发动机与行星齿轮座(蓝色的圈圈)相联,当发动机转动时,行星齿轮与中心齿轮和外齿圈咬合并推动二者向同一方向旋转(看不懂这句话的你就理解成他们转起来了),这个时候:
1.大部分扭矩(丰田设定为72%左右)分配给了外齿圈(红色的大圈圈),把小部分扭矩传给了太阳轮(中间绿色的小圈圈);
2. 获得了大部分扭矩的外齿圈联接到差速器,然后再联接到车轮。获得小部分扭矩的太阳轮则与一台既是电动机又是发电机的电机的1号电机相连,驱动它发电。
那么2号电机是干什么的呢?2号电机也是电动、发电两用电机,与外齿圈相联,它能抽取1号电机发的电和电池组的电,对来自发动机和动力分配器的扭矩补充更多的扭矩。
实物是这个样子的:
这套系统的最大优势就是聪明灵活,任何时间,发动机和电机都可以通过对当时工况的判断,推算出是谁来工作,还是一起工作。
随便举个例子,比如说起步,这个时候只有电机参与驱动,为啥呢?因为一开始你的车轮(外齿圈)没动的时候,行星齿轮座被发动机带着顺时针转,导致行星齿轮逆时针转,这个时候可以理解为在热车。
仔细看这个图,行星齿轮虽然公转是顺时针的,但自转时逆时针的
然后2号电机带着外齿圈车轮开始转动,外齿圈的速度低于行星齿轮座,行星齿轮依旧反着转,所以发动机只带动1号电机发电,不推动车轮,车轮由2号电机驱动。
加速的时候,随着外齿圈的正向转动速度的加快,四个行星齿轮反向自转的速度下降,当齿圈转速与行星齿轮座相同时,行星齿轮只剩下公转,这时行星齿轮座(发动机)启动,通过四个已经不再自转的行星齿轮,同时推动行星齿轮座(车轮)和太阳轮(一号电机),一号电机继续向二号电机供电并通过PC向动力电池充电。
更详细的就不多说了,总之丰田的这套系统,就是能在不同的工况,通过精密的计算,实现发动机和电机的协同或单独工作,它并没有变速箱的存在,E-CVT只是“挂名”。
■ 通用的E-CVT——是个比丰田还复杂的行星齿轮
丰田给上面的系统申请了专利,也就是说,虽然各家工程师对他的原理门儿清,但也不能直接“抄袭”这套系统,于是他们开始想办法避开丰田的专利,比如下面我们要讲的通用,它旗下的混动车型,比如君越混动,搭载的变速器也叫“E-CVT”。
先说通用与丰田的核心区别:
1. 通用用了两个行星齿轮组,丰田用了一个;
2. 通用的系统里有2个离合器。
而连接方式则是,发动机接1号齿圈,1号电机接1号太阳轮,2号电机接2号太阳轮,1号太阳轮与2号太阳轮通过离合器链接,两套行星齿轮座都连接车轮。