阅读说明：本技术 一种电动拖拉机自动换挡装置及控制方法 (Automatic gear shifting device of electric tractor and control method ) 是由 蔡玉丹 张丹枫 黄小明 王鹏 王云飞 黄胜操 于 2019-11-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种电动拖拉机自动换挡装置及控制方法,包括遥控器屏幕、遥控器主芯片、发射单元、接收机、控制单元VCU、H桥、执行机构电推杆、压力传感器和档杆,执行机构电推杆与档杆相连且两者之间设有压力传感器,所述遥控器屏幕的输出端与遥控器主芯片的输入端电连接,遥控器主芯片的输出端与发射单元的输入端电连接,发射单元的输出端与接收机的输入端电连接,接收机的输出端与控制单元VCU的输入端双向连接,控制单元VCU的输出端与H桥的输入端电连接,本电动拖拉机自动换挡装置及控制方法可以实现精确换挡,执行效率高,错误率低,可以有效减少执行错误导致的故障,顺利完成换挡作业。(The invention discloses an automatic gear shifting device and a control method of an electric tractor, which comprises a remote controller screen, a remote controller main chip, a transmitting unit, a receiver, a control unit VCU, an H bridge, an actuating mechanism electric push rod, a pressure sensor and a stop rod, wherein the actuating mechanism electric push rod is connected with the stop rod, the pressure sensor is arranged between the actuating mechanism electric push rod and the stop rod, the output end of the remote controller screen is electrically connected with the input end of the remote controller main chip, the output end of the remote controller main chip is electrically connected with the input end of the transmitting unit, the output end of the transmitting unit is electrically connected with the input end of the receiver, the output end of the receiver is bidirectionally connected with the input end of the control unit VCU, and the output end of the control unit VCU is electrically connected with the input end of the H bridge, and the gear shifting operation is smoothly completed.)

一种电动拖拉机自动换挡装置及控制方法

技术领域

本发明涉及电动拖拉机技术领域，具体为一种电动拖拉机自动换挡装置及控制方法。

背景技术

目前拖拉机的换挡装置通常在驾驶室的挡泥板固定一个横向驱动装置，并且在拖拉机表面安装导轨，纵向驱动装置的一端安装在滑槽内，通过纵横驱动装置的配合实现自动换挡。

随着国家对农业机械化的要求与推广，农民对农机智能化要求增加，农机的需求量也增加，国家要求大力发展农业，促进农机装备朝着智能化，信息化，现代化的方向前进。现在国内的无人拖拉机大部分还是带有驾驶室，然而针对没有驾驶室的无人电动拖拉机，在不改变原有换挡机构设计的前提下，需要保证远程操控换挡的快捷性和准确性，减少换挡过程中出现故障的概率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种电动拖拉机自动换挡及换挡故障检测方法，本发明的换挡方法及装置安装简单，换挡方法快捷有效，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电动拖拉机自动换挡装置，包括遥控器屏幕、遥控器主芯片、发射单元、接收机、控制单元VCU、H桥、执行机构电推杆、压力传感器和档杆，执行机构电推杆与档杆相连且两者之间设有压力传感器，所述遥控器屏幕的输出端与遥控器主芯片的输入端电连接，遥控器主芯片的输出端与发射单元的输入端电连接，发射单元的输出端与接收机的输入端电连接，接收机的输出端与控制单元VCU的输入端双向连接，控制单元VCU的输出端与H桥的输入端电连接，H桥的输出端与执行机构电推杆的输入端电连接，执行机构电推杆的输出端与档杆的输入端电连接，所述压力传感器与控制单元VCU双向连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述遥控器屏幕发送档位指令，遥控器主芯片通过遥控器发送单元按照规定的通信协议格式发送档位信息，接收机负责保障遥控器与控制单元VCU的正常通信，控制单元VCU接收到换挡信息后，VCU控制器中的换挡程序通过H桥的输出端IN1和IN2控制执行机构电推杆的收缩与伸长，H桥输出IN1＝1,IN2＝0时，执行机构电推杆伸长，H桥输出IN1＝0,IN2＝0时，执行机构电推杆停止动作，H桥输出IN1＝0,IN2＝1时，执行机构电推杆收缩。

作为本发明的一种优选技术方案，所述压力传感器输出信号为电压信号。

作为本发明的一种优选技术方案，所述执行机构电推杆的外侧面设有与其运动方向一致的固定钢片。

一种电动拖拉机自动换挡装置的控制方法，包括以下步骤：

S1)：接收遥控器控制指令，进入步骤S2；

S2)：如果遥控器控制指令为高档位则进入步骤S3，如果遥控器控制指令为低档位则进入步骤S4，如果遥控器控制指令为停止则进入步骤S5；

S3)：确认是否需要换高档位，如果是进入步骤S6，如果否回到步骤S5；

S4)：确认是否要要换低档位，如果是进入步骤S7，如果否回到步骤S5；

S5)：确认是否要停止换挡，如果是进入步骤S8，如果否选择进入S3或S4；

S6)：判断当前压力传感器给出的压力值是否小于最大设置压力值，如果是进入到步骤S9，如果否进入到步骤S8；

S7)：判断当前压力传感器给出的压力值是否大于最小设置压力值，如果是进入到步骤S10，如果否进入到步骤S8；

S8)：H桥输出IN1＝0，IN2＝0的指令，执行机构电推杆不动作，进入步骤S11；

S9)：H桥输出IN1＝1，IN2＝0的指令，执行机构电推杆伸长，将档位推至高档；

S10)：H桥输出IN1＝0，IN2＝1的指令，执行机构电推杆收缩，将档位拉至低档；

S11)：控制换挡指令结束。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本电动拖拉机自动换挡方法通过控制执行机构电推杆控制高低档位，只需要前后伸缩就能完成自动换挡，减少了换挡过程中的故障率，同时电控换挡减少换挡时间，方便电动拖拉机远程控制车辆档位，换挡逻辑完全由VCU控制器中的控制逻辑实现，执行效率高，错误率低，可以有效减少执行错误导致的故障。

附图说明

图1为本发明自动换挡结构示意图；

图2为本发明自动换挡控制方法流程图；

图3为本发明自动换挡策略流程示意图。

图中：1压力传感器、2固定钢片、3档杆、4执行机构电推杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，实施例1：

电动拖拉机初始执行机构电推杆4处于收缩状态，即档位位于低挡，通过遥控器发送高档位换挡指令，此时遥控器主芯片通过遥控器发送单元按照规定的通信协议格式发送高档位信息，接收机负责保障遥控器与控制单元VCU的正常通信，控制单元VCU接收到换挡信息后，VCU控制器中的换挡程序通过H桥的输出端IN1和IN2控制执行机构电推杆4伸长，IN1＝1,IN2＝0执行机构电推杆4伸长，直到执行机构电推杆4伸到最大长度刚好到达高档位，如果换挡过程中没有出现档杆3卡住或推杆电机堵转，则换挡成功；如果出现档杆3卡住或电推杆堵转，此时执行机构电推杆4顶端的压力传感器1值会一直增大，如果压力值超过MAX值，则换挡故障，电推杆停止运动，此时在遥控器屏幕上选择低挡，使执行机构电推杆4收到收缩的指令，往后收缩，再重新选择高档位，使得执行机构电推杆4继续伸长，如果堵转，重复以上动作几次，使得电推杆正常工作，完成换挡，其中，执行机构电推杆4的外侧面设有与其运动方向一致的固定钢片2，固定钢片2的设置保证执行机构电推杆4沿直线运动。

实施例2：

如果档位处于高档位，通过遥控器换为低档位，遥控器发送低档指令，VCU控制器接收到指令后，通过程序中的策略发出收缩的动作指令给H桥，IN1＝0，IN2＝1，驱动执行机构电推杆4收缩，直到执行机构电推杆4收缩到最短，档位刚好到位，如果换挡过程中没有出现档杆3卡住或推杆电机堵转，则换挡成功；如果出现档杆3卡住或电推杆堵转，此时执行机构电推杆4顶端的压力传感器值会一直增大，如果压力值小于MIN值，则换挡故障，执行机构电推杆4停止运动，此时在遥控器屏幕上选择高挡，使电推杆收到伸长的指令，往前伸长，再重新选择低档位，使得执行机构电推杆4继续收缩，如果堵转，重复以上动作几次，使得执行机构电推杆4正常工作，完成换挡。

遥控器发送停止指令，VCU控制器接收到指令后，通过程序中的策略发出停止的动作指令给H桥，IN1＝0，IN2＝0，驱动电推杆停止动作。

本发明通过控制执行机构电推杆控制高低档位，只需要前后伸缩就能完成自动换挡，减少了换挡过程中的故障率，同时电控换挡减少换挡时间，方便电动拖拉机远程控制车辆档位，换挡逻辑完全由VCU控制器中的控制逻辑实现，执行效率高，错误率低，可以有效减少执行错误导致的故障。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。