[发明专利]带有联动换挡执行机构的电动车变速箱及其换挡控制方法

说明书

技术领域

本发明属于电动汽车传动技术领域，具体涉及带有联动换挡执行机构的电动车变速箱及其换挡控制方法。

背景技术

如何降低对石油的依赖是现代汽车工业的重要发展方向。近两年我国纯电动汽车的发展迅速，多个企业已经在市场上推出纯电动汽车，纯电动汽车已经进入产业化。

纯电动汽车的驱动机构有多种，例如无挡位的电机直驱方案，电动机直接通过一级减速装置驱动车轮，这种电机直驱方案平顺性好，但是对电机电池的性能要求很高，车辆动力性较差。电机加电控机械式自动变速箱的传动方案降低了车辆对电机电池的要求，提升了车辆的低速爬坡能力和高速行驶能力，提高了电动机运行效率。但是，传统电控机械式自动变速箱换挡过程存在动力中断，影响车辆行驶的平顺性。同时不同于内燃机，电动机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要求很高。因此，开发出专门应用于电动车的简单、高效且无动力中断的专用换挡变速箱十分重要。

专利CN105864368A提出了一种新的电动车变速箱传动方案，该方案通过可控单向轴承实现一挡与二挡之间的切换，并能够实现换挡过程中无动力中断，同时还避免了倒挡过程出现动力干涉的问题。但是该技术方案仍存在诸多缺陷，其一，该方案采用的可控单向轴承结构复杂，生产制造成本较高，限制了其推广应用；其二，该方案无法实现一挡行驶过程中的制动能量回收，车辆行驶过程中能耗较高；其三，该方案只能实现二挡状态下挂倒挡动作，限制了车辆的倒挡行驶能力。

发明内容

为了解决现有电动车变速箱结构复杂，制造成本高，换挡过程中存在动力中断的问题，本发明提供了带有联动换挡执行机构的电动车变速箱及其换挡控制方法。结合说明书附图，本发明的技术方案如下：

带有联动换挡执行机构的电动车变速箱，所述电动车变速箱由两挡齿轮对传动机构、片式离合器、倒挡控制组件，以及联动换挡执行机构组成；

两挡齿轮对传动机构由变速箱输入轴1、一挡齿轮对、二挡齿轮对和变速箱输出轴25组成；一挡主动齿轮2与二挡主动齿轮3前后平行固定安装在变速箱输入轴1上；二挡从动齿轮4空套在变速箱输出轴25上，一挡从动齿轮27通过单向轴承26安装在变速箱输出轴25上；

所述片式离合器安装在变速箱输入轴1或变速箱输出轴25上；

所述倒挡控制组件与一挡从动齿轮配合安装，由倒挡压盘30、倒挡毂31、折叠弹簧28、摆块29和圆柱销32组成；倒挡毂31与倒挡压盘30均滑动安装在变速箱输出轴25上；在倒挡毂31的端面上均匀开有摆块安装孔，与摆块安装孔位置相对应的一挡从动齿轮27的端面上也开有摆块卡槽，摆块29通过圆柱销32安装在摆块安装孔内，在摆块29与倒挡毂31之间安装有折叠弹簧28，在倒挡压盘30轴向压力下，摆块29绕圆柱销32摆动，使摆块29一端卡进或滑出一挡从动齿轮27端面上的摆块卡槽，实现倒挡毂31与一挡从动齿轮27的结合或分离；

所述联动换挡执行机构有两个执行端实现联动换挡动作，其第一执行端与片式离合器外侧连接，控制离合器的离合，第二执行端与倒挡压盘30外侧连接，控制倒挡毂31与一挡从动齿轮27的离合。

带有联动换挡执行机构的电动车变速箱，其中，所述联动换挡执行机构由执行电机22、执行输入轴23、执行主动齿轮24、执行从动齿轮21、滚珠丝杠螺杆13、滚珠丝杠螺母20、滑圈Ⅰ14、螺旋弹簧Ⅰ15、离合器杠杆11、倒挡杠杆16、推力轴承Ⅱ17、滑圈Ⅱ18和螺旋弹簧Ⅱ19组成；

执行电机22与执行输入轴23同轴连接，执行主动齿轮24固定安装在执行输入轴23上，执行从动齿轮21与滚珠丝杠螺母20固连为一体式结构，并套装在滚珠丝杠螺杆13上，滚珠丝杠螺杆13左半段有螺纹，右半段为光杆，滚珠丝杠螺杆13光杆部分设有两凸起；

螺旋弹簧Ⅰ15与滑圈Ⅰ14空套在一凸起一侧，倒挡杠杆16两端分别与滑圈Ⅱ18和倒挡压盘30外侧的推力轴承Ⅱ连接，倒挡杠杆16中部与变速箱箱体铰接；螺旋弹簧Ⅱ19与滑圈Ⅱ18空套在另一凸起一侧，离合器杠杆11两端分别与滑圈Ⅱ18和离合器外侧的推力轴承Ⅰ8连接，离合器杠杆11中部与变速箱箱体铰接；

螺旋弹簧Ⅱ19的刚度大于螺旋弹簧Ⅰ15的刚度。

带有联动换挡执行机构的电动车变速箱，其中，所述片式离合器为双片离合器。

带有联动换挡执行机构的电动车变速箱的换挡控制方法，具体控制过程如下：

电动车一挡升至二挡的控制过程为：