4AT+CVT合体变成10AT?不是逗我的吧
作者:玩车教授 最近,雷克萨斯发布了一款新车LC500,这是一台豪华跑车,受到了国内外的高度评价,很快,他们又推出了LC500的混动版,称为LC500h。
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最近,雷克萨斯发布了一款新车LC500,这是一台豪华跑车,受到了国内外的高度评价,很快,他们又推出了LC500的混动版,称为LC500h。LC500这车,我们都知道是世界上第一批搭载10AT的量产车之一,但LC500h,却采用了完全不同的变速箱,这套变速箱的复杂程度,甚至一开始远超小编想象。 PS:这是一篇很长的纯技术文章,可能要耗费您一点时间和精力。 ECVT及其原理 [/b] LC500h这套变速箱,其实由两个变速箱组成,分别是一台4AT和一台ECVT构成。关于那台4AT相信不用说太多,大家都熟知。我们主要说说ECVT这东西。字面理解,ECVT=电动CVT。所以您可能觉得这家伙就是个普通CVT加上电机,但完全不是这样,ECVT可以说跟CVT在技术上关联度很低。 ECVT分成两边,一边接动力源(变速箱的动力来源,来自发动机或另外一个变速箱),另外一边是一个大电机。我们重点讲接动力源这边,这是整个ECVT结构最复杂的部分。这个部分分成两块,一个行星齿轮组(下称行星排)和一个发电机。 其中(重点来了),不同于AT变速箱的整个行星排都有3个自由部件(行星架、太阳轮、行星齿都是自由部件)不同,ECVT的这个行星排里,行星架直接刚性连接动力源,固定在行星架上的行星轮作为终端动力输出,行星轮中间的太阳轮和行星排外侧齿圈,每个各接一个发电机。 从实际工作原理上看,由于动力源不断提供扭矩,因此行星架作为主动端,直接带动的行星齿此时为无变扭被动输出,变速比为1:1。因为有了两个固定量,太阳轮和齿圈都作从动输出,分别带动两个发电机,其中齿圈带动的发电机发电功率较大。整个输入侧,您可以看作是一个发电机。 ECVT另外一端是一个大功率电动机,电能来源就是输入侧的两个发电机。这个电机有啥用?由于动力源输入的动力通过一边的时候没经过任何扭矩放大。这边的电机,就是根据变速箱电脑的指令,模拟某个挡位时通过这个电机的加速或减速,从而让中间输出轴获得想要的扭矩。同时,电机的介入也会影响另一边的行星排,它们最终会实现转速同步,也就是说,ECVT的主动轴获得了与输入端不同的另外一个扭矩值。 接下来,主动轴通过带动从动齿轮(第一代ECVT还是用CVT钢带传动),直接向外输出动力。这就是ECVT的整个结构和原理。 [b]那这套变速箱的原理? [/b] 首先,LC500h是一台混动车,因此,4AT的动力来源,就不单是发动机了,还有连接在发动机飞轮上的混动电机。不管如何,动力系统(发动机和电机统称)产生动力给4AT,4AT通过变速箱电脑控制,实现某个挡位的扭矩输出。在AT变速箱输入轴接着的,就是ECVT的输入轴,这个固定的扭矩通过ECVT强化或弱化或不变后,最终输出动力。 这么说大家可能不懂,那么这套系统的10速是怎么来的呢?打个比方,比如现在我要5挡,变速箱电脑控制4AT换到3挡,这时候ECVT接收到的是3挡的扭矩。接着,ECVT通过电机增加功率,让最终输出扭矩达到指定的5挡扭矩水平,最终您在车里感受到的,就是5挡。 10挡的原理也一样,4AT换到4挡,ECVT收到输入扭矩后,电机最大功率,最终达到10挡的终传比。理论上,只要增加稍微AT变速箱的挡位数或加大电机和发电机功率,这套变速箱系统可以轻易输出超过10个挡位的扭矩。 [b]黑科技在哪? 以上是这套变速箱的机械部分构成,够复杂了吗?其实更复杂的是变速箱整个控制逻辑的配合和变速箱和本就复杂的混动动力系统的综合调校。想想看,光一个4AT和ECVT之间的配合已经不容易了,在此之上还要让它们配合得天衣无缝,你感知不到,机械上不会有冲突,保证耐用性。这已经是非常高深的技术了,在此以外还要确保这套变速箱和整个混动系统完美配合工作,当中难度大家可以试想想看。 虽然我们都不喜欢日本,但不可否认,这套变速箱在技术上确实非常高,现在唯一的问题是:如此复杂的东西,能不能保证丰田一贯的高稳定性?如此高成本高技术壁垒的东西,下放到普通家用车上,还要多久? |
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