[发明专利]一种拖拉机可调节自适应负载换向控制装置及控制方法

说明书

本发明涉及一种拖拉机可调节自适应负载换向控制装置及控制方法，包括负载换向控制装置及该装置的控制模块；通过信号采集模块采集的信息，判断驾驶员的操作意图，将驾驶员操作划分为起步模式和换向模式，自动的计算出当前负载，当前车速下最佳的离合器结合要求扭矩曲线，有效的改善了拖拉机不同载荷、不同工况下起步和换向冲击大的问题，通过换向灵敏度调节旋钮调节出适合自身的拖拉机起步和换向速度，使拖拉机的起步和换向控制更具适应性，有效的降低了拖拉机起步和换向过程中对拖拉机自身的机械冲击；提高了拖拉机的驾驶舒适性，同时也为拖拉机的进一步智能化发展提供了平台。

技术领域

本发明属于拖拉机控制领域，尤其涉及一种拖拉机可调节自适应负载换向控制装置及控制方法。

背景技术

传统的机械换向拖拉机，无论起步还是换向，均需要踩下离合器踏板，然后挂接前进或后退档位，同时以合适的速度释放离合器踏板，才能完成起步或换向，离合器释放的快慢直接影响拖拉机能否正常起步、发动机是否会因为负载过大而熄火、起步冲击是否大等一系列的问题，因此，驾驶传统的机械换向拖拉机，要求驾驶员有丰富的驾驶经验和操作技巧。此外，传统的机械换向拖拉机起步和换向过程操作相对比较繁杂，同时作业效率也会因为起步和换向时间长而降低。

随着时代的进步，用户对驾驶操作更加便捷、舒适、智能、简单及作业效率高的拖拉机越来越向往。目前，国外的一些拖拉机，结合微电子技术，已经实现了拖拉机的智能化控制，开发出了一系列的动力换档、动力换向以及无级变速拖拉机，这些拖拉机的出现，极大的解放了操纵者的双手，降低了拖拉机的驾驶难度，提高了驾驶舒适性和作业效率，饱受用户的欢迎，此外，也为拖拉机进一步智能化控制如无人驾驶等的发展提供了平台。我国农机发展起步较晚，拖拉机智能化的发展水平也相对较低，目前，国内市场还是主要以机械换档换向拖拉机为主，因此，智能换档换向技术，是拖拉机发展的一个趋势。

发明内容

有鉴于此，为解决上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供了一种拖拉机可调节自适应负载换向控制装置及控制方法，解决了带载拖拉机起步和换向舒适性差、起步和换向时拖拉机变速箱冲击大、换向操作繁杂、起步和换向速度不可调及换向效率低的问题。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种拖拉机可调节自适应负载换向控制装置，包括负载换向控制装置及该装置的控制模块，所述负载换向控制装置包括液压源、前进及后退湿式离合器和液压控制模块；液压源为发动机带动液压泵获得的恒定压力源，液压油通过液压油路传送至液压控制模块，液压控制模块控制液压油路的回路开通、关断，从而控制前进和后退离合器的结合、分离；

所述负载换向控制装置的控制模块包括换向控制器、速度传感器、操作手柄、换向灵敏度旋钮和用于控制液压控制模块的比例电磁阀；

所述换向控制器集成了信号采集模块、车辆状态计算模块、自适应控制扭矩计算模块、驱动及通信模块、故障诊断模块和安全保护模块；所述信号采集模块通过换向控制器连接的操作手柄和换向灵敏度旋钮采集驾驶员的操作动作，同时采集车辆传动系的速度信号及发动机的输入扭矩信号；所述车辆状态计算模块根据信号采集模块采集的信号对驾驶员的操作意图进行判断，同时对车辆状态和车辆工况进行计算；所述自适应控制扭矩计算模块根据车辆状态计算模块判定的驾驶员的操作意图和车辆状态及工况，实时计算控制车辆负载起步或换向需要的扭矩；所述驱动及通信模块根据计算扭矩，通过闭环控制方式控制比例电磁阀的开度，进而通过比例电磁阀控制前进和后退湿式离合器，同时进行总线信息交互；所述故障诊断模块对车辆的故障信息进行诊断，同时发给安全保护模块和驱动及通信模块。

进一步地，在所述前进和后退湿式离合器的从动端和传动系输出端均加装有转速传感器，对离合器结合过程和结合后的转速进行实时的采集，为负载换向控制装置的控制模块实时提供离合器结合和分离信息，同时提供车辆的车速信息；所述换向灵敏度旋钮旋转至不同的位置，控制车辆选择不同的负载起步和负载换向速度。