本發(fā)明涉及汽車制造領(lǐng)域，特別涉及電子制動鉗式三速多模單電機混合動力系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著插電式混合動力車輛的快速發(fā)展，市面上主要有BSG方案的混合動力裝置、雙電機同軸安裝方案的混合動力裝置和單電機的AMT方案的混合動力裝置。

對于BSG方案的混合動力裝置主要是發(fā)動機通過曲軸皮帶通過組合皮帶驅(qū)動一個發(fā)電機為電池包補充電能，采用電機直接驅(qū)動車輛驅(qū)動橋總成，在發(fā)動機和電機之間設置速比為1的自動離合器，該方案存在：一、BSG發(fā)電系統(tǒng)故障率高、傳動效率低、振動噪音大和占據(jù)車廂體積大；二、主驅(qū)電機峰值轉(zhuǎn)矩極高、體積重量轉(zhuǎn)動慣量大和成本非常高；三、發(fā)動機燃油效率低、高效區(qū)間窄和排放差等技術(shù)問題。

對于雙電機同軸安裝方案的混合動力裝置主要是在發(fā)動機飛輪盤后同軸安裝一個發(fā)電機用以為電池包補充電能，采用電機直接驅(qū)動車輛驅(qū)動橋總成，在發(fā)電機和電機之間設置速比為1的自動離合器，該方案存在：系統(tǒng)重量極大、轉(zhuǎn)動慣量極大、成本高昂、發(fā)動機燃油效率低等問題。

對于單電機的AMT方案的混合動力裝置是在發(fā)動機飛輪盤后安裝一個自動離合器，在自動離合器后同軸安裝一個發(fā)電/驅(qū)動電機用以為電池包補充電能和驅(qū)動車輛行駛，在電機之后同軸安裝一個多檔AMT變速箱；該方案存在動力間斷，電機發(fā)電時AMT箱空擋損耗極大，電制動能量回收弱，節(jié)油率低，成本昂貴，換擋能耗大等問題。

上述三種方案存在的共性問題為難以實現(xiàn)發(fā)動機和電機聯(lián)合多模式驅(qū)動，傳動效率低、能耗大、成本高等技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種實現(xiàn)發(fā)動機和電機聯(lián)合多模式驅(qū)動，有效提高混合動力系統(tǒng)的傳動效率，降低系統(tǒng)能耗和成本的電子制動鉗式三速多模單電機混合動力系統(tǒng)。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

電子制動鉗式三速多模單電機混合動力系統(tǒng)，包括發(fā)動機、彈性減震器、主離合器、電機、三速變速模塊、第一制動器、第二制動器、第三制動器、第四制動器、控制器、蓄電池；所述發(fā)動機、彈性減震器、主離合器、電機、三速變速模塊依次同軸安裝；所述電機的輸出軸為空心軸，所述主離合器的輸出軸穿過電機的輸出軸與三速變速模塊連接，所述第一制動器與主離合器連接；所述第二制動器與電機的輸出軸連接；所述第三制動器、第四制動器均分別與三速變速模塊連接；所述三速變速模塊還與系統(tǒng)輸出軸連接；所述控制器分別與蓄電池、發(fā)動機、第一制動器、第二制動器、第三制動器、第四制動器電性連接。

進一步地，所述第一制動器、第二制動器、第三制動器、第四制動器結(jié)構(gòu)均相同。

進一步地，所述第一制動器、第二制動器、第三制動器、第四制動器其中任一項均包括制動電機、減速單元、制動力輸入齒輪、雙出絲桿齒輪、左旋螺母、右旋螺母、制動器鉗體、導銷、外摩擦塊、內(nèi)摩擦塊、制動盤，所述制動電機與減速單元連接，所述減速單元與制動力輸入齒輪連接；所述制動力輸入齒輪與雙出絲桿齒輪外嚙合連接；所述雙出絲桿齒輪分別與左旋螺母、右旋螺母連接；所述左旋螺母與制動器鉗體固定連接，所述右旋螺母與內(nèi)摩擦塊固定連接；所述外摩擦塊固定安裝在制動器嵌體前端的內(nèi)側(cè)，所述制動電機、減速單元均安裝在制動器嵌體上；所述制動器嵌體與導銷連接，并能沿導銷的軸向往復運動；所述制動盤位于內(nèi)摩擦塊與外摩擦塊之間配合連接。

進一步地，所述主離合器包括主行星架、主行星輪軸承、主太陽輪、主行星輪、主行星輪軸、主內(nèi)齒圈、離合器輸出軸，所述主行星輪軸承與主行星架連接，所述主行星輪軸分別與主行星輪軸承、主行星輪連接；所述主太陽輪與主行星輪外嚙合連接；所述主行星輪與主內(nèi)齒圈內(nèi)嚙合連接；所述離合器輸出軸通過花鍵副與主太陽輪連接。

進一步地，所述三速變速模塊包括第一行星排、第二行星排，所述第一行星排包括第一太陽輪、中間行星輪、中間行星輪軸、中間行星輪軸承、第一行星輪、雙聯(lián)行星輪軸、雙聯(lián)行星輪軸承、第一內(nèi)齒圈、行星架，所述雙聯(lián)行星輪軸承、中間行星輪軸承均分別與行星架連接，所述中間行星輪軸分別與中間行星輪軸承、中間行星輪連接；所述雙聯(lián)行星輪軸分別與第一行星輪、雙聯(lián)行星軸承連接；所述第一太陽輪、中間行星輪、第一行星輪依次外嚙合連接；所述第一行星輪與第一內(nèi)齒圈內(nèi)嚙合連接；所述第二行星排包括第二行星輪、第二太陽輪、第二內(nèi)齒圈，所述第二行星輪與雙聯(lián)行星輪軸連接；所述第二太陽輪與第二行星輪外嚙合連接；所述第二行星輪與第二內(nèi)齒圈內(nèi)嚙合連接。

進一步地，所述彈性減震器與主行星架連接，所述離合器輸出軸穿過電機的輸出軸與第二太陽輪連接，所述電機的輸出軸與第一太陽輪連接。

進一步地，所述第一制動器的制動盤與主離合器的主內(nèi)齒圈連接；所述第一制動器上還安裝有與第一制動器的制動盤相配合的第一制動盤測速傳感器，所述第一制動盤測速傳感器與控制器電性連接。

進一步地，所述第二制動器通過第二制動器的制動盤與電機輸出軸連接；所述電機輸出軸上還連接有電機測速傳感器，所述電機測速傳感器與控制器電性連接；所述第二制動器上還安裝有與第二制動器的制動盤相配合的第二制動盤測速傳感器，所述第二制動盤測速傳感器與控制器電性連接。

進一步地，所述第三制動器通過第三制動器的制動盤與第一內(nèi)齒圈連接；所述第三制動器上還安裝有與第三制動器的制動盤相配合的第三制動盤測速傳感器，所述第三制動盤測速傳感器與控制器電性連接。

進一步地，所述第四制動器通過第四制動器的制動盤與第二內(nèi)齒圈連接；所述第四制動器上還安裝有與第四制動器的制動盤相配合的第四制動盤測速傳感器，所述第四制動盤測速傳感器與控制器電性連接；所述行星架與系統(tǒng)輸出軸連接，所述系統(tǒng)輸出軸上連接有主測速傳感器，所述主測速傳感器與控制器電性連接。

采用上述技術(shù)方案，由于使用了發(fā)動機、彈性減震器、主離合器、電機、三速變速模塊、第一制動器、第二制動器、第三制動器、第四制動器、控制器、蓄電池等技術(shù)特征。將電動機輸出軸設置為空心軸，將彈性減震器的輸出軸穿過電動機的空心軸與三速變速模塊連接；并將第一制動器與主離合器連接，第二制動器與電機輸出軸連接；第三制動器與、第四制動器分別與三速變速模塊連接。使得本發(fā)明實現(xiàn)了發(fā)動機三種速比單獨驅(qū)動模式，發(fā)動機和電機聯(lián)合無級變速驅(qū)動模式，兩種大速比單電機驅(qū)動模式等功能。采用單電機高速輕量化結(jié)構(gòu)形式，電子鉗式制動器作為換擋模塊，具有結(jié)構(gòu)簡潔、換擋響應迅速、全部電子線性化控制、適合更大柔性換擋、可靠性高、換擋能耗小。本發(fā)明具有驅(qū)動模式多，結(jié)構(gòu)緊湊，同軸安裝，軸向尺寸小，傳動效率高，壽命長，節(jié)油率高，成本低等諸多優(yōu)點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明原理示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步說明。在此需要說明的是，對于這些實施方式的說明用于幫助理解本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

電子制動鉗式三速多模單電機混合動力系統(tǒng)，包括發(fā)動機1、彈性減震器2、主離合器3、電機4、三速變速模塊5、第一制動器6、第二制動器7、第三制動器8、第四制動器9、控制器10、蓄電池11；將發(fā)動機1、彈性減震器2、主離合器3、電機4、三速變速模塊5依次同軸安裝。具體實施中將電機4的輸出軸12設計成空心軸，主離合器3的輸出軸13穿過電機4的輸出軸12與三速變速模塊5連接，將第一制動器6與主離合器3連接；第二制動器6與電機4的輸出軸12連接；將第三制動器8、第四制動器9均分別與三速變速模塊5連接。三速變速模塊5還與系統(tǒng)輸出軸14連接；控制器10分別與蓄電池11、發(fā)動機2、第一制動器6、第二制動器7、第三制動器8、第四制動器9電性連接。

上述技術(shù)方案，通過將電機4的輸出軸12設計成空心軸，將主離合器3的輸出軸13穿過電機4的輸出軸12與三速變速模塊5連接。同時通過第一制動器6、第二制動器7、第三制動器8、第四制動器9的共同作用，使得本發(fā)明實現(xiàn)了發(fā)動機三種速比單獨驅(qū)動，發(fā)動機和電機聯(lián)合無級變速驅(qū)動，單電機大速比兩種驅(qū)動等功能模式。有效提高了系統(tǒng)的傳動效率，減小了系統(tǒng)軸向尺寸，具有結(jié)構(gòu)簡潔、換擋響應迅速、全部電子線性化控制、可靠性高、換擋能耗小等系列優(yōu)點。

更為具體地，如附圖1所示，第一制動器6、第二制動器7、第三制動器8、第四制動器9結(jié)構(gòu)均相同。且第一制動器6、第二制動器7、第三制動器8、第四制動器9其中任一項均包括制動電機15、減速單元16、制動力輸入齒輪17、雙出絲桿齒輪18、左旋螺母19、右旋螺母20、制動器鉗體21、導銷22、外摩擦塊23、內(nèi)摩擦塊24、制動盤25。制動電機15與減速單元16連接，且制動電機15與減速單元16均安裝在制動器鉗體21上。減速單元16與制動力輸入齒輪17外嚙合連接；制動力輸入齒輪17與雙出絲桿齒輪18外嚙合連接；雙出絲桿齒輪18的左絲桿與左旋螺母19連接，雙出絲桿齒輪18的右絲桿與右旋螺母20連接。左旋螺母19與制動器鉗體21固定連接，右旋螺母20與內(nèi)摩擦塊23固定連接；外摩擦塊23固定安裝在制動器嵌體21前端的內(nèi)側(cè)；制動器嵌體21與導銷22連接，制動器嵌體21能沿導銷22的軸向往復運動；導銷22具體實施中安裝在箱體26上。制動盤25位于內(nèi)摩擦塊24與外摩擦塊23之間配合連接。

主離合器3包括主行星架27、主行星輪軸承28、主太陽輪29、主行星輪30、主行星輪軸31、主內(nèi)齒圈32。主行星輪軸承28與主行星架27連接，主行星輪軸31分別與主行星輪軸承28、主行星輪30連接；主太陽輪29與主行星輪30外嚙合連接；主行星輪30與主內(nèi)齒圈32內(nèi)嚙合連接；主離合器3的輸出軸13通過花鍵副與主太陽輪29連接。

三速變速模塊5包括第一行星排、第二行星排，第一行星排包括第一太陽輪36、中間行星輪37、中間行星輪軸38、中間行星輪軸承39、第一行星輪40、雙聯(lián)行星輪軸41、雙聯(lián)行星輪軸承42、第一內(nèi)齒圈43、行星架44，雙聯(lián)行星輪軸承42、中間行星輪軸承39均分別與行星架44連接。中間行星輪軸38分別與中間行星輪軸承39、中間行星輪37連接；雙聯(lián)行星輪軸41分別與第一行星輪40、雙聯(lián)行星軸承42連接。第一太陽輪36、中間行星輪37、第一行星輪40依次外嚙合連接；第一行星輪40與第一內(nèi)齒圈43內(nèi)嚙合連接。

第二行星排包括第二行星輪45、第二太陽輪46、第二內(nèi)齒圈47，第二行星輪45與雙聯(lián)行星輪軸41連接；第二太陽輪46與第二行星輪45外嚙合連接；第二行星輪45與第二內(nèi)齒圈47內(nèi)嚙合連接。

彈性減震器2與主行星架27連接，主離合器3的輸出軸13穿過電機4的輸出軸12與第二太陽輪46連接，電機4的輸出軸12與第一太陽輪36連接。

第一制動器6的制動盤25與主離合器3的主內(nèi)齒圈32連接；第一制動器6上還安裝有與第一制動器6的制動盤25相配合的第一制動盤測速傳感器48，第一制動盤測速傳感器48與控制器10電性連接。

第二制動器7通過第二制動器7的制動盤25與電機4的輸出軸12連接；電機4的輸出軸12上還連接有電機測速傳感器49，電機測速傳感器49與控制器10電性連接；在第二制動器7上還安裝有與第二制動器7的的制動盤25相配合的第二制動盤測速傳感器50，第二制動盤測速傳感器50與控制器10電性連接。

第三制動器8通過第三制動器8的制動盤25與第一內(nèi)齒圈43連接；第三制動器8上還安裝有與第三制動器8的制動盤25相配合的第三制動盤測速傳感器51，第三制動盤測速傳感器51與控制器10電性連接。

第四制動器9通過第四制動器9的制動盤25與第二內(nèi)齒圈47連接；第四制動器9上還安裝有與第四制動器9的制動盤25相配合的第四制動盤測速傳感器52，第四制動盤測速傳感器52與控制器10電性連接；行星架44與系統(tǒng)輸出軸14連接，系統(tǒng)輸出軸14上連接有主測速傳感器53，主測速傳感器53與控制器10電性連接。

本發(fā)明的主要控制策略和工作模式如下：

一、發(fā)動機按第一檔速比單獨驅(qū)動模式

當整車行駛條件或駕駛者操控命令需求發(fā)動機1按第一檔速比單獨驅(qū)動時，控制器10向第一制動器6的制動電機15發(fā)出指令，第一制動器6的制動電機15從蓄電池11中獲得電能驅(qū)動減速單元16，減速單元16將動力傳遞給制動力輸入齒輪17，制動力輸入齒輪17通過外嚙合將動力傳遞給雙出絲桿齒輪18，雙出絲桿齒輪18通過左出絲桿驅(qū)動左旋螺母19推動制動器鉗體21沿導銷22往后移動；雙出絲桿齒輪18通過右出絲桿驅(qū)動右旋螺母20推動內(nèi)摩擦塊24往前移動；制動器鉗體21帶動外摩擦塊23往后移動，進而內(nèi)摩擦塊24和外摩擦塊23夾緊制第一制動器6的制動盤25；由于多個導銷22固定安裝在動力裝置箱體26上，因而，制動器鉗體21可軸向移動周向制動；當?shù)谝恢苿悠?的制動電機15達到設定電流時，控制器10向第一制動器6的制動電機15發(fā)出停止轉(zhuǎn)動指令，內(nèi)摩擦塊24和外摩擦塊23夾緊制動第一制動器6的制動盤25的制動力通過左右旋絲桿螺母機構(gòu)自鎖保證，進而實現(xiàn)第一制動器6結(jié)合。第一制動器6的制動盤25通過連接件和密封組件與主內(nèi)齒圈32連接，進而主內(nèi)齒圈32被制動，主離合器3處于動力接通狀態(tài)。第二制動器7和第四制動器9處于動力斷開狀態(tài)?？刂破?0向第三制動器8的制動電機15發(fā)出指令，第三制動器8的制動電機15從蓄電池11中獲得電能驅(qū)動減速單元16，減速單元16將動力傳遞給制動力輸入齒輪17，制動力輸入齒輪17通過外嚙合將動力傳遞給雙出絲桿齒輪18，雙出絲桿齒輪18通過左出絲桿驅(qū)動左旋螺母19推動制動器鉗體21沿導銷22往后移動；雙出絲桿齒輪18通過右出絲桿驅(qū)動右旋螺母20推動內(nèi)摩擦塊24往前移動；制動器鉗體21帶動外摩擦塊23往后移動，進而內(nèi)摩擦塊24和外摩擦塊23夾緊制動第三制動器8的制動盤25；當制動電機15達到設定電流時，控制器10向制動電機15發(fā)出停止轉(zhuǎn)動指令，內(nèi)摩擦塊24和外摩擦塊23夾緊制動第三制動器8的制動盤25的制動力通過左右旋絲桿螺母機構(gòu)自鎖保證，進而實現(xiàn)第三制動器8結(jié)合。第三制動器8的制動盤25通過連接件和密封組件與第一內(nèi)齒圈43連接，進而第一內(nèi)齒圈43被制動，三速變速模塊5處于第一檔結(jié)合狀態(tài)。發(fā)動機1將動力由飛輪盤經(jīng)彈性減震器2傳遞給主行星架27，主行星架27通過多個主行星輪30經(jīng)主行星輪軸承28和主行星輪軸31將動力傳遞給主太陽輪29和主內(nèi)齒圈32，由于主內(nèi)齒圈32被制動，因此，來自發(fā)動機1的動力傳遞給主太陽輪29，主太陽輪29將動力由輸出軸13傳遞給第二太陽輪46；第二太陽輪46通過外嚙合將動力傳遞給第二行星輪45，第二行星輪45將動力傳遞給與之固定連接的第一行星輪40；同時，第二行星輪45通過內(nèi)嚙合帶動第二內(nèi)齒圈47自由轉(zhuǎn)動；由于第一內(nèi)齒圈43被制動，來自發(fā)動機1的動力通過雙聯(lián)行星輪軸41和雙聯(lián)行星輪軸承42傳遞給輸出行星架44，輸出行星架44由系統(tǒng)輸出軸14傳遞給驅(qū)動橋總成。同時，第一行星輪40通過外嚙合帶動中間行星輪37轉(zhuǎn)動，中間行星輪37通過外嚙合帶動第一太陽輪36轉(zhuǎn)動，由于第三制動器8處于斷開狀態(tài)，因此，第一太陽輪36通過電機4的輸出軸12帶動電機轉(zhuǎn)子自由轉(zhuǎn)動。

該模式下發(fā)動機1滿足下列轉(zhuǎn)速關(guān)系式：

其中：Z1表示主太陽輪29齒數(shù)；Z2表示主內(nèi)齒圈32齒數(shù)；Z3表示第一太陽輪36齒數(shù)；Z4表示第一行星輪40齒數(shù)；Z5表示第一內(nèi)齒圈43齒數(shù)；Z6表示第二行星輪45齒數(shù)；Z7表示第二內(nèi)齒圈47齒數(shù)；Z8表示第二太陽輪46齒數(shù)；n1表示電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速；ne表示發(fā)動機1的轉(zhuǎn)速；n2表示系統(tǒng)輸出軸14轉(zhuǎn)速。(全文均按上述表述方式代表各齒輪構(gòu)件和轉(zhuǎn)動件的參數(shù))

二、發(fā)動機按第二檔速比單獨驅(qū)動模式

當整車行駛條件或駕駛者操控命令需求發(fā)動機1按第二檔速比單獨驅(qū)動時，控制器10向第一制動器6的制動電機15發(fā)出指令，使第一制動器6處于閉合狀態(tài)；同時向第二制動器7和第三制動器8發(fā)出指令使其處于斷開狀態(tài)；控制器10向第四制動器9的制動電機15發(fā)出指令，第四制動器9的制動電機15從蓄電池11中獲得電能驅(qū)動減速單元16，減速單元16將動力傳遞給制動力輸入齒輪17，制動力輸入齒輪17通過外嚙合將動力傳遞給雙出絲桿齒輪18，雙出絲桿齒輪18通過左出絲桿驅(qū)動左旋螺母19推動制動器鉗體21沿導銷22往后移動；雙出絲桿齒輪18通過右出絲桿驅(qū)動右旋螺母20推動內(nèi)摩擦塊24往前移動；制動器鉗體21帶動外摩擦塊23往后移動，進而內(nèi)摩擦塊24和外摩擦塊23夾緊制動第四制動器9的制動盤25；當?shù)谒闹苿悠?的制動電機15達到設定電流時，控制器10向第四制動器9的制動電機15發(fā)出停止轉(zhuǎn)動指令，內(nèi)摩擦塊24和外摩擦塊23夾緊制動第四制動器9的制動盤25的制動力通過左右旋絲桿螺母機構(gòu)自鎖保證，進而實現(xiàn)第四制動器9結(jié)合。第四制動器9的制動盤25通過連接件和密封組件與第二內(nèi)齒圈47連接，進而第二內(nèi)齒圈47被制動，三速變速模塊處于第二檔結(jié)合狀態(tài)。發(fā)動機1將動力由飛輪盤經(jīng)彈性減震器2傳遞給主行星架27，主行星架27通過多個主行星輪30經(jīng)主行星輪軸承28和主行星輪軸31將動力傳遞給主太陽輪29和主內(nèi)齒圈32，由于主內(nèi)齒圈32被制動，因此，來自發(fā)動機1的動力傳遞給主太陽輪29，主太陽輪29將動力由輸出軸13傳遞給第二太陽輪46；第二太陽輪46通過外嚙合將動力傳遞給第二行星輪45，第二行星輪45將動力傳遞給與之固定連接的第一行星輪40；由于第二制動器7的制動盤25和第三制動器8的制動盤25處于自由轉(zhuǎn)動狀態(tài)，因此，第一行星輪40帶動第一內(nèi)齒圈43和第一太陽輪36自由空轉(zhuǎn)；由于第二內(nèi)齒圈47處于制動狀態(tài)，來自發(fā)動機1的動力通過雙聯(lián)行星輪軸41和雙聯(lián)行星輪軸承42傳遞給輸出行星架44，輸出行星架44由系統(tǒng)輸出軸14傳遞給驅(qū)動橋總成。

該模式下發(fā)動機1滿足下列轉(zhuǎn)速關(guān)系式：

三、發(fā)動機按第三檔速比單獨驅(qū)動模式

當整車行駛條件或駕駛者操控命令需求發(fā)動機按第三檔速比單獨驅(qū)動時，控制器10向第一制動器6的制動電機15發(fā)出指令，使第一制動器6處于閉合狀態(tài)；同時向第三制動器8和第四制動器9發(fā)出指令使其處于斷開狀態(tài)；控制器10向第二制動器7的制動電機15發(fā)出指令，第二制動器7的制動電機15從蓄電池11中獲得電能驅(qū)動減速單元16，減速單元16將動力傳遞給制動力輸入齒輪17，制動力輸入齒輪17通過外嚙合將動力傳遞給雙出絲桿齒輪18，雙出絲桿齒輪18通過左出絲桿驅(qū)動左旋螺母19推動制動器鉗體21沿導銷22往后移動；雙出絲桿齒輪18通過右出絲桿驅(qū)動右旋螺母20推動內(nèi)摩擦塊24往前移動；制動器鉗體21帶動外摩擦塊23往后移動，進而內(nèi)摩擦塊24和外摩擦塊23夾緊制動第二制動器7的制動盤25；當?shù)诙苿悠?的制動電機15達到設定電流時，控制器10向第二制動器7的制動電機15發(fā)出停止轉(zhuǎn)動指令，內(nèi)摩擦塊24和外摩擦塊23夾緊制動第二制動器7的制動盤25的制動力通過左右旋絲桿螺母機構(gòu)自鎖保證，進而實現(xiàn)第二制動器7結(jié)合。第二制動器7的制動盤25通過連接件與電機4的輸出軸12連接，進而第一太陽輪36和電機轉(zhuǎn)子被制動，三速變速模塊處于第三檔結(jié)合狀態(tài)。發(fā)動機1將動力由飛輪盤經(jīng)彈性減震器2傳遞給主行星架27，主行星架27通過多個主行星輪30經(jīng)主行星輪軸承28和主行星輪軸31將動力傳遞給主太陽輪29和主內(nèi)齒圈32，由于主內(nèi)齒圈32被制動，因此，來自發(fā)動機1的動力傳遞給主太陽輪29，主太陽輪29將動力由輸出軸13傳遞給第二太陽輪46；第二太陽輪46通過外嚙合將動力傳遞給第二行星輪45，第二行星輪45將動力傳遞給與之固定連接的第一行星輪40；由于第三制動器8的制動盤25和第四制動器9的制動盤25處于自由轉(zhuǎn)動狀態(tài)，因此，第一行星輪40帶動第一內(nèi)齒圈43和第二行星輪45帶動第二內(nèi)齒圈47自由空轉(zhuǎn)；由于第一太陽輪36處于制動狀態(tài)，來自發(fā)動機1的動力通過雙聯(lián)行星輪軸41和雙聯(lián)行星輪軸承42傳遞給輸出行星架44，輸出行星架44由系統(tǒng)輸出軸14傳遞給驅(qū)動橋總成。

該模式下發(fā)動機1滿足下列轉(zhuǎn)速關(guān)系式：

四、電機按第一檔速比純電動驅(qū)動模式

當整車行駛條件或駕駛者操控命令需求電機按第一檔速比純電驅(qū)動時，控制器10向第一制動器6的制動電機15發(fā)出指令，使第一制動器6處于斷開狀態(tài)；同時向第二制動器7和第三制動器8發(fā)出指令使其處于斷開狀態(tài)；控制器10向第四制動器9的制動電機15發(fā)出指令，第四制動器9的制動電機15從蓄電池11中獲得電能驅(qū)動減速單元16，減速單元16將動力傳遞給制動力輸入齒輪17，制動力輸入齒輪17通過外嚙合將動力傳遞給雙出絲桿齒輪18，雙出絲桿齒輪18通過左出絲桿驅(qū)動左旋螺母19推動制動器鉗體21沿導銷22往后移動；雙出絲桿齒輪18通過右出絲桿驅(qū)動右旋螺母20推動內(nèi)摩擦塊24往前移動；制動器鉗體21帶動外摩擦塊23往后移動，進而內(nèi)摩擦塊24和外摩擦塊23夾緊制動第四制動器9的制動盤25；當?shù)谒闹苿悠?的制動電機15達到設定電流時，控制器10向第四制動器9的制動電機15發(fā)出停止轉(zhuǎn)動指令，內(nèi)摩擦塊24和外摩擦塊23夾緊制動第四制動器9的制動盤25的制動力通過左右旋絲桿螺母機構(gòu)自鎖保證，進而實現(xiàn)第四制動器9結(jié)合。第四制動器9的制動盤25通過連接件和密封組件與第二內(nèi)齒圈47連接，進而第二內(nèi)齒圈47被制動，三速變速模塊處于第二檔結(jié)合狀態(tài)(純電動驅(qū)動第一檔速比模式)。電機將來自蓄電池11的電能經(jīng)控制器10整流控制后轉(zhuǎn)換為動力，并由電機4的輸出軸12將動力傳遞給第一太陽輪36，第一太陽輪36將動力傳遞給中間行星輪37，中間行星輪37通過外嚙合將動力傳遞給第一行星輪40；由于第一行星輪40與第二行星輪45固定連接，因此，第一行星輪40將動力傳遞給第二行星輪45，同時，第一行星輪40通過內(nèi)嚙合關(guān)系將動力傳遞給第一內(nèi)齒圈43；第一內(nèi)齒圈43處于第三制動器8釋放狀態(tài)，因此，第一內(nèi)齒圈43處于自由轉(zhuǎn)動狀態(tài)；第二內(nèi)齒圈47處于制動狀態(tài)，同時，第二行星輪45帶動第二太陽輪46自由轉(zhuǎn)動，第二太陽輪46通過輸出軸13帶動主太陽輪29轉(zhuǎn)動，主太陽輪29通過外嚙合關(guān)系帶動主行星輪30轉(zhuǎn)動；由于發(fā)動機1處于關(guān)閉狀態(tài)，因此，主行星架27處于制動靜止狀態(tài)；第一制動器6對主內(nèi)齒圈32釋放，因此，主內(nèi)齒圈32處于自由轉(zhuǎn)動狀態(tài)；來自電機的動力通過雙聯(lián)行星輪軸41和雙聯(lián)行星輪軸承42傳遞給輸出行星架44，輸出行星架44由系統(tǒng)輸出軸14傳遞給驅(qū)動橋總成。

該模式下電機滿足下列轉(zhuǎn)速關(guān)系式：

五、電機按第二檔速比純電動驅(qū)動模式

當整車行駛條件或駕駛者操控命令需求電機按第二檔速比純電驅(qū)動時，控制器10向第一制動器6的制動電機15發(fā)出指令，使第一制動器6處于斷開狀態(tài)；同時向第二制動器7和第四制動器9發(fā)出指令使其處于斷開狀態(tài)；控制器10向第三制動器8的制動電機15發(fā)出指令，第三制動器8的制動電機15從蓄電池11中獲得電能驅(qū)動減速單元16，減速單元16將動力傳遞給制動力輸入齒輪17，制動力輸入齒輪17通過外嚙合將動力傳遞給雙出絲桿齒輪18，雙出絲桿齒輪18通過左出絲桿驅(qū)動左旋螺母19推動制動器鉗體21沿導銷22往后移動；雙出絲桿齒輪18通過右出絲桿驅(qū)動右旋螺母20推動內(nèi)摩擦塊24往前移動；制動器鉗體21帶動外摩擦塊23往后移動，進而內(nèi)摩擦塊24和外摩擦塊23夾緊制動第三制動器8的制動盤25；當制動電機15達到設定電流時，控制器10向制動電機15發(fā)出停止轉(zhuǎn)動指令，內(nèi)摩擦塊24和外摩擦塊23夾緊制動第三制動器8的制動盤25的制動力通過左右旋絲桿螺母機構(gòu)自鎖保證，進而實現(xiàn)第三制動器8結(jié)合。第三制動器8的制動盤25通過連接件和密封組件與第一內(nèi)齒圈43連接，進而第一內(nèi)齒圈43被制動，三速變速模塊處于第一檔結(jié)合狀態(tài)(純電動驅(qū)動第二檔速比模式)。電機4將來自蓄電池11的電能經(jīng)控制器10整流控制后轉(zhuǎn)換為動力，并由電機4的輸出軸12將動力傳遞給第一太陽輪36，第一太陽輪36將動力傳遞給中間行星輪37，中間行星輪37通過外嚙合將動力傳遞給第一行星輪40；由于第一行星輪40與第二行星輪45固定連接，因此，第一行星輪40將動力傳遞給第二行星輪45，同時，第一行星輪40通過內(nèi)嚙合關(guān)系將動力傳遞給第一內(nèi)齒圈43；第二內(nèi)齒圈47處于第四制動器釋放狀態(tài)，第二內(nèi)齒圈47處于自由轉(zhuǎn)動狀態(tài)；同時，第二行星輪45帶動第二太陽輪46自由轉(zhuǎn)動，第二太陽輪46通過輸出軸13帶動主太陽輪29轉(zhuǎn)動，主太陽輪29通過外嚙合關(guān)系帶動主行星輪30轉(zhuǎn)動；由于發(fā)動機1處于關(guān)閉狀態(tài)，因此，主行星架27處于制動靜止狀態(tài)；第一制動器6對主內(nèi)齒圈32釋放，因此，主內(nèi)齒圈32處于自由轉(zhuǎn)動狀態(tài)；由于第一內(nèi)齒圈43被制動，因此，來自電機的動力通過雙聯(lián)行星輪軸41和雙聯(lián)行星輪軸承42傳遞給輸出行星架44，輸出行星架44由系統(tǒng)輸出軸14傳遞給驅(qū)動橋總成。

該模式下電機滿足下列轉(zhuǎn)速關(guān)系式：

六、發(fā)動機與電機聯(lián)合驅(qū)動模式

當整車行駛條件或駕駛者操控命令需求發(fā)動機與電機聯(lián)合驅(qū)動時，控制器10向第一制動器6的制動電機15發(fā)出指令，使第一制動器6處于閉合狀態(tài)；同時向第三制動器8和第四制動器9發(fā)出指令使其處于斷開狀態(tài)；控制器10向第二制動器7的制動電機15發(fā)出指令，第二制動器7的制動電機15從蓄電池11中獲得電能驅(qū)動減速單元16，減速單元16將動力傳遞給制動力輸入齒輪17，制動力輸入齒輪17通過外嚙合將動力傳遞給雙出絲桿齒輪18，雙出絲桿齒輪18通過左出絲桿驅(qū)動左旋螺母19推動制動器鉗體21沿導銷22往后移動；雙出絲桿齒輪18通過右出絲桿驅(qū)動右旋螺母20推動內(nèi)摩擦塊24往前移動；制動器鉗體21帶動外摩擦塊23往后移動，進而內(nèi)摩擦塊24和外摩擦塊23夾緊制動第二制動器7的制動盤25；當?shù)诙苿悠?的制動電機15達到設定電流時，控制器10向第二制動器7的制動電機15發(fā)出停止轉(zhuǎn)動指令，內(nèi)摩擦塊24和外摩擦塊23夾緊制動第二制動器7的制動盤25的制動力通過左右旋絲桿螺母機構(gòu)自鎖保證，進而實現(xiàn)第二制動器7結(jié)合。第二制動器7的制動盤25通過連接件與電機4的輸出軸12連接，進而第一太陽輪36和電機轉(zhuǎn)子被制動，三速變速模塊處于第三檔結(jié)合狀態(tài)(發(fā)動機與電機聯(lián)合驅(qū)動模式)。發(fā)動機1將動力由飛輪盤經(jīng)彈性減震器2傳遞給主行星架27，主行星架27通過多個主行星輪30經(jīng)主行星輪軸承28和主行星輪軸31將動力傳遞給主太陽輪29和主內(nèi)齒圈32，由于主內(nèi)齒圈32被制動，因此，來自發(fā)動機1的動力傳遞給主太陽輪29，主太陽輪29將動力由輸出軸13傳遞給第二太陽輪46；第二太陽輪46通過外嚙合將動力傳遞給第二行星輪45，第二行星輪45將動力傳遞給與之固定連接的第一行星輪40。電機將來自蓄電池11的電能經(jīng)控制器10整流控制后轉(zhuǎn)換為動力，并由電機4的輸出軸12將動力傳遞給第一太陽輪36，第一太陽輪36將動力傳遞給中間行星輪37，中間行星輪37通過外嚙合將動力傳遞給第一行星輪40。因此，來自發(fā)動機1和電機的動力經(jīng)第一行星輪40和第二行星輪45進行耦合，并通過雙聯(lián)行星輪軸41和雙聯(lián)行星輪軸承42傳遞給輸出行星架44，輸出行星架44由系統(tǒng)輸出軸14傳遞給驅(qū)動橋總成。

該模式下發(fā)動機1與電機滿足下列轉(zhuǎn)速關(guān)系式：

七、高效補電模式

當整車處于發(fā)動機1單獨驅(qū)動行駛且蓄電池11電量不足時，控制器10向第一制動器6的制動電機15發(fā)出指令，使第一制動器6處于閉合狀態(tài)；當發(fā)動機1按第一檔速比驅(qū)動模式時，電機切換為發(fā)電機模式，第二制動器7和第四制動器9處于斷開狀態(tài)，第三制動器8處于閉合狀態(tài)；發(fā)動機1將動力由飛輪盤經(jīng)彈性減震器2傳遞給主行星架27，主行星架27通過多個主行星輪30經(jīng)主行星輪軸承28和主行星輪軸31將動力傳遞給主太陽輪29和主內(nèi)齒圈32，由于主內(nèi)齒圈32被制動，因此，來自發(fā)動機1的動力傳遞給主太陽輪29，主太陽輪29將動力由輸出軸13傳遞給第二太陽輪46；第二太陽輪46通過外嚙合將動力傳遞給第二行星輪45，第二行星輪45將動力傳遞給與之固定連接的第一行星輪40；同時，第二行星輪45通過內(nèi)嚙合帶動第二內(nèi)齒圈47自由轉(zhuǎn)動；由于第一內(nèi)齒圈43被制動，來自發(fā)動機1的一部分動力通過雙聯(lián)行星輪軸41和雙聯(lián)行星輪軸承42傳遞給輸出行星架44，輸出行星架44由系統(tǒng)輸出軸14傳遞給驅(qū)動橋總成；同時，來自發(fā)動機1的另外一部動力由第一行星輪40通過外嚙合帶動中間行星輪37轉(zhuǎn)動，中間行星輪37通過外嚙合帶動第一太陽輪36轉(zhuǎn)動，第一太陽輪36通過電機4的輸出軸12帶動電機轉(zhuǎn)子發(fā)電，并將所發(fā)電能通過控制器10整流控制后儲存到蓄電池11中。當發(fā)動機1按第二檔速比驅(qū)動模式時，電機切換為發(fā)電機模式，第二制動器7和第三制動器8處于斷開狀態(tài)，第四制動器9處于閉合狀態(tài)；發(fā)動機1將動力由飛輪盤經(jīng)彈性減震器2傳遞給主行星架27，主行星架27通過多個主行星輪30經(jīng)主行星輪軸承28和主行星輪軸31將動力傳遞給主太陽輪29和主內(nèi)齒圈32，由于主內(nèi)齒圈32被制動，因此，來自發(fā)動機1的動力傳遞給主太陽輪29，主太陽輪29將動力由輸出軸13傳遞給第二太陽輪46；第二太陽輪46通過外嚙合將動力傳遞給第二行星輪45，第二行星輪45將動力傳遞給與之固定連接的第一行星輪40，第一行星輪40帶動第一內(nèi)齒圈43和第一太陽輪36轉(zhuǎn)動；由于第二內(nèi)齒圈47處于制動狀態(tài)，來自發(fā)動機1的一部分動力通過雙聯(lián)行星輪軸41和雙聯(lián)行星輪軸承42傳遞給輸出行星架44，輸出行星架44由系統(tǒng)輸出軸14傳遞給驅(qū)動橋總成。來自發(fā)動機1的另外一部分動力通過第一太陽輪36通過電機4的輸出軸12帶動電機轉(zhuǎn)子發(fā)電，并將所發(fā)電能通過控制器10整流控制后儲存到蓄電池11中。

發(fā)動機1按第一檔速比驅(qū)動模式下發(fā)動機1與發(fā)電機滿足下列轉(zhuǎn)速關(guān)系式：

發(fā)動機1按第二檔速比驅(qū)動模式下發(fā)動機1與發(fā)電機滿足下列轉(zhuǎn)速關(guān)系式：

八、高效制動能量回收模式

當整車需要進行減速制動時，控制器10向第一制動器6的制動電機15發(fā)出指令，使第一制動器6處于斷開狀態(tài)；當車速較高時，控制器10向第二制動器7和第四制動器9發(fā)出指令使其處于斷開狀態(tài)，第三制動器8處于閉合狀態(tài)；整車動能由驅(qū)動橋總成傳遞給系統(tǒng)輸出軸14，系統(tǒng)輸出軸14將動能傳遞給輸出行星架44，輸出行星架44將動能由雙聯(lián)行星輪軸41和雙聯(lián)行星輪軸承42傳遞給第二太陽輪46、第一太陽輪36、中間行星輪37、第一內(nèi)齒圈43和第二內(nèi)齒圈47；由于第二內(nèi)齒圈47與第二太陽輪46處于自由轉(zhuǎn)動狀態(tài)，第一內(nèi)齒圈43處于制動狀態(tài)，因此，來自整車的動能由第一太陽輪36由電機4的輸出軸12傳遞給電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)化為電能，并將所發(fā)電能通過控制器10整流控制后儲存到蓄電池11中。當車速較低時，控制器10向第二制動器7和第三制動器8發(fā)出指令使其處于斷開狀態(tài)，第四制動器9處于閉合狀態(tài)；整車動能由驅(qū)動橋總成傳遞給系統(tǒng)輸出軸14，系統(tǒng)輸出軸14將動能傳遞給輸出行星架44，輸出行星架44將動能由雙聯(lián)行星輪軸41和雙聯(lián)行星輪軸承42傳遞給第二太陽輪46、第一太陽輪36、中間行星輪37、第一內(nèi)齒圈43和第二內(nèi)齒圈47；由于第一內(nèi)齒圈43和第二太陽輪46處于自由轉(zhuǎn)動狀態(tài)，第二內(nèi)齒圈47處于制動狀態(tài)，因此，來自整車的動能由第一太陽輪36由電機4的輸出軸12傳遞給電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)化為電能，并將所發(fā)電能通過控制器10整流控制后儲存到蓄電池11中。

較高車速時，系統(tǒng)輸出軸14與發(fā)電機滿足下列轉(zhuǎn)速關(guān)系式：

較低車速時，系統(tǒng)輸出軸14與發(fā)電機滿足下列轉(zhuǎn)速關(guān)系式：

九、倒車行駛模式

當整車需要倒車行駛時，控制器10向第一制動器6的制動電機15發(fā)出指令，使第一制動器6處于斷開狀態(tài)；同時向第二制動器7和第三制動器8發(fā)出指令使其處于斷開狀態(tài)，第四制動器9處于閉合狀態(tài)。電機4將來自蓄電池11的電能經(jīng)控制器10整流控制后轉(zhuǎn)換為動力，此時，電機旋轉(zhuǎn)方向與驅(qū)動車輛前進行駛時相反，由電機4的輸出軸12將動力傳遞給第一太陽輪36，第一太陽輪36將動力傳遞給中間行星輪37，中間行星輪37通過外嚙合將動力傳遞給第一行星輪40；由于第一行星輪40與第二行星輪45固定連接，因此，第一行星輪40將動力傳遞給第二行星輪45，同時，第一行星輪40通過內(nèi)嚙合關(guān)系將動力傳遞給第一內(nèi)齒圈43；第一內(nèi)齒圈43處于第三制動器8釋放狀態(tài)，因此，第一內(nèi)齒圈43處于自由轉(zhuǎn)動狀態(tài)；第二內(nèi)齒圈47處于制動狀態(tài)，同時，第二行星輪45帶動第二太陽輪46自由轉(zhuǎn)動；來自電機的動力通過雙聯(lián)行星輪軸41和雙聯(lián)行星輪軸承42傳遞給輸出行星架44，輸出行星架44由系統(tǒng)輸出軸14傳遞給驅(qū)動橋總成。

該模式下電機滿足下列轉(zhuǎn)速關(guān)系式：

其中負號表示與車輛前進行駛時，系統(tǒng)輸出軸14旋轉(zhuǎn)方向相反。

十、高效發(fā)電模式

當整車處于紅綠燈或堵車、到站臨時停車且整車蓄電池11電量不足時，整車處于剎車制動狀態(tài)。控制器10向第一制動器6的制動電機15發(fā)出指令，使第一制動器6處于閉合狀態(tài)；同時向第二制動器7和第三制動器8發(fā)出指令使其處于斷開狀態(tài)，第四制動器9處于閉合狀態(tài)。此時，系統(tǒng)輸出軸14被制動，進而輸出行星架44被制動，發(fā)動機1將動力由飛輪盤經(jīng)彈性減震器2傳遞給主行星架27，主行星架27通過多個主行星輪30經(jīng)主行星輪軸承28和主行星輪軸31將動力傳遞給主太陽輪29和主內(nèi)齒圈32，由于主內(nèi)齒圈32被制動，因此，來自發(fā)動機1的動力傳遞給主太陽輪29，主太陽輪29將動力由輸出軸13傳遞給第二太陽輪46；第二太陽輪46通過外嚙合將動力傳遞給第二行星輪45，第二行星輪45將動力傳遞給與之固定連接的第一行星輪40；第一行星輪40帶動第一內(nèi)齒圈43自由轉(zhuǎn)動，第二行星輪45通過內(nèi)嚙合帶動第二內(nèi)齒圈47自由轉(zhuǎn)動；由于輸出行星架44被制動，來自發(fā)動機1的動力通過第一行星輪40傳遞給中間行星輪37，中間行星輪37通過外嚙合帶動第一太陽輪36轉(zhuǎn)動，第一太陽輪36通過電機4的輸出軸12帶動電機轉(zhuǎn)子高速大功率發(fā)電，并將所發(fā)電能通過控制器10整流控制后儲存到蓄電池11中。

發(fā)動機1與發(fā)電機滿足下列轉(zhuǎn)速關(guān)系式：

十一、快速啟動發(fā)動機模式

當整車由純電動行駛模式向發(fā)動機驅(qū)動模式轉(zhuǎn)換時，分為兩種情況，一是處于電機按第一檔速比純電動驅(qū)動模式，控制器10向第二制動器7和第三制動器8發(fā)出指令使其處于斷開狀態(tài)，第四制動器9處于閉合狀態(tài)；二是處于電機按第二檔速比純電動驅(qū)動模式，控制器10向控制器10向第二制動器7和第四制動器9發(fā)出指令使其處于斷開狀態(tài)，第三制動器8處于閉合狀態(tài)；電機通過三速變速模塊5的雙排行星齒輪機構(gòu)驅(qū)動車輛行駛，同時，第二太陽輪46按與輸出行星架44相同轉(zhuǎn)向自由轉(zhuǎn)動；控制器10向第一制動器6發(fā)出閉合指令，第一制動器6的制動電機15按設定轉(zhuǎn)速逐漸夾緊制動制動盤25，進而，主內(nèi)齒圈32被逐漸制動，來自第二太陽輪46的轉(zhuǎn)矩疊加上第一內(nèi)齒圈18上的制動轉(zhuǎn)矩由主行星輪30傳遞給主行星架27，主行星架27將疊加后轉(zhuǎn)矩經(jīng)彈性減震器2傳遞給發(fā)動機1飛輪盤，飛輪盤帶動發(fā)動機1曲軸旋轉(zhuǎn)直至達到最佳發(fā)動機點火啟動轉(zhuǎn)速，此時，第一制動器6完全制動制動盤25，完成發(fā)動機1的快速帶載啟動。

十二、發(fā)動機單獨驅(qū)動車輛起步模式

當蓄電池11電量不足或電機及電氣控制故障時，整車轉(zhuǎn)換為發(fā)動機1第一檔大速比單獨起步驅(qū)動控制模式，控制器10向第二制動器7和第四制動器9發(fā)出指令使其處于斷開狀態(tài)，第三制動器8處于閉合狀態(tài)；控制器10向第一制動器6發(fā)出閉合指令，第一制動器6的制動電機15按設定轉(zhuǎn)速逐漸夾緊制動制動盤25，進而，主內(nèi)齒圈32被逐漸制動，制動盤25處于滑摩制動狀態(tài)；此時，來自發(fā)動機1的動力逐漸由飛輪盤經(jīng)彈性減震器2傳遞給主行星架27，主行星架27通過多個主行星輪30經(jīng)主行星輪軸承28和主行星輪軸31將動力傳遞給主太陽輪29和主內(nèi)齒圈32，由于主內(nèi)齒圈32逐漸被制動，因此，來自發(fā)動機1的部分動力傳遞給主太陽輪29，主太陽輪29將動力由輸出軸13傳遞給第二太陽輪46；第二太陽輪46通過外嚙合將動力傳遞給第二行星輪45，第二行星輪45將動力傳遞給與之固定連接的第一行星輪40；同時，第二行星輪45通過內(nèi)嚙合帶動第二內(nèi)齒圈47自由轉(zhuǎn)動；由于第一內(nèi)齒圈43被制動，來自發(fā)動機1的動力通過雙聯(lián)行星輪軸41和雙聯(lián)行星輪軸承42傳遞給輸出行星架44，輸出行星架44由系統(tǒng)輸出軸14傳遞給驅(qū)動橋總成，逐漸帶動整車起步加速至設定轉(zhuǎn)速。此時，第一制動器6完全制動制動盤25，完成發(fā)動機1單獨驅(qū)動車輛起步行駛。

以上結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式作了詳細說明，但本發(fā)明不限于所描述的實施方式。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明原理和精神的情況下，對這些實施方式進行多種變化、修改、替換和變型，仍落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。