CN106195161B

CN106195161B - 单内齿圈同转臂式两速纯电动动力系统

Info

Publication number: CN106195161B
Application number: CN201610704531.8A
Authority: CN
Inventors: 段福海; 王豫; 陈军
Original assignee: Guangzhou Xinyu Power Technology Co Ltd
Current assignee: Guangzhou Xinyu Power Technology Co Ltd
Priority date: 2016-05-25
Filing date: 2016-08-22
Publication date: 2017-09-29
Anticipated expiration: 2036-08-22
Also published as: CN106114204A; CN106114203A; CN105857062A; CN106183797B; CN106090149B; CN106114204B; CN106090149A; CN106080184B; CN106080184A; CN106195161A; CN106166946B; CN106166946A; CN106183797A; CN106114203B

Abstract

本发明公开了单内齿圈同转臂式两速纯电动动力系统，其电机输出轴一端与输入星型机构连接；输入星型机构、双行星星型机构均与转臂连接，且转臂通过轴承与箱体固定连接；转臂与输出过渡齿轮组连接；输出过渡齿轮组与差速器连接，右输出半轴与差速器的右输出端连接，左输出半轴与差速器的左输出端连接；双行星星型机构分别与I档换档盘、II档换档盘、单向离合器连接；I档换档盘与I档换档机构配合连接；II档换档盘与II档换档机构配合连接。本发明实现了动力传动系统的变速比传动，低速大扭矩输出，提高了系统低速的爬坡能力；有效降低了电系统负荷冲击、电机极限转速；使系统的体积更小，运行效率更高、成本更低；当量高效运行区更宽。

Description

单内齿圈同转臂式两速纯电动动力系统

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及适用于纯电动汽车的单内齿圈同转臂式两速纯电动动力系统。

背景技术

随着社会和车辆工程技术的不断发展，汽车保有量愈来愈大，对环境和能源造成了很大压力。为了解决上述问题，迫切需求车辆工程驱动技术进行较大的革新，一是混合动力技术，二是纯电动技术。在目前纯电动动力系统上，大多数车辆采用电机和固定速比变速箱驱动车辆行驶，在一定程度上可以满足一些区域内的低速电动汽车要求。但是，对于中高速全时域电动汽车而言，存在不能满足低速大转矩、高速高效率高可靠性的技术问题。

为了解决上述问题，目前动力传动系统有以下几种解决方案：一是采用行星齿轮辅以湿式摩擦片利用液压换档的电动汽车用两档或多档自动变速器；二是采用电机驱动拨叉换档的两档或多档自动变速器；三是采用湿式双离合辅以拨叉换档齿轮组的两档或多档自动变速器。但是，电动汽车用自动变速箱与传统变速箱相比较有着显著的技术特点。一是输入转速相对于传统燃油汽车提高了将近3倍(传统燃油车输入转速多集中在3000rpm以内，电动汽车电机转速一般在8000rpm以上)，导致变速箱效率、换档方式、润滑方式均发生了质变，传统变速箱技术已难以适应。二是传统燃油汽车均存在怠速工作状态，换档液压泵可以提供最低换档压力。但是，电动汽车电机是从0转速逐渐升速到指定车速，将近100年以来形成的传统液压换档技术不再适用。三是电机过载转矩大、加速度大，变速箱输入转矩远大于传统燃油汽车，导致换档离合元件难以匹配。四是传统汽车采用机械制动，无能量回收这一要求；但是，电动汽车需尽可能最大化的回收制动能量，导致变速箱制动换档控制难度大。五是电动汽车对自动变速箱传动效率要求极高，导致自动变速箱结构设计技术难度大。六是电机高转速引起的高频振动、自激振动、噪声、冲击、疲劳损伤、微动磨损等一系列问题处理难度大。七是当量轴向宽度小，即需要自动变速箱设计的更薄，以便为电机轴向尺寸留下较好的空间，导致齿宽当量负荷极大，设计难度大。八是要求自动变速箱换档迅速，无动力间断换档。九是随着车辆超高技术、低成本方向发展，要求自动变速箱造价低。

综上可知，上述三种动力传动系统解决方案虽然各自解决了部分电动汽车的问题。但是，没有综合性地解决电动汽车动力传动系统存在的多项共性技术问题，现有的动力传动系统还存在固定速比传动、低速爬坡能力弱、电系统负荷冲击大、电机极限转速高、系统运行效率低、当量高效运行区窄、体积大及维护成本高等技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种适用纯电动汽车使用的实现变速比传动、低速爬坡能力强、电系统负荷冲击小、电机极限转速低、系统运行效率高、当量高效运行区宽、体积小和使用维护保养成本低的单内齿圈同转臂式两速纯电动动力系统。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

单内齿圈同转臂式两速纯电动动力系统，包括电机、输入星型机构、双行星星型机构、转臂、箱体、单向离合器、I档换档盘、II档换档盘、I档换档机构、II档换档机构、输出过渡齿轮组、差速器、右输出半轴、左输出半轴，所述电机输出轴一端与输入星型机构连接；所述输入星型机构、双行星星型机构均与转臂连接，且转臂通过轴承与箱体固定连接；所述转臂与输出过渡齿轮组连接；输出过渡齿轮组与差速器连接，所述右输出半轴与差速器的右输出端连接，左输出半轴与差速器的左输出端连接；双行星星型机构分别与I档换档盘、II档换档盘、单向离合器连接；所述I档换档盘与I档换档机构配合连接；所述II档换档盘与II档换档机构配合连接。

进一步地，所述双行星星型机构包括输出太阳轮、输出太阳轮轴、中间行星轮轴、中间行星轮、中间行星轮轴承、I档内齿圈、I档内齿圈输出轴、输出行星轮、行星轮轴，所述输出太阳轮与输出太阳轮轴固定连接，输出太阳轮与中间行星轮外啮合连接；所述中间行星轮通过中间新型轮轴承与中间行星轮轴固定连接；中间行星轮与输出行星轮外啮合连接，输出行星轮与行星轮轴固定连接；输出行星轮与I档内齿圈内啮合连接；所述I档内齿圈与I档内齿圈输出轴连接。

进一步地，所述中间行星轮轴的两端分别通过轴承与转臂连接；所述行星轮轴的两端分别通过轴承与转臂连接；所述I档内齿圈输出轴分别与单向离合器内圈、I档换档盘连接；所述输出太阳轮轴的另一端与II档换档盘连接；所述单向离合器外圈与箱体连接。

进一步地，所述行星轮轴数量为大于或等于二的整数；所述电机输出轴的另一端还连接有电机测速传感器；所述电机、输入星型机构、双行星星型机构、I档换档盘、II档换档盘均同轴安装。

进一步地，所述输入星型机构包括输入太阳轮、输入行星轮、行星轮轴，所述输入太阳轮与输入行星轮外啮合连接；所述输入行星轮安装在行星轮轴上；所述电机的输出轴与输入太阳轮连接。

进一步地，所述输出过渡齿轮组包括第一输出齿轮、第二输出齿轮、第三输出齿轮、第四输出齿轮、中间轴，所述第一输出齿轮与转臂固定连接、或第一输出齿轮与转臂一体成型形成；所述第一输出齿轮与第二输出齿轮外啮合连接；所述第二输出齿轮与第三输出齿轮均与中间轴连接；所述中间轴的两端分别通过轴承与箱体连接；所述第三输出齿轮与第四输出齿轮外啮合连接；所述第四输出齿轮与差速器连接。

进一步地，所述I档换档机构包括I档执行器、I档储液器、I档换档主缸、I档高压换档液管、I档钳体保持架、I档换档活塞、I档内摩擦块、I档外摩擦块，所述I档换档主缸分别与I档执行器、I档储液器、I档高压换档液管连接；所述I档高压换档液管的另一端与I档换档活塞连接；所述I档换档活塞、I档外摩擦块均与I档钳体保持架连接；所述I档换档活塞与I档内摩擦块连接；所述I档换档盘位于I档内摩擦块、I档外摩擦块中间，并间隙地配合连接。

进一步地，所述I档换档机构还包括I档低压报警器、I档测速传感器，所述I档低压报警器安装在I档换档主缸高压油液输出端；所述I档测速传感器安装在I档钳体保持架上；所述I档换档盘圆周上还加工有均匀分布的测速齿。

进一步地，所述II档换档机构包括II档外摩擦块、II档内摩擦块、II档换档活塞、II档钳体保持架、II档高压换档液管、II档换档主缸、II档储液器、II档执行器，所述II档换档主缸分别与II档执行器、II档储液器、II档高压换档液管连接；所述II档高压换档液管的另一端与II档换档活塞连接；所述II档换档活塞、II档外摩擦块均与II档钳体保持架连接；所述II档换档活塞与II档内摩擦块连接；所述I档换档盘位于I档内摩擦块、I档外摩擦块中间，并间隙地配合连接。

进一步地，所述II档换档机构还包括II档低压报警器、II档测速传感器，所述II档低压报警器安装在II档换档主缸高压油液输出端；所述II档测速传感器安装在II档钳体保持架上；所述II档换档盘圆周上还加工有均匀分布的测速齿。

采用上述技术方案，由于使用了电机、输入星型机构、双行星星型机构、转臂、箱体、单向离合器、I档换档盘、II档换档盘、I档换档机构、II档换档机构、输出过渡齿轮组、差速器、右输出半轴、左输出半轴灯技术特征；将输入星型机构、双行星星型机构与转臂整体设计，转臂与输出过渡齿轮组连接，输出过渡齿轮组与差速器连接，以及双行星星型机构分别与单向离合器、I档换档盘、II档换档盘连接，I档换档机构、II档换档机构与箱体分体设计。使得本发明与现有技术相比较，本发明实现了I档工作模式、II档工作模式、倒挡模式、驻车模式、制动模式等多种工作模式，有效实现了纯电动汽车动力传动系统的变速比传动，实现了低速大扭矩输出，提高了低速的爬坡能力；采用所述电机、输入星型机构、双行星星型机构、I档换档盘、II档换档盘同轴安装，有效降低了电系统负荷冲击、降低了电机极限转速；使得动力传动系统的体积更小，当量高效运行区更宽，系统运行效率更高、使用维护保养成本更低。本发明具有结构紧凑，轴向尺寸小，传动效率高，无动力间断换挡，过载冲击保护，换挡响应迅速、平顺、可靠性高，换挡机构与内部传动结构完全分开，换挡过程产生的热、粉尘、微粒不会影响传动内部，维护方便，可线性化控制，成本低等优点。

附图说明

图1为本发明机构原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如附图1所示，单内齿圈同转臂式两速纯电动动力系统，其电机1的输出轴2通过浮动支撑与箱体3连接，且输出轴2的一端与输入星型机构的输入太阳轮4连接，输入太阳轮4与输入星型机构的输入行星轮5外啮合连接，输入行星轮5安装在行星轮轴6上；行星轮轴6的两端分别通过轴承安装转臂7上，实现轴向和径向定位。双行星星型机构的输出太阳轮轴8的一端与输出太阳轮9连接，另一端与II档换档盘10连接。输出太阳轮9与中间行星轮11外啮合连接，中间行星轮11与输出行星轮12外啮合连接；中间行星轮11通过独立的支撑轴承安装在中间行星轮轴13上；中间行星轮轴13通过轴承安装在转臂7上，实现轴向和径向定位。输出行星轮12通过花键副安装在行星轮轴6上；输出行星轮12与I档内齿圈14内啮合连接；I档内齿圈14通过花键副与I档内齿圈输出轴15连接安装；I档内齿圈输出轴15通过花键副与单向离合器16的内圈连接，I档内齿圈输出轴15的端部安装连接I档换档盘17。具体实施中，行星轮轴6的数量为大于或等于二的整数，本案具体实施中采用了四个行星轮轴6。转臂7的两端分别通过轴承安装在箱体3上；电机1通过法兰与箱体3形成密封连接；电机1的输出轴2另一端还连接安装有测速传感器18。在输入星型机构侧的转臂7上通过花键副与第一输出齿轮19连接，或者直接在转臂7上一体加工形成第一输出齿轮19；本案具体实施过程中采用在转臂7上一体加工形成第一输出齿轮19。第一输出齿轮19与第二输出齿轮20外啮合连接，第二输出齿轮20与第三输出齿轮21均安装在中间轴23上，中间轴23的两端分别通过轴承安装在箱体3上，实现轴向和径向定位。第三输出齿轮21与第四输出齿轮22外啮合连接，第四输出齿轮22通过花键副与差速器25连接。差速器25的右输出端连接右输出半轴26，差速器25的左输出端连接左输出半轴27。具体实施时将电机1、输入星型机构、双行星星型机构、I档换档盘17、II档换档盘10同轴安装，以降低和减小电系统负荷冲击，以及系统的轴向尺寸。

I档换档机构28包括I档执行器29、I档储液器30、I档换档主缸31、I档高压换档液管32、I档钳体保持架33、I档换档活塞34、I档内摩擦块35、I档外摩擦块36。I档换档主缸31分别与I档执行器29、I档储液器30、I档高压换档液管32连接；I档高压换档液管32的另一端与I档换档活塞34连接；I档换档活塞34、I档外摩擦块36均安装在I档钳体保持架33上。I档换档活塞34与I档内摩擦块35固定连接；I档换档盘17与I档内摩擦块35、I档外摩擦块36间隙地配合连接。在I档执行器29不执行时，I档换档活塞34不动作时I档换档盘17可在I档内摩擦块35、I档外摩擦块36之间自由转动。在I档换档主缸31高压油液输出端安装I档低压报警器45，在I档钳体保持架33上安装有I档测速传感器46，I档测速传感器46正对I档换档盘17，为了提高I档测速传感器46的检测灵敏度以及精度，在I档换档盘17的外圆周上均匀地设置有测速齿。具体实施中I档执行器29采用驱动电机、减速器和螺旋机构，通过驱动电机连接减速器，在通过减速器与螺旋机构连接，通过螺旋机构驱动I档换档主缸31动作产生高压液体，驱动I档换档活塞34逐渐动作实现对I档换档盘17的夹紧固定。

II档换档机构28a包括II档执行器37、II档储液器38、II档换档主缸39、II档高压换档液管40、II档钳体保持架41、II档换档活塞42、II档内摩擦块43、II档外摩擦块44。II档换档主缸39分别与II档执行器37、II档储液器38、II档高压换档液管40连接；II档高压换档液管40的另一端与II档换档活塞42连接；II档换档活塞42、II档外摩擦块44均安装在II档钳体保持架41上。II档换档活塞42与II档内摩擦块43固定连接；II档换档盘10与II档内摩擦块43、II档外摩擦块44间隙地配合连接。在II档执行器37不执行时，II档换档活塞42不动作时II档换档盘10可在II档内摩擦块43、II档外摩擦块44之间自由转动。在II档换档主缸39高压油液输出端安装II档低压报警器48，在II档钳体保持架41上安装有II档测速传感器47，II档测速传感器47正对II档换档盘10，为了提高II档测速传感器47的检测灵敏度以及精度，在II档换档盘10的外圆周上均匀地设置有测速齿。具体实施中II档执行器37采用驱动电机、减速器和螺旋机构，通过驱动电机连接减速器，在通过减速器与螺旋机构连接，通过螺旋机构驱动II档换档主缸39动作使液体产生高压，驱动II档换档活塞42动作，逐渐夹紧II档换档盘10。

上述技术方案，将输入星型机构、双行星星型机构与转臂7整体设计，转臂7与输出过渡齿轮组连接，输出过渡齿轮组与差速器25连接，以及双行星星型机构分别与单向离合器16、I档换档盘17、II档换档盘10连接，I档换档机构28、II档换档机构28a与箱体3分体设计。使得本发明与现有技术相比较，本发明实现了I档工作模式、II档工作模式、倒挡模式、驻车模式、制动模式等多种工作模式，有效实现了纯电动汽车动力传动系统的变速比传动，实现了低速大扭矩输出，提高了低速的爬坡能力；采用电机1、输入星型机构、双行星星型机构、I档换档盘17、II档换档盘17同轴安装，有效降低了电系统负荷冲击、降低了电机极限转速；使得动力传动系统的体积更小，当量高效运行区更宽，系统运行效率更高、使用维护保养成本更低。

本发明主要控制策略和运行过程包括以下几个方面：

I档工作模式：当电机1接受到主控制器指令时(如无特别说明，本文均规定电机正向转动视为车辆正向前进行驶，电机反向转动视为车辆倒车行驶)，从储能电源处得到能量通过电机1的输出轴2将正向动力传递给输入太阳轮4，输入太阳轮4与输入行星轮5发生外啮合，带动输入行星轮5反向转动；由于输入行星轮5与输出行星轮12同轴固定在行星轮轴6上，输出行星轮12与输入行星轮5按相同转速转动；输出行星轮12通过外啮合传动带动中间行星轮11反向转动，中间行星轮11具有与输入太阳轮4转向相同的转动趋势；中间行星轮11通过外啮合传动带动输出太阳轮9反向转动，输出太阳轮9具有与输入太阳轮4转向相反的转动趋势；输出行星轮12通过内啮合传动带动I档内齿圈14同向转动，I档内齿圈14具有与输入太阳轮4转向相反的转动趋势；由于I档内齿圈14通过I档内齿圈输出轴15与I档换档盘17连接，I档内齿圈输出轴15上固定安装有单向离合器16的内圈，单向离合器16的外圈安装在箱体3内；单向离合器16对I档内齿圈14具有逆向(相对输入太阳轮4转向)锁止功能；此时，I档执行器29和II档执行器37均处于非工作状态，I档换档盘17和II档换档盘10处于释放状态；双行星星型机构变速器将以I档速比由转臂7输出动力；转臂7通过其上的第一输出齿轮19通过外啮合关系将动力传递给第二输出齿轮20，第二输出齿轮20将动力传递给共同安装在中间轴23上的第三输出齿轮21，第三输出齿轮21通过外啮合关系将动力传递给第四输出齿轮22，第四输出齿轮22将动力传递给固定安装的差速器25，差速器25将动力由内部输出差速锥齿轮传递给左输出半轴27和右输出半轴26驱动车辆前进。定义输入太阳轮4的齿数Z0、输入行星轮5的齿数Z1、I档内齿圈14的齿数Z2、输出行星轮12的齿数Z3、输出太阳轮9的齿数Z4，第一输出齿轮19的齿数Z5，第二输出齿轮20的齿数Z6、第三输出齿轮21的齿数Z7、第四输出齿轮22的齿数Z8，则总成按速比为(1+Z2/Z0)Z6*Z8/Z5*Z7完成I档工作模式；

II档工作模式：当主控制器检测到车辆操控参数和行驶条件达到II档设定阈值时，控制器向II档执行器37发出指令，II档执行器37推动II档换档主缸39将产生的高压油液通过II档高压换档液管40进入II档换档活塞42，II档换档活塞42在高压油液的作用下推动II档内摩擦块43和II档外摩擦块44夹紧制动II档换档盘10，由于II档换档盘10通过输出太阳轮轴8与输出太阳轮9连接，进而输出太阳轮9被制动；I档执行器29处于非工作状态，I档换档盘17处于释放状态；电机1的输出轴2将正向动力传递给输入太阳轮4，输入太阳轮4与输入行星轮5发生外啮合关系，带动输入行星轮5反向转动；由于输入行星轮5与输出行星轮12同轴固定连接，输出行星轮12与输入行星轮5按相同转速转动；输出行星轮12通过外啮合传动带动中间行星轮11反向转动，中间行星轮11具有与输入太阳轮4转向相同的转动趋势；中间行星轮11通过外啮合传动带动输出太阳轮9反向转动，输出太阳轮9具有与输入太阳轮4转向相反的转动趋势；输出行星轮12通过内啮合传动带动I档内齿圈14同向转动，I档内齿圈14具有与输入太阳轮4转向相反的转动趋势；此时，由于输出太阳轮9被制动，转臂7将以较高的转速同向转动(相对输入太阳轮4转向)，I档内齿圈14根据速度合成将具有与转臂7相同转向的转动趋势，由于单向离合器16对I档内齿圈14只具有逆向(相对输入太阳轮4转向)锁止功能，因此，I档内齿圈14将正向自由转动，即单向离合器16对I档内齿圈14不再起制动作用；双行星星型机构将以II档速比由转臂7输出动力；转臂7通过安装在其上的第一输出齿轮19通过外啮合关系将动力传递给第二输出齿轮20，第二输出齿轮20将动力传递给共同安装在中间轴23上的第三输出齿轮21，第三输出齿轮21通过外啮合关系将动力传递给第四输出齿轮22，第四输出齿轮22将动力传递给固定安装的差速器25，差速器25将动力由内部输出差速锥齿轮传递给左输出半轴27和右输出半轴26驱动车辆前进，总成按速比为(1+Z1*Z4/Z0*Z3)Z6*Z8/Z5*Z7完成II档工作模式；

换档过程模式：当主控制器检测到车辆操控参数和行驶条件达到II档设定阈值时，控制器向II档执行器37发出指令，II档执行器37推动II档换档主缸39使其内的液压油逐渐升高压力，产生的有压油液通过II档高压换档液管40进入II档换档活塞42，II档换档活塞42在有压油液的作用下推动II档内摩擦块43和II档外摩擦块44夹紧制动II档换档盘10，并响应II档执行器37的指令对II档换档盘10逐渐产生减速制动；同时，主控制器向电机1控制器发出指令使其按要求降速运行，电机1转速降低后，由于车速大于电机1当量转速，I档内齿圈14脱离单向离合器16的逆向制动，转臂7将以设定增速比的形式进行动力传递；当主控制器检测到II档盘测速传感器47检测到II档换档盘10的转速降到零，且检测到II档低压报警器48越过设定压力阈值，主控制器进行一定时间tm延时后，向II档执行器37发出停止运行指令，II档执行器37停止运行并进行自锁保压，自此，系统完成I档向II档的换档过渡。

倒挡模式：当电机1接受到主控制器倒车指令时，电机1从储能电源处得到能量通过电机的输出轴2将反向动力传递给输入太阳轮4，输入太阳轮4通过啮合传动将动力传递给输入行星轮5使其正向转动；由于输入行星轮5与输出行星轮12同轴固定连接，因而，输出行星轮12与输入行星轮5按相同转速转动；输出行星轮12通过外啮合传动带动中间行星轮11正向转动，中间行星轮11具有与输入太阳轮4转向相同的转动趋势；中间行星轮11通过外啮合传动带动输出太阳轮9正向转动，输出太阳轮9具有与输入太阳轮4转向相反的转动趋势；输出行星轮12通过内啮合传动带动I档内齿圈14同向转动，I档内齿圈14具有与输入太阳轮4转向相反的转动趋势；由于I档内齿圈14通过I档内齿圈输出轴15与I档换档盘17连接，I档内齿圈输出轴15上固定安装有单向离合器16的内圈，单向离合器16的外圈安装在变速箱右箱体44内；此时，单向离合器16对I档内齿圈14不具有锁止功能；控制器向I档执行器29发出指令，I档执行器29推动I档换档主缸31将产生的高压油液通过I档高压换档液管32进入I档换档活塞34，I档换档活塞34在高压油液的作用下推动I档内摩擦块35和I档外摩擦块36夹紧制动I档换档盘17，由于I档换档盘17通过I档内齿圈输出轴15与I档内齿圈14连接，进而I档内齿圈14被制动；II档执行器37处于非工作状态，II档换档盘10处于释放状态；双行星星型机构将以I档速比由转臂7输出反向动力；转臂7通过安装在其上的第一输出齿轮19通过外啮合关系将动力传递给第二输出齿轮20，第二输出齿轮20将动力传递给共同安装在中间轴23上的第三输出齿轮21，第三输出齿轮21通过外啮合关系将动力传递给第四输出齿轮22，第四输出齿轮22将动力传递给固定安装的差速器25，差速器25将动力由内部输出差速锥齿轮传递给左输出半轴27和右输出半轴26驱动车辆倒车，则总成按速比为(1+Z2/Z0)Z6*Z8/Z5*Z7完成倒挡工作模式；

驻车模式：当主控制器接受到驾驶者驻车指令并检测到车速为零时，控制器向II档执行器37发出指令，II档执行器37推动II档换档主缸39将产生的高压油液通过II档高压换档液管40进入II档换档活塞42，II档换档活塞42在高压油液的作用下推动II档内摩擦块43和II档外摩擦块44夹紧制动II档换档盘10，由于II档换档盘10通过输出太阳轮轴8与输出太阳轮9连接，进而输出太阳轮9被制动；同时，控制器也向I档执行器29发出指令，I档执行器29推动I档换档主缸31将产生的高压油液通过I档高压换档液管32进入I档换档活塞34，I档换档活塞34在高压油液的作用下推动I档内摩擦块35和I档外摩擦块36夹紧制动I档换档盘17，由于I档换档盘17通过I档内齿圈输出轴15与I档内齿圈14连接，进而I档内齿圈14被制动；转臂7处于被锁止状态实现驻车。

制动模式：当车辆处于I档控制区行驶时，主控制器接受到驾驶者进行减速制动指令时，由于油门踏板升起，车速逐渐高于电机当量转速，I档内齿圈14产生正向转动，由于单向离合器16对I档内齿圈输出轴15仅具有逆向锁止功能，因此，I档内齿圈14被正向释放，即单向离合器16对I档内齿圈14不再起制动作用，电机1与车轮处于动力切断状态；控制器向I档执行器29发出指令，I档执行器29推动I档换档主缸31将产生的高压油液通过I档高压换档液管32进入I档换档活塞34，I档换档活塞34在高压油液的作用下推动I档内摩擦块35和I档外摩擦块36夹紧制动I档换档盘17，由于I档换档盘17通过I档内齿圈输出轴15与I档内齿圈14连接，进而I档内齿圈14被制动；车轮将车辆动能由左输出半轴27和右输出半轴26输入给差速器25，差速器25将动力传递给固定安装的第四输出齿轮22，第四输出齿轮22将动力传递给第三输出齿轮21，第三输出齿轮21将动力传递给第二输出齿轮20，第二输出齿轮20将动力传递给第一输出齿轮19，即将动力传递给转臂7，转臂7将动力由行星轮传递给输入太阳轮4，输入太阳轮4将动力传递给电机1，电机1切换到发电机模式，将所发电能储存到储能电池包中，对车辆进行电制动减速；当车辆处于II档控制区行驶时，主控制器接受到驾驶者进行减速制动指令时，电机1切换到发电机模式，对车辆进行电制动减速；当车辆车速降低到I档控制区时，控制器向II档执行器37发出指令，复位到初始状态，即使II档换档主缸39内部压力降低为零，II档换档活塞42在复位弹簧力的作用下，使II档内摩擦块43和II档外摩擦块44释放II档换档盘10，输出太阳轮9进入自由转动状态；同时，控制器向I档执行器29发出指令，对I档换档盘17进行制动，系统进入I档减速制动能量回收控制区。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims

1.单内齿圈同转臂式两速纯电动动力系统，其特征在于，包括电机、输入星型机构、双行星星型机构、转臂、箱体、单向离合器、I档换档盘、II档换档盘、I档换档机构、II档换档机构、输出过渡齿轮组、差速器、右输出半轴、左输出半轴，所述电机输出轴一端与输入星型机构连接；所述输入星型机构、双行星星型机构均与转臂连接；所述转臂的两端通过轴承与箱体固定连接，转臂的外侧与输出过渡齿轮组连接；输出过渡齿轮组与差速器连接，所述右输出半轴与差速器的右输出端连接，左输出半轴与差速器的左输出端连接；所述双行星星型机构分别与I档换档盘、II档换档盘、单向离合器连接；所述I档换档盘与I档换档机构配合连接；所述II档换档盘与II档换档机构配合连接。

2.根据权利要求1所述的单内齿圈同转臂式两速纯电动动力系统，其特征在于，所述双行星星型机构包括输出太阳轮、输出太阳轮轴、中间行星轮轴、中间行星轮、中间行星轮轴承、I档内齿圈、I档内齿圈输出轴、输出行星轮、行星轮轴，所述输出太阳轮与输出太阳轮轴固定连接，输出太阳轮与中间行星轮外啮合连接；所述中间行星轮通过中间新型轮轴承与中间行星轮轴固定连接；中间行星轮与输出行星轮外啮合连接，输出行星轮与行星轮轴固定连接；输出行星轮与I档内齿圈内啮合连接；所述I档内齿圈与I档内齿圈输出轴连接。

3.根据权利要求2所述的单内齿圈同转臂式两速纯电动动力系统，其特征在于，所述中间行星轮轴的两端分别通过轴承与转臂连接；所述行星轮轴的两端分别通过轴承与转臂连接；所述I档内齿圈输出轴分别与单向离合器内圈、I档换档盘连接；所述输出太阳轮轴的另一端与II档换档盘连接；单向离合器外圈与箱体连接。

4.根据权利要求3所述的单内齿圈同转臂式两速纯电动动力系统，其特征在于，所述行星轮轴数量为大于或等于二的整数；所述电机输出轴的另一端还连接有电机测速传感器；所述电机、输入星型机构、双行星星型机构、I档换档盘、II档换档盘均同轴安装。

5.根据权利要求4所述的单内齿圈同转臂式两速纯电动动力系统，其特征在于，所述输入星型机构包括输入太阳轮、输入行星轮、行星轮轴，所述输入太阳轮与输入行星轮外啮合连接；所述输入行星轮安装在行星轮轴上；所述电机的输出轴与输入太阳轮连接。

6.根据权利要求5所述的单内齿圈同转臂式两速纯电动动力系统，其特征在于，所述输出过渡齿轮组包括第一输出齿轮、第二输出齿轮、第三输出齿轮、第四输出齿轮、中间轴，所述第一输出齿轮与转臂固定连接、或第一输出齿轮与转臂一体成型形成；所述第一输出齿轮与第二输出齿轮外啮合连接；所述第二输出齿轮与第三输出齿轮均与中间轴连接；所述中间轴的两端分别通过轴承与箱体连接；所述第三输出齿轮与第四输出齿轮外啮合连接；所述第四输出齿轮与差速器连接。

7.根据权利要求1所述的单内齿圈同转臂式两速纯电动动力系统，其特征在于，所述I档换档机构包括I档执行器、I档储液器、I档换档主缸、I档高压换档液管、I档钳体保持架、I档换档活塞、I档内摩擦块、I档外摩擦块，所述I档换档主缸分别与I档执行器、I档储液器、I档高压换档液管连接；所述I档高压换档液管的另一端与I档换档活塞连接；所述I档换档活塞、I档外摩擦块均与I档钳体保持架连接；所述I档换档活塞与I档内摩擦块连接；所述I档换档盘位于I档内摩擦块、I档外摩擦块中间，并间隙地配合连接。

8.根据权利要求7所述的单内齿圈同转臂式两速纯电动动力系统，其特征在于，所述I档换档机构还包括I档低压报警器、I档测速传感器，所述I档低压报警器安装在I档换档主缸高压油液输出端；所述I档测速传感器安装在I档钳体保持架上；所述I档换档盘圆周上还加工有均匀分布的测速齿。

9.根据权利要求1所述的单内齿圈同转臂式两速纯电动动力系统，其特征在于，所述II档换档机构包括II档外摩擦块、II档内摩擦块、II档换档活塞、II档钳体保持架、II档高压换档液管、II档换档主缸、II档储液器、II档执行器，所述II档换档主缸分别与II档执行器、II档储液器、II档高压换档液管连接；所述II档高压换档液管的另一端与II档换档活塞连接；所述II档换档活塞、II档外摩擦块均与II档钳体保持架连接；所述II档换档活塞与II档内摩擦块连接；所述I档换档盘位于I档内摩擦块、I档外摩擦块中间，并间隙地配合连接。

10.根据权利要求9所述的单内齿圈同转臂式两速纯电动动力系统，其特征在于，所述II档换档机构还包括II档低压报警器、II档测速传感器，所述II档低压报警器安装在II档换档主缸高压油液输出端；所述II档测速传感器安装在II档钳体保持架上；所述II档换档盘圆周上还加工有均匀分布的测速齿。