CN113291285A - 一种拖拉机整机控制器和拖拉机 - Google Patents

一种拖拉机整机控制器和拖拉机 Download PDF

Info

Publication number
CN113291285A
CN113291285A CN202110506956.9A CN202110506956A CN113291285A CN 113291285 A CN113291285 A CN 113291285A CN 202110506956 A CN202110506956 A CN 202110506956A CN 113291285 A CN113291285 A CN 113291285A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tractor
signal
control
interface
input interface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110506956.9A
Other languages
English (en)
Inventor
吴利谦
王建华
尹海峰
付田志
唐卫平
宋国风
杨志刚
王永
张钏钏
阳俊
谭俊杰
刘伊滨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
First Tractor Co Ltd
Original Assignee
First Tractor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by First Tractor Co Ltd filed Critical First Tractor Co Ltd
Priority to CN202110506956.9A priority Critical patent/CN113291285A/zh
Publication of CN113291285A publication Critical patent/CN113291285A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/10—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W2050/0001—Details of the control system

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)

Abstract

本发明涉及一种拖拉机整机控制器和拖拉机，该整机控制器包括设置在整机控制器本体上的输入接口、输出接口、CAN总线接口和控制模块，输入接口用于获取操纵部件和/或传感器信号，输出接口用于向执行部件发送控制命令信号，CAN总线接口用于和CAN总线设备通信。控制模块通过输入接口和CAN总线接口获取拖拉机状态或操纵命令，并根据拖拉机状态和操纵命令生成控制命令信号和控制状态信号，再通过输出接口发送所述控制命令信号、通过CAN总线接口发送控制状态信号。所述拖拉机为包括整机控制器的拖拉机。本发明可以协调其它电控系统的工作，转发各控制系统间的专用数据，给主机厂的产品生产带来很大的便利，提升拖拉机的工作效率。

Description

一种拖拉机整机控制器和拖拉机
技术领域
本发明属于拖拉机电子控制领域，具体涉及一种拖拉机整机控制器和拖拉机。
背景技术
目前现代拖拉机具备多个电控系统，从使用最多的发动机电控系统、传动系电控系统、液压电控系统，到逐渐开始使用的自动驾驶电控系统。这些电控系统之间需要通过数据总线交换数据相互协调工作才能实现拖拉机的功能或者得到更好的拖拉机作业性能。目前最常用的数据总线是CAN总线，但是并没有能够完全覆盖拖拉机数据交换需要的通用CAN总线协议，因此各个电控系统使用了众多的私有协议来相互匹配、适应，当增加或者更改一个小功能而引起私有协议改变时，可能导致修改多个控制系统控制器的CAN总线通信软件，给整机和部件生产带来极大的不便。使用CAN总线多功能扶手操纵台，除了存在上述问题外，还可能引起车辆CAN总线的负载率升高。同时，尚有部分拖拉机功能未包含在已有电控系统中，大大降低了拖拉机的工作效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种拖拉机整机控制器和拖拉机，该整机控制器可以用于协调其它电控系统的工作，转发各控制系统之间的专用数据，可以实现发动机管理、四轮驱动控制、差速锁控制和PTO控制功能，从而给主机厂的产品生产带来很大的便利，并提升拖拉机的工作效率。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种拖拉机整机控制器，包括设置在整机控制器本体上的输入接口、输出接口、CAN总线接口和控制模块，所述输入接口用于获取操纵部件和/或传感器信号，所述输出接口用于向执行部件发送控制命令信号，所述CAN总线接口用于和CAN总线设备通信，所述控制模块分别和所述输入接口、输出接口以及CAN总线接口连接，控制模块通过所述输入接口和CAN总线接口获取拖拉机状态或操纵命令，并根据所述拖拉机状态和操纵命令生成控制命令信号和控制状态信号，再通过所述输出接口发送所述控制命令信号、通过所述CAN总线接口发送所述控制状态信号。
所述CAN总线接口包括车辆CAN总线接口和操纵台CAN总线接口。
所述车辆CAN总线接口用于分别和发动机控制器、传动系控制器、液压控制器、显示器、自动驾驶控制器、工况监视仪以及故障诊断仪通信。
所述操纵台CAN总线接口用于和多功能扶手操纵台通信。
所述输入接口包括12路开关传感器信号输入接口和4路模拟传感器信号输入接口。
所述12路开关传感器信号输入接口分别接收灯光信号、座椅开关信号、左制动开关信号、右制动开关信号、驻车制动开关信号、四轮驱动开关信号、差速锁开关信号、PTO外部按钮信号和PTO换挡开关信号。
所述4路模拟传感器信号输入接口用于接收脚油门信号和转向角度传感器信号。
所述输出接口用于输出四轮驱动电磁阀控制命令信号、差速锁电磁阀控制命令信号、PTO电磁阀控制命令信号、PTO540E电磁阀控制命令信号、PTO540电磁阀控制命令信号、PTO1000电磁阀控制命令信号以及PTO1000E电磁阀控制命令信号。
一种拖拉机，包括上述各种情况下的整机控制器。
本发明的有益效果是：本发明整机控制器接收自动驾驶系统和工况监视仪的控制信号，对其进行匹配处理后发送到发动机、传动系、液压系统。多功能扶手操纵台通过专用CAN总线连接到整机控制器，可以有效防止多功能扶手操纵台接入车辆CAN总线带来的负载率升高。整机控制器获取多功能扶手操纵台的操纵件状态后生成控制命令发送到发动机、传动系、液压系统对其进行控制。通过调整整机控制器软件，可以很方便的适配不同厂商不同类型的发动机、传动系和液压系统，有效地缩短开发时间，降低开发成本。
附图说明
图1为本发明所述拖拉机整机控制器的结构框图；
图2为所述拖拉机整机控制器在实施例中的线路连接示意图；
图中标记：10、整机控制器本体，11、输入接口，12、输出接口，13、CAN总线接口，14、控制模块。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不作为对发明做任何限制的依据。
参照附图1所示，一种拖拉机整机控制器，包括整机控制器本体10和设置在整机控制器本体10上的输入接口11、输出接口12、CAN总线接口13和控制模块14。
如图2所示，所述CAN总线接口13包括车辆CAN总线接口和操纵台CAN总线接口，其中车辆CAN总线接口分别和发动机控制器、传动系控制器、液压控制器、显示器、自动驾驶控制器、工况监视仪以及故障诊断仪通信；操纵台CAN总线接口和多功能扶手操纵台通信；所述的输入接口包括12路开关传感器信号输入接口，12路开关传感器信号输入接口分别用于接收灯光信号、座椅开关信号、左制动开关信号、右制动开关信号、驻车制动开关信号、四轮驱动开关信号、差速锁开关信号、PTO外部按钮信号和PTO换挡开关信号；所述的输入接口还包括4路模拟传感器输入接口，4路模拟传感器输入接口用以接收脚油门信号和转向角度传感器信号。所述的输出接口为阀驱动输出接口，分别与四驱电磁阀、差速锁电磁阀、PTO电磁阀、PTO540电磁阀、PTO540E电磁阀、PTO1000电磁阀和PTO1000E电磁阀连接，以向对应电磁阀发送电磁阀控制命令信号。
利用本发明所述拖拉机整机控制器的控制方法：由所述的输入接口获取操纵部件信号和传感部件信号，由所述的CAN总线接口接收拖拉机状态信号和/或操纵命令信号；然后所述的控制模块对输入接口和CAN总线接口接收到的信号进行匹配处理，生成控制命令信号和控制状态信号，并通过整机控制器的输出接口发送控制命令信号、通过CAN总线接口发送控制状态信号。
其中所述的匹配处理有多种情况，如无需对信号转发优先级进行仲裁时的转发、需要对信号转发优先级进行仲裁的转发。下边通过具体的实例对这两种情况加以说明。
（1）无需对信号转发优先级进行仲裁时的转发：非自动驾驶模式下，当驾驶员使用多功能扶手操纵台进行变速箱换挡操作时，整机控制器接收操纵台的换挡按钮状态信号，然后向传动系控制器发送换挡命令。换挡按钮状态信号一般是按钮按下或者释放，传动系控制器可以接收的换挡命令通常有两类，一类是挡位命令，另一类是升挡和降挡命令。整机控制器根据不同的传动系控制器发送相应的换挡命令，无需修改多功能扶手操纵台或者传动系控制器的CAN总线配置。
（2）需要对信号转发优先级进行仲裁的转发：自动驾驶模式下，整机控制器接收自动驾驶控制器的发动机转速命令，将此转速值发送到发动机控制器。当检测到多功能扶手操纵台上的手油门信号发生变化时，判断是否为驾驶员手动干预，确认手动干预后，发送到发动机控制器的转速命令更换为手油门位置对应的转速值。
在自动驾驶模式下需要对所接收到的信号进行仲裁的原因是：在具有自动驾驶功能的拖拉机上，一般会具有三类操纵方式，一类是本地手动操纵，一类是控制中心远程操纵（通过工况监视仪），一类是自动驾驶操纵。本地手动操纵的优先级最高，其次是控制中心远程操纵，最低是自动驾驶操纵。高优先级的操纵将屏蔽并替代低优先级的操纵。因此需要整机控制器的仲裁，确定接收到的信号的优先级别，将最高优先级的信号发送给执行部件。
本发明所述的整机控制器还可以实现对拖拉机PTO功能、四驱功能和差速锁功能的电动控制。
对于PTO的电动控制，本发明的整机控制器除了具备传统机械或电气控制的PTO接合/分离功能外，可以根据外部PTO按钮的状态实现PTO点动功能。通过CAN总线获取提升器状态，根据提升器的位置对PTO进行接合或者分离控制，实现自动PTO功能。检测PTO挡位开关的状态，在PTO接合状态出现新的挡位请求时，分离PTO，挂接新挡位，然后重新接合PTO。
对于四驱/差速锁的电动控制，本发明的整机控制器除了具备传统机械或电气控制的接合/分离功能外，还可以根据来自车辆CAN总线的车速信号、来自左右制动开关的制动踏板状态以及来自转向角度传感器的前轮转向状态控制四驱/差速锁自动接合/分离，有效简化驾驶员的操作，降低劳动强度。
本发明还提供一种拖拉机，该拖拉机采用上述整机控制器。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，所属领域的普通技术人员应当理解，参照上述实施例可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换均在申请待批的权利要求保护范围之内。

Claims (9)

1.一种拖拉机整机控制器，其特征在于：包括设置在整机控制器本体上的输入接口、输出接口、CAN总线接口和控制模块，所述输入接口用于获取操纵部件和/或传感器信号，所述输出接口用于向执行部件发送控制命令信号，所述CAN总线接口用于和CAN总线设备通信，所述控制模块分别和所述输入接口、输出接口以及CAN总线接口连接，控制模块通过所述输入接口和CAN总线接口获取拖拉机状态或操纵命令，并根据所述拖拉机状态和操纵命令生成控制命令信号和控制状态信号，再通过所述输出接口发送所述控制命令信号、通过所述CAN总线接口发送所述控制状态信号。
2.根据权利要求1所述的一种拖拉机整机控制器，其特征在于：所述CAN总线接口包括车辆CAN总线接口和操纵台CAN总线接口。
3.根据权利要求2所述的一种拖拉机整机控制器，其特征在于：所述车辆CAN总线接口用于分别和发动机控制器、传动系控制器、液压控制器、显示器、自动驾驶控制器、工况监视仪以及故障诊断仪通信。
4.根据权利要求2所述的一种拖拉机整机控制器，其特征在于：所述操纵台CAN总线接口用于和多功能扶手操纵台通信。
5.根据权利要求1所述的一种拖拉机整机控制器，其特征在于：所述输入接口包括12路开关传感器信号输入接口和4路模拟传感器信号输入接口。
6.根据权利要求5所述的一种拖拉机整机控制器，其特征在于：所述12路开关传感器信号输入接口分别接收灯光信号、座椅开关信号、左制动开关信号、右制动开关信号、驻车制动开关信号、四轮驱动开关信号、差速锁开关信号、PTO外部按钮信号和PTO换挡开关信号。
7.根据权利要求5所述的一种拖拉机整机控制器，其特征在于：所述4路模拟传感器信号输入接口用于接收脚油门信号和转向角度传感器信号。
8.根据权利要求1所述的一种拖拉机整机控制器，其特征在于：所述输出接口用于输出四轮驱动电磁阀控制命令信号、差速锁电磁阀控制命令信号、PTO电磁阀控制命令信号、PTO540E电磁阀控制命令信号、PTO540电磁阀控制命令信号、PTO1000电磁阀控制命令信号以及PTO1000E电磁阀控制命令信号。
9.一种拖拉机，其特征在于：所述拖拉机包括如权利要求1~8任一项所述的整机控制器。
CN202110506956.9A 2021-05-10 2021-05-10 一种拖拉机整机控制器和拖拉机 Pending CN113291285A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110506956.9A CN113291285A (zh) 2021-05-10 2021-05-10 一种拖拉机整机控制器和拖拉机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110506956.9A CN113291285A (zh) 2021-05-10 2021-05-10 一种拖拉机整机控制器和拖拉机

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113291285A true CN113291285A (zh) 2021-08-24

Family

ID=77321294

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110506956.9A Pending CN113291285A (zh) 2021-05-10 2021-05-10 一种拖拉机整机控制器和拖拉机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113291285A (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202075614U (zh) * 2011-05-24 2011-12-14 奇瑞汽车股份有限公司 一种整车控制器
CN206719141U (zh) * 2017-04-25 2017-12-08 河南科技大学 一种具有两路can总线的电动拖拉机及通讯装置
CN107643716A (zh) * 2017-10-27 2018-01-30 南京农业大学 一种基于扭矩调节的拖拉机耕深自动控制装置
CN108515842A (zh) * 2018-04-13 2018-09-11 河南科技大学 双电机电动拖拉机pto控制系统
CN108583467A (zh) * 2018-04-04 2018-09-28 北京福田戴姆勒汽车有限公司 整车控制器及车辆
CN109080566A (zh) * 2018-09-14 2018-12-25 第拖拉机股份有限公司 一种轮式拖拉机遥控控制系统及控制方法
US10919463B1 (en) * 2018-06-18 2021-02-16 Hydro-Gear Limited Partnership Vehicle drive and control system
CN112606903A (zh) * 2021-01-25 2021-04-06 第一拖拉机股份有限公司 一种机电液集成控制的履带拖拉机转向系统

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202075614U (zh) * 2011-05-24 2011-12-14 奇瑞汽车股份有限公司 一种整车控制器
CN206719141U (zh) * 2017-04-25 2017-12-08 河南科技大学 一种具有两路can总线的电动拖拉机及通讯装置
CN107643716A (zh) * 2017-10-27 2018-01-30 南京农业大学 一种基于扭矩调节的拖拉机耕深自动控制装置
CN108583467A (zh) * 2018-04-04 2018-09-28 北京福田戴姆勒汽车有限公司 整车控制器及车辆
CN108515842A (zh) * 2018-04-13 2018-09-11 河南科技大学 双电机电动拖拉机pto控制系统
US10919463B1 (en) * 2018-06-18 2021-02-16 Hydro-Gear Limited Partnership Vehicle drive and control system
CN109080566A (zh) * 2018-09-14 2018-12-25 第拖拉机股份有限公司 一种轮式拖拉机遥控控制系统及控制方法
CN112606903A (zh) * 2021-01-25 2021-04-06 第一拖拉机股份有限公司 一种机电液集成控制的履带拖拉机转向系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
汪懋华: "《精细农业》", 30 June 2011, 中国农业大学出版社 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108569228A (zh) 基于can总线的车辆无人驾驶底盘系统
CN104661887B (zh) 用于操控车辆动力总成的装置和方法
CN111016646B (zh) 一种分动箱取力控制系统及控制方法
CN203335820U (zh) 汽车自动换挡装置的控制模块及相应的汽车自动换挡装置
WO2019057066A1 (zh) 一种离合器控制系统及控制方法、包含手动变速箱的车辆
CN114607764B (zh) 一种旋钮式换挡器档位控制系统及其控制方法
EP3885213A1 (en) Vehicle control system and vehicle
CN105270387A (zh) 一种具有amt的混合动力车辆的换挡控制方法
CN107933302A (zh) 一种车辆取力系统及取力方法
EP1873032A1 (en) Automated mechanical transmission having wireless interface
CN106015549A (zh) 换档操作装置、控制装置、电控换档系统和控制方法
CN113606332A (zh) 一种优化动力换挡顿挫感的方法及系统
SE1250260A1 (sv) Anordning och förfarande för styrning av kraftuttagsdrift vid ett motorfordon
CN113291285A (zh) 一种拖拉机整机控制器和拖拉机
CN207657606U (zh) 一种车辆取力系统
US11573568B2 (en) Function-oriented electronics architecture
US5884721A (en) Button shift transfer system for a four-wheel drive vehicle
CN109139899B (zh) 一种换挡装置、方法及车辆
CN217328412U (zh) 换挡控制组件、汽车中控台和汽车
CN114087359B (zh) 一种汽车适时四驱系统模式切换装置及方法
CN110949128A (zh) 动力换挡变速箱控制系统及其控制方法
CN208698622U (zh) 一种汽车用智能控制方向盘
CN114754133B (zh) 基于单档减速器的混动平台车型档位控制系统及控制方法
CN110271485A (zh) 一种汽车用智能控制方向盘
CN211398541U (zh) 一种自动变速器换挡器控制单元

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210824

RJ01 Rejection of invention patent application after publication