◆文/江蘇 田銳

一、系統(tǒng)操作

1.一般說明

電動無級變速器(e-CVT)是一個電子控制變速器。e-CVT 提供無級前進(jìn)擋和倒擋。 e-CVT 能使車輛在電功率，發(fā)動機(jī)功率，或兩者的組合電源情況下駕駛。兩個電源都通過變速器內(nèi)的齒輪傳遞動力。

2.變速器

e-CVT總成包括4根平行的軸、齒輪、超速離合器、牽引電機(jī)和發(fā)電機(jī)電機(jī)。輸入軸連接至飛輪，再通過飛輪連接至發(fā)動機(jī)曲軸。輸入軸也與超速離合器連接。當(dāng)輸入軸通過接合超速離合器與超速傳動齒輪結(jié)合時，發(fā)動機(jī)動力通過輸入軸傳送到超速傳動齒輪和副軸，然后傳送至差速器的主減速器主動齒輪以便提供驅(qū)動力。電機(jī)軸連接至牽引電機(jī)，牽引電機(jī)動力通過電機(jī)軸傳送到電機(jī)軸齒輪和副軸，然后傳送至差速器的主減速器主動齒輪以便提供驅(qū)動力。發(fā)電機(jī)軸連接至發(fā)電機(jī)電機(jī)。要使用發(fā)電機(jī)電機(jī)為高壓蓄電池充電，發(fā)動機(jī)動力通過輸入軸和發(fā)電機(jī)軸進(jìn)行傳送。

3.電子控制

電子控制系統(tǒng)包括動力系統(tǒng)控制單元(PCM)、傳感器、電磁閥和開關(guān)。e-CVT在EV 駕駛模式、HV駕駛模式與發(fā)動機(jī)駕駛模式三種駕駛模式之間無縫轉(zhuǎn)換。PCM 根據(jù)各傳感器和控制單元發(fā)送的信息決定駕駛模式。

4.液壓控制

閥體總成包括調(diào)節(jié)器閥閥體和換擋閥體。它們都安裝在飛輪殼體上。調(diào)節(jié)閥閥體包含 ATF泵A和B。ATF泵A由發(fā)動機(jī)驅(qū)動。 ATF泵B由差速器驅(qū)動。這些泵向液壓回路提供液壓。變速器油壓力傳感器安裝在變速器外殼的外側(cè)。換擋電磁閥A和B安裝在飛輪殼的外側(cè)。 PCM驅(qū)動換擋電磁閥來控制液壓和支配超速傳動離合器。

5.擋位選擇

SBW系統(tǒng)(線控?fù)Q擋系統(tǒng))可電子驅(qū)動執(zhí)行換擋操作，代替了使用控制拉線操作。SBW換擋器有4個位置/模式：駐車擋P，倒車擋R，空擋N和前進(jìn)擋D，如表1所示。

表1 擋位選擇

6.換擋位置指示燈

儀表控制單元的擋位指示器顯示哪個換擋位置/模式被選中，因此您不必向下看扶手箱。

7.超速傳動離合器

超速離合器為液壓驅(qū)動的離合器，位于輸入軸末端。e-CVT向超速離合器施加液壓，接合或分離超速傳動齒輪。將液壓導(dǎo)入離合器鼓，離合器活塞移動并按壓鋼片和離合器盤。然后，動力通過接合的離合器組件傳送到安裝轂的齒輪上。同樣地，從離合器鼓卸去液壓時，活塞將釋放鋼片和離合器片。然后鋼片與離合器鼓一起轉(zhuǎn)動，離合器盤與安裝在轂上的齒輪一起轉(zhuǎn)動。離合器盤與鋼片分離。這樣可以讓離合器盤單獨轉(zhuǎn)動，而不傳輸動力。

8.齒輪工作情況

(1)輸入軸上的齒輪：

①輸入軸齒輪集成在輸入軸上，將輸入軸的轉(zhuǎn)動傳遞到發(fā)電機(jī)軸上。

②超速傳動齒輪通過超速離合器與輸入軸接合/脫開。

(2)電機(jī)軸上的齒輪：

①電機(jī)軸齒輪集成在電機(jī)軸上，將牽引電機(jī)的轉(zhuǎn)動傳遞到副軸上。

②駐車齒輪通過花鍵與電機(jī)軸連接，并隨電機(jī)軸轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。

(3)發(fā)電機(jī)軸上的齒輪：

發(fā)電機(jī)軸齒輪集成在發(fā)電機(jī)軸上，將輸入軸的轉(zhuǎn)動傳遞到發(fā)電機(jī)電機(jī)上。

(4)副軸上的齒輪：

①副軸齒輪集成在副軸上，將電機(jī)軸或超速傳動齒輪的轉(zhuǎn)動傳遞到主減速器主動齒輪上。

②主減速器主動齒輪通過花鍵與副軸連接，并隨副軸轉(zhuǎn)動。

9.變速器剖視圖

變速器剖視圖如圖1所示。

圖1 CD5E E-CVT

二、動力流向

1.P和N位置/模式

牽引電機(jī)不轉(zhuǎn)動；電機(jī)動力未傳送到副軸。當(dāng)蓄電池單元 SOC 值較低時，發(fā)動機(jī)將工作。飛輪傳送的發(fā)動機(jī)動力驅(qū)動輸入軸和發(fā)電機(jī)軸，但液壓未施加至超速離合器。發(fā)動機(jī)動力傳送到發(fā)電機(jī)電機(jī)。在 P 位置/模式，互鎖電機(jī)軸上駐車齒輪的駐車制動器棘爪會鎖止電機(jī)軸(圖2)。

圖2 P和N位置模式動力流

2.D 位置/模式

在D擋時，從EV駕駛模式、HV駕駛模式和發(fā)動機(jī)駕駛模式自動選擇最佳的駕駛模式。

(1)EV驅(qū)動模式下(圖3)

圖3 D位置模式 EV模式驅(qū)動下動力流

①發(fā)動機(jī)不運轉(zhuǎn)；動力未從飛輪傳送出。

②牽引電機(jī)轉(zhuǎn)動；動力傳送到電機(jī)軸。 ③電機(jī)軸將電機(jī)動力傳送到副軸和主減速器主動齒輪上，并驅(qū)動主減速器從動齒輪。

(2)HV駕駛模式(圖4)

圖4 D位置模式HV駕駛模式下動力流

①發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)；動力從飛輪傳送出。

②牽引電機(jī)轉(zhuǎn)動；動力傳送到電機(jī)軸。

③飛輪傳送的發(fā)動機(jī)動力驅(qū)動輸入軸和發(fā)電機(jī)軸，但液壓未施加至超速離合器。

④發(fā)動機(jī)動力傳送到發(fā)電機(jī)電機(jī)。

⑤電機(jī)軸將電機(jī)動力傳送到副軸和主減速器主動齒輪上，并驅(qū)動主減速器從動齒輪。

(3)發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式下(圖5)

圖5 發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式下動力流

①發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)；從飛輪傳送出的發(fā)動機(jī)動力驅(qū)動輸入軸。

②液壓施加至超速離合器，然后超速離合器使超速傳動齒輪與輸入軸接合。

③輸入軸通過超速傳動齒輪驅(qū)動副軸。

④動力從副軸傳送到主減速器主動齒輪上，并驅(qū)動主減速器從動齒輪。

3.R 位置/模式

在R位置/模式(圖6)，車輛僅在牽引電機(jī)的驅(qū)動下行駛。倒擋時變速器動力流與D位置/模式時相同。倒擋操作通過使?fàn)恳姍C(jī)反向轉(zhuǎn)動實現(xiàn)。

圖6 R位置模式 EV驅(qū)動模式下動力流

(1)EV驅(qū)動模式下

①發(fā)動機(jī)不運轉(zhuǎn)；動力未從飛輪傳送出。

②在 D 位置/模式，牽引電機(jī)反向轉(zhuǎn)動；動力傳送至電機(jī)軸。

③電機(jī)軸將電機(jī)動力傳送到副軸和主減速器主動齒輪上，并驅(qū)動主減速器從動齒輪。

(2)HV駕駛模式(圖7)

圖7 R位置模式下 HV駕駛模式下動力流

①發(fā)動機(jī)運行；飛輪傳送的發(fā)動機(jī)動力驅(qū)動輸入軸和發(fā)電機(jī)軸，但液壓未施加至超速離合器。

②發(fā)動機(jī)動力傳送到發(fā)電機(jī)電機(jī)。

③在D位置/模式，牽引電機(jī)反向轉(zhuǎn)動；動力傳送至電機(jī)軸。

④電機(jī)軸將電機(jī)動力傳送到副軸和主減速器主動齒輪上，并驅(qū)動主減速器從動齒輪。

4.再生制動

再生制動動力流如圖8所示。

圖8 再生制動動力流

(1)當(dāng)車輛減速時，前輪驅(qū)動主減速器從動齒輪。

(2)主減速器從動齒輪驅(qū)動副軸和電機(jī)軸。

(3)動力從前輪傳送到牽引電機(jī)。

三、電子控制系統(tǒng)

1.功能

電子控制系統(tǒng)由 PCM、傳感器、開關(guān)和換擋電磁閥組成，其功能如圖9所示。PCM 從傳感器、開關(guān)和其他控制單元中接收輸入信號，處理數(shù)據(jù)，并輸出信號到發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)和擋位控制系統(tǒng)。擋位控制系統(tǒng)包括離合器壓力控制。PCM 根據(jù)各傳感器和控制單元發(fā)送的信息決定駕駛模式。PCM 驅(qū)動換擋電磁閥 A 和 B 使超速傳動離合器運作。

圖9 功能圖

通過減小特定頻率的陷波濾波器過濾由管理系統(tǒng)計算的目標(biāo)驅(qū)動力，將抑制由驅(qū)動系統(tǒng)共振產(chǎn)生的電機(jī)扭矩指令值中的波動，并且將產(chǎn)生流電機(jī)扭矩指令值。

(未完待續(xù))