[发明专利]一种大功率拖拉机后置PTO的闭环控制系统及方法

说明书

一种大功率拖拉机后置PTO的闭环控制系统及方法，控制系统包括输入处理子模块、PTO控制子模块、离合器动作子模块以及挡位动作子模块；控制方法包括输入处理子模块控制、PTO控制子模块控制、离合器动作子模块控制以及挡位动作子模块控制。本发明闭环控制存在应用反馈，能够减少系统偏差，使大功率拖拉机的后置PTO系统具有抑制干扰的能力；在控制环节中加入了条件判定、阈值设定、延时响应、防错机制等，能够对大功率拖拉机的后置PTO系统建立一种保护机制，提升后置PTO系统的安全性、稳定性和可靠性；能够改善现有取力器的控制弊端，有效规避人为操作不当引起的取力器损坏，降低误操作风险。

技术领域

本发明属于拖拉机控制领域，涉及一种大功率拖拉机后置PTO的闭环控制系统及方法。

背景技术

PTO(Power Take Off，取力器)的本质是动力传送介质，主要是将发动机产生的动力传递给另一个设备的媒介装置。将PTO应用于大功率拖拉机上，它从传动系统获取动力传输给其他农机具或设备，既可取力、又可传动，能够满足大部分农户的作业使用需求，这是目前我国农业汽车的一个重要发展方向。虽然，取力器在生产上不断发展、完善，技术也日臻成熟，但是随着取力器在农业汽车领域的应用逐步加深，其在控制方面的短板与不足也日益显现出来。目前，国内拖拉机所用到的取力器产品，控制方法大多都是手动控制或是基于BCU/TCU软件进行简单的开环控制，容易因为人为操作不当而引起取力器的损坏，控制过程容易受到干扰因素的影响，限制了大功率拖拉机独特的工作特性及其在作业中的表现。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中取力器控制的稳定性与可靠性不足的问题，提供一种大功率拖拉机后置PTO的闭环控制系统及方法，有效规避人为操作不当引起的取力器损坏，能够有效形成一定保护机制，使后置PTO控制更为安全、稳定、可靠。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种大功率拖拉机后置PTO的闭环控制系统，包括输入处理子模块、PTO控制子模块、离合器动作子模块以及挡位动作子模块；

所述的输入处理子模块接收来自外围模块经由输入端输入的信号，包括拖拉机驾驶命令、来自BCU和TCU的PTO离合器请求命令、来自BCU和TCU的PTO挡位请求命令以及PTO输出轴转速测量值；接收来自挡位动作子模块输出的信号，包括三个PTO挡位电磁阀控制电流；发送信号给PTO控制子模块，包括PTO离合器决策请求命令、PTO挡位决策请求命令、PTO挡位状态以及PTO输出轴转速平均值；发送信号给外围模块经由输出端，包括PTO挡位状态；

所述的PTO控制子模块接收来自输入处理子模块输出的信号，包括PTO离合器决策请求命令、PTO挡位决策请求命令、PTO挡位状态以及PTO输出轴转速平均值；接收来自离合器动作子模块输出的信号，包括PTO离合器最大扭矩；发送信号给离合器动作子模块，包括PTO制动命令、PTO离合器请求扭矩；发送信号给挡位动作子模块，包括PTO挡位控制命令；发送信号给外围模块经由输出端，包括PTO离合器状态；

所述的离合器动作子模块接收来自PTO控制子模块输出的信号，包括PTO制动命令、PTO离合器请求扭矩；发送信号给PTO控制子模块，包括PTO离合器最大扭矩；发送信号给外围模块经由输出端，包括PTO离合器请求压力、PTO离合器电磁阀请求电流；

所述的挡位动作子模块接收来自PTO控制子模块输出的信号，包括PTO挡位控制命令；发送信号给输入处理子模块，包括三个PTO挡位电磁阀控制电流；发送信号给外围模块经由输出端，包括三个PTO挡位电磁阀控制电流。

作为一种优选方案，本发明的闭环控制系统集成在拖拉机整车电气系统的变速箱控制单元TCU当中。

本发明同时提供一种大功率拖拉机后置PTO的闭环控制方法，包括以下步骤：

-输入处理子模块控制；

①判断拖拉机驾驶命令是否大于或等于驾驶命令阈值；