本發(fā)明涉及一種電動無級變速器，以及一種包括該電動無級變速器的車輛。
背景技術(shù)：
：通常，混合動力變速器具有電動馬達(dá)和行星齒輪組，所述混合動力變速器能夠?qū)τ诎l(fā)動機(jī)實現(xiàn)連續(xù)可變速比，由此混合動力變速器也被稱作電動無級變速器(electricContinuouslyVariableTransmission:eCVT)。電動無級變速器具有多種驅(qū)動模式，例如純發(fā)動機(jī)驅(qū)動、純電動馬達(dá)驅(qū)動等。豐田混合動力系統(tǒng)(ToyotaHybridSystem:THS)是已知的，其已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到混合動力領(lǐng)域中。該THS是一種高效的混合動力系統(tǒng)，其具有主動力源例如發(fā)動機(jī)和電動無級變速器。該電動無級變速器包括一個行星齒輪組和兩個輔助動力源例如電動馬達(dá)，一個是電動機(jī)，另一個稱為發(fā)電機(jī)。在該THS中，發(fā)動機(jī)連接到行星齒輪組的行星架，發(fā)電機(jī)連接到行星齒輪組的太陽輪，且電動機(jī)連接到行星齒輪組的齒圈，并且該THS將動力從齒圈輸出到車輪。通過兩個電動馬達(dá)的速度調(diào)節(jié)，發(fā)動機(jī)能夠總是在最高效的區(qū)域中運行。然而，上述的THS具有諸多缺陷。具體地，因為THS的結(jié)構(gòu)決定了在高速(車速高于100kph)行駛的情況下發(fā)動機(jī)必須起動，如果發(fā)動機(jī)不起動，則發(fā)電機(jī)將高速旋轉(zhuǎn)并且超速(>9500rpm)運行才可以達(dá)到高于100kph的車速(但是發(fā)電機(jī)是不可以超過設(shè)計轉(zhuǎn)速的)，所以THS不能實現(xiàn)高速純電驅(qū)動。因此，對于插電式混合動力車輛和增程式電動車，THS不能滿足高速純電驅(qū)動的要求。進(jìn)一步，THS使用兩個電動馬達(dá)，即一個發(fā)電機(jī)和一個電動機(jī)，兩個電動馬達(dá)的總功率超過100kW，而在單個電動馬達(dá)情況下，能夠使用僅僅20kW的電動馬達(dá)就能達(dá)到電驅(qū)動下的相同車輛性能。顯見，與單個電動馬達(dá)相比，THS產(chǎn)生來自于電動馬達(dá)和功率電子裝置的附加的成本。此外，在通常意義上，直接機(jī)械能量路徑具體地燃料->發(fā)動機(jī)->車輪的能量效率總是高于路徑具體地燃料->發(fā)動機(jī)->發(fā)電機(jī)->電動馬達(dá)驅(qū)動裝置->車輪的能量效率。但是，在多數(shù)驅(qū)動情況下THS總是含有一定比例的后一條路徑，這明顯降低了系統(tǒng)效率。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種高效的混合動力傳動系結(jié)構(gòu)，其能夠保持發(fā)動機(jī)和電動馬達(dá)在不同的運行條件下在高效區(qū)域中運行，并且其能夠用于從全混合到插電式混合再到增程式電動車的多種車輛動力混合。本發(fā)明通過提供一種電動無級變速器實現(xiàn)了上述目的，該電動無級變速器包括：離合器；多個正齒輪組，所述多個正齒輪組分別能夠從所述離合器接收動力并輸出動力；行星齒輪組，所述行星齒輪組包括太陽輪、行星架和齒圈，所述太陽輪與所述多個正齒輪組中的一個正齒輪組的輸出軸保持動力連接，且所述齒圈與所述多個正齒輪組中的另一個正齒輪組的輸出軸保持動力連接，所述行星架將動力輸出到外部；電動馬達(dá)，所述電動馬達(dá)與所述太陽輪保持動力連接；制動器，所述制動器用于鎖定或釋放所述齒圈；第一換檔執(zhí)行器，所述換檔執(zhí)行器用于將所述離合器的輸出軸連接到所述一個正齒輪組或另一個正齒輪組，并且第一換檔執(zhí)行器具有中間位置，其中，所述第一換檔執(zhí)行器與所述多個正齒輪組中的任一個正齒輪組都不連接；和第二換檔執(zhí)行器，所述第二換檔執(zhí)行器用于將所述電動馬達(dá)的輸出軸連接到所 述行星架或連接到所述電動無級變速器的殼體以鎖定所述電動馬達(dá)的輸出軸，并且第二換檔執(zhí)行器具有中間位置，其中，所述第二換檔執(zhí)行器與所述行星架和所述電動無級變速器的殼體兩者都不連接。由此，本發(fā)明中，使用行星齒輪組、離合器和制動器來實現(xiàn)用于發(fā)動機(jī)驅(qū)動和電動馬達(dá)驅(qū)動兩者的動力切換，由此實現(xiàn)了純發(fā)動機(jī)驅(qū)動和純電驅(qū)動兩種驅(qū)動方式，并且實現(xiàn)了混合動力模式中的連續(xù)可變速比。此外，通過本發(fā)明的電動無級變速器，能夠在沒有外部起動器的情況下利用離合器控制實現(xiàn)所有發(fā)動機(jī)起動，例如停車時的發(fā)動機(jī)起動和行駛期間的發(fā)動機(jī)起動。優(yōu)選地，所述電動無級變速器包括單個的電動馬達(dá)。本發(fā)明中，僅僅使用單個電動馬達(dá)由此降低了系統(tǒng)成本，并且通過單個電動馬達(dá)實現(xiàn)大于100kph的高速電驅(qū)動，從而滿足插電式混合動力車輛和增程式電動車的要求。僅僅使用單個電動馬達(dá)節(jié)省了空間，由此連接到馬達(dá)的附件能夠容易地布置在系統(tǒng)中。優(yōu)選地，所述多個正齒輪組是兩個正齒輪組。進(jìn)一步，可設(shè)置多于兩個的正齒輪組。當(dāng)正齒輪組的數(shù)目增加時，在保持發(fā)動機(jī)速度在較低范圍中的同時能夠增加行星齒輪組的齒圈的速度范圍。優(yōu)選地，所述電動無級變速器具有兩個純電驅(qū)動模式，并且在所述兩個純電驅(qū)動模式中的第一模式中，所述離合器脫開，所述第一換檔執(zhí)行器和所述第二換檔執(zhí)行器處于中間位置，所述制動器處于鎖定位置，并且在所述兩個純電驅(qū)動模式中的第二模式中，所述離合器脫開，所述第一換檔執(zhí)行器處于中間位置，所述制動器處于釋放位置，且所述第二換檔執(zhí)行器接合到所述行星架。由此獲得的混合動力變速器能夠?qū)崿F(xiàn)2個檔位的純電動驅(qū)動，這通過電動馬達(dá)實現(xiàn)。優(yōu)選地，所述電動無級變速器具有三個發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式，并且在所述三個發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式中的第一模式中，所述離合器接合，所述第一換檔執(zhí)行器接合到所述一個正齒輪組，所述制動器處于鎖定位置，并且所述第二換檔執(zhí)行器處于中間位置，在所述三個發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式中的第二模式中，所述離合器接合，所述第一換檔執(zhí)行器接合到所述另一個正齒輪組，所述制動器處于釋放位置，并且所述第二換檔執(zhí)行器接合到所述電動無級變速器的殼體壁，并且在所述三個發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式中的第三模式中，所述離合器接合，所述第一換檔執(zhí)行器接合到所述另一個正齒輪組，所述制動器處于釋放位置，并且所述第二換檔執(zhí)行器接合到所述行星架。由此獲得的混合動力變速器能夠?qū)崿F(xiàn)3個檔位的直接發(fā)動機(jī)驅(qū)動，這通過發(fā)動機(jī)和離合器元件來實現(xiàn)。在電池的荷電狀態(tài)極低或者電動部件故障時，這是特別有利的。優(yōu)選地，所述電動無級變速器具有兩個混合動力驅(qū)動模式，并且在所述兩個混合動力驅(qū)動模式中的第一模式中，所述離合器接合，所述第一換檔執(zhí)行器接合到所述一個正齒輪組，所述制動器處于鎖定位置，且所述第二換檔執(zhí)行器處于中間位置，并且在所述兩個混合動力驅(qū)動模式中的第二模式中，所述離合器接合，所述第一換檔執(zhí)行器接合到所述另一個正齒輪組，所述制動器處于釋放位置，且所述第二換檔執(zhí)行器接合到所述行星架。由此獲得的混合動力變速器能夠?qū)崿F(xiàn)2個檔位的混合動力驅(qū)動。優(yōu)選地，所述電動無級變速器具有電動無級變速模式，并且在所 述電動無級變速模式中，所述離合器接合，所述第一換檔執(zhí)行器接合到所述另一個正齒輪組，所述制動器處于釋放位置，并且所述第二換檔執(zhí)行器處于中間位置。由此獲得的混合動力變速器能夠?qū)崿F(xiàn)帶有負(fù)載點轉(zhuǎn)移的無級變速驅(qū)動。。優(yōu)選地，所述電動無級變速器具有停車發(fā)電模式，并且在所述停車發(fā)電模式中，所述離合器接合，所述第一換檔執(zhí)行器接合到所述一個正齒輪組，所述制動器處于釋放位置，并且所述第二換檔執(zhí)行器處于中間位置。優(yōu)選地，所述電動無級變速器具有空檔模式，在所述空檔模式中，所述離合器脫開，所述第一換檔執(zhí)行器和所述第二換檔執(zhí)行器處于中間位置，所述制動器處于釋放位置；或者所述電動無級變速器具有駐車模式，在所述駐車模式中，所述離合器脫開，所述第一換檔執(zhí)行器處于中間位置，所述制動器處于鎖定位置，且所述第二換檔執(zhí)行器接合到所述行星架。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。附圖說明本發(fā)明的這些和其它目的以及優(yōu)點從結(jié)合附圖的以下描述將更完全地體現(xiàn)出來，其中所有附圖中用相同的附圖標(biāo)記表示相同的或相似的部件，且其中：圖1是示出了包括根據(jù)本發(fā)明的電動無級變速器的混合動力結(jié)構(gòu)的示意圖。圖2至2-1示出了發(fā)動機(jī)I檔時動力在eCVT中的流動以及行星齒輪組的太陽輪、行星架和齒圈處的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。圖3至3-1示出了發(fā)動機(jī)II檔時動力在eCVT中的流動以及行星齒輪組的太陽輪、行星架和齒圈處的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。圖4至4-1示出了發(fā)動機(jī)III檔時動力在eCVT中的流動以及行星齒輪組的太陽輪、行星架和齒圈處的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。圖5至5-1示出了電動馬達(dá)I檔時動力在eCVT中的流動以及行星齒輪組的太陽輪、行星架和齒圈處的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。圖6至6-1示出了電動馬達(dá)II檔時動力在eCVT中的流動以及行星齒輪組的太陽輪、行星架和齒圈處的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。圖7至7-1示出了混合驅(qū)動I檔時動力在eCVT中的流動以及行星齒輪組的太陽輪、行星架和齒圈處的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。圖8至8-1示出了混合驅(qū)動II檔時動力在eCVT中的流動以及行星齒輪組的太陽輪、行星架和齒圈處的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。圖9至9-1示出了eCVT模式時動力在eCVT中的流動以及行星齒輪組的太陽輪、行星架和齒圈處的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。圖10至10-1示出了停車發(fā)電時動力在eCVT中的流動以及行星齒輪組的太陽輪、行星架和齒圈處的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。圖11示出了車輛處于空檔時離合器和制動器以及換檔執(zhí)行器的操作。圖12示出了駐車時離合器和制動器以及換檔執(zhí)行器的操作。具體實施方式將在下文中參考附圖詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的電動無級變速器的實施例。在附圖說明中，相同或者相應(yīng)的部分由相同的數(shù)字和符號表示，并且將省略重復(fù)的說明。以下描述中，表示方向的術(shù)語“上”、“下”、“左”、“右”等僅僅用于描述附圖，而不構(gòu)成對本發(fā)明的實質(zhì)性限定。圖1是示出了包括根據(jù)本發(fā)明的電動無級變速器的混合動力結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖1所示，本發(fā)明的混合動力結(jié)構(gòu)包括主動力源例如發(fā)動機(jī)3和電動無級變速器即eCVT。該eCVT布置在車輛的發(fā)動機(jī)3和車輪(未示出)之間，并且在輸入側(cè)連接到發(fā)動機(jī)3且在輸出側(cè)連接 到車輪。eCVT包括單個的電動馬達(dá)(ElectricMotor:EM)1、行星齒輪組2、離合器C0、制動器B1、兩個換檔執(zhí)行器A1和A2，以及兩個正齒輪組5和6。eCVT還可以包括差速器4。行星齒輪組2包括太陽輪2.1、行星架2.3和齒圈2.5。行星齒輪組2接收來自正齒輪組的動力，并且行星架2.3帶有齒部以與差速器4的齒圈接合。離合器C0布置在發(fā)動機(jī)3和兩個正齒輪組中之間，具體地，發(fā)動機(jī)3固定連接到離合器C0的輸入軸，并且離合器C0的輸出軸穿過兩個正齒輪組并可旋轉(zhuǎn)地支撐該兩個正齒輪組中的每組中的相應(yīng)一個正齒輪51,61。離合器C0能夠連通或者斷開發(fā)動機(jī)3和兩個正齒輪組之間的動力連接。電動馬達(dá)1固定連接到行星齒輪組2的太陽輪2.1，太陽輪2.1的旋轉(zhuǎn)軸固定連接到該兩個正齒輪組中的一正齒輪組5中的另一個正齒輪52并可旋轉(zhuǎn)地支撐該兩個正齒輪組中的另一正齒輪組6中的另一個正齒輪62。由此，電動馬達(dá)1與太陽輪2.1以及該兩個正齒輪組中的一組中的另一個正齒輪52能夠一體旋轉(zhuǎn)。第一換檔執(zhí)行器A1布置在該兩個正齒輪組之間，并用作同步器，其在兩側(cè)能夠以不同的傳動比連接到該兩個正齒輪組中的每個正齒輪組。具體地，第一換檔執(zhí)行器A1能夠連接到每個正齒輪組5或6中的相應(yīng)一個正齒輪51或61，以驅(qū)動相應(yīng)另一個正齒輪52或62。制動器B1相對于車身，具體地相對于eCVT的殼體固定，并且能夠鎖定或釋放行星齒輪組2的齒圈2.5，從而允許齒圈2.5的鎖定或轉(zhuǎn)動。齒圈2.5固定連接到正齒輪組6的另一個正齒輪62。第二換檔執(zhí)行器A2布置在相對于車身固定的eCVT的殼體和行星齒輪組2的行星架2.3之間，并且也用作同步器，其在兩側(cè)能夠分別連接到eCVT的殼體和行星齒輪組2的行星架2.3。具體地，第二換檔執(zhí) 行器A2在一側(cè)能夠連接到eCVT的殼體以鎖定電動馬達(dá)1，而在另一側(cè)能夠連接到行星架2.3以使得電動馬達(dá)1與行星架2.3一起旋轉(zhuǎn)。此外，第二換檔執(zhí)行器A2還具有空檔位置，其中第二換檔執(zhí)行器A2既不與eCVT的殼體連接也不與行星架2.3連接。第一正齒輪組5與行星齒輪組2的太陽輪2.1保持動力連接，由此能夠?qū)碜园l(fā)動機(jī)3的動力傳遞到太陽輪2.1。第二正齒輪組6與行星齒輪組2的齒圈2.5保持動力連接，由此能夠?qū)碜园l(fā)動機(jī)3的動力傳遞到齒圈2.5。發(fā)動機(jī)3是任何類型的消耗燃料的發(fā)動機(jī)，例如內(nèi)燃機(jī)、天然氣發(fā)動機(jī)等。電動馬達(dá)1不限于內(nèi)轉(zhuǎn)子類型，只要該電動馬達(dá)既能作為電動機(jī)又能作為發(fā)電機(jī)即可。根據(jù)本發(fā)明的eCVT能夠?qū)崿F(xiàn)11種操作模式。下面的表1中示出了各種操作模式下離合器C0、制動器B1和第一換檔執(zhí)行器A1以及第二換檔執(zhí)行器A2的操作狀態(tài)。表1模式狀態(tài)描述C0A1A2B11發(fā)動機(jī)I檔XLNX2發(fā)動機(jī)II檔XRR3發(fā)動機(jī)III檔XRL4電動馬達(dá)I檔NNX5電動馬達(dá)II檔NL6混合驅(qū)動I檔XLNX7混合驅(qū)動II檔XRL8eCVT混合驅(qū)動XRN9停車發(fā)電XLN10空檔NN11駐車鎖定NLX其中，*離合器和制動器*換檔執(zhí)行器X:接合L:接合(同步)到左側(cè)R:接合(同步)到右側(cè)N:中間位置下面將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的eCVT的各種工作模式及其具體操作。圖2至2-1示出了發(fā)動機(jī)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2所述，當(dāng)采用發(fā)動機(jī)I檔時，離合器C0接合，第一換檔執(zhí)行器A1接合到左側(cè)即接合到第一正齒輪組5，制動器B1接合即其處于鎖定位置，并且第二換檔執(zhí)行器A2處于中間位置。由此，發(fā)動機(jī)3發(fā)出的動力依次經(jīng)過離合器C0、第一正齒輪組5、太陽輪2.1、行星架2.3以及差速器4最終到達(dá)車輪。如圖2-1所示，發(fā)動機(jī)3運行時，由于制動器B1接合即其處于鎖定位置，齒圈2.5的轉(zhuǎn)速為0，從太陽輪2.1到行星架2.3轉(zhuǎn)速降低；并且太陽輪2.1的轉(zhuǎn)矩Tsun與發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩Tice相等，且與行星架2.3的轉(zhuǎn)矩Tr方向相反。齒圈2.5處的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩都為0。圖3至3-1示出了發(fā)動機(jī)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3所述，當(dāng)采用發(fā)動機(jī)II檔時，離合器C0接合，第一換檔執(zhí)行器A1接合到右側(cè)即接合到第二正齒輪組6，制動器B1處于釋放位置，并且第二換檔執(zhí)行器A2接合到右側(cè)即接合到eCVT的殼體。由此，發(fā)動機(jī)3發(fā)出的動力依次經(jīng)過離合器C0、第二正齒輪組6、齒圈2.5、行星架2.3以及差速器4最終到達(dá)車輪。當(dāng)采用發(fā)動機(jī)II檔時，如圖3-1所示，發(fā)動機(jī)3輸出動力而電動馬達(dá)1不輸出動力；由于第二換檔執(zhí)行器A2接合到右側(cè)即接合到eCVT 的殼體，太陽輪2.1轉(zhuǎn)速為0；且從發(fā)動機(jī)3到齒圈2.5再到行星架2.3轉(zhuǎn)速先增加再減小。圖4至4-1示出了發(fā)動機(jī)III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4所述，當(dāng)采用發(fā)動機(jī)III檔時，離合器C0接合，第一換檔執(zhí)行器A1接合到右側(cè)即接合到第二正齒輪組6，制動器B1處于釋放位置，并且第二換檔執(zhí)行器A2接合到左側(cè)即接合到行星架2.3。由此，發(fā)動機(jī)3發(fā)出的動力依次經(jīng)過離合器C0、第二正齒輪組6、太陽輪2.1和齒圈2.5、行星架2.3以及差速器4最終到達(dá)車輪。當(dāng)采用發(fā)動機(jī)III檔時，如圖4-1所示，發(fā)動機(jī)3輸出動力而電動馬達(dá)1不輸出動力，發(fā)動機(jī)3驅(qū)動太陽輪2.1、齒圈2.5和行星架2.3一起旋轉(zhuǎn)。圖5至5-1示出了第一種純電驅(qū)動模式，即電動馬達(dá)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5所述，當(dāng)采用電動馬達(dá)I檔時，離合器C0脫開，第一換檔執(zhí)行器A1和第二換檔執(zhí)行器A2處于中間位置，制動器B1接合即處于鎖定位置。由此，電動馬達(dá)1發(fā)出的動力依次經(jīng)過太陽輪2.1、行星架2.3以及差速器4最終到達(dá)車輪。并且，在車輛進(jìn)行再生制動時，動力可以從車輪以顛倒的順序到達(dá)電動馬達(dá)1。當(dāng)采用電動馬達(dá)I檔時，如圖5-1所示，發(fā)動機(jī)3不輸出動力而電動馬達(dá)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B1接合，齒圈2.5的轉(zhuǎn)速為0。圖6至6-1示出了第二種純電驅(qū)動模式，即電動馬達(dá)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6所述，當(dāng)采用電動馬達(dá)II檔時， 離合器C0脫開，第一換檔執(zhí)行器A1處于中間位置，制動器B1處于釋放位置，且第二換檔執(zhí)行器A2接合到左側(cè)即接合到行星架2.3。由此，電動馬達(dá)1發(fā)出的動力經(jīng)過行星架2.3以及差速器4最終到達(dá)車輪。當(dāng)采用電動馬達(dá)II檔時，如圖6-1所示，發(fā)動機(jī)3不輸出動力而電動馬達(dá)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(dá)1的轉(zhuǎn)矩Tem導(dǎo)致了行星架2.3的轉(zhuǎn)矩Tr。圖7至7-1示出了混合動力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7所示，當(dāng)采用混合動力I檔時，離合器C0接合，第一換檔執(zhí)行器A1接合到左側(cè)即接合到第一正齒輪組5，制動器B1處于鎖定位置，且第二換檔執(zhí)行器A2處于中間位置。由此，發(fā)動機(jī)3發(fā)出的動力依次經(jīng)過離合器C0、第一正齒輪組5、太陽輪2.1、行星架2.3以及差速器4最終到達(dá)車輪。電動馬達(dá)1發(fā)出的動力經(jīng)過太陽輪2.1、行星架2.3以及差速器4最終到達(dá)車輪。發(fā)動機(jī)3發(fā)出的動力和電動馬達(dá)1發(fā)出的動力在太陽輪2.1處耦合到一起。當(dāng)采用混合動力I檔時，如圖7-1所示，發(fā)動機(jī)3到太陽輪2.1轉(zhuǎn)速保持不變，從太陽輪2.1到行星架2.3轉(zhuǎn)速降低，且由于制動器B1接合即其處于鎖定位置，齒圈2.5的轉(zhuǎn)速為0；并且太陽輪2.1的轉(zhuǎn)矩Tsun即電動馬達(dá)1的轉(zhuǎn)矩Tem和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩Tice共同導(dǎo)致了行星架2.3的轉(zhuǎn)矩Tr。圖8至8-1示出了混合動力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8所示，當(dāng)采用混合動力II檔時，離合器C0接合，第一換檔執(zhí)行器A1接合到右側(cè)即接合到第二正齒輪組6，制動器B1處于釋放位置，且第二換檔執(zhí)行器A2接合到左側(cè)即接合到行星架2.3。由此，發(fā)動機(jī)3發(fā)出的動力依次經(jīng)過離合器C0、第二正齒輪組6、太陽輪2.1、 行星架2.3以及差速器4最終到達(dá)車輪。電動馬達(dá)1發(fā)出的動力經(jīng)過太陽輪2.1、行星架2.3以及差速器4最終到達(dá)車輪。發(fā)動機(jī)3發(fā)出的動力和電動馬達(dá)1發(fā)出的動力在行星架2.3處耦合到一起。如圖8-1所示，發(fā)動機(jī)3輸出動力且電動馬達(dá)1也輸出動力；太陽輪2.1、行星架2.3和齒圈2.5轉(zhuǎn)速相等；發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩Tice和電動馬達(dá)1的轉(zhuǎn)矩Tem共同導(dǎo)致了行星架2.3的轉(zhuǎn)矩Tr。上述的兩種混合動力模式，即混合動力I檔和混合動力II檔中，發(fā)動機(jī)和電動機(jī)同時提供動力即并聯(lián)驅(qū)動，因此上述兩種混合動力模式都不是本發(fā)明意義上的電動無級變速模式，即是非eCVT模式。圖9至9-1示出了混合驅(qū)動eCVT模式時動力在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)采用混合驅(qū)動eCVT模式時，離合器C0接合，第一換檔執(zhí)行器A1接合到右側(cè)即接合到第二正齒輪組6，制動器B1處于釋放位置，并且第二換檔執(zhí)行器A2處于中間位置。發(fā)動機(jī)3和電動馬達(dá)2都輸出動力。發(fā)動機(jī)3發(fā)出的動力依次經(jīng)過離合器C0、第二正齒輪組6、齒圈2.5、行星架2.3以及差速器4最終到達(dá)車輪。電動馬達(dá)1發(fā)出的動力經(jīng)過太陽輪2.1、行星架2.3以及差速器4最終到達(dá)車輪。發(fā)動機(jī)3發(fā)出的動力和電動馬達(dá)1發(fā)出的動力在行星架2.3處耦合到一起。如圖9-1所示，當(dāng)采用eCVT模式時，由于制動器B1脫開，從齒圈2.5到行星架2.3轉(zhuǎn)速降低而從太陽輪2.1到齒圈2.5轉(zhuǎn)速升高；并且電動馬達(dá)2的轉(zhuǎn)矩Tem和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩Tice共同導(dǎo)致了行星架2.3的轉(zhuǎn)矩Tr。當(dāng)采用eCVT模式時，通過調(diào)節(jié)電動馬達(dá)2的轉(zhuǎn)矩Tem，能夠?qū)崿F(xiàn)對發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩Tice的調(diào)節(jié)，從而使得發(fā)動機(jī)在最優(yōu)工況或者最高效區(qū) 域運行，即實現(xiàn)了發(fā)動機(jī)的負(fù)載點轉(zhuǎn)移。圖10至10-1示出了停車發(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10所示，當(dāng)采用停車發(fā)電時，離合器C0接合，第一換檔執(zhí)行器A1接合到左側(cè)即接合到第一正齒輪組5，制動器B1處于釋放位置，并且第二換檔執(zhí)行器A2處于中間位置。由此，發(fā)動機(jī)3發(fā)出的動力依次經(jīng)過離合器C0、第一正齒輪組5、太陽輪2.1最終到達(dá)電動馬達(dá)1用于發(fā)電。如圖10-1所示，在停車發(fā)電模式中，行星架2.3和齒圈2.5的轉(zhuǎn)速都為0，且發(fā)動機(jī)3和電動馬達(dá)1的轉(zhuǎn)速相同；發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩Tice導(dǎo)致了電動馬達(dá)1的轉(zhuǎn)矩Tem。圖11示出了車輛處于空檔時離合器和制動器以及換檔執(zhí)行器的操作。具體地，如圖11所示，當(dāng)車輛處于空檔時，離合器C0脫開，第一換檔執(zhí)行器A1和第二換檔執(zhí)行器A2處于中間位置，制動器B1處于釋放位置。圖12示出了駐車時離合器和制動器以及換檔執(zhí)行器的操作。具體地，如圖12所示，當(dāng)駐車鎖定時，離合器C0脫開，第一換檔執(zhí)行器A1處于中間位置，制動器B1處于接合位置即鎖定位置，且第二換檔執(zhí)行器A2接合到左側(cè)即接合到行星架2.3。在駐車鎖定模式中，由于制動器B1處于接合位置即鎖定位置，行星齒輪組2的齒圈2.5被鎖定。以上具體描述了根據(jù)本發(fā)明的eCVT的11種操作模式。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100kph的高速電驅(qū)動。然而，能力理解的是，本發(fā)明中的正齒輪組的數(shù)目不限于2個，例如可以是大于2個。當(dāng)正齒輪組的數(shù)目增加時，在保持發(fā)動機(jī)速度在較低范圍中的同時能夠增加行星齒輪組的速度范圍。在eCVT模式期間，這拓展了特別地用于發(fā)電的eCVT運行范圍。并且，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(jī)以及在水中航行的船舶等。上面已經(jīng)參照附圖詳細(xì)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。當(dāng)前第1頁1 2 3