CN105402396A - 轮式拖拉机动力换挡电液控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轮式拖拉机动力换挡电液控制装置，包括电控换挡手柄、制动踏板、加速踏板、控制器、组合阀块、变速机构主箱、发动机ECM；所述组合阀块由比例电磁阀M1、比例电磁阀M2、比例电磁阀M3、比例电磁阀M4组成，所述比例电磁阀M1、比例电磁阀M2、比例电磁阀M3、比例电磁阀M4分别控制变速机构主箱内四种不同传动比的齿轮；所述电控换挡手柄、制动踏板、加速踏板的信号线与控制器相连，所述控制器通过CAN总线与发动机ECM相连，所述发动机ECM控制发动机运转，所述控制器与组合阀块相连，控制组合阀块工作。本发明实现在不踩离合的情况下通过按电控换挡手柄按钮实现动力箱内档位的切换，使得操作舒适且便捷。

Description

轮式拖拉机动力换挡电液控制装置及方法

技术领域

本发明涉及一种轮式拖拉机，尤其涉及一种轮式拖拉机动力换挡电液控制装置及方法，属于农机设备技术领域。

背景技术

目前国内轮式拖拉机作业工况复杂多变，驾驶员对换挡的最佳时机不易把握，不同的驾驶技术对拖拉机的燃油经济性、动力性产生极大差异。另外，驾驶员频繁换挡操作增加了驾驶员的工作强度。因此，研制更先进的轮式拖拉机动力换挡装置，把驾驶员从繁重的换挡操作中解放出来，简化操控，减轻劳动强度，具有实际应用意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轮式拖拉机动力换挡电液控制装置及方法，使驾驶员从繁重的换挡操作中解放出来，简化操控，减轻劳动强度，提高工作效率，改善驾驶舒适性。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

一种轮式拖拉机动力换挡电液控制装置，包括电控换挡手柄、制动踏板、加速踏板、控制器、组合阀块、变速机构主箱、发动机ECM；

所述组合阀块由比例电磁阀M1、比例电磁阀M2、比例电磁阀M3、比例电磁阀M4组成，所述比例电磁阀M1、比例电磁阀M2、比例电磁阀M3、比例电磁阀M4分别控制变速机构主箱内四种不同传动比的齿轮；

所述电控换挡手柄、制动踏板、加速踏板的信号线与控制器相连，所述控制器通过CAN总线与发动机ECM相连，所述发动机ECM控制发动机运转，所述控制器与组合阀块相连，控制组合阀块工作。

一种轮式拖拉机动力换挡电液控制装置的控制方法，当踩下刹车时，车辆行驶速度下降，控制器检测到刹车信号后判断发动机载荷情况，如载荷过大控制器切断变速机构主箱内四个比例电磁阀电流，使变速机构主箱运行于空档，避免发动机闷车熄火；

调整换挡期间发动机转速进行平滑柔性换挡，当加档时，发动机转速在换挡开始时短暂降低，然后增加到原设置值；当减档时，发动机转速在换挡开始时短暂提高，然后降低到原设置值。

本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现：

前述轮式拖拉机动力换挡电液控制装置，还包括变速机构副箱，所述变速机构副箱为机械式档位切换机构，与变速机构主箱组合进行换档。

前述轮式拖拉机动力换挡电液控制装置，还包括PTO离合器电磁阀，所述PTO离合器电磁阀控制PTO离合器。

前述轮式拖拉机动力换挡电液控制装置，所述控制器为PLC。

前述轮式拖拉机动力换挡电液控制装置，所述比例电磁阀M1、比例电磁阀M2、比例电磁阀M3、比例电磁阀M4的型号为2FRE6。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：实现在不踩离合的情况下，驾驶员直接通过按电控换挡手柄的按钮，来实现动力箱内档位的切换，使得操作舒适且便捷。

附图说明

图1是本发明的系统图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，轮式拖拉机动力换挡电液控制装置，包括电控换挡手柄、制动踏板、加速踏板、控制器、组合阀块、变速机构主箱、发动机ECM；所述组合阀块由比例电磁阀M1、比例电磁阀M2、比例电磁阀M3、比例电磁阀M4组成，所述比例电磁阀M1、比例电磁阀M2、比例电磁阀M3、比例电磁阀M4分别控制变速机构主箱内四种不同传动比的齿轮；所述电控换挡手柄、制动踏板、加速踏板的信号线与控制器相连，所述控制器通过CAN总线与发动机ECM相连，所述发动机ECM控制发动机运转，所述控制器与组合阀块相连，控制组合阀块工作。前述轮式拖拉机动力换挡电液控制装置，还包括变速机构副箱，所述变速机构副箱为机械式档位切换机构，与变速机构主箱组合进行换档。

前述轮式拖拉机动力换挡电液控制装置，还包括PTO离合器电磁阀，所述PTO离合器电磁阀控制PTO离合器。所述控制器为PLC。比例电磁阀M1、比例电磁阀M2、比例电磁阀M3、比例电磁阀M4的型号为2FRE6。

控制器通过采集电控手柄、制动踏板、加速踏板的信号，来明白驾驶员的意图，通过CAN总线对发动机ECM数据进行共享，然后对组合阀块中比例电磁阀M1、M2、M3、M4进行通断和延时的控制。

变速机构的主箱内有四种不同传动比的齿轮，而组合阀块中M1、M2、M3、M4四个比例电磁阀的通断电对应于主箱内四种齿轮的啮合。之所以采用了比例电磁阀，是通过控制器对比例阀出口压力的控制，减轻动力箱内换挡的冲击。这样就可以实现在不踩离合的情况下，驾驶员直接通过按电控换挡手柄的按钮，来实现动力箱内档位的切换，使得操作舒适且便捷。

将电控换挡手柄把头安装在副箱的档位操纵杆上，就实现一个手柄完成两个变速箱的档位操纵。按电控手柄档把头按钮实现动力箱的档位切换，拨操纵杆实现副箱档位切换，两者组合可以变换出更多的档位。

本发明的自动换挡功能为：踩住刹车踏板后，选择动力箱目标档位，比如按了3档按钮，松开刹车踏板后动力箱档位会从1档逐渐生到3档，换挡过程中会自动先降低发动机转速，换挡完成后再恢复发动机转速，直到达到3档。也可手动先按1档，等达到合适转速后再按2档，逐渐通过手动增加到3档。减档反之。

本发明刹车防熄火控制方法为：当司机踩下刹车时，车辆行驶速度下降，控制器检测到刹车信号后自动判断发动机载荷情况，如载荷过大控制器会自动切断动力箱内四个比例电磁阀电流，使动力箱变为空档，避免发动机闷车熄火。

本发明柔性换挡控制方法为通过调整换挡期间发动机转速进行平滑换挡。

加档时，发动机转速在换挡开始时短暂降低，然后增加到原设置值。

减档时，发动机转速在换挡开始时短暂提高，然后降低到原设置值。

发动机转速的短暂变化对需要恒定动力输出轴转速的应用不利。如果需要保持动力输出轴转速稳定，驾驶员可以关掉该功能。

当驾驶员按电控手柄一档按钮，控制单元检测到该信号，然后判断制动信号，如果松开刹车，则动力箱一档比例电磁阀M1得电，动力箱挂上一档。拖拉机在主箱一档上行驶。

当拖拉机以主箱一档行驶时，驾驶员按下电控手柄二档按钮，控制单元检测到该信号，则动力箱二档比例电磁阀M2得电，动力箱挂上二档。拖拉机在主箱二档上行驶。如果这时候选择了柔性换挡功能，则控制单元在检测到驾驶员升二档命令时，与发动机ECM总线通信，控制发动机转速短暂降低，然后电磁阀M1断电，M2得电，发动机转速再恢复至原设置值，平滑升二档。

当拖拉机在起步时，驾驶员直接按下电控手柄三档按钮时，控制单元检测到该信号，然后判断制动信号，如果松开刹车，则动力箱三档比例电磁阀M3得电，动力箱挂上三档。拖拉机在主箱三档上行驶。但这种起步直接挂三档可能冲击会比较大，对变速箱损伤和对操纵的舒适性都有影响。如果这时候选择了自动换挡功能，则控制单元检测到驾驶员升三档命令时，松开刹车踏板后动力箱档位会从1档逐渐生到3档，换挡过程中会自动先降低发动机转速，换挡完成后再恢复发动机转速，直到达到3档。

刹车防熄火功能，当控制单元检测到刹车信号，并与ECM总线通信，读取发动机负载率情况，如载荷过大控制器会自动切断动力箱内四个比例电磁阀电流，使动力箱变为空档，避免发动机闷车熄火。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种轮式拖拉机动力换挡电液控制装置，其特征在于，包括电控换挡手柄、制动踏板、加速踏板、控制器、组合阀块、变速机构主箱、发动机ECM；

所述组合阀块由比例电磁阀M1、比例电磁阀M2、比例电磁阀M3、比例电磁阀M4组成，所述比例电磁阀M1、比例电磁阀M2、比例电磁阀M3、比例电磁阀M4分别控制变速机构主箱内四种不同传动比的齿轮；

所述电控换挡手柄、制动踏板、加速踏板的信号线与控制器相连，所述控制器通过CAN总线与发动机ECM相连，所述发动机ECM控制发动机运转，所述控制器与组合阀块相连，控制组合阀块工作。

2.一种如权利要求1所述的轮式拖拉机动力换挡电液控制装置的控制方法，其特征在于，当踩下刹车时，车辆行驶速度下降，控制器检测到刹车信号后判断发动机载荷情况，如载荷过大控制器切断变速机构主箱内四个比例电磁阀电流，使变速机构主箱运行于空档，避免发动机闷车熄火；调整换挡期间发动机转速进行平滑柔性换挡，当加档时，发动机转速在换挡开始时短暂降低，然后增加到原设置值；当减档时，发动机转速在换挡开始时短暂提高，然后降低到原设置值。

3.如权利要求1所述的轮式拖拉机动力换挡电液控制装置，其特征在于，还包括变速机构副箱，所述变速机构副箱为机械式档位切换机构，与变速机构主箱组合进行换档。

4.如权利要求1所述的轮式拖拉机动力换挡电液控制装置，其特征在于，还包括PTO离合器电磁阀，所述PTO离合器电磁阀控制PTO离合器。

5.如权利要求1所述的轮式拖拉机动力换挡电液控制装置，其特征在于，所述控制器为PLC。

6.如权利要求1所述的轮式拖拉机动力换挡电液控制装置，其特征在于，所述比例电磁阀M1、比例电磁阀M2、比例电磁阀M3、比例电磁阀M4的型号为2FRE6。