Исследование системы управления вариатором на примере автомобиля Mitsubishi Lancer

RESEARCH VARIATOR CONTROL SYSTEM ON THE EXAMPLE OF MITSUBISHI LANCER СAR Fedotov A.

ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ВАРИАТОРОМ НА ПРИМЕРЕ АВТОМОБИЛЯ MITSUBISHI LANCER Федотов А. Г.

Федотов Александр Георгиевич / Fedotov Alexander - магистрант, кафедра автомобилей и технологических машин, автодорожный факультет, Пермский национальный исследовательский политехнический университет, г. Пермь

Аннотация: в данной работе была рассмотрена система управления вариатором (CVT) W1CJA, установленном на автомобиле Mitsubishi Lancer. Так же проанализирован процесс управления шкивами вариатора. Несомненно, главным плюсом вариатора является его плавная работа. По сравнению с АКПП рывки при переключении передач не присущи вариатору, за счет этого разгон динамичней. При спокойной и размеренной езде рабочие обороты двигателя не превышают 15001700 об./мин., что неизменно экономит топливо. Кроме всего прочего уровень вредных веществ в отработанных газах автомобиля с вариатором намного ниже, нежели в аналогичных моделях с АКПП или МКПП.

Abstract: in this work we have been considered a CVT control system (CVT) W1CJA established on the car Mitsubishi Lancer. Also analyzed the pulleys of the variator control process. Undoubtedly, the main advantage of the variator is its smooth operation. In comparison with the automatic transmission jerks during gear changes are not inherent in the variator due to what is more dynamic acceleration. In a calm and measured driving performance of the engine speed does not exceed the 1500-1700 rev./min. which invariably saves fuel. In addition, the level of harmful substances in exhaust gases of the vehicle with a CVT is much lower than in similar models with automatic transmission or manual transmission.

Ключевые слова: вариатор, система управления, датчики. Keywords: variator, control system, sensors.

Вариатор сочетает в себе гидротрансформатор и механизм бесступенчатой передачи посредством стального ремня и шкива, что позволяет добиться больших возможностей при управлении и большей экономии топлива. В зависимости от дорожных условий непрерывно выполняется автоматический выбор удобного передаточного числа, от небольшого до самого высокого, что обеспечивает ровное движение без рывков, которые обычно возникают при переключении передач в результате работы педалью акселератора.

Рассматривается система управление вариатором (CVT) W1CJA установленном на автомобиле Mitsubishi Lancer. Процесс управления шкивами вариатора можно разделить на три этапа:

1. удержание заданного передаточного отношения;

2. увеличение передаточного отношения;

3. уменьшение передаточного отношения.

Удержание заданного передаточного отношения достигается при определенном положении управляющего клапана. В этом положении гидроцилиндр ведущего шкива вариатора заперт, а рабочая жидкость под давлением подается в гидроцилиндр ведомого шкива для создания необходимого натяжения ремня вариатора.

При увеличении передаточного отношения (увеличении диаметра ведущего шкива и уменьшении диаметра ведомого шкива) блок управления дает команду шаговому двигателю на выдвижение штока. Управляющий клапан также перемещается, что позволяет рабочей жидкости заполнить гидроцилиндр ведущего шкива. Под давлением жидкости стенки ведущего шкива сжимаются, а ремень соответственно перемещается наружу и занимает больший диаметр. При достижении требуемого передаточного отношения управляющий клапан переходит в режим удержания давления. В ведомом шкиве давление наоборот уменьшается. Под управлением соответствующего электромагнитного клапана рабочая жидкость покидает гидроцилиндр ведомого шкива. Под действием пружины стенки шкива раздвигаются, а диаметр шкива уменьшается. Как только достигается требуемый диаметр ведомого шкива, в гидроцилиндре шкиве снова создается давление для натяжения ремня вариатора.

При уменьшении передаточного отношения шаговый двигатель перемещает управляющий клапан в рабочее положение «слив». Жидкость покидает гидроцилиндр ведущего шкива, стенки шкива под действием пружины раздвигаются и ремень занимает меньший диаметр. В это время на гидроцилиндр

ведомого шкива действует максимальное давление, которое приводит к сжатию его стенок и увеличению диаметра. Как только передаточное отношение достигнет требуемого значения, управляющий клапан переходит в режим удержания давления.

Механизм электронного управления состоит из различных датчиков, исполнительных механизмов и ЭБУ вариатора, который ими управляет. По информации различных датчиков ЭБУ вариатора вычисляет состояние автомобиля и приводит в действие все электромагнитные клапаны, управляя следующими параметрами:

1. управление переключением (INVECS-III, спортивный режим),

2. управление давлением в магистрали,

3. управление между N (P) и D (R),

4. прямое управление,

5. интегрированное управление двигателем и вариатором (связь по шине CAN),

6. функция самодиагностики.

Список датчиков и их функции представлены в таблице 1.

Таблица 1. Датчики

Название Функция

Датчик вращения ведущего шкива Выдает в ЭБУ вариатора скорость вращения ведущего шкива (первичного вала) в виде

импульсного сигнала.

Датчик вращения Выдает в ЭБУ вариатора скорость вращения ведомого шкива (вторичного вала) в виде

ведомого шкива импульсного сигнала. ЭБУ вариатора преобразует импульсный сигнал в скорость

Датчик температуры рабочей жидкости Определяет температуру рабочей жидкости вариатора.

Датчики вариатора

Датчик первичного Определяет давление, прикладываемое к

давления ведущему шкиву.

Датчик вторичного Определяет давление, прикладываемое к

давления ведомому шкиву.

Переключатель При помощи контактного переключателя

блокировки зажигания определяет положение рычага переключения

При помощи контактного переключателя на

Переключатель в сборе рычаге селектора регистрирует запросы в спортивном режиме.

Переключатель на рулевой Определяет рабочее состояние переключателя

колонке на рулевой колонке.

В данной статье рассмотрена система управления вариатором. По сравнению с АКПП рывки при переключении передач не присущи вариатору. При спокойной и размеренной езде рабочие обороты двигателя не превышают 1500-1700 об./мин., что неизменно экономит топливо. При одинаковой мощности, допустим, в 250 л.с. у автомобиля с вариатором расход будет на 2-3 литра меньше, чем у автомобиля с классическим автоматом. Автомобиль, оборудованный вариаторной коробкой передач, будет отличным вариантом для езды в городских условиях [1-3].

Литература

1. Вариаторы. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.lancer-club.ru/ (дата обращения: 05.04.2016).

2. Управление вариатором. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://systemsauto.ru/ (дата обращения: 05.04.2016).