本发明涉及拖拉机控制的，尤其涉及一种拖拉机的变速箱换挡控制系统、方法、设备及拖拉机。
背景技术：
1、在现代农业机械化进程中，拖拉机作为关键的动力设备，广泛应用于犁耕、旋耕及货物运输等多种牵引作业场景。随着农业生产的不断发展和对效率要求的提升，拖拉机需要承受更高的工作负荷，特别是在进行重载作业时，对自动变速箱的性能和可靠性提出了更为严格的要求。
2、传统拖拉机自动变速箱中，离合器的控制多采用比例电磁阀来实现，这种控制方式虽然在一定程度上能够实现离合器的平滑结合与分离，但在高负荷、高频次换挡的操作环境下，比例电磁阀的响应速度和精度往往难以满足需求，导致离合器在换挡过程中出现较为明显的滑摩现象。滑摩不仅加剧了离合器的磨损，降低了变速箱的使用寿命，还增加了能耗和排放，对拖拉机的整体性能产生了不利影响。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是提供一种拖拉机的变速箱换挡控制系统、方法、设备及拖拉机，旨解决上述至少一个技术问题。
2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
3、第一方面，本技术提供一种拖拉机的变速箱换挡控制系统，采用如下技术方案：
4、一种拖拉机的变速箱换挡控制系统，包括设置在拖拉机上的起步离合器、变速箱和控制器，所述起步离合器通过比例电磁阀控制，所述变速箱包括多个挡位离合器，每个所述挡位离合器均通过开关电磁阀控制，所述比例电磁阀和每个所述开关电磁阀均与所述控制器连接；
5、所述控制器，用于实时获取所述拖拉机的运行参数信息和负载信息，所述运行参数信息包括变速箱的当前挡位和发动机的当前转速，并确定所述当前转速对应的目标挡位；
6、判断所述拖拉机的变速箱的当前挡位是否满足自动换挡条件；
7、若所述拖拉机的变速箱的当前挡位满足自动换挡条件，则基于所述运行参数信息和预设的控制规则，生成控制策略，并基于所述控制策略控制所述比例电磁阀和所述变速箱的至少一个开关电磁阀的运行状态，以使变速箱的当前挡位切换为目标挡位，所述控制策略为控制所述比例电磁阀和所述目标挡位对应的开关电磁阀的第一控制策略，或，控制所述比例电磁阀、所述当前挡位对应的开关电磁阀和所述目标挡位对应的开关电磁阀的第二控制策略。
8、本发明的有益效果是：本系统使用开关电磁阀控制挡位离合器，开关电磁阀在换挡过程中能最大程度降低换挡时间，减小离合器滑摩，提高变速箱使用寿命。通过实时获取拖拉机的运行参数信息（如变速箱的当前挡位、发动机的当前转速对应的目标挡位和拖拉机的负载信息），系统能够更准确地判断换挡时机，从而提高了换挡的效率和平顺性。通过根据拖拉机的负载、当前挡位和目标挡位确定换挡的控制策略，并根据该控制策略进行换挡，能够有效的降低换挡过程中的冲击，提高换挡效率和驾驶舒适性。
9、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
10、进一步，所述控制器基于所述运行参数信息和预设的控制规则，生成控制策略的处理过程包括：
11、判断所述当前挡位是否为第一设定挡位且所述目标挡位是否为第二设定挡位，所述第一设定挡位为空挡挡位，所述空挡挡位表征了变速箱处于无动力输出状态时的挡位，所述第二设定挡位为前进挡位或后退挡位，所述前进挡位表征了控制所述拖拉机向前行驶时的挡位，所述后退挡位表征了控制所述拖拉机向后行驶时的挡位；
12、若所述当前挡位为第一设定挡位且所述目标挡位为第二设定挡位，则基于所述当前挡位和所述目标挡位，生成第一控制策略，所述第一控制策略为基于预设的第一控制方式控制所述比例电磁阀和所述目标挡位对应的开关电磁阀的运行状态的策略；
13、若所述当前挡位不是第一设定挡位且所述目标挡位为第二设定挡位，则基于所述当前挡位、所述目标挡位和所述负载信息，生成第二控制策略，所述第二控制策略为基于预设的第二控制方式，控制所述比例电磁阀、当前挡位对应的开关电磁阀和目标挡位对应的开关电磁阀的运行状态的策略。
14、采用上述进一步方案的有益效果是：通过判断当前挡位和目标挡位的特定条件，系统能够更准确地识别出需要执行的换挡类型。针对不同的换挡类型采用不同的控制策略，使得换挡过程更加平稳和迅速，减少了动力中断和冲击，从而提升了驾驶的舒适性和体验。
15、进一步，所述运行参数信息还包括起步离合器的压力和目标挡位对应的挡位离合器的压力，若所述控制策略为所述第一控制策略，所述控制器基于所述控制策略控制所述比例电磁阀和所述变速箱的至少一个开关电磁阀的运行状态，以使变速箱的当前挡位切换为目标挡位的处理过程包括：
16、控制所述目标挡位对应的开关电磁阀的运行状态为开启状态，以使所述目标挡位对应的挡位离合器进行结合；以及，控制所述比例电磁阀的运行状态为开启状态，并基于预设的比例电磁阀控制规则控制所述比例电磁阀的阀口开度，以使所述起步离合器开始充油；
17、当所述目标挡位对应的挡位离合器的压力达到预设的第一压力阈值时，调整所述比例电磁阀的阀口开度，以使所述起步离合器进行压紧操作，直至所述起步离合器的压力达到预设的第二压力阈值时，将所述变速箱的当前挡位切换为目标挡位。
18、采用上述进一步方案的有益效果是：通过直接控制目标挡位对应的开关电磁阀为开启状态，使目标挡位离合器迅速结合，同时控制比例电磁阀开始充油以准备起步离合器的压紧，减少了换挡过程中的等待时间，提高了换挡效率。在目标挡位离合器开始结合后，通过控制比例电磁阀的阀口开度，可以逐步增加起步离合器的压力，实现平稳的压紧操作，减少换挡过程中的冲击和顿挫感。在目标挡位离合器的压力达到预设的第一压力阈值后，进行起步离合器的压紧操作，确保了目标挡位离合器已经足够结合，能够承受动力传输的负载，从而避免了因离合器未完全结合而导致的动力损失或机械损坏。
19、进一步，若所述控制策略为所述第二控制策略，所述控制器基于所述控制策略控制所述比例电磁阀和所述变速箱的至少一个开关电磁阀的运行状态，以使变速箱的当前挡位切换为目标挡位的处理过程包括：
20、基于所述拖拉机的负载信息，确定所述起步离合器的目标压力阈值；
21、控制所述比例电磁阀的运行状态为开启状态，以降低所述起步离合器的压力；
22、当所述起步离合器的压力下降至目标压力阈值时，且等待设定的第一时间后，控制所述当前挡位对应的开关电磁阀的运行状态为开启状态，并控制所述目标挡位对应的开关电磁阀的运行状态为关闭状态；
23、判断所述目标挡位对应的挡位离合器的压力是否达到预设的第三压力阈值；
24、当所述目标挡位对应的挡位离合器的压力达到预设的第三压力阈值时，等待设定的第二时间后，基于所述负载信息和设定的斜率压紧规则，控制所述比例电磁阀的阀口开度，以使所述起步离合器进行压紧操作，直至所述起步离合器的压力达到预设的第四压力阈值时，将所述变速箱的当前挡位切换为目标挡位。
25、采用上述进一步方案的有益效果是：通过先降低起步离合器的压力至目标压力阈值，并在确认目标挡位离合器开始结合（即目标挡位对应的挡位离合器的压力达到预设的第三压力阈值）后，再逐步压紧起步离合器，使得换挡过程中的动力传输更加平稳，减少了因挡位离合器突然结合或分离而产生的冲击和顿挫感，从而增强了换挡的平顺性。
26、在起步离合器的压力降至目标压力阈值后，等待设定的第一时间，确保离合器压力稳定，避免在换挡过程中因压力波动而导致的换挡失败。同时，通过监测目标挡位离合器的压力是否达到预设的第三压力阈值，可以确保目标挡位离合器已经准备好接收动力传输，从而提高了换挡的成功率。
27、根据拖拉机的负载信息来确定起步离合器的目标压力阈值，并基于负载信息和设定的斜率压紧规则来控制比例电磁阀的阀口开度，可以根据不同的负载情况来调整离合器的压紧速度和力度，以适应不同的工况需求，避免起步离合器在换挡过程中存在滑摩状态。
28、进一步，所述控制器基于所述拖拉机的负载信息，确定所述起步离合器的目标压力阈值的处理过程包括：
29、当所述拖拉机的负载信息小于预设的负载阈值时，确定所述起步离合器的下降压力为第三压力阈值；
30、当所述拖拉机的负载信息不小于预设的负载阈值时，确定所述起步离合器的下降压力为第四压力阈值，所述第四压力阈值大于第三压力阈值。
31、采用上述进一步方案的有益效果是：通过根据拖拉机的负载信息动态调整起步离合器的目标压力阈值，在轻载情况下，使用较低的第三压力阈值可以更快地降低起步离合器的压力，从而缩短换挡时间并提高响应速度；在重载情况下，使用较高的第四压力阈值可以确保离合器在换挡过程中有足够的压力来传递动力，防止因压力不足而导致的打滑或动力中断。避免起步离合器在换挡过程中存在滑摩状态。
32、进一步，所述控制器判断所述拖拉机的变速箱的当前挡位是否满足自动换挡条件的处理过程，包括：
33、若所述当前挡位与所述目标挡位相同，则确定所述变速箱的当前挡位不满足自动换挡条件；
34、若所述当前挡位与所述目标挡位不相同，则确定变速箱的当前挡位满足自动换挡条件。
35、采用上述进一步方案的有益效果是：明确的换挡条件判断逻辑使得控制器在执行换挡操作时更加可靠。
36、第二方面，本技术提供一种拖拉机的变速箱换挡控制方法，采用如下技术方案：
37、一种拖拉机的变速箱换挡控制方法，包括：
38、实时获取拖拉机的运行参数信息和负载信息，所述运行参数信息包括变速箱的当前挡位和发动机的当前转速，并确定所述当前转速对应的目标挡位；
39、判断所述拖拉机的变速箱的当前挡位是否满足自动换挡条件；
40、若所述拖拉机的变速箱的当前挡位满足自动换挡条件，则基于所述运行参数信息和预设的控制规则，生成控制策略，并基于所述控制策略控制比例电磁阀和所述变速箱的至少一个开关电磁阀的运行状态，以使变速箱的当前挡位切换为目标挡位，所述控制策略为控制所述比例电磁阀和所述目标挡位对应的开关电磁阀的第一控制策略，或，控制所述比例电磁阀、所述当前挡位对应的开关电磁阀和所述目标挡位对应的开关电磁阀的第二控制策略。
41、第三方面，本技术提供一种电子设备，采用如下技术方案：
42、一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行第二方面所述的拖拉机的变速箱换挡控制方法的计算机程序。
43、第四方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，采用如下技术方案：
44、一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行第二方面所述的拖拉机的变速箱换挡控制方法的计算机程序。
45、第五方面，本技术提供一种拖拉机，采用如下技术方案：
46、一种拖拉机，包括第三方面所描述的电子设备。
47、本技术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，或通过本技术的实践了解到。
1.一种拖拉机的变速箱换挡控制系统，其特征在于，包括设置在拖拉机上的起步离合器、变速箱和控制器，所述起步离合器通过比例电磁阀控制，所述变速箱包括多个挡位离合器，每个所述挡位离合器均通过开关电磁阀控制，所述比例电磁阀和每个所述开关电磁阀均与所述控制器连接；
2.根据权利要求1所述的一种拖拉机的变速箱换挡控制系统，其特征在于，所述控制器基于所述运行参数信息和预设的控制规则，生成控制策略的处理过程包括：
3.根据权利要求2所述的一种拖拉机的变速箱换挡控制系统，其特征在于，所述运行参数信息还包括起步离合器的压力和目标挡位对应的挡位离合器的压力，若所述控制策略为所述第一控制策略，所述控制器基于所述控制策略控制所述比例电磁阀和所述变速箱的至少一个开关电磁阀的运行状态，以使变速箱的当前挡位切换为目标挡位的处理过程包括：
4.根据权利要求3所述的一种拖拉机的变速箱换挡控制系统，其特征在于，若所述控制策略为所述第二控制策略，所述控制器基于所述控制策略控制所述比例电磁阀和所述变速箱的至少一个开关电磁阀的运行状态，以使变速箱的当前挡位切换为目标挡位的处理过程包括：
5.根据权利要求4所述的一种拖拉机的变速箱换挡控制系统，其特征在于，所述控制器基于所述拖拉机的负载信息，确定所述起步离合器的目标压力阈值的处理过程包括：
6.根据权利要求1所述的一种拖拉机的变速箱换挡控制系统，其特征在于，所述控制器判断所述拖拉机的变速箱的当前挡位是否满足自动换挡条件的处理过程，包括：
7.一种拖拉机的变速箱换挡控制方法，其特征在于，包括：
8.一种电子设备，其特征在于，包括处理器，所述处理器与存储器耦合；
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括计算机程序或指令，当所述计算机程序或指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行如权利要求7所述的拖拉机的变速箱换挡控制方法。
10.一种拖拉机，其特征在于，包括如权利要求8所述的电子设备。
