CN204386751U - 高速乘坐式插秧机多目标控制、反馈式的hmt变速操作系统 - Google Patents
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Abstract
本专利公开了高速乘坐式插秧机多目标控制、反馈式的HMT变速操作系统。该系统包括数据采集模块、控制模块和执行机构模块，数据采集模块采集主变速操作杆位置、加速踏板转角、发动机转速、节气门位置、插秧机行驶速度信号，控制模块接收数据采集信号经计算后控制执行机构模块，调节发动机节气门开度和HST变量泵斜盘转角。系统检测加速踏板和主变速杆位置并计算目标行驶速度，检测节气门开度选择发动机最佳工作转速，通过调节节气门开度和HST变量泵斜盘转角实现行驶速度的稳定调节和发动机最佳工况匹配，同时将行驶速度和发动机转速信号反馈回微控制器实现多目标、反馈式的控制。本专利能稳定控制插秧机行驶速度，提高其动力和经济性。
Description
技术领域
本专利是高速乘坐式插秧机多目标控制、反馈式的HMT变速操作系统，涉及基于HMT变速装置的乘坐式插秧机及乘坐式拖拉机等行进式农业机械的变速操作。
背景技术
过去，插秧机变速器多采用普通齿轮式变速器，随着人们生活水平的提高和农业机械化程度的提高，人们对插秧机操作的便利性、动力性、经济性及行驶速度的稳定性有着较高的要求，本发明旨在提高基于HMT变速装置(由HST静液式无级变速器和齿轮传动机构的有级式变速器构成)的乘坐式插秧机及乘坐式拖拉机等行进式农业机械在农田里行驶的稳定性以及行进式农业机械的发动机在使用过程中的燃油经济性和动力性。
发明内容
本专利高速乘坐式插秧机多目标控制、反馈式的HMT变速操作系统，其解决技术问题采用的技术方案是：由数据采集模块、控制模块和执行机构模块构成，所述数据采集模块包括主变速操作杆位置传感器(2)、加速踏板转角传感器(4)、发动机转速传感器(8)、节气门位置传感器(11)和行驶速度传感器(13)构成，所述控制模块包括输入接口电路(5)、微控制器(6)和输出接口电路(7)，所述执行机构模块包括节气门位置调节机构(10)和HST变量泵斜盘转角调节机构(14)；
主变速操作杆位置传感器(2)、加速踏板转角传感器(4)与输入接口电路(5)连接，将目标行驶速度信号传递给微控制器(6)，微控制器(6)通过输出接口电路(7)，与节气门位置调节机构(10)和HST变量泵斜盘转角调节机构(16)连接以便调节发动机(9)转速和HST静液式无级变速器(14)的传动比，发动机转速传感器(8)和行驶速度传感器(13)通过线路接入微控制器(6)的输入接口电路(5)，将实时发动机(9)转速和行驶速度信号传递给微控制器(6)以实现反馈式的闭环控制。
本专利的有益效果是：提供一种高速乘坐式插秧机多目标控制、反馈式的HMT变速操作系统新型控制方法，使基于HMT变速装置的插秧机行驶过程的行驶速度稳定，同时能根据节气门位置、加速踏板变化量和变化率控制发动机工作在最佳工况转速下，并通过采集行驶速度和发动机转速信号反馈到控制器，实现高速乘坐式插秧机HMT变速操作系统的多目标、反馈控制，以达到提高高速乘坐式插秧机良好的动力和经济性的目的。
附图说明
图1是本专利高速乘坐式插秧机多目标控制、反馈式的HMT变速操作系统结构示意图。
图中，1.主变速操作杆，2.主变速操作杆位置传感器，3.加速踏板，4.加速踏板转角传感器，5.输入接口电路，6.微控制器，7.输出接口电路，8.发动机转速传感器，9.发动机，10.节气门位置调节机构，11.节气门位置传感器，12.节气门，13.变量泵斜盘，14.HST静液式无级变速器，15.行驶速度传感器，16.HST变量泵斜盘转角调节机构。
具体实施方式
本专利高速乘坐式插秧机多目标控制、反馈式的HMT变速操作系统，包括数据采集模块、控制模块和执行机构模块，数据采集模块包括主变速操作杆位置传感器(2)、加速踏板转角传感器(4)、发动机转速传感器(8)、节气门位置传感器(11)、行驶速度传感器(13)构成，所述控制模块包括输入接口电路(5)、微控制器(6)和输出接口电路(7)，所述执行机构模块包括节气门位置调节机构(10)和HST变量泵斜盘转角调节机构(14)；
数据采集模块中主变速杆位置传感器(2)安装在主变速操作杆(1)底端，加速踏板转角传感器(4)安装在加速踏板(3)下，发动机转速传感器(8)安装在发动机(9)曲轴输出端信号盘上，行驶速度传感器(13)安装在变速器输出轴信号盘上，节气门位置传感器(11)安装在节气门(12)体上并与节气门(12)转轴连接；数据采集模块中主变速操作杆位置传感器(2)、加速踏板转角传感器(4)、发动机转速传感器(8)、节气门位置传感器(11)、行驶速度传感器(13)分别与控制模块中的输入接口电路(5)连接；执行机构模块中节气门位置调节机构(10)、HST变量泵斜盘转角调节机构(14)分别与控制模块中的输出接口电路(7)连接；微控制器(6)接收来自主变速操作杆(1)位置信号和加速踏板(３)转角信号，计算HST静液式无级变速器(16)变量泵斜盘(13)的转角和节气门(12)的调节量，通过输出接口电路(7)将信号输出至执行机构模块，驱动节气门位置调节机构(10)、HST变量泵斜盘转角调节机构(14)，实现对节气门(12)开度的调节和HST静液式无级变速器(16)变量泵斜盘(13)转角的调节以便调节目标行驶速度，同时数据采集模块中行驶速度传感器(13)和发动机转速传感器(8)将实时行驶速度和发动机转速通过输入接口电路(5)反馈回微控制器(6)，使插秧机的行驶速度稳定和发动机(9)处于最佳工作转速实现多目标、反馈式地控制。
系统检测驾驶员对主变速操作杆(1)和加速踏板(3)的操作，根据主变速操作杆(1)和加速踏板(3)位置计算目标行驶速度并与实际行驶速度比较，如果不相等则利用偏差值通过PID算法计算节气门(12)调节量，并利用节气门位置调节机构(10)对节气门(12)开度进行调节；同时根据节气门(12)开度在微控制器(6)储存的发动机(9)转速特性曲线中选择发动机(9)最佳工作转速作为目标转速并与实际转速比较，如果不相等则利用偏差值通过PID算法计算HST静液式无级变速器(16)变量泵斜盘(13)转角的调节量，并利用HST变量泵斜盘转角调节机构(16)对HST静液式无级变速器(14)变量泵斜盘(13)转角进行调节；完成一次调节之后数据采集模块将插秧机实际行驶速度和发动机(9)实际转速反馈回微控制器(6)，如有偏差则继续调节直到实际行驶速度、发动机(9)实际转速与目标行驶速度和发动机(9)目标转速相等，从而实现插秧机多目标、反馈式控制。
Claims (1)
1.高速乘坐式插秧机多目标控制、反馈式的HMT变速操作系统，其特征在于：由数据采集模块、控制模块和执行机构模块构成，所述数据采集模块包括主变速操作杆位置传感器(2)、加速踏板转角传感器(4)、发动机转速传感器(8)、节气门位置传感器(11)和行驶速度传感器(13)构成，所述控制模块包括输入接口电路(5)、微控制器(6)和输出接口电路(7)，所述执行机构模块包括节气门位置调节机构(10)和HST变量泵斜盘转角调节机构(16)；
主变速操作杆位置传感器(2)、加速踏板转角传感器(4)与输入接口电路(5)连接，将主变速操作杆位置、加速踏板转角信号传递给微控制器(6)，微控制器(6)通过输出接口电路(7)，与节气门位置调节机构(10)和HST变量泵斜盘转角调节机构(16)连接以便调节发动机(9)转速和HST静液式无级变速器(14)的传动比，发动机转速传感器(8)和行驶速度传感器(13)通过线路接入微控制器(6)的输入接口电路(5)，将实时发动机(9)转速和行驶速度信号传递给微控制器(6)以实现反馈式的闭环控制。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108162692A (zh) * | 2018-02-05 | 2018-06-15 | 温岭市明华齿轮有限公司 | 收获机前驱动桥总成 |
| CN113366210A (zh) * | 2019-04-04 | 2021-09-07 | 株式会社小松制作所 | 作业车辆、作业车辆的控制装置、以及作业车辆的控制方法 |
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2014
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| US11987956B2 (en) | 2019-04-04 | 2024-05-21 | Komatsu Ltd. | Work vehicle, control device for work vehicle, and control method for work vehicle |
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