[發明專利]一種大功率拖拉機后置PTO的閉環控制系統及方法

有效

• 申請號: 202010470954.4
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111638645B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 張詠冰;邱輝鵬;肖可;胡曉承
• 申請（專利權）人: 西安法士特汽車傳動有限公司
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04;B60K25/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 房鑫

一種大功率拖拉機后置PTO的閉環控制系統及方法，控制系統包括輸入處理子模塊、PTO控制子模塊、離合器動作子模塊以及擋位動作子模塊；控制方法包括輸入處理子模塊控制、PTO控制子模塊控制、離合器動作子模塊控制以及擋位動作子模塊控制。本發明閉環控制存在應用反饋，能夠減少系統偏差，使大功率拖拉機的后置PTO系統具有抑制干擾的能力；在控制環節中加入了條件判定、閾值設定、延時響應、防錯機制等，能夠對大功率拖拉機的后置PTO系統建立一種保護機制，提升后置PTO系統的安全性、穩定性和可靠性；能夠改善現有取力器的控制弊端，有效規避人為操作不當引起的取力器損壞，降低誤操作風險。

技術領域

本發明屬于拖拉機控制領域，涉及一種大功率拖拉機后置PTO的閉環控制系統及方法。

背景技術

PTO(Power Take Off，取力器)的本質是動力傳送介質，主要是將發動機產生的動力傳遞給另一個設備的媒介裝置。將PTO應用于大功率拖拉機上，它從傳動系統獲取動力傳輸給其他農機具或設備，既可取力、又可傳動，能夠滿足大部分農戶的作業使用需求，這是目前我國農業汽車的一個重要發展方向。雖然，取力器在生產上不斷發展、完善，技術也日臻成熟，但是隨著取力器在農業汽車領域的應用逐步加深，其在控制方面的短板與不足也日益顯現出來。目前，國內拖拉機所用到的取力器產品，控制方法大多都是手動控制或是基于BCU/TCU軟件進行簡單的開環控制，容易因為人為操作不當而引起取力器的損壞，控制過程容易受到干擾因素的影響，限制了大功率拖拉機獨特的工作特性及其在作業中的表現。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術中取力器控制的穩定性與可靠性不足的問題，提供一種大功率拖拉機后置PTO的閉環控制系統及方法，有效規避人為操作不當引起的取力器損壞，能夠有效形成一定保護機制，使后置PTO控制更為安全、穩定、可靠。

為了實現上述目的，本發明采用如下的技術方案：

一種大功率拖拉機后置PTO的閉環控制系統，包括輸入處理子模塊、PTO控制子模塊、離合器動作子模塊以及擋位動作子模塊；

所述的輸入處理子模塊接收來自外圍模塊經由輸入端輸入的信號，包括拖拉機駕駛命令、來自BCU和TCU的PTO離合器請求命令、來自BCU和TCU的PTO擋位請求命令以及PTO輸出軸轉速測量值；接收來自擋位動作子模塊輸出的信號，包括三個PTO擋位電磁閥控制電流；發送信號給PTO控制子模塊，包括PTO離合器決策請求命令、PTO擋位決策請求命令、PTO擋位狀態以及PTO輸出軸轉速平均值；發送信號給外圍模塊經由輸出端，包括PTO擋位狀態；

所述的PTO控制子模塊接收來自輸入處理子模塊輸出的信號，包括PTO離合器決策請求命令、PTO擋位決策請求命令、PTO擋位狀態以及PTO輸出軸轉速平均值；接收來自離合器動作子模塊輸出的信號，包括PTO離合器最大扭矩；發送信號給離合器動作子模塊，包括PTO制動命令、PTO離合器請求扭矩；發送信號給擋位動作子模塊，包括PTO擋位控制命令；發送信號給外圍模塊經由輸出端，包括PTO離合器狀態；

所述的離合器動作子模塊接收來自PTO控制子模塊輸出的信號，包括PTO制動命令、PTO離合器請求扭矩；發送信號給PTO控制子模塊，包括PTO離合器最大扭矩；發送信號給外圍模塊經由輸出端，包括PTO離合器請求壓力、PTO離合器電磁閥請求電流；

所述的擋位動作子模塊接收來自PTO控制子模塊輸出的信號，包括PTO擋位控制命令；發送信號給輸入處理子模塊，包括三個PTO擋位電磁閥控制電流；發送信號給外圍模塊經由輸出端，包括三個PTO擋位電磁閥控制電流。

作為一種優選方案，本發明的閉環控制系統集成在拖拉機整車電氣系統的變速箱控制單元TCU當中。

本發明同時提供一種大功率拖拉機后置PTO的閉環控制方法，包括以下步驟：

-輸入處理子模塊控制；

①判斷拖拉機駕駛命令是否大于或等于駕駛命令閾值；