塞。为了安装行车条件不同程度连接离合器，分动离合器压力经过这样调节后，可将最正确扭矩传达给后轮。(A)传感器(B)TCU(C)执行器(1〕蓄电池电压〔加速踏板位置传感器(3)ATF温度传感器(4)后车速传感器(驱动轴的转速)(5)前车速传感器(驻车齿轮的转速)(6)锁定档位开关(7)FWD开关 (8)车身组合单元〔制动器开关〕 (9)ABS信号 (10)输入接口回路 (11)输入接口回路 (12)A/D变频器 (13)CPU (14)存储器 (15)恒压源 (16)输出接口回路 (17)分动器占空电磁阀 (18)分动离合器

MPT系统输入输出图

分动器离合器控制根据诸如油门踏板位置信号、车速信号等输入信号，TCM选择适宜的控制工况图〔存储在其存储器内〕，并利用分动器工作负载电磁阀实施控制。分动器工作负载电磁阀的占空比小时，电磁阀的回油率大，因此分动器离合器压力低，反之亦然。除了根本控制以外，TCM还考虑ABS模块、车辆动态控制送出的输入信号及其它因素。MPT控制内容控制的种类控制内容备注基本控制根据发动机扭矩、节气门开度和车速调整分动离合器压。

占空5％⇒FWD状态占空95％⇒AWD状态打滑控制根据打滑量调整分动离合器。转弯时控制若检测出旋转则降低分动离合器压力。ABS控制若输入ABS信号则立即将分动离合器压力调整为规定值。P、N档位控制若输入P和N速信号则立即将分动离合器压力调整为规定值。MPT控制内容27驱动扭矩与驱动力的区别驱动扭矩＝从发动机⇒变速器传递来的力驱动力＝轮胎着地时〔与路面间有摩擦力〕产生的力＊即使驱动扭矩不进行分配，驱动力仍发生变化例如：前后轮重量分配为50：50的汽车以一定速度行驶在平坦道路时，前后轮的驱动力相同。但是，一旦加速，载荷向后移动，后轮的驱动力会变大。通常行走时驱动力

50

：50

起步、加速时驱动力

35

65

：

即使在通常行走时前后重量分配为60：40的汽车的情况驱动力

60

：40

该说明表示不进行驱动扭矩分配〔=直接耦合AWD〕的状态。MPT控制内容通常行走时〔前后重量分配为50:50)驱动力

50

：

50直接耦合AWD(无中央差速器〕带中央差速器〔根本扭矩分配50：50〕〔差动限制力0%〕带中央差速器+LSD〔根本扭矩分配50：50〕〔差动限制力10%〕带中央差速器+LSD〔根本扭矩分配50：50〕〔差动限制力20%〕起步、加速时〔载荷移动15%的情况〕驱动力35：65

驱动力

50

：

50驱动力

50：

50驱动力

50

：50驱动力

40：

60驱动力

50：

50驱动力

35：

65直接耦合AWD的驱动力分配由重量分配决定。带中央差速器〔无LSD〕的驱动力分配与根本扭矩分配情况相同。带中央差速器+LSD的情况，仅差动限制力的局部发生驱动力分配变化。但是，即使增加差动限制力，变化只能到达相当直接耦合时的驱动力分配状况。=0:100～100:0=50:50=40:60～60:40=30:70～70:30505015FrontRear100中央差速器LSD50+15=6550-15=353565驱动力分配〔35:65〕差动限制力〔15%〕〔主动或从动变化〕根本扭矩分配〔50:50〕〔无变化〕扭矩分配〔35:65〕驱动力分配〔扭矩分配〕对应①根本扭矩分配,②差动限制力，③轮胎的前后轮的着地力的平衡而发生变化。MPT控制内容4746AWDON／OFF切换模式思考・斯巴鲁CVTF无极变速器用油位的检测(1)使发动机空转，在斯巴鲁选择监视器中显示的CVTF的温度为35～45℃时进行检测。(2)将车辆放在千斤顶上。(3)在发动机空转的状态下，将操作杆按照P⇒R⇒N⇒D、D⇒N⇒R⇒P进行操作、使CVTF进行内部循环。(4)在发动机启动的状态下，抬起车辆，取下注入口塞，检测油位。 【注意】 ・因为CVTF油位伴随着CVTF温度进行变化，所以在35～45℃时进行检测\由于CVTF与非推荐品不匹配，所以请务必使用推荐产品。 ・由于发动机处于空转状态，所以在操作时要特别小心。 【参考】 当注入口塞孔的下端部 分有CVFT油位时为定量。

(5)使用新的垫片，安装注入口塞。(6)当从变速器的CVTF泄露减少时，那么补充推荐油液至注入口塞孔的下端。 【备注】 在CVTF交换作业时，可以掌握从抽检的CVTF到变速器主机内部的状况。

注入口塞根本油量检查，差速器齿轮油的检测 取下溢流放油塞进行检测。假设取下溢流放油塞，那么在超流量管内滞留的齿轮油(约8cc)可能流出。此时，请不要判定为规定量。在取下溢流放油塞的情况下，必须注入齿轮油，请确认从溢流放油塞孔是否流出了齿轮油。

放油塞 溢流放油塞取下通气孔前差速器检查(4)从油管注入差速器齿轮油，要充分注入，直到溢流放油塞溢出差速器齿轮油为止。(5)当流出的差速器齿轮油的流量变小时，再使用新垫片安装溢流放油塞。紧固扭矩：３５N·m(3.6kgf-m)图3－5加油【参考】排水槽的紧固扭矩７０N·m(7.1kgf-m)36前差速器检查失速试验在诊断CVT和发动机状态中非常重要。对前向离合器&倒档制动器的工作情况、液力变矩器总成的工作情况以及发动机性能进行检测在失速试验过程中，在确认车辆的前后是否有人后，再进行实施。(1)在所有车轮的前后都安装轮胎止动块，挂上电动驻车制动器。(2)关闭空调。(3)使用斯巴鲁选择监视器，检测节气门开到百分之几。(4)检测发动机油位。(5)检测防冻液量。(6)调整CVTF水位。(7)在将换挡杆调到“N〞或“P〞速的状态下，使发动机大概空转30分钟，将CVTF的温度设置到60～80℃。(8)将换挡杆调到“D〞。(9)一边左脚用力将下部制动踏板踩到底，一边将油门踩到头。(10)在发动机转速稳定后立即记下转速，松开油门踏板。将换挡杆调到“N〞，使空转时间高于1分钟，使发动机冷却下来。(11)调到“R〞，做同样的失速试验。【注意】①不要做一下子超过5秒的失速试验。(从关闭节气门、全开节气门读取失速速度)假设不遵守此指示，那么发动机油和CVTF都会变质，会对离合器和制动器产生不良影响。②进行失速试验后，将换挡杆调到“P〞或“N〞，在空转转速低于12OOrpm时，使发动机最少要冷却1分钟。③假设失速速度超过规定的范围，那么要尽早结束失速试验，以防止对CVTF造成损伤。38失速试验系统划分

推断原因

低于基准值DR节流阀未充分打开

发动机输出不良

液力变矩器的不良

高于基准值

D前向离合器的滑配

从动轮压力(管路压力)低

变速器链条的不良

输入离合器的滑配

R倒档制动器的滑配

从动轮压力(管路压力)低

变速器链条的不良

输入离合器的滑配

DR控制阀体的不良

液力变矩器的不良

TCU的不良

线束和线束连接器的不良失速速度基准值:24OO～31OOrpm

失速范围

假设在发动机的空转过程中调整换挡杆，在感觉到震动之前有一定的时间。这可在前向离合器 和倒档制动器的状态检测时使用。 【注意】 ・在60～80℃这个平常工作CVT温度下进行测试。 ・测试与测试之间，要留出至少1分钟的时间。 ・进行3次测定，取平均值。(1)挂上电动驻车制动器。(2)启动发动机，检测空转转速。(空调OFF)(3)将换挡杆从N速调到D速，使用跑表对从换挡到感觉到震动之间的时间进行测定。 延时基准值：１．２秒以下 在从“N〞→“D〞的延时长于规定时间的情况下： ・从动轮压力(管路压力)过低・前向离合器的磨损・活塞的不良 ·学习的不良(4)同样，对将“N〞调到→“R〞后的延时进行测定。 延时基准值：：１．５秒以下 假设“N〞→“R〞的延时长于规定时间：

控制阀体的不良

·学习的不良・从动轮压力(管路压力)过低・那么会导致前向离合器磨损・活塞不良延时试验(1)D速转移功能

从车辆停止状态到油门开度低于1/4时进行加速，确认速度为50(km/h)时，在平坦道路上行走时发动机的转速是1100～1300rpm。然后，停下车辆，在车辆从一定速度到停止的时间段内，检测变速是否正常。(2)强迫降档功能从高于5O(km/h)的一定车速到油门开度全开，检测发动机转速是否增加。(3)发动机制动器①在手动模式“6档〞7O～8O(km/h)行车，从6档减低到5档。，检测组合仪表的指示器是否从“6〞→转换为“5〞。同时，检测5档齿轮的发动机制动器。②在手动模式“5档〞60～70(km/h)速度下行车，从5档降低到4档。检测组合仪表的指示器是否从“5〞→转换为“4〞。同时，检测4档齿轮的发动机制动器。③在手动模式“4档〞50～60(km/h)的速度下行车可，从4档降低为3档。检测组合仪表指示器是否从4→转换为〞3」。同时，检测3档齿轮的发动机制动器。④在手动模式“3档〞的40～50(km/h的速度下行车，从3档降低为2档。检测组合仪表的指示器是否从“3〞→转换为“2〞。同时，检测2档齿轮的发动机制动器。⑤在手动模式“4档〞20～30(km/h)的速度下行车可，从4档降低为3档。检测组合仪表的指37因为要对正确诊断CVT的状态，所以必须进行道路试验。在进行试验时，请严格遵守交通法规。示器是否从“2〞→转换为“1〞。同时检测1档齿轮的发动机制动器。路试

管路压力测试工作程序：〔1〕一旦皮带轮&变速器链条、离合器以及制动器中出现打滑迹象，在换挡感觉不对的情况下，对从动轮压力(管路压力)进行检测。〔２〕调高车辆高度。(3)取下从动轮压力(管路压力)测量用的塞子。(4)在变速器上安装特殊工具。(5)将测量仪表安装到从驾驶座上能看到的地方。(6)使用选择监视器，检测节流阀的开度。(7)检测发动机油位。(8)检测防冻液量。(9)调整CVTF水位。(10)在将换挡杆调到“N〞或“P〞速的状态下，使发动机大概空转30分钟，将CVTF的温度设置到60～80℃进行预热。(11)将换挡杆设置到“D〞。(12)一边左脚用力将下部制动踏板一下子踩到底，一边将油门踏板慢慢全部踩下。(13)一旦发动机转速稳定下来，那么立即记录从动轮压力(管路压力)、斯巴鲁选择监视器的发动机的转速和实际从动轮压力，并松开油门踏板。将换挡杆调到“N〞，使空转时间高于1分钟，使发动机冷却下来。管路压力测试

管路压力测试本卷须知：①不要做一下子超过5秒的从动轮压力(管路压力)测试(在从关闭节流阀、完全开节流阀中读取从动轮压力(管路压力)之前)。假设不遵守此指示，那么发动机油和CVTF都会变质，对离合器和制动器产生不良影响。②从动轮压力(管路压力)测试进行过后，将换挡杆调到“P〞或“N〞，在空转转速低于1,200rpm时，使发动机最少冷却1分钟。③要在各种条件下对照斯巴鲁选择监视器上的实际从动轮压力确认测量压力是否与其大致相同。④假设测量压力和实际从动轮压力都不在基准值范围内，那么判断控制阀发生了故障。⑤失速时因各种条件和情况不同会出现压力颠倒的情况，所以此数值仅供参考。⑥空转时有的不受条件影响，成为了稳定的值。管路压力测试从动轮标准压力(管路压力)分动器标准压力1.从工程选择屏幕选择[自动变速器记忆模式]，并 按“回车〞键或点击鼠标左键。

AT相关的记忆模式

实施学习的条件：1、TCU更换