CN117889213A - 一种收割机的换挡方法、系统、电子设备、介质及收割机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种收割机的换挡方法、系统、电子设备、介质及收割机，该方法包括：获取收割机的挂挡指令、当前手柄状态、当前车速和当前挡位位置，所述挂挡指令中包括目标挡位；根据所述当前手柄状态、当前车速和当前挡位位置，判断所述收割机是否满足预设的挂挡条件，若不满足所述挂挡条件，输出所述收割机的使能电磁阀，并调整所述当前挡位位置，直到调整后的当前挡位位置、调整后的当前挡位位置对应的手柄状态、调整后的当前挡位位置对应的车速满足所述挂挡条件，停止输出所述使能电磁阀，以根据所述目标挡位进行换挡。通过本发明的方法进行自动换挡，相较于手动换挡，大大降低了驾驶员的劳动强度，同时也提高了联合收割机的作业效率。

Description

一种收割机的换挡方法、系统、电子设备、介质及收割机

技术领域

本发明涉及农用机械技术领域，具体而言，本发明涉及一种收割机的换挡方法、系统、电子设备、介质及收割机。

背景技术

我国是一个农业大国，随着农业机械化的不断发展，农业生产效率也越来越高。联合收割机的作业工作环境比较复杂甚至相当恶劣，为提高收割机的经济性，降低作业成本，联合收割机往往需要在最合适的挡位下工作，需要驾驶员根据工况合理适时的进行换挡，目前大多数联合收割机还是手动机械换挡，且换挡时间长，这样就增加了驾驶员的劳动强度，同时降低了作业效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供了一种收割机的换挡方法、系统、电子设备、介质及收割机，旨在解决上述至少一个技术问题。

第一方面，本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种收割机的换挡方法，该方法包括：

S1，获取收割机的挂挡指令、当前手柄状态、当前车速和当前挡位位置，所述挂挡指令中包括目标挡位；

S2，根据所述当前手柄状态、当前车速和当前挡位位置，判断所述收割机是否满足预设的挂挡条件，若不满足所述挂挡条件，输出所述收割机的使能电磁阀，并调整所述当前挡位位置，直到调整后的当前挡位位置、调整后的当前挡位位置对应的手柄状态、调整后的当前挡位位置对应的车速满足所述挂挡条件，执行S3，若满足所述挂挡条件，执行S3；

S3，停止输出所述使能电磁阀，以根据所述目标挡位进行换挡。

本发明的有益效果是：采用电液控制方式对变速箱挡位进行控制，即基于收割机的当前手柄状态、当前车速和当前挡位位置，按照目标挡位对收割机的当前挡位进行自动换挡，相较于手动换挡，大大降低了驾驶员的劳动强度，同时也提高了联合收割机的作业效率。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，上述当前手柄状态为中位、行进挡位或后退挡位中的任一种，所述当前挡位位置为空档位置、1挡位置、2挡位置或3挡位置中的任一种；

上述根据所述当前手柄状态、当前车速和当前挡位位置，判断所述收割机是否满足预设的挂挡条件，包括：

若所述当前手柄状态不是中位，所述当前车速小于设定车速，所述当前挡位位置不是所述目标挡位对应的位置，且无其他挂挡指令，判断所述收割机不满足所述挂挡条件，所述其他挂挡指令为除所述目标挡位之外的其他挡位对应的挂挡指令；

若所述当前手柄状态为中位，所述当前车速不小于所述设定车速，所述当前挡位位置是所述目标挡位对应的位置，且无其他挂挡指令，判断所述收割机满足所述挂挡条件。

采用上述进一步方案的有益效果是，基于当前手柄状态、当前车速和当前挡位位置，可准确判断是否为可进行换挡的时机，进而可准确进行自动换挡。

进一步，上述当前挡位位置是基于以下方式确定的：

获取所述收割机上安装的第一挡位位置传感器检测到的第一电压值和第二挡位位置传感器检测到的第二电压值；

根据所述第一电压值和所述第二电压值，通过预训练的位置确定模型确定所述当前挡位位置，所述位置确定模型是基于不同的挡位位置和不同的挡位位置对应的电压值训练得到的模型。

采用上述进一步方案的有益效果是，基于预训练的位置确定模型可准确确定当前挡位位置，相较于基于硬件传感器直接确定挡位位置的方式，提高当前挡位位置确定的准确性。

进一步，上述位置确定模型是通过以下方式确定的：

获取所述收割机的当前驻车制动状态；

根据所述当前手柄状态、当前车速和当前驻车制动状态，判断所述收割机是否满足预设的训练条件；

若满足所述预测的训练条件，获取不同的挡位位置和不同的挡位位置对应的电压值，对于每个所述挡位位置，所述挡位位置对应的电压值包括至少两个时刻的电压值；

对于每个所述挡位位置，根据所述挡位位置、所述挡位位置对应的至少两个时刻的电压值，对初始模型进行训练，得到所述位置确定模型。

采用上述进一步方案的有益效果是，基于不同的挡位位置和不同的挡位位置对应的电压值，可训练得到一个可准确确定出挡位位置的模型。

进一步，该方法还包括：

显示所述收割机的当前手柄状态、当前车速、当前驻车制动状态和所述目标挡位。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过显示当前手柄状态、当前车速、当前驻车制动状态和所述目标挡位，可让驾驶员清楚知道当前驾驶状态。

第二方面，本发明为了解决上述技术问题还提供了一种收割机的换挡系统，该系统包括车载控制单元，以及分别与所述车载控制单元通信连接的车速传感器、使能电磁阀、多功能扶手箱和挡位位置传感器；

所述多功能扶手箱，用于获取收割机的挂挡指令和当前手柄状态，所述挂挡指令中包括目标挡位；

所述车速传感器，用于获取所述收割机的当前车速；

所述挡位位置传感器，用于获取所述收割机的当前挡位位置；

所述车载控制单元，用于获取所述挂挡指令、当前手柄状态、当前车速和当前挡位位置，并执行以下步骤：

S10，根据所述当前手柄状态、当前车速和当前挡位位置，判断所述收割机是否满足预设的挂挡条件，若不满足所述挂挡条件，输出所述使能电磁阀，并调整所述当前挡位位置，直到调整后的当前挡位位置、调整后的当前挡位位置对应的手柄状态、调整后的当前挡位位置对应的车速满足所述挂挡条件，执行S20，若满足所述挂挡条件，执行S20；

S20，停止输出所述使能电磁阀，以根据所述目标挡位进行换挡。

第三方面，本发明为了解决上述技术问题还提供了一种电子设备，该电子设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行该计算机程序时实现本申请的收割机的换挡方法。

第四方面，本发明为了解决上述技术问题还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现本申请的收割机的换挡方法。

第五方面，本发明为了解决上述技术问题还提供了一种收割机，该收割机包括第三方面所描述的电子设备。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明一个实施例提供的一种收割机的换挡方法的流程示意图；

图2为本发明一个实施例提供的一种收割机的换挡系统的示意图；

图3为本发明一个实施例提供的一种收割机的车辆状态判断流程示意图；

图4为本发明一个实施例提供的一种收割机的换挡装置的结构示意图；

图5为本发明一个实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

下面以具体实施例对本发明的技术方案以及本发明的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本发明的实施例进行描述。

本发明实施例所提供的方案可以适用于任何需要对收割机进行自动换挡的应用场景中。本发明实施例所提供的方案可以由具有数据处理功能的电子设备执行，比如，收割机上安装的具有数据处理功能的电子设备。

本发明实施例提供了一种可能的实现方式，如图1所示，提供了一种收割机的换挡方法的流程图，该方案可以由任一电子设备执行，例如，车载控制单元。为描述方便，下面将以车载控制单元作为执行主体为例对本发明实施例提供的方法进行说明，如图1中所示的流程图，该方法可以包括以下步骤：

S1，获取收割机的挂挡指令、当前手柄状态、当前车速和当前挡位位置，所述挂挡指令中包括目标挡位；

S2，根据所述当前手柄状态、当前车速和当前挡位位置，判断所述收割机是否满足预设的挂挡条件，若不满足所述挂挡条件，输出所述收割机的使能电磁阀，并调整所述当前挡位位置，直到调整后的当前挡位位置、调整后的当前挡位位置对应的手柄状态、调整后的当前挡位位置对应的车速满足所述挂挡条件，执行S3，若满足所述挂挡条件，执行S3；

S3，停止输出所述使能电磁阀，以根据所述目标挡位进行换挡。

通过本发明的方法，采用电液控制方式对变速箱挡位进行控制，即基于收割机的当前手柄状态、当前车速和当前挡位位置，按照目标挡位对收割机的当前挡位进行自动换挡，相较于手动换挡，大大降低了驾驶员的劳动强度，同时也提高了联合收割机的作业效率。

下面结合以下具体的实施例，对本发明的方案进行进一步的说明，在该实施例中，对基于硬件设备所对应的收割机的换挡系统进行说明，以更好的理解本方案所提出的收割机的换挡方法。

参见图2，一种收割机的换挡系统，包括车载控制单元，以及分别与所述车载控制单元通信连接的车速传感器、使能电磁阀、多功能扶手箱和挡位位置传感器；

所述多功能扶手箱，用于获取收割机的挂挡指令和当前手柄状态，所述挂挡指令中包括目标挡位；

所述车速传感器，可安装在变速箱输出轴上，用于获取所述收割机的当前车速；

所述挡位位置传感器，用于获取所述收割机的当前挡位位置；

所述车载控制单元，用于获取所述挂挡指令、当前手柄状态、当前车速和当前挡位位置，并执行以下步骤：

S10，根据所述当前手柄状态、当前车速和当前挡位位置，判断所述收割机是否满足预设的挂挡条件，若不满足所述挂挡条件，输出所述使能电磁阀，并调整所述当前挡位位置，直到调整后的当前挡位位置、调整后的当前挡位位置对应的手柄状态、调整后的当前挡位位置对应的车速满足所述挂挡条件，执行S20，若满足所述挂挡条件，执行S20；

S20，停止输出所述使能电磁阀，以根据所述目标挡位进行换挡。

其中，S10对应前文描述的S2的处理过程，S20对应前文描述的S3的处理过程。

其中，S10中，满足挂挡条件指的是，收割机的当前车速、当前手柄状态和当前挡位位置都满足换挡的条件，可以进行换挡，具体如何根据所述当前手柄状态、当前车速和当前挡位位置，判断所述收割机是否满足预设的挂挡条件将在下文描述，在此不再赘述。

可选的，所述系统还包括不同挡位对应的挡位电磁阀，所述不同挡位包括1挡、2挡和3挡；在所述目标挡位不是空挡时，所述S20具体包括：

停止输出所述使能电磁阀和目标挡位对应的挡位电磁阀，以根据所述目标挡位进行换挡。

其中，对于空挡、1挡、2挡、3挡几个不同的挡位如何进行自动换挡，将在下文方法描述中进行阐述，在此不再赘述。

可选的，上述系统还包括与所述车载控制单元连接的驻车制动压力传感器，用于获取当前电压信号，并发送给车载控制单元，所述车载控制单元还用于根据当前电压信号，确定所述收割机的当前驻车制动状态。

可选的，上述系统还包括与所述车载控制单元连接的驻车制动电磁阀，所述多功能手扶箱，还用于接收电子驻车命令和电子驻车解除命令，通过CAN总线(图2中所示的CAN-bus)将电子驻车命令和电子驻车解除命令发送至车载控制单元；

所述车载控制单元还用于基于所述电子驻车命令，通过所述驻车制动电磁阀控制所述收割机进行驻车制动，基于所述电子驻车解除命令，通过所述驻车制动电磁阀控制所述收割机进行驻车制动的解除。

具体地，上述车载控制单元在基于所述电子驻车命令，通过所述驻车制动电磁阀控制所述收割机进行驻车制动时的一种具体实现方式为：基于电子驻车命令，断开驻车制动电磁阀，同时采集驻车制动压力传感器的当前电压信号，若当前电压信号的值小于15兆帕，判断收割机处于驻车制动中。

具体地，上述车载控制单元在基于所述电子驻车解除命令，通过所述驻车制动电磁阀控制所述收割机进行驻车制动的解除时的一种具体实现方式为：基于电子驻车解除命令，输出驻车制动电磁阀，同时采集驻车制动压力传感器的当前电压信号，若当前电压信号的值大于等于15兆帕，判断收割机处于驻车制动解除中。

可选的，驻车制动压力传感器可检测到0.5-4.5v电压信号，车载控制单元可将电压信号转换为0-40兆帕的压力信号。

可选的，上述系统还包括与所述车载控制单元连接的智能显示终端，用于显示收割机的当前手柄状态、当前车速、当前驻车制动状态、当前驻车制动解除状态和所述目标挡位。

在本系统中，挡位位置传感器可包括挡位位置传感器1和挡位位置传感器2，挡位位置传感器1、挡位位置传感器2均为0.5v-4.5v电压信号。

可选的，车载控制单元为输入信号采集和控制信号输出单元，主要采集各种传感器信号及控制电磁阀输出等。在本方案中，挡位位置传感器1、挡位位置传感器2均与车载控制单元的模拟量输入端口连接，车速传感器与车载控制单元的频率量输入端口连接，1挡电磁阀、2挡电磁阀、3挡电磁阀、空挡电磁阀均与车载控制单元的输出端口连接。

参见图3，车载控制单元还用于根据当前手柄状态和当前手柄位置，确定收割机的车辆状态，车辆状态包括停止、前进加速、前进减速、后退加速、后退减速这五种状态。

多功能扶手箱上的手柄可实现行走控制。手柄处于中位时输出0，手柄处于前进最大时输出100％，手柄处于后退最大时也输出100％，车载控制单元根据手柄状态及当前挡位位置，可判断收割机是否处于停止、前进加速、前进减速、后退加速、后退减速这五种状态中的任一种。

可选的，多功能扶手箱还有电子驻车、1挡、2挡、3挡、空挡按键，以基于电子驻车按键实现收割机的驻车制动和驻车制动解除，基于1挡、2挡、3挡、空挡按键实现挂挡指令的生成。

在介绍完上述收割机的换挡系统以及相关工作原理之后，对本方案提出的一种收割机的换挡方法进行介绍，该方法可以包括以下步骤：

S1，获取收割机的挂挡指令、当前手柄状态、当前车速和当前挡位位置，所述挂挡指令中包括目标挡位；

S2，根据所述当前手柄状态、当前车速和当前挡位位置，判断所述收割机是否满足预设的挂挡条件，若不满足所述挂挡条件，输出所述收割机的使能电磁阀，并调整所述当前挡位位置，直到调整后的当前挡位位置、调整后的当前挡位位置对应的手柄状态、调整后的当前挡位位置对应的车速满足所述挂挡条件，执行S3，若满足所述挂挡条件，执行S3；

S3，停止输出所述使能电磁阀，以根据所述目标挡位进行换挡。

可选的，上述当前手柄状态为中位、行进挡位或后退挡位中的任一种，所述当前挡位位置为空档位置、1挡位置、2挡位置或3挡位置中的任一种；

S2中，根据所述当前手柄状态、当前车速和当前挡位位置，判断所述收割机是否满足预设的挂挡条件，具体包括：

若所述当前手柄状态不是中位，所述当前车速小于设定车速(比如，1km/h)，所述当前挡位位置不是所述目标挡位对应的位置，且无其他挂挡指令，判断所述收割机不满足所述挂挡条件，所述其他挂挡指令为除所述目标挡位之外的其他挡位对应的挂挡指令；

若所述当前手柄状态为中位，所述当前车速不小于所述设定车速，所述当前挡位位置是所述目标挡位对应的位置，且无其他挂挡指令，判断所述收割机满足所述挂挡条件。

可选的，上述S2中，若不满足所述挂挡条件，输出所述收割机的使能电磁阀的一种实现方式为：

若目标挡位为1挡、2挡或3挡中的任一挡位，在不满足所述挂挡条件时，输出所述收割机的使能电磁阀和所述目标挡位对应的挡位电磁阀；

若目标挡位为空挡，在不满足所述挂挡条件时，输出所述收割机的使能电磁阀。

对应的，上述S3中，停止输出所述使能电磁阀，以根据所述目标挡位进行换挡的一种可实现方式为：

若目标挡位为1挡、2挡或3挡中的任一挡位，停止输出所述使能电磁阀和目标挡位对应的挡位电磁阀，以根据所述目标挡位进行换挡；

若目标挡位为空挡，停止输出所述使能电磁阀，以根据所述目标挡位进行换挡。

可选的，当前挡位位置是基于以下方式确定的：

获取所述收割机上安装的第一挡位位置传感器检测到的第一电压值和第二挡位位置传感器检测到的第二电压值；

根据所述第一电压值和所述第二电压值，通过预训练的位置确定模型确定所述当前挡位位置，所述位置确定模型是基于不同的挡位位置和不同的挡位位置对应的电压值训练得到的模型。

可选的，上述根据所述第一电压值和所述第二电压值，通过预训练的位置确定模型确定所述当前挡位位置的一种可实现方式为：

根据第一电压值，通过位置确定模型确定第一挡位位置；

根据第二电压值，通过位置确定模型确定第二挡位位置；

根据第一挡位位置和第二挡位位置，确定当前挡位位置。

其中，根据第一挡位位置和第二挡位位置，确定当前挡位位置的一种可实现方式为：对第一挡位位置和第二挡位位置进行求平均，将平均值确定为当前挡位位置。

可选的，上述位置确定模型是通过以下方式确定的：

获取所述收割机的当前驻车制动状态；

根据所述当前手柄状态、当前车速和当前驻车制动状态，判断所述收割机是否满足预设的训练条件；

若满足所述预测的训练条件，获取不同的挡位位置和不同的挡位位置对应的电压值，对于每个所述挡位位置，所述挡位位置对应的电压值包括至少两个时刻的电压值；

对于每个所述挡位位置，根据所述挡位位置、所述挡位位置对应的至少两个时刻的电压值，对初始模型进行训练，得到所述位置确定模型。

为了更好的理解上述位置确定模型的建立过程，下面结合具体示例进行说明：

获取所述收割机的当前驻车制动状态；根据所述当前手柄状态、当前车速和当前驻车制动状态，判断所述收割机是否满足预设的训练条件，具体实现过程可为：当手柄处于中位，且当前驻车状态为收割机处于驻车制动中，当前车速小于设定车速1km/h时，判断为满足训练条件。否则判断为不满足训练条件，可生成提示信息，以提示自学习条件不满足。

满足训练条件后，可按照1挡，2挡，3挡，空挡的顺序进行挡位学习，即车载控制单元输出1挡电磁阀和使能电磁阀，记录k时刻的挡位位置传感器的电压值U0，延时500ms后，再次记录k+1时刻的电压值U1，若U1减去U0的电压值小于20mv，此时说明挡位位置传感器对应的当前挡位为1挡位置，如果U1减去U0的电压值大于等于20mv，说明挡位位置传感器对应的当前挡位还未到1挡位置，继续判断下一个500ms后的k+2时刻电压值U2，直到k+n时刻的电压值减去k+n-1时刻电压值小于20mv，且k+n时刻与k时刻之间的时间间隔小于10s，车载控制单元判断1挡位置学习成功，否则1挡位置学习失败。

1挡位置学习完成后，车载控制单元进入其他挡位学习，对于2挡位置、3挡位置、空挡位置的学习和1挡位置学习的原理类似，不同的是，学习2挡位置时，输出的是2挡电磁阀和使能电磁阀，学习3位置挡时，输出的是3挡电磁阀和使能电磁阀。等所有挡位均学习完成，且学习成功，得到位置确定模型，车载控制单元将挡位学习成功标志可发送至智能显示终端显示，否则，车载控制单元将挡位学习失败标志发送至智能显示终端显示。

在位置确定模型训练完成后，在使用过程中，可基于第一电压值和第二电压值，通过该位置确定模型进行挡位位置的自学习，以确定所述当前挡位位置。

为了更好的说明及理解本发明所提供的方法的原理，下面结合一个可选的具体实施例对本发明的方案进行说明。需要说明的是，该具体实施例中的各步骤的具体实现方式并不应当理解为对于本发明方案的限定，在本发明所提供的方案的原理的基础上，本领域技术人员能够想到的其他实现方式也应视为本发明的保护范围之内。

由于当前手柄状态为中位、行进挡位或后退挡位中的任一种，所述当前挡位位置为空档位置、1挡位置、2挡位置或3挡位置中的任一种，则基于不同的当前手柄状态、不同的当前挡位位置，对本方案进行进一步的说明：

本实施例中，挂挡指令可基于多功能扶手箱生成，且挂挡指令可以CAN报文信号的方式发送至车载控制单元，在本实施例中，可将挂挡指令称为目标挡位指令CAN报文信号，目标挡位变化时，目标挡位指令CAN报文信号对应变化，则目标挡位指令CAN报文信号可为空挡指令CAN报文信号、1挡指令CAN报文信号、2挡指令CAN报文信号或3挡指令CAN报文信号中的任一个。

车载控制单元接收到多功能扶手箱发送的空挡指令CAN报文信号，且当前手柄处于中位(手柄状态)，当前车速小于1km/h(设定车速)，当前挡位位置不处于空挡位置，同时无1挡、2挡、3挡挂挡指令，车载控制单元输出使能电磁阀，否则无法输出使能电磁阀，并提示不满足挂挡条件。若检测到空挡位置信号，即当前挡位位置处于空挡位置，则停止输出使能电磁阀，若检测不到空挡位置信号，即当前挡位位置不处于空挡位置，延时5s后，车载控制单元断开使能电磁阀，断开后延时1s，车载控制单元继续输出使能电磁阀，检测到空挡位置信号，停止输出使能电磁阀，若检测不到空挡位置信号，延时5s后车载控制单元再次断开使能电磁阀，断开后延时1s，继续输出使能电磁阀，若检测到空挡位置信号，停止输出使能电磁阀，若还检测不到空挡位置信号，延时5s停止输出并报警空挡挂挡失败。

车载控制单元接收到多功能扶手箱发送的1挡指令CAN报文信号，且当前手柄处于中位，当前车速小于1km/h，当前挡位位置不处于1挡位置，同时无空挡、2挡、3挡控制指令，车载控制单元输出1挡电磁阀和使能电磁阀，否则无法输出1挡电磁阀和使能电磁阀，并提示不满足挂挡条件，当车载控制单元检测到1挡位置信号后，即当前挡位位置处于1挡位置，停止输出1挡电磁阀和使能电磁阀，若车载控制单元检测不到1挡位置信号，即当前挡位位置不处于1挡位置，延时5s后断开使能电磁阀，断开后延时1s，车载控制单元继续输出使能电磁阀，检测到1挡位置信号，停止输出使能电磁阀，若检测不到1挡位置信号，延时5s后车载控制单元再次断开使能电磁阀，断开后延时1s，继续输出使能电磁阀，若检测到1挡位置信号，停止输出使能电磁阀，若还检测不到1挡位置信号，延时5s停止输出并报警1挡挂挡失败。

车载控制单元接收到多功能扶手箱发送的2挡指令CAN报文信号，且当前手柄处于中位，当前车速小于1km/h，当前挡位位置不处于2挡位置，同时无空挡、1挡、3挡控制指令，车载控制单元输出2挡电磁阀和使能电磁阀，否则无法输出2挡电磁阀和使能电磁阀，并提示不满足挂挡条件，若检测到2挡位置信号，即当前挡位位置处于2挡位置，停止输出2挡电磁阀和使能电磁阀，若检测不到2挡位置信号，即当前挡位位置处于2挡位置，延时5s后车载控制单元断开使能电磁阀，断开后延时1s，车载控制单元继续输出使能电磁阀，检测到2挡位置信号，停止输出使能电磁阀，若检测不到2挡位置信号，延时5s后车载控制单元再次断开使能电磁阀，断开后延时1s，继续输出使能电磁阀，若检测到2挡位置信号，停止输出使能电磁阀，若还检测不到2挡位置信号，延时5s停止输出并报警2挡挂挡失败。

车载控制单元接收到多功能扶手箱发送的3挡指令CAN报文信号，且当前手柄处于中位，当前车速小于1km/h，当前挡位位置不处于3挡位置，同时无空挡、1挡、2挡控制指令，车载控制单元输出3挡电磁阀和使能电磁阀，否则无法输出3挡电磁阀和使能电磁阀，并提示不满足挂挡条件，若检测到3挡位置信号，即当前挡位位置处于3挡位置，停止输出3挡电磁阀和使能电磁阀，若检测不到3挡位置信号，即当前挡位位置不处于3挡位置，延时5s后车载控制单元断开使能电磁阀，断开后延时1s，车载控制单元继续输出使能电磁阀，检测到3挡位置信号，停止输出使能电磁阀，若检测不到3挡位置信号，延时5s后车载控制单元再次断开使能电磁阀，断开后延时1s，继续输出使能电磁阀，若检测到3挡位置信号，停止输出使能电磁阀，若还检测不到3挡位置信号，延时5s停止输出并报警3挡挂挡失败。

通过本发明的方案，采用电液控制方式对变速箱挡位进行控制，同时通过位置传感器检测挡位状态，由于每个变速箱挡位的位置会有偏差，为解决一致性问题，设计了挡位自学习策略，即挡位可根据不同变速箱的位置进行自动学习位置。本发明大大降低了驾驶员的劳动强度，同时也提高了联合收割机的作业效率。

基于与图1中所示的方法相同的原理，本发明实施例还提供了一种收割机的换挡装置20，如图4中所示，该收割机的换挡装置20可以包括获取模块210、处理模块220和换挡模块230，其中：

获取模块210，用于获取收割机的挂挡指令、当前手柄状态、当前车速和当前挡位位置，所述挂挡指令中包括目标挡位；

处理模块220，用于根据所述当前手柄状态、当前车速和当前挡位位置，判断所述收割机是否满足预设的挂挡条件，若不满足所述挂挡条件，输出所述收割机的使能电磁阀，并调整所述当前挡位位置，直到调整后的当前挡位位置、调整后的当前挡位位置对应的手柄状态、调整后的当前挡位位置对应的车速满足所述挂挡条件，执行换挡模块230的处理过程，若满足所述挂挡条件，执行换挡模块230的处理过程；

换挡模块230，用于停止输出所述使能电磁阀，以根据所述目标挡位进行换挡。

可选的，上述当前手柄状态为中位、行进挡位或后退挡位中的任一种，所述当前挡位位置为空档位置、1挡位置、2挡位置或3挡位置中的任一种；

处理模块220在根据所述当前手柄状态、当前车速和当前挡位位置，判断所述收割机是否满足预设的挂挡条件时，具体用于：

若所述当前手柄状态不是中位，所述当前车速小于设定车速，所述当前挡位位置不是所述目标挡位对应的位置，且无其他挂挡指令，判断所述收割机不满足所述挂挡条件，所述其他挂挡指令为除所述目标挡位之外的其他挡位对应的挂挡指令；

若所述当前手柄状态为中位，所述当前车速不小于所述设定车速，所述当前挡位位置是所述目标挡位对应的位置，且无其他挂挡指令，判断所述收割机满足所述挂挡条件。

可选的，当前挡位位置是基于以下方式确定的：

获取所述收割机上安装的第一挡位位置传感器检测到的第一电压值和第二挡位位置传感器检测到的第二电压值；

根据所述第一电压值和所述第二电压值，通过预训练的位置确定模型确定所述当前挡位位置，所述位置确定模型是基于不同的挡位位置和不同的挡位位置对应的电压值训练得到的模型。

可选的，所述位置确定模型是通过以下方式确定的：

获取所述收割机的当前驻车制动状态；

根据所述当前手柄状态、当前车速和当前驻车制动状态，判断所述收割机是否满足预设的训练条件；

若满足所述预测的训练条件，获取不同的挡位位置和不同的挡位位置对应的电压值，对于每个所述挡位位置，所述挡位位置对应的电压值包括至少两个时刻的电压值；

对于每个所述挡位位置，根据所述挡位位置、所述挡位位置对应的至少两个时刻的电压值，对初始模型进行训练，得到所述位置确定模型。

可选的，该装置还包括：

显示模块，用于显示所述收割机的当前手柄状态、当前车速、当前驻车制动状态和所述目标挡位。

本发明实施例的收割机的换挡装置可执行本发明实施例所提供的收割机的换挡方法，其实现原理相类似，本发明各实施例中的收割机的换挡装置中的各模块、单元所执行的动作是与本发明各实施例中的收割机的换挡方法中的步骤相对应的，对于收割机的换挡装置的各模块的详细功能描述具体可以参见前文中所示的对应的收割机的换挡方法中的描述，此处不再赘述。

其中，上述收割机的换挡装置可以是运行于计算机设备中的一个计算机程序(包括程序代码)，例如该收割机的换挡装置为一个应用软件；该装置可以用于执行本发明实施例提供的方法中的相应步骤。

在一些实施例中，本发明实施例提供的收割机的换挡装置可以采用软硬件结合的方式实现，作为示例，本发明实施例提供的收割机的换挡装置可以是采用硬件译码处理器形式的处理器，其被编程以执行本发明实施例提供的收割机的换挡方法，例如，硬件译码处理器形式的处理器可以采用一个或多个应用专用集成电路(ASIC，Application SpecificIntegrated Circuit)、DSP、可编程逻辑器件(PLD，Programmable Logic Device)、复杂可编程逻辑器件(CPLD，Complex Programmable Logic Device)、现场可编程门阵列(FPGA，Field-Programmable Gate Array)或其他电子元件。

在另一些实施例中，本发明实施例提供的收割机的换挡装置可以采用软件方式实现，图4示出了存储在存储器中的收割机的换挡装置，其可以是程序和插件等形式的软件，并包括一系列的模块，包括获取模块210、处理模块220和换挡模块230，用于实现本发明实施例提供的收割机的换挡方法。

描述于本发明实施例中所涉及到的模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，模块的名称在某种情况下并不构成对该模块本身的限定。

基于与本发明的实施例中所示的方法相同的原理，本发明的实施例中还提供了一种电子设备，该电子设备可以包括但不限于：处理器和存储器；存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于通过调用计算机程序执行本发明任一实施例所示的方法。

在一个可选实施例中提供了一种电子设备，如图5所示，图5所示的电子设备4000包括：处理器4001和存储器4003。其中，处理器4001和存储器4003相连，如通过总线4002相连。可选地，电子设备4000还可以包括收发器4004，收发器4004可以用于该电子设备与其他电子设备之间的数据交互，如数据的发送和/或数据的接收等。需要说明的是，实际应用中收发器4004不限于一个，该电子设备4000的结构并不构成对本发明实施例的限定。

处理器4001可以是CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，通用处理器，DSP(Digital Signal Processor，数据信号处理器)，ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit，专用集成电路)，FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本发明公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器4001也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等。

总线4002可包括一通路，在上述组件之间传送信息。总线4002可以是PCI(Peripheral Component Interconnect，外设部件互连标准)总线或EISA(ExtendedIndustry Standard Architecture，扩展工业标准结构)总线等。总线4002可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图5中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

存储器4003可以是ROM(Read Only Memory，只读存储器)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是EEPROM(Electrically ErasableProgrammable Read Only Memory，电可擦可编程只读存储器)、CD-ROM(Compact DiscRead Only Memory，只读光盘)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。

存储器4003用于存储执行本发明方案的应用程序代码(计算机程序)，并由处理器4001来控制执行。处理器4001用于执行存储器4003中存储的应用程序代码，以实现前述方法实施例所示的内容。

其中，电子设备也可以是终端设备，图5示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机可以执行前述方法实施例中相应内容。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述各种实施例实现方式中提供的方法。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

应该理解的是，附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

本发明实施例提供的计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

上述计算机可读存储介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备执行上述实施例所示的方法。

以上描述仅为本发明的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本发明中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种收割机的换挡方法，其特征在于，包括：

S1，获取收割机的挂挡指令、当前手柄状态、当前车速和当前挡位位置，所述挂挡指令中包括目标挡位；

S2，根据所述当前手柄状态、当前车速和当前挡位位置，判断所述收割机是否满足预设的挂挡条件，若不满足所述挂挡条件，输出所述收割机的使能电磁阀，并调整所述当前挡位位置，直到调整后的当前挡位位置、调整后的当前挡位位置对应的手柄状态、调整后的当前挡位位置对应的车速满足所述挂挡条件，执行S3，若满足所述挂挡条件，执行S3；

S3，停止输出所述使能电磁阀，以根据所述目标挡位进行换挡。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当前手柄状态为中位、行进挡位或后退挡位中的任一种，所述当前挡位位置为空档位置、1挡位置、2挡位置或3挡位置中的任一种；

所述根据所述当前手柄状态、当前车速和当前挡位位置，判断所述收割机是否满足预设的挂挡条件，包括：

若所述当前手柄状态不是中位，所述当前车速小于设定车速，所述当前挡位位置不是所述目标挡位对应的位置，且无其他挂挡指令，判断所述收割机不满足所述挂挡条件，所述其他挂挡指令为除所述目标挡位之外的其他挡位对应的挂挡指令；

若所述当前手柄状态为中位，所述当前车速不小于所述设定车速，所述当前挡位位置是所述目标挡位对应的位置，且无其他挂挡指令，判断所述收割机满足所述挂挡条件。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当前挡位位置是基于以下方式确定的：

获取所述收割机上安装的第一挡位位置传感器检测到的第一电压值和第二挡位位置传感器检测到的第二电压值；

根据所述第一电压值和所述第二电压值，通过预训练的位置确定模型确定所述当前挡位位置，所述位置确定模型是基于不同的挡位位置和不同的挡位位置对应的电压值训练得到的模型。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述位置确定模型是通过以下方式确定的：

获取所述收割机的当前驻车制动状态；

根据所述当前手柄状态、当前车速和当前驻车制动状态，判断所述收割机是否满足预设的训练条件；

若满足所述预测的训练条件，获取不同的挡位位置和不同的挡位位置对应的电压值，对于每个所述挡位位置，所述挡位位置对应的电压值包括至少两个时刻的电压值；

对于每个所述挡位位置，根据所述挡位位置、所述挡位位置对应的至少两个时刻的电压值，对初始模型进行训练，得到所述位置确定模型。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

显示所述收割机的当前手柄状态、当前车速、当前驻车制动状态和所述目标挡位。

6.一种收割机的换挡系统，其特征在于，包括车载控制单元，以及分别与所述车载控制单元通信连接的车速传感器、使能电磁阀、多功能扶手箱和挡位位置传感器；

所述多功能扶手箱，用于获取收割机的挂挡指令和当前手柄状态，所述挂挡指令中包括目标挡位；

所述车速传感器，用于获取所述收割机的当前车速；

所述挡位位置传感器，用于获取所述收割机的当前挡位位置；

所述车载控制单元，用于获取所述挂挡指令、当前手柄状态、当前车速和当前挡位位置，并执行以下步骤：

S10，根据所述当前手柄状态、当前车速和当前挡位位置，判断所述收割机是否满足预设的挂挡条件，若不满足所述挂挡条件，输出所述使能电磁阀，并调整所述当前挡位位置，直到调整后的当前挡位位置、调整后的当前挡位位置对应的手柄状态、调整后的当前挡位位置对应的车速满足所述挂挡条件，执行S20，若满足所述挂挡条件，执行S20；

S20，停止输出所述使能电磁阀，以根据所述目标挡位进行换挡。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述系统还包括不同挡位对应的挡位电磁阀，所述不同挡位包括1挡、2挡和3挡；在所述目标挡位不是空挡时，所述S20，包括：

停止输出所述使能电磁阀，并根据所述目标挡位，通过所述目标挡位对应的挡位电磁阀进行换挡。

8.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-5中任一项所述的方法。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-5中任一项所述的方法。

10.一种收割机，其特征在于，包括如权利要求8所述的电子设备。