[發明專利]一種二檔雙向超越主副軸糾纏同步變速箱及其控制方法

在審

• 申請號: 201811283215.3
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109185401A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 樊朝暉;李新民
• 申請（專利權）人: 樊朝暉
• 主分類號: F16H3/10
• 分類號: F16H3/10;F16H61/04
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 翁德億

本發明公開了一種二檔雙向超越主副軸糾纏同步變速箱設計原理及其控制方法，該變速箱包括輸入主軸、輸出副軸、低速擋主動齒輪、低速擋從動齒輪、高速擋主動齒輪、高速擋從動齒輪、正向單向器、反向單向器、解除軸承、高速擋同步器、倒擋同步器、卡接器以及若干電磁閥；本發明的控制方法充分利用驅動和拖弋的矛盾，并通過采用正反兩個單向器以及三個同步器的互相配合，巧妙地將輸入主軸和輸出副軸形成互為驅動和拖曳的糾纏狀態，從而實現平順變擋。本發明獨特設計，大大改善了電動汽車的變擋的平順度，提高了電動汽車的綜合用電效率，提升電動汽車的行駛里程及坡道起步能力。

技術領域

本發明屬于電動汽車變速箱技術領域，具體涉及一種二檔雙向超越主副軸糾纏同步變速箱及其控制方法。

背景技術

迄今為止，電動汽車多數采用電機直驅的方法來實現高低速的覆蓋驅動，因此在一般情況下，電動汽車均為“大馬拉小車”的模式，電機的效率并沒有得到充分發揮。造成電動汽車電機效率不高的因素是多方面的，這其中最主要原因在于變檔技術，這也是汽車行業的一大難題。

傳統燃油汽車是采用離合器進行變檔，然而離合器的結構復雜，價格昂貴，并且不適用于電動汽車。由于電機驅動的電動汽車沒有怠速的問題，因此電機在空轉和帶載荷情況下轉速差距巨大，電流差距也非常大。而且現有的各種電機均不能完全兼顧低速和高速下的運行效率，同時，電機的特性還決定了其在低速大扭力和高轉速低扭力之間存在矛盾。這些都是至今缺少能夠完美解決電動汽車變檔的變速機構的原因。

現在市面上比較流行的中低速電動車二檔變速箱，如基于傳統設計的離合器結構變速機構、活齒變速機構、超越離合變速機構等等，但上述這些傳統的電動汽車變速機構，在變速的過程中都存在卡頓現象，即便有些變速機構中通過采用電機測器測量速度來進行同步，但由于存在測量誤差，卡頓現象依舊沒有得到完美的解決。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明旨在提供一種二檔雙向超越主副軸糾纏同步變速箱及其控制方法，以改善電動汽車的變擋的平順度，提高電動汽車的綜合用電效率，提升電動汽車的行駛里程及坡道起步能力。

為達到上述技術目的及效果，本發明通過以下技術方案實現：

一種二檔雙向超越主副軸糾纏同步變速箱，包括上下平行設置的輸入主軸和輸出副軸，所述輸入主軸上通過正向單向器套設有一個可轉動的低速擋主動齒輪，所述輸入主軸上通過反向單向器套設有一個可轉動的高速擋主動齒輪，所述輸出副軸上套設有一個與所述輸出副軸同步轉動的低速擋從動齒輪，所述輸出副軸上通過解除軸承套設有一個可自由轉動的高速擋從動齒輪；所述低速擋主動齒輪與所述低速擋從動齒輪上下嚙合，形成變速箱的低速擋齒輪組，所述高速擋主動齒輪與所述高速擋從動齒輪上下嚙合，形成變速箱的高速擋齒輪組；

所述輸入主軸上還套設有與所述輸入主軸同步轉動的倒擋同步器和高速擋同步器，所述倒擋同步器通過花鍵軸可橫向來回移動地設置在所述低速擋主動齒輪的一側，負責卡接所述正向單向器以實現所述低速擋主動齒輪與所述輸入主軸能夠同步反向旋轉，所述高速擋同步器通過花鍵軸可橫向來回移動地設置在所述高速擋主動齒輪的一側，負責卡接所述反向單向器以實現所述高速擋主動齒輪與所述輸入主軸能夠同步正向旋轉；

所述輸出副軸上還套設有與所述輸出副軸同步轉動的卡接器，所述卡接器通過花鍵軸可橫向來回移動地設置在所述高速擋從動齒輪的一側，負責卡接所述解除軸承以實現所述高速擋從動齒輪與所述輸出副軸能夠同步正反向旋轉。

進一步的，所述低速擋主動齒輪的直徑＜所述高速擋主動齒輪的直徑＜所述高速擋從動齒輪的直徑＜所述低速擋主動齒輪的直徑。

進一步的，所述低速擋主動齒輪與低速擋從動齒輪的速比為6-12。

進一步的，所述高速擋主動齒輪與高速擋從動齒輪的速比為2.5-4。

進一步的，所述倒擋同步器、所述高速擋同步器和所述卡接器分別受對應的電磁閥控制。