CN110843554B - 一种基于双电机构型的拖拉机功率合流分流分配方法 - Google Patents

一种基于双电机构型的拖拉机功率合流分流分配方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双电机构型的拖拉机功率合流分流分配方法，双电机拖拉机的传动构型启动后，根据实际情况，作业模式控制面板向新能源车辆整车控制器发出指令，新能源车辆整车控制器对信号进行协调与控制，将信号传输给前控制器和后控制器，前控制器和后控制器经过分析从而进行功率分配，从而控制启动前驱动电机和后驱动电机的工作状态，本发明的两个电机实现功率的合理分配，优化驱动系统的效率，使双电机构型的拖拉机满足不同作业工况下不同作业负载的动力需求,提高驱动系统的工作效率,增强续航能力，通过前变速箱输出轴的双向输出，前电机与后电机均可以为后桥提供动力。可以有效的解决动力不足的问题。

Description

一种基于双电机构型的拖拉机功率合流分流分配方法
技术领域
本发明涉及农业机械技术领域，具体为一种基于双电机构型的拖拉机功率合流分流分配方法。
背景技术
传统纯电动拖拉机进行耕、耙、播、运输及旋耕等多种作业工况,驱动电机常处于低效率区,使电机的功率得不到充分利用,工作模式单一，导致拖拉机的耕作效果达不到理想状态,并且当前的双电机的驱动模式大多采用两驱，在使用过程中出现打滑，动力不足的现象。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种基于双电机构型的拖拉机功率合流分流分配方法，使两个电机的工作状态可以进行调节,有利于优化驱动系统的效率，使双电机构型的拖拉机满足不同作业工况下不同作业负载的动力需求,提高驱动系统的工作效率,增强续航能力，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于双电机构型的拖拉机功率合流分流分配方法，其步骤如下：
双电机拖拉机的传动构型启动后，根据实际情况，作业模式控制面板向新能源车辆整车控制器发出指令，对信号进行协调与控制，将信号传输给前控制器和后控制器，前控制器和后控制器经过分析从而进行功率分配，从而控制前驱动电机和后驱动电机的工作状态；
当作业模式控制面板发出前电机四轮驱动模式的信号，新能源车辆整车控制器对信号进行协调与控制后，向前控制器发出指令，前控制器接收指令，前驱动电机工作，后驱动电机停止工作，采用驱动模式Ⅰ；
当作业模式控制面板发出前、后双电机驱动模式的信号，新能源车辆整车控制器对信号进行协调与控制后，向前控制器和后控制器发出指令，前驱动电机工作，后驱动电机工作，采用驱动模式Ⅱ，所述驱动模式Ⅱ的前驱动电机将动力传递至前轮胎，后驱动电机将动力传递至后轮胎，前驱动电机和后驱动电机将动力对应传递至前后轮胎处，通过地面耦合动力，实现四轮驱动；
当作业模式控制面板发出前电机驱动整车移动同时后电机驱动PTO的模式的信号，新能源车辆整车控制器对信号进行协调与控制后，向前控制器和后控制器发出指令，前驱动电机工作，后驱动电机将动力传递给后变速器，经PTO离合器将动力传递给动力输出轴传动箱，再传递至旋耕机构，采用驱动模式Ⅲ，所述驱动模式Ⅲ的前驱动电机将动力传递至前轮胎和后轮胎，后驱动电机将动力全部传递至PTO轴，实现前驱动电机用于行驶，后驱动电机用于驱动农具；
当作业模式控制面板发出前、后电机驱动整车移动同时后电机驱动PTO的模式的信号，新能源车辆整车控制器对信号进行协调与控制后，向前控制器和后控制器发出指令，启动前驱动电机和后驱动电机，用于驱动移动，同时后驱动电机将动力传递给后变速器，经PTO离合器将动力传递给动力输出轴传动箱，再传递至旋耕机构，采用驱动模式Ⅳ，所述驱动模式Ⅳ的前驱动电机将动力传递至前轮胎，后驱动电机的动力分为两部分，一部分传递至后轮胎，另一部分动力传递至PTO输出轴，前驱动电机的动力用作行驶，后驱动电机的动力一部分用于行驶，另一部分用于驱动农具。
作为本发明的一种优选技术方案，所述驱动模式Ⅰ为前电机四轮驱动模式，后桥离合器处于结合状态，断开PTO离合器，启动前驱动电机，关闭后驱动电机，驱动力在前控制器的控制下由前驱动电机依次传递到前变速器、第一差速器、前轮；另外一条路径为由前驱动电机传递到前变速器、后变速器、第二差速器、后车轮，此时为四驱工作模式，该种驱动模式用于电动拖拉机的转场和道路运输。
作为本发明的一种优选技术方案，所述驱动模式Ⅱ为前、后双电机驱动模式，后桥离合器处于结合状态，断开PTO离合器，启动前驱动电机，启动后驱动电机，驱动力分别由前驱动电机依次传递至前变速器、第一差速器、前轮；由后驱动电机依次传递至后变速器、后桥离合器、第二差速器、后车轮；该种驱动模式为四驱，应用于电动拖拉机的犁耕作业、转场和道路运输。
作为本发明的一种优选技术方案，所述驱动模式Ⅲ为前电机驱动整车移动同时后电机驱动PTO的模式，后桥离合器、PTO离合器均处于结合状态，启动前驱动电机，启动后驱动电机，驱动力在前控制器的控制下由前驱动电机依次传递到前变速器、第一差速器、前轮；另外一条路径为由前驱动电机传递到前变速器、后变速器、第二差速器、后车轮，后驱动电机将动力传递给后变速器，经PTO离合器将动力传递给动力输出轴传动箱，再传递至旋耕机构，该种驱动模式能够实现后动力输出轴PTO的独立工作。
作为本发明的一种优选技术方案，所述驱动模式Ⅳ为前、后电机驱动整车移动同时后电机驱动PTO的模式，后桥离合器处于结合状态，PTO离合器处于结合状态，启动前驱动电机、后驱动电机，驱动力分别由前驱动电机依次传递至前变速器、第一差速器、前轮；由后驱动电机依次传递至后变速器、后桥离合器、第二差速器、后车轮，后驱动电机将动力传递给后变速器，经PTO离合器将动力传递给动力输出轴传动箱，再传递至旋耕机构，该种驱动模式能够实现后动力输出轴PTO的独立工作。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的两个电机实现功率的合理分配，优化驱动系统的效率，使双电机构型的拖拉机满足不同作业工况下不同作业负载的动力需求,提高驱动系统的工作效率,增强续航能力，通过前变速箱输出轴的双向输出，前电机与后电机均可以为后桥提供动力，可以有效的解决动力不足的问题。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为驱动模式Ⅰ原理图；
图3为驱动模式Ⅱ原理图；
图4为驱动模式Ⅲ原理图；
图5为驱动模式Ⅳ原理图。
具体实施方式
对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，一种基于双电机构型的拖拉机功率合流分流分配方法，其步骤如下：
双电机拖拉机的传动构型启动后，根据实际情况，作业模式控制面板向新能源车辆整车控制器发出指令，对信号进行协调与控制，将信号传输给前控制器1和后控制器6，前控制器1和后控制器6经过分析从而进行功率分配，从而控制启动前驱动电机2和后驱动电机7的工作状态；
参照图2，当作业模式控制面板发出前电机四轮驱动模式的信号，新能源车辆整车控制器对信号进行协调与控制后，向前控制器1发出指令，前控制器1接收指令，前驱动电机2工作，后驱动电机7停止工作，采用驱动模式Ⅰ；所述驱动模式Ⅰ为前电机四轮驱动模式，后桥离合器9处于结合状态，断开PTO离合器11，启动前驱动电机2，关闭后驱动电机7，驱动力在前控制器1的控制下由前驱动电机2依次传递到前变速器3、第一差速器4、前轮5；另外一条路径由前驱动电机2传递到前变速器3、后变速器8、第二差速器10、后车轮13，此时为四驱工作模式，该种驱动模式用于电动拖拉机的转场和道路运输。
参照图3，当作业模式控制面板发出前、后双电机驱动模式的信号，新能源车辆整车控制器对信号进行协调与控制后，向前控制器1和后控制器6发出指令，前驱动电机2工作，后驱动电机7工作，采用驱动模式Ⅱ；所述驱动模式Ⅱ为前、后双电机驱动模式，后桥离合器9处于结合状态，断开PTO离合器11，启动前驱动电机2，启动后驱动电机7，驱动力分别由前驱动电机2依次传递至前变速器3、第一差速器4、前轮5；由后驱动电机7依次传递至后变速器8、后桥离合器9、第二差速器10、后车轮13；该种驱动模式为四驱，应用于电动拖拉机的犁耕作业、转场和道路运输。
参照图4，当作业模式控制面板发出前电机驱动整车移动同时后电机驱动PTO的模式的信号，新能源车辆整车控制器对信号进行协调与控制后，向前控制器1和后控制器6发出指令，前驱动电机2工作，后驱动电机7将动力传递给后变速器8，经PTO离合器11将动力传递给动力输出轴传动箱12，再传递至旋耕机构，采用驱动模式Ⅲ；所述驱动模式Ⅲ为前电机驱动整车移动同时后电机驱动PTO的模式，后桥离合器9、PTO离合器11均处于结合状态，启动前驱动电机2，启动后驱动电机7，驱动力在前控制器1的控制下由前驱动电机2依次传递到前变速器3、第一差速器4、前轮5；另外一条路径为由前驱动电机2传递到前变速器3、后变速器8、第二差速器10、后车轮13，后驱动电机7将动力传递给后变速器8，经PTO离合器11将动力传递给动力输出轴传动箱12，再传递至旋耕机构，该种驱动模式能够实现后动力输出轴PTO的独立工作。
参照图5，当作业模式控制面板发出前、后电机驱动整车移动同时后电机驱动PTO的模式的信号，新能源车辆整车控制器对信号进行协调与控制后，向前控制器1和后控制器6发出指令，启动前驱动电机2和后驱动电机7，用于驱动移动，同时后驱动电机7将动力传递给后变速器8，经PTO离合器11将动力传递给动力输出轴传动箱12，再传递至旋耕机构，采用驱动模式Ⅳ；所述驱动模式Ⅳ为前、后电机驱动整车移动同时后电机驱动PTO的模式，后桥离合器9处于结合状态，PTO离合器11处于结合状态，启动前驱动电机2、后驱动电机7，驱动力分别由前驱动电机2依次传递至前变速器3、第一差速器4、前轮5；由后驱动电机7依次传递至后变速器8、后桥离合器9、第二差速器10、后车轮13，后驱动电机7将动力传递给后变速器8，经PTO离合器11将动力传递给动力输出轴传动箱12，再传递至旋耕机构，该种驱动模式能够实现后动力输出轴PTO的独立工作。
在使用时：参照图2，作业模式控制面板发出前电机四轮驱动模式的指令，整车控制器对指令进行整合分析，使后桥离合器9处于结合状态，并断开PTO离合器11，使后驱动电机7处于关闭状态，同时将信号输送进前控制器1，前控制器1启动前驱动电机2，前驱动电机2依次将动力传递到前变速器3，进而传递给第一差速器4从而使前轮5运动；同时前驱动电机2传递到前变速器3通过中央传动轴传递给后变速器8，进而传递给第二差速器10从而使前轮5运动后车轮13运动；
参照图3，作业模式控制面板发出前、后双电机驱动模式的指令，整车控制器对指令进行整合分析，使后桥离合器9处于结合状态，并断开PTO离合器11，同时将信号输送进前控制器1，前控制器1启动前驱动电机2，后控制器6启动后驱动电机7，前驱动电机2依次将动力传递到前变速器3，进而传递给第一差速器4从而使前轮5运动；后驱动电机7依次将动力传递到后变速器8，进而传递给后桥离合器9最后经过第二差速器10传递到后车轮13；
参照图4，作业模式控制面板发出前电机驱动整车移动同时后电机驱动PTO的模式的指令，整车控制器对指令进行整合分析，使后桥离合器9、PTO离合器11均处于结合状态，前控制器1启动前驱动电机2，后控制器6启动后驱动电机7，前驱动电机2依次将动力传递到前变速器3，进而传递给第一差速器4从而使前轮5运动；同时前驱动电机2传递到前变速器3通过中央传动轴传递给后变速器8，进而传递给第二差速器10从而使前轮5运动后车轮13运动，后驱动电机7将动力传递给后变速器8，经PTO离合器11将动力传递给动力输出轴传动箱12，再传递至旋耕机构；
参照图5，作业模式控制面板发出前、后电机驱动整车移动同时后电机驱动PTO的模式的指令，使后桥离合器9处于结合状态，PTO离合器11处于结合状态，前控制器1启动前驱动电机2，后控制器6启动后驱动电机7，前驱动电机2依次将动力传递到前变速器3，进而传递给第一差速器4从而使前轮5运动；后驱动电机7依次将动力传递到后变速器8，进而传递给后桥离合器9最后经过第二差速器10传递到后车轮13，后驱动电机7将动力传递给后变速器8，经PTO离合器11将动力传递给动力输出轴传动箱12，再传递至旋耕机构；
本发明对双电动拖拉机的功率进行合理分配，使能量得到充分利用，前变速器输出轴双向输出，使得拖拉机可以两驱、四驱随意换，保证在各种工作状态下能够作业顺利，提高工作效率，通过前控制器1和后控制器6工作使电动机及变速箱的协同调速，使得调速范围更广，可以满足各种作业的要求，提高了使用便利性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种基于双电机构型的拖拉机功率合流分流分配方法，其特征在于步骤如下：
双电机拖拉机的传动构型启动后，根据实际情况，作业模式控制面板向新能源车辆整车控制器发出指令，对信号进行协调与控制，将信号传输给前控制器（1）和后控制器（6），前控制器（1）和后控制器（6）经过分析从而进行功率分配，从而控制前驱动电机（2）和后驱动电机（7）的工作状态；
当作业模式控制面板发出前电机四轮驱动模式的信号，新能源车辆整车控制器对信号进行协调与控制后，向前控制器（1）发出指令，前控制器（1）接收指令，前驱动电机（2）工作，后驱动电机（7）停止工作，采用驱动模式Ⅰ；
当作业模式控制面板发出前、后双电机驱动模式的信号，新能源车辆整车控制器对信号进行协调与控制后，向前控制器（1）和后控制器（6）发出指令，前驱动电机（2）工作，后驱动电机（7）工作，采用驱动模式Ⅱ，所述驱动模式Ⅱ的前驱动电机（2）将动力传递至前轮胎，后驱动电机（7）将动力传递至后轮胎，前驱动电机（2）和后驱动电机（7）将动力对应传递至前后轮胎处，通过地面耦合动力，实现四轮驱动；
当作业模式控制面板发出前电机驱动整车移动同时后电机驱动PTO的模式的信号，新能源车辆整车控制器对信号进行协调与控制后，向前控制器（1）和后控制器（6）发出指令，前驱动电机（2）工作，后驱动电机（7）将动力传递给后变速器（8），经PTO离合器（11）将动力传递给动力输出轴传动箱（12），再传递至旋耕机构，采用驱动模式Ⅲ，所述驱动模式Ⅲ的前驱动电机（2）将动力传递至前轮胎和后轮胎，后驱动电机（7）将动力全部传递至PTO轴，实现前驱动电机（2）用于行驶，后驱动电机（7）用于驱动农具；
当作业模式控制面板发出前、后电机驱动整车移动同时后电机驱动PTO的模式的信号，新能源车辆整车控制器对信号进行协调与控制后，向前控制器（1）和后控制器（6）发出指令，启动前驱动电机（2）和后驱动电机（7），用于驱动移动，同时后驱动电机（7）将动力传递给后变速器（8），经PTO离合器（11）将动力传递给动力输出轴传动箱（12），再传递至旋耕机构，采用驱动模式Ⅳ,所述驱动模式Ⅳ的前驱动电机（2）将动力传递至前轮胎，后驱动电机（7）的动力分为两部分，一部分传递至后轮胎，另一部分动力传递至PTO输出轴，前驱动电机（2）的动力用作行驶，后驱动电机（7）的动力一部分用于行驶，另一部分用于驱动农具。
2.根据权利要求1所述的一种基于双电机构型的拖拉机功率合流分流分配方法，其特征在于：所述驱动模式Ⅰ为前电机四轮驱动模式，后桥离合器（9）处于结合状态，断开PTO离合器（11），启动前驱动电机（2），关闭后驱动电机（7），驱动力在前控制器（1）的控制下由前驱动电机（2）依次传递到前变速器（3）、第一差速器（4）、前轮（5）；另外一条路径为由前驱动电机（2）传递到前变速器（3）、后变速器（8）、第二差速器（10）、后车轮（13），此时为四驱工作模式，该种驱动模式主要用于电动拖拉机的转场和道路运输。
3.根据权利要求1所述的一种基于双电机构型的拖拉机功率合流分流分配方法，其特征在于：所述驱动模式Ⅱ为前、后双电机驱动模式，后桥离合器（9）处于结合状态，断开PTO离合器（11），启动前驱动电机（2），启动后驱动电机（7），驱动力分别由前驱动电机（2）依次传递至前变速器（3）、第一差速器（4）、前轮（5）；由后驱动电机（7）依次传递至后变速器（8）、后桥离合器（9）、第二差速器（10）、后车轮（13）；该种驱动模式为四驱，主要应用于电动拖拉机的犁耕作业、转场和道路运输。
4.根据权利要求1所述的一种基于双电机构型的拖拉机功率合流分流分配方法，其特征在于：所述驱动模式Ⅲ为前电机驱动整车移动同时后电机驱动PTO的模式，后桥离合器（9）、PTO离合器（11）均处于结合状态，启动前驱动电机（2），启动后驱动电机（7），驱动力在前控制器（1）的控制下由前驱动电机（2）依次传递到前变速器（3）、第一差速器（4）、前轮（5）；另外一条路径为由前驱动电机（2）传递到前变速器（3）、后变速器（8）、第二差速器（10）、后车轮（13），后驱动电机（7）将动力传递给后变速器（8），经PTO离合器（11）将动力传递给动力输出轴传动箱（12），再传递至旋耕机构，该种驱动模式能够实现后动力输出轴PTO的独立工作。
5.根据权利要求1所述的一种基于双电机构型的拖拉机功率合流分流分配方法，其特征在于：所述驱动模式Ⅳ为前、后电机驱动整车移动同时后电机驱动PTO的模式，后桥离合器（9）处于结合状态，PTO离合器（11）处于结合状态，启动前驱动电机（2）、后驱动电机（7），驱动力分别由前驱动电机（2）依次传递至前变速器（3）、第一差速器（4）、前轮（5）；由后驱动电机（7）依次传递至后变速器（8）、后桥离合器（9）、第二差速器（10）、后车轮（13），后驱动电机（7）将动力传递给后变速器（8），经PTO离合器（11）将动力传递给动力输出轴传动箱（12），再传递至旋耕机构，该种驱动模式能够实现后动力输出轴PTO的独立工作。
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