技术领域
[0001] 本
发明属于
电动车辆
传动系统技术领域，具体涉及一种行星轮式无动力中断两挡变速箱及其换挡控制方法。
背景技术
[0002] 降低对石油的依赖是现代
汽车工业发展的重要方向。近两年我国纯电动汽车的发展迅速，多家企业已经在市场上推出多款纯电动汽车，纯电动汽车已经进入产业化。
[0003] 纯电动汽车的驱动机构有多种，例如无挡位的
电动机直驱方案，即
电机直接通过固定速比减速装置驱动
车轮，这种传动方式平顺性好，但是对电机
电池的性能要求很高，车辆动力性较差。而电机加变速箱的传动方案则大大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。
[0004] 不同于
内燃机，电动机对变速箱挡位数量的要求不是很多，但是对变速箱的传动效率和换挡变速舒适性要求很高。目前无换挡动力中断的变速传动方案有无级变速箱CVT、双
离合器自动变速箱DCT等，这些方案采用
湿式离合器或者传动带，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箱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。
[0005]
专利CN105864372A提出了一种行星排式两挡变速箱，该变速箱只能在二挡下倒挡，由于二挡速比较大，存在着车辆倒挡行驶速度过快以及动力不足等
缺陷；此外，通过二挡
齿轮进行倒挡时，一挡
超越离合器容易出现卡滞现象。
[0006] 专利CN107489741A提出了一种平行轴式两挡变速箱，该变速箱轴向、径向尺寸大，结构不紧凑，
质量大，占用较大空间；此外，该专利设计的超越离合器采用了单滚柱、双楔形空间的结构，滚柱在前进挡切换至倒挡的过程中运动行程大，存在着滚柱卡滞、冲击以及滚柱与楔形空间斜面贴合不良等问题；同时，由于滚柱在前进挡切换至倒挡的过程中运动行程大，响应速度慢，导致该变速箱在一挡工作状态下，车辆
制动时不能进行有效的制动
能量回收；此外，该专利涉及的超越离合器滚柱仅用折片
弹簧通过滚柱
保持架预紧在楔形空间的
锁止面上，存在着超越离合器滚柱脱离楔形空间锁止面的
风险。
发明内容
[0007] 针对上述
现有技术中存在的缺陷，本发明提供了一种行星轮式无动力中断两挡变速箱及其换挡控制方法，解决了现有技术中采用二挡齿轮倒车速度过快及超越离合器出现卡滞现象的安全问题，缩小了变速箱的空间尺寸，减少了变速箱的质量，并能在车辆在一挡工作状态下能够进行有效的制
动能量回收。结合
说明书附图，本发明的技术方案如下：
[0008] 一种行星轮式无动力中断两挡变速箱，由
输入轴2、膜
片弹簧离合器3、行星轮式传动机构、可控式超越离合器6、
输出轴10和壳体4组成；
[0009] 所述行星轮式传动机构由
太阳轮9、行星轮8、
行星架5和齿圈7组成，太阳轮9同轴固连在输入轴2上，行星轮8旋转安装在行星架5上，行星轮8同时与太阳轮9和齿圈7相
啮合；
[0010] 所述
膜片弹簧离合器3与输入轴同轴连接，膜片弹簧离合器3的
摩擦片36同轴固连在输入轴2上，膜片弹簧离合器3的离合器
飞轮盘38与行星架5的一端同轴固连，行星架5另一端与输出轴10同轴固连；
[0011] 所述可控式超越离合器6的
内圈固定在齿圈7的圆周外侧，可控式超越离合器6的
外圈61固定在壳体4的内
侧壁上。
[0012] 进一步地，所述可控式超越离合器6由内圈、外圈61、保持架62、第一滚柱63A、第二滚柱63B、第一折片弹簧64A、第二折片弹簧64B以及电磁
铁65组成，其中，内圈与齿圈7的
轮毂外缘一体设计；
[0013] 所述外圈61内壁与齿圈7外壁之间沿圆周方向形成对应的若干个的梭形空间，保持架62由端板和拨架固定连接组成，拨架套装在外圈61内壁和齿圈7外壁之间，每个梭形空间内被设置在外圈61内壁的
挡板分割成对称的两侧，在梭形空间一侧内，第一滚柱63A安装在对应的一对滚柱拨板之间，第一折片弹簧64A两端分别连接在挡板与拨板之间，在梭形空间另一侧内，第二滚柱63B安装在对应的一对滚柱拨板之间，第二折片弹簧64B两端分别连接在挡板与滚柱拨板之间；
[0014] 所述保持架62的端板圆周上设有电磁控制
块66，电
磁铁65与电磁控制块66对应匹配设置，通过向电磁铁65进行通电或断电，使电磁控制块66被吸合或排斥，进而控制电磁控制块66带动保持架62沿轴向旋转，在保持架62的拨架、第一折片弹簧64A和第二折片弹簧64B的共同作用下，第一滚柱63A和第二滚柱63B在对应的梭形空间内沿圆周方向运动。
[0015] 进一步地，所述输入轴2的一端通过
花键与电机1的输出端连接，输入轴2通过深沟球
轴承旋转安装在壳体1的前侧壁上，输出轴10与输入轴2同轴布置，输出轴10通过深沟球轴承旋转安装在壳体1的后侧壁上。
[0016] 进一步地，所述行星轮式传动机构中，行星架5由行星架左
支撑板51、行星轴52和行星架右支撑板53组成；
[0017] 所述行星架左支撑板51与行星架右支撑板53同轴且对称设置，行星轴52两端垂直固定在行星架左支撑板51和行星架右支撑板53上，行星轮8通过
滚针轴承旋转安装在行星轴52上，行星架左支撑板51的前端同轴设置空
心轴，行星架左支撑板51的空心轴同轴套置在输入轴2的外侧，且行星架左支撑板51的空心轴外壁通过花键54与膜片弹簧离合器3的离合器飞轮盘38相连，行星架右支撑板53通过花键与输出轴10相连。
[0018] 进一步地，所述膜片弹簧离合器3由从前至后依次设置的分离轴承31、膜片弹簧32、膜片弹簧支承圈33、离合器盖34、离合器压盘35、摩擦片36和离合器飞轮盘38组成；
[0019] 所述离合器飞轮盘38通过花键39与行星架左支撑板51同轴连接，摩擦片36同轴固定连接在输入轴2上，离合器压盘35同轴设置在摩擦片36的前端，离合器盖34罩置在离合器压盘35和摩擦片36外侧，且离合器盖34通过连接
螺栓37同轴固定安装在离合器飞轮盘38的前端面上，膜片弹簧支承圈33固定在离合器盖34上，膜片弹簧32通过膜片弹簧支撑圈33支撑安装在离合器盖34上，膜片弹簧32前端与分离轴承31
接触相连，膜片弹簧32后端与离合器压盘35接触相连。
[0020] 进一步地，所述膜片弹簧离合器3为
干式离合器或湿式离合器。
[0021] 进一步地，所述膜片弹簧离合器3为单片式离合器或多片式离合器。
[0022] 一种行星轮式无动力中断两挡变速箱的换挡控制方法，所述换挡控制方法包括一挡前进控制方法、二挡前进控制方法、一挡倒车控制方法和无动力中断换挡控制方法；
[0023] 所述一挡前进控制方法的具体控制过程如下：
[0024] 当车辆一挡前进时，离合器执行机构控制膜片弹簧离合器3处于分离状态，离合器飞轮盘38与行星架5同步运动，输入轴2在电机1的驱动下正向旋转，同轴固连在输入轴2上的太阳轮9同步正向旋转，并带动行星轮8反向旋转，使得齿圈7产生沿轴线反向旋转的趋势，此时，可控超越离合器6中，电磁铁65断电，保持架62分别在第一折片折片弹簧64A和第二折片弹簧64B的弹力作用下使第一滚柱63A楔紧在梭形空间的一挡运行锁止端，使第二滚柱63B与外圈61分离，此时齿圈7存在反向旋转的趋势，故齿圈7与外圈61之间锁止，齿圈7相对固定静止，电机1正向旋转将动力通过输入轴2输入至变速箱，输入轴2正向旋转带动太阳轮9同步正向旋转，太阳轮9带动行星轮8反向旋转，行星轮8在齿圈7的反作用力下沿输入轴2轴线正向公转，推动行星架5沿输入轴2轴线正向旋转，行星架5带动输出轴10同步正向旋转，最终动力经输出轴10向外输出实现一挡前进；
[0025] 所述二挡前进控制方法的具体控制过程如下：
[0026] 当车辆二挡前进时，离合器执行机构控制膜片弹簧离合器3处于结合状态，通过离合器飞轮盘38带动行星架5同步旋转，输入轴2在电机1的驱动下正向旋转，同轴固连在输入轴2上的太阳轮9同步正向旋转，与此同时，输入轴2通过膜片弹簧离合器3带动行星架5同步正向旋转，太阳轮9与行星架5同步旋转，此时，可控超越离合器6中，电磁铁65断电，齿圈7相对于外圈61正向自由旋转，整个行星轮式传动机构均沿输入轴2正向公转，且公转速度与输入轴2相同，电机1正向旋转将动力通过输入轴2输入至变速箱，输入轴2正向旋转带动整个行星轮式传动机构沿输入轴2正向旋转，并通过行星架5带动输出轴10正向旋转，输出轴10的转速与输入轴2转速相同，最终动力经输出轴10向外输出实现二挡前进；
[0027] 所述一挡倒车控制方法的具体控制过程如下：
[0028] 当车辆一挡后退时，离合器执行机构控制膜片弹簧离合器3处于分离状态，离合器飞轮盘38与行星架5同步运动，输入轴2在电机1的驱动下反向旋转，同轴固连在输入轴2上的太阳轮9同步反向旋转，并带动行星轮8正向旋转，使得齿圈7产生沿轴线正向旋转的趋势，可控超越离合器6中，电磁铁65通电，在电磁力的作用下，电磁控制块66带动保持架62正向旋转，在保持架62、第一折片折片弹簧64A和第二折片弹簧64B的共同作用下，第一滚柱63A与外圈61分离，第二滚柱63B楔紧在梭形空间的倒挡运行锁止端，此时齿圈7存在正向旋转趋势，故齿圈7与外圈61之间锁止，齿圈7相对固定静止，电机1反向旋转将动力通过输入轴2输入至变速箱，输入轴2反向旋转带动太阳轮9同步反向旋转，太阳轮9带动行星轮8正向旋转，行星轮8在齿圈7的反作用力下沿输入轴2轴线反向公转，行星架5沿输入轴2轴线反向旋转，行星架5带动输出轴10同步反向旋转，最终动力经输出轴10向外输出实现一挡倒退。
[0029] 所述无动力中断换挡控制方法包括：一挡升二挡控制过程和二挡降一挡控制过程；
[0030] 所述一挡升二挡控制过程具体如下：
[0031] 一挡升二挡时，可控超越离合器6中，电磁铁65断电，第一滚柱63A楔紧在梭形空间的一挡运行锁止端，齿圈7正向旋转自由且反向旋转锁止，离合器执行机构控制膜片弹簧离合器3逐渐结合，输入轴2通过膜片弹簧离合器3向行星架5传递的动力逐渐增大，随着行星架5的转速逐渐升高，经输入轴2输入的动力从一挡前进时的由太阳轮9向下传递，逐渐转移到二挡前进时的由行星架5向下传递，动力逐渐由太阳轮9转移至行星架5上，随着行星架5的转速逐渐升高，行星轮式传动机构中，在行星架5的带动下行星轮8的公转速度逐渐与太阳轮9的转速相同，使得行星轮8与太阳轮9之间的啮合力降低，太阳轮9向行星轮8传递的动力降低，使得行星轮8沿其轴线的自转转速逐渐降至为零，此时整个行星轮式传动机构在输入轴2的带动下正向旋转，齿圈7亦正向旋转，动力经输入轴2输入后，通过膜片弹簧离合器3传递，进而经行星架5直接向输出轴10传递，最终动力经输出轴10向外输出实现一挡升二挡；
[0032] 所述二挡降一挡控制过程具体如下：
[0033] 二挡降一挡时，可控超越离合器6中，电磁铁65断电，第一滚柱63A楔紧在梭形空间的一挡运行锁止端，齿圈7正向旋转自由且反向旋转锁止，离合器执行机构控制膜片弹簧离合器3逐渐分离，输入轴2通过膜片弹簧离合器3向行星架5传递的动力逐渐减小，行星架5的动力逐渐小于其所受到的阻力，行星架5的转速逐渐降低，经输入轴2输入的动力从二挡前进时的由行星架5向下传递，逐渐转移到一挡前进时的由太阳轮9向下传递，动力逐渐由行星架5转移至太阳轮9上，随着行星架5的转速逐渐降低，行星轮式传动机构中，行星轮8开始沿自身轴线的反向自转，太阳轮9与行星轮8之间的啮合力逐渐增大，动力开始从行星轮8向下传递，与此同时，齿圈7的转速逐渐降低，直至反向旋转锁止，动力经输入轴2输入后，依次经太阳轮9、行星轮8和行星架5向输出轴10传递，最终动力经输出轴10向外输出实现二挡降一挡。
[0034] 所述控制方法还包括
刹车及制动能量回收控制方法，刹车及制动能量回收控制方法包括：刹车控制过程、一挡制动能量回收控制过程和二挡制动能量回收控制过程；
[0035] 所述刹车控制过程具体如下：
[0036] 当车辆处于一挡前进或二挡前进过程中，车辆识别到
刹车踏板信号，且刹车踏板信号小于预设值时，判断此时车辆开始进行常规刹车控制，此时，停至向电机1提供
电流，但仍然给电机2励磁，使电机1的
转子正向旋转，并产生反向电动势实现给电池充电，车辆识别到刹车踏板信号大于预设值时，则判断此时需要急刹车控制，开始向电机1提供反向电流
电压，使电机1快速停机实现紧急刹车，此时，变速箱中太阳轮9与输出轴10同时产生较大反向的阻力，使变速箱停至运转，当识别到电机速度降低到预设值时，停至向电机1提供反向电流，并提供正向电压，以防止车辆倒退运行。
[0037] 所述一挡制动能量回收控制过程具体如下：
[0038] 当车辆在一挡前进时，变速箱输入轴1正向旋转，当进行制动时，车辆在制动过程中仍会向前继续运动,变速箱以及位于其动力传递路线后方的车辆传动部件的残余动力将通过输出轴10反向传递至行星架5，此时行星架5作为动力来源，向可控超越离合器6中的电磁铁65通电，在电磁力的作用下，保持架62旋转，在保持架62、第一折片折片弹簧64A和第二折片弹簧64B的共同作用下，第一滚柱63A与外圈61分离，第二滚柱63B楔紧在梭形空间的一挡运行锁止端，此时齿圈7正向旋转锁止，动力经行星架5传递后，依次经行星轮8、太阳轮9和输入轴2向电机1传递，最终电机1正向旋转产生反向电动势给电池充电；
[0039] 所述二挡制动能量回收控制过程具体如下：
[0040] 当车辆在二挡前进时，变速箱输入轴1正向旋转，当进行制动时，车辆在制动过程中仍会向前继续运动,变速箱以及位于其动力传递路线后方的车辆传动部件的残余动力将通过输出轴10反向传递至行星架5，由于二挡状态下，整个行星轮式传动机构整体旋转，动力经行星架5传递后，直接依次通过膜片弹簧离合器3和输入轴2向电机1传递，此时电机1正向旋转产生反向电动势给电池充电。
[0041] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
[0042] 1、本发明所述行星轮式无动力中断两挡变速箱解决了传统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；
[0043] 2、本发明所述行星轮式无动力中断两挡变速箱取消传统变速箱同步器结构，不需要单独的同步器执行机构，整个变速箱只需离合器执行机构以及保持架控制机构来实现换挡动作，生产成本低，控制简单；
[0044] 3、本发明所述行星轮式无动力中断两挡变速箱既可以采用干式膜片弹簧离合器，也可以采用湿式离合器；此外，所述膜片弹簧离合器既可以为单膜片弹簧离合器也可以是片式离合器，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；
[0045] 4、本发明所述行星轮式无动力中断两挡变速箱的超越离合器采用双向超越离合器，能够实现一挡前进和一挡倒退，解决了现有技术行星排式两挡变速箱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安全问题；
[0046] 5、本发明所述行星轮式无动力中断两挡变速箱采用的行星轮系结构紧凑，行星轮变速箱的直径小，更适用于对传动系统结构要求紧凑的电动车。
[0047] 6、本发明所述行星轮式无动力中断两挡变速箱采用的超越离合器控制机构可以保证在折片弹簧出现故障时滚柱始终贴合在楔形空间内表面，避免出现滚柱脱离一挡、倒挡运行锁止面，出现动力缺失的现象。
附图说明
[0048] 图1为本发明所述行星轮式无动力中断两挡变速箱处于一挡状态时的结构及动力传递简图；
[0049] 图2为本发明所述行星轮式无动力中断两挡变速箱处于二挡状态时的结构及动力传递简图；
[0050] 图3为本发明所述变速箱中，膜片弹簧离合器处于一挡工作状态时的结构简图；
[0051] 图4为本发明所述变速箱中，膜片弹簧离合器处于二挡工作状态时的结构简图；
[0052] 图5为本发明所述变速箱中，可控超越离合器的结构示意图；
[0053] 图6为本发明所述变速箱中，可控超越离合器的分解结构示意图；
[0054] 图7为本发明所述变速箱的换挡控制方法中，可控超越离合器逆
时针接合时的工作状态示意图；
[0055] 图8为本发明所述变速箱的换挡控制方法中，可控超越离合器顺时针接合时的工作状态示意图；
[0056] 图9为本发明所述变速箱的换挡控制方法中，可控超越离合器不结合时的工作状态示意图；
[0057] 图10为本发明所述变速箱中，行星轮式传动机构的结构简图。
[0058] 图中：
[0059] 1电机，2输入轴，3膜片弹簧离合器，4壳体，
[0060] 5行星架，6可控超越离合器，7齿圈，8行星轮，
[0061] 9太阳轮，10输出轴；
[0062] 31分离轴承，32膜片弹簧，33膜片弹簧支承圈，34离合器盖，
[0063] 35离合器压盘，36摩擦片，37连接螺栓，38离合器飞轮盘，
[0064] 39花键；
[0065] 51行星架左支撑板，52行星轴，53行星架右支撑板，54花键；
[0066] 61外圈，62保持架，63A第一滚柱，63B第二滚柱，
[0067] 64A第一折片弹簧，64B第二折片弹簧，65电磁铁，66电磁控制块。
具体实施方式
[0068] 为进一步阐述本发明所述技术方案及具体工作过程，结合说明书附图，本发明的具体实施方式如下：
[0069] 如图1所示，本发明提供了一种行星轮式无动力中断两挡变速箱，由输入轴2、膜片弹簧离合器3、行星轮式传动机构、可控式超越离合器6、输出轴10和壳体4组成。其中，输入轴2的一端与电机1的输出端相连，输入轴2的另一端与行星轮式传动机构的太阳轮9相连，膜片弹簧离合器3安装在输入轴2上，膜片弹簧离合器3的离合器飞轮盘38与行星轮式传动机构的太阳轮9的行星架5相连，输入轴2和输出轴10支撑安装在壳体4上，可控式超越离合器6安装在行星轮式传动机构的太阳轮9的齿圈7外壁和壳体4的内壁之间。所述变速箱的具体组成及连接关系如下：
[0070] 如图1所示，电机1的输出端与输入轴2的一端通过花键连接，实现动力传递，输入轴2通过深沟球轴承旋转安装在壳体1的前侧壁上，输出轴10与输入轴2呈线性布置，输出轴10通过深沟球轴承旋转安装在壳体1的后侧壁上。
[0071] 如图1和图10所示，所述行星轮式传动机构由太阳轮9、行星轮8、行星架5和齿圈7组成，其中，所述行星架5由行星架左支撑板51、行星轴52和行星架右支撑板53组成，行星架左支撑板51与行星架右支撑板53同轴对称设置，行星轴52两端分别垂直固定在行星架左支撑板51和行星架右支撑板53上，太阳轮9与输入轴2同轴固定连接，行星轮8通过滚针轴承旋转安装在行星轴52上，齿圈7与太阳轮9同轴设置，行星轮8内侧与太阳轮9相啮合，行星轮8外侧与齿圈7相啮合，行星架左支撑板51的前端同轴设置空心轴，行星架左支撑板51的空心轴同轴套置在输入轴2的外侧，且行星架左支撑板51的空心轴外壁通过花键54与膜片弹簧离合器3的离合器飞轮盘38相连，行星架右支撑板53通过花键与输出轴10同轴连接实现动力传递。
[0072] 如图1和图3所示，所述膜片弹簧离合器3由从前至后依次设置的分离轴承31、膜片弹簧32、膜片弹簧支承圈33、离合器盖34、离合器压盘35、摩擦片36和离合器飞轮盘38组成。其中，离合器飞轮盘38通过花键39与行星架左支撑板51同轴连接，摩擦片36同轴固定连接在输入轴2上，离合器压盘35同轴设置在摩擦片36的前端，离合器盖34罩置在离合器压盘35和摩擦片36外侧，且离合器盖34通过连接螺栓37同轴固定安装在离合器飞轮盘38的前端面上，膜片弹簧支承圈33固定在离合器盖34上，膜片弹簧32通过膜片弹簧支撑圈33支撑安装在离合器盖34上，膜片弹簧32前端与分离轴承31接触相连，膜片弹簧32后端与离合器压盘
35接触相连。
[0073] 上述膜片弹簧离合器既可以采用干式离合器也可以采用湿式离合器，既可以采用单片式离合器也可以采用多片式离合器。
[0074] 上述膜片弹簧离合器3有两种工作状态：
[0075] 1、如图3所示，分离轴承31在外力的作用下沿输入轴2轴向向后移动，在分离轴承31的推压作用下，膜片弹簧32的分离指端沿输入轴2的轴向后移，使膜片弹簧32逐渐压缩，在膜片弹簧支撑圈33的支撑作用下，膜片弹簧32的压盘端带动离合器压盘35远离摩擦片36表面，使离合器压盘35与摩擦片36分离，离合器飞轮盘38与摩擦片36亦分离，摩擦片36与离合器飞轮盘38之间不传递
扭矩，此时膜片弹簧离合器3处于分离状态。
[0076] 2、如图4所示，分离轴承31在外力的作用下沿输入轴2轴向向前移动，膜片弹簧32在恢复力的作用下沿输入轴2轴向前移，使膜片弹簧32逐渐延伸，在膜片弹簧支撑圈33的支撑作用下，膜片弹簧32的压盘端带动离合器压盘35将摩擦片36压紧在离合器飞轮盘38，使得摩擦片36与离合器飞轮盘38之间传递扭矩，此时膜片弹簧离合器3处于结合状态。
[0077] 如图1、图5和图6所示，所述可控式超越离合器6由内圈(齿圈7)、外圈61、保持架62、第一滚柱63A、第二滚柱63B、第一折片弹簧64A、第二折片弹簧64B以及电磁铁65组成。其中，可控式超越离合器6的内圈即为行星轮式传动机构的齿圈7的轮毂外缘，外圈61压入壳体4中，并固定在壳体4的内壁上，外圈61套置在齿圈7的外侧，外圈61的内壁上沿圆周方向均匀地开有若干个弧形凹槽，使得外圈61内壁与齿圈7外壁之间沿圆周方向形成对应的若干个“两端窄中间宽”的梭形空间，所述“两端窄中间宽”是指梭形空间两端对应的外圈61内壁与齿圈7外壁之间的径向距离小，梭形空间中间对应的外圈61内壁与齿圈7外壁之间的径向距离大，在所述外圈61内壁上的每个弧形凹槽的径向中部均设有一个挡板，将对应的梭形空间分隔成在圆周方向上对称的两部分；保持架62由端板和拨架固定连接组成，在所述端板的圆周上设有电磁控制块66，所述拨架由沿若干组成对设置的拨板组成，所述拨板沿着端板端面的圆周方向垂直设置，所述拨架套装在外圈61内壁和齿圈7外壁之间，其中，外圈61与齿圈7之间的若干个梭形空间中，每个梭形空间内对应设置两对拨板，在被挡板分隔的梭形空间两侧各对应安装一对拨板，其中，在梭形空间一侧内，第一滚柱63A安装在对应的一对滚柱拨板之间，第一折片弹簧64A两端分别连接在挡板与拨板之间，在梭形空间另一侧内，第二滚柱63B安装在对应的一对滚柱拨板之间，第二折片弹簧64B两端分别连接在挡板与滚柱拨板之间，所述若干个梭形空间内的滚柱、折片弹簧的安装方式均相同；在拨架和对应折片弹簧的共同作用下，滚柱在对应的梭形空间内沿圆周方向运动，当滚柱运动至梭形空间端部时，滚柱将楔紧在超越离合器外圈22内壁与超越离合器内圈外壁之间，当齿圈7沿某一方向旋转时，可控超越离合器将被锁止，实现动力传递，当滚柱运动至梭形空间中间时，滚柱将在超越离合器外圈22内壁与超越离合器内圈外壁之间自由运动，使超越离合器外圈22与超越离合器内圈分离，无动力传递。
[0078] 所述电磁铁65的
位置与保持架62的电磁控制块66的位置相匹配，通过向电磁铁65进行通断电，使电磁控制块66被吸合或排斥，进而控制电磁控制块66带动保持架62沿圆周方向旋转一定
角度。
[0079] 如上所述，在可控超越离合器6的外圈61与齿圈7之间设有若干个梭形空间，在所述梭形空间的两窄端中，一窄端为一挡运行锁止端，其所对应的外圈61的弧形凹槽面为一挡运行锁止面，另一端为倒挡运行锁止端，其所对应的外圈61的弧形凹槽面为倒挡运行锁止面；
[0080] 上述可控超越离合器6有三种工作状态：
[0081] 1、当可控超越离合器6处于初始状态，电磁铁65处于断电状态，保持架62无旋转，如图7所示，此时，在第一折片弹簧64A的预紧力作用下，保持架62的拨板将第一滚柱63A拨动至梭形空间一侧的对应窄端，使第一滚柱63A楔紧在该窄端内，该窄端即为一挡运行锁止端，其所对应的外圈61的弧形凹槽面为一挡运行锁止面；此时，在梭形空间的另一侧内，在对应的保持架62的拨板限制下，第二折片弹簧64B处于被压缩状态，使得第二滚柱63B被拨动至梭形空间中部，使得第二滚柱63B与外圈61的内壁之间留有间隙；此时，当齿圈7沿反向(逆时针)旋转时，外圈61与齿圈7将被锁死，即可控式超越离合器6锁止，实现动力传递，当齿圈7正向(顺时针)旋转时，齿圈7相对于外圈61自由旋转，可控式超越离合器6无动力传递。
[0082] 2、当可控超越离合器6中，电磁铁65处于通电状态时，在电磁铁65产生的吸力作用下，保持架62上的电磁控制块66带动保持架62正向(顺时针)旋转一定角度，如图8所示，在梭形空间的一侧内，保持架62的拨板克服第一折片弹簧64A的弹力将第一滚柱63A拨动至梭形空间中部，使第一滚柱63A与外圈61的内壁之间留有间隙；此时，在梭形空间的另一侧内，在第二折片弹簧64B与保持架62的共同作用下，保持架62的拨板将第二滚柱63B拨动至梭形空间对应的窄端，使第二滚柱63B楔紧在该窄端内，该窄端即为倒挡运行锁止端，其所对应的外圈61的弧形凹槽面为倒挡运行锁止面；此时，当齿圈7沿正向(顺时针)旋转时，外圈61与齿圈7将被锁死，即可控式超越离合器6锁止，实现动力传递，当齿圈7反向(逆时针)旋转时，齿圈7相对于外圈61自由旋转，可控式超越离合器6无动力传递。
[0083] 3、当可控超越离合器6中，电磁铁65处于通电状态时，此时，控制流经电磁铁65的电流进而控制电磁铁65对保持架62上的电磁控制块66产生的电磁作用力，带动保持架62正向(顺时针)旋转一定角度，如图9所示，此时，电磁铁65作用在保持架62上的电磁力与第一折片弹簧64A和第二折片弹簧64B的弹力之间达到平衡，使得梭形空间的一侧内，在保持架62与第一折片弹簧64A的作用下，第一滚柱63A被拨动至梭形空间中部，使第一滚柱63A与外圈61的内壁之间留有间隙，使得梭形空间的一侧内，在保持架62与二折片弹簧64B用下，第二滚柱63B亦被拨动至梭形空间中部，使第二滚柱63B与外圈61的内壁之间留有间隙；此时，无论齿圈7沿正向(顺时针)旋转亦或是沿反向(逆时针旋转)，齿圈7均相对于外圈61自由旋转，可控式超越离合器6均无动力传递。
[0084] 上述可控超越离合器6亦可采用其他结构形式，并不限于本
实施例所述结构，所述折片弹簧也可以采用其他形式的弹簧或弹性体，也可以不采用弹簧，而是安装两个电磁铁在两侧来控制保持架，也可以在保持架控制部位加装一个
永磁体，通过改变电磁铁的电流方向来产生吸引力或排斥力，进而控制保持架的旋转运动。
[0085] 根据上述行星轮式无动力中断两挡变速箱的具体结构，本发明还提供了一种行星轮式无动力中断两挡变速箱的控制方法，所述控制方法包括一挡前进控制方法、二挡前进控制方法、一挡倒车控制方法、无动力中断换挡控制方法以及刹车及制动能量回收控制方法。具体控制过程如下：
[0086] 一、一挡前进控制方法的具体控制过程如下：
[0087] 当车辆一挡前进时，如图3所示，离合器执行机构控制分离轴承31后移，在分离轴承31的推压作用下，膜片弹簧32的分离指端沿输入轴2的轴向向后移动，使膜片弹簧32逐渐被压缩，并在膜片弹簧支撑圈33的支撑作用下，膜片弹簧32的压盘端带动离合器压盘35与摩擦片36表面分离，摩擦片36与离合器飞轮盘38亦分离，膜片弹簧离合器3处于分离状态，膜片弹簧离合器3无动力传递，由于行星架左端板51与离合器飞轮盘38花键连接，故离合器飞轮盘38与行星架5同步运动；车辆一挡前进时，如图1所示，面向着输入轴2的前端观察，输入轴2在电机1的驱动下正向(顺时针)旋转，同轴固连在输入轴2上的太阳轮9同步正向旋转，并带动行星轮8反向旋转，此时，根据行星轮式传动机构的传动特性，行星轮8反向旋转使得齿圈7产生沿轴线反向旋转的趋势，此时，如图7所示，可控超越离合器6处于初始状态，即电磁铁65断电，可控超越离合器6中，保持架62分别在第一折片折片弹簧64A和第二折片弹簧64B的弹力作用下使第一滚柱63A楔紧在梭形空间的一挡运行锁止端，使第二滚柱63B与外圈61分离，此时齿圈7反向旋转时，可控超越离合器6锁止，由于此时齿圈7存在反向旋转的趋势，故齿圈7与外圈61之间锁止，而外圈61固定在壳体4的内壁上，故此时齿圈7相对固定静止；车辆一挡前进，电机1正向旋转将动力通过输入轴2输入至变速箱，输入轴2正向旋转带动太阳轮9同步正向旋转，太阳轮9带动行星轮8反向旋转，由于齿圈7相对固定，行星轮8在齿圈7的反作用力下沿输入轴2轴线正向公转，即推动行星架5沿输入轴2轴线正向旋转，由于行星架5的力矩增大，故行星架5的旋转速度降低，行星架5带动与其花键连接的输出轴10同步正向旋转，最终动力经输出轴10向外输出实现一挡前进。
[0088] 如上所述，如图1中粗实线所示，一挡前进的动力传动路线为：电机1、输入轴2、太阳轮9、行星轮8、行星架5、输出轴10。
[0089] 上述一挡前进主要用于车辆启动和需要大扭矩运行的工况，如爬坡等。
[0090] 二、二挡前进控制方法的具体控制过程如下：
[0091] 当车辆二挡前进时，如图4所示，离合器执行机构控制分离轴承31前移，膜片弹簧32在恢复力的作用下沿输入轴2轴向向前移动延伸，并在膜片弹簧支撑圈33的支撑作用下，膜片弹簧32的压盘端带动离合器压盘35将摩擦片36压紧在离合器飞轮盘38上，膜片弹簧离合器3处于结合状态，膜片弹簧离合器3中，摩擦片36将动力传递至离合器飞轮盘38，并通过离合器飞轮盘38带动与其花键连接的行星架5同步旋转，膜片弹簧离合器3实现动力传递；
车辆二挡前进时，如图2所示，面向着输入轴2的前端观察，输入轴2在电机1的驱动下正向(顺时针)旋转，同轴固连在输入轴2上的太阳轮9同步正向旋转，与此同时，输入轴2通过膜片弹簧离合器3带动行星架5同步正向旋转，故太阳轮9与行星架5同步旋转，且此时可控超越离合器6处于初始状态，即电磁铁65断电，如图7所示，可控超越离合器6中齿圈7相对于外圈61正向自由旋转，故此时齿圈7沿输入轴2轴线正向自由旋转，根据行星轮式传动机构的传动特性，此时整个行星轮式传动机构均沿输入轴2正向公转，且公转速度与输入轴2相同；
车辆一挡前进，电机1正向旋转将动力通过输入轴2输入至变速箱，输入轴2正向旋转带动整个行星轮式传动机构沿输入轴2正向旋转，并通过行星架5带动输出轴10正向旋转，输出轴
10的转速与输入轴2转速相同，最终动力经输出轴10向外输出实现二挡前进。
[0092] 如上所述，如图2中粗实线所示，二挡前进的动力传动路线为：电机1、输入轴2、膜片弹簧离合器3、行星架5、输出轴10。
[0093] 上述二挡前进主要用于车辆高速运行工况。
[0094] 三、一挡倒退控制方法的具体控制过程如下：
[0095] 当车辆一挡倒退时，如图3所示，离合器执行机构控制分离轴承31后移，在分离轴承31的推压作用下，膜片弹簧32的分离指端沿输入轴2的轴向向后移动，使膜片弹簧32逐渐被压缩，并在膜片弹簧支撑圈33的支撑作用下，膜片弹簧32的压盘端带动离合器压盘35与摩擦片36表面分离，摩擦片36与离合器飞轮盘38亦分离，膜片弹簧离合器3处于分离状态，膜片弹簧离合器3无动力传递，由于行星架左端板51与离合器飞轮盘38花键连接，故离合器飞轮盘38与行星架5同步运动；车辆一挡倒退时，如图1所示，面向着输入轴2的前端观察，输入轴2在电机1的驱动下反向(逆时针)旋转，同轴固连在输入轴2上的太阳轮9同步反向旋转，并带动行星轮8正向旋转，此时，根据行星轮式传动机构的传动特性，行星轮8正向旋转使得齿圈7产生沿轴线正向旋转的趋势，此时，如图8所示，可控超越离合器6中，电磁铁65通电，在电磁力的作用下，电磁控制块66带动保持架62正向(顺时针)旋转一定角度，在保持架62、第一折片折片弹簧64A和第二折片弹簧64B的共同作用下，第一滚柱63A与外圈61分离，第二滚柱63B楔紧在梭形空间的一挡运行锁止端，此时齿圈7正向旋转时，可控超越离合器6锁止，由于此时齿圈7存在正向旋转的趋势，故齿圈7与外圈61之间锁止，而外圈61固定在壳体4的内壁上，故此时齿圈7相对固定静止；车辆一挡倒退，电机1反向旋转将动力通过输入轴2输入至变速箱，输入轴2反向旋转带动太阳轮9同步反向旋转，太阳轮9带动行星轮8正向旋转，由于齿圈7相对固定，行星轮8在齿圈7的反作用力下沿输入轴2轴线反向公转，即推动行星架5沿输入轴2轴线反向旋转，由于行星架5的力矩增大，故行星架5的旋转速度降低，行星架5带动与其花键连接的输出轴10同步反向旋转，最终动力经输出轴10向外输出实现一挡倒退。
[0096] 如上所述，一挡倒退的动力传动路线为：电机1、输入轴2、太阳轮9、行星轮8、行星架5、输出轴10。故，一挡倒退的动力传动路线与一挡前进的传动路线相同，但各运行部件的旋转方向相反。
[0097] 上述一挡倒退主要用于车辆倒退工况。
[0098] 四、无动力中断换挡控制方法的具体控制过程如下：
[0099] 所述无动力中断换挡包括一挡升二挡过程和二挡降一挡过程，而倒车挡换挡一般在停车时发生，不需要动力。
[0100] 1、一挡升二挡过程具体如下：
[0101] 当车辆的电机1向外输出转速达到设定速度时，通过识别
油门开度信号，获取驾驶意图，进而判断车辆需要高速运行时，则车辆向变速箱发送一挡升二挡的控制指令信号，车辆开始执行一挡升二挡的过程：一挡升二挡时，可控超越离合器6中的电磁铁65断电，第一滚柱63A楔紧在梭形空间的一挡运行锁止端，齿圈7正向旋转自由且反向旋转锁止，此时，离合器执行机构控制膜片弹簧离合器3逐渐结合，离合器压盘35、摩擦片36与离合器飞轮盘38之间产生滑磨并传递扭矩，即输入轴2通过膜片弹簧离合器3向行星架5传递的动力逐渐增大，随着行星架5的转速逐渐升高，经输入轴2输入的动力从一挡前进时的由太阳轮9向下传递，逐渐转移到二挡前进时的由行星架5向下传递，即动力逐渐由太阳轮9转移至行星架5上，随着行星架5的转速逐渐升高，行星轮式传动机构中，在行星架5的带动下行星轮8的公转速度逐渐与太阳轮9的转速相同，使得行星轮8与太阳轮9之间的啮合力降低，即太阳轮9向行星轮8传递的动力降低，使得行星轮8沿其轴线的自转转速逐渐降至为零，此时整个行星轮式传动机构在输入轴2的带动下正向旋转，齿圈7亦可正向旋转，动力经输入轴2输入后，通过膜片弹簧离合器3传递，进而经行星架5直接向输出轴10传递，最终动力经输出轴10向外输出实现二挡前进，即实现一挡升二挡的过程，整个升挡过程无动力中断。
[0102] 2、二挡降一挡过程具体如下：
[0103] 当车辆高速运行并遇到上坡路况时，在没有刹车踏板信号的情况下车辆速度下降，此时需要降速增扭来通过上坡路段，即车辆需要向变速箱发送二挡降一挡的控制指令信号，车辆开始执行二挡降一挡的过程：二挡降一挡时，可控超越离合器6中的电磁铁65断电，第一滚柱63A楔紧在梭形空间的一挡运行锁止端，齿圈7正向旋转自由且反向旋转锁止，此时，离合器执行机构控制膜片弹簧离合器3逐渐分离，离合器压盘35、摩擦片36与离合器飞轮盘38之间出现滑磨且传递扭矩逐渐减小，即输入轴2通过膜片弹簧离合器3向行星架5传递的动力逐渐减小，使得行星架5的动力逐渐小于其所受到的阻力，行星架5的转速逐渐降低，经输入轴2输入的动力从二挡前进时的由行星架5向下传递，逐渐转移到一挡前进时的由太阳轮9向下传递，即动力逐渐由行星架5转移至太阳轮9上，随着行星架5的转速逐渐降低，行星轮式传动机构中，行星轮8开始恢复沿自身轴线的反向自转，太阳轮9与行星轮8之间的啮合力逐渐增大，动力开始从行星轮8向下传递，与此同时，齿圈7的转速逐渐降低，直至反向旋转锁止，动力经输入轴2输入后，依次经太阳轮9、行星轮8和行星架5向输出轴10传递，最终动力经输出轴10向外输出实现一挡前进，即实现二挡降一挡的过程，整个升挡过程无动力中断。
[0104] 五、刹车及制动能量回收控制方法的具体控制过程如下：
[0105] 所述刹车及制动能量回收控制包括：刹车控制、一挡制动能量回收控制和二挡制动能量回收控制。
[0106] 1、刹车控制过程具体如下：
[0107] 当车辆处于一挡前进或二挡前进过程中，车辆识别到刹车踏板信号，且刹车踏板信号小于预设值时，判断此时车辆开始进行常规刹车控制，此时，停至向电机1提供电流，但仍然给电机2励磁，使的电机1的转子正向旋转，并产生反向电动势实现给电池充电；车辆识别到刹车踏板信号大于预设值时，即刹车踏板达到较大开度，则判断此时需要急刹车控制，此时，开始向电机1提供反向电流电压，使电机1快速停机实现紧急刹车，此时变速箱中太阳轮9与输出轴10同时产生较大反向的阻力，使变速箱停至运转，当识别到电机速度降低到预设值时，停至向电机1提供反向电流，并提供正向电压，以防止车辆倒退运行。
[0108] 2、一挡制动能量回收控制过程具体如下：
[0109] 当车辆一挡前进时，如未识别到油门开度信号或识别到小于预设值的刹车踏板信号，而车辆的速度却增加时，则判断此时车辆处于下坡工况，车辆开始一挡制动能量回收过程：当车辆在一挡前进时，变速箱输入轴1正向旋转，当进行制动时，由于车辆具有惯性，车辆在制动过程中仍会向前继续运动,所述变速箱以及位于其动力传递路线后方的车辆传动部件的残余动力将通过输出轴10反向传递至行星架5，此时行星架5作为动力来源，而在一挡状态下，可控超越离合器6中，齿圈7可正向自由旋转无动力传递，故动力无法向下传递至电机1，故此时需要向可控超越离合器6中的电磁铁65通电，在电磁力的作用下，保持架62旋转一定角度后，在保持架62、第一折片折片弹簧64A和第二折片弹簧64B的共同作用下，第一滚柱63A与外圈61分离，第二滚柱63B楔紧在梭形空间的一挡运行锁止端，此时齿圈7正向旋转锁止，动力经行星架5传递后，依次经行星轮8、太阳轮9和输入轴2向电机1传递，最终电机1正向旋转产生反向电动势给电池充电；当检测到车辆的速度开始下降时，则变速箱切回一挡前进状态。
[0110] 3、二挡制动能量回收控制过程具体如下：
[0111] 当车辆在二挡前进时，变速箱输入轴1正向旋转，当进行制动时，由于车辆具有惯性，车辆在制动过程中仍会向前继续运动,所述变速箱以及位于其动力传递路线后方的车辆传动部件的残余动力将通过输出轴10反向传递至行星架5，由于二挡状态下，整个行星轮式传动机构整体旋转，故动力经行星架5传递后，直接依次通过膜片弹簧离合器3和输入轴2向电机1传递，此时，如车辆未检测到油门开度信号，则无需向电机1提供电流，此时电机1正向旋转产生反向电动势给电池充电。
