为了提高纯电动汽车的换档质量和整体能量效率，提出一种鱼叉式换档同步器代替传统锥形同步器的电动汽车动力总成系统。结合鱼叉式同步器的动力学模型，研究传动系统在换档过程中的瞬态响应，建立动力总成系统的原始动力学模型。同时，提出一种基于特殊阶跃函数的换档控制方法，对鱼叉式换档同步器的各档扭矩弹簧刚度进行优化。实验结果表明，新型鱼叉式同步器的动力学模型和控制策略具有较好的算法精度，优化后的扭矩弹簧使啮合过程中的冲击力明显减小。因此，所设计的鱼叉式换档同步器与传统同步器相比具有明显的优越性。