雙撥叉純電動(dòng)汽車兩檔變速箱及其控制方法
【專利說明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種雙撥叉純電動(dòng)汽車兩檔變速箱及其控制方法。
[0002]【背景技術(shù)】:
純電動(dòng)汽車，它是完全由可充電電池(如鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池或鋰離子電池)提供動(dòng)力源的汽車。純電動(dòng)汽車具有環(huán)境污染小、噪音小、效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用維修方便等特點(diǎn)，但目前的純電動(dòng)車還存在爬坡能力弱，續(xù)航里程不足的缺陷，以及電機(jī)容易在長(zhǎng)時(shí)間超載運(yùn)行中出故障或縮短使用壽命。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的在于提供一種雙撥叉純電動(dòng)汽車兩檔變速箱及其控制方法，該雙撥叉純電動(dòng)汽車兩檔變速箱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理，有利于增加整車的動(dòng)力性能，增強(qiáng)其爬坡能力，以及電池的續(xù)航里程和避免電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間超載運(yùn)行，延長(zhǎng)使用壽命。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
本發(fā)明雙撥叉純電動(dòng)汽車兩檔變速箱，其特征在于:所述變速箱包括有箱體、設(shè)在箱體內(nèi)的由主電機(jī)驅(qū)動(dòng)的輸入軸、輸出軸和中間軸，所述輸出軸端部套接在輸入軸的端部上,在輸入軸與輸出軸上分別固定設(shè)有第一齒輪和第四齒輪，所述中間軸上固定設(shè)有第三齒輪和套接有第二齒輪，所述第一齒輪與第二齒輪常嚙合，第三齒輪與第四齒輪常嚙合，在第一齒輪與第四齒輪之間設(shè)有以利該兩齒輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)的同步齒和第一結(jié)合套，在第二齒輪與第三齒輪之間設(shè)有以利該兩齒輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)的同步齒和第二結(jié)合套，所述第一、第二結(jié)合套上分別設(shè)有驅(qū)動(dòng)其移動(dòng)的第一、第二撥叉，所述第一、第二撥叉的驅(qū)動(dòng)端分別設(shè)有第一、第二氣缸，所述第一、第二氣缸上分別通入有第3、4進(jìn)排氣口和第1、2進(jìn)排氣口，所述第一、第二氣缸分別連接第一電磁閥和第二電磁閥，所述第一電磁閥和第二電磁閥分別連接單向閥后連接供氣源。
[0005]進(jìn)一步，上述箱體上位于中間軸的外圍上設(shè)有轉(zhuǎn)速傳感器。
[0006]進(jìn)一步，上述轉(zhuǎn)速傳感器的采集信號(hào)接口、第一電磁閥的控制信號(hào)接口、第二電磁閥的控制信號(hào)接口、以及第一電磁閥的反饋信號(hào)接口、第二電磁閥的反饋信號(hào)接口分別連接在控制器上。
[0007]本發(fā)明雙撥叉純電動(dòng)汽車兩檔變速箱的控制方法，其特征在于:所述雙撥叉純電動(dòng)汽車兩檔變速箱包括有箱體、設(shè)在箱體內(nèi)的由主電機(jī)驅(qū)動(dòng)的輸入軸、輸出軸和中間軸，所述輸出軸端部套接在輸入軸的端部上，在輸入軸與輸出軸上分別固定設(shè)有第一齒輪和第四齒輪，所述中間軸上固定設(shè)有第三齒輪和套接有第二齒輪，所述第一齒輪與第二齒輪常嚙合，第三齒輪與第四齒輪常嚙合，在第一齒輪與第四齒輪之間設(shè)有以利該兩齒輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)的同步齒和第一結(jié)合套，在第二齒輪與第三齒輪之間設(shè)有以利該兩齒輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)的同步齒和第二結(jié)合套，所述第一、第二結(jié)合套上分別設(shè)有驅(qū)動(dòng)其移動(dòng)的第一、第二撥叉，所述第一、第二撥叉的驅(qū)動(dòng)端分別設(shè)有第一、第二氣缸，所述第一、第二氣缸上分別通入有第3、4進(jìn)排氣口和第1、2進(jìn)排氣口，所述第一、第二氣缸分別連接第一電磁閥和第二電磁閥，所述第一電磁閥和第二電磁閥分別連接單向閥后連接供氣源；處于停車狀態(tài)，使第一電磁閥和第二電磁閥均處于失電狀態(tài)，第一、二結(jié)合套均處于右極限位置，變速箱處于空擋；起步狀態(tài)，第二電磁閥得電，供氣源通過第二電磁閥輸高壓氣到第二進(jìn)排氣口，第二氣缸的活塞推出帶動(dòng)第二撥叉和第二結(jié)合套向左移動(dòng)，此時(shí)第一電磁閥不能得電，供氣源通過第一電磁閥輸高壓氣到第四進(jìn)排氣口，使第一結(jié)合套始終處于右端，變速箱掛低速檔起步；當(dāng)車速達(dá)到一定時(shí)，第二電磁閥失電，供氣源通過第二電磁閥輸高壓氣到第一進(jìn)排氣口，第二氣缸的活塞帶動(dòng)第二撥叉和第二結(jié)合套向右移動(dòng)，此時(shí)處于空擋，同時(shí)，第一電磁閥得電，供氣源通過第一電磁閥輸高壓氣到第三進(jìn)排氣口，第一氣缸的活塞帶動(dòng)第一撥叉和第一結(jié)合套向左移動(dòng)，此時(shí)掛直接檔運(yùn)行；正常行駛遇到爬坡時(shí)，第一電磁閥失電，供氣源通過第一電磁閥輸高壓氣到第四進(jìn)排氣口，第一氣缸的活塞回位帶動(dòng)第一撥叉和第一結(jié)合套向右移動(dòng)，此時(shí)變速箱掛到空擋，第二電磁閥得電，供氣源通過第二電磁閥輸高壓氣到第二進(jìn)排氣口，第二氣缸的活塞帶動(dòng)第二撥叉和第二結(jié)合套向左移動(dòng),此時(shí)整車氣源通過第一電磁閥輸高壓氣到第四進(jìn)排氣口，使第一結(jié)合套始終處于右端，此時(shí)變速箱掛低速檔運(yùn)行。
[0008]進(jìn)一步的，在第一電磁閥得電驅(qū)動(dòng)第一氣缸活塞移動(dòng)至左側(cè)結(jié)合狀態(tài)時(shí)，第二電磁閥不能得電使第二氣缸活塞移動(dòng)至左側(cè)結(jié)合；其通過第一電磁閥的反饋信號(hào)接口、第二電磁閥的反饋信號(hào)接口反饋給控制器來確定是否給電。
[0009]本發(fā)明雙撥叉純電動(dòng)汽車兩檔變速箱的工作原理，通過第一、第二電磁閥對(duì)第一、第二氣缸的驅(qū)動(dòng)作用，使撥叉帶動(dòng)結(jié)合套讓輸入軸與輸出軸結(jié)合或使輸入軸與中間軸結(jié)合，在起步、爬坡時(shí)自動(dòng)切換變速箱到低速檔，保證電機(jī)不會(huì)超載運(yùn)行，從而使本發(fā)明可用于純電動(dòng)的小車、商務(wù)車和乘用車等，使用本發(fā)明變速箱可增加整車的動(dòng)力性能，增強(qiáng)其爬坡能力，有種于電機(jī)實(shí)現(xiàn)精確調(diào)速控制換檔，延長(zhǎng)變速箱的使用壽命，增加動(dòng)力電池的續(xù)航里程，可減少充電次數(shù)，以及避免電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間超載運(yùn)行，使電機(jī)盡可能工作在高效區(qū)，從而減低電耗，延長(zhǎng)電機(jī)的使用壽命。
[0010]【附圖說明】:
圖1是本發(fā)明變速箱的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明變速箱氣路控制原理圖；
圖3是本發(fā)明控制器連接原理示意圖；
圖4是本發(fā)明轉(zhuǎn)速傳感器采集信號(hào)電路圖；
圖5是本發(fā)明第一電磁閥的控制電路圖；
圖6是本發(fā)明第二電磁閥的控制電路圖。
[0011]【具體實(shí)施方式】:
本發(fā)明雙撥叉純電動(dòng)汽車兩檔變速箱，所述變速箱包括有箱體1、設(shè)在箱體內(nèi)的由主電機(jī)驅(qū)動(dòng)的輸入軸2、輸出軸3和中間軸4,所述輸出軸端部套接在輸入軸的端部上,在輸入軸與輸出軸上分別固定設(shè)有第一齒輪5和第四齒輪6，所述中間軸4上固定設(shè)有第三齒輪7和套接有第二齒輪8，所述第一齒輪5與第二齒輪8常嚙合，第三齒輪7與第四齒輪6常嚙合，在第一齒輪5與第四齒輪6之間設(shè)有以利該兩齒輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)的同步齒和第一結(jié)合套9，在第二齒輪與第三齒輪之間設(shè)有以利該兩齒輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)的同步齒和第二結(jié)合套10，所述第一、第二結(jié)合套上分別設(shè)有驅(qū)動(dòng)其移動(dòng)的第一、第二撥叉11、12，所述第一、第二撥叉的驅(qū)動(dòng)端分別設(shè)有第一、第二氣缸13、14，所述第一、第二氣缸上分別通入有第3、4進(jìn)排氣口 17、18和第1、2進(jìn)排氣口 15、16，所述第一、第二氣缸13、14分別連接第一電磁閥19和第二電磁閥20，所述第一電磁閥和第二電磁閥分別連接單向閥21后連接供氣源22。在第一結(jié)合套結(jié)合入同步齒，第二結(jié)合套未結(jié)合入同步齒時(shí)，輸出軸與輸入軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)，該狀態(tài)為高速檔；當(dāng)?shù)诙Y(jié)合套結(jié)合入同步齒，第一結(jié)合套未結(jié)合入同步齒時(shí)，第二齒輪嚙合與第三齒輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)，輸入軸通過第一齒輪與第二齒輪嚙合，以及第三齒輪與第四齒輪的嚙合，該狀態(tài)為低速檔。
[0012]上述第一電磁閥19和第二電磁閥20均為兩位五通電磁閥，兩位五通電磁閥即開、關(guān)兩工位，五通即是有五個(gè)通道通氣，其中I個(gè)與氣源連接，兩個(gè)與雙作用氣缸的外部氣室的進(jìn)出氣口連接，兩個(gè)與內(nèi)部氣室的進(jìn)出氣口接連。
[0013]進(jìn)一步，為了便于采集中間軸轉(zhuǎn)速，上述箱體上位于中間軸的外圍上設(shè)有轉(zhuǎn)速傳感器23，該轉(zhuǎn)速傳感器23以及反饋給控制器，從而有利于給電機(jī)調(diào)速的參考。
[0014]進(jìn)一步，上述轉(zhuǎn)速傳感器的采集信號(hào)接口、第一電磁閥的控制信號(hào)接口、第二電磁閥的控制信號(hào)接口、以及第一電磁閥的反饋信號(hào)接口、第二電磁閥的反饋信號(hào)接口分別連接在控制器24上。
[0015]使用時(shí)，在第一、第二結(jié)合套掛入同步齒前，主電機(jī)主動(dòng)調(diào)速，通過電機(jī)端的旋轉(zhuǎn)變壓器與速度傳感器的速度比較，當(dāng)兩者速度接近的時(shí)候，在它們轉(zhuǎn)速接近時(shí)第一、第二結(jié)合套掛入同步齒，才不會(huì)發(fā)生滑齒現(xiàn)象，從而提高掛檔的順暢性。
[0016]本發(fā)明雙撥叉純電動(dòng)汽車兩檔變速箱的控制方法，所述雙撥叉純電動(dòng)汽車兩檔變速箱有箱體1、設(shè)在箱體內(nèi)的由主電機(jī)驅(qū)動(dòng)的輸入軸2、輸出軸3和中間軸4，所述輸出軸端部套接在輸入軸的端部上，在輸入軸與輸出軸上分別固定設(shè)有第一齒輪5和第四齒輪6,所述中間軸4上固定設(shè)有第三齒輪7和套接有第二齒輪8，所述第一齒輪5與第二齒輪8常嚙合，第三齒輪7與第四齒輪6常嚙合，在第一齒輪5與第四齒輪6之間設(shè)有以利該兩齒輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)的同步齒和第一結(jié)合套9，在第二齒輪與第三齒輪之間設(shè)有以利該兩齒輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)的同步齒和第二結(jié)合套10，所述第一、第二結(jié)合套上分別設(shè)有驅(qū)動(dòng)其移動(dòng)的第一、第二撥叉11、12，所述第一、第二撥叉的驅(qū)動(dòng)端分別設(shè)有第一、第二氣缸13、14，所述第一、第二氣缸上分別通入有第3、4進(jìn)排氣口 17、18和第1、2進(jìn)排氣