CN103335075A - 电控调速无级变速***与控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电控调速无级变速***与控制方法，主要包括调速电机、与调速电机输出轴连接的减速齿轮、与减速齿轮啮合的行星齿轮机构、行星齿轮机构行星架中心轴上设置的倒档齿轮机构、与倒档齿轮机构的倒档从动齿轮相连接的输出轴，以及用于切换档位的三个啮合套组件；通过控制三个啮合套组件的移动位置，实现变速***在空挡、前进挡和倒档之间的自由切换。一方面增加了发动机发挥大功率的机会提高了汽车的动力性能；另一方面增加了发动机在低燃料消耗区工作的可能性，降低了汽车的燃料消耗量，提高了其燃料经济性能。可显著提高汽车的动力性和燃料经济性。

Description

电控调速无级变速***与控制方法

技术领域

本发明涉及一种无级变速***，特别是一种利用电控单元调节电机转速实现无级变速的变速***与控制方法。

背景技术

动力传动装置（或称机构）是一切机械最基础的重要组成部分，其功用是将动力源（如发动机或电动机等）发出的动力传给工作机构（如各类车辆的驱动车轮、舰船的螺旋桨、机床的主轴/刀盘等）。由于动力源的动力学特性（如转速、转矩等）往往与工作机构的需求存在较大的差异，为此动力源与工作机构间的动力传动装置需具有变速功能，这就是众多机械中的传动装置采用变速器（传动比可变的传动装置）的原因。

目前，各类机械中在用的变速器有机械有级变速器、带式机械无级变速器（如CVT）、液力无级变速器（如液力变矩器）等多种，其中：机械有级变速器的缺点是变速器的档位数（变速的级数）有限（最常用的是4～6档），由于每一个档位间的速比有较大的级差且换档过程速比是跳跃性变化，因此其动力传动特性不够理想，这正是人们一直希望用无级变速器取代机械有级变速器的直接原因；CVT和液力变矩器具有无级变速的功能，但二者共同的缺点是：①速比变化范围小，常需要与另一个有级机械变速器配合使用才能够满足各类机械中对速比变化范围的要求；②传动效率低、能耗大；③结构复杂、制造成本高。因此，亟需一种无极调速***以克服上述现有各类变速器的不足。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的缺陷，提供一种电控调速无级变速***与控制方法，结构简单、制造成本低、传动效率高、利用齿轮组合即可实现无级变速功能，并能自由灵活切换档位。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：

一种电控调速无级变速***，主要包括调速电机、与调速电机输出轴连接的减速齿轮、与减速齿轮啮合的行星齿轮机构、行星齿轮机构行星架中心轴上设置的倒档齿轮机构、与倒档齿轮机构的倒档从动齿轮相连接的输出轴，以及用于切换档位的三个啮合套组件；

其特征在于：行星齿轮机构主要由太阳轮轴、太阳轮、行星架、行星齿轮和齿圈组成，太阳轮通过轴承支承在太阳轮轴上，太阳轮轴也即输入轴与行星架中心轴在同一直线上间隔分布；太阳轮与行星架行星轴上的行星齿轮啮合，行星齿轮与齿圈内齿圈啮合；行星架中心轴通过轴承支承在齿圈中心孔中；行星齿轮机构通过齿圈外齿圈与减速齿轮啮合；齿圈通过轴承支承在无级变速***的壳体上；减速齿轮与调速电机的输出轴相连；

倒档齿轮机构中，倒档从动齿轮通过轴承支承在输出轴上，主体为带有内齿圈的内齿轮，内齿轮中心轴孔左侧设置一圈外啮合的换挡啮合齿；主体内齿轮通过一个倒档过桥齿轮与倒档主动齿轮啮合；倒档从动齿轮内齿轮中心轴孔的左侧、输出轴上设置一号啮合套组件，一号啮合套组件由啮合套齿毂和套设在啮合套齿毂上的啮合套组成，啮合套上的内啮合齿与啮合套齿毂上的外啮合齿啮合，且啮合套能够在啮合套齿毂上左右自由滑动，与倒档从动齿轮的换挡啮合齿啮合或脱离；啮合套齿毂固定在输出轴上；输出轴和行星架中心轴在同一直线上间隙设置，当一号啮合套组件中的啮合套与啮合套齿毂啮合并脱离倒档从动齿轮的换挡啮合齿时，行星架与输出轴相互独立；

行星架中心轴穿过齿圈中心孔后的后端依次装有二号啮合套组件、倒档主动齿轮、以及行星架外啮合齿；倒档主动齿轮通过轴承支承在行星架中心轴上，主体为外啮合齿轮，主体左侧为一圈外啮合的换挡啮合齿；倒档主动齿轮通过轴承支承在行星架中心轴上，位于二号啮合套组件和行星架外啮合齿之间；二号啮合套组件由中部的啮合套齿毂和套设在外部的啮合套二部分组成，啮合套齿毂固定在行星架中心轴上；啮合套上的内啮合齿与啮合套齿毂上的外啮合齿啮合，且啮合套能够在啮合套齿毂上自由左右滑动与倒档主动齿轮的换挡啮合齿轮啮合或脱离；行星架外啮合齿固联在行星架中心轴的末端，一号啮合套组件的啮合套左右自由移动时，能够与行星架外啮合齿脱离或啮合；

在太阳轮左侧，太阳轮轴上安装有三号啮合套组件，三号啮合套组件由啮合套齿毂和套设在啮合套齿毂上的啮合套组成，啮合套上的内啮合齿与啮合套齿毂上的外啮合齿啮合，啮合套齿毂固定在太阳轮轴上；太阳轮主体为外啮合齿，主体左侧为一圈直径较小用于外啮合的换挡啮合齿；啮合套能够在啮合套齿毂上左右自由滑动与太阳轮的换挡啮合齿轮啮合或脱离。

按上述技术方案，三个啮合套组件的结构相同，且各自的啮合套齿毂通过键或花键固定在相应轴上。

一种采用上述变速***的变速控制方法，通过控制三个啮合套组件的移动位置，实现变速***在空挡、前进挡和倒档之间的自由切换；其特征在于：

1）空档控制：断开调速电机的电源，调速电机处与非工作状态，将三号啮合套组件外部的啮合套左移使之脱离与太阳轮左侧的换挡啮合齿的啮合，此时二号啮合套组件和三号啮合套组件均只与自身的啮合套齿毂啮合；空挡控制档位下，输入轴或太阳轮轴在太阳轮中心空转；

2）前进档包括最低档和无极调速档：将三号啮合套组件外部的啮合套右移使之与太阳轮左侧的换挡啮合齿啮合，向左移动一号啮合套组件外部的啮合套使之与行星架外啮合齿啮合；利用电机控制器将调速电机置于制动状态也即最低档，此时电控调速无级变速***的传动比最大；解除调速电机的制动，利用电机控制器调节调速电机的转速，电控调速无级变速***的传动比随之无级变化，即进入无级调速状态；在此档位控制中，二号啮合套组件仅与自身的啮合套齿毂啮合；

3）倒档：同时向右移动二号啮合套组件和一号啮合套组件外部的啮合套，使各啮合套分别与各自啮合套右侧紧邻的换挡啮合齿啮合，利用电机控制器将调速电机置于制动状态；此时，三号啮合套组件与太阳轮的换挡啮合齿啮合。

本***以及控制方法的有益效果是：

与机械有级变速器相比，由于本电控调速无极变速***可在所需的速比变化范围内实现无极变速，因此克服了机械有级变速器档位数（变速的级数）有限（最常用的是4～6档）、每一个档位间速比有较大的级差且换档过程速比是跳跃性变化缺点，一方面增加了发动机发挥大功率的机会提高了汽车的动力性能；另一方面增加了发动机在低燃料消耗区工作的可能性，降低了汽车的燃料消耗量，提高了其燃料经济性能。

与带式机械无级变速器（如CVT）、液力无级变速器（如液力变矩器）相比，由于本电控调速无极变速***中的所有传动部件全部是传动效率极高的齿轮传动，因此克服了带式机械无级变速器（如CVT）摩擦阻力大传动效率低、液力无级变速器（如液力变矩器）搅油损失大传动效率低的不足，可显著提高汽车的动力性和燃料经济性。

同时由于***全部由齿轮构成，结构简单，制造成本低，利于推广。

附图说明:

图1为本发明的电控调速无级变速***结构示意图（空挡状态）。

图2为本发明的电控调速无级变速***处于最低档与无极变速状态结构示意图。

图3为本发明的电控调速无级变速***处于倒档状态结构示意图。

图4为本发明的电控调速无级变速控制方法流程图。

图1-4中附图标记如下：1—输入轴（太阳轮轴）；2—太阳轮；3--行星架；4—行星齿轮；5—调速电机；6—联轴器；7—减速齿轮；8—齿圈；9—倒档过桥齿轮；10—倒档从动齿轮；11—行星架外啮合齿；12—输出轴；13—一号啮合套组件；14—倒档主动齿轮；15—二号啮合套组件；16—三号啮合套组件。

具体实施方式

以下结合实施实例及附图对本发明作进一步说明，但不限定本发明。

本发明的电控调速无级变速***具体结构如图1-3所示。电控调速无级变速***主要包括调速电机5、与调速电机输出轴连接的减速齿轮7、与减速齿轮7啮合的行星齿轮机构、行星齿轮机构行星架3中心轴上设置的倒档齿轮机构、与倒档齿轮机构的倒档从动齿轮10相连接的输出轴12；行星齿轮机构主要由输入轴（太阳轮轴）1、太阳轮2、行星架3、行星齿轮4和齿圈8组成，太阳轮2通过轴承支承在输入轴（太阳轮轴）1上，太阳轮轴也即输入轴1与行星架3中心轴在同一直线上间隔分布；太阳轮2与行星架3行星轴上的行星齿轮4啮合，行星齿轮4与齿圈8内齿圈啮合；行星架3中心轴通过轴承支承在齿圈8中心孔中；行星齿轮机构通过齿圈8外齿圈与减速齿轮7啮合；齿圈8通过轴承支承在无级变速***的壳体上并能在壳体内转动。减速齿轮轴通过联轴器6与调速电机5的输出轴相连，减速齿轮7通过键或花键固联在减速齿轮轴上。

倒档从动齿轮10通过轴承支承在输出轴12上，主体为带有内齿圈的内齿轮，内齿轮中心轴孔左侧设置一圈外啮合的换挡啮合齿；主体内齿与倒档过桥齿轮9啮合，倒档过桥齿轮9与倒档主动齿轮14啮合；倒档从动齿轮10内齿轮中心轴孔的左侧，输出轴12上（也即无级变速***的壳体内部）设置一号啮合套组件13，一号啮合套组件13由啮合套齿毂和套设在啮合套齿毂上的啮合套组成，啮合套上的内啮合齿与啮合套齿毂上的外啮合齿啮合，且啮合套能够在啮合套齿毂上左右自由滑动，与倒档从动齿轮10的换挡啮合齿啮合或脱离；啮合套齿毂通过键或花键固定在输出轴12上。输出轴12和行星架3中心轴在同一直线上，但二者间有一定的间隙，当一号啮合套组件13中的啮合套处于图1所示的中间位置时，也即与倒档从动齿轮10的换挡啮合齿脱离啮合时，行星架3与输出轴12相互独立，彼此可以自由转动。

行星架3中心轴穿过齿圈8中心孔后的后端依次装有二号啮合套组件15、倒档齿轮机构的倒档主动齿轮14、以及行星架外啮合齿11，倒档主动齿轮14通过轴承支承在行星架3中心轴上，主体为外啮合齿轮，主体左侧为一圈外啮合的换挡啮合齿；倒档主动齿轮14通过轴承支承在行星架3中心轴上，位于二号啮合套组件15和行星架外啮合齿11之间。二号啮合套组件15与一号啮合套组件结构相同，由中部的啮合套齿毂和套设在外部的啮合套二部分组成，啮合套齿毂通过键或花键固定在行星架3中心轴上；啮合套上的内啮合齿与啮合套齿毂上的外啮合齿啮合，且啮合套可在啮合套齿毂上自由左右滑动与倒档主动齿轮14的换挡啮合齿轮啮合或脱离。行星架外啮合齿11通过键或花键固联在行星架3中心轴的末端，一号啮合套组件13的啮合套左右自由移动时，能够与行星架外啮合齿11脱离或啮合。

在太阳轮2左侧，输入轴（太阳轮轴）1上安装有三号啮合套组件16，三号啮合套组件16与一号啮合套组件、二号啮合套组件结构相同，均由啮合套齿毂和套设在啮合套齿毂上的啮合套组成，啮合套上的内啮合齿与啮合套齿毂上的外啮合齿啮合，啮合套齿毂通过键或花键固定在输入轴（太阳轮轴）1上。为配合三号啮合套组件16，太阳轮2设计为主体为外啮合齿，主体左侧为一圈直径较小用于外啮合的换挡啮合齿；啮合套能够在啮合套齿毂上左右自由滑动与太阳轮2的换挡啮合齿轮啮合或脱离。

如图1-3所示，倒档齿轮机构中，在倒档主动齿轮14和倒档从动齿轮10之间设置一个倒档过桥齿轮9，倒档过桥齿轮9分别与倒档主动齿轮14和倒档从动齿轮10啮合。

以下结合图1、图2和图3介绍本发明的电控调速无级变速***的工作原理：

1、空档

将三号啮合套组件16外部的啮合套向左移动到图1所示的位置，由于三号啮合套组件16外部的啮合套脱离了与太阳轮2换挡啮合齿的啮合，太阳轮2和太阳轮轴1可以相互独立的***，因此动力源传给输入轴（太阳轮轴）1的动力不能向后方传递，进入空挡。

2、最低档（最大传动比）

如图2所示，同时将三号啮合套组件16外部的啮合套向右移，和将一号啮合套组件13外部的啮合套向左移；利用三号啮合套组件16外部的啮合套与太阳轮2换档啮合齿啮合，将行星齿轮轴1（输入轴）与太阳轮2固联在一起，利用一号啮合套组件13外部的啮合套与行星架外啮合齿11啮合，将输出轴12与行星架3固联在一起（见图2），利用调速电机5自带的制动器将调速电机5制动到静止状态。由于调速电机轴与减速齿轮7的轴是利用联轴器6固联在一起、减速齿轮7与行星齿轮机构的齿圈8上的外啮合齿是啮合关系，调速电机轴静止不转动，行星齿轮机构的齿圈8亦静止不动。电控调速无级变速***的动力传递路线是：输入轴（太阳轮轴）1——三号啮合套组件16——太阳轮2——行星齿轮4——行星架3——一号啮合套组件13——输出轴12。若设齿圈8的转速为n₈、太阳轮2的转速为n₂、行星架的转速为n_H，此状态下n₈=0，电控调速无级变速***的最大传动比（又称最大速比）

式中Z₂,Z₈分别是太阳轮2和齿圈8的内齿圈齿数（以下同），调整太阳轮2和齿圈8的内齿圈齿数就可以获得所需的各种不同的传动比。若取太阳轮2和齿圈8的内齿圈齿数分别为Z₂=17，Z₈=85，则电控调速无级变速***的最大传动比若Z₂=17，Z₈=67，则电控调速无级变速***的最大传动比 $i_{2H\max }=1+\frac{Z_8}{Z_2}=1+\frac{67}{17}=4.9412.$

行星齿轮机构传动比的计算方法是：将整个行星轮系以与行星架运动方向相反的方向及与行星架相同的速度转动，此时行星架的转速即为零，于是行星轮系就转换成定轴轮系，行星轮系速比的计算便转换成定轴轮系速比的计算，即：

$i_{28}^H=\frac{n_2-n_H}{n_8-n_H}=\±\frac{Z_4}{Z_2}\×\frac{Z_8}{Z_4}=\±\frac{Z_8}{Z_2}---\left(1\right)$

式中：

——将行星轮系转换为定轴轮系即转换机构的速比；

Z₂,Z₄,Z₈——分别是太阳轮2、行星轮4和齿圈8的内齿圈齿数；

n₂,n_H,n₈——分别是太阳轮2、行星架3和齿圈8的转速。

当齿圈8的转动方向与太阳轮2的转动方向相同时，前的符号为“+”；当齿圈8的转动方向与太阳轮2的转动方向相反时，

前的符号为“－”。

前面述及n₈=0，式（1）可改写为：

3、无级调速

在无级调速过程，电控调速无级变速***中一号啮合套组件13、二号啮合套组件15、三号啮合套组件16的位置和前述的“最低档”一样（见图2），但在此状态调速电机的制动应解除，减速齿轮7在调速电机5的带动下驱动齿圈8转动，即此状态的齿圈8转速不等于零，其齿圈8转速为n₈，将其代入式（1）得：

由于齿圈8的转动方向与太阳轮2的转动方向相反，因此上式前面的符号为负，即： $\frac{n_2-n_H}{n_8-n_H}=-\frac{Z_8}{Z_2},$ 此式可改写为：

无级调速过程中电控调速无级变速***的传动比

把式（3）代入式（4）得： $i_{2H}=\frac{n_2}{n_H}=1+\frac{Z_8}{Z_2}-\frac{n_8}{n_H}\·\frac{Z_8}{Z_2}---\left(5\right)$

式中：

即是前面说到的电控调速无级变速***最大传动比。若齿圈8的转速与行星架3的转速相等，即n₈=n_H时，电控调速无级变速***的传动比i_2H=1；若齿圈8的转速大于行星架3的转速，即n₈>n_H时，则电控调速无级变速***的传动比i_2H<1，即电控调速无级变速***可获得超速档；若齿圈8的转速等于零即n₈=0时，则电控调速无级变速***的传动比

若通过控制器连续调节调速电机的转速使得齿圈8的转速n₈在n₈=0至n₈>n_H间连续变化，则电控调速无级变速***的传动比i_2H随之在至i_2H<1之间连续变化，即在

和i_2H<1的范围内无级调速，这就是电控调速无级变速***能实现无级变速的原理。

4、倒档

如图3所示，将电控调速无级变速***中一号啮合套组件13、二号啮合套组件15的啮合套同时向右移至与倒档从动齿轮10和倒档主动齿轮14各自的换挡啮合齿啮合，利用二号啮合套组件15外部的啮合套与倒档主动齿轮14左侧的换挡啮合齿啮合将倒档主动齿轮14与行星架3固联在一起、利用一号啮合套组件13外部的啮合套与倒档从动齿轮10左侧换挡啮合齿的啮合将输出轴12与倒档从动齿轮固联在一起（见图3），并利用调速电机自带的制动器将调速电机制动到静止状态。由于调速电机轴与减速齿轮7的轴是利用联轴器固联在一起、减速齿轮7与行星齿轮机构的齿圈8上的外齿是啮合关系，调速电机轴静止不转动，行星齿轮机构的齿圈8亦静止不动。电控调速无级变速***的动力传递路线是：输入轴（太阳轮轴）1——三号啮合套组件16——太阳轮2——行星齿轮4——行星架3——二号啮合套组件15——倒档主动齿轮14——倒档过桥齿轮9——倒档从动齿轮10——一号啮合套组件13——输出轴12。

电控调速无级变速***倒档的速比i_R为：

$i_R=i_{2H\max }\&CenterDot;\frac{Z_{10}}{Z_{14}}=(1+\frac{Z_8}{Z_2})\&CenterDot;\frac{Z_{10}}{Z_{14}}$

式中：i_2Hmax——电控调速无级变速***最大速比；

Z₂,Z₈,Z₁₀,Z₁₄——分别是太阳轮2、齿圈8内齿圈、倒档从动齿轮10和倒档主动齿轮14的齿数。

如图4所示，为本发明的电控调速无级变速控制方法具体控制流程图，通过控制三个啮合套组件的移动位置，实现变速***在空挡、前进挡和倒档之间的自由切换；其特征在于：

1）空档控制：如图1所示，断开调速电机5的电源，调速电机处于非工作状态，将三号啮合套组件16外部的啮合套左移使之脱离与太阳轮2左侧的换挡啮合齿的啮合，此时二号啮合套组件15和三号啮合套组件16均只与自身的啮合套齿毂啮合；空挡控制档位下，输入轴（太阳轮轴）1在太阳轮中心空转；

2）前进档包括最低档和无极调速档，如图2所示，在此档位控制中，二号啮合套组件15仅与自身的啮合套齿毂啮合，将三号啮合套组件16外部的啮合套右移使之与太阳轮2左侧的换挡啮合齿啮合，向左移动一号啮合套组件13外部的啮合套使之与行星架外啮合齿11啮合；利用电机控制器将调速电机5置于制动状态也即最低档，此时电控调速无级变速***的传动比最大，其数值为

解除调速电机5的制动，利用电机控制器调节调速电机的转速，电控调速无级变速***的传动比随之无级变化，即进入无级调速档状态。

3）倒档：如图3所示，同时向右移动第二和一号啮合套组件15和13外部的啮合套使之分别与倒档主动齿轮14和倒档从动齿轮10各自左侧的换挡啮合齿啮合，此时，三号啮合套组件16与太阳轮2的换挡啮合齿啮合；利用电机控制器将调速电机5置于制动状态及进入倒档。

Claims (3)

1.一种电控调速无级变速***，主要包括调速电机、与调速电机输出轴连接的减速齿轮、与减速齿轮啮合的行星齿轮机构、行星齿轮机构行星架中心轴上设置的倒档齿轮机构、与倒档齿轮机构的倒档从动齿轮相连接的输出轴，以及用于切换档位的三个啮合套组件；

其特征在于：行星齿轮机构主要由太阳轮轴、太阳轮、行星架、行星齿轮和齿圈组成，太阳轮通过轴承支承在太阳轮轴上，太阳轮轴也即输入轴与行星架中心轴在同一直线上间隔分布；太阳轮与行星架行星轴上的行星齿轮啮合，行星齿轮与齿圈内齿圈啮合；行星架中心轴通过轴承支承在齿圈中心孔中；行星齿轮机构通过齿圈外齿圈与减速齿轮啮合；齿圈通过轴承支承在无级变速***的壳体上；减速齿轮与调速电机的输出轴相连；

倒档齿轮机构中，倒档从动齿轮通过轴承支承在输出轴上，主体为带有内齿圈的内齿轮，内齿轮中心轴孔左侧设置一圈外啮合的换挡啮合齿；主体内齿轮通过一个倒档过桥齿轮与倒档主动齿轮啮合；倒档从动齿轮内齿轮中心轴孔的左侧、输出轴上设置一号啮合套组件，一号啮合套组件由啮合套齿毂和套设在啮合套齿毂上的啮合套组成，啮合套上的内啮合齿与啮合套齿毂上的外啮合齿啮合，且啮合套能够在啮合套齿毂上左右自由滑动，与倒档从动齿轮的换挡啮合齿啮合或脱离；啮合套齿毂固定在输出轴上；输出轴和行星架中心轴在同一直线上间隙设置，当一号啮合套组件中的啮合套与啮合套齿毂啮合并脱离倒档从动齿轮的换挡啮合齿时，行星架与输出轴相互独立；

行星架中心轴穿过齿圈中心孔后的后端依次装有二号啮合套组件、倒档主动齿轮、以及行星架外啮合齿；倒档主动齿轮通过轴承支承在行星架中心轴上，主体为外啮合齿轮，主体左侧为一圈外啮合的换挡啮合齿；倒档主动齿轮通过轴承支承在行星架中心轴上，位于二号啮合套组件和行星架外啮合齿之间；二号啮合套组件由中部的啮合套齿毂和套设在外部的啮合套二部分组成，啮合套齿毂固定在行星架中心轴上；啮合套上的内啮合齿与啮合套齿毂上的外啮合齿啮合，且啮合套能够在啮合套齿毂上自由左右滑动与倒档主动齿轮的换挡啮合齿轮啮合或脱离；行星架外啮合齿固联在行星架中心轴的末端，一号啮合套组件的啮合套左右自由移动时，能够与行星架外啮合齿脱离或啮合；

在太阳轮左侧，太阳轮轴上安装有三号啮合套组件，三号啮合套组件由啮合套齿毂和套设在啮合套齿毂上的啮合套组成，啮合套上的内啮合齿与啮合套齿毂上的外啮合齿啮合，啮合套齿毂固定在太阳轮轴上；太阳轮主体为外啮合齿，主体左侧为一圈直径较小用于外啮合的换挡啮合齿；啮合套能够在啮合套齿毂上左右自由滑动与太阳轮的换挡啮合齿轮啮合或脱离。

2.根据权利要求1所述的无级变速***，其特征在于：三个啮合套组件的结构相同，且各自的啮合套齿毂通过键或花键固定在相应轴上。

3.一种采用权利要求1或2所述变速***的变速控制方法，通过控制三个啮合套组件的移动位置，实现变速***在空挡、前进挡和倒档之间的自由切换；其特征在于：

1）空档控制：断开调速电机的电源，调速电机处与非工作状态，将三号啮合套组件外部的啮合套左移使之脱离与太阳轮左侧的换挡啮合齿的啮合，此时二号啮合套组件和三号啮合套组件均只与自身的啮合套齿毂啮合；空挡控制档位下，输入轴或太阳轮轴在太阳轮中心空转；

2）前进档包括最低档和无极调速档：将三号啮合套组件外部的啮合套右移使之与太阳轮左侧的换挡啮合齿啮合，向左移动一号啮合套组件外部的啮合套使之与行星架外啮合齿啮合；利用电机控制器将调速电机置于制动状态也即最低档，此时电控调速无级变速***的传动比最大；解除调速电机的制动，利用电机控制器调节调速电机的转速，电控调速无级变速***的传动比随之无级变化，即进入无级调速状态；在此档位控制中，二号啮合套组件仅与自身的啮合套齿毂啮合；

3）倒档：同时向右移动二号啮合套组件和一号啮合套组件外部的啮合套，使各啮合套分别与各自啮合套右侧紧邻的换挡啮合齿啮合，利用电机控制器将调速电机置于制动状态；此时，三号啮合套组件与太阳轮的换挡啮合齿啮合。

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