一种高可靠性拖拉机安全控制装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种高可靠性拖拉机安全控制装置及控制方法，其中，安全控制装置包括车载电瓶、输入开关组件、安全控制器、执行器组件和整车CAN总线，车载电瓶分别连接至输入开关组件、安全控制器和执行器组件，输入开关组件连接至安全控制器的输入端，安全控制器的输出端连接至执行器组件，整车CAN总线与安全控制器之间双向连接，该控制装置在工作时，输入开关组件中的各个开关向安全控制器提供输入信号，安全控制器根据接收到的输入信号以及整车CAN总线发送来的转速信号进行安全策略运算，并根据运算结果控制执行器组件执行相应动作，可实现在作业过程中保证拖拉机可靠稳定地安全启动、行驶、驻车，满足了拖拉机用户的迫切需求。满足了拖拉机用户的迫切需求。满足了拖拉机用户的迫切需求。

【技术实现步骤摘要】
一种高可靠性拖拉机安全控制装置及控制方法


[0001]本专利技术属于拖拉机安全控制
，具体涉及一种高可靠性拖拉机安全控制装置及控制方法。

技术介绍

[0002]随着拖拉机行业安全意识的提高，人们对拖拉机的安全性要求也随之增加。如何在作业过程中保证拖拉机可靠稳定地安全启动、行驶、驻车已成为农机厂商和农机用户共同关心的问题。当前市场上没有能够满足拖拉机安全性功能及性能要求的控制装置，因此开发一款高可靠性拖拉机安全控制装置已成为农机用户的迫切需求。
[0003]专利号为CN207931652U的技术专利公开了一种车用智能安全控制器，该专利提到的车用智能安全控制器主要应用于工程车辆，控制器内部主要由微控制单元MCU、常开继电器、常闭继电器以及报警单元组成。控制器上电后，通过采集ST启动开关、PTO启停开关、发电机状态及微动开关组传送的信号，控制常开继电器、常闭继电器的通断状态进而通过离合器安全开关和PTO离合电磁阀实现对发动机和动力输出单元PTO的安全启动控制，并能通过报警单元实现报警提醒。在控制逻辑上实现了：驻车声光报警，即驾驶员离开座椅但车辆处于非驻车状态时发出声光报警；动力输出单元PTO自断电，即驾驶员离开座椅且车辆处于空挡位但动力输出单元PTO依然工作时执行动力输出单元PTO五秒后自动停止工作；发动机启动过程中报警，即车辆启动时需要车辆处于驻车状态、驾驶员在座椅上、车辆处于空挡状态、ST启动开关闭合且动力输出单元不工作同时满足，如果任何一个条件不满足，安全控制器控制蜂鸣器及报警指示灯以不同的发声间隔和闪烁频率发出报警提示。
[0004]上述安全控制器主要应用场所为工程车辆，其可靠性不高，造成控制器可靠性不高的主要因素有以下几点：（1）将常开继电器、常闭继电器等抗震性能差且功率大的电子器件直接设计在控制器内部，导致控制器应用在工程车辆、拖拉机等震动较大的移动机械上时可靠性降低；（2）在各种控制逻辑中，对输入的开关信号并未做防误操作处理而直接用来进行逻辑判断，导致控制器逻辑判断结果的准确性下降。而且，在拖拉机安全控制的实现方面，除面临以上问题外，还存在CAN总线信号异常、车辆熄火断电但未驻车等影响安全控制结果的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种可对拖拉机安全运行进行稳定、可靠控制的安全控制装置及方法，以有效的解决上述问题。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种高可靠性拖拉机安全控制装置，包括车载电瓶、输入开关组件、安全控制器、执行器组件和整车CAN总线，车载电瓶分别连接至输入开关组件、安全控制器和执行器组件，输入开关组件连接至安全控制器的输入端，安全控制器的输出端连接至执行器组件，整车CAN总线与安全控制器之间双向连接。
[0007]进一步的，所述输入开关组件包括上电开关、点火运行钥匙开关、空挡开关、
PTO1000开关、驻车制动开关、后提升低位开关和座椅开关，上述开关的电源端均连接至车载电瓶并由车载电瓶进行供电，且上述开关的信号端分别连接至安全控制器的输入端。
[0008]进一步的，所述执行器组件包括启动继电器、蜂鸣器继电器、油路切断电磁阀、发动机启动电机、报警蜂鸣器以及发动机燃油油路，其中，启动继电器、蜂鸣器继电器和油路切断电磁阀三者均包括线圈端和触点端，三者线圈端的一端以及触点端的一端均连接至车载电瓶，三者线圈端的另一端均与安全控制器的输出端相连，三者触点端的另一端分别对应连接至发动机启动电机、报警蜂鸣器和发动机燃油油路。
[0009]进一步的，所述安全控制器包括电源模块、开关信号采集模块、主控芯片模块、执行器驱动模块以及与整车CAN总线双向连接的CAN通信模块，其中，电源模块的输入端连接至车载电瓶，输出端分别与开关信号采集模块、主控芯片模块、执行器驱动模块和CAN通信模块的电源端相连，开关信号采集模块依次与主控芯片模块和执行器驱动模块相连，且主控芯片模块与CAN通信模块之间为双向连接。
[0010]进一步的，所述电源模块包括+12V电源输入模块、使能禁能控制模块、电压转换控制模块以及电源输出模块，其中，+12V电源输入模块的输入端连接至车载电瓶，所述主控芯片模块的控制引脚和上电开关共同连接至使能禁能控制模块的输入端，使能禁能控制模块和+12V电源输入模块两者的输出端共同连接至电压转换控制模块后与电源输出模块相连，该电源输出模块的输出端分别与开关信号采集模块、主控芯片模块、执行器驱动模块和CAN通信模块的电源端相连。
[0011]本专利技术一种高可靠性拖拉机安全控制装置的控制方法，包括以下步骤：步骤1）、上电开关接通后，该安全控制装置上电运行，主控芯片模块驱动其控制引脚输出高电平，进而控制引脚与上电开关共同使能电源模块输出+5V电源，之后主控芯片模块进入主循环；步骤2）、在主循环过程中，输入开关组件中的各个开关向安全控制器提供输入信号，安全控制器根据接收到的输入信号以及整车CAN总线发送来的转速信号进行安全策略运算，并根据运算结果控制执行器组件执行相应动作；其中，所述的输入信号包括各个开关的状态信息；所述的相应动作包括以下工作进程：a、启动继电器上电工作进程，该进程通过驱动启动继电器接通、油路切断电磁阀断开，实现拖拉机打火启车；b、启动继电器掉电停止工作进程，该进程在拖拉机启车后并进入正常运行状态下停止启动继电器工作；c、蜂鸣器继电器上电工作进程，该进程在拖拉机熄火后并存在安全隐患的状态下，驱动蜂鸣器继电器接通，实现报警提示；d、蜂鸣器继电器掉电停止工作进程，该进程在拖拉机熄火后并消除安全隐患的状态下，停止蜂鸣器继电器工作；e、油路切断电磁阀上电工作进程，该进程在拖拉机运行过程中存在安全隐患的状态下，驱动油路切断电磁阀接通、蜂鸣器继电器接通，实现拖拉机紧急断油熄火并进行报警提示；f、安全控制装置断电进程，该进程在拖拉机熄火断电后并消除所有安全隐患的状
态下，自行断开该安全控制装置的电源模块，停止安全控制装置的工作。
[0012]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术在工作时，输入开关组件中的各个开关向安全控制器提供输入信号，安全控制器根据接收到的输入信号以及整车CAN总线发送来的转速信号进行安全策略运算，可实现在作业过程中保证拖拉机可靠稳定地安全启动、行驶、驻车，满足了拖拉机用户的迫切需求。
附图说明
[0013]图1是本专利技术一种高可靠性拖拉机安全控制装置的原理框图；图2是安全控制器的原理框图；图3是电源模块的原理框图；图中标记：1、车载电瓶，2、输入开关组件，3、安全控制器，4、执行器组件，5、整车CAN总线，6、上电开关，7、点火运行钥匙开关，8、空挡开关，9、PTO1000开关，10、驻车制动开关，11、后提升低位开关，12、座椅开关，13、启动继电器，14、蜂鸣器继电器，15、油路切断电磁阀，16、启动继电器的线圈端，17、启动继电器的触点端，18、蜂鸣器继电器的线圈端，19、蜂鸣器继电器的触点端，20、油路切断电磁阀，21、油路切断电磁阀的触点端，22、发动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高可靠性拖拉机安全控制装置，包括车载电瓶、输入开关组件、安全控制器、执行器组件和整车CAN总线，其特征在于：车载电瓶分别连接至输入开关组件、安全控制器和执行器组件，输入开关组件连接至安全控制器的输入端，安全控制器的输出端连接至执行器组件，整车CAN总线与安全控制器之间双向连接。2.根据权利要求1所述的一种高可靠性拖拉机安全控制装置，其特征在于：所述输入开关组件包括上电开关、点火运行钥匙开关、空挡开关、PTO1000开关、驻车制动开关、后提升低位开关和座椅开关，上述开关的电源端均连接至车载电瓶并由车载电瓶进行供电，且上述开关的信号端分别连接至安全控制器的输入端。3.根据权利要求1所述的一种高可靠性拖拉机安全控制装置，其特征在于：所述执行器组件包括启动继电器、蜂鸣器继电器、油路切断电磁阀、发动机启动电机、报警蜂鸣器以及发动机燃油油路，其中，启动继电器、蜂鸣器继电器和油路切断电磁阀三者均包括线圈端和触点端，三者线圈端的一端以及触点端的一端均连接至车载电瓶，三者线圈端的另一端均与安全控制器的输出端相连，三者触点端的另一端分别对应连接至发动机启动电机、报警蜂鸣器和发动机燃油油路。4.根据权利要求1所述的一种高可靠性拖拉机安全控制装置，其特征在于：所述安全控制器包括电源模块、开关信号采集模块、主控芯片模块、执行器驱动模块以及与整车CAN总线双向连接的CAN通信模块，其中，电源模块的输入端连接至车载电瓶，输出端分别与开关信号采集模块、主控芯片模块、执行器驱动模块和CAN通信模块的电源端相连，开关信号采集模块依次与主控芯片模块和执行器驱动模块相连，且主控芯片模块与CAN通信模块之间为双向连接。5.根据权利要求4所述的一种高可靠性拖拉机安全控制装置，其特征在于：所述电源模块包括+12V电源输入模块、使能禁能控制模块、电压转换控制模块以及电源输出模块，其中，+12V电源输入模块的输...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈洪涛，张明明，郭延超，张钏钏，谭俊杰，李金广，李渊，王岗，吉俊蓉，王睿，陈松，杨亚飞，
申请(专利权)人：洛阳拖拉机研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：