CN106853823A - 基于拖拉机座椅受力信号的整车控制系统、方法及拖拉机 - Google Patents

基于拖拉机座椅受力信号的整车控制系统、方法及拖拉机 Download PDF

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Abstract

本发明属于车辆控制技术领域，具体涉及一种基于拖拉机座椅受力信号的整车控制系统、方法及拖拉机。该系统至少包括动力子系统、传动子系统、动力输出装置、整车控制器(VCU)以及座椅压力开关。该拖拉机至少包括动力子系统、传动子系统、动力输出装置、整车控制器以及座椅压力开关，座椅压力开关设置在座椅下。本发明首先通过触发设置在座椅下的座椅压力开关来控制整车的启动；其次可实现拖拉机工作时通过VCU检测驾驶员离开座位的时间来控制拖拉机输出装置(PTO)的工作状态，若是离开座位时长大于等于7s，VCU自动切断PTO动力输出，若是离开座位时长小于7s，PTO维持动力输出。整体上通过实现以上两个层次的结合，可以达到增强拖拉机行车安全的目的。

Description

基于拖拉机座椅受力信号的整车控制系统、方法及拖拉机
技术领域
本发明属于车辆控制技术领域，具体涉及一种基于拖拉机座椅受力信号的整车控制系统、方法及拖拉机。
背景技术
纵观历史，电动汽车的发展先于传统燃油车的发展，但由于电动汽车的续驶里程短，充电时间长，车载电源安全性差等问题，电动汽车发展了一段时间便被人们抛之脑后，逐渐被燃油车所取代。由于近年来能源危机、环境污染等问题的不断加重，各国也开始重视电动汽车的研发，传统的汽车控制方式大体相同，即驾驶员通过钥匙或按钮启动汽车的电动机或发电机，操作复杂，用户体验感差，且当驾驶员未系上安全带时，汽车仍能被启动，若驾驶员未系安全带便行驶上路，这将会存在严重的安全隐患，且在传统车辆中，通常使用一个电机同时控制两个轮子转动，但这种设计对于小功率、低扭矩的使用场合是可以基本满足的，但对于大扭矩和高功率的使用情况，例如在载重、爬坡等情况下，整个驱动系统都需要高功率和大扭矩的输出，传统的做法是增大电机的功率，通常是增大体积的方式来实现，但这种方式对与新能源车辆有限而紧凑的底盘系统来说是比较困难的，且单独靠单机功率的提升来提高系统的输出驱动扭矩，其输出特性也不理想，且在电机工作过程中会产生大量热量，若不及时进行散热处理，不仅会减小电机驱动系统的使用寿命，同时也会出现安全事故。然而目前的拖拉机整车控制系统后方法，均未见通过对座椅空载时长进行判断以控制动力输出装置进行离合器接合或分离。
中国专利申请201610438027.8提供了一种整车驱动系统，其主要包括整车驱动系统，包括微处理器，电源模块、模拟量采集模块、开关量采集模块、继电器驱动模块、CAN通讯接口模块和SOC电池管理系统，还包括设置在驾驶座椅上的第一压力传感器和设置在驾驶座安全带上的第一安全带传感器，还包括设置在副驾驶座椅上的第二压力传感器和设置在副驾驶座安全带上的第二安全带传感器，还包括与微处理器连接的电机驱动系统，电机驱动系统包括电机驱动模块和有电机驱动模块驱动的第一电机模块和第二电机模块。该系统的技术效果主要为当驾驶员坐在座椅上并且已系上安全带时，汽车才会启动，增强驾驶员的用户体验感和汽车的安全性能。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明提供了一种基于拖拉机座椅受力信号的整车控制系统、方法及拖拉机。本发明所提供的技术方案基于对座椅设置座椅压力开关来对动力系统的启停和动力输出装置(PTO)的分离进行安全性的操控，从而提升整车操作的可控性和安全性。
本发明所提供的技术方案如下：
一种基于拖拉机座椅受力信号的整车控制系统，至少包括动力子系统、传动子系统、动力输出装置、整车控制器(VCU)以及座椅压力开关，其中：
所述动力子系统连接所述传动子系统，用于向所述传动子系统提供动力；
所述传动子系统连接所述动力输出装置，用于向所述动力输出装置传输动力；
所述座椅压力开关连接所述整车控制器，用于在座椅荷载后向所述整车控制器发送开启信号或在座椅空载后向所述整车控制器发送关闭信号；
所述整车控制器分别连接所述动力子系统和所述动力输出装置，用于在所述座椅压力开关向所述整车控制器发送开启信号、所述整车控制器控制动力子系统的点火装置待机、动力子系统的点火装置启动并点火、动力输出装置向动力子系统进行离合器接合后：
在座椅空载后开始记录座椅空载时长，并对座椅空载时长进行判断以维持当前状态或控制动力输出装置向动力子系统进行离合器分离；
或者，用于工作结束时控制动力输出装置向动力子系统进行离合器分离并关闭整车或直接关闭整车。
进一步的，所述整车控制器分别连接所述动力子系统和所述动力输出装置，用于在所述座椅压力开关向所述整车控制器发送开启信号、所述整车控制器控制动力子系统的点火装置待机、动力子系统的点火装置启动并点火、动力输出装置向动力子系统进行离合器接合后：
座椅空载，整车控制器开始记录座椅空载时长，座椅空载时长小于预设值，动力输出装置维持当前状态；
或者，座椅空载，整车控制器开始记录座椅空载时长，座椅空载时长大于等于预设值，整车控制器控制动力输出装置向动力子系统进行离合器分离。
优选的，所述预设值为6s～8s中的任意一个值。更优选的，预设值为7s。
本发明所提供的基于拖拉机座椅受力信号的整车控制系统通过对设置在座椅下的座椅压力开关的触发来控制整车的启动。进一步可实现通过VCU检测驾驶员离开座位的时间来控制拖拉机输出装置(PTO)的工作状态，若是离开座位时长大于等于7s，VCU自动切断PTO动力输出，若是离开座位时长小于7s，PTO维持动力输出。由于整车控制系统中各子系统和各装置的相互配合，可以实现以上两个层次的结合，从而达到增强拖拉机行车安全的目的。
本发明还提供了一种基于拖拉机座椅受力信号的整车控制方法，包括以下步骤：
S10、座椅空载，座椅压力开关待机；
S20、座椅荷载，座椅压力触发座椅压力开关，座椅压力开关向整车控制器发送开启信号，整车控制器控制动力子系统的点火装置待机；
S30、动力子系统的点火装置启动并点火；
S40、动力输出装置向动力子系统进行离合器接合；
S50、座椅空载，整车控制器开始记录座椅空载时长，整车控制器判断座椅空载时长，动力输出装置维持当前状态或整车控制器控制动力输出装置向动力子系统进行离合器分离；
S60、座椅荷载，返回步骤S40；或者，动力输出装置关闭、整车停机；或者，整车停机。
进一步的，步骤S50包括：
座椅空载，整车控制器开始记录座椅空载时长，座椅空载时长小于预设值，动力输出装置维持当前状态；
或者，座椅空载，整车控制器开始记录座椅空载时长，座椅空载时长大于等于预设值，整车控制器控制动力输出装置向动力子系统进行离合器分离。
优选的，所述预设值为6s～8s中的任意一个值。更优选的，预设值为7s。
本发明所提供的基于拖拉机座椅受力信号的整车控制方法通过触发设置在座椅下的座椅压力开关来控制整车的启动。进一步可实现通过VCU检测驾驶员离开座位的时间来控制拖拉机输出装置(PTO)的工作状态，若是离开座位时长大于等于7s，VCU自动切断PTO动力输出，若是离开座位时长小于7s，PTO维持动力输出。由于整车控制方法中控制过程的设置，可以实现以上两个层次的结合，从而达到增强拖拉机行车安全的目的。
本发明还提供了一种拖拉机，至少包括本发明所提供的基于拖拉机座椅受力信号的整车控制系统。
进一步的，所述座椅压力开关设置在座椅下。
具体的，所述座椅包括靠背、坐垫、扶手、安全带、滑轨、减震器、承重座，所述减震器的下端设置在所述承重座上，所述滑轨设置在所述减震器的上端面上，所述坐垫设置在所述滑轨上，所述靠背设置在所述坐垫的一侧的上部，所述安全带设置在所述坐垫上靠近所述靠背和所述坐垫的连接处的一侧，所述座椅压力开关设置在所述滑轨上。
进一步的，所述座椅压力开关设置有长度可调的插接线，所述座椅压力开关通过所述插接线连接所述整车控制器。
进一步的，所述滑轨设置有用于调节水平方向的调节踏杆和用于调节垂直高度的调节踏板，所述调节踏杆设置在所述减震器的上方，所述调节踏板设置在所述减震器的下方。
进一步的，所述坐垫的下部设置有支撑垫，所述靠背设置有调角器。
本发明所提供的拖拉机由于搭载了本发明所提供的基于拖拉机座椅受力信号的整车控制系统，操作过程中可以通过触发设置在座椅下的座椅压力开关来控制整车的启动。进一步可实现通过VCU检测驾驶员离开座位的时间来控制拖拉机输出装置(PTO)的工作状态，若是离开座位时长大于等于7s，VCU自动切断PTO动力输出，若是离开座位时长小于7s，PTO维持动力输出，从而在行车过程中具有更高的安全性。
附图说明
图1是本发明实施例所提供的基于拖拉机座椅受力信号的整车控制系统的系统图。
图2是本发明实施例所提供的基于拖拉机座椅受力信号的整车控制方法流程图。
图3是本发明所提供的拖拉机的座椅的侧视结构图。
图4是本发明所提供的拖拉机的座椅的主视结构图。
附图3、4中，各标号所代表的结构列表如下：
1、扶手，2、靠背，3、安全带，4、座椅压力开关 5、滑轨，6、插接线，7、调节踏杆，8、减震器，9、承重座，10、调角器，11、调节踏板，12、坐垫，13、支撑垫。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
在一个具体的实施方式中，如图1所示，一种基于拖拉机座椅受力信号的整车控制系统，包括动力子系统、传动子系统、动力输出装置、整车控制器以及座椅压力开关。
一种基于拖拉机座椅受力信号的整车控制系统，至少包括动力子系统、传动子系统、动力输出装置、整车控制器以及座椅压力开关。
动力子系统连接传动子系统，用于向传动子系统提供动力。
传动子系统连接动力输出装置，用于向动力输出装置传输动力。
座椅压力开关连接整车控制器，用于在座椅荷载后向整车控制器发送开启信号或在座椅空载后向整车控制器发送关闭信号。
整车控制器分别连接动力子系统和动力输出装置，用于在座椅压力开关向整车控制器发送开启信号、整车控制器控制动力子系统的点火装置待机、动力子系统的点火装置启动并点火、动力输出装置向动力子系统进行离合器接合后：
座椅空载，整车控制器开始记录座椅空载时长，座椅空载时长小于7s，动力输出装置维持当前状态；
或者，座椅空载，整车控制器开始记录座椅空载时长，座椅空载时长大于等于7s，整车控制器控制动力输出装置向动力子系统进行离合器分离。
整车控制器分别连接动力子系统和动力输出装置，用于工作结束时控制动力输出装置向动力子系统进行离合器分离并关闭整车或者，在动力输出装置向动力子系统进行离合器分离后直接关闭整车。
本发明所提供的基于拖拉机座椅受力信号的整车控制系统通过触发设置在座椅下的座椅压力开关来控制整车的启动。进一步可实现通过VCU检测驾驶员离开座位的时间来控制拖拉机输出装置(PTO)的工作状态，若是离开座位时长大于等于7s，VCU自动切断PTO动力输出，若是离开座位时长小于7s，PTO维持动力输出。由于整车控制系统中各子系统和各装置的相互配合，可以实现以上两个层次的结合，从而达到增强拖拉机行车安全的目的。
在一个具体的实施方式中，如图2所示，本发明所提供的基于拖拉机座椅受力信号的整车控制方法包括以下步骤：
S10、座椅空载，座椅压力开关待机。
S20、座椅荷载，座椅压力触发座椅压力开关，座椅压力开关向整车控制器发送开启信号，整车控制器控制动力子系统的点火装置待机。
S30、动力子系统的点火装置启动并点火。
S40、动力输出装置向动力子系统进行离合器接合。
之后，分两种情况：
情况一
S50、座椅空载，整车控制器开始记录座椅空载时长，座椅空载时长小于7s，动力输出装置维持当前状态；
S60、座椅荷载，返回步骤S40；或者，动力输出装置关闭，整车停机。
情况二
S50、座椅空载，整车控制器开始记录座椅空载时长，座椅空载时长大于等于7s，整车控制器控制动力输出装置向动力子系统进行离合器分离；
S60、整车控制器控制动力输出装置向动力子系统进行离合器分离后整车停机。
本发明所提供的基于拖拉机座椅受力信号的整车控制方法通过触发设置在座椅下的座椅压力开关来控制整车的启动。进一步可实现通过VCU检测驾驶员离开座位的时间来控制拖拉机输出装置(PTO)的工作状态，若是离开座位时长大于等于7s，VCU自动切断PTO动力输出，若是离开座位时长小于7s，PTO维持动力输出。由于整车控制方法中控制过程的设置，可以实现以上两个层次的结合，从而达到增强拖拉机行车安全的目的。
本发明还提供了一种拖拉机，至少搭载本发明所提供的基于拖拉机座椅受力信号的整车控制系统。
如图3、4所示，座椅压力开关4设置在座椅下。座椅压力开关4设置有长度可调的插接线6，座椅压力开关4通过插接线6连接整车控制器。
如图3、4所示，座椅包括靠背2、坐垫12、扶手1、安全带3、滑轨5、减震器8、承重座9，减震器8的下端设置在承重座9上，滑轨5设置在减震器8的上端面上，坐垫12设置在滑轨5上，坐垫12的下部设置有支撑垫13。靠背2设置在坐垫12的一侧的上部，靠背2设置有调角器10安全带3设置在坐垫12上靠近靠背2和坐垫12的连接处的一侧，座椅压力开关4设置在滑轨5上。滑轨5设置有用于调节水平方向的调节踏杆7和用于调节垂直高度的调节踏板11，调节踏杆7设置在减震器8的上方，调节踏板11设置在减震器8的下方。
本发明所提供的拖拉机由于搭载了本发明所提供的基于拖拉机座椅受力信号的整车控制系统，操作过程中可以通过触发设置在座椅下的座椅压力开关来控制整车的启动。进一步可实现通过VCU检测驾驶员离开座位的时间来控制拖拉机输出装置(PTO)的工作状态，若是离开座位时长大于等于7s，VCU自动切断PTO动力输出，若是离开座位时长小于7s，PTO维持动力输出，从而在行车过程中具有更高的安全性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不限于针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于拖拉机座椅受力信号的整车控制系统，其特征在于，至少包括动力子系统、传动子系统、动力输出装置、整车控制器以及座椅压力开关，其中：
所述动力子系统连接所述传动子系统，用于向所述传动子系统提供动力；
所述传动子系统连接所述动力输出装置，用于向所述动力输出装置传输动力；
所述座椅压力开关连接所述整车控制器，用于在座椅荷载后向所述整车控制器发送开启信号或在座椅空载后向所述整车控制器发送关闭信号；
所述整车控制器分别连接所述动力子系统和所述动力输出装置，用于在所述座椅压力开关向所述整车控制器发送开启信号、所述整车控制器控制动力子系统的点火装置待机、动力子系统的点火装置启动并点火、动力输出装置向动力子系统进行离合器接合后：
在座椅空载后开始记录座椅空载时长，并对座椅空载时长进行判断以维持当前状态或控制动力输出装置向动力子系统进行离合器分离；
或者，用于工作结束时控制动力输出装置向动力子系统进行离合器分离并关闭整车或直接关闭整车。
2.根据权利要求1所述的基于拖拉机座椅受力信号的整车控制系统，其特征在于，所述整车控制器分别连接所述动力子系统和所述动力输出装置，用于在所述座椅压力开关向所述整车控制器发送开启信号、所述整车控制器控制动力子系统的点火装置待机、动力子系统的点火装置启动并点火、动力输出装置向动力子系统进行离合器接合后：
座椅空载，整车控制器开始记录座椅空载时长，座椅空载时长小于预设值，动力输出装置维持当前状态；
或者，座椅空载，整车控制器开始记录座椅空载时长，座椅空载时长大于等于预设值，整车控制器控制动力输出装置向动力子系统进行离合器分离。
3.一种基于拖拉机座椅受力信号的整车控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
S10、座椅空载，座椅压力开关待机；
S20、座椅荷载，座椅压力触发座椅压力开关，座椅压力开关向整车控制器发送开启信号，整车控制器控制动力子系统的点火装置待机；
S30、动力子系统的点火装置启动并点火；
S40、动力输出装置向动力子系统进行离合器接合；
S50、座椅空载，整车控制器开始记录座椅空载时长，整车控制器判断座椅空载时长，动力输出装置维持当前状态或整车控制器控制动力输出装置向动力子系统进行离合器分离；
S60、座椅荷载，返回步骤S40；或者，动力输出装置关闭、整车停机；或者，整车停机。
4.根据权利要去3所述的基于拖拉机座椅受力信号的整车控制方法，其特征在于，步骤S50包括：
座椅空载，整车控制器开始记录座椅空载时长，座椅空载时长小于预设值，动力输出装置维持当前状态；
或者，座椅空载，整车控制器开始记录座椅空载时长，座椅空载时长大于等于预设值，整车控制器控制动力输出装置向动力子系统进行离合器分离。
5.一种拖拉机，其特征在于，至少包括权利要求1或2所述的基于拖拉机座椅受力信号的整车控制系统。
6.根据权利要求5所述的拖拉机，其特征在于：所述座椅压力开关(4)设置在座椅下。
7.根据权利要求6所述的拖拉机，其特征在于：所述座椅包括靠背(2)、坐垫(12)、扶手(1)、安全带(3)、滑轨(5)、减震器(8)、承重座(9)，所述减震器(8)的下端设置在所述承重座(9)上，所述滑轨(5)设置在所述减震器(8)的上端面上，所述坐垫(12)设置在所述滑轨(5)上，所述靠背(2)设置在所述坐垫(12)的一侧的上部，所述安全带(3)设置在所述坐垫(12)上靠近所述靠背(2)和所述坐垫(12)的连接处的一侧，所述座椅压力开关(4)设置在所述滑轨(5)上。
8.根据权利要求6所述的拖拉机，其特征在于：所述座椅压力开关(4)设置有长度可调的插接线(6)，所述座椅压力开关(4)通过所述插接线(6)连接所述整车控制器。
9.根据权利要求7所述的拖拉机，其特征在于：所述滑轨(5)设置有用于调节水平方向的调节踏杆(7)和用于调节垂直高度的调节踏板(11)，所述调节踏杆(7)设置在所述减震器(8)的上方，所述调节踏板(11)设置在所述减震器(8)的下方。
10.根据权利要求7所述的拖拉机，其特征在于：所述坐垫(12)的下部设置有支撑垫(13)，所述靠背(2)设置有调角器(10)。
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