一種用于聯(lián)合收獲機(jī)的控制系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種用于聯(lián)合收獲機(jī)的控制系統(tǒng)，所述前端控制器、后端控制器、顯示器、操作手柄、發(fā)動(dòng)機(jī)ECU和脫粒滾筒ECU均通過(guò)CAN模塊連接至CAN總線(xiàn)；所述的操作手柄設(shè)有用于控制后端控制器切換自動(dòng)或手動(dòng)模式的切換單元和用于通過(guò)后端控制器手動(dòng)控制液壓泵ECU的操作單元；后端控制器通過(guò)CAN總線(xiàn)接收發(fā)動(dòng)機(jī)ECU傳輸?shù)陌l(fā)動(dòng)機(jī)工況信息、脫粒滾筒ECU傳輸?shù)拿摿L筒工況信息和操作手柄的控制信號(hào)，并根據(jù)接收到的信號(hào)控制液壓泵ECU。本實(shí)用新型通過(guò)CAN總線(xiàn)的連接實(shí)現(xiàn)了本系統(tǒng)的統(tǒng)一控制，如果一個(gè)部件出問(wèn)題會(huì)直接顯示，能夠及時(shí)查處故障，這樣使用特別安全，減少事故發(fā)生。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種用于聯(lián)合收獲機(jī)的控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種聯(lián)合收獲機(jī)的檢測(cè)系統(tǒng)，尤其是涉及一種用于聯(lián)合收獲機(jī)的工況監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展，聯(lián)合收獲機(jī)的市場(chǎng)逐年擴(kuò)大，成為當(dāng)今農(nóng)村不可少的必用農(nóng)機(jī)具。為保障收獲機(jī)正常的工作及運(yùn)行狀況，人們開(kāi)始在收獲機(jī)上安裝監(jiān)控、檢測(cè)裝置，用于顯示行車(chē)速度等工況，但是現(xiàn)有的檢測(cè)系統(tǒng)只能部分和局部檢測(cè)，而且不能進(jìn)行有效的控制措施，使用不方便。
[0003]同時(shí)現(xiàn)有的檢測(cè)系統(tǒng)均是單獨(dú)工作，局部控制，而且各個(gè)系統(tǒng)之間沒(méi)有關(guān)聯(lián)，這樣容易造成部分失效時(shí)不能及時(shí)得知，嚴(yán)重影響了安全工作。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是為解決上述技術(shù)問(wèn)題的不足，提供一種用于聯(lián)合收獲機(jī)的工況監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)CAN總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)各部件的集中控制，將發(fā)動(dòng)機(jī)和脫粒滾筒的工況通過(guò)CAN總線(xiàn)傳輸至后端控制器作為自動(dòng)控制的依據(jù)，并通過(guò)后端控制器作為操作手柄控制信號(hào)的中轉(zhuǎn)，解決了現(xiàn)有技術(shù)控制可靠，容易誘發(fā)事故的問(wèn)題。
[0005]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題的不足，所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種用于聯(lián)合收獲機(jī)的控制系統(tǒng)，所述聯(lián)合收獲機(jī)以發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，由液壓泵驅(qū)動(dòng)聯(lián)合收獲機(jī)的行進(jìn)以及脫粒滾筒和收割工作部件的運(yùn)轉(zhuǎn)，所述控制系統(tǒng)包括用于監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)ECU、用于監(jiān)控液壓泵的液壓泵ECU和用于檢測(cè)脫粒滾筒工況的脫粒滾筒ECU，在所述控制系統(tǒng)中還設(shè)有用于接收收割工作部件工況信息的前端控制器、用于控制液壓泵ECU的后端控制器、用于顯示運(yùn)行參數(shù)及狀態(tài)的顯示器和用于手動(dòng)控制聯(lián)合收獲機(jī)行進(jìn)及收割工作部件運(yùn)行的操作手柄，所述前端控制器、后端控制器、顯示器、操作手柄、發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶和脫粒滾筒E⑶均通過(guò)CAN模塊連接至CAN總線(xiàn)；所述的操作手柄設(shè)有用于控制后端控制器切換自動(dòng)或手動(dòng)模式的切換單元和用于通過(guò)后端控制器手動(dòng)控制液壓泵ECU的操作單元；后端控制器通過(guò)CAN總線(xiàn)接收發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶傳輸?shù)陌l(fā)動(dòng)機(jī)工況信息、脫粒滾筒E⑶傳輸?shù)拿摿L筒工況信息和操作手柄的控制信號(hào)，并根據(jù)接收到的信號(hào)控制液壓泵ECU。
[0007]所述的控制系統(tǒng)中還設(shè)有與前端控制器連接的操作面板，操作面板上設(shè)有控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的控制按鈕和控制工作燈及卸糧燈的開(kāi)關(guān)。
[0008]所述的發(fā)動(dòng)機(jī)ECU與安裝在聯(lián)合收獲機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)上的機(jī)油壓力傳感器、水溫傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器連接。
[0009]所述的脫粒滾筒ECU與安裝在聯(lián)合收獲機(jī)脫粒滾筒上的壓力傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器連接。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型通過(guò)CAN總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)各部件的集中控制，將發(fā)動(dòng)機(jī)和脫粒滾筒的工況通過(guò)CAN總線(xiàn)傳輸至后端控制器作為自動(dòng)控制的依據(jù)，并通過(guò)后端控制器作為操作手柄控制信號(hào)的中轉(zhuǎn)，不僅可以實(shí)時(shí)監(jiān)控整個(gè)收獲機(jī)的工況，能夠?qū)崟r(shí)觀(guān)察整個(gè)收獲機(jī)的動(dòng)態(tài)情況，同時(shí)通過(guò)操作手柄可以進(jìn)行自動(dòng)和手動(dòng)兩種模式之間的切換，通過(guò)CAN總線(xiàn)的連接實(shí)現(xiàn)了本系統(tǒng)的統(tǒng)一控制，如果一個(gè)部件出問(wèn)題會(huì)直接顯示，能夠及時(shí)查處故障，這樣使用特別安全，減少事故發(fā)生。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型中的監(jiān)控系統(tǒng)框圖。
[0012]圖2為本實(shí)用新型中前端控制器信號(hào)簡(jiǎn)圖。
[0013]圖3為本實(shí)用新型中后端控制器信號(hào)簡(jiǎn)圖。
[0014]圖4為本實(shí)用新型控制行走的信號(hào)傳遞簡(jiǎn)圖。
[0015]圖5為本實(shí)用新型中操作手柄的信號(hào)簡(jiǎn)圖。
[0016]圖6為本實(shí)用新型中發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶信號(hào)簡(jiǎn)圖。
[0017]圖7為本實(shí)用新型中操作面板信號(hào)簡(jiǎn)圖。
[0018]圖8為本實(shí)用新型中脫粒滾筒E⑶信號(hào)簡(jiǎn)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]圖中所示，【具體實(shí)施方式】如下:
[0020]一種用于聯(lián)合收獲機(jī)的控制系統(tǒng)，所述聯(lián)合收獲機(jī)以發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，由液壓泵驅(qū)動(dòng)聯(lián)合收獲機(jī)的行進(jìn)以及脫粒滾筒和收割工作部件的運(yùn)轉(zhuǎn)，所述控制系統(tǒng)包括用于監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)ECU、用于監(jiān)控液壓泵的液壓泵ECU和用于檢測(cè)脫粒滾筒工況的脫粒滾筒ECU，其特征在于:在所述控制系統(tǒng)中還設(shè)有用于接收收割工作部件工況信息的前端控制器、用于控制液壓泵ECU的后端控制器、用于顯示運(yùn)行參數(shù)及狀態(tài)的顯示器和用于手動(dòng)控制聯(lián)合收獲機(jī)行進(jìn)及收割工作部件運(yùn)行的操作手柄，所述前端控制器、后端控制器、顯示器、操作手柄、發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶和脫粒滾筒E⑶均通過(guò)CAN模塊連接至CAN總線(xiàn)；所述的操作手柄設(shè)有用于控制后端控制器切換自動(dòng)或手動(dòng)模式的切換單元和用于通過(guò)后端控制器手動(dòng)控制液壓泵ECU的操作單元；后端控制器通過(guò)CAN總線(xiàn)接收發(fā)動(dòng)機(jī)ECU傳輸?shù)陌l(fā)動(dòng)機(jī)工況信息、脫粒滾筒ECU傳輸?shù)拿摿L筒工況信息和操作手柄的控制信號(hào)，并根據(jù)接收到的信號(hào)控制液壓泵ECU。
[0021]所述的控制系統(tǒng)中還設(shè)有與前端控制器連接的操作面板，操作面板上設(shè)有控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的控制按鈕和控制工作燈及卸糧燈的開(kāi)關(guān)。
[0022]所述的發(fā)動(dòng)機(jī)ECU與安裝在聯(lián)合收獲機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)上的機(jī)油壓力傳感器、水溫傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器連接。
[0023]所述的脫粒滾筒ECU與安裝在聯(lián)合收獲機(jī)脫粒滾筒上的壓力傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器連接。
[0024]本實(shí)用新型可以檢測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)工況信號(hào)，脫粒滾筒負(fù)荷信號(hào)；中央處理器可利用脫粒滾筒負(fù)荷和發(fā)動(dòng)機(jī)工況信號(hào)按照預(yù)定控制算法即模糊PID控制算法通過(guò)液壓泵ECU控制機(jī)器行走速度，并將整機(jī)工況，主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油壓力、撥禾輪轉(zhuǎn)速、喂入輥轉(zhuǎn)速、行走速度、復(fù)脫器轉(zhuǎn)速、脫粒滾筒轉(zhuǎn)速、喂入量、自動(dòng)/手動(dòng)模式通過(guò)CAN總線(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示在顯示器上，顯示器采用指針指示與具體數(shù)值同時(shí)并存，指針指示實(shí)時(shí)更新；具體數(shù)值I秒鐘更新一次，如果負(fù)荷大時(shí)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)停車(chē)，如果脫粒滾筒實(shí)際負(fù)荷大于預(yù)定負(fù)荷的10%，且超過(guò)3秒鐘，則中央處理器輸出給液壓泵ECU的信號(hào)按照遞減規(guī)則在2秒鐘內(nèi)減為零，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)停車(chē)，預(yù)定負(fù)荷按照機(jī)器的脫粒能力預(yù)先輸入在中央處理器內(nèi)，操作手柄按鍵信號(hào)通過(guò)CAN總線(xiàn)傳遞至中央處理器，實(shí)現(xiàn)割臺(tái)升降、撥禾輪升降、行走速度手動(dòng)與自動(dòng)切換和緊急停車(chē)功能；當(dāng)行走速度采用手動(dòng)時(shí)操作手柄操作方向與行程信號(hào)通過(guò)CAN總線(xiàn)傳遞至液壓泵ECU，控制調(diào)節(jié)前進(jìn)與后退速度；操作面板通過(guò)CAN總線(xiàn)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)指令轉(zhuǎn)速，工作燈與卸糧燈開(kāi)關(guān)。本發(fā)明可對(duì)聯(lián)合收獲機(jī)整機(jī)工況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)行走速度進(jìn)行控制，有利于整機(jī)可靠性能的提高。
[0025]中央處理器由前端控制器與后端控制器構(gòu)成；當(dāng)行走速度采用自動(dòng)時(shí)，其由后端控制器根據(jù)脫粒滾筒負(fù)荷和發(fā)動(dòng)機(jī)工況信號(hào)按照預(yù)定控制算法通過(guò)液壓泵ECU控制機(jī)器行走速度控制，脫粒滾筒負(fù)荷由脫粒滾筒扭矩表示，脫粒滾筒扭矩由扭矩傳感器或者油壓力傳感器測(cè)得；發(fā)動(dòng)機(jī)工況信號(hào)為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，由轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)得；預(yù)定控制算法為模糊PID控制算法；采用手動(dòng)時(shí)，行走速度由操作手柄的行程控制；不論行走速度采用自動(dòng)還是手動(dòng)，如果機(jī)器負(fù)荷大時(shí)后端控制器通過(guò)液壓泵ECU可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)停車(chē)，如果脫粒滾筒實(shí)際負(fù)荷大于預(yù)定負(fù)荷的10%，且超過(guò)3秒鐘，則中央處理器輸出給液壓泵ECU的信號(hào)按照遞減規(guī)則在2秒鐘內(nèi)減為零，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)停車(chē)，待脫粒滾筒負(fù)荷減小到預(yù)定負(fù)荷則可進(jìn)行正常行走操作。自動(dòng)與手動(dòng)控制模式由中央處理器檢測(cè)操作手柄中自動(dòng)/手動(dòng)模式按鈕，并將此模式通過(guò)CAN總線(xiàn)在顯示器中進(jìn)行文字或者圖標(biāo)顯示；其中手動(dòng)模式優(yōu)先:中央處理器只要檢測(cè)到操作手柄信號(hào)輸入，則自動(dòng)轉(zhuǎn)換為手動(dòng)模式。
[0026]其中各個(gè)模塊的信號(hào)傳遞如下；
[0027]前端控制器輸入信號(hào):喂入輥轉(zhuǎn)速、脫粒滾筒轉(zhuǎn)速、升運(yùn)器轉(zhuǎn)速、操作面板信號(hào)。
[0028]后端控制器:輸出信號(hào):驅(qū)動(dòng)液壓泵ECU信號(hào)，輸出相應(yīng)行走速度。
[0029]行走速度自動(dòng)控制:中央處理器利用脫粒滾筒負(fù)荷和發(fā)動(dòng)機(jī)工況信號(hào)按照預(yù)定控制算法通過(guò)液壓泵ECU控制機(jī)器行走速度，使脫粒滾筒負(fù)荷、發(fā)動(dòng)機(jī)工況穩(wěn)定，如果負(fù)荷較大則可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)停車(chē)。
[0030]操作手柄通過(guò)CAN可進(jìn)行常用動(dòng)作操作。按鈕:割臺(tái)升降、撥禾輪升降，自動(dòng)/手動(dòng)模式替換(自動(dòng)模式下按下則換為手動(dòng)，反之亦然)、緊急停車(chē)(緊急停車(chē)按鈕接通時(shí)中央處理器輸出給液壓泵ECU的信號(hào)按照遞減規(guī)則在2秒鐘內(nèi)減為零，實(shí)現(xiàn)停車(chē)。緊急停車(chē)后再次操作操作手柄則可進(jìn)行正常行走操作)；前后軸:前進(jìn)調(diào)速，后退調(diào)速。
[0031]發(fā)動(dòng)機(jī)ECU輸出信號(hào):機(jī)油壓力、水溫、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；輸入信號(hào):發(fā)動(dòng)機(jī)指令轉(zhuǎn)速。
[0032]操作面板輸出信號(hào):發(fā)動(dòng)機(jī)指令轉(zhuǎn)速旋鈕、工作燈與卸糧燈開(kāi)關(guān)。
[0033]脫粒滾筒:脫粒滾筒扭矩、轉(zhuǎn)速、功率(脫粒滾筒扭矩由扭矩傳感器或者油壓力傳感器測(cè)得的模擬信號(hào)；轉(zhuǎn)速由轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)得；功率為扭矩與轉(zhuǎn)速的乘積，由中央處理器計(jì)算得出。)
[0034]喂入量:由中央處理器按照脫粒扭矩與喂入量之間的模型計(jì)算得出。喂入量的大小可以給駕駛員提供參考，便以適當(dāng)改變行走速度。
[0035]本實(shí)用新型所列舉的技術(shù)方案和實(shí)施方式并非是限制，與本實(shí)用新型所列舉的技術(shù)方案和實(shí)施方式等同或者效果相同方案都在本實(shí)用新型所保護(hù)的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于聯(lián)合收獲機(jī)的控制系統(tǒng)，所述聯(lián)合收獲機(jī)以發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，由液壓泵驅(qū)動(dòng)聯(lián)合收獲機(jī)的行進(jìn)以及脫粒滾筒和收割工作部件的運(yùn)轉(zhuǎn)，所述控制系統(tǒng)包括用于監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)ECU、用于監(jiān)控液壓泵的液壓泵ECU和用于檢測(cè)脫粒滾筒工況的脫粒滾筒ECU，其特征在于:在所述控制系統(tǒng)中還設(shè)有用于接收收割工作部件工況信息的前端控制器、用于控制液壓泵ECU的后端控制器、用于顯示運(yùn)行參數(shù)及狀態(tài)的顯示器和用于手動(dòng)控制聯(lián)合收獲機(jī)行進(jìn)及收割工作部件運(yùn)行的操作手柄，所述前端控制器、后端控制器、顯示器、操作手柄、發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶和脫粒滾筒E⑶均通過(guò)CAN模塊連接至CAN總線(xiàn)；所述的操作手柄設(shè)有用于控制后端控制器切換自動(dòng)或手動(dòng)模式的切換單元和用于通過(guò)后端控制器手動(dòng)控制液壓泵ECU的操作單元；后端控制器通過(guò)CAN總線(xiàn)接收發(fā)動(dòng)機(jī)ECU傳輸?shù)陌l(fā)動(dòng)機(jī)工況信息、脫粒滾筒ECU傳輸?shù)拿摿L筒工況信息和操作手柄的控制信號(hào)，并根據(jù)接收到的信號(hào)控制液壓泵E⑶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于聯(lián)合收獲機(jī)的控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的控制系統(tǒng)中還設(shè)有與前端控制器連接的操作面板，操作面板上設(shè)有控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的控制按鈕和控制工作燈及卸糧燈的開(kāi)關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于聯(lián)合收獲機(jī)的控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的發(fā)動(dòng)機(jī)ECU與安裝在聯(lián)合收獲機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)上的機(jī)油壓力傳感器、水溫傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于聯(lián)合收獲機(jī)的控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的脫粒滾筒ECU與安裝在聯(lián)合收獲機(jī)脫粒滾筒上的壓力傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器連接。
【文檔編號(hào)】A01D41/127GK203691953SQ201420000689
【公開(kāi)日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年1月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月2日
【發(fā)明者】盧文濤, 王榮先, 王長(zhǎng)昕, 鮑莉, 劉明國(guó), 鄧志剛, 尤惠媛 申請(qǐng)人:洛陽(yáng)理工學(xué)院