1.一种双向电控超越离合式永磁两挡变速器,其特征在于:所述变速器包括变速器壳体、驱动机构、磁场调制齿轮变速机构、变速机构连接件、电控超越离合器和离合器;所述驱动机构、磁场调制齿轮变速机构、变速机构连接件、电控超越离合器和离合器均设置在变速器壳体之中;
所述驱动机构包括驱动电机、输入轴、中间轴和输出轴;所述输入轴、中间轴和输出轴通过轴承依次与变速器壳体连接;所述输出轴与电动汽车主减速器固定连接;所述驱动电机主轴与输入轴固定连接;所述驱动电机与变速器壳体固定连接;
所述磁场调制齿轮变速机构包括具有M对磁极的内磁轮、调磁环和具有N对磁极的外磁轮;所述磁极对数满足M小于N;所述外磁轮或内磁轮与变速器壳体固定连接;
所述离合器与输出轴固定连接,并可选择性的与中间轴固定连接或断开;所述离合器与电控超越离合器的输出端固定连接;所述电控超越离合器的输入端通过变速机构连接件与调磁环连接;所述输入轴与磁场调制齿轮变速机构内任一转动构件固定连接;所述中间轴与磁场调制齿轮变速机构内与输入轴固定连接的转动构件固定连接;
所述电控超越离合器包括内环、正向拨爪、反向拨爪、拨爪弹簧、外环和超越功能控制机构;所述超越功能控制机构包括控制筒环、第一连杆、第二连杆、侧板和轴上滑环;所述控制筒环内壁通过均布的定位凸起与外环外壁上对应的定位槽沿轴向滑动连接;所述控制筒环侧壁均布设置有相互间隔的正向控制槽和反向控制槽;所述外环内壁设置有与各控制槽对应的轴向限位槽;所述正向拨爪和反向拨爪分别对应设置在限位槽内,且拨爪的尾端中部分别固连有矩形柱,各矩形柱分别径向穿过外环侧壁后对应与各控制槽的边线接触;所述拨爪弹簧连接在拨爪与外环内壁之间;所述控制筒环外壁与定位凸起对应位置的外端部均固连有矩形凸起部;所述第一连杆的一端通过螺栓与矩形凸起部构成转动连接,另一端与第二连杆的一端通过螺栓同轴心可转动连接;所述侧板通过螺栓固连在外环的右侧端面;所述侧板上设有轴向突起爪,第二连杆中部与突起爪端部通过螺栓构成可转动连接;所述轴上滑环同轴设置在侧板的右侧,且其圆周外侧分别设置有与第二连杆对应的直槽口接头;所述第二连杆另一端与轴上滑环上对应的直槽口接头通过螺栓构成限位滑动、转动连接;所述轴上滑环内孔与中间轴构成滑动连接;所述内环同轴布置在外环内侧;所述内环的外壁圆周均布若干轴向凸起,拨爪可与内环上的凸起侧面可选择的接触;所述内环通过变速机构连接件与调磁环连接,外环与离合器固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种双向电控超越离合式永磁两挡变速器,其特征在于:所述磁场调制齿轮变速机构为轴向充磁磁场调制齿轮或径向充磁磁场调制齿轮。
3.根据权利要求2所述的一种双向电控超越离合式永磁两挡变速器,其特征在于:所述磁场调制齿轮变速机构为径向充磁磁场调制齿轮,输入轴与外磁轮固定连接,内磁轮与变速器壳体固定连接。
4.根据权利要求2所述的一种双向电控超越离合式永磁两挡变速器,其特征在于:所述磁场调制齿轮变速机构为径向充磁磁场调制齿轮,输入轴与内磁轮固定连接,外磁轮与变速器壳体固定连接。
5.一种根据权利要求1所述的双向电控超越离合式永磁两挡变速器的换挡方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:所述离合器与中间轴断开连接,所述轴上滑环移动至远离外环的右侧第一位置,通过直槽口接头上的螺栓带动第二连杆绕凸起爪上转动副转动,同时,第二连杆外端部转动副带动第一连杆令控制筒环做远离轴上滑环的相对运动;此时,正向拨爪与反向拨爪上的矩形柱位于控制槽内第一位置;对正向拨爪、反向拨爪均不做限位,令正向拨爪、反向拨爪都可自由工作,电控超越离合器工作于双向结合状态,驱动电机正向旋转,车辆处于前进1挡状态,根据磁场调制齿轮变速机构内固定元件的不同,变速器减速比为M+N/M或M+N/N;此时,若进行车辆制动,则驱动电动机停止扭矩输出,并作为发电机接收从输出端途经电控超越离合器传递来的扭矩,实现制动能量回收;
S2:在1挡行驶过程中,所述轴上滑环在第一位置向左移动至中间第二位置;此时,轴上滑环通过直槽口接头上的螺栓带动第二连杆绕凸起爪上额转动副转动,并通过第二连杆外端转动副带动第一连杆令控制筒环做靠近轴上滑环的相对运动;此时,所述拨爪上的矩形柱位于控制槽内第二位置;控制筒环上的反向控制槽与反向拨爪所接触位置的槽宽度较窄,会对其进行限位,可令正向拨爪自由工作,反向拨爪无法工作;电控超越离合器处于正向超越状态;所述离合器与中间轴固定连接,车辆升挡为2挡,变速器速比为1;轴上滑环向左移动至左侧第三位置,轴上滑环通过直槽口接头上的螺栓带动第二连杆绕凸起爪上的转动副转动,并通过第二连杆外端部转动副带动第一连杆令控制筒环做进一步靠近轴上滑环的相对运动,最终令拨爪上矩形柱位于控制槽内第三位置;在此状态下,控制筒环上正向、反向控制槽与反向拨爪所接触位置的槽宽度均窄,对正向、反向拨爪同时进行限位;令正向、反向拨爪均无法工作,电控超越离合器切换工作状态为双向超越状态;此时,若进行车辆制动,则驱动电动机停止扭矩输出,发电机接收从输出端途经离合器传递来的扭矩,实现制动能量回收;
S3:在2挡正常行驶过程中,当车辆行驶速度下降至1挡速度阈值时,所述轴上滑环在左侧第三位置向右移动至中间第二位置;此时,所述轴上滑环通过直槽口接头上的螺栓带动第二连杆绕凸起爪上的转动副转动,并通过第二连杆外端部转动副带动第一连杆令控制筒环做靠近轴上滑环的相对运动;此时,所述拨爪上矩形柱位于控制槽内第二位置;所述控制筒环上的反向控制槽与反向拨爪所接触位置的槽宽度较窄,会对其进行限位,令正向拨爪自由工作,反向拨爪无法工作,令电控超越离合器工作在正向超越状态;所述离合器与中间轴断开连接,所述驱动电机提升转速至电控超越离合器内外环速度相等,所述轴上滑环从中间第二位置向右移动至右侧第一位置;通过所述直槽口接头上的螺栓带动第二连杆绕凸起爪上的转动副转动,并通过第二连杆外端部转动副带动第一连杆令控制筒环做远离轴上滑环的相对运动;此时,控制槽对正向、反向拨爪均不做限位、可令正向拨爪、反向拨爪都可自由工作,令电控超越离合器工作于双向楔合状态,车辆挡位降为1挡;
S4:在电动汽车进行泊车停靠完成之后,所述轴上滑环移动至左侧第三位置,此时,所述拨爪受到控制槽的限位从而与内环断开连接,电控超越离合器切换为双向超越状态;所述离合器与中间轴始终处于断开连接状态,此时无论驱动电机正转还是反转,车轮端都静止不动,电动车挡位为空挡;
S5:所述离合器与中间轴处于断开连接状态;所述轴上滑环移动至右侧第一位置,此时拨爪的矩形柱均不受控制槽的限制;所述拨爪对内环起到逆时针、顺时针转动的限制作用,电控超越离合器工作于双向结合状态;驱动电机反向旋转,车辆处于倒挡状态,根据磁场调制齿轮变速机构内固定元件的不同,变速器速比为M+N/M或M+N/N。