[发明专利]基于线性驱动电机的变速箱档位控制系统及控制方法

说明书

本发明公布了基于线性驱动电机的变速箱档位控制系统，包括执行机构和控制机构，执行机构包括设置在档位变速箱中的驱动电机、换挡丝杆、拨叉、换挡轴、换挡滑块和位置传感器，控制机构包括主控制器、档位控制器、电机控制器和显示器，基于线性驱动电机的变速箱档位控制方法，该方法依靠上述控制系统实现，本发明的有益效果为，具有较大的适用范围，通过驱动电机来进行档位的切换，纯电动控制，使得操作简单，同时还可以准确的显示档位信息，使得换挡准确，本发明的技术方案具有较大的扩展性，可与自动驾驶组合，根据设计工况值和实际的工况值对比，可以完全实现联合收割机的自动驾驶作业功能，减少作业者的劳动强度。

技术领域

本发明涉及变速箱档位调节技术领域，具体涉及基于线性驱动电机的变速箱档位控制系统及控制方法。

背景技术

目前，现有的联合收割机中，变速箱的换挡功能通常由传统的拉线式换挡机构来实现，通过拉线来控制档位拨盘的角度改变，从而实现档位切换的目的。

传统的拉线式换挡机构一般由操纵杆、操纵杆支架、拉线、拉线传动机构、档位拨盘和档位变速箱组成，其占用的空间较大，结构复杂，安装麻烦，而且不能检测到当前档位的实际位置，可能发生档位切换错误的现象。

为减少控制机构和执行机构之间的空间布置体积，并实现实时监测档位信息，使得执行机构能够准确按照操作者的要求进行动作，达到准确切换档位的功能，本发明公开了一种基于线性驱动电机的变速箱档位控制系统及控制方法。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了基于线性驱动电机的变速箱档位控制系统及控制方法，本发明是通过以下技术方案来实现的。

基于线性驱动电机的变速箱档位控制系统，包括执行机构和控制机构；

所述执行机构包括设置在档位变速箱中的驱动电机、换挡丝杆、拨叉、换挡轴、换挡滑块和位置传感器。

所述控制机构包括主控制器、档位控制器、电机控制器和显示器，所述主控制器、档位控制器和电机控制器可分别单独连接一个显示器，所述主控制器、档位控制器和电机控制器也可共同与同一个显示器连接。

进一步地，所述驱动电机连接有换挡丝杆，所述拨叉通过换挡轴转动连接在档位变速箱内，所述换挡滑块铰接在拨叉的后端，且换挡滑块与换挡丝杆啮合，所述位置传感器用于采集拨叉的位置信号。

进一步地，所述主控制器与档位控制器信号连接，主控制器通过CAN通讯与电机控制器的输入端口连接，电机控制器的信号接口与位置传感器连接，所述驱动电机与电机控制器的输出端口连接，所述主控制器还外接有显示器。

进一步地，所述档位控制器为档位调节杆或档位开关中的一种。

进一步地，所述电机控制器为TCU无级变速箱控制器。

基于线性驱动电机的变速箱档位控制方法，该方法依靠上述控制系统实现，并包括以下步骤：

S1：通过档位控制器输入目标档位，主控制器通过CAN通讯将目标档位信号输送到电机控制器；

S2：位置传感器将采集拨叉当前位置信号并输送到电机控制器；

S3：电机控制器对拨叉当前位置信号及目标档位信号进行处理，通过对信号的分析处理结果对驱动电机的占空比进行控制，从而使驱动电机旋转的圈数与设定的圈数保持一致；

S4：驱动电机正反转从而控制拨叉角度，通过拨叉实现换挡功能。

本发明的有益效果如下：

1、本发明具有较大的适用范围，可以用于联合收割机的档位控制，也可用在其他农机或者带有档位变速装置的机动车上。

2、通过驱动电机来进行档位的切换，纯电动控制，使得操作简单，同时还可以准确的显示档位信息，使得换挡准确。