混合动力拖拉机及其仪表盘的制作方法

本实用新型涉及一种混合动力拖拉机及其仪表盘。

背景技术：

近年来，中国提倡大力发展“绿色农机”，国家环保总局发布的GB20891-2007 明确了拖拉机的强制排放指标，节能减排成为拖拉机研究领域的重点。《全国农业机械化科技发展“十二五”规划》指出，加快转变农业发展方式，发展增产增效型、资源节约型、环境友好型农机化技术作为农业机械技术的发展要求。国家能源发展战略行动计划（2014-2020年）提出，坚持“节约、清洁、安全”的战略方针，加快构建清洁、高效、安全、可持续的现代能源体系。

自2009年开始，作为体现国际农业技术发展里程碑的展会，德国汉诺威国际农机展每次都会对新能源拖拉机进行重点展示，新能源拖拉机已经成为了未来国际拖拉机技术的主要发展方向之一。新能源拖拉机一般采用混合动力驱动，目前，国内针对混合动力拖拉机的驱动系统的设计方面已有一定研究成果，但对于驾驶室方面的研究有所欠缺，设计出与之配套的驾驶室具有重要的实际意义。驾驶室中的仪表盘一般设置在驾驶员的正前方，用来显示拖拉机的工作状态，传统动力的拖拉机功能单一，仪表盘的信息功能显示也较为单一，对于混合动力拖拉机，现有的仪表盘无法直观地显示拖拉机的工作状态。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种混合动力拖拉机仪表盘，以解决现有的仪表盘无法直观地显示混合动力拖拉机的工作状态的问题；同时，本实用新型还提供一种混合动力拖拉机。

为实现上述目的，本实用新型的混合动力拖拉机采用如下技术方案：

混合动力拖拉机的技术方案1：混合动力拖拉机，包括驾驶室，所述驾驶室中设有仪表盘，所述仪表盘包括在车身宽度方向延伸的第一显示区，第一显示区的上方设有第二显示区，所述第一显示区包括在车身宽度方向并列设置的发动机转速表和车速里程表，所述第二显示区包括多个沿车身宽度方向并排设置的用于显示拖拉机运行状态的信号图标，第一显示区中的发动机转速表和车速里程表用于显示发动机转速和车速里程，第二显示区中的信号图标用于显示拖拉机的作业状态和行驶状态，信号图标在车身的宽度方向上并列设置，一方面这样能够减小信号图标的占用面积，另一方面，也便于驾驶员观察，能够直观地显示拖拉机的工作状态。

混合动力拖拉机的技术方案2，在混合动力拖拉机技术方案1的基础上进一步改进得到的：所述发动机转速表和车速里程表的中间设有液晶显示屏，所述液晶显示屏的下方设有液晶显示屏的功能按钮，该液晶显示屏能够显示拖拉机的其他运行状态，进一步供驾驶员观察。

混合动力拖拉机的技术方案3，在混合动力拖拉机技术方案2的基础上进一步改进得到的：所述第一显示区的下方设有发电机电压表、发动机机油压力表、水温表和燃油表，发电机电压表、发动机机油压力表、水温表和燃油表均为指针式仪表且两两相对设置在所述功能按钮的两侧，这样使仪表盘整体结构紧凑，布局整齐便于驾驶员观察。

混合动力拖拉机的技术方案4，在混合动力拖拉机技术方案2的基础上进一步改进得到的：所述液晶显示屏为TFT彩色液晶显示屏。

混合动力拖拉机的技术方案5，在混合动力拖拉机技术方案1~4任意一项的基础上进一步改进得到的：所述信号图标设有两排，且两排信号图标均设有LED背光，这样能够清楚地显示相应的信号。

混合动力拖拉机的技术方案6，在混合动力拖拉机技术方案1~4任意一项的基础上进一步改进得到的：所述驾驶室包括管状型材焊接的骨架以及前风挡窗、后窗、侧窗天窗和驾驶门，前风挡窗、后窗、侧窗天窗和驾驶门上的玻璃均为钢化玻璃。

混合动力拖拉机的技术方案7，在混合动力拖拉机技术方案1~4任意一项的基础上进一步改进得到的：其特征在于：所述驾驶室中于方向盘的右下方设有整车电器设备控制模块，所述整车电器设备控制模块包括点火开关和翘板开关阵列。

混合动力拖拉机的技术方案8，在混合动力拖拉机技术方案1~4任意一项的基础上进一步改进得到的：所述驾驶室中于驾驶员座椅的左侧设有储物区间，驾驶室的操控台的右侧区域上设有空调调节模块，驾驶员座椅的右前方还设有彩色液晶显示器。

本实用新型的混合动力拖拉机仪表盘采用如下技术方案：

混合动力拖拉机仪表盘的技术方案1：混合动力拖拉机仪表盘，所述仪表盘包括在车身宽度方向延伸的第一显示区，第一显示区的上方设有第二显示区，所述第一显示区包括在车身宽度方向并列设置的发动机转速表和车速里程表，所述第二显示区包括多个沿车身宽度方向并排设置的用于显示拖拉机运行状态的信号图标，第一显示区中的发动机转速表和车速里程表用于显示发动机转速和车速里程，第二显示区中的信号图标用于显示拖拉机的作业状态和行驶状态，信号图标在车身的宽度方向上并列设置，一方面这样能够减小信号图标的占用面积，另一方面，也便于驾驶员观察，能够直观地显示拖拉机的工作状态。

混合动力拖拉机仪表盘的技术方案2，在混合动力拖拉机仪表盘技术方案1的基础上进一步改进得到的：所述发动机转速表和车速里程表的中间设有液晶显示屏，所述液晶显示屏的下方设有液晶显示屏的功能按钮，该液晶显示屏能够显示拖拉机的其他运行状态，进一步供驾驶员观察。

混合动力拖拉机仪表盘的技术方案3，在混合动力拖拉机仪表盘技术方案2的基础上进一步改进得到的：所述第一显示区的下方设有发电机电压表、发动机机油压力表、水温表和燃油表，发电机电压表、发动机机油压力表、水温表和燃油表均为指针式仪表且两两相对设置在所述功能按钮的两侧，这样使仪表盘整体结构紧凑，布局整齐便于驾驶员观察。

混合动力拖拉机仪表盘的技术方案4，在混合动力拖拉机仪表盘技术方案2的基础上进一步改进得到的：所述液晶显示屏为TFT彩色液晶显示屏。

混合动力拖拉机仪表盘的技术方案5，在混合动力拖拉机仪表盘技术方案1~4任意一项的基础上进一步改进得到的：所述信号图标设有两排，且两排信号图标均设有LED背光，这样能够清楚地显示相应的信号。

附图说明

图1为本实用新型的混合动力拖拉机的实施例1中的驾驶室的结构示意图；

图2为图1中的仪表盘的示意图；

图3为混合动力拖拉机的操控台的示意图；

图4为混合动力拖拉机整车电气设备控制开关的示意图；

图5为混合动力拖拉机的点火开关的结构示意图；

图6为档位切换模块示意图；

附图中：1—天窗，2—顶棚，3—后窗，4—座椅，5—挡泥板合件，6—侧窗，7—铰链装置，8—驾驶室门，9—转向盘，10—制动踏板，11—门锁，12—仪表盘，13—前风挡窗，14—信号条，15—TFT彩色液晶屏，16—车速里程表，17—水温表，18—燃油表，19—电压表，20—机油压力表，21—功能按钮，22—发动机转速表，23—1000r/min按钮，24—快速提升开关，25—下降速度控制旋钮，26—耕作方式控制手柄，27—耕作深度控制旋钮，28—发动机起动按钮，29—发动机熄火按钮，30—巡航速度设定按钮，31—无级变速杆，32—540r/min按钮，33—座椅调节模块，34—720r/min按钮，35—转向盘调节模块，36—组合开关模块，37—PTO微调旋钮，38—点火开关，39—翘板开关阵列，40—倒档按钮，41—空档按钮，42—前进档按钮，43—手动换档模式按钮，44—低速档按钮，45—蜂鸣器音量调节按钮，46—故障指示灯，47—升档按钮，48—降档按钮。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型的混合动力拖拉机的具体实施例1，如图1至图6所示，混合动力拖拉机的驾驶室如图1所示，包括前风挡窗13、后窗3、侧窗6、天窗1、驾驶室门8、铰链装置7、门锁11、挡泥板合件5、顶棚2、仪表盘12、转向盘9、制动踏板10以及座椅4。驾驶室由管状型材焊接成骨架合件，并安装大面积的钢化玻璃门窗和焊接一些板材构成全封闭的驾驶室主体。前风挡窗13、后窗3以及侧窗6均为一块钢化玻璃，前风挡窗13的上部通过铰链装置安装在骨架前面的顶部，其下部设有窗锁。后窗3的上部通过铰链装置安装在骨架后面的顶部，其下部设有窗锁。侧窗6包括左侧窗和右侧窗，通过螺钉固定安装在骨架左、右两侧的相应位置。驾驶室门8包括左门和右门，均由门框和钢化玻璃组成，钢化玻璃通过螺钉固定安装在门框上，左、右门框分别通过铰链装置7安装在骨架左、右两侧的相应位置，左、右门上均设有把手和门锁11。挡泥板合件5包括左挡泥板和右挡泥板，通过连接板固定在拖拉机机体上；驾驶室顶棚2通过螺栓固定在驾驶室骨架的顶部，可拆卸；天窗1安装在驾驶室顶棚2上，为推拉开闭式，在驾驶员驾驶时起到通风换气的作用，紧急情况时也可作为应急出口使用，天窗上标示有明显的开启方法；驾驶室内中间位置设有座椅4，悬浮减震，并设计有液压缓冲，靠背可随意折叠，扶手可上下随意调节，另外附加有座椅加热器和可充气腰部支撑；转向盘9位于座椅4前方，支持上下前后四个方向的调节，驾驶员可根据自己的驾驶姿势灵活调节；仪表盘12位于驾驶室内转向盘9的前方；座椅4的右侧为操控台，包括一系列的操纵装置；制动踏板10位于转向盘9下方。

仪表盘12外形如图2所示，主要包括6个指针式仪表，21个由发光二极管（LED）点亮的图标，一个TFT彩色液晶显示屏和6个功能按钮。其中，指针式仪表包括发动机转速表22，用于显示发动机瞬时转速，单位为x100r/min，最小转速0r/min，最大转速4500r/min，当发动机超过最大转速时，应立即减速，如果减速不下，要关闭发动机停车进行检查，排除故障后，方可起动行驶。车速里程表16用于显示拖拉机瞬时车速，单位为km/h，最小车速0km/h，最大车速45km/h，显示累计运行距离，单位为km，累计范围为0～999999km，超过该数字时，就会自动变成0，并重新开始记录里程数。燃油表18，显示燃油箱存储油量的多少，当钥匙开关位于“ON”位置时，该表工作，指向“F”时表示油箱加满，快要指向“E”时，表示燃油即将用尽，应加注清洁燃油，以免燃油管中没有燃油而进入空气，影响拖拉机正常工作。水温表17用于显示发动机冷却液的温度，当起动开关钥匙位于“ON”位置时，该表开始起作用，正常工作温度90℃左右，当水温超过100℃时，应立即停车检查。机油压力表20用于显示发动机主油道润滑油的压力，正常油压在0.2～0.5MPa，压力过低或过高时，指示灯会亮，应立即停车检查。电压表19用于显示拖拉机整车正常工作时的电压，电压表可与充电指示灯一起反映拖拉机车内当前发电机的充电情况，最小电压20V，最大电压32V。TFT彩色液晶屏15，在正常状态下可显示时钟信息、里程和转速（如电动机转速，PTO转速）信息、车内外温度、电动机及发动机仓温度、前后气压、能源模式、变速器挡位、动力电池电量SOC、电压及电流等。仪表盘的信号主要由信号条14指示，信号条14包括多个沿车身宽度方向并排设置的信号图标，这些信号图标分别对应包括报警（如水温，水位报警等）、操作（如左转向，右转向等）及状态（拖拉机悬挂系统作业状态，动力电池电压，电流等），仪表盘在设计上将重要的信号都由LED点亮的图标直接指示，其余信号的图标在液晶屏上显示。功能按钮21，功能按钮21位于液晶显示屏是正下方， 6个按钮从左至右依次为主菜单选择、上、下、左、右（长按仪表背光+）、切换后视（长按仪表背光-），驾驶员在任意界面按下主菜单选择键都可显示中间屏的菜单栏，然后通过上、下、左、右四个按键选择想要查看的相关信息，再次按下主菜单选择键确认进入相关画面。电压表和机油压力表设置在功能按钮的左侧，水温表和燃油表设置在功能按钮的右侧，并且电压表和机油压力表设置在发动机转速表的正下方，水温表和燃油表设置在车速里程表的正下方，这样能够清楚直观地显示拖拉机的各项运行状态，便于驾驶员的观察。发动机转速表和车速里程表在车身的宽度方向上并排设置，彩色显示屏设置在两个仪表的中间，构成第一显示区，信号条在车身的宽度方向上延伸，构成第二显示区，第一显示区和第二显示区并排设置，这样也便于驾驶员观察。

混合动力拖拉机驱动的操纵装置如图3所示，由能源模式切换模块、整车行驶状态调整模块、PTO输出控制管理模块和人机交互式智能耕作系统模块、座椅调节模块33、转向盘调节模块35以及组合开关模块36组成。其中，能源模式切换模块包括发动机起动按钮28和发动机熄火按钮29，混合动力拖拉机采用柴油机/发电机作为主要能源，蓄电池组作为辅助能源，蓄电池通过控制器串接在发动机与电动机之间，其功能就像一个水库，即当发动机输出功率大于电动机驱动拖拉机所需的功率时(如拖拉机处于减速/制动/停机模式)，多余的电能就被储存在蓄电池里；当发动机输出功率小于电动机驱动拖拉机所需的功率时(如拖拉机处于起步与加速模式以及正常作业模式)，蓄电池就向电动机供电，提供额外电能。驾驶员可根据电池组的充电状态SOC值来控制发动机的起动与熄火，从而实现拖拉机工作时能源模式的切换。即当电池组的SOC值高于55％时，驾驶员按下发动机熄火按钮29，发动机停机，此时由电池组向电动机提供电能，拖拉机为零排放的纯电动模式；当电池组的SOC值低于50％时，驾驶员按下发动机起动按钮28，发动机工作，此时发电机开始向电池组充电，拖拉机为混合动力模式；当电池组的SOC值再次达到55％时，又进入纯电动模式。由于电池的SOC值在接近充满状态时充电效率很低，所以将SOC值控制在效率最高的50％一55％之间，其混合动力驱动模式运行，这样有利于制动能量的高效回收。

如图3所示，拖拉机整车行驶状态调整模块包括巡航速度设定按钮30和无级变速杆31，驾驶员可通过操控无级变速杆31向前移动来实现拖拉机起步与加速，向后移动来实现拖拉机减速/制动/停机，而当拖拉机处于正常作业模式状态时，驾驶员可通过按下巡航速度设定按钮30，同时观察仪表盘中显示的信息，来调整拖拉机在不同作业模式下的最佳行驶速度，以发挥拖拉机的最大牵引力，满足工作需求。

PTO输出控制管理模块包括3个定值转速按钮和1个转速微调旋钮分别是540r/min按钮32、720r/min按钮34、1000r/min按钮23和PTO微调旋钮37，拖拉机的动力输出轴有三个标定转速，驾驶员可根据拖拉机所要驱动的农机具（旋耕机，散施肥机等）来选择合适的动力输出转速，按下相应的动力输出轴转速按钮，并通过调节PTO微调旋钮37即可实现对PTO输出的控制。人机交互式智能耕作系统模块包括耕作方式控制手柄26、耕作深度控制旋钮27、快速提升开关24和下降速度控制旋钮25。如图3所示，耕作方式控制手柄26可旋转至三个位置，分别对应三种不同的调节方式，即位调节、力调节和力位综合调节三种方式，驾驶员可根据农机具和作业模式选择调节方式，转动手柄位置来完成相应的操作。耕作深度控制旋钮27，该旋钮有0到10个刻度，用于设置悬挂机构可提升的高度和耕作深度，另外，驾驶员也可以通过调整该旋钮来避免快速提升开关24在控制大型农机具提升至最高位置时损坏驾驶室的可能性。快速提升开关24，该开关具有三个位置，驾驶员通过操作开关按钮能够快速的将农机具提升到高度限定机构的位置，以及将农机具降回相应的位置，而不影响设定值。下降速度控制旋钮25，该控制旋钮有1到7个刻度，驾驶员通过操作旋钮能够控制在下降行程时下拉杆和农机具的下降速度，位置1速度最低，位置7速度最高，当旋钮处于位置1和7时，信号条14上相应位置会分别显示 “龟”形图案和“兔”形图案，形象直观地显示下降速度。驾驶员在使用人机交互式智能耕作系统模块时，其输入信息都可以在拖拉机仪表盘12上的相应位置处显示，以便于实现对耕作系统更好的控制。

座椅调节模块33，在拖拉机处于稳定状态时，驾驶员可通过按下该模块相应的按钮对座椅进行调整，包括体重调整、前后调整、靠背角度调整、扶手调整以及座椅前后倾角调整，驾驶员将座椅调整到满意状态后，应按下座椅锁定按钮以确保各部位锁止可靠。转向盘调节模块35，驾驶员可通过按下该模块相应的按钮对转向盘进行调整，包括高度调整以及前后倾角调整，以适应驾驶操作，同时，应检查转向机构自由行程（方向盘自由转动量从中间位置向左或向右不大于10°），以保证驾驶转向安全。组合开关模块36，该模块主要用于对拖拉机左右两边前、后、侧转向灯，前、后位置灯，侧标志灯、示廓灯，牌照灯，仪表照明灯，部分翘板夜视灯等进行控制，驾驶员可按下相应按钮对其进行操控，同时，仪表盘上会有相应显示。

整车电器设备控制模块，如图4和图5所示，包括点火开关38和翘板开关阵列39。点火开关38，位于转向盘的右下方，具有4个位置，按照顺时针方向依次为“LOCK”、“ACC”、“ON”和“START”，点火开关钥匙所处位置的功能：LOCK，方向锁位置，锁孔在此位置时点火钥匙才能插入或取出，同时，转向盘将被锁住，开启防盗功能；ACC，专用电器位置，当钥匙插入后，钥匙右旋至此位置时，专用电器电源打开，刮水器等设备可以使用；ON，仪表工作位置，当钥匙插入后，钥匙右旋至此位置时，仪表、报警指示灯电源接通，监控发动机工况，当发动机运转时，一定要将钥匙置于此位置；START，点火启动位置，当钥匙插入后，钥匙右旋至此位置时，将起动发动机，松开钥匙后，它会自动回位到ON位置，起动机每次工作时间不得超过30秒钟，重复起动时，中间应间歇1～2分钟，发动机一旦起动，不可将钥匙再拧到起动位置。

翘板开关39，位于转向盘的左下方，驾驶员可以按照开关上注明的用途使用，主要包括：电源总开关39A，用于控制拖拉机整车的电源接通和断开；灯光总开关39B，用于控制拖拉机整车的照明；工作灯开关，用于拖拉机夜间工作时照明；顶灯开关39C，用于驾驶室内照明；前雾灯开关39D，拖拉机行驶时，遇有能见度差或雾天的情况，可根据需要打开，以提高能见度，保证行车安全；后雾灯开关39E，用途和前雾灯相同；通风扇开关39F，用于控制驾驶室与外界空气的强制流动，提高驾驶环境的舒适性；暖风控制开关39G，用于驾驶室内强制散热器控制；危机报警开关39H，用于拖拉机出现危险情况时报警，按下后左右转向灯双闪；刮水器开关39J，用于清扫风挡玻璃上的雨水，雪或尘土，以保证驾驶员有良好的视野；洗涤器开关39I，用于控制向风挡玻璃喷射洗涤液，以配合刮水器清扫风挡玻璃；发动机诊断开关39K，用于发动机系统的故障诊断；发动机故障代码阅读开关39L，用于发动机故障代码的读取，便于维修人员检修；除霜开关39M，此开关控制除霜器开启工作，以保证驾驶员的视野；A/C开关39O，用于空调开启前提升发动机的怠速；风挡玻璃加热开关39N，用于控制前风挡玻璃的电加热丝电路接通和断开；PTO开关39P，用于控制当前PTO输出转速在仪表盘上显示；SLIP开关39Q，用于控制当前车轮滑转率在仪表盘上显示；巡航设置开关39R，用于控制拖拉机处于巡航状态时速度的设定。

如图6所示，档位切换模块包括倒档按钮40，当驾驶员按下按钮R，拖拉机进入倒车状态；空档按钮41，当点火钥匙位于ON位置时，仪表盘档位显示为空档N，驾驶员在拖拉机起步之前和停车之后都应将变速箱置于空档，以确保能够正常起步和安全停车；前进档按钮42，D为拖拉机默认的前进档位，采用最佳的自动换挡模式，当拖拉机处于作业模式时，车速会随着其负荷率的变化而自动升高或降低，此时，在拖拉机整个驱动力范围内，牵引电动机的转速连续无级变化，且可实现恒功率输出；手动换档模式按钮43，MANUAL档位可以让驾驶员保持当前档位或使用升档/降档根据不同的路面条件选择合适的档位，驾驶员可以在任何需要手动换挡的时候选择这种模式，如爬坡等；低速档按钮44，驾驶员可以在坡度大于10%（包括上坡和下坡）时，选用该模式，此时会调整换挡点以实现最佳的爬坡性能和发动机制动性能；升档按钮47和降档按钮48，驾驶员在选择手动模式时，可用来实现升档或降档，在前进档（D）时，也可以使用升档/降档按钮选择起步档位，变速箱会自动升档或降档以防止发动机转速过高或者熄火；故障指示灯46，该灯闪烁表示变速箱发生故障，此时，蜂鸣器发出蜂鸣声，提醒驾驶员停车检查，驾驶员可以通过蜂鸣器音量调节按钮45来控制音量大小。

另外，在驾驶员座椅左侧设计有储物区间，可用来储存驾驶者经常使用物品、应急药品、驾驶手册等；空调调节模块位于转向柱右侧操控台上，驾驶员可根据驾驶室内的温度将空调调至不同档位；在驾驶员右前方设计有彩色液晶显示器，整合了卫星导航系统、蓝牙通讯系统、音响系统、倒车影像监视系统等，驾驶员可根据需要对各个系统进行操控，简单方便。

本实用新型的混合动力拖拉机的实施例2，在本实施例中，仪表盘上的信号图标还可以根据实际需要设置一排、三排、四排或者其他排数，其他与实施1相同，不再赘述。

本实用新型的混合动力拖拉机的实施例3，在本实施例中，电压表、机油压力表、水温表和燃油表的位置还可以进行互换，其他与实施1相同，不再赘述。

本实用新型的混合动力拖拉机的实施例4，在本实施例中，液晶显示屏还可以采用触摸显示屏，其他与实施1相同，不再赘述。

本实用新型的混合动力拖拉机仪表盘的实施例，所述混合动力拖拉机仪表盘与上述混合动力拖拉机的实施例中的仪表盘的结构相同，不再赘述。