一种新能源车辆并联式无级变速箱及其工作方法与流程

本发明涉及一种新能源车辆并联式无级变速箱及其工作方法。

背景技术：

目前，新能源汽车还在大量用电机直接驱动，或者是电机加AMT变速箱驱动，或者用是不带制动器的电控无级变速系统，不管是ISG电机，还是驱动电机，都还是外径粗大型结构，这些结构既不利于汽车的控制，也因为无法在不同车型的安装，而不利推广应用。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供一种布局合理，结构紧凑的新能源车辆并联式无级变速箱及其工作方法，减少能源浪费。

本发明采用的技术方案是：一种新能源车辆并联式无级变速箱，包括发动机、驱动电机、ISG电机和行星轮系，所述发动机的输出轴与行星轮系的行星架相连接并同步转动，所述行星轮系的齿圈上设置有外圈齿，所述驱动电机的输出轴上设置有与齿圈的外圈齿相啮合的减速齿轮，所述ISG电机的输出轴与行星轮系的太阳轮相连接并同步转动；所述齿圈上固连有连接架，所述连接架的转动中心经传动轴与汽车减速器相连接；还包括对ISG电机的输出轴进行制动的ISG电机制动器以及对行星架进行制动的行星架制动器。

进一步的，所述发动机的输出轴、驱动电机的输出轴和ISG电机的输出轴三者平行设置，所述ISG电机的输出轴为空心结构，并且发动机的输出轴由ISG电机的输出轴中孔穿过后与行星架相连接。

本发明提供的另一技术方案是：一种如上所述新能源车辆并联式无级变速箱的工作方法，（1）汽车起步时，行星架制动器制动住发动机， ISG电机的动力通过太阳轮和行星轮传递到齿圈，同时驱动电机的动力经减速齿轮也传递到齿圈，ISG电机和驱动电机共同带动汽车减速器；（2）汽车匀速行驶时，行星架制动器松开，ISG电机通过行星架启动发动机，让发动机稳定在最佳工作状态的转速运转共同参与汽车驱动；通过调节ISG电机，就能控制汽车速度；（3）汽车高速行驶时，通过ISG电机制动器制动住ISG电机，直接通过提高发动机的转速，来给汽车提速；（4）汽车减速时，驱动电机通过减速齿轮和齿圈给汽车传动轴施加一个反力矩，迫使汽车减速，反力矩会给驱动电机发电，实现刹车能量回收；（5）汽车停止时，驱动电机和ISG电机发电，给发动机一个反转矩，以停止发动机，或者直接通过行星架制动器对发动机进行制动，直到发动机熄火。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明布局合理，结构紧凑，大大缩小整个变速箱的外形尺寸，同时有效实现能量的回收利用，减少浪费，适用范围广，有利于推广应用。

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明实施例构造示意图；

图2是本发明实施例中行星轮系构造示意图；

图中标号说明：1-驱动电机、2-减速齿轮、3-齿圈、4-行星轮、5-行星架、6-传动轴、7-汽车减速器、8-发动机、9-行星架制动器、10太阳轮、11、ISG电机、12、ISG电机制动器、13-汽车后轮、14-连接架。

具体实施方式

如图1~2所示，一种新能源车辆并联式无级变速箱，包括发动机8、驱动电机1、ISG电机11和行星轮系，所述发动机8的输出轴与行星轮系的行星架5相连接并同步转动，所述行星轮系的齿圈3上设置有外圈齿，所述驱动电机1的输出轴上设置有与齿圈3的外圈齿相啮合的减速齿轮2，所述ISG电机11的输出轴与行星轮系的太阳轮10相连接并同步转动；所述齿圈3上固连有连接架14，所述连接架14的转动中心经传动轴6与汽车减速器7相连接；还包括对ISG电机的输出轴进行制动的ISG电机制动器12以及对行星架进行制动的行星架制动器9。

在本实施例中，所述发动机的输出轴、驱动电机的输出轴和ISG电机的输出轴三者平行设置，发动机和ISG电机位于行星轮系的同一侧；所述ISG电机11的输出轴为空心结构，并且发动机的输出轴由ISG电机的输出轴中孔穿过后与行星架5相连接。

ISG电机和驱动电机均为细长结构并平行设置，使得结构更加紧凑，大大缩小整个变速箱的外形尺寸。

一种如上所述新能源车辆并联式无级变速箱的工作方法，（1）汽车起步时，行星架制动器制动住发动机， ISG电机的动力通过太阳轮和行星轮传递到齿圈，同时驱动电机的动力经减速齿轮也传递到齿圈，ISG电机和驱动电机共同带动汽车减速器；（2）汽车匀速行驶时，行星架制动器松开，ISG电机通过行星架启动发动机，让发动机稳定在最佳工作状态的转速运转共同参与汽车驱动；通过调节ISG电机，就能控制汽车速度；（3）汽车高速行驶时，通过ISG电机制动器制动住ISG电机，直接通过提高发动机的转速，来给汽车提速；（4）汽车减速时，驱动电机通过减速齿轮和齿圈给汽车传动轴施加一个反力矩，迫使汽车减速，反力矩会给驱动电机发电，实现刹车能量回收；（5）汽车停止时，驱动电机和ISG电机发电，给发动机一个反转矩，以停止发动机，或者直接通过行星架制动器对发动机进行制动，直到发动机熄火。

上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。