图3A示出了根据本发明一个实施例的一种单电机混合动力系统的A向剖视图，图3B示出了根据本发明一个实施例的一种单电机混合动力系统的 B向剖视图，图3c示出了根据本发明一个实施例的一种单电机混合动力系统的 C向剖视图，图3D示出了根据本发明一个实施例的一种单电机混合动力系统的 D向剖视图。由图3A-3D可以看出，本实施例中，动端面齿轮430和定端面齿轮440 的齿尖和齿槽均设置为知形，不仅有利于提高系统在对中不好时的抗干扰性能，还可以提升端面齿轮之间传递转矩的能力。此外，动端面齿轮430的轴向端面具有多个沉孔，弹性复位件450的多个弹簧452与多个沉孔一一对应，对于每个弹簧452，其一端嵌装于沉孔内，另一端固接在定位板451上。
图4示出了根据本发明另一个实施例的一种单电机混合动力系统的示意图。如图4所示，该系统在包括发动机100、第一离合器200、电机300、第二离合器400、汽车的驱动轴500的基础上，进一步包括：储能装置600和电机驱动器700。其中，电机驱动器700安装在电机300和储能装置600之间，用于将储能装置600 储存的能量提供给电机300，驱动电机300转动。
基于上述机械结构，本发明提供的单电机混合动力系统通过控制第一离合器和第二离合器的脱开或闭合，使得系统可以根据需求在纯电动驱动模式、制动能量回收模式、并联工作模式、停车充电模式之间转换，其工作原理如下：
图5A示出了根据本发明一个实施例的单电机混合动力系统处于纯电动驱动模式的示意图。如图5A所示，当需要纯电动驱动模式时，在单电机混合动力系统中，脱开第一离合器，闭合第二离合器闭合，整车控制器控制电机工作在驱动模式，储能装置 (本实施例中表示为“电池”)通过电机驱动器(图中未示出)向电机提供能量，驱使电机转动，电机转动的动能通过闭合的第二离合器传递给汽车的驱动轴(本实施例中表示为“主减+车轮”)，驱使汽车的驱动轴转动，进而驱使汽车的车轮转动。
图5B示出了根据本发明一个实施例的单电机混合动力系统处于制动能量回收模式的示意图。如图5B所示，当存在制动工况时，在单电机混合动力系统中，脱开第一离合器， 闭合第二离合器，关闭发动机，整车控制器控制电机工作在能量回收模式，电机产生的电能储存在储能装置(本实施例中表示为“电池”)中，电池电量増加。
图5c示出了根据本发明一个实施例的单电机混合动力系统处于并联工作模式的示意图。如图5C所示，当需要较多的驱动能量时，在单电机混合动力系统中，闭合第一离合器和第二离合器，整车控制器分别控制发动机与电机工作在驱动状态下，一方面，发动机的动能通过闭合的第一离合器、电机的主轴和闭合的第二离合器传速给汽车的驱动轴 (本实施例中表示为“主减+车轮”)；另一方面，电机的动能通过闭合的第二离合器传速给汽车的驱动轴(本实施例中表示为“主减+车轮”)；即发动机与单机共同驱使汽车的驱动轴转动，进而驱使汽车的车轮转动，该模式能够获得较高的经济性。
图5D示出了根据本发明一个实施例的单电机混合动力系统处于停车充电模式的示意图。如图5D所示，停车时，在单电机混合动力系统中，闭合第一离合器，脱开第二离合器，整车控制器控制发动机恒转速工作，发动机的动能通过闭合的第一离合器传速给电机，驱使电机转动发电，电机的电能再传速给储能装置(本实施例中表示为“电池”)，使得电池电量快速上升。
综上，本发明提供的技术方案通过控制两个离合器的脱开或闭合，实现了单电机混合动力系统在不同工作模式之问的转换，其中，用于对电机和汽车的驱动轴进行机械连接的第二离合器是一种常闭式电磁齿嵌离合器，该离合器采用电磁线圈控制，并采用端面齿轮传递转矩，与传统的干式离合器相比，该离合器具有轴向尺寸短、重量轻、占用空间小、传通转矩大、动作迅速等特点；与传统的齿嵌离合器相比，该离合器的动端面齿轮、定端面齿轮分别直接与电机主轴和汽车的驱动轴相合，离合器整体分别与两端的电机主轴和汽车的驱动轴精密配合，高度集成；并且特殊设计的环形衔铁和环形电磁铁的局部形状能够似的吸合过程中电磁力近似与电流成正比，使得吸合过程柔和可控，进一步导致单电机混合动力系统的模式转换过程柔和可控，符合需求。
