[发明专利]一种拖拉机自动控制系统及方法

权利要求书

1.一种拖拉机自动控制系统，其特征在于，包括：

操纵机构，用于响应于驾驶员操作而生成相应的操纵信息；

整车控制器VCU，用于根据所述操纵信息生成反映驾驶员意图的行车变化信息，并根据所述行车变化信息生成关于驾驶模式切换、挡位切换、动力输出PTO阀动作和/或机具移动的第一控制指令；

电液提升控制器HCU，用于根据所述操纵信息和所述机具的当前位置信息，生成与所述第一控制指令相配合以控制所述机具移动的第二控制指令；以及

执行机构，用于响应于所述第一控制指令和所述第二控制指令执行驾驶模式切换、挡位切换、PTO阀动作和/或机具移动。

2.根据权利要求1所述的拖拉机自动控制系统，其特征在于，所述拖拉机自动控制系统还包括以下任意一者或多者：

发动机控制器ECU，与所述VCU通信，用于向所述VCU提供当前发动机转速，并接收所述VCU根据离合器的结合、分离或油路通断的情况以及所述当前发动机转速而发送的限速指令，以及基于所述限速指令执行预设的限速策略；

交互装置，与所述VCU、所述HCU和/或所述ECU通信，用于与相应控制器进行信息交互；以及

无线数据终端，用于建立所述VCU与云平台的通信，以使得用户通过所述云平台读取关于所述VCU的控制信息。

3.根据权利要求2所述的拖拉机自动控制系统，其特征在于，所述限速策略被配置为：

在离合器执行结合动作时，控制所述发动机转速小于或等于预设转速；以及

在离合器完全结合之后，响应于驾驶员的油门操作而控制所述发动机转速。

4.根据权利要求1所述的拖拉机自动控制系统，其特征在于，所述行车变化信息包括驾驶模式变化信息、挡位变化信息和/或作业模式变化信息，且所述操纵机构包括以下任意一者或多者：

自动驾驶开关，其响应于驾驶员操作而向所述VCU发送关于进入自动驾驶模式或手动驾驶模式的信息，以使得所述VCU结合电子离合器踏板动作信息来生成所述驾驶模式变化信息；

换挡组件，包括换挡手柄和所述电子离合踏板，且所述换挡手柄和所述电子离合踏板响应于驾驶员操作而生成对应的执行动作状态信息，以使得所述VCU结合所述拖拉机的变速箱的当前挡位状态信息来生成所述挡位变化信息；

自动作业开关，其响应于驾驶员操作而向所述VCU发送关于进入自动作业模式或手动作业模式的信息，以使得所述VCU生成所述作业模式变化信息；

PTO开关，用于在所述手动作业模式下，响应于驾驶员操作而向所述VCU发送关于PTO阀的开启或关闭的信息；

电液提升面板，集成有电液提升组件，用于响应于驾驶员操作而向所述HCU发送关于所述机具的耕深设定、提升高度设定、下降速度、位置调节模式和/或浮动功能的信息；

其中，所述第一控制指令所针对的关于挡位切换、PTO阀动作和机具移动的控制以及所述第二控制指令所针对的关于机具移动的控制能够执行于所述自动作业模式。

5.根据权利要求4所述的拖拉机自动控制系统，其特征在于，所述执行机构包括动力换向阀总成，该动力换向阀总成包括用于控制所述拖拉机的前进方向离合器的结合与分离的前进比例阀、用于控制所述拖拉机的后退方向离合器的结合与分离的后退比例阀以及用于控制所述拖拉机的离合器总成油路供给与切断的空挡开关阀；

并且，所述第一控制指令所针对的关于挡位切换的控制包括：在所述挡位变化信息示出驾驶员旨在控制所述拖拉机进入前进挡或后退挡时，控制所述空挡开关阀关闭以使得所述离合器总成油路相应被导通，以及对应地针对所述前进比例阀或所述后退比例阀执行如下的压力控制策略，以使得所述前进比例阀或所述后退比例阀被开启而通过压力推动相应离合器结合，进而驱动所述拖拉机的变速箱进行挡位切换：

对所述前进比例阀或所述后退比例阀执行第一次压力预充；

在执行所述第一次压力预充至第一预设时间后，对所述前进比例阀或所述后退比例阀执行第二次压力预充，其中所述第二次压力预充所对应的压力小于所述第一次压力预充；以及

在执行所述第二次压力预充至第二预设时间后，对所述前进比例阀或所述后退比例阀执行分时段升压控制策略，直到达到保证相应离合器无滑移结合的预设最大压力。