一种电动拖拉机提升器控制装置及方法与流程

本发明涉及电动拖拉机，具体为一种电动拖拉机提升器控制装置及方法。

背景技术：

1、拖拉机提升器用于控制后悬挂装置的提升、下降等动作，以完成犁耕、旋耕等作业。目前，电控提升器通常配备了位角位移传感器和力传感器，用于检测牵引力和提升高度，从而实现力/位调节功能。

2、目前，电动拖拉机的研发成果显著，但提升器的控制方法仍然采用传统燃油拖拉机的控制方法，由于电机的动力特性与发动机并不相同，电机控制模式主要分为转速控制模式和转矩控制模式，传统燃油拖拉机的提升器控制方法在电动拖拉机进行旋耕、犁耕等多种作业类型下力调节控制效果差，影响作业效果。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种电动拖拉机提升器控制装置及方法，解决了驱动电机在转矩控制模式下，实现力调节的提升器控制问题，可以有效解决背景技术中的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电动拖拉机提升器控制装置，包括提升器控制单元、驱动电机控制单元、控制面板和角度传感器，所述角度传感器安装在提升臂与提升器壳体连接的转轴上，用于监测提升臂旋转角度；

3、所述控制面板用于驾驶员输入控制面板指令；

4、所述驱动电机控制单元用于监测和输出当前驱动电机的工作状态信号；

5、所述提升器控制单元用于获取控制面板指令、角度传感器信号和驱动电机控制单元输出的当前驱动电机工作状态信号，并输出控制信号给提升器，控制提升器进行提升高度调整；

6、所述提升器控制单元与控制面板之间通过can总线连接及信号传输；

7、所述提升器控制单元与驱动电机控制单元之间通过can总线连接及信号传输；

8、所述提升器控制单元与角度传感器之间通过硬线连接及信号传输。

9、作为本发明的一种优选技术方案，所述控制面板指令包括提升、下降、停止、力调节和位调节。

10、作为本发明的一种优选技术方案，所述驱动电机的工作状态信号包括电机控制模式信号、请求转矩信号、实际转矩信号和实际转速信号。

11、作为本发明的一种优选技术方案，所述请求转矩信号也可以从整车控制单元获取。

12、一种电动拖拉机提升器控制方法，其特征在于：

13、获取当前驱动电机的控制模式请求指令；

14、获取当前驱动电机的请求转矩；

15、获取当前驱动电机的实际转速和实际转矩；

16、根据当前驱动电机实际转速，确定当前载荷变化系数；

17、根据当前驱动电机实际转矩和请求转矩，确定实际驱动电机转矩系数；

18、根据当前驱动电机的请求转矩，确定目标力控制参数；

19、根据当前载荷变化系数和实际驱动电机转矩系数确定力控制参数；

20、根据力控制参数与目标力控制参数的差值，通过运算对提升高度进行调整，使力控制参数处于目标力控制参数的阈值范围之内，从而实现提升器的力调节功能。

21、作为本发明的一种优选技术方案，所述力控制参数是根据所述载荷变化系数和实际驱动电机转矩系数确定的，公式如下：

22、f＝k1*q+k2*kt

23、式中，f为力控制参数，k1、k2为比例系数，q为载荷变化系数，kt为实际驱动电机转矩系数。

24、作为本发明的一种优选技术方案，所述驱动电机控制模式为转矩控制模式。

25、作为本发明的一种优选技术方案，在对提升高度进行调整时，需要实时采集角度传感器信号，用于判断当前提升高度。

26、作为本发明的一种优选技术方案，所述目标力控制参数是根据当前驱动电机的请求转矩而确定的。

27、作为本发明的一种优选技术方案，所述载荷变化系数是根据当前驱动电机实际转速进行微分运算所得出的驱动电机角加速度而确定的，反映的是当前土壤阻力等因素引起的作业载荷变化。

28、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本电动拖拉机提升器控制装置及方法提高了电动拖拉机提升器在驱动电机为转矩控制模式下，对旋耕作业等动力输出作业工况的适应性，无需力传感器，降低了产品成本，使电动拖拉机能够在旋耕、犁耕等多种作业类型下具有良好的力调节控制效果。

技术特征：

1.一种电动拖拉机提升器控制装置，其特征在于：包括提升器控制单元、驱动电机控制单元、控制面板和角度传感器，所述角度传感器安装在提升臂与提升器壳体连接的转轴上，用于监测提升臂旋转角度；

2.根据权利要求1所述的一种电动拖拉机提升器控制装置，其特征在于：所述控制面板指令包括提升、下降、停止、力调节和位调节。

3.根据权利要求1所述的一种电动拖拉机提升器控制装置，其特征在于：所述驱动电机的工作状态信号包括电机控制模式信号、请求转矩信号、实际转矩信号和实际转速信号。

4.根据权利要求3所述的一种电动拖拉机提升器控制装置，其特征在于：所述请求转矩信号也可以从整车控制单元获取。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种电动拖拉机提升器控制装置的控制方法，其特征在于：

6.根据权利要求5所述的一种电动拖拉机提升器控制方法，其特征在于：所述力控制参数是根据所述载荷变化系数和实际驱动电机转矩系数确定的，公式如下：

7.根据权利要求5所述的一种电动拖拉机提升器控制方法，其特征在于：所述驱动电机控制模式为转矩控制模式。

8.根据权利要求5所述的一种电动拖拉机提升器控制方法，其特征在于：在对提升高度进行调整时，需要实时采集角度传感器信号，用于判断当前提升高度。

9.根据权利要求5所述的一种电动拖拉机提升器控制方法，其特征在于：所述目标力控制参数是根据当前驱动电机的请求转矩而确定的。

10.根据权利要求5所述的一种电动拖拉机提升器控制方法，其特征在于：所述载荷变化系数是根据当前驱动电机实际转速进行微分运算所得出的驱动电机角加速度而确定的，反映的是当前土壤阻力等因素引起的作业载荷变化。

技术总结本发明公开了一种电动拖拉机提升器控制装置及方法，包括提升器控制单元、驱动电机控制单元、控制面板和角度传感器，所述角度传感器安装在提升臂与提升器壳体连接的转轴上，用于监测提升臂旋转角度；所述控制面板用于驾驶员输入控制面板指令；所述驱动电机控制单元用于监测和输出当前驱动电机的工作状态信号；本电动拖拉机提升器控制装置及方法解决了驱动电机在转矩控制模式下，实现力调节的提升器控制问题，使电动拖拉机能够在旋耕、犁耕等多种作业类型下具有良好的力调节控制效果。技术研发人员：李得志,黄胜操,张彩霞,郭志强,王坤羽,李小帅,周祥,蔡玉丹,李保忠受保护的技术使用者：国创农业装备质量检验检测技术（洛阳）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/20