CN117382421A - 一种拖拉机的控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种拖拉机的控制系统，包括：电池模块、整车控制器、高压控制模块、二合一电机控制模块、液压泵电机控制模块、行走电机、PTO电机和液压泵电机；整车控制模块分别与电池模块、高压控制模块、二合一电机控制模块和液压泵电机控制模块连接，电池模块与高压控制模块连接，高压控制模块分别与二合一电机控制模块和液压泵电机控制模块连接，二合一电机控制模块分别与行走电机和PTO电机连接，液压泵电机控制模块和液压泵电机连接。本申请可实现高压和低压之间的转换，从而实现高、低压同时控制。

Description

一种拖拉机的控制系统

技术领域

本发明涉及拖拉机控制技术领域，尤其涉及一种拖拉机的控制系统。

背景技术

拖拉机用于牵引和驱动作业机械完成各项移动式作业的自走式动力机，也可做固定作业动力，由发动机、传动、行走、转向、液压悬挂、动力输出、电器仪表、驾驶操纵及牵引等系统或装置组成。

现有的拖拉机的控制，只通过低压控制器进行全局控制，无法实现高、低压同时控制。

发明内容

为了克服现有的拖拉机的控制，只通过低压控制器进行全局控制，无法实现高、低压同时控制的问题，本发明提供了一种拖拉机的控制系统。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种拖拉机的控制系统，包括：电池模块、整车控制器、高压控制模块、二合一电机控制模块、液压泵电机控制模块、行走电机、PTO电机和液压泵电机；整车控制模块分别与电池模块、高压控制模块、二合一电机控制模块和液压泵电机控制模块连接，电池模块与高压控制模块连接，高压控制模块分别与二合一电机控制模块和液压泵电机控制模块连接，二合一电机控制模块分别与行走电机和PTO电机连接，液压泵电机控制模块和液压泵电机连接；

整车控制器，用于生成第一控制指令、第二控制指令和第三控制指令；其中，第一控制指令为控制行走电机的指令或控制PTO电机的指令，第二控制指令为控制液压泵电机的指令，第三控制指令为将电池模块提供的电在交流和直流之间进行转换的指令；

电池模块，用于为行走电机、PTO电机和液压泵电机供电；

高压控制模块，用于将电池模块为行走电机、PTO电机和液压泵电机提供的直流电传递给二合一电机控制模块和液压泵电机控制模块；

二合一电机控制模块，用于根据第三控制指令，将高压直流电转化为交流电，并根据第一控制指令以及交流电，对行走电机进行控制，以及对PTO电机进行控制；

液压泵电机控制模块，用于根据第三控制指令，将高压直流电转化为交流电，并根据第二控制指令以及交流电，对液压泵电机进行控制。

本发明的有益效果是：通过整车控制器生成不同的控制指令(第一控制指令、第二控制指令和第三控制指令)，并将不同的控制指令分配给不同的控制模块(高压控制模块、二合一电机控制模块和液压泵电机控制模块)，其中，行走电机和PTO电机运行按照第一控制指令由二合一电机控制模块控制，液压泵电机的运行按照第二控制指令由液压泵电机控制模块控制，另外，根据第三控制命令实现交流和直流之间的转换，从而为各类电机提供高压电。本申请可实现高压和低压之间的转换，从而实现高、低压同时控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明实施例的一种拖拉机的控制系统的结构示意图；

图2为本发明另一实施例的一种拖拉机的控制系统的流程示意图。

具体实施方式

下列实施例是对本发明的进一步解释和补充，对本发明不构成任何限制。

以下结合附图描述本发明实施例的一种拖拉机的控制系统。

如图1所示，本发明实施例的一种拖拉机的控制系统，包括：电池模块、整车控制器、高压控制模块、二合一电机控制模块、液压泵电机控制模块、行走电机、PTO电机和液压泵电机；整车控制模块分别与电池模块、高压控制模块、二合一电机控制模块和液压泵电机控制模块连接，电池模块与高压控制模块连接，高压控制模块分别与二合一电机控制模块和液压泵电机控制模块连接，二合一电机控制模块分别与行走电机和PTO电机连接，液压泵电机控制模块和液压泵电机连接；

整车控制器，用于生成第一控制指令、第二控制指令和第三控制指令；其中，第一控制指令为控制行走电机的指令或控制PTO电机的指令，第二控制指令为控制液压泵电机的指令，第三控制指令为将电池模块提供的电在交流和直流之间进行转换的指令；

电池模块，用于为行走电机、PTO电机和液压泵电机供电；

本实施例中，电池模块除了为行走电机、PTO电机和液压泵电机供电，还为拖拉机上其他各个设备供电。

高压控制模块，用于将电池模块为行走电机、PTO电机和液压泵电机提供的直流电传递给二合一电机控制模块和液压泵电机控制模块；

二合一电机控制模块，用于根据第三控制指令，将高压直流电转化为交流电，并根据第一控制指令以及交流电，对行走电机进行控制，以及对PTO电机进行控制；

液压泵电机控制模块，用于根据第三控制指令，将高压直流电转化为交流电，并根据第二控制指令以及交流电，对液压泵电机进行控制。

本实施例中通过整车控制器生成不同的控制指令(第一控制指令、第二控制指令和第三控制指令)，并将不同的控制指令分配给不同的控制模块(高压控制模块、二合一电机控制模块和液压泵电机控制模块)，其中，行走电机和PTO电机运行按照第一控制指令由二合一电机控制模块控制，液压泵电机的运行按照第二控制指令由液压泵电机控制模块控制，另外，根据第三控制命令实现交流和直流之间的转换，从而为各类电机提供高压电。本申请可实现高压和低压之间的转换，从而实现高、低压同时控制。

第一控制指令和第二控制指令主要分为两类，其中：

一类为保证车辆正常运转，设计输入控制逻辑机型自动调节的控制模式，比如电机温度控制，电池温度控制，电器软件温度控制，动力电池保护管理系统(上电逻辑、下电逻辑)、四驱行驶(速度超13km/h自动断开四驱功能)，PTO轴保护控制，这类控制是设计工程师根据实际情况提前输入到控制器，各传感器对采集信号反馈至VCU控制器经过与提前输入的参数对比、分析，输出相应动作。

二类为控制系统人机交互，通过物理按键(或人机交互屏)输入指令，完成动作执行。可实现人机交互功能有AMT换挡、电控提升器、电控差速锁、电控四驱、提升速度调整、PTO记忆、PTO反转等。

PTO电机是指powertake-off辅助动力输出电机。

可选地，高压控制模块包括第一高压继电器和第二高压继电器，第一高压继电器和第二高压继电器分别与电池模块连接，第一高压继电器与二合一电机控制模块连接，第二高压继电器与液压泵电机控制模块连接。

高压继电器主要是为各类电机提供高压的直流电，因此，为二合一电机控制模块和液压泵电机控制模块分别设置一个高压继电器，举例说明，在工作状态下，电池模块需要为PTO电机供电，则通过第二高压继电器提供对应的高压电，从而满足PTO电机的运行。

可选地，高压控制模块还包括第一保险和第二保险，第一保险与第一高压继电器连接，第二保险与第二高压继电器连接。

保险用于为高压系统提供过载保护，防止高压过载后造成安全隐患。

可选地，高压控制模块还包括慢充模块，慢充模块与电池模块连接，慢充模块用于将交流电转化为直流电传递给电池模块进行充电。

可通过慢充模块，将交流电转化为直流电，为电池模块提供慢充功能。

可选地，高压控制模块还包括低压电器控制模块，低压电器控制模块分别与电池模块和低压电器连接，低压电器控制模块用于将电池模块提供的高压电转换为低压电，并为低压电器供电。

由于拖拉机上存在很多低压电器，比如喇叭、灯等，但是电池模块提供的是高压电，因此，需要将高压电转换为低压电，并为低压电器进行供电，满足拖拉机上低压电器的使用条件。

可选地，电池模块包括快充模块，快充模块用于接收直流电并为电池模块进行快速充电。

本实施例提供了两种充电模式，用户可根据实际情况选择快速充电或慢速充电，提高充电效率。

需特别说明的是，高压控制模块为三合一控制器，包含了三部分的功能，具体包括：

(1)低压电器控制模块，可以实现高压直流转低压直流功能，从而实现电池模块中高压电转至低压电，完成低压电器负载的供电。

(2)充电模块，可以实现交流电转为直流电，从而对电池模块进行充电管理。

(3)高压继电器和保险，实现高压电器(即各类电机)电量的分配。

可选地，电池模块还包括动力电池和高压配电箱，动力电池分别与高压配电箱连接，动力电池通过快充模块或慢充模块和高压控制模块连接。

通过高压配电箱，为拖拉机提供高压电，同时动力电池提供拖拉机所需的电源，电池模块独立设置，可提供动力电池充电温度监测，电动拖拉机在充电过程中，通过传感器时刻对动力电池温度的监测及降温等功能，且不会影响拖拉机的正常运行。

可选地，二合一电机控制模块包括转换模块，转换模块分别与高压控制模块、行走电机和PTO电机连接，转换模块用于将高压控制模块传输的直流电转化为交流电，并将交流电传输给行走电机和PTO电机。

由于二合一电机控制模块接收到的是高压直流电，因此，需要将高压直流电转化为交流电，以满足各类电机的使用。

转换模块可采用整流器等设备进行转换。

可选地，该系统还包括自动变速器和动力输出轴，自动变速器和行走电机连接，动力输出轴和PTO电机连接。

通过行走电机与自动变速器连接，从而控制拖拉机的行走，通过PTO电机与动力输出轴连接，从而控制拖拉机的PTO轴工作，从而对拖拉机的行走与PTO轴转动独立控制。

可选地，该系统还包括液压泵，液压泵和液压泵电机连接。

通过液压泵电机控制液压泵，从而为拖拉机液压系统提供动力，通过液压泵电机控制模块对液压泵电机进行控制，从而对拖拉机的动力源进行独立控制。

如图2所示，通过另一实施例对一种拖拉机的控制系统进行说明，具体如下：

整车控制器可通过屏幕或设备为用户提供各类交互功能，例如油门踏板、制动踏板、换挡按钮和大屏，根据用户的操作情况，生成第一控制指令、第二控制指令和第三控制指令，电池模块为行走电机、PTO电机和液压泵电机供电，通过高压控制模块中的第一继电器将电池模块提供的直流电转化为高压电，并传输给二合一电机控制模块，然后二合一电机控制模块将高压直流电转化为交流电，并根据第一控制指令和交流电，控制行走电机和PTO电机运行，进而控制自动变速器和动力输出轴的运行；同理，通过高压控制模块中的第二继电器将电池模块提供的直流电接通，并传输给液压泵电机控制模块，液压泵电机控制模块将高压直流电转化为交流电，并根据第二控制指令和交流电，控制液压泵电机运行，进而控制液压泵运行。

在给电池模块充电时，可通过快充模块或慢充模块为电池充电。

其中，电子设备可以选用电脑，相对应地，其程序为电脑软件，且上述关于本发明的一种电子设备中的各参数和步骤，可参考上文中一种拖拉机的控制方法的实施例中的各参数和步骤，在此不做赘述。

所属技术领域的技术人员知道，本发明可以实现为系统、方法或计算机程序产品。因此，本公开可以具体实现为以下形式，即：可以是完全的硬件、也可以是完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，还可以是硬件和软件结合的形式，本文一般称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，在一些实施例中，本发明还可以实现为在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质中包含计算机可读的程序代码。计算机可读存储介质例如可以是但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。

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必须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。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种拖拉机的控制系统，其特征在于，包括：电池模块、整车控制器、高压控制模块、二合一电机控制模块、液压泵电机控制模块、行走电机、PTO电机和液压泵电机；所述整车控制模块分别与所述电池模块、高压控制模块、二合一电机控制模块和液压泵电机控制模块连接，所述电池模块与所述高压控制模块连接，所述高压控制模块分别与二合一电机控制模块和液压泵电机控制模块连接，所述二合一电机控制模块分别与所述行走电机和PTO电机连接，所述液压泵电机控制模块和所述液压泵电机连接；

所述整车控制器，用于生成第一控制指令、第二控制指令和第三控制指令；其中，所述第一控制指令为控制行走电机的指令或控制PTO电机的指令，所述第二控制指令为控制液压泵电机的指令，所述第三控制指令为将电池模块提供的电在交流和直流之间进行转换的指令；

所述电池模块，用于为所述行走电机、所述PTO电机和所述液压泵电机供电；

所述高压控制模块，用于将电池模块为所述行走电机、所述PTO电机和所述液压泵电机提供的直流电传递给所述二合一电机控制模块和所述液压泵电机控制模块；

所述二合一电机控制模块，用于根据所述第三控制指令，将高压直流电转化为交流电，并根据所述第一控制指令以及所述交流电，对所述行走电机进行控制，以及对所述PTO电机进行控制；

所述液压泵电机控制模块，用于根据所述第三控制指令，将高压直流电转化为交流电，并根据所述第二控制指令以及所述交流电，对所述液压泵电机进行控制。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述高压控制模块包括第一高压继电器和第二高压继电器，所述第一高压继电器和所述第二高压继电器分别与所述电池模块连接，所述第一高压继电器与所述二合一电机控制模块连接，所述第二高压继电器与所述液压泵电机控制模块连接。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述高压控制模块还包括第一保险和第二保险，所述第一保险与所述第一高压继电器连接，所述第二保险与所述第二高压继电器连接。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述高压控制模块还包括慢充模块，所述慢充模块与所述电池模块连接，所述慢充模块用于将交流电转化为直流电传递给所述电池模块进行充电。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述高压控制模块还包括低压电器控制模块，所述低压电器控制模块分别与所述电池模块和低压电器连接，所述低压电器模块用于将所述电池模块提供的高压电转换为低压电，并为所述低压电器供电。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述电池模块包括快充模块，所述快充模块用于接收直流电并为电池模块进行快速充电。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述电池模块还包括动力电池和高压配电箱，所述动力电池分别与所述高压配电箱连接，所述动力电池通过快充模块或慢充模块和所述高压控制模块连接。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述二合一电机控制模块包括转换模块，所述转换模块分别与高压控制模块、行走电机和PTO电机连接，所述转换模块用于将所述高压控制模块传输的高压直流电转换为交流电，并将所述交流电传输给行走电机和PTO电机。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统还包括自动变速器和动力输出轴，所述自动变速器和所述行走电机连接，所述动力输出轴和所述PTO电机连接。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统还包括液压泵，所述液压泵和所述液压泵电机连接。