3.1　722.8无级变速器

3.1.1　变速器搭载车型

装备了该变速器的奔驰车型如表3-1所示。

表3-1　722.8无级变速器搭载车型

3.1.2　变速器部件位置

变速器传动及控制部件安装位置见图3-1～图3-4。

图3-1　无级变速箱剖面图

1—副皮带轮套件；2—中间轴；3—输出轴；4—差速器；5—输入轴；6—导轮轴；7—变矩器；8—变矩器锁止离合器；9—机油泵；10—阀门和阀体箱；11—主皮带轮套件；12—驻车制动爪齿轮；13—行星齿轮组；14—离合器啮合；15—离合器松开

图3-2　无级变速箱（CVT）电控单元（Y3/9）的右后视图

1—托架；2—阀体；3—电气连接；Y3/9b3—无级变速箱（CVT）主转速传感器；Y3/9b4—无级变速箱（CVT）副转速传感器；Y3/9b5—无级变速箱（CVT）输出转速传感器；Y3/9n1—无级变速箱控制单元；Y3/9y1—无级变速箱（CVT）主控制电磁阀；Y3/9y2—无级变速箱（CVT）副控制电磁阀；Y3/9y3—无级变速箱（CVT）离合器控制电磁阀；Y3/9y4—变矩器锁止离合器的无级变速箱（CVT）控制电磁阀

图3-3　换挡杆模块的左前视图

96—接触式换挡模块+/-；N15/5—电子换挡杆模块控制单元

图3-4　多功能方向盘的左视图

S110/2—左侧方向盘换挡机构[用于装配方向盘换挡按钮/代码（428）的车型245]

在多功能方向盘（MFL）的后部，左侧方向盘换挡机构位于左侧，右侧方向盘换挡机构（S111/2）位于右侧。

3.1.3　变速器液压系统部件

（1）变矩器

变矩器执行以下任务：

● 使静止车辆及怠速时的动力流最小化；

● 增大发动机转矩；

● 启动时不断调整发动机转速和发动机转矩。

双通道变矩器控制流程被分成下列几个：

① 变矩器操作控制流程　所需机油通过供油管供至变矩器。此处，机油流将活塞（变矩器锁止离合器）推离变矩器盖，然后供至泵轮。由于离心力的作用，泵轮通过叶轮叶片将机油向外输送（至涡轮），然后驱动涡轮。

涡轮叶片将机油输送至导轮叶片，导轮叶片将机油推至泵轮。机油偏转到导轮上，（惯性离合器将该导轮紧靠变速箱外壳处）可使发动机转矩增大。泵轮和涡轮之间存在最大转速差，转矩转换达到其最大值（因数约为2.0），速度相同时转矩比降至1∶1。在此工况（也称作耦合点）下，导轮与泵轮和涡轮同步转动。在耦合点时，效率达到约98%。导轮轴和泵轮外壳之间的油槽作为回油路。变矩器剖面如图3-5所示。

② 变矩器锁止离合器控制流程　变矩器锁止离合器为单片湿式离合器。扭转减振器将传动系统传递至车身的震动减至最小。变矩器锁止离合器的任务是通过将变矩器滑差最小化来降低变矩器导致的动力损失。

为此，安装在无级变速箱（CVT）电控单元中的无级变速箱（CVT）控制单元促动变矩器锁止离合器的无级变速箱（CVT）控制电磁阀。

③ 离合器操作控制流程　通过使机油流反向流动启用离合器操作，从而保持变矩器中机油的流向。所需机油通过导轮轴和泵轮外壳之间的供油管流至泵轮。活塞（变矩器锁止离合器）后面的压力室中增加的机油压力推动活塞紧靠至变矩器壳体处。离合器操作时的动力流如图3-6所示。

图3-6　离合器操作的动力流

1—涡轮；2—导轮；3—泵轮；10—活塞（变矩器锁止离合器）；14—回流；15—进给

连接到活塞的涡轮非正连接到泵轮。涡轮与桥轴为刚性连接。这可以很好地桥接变矩器。

变矩器锁止离合器的离合器摩擦片用于摩擦衬垫中带小油槽的离合器机构，这样机油可通过回流油路流走。变矩器操作时的动力流如图3-7所示。

图3-7　变矩器操作的动力流

1—涡轮；2—导轮；3—泵轮；10—活塞（变矩器锁止离合器）；14—回流；15—供油

变矩器锁止离合器的无级变速箱（CVT）控制电磁阀影响油压，并通过考虑以下参数进而影响变矩器滑差：

● 发动机负荷；

● 车速，车辆加速度；

● 变速箱油温；

● 摩擦功率记录。

为避免在临界转速时传递传动系的震动，变矩器锁止离合器有较大的滑差范围，且可在所有传动比范围内根据需要的打滑速度促动。变矩器锁止离合器可能处于“打开”或“打滑”状态。两种状态之间为过渡阶段：

● “打开至打滑”；

● “打滑至打开”。

此外，液压和机械系统的任何老化效果可由无级变速箱（CVT）电控单元补偿。为此，变矩器锁止离合器可提高换挡灵活度，节省燃油，并延长使用寿命和无级变速箱的可靠性。

（2）阀体总成

变速器液压系统阀体部件分布如图3-8所示。

图3-8　阀体外壳的分解图

1—滑阀壳；2—变矩器锁止离合器调节阀；3—主压力限速器调节阀；4—供给阀调节阀；5—润滑调节阀；6—应急运行模式1号换挡阀；7—副压力调节阀；8—辅助压力调节阀；9—应急运行模式2号换挡阀；10—主压力调节阀；11—离合器调节阀；12—散热器旁通换挡阀

3.1.4　离合器与制动器部件

（1）前进挡离合器

见图3-9，CVT变速箱设计为配有输出端换向齿轮（倒挡齿轮组）。这种排列可以使施加在止推链带上的输出端扭矩通过用于前进的多盘式离合器（2）减弱（扭矩保险丝功能）。另外，此输出端排列可在车辆停止时对变矩器进行调节。倒挡齿轮组用于改变转动方向，从而可在前进和倒车之间进行转换。

图3-9　前进挡多片式离合器

1—外板支架；2—用于前进挡多盘式离合器；3—外板支架；4—齿圈；5—副皮带轮套件；6—太阳齿轮；Y3/9—无级变速箱（CVT）电控单元；Y3/9n1—无级变速箱控制单元；Y3/9y3—无级变速箱（CVT）离合器控制电磁阀

用于前进的多盘式离合器与行星齿轮组和用于倒车的多片式制动器一起位于倒挡齿轮组中。副皮带轮套件（5）上固定皮带轮的轴端将发动机扭转传递至倒挡齿轮组。

Y3/9y3 CVT离合器控制电磁阀用于前进挡的多盘式离合器的促动，通过CVT控制单元（Y3/9n1）执行。CVT控制单元控制CVT离合器控制电磁阀（Y3/9y3）。CVT离合器控制电磁阀对相应的调节阀施加工作压力（机油压力）。调节阀将控制压力（机油压力）通过油槽传递至用于前进的多盘式离合器。用于前进的多盘式离合器闭合。

发动机扭矩通过行星传动太阳齿轮（6）和闭合的用于前进的多盘式离合器的离合器组件传递至与内轴相连的外板支架（1）。转动方向不变。驱动力由内轴通过中间齿轮传递至差速器。

（2）倒车挡多片式制动器

无级变速箱设计为配有输出端换向齿轮（倒挡齿轮组）。将发动机转矩从副皮带轮套件的固定皮带轮轴端传输到倒挡齿轮组。倒挡制动器部件见图3-10。

图3-10　倒挡制动器

1—用于倒车的多片式制动器；2—副皮带轮套件；3—太阳齿轮；4—行星齿轮；5—行星齿轮托架；6—变速箱外壳；Y3/9—无级变速箱（CVT）电控单元；Y3/9n1—无级变速箱控制单元；Y3/9y3—无级变速箱（CVT）

倒挡齿轮组包括前进挡多片式离合器、行星齿轮组和倒车挡多片式制动器。另外，此输出端排列可在车辆停止时对变矩器进行调节。倒挡齿轮组用于改变转动的方向，然后可在倒车和前进行驶之间进行转换。为改变旋转方向，无级变速箱（CVT）控制单元促动无级变速箱离合器控制电磁阀。无级变速箱离合器控制电磁阀对相应的调节阀施加工作压力（油压）。调节阀将由操作压力转移而来的控制压力（油压）通过机油通道输送至倒车挡多片式制动器，用于倒车的多片式制动器闭合。发动机转矩通过行星齿轮组和外齿板支架传递至输出轴。通过倒车挡多片式制动器的闭合膜片组将行星齿轮托架支撑在变速箱外壳会产生旋转方向的改变。旋转方向的改变通过中间齿轮传动比发送至差速器。

3.1.5　变速器转速控制

变速器转速控制部件位置如图3-11所示。

图3-11　变速器转速控制部件

1—主皮带轮套件；2—副皮带轮套件；3—用于倒车的多片式制动器；4—用于前进挡多盘式离合器；5—行星齿轮组；6—止推链带；Y3/9b3—无级变速箱（CVT）主转速传感器；Y3/9b4—无级变速箱（CVT）副转速传感器；Y3/9b5—无级变速箱（CVT）输出转速传感器；Y3/9n1—无级变速箱控制单元；Y3/9y1—无级变速箱（CVT）主控制电磁阀；Y3/9y2—无级变速箱（CVT）副控制电磁阀；Y3/9y3—无级变速箱（CVT）离合器控制电磁阀；Y3/9y4—变矩器锁止离合器的无级变速箱（CVT）控制电磁阀

“动力流”指驱动力和发动机转矩的传输路线。发动机转矩通过发动机、变矩器和下游自动变速箱之间的机械液压接头被传送到驱动轮。通过从动泵轮将机油转向与驱动轴相连的涡轮中，从而将动力传输至带变矩器锁止离合器的变矩器。变矩器锁止离合器啮合时，动力通过此机械连接进行传输。无级变速器动力流如图3-12所示。

通过油泵驱动（链条）从变矩器的泵盖上驱动双管叶轮式机油泵。通过驱动轴从变矩器将发动机转矩传输至止推链带。止推链带将主皮带轮套件连接到副皮带轮套件上。从连接到副轴外轴的副皮带轮套件，通过带前进挡多片式离合器和倒车挡多片式制动器（倒挡齿轮组）的简易行星齿轮组将发动机转矩传输到输出轴（副轴的内轴）。通过两个齿轮副将转换的发动机转矩传输到差速器。差速器将驱动力均匀分配到桥轴。

（1）变速箱传动比变慢控制流程

主皮带轮套件上的油压下降会导致可移动皮带从固定皮带移开；从而减少止推链带的主工作半径。同时，副皮带轮装置上的可移动皮带向固定皮带移动；从而增加止推链带的副工作半径。变速器减速控制原理见图3-13。

图3-13　变速箱传动比变慢

6—止推链带；7—可移动皮带轮（副皮带轮套件）；8—固定皮带轮（副皮带轮套件）；9—倒挡齿轮组；10—可移动皮带轮（主皮带轮套件）；11—固定皮带轮（主皮带轮套件）；A—变速箱输入；B—变速箱输出

（2）变速箱传动比变快控制流程

无级变速箱（CVT）控制单元通过无级变速箱主控制电磁阀促动主压力阀。这会使主皮带轮套件被施加更高的压力。施加高压使得主皮带轮套件的可移动皮带轮移向固定皮带轮；从而增大止推链带的主工作半径。同时，副皮带轮套件的可移动皮带轮移向固定皮带轮，从而减少了止推链带的副工作半径。变速器加速控制原理见图3-14。

图3-14　变速箱传动比变快

6—止推链带；7—可移动皮带轮（副皮带轮套件）；8—固定皮带轮（副皮带轮套件）；9—倒挡齿轮组；10—可移动皮带轮（主皮带轮套件）；11—固定皮带轮（主皮带轮套件）；A—变速箱输入；B—变速箱输出

3.1.6　换挡锁

换挡锁功能要求：电路15接通，已操作制动踏板，车速大于8km/h。

换挡锁包括除驻车制动之外用于固定车辆以防其意外溜车的所有功能。

（1）驻车制动爪工作顺序

仅在通过使用遥控钥匙（A8/1）（点火开关中的钥匙）打开点火开关并且踩下制动踏板时，才允许驻车制动爪从换挡杆位置“P”换入其他位置。

为确保停驻车辆后换挡杆换入换挡杆位置“P”，仅在此位置时才能将遥控钥匙从电子点火开关（EIS）控制单元（N73）取出。通过阻碍变速箱中的驻车制动爪齿轮，从而以机械方式固定车辆。

在发生机械或电气故障时，可以手动释放换挡杆位置“P”（换挡锁超越）。

（2）点火开关锁止工作顺序

点火开关锁止机构的机械部件将中央换挡台的换挡杆与电子点火开关（EIS）控制单元连接在一起。这样可防止在换挡杆位置“P”未啮合时拔下遥控钥匙。

当点火开关开启并且车速大于8km/h时，电子点火开关（EIS）控制单元以机械方式锁止遥控钥匙。

一旦车速超过8km/h，则电子点火开关（EIS）控制单元开始防止遥控钥匙被取出，因为电子换挡杆模块控制单元（N15/5）已无法自动接合换挡杆位置“P”。只要车速仍低于速度阈值，就可以取出遥控钥匙。在此过程中，电子换挡杆模块控制单元自动换入换挡杆位置“P”。

（3）换挡杆位置“P”锁止工作顺序

如果遇到以下情况，换挡杆在位置“P”保持锁止：没有来自电子换挡杆模块控制单元的电源供应；没有来自驾驶认可系统（DAS）的激活信号；未促动制动器踏板。机械锁止控制部件见图3-15。

图3-15　机械锁止

1—传动比范围选择器拉索；2—电缆；3—换挡杆滑阀；4—驻车制动爪；N15/5—电子换挡杆模块控制单元；N73—电子点火开关（EIS）[EZS]控制单元；Y3/9n1—无级变速箱（CVT）控制单元

3.1.7　变速器控制原理

在电子调节无级自动变速箱（CVT）中，所有变速箱功能和变速箱部件都组合在一个单一总成模块[无级变速箱（CVT）电控单元（Y3/9）]中。

无级变速箱（CVT）电控单元包括：

● 带集成温度传感器和用于提供压力的油压传感器的无级变速箱（CVT）控制单元；

● 无级变速箱（CVT）主、副和输出转速传感器；

● 无级变速箱（CVT）主、副控制电磁阀。

变速箱控制流程可分成下列几个：

（1）基本换挡模式控制流程

基本换挡模式包括传动比调节，适用于下列各项：空车；暖机工况；平路；海平面。

根据以下进行传动比调节：车辆载荷；行驶阻力发生改变；踏板移动。

无级变速箱（CVT）控制单元（Y3/9n1）根据下列因素，进行监视和换挡：

● 变矩器锁止离合器的无级变速箱（CVT）离合器控制电磁阀和无级变速箱（CVT）控制电磁阀；

● 用于副压力的油压传感器；

● 带12个滑阀的阀体箱；

● 带选挡阀的阀体箱；

● 用于检测“P，R，N，D”位置的换挡杆滑阀；

● 车速；

● 换挡杆位置；

● 行驶程序选择；

● 发动机舱控制器区域网络（CAN）（CAN-C）上的信号。

（2）电子和液压变速箱控制流程

电子部件计算用于控制控制电磁阀所需的促动电流。然后，控制电磁阀将促动电流转换为机油压力。根据油压，液压控制将双管叶轮式油泵中的机油分配至以下部件：主皮带轮套件，副皮带轮套件，倒挡齿轮组，2通道变矩器。

（3）变量控制流程

以下变量与驾驶策略有关：坡度，有效载荷，驾驶阻力，加速器踏板行程，换挡频率，车辆纵向和横向加速度。

通过识别起作用的变量，针对各个工况和各个驾驶员的要求选择车辆的正确传动比。无级变速箱（CVT）电控单元根据以下参数促动无级变速箱变矩器锁止离合器的控制电磁阀，从而影响变矩器锁止离合器（打滑控制）中的机油压力。

无级变速箱（CVT）控制单元根据以下参数，通过控制电磁阀调节所需机油压力：发动机负荷；车轮速度；油门踏板位置；换挡杆位置；行驶程序开关；用于转动速度、机油温度和机油压力的内部传感器。

主、副皮带轮套件所需的机油压力和止推链带的接触压力由无级变速箱（CVT）副控制电磁阀通过副压力阀进行调节。皮带轮套件的液压供给使可移动皮带轮轴向移动，从而使止推链带的接触压力和传动比不断改变。

（4）机油供给控制流程

对液压元件制冷和润滑的供油由带有两个不相关的压力调节输出单元的双管叶轮式机油泵执行。另外，输出单元上压力控制，可以以油压的需要为主进行调节，在满足所需油压的条件下允许降低燃油经济性。双管叶轮式油泵的标称压力范围为4.5～67.0bar，转速范围为740～7000r/min。

油压传感器将当前机油压力（副压力）传递至无级变速箱（CVT）控制单元。变矩器控制的优先性可确保所有驾驶状况下止推链带的可靠接触力，并可避免止推链带打滑。

变矩器锁止离合器、倒挡齿轮组和主皮带轮套件由单独的控制电磁阀进行调节：无级变速箱（CVT）主控制电磁阀，无级变速箱（CVT）离合器控制电磁阀，变矩器锁止离合器的无级变速箱控制电磁阀。控制阀体分布如图3-16所示。

变速器控制系统连接网络如图3-17所示。

图3-17　变速器控制系统框图

A1—仪表盘；A1e26—检查发动机指示灯[带美国版/代码（494）] ；A1e58—发动机诊断指示灯[美国版/代码（494）除外]；A1p12—挡位显示；A1p13—多功能显示屏；A1p16—行驶程序显示；CAN B—车内控制器区域网络（CAN）；CAN C—发动机舱控制器区域网络（CAN）；CAN D—诊断控制器区域网络（CAN）；L6/1—左前转速传感器；L6/2—右前转速传感器；L6/3—左后转速传感器；L6/4—右后转速传感器；LIN E1—转向局域互联网络（LIN）；N3/9—共轨喷射系统柴油机控制单元（在柴油发动机上）；N3/10—电控多点顺序燃料喷射/点火系统（ME-SFI）[ME]控制单元（在汽油发动机上）；N10—信号采集及促动控制模组（SAM）控制单元；N15/5—电子换挡杆模块控制单元；N28/3—挂车控制单元[装配拖车挂钩/代码（550）]；N47-5—电控车辆稳定行驶系统（ESP）和制动辅助系统（BAS）控制单元；N73—电子点火开关（EIS）[EZS]控制单元；N80—转向柱模块；S9/1—制动灯开关；S16/5—行驶程序开关；S110/2—左侧方向盘换挡机构[用于装配方向盘换挡按钮/代码（428）的车型245]；S111/2 —右侧方向盘换挡机构[用于装配方向盘换挡按钮/代码（428）的车型245]；X11/4—数据传输连接器；Y3/9b1— CVT（无级自动变速箱）选挡范围传感器；Y3/9b2—CVT（无级自动变速箱）温度传感器；Y3/9b3—CVT（无级自动变速箱）主转速传感器；Y3/9b4—CVT（无级自动变速箱）次转速传感器；Y3/9b5—CVT（无级自动变速箱）输出转速传感器；Y3/9n1 —CVT（无级自动变速箱）控制单元；Y3/9y1—CVT（无级自动变速箱）主控制电磁阀；Y3/9y2—CVT（无级自动变速箱）次控制电磁阀；Y3/9y3— CVT（无级自动变速箱）离合器控制电磁阀；Y3/9y4 —CVT（无级自动变速箱）变矩器锁止离合器控制电磁阀；Y66/1—倒车/驻车锁止电磁阀