[发明专利]手动优先的拖拉机自动转向方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及控制技术领域，特别是涉及一种应用于拖拉机自动导 航控制系统中的自动转向控制方法及其装置。

背景技术

在拖拉机田间作业过程中，由于作业机组操纵性差，易因重耕、 漏耕或多走路程而影响生产率。为了减少相邻作业垄间重作和漏作现 象的发生，现有技术多采用划线器划线或者喷洒泡沫的方法在田间进 行标记作为驾驶员作业导航的依据。随着近几年国内精准农业技术研 究的开展，研究人员开发了农机导航指示系统，采用GPS、PC104计 算机和导航指示光棒为农机田间作业提供导航指示。然而，上述两种 用于农机作业的导航指示方法均存在一定缺陷。

传统的采用划线器划线和泡沫喷洒的方法在农田作业环境可见 度较低、农田表面没有明显参考物和地表起伏较大的情况下基本不可 行或导航指示效果很差，达不到导航和提高作业质量的目的。现有的 导航指示系统多采用RS232总线，导致系统接线繁杂、可靠性差， 且系统各模块的通用性不强，兼容性差。同时，这类导航指示系统受 人为操作因素影响较大，作业导航精度差，不能满足精度要求较高的 农田作业如播种等环节的应用需求。此外，现有导航指示系统的操作 控制仍需要驾驶人员完成，实际上是一种辅助作业导航系统，驾驶人 员劳动强度仍然较大。因此，需要一种拖拉机田间作业的自动导航系 统。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决技术问题是实现拖拉机的自动转向，并保证手动操 作的优先权，从而为拖拉机田间作业自动导航系统提供技术基础。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明的技术方案提供一种手动优先的拖 拉机自动转向装置，包括：闭式液压转向器、电液比例方向阀、电磁 开关阀、优先阀、压力开关、液控换向阀以及控制器；其中，所述优 先阀的压力感应口LS分别和闭式液压转向器的控制口、液控换向阀、 压力开关相连接，所述优先阀的CF口与闭式液压转向器的进油口相 连接，所述优先阀的EF口与电液比例方向阀、电磁开关阀的进油口 连接；所述控制器与所述压力开关、电磁开关阀和电液比例方向阀相 连接；

所述优先阀用于通过阀芯的移动使油泵的油液分别进入所述电 液比例方向阀或闭式液压转向器来分别建立自动转向油路和手动转 向油路；

所述控制器通过控制信号控制电液比例方向阀的阀芯开度以执 行期望的自动转向操作。

所述电液比例方向阀、电磁开关阀、优先阀、压力开关、液控换 向阀通过阀块和液压管道连接，并与所述闭式液压转向器和转向油缸 构成的油路并联。

其中，所述装置还包括转向油缸，所述液控换向阀通过阀芯的移 动使所述自动转向油路或手动转向油路分别与所述转向油缸相连通。

其中，所述压力开关在检测到所述闭式液压转向器处于工作状态 时向所述控制器发送低电平信号。

其中，所述控制器用于响应所述低电平信号，通过给所述电磁开 关阀断电，使所述液控换向阀换向以切断所述自动转向油路。

本发明还提供了一种利用上述自动转向装置进行手动优先的拖 拉机自动转向方法，包括以下步骤：

S101：压力开关判断与其相连接的闭式液压转向器是否处于工作 状态，若是，则通过优先阀使得油泵中的油液进入闭式液压转向器中， 建立手动转向油路；若否，进入步骤S102；

S102：控制器给电磁开关阀加电使其处于关闭状态，从而建立自 动转向系统油液压力；

S103：优先阀的阀芯移动使得油泵中的油液进入电液比例方向阀 中，建立自动转向油路；

S103：通过液控换向阀将所述自动转向油路与拖拉机的转向油缸 相连通；

S104：控制器通过控制电液比例方向阀的阀芯开度来控制所述自 动转向油路中油液的流动方向和流速，使转向液压缸的活塞伸出或收 回以执行期望的转向操作。

其中，所述步骤S103中，优先阀的压力感应口LS处的压力为0， 阀芯左移使优先阀的P口与EF口连通。

进一步地，所述步骤S101还包括：

S201：若是，则通过优先阀使得油泵中的油液进入闭式液压转向 器中，建立手动转向油路；

S202：液控换向阀的阀芯移动使所述手动转向油路与拖拉机液压 转向系统的转向油缸相连通；