變速箱作為傳動系統中核心零部件，主要的功能就是實現高效的發動機傳動以及靈敏的換擋響應。對此，豐田在機械損耗、換擋相應上做了優化改善，設計了一套Direct Shift-CVT新型無極變速箱，該變速箱能夠在現有基礎上提高6%的燃油經濟性，配合著全新TNGA 2.0L自然吸氣發動機，將搭載豐田旗下凱美瑞、C-HR、奕澤、RAV4、亞洲龍等車型上。
Direct shift CVT規格
該CVT是在豐田原來代號K114的CVT基礎上進行了全方位優化。扭矩從200Nm提高至215Nm，尺寸進行了縮小，也輕了6.2kg，傳動比調節範圍從6.5提高至7.5，基本實現了同級別最大的傳動比範圍。詳細參數如下。
該無級變速器使用變矩器進行起動，齒輪傳動與剛帶傳動協調工作。為了消除帶傳動過程中的能量損失，在使用帶傳動工程中利用離合器斷開齒輪相關零件。通過2個離合器和1個制動器的調整來實現前進或後退或齒輪傳動或皮帶傳動。這是一個雙小齒輪行星齒輪結構，在鋼帶傳動的輸入端固定有一個離合器和一個制動器，在輸出端固定有一個離合器。
性能表現
高傳動效率/高燃油經濟性
該變速箱相比於競品的DCT雙離合，豐田該CVT在傳動效率於其保持相同的前提下，傳動比範圍更大，相比豐田自家的CVT，該CVT能夠提高6%的燃油效率。
換擋響應
從圖中可以發現，與競品的DCT雙離合變速箱相比，該變速箱換擋速度並不輸與雙離合。當然，CVT並沒有擋位的說法，只是豐田對該變速箱進行了模擬10檔（10個常用傳動比），完美解決了CVT一直被詬病的換擋慢的問題。
技術細節
齒輪直驅
該變速箱是世界上第一款搭載直接驅動齒輪的乘用車CVT變速箱，這個裝置有效解決了CVT變速箱一直存在的車輛起步時鋼帶傳動效率較低、傳動比不足的劣勢。該齒輪機構可以看作一個AT變速箱，專門負責低速區間。
通過這個類AT變速箱，解決了目前市面上CVT普遍存在的起步全油門時產生的瞬間動力遲滯問題（該問題由於CVT傳動比調整時滑移率較高導致傳動效率下降），同時也減輕了鋼帶工作的負荷。豐田通過這個設計，讓AT處理起步和低速工況，確保響應性和傳動效率，CVT處理中高速區間，確保平順性和穩定性。
並且由於鋼帶主要負責的是中高速區域，變速箱整體傳動比範圍擴大了15%，最高可以實現7.5的傳動比，從而有效提高了高速巡航的燃油經濟性。
鋼帶夾角優化
CVT的傳動比由輪系的夾角決定的，如果需要把CVT傳動比做的較大，在同樣的結構下，需要增加鋼帶輪的直徑或者加寬鋼帶論的夾角。這樣弊端有安裝佈置的難度，且傳動比切換的速度變慢。豐田通過齒輪的加入，鋼帶的傳動比可以適當縮小，豐田將鋼帶輪夾角從11度降低到9度，從而提高了換擋速度，據說有20%。
鋼帶輪尺寸減小
由於採用了齒輪結構，降低了鋼帶的負荷，從而使CVT的鋼帶輪尺寸可以適當縮小，鋼帶的寬度也可以降低。通過這些手段，轉動慣性減少了40%，換檔響應性得到了極大的改善。
該變速箱非常先進，完美解決了傳統CVT扭矩不行，加速緩慢的問題，搭載在豐田TNGA平臺所有的2.0L自然吸氣發動機上，極大提高了產品力。
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