Управление вариатором

Электронная система осуществляет управление вариаторной коробкой передач. Она обеспечивает работу определенных элементов коробки (планетарного редуктора, блокировку гидротрансформатора, сдвижение шкивов) посредством регулирования давления рабочей жидкости. Фактически, благодаря системе управления достигается необходимая скорость движения транспортного средства.

Для рассмотрения устройства и принципа действия системы управления в качестве примера была взята вариаторная коробка передач X-Tronic CVT. Данным вариатором комплектуются автомобили Nissan, а его производством занимается дочерняя компания Jatco.

Конструкция системы управления вариатором

Система управления включает входные приборы, исполнительные устройства и блок управления. Роль входных приборов играют всевозможные датчики и переключатели. Эти приборы контролируют параметры работы вариатора, трансформируют их в электрические сигналы и пересылают в электронный блок управления. В системе функционируют следующие датчики: температуры и давления рабочей жидкости, частоты оборотов ведущего и ведомого шкивов, переключатель режимов работы коробки передач.

Управление вариатором

Электронный блок управления считается важнейшим элементом системы. На него возлагается большое количество задач, которые он реализует в соответствии с заложенной программой. Среди основных функций можно перечислить следующие:

  • прием сигналов датчиков и переключателей;
  • обработка сигналов датчиков и переключателей;
  • регулирование давления рабочей жидкости, которая подается к шкивам;
  • регулирование давления рабочей жидкости в главной магистрали;
  • блокировка муфты планетарного редуктора;
  • управление муфтой гидротрансформатора;
  • проведение диагностики системы управления;
  • управление вариатором при включенном аварийном режиме.

Блок управления также использует информацию иных систем транспортного средства: система управления двигателем (датчик положения дроссельной заслонки, датчик положения педали акселератора), антиблокировочная система тормозов (датчик частоты вращения колес).

Посредством исполнительных устройств блок управления осуществляет свои функции. Их роль играют шаговый электродвигатель и электромагнитные клапана управления давления в главной магистрали и на ведомом шкиву, блокировки муфт планетарного редуктора и гидротрансформатора.

Распределение давления между ведущим и ведомым шкивами зависит от шагового электродвигателя. Он соединен через тягу с подвижной частью ведущего шкива. Также, с тягой соединен золотник (управляющий клапан) ведущего шкива коробки передач. Положение золотника в том числе зависит от положения ведущего шкива коробки передач и положения шагового электродвигателя. Управляющий клапан предусматривает три рабочих положения: наполнение, удержание, слив. С их помощью обеспечивается изменение передаточного отношения коробки передач.

Шаговый двигатель, электромагнитные клапаны, датчики температуры и давления рабочей жидкости объединены в электрогидравлический модуль.

Функционирование системы управления

Принцип действия системы управления CVT заключается в регулировании рабочей жидкости для разных механизмов. Максимальное давление достигает отметки 6 МПа – применяется для управления ведущим и ведомым шкивами. Создается давление в основной магистрали с помощью электромагнитного клапана.

Управление вариатором

Иным устройствам требуется более низкое давление: для срабатывания муфты планетарного редуктора – 1,5 МПа, для блокировочной муфты гидротрансформатора – 1 МПа, охлаждение и смазка вариатора осуществляется под давлением 0,4 МПа.

Процесс управления шкивами вариаторной коробки можно условно разбить на три этапа:

  1. удержание определенного передаточного отношения;
  2. увеличение передаточного отношения;
  3. уменьшение передаточного отношения.

Первый этап достигается благодаря определенному положению управляющего клапана. В данном положении гидроцилиндр ведущего шкива заперт, а рабочая жидкость подается в гидроцилиндр ведомого шкива под давлением, что позволяет создать требуемое натяжение ремня вариаторной коробки передач.

При увеличении диаметра ведущего шкива и уменьшении диаметра ведомого шкива (увеличение передаточного отношения) блок управления заставляет шаговый электродвигатель выдвинуть шток. Также перемещается управляющий клапан, благодаря чему рабочая жидкость заполняет гидроцилиндр ведущего шкива. Стенки ведущего шкива сжимаются под давлением, что заставляет ремень перемещаться наружу и занять больший диаметр. Когда необходимое передаточное отношение будет достигнуто, управляющий клапан будет выполнять функции по поддержке давления.

В свою очередь, в ведомом шкиве давление уменьшается. Рабочая жидкость уходит из гидроцилиндра ведомого шкива под управлением соответствующего электромагнитного клапана. Стенки шкива раздвигаются под воздействием пружины, при этом диаметр шкива уменьшается. При достижении необходимого диаметра ведомого шкива, в гидроцилиндре шкива снова создается давление для натяжения ремня.

При уменьшении передаточного отношения шаговый электродвигатель переключает управляющий клапан в положение «слив». Из гидроцилиндра ведущего шкива уходит жидкость, а стенки шкива раздвигаются под действием пружины и ремень занимает меньший диаметр. Вместе с этим на гидроцилиндр ведомого шкива действует максимальное давление, что приводит к сжатию его стенок и увеличению диаметра. Когда передаточное отношение достигнет нужного значения, управляющий клапан будет выполнять функции по поддержке давления.

В вариаторе гидротрансформатор функционирует лишь на малых скоростях, например, при трогании машины с места. При наборе скорости срабатывает блокировка муфты гидротрансформатора, таким образом, крутящий момент передается напрямую к коробке передач. При переключении рычага селектора в положение «D» (Drive) либо «R» (Reverse) срабатывают муфты блокировки планетарного редуктора.

Цель нашего техцентра - создать альтернативу официальным дилерам и предложить требовательным клиентам неизменно высокое качество ремонтных работ.