一种农机HST自动变速系统及控制方法技术方案

本发明专利技术提供了一种农机HST自动变速系统及控制方法，系统包括：变速箱，所述变速箱的外壳的扭矩输入的一端的端面上固设有HST，所述HST的外壳上设有HST耳轴，变速箱的外壳上铰接有一电推杆，电推杆的输出端通过HST耳轴摆臂与所述HST耳轴连接，HST耳轴摆臂与所述电推杆的输出端转动连接；用于检测车速的车速传感器、用于检测所述电推杆位置的电推杆位置传感器、系统控制器和显示屏，所述系统控制器根据所述车速传感器信号控制所述电推杆的位置，借此，本发明专利技术不仅去除了传统的操纵手柄变速结构，而且能自动根据车速变化实现基于电推杆的技术驱动农机HST进行自适应的无级变速，实现了变速的自动化，增加了变速时的安全性。增加了变速时的安全性。增加了变速时的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种农机HST自动变速系统及控制方法


[0001]本专利技术涉及农机自动变速控制
，尤其涉及一种农机HST自动变速系统及控制方法。

技术介绍

[0002]目前，虽然HST作为一种无级变速的技术手段普遍应用于农业机械当中，以取代传统的机械传动方式，比如履带式收割机、旋耕机和插秧机等等。但当前都是通过调节手柄的连杆机构来驱动HST变速箱的外转轴运动，从而控制车辆的行驶速度。因此在车辆行驶过程中，必须通过机手的人工操纵干预实现HST的无级变速，并未充分减轻机手的驾驶强度。
[0003]操纵手柄加电推杆的计算机控制方案是一个可行的方案，申请人在专利申请号(201910692883X)提出了可接受指令的电子调速装置以满足HST的无级变速要求，该方案只是通过操纵手柄的信号指令被计算机实时采集处理后转换成控制电推杆的连续执行动作，达到HST无级变速的功能，没有考虑到在无人驾驶时车辆自动按照行车速度的工况下进行自适应HST的无级变速问题。也就是说没有做到无人驾驶条件下的HST无级变速，而且手动操控手柄增加了自动控制的麻烦，而且手动调节HST时产生冲击力容易引起安全事故。
[0004]综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

技术实现思路

[0005]针对上述的缺陷，本专利技术的目的在于提供了一种农机HST自动变速系统及控制方法，该控制系统和控制方法不仅去除了传统的操纵手柄变速结构，而且能自动根据车速变化实现基于电推杆的技术驱动农机HST进行自适应的无级变速，实现了变速的自动化，增加了变速时的安全性。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供一种农机HST自动变速系统，包括：变速箱，所述变速箱的外壳的扭矩输入的一端的端面上固设有HST，所述HST的外壳上设有HST耳轴，所述变速箱的外壳上铰接有一电推杆，所述电推杆的输出端通过HST耳轴摆臂与所述HST耳轴连接，所述HST耳轴摆臂与所述电推杆的输出端转动连接；
[0007]用于检测车速的车速传感器、用于检测所述电推杆位置的电推杆位置传感器、系统控制器和显示屏，所述系统控制器与车速传感器、电推杆位置传感器和显示屏电路连接，所述系统控制器根据所述车速传感器信号控制所述电推杆的位置。
[0008]根据本专利技术的农机HST自动变速系统，所述车速传感器一端连接变速箱的输入轴上或从发动机CAN总线获取车速信息，另一端连接系统控制器的脉冲信号输入端。
[0009]根据本专利技术的农机HST自动变速系统，所述系统控制器和电推杆的电机单元通过车载蓄电池供电，所述车速传感器和电推杆的指令驱动单元、电推杆位置传感器和显示屏通过系统控制器供电。
[0010]根据本专利技术的农机HST自动变速系统，所述电推杆的指令驱动单元一端连接所述电推杆，另一端连接所述系统控制器的PWM输出接口，所述电推杆位置传感器与所述电推杆
集成，所述电推杆位置传感器包括两条位置检测线，其中一条位置检测线与所述系统控制器的GND端连接，另一条所述位置检测线与所述系统控制器的模拟信号输入端连接。
[0011]本专利技术还提供了一种控制方法，所述控制方法包括：
[0012]S1，电推杆的电机单元和系统控制上电，系统控制器初始化各种寄存器(电推杆(内含电机，电推杆上电就是内含的电机上电)；系统控制上电(就是指控制变速箱的电控系统和上电)，系统初始化各种寄存器(就是控制电机的IO寄存器、存储寄存器、时钟寄存器等))；
[0013]S2，初始化动力、燃油曲线数据，调用多目标遗传算法最优化燃油动力曲线数据得到车速与电推杆的驱动PWM数据数组并存在所述系统控制器的存储器中，通过显示屏初始设定车速；
[0014]S3，程序循环检测实时的车速数据，判断车速数据符合的范围并执行相应的范围下对应的动作，
[0015](1)如果实时车速大于设定车速，那么调用多目标遗传算法优化后的车速与PWM驱动数据数组，经系统控制器转换成PWM脉冲驱动电推杆伸出，直到车速与设定车速相等，然后记录电推杆位置传感器数据并关闭PWM输出；
[0016](2)如果车速小于设定车速，那么调用多目标遗传算法优化后的车速与PWM驱动数据数组，经系统控制器转换成PWM脉冲驱动电推杆收缩，直到车速与设定车速相等，然后记录电推杆位置传感器数据并关闭PWM输出；
[0017](3)如果车速与设定车速相等，那么关闭PWM输出；
[0018](4)如果车速为零并且时间超过一定时间，则关闭PWM输出(如果车速为零(表示车进入停止状态)并且超过一定时间(比如超过60秒车速为零就认为时停车，这个时间不固定与机手停车时间的意愿有关系)，则关闭PWM输出(控制刹车的机构是电推杆，而电推杆时由PWM电脉冲信号控制动作，比如电推杆伸出或缩回))。
[0019]根据本专利技术的控制方法，所述系统控制器在控制电推杆动作过程中，将燃油经济曲线数据和动力曲线数据作为多目标遗传算法的两个目标进行优化。
[0020]根据本专利技术的控制方法，当检测到车速为零时，控制器检测电推杆的位置，若电推杆的位置没有在中位，此时将驱动电推杆到中位位置后将电推杆断电并锁定位置，若电推杆的位置在中位时，将电推杆断电并锁定位置。
[0021]根据本专利技术的控制方法，所述寄存器包括开关类的端口寄存器、模拟输入类的端口寄存器、PWM端口寄存器、CAN通信端口寄存器和调试串口寄存器。
[0022]本专利技术提供了一种农机HST自动变速系统，包括：变速箱，所述变速箱的外壳的扭矩输入的一端的端面上固设有HST，所述HST的外壳上设有HST耳轴，所述变速箱的外壳上铰接有一电推杆，所述电推杆的输出端通过HST耳轴摆臂与所述HST耳轴连接，所述HST耳轴摆臂与所述电推杆的输出端转动连接；用于检测车速的车速传感器、用于检测所述电推杆位置的电推杆位置传感器、系统控制器和显示屏，所述系统控制器根据所述车速传感器的信号控制所述电推杆的位置，从而实现通过对车速的检测，进行变速系统的控制，达到自动控制变速的技术效果。
[0023]本专利技术还提供了一种控制方法，所述控制方法包括：S1，电推杆的电机单元和系统控制上电，系统控制器初始化各种寄存器(电推杆(内含电机，电推杆上电就是内含的电机
上电)，系统控制上电(就是指控制变速箱的电控系统和上电)，系统初始化各种寄存器(就是控制电机的IO寄存器、存储寄存器、时钟寄存器等))；S2，初始化动力、燃油曲线数据，调用多目标遗传算法最优化燃油动力曲线数据得到车速与电推杆的驱动PWM数据数组并存在所述系统控制器的存储器中，通过显示屏初始设定车速；S3，程序循环检测实时的车速数据，判断车速数据符合的范围并执行相应的范围下对应的动作，(1)如果实时车速大于设定车速，那么调用多目标遗传算法优化后的车速与PWM驱动数据数组，经系统控制器转换成PWM脉冲驱动电推杆伸出，直到车速与设定车速相等，然后记录电推杆位置传感器数据并关闭PWM输出；(2)如果车速小于设定车速，那么调用多目标遗传算法优化后的车本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种农机HST自动变速系统，其特征在于，包括：变速箱，所述变速箱的外壳的扭矩输入的一端的端面上固设有HST，所述HST的外壳上设有HST耳轴，所述变速箱的外壳上铰接有一电推杆，所述电推杆的输出端通过HST耳轴摆臂与所述HST耳轴连接，所述HST耳轴摆臂与所述电推杆的输出端转动连接；用于检测车速的车速传感器、用于检测所述电推杆位置的电推杆位置传感器、系统控制器和显示屏，所述系统控制器与车速传感器、电推杆位置传感器和显示屏电路连接，所述系统控制器根据所述车速传感器信号控制所述电推杆的位置。2.根据权利要求1所述的农机HST自动变速系统，其特征在于，所述车速传感器一端连接变速箱的输入轴上或从发动机CAN总线获取车速信息，另一端连接系统控制器的脉冲信号输入端。3.根据权利要求1所述的农机HST自动变速系统，其特征在于，所述系统控制器和电推杆的电机单元通过车载蓄电池供电，所述车速传感器和电推杆的指令驱动单元、电推杆位置传感器和显示屏通过系统控制器供电。4.根据权利要求3所述的农机HST自动变速系统，其特征在于，所述电推杆的指令驱动单元一端连接所述电推杆，另一端连接所述系统控制器的PWM输出接口，所述电推杆位置传感器与所述电推杆集成，所述电推杆位置传感器包括两条位置检测线，其中一条位置检测线与所述系统控制器的GND端连接，另一条所述位置检测线与所述系统控制器的模拟信号输入端连接。5.一种控制方法，用于权利要求1～4任一项所述的农机HST自动变速系统，其特征在于，所述控制方法包括：S1，电推杆的电机单元和系统控制上电，系统控...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋继刚，骆亚明，
申请(专利权)人：易如山东智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：