目前国内大部分拖拉机变速器均采用手动换挡方式,而手动式变速器存在换挡动作慢,驾驶者操纵难度高,劳动强度大,工作效率低等问题。动力换挡变速器不仅能够弥补手动变速器的不足,还能提高拖拉机的动力性、燃油经济性与驾驶舒适性,实现作业效率的提升。本文以MC9S12XET256MAA为系统主控芯片,开发了一套拖拉机动力换挡变速器电控系统,实现了拖拉机在作业过程中的自动化换挡,改善了拖拉机工作的换挡品质。本文的主要研究内容如下:(1)以泰山1804拖拉机为实验研究对象,根据拖拉机动力换挡变速器的结构特点与工作原理,将其手动变速系统改造为动力换挡变速系统。结合项目需求和实际调研,对拖拉机动力换挡变速器电控系统进行了详细的功能需求分析,确定了合理的动力换挡电控系统整体方案。(2)根据系统的整体方案,选取主控芯片,完成电控系统的硬件设计与底层软件设计。硬件电路设计包括最小系统、信号采集输入模块、输出驱动模块以及通信模块。其中驱动模块包括开关阀驱动电路、比例阀驱动电路、油门信号驱动电路以及挡位显示电路。底层软件设计包括传感器采集数据处理算法的设计以及离合器的控制策略的制定,程序设计采用模块化设计方式,分为主程序与各功能子程序的设计,利用嵌入式开发工具Codewarrior完成程序的编写工作。(3)通过电控系统装车进行静态实验,结合对离合器接合规律的深入分析,提出“两快一慢”离合器控制策略。通过实验数据的对比分析与传感器采集系统数据处理算法的调整,提高了换挡液压缸行程的控制精度,保障了换挡执行机构挡位切换的可靠性。(4)在实现拖拉机动力换挡电控系统功能的基础上,为了满足市场化需求,分析了动力换挡变速器换挡品质的评价指标:换挡冲击度与换挡时间。通过道路与田间的整车试验,验证了拖拉机动力换挡变速器电控系统的可行性与可靠性以及“两快一慢”离合器控制策略的正确性。实验结果表明:本文研发的拖拉机动力换挡电控系统有效改善了换挡冲击度,提高了整体换挡时间。