動力換擋變速箱是1959年卡特彼勒首次在拖拉機上應(yīng)用，由于具有換擋過程容易，保證動力連續(xù)不斷，優(yōu)化了操作性能，提高拖拉機工作效率的特點，得到了很多廠家的認(rèn)可。動力換擋變速箱可分部分動力換擋變速箱和全動力換擋變速箱兩種。部分動力換擋的應(yīng)用領(lǐng)域主要在定軸輪系變速箱上。而經(jīng)過多年的發(fā)展，全動力換擋變速箱如今已達(dá)到具有12個前進(jìn)擋位的多排擋全負(fù)載換擋，這種換擋方式多用于具有摩擦元件布置的周轉(zhuǎn)輪系變速箱結(jié)構(gòu)上，通過先進(jìn)的電液控制系統(tǒng)完成特定的執(zhí)行元件接合與分離，從而實現(xiàn)全動力換擋的要求。這種變速箱廣泛的應(yīng)用于各大廠家的拖拉機上，其中包括了美國凱斯公司生產(chǎn)的CX系列、法國雷諾公司生產(chǎn)的175-74T2系列。

對于機械部分的制造環(huán)節(jié)相信在國內(nèi)應(yīng)該可以滿足制造的需求，但是難就難在手扶拖拉機變速箱變速箱的控制策略，由于之前國內(nèi)一直沒有開發(fā)過動力換擋變速箱的經(jīng)驗，加之外資對這種技術(shù)的嚴(yán)密封鎖，所以動力換擋變速箱在國內(nèi)趨于空白。而國內(nèi)如果是從頭開始開發(fā)拖拉機的動力換擋技術(shù)，研發(fā)投入至少在百億級的投入，國內(nèi)的拖拉機主機拖拉機變速箱供應(yīng)商廠極少能投入這么大量的資金進(jìn)行研發(fā)，很多主機廠都認(rèn)為以其投入大量資金進(jìn)行前途未卜的研發(fā)，還不如購買外資成品的變速箱產(chǎn)品，這一可以規(guī)避研發(fā)風(fēng)險，同時也可以快速的推出自己的拖拉機產(chǎn)品；而國內(nèi)專業(yè)變速箱生產(chǎn)廠家由于拖拉機動力換擋變速箱市場太小，也不原因投入巨資研發(fā)一個市場容量很小的產(chǎn)品；這兩方面是國內(nèi)拖拉機動力換擋變速箱研發(fā)目前空白的主要原因。當(dāng)然任何事情都是有利有弊的，核心的技術(shù)是無法通過購買得到的，這個是國人多少年得出的真理；沒有核心技術(shù)就沒有市場的話語權(quán)，還是國內(nèi)的主機廠能重視研發(fā)，避免前不久“中興事件”在農(nóng)機市場上的重演。

動力換擋自動變速器是機電液一體化的產(chǎn)品 ，由齒輪式變速器、液壓控制的換擋離合器、傳感器 、電子控制系統(tǒng)組 成。它是在傳統(tǒng)定軸式或行星式動力換擋變速器的基礎(chǔ)上， 應(yīng)用電子技術(shù)和自動變速拖拉機變速箱供應(yīng)商理論 ，以電子控制單元（ ECU ） 為核 心，通過液壓執(zhí)行系統(tǒng)控制摩擦結(jié)合元件的分離與接合 、選換擋操作以及發(fā)動機節(jié)氣門的調(diào)節(jié) ，來實現(xiàn)不切斷動力情況 下的拖拉機自動換擋控制 。獲取更精確的作業(yè)信息，以及TCU與手扶拖拉機變速箱拖拉機其它附屬設(shè)備(比如發(fā)動機、農(nóng)具)之間的信息共享，可形成一體化的集成控制技術(shù)，這對于提高我國拖拉機的智能化水平，以及實現(xiàn)較為復(fù)雜的精細(xì)農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)也具有較強的理論與現(xiàn)實意義。

換擋規(guī)律通過研究拖拉機拖拉機變速箱供應(yīng)商各擋位自動換擋時刻與控制參數(shù)(如作業(yè)速度、負(fù)荷程度、滑轉(zhuǎn)率、發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩等)之問的關(guān)系，并經(jīng)過性能仿真優(yōu)化后，確定最佳換擋點 ，避免換擋循環(huán)。 目前手扶拖拉機變速箱拖拉機自動變速器換擋規(guī)律是從汽車傳動系所采用的以車速和油門開度為控制參數(shù)的“兩參數(shù)換擋規(guī)律”基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。但這些傳統(tǒng)的換擋規(guī)律是建立在被控對象精確數(shù)字模型基礎(chǔ)上，對于拖拉機和工程車輛，由于工況復(fù)雜，負(fù)荷變化劇烈，建立其精確模型比較困難，使基于數(shù)學(xué)模型的各類控制方法難以解決這一問題。因此近年來許多研究將智能控制理論應(yīng)用于換擋規(guī)律，如I．Sakai等提出了模糊換擋策略 J，K．Hayashi等提出了根據(jù)輸入轉(zhuǎn)速和加速踏板位置變化量利用模糊邏輯判斷車輛負(fù)載和駕駛員意圖、根據(jù)車輛速度、負(fù)載、駕駛員意圖和加速踏板位置利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理決策換擋位置的智能控制策略 。Jonas Fredrikson采用自適應(yīng)反饋方法構(gòu)建控制器，并提出將發(fā)動機作為主動控制一部分的非線性換擋控制方法 ?，F(xiàn)代控制方法的引入，并增加能夠反映具體作業(yè)狀態(tài)和環(huán)境狀態(tài)的參數(shù)，使得換擋時機和擋位分布更加合理，可以大大提高了車輛的燃油經(jīng)濟性和作業(yè)效率。

隨著動力手扶拖拉機變速箱換擋變速箱在大馬力拖拉機上的普及，下一代的CVT變速箱技術(shù)也在高端重型大馬力拖拉機上有搭載，對于CVT變速箱，相信國內(nèi)大部分的用戶和售后從業(yè)人員都不是很了解，大馬力拖拉機在田間工作時（如犁地或深松），經(jīng)常會發(fā)生變速箱拖拉機變速箱供應(yīng)商用高擋工作發(fā)動機功率不足，而降一個擋負(fù)荷又太輕?，F(xiàn)代拖拉機為了充分利用發(fā)動機功率，將田間工作的變速箱擋位數(shù)增加很多，擋位之間的傳動比也比較接近，但相鄰擋位的速度差仍在1 km/h 左右，動力換擋時的沖擊感覺明顯， 因而無級變速傳動就成為理想的傳動選擇。

采用手扶拖拉機變速箱電子控制液壓系統(tǒng)驅(qū)動換擋離合器切換擋位，如Case IH公司在其Steiger拖拉機上裝配電子脈沖寬度調(diào)節(jié)換擋電磁閥，由控制器控制自動換擋，使其在田間和公路上的換擋更加順暢，既減輕了駕駛員的疲勞程度，又延長了變速箱拖拉機變速箱供應(yīng)商的壽命。電子輔助功能，如(1)強制降擋功能，在高速擋運行過程中遇到大負(fù)載時或駕駛員快速踏下油門踏板時，系統(tǒng)將臨時降低至低擋位；(2)巡航功能，駕駛員無需踩油門踏板，旦設(shè)定工作速度，控制系統(tǒng)通過對油門開度、擋位變換，使拖拉機按最佳燃油經(jīng)濟性或最佳動力性要求保持設(shè)定的作業(yè)速度行駛，以減輕駕駛員勞動強度；(3)驅(qū)動防滑功能，拖拉機在附著系數(shù)低的作業(yè)路面起步或加速時，通過對換擋離合器、發(fā)動機轉(zhuǎn)速和擋位變化來控制輸出軸轉(zhuǎn)矩來控制牽引力，以達(dá)到防滑控制的目的，提高拖拉機的操縱性、穩(wěn)定性和安全性；(4)電子地頭轉(zhuǎn)向功能，在田間地頭轉(zhuǎn)向時，通過轉(zhuǎn)向開關(guān)實現(xiàn)自動換擋，懸掛農(nóng)具升降，液壓輸出與油門控制，簡化地頭轉(zhuǎn)彎操作。