[發(fā)明專利]一種拖拉機可調節(jié)自適應負載換向控制裝置及控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210324857.3
• 申請日: 2022-03-30
• 公開（公告）號: CN114572217A
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設計）人: 王永;王建華;付田志;張釧釧;元寧;付世玉;吳利謙;王夢華;周俊衛(wèi);劉伊濱;房威力;譚俊杰;尹海峰;郭富強
• 申請（專利權）人: 第一拖拉機股份有限公司
• 主分類號: B60W30/18
• 分類號: B60W30/18
• 代理公司: 洛陽公信聯(lián)創(chuàng)知識產權代理有限公司 41190
• 代理人: 王學鵬

本發(fā)明涉及一種拖拉機可調節(jié)自適應負載換向控制裝置及控制方法，包括負載換向控制裝置及該裝置的控制模塊；通過信號采集模塊采集的信息，判斷駕駛員的操作意圖，將駕駛員操作劃分為起步模式和換向模式，自動的計算出當前負載，當前車速下最佳的離合器結合要求扭矩曲線，有效的改善了拖拉機不同載荷、不同工況下起步和換向沖擊大的問題，通過換向靈敏度調節(jié)旋鈕調節(jié)出適合自身的拖拉機起步和換向速度，使拖拉機的起步和換向控制更具適應性，有效的降低了拖拉機起步和換向過程中對拖拉機自身的機械沖擊；提高了拖拉機的駕駛舒適性，同時也為拖拉機的進一步智能化發(fā)展提供了平臺。

技術領域

本發(fā)明屬于拖拉機控制領域，尤其涉及一種拖拉機可調節(jié)自適應負載換向控制裝置及控制方法。

背景技術

傳統(tǒng)的機械換向拖拉機，無論起步還是換向，均需要踩下離合器踏板，然后掛接前進或后退檔位，同時以合適的速度釋放離合器踏板，才能完成起步或換向，離合器釋放的快慢直接影響拖拉機能否正常起步、發(fā)動機是否會因為負載過大而熄火、起步沖擊是否大等一系列的問題，因此，駕駛傳統(tǒng)的機械換向拖拉機，要求駕駛員有豐富的駕駛經驗和操作技巧。此外，傳統(tǒng)的機械換向拖拉機起步和換向過程操作相對比較繁雜，同時作業(yè)效率也會因為起步和換向時間長而降低。

隨著時代的進步，用戶對駕駛操作更加便捷、舒適、智能、簡單及作業(yè)效率高的拖拉機越來越向往。目前，國外的一些拖拉機，結合微電子技術，已經實現(xiàn)了拖拉機的智能化控制，開發(fā)出了一系列的動力換檔、動力換向以及無級變速拖拉機，這些拖拉機的出現(xiàn)，極大的解放了操縱者的雙手，降低了拖拉機的駕駛難度，提高了駕駛舒適性和作業(yè)效率，飽受用戶的歡迎，此外，也為拖拉機進一步智能化控制如無人駕駛等的發(fā)展提供了平臺。我國農機發(fā)展起步較晚，拖拉機智能化的發(fā)展水平也相對較低，目前，國內市場還是主要以機械換檔換向拖拉機為主，因此，智能換檔換向技術，是拖拉機發(fā)展的一個趨勢。

發(fā)明內容

有鑒于此，為解決上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供了一種拖拉機可調節(jié)自適應負載換向控制裝置及控制方法，解決了帶載拖拉機起步和換向舒適性差、起步和換向時拖拉機變速箱沖擊大、換向操作繁雜、起步和換向速度不可調及換向效率低的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案是：

一種拖拉機可調節(jié)自適應負載換向控制裝置，包括負載換向控制裝置及該裝置的控制模塊，所述負載換向控制裝置包括液壓源、前進及后退濕式離合器和液壓控制模塊；液壓源為發(fā)動機帶動液壓泵獲得的恒定壓力源，液壓油通過液壓油路傳送至液壓控制模塊，液壓控制模塊控制液壓油路的回路開通、關斷，從而控制前進和后退離合器的結合、分離；

所述負載換向控制裝置的控制模塊包括換向控制器、速度傳感器、操作手柄、換向靈敏度旋鈕和用于控制液壓控制模塊的比例電磁閥；

所述換向控制器集成了信號采集模塊、車輛狀態(tài)計算模塊、自適應控制扭矩計算模塊、驅動及通信模塊、故障診斷模塊和安全保護模塊；所述信號采集模塊通過換向控制器連接的操作手柄和換向靈敏度旋鈕采集駕駛員的操作動作，同時采集車輛傳動系的速度信號及發(fā)動機的輸入扭矩信號；所述車輛狀態(tài)計算模塊根據信號采集模塊采集的信號對駕駛員的操作意圖進行判斷，同時對車輛狀態(tài)和車輛工況進行計算；所述自適應控制扭矩計算模塊根據車輛狀態(tài)計算模塊判定的駕駛員的操作意圖和車輛狀態(tài)及工況，實時計算控制車輛負載起步或換向需要的扭矩；所述驅動及通信模塊根據計算扭矩，通過閉環(huán)控制方式控制比例電磁閥的開度，進而通過比例電磁閥控制前進和后退濕式離合器，同時進行總線信息交互；所述故障診斷模塊對車輛的故障信息進行診斷，同時發(fā)給安全保護模塊和驅動及通信模塊。

進一步地，在所述前進和后退濕式離合器的從動端和傳動系輸出端均加裝有轉速傳感器，對離合器結合過程和結合后的轉速進行實時的采集，為負載換向控制裝置的控制模塊實時提供離合器結合和分離信息，同時提供車輛的車速信息；所述換向靈敏度旋鈕旋轉至不同的位置，控制車輛選擇不同的負載起步和負載換向速度。