[摘要]本文介紹了ZFST的VT1型,-ggt變速器及與常規(guī)自動變速器相比所具有的優(yōu)點。并介紹了電控型VT1和進一步開發(fā)的過程。 [Abstract]This paper describes ZFST’s continuously variable transmission，called VT1，and the advantage of this transmission over a conventional automatic transmission．Also the development，in two stages，of an electronically controlled version of VT1 and the future development steps are discussed． 關(guān)鍵詞：金屬V型帶CVT 電控 操縱性能 燃油消耗 KeY words：M etal V—Belt CVT electronic control driveability fuel consumption 1 前言 ZF集團在比利時的N．V．Sint—Truiden公司（簡稱為ZFS，r）是ZF乘用車部門的一員。作為一個國際性的公司，ZF正在開發(fā)和生產(chǎn)各種變速器、轉(zhuǎn)向器、車橋、底盤零部件，并為乘用車、商用車和非公路車輛提供全套系統(tǒng)。在ZF公司，乘用車部門負(fù)責(zé)為乘用車開發(fā)和生產(chǎn)自動變速器和手動變速器 ，目前，ZF推出了3種自動變速器：常規(guī)自動變速器、無級變速器（CVT）和雙離合器變速器（DCT）。ZFST則關(guān)注于前輪驅(qū)動的CVT。 作為一個從著名的橡膠帶變速器發(fā)展起來的公司。ZFST于1988年開始開發(fā)CVT，并在1992年開始生產(chǎn)CVT。從一開始，ZFST 不僅推出了從125Nm到210Nm涵蓋所有尺寸的CVT，而且開發(fā)了電控型的VT1[sup][1-4][/sup] 。 本文對最近十年的發(fā)展作了一個綜述，表明CVT和4檔自動變速器相比具有明顯的優(yōu)勢，并描述了從VT1H到VT2的發(fā)展階段，其油耗可與手動變速器相媲美。CVT技術(shù)的基本原理在今天已是常規(guī)知識故不再重復(fù)。 2 VT1的技術(shù)描述 這里僅對CVT的兩個主要內(nèi)容一變速器和控制系統(tǒng)作一簡單的敘述。 VT1變速器由以下主要部件組成（見圖1）： ·帶多片濕式離合器的行星輪機構(gòu)，可實現(xiàn)前進和倒車 · 由主動輪和從動輪及V型金屬帶組成的無級變速裝置 · 2級齒輪減速 · 差速器 · 油泵 · 液壓控制 · 變速器電控單元（TCU） ·VT1的技術(shù)參數(shù)見表1。 變速器控制系統(tǒng)由3個主要控制系統(tǒng)組成（見圖2） · 帶輪速比控制，用于控制變速器速比 · 離合器控制，用于控制多片濕式離合器 · 夾緊力控制，用于控制鋼帶的夾緊力以防止其打滑 3 液壓控制的VT1H 本公司第一種CVT被稱為VT1H，于1992年投人生產(chǎn)，是一種全液壓控制的無級變速器。在當(dāng)時VT1H證明CVT技術(shù)具有光明的未來和巨大的潛力。 在當(dāng)時ZFST在歐洲進行了市場調(diào)研，不同的駕駛員駕駛安裝手動、4檔自動和VT1H 變速器和相同發(fā)動機的同型轎車（結(jié)果見圖3）。 CVT的優(yōu)點是你能以更舒適和更具動力性的方式駕駛車輛，僅需輕輕或較快踩下節(jié)氣門。較低的節(jié)氣門開度獲得較低的發(fā)動機轉(zhuǎn)速可獲得平穩(wěn)和舒適的駕駛感覺，而較大的節(jié)氣門開度對應(yīng)較高的發(fā)動機轉(zhuǎn)速，可獲得明顯的加速感覺。由于CVT的特點，你不會有換檔沖擊。這使得CVT不僅容易駕駛，而且駕駛時更有樂趣。在燃油消耗方面，VT1H 比4檔自動變速器更佳，因為CVT可使發(fā)動機工作在低油耗點上。然而，這并不能完全補償在油泵和金屬V型帶方面的損失，這是手動變速器所沒有的。 合計以上各項，CVT的總評分和手動變速器持平，而較4檔自動變速器更佳。 更多的研究被實車試驗所證實，這里采用相同的車輛和發(fā)動機，安裝4檔自動變速器及VT1H。兩方面的研究結(jié)果驚人的相似。 你能在表2中發(fā)現(xiàn)這些測量結(jié)果。 4 電控型VT1F 電控型VT1的發(fā)展經(jīng)歷了兩個階段：首先是僅帶電子帶輪速比控制的VT1V，然后是在VT1V基礎(chǔ)上增加了電子離合器控制和電子夾緊力控制的VT1F，實現(xiàn)了全電控的VT1。半電控的VT1V于1999年開始生產(chǎn)，全電控的VT1F則在2001年開始投產(chǎn)。 電子帶輪速比控制使得cVT能根據(jù)需要編寫換檔策略。同樣不同的CVT模式（經(jīng)濟性模式、運動型模式等等）、帶固定速比的手動模式（通常稱為TIP模式）、自動模式都成為可能。當(dāng)然必須在車輛性能、駕駛特性和燃油經(jīng)濟性方面達到平衡。 電子帶輪速比控制也使得cVT非常精確的方法控制升檔速度，將最低升檔速度從1800rpm降至1400rpm，這導(dǎo)致更好的燃油經(jīng)濟性。電子夾緊力控制使得CVT能調(diào)節(jié)夾緊力，不僅像VT1H那樣與變速器速比有關(guān)，也你根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)矩加以調(diào)節(jié)。因此作用在鋼帶上的夾緊力在低發(fā)動機轉(zhuǎn)矩時也較小，這導(dǎo)致較低的鋼帶和油泵損失，即改善了燃油經(jīng)濟性。 電子離合器控制使得cVT能根據(jù)發(fā)動機和主動帶輪速度控制離合器，獲得更平滑的離合器性能。該系統(tǒng)能補償溫度影響和防止離合器被濫用。為了進一步優(yōu)化燃油消耗，將制動信號也作為變速器的輸入信號，當(dāng)實施制動而發(fā)動機處于怠速時，在D檔下降低離合器壓力。這也在停車過程中改善了怠速振動和“爬行”感覺。與VT1H相比，VT1F由于以上各方面的改進其油耗降低了12 ，顯然比常規(guī)自動變速器更好，甚至是5檔自動變速器，僅略遜于手動變速器。 5 推力極限 ：VT1+ 兩年后ZFST開發(fā)了高轉(zhuǎn)矩型的VTlF——VT1+。該變速器能傳遞210Nm（120kW）但外形尺寸相同，即你能在相同的車輛上使用VT1F或VT1+而無須改變?nèi)魏螙|西。高的轉(zhuǎn)矩能力是通過采用更寬和更堅固的鋼帶而獲得的。帶寬從24mm增至30mm。當(dāng)然某些內(nèi)部零件必須作相應(yīng)的變化以適應(yīng)這種寬帶和更高的轉(zhuǎn)矩。 表3給出了VT1+的加速參數(shù)。 6 進一步發(fā)展：VT2 除了上述巨大的優(yōu)點外，進一步改進的結(jié)果是產(chǎn)生了第二代CVT，即VT2。 VT2的主要特點是： · 與手動變速器相同的燃油消耗率 · 既適用于常規(guī)傳動也可用于混合動力 · 更低的成本 · 安裝便捷 · 和VT1相同的尺寸 為實現(xiàn)上述這些目的，必須開發(fā)一個全新的控制系統(tǒng)（液壓、電子和TCU）并在變速器硬件方面作出某些改動。而與混合動力的兼容性則是一個巨大的挑戰(zhàn)?；旌蟿恿Φ耐Ｖ梗饎庸δ苄枰兯倨骶哂蟹浅？焖俸途_的控制。 同時大量試驗證明了VT2的可行性，甚至已有一個客戶利用VT2樣機開展試驗。VT2將在2006年投產(chǎn)作為一個亞洲客戶混合動力裝置的一部分。 7 結(jié)論 CVT與常規(guī)自動變速器相比在駕駛舒適性、油耗和駕駛樂趣等方面具有明顯的優(yōu)勢。采用電子控制可使性能進一步提升，其燃油消耗能與手動變速器相競爭并能應(yīng)用在混合動力上。 綜觀中國汽車市場，發(fā)動機轉(zhuǎn)矩為200Nm的前輪驅(qū)動車輛正在被制造和銷售，對中國汽車商和用戶來說VT1和VT2確實是一種感興趣的產(chǎn)品。