動力 而電動馬達1接收動力，即發(fā)動機3輸出動力到電動馬達1和車輪兩者，太陽輪2. 1、行星架 2. 3和齒圈2. 5轉(zhuǎn)速相同，并且發(fā)動機3驅(qū)動電動馬達1發(fā)電。
[0043] 圖6至6-2示出了電動馬達I檔時動力在eCVT中的流動以及行星齒輪組2的太 陽輪2. 1、行星架2. 3和齒圈2. 5處的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。具體地，如圖6所述，當(dāng)采用電動馬達I 檔時，第一離合器Cl接合或脫開，第二離合器C2脫開，制動器Bl接合并且卡爪離合器Al 處于中間位置。由此，電動馬達1發(fā)出的動力依次經(jīng)過太陽輪2. 1、行星架2. 3、正齒輪2. 7 以及差速器4最終到達車輪，并且車輛再生制動時，動力從車輪以顛倒的順序到達電動馬 達1。
[0044] 當(dāng)采用電動馬達I檔時，可以具有2種運行模式。
[0045] 如圖6-1所示，在第一種運行模式即電動馬達驅(qū)動模式中，發(fā)動機3不輸出動力而 電動馬達1輸出動力；從太陽輪2. 1到行星架2. 3轉(zhuǎn)速降低，且由于制動器Bl接合，齒圈 2. 5的轉(zhuǎn)速為0 ;并且太陽輪2. 1的轉(zhuǎn)矩即電動馬達1的轉(zhuǎn)矩Tail導(dǎo)致了行星架2. 3的轉(zhuǎn)矩 Tr。
[0046] 如圖6-2所示，在第二種運行模式即再生制動模式中，發(fā)動機3和電動馬達1都不 輸出動力，車輛在制動時產(chǎn)生制動能量，該制動能量在行星架2. 3處導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩TinCT ;從行星 架2. 3到太陽輪2. 1轉(zhuǎn)速升高，且由于制動器Bl接合，齒圈2. 5的轉(zhuǎn)速為0 ;并且行星架2. 3 的轉(zhuǎn)矩TinCT導(dǎo)致了太陽輪2. 1的轉(zhuǎn)矩即電動馬達1的轉(zhuǎn)矩Tm _，由此電動馬達1發(fā)電。
[0047] 圖7至7-2示出了電動馬達II檔時動力在eCVT中的流動以及行星齒輪組2的太 陽輪2. 1、行星架2. 3和齒圈2. 5處的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。具體地，如圖7所述，當(dāng)采用電動馬達 II檔時，第一離合器Cl脫開，第二離合器C2接合，制動器Bl脫開并且卡爪離合器Al處于 中間位置。由此，電動馬達1發(fā)出的動力依次經(jīng)過固定到一起的太陽輪2. 1和行星架2. 3、 正齒輪2. 7以及差速器4最終到達車輪，并且車輛再生制動時，動力從車輪以顛倒的順序到 達電動馬達1。
[0048] 當(dāng)采用電動馬達II檔時，可以具有2種運行模式。
[0049] 如圖7-1所示，在第一種運行模式即電動馬達驅(qū)動模式中，發(fā)動機3不輸出動力而 電動馬達1輸出動力；太陽輪2. 1、行星架2. 3和齒圈2. 5轉(zhuǎn)速相同；并且僅電動馬達1的 轉(zhuǎn)矩Tm導(dǎo)致了行星架2. 3的轉(zhuǎn)矩?；。
[0050] 如圖7-2所示，在第二種運行模式即再生制動模式中，發(fā)動機3和電動馬達1都不 輸出動力，車輛在制動時產(chǎn)生制動能量，該制動能量在行星架2. 3處導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩TinCT ;太陽輪 2. 1、行星架2. 3和齒圈2. 5轉(zhuǎn)速相同；并且行星架2. 3的轉(zhuǎn)矩TinCT導(dǎo)致了太陽輪2. 1的轉(zhuǎn) 矩即電動馬達1的轉(zhuǎn)矩Tm ，由此電動馬達1發(fā)電。
[0051] 圖8至8'-1示出了混合動力耦合狀態(tài)時動力在eCVT中的流動以及行星齒輪組2 的太陽輪2. 1、行星架2. 3和齒圈2. 5處的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。具體地，如圖8和8'所示，當(dāng)采用 混合動力耦合時，第一離合器Cl接合，第二離合器C2脫開，制動器Bl脫開并且卡爪離合器 Al處于中間位置。
[0052] 當(dāng)采用混合動力耦合時，可以具有2種運行模式。
[0053] 如圖8所示，在第一種運行模式即并聯(lián)驅(qū)動模式中，發(fā)動機3和電動馬達1都輸出 動力，且發(fā)動機3發(fā)出的動力和電動馬達1發(fā)出的動力在行星齒輪組2處耦合，之后經(jīng)過正 齒輪2. 7以及差速器4最終到達車輪。如圖8-1所示，從太陽輪2. 1到行星架2. 3轉(zhuǎn)速降 低，且從齒圈2. 5到行星架2. 3轉(zhuǎn)速升高；并且太陽輪2. 1的轉(zhuǎn)矩即電動馬達1的轉(zhuǎn)矩Tail 和發(fā)動機轉(zhuǎn)矩即齒圈2. 5的轉(zhuǎn)矩Tlra共同導(dǎo)致了行星架2. 3的轉(zhuǎn)矩?；。
[0054] 如圖8'所示，在第二種運行模式即發(fā)動機負載點轉(zhuǎn)移模式中，發(fā)動機3輸出動力 而電動馬達1不輸出動力，發(fā)動機3輸出的動力經(jīng)過行星齒輪組2傳遞到電動馬達1和車 輪；從齒圈2. 5到行星架2. 3轉(zhuǎn)速降低；發(fā)動機轉(zhuǎn)矩即齒圈2. 5的轉(zhuǎn)矩Tlra導(dǎo)致了太陽輪 2. 1的轉(zhuǎn)矩即電動馬達1的轉(zhuǎn)矩Tail 和行星架2. 3的轉(zhuǎn)矩?；兩者，由此電動馬達1發(fā)電。
[0055] 圖9至9-1示出了駐車發(fā)電時動力在eCVT中的流動以及行星齒輪組2的太陽輪 2. 1、行星架2. 3和齒圈2. 5處的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。具體地，如圖9所示，當(dāng)采用駐車發(fā)電時，第 一離合器Cl接合，第二離合器C2脫開，制動器Bl脫開并且卡爪離合器Al與連接到行星架 2. 3的正齒輪2. 7接合。由此，發(fā)動機3發(fā)出的動力依次經(jīng)過第一離合器C1、齒圈2. 5、行星 輪、太陽輪2. 1最終到達電動馬達1用于發(fā)電，其中，行星架2. 3被卡爪離合器Al鎖定。
[0056] 如圖9-1所示，在駐車發(fā)電模式中，行星架2. 3的轉(zhuǎn)速為0 ;發(fā)動機轉(zhuǎn)矩即齒圈2. 5 的轉(zhuǎn)矩Tlre導(dǎo)致了太陽輪2. 1的轉(zhuǎn)矩即電動馬達1的轉(zhuǎn)矩Tail
[0057] 圖10至10-1示出了駐車鎖定時的情形。具體地，如圖10所示，當(dāng)駐車鎖定時，第 一離合器Cl接合或脫開，第二離合器C2接合或脫開，制動器Bl接合或脫開并且卡爪離合 器Al與連接到行星架2. 3的正齒輪2. 7接合，由此，行星架2. 3被鎖定。發(fā)動機3和電動 馬達1都不輸出動力，由此沒有動力傳遞到差速器4。
[0058] 如圖10-1所示，在駐車鎖定模式中，行星齒輪組2的太陽輪2. 1、行星架2. 3和齒 圈2. 5處的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速都為0。
[0059] 上面結(jié)合附圖描述了本發(fā)明的eCVT的7種操作狀態(tài)。下面的表1中示出了各種 操作狀態(tài)下的第一離合器Cl、第二離合器C2、制動器Bl和卡爪離合器Al的狀態(tài)。
[0060] 表 1
[0061]
[0062] *離合器和制動器 〃卡爪離合器 O:接合 L:接含到左側(cè)（」]::齒輪） R:接含到右溯（.電動馬 X:脫開 . 達） 接合或脫開 X:中間位置
[0063] 下面參考圖11-12描述本發(fā)明的eCVT的無動力中斷換檔。
[0064] 示例1 :從發(fā)動機I檔到II檔的無動力中斷換檔。
[0065] 如圖11和11-1所示，操作如下：卡爪離合器Al處于中間位置；控制電動馬達1以 增大其轉(zhuǎn)矩T ot和轉(zhuǎn)速Nm ;在滑移狀態(tài)中逐漸閉合第二離合器C2 ;當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速與電 動馬達轉(zhuǎn)速Nm相等時完全接合第二離合器C2 ;增大發(fā)動機轉(zhuǎn)矩Tlra并且減小電動馬達轉(zhuǎn) 矩Tot ;完成無動力中斷換檔。
[0066] 示例2 :從電動馬達I檔到II檔的無動力中斷換檔。
[0067] 如圖12所示，操作如下：增大電動馬達的轉(zhuǎn)矩Tail并且在滑移狀態(tài)中將制動器Bl 從閉合逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榇蜷_并且在滑移狀態(tài)中將第二離合器C2從打開逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)殚]合；制動 器Bl完全打開并且第二離合器C2完全閉合；完成無動力中斷換檔。
[0068] 此外，本發(fā)明還提供一種車輛，所述車輛包括如上所述的電動無級變速器。由此， 所述車輛能夠降低系統(tǒng)成本并且實現(xiàn)大于IOOkph的高速電驅(qū)動。
[0069] 然而，能力理解的是，本發(fā)明的eCVT不限于在車輛上使用，而且可以應(yīng)用到例如 在空氣中飛行的飛機以及在水中航行的船舶等。
[0070] 上面已經(jīng)參照附圖詳細描述本發(fā)明的具體實施例。然而，可以預(yù)期的是，在不脫離 所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對本發(fā)明做出各種變形和修改。
【主權(quán)項】
1. 一種用于車輛的電動無級變速器，其特征在于包括： 電動馬達（1); 行星齒輪組（2)，所述行星齒輪組包括太陽輪（2. 1)、行星架（2. 3)和齒圈（2. 5); 第一離合器（C1)，所述第一離合器（C1)布置在所述車輛的發(fā)動機（3)和所述齒圈 (2. 5)之間； 第二離合器（C2)，所述第二離合器（C2)布置在所述太陽輪（2. 1)和所述行星架（2. 3) 之間； 制動器（B1)，所述制動器（B1)用于鎖定或釋放齒圈（2. 5)，和 卡爪離合器（A1)，所述卡爪離合器（A1)用于鎖定或釋放行星架（2. 3)或所述電動馬達 (1)的輸出軸， 其中，所述電動馬達（1)是單個電動馬達，并且所述電動馬達（1)的輸出軸連接到行星 齒輪組⑵的太陽輪（2. 1)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動無級變速器，其中 所述卡爪離合器（A1)包括兩個卡爪離合器，其中一個卡爪離合器能夠鎖定行星架 (2. 3)，而另一個卡爪離合器能夠鎖定所述電動馬達（1)的輸出軸。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動無級變速器，其中 所述卡爪離合器（A1)是單個的卡爪離合器。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的電動無級變速器，其中 所述單個的卡爪離合器（A1)設(shè)計為兩側(cè)面的卡爪離合器，所述兩側(cè)面的卡爪離合器 的一個側(cè)面能夠與行星架（2. 3)接合，另一個側(cè)面能夠與所述電動馬達（1)的輸出軸接合。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動無級變速器，其中 所述兩側(cè)面的卡爪離合器（A1)被單獨的促動器促動。6. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的電動無級變速器，其中 所述卡爪離合器（A1)能夠與連接到行星架（2.3)的正齒輪（2.7)接合以鎖定行星架 (2. 3)。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動無級變速器，其中 所述正齒輪（2. 7)與所述行星架（2. 3) -體形成并且還連接到差速器（4)。8. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中的任一項所述的電動無級變速器，其中 所述電動無級變速器包括單個行星齒輪組（2)。9. 一種車輛，其特征在于，所述車輛包括根據(jù)權(quán)利要求1-8中的任一項所述的電動無 級變速器。
【專利摘要】一種用于車輛的電動無級變速器，包括：電動馬達(1)；行星齒輪組(2)，其包括太陽輪(2.1)、行星架(2.3)和齒圈(2.5)；第一離合器(C1)，其布置在所述車輛的發(fā)動機(3)和所述齒圈(2.5)之間；第二離合器(C2)，其布置在所述太陽輪(2.1)和所述行星架(2.3)之間；制動器(B1)，其用于鎖定或釋放齒圈(2.5)，和卡爪離合器(A1)，其用于鎖定或釋放行星架(2.3)或所述電動馬達(1)的輸出軸，所述電動馬達(1)是單個電動馬達，并且所述電動馬達(1)的輸出軸連接到行星齒輪組(2)的太陽輪(2.1)。本發(fā)明還提供一種包括該電動無級變速器的車輛。
【IPC分類】F16H3/44
【公開號】CN105465296
【申請?zhí)枴緾N201410363831
【發(fā)明人】陳振輝, 賀旭東
【申請人】舍弗勒技術(shù)股份兩合公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2014年7月28日