3.1　722.8無級變速器

3.1.1　變速器搭載車型

裝備了該變速器的奔馳車型如表3-1所示。

表3-1　722.8無級變速器搭載車型

3.1.2　變速器部件位置

變速器傳動及控制部件安裝位置見圖3-1～圖3-4。

圖3-1　無級變速箱剖面圖

1—副皮帶輪套件；2—中間軸；3—輸出軸；4—差速器；5—輸入軸；6—導輪軸；7—變矩器；8—變矩器鎖止離合器；9—機油泵；10—閥門和閥體箱；11—主皮帶輪套件；12—駐車制動爪齒輪；13—行星齒輪組；14—離合器嚙合；15—離合器松開

圖3-2　無級變速箱（CVT）電控單元（Y3/9）的右后視圖

1—托架；2—閥體；3—電氣連接；Y3/9b3—無級變速箱（CVT）主轉速傳感器；Y3/9b4—無級變速箱（CVT）副轉速傳感器；Y3/9b5—無級變速箱（CVT）輸出轉速傳感器；Y3/9n1—無級變速箱控制單元；Y3/9y1—無級變速箱（CVT）主控制電磁閥；Y3/9y2—無級變速箱（CVT）副控制電磁閥；Y3/9y3—無級變速箱（CVT）離合器控制電磁閥；Y3/9y4—變矩器鎖止離合器的無級變速箱（CVT）控制電磁閥

圖3-3　換擋桿模塊的左前視圖

96—接觸式換擋模塊+/-；N15/5—電子換擋桿模塊控制單元

圖3-4　多功能方向盤的左視圖

S110/2—左側方向盤換擋機構[用于裝配方向盤換擋按鈕/代碼（428）的車型245]

在多功能方向盤（MFL）的后部，左側方向盤換擋機構位于左側，右側方向盤換擋機構（S111/2）位于右側。

3.1.3　變速器液壓系統部件

（1）變矩器

變矩器執行以下任務：

● 使靜止車輛及怠速時的動力流最小化；

● 增大發動機轉矩；

● 啟動時不斷調整發動機轉速和發動機轉矩。

雙通道變矩器控制流程被分成下列幾個：

① 變矩器操作控制流程　所需機油通過供油管供至變矩器。此處，機油流將活塞（變矩器鎖止離合器）推離變矩器蓋，然后供至泵輪。由于離心力的作用，泵輪通過葉輪葉片將機油向外輸送（至渦輪），然后驅動渦輪。

渦輪葉片將機油輸送至導輪葉片，導輪葉片將機油推至泵輪。機油偏轉到導輪上，（慣性離合器將該導輪緊靠變速箱外殼處）可使發動機轉矩增大。泵輪和渦輪之間存在最大轉速差，轉矩轉換達到其最大值（因數約為2.0），速度相同時轉矩比降至1∶1。在此工況（也稱作耦合點）下，導輪與泵輪和渦輪同步轉動。在耦合點時，效率達到約98%。導輪軸和泵輪外殼之間的油槽作為回油路。變矩器剖面如圖3-5所示。

② 變矩器鎖止離合器控制流程　變矩器鎖止離合器為單片濕式離合器。扭轉減振器將傳動系統傳遞至車身的震動減至最小。變矩器鎖止離合器的任務是通過將變矩器滑差最小化來降低變矩器導致的動力損失。

為此，安裝在無級變速箱（CVT）電控單元中的無級變速箱（CVT）控制單元促動變矩器鎖止離合器的無級變速箱（CVT）控制電磁閥。

③ 離合器操作控制流程　通過使機油流反向流動啟用離合器操作，從而保持變矩器中機油的流向。所需機油通過導輪軸和泵輪外殼之間的供油管流至泵輪。活塞（變矩器鎖止離合器）后面的壓力室中增加的機油壓力推動活塞緊靠至變矩器殼體處。離合器操作時的動力流如圖3-6所示。

圖3-6　離合器操作的動力流

1—渦輪；2—導輪；3—泵輪；10—活塞（變矩器鎖止離合器）；14—回流；15—進給

連接到活塞的渦輪非正連接到泵輪。渦輪與橋軸為剛性連接。這可以很好地橋接變矩器。

變矩器鎖止離合器的離合器摩擦片用于摩擦襯墊中帶小油槽的離合器機構，這樣機油可通過回流油路流走。變矩器操作時的動力流如圖3-7所示。

圖3-7　變矩器操作的動力流

1—渦輪；2—導輪；3—泵輪；10—活塞（變矩器鎖止離合器）；14—回流；15—供油

變矩器鎖止離合器的無級變速箱（CVT）控制電磁閥影響油壓，并通過考慮以下參數進而影響變矩器滑差：

● 發動機負荷；

● 車速，車輛加速度；

● 變速箱油溫；

● 摩擦功率記錄。

為避免在臨界轉速時傳遞傳動系的震動，變矩器鎖止離合器有較大的滑差范圍，且可在所有傳動比范圍內根據需要的打滑速度促動。變矩器鎖止離合器可能處于“打開”或“打滑”狀態。兩種狀態之間為過渡階段：

● “打開至打滑”；

● “打滑至打開”。

此外，液壓和機械系統的任何老化效果可由無級變速箱（CVT）電控單元補償。為此，變矩器鎖止離合器可提高換擋靈活度，節省燃油，并延長使用壽命和無級變速箱的可靠性。

（2）閥體總成

變速器液壓系統閥體部件分布如圖3-8所示。

圖3-8　閥體外殼的分解圖

1—滑閥殼；2—變矩器鎖止離合器調節閥；3—主壓力限速器調節閥；4—供給閥調節閥；5—潤滑調節閥；6—應急運行模式1號換擋閥；7—副壓力調節閥；8—輔助壓力調節閥；9—應急運行模式2號換擋閥；10—主壓力調節閥；11—離合器調節閥；12—散熱器旁通換擋閥

3.1.4　離合器與制動器部件

（1）前進擋離合器

見圖3-9，CVT變速箱設計為配有輸出端換向齒輪（倒擋齒輪組）。這種排列可以使施加在止推鏈帶上的輸出端扭矩通過用于前進的多盤式離合器（2）減弱（扭矩保險絲功能）。另外，此輸出端排列可在車輛停止時對變矩器進行調節。倒擋齒輪組用于改變轉動方向，從而可在前進和倒車之間進行轉換。

圖3-9　前進擋多片式離合器

1—外板支架；2—用于前進擋多盤式離合器；3—外板支架；4—齒圈；5—副皮帶輪套件；6—太陽齒輪；Y3/9—無級變速箱（CVT）電控單元；Y3/9n1—無級變速箱控制單元；Y3/9y3—無級變速箱（CVT）離合器控制電磁閥

用于前進的多盤式離合器與行星齒輪組和用于倒車的多片式制動器一起位于倒擋齒輪組中。副皮帶輪套件（5）上固定皮帶輪的軸端將發動機扭轉傳遞至倒擋齒輪組。

Y3/9y3 CVT離合器控制電磁閥用于前進擋的多盤式離合器的促動，通過CVT控制單元（Y3/9n1）執行。CVT控制單元控制CVT離合器控制電磁閥（Y3/9y3）。CVT離合器控制電磁閥對相應的調節閥施加工作壓力（機油壓力）。調節閥將控制壓力（機油壓力）通過油槽傳遞至用于前進的多盤式離合器。用于前進的多盤式離合器閉合。

發動機扭矩通過行星傳動太陽齒輪（6）和閉合的用于前進的多盤式離合器的離合器組件傳遞至與內軸相連的外板支架（1）。轉動方向不變。驅動力由內軸通過中間齒輪傳遞至差速器。

（2）倒車擋多片式制動器

無級變速箱設計為配有輸出端換向齒輪（倒擋齒輪組）。將發動機轉矩從副皮帶輪套件的固定皮帶輪軸端傳輸到倒擋齒輪組。倒擋制動器部件見圖3-10。

圖3-10　倒擋制動器

1—用于倒車的多片式制動器；2—副皮帶輪套件；3—太陽齒輪；4—行星齒輪；5—行星齒輪托架；6—變速箱外殼；Y3/9—無級變速箱（CVT）電控單元；Y3/9n1—無級變速箱控制單元；Y3/9y3—無級變速箱（CVT）

倒擋齒輪組包括前進擋多片式離合器、行星齒輪組和倒車擋多片式制動器。另外，此輸出端排列可在車輛停止時對變矩器進行調節。倒擋齒輪組用于改變轉動的方向，然后可在倒車和前進行駛之間進行轉換。為改變旋轉方向，無級變速箱（CVT）控制單元促動無級變速箱離合器控制電磁閥。無級變速箱離合器控制電磁閥對相應的調節閥施加工作壓力（油壓）。調節閥將由操作壓力轉移而來的控制壓力（油壓）通過機油通道輸送至倒車擋多片式制動器，用于倒車的多片式制動器閉合。發動機轉矩通過行星齒輪組和外齒板支架傳遞至輸出軸。通過倒車擋多片式制動器的閉合膜片組將行星齒輪托架支撐在變速箱外殼會產生旋轉方向的改變。旋轉方向的改變通過中間齒輪傳動比發送至差速器。

3.1.5　變速器轉速控制

變速器轉速控制部件位置如圖3-11所示。

圖3-11　變速器轉速控制部件

1—主皮帶輪套件；2—副皮帶輪套件；3—用于倒車的多片式制動器；4—用于前進擋多盤式離合器；5—行星齒輪組；6—止推鏈帶；Y3/9b3—無級變速箱（CVT）主轉速傳感器；Y3/9b4—無級變速箱（CVT）副轉速傳感器；Y3/9b5—無級變速箱（CVT）輸出轉速傳感器；Y3/9n1—無級變速箱控制單元；Y3/9y1—無級變速箱（CVT）主控制電磁閥；Y3/9y2—無級變速箱（CVT）副控制電磁閥；Y3/9y3—無級變速箱（CVT）離合器控制電磁閥；Y3/9y4—變矩器鎖止離合器的無級變速箱（CVT）控制電磁閥

“動力流”指驅動力和發動機轉矩的傳輸路線。發動機轉矩通過發動機、變矩器和下游自動變速箱之間的機械液壓接頭被傳送到驅動輪。通過從動泵輪將機油轉向與驅動軸相連的渦輪中，從而將動力傳輸至帶變矩器鎖止離合器的變矩器。變矩器鎖止離合器嚙合時，動力通過此機械連接進行傳輸。無級變速器動力流如圖3-12所示。

通過油泵驅動（鏈條）從變矩器的泵蓋上驅動雙管葉輪式機油泵。通過驅動軸從變矩器將發動機轉矩傳輸至止推鏈帶。止推鏈帶將主皮帶輪套件連接到副皮帶輪套件上。從連接到副軸外軸的副皮帶輪套件，通過帶前進擋多片式離合器和倒車擋多片式制動器（倒擋齒輪組）的簡易行星齒輪組將發動機轉矩傳輸到輸出軸（副軸的內軸）。通過兩個齒輪副將轉換的發動機轉矩傳輸到差速器。差速器將驅動力均勻分配到橋軸。

（1）變速箱傳動比變慢控制流程

主皮帶輪套件上的油壓下降會導致可移動皮帶從固定皮帶移開；從而減少止推鏈帶的主工作半徑。同時，副皮帶輪裝置上的可移動皮帶向固定皮帶移動；從而增加止推鏈帶的副工作半徑。變速器減速控制原理見圖3-13。

圖3-13　變速箱傳動比變慢

6—止推鏈帶；7—可移動皮帶輪（副皮帶輪套件）；8—固定皮帶輪（副皮帶輪套件）；9—倒擋齒輪組；10—可移動皮帶輪（主皮帶輪套件）；11—固定皮帶輪（主皮帶輪套件）；A—變速箱輸入；B—變速箱輸出

（2）變速箱傳動比變快控制流程

無級變速箱（CVT）控制單元通過無級變速箱主控制電磁閥促動主壓力閥。這會使主皮帶輪套件被施加更高的壓力。施加高壓使得主皮帶輪套件的可移動皮帶輪移向固定皮帶輪；從而增大止推鏈帶的主工作半徑。同時，副皮帶輪套件的可移動皮帶輪移向固定皮帶輪，從而減少了止推鏈帶的副工作半徑。變速器加速控制原理見圖3-14。

圖3-14　變速箱傳動比變快

6—止推鏈帶；7—可移動皮帶輪（副皮帶輪套件）；8—固定皮帶輪（副皮帶輪套件）；9—倒擋齒輪組；10—可移動皮帶輪（主皮帶輪套件）；11—固定皮帶輪（主皮帶輪套件）；A—變速箱輸入；B—變速箱輸出

3.1.6　換擋鎖

換擋鎖功能要求：電路15接通，已操作制動踏板，車速大于8km/h。

換擋鎖包括除駐車制動之外用于固定車輛以防其意外溜車的所有功能。

（1）駐車制動爪工作順序

僅在通過使用遙控鑰匙（A8/1）（點火開關中的鑰匙）打開點火開關并且踩下制動踏板時，才允許駐車制動爪從換擋桿位置“P”換入其他位置。

為確保停駐車輛后換擋桿換入換擋桿位置“P”，僅在此位置時才能將遙控鑰匙從電子點火開關（EIS）控制單元（N73）取出。通過阻礙變速箱中的駐車制動爪齒輪，從而以機械方式固定車輛。

在發生機械或電氣故障時，可以手動釋放換擋桿位置“P”（換擋鎖超越）。

（2）點火開關鎖止工作順序

點火開關鎖止機構的機械部件將中央換擋臺的換擋桿與電子點火開關（EIS）控制單元連接在一起。這樣可防止在換擋桿位置“P”未嚙合時拔下遙控鑰匙。

當點火開關開啟并且車速大于8km/h時，電子點火開關（EIS）控制單元以機械方式鎖止遙控鑰匙。

一旦車速超過8km/h，則電子點火開關（EIS）控制單元開始防止遙控鑰匙被取出，因為電子換擋桿模塊控制單元（N15/5）已無法自動接合換擋桿位置“P”。只要車速仍低于速度閾值，就可以取出遙控鑰匙。在此過程中，電子換擋桿模塊控制單元自動換入換擋桿位置“P”。

（3）換擋桿位置“P”鎖止工作順序

如果遇到以下情況，換擋桿在位置“P”保持鎖止：沒有來自電子換擋桿模塊控制單元的電源供應；沒有來自駕駛認可系統（DAS）的激活信號；未促動制動器踏板。機械鎖止控制部件見圖3-15。

圖3-15　機械鎖止

1—傳動比范圍選擇器拉索；2—電纜；3—換擋桿滑閥；4—駐車制動爪；N15/5—電子換擋桿模塊控制單元；N73—電子點火開關（EIS）[EZS]控制單元；Y3/9n1—無級變速箱（CVT）控制單元

3.1.7　變速器控制原理

在電子調節無級自動變速箱（CVT）中，所有變速箱功能和變速箱部件都組合在一個單一總成模塊[無級變速箱（CVT）電控單元（Y3/9）]中。

無級變速箱（CVT）電控單元包括：

● 帶集成溫度傳感器和用于提供壓力的油壓傳感器的無級變速箱（CVT）控制單元；

● 無級變速箱（CVT）主、副和輸出轉速傳感器；

● 無級變速箱（CVT）主、副控制電磁閥。

變速箱控制流程可分成下列幾個：

（1）基本換擋模式控制流程

基本換擋模式包括傳動比調節，適用于下列各項：空車；暖機工況；平路；海平面。

根據以下進行傳動比調節：車輛載荷；行駛阻力發生改變；踏板移動。

無級變速箱（CVT）控制單元（Y3/9n1）根據下列因素，進行監視和換擋：

● 變矩器鎖止離合器的無級變速箱（CVT）離合器控制電磁閥和無級變速箱（CVT）控制電磁閥；

● 用于副壓力的油壓傳感器；

● 帶12個滑閥的閥體箱；

● 帶選擋閥的閥體箱；

● 用于檢測“P，R，N，D”位置的換擋桿滑閥；

● 車速；

● 換擋桿位置；

● 行駛程序選擇；

● 發動機艙控制器區域網絡（CAN）（CAN-C）上的信號。

（2）電子和液壓變速箱控制流程

電子部件計算用于控制控制電磁閥所需的促動電流。然后，控制電磁閥將促動電流轉換為機油壓力。根據油壓，液壓控制將雙管葉輪式油泵中的機油分配至以下部件：主皮帶輪套件，副皮帶輪套件，倒擋齒輪組，2通道變矩器。

（3）變量控制流程

以下變量與駕駛策略有關：坡度，有效載荷，駕駛阻力，加速器踏板行程，換擋頻率，車輛縱向和橫向加速度。

通過識別起作用的變量，針對各個工況和各個駕駛員的要求選擇車輛的正確傳動比。無級變速箱（CVT）電控單元根據以下參數促動無級變速箱變矩器鎖止離合器的控制電磁閥，從而影響變矩器鎖止離合器（打滑控制）中的機油壓力。

無級變速箱（CVT）控制單元根據以下參數，通過控制電磁閥調節所需機油壓力：發動機負荷；車輪速度；油門踏板位置；換擋桿位置；行駛程序開關；用于轉動速度、機油溫度和機油壓力的內部傳感器。

主、副皮帶輪套件所需的機油壓力和止推鏈帶的接觸壓力由無級變速箱（CVT）副控制電磁閥通過副壓力閥進行調節。皮帶輪套件的液壓供給使可移動皮帶輪軸向移動，從而使止推鏈帶的接觸壓力和傳動比不斷改變。

（4）機油供給控制流程

對液壓元件制冷和潤滑的供油由帶有兩個不相關的壓力調節輸出單元的雙管葉輪式機油泵執行。另外，輸出單元上壓力控制，可以以油壓的需要為主進行調節，在滿足所需油壓的條件下允許降低燃油經濟性。雙管葉輪式油泵的標稱壓力范圍為4.5～67.0bar，轉速范圍為740～7000r/min。

油壓傳感器將當前機油壓力（副壓力）傳遞至無級變速箱（CVT）控制單元。變矩器控制的優先性可確保所有駕駛狀況下止推鏈帶的可靠接觸力，并可避免止推鏈帶打滑。

變矩器鎖止離合器、倒擋齒輪組和主皮帶輪套件由單獨的控制電磁閥進行調節：無級變速箱（CVT）主控制電磁閥，無級變速箱（CVT）離合器控制電磁閥，變矩器鎖止離合器的無級變速箱控制電磁閥。控制閥體分布如圖3-16所示。

變速器控制系統連接網絡如圖3-17所示。

圖3-17　變速器控制系統框圖

A1—儀表盤；A1e26—檢查發動機指示燈[帶美國版/代碼（494）] ；A1e58—發動機診斷指示燈[美國版/代碼（494）除外]；A1p12—擋位顯示；A1p13—多功能顯示屏；A1p16—行駛程序顯示；CAN B—車內控制器區域網絡（CAN）；CAN C—發動機艙控制器區域網絡（CAN）；CAN D—診斷控制器區域網絡（CAN）；L6/1—左前轉速傳感器；L6/2—右前轉速傳感器；L6/3—左后轉速傳感器；L6/4—右后轉速傳感器；LIN E1—轉向局域互聯網絡（LIN）；N3/9—共軌噴射系統柴油機控制單元（在柴油發動機上）；N3/10—電控多點順序燃料噴射/點火系統（ME-SFI）[ME]控制單元（在汽油發動機上）；N10—信號采集及促動控制模組（SAM）控制單元；N15/5—電子換擋桿模塊控制單元；N28/3—掛車控制單元[裝配拖車掛鉤/代碼（550）]；N47-5—電控車輛穩定行駛系統（ESP）和制動輔助系統（BAS）控制單元；N73—電子點火開關（EIS）[EZS]控制單元；N80—轉向柱模塊；S9/1—制動燈開關；S16/5—行駛程序開關；S110/2—左側方向盤換擋機構[用于裝配方向盤換擋按鈕/代碼（428）的車型245]；S111/2 —右側方向盤換擋機構[用于裝配方向盤換擋按鈕/代碼（428）的車型245]；X11/4—數據傳輸連接器；Y3/9b1— CVT（無級自動變速箱）選擋范圍傳感器；Y3/9b2—CVT（無級自動變速箱）溫度傳感器；Y3/9b3—CVT（無級自動變速箱）主轉速傳感器；Y3/9b4—CVT（無級自動變速箱）次轉速傳感器；Y3/9b5—CVT（無級自動變速箱）輸出轉速傳感器；Y3/9n1 —CVT（無級自動變速箱）控制單元；Y3/9y1—CVT（無級自動變速箱）主控制電磁閥；Y3/9y2—CVT（無級自動變速箱）次控制電磁閥；Y3/9y3— CVT（無級自動變速箱）離合器控制電磁閥；Y3/9y4 —CVT（無級自動變速箱）變矩器鎖止離合器控制電磁閥；Y66/1—倒車/駐車鎖止電磁閥