拖拉機電控機械式自動變速系統(tǒng)設計

邵楠鑫

(齊齊哈爾工程學院，黑龍江 齊齊哈爾 161005)

1 電控機械式自動變速器的工作原理及組成

電控機械式自動變速器是由TCU通過相應的傳感器設置，可以對換擋信息、加速踏板信息以及制動信息等進行相應地獲取和收集，從而反映出駕駛員的具體駕駛意圖，同時還可以通過發(fā)動機變速器和離合器等將采集到的信號進行轉換，進而保證能夠明確車輛的具體運行狀態(tài)，同時還可以結合油門操作系統(tǒng)、離合器執(zhí)行系統(tǒng)以及變速器的執(zhí)行系統(tǒng)等進行信號的反饋，再將所有的信號傳輸到TCU中進行儲存。在拖拉機起步和換擋的過程中，TCU可以實現相應的控制，并且對每一個不同的執(zhí)行機構進行合理地控制，從而保證車輛在起步和換擋時能夠實現各種不同的操作。在拖拉機中安裝電控機械式自動變速器，可以實現拖拉機運行狀況以及路面狀況和駕駛員意圖的自動化選擇，同時還可以保證發(fā)動機變速器及離合器等不同的設備能夠完成自動換擋操作。

拖拉機中的電控機械式自動變速系統(tǒng)的主要組成是TCU用來反映駕駛員的具體意圖，并且把所有的信號進行傳輸和處理。其次是可以對運行狀況進行分析。同時還包含了油門開度、發(fā)動機轉速、車速以及滑轉率等。根據對離線數據的儲存控制規(guī)律，可以在TCU中做出相應的處理，然后通過不同的執(zhí)行機構對拖拉機的運行情況進行相應地控制和意圖的執(zhí)行。拖拉機電控機械式自動變速系統(tǒng)主要包含4個不同的組成部分，第1個部分為電控單元，其中包含l/O接口CPU和ROM等，第2個部分為控制對象，其主要的控制對象是拖拉機中的變速器、離合器及發(fā)動機。然后是需要有傳感器裝置。主要是將車速發(fā)動機轉速以及軸轉速等不同的數據通過傳感器傳輸到電控單元中進行數據的收集和處理。其中主要包含了位移傳感器和測速傳感器，位移傳感器需要對油門開度檔位以及制動和加速踏板等進行信息傳輸。最后是需要有執(zhí)行機構，在拖拉機運行過程中，需要有將信息處理完成后進行執(zhí)行的相關裝置，例如油門執(zhí)行機構、換擋執(zhí)行機構、離合器執(zhí)行機構等，通過不同的執(zhí)行機構可以轉換拖拉機的運行情況。

2 電控機械式自動變速系統(tǒng)關鍵技術

在汽車行業(yè)中，電控機械式自動變速系統(tǒng)的研究得到了廣泛地關注。1989年此系統(tǒng)成功應用在了輕型卡車上，1992年轎車車型中也使用了自動變速系統(tǒng)。截止到目前，在各類不同的車型中，都廣泛使用了電控機械式自動變速系統(tǒng)。其關鍵技術主要有以下幾種，首先是在拖拉機中應用電控機械式自動變速系統(tǒng)，是因為其參數相對較多，而且控制的難度過大，所以在起步和換擋的操作過程中自動化控制的能力還相對較弱。為了保證整體的使用性能能夠得到有效地提升，必須要從以下幾個關鍵技術中提高電控機械式自動變速系統(tǒng)的應用效果。首先，要對傳動系數和相關參數進行優(yōu)化和匹配。目前，車輛的動力性能以及燃油的經濟性能是當前考驗車輛性能的主要指標，所以保證動力裝置的相關性能優(yōu)良是提高拖拉機使用效率的重要措施。在進行動力裝置和傳動裝置選擇的過程中，必須要根據車輛的具體使用情況進行合理地選擇，如果選擇的裝置為頂配裝置，使用到拖拉機中，有可能無法獲得性能優(yōu)良的運動狀況，所以，必須要保證兩者之間能夠進行合理和高效地匹配。當前在針對拖拉機進行設計時，其傳動系統(tǒng)必須要匹配可以使用的變速器，并且根據其傳動比進行合理地設計。當前任何車輛的優(yōu)化和設計主要以經濟性和動力性作為主要目標，所以在拖拉機作業(yè)的過程中必須要針對其傳動系數和參數進行合理地匹配和選擇。

其次，對離合器進行相應地控制。目前，很多電控機械式自動變速系統(tǒng)應用在車輛中取消了離合器踏板，改由TCU電控單元進行離合器控制。電控機械式自動變速器在離合器接合過程中的主要規(guī)律是能夠通過相應的參數控制提高拖拉機在起步換擋以及傳動部件使用過程中的使用壽命和舒適性，進而保證駕駛員能夠提高駕駛的穩(wěn)定性和安全性。但是因為拖拉機在實際工作過程中工況相對較為復雜，所以針對不同的道路和載荷情況需要結合規(guī)律設計不同的離合器。

再次，需要對換擋規(guī)律進行參數的設計。換擋規(guī)律是指車輛在運行和作業(yè)過程中，變速器的檔位能夠通過控制參數的變化進行合理地變化，目前要保證換擋規(guī)律能夠實現相應的動力性能和經濟性能，如果換擋規(guī)律無法得到合理控制，不僅會影響駕駛的安全性，還會影響車輛的運行性能和經濟性能。所以，對換擋規(guī)律進行合理地控制是目前提高車輛綜合性能的關鍵性技術，其中需要考慮的因素相對較多，例如車速、油門開度、駕駛員以及道路環(huán)境等必須要保證符合各項路況及作業(yè)的環(huán)境要求，同時對于一些路況相對較為復雜而且不穩(wěn)定的狀況必須要避免出現相鄰檔位跳檔的問題。

最后，需要對發(fā)動機的轉速進行合理地控制。當車輛處于靜止時，變速器的轉速為0，這時離合器和沖動盤的轉速差別較大。所以，長時間使用可能會出現磨損的問題，因此為了保證能夠提高起步性能，必須要對發(fā)動機的轉速進行合理地控制，保證能夠和離合器進行配合，避免出現離合器主從動盤的轉速差過大的問題，進而防止拖拉機的離合器出現磨損。

3 結語

綜上所述，現階段在針對拖拉機電控機械式自動變速系統(tǒng)進行設計的過程中，必須要明確其關鍵技術，并且采取合理的控制措施。