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一种园艺电动拖拉机双电机动力汇流的控制装置及方法
| 专利名称： | 一种园艺电动拖拉机双电机动力汇流的控制装置及方法 |
| 摘要： | 本发明公开了一种电动拖拉机双电机动力汇流的控制装置及方法，涉及电动拖拉机领域，该装置包括动力电池组、电机控制器、行走电机、PTO电机以及动力汇流变速箱；该控制装置通过控制动力汇流变速箱第三轴上的湿式离合器的工作状态，来确定双电机动力汇流系统的驱动模式。该控制系统主要包括整车控制器、电机控制器、提升电机控制器以及湿式离合器控制油路等。该控制方法在某工况下，整车控制器通过采集参数信息，来分析计算电动拖拉机所受负载转矩，与单电机在高效率区间的最大目标转矩Temax和和最小目标转矩Temin作比较，进而通过控制离合器的工作状态，来确定双电机动力汇流系统的驱动模式，实现经济性和动力性的最优控制。 |
| 专利类型： | 发明专利 |
| 国家地区组织代码： | 江苏;32 |
| 申请人： | 江苏大学 |
| 发明人： | 商高高;秦松 |
| 专利状态： | 有效 |
| 申请日期： | 2018-12-07T00:00:00+0800 |
| 发布日期： | 2019-05-10T00:00:00+0800 |
| 申请号： | CN201811493003.8 |
| 公开号： | CN109733175A |
| 分类号： | B60K1/02(2006.01);B;B60;B60K;B60K1 |
| 申请人地址： | 212013 江苏省镇江市京口区学府路301号 |
| 主权项： | 1.一种电动拖拉机双电机动力汇流的控制装置，其特征在于，包括行走电机(7)、PTO电机(8)、离合器(9)、驱动行走轴(10)和动力输出轴(11)、第一主动齿轮(1)、第一从动齿轮(2)、第二从动齿轮(4)、第二主动齿轮(3)、第三主动齿轮(5)与第三从动齿轮(6)；所述第一从动齿轮(2)与第二主动齿轮(3)安装在驱动行走轴(10)上；第三从动齿轮(6)安装在动力输出轴(11)上；所述第一主动齿轮(1)安装在与行走电机输出轴(10)通过联轴器连接的轴上，第三主动齿轮(5)与第二从动齿轮(4)安装在与PTO电机(8)输出轴通过联轴器连接的轴上，且第二从动齿轮(4)与第三主动齿轮(5)之间设置有离合器(9)，离合器(9)控制第二从动齿轮(4)所在轴与第三主动齿轮(5)轴的连接与断开；所述第二主动齿轮(3)与第二从动齿轮(4)处于常啮合状态。 2.根据权利要求1所述的电动拖拉机双电机动力汇流的控制装置，其特征在于，所述离合器为湿式离合器，通过湿式离合器控制油路控制湿式离合器的分离与结合；所述湿式离合器控制油路包括液压阀、液压油缸、油箱和液压泵。 3.根据权利要求1所述的电动拖拉机双电机动力汇流的控制装置，其特征在于，所述第一主动齿轮(1)与第一从动齿轮(2)啮合；第三主动齿轮(5)与第三从动齿轮(6)啮合。 4.根据权利要求1所述的电动拖拉机双电机动力汇流的控制装置，其特征在于，还包括加速踏板位置传感器、制动踏板位置传感器、车速传感器、安装在提升拉杆上的提升装置角度传感器、行走电机转速传感器、PTO电机转速传感器、行走电机控制器、PTO电机控制器、提升电机控制器、湿式离合器操纵机构控制器、电池管理系统和整车控制器。 5.根据权利要求4所述的电动拖拉机双电机动力汇流的控制装置，其特征在于，车速传感器是用实时记录拖拉机行驶速度；提升装置角度传感器是用于记录拖拉机后提升装置中提升杆的转动角度，以计算出农具的作业深度；行走电机转速传感器是用于实时检测行走电机的输出转速，PTO电机转速传感器是用于实时检测PTO电机的输出转速，当行走电机(7)、PTO电机(8)的转速到达一定关系时，进行驱动系统模式切换操作；湿式离合器操纵机构控制器是用于控制湿式离合器的结合与分离。 6.基于如权利要求4至5任一项所述的电动拖拉机双电机动力汇流的控制装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤一：整车控制器通过系统自检，若检测到无严重故障，则启动拖拉机，整车控制器、提升装置控制器、电机控制器进行信息交互，确定整车的运行状态； 步骤二：将分析计算得到的整车所需克服负载转矩Tf与单电机目标转矩Te作比较，进行驱动模式选择，并生成控制指令，将生成的控制指令通过CAN通讯传递给湿式离合器操纵机构控制器，确定湿式离合器的工作状态，实现双电机动力分汇流驱动； 步骤三：整车控制器接收各控制器的反馈信息，与其余控制器共同实现闭环控制。 7.根据权利要求6所述的电动拖拉机双电机动力汇流的控制方法，其特征在于，步骤二中，通过提升装置角度传感器实时采集拖拉机提升装置提升杆的角度变化，得到机具的作业深度h，依据拖拉机作业参数：作业耕深h、作业幅宽bn、整车速度v以及土壤比阻k，计算出该工况下整车所需要克服的负载转矩Tf，即Tf＝a·k·Z·bn·h·r；再建立电机输出转矩Te与动力源输出电流i的函数关系式，即Te＝K·i；然后，根据整车需要满足输出转矩Te与负载转矩Tf的关系式，最终得到电流i与整车所需负载转矩Tf的关系式，即K·i-a·k·Z·bn·h·r>0；通过调节动力源输出电流i的大小，来实现兼顾动力性和经济性的最优控制。 8.根据权利要求7所述的电动拖拉机双电机动力汇流的控制方法，其特征在于，步骤二中，计算出的整车所需要克服的负载转矩Tf，与行走电机在高效率区间的最大目标转矩Temax和最小目标转矩Temin作比较： 双电机动力汇流驱动模式：所需要克服的负载转矩Tf大于单电机最大目标转矩Temax，即：Tf>Temax，则需要进行模式切换，进入双电机动力汇流驱动模式，此大负载模式下需要优先保证拖拉机的动力性； 单电机驱动模式：所需要克服的负载转矩Tf小于最小目标转矩Temin，即：Tf |
| 所属类别： | 发明专利 |
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