一种纯电动汽车无动力中断换挡变速箱及其换挡控制方法技术

本发明专利技术提供了一种纯电动汽车无动力中断换挡变速箱及其换挡控制方法，所述变速箱由输入轴、一挡齿轮对机构、二挡齿轮对机构、膜片弹簧离合器、输出轴及换挡控制机构组成，所述换挡控制机构包括控制齿轮对机构、一挡超越离合器、控制超越离合器以及一挡超越离合器的滚柱控制机构，所述一挡超越离合器为双向超越离合器，所述一挡被动齿轮内表面与一挡超越离合器内圈外表面形成楔形空间，所述楔形空间的两端为两个相对设置的楔形锁止面，一端为一挡运行锁止面，另一端为倒挡运行锁止面，以实现一挡正向行驶及一挡倒挡行驶，本发明专利技术通过一挡齿轮对前进或倒挡，解决了二挡齿轮对倒挡车速过快及超越离合器卡滞的安全问题。

An unpowered interruption shift gearbox and its shift control method for pure electric vehicle

The invention provides a pure electric vehicle power shift gearbox and gear shift control method, the gear box is composed of an input shaft, a gear mechanism, the two gear of mechanism, diaphragm spring clutch, an output shaft and gear shift control mechanism, the shift control mechanism includes a control mechanism, a gear pair block Overrunning Clutch, clutch control and a control mechanism of roller overrunning clutch, the gear clutch for two-way overrunning clutch, the gear driven gear and the inner surface of a gear clutch inner surface to form a wedge-shaped space, both ends of the wedge space as two opposite wedge locking surface one end is a blocking operation, lock, the other end is a reverse gear locking operation, to achieve a positive driving and a reverse gear driving, the invention by a gear tooth The wheel pair forward or backward gear solves the safety problem of two gear gear to overspeed and overrunning clutch.

【技术实现步骤摘要】
一种纯电动汽车无动力中断换挡变速箱及其换挡控制方法
本专利技术属于纯电动汽车传动
，具体涉及一种纯电动汽车无动力中断换挡变速箱及其换挡控制方法。
技术介绍
目前我国纯电动汽车的发展迅速，市场上已经出现大规模的纯电动汽车，纯电动汽车已经进入规模化生产阶段。纯电动汽车的驱动方案有多种，例如电动机加减速器的直驱方案，这种传动方式平顺性好，但是对电机电池的性能要求很高，车辆不能同时兼顾低速和高速的综合性能。如果要兼顾车辆的低速爬坡能力和高速行驶能力，提高电动机运行效率，则电机需要加装多挡位变速箱，这种方案则大大降低了车辆对电机电池的要求。由于电动机低速恒转矩高速恒功率的特性使得其对变速箱挡位数量的需求不是很多，但是对变速箱的传动效率和换挡变速舒适性要求很高。目前无动力中断换挡的传动方案有无级变速器CVT、双离合变速器DCT等，这些方案对于纯电动汽车来说结构复杂，成本较高，而且自身传动效率较低。电控机械式自动变速器AMT具有传动效率高的优点，但是传统电控机械式自动变速器换挡过程存在动力中断，影响车辆行驶的平顺性。此外，传统机械式自动变速箱的操纵机构包括换挡拨叉和换挡拨叉轴，这增大了变速器尺寸，增加了成本。可见开发出专门应用于电动车的简单、高效、无动力中断换挡专用变速箱十分必要。申请号为2016104732436的专利提出了一种电动汽车无动力中断换挡变速箱及其换挡控制方法，其所述的无动力中断换挡变速箱具有两个挡位，通过超越离合器进行换挡，实现了换挡过程无动力中断。但是，该变速箱是通过二挡齿轮对进行倒挡，由于二挡速比较大，使得倒挡时车速较快；此外，通过二挡齿轮对进行倒挡时,一挡超越离合器存在卡滞现象，这些都会导致行车安全问题。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术提供了一种新型的纯电动汽车无动力中断换挡变速箱及其换挡控制方法，实现通过一挡齿轮对前进或倒挡，解决了二挡齿轮对倒挡车速过快及超越离合器卡滞的安全问题。结合说明书附图，本专利技术的技术方案如下：一种纯电动汽车无动力中断换挡变速箱，由输入轴1、一挡齿轮对机构、二挡齿轮对机构、膜片弹簧离合器、输出轴17及换挡控制机构组成，所述换挡控制机构包括控制齿轮对机构、一挡超越离合器、控制超越离合器以及一挡超越离合器的滚柱控制机构，所述一挡超越离合器为双向超越离合器，以实现一挡正向行驶及一挡倒挡行驶；所述一挡超越离合器由与双向超越离合器的外圈为一体式结构的一挡被动齿轮19、固连在输出轴17上的一挡超越离合器内圈18、滚柱拨动机构、滚柱A22以及预紧弹簧A23组成；所述一挡被动齿轮19内表面与一挡超越离合器内圈18外表面形成楔形空间，所述楔形空间的两端为两个相对楔形锁止面，一端为一挡运行锁止面，另一端为倒挡运行锁止面；所述滚柱保持架20通过预紧弹簧A23将滚柱A22预紧在楔形空间的一挡运行锁止面内。所述控制超越离合器控制变速器倒挡，使得不变速箱分别在一挡、二挡和倒挡运行时无力干涉。一种纯电动汽车无动力中断换挡变速箱的换挡控制方法，所述换挡控制方法包括一挡、二挡和倒挡；所述倒挡动力的传递路线依次为：输入轴1、一挡主动齿轮2、一挡被动齿轮19、一挡超越离合器内圈18、输出轴17；所述倒挡的具体换挡控制过程为：倒挡时，输入轴1顺时针旋转，离合器摩擦片7与离合器压盘8分离，控制超越离合器处于锁止状态并传递动力，主动控制齿轮3随之顺时针旋转，从动控制齿轮14逆时针旋转，一挡被动齿轮19在一挡主动齿轮2的传动下逆时针转动，并带动保持架20逆时针转动，控制齿轮对机构的传动比大于一挡齿轮对机构的传动比，使从动控制齿轮14的逆时针转速低于一挡被动齿轮19的逆时针转速，即从动控制齿轮14的逆时针转速低于滚柱保持架20的逆时针转速，因此，控制摩擦片16和控制压盘15会发生相对打滑，产生顺时针的摩擦扭矩，该扭矩使滚柱保持架20相对于一挡被动齿轮19顺时针旋转，滚柱保持架20将滚柱A22拨向倒档运行锁止面对应的楔形空间内，滚柱A22被锁止在倒档运行锁止面对应的楔形空间内，一挡超越离合器传递动力，动力通过一挡齿轮对机构传递到输出轴17，最终通过减速器主动齿轮27，动力输出到与所述变速箱集成到一起的差速器，实现车辆倒挡后退。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术的一挡超越离合器采用双向超越离合器，能够实现一挡前进和倒挡，解决了现有技术通过二挡齿轮对倒挡时车速较快的问题，并有效消除了超越离合器存在卡滞的等安全问题。2、本专利技术通过一对控制齿轮来控制一挡的双向超越离合器，以实现一挡前进和倒挡，解决了传统技术方案中通过单向超越离合器传递动力的变速箱结构无法实现一挡倒挡的问题。3、本专利技术解决了传统AMT换挡动力中断的问题，能够实现无动力中断换挡，升挡或降挡过程变速箱始终有动力输出，换挡过程的平顺性得到提高，可以实现平顺的速比切换过程。4、本专利技术没有传统变速箱同步器结构，不需要单独的同步器执行机构，整个变速箱只有一个离合器执行机构来实现换挡动作，生产成本低，控制简单。5、本专利技术采用干式离合器，提高了系统传动效率；此外，所述膜片弹簧离合器既可以为单片式离合器也可以是多片式离合器，既可以是常开离合器也可以是常闭离合器，适用广泛，应用性强。6、本专利技术可以直接通过电机反转，而不增加额外的执行机构就可以实现倒挡运行。7、本专利技术还取消了换挡拨叉和拨叉轴，大大精简了系统结构，减轻了变速器总重量。附图说明图1为本专利技术所述的无动力中断换挡变速箱一挡状态时的结构示意简图；图2为本专利技术所述的无动力中断换挡变速箱二挡状态时的结构示意简图；图3为本专利技术所述的无动力中断换挡变速箱中，一挡超越离合器及其滚柱控制机构的安装结构示意图；图4为本专利技术所述的无动力中断换挡变速箱的换挡控制方法中，一挡超越离合器一挡时的工作状态示意图；图5为本专利技术所述的无动力中断换挡变速箱的换挡控制方法中，一挡超越离合器二挡时的工作状态示意图；图6为本专利技术所述的无动力中断换挡变速箱的换挡控制方法中，一挡超越离合器倒挡时的工作状态示意图；图7为本专利技术所述的无动力中断换挡变速箱的换挡控制方法中，控制超越离合器倒挡时的工作状态示意图；图8为本专利技术的电动车无动力中断换挡变速箱中，膜片弹簧离合器与输出轴安装连接示意图。图中：1-输入轴，2-一挡主动齿轮，3-主动控制齿轮，4-控制超越离合器内圈，5-二挡主动齿轮，6-二挡被动齿轮，7-离合器摩擦片，8-离合器压盘，9-离合器膜片弹簧，10-推力轴承，11-离合器杠杆，12-第一轴承，13-第二轴承，14-从动控制齿轮，15-控制压盘，16-控制摩擦片,17-输出轴，18-一挡超越离合器内圈，19-一挡被动齿轮，20-滚柱保持架，21-波形弹簧，22-滚柱A，23-预紧弹簧A，24-滚柱B，25-预紧弹簧B,27-减速器主动齿轮。具体实施方式为了进一步阐述本专利技术的技术方案，结合说明书附图，本专利技术的具体实施方式如下：概括地讲，本专利技术所述变速箱主要由三对齿轮对和三组离合器组成，三组离合器包括：一个双向超越离合器、一个单向超越离合器以及一个膜片弹簧离合器；三对齿轮对包括：对应两个挡位的两对不同传动比的齿轮对，以及一对位于其他两对齿轮对之间的用于控制超越离合器的齿轮对；并且控制超越离合器的齿轮对的传动比大于一挡齿本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纯电动汽车无动力中断换挡变速箱，由输入轴（1）、一挡齿轮对机构、二挡齿轮对机构、膜片弹簧离合器、输出轴（17）及换挡控制机构组成，所述换挡控制机构包括控制齿轮对机构、一挡超越离合器、控制超越离合器以及一挡超越离合器的滚柱控制机构，其特征在于：所述一挡超越离合器为双向超越离合器，以实现一挡正向行驶及一挡倒挡行驶；所述一挡超越离合器由与双向超越离合器的外圈为一体式结构的一挡被动齿轮（19）、固连在输出轴（17）上的一挡超越离合器内圈（18）、滚柱拨动机构、滚柱A（22）以及预紧弹簧A（23）组成；所述一挡被动齿轮（19）内表面与一挡超越离合器内圈（18）外表面形成楔形空间，所述楔形空间的两端为两个相对的楔形锁止面，一端为一挡运行锁止面，另一端为倒挡运行锁止面；所述滚柱保持架（20）通过预紧弹簧A（23）将滚柱A（22）预紧在楔形空间的一挡运行锁止面内。

【技术特征摘要】
1.一种纯电动汽车无动力中断换挡变速箱，由输入轴（1）、一挡齿轮对机构、二挡齿轮对机构、膜片弹簧离合器、输出轴（17）及换挡控制机构组成，所述换挡控制机构包括控制齿轮对机构、一挡超越离合器、控制超越离合器以及一挡超越离合器的滚柱控制机构，其特征在于：所述一挡超越离合器为双向超越离合器，以实现一挡正向行驶及一挡倒挡行驶；所述一挡超越离合器由与双向超越离合器的外圈为一体式结构的一挡被动齿轮（19）、固连在输出轴（17）上的一挡超越离合器内圈（18）、滚柱拨动机构、滚柱A（22）以及预紧弹簧A（23）组成；所述一挡被动齿轮（19）内表面与一挡超越离合器内圈（18）外表面形成楔形空间，所述楔形空间的两端为两个相对的楔形锁止面，一端为一挡运行锁止面，另一端为倒挡运行锁止面；所述滚柱保持架（20）通过预紧弹簧A（23）将滚柱A（22）预紧在楔形空间的一挡运行锁止面内。2.如权利要求1所述一种纯电动汽车无动力中断换挡变速箱，其特征在于：所述控制超越离合器控制变速器倒挡，使得变速箱分别在一挡、二挡和倒挡运行时无动力干涉。3.如权利要求1所述一种纯电动汽车无动力中断换挡变速箱的换挡控制方法，所述换挡控制方法包括一挡、二挡和倒挡，其特征在于：所述倒...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁琼，
申请(专利权)人：梁琼，
类型：发明
国别省市：吉林,22