[发明专利]拖拉机变速器12速按钮式换挡装置与控制方法

摘要

本发明提出一种拖拉机变速器12挡位换挡装置与控制方法，利用伺服电机推动螺杆的进动实现机械式换挡操作，减少驾驶人员的操纵工作量，提高燃油的经济性，还可广泛应用于车辆变速器的自动控制工作；换挡装置由副主变速换挡装置、主变速换挡装置和离合断合装置组成；副主变速低高挡换挡装置和主变速换挡装置配合，产生八个前进挡位；副主变速倒挡换挡装置和主变速换挡装置配合，产生四个倒退挡位；低挡+1挡＝前进1挡，低挡+2挡＝前进2挡，低挡+3挡＝前进3挡，低挡+4挡＝前进4挡；高挡+1挡＝前进5挡，高挡+2挡＝前进6挡，高挡+3挡＝前进7挡，高挡+4挡＝前进8挡；倒挡+1挡＝倒1挡，倒挡+2挡＝倒2挡，倒挡+3挡＝倒3挡，倒挡+4挡＝倒4挡。

主权项

1.一种换挡装置由副主变速换挡装置、主变速换挡装置和离合断合装置组成；所述副主变速换挡装置由低高挡换挡装置和倒挡换挡装置组成；所述低高挡换挡装置由低高电机(1)、万向节(2)、螺杆(3)、高挡限位开关(4)、低高挡滑块(5)、低挡限位开关(6)和螺杆固定端(7)组成；所述低高电机(1)右端连接万向节(2)，万向节(2)右端连接螺杆(3)，螺杆(3)与低高挡滑块(5)中间的螺纹孔连接，螺杆(3)转动时，低高挡滑块(5)产生水平方向的位移，高挡限位开关(4)位于低高挡滑块(5)的左上端，低挡限位开关(6)位于低高挡滑块(5)的右上端，螺杆(3)与螺杆固定端(7)连接；所述倒挡换挡装置由倒挡电机(18)、万向节(2)、螺杆(3)、倒挡限位开关(17)、倒挡滑块(16)和螺杆固定端(7)组成；所述倒挡电机(18)右端连接万向节(2)，万向节(2)右端连接螺杆(3)，螺杆(3)与倒挡滑块(16)中间的螺纹孔连接，倒挡限位开关(17)位于倒挡滑块(16)的左上端，螺杆(3)与螺杆固定端(7)连接，，拨叉通过拨叉连接孔22连接；所述主变速换挡装置由1‑2换挡装置和3‑4换挡装置组成；所述1‑2换挡装置由1‑2电机(8)、万向节(2)、螺杆(3)、1挡限位开关(9)、1‑2挡滑块(10)、2挡限位开关(11)和螺杆固定端(7)组成，1‑2电机(8)右端连接万向节(2)，万向节(2)右端连接螺杆(3)，螺杆(3)与1‑2挡滑块(10)中间的螺纹孔连接，1挡限位开关(9)位于1‑2挡滑块(10)的左上端，2挡限位开关(11)位于1‑2挡滑块(10)的右上端，螺杆(3)与螺杆固定端(7)连接；所述3‑4换挡装置由3‑4电机(15)、万向节(2)、螺杆(3)、3挡限位开关(13)、3‑4挡滑块(14)、4挡限位开关(12)和螺杆固定端(7)组成，3‑4电机(15)右端连接万向节(2)，万向节(2)右端连接螺杆(3)，螺杆(3)与3‑4挡滑块(14)中间的螺纹孔连接，3挡限位开关(13)位于3‑4挡滑块(14)的左上端，4挡限位开关(12)位于3‑4挡滑块(14)的右上端，螺杆(3)与螺杆固定端(7)连接；所述离合断合装置由离合电机(19)、电动推杆(21)和离合限位开关(20)组成；所述离合电机(19)右端连接电动推杆(21)，离合限位开关(20)位于电动推杆(21)的左上端，电动推杆(21)右端与离合器拉杆连接；换挡装置控制过程：根据实际路况和行驶情况，先选择副主变速中低挡或高挡或倒挡的触发按钮，再选择主变速中1挡或2挡或3挡或4挡，完成换挡操作；触发低挡按钮，低挡按钮指示灯亮，触发信号输入控制器，控制器输出离合断开信号，电动推杆(21)回缩70mm，离合器断开，控制器输出低高电机(1)逆时针旋转指令信号，低高电机(1)逆时针旋转，低高挡滑块(5)在螺杆(3)作用下向左运动，直到接触低挡限位开关(6)，低挡限位开关(6)触发信号输入控制器，控制器输出低高电机(1)停止工作信号，电机转动停止，控制器输出离合闭合信号，离合器闭合，低挡换挡结束；倒挡采用类似的控制方法；触发空挡按钮，空挡按钮指示灯亮，触发信号输入控制器，控制器输出离合断开信号，电动推杆(21)回缩70mm，离合器断开，根据上一挡位位置判断控制器输出低高电机(1)的指令信号；若上一挡位为低挡，则控制器输出顺时针旋转指令信号，低高电机(1)顺时针旋转，低高挡滑块(5)在螺杆(3)作用下向右运动，直到初始位置，控制器输出低高电机(1)停止工作信号，电机转动停止，控制器输出离合闭合信号，离合器闭合，从低挡到空挡换挡结束；若上一挡位为高挡，则控制器输出逆时针旋转指令信号，低高电机(1)逆时针旋转，低高挡滑块(5)在螺杆(3)作用下向左运动，直到初始位置，控制器输出低高电机(1)停止工作信号，电机转动停止，控制器输出离合闭合信号，离合器闭合，从高挡到空挡换挡结束；倒空挡采用类似的控制方法；触发高挡按钮，高挡按钮指示灯亮，触发信号输入控制器，控制器输出离合断开信号，电动推杆(21)回缩70mm，离合器断开，控制器输出低高电机(1)顺时针旋转指令信号，低高电机(1)顺时针旋转，低高挡滑块(5)在螺杆(3)作用下向右运动，直到接触高挡限位开关(4)，高挡限位开关(4)触发信号输入控制器，控制器输出低高电机(1)停止工作信号，电机转动停止，控制器输出离合闭合信号，离合器闭合，高挡换挡结束；触发1挡按钮，1挡按钮指示灯亮，触发信号输入控制器，控制器输出离合断开信号，电动推杆(21)回缩70mm，离合器断开，控制器输出1‑2电机(8)逆时针旋转指令信号，1‑2电机(8)逆时针旋转，1‑2挡滑块(10)在螺杆(3)作用下向左运动，直到接触1挡限位开关(9)，1挡限位开关(9)触发信号输入控制器，控制器输出1‑2电机(8)停止工作信号，1‑2电机(8)转动停止，控制器输出离合闭合信号，离合器闭合，1挡换挡结束；2‑4挡和空挡采用与高低挡空挡类似的控制方法；副主变速低高挡换挡装置和主变速换挡装置配合，产生八个前进挡位；副主变速倒挡换挡装置和主变速换挡装置配合，产生四个倒退挡位；低挡+1挡＝前进1挡，低挡+2挡＝前进2挡，低挡+3挡＝前进3挡，低挡+4挡＝前进4挡；高挡+1挡＝前进5挡，高挡+2挡＝前进6挡，高挡+3挡＝前进7挡，高挡+4挡＝前进8挡；倒挡+1挡＝倒1挡，倒挡+2挡＝倒2挡，倒挡+3挡＝倒3挡，倒挡+4挡＝倒4挡；停车时，主变速和副变速换挡挡位进入空挡挡位后，启动驻车制动。