[发明专利]一种二档双向超越主副轴纠缠同步变速箱及其控制方法

说明书

本发明公开了一种二档双向超越主副轴纠缠同步变速箱设计原理及其控制方法，该变速箱包括输入主轴、输出副轴、低速挡主动齿轮、低速挡从动齿轮、高速挡主动齿轮、高速挡从动齿轮、正向单向器、反向单向器、解除轴承、高速挡同步器、倒挡同步器、卡接器以及若干电磁阀；本发明的控制方法充分利用驱动和拖弋的矛盾，并通过采用正反两个单向器以及三个同步器的互相配合，巧妙地将输入主轴和输出副轴形成互为驱动和拖曳的纠缠状态，从而实现平顺变挡。本发明独特设计，大大改善了电动汽车的变挡的平顺度，提高了电动汽车的综合用电效率，提升电动汽车的行驶里程及坡道起步能力。

技术领域

本发明属于电动汽车变速箱技术领域，具体涉及一种二档双向超越主副轴纠缠同步变速箱及其控制方法。

背景技术

迄今为止，电动汽车多数采用电机直驱的方法来实现高低速的覆盖驱动，因此在一般情况下，电动汽车均为“大马拉小车”的模式，电机的效率并没有得到充分发挥。造成电动汽车电机效率不高的因素是多方面的，这其中最主要原因在于变档技术，这也是汽车行业的一大难题。

传统燃油汽车是采用离合器进行变档，然而离合器的结构复杂，价格昂贵，并且不适用于电动汽车。由于电机驱动的电动汽车没有怠速的问题，因此电机在空转和带载荷情况下转速差距巨大，电流差距也非常大。而且现有的各种电机均不能完全兼顾低速和高速下的运行效率，同时，电机的特性还决定了其在低速大扭力和高转速低扭力之间存在矛盾。这些都是至今缺少能够完美解决电动汽车变档的变速机构的原因。

现在市面上比较流行的中低速电动车二档变速箱，如基于传统设计的离合器结构变速机构、活齿变速机构、超越离合变速机构等等，但上述这些传统的电动汽车变速机构，在变速的过程中都存在卡顿现象，即便有些变速机构中通过采用电机测器测量速度来进行同步，但由于存在测量误差，卡顿现象依旧没有得到完美的解决。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明旨在提供一种二档双向超越主副轴纠缠同步变速箱及其控制方法，以改善电动汽车的变挡的平顺度，提高电动汽车的综合用电效率，提升电动汽车的行驶里程及坡道起步能力。

为达到上述技术目的及效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种二档双向超越主副轴纠缠同步变速箱，包括上下平行设置的输入主轴和输出副轴，所述输入主轴上通过正向单向器套设有一个可转动的低速挡主动齿轮，所述输入主轴上通过反向单向器套设有一个可转动的高速挡主动齿轮，所述输出副轴上套设有一个与所述输出副轴同步转动的低速挡从动齿轮，所述输出副轴上通过解除轴承套设有一个可自由转动的高速挡从动齿轮；所述低速挡主动齿轮与所述低速挡从动齿轮上下啮合，形成变速箱的低速挡齿轮组，所述高速挡主动齿轮与所述高速挡从动齿轮上下啮合，形成变速箱的高速挡齿轮组；

所述输入主轴上还套设有与所述输入主轴同步转动的倒挡同步器和高速挡同步器，所述倒挡同步器通过花键轴可横向来回移动地设置在所述低速挡主动齿轮的一侧，负责卡接所述正向单向器以实现所述低速挡主动齿轮与所述输入主轴能够同步反向旋转，所述高速挡同步器通过花键轴可横向来回移动地设置在所述高速挡主动齿轮的一侧，负责卡接所述反向单向器以实现所述高速挡主动齿轮与所述输入主轴能够同步正向旋转；

所述输出副轴上还套设有与所述输出副轴同步转动的卡接器，所述卡接器通过花键轴可横向来回移动地设置在所述高速挡从动齿轮的一侧，负责卡接所述解除轴承以实现所述高速挡从动齿轮与所述输出副轴能够同步正反向旋转。

进一步的，所述低速挡主动齿轮的直径＜所述高速挡主动齿轮的直径＜所述高速挡从动齿轮的直径＜所述低速挡主动齿轮的直径。

进一步的，所述低速挡主动齿轮与低速挡从动齿轮的速比为6-12。

进一步的，所述高速挡主动齿轮与高速挡从动齿轮的速比为2.5-4。

进一步的，所述倒挡同步器、所述高速挡同步器和所述卡接器分别受对应的电磁阀控制。