CN210135230U - 自动变速插秧机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一自动变速插秧机，其包括一插秧机车体、一变速机构和一变速控制装置，其中所述变速机构被设置于所述插秧机车体，其中所述变速控制装置被设置于所述插秧机车体，并且所述变速控制装置进一步包括至少一车速传感器、至少一未来车速传感器和一控制器，其中所述传感器被设置于所述插秧机车体，其中所述未来车速传感器被设置于所述插秧机车体，其中所述车速传感器、所述未来车速传感器和所述变速机构分别被连接于所述控制器。

Description

自动变速插秧机

技术领域

本实用新型涉及插秧机领域，进一步涉及一自动变速插秧机。

背景技术

插秧机，例如高速插秧机，其被应用于将水稻秧苗定植在水田中，其替代了传统的手工插秧作业，显著提高了插秧的工作效率和栽秧质量，实现了合理均匀密植，有利于后续打药、收割等作业的机械化。

随着科技的进步，机动插秧机被人们广泛地采用，机动插秧机又分为手扶自走式、乘坐自走式和拖拉机悬挂式机动插秧机，其中所述机动插秧机包括存储秧苗的秧箱、分插秧机构、车架、动力驱动机构、行走装置以及送秧机构等，其工作原理是秧苗以群体状态整齐放入秧箱，随秧箱作横向移动，使取秧器逐次分格取走一定数量的秧苗，在插秧轨迹控制机构作用下，按农艺要求将秧苗插入泥土中，取秧器再按一定轨迹回至秧箱取秧，随着车体在水田中的可控行走，使得秧苗被按照人为预设地种植于所述水田中。

然而，目前的机动插秧机具有离合器系统，且大多需要驾驶员手动换挡，实现变速行走，比如机车转向时，驾驶员需要手动降挡减速，或者停车时需要手动摘挡，或者后退时需要手动换至倒档，以实现机车后退行走。而特别对于有些农田的地势较差如丘陵地带或者坑洼、田埂较多，驾驶员在这类农田驾驶所述插秧机时，可能需要长期地较为频繁地手动换挡变速，一来可能换挡变速不及时造成机车行走不顺畅而导致插秧不均匀，甚至机车可能会熄火停车，二来对驾驶员的驾车技术要求较高，不利于新手操作。

特别对于无人驾驶的插秧机，由于不需要驾驶员承坐于车上开车，因此无法执行自动换挡变速，导致车体无法适应不同的行车环境，如无法实现转向变速减速、加速变速提速等，使得所述无人驾驶插秧机不能被普遍适用。

而目前车辆市场中，自动变速汽车已经被广泛应用，其利用自动变速箱自动根据汽车引擎转速来换挡实现自动变速。即所述汽车在行驶的过程中，驾驶员按行驶过程的需要操控加速踏板(油门踏板)，所述自动变速箱即可根据发动机负荷和汽车的运行工况，自动换入不同挡位工作，而无需驾驶员手动换挡变速。但是，由于工作环境或者车体结构等的不同，在机动插秧机中并未实现自动换挡变速，无法满足人们的需求。

另外，对于无人驾驶的插秧机，如何实现自动变速适应当前的工作环境是需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一自动变速插秧机，其相对于现有的插秧机来说，本实用新型的所述自动变速插秧机能够实现自动变速。

本实用新型的一个目的在于提供一自动变速插秧机，其能够被实施为无人驾驶自动变速，或者无需驾驶员手动换挡等。

本实用新型的另一个目的在于提供一自动变速插秧机，其能够检测所述所述自动变速插秧机的换挡轴的转动状态变化。

本实用新型的另一个目的在于提供一自动变速插秧机，其能够检测并反馈所述自动变速插秧机的实际速度信号，以在后续实现自动变速。

本实用新型的另一个目的在于提供一自动变速插秧机，其能够自动变速至适应即将进行的行驶状态的未来车速。

本实用新型的另一个目的在于提供一自动变速插秧机，其根据所述自动变速插秧机的实际转速信号和所述换挡轴的转动状态变化控制所述自动变速插秧机的速度变化，完成自动变速。

本实用新型的另一个目的在于提供一自动变速插秧机，其通过改变传动比，实现自动变速。

本实用新型的另一个目的在于提供一自动变速插秧机，其中所述自动变速被实施为自动无级变速。

本实用新型的另一个目的在于提供一自动变速插秧机，其能够实现高档、低档、倒档或空档等档位之间切换的自动变速。

本实用新型的另一个目的在于提供一自动变速插秧机，其通过电机控制所述自动变速插秧机的变速机构控制速度变化。

本实用新型的另一个目的在于提供一自动变速插秧机，其能够检测所述自动变速插秧机的实际车速的真实值。

本实用新型的另一个目的在于提供一自动变速插秧机，其结构简单，能够实现迅速换挡变速，具有优良的行驶性能。

依本实用新型的一个方面，本实用新型进一步提供一自动变速插秧机，其包括：

一插秧机车体；

一变速机构，其中所述变速机构被设置于所述插秧机车体；

一变速控制装置，其中所述变速控制装置被设置于所述插秧机车体，并且所述变速控制装置进一步包括：

至少一车速传感器，其中所述传感器被设置于所述插秧机车体；

至少一未来车速传感器，其中所述未来车速传感器被设置于所述插秧机车体；以及

一控制器，其中所述车速传感器、所述未来车速传感器和所述变速机构置分别被连接于所述控制器。

在一些实施例中，其中所述未来车速传感器被实施为至少一摄像模组或者雷达装置。

在一些实施例中，其中所述插秧机车体包括一行车分析系统，其中所述行车分析系统被连接于所述控制器，其中所述行车分析系统检测所述插秧机车体的行车相关信息并反馈至所述控制器。

在一些实施例中，其中所述行车分析系统包括至少一行车传感器，其中所述行车传感器被安装于所述插秧机车体以检测所述插秧机车体的行车相关信息。

在一些实施例中，其中其中所述未来车速传感器被安装于所述变速机构的输入轴以通过检测所述变速机构的输入轴的转速获取所述插秧机车体的所述未来车速。

在一些实施例中，其中所述未来车速传感器被安装于所述插秧机车体的发动机以通过检测所述发动机的输出动力获取所述插秧机车体的所述未来车速。

在一些实施例中，其中所述变速机构具有一换挡轴，其中所述未来车速传感器被安装于所述变速机构的所述换挡轴以通过检测所述换挡轴的转动角度获取所述插秧机车体的所述未来车速。

在一些实施例中，其中所述未来车速传感器被实施为角度传感器。

在一些实施例中，其中所述行车传感器包括选自一检测所述插秧机车体的发动机运转状态的传感器、一接收远程控制信号的传感器、至少一检测行车周围环境的传感器和一检测行车路径的探测器中的一或一组传感器。

在一些实施例中，其中所述行车传感器包括至少一摄像装置，其中所述摄像装置被分别安装于所述插秧机车体。

在一些实施例中，其中所述车速传感器被安装于所述插秧机车体的车轮或者所述变速机构的驱动桥壳以检测所述插秧机车体的当前车速。

在一些实施例中，其中所述车速传感器被实施为磁电式车速传感器或者光电式车速传感器。

在一些实施例中，其中所述变速机构被实施为CVT无级式变速器或AT无级式变速器。

附图说明

图1是根据本实用新型的一个优选实施例的自动变速插秧机的立体示意图。

图2是根据本实用新型的一个优选实施例的自动变速插秧机的模块示意图。

图3是根据本实用新型的一个优选实施例的自动变速插秧机的CVT变速器的模块示意图。

图4是根据本实用新型的一个优选实施例的自动变速插秧机的CVT变速器的结构示意图。

图5是根据本实用新型的一个优选实施例的自动变速插秧机的未来车速传感器检测换挡轴的转动角度的结构示意图。

图6是根据本实用新型的一个优选实施例的自动变速插秧机的无人驾驶自动变速的方法示意图。

图7是根据本实用新型的第一变形实施例的自动变速插秧机的AT变速器的模块示意图。

图8是根据本实用新型的第一变形实施例的自动变速插秧机的AT变速器的结构示意图。

图9是根据本实用新型的第二变形实施例的自动变速插秧机的立体结构示意图。

图10是根据本实用新型的第二变形实施例的自动变速插秧机的模块示意图。

图11是根据本实用新型的第二变形实施例的自动变速插秧机的另一种实施方式的模块示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，所述元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

本实用新型提供了一自动变速插秧机，其能够自动控制变速，而此在所述自动变速插秧机作业的过程中，可以无需驾驶员手动换挡，如自走式插秧机，提高了所述自动变速插秧机的可操作性，降低插秧作业中的人为失误和降低了控制者的劳动强度。

在插秧作业中，根据作业环境如农田的地理位置和形状大小、障碍物的位置和形状大小以及作业进程的人为安排等，所述自动变速插秧机需在农田中完成前进、加速、减速、转向、后退或者停止等行驶作业，而在不同的行驶作业的切换过程中，所述自动变速插秧机能够及时地完成车速的自动变速，以确保车体行驶的平稳性和插秧密度可靠性，以及延长机车的耐用性，降低磨损度。

根据动力分类，所述自动变速插秧机可以是燃油插秧机、电动插秧机或者油电混动插秧机。根据操控类型分类，所述自动变速插秧机可以是乘坐式插秧机，如由驾驶员亲自乘坐在车中驾驶所述插秧机完成插秧作业，或者无人驾驶插秧机，如由操控者采用远程控制器遥控所述插秧机的行驶完成插秧作业或者由所述插秧机按照被预设的行驶程序和一组传感器自主地完成插秧作业，在此不做限制。

如图1至图6所示为本实用新型的一优选实施例的所述自动变速插秧机，其能够无人驾驶在农田如水田中完成插秧作业。所述自动变速插秧机包括一插秧机车体10、一变速机构20和一变速控制装置30。所述插秧机车体10可以为无人驾驶插秧机车体，即由不需要驾驶员乘坐操控所述自动变速插秧机的插秧作业或者由操控人员远程遥控所述自动变速插秧机作业。在另外的示例中，所述插秧机车体10也可以由驾驶员操作，例如驾驶员可以仅操作但不限于所述自动变速插秧机的转向或者变速等。所述插秧机车体10包括一车架11、被可运转地安装于所述车架11的一发动机12、一控制中心13和一组车轮14，其中所述控制中心 13被用于接收操作人员的控制指令并智能控制所述插秧机作业，如控制所述发动机12运转，其中所述发动机12驱动所述车轮14转动。所述控制中心13的类型不受限制，例如所述控制中心13能够发出控制指令以控制所述发动机12的运转，从而借由所述发动机12驱动所述车轮14的转动。所述变速机构20包括至少一换挡轴21和一传动装置22，其中所述换挡轴21响应于所述插秧机车体10 的所述控制中心13的变速信号发生转动，并相对转动一转动角度L，其中所述变速机构20的所述传动装置22被设置于所述插秧机车体10的所述发动机12与所述车轮14之间并具有一传动比，当所述传动比被改变时，所述发动机12与所述车轮14的之间的传动速率被相应改变。所述变速控制装置30被设置于根据所述转动角度L和所述插秧机车体的实际车速改变所述传动装置22的传动比以控制所述插秧机车体10的速度变化，使所述插秧机速度能够被更加智能化地调整至最佳车速。即在插秧作业中，当所述插秧机车体10需要切换行驶状态时，所述换挡轴21接受所述插秧机车体10输入的转动变化信号即改变所述换挡轴21 的转动状态，其中所述变速控制装置30通过检测所述换挡轴21的转动状态变化和所述插秧机车体10的所述车轮14的实际转速即所述插秧机车体10的实际车速控制所述变速机构20的所述传动装置22的传动比，进而控制改变所述车轮 13的实际转速以控制所述插秧机车体10的速度变化。

如图2所示，进一步地，所述插秧机车体10还包括一行车分析系统15，其中所述行车分析系统15包括至少一行车传感器151和一行车处理器152，其中所述行车传感器111包括有对发动机运转状态检测的传感器、对人为远程控制信号信息检测的传感器、至少一对行车周围环境检测的传感器以及对行车路径检测的探测器等以分别对应检测行车相关信息，或者检测操作人员的无人驾驶意图，并将检测结果反馈至所述行车处理器152，其中所述行车处理器152根据这些行车信息综合分析出所述插秧机车体10适宜接下来行驶状态的目标车速。

值得一提的是，所述对行车周围环境检测的传感器可以被实施为至少一摄像模组，其中各所述摄像模组被分别安装于所述插秧机车体10的前侧、左侧、右侧或者后侧等，其中所述摄像模组通过实时拍摄所述插秧机车体10的四周周围环境状态获取所述行车相关信息。或者所述对行车周围环境检测的传感器也可以被实施为一雷达装置，其被安装于所述插秧机车体10，并通过雷达检测获取所述插秧机车体10的周围环境状态，等等，在此不做限制。

也就是说，在接下来的行驶状态下，所述插秧机车体10需要被切换至所述目标车速才能够保证行车顺畅。比如，当所述行车传感器151检测到所述插秧机车体10即将转向时，所述行车处理器112分析出所述插秧机车体10需降低档位以变速降速，确保转向顺畅。又或者，当所述行车传感器151检测到前方需要加速时，所述行车处理器152分析出所述插秧机车体10需要升档提速，等等。当然，对于无人驾驶插秧机，所述行车分析系统11能够按照被预设的行车路径指定在某一行车位置需被切换的对应的目标档位，在此不做限制。

也就是说，在所述行车分析系统15分析出所述插秧机车体10接下来需被切换的目标车速时，所述行车处理器152反馈所述行车相关信息至所述控制中心 13，由所述控制中心13控制所述变速机构20的所述换挡轴21做相应的转动，即所述换挡轴21被转动所述转动角度L。

进一步地，所述行车分析系统15被实施为适用于无人驾驶插秧机的行车系统。举例地，在所述插秧机正常行车过程中，当所述行车处理器152检测到所述插秧机车体10前方有障碍物如人、动物、树木、水池或者坑洼等时，所述行车处理器152分析出所述插秧机车体10需要进行减速变向避开所述障碍物，由所述控制中心13控制所述变速机构20的所述换挡轴21转动至低档位位置，即所述换挡轴21的转动状态变化为从高档位位置转动一定的转动角度L至所述低档位位置，以确保所述变速控制装置30能够控制所述变速机构20改变相对应的传动比，使所述插秧机车体10减档变速。

相对应地，当所述行车处理器152检测到所述插秧机车体10需要停车、倒退、加速等时，所述控制中心13控制所述换挡轴21转动相应地转动角度，至合适的档位位置，如需要停车时，所述换挡轴21被转动至空挡位置，如需要倒退时，所述换挡轴21被转动至倒挡位置，如需要加速时，所述换挡轴21被转动至高档位位置，等等。

在本实施例中，所述变速机构20被实施为无级式变速器或箱，即指所述变速机构20的所述传动装置22的所述传动比可在一定范围内连续变化，常见的有液力式，机械式和电力式等变速器。目前变速机构20可分为可变斜面式无级变速器和CVT无级变速器。采用无级变速箱省的优势在于省去了复杂而又笨重的齿轮组合变速传动，只用了两组带轮进行变速传动。所述变速机构20通过改变驱动轮与从动轮传动带的接触半径进行无级变速，由于无级变速器可以实现传动比的连续改变，从而得到传动系与发动机工况的最佳匹配，提高整车的燃油经济性和动力性，改善车体的行驶状况，更加平顺，稳健。特别在所述插秧机的插秧过程中，通过所述变速机构20的无级变速能够防止车体在变速时产生的抖动，使得插秧过程更平稳，均匀。

如图3所示，具体地，所述变速机构20被优选实施为CVT无级变速器，其中所述传动装置22包括一壳体220和被安装于所述壳体220的一主动轮组221、一从动轮组222、一传动带223、一液压泵224、一输入轴225和一输出轴226。所述传动带223被可同步传动地啮合连接于所述主动轮组221与所述从动轮222 组之间，其中所述发动机12的输出轴的输出动力驱动所述主动轮组221的所述输入轴225转动通过所述传动带223将动力传递至所述从动轮222，使所述从动轮222同步转动，然后所述从动轮222经所述插秧机车体10的减速器、差速器通过所述输出轴226将动力传递至所述车轮14来驱动所述插秧机车体10行驶。所述液压泵224通过释放油缸压力产生作用于所述主动轮组221改变与所述传动带223之间的轴向移动量以改变所述变速机构20的传动比，进而使所述变速机构20保持动力传递的可靠性和高效性。

如图4所示，进一步地，所述主动轮组221包括一主动可动盘2211、一主动固定盘2212和一主动轴2213，其中所述主动轴2213被设置于可轴向移动所述主动可动盘2211在靠近所述液压泵224的一侧沿所述传动带223移动，并与所述传动带223相啮合。所述液压泵224能够被释放压力作用于所述主动轴2213，使得所述主动轴2213做轴向转动，以使所述主动可动盘做轴向移动，进而改变所述主动轮组221的工作半径。所述主动固定盘2212被固定在远离所述液压泵 224的另一侧并与所述传动带223相啮合。相应地，所述从动轮组222包括一从动可动盘2221、一从动固定盘2222和一从动轴2223，其中所述从动可动盘2221 被设置于可轴向移动地安装于所述从动轴2223并与所述传动带223相啮合，使所述主动轮组221能够带动所述从动轮组222同步转动，其中所述从动固定盘 2222被固定在所述从动轴223的另一侧。所述从动轴2223与所述输出轴226同轴连接以保证动力传输，使得所述从动轴2223做轴向转动，进而当所述主动可动盘2211被轴向移动时，借由所述传动带223的传动作用，以使所述从动可动盘2221做相反方向的轴向移动，进而改变传动比。

所述变速控制装置30根据所述换挡轴21的转动角度和所述插秧机车体10 是实际车速，控制所述液压泵224释放作用力以驱动所述主动可动盘2211做相对轴向移动以改变与所述从动轮组222的传动比。

换句话说，在所述行车分析系统15反馈变速信息至所述控制中心13时，所述控制中心13控制所述换挡轴21转动所述转动角度L，所述变速控制装置30 通过检测所述转动角度L和所述插秧机车体11的实际车速，相对控制所述液压泵224释放一定的压力使所述主动轴2213做轴向转动，以分别使所述主动可动盘2211做相对轴向移动和使所述从动可动盘2221做相反方向的轴向移动改变传动比，进而改变所述变速机构20的所述主动轮组221与所述从动轮组222之间的传动比并同时保证动力传递的可靠性，实现可靠的自动变速。

优选地，所述传动带223被优选实施为金属带，即由两束金属环和几百个金属片构成的V型金属传动带结构。所述主动可动盘2211、所述主动固定盘2212、所述从动可动盘2221与所述从动固定盘2222都被实施为锥面结构，它们的锥面形成V型槽并与所述V型传动带223相啮合。在变速工作时，所述变速控制装置30通过控制所述液压泵224的油缸压力来相对地驱动所述主动轴2213做相对轴向移动来相对改变所述主动轮组221、所述从动轮组222与所述传动带223之间相啮合的工作半径。可以理解的是，所述主动轴2213的相对轴向移动量是由所述变速机构30根据所述换挡轴21的转动角度L和所述插秧机车体10的实际车速通过分别控制调节所述液压泵224的油缸释放的压力来实现的。因此可以预见，由于所述主动轮组221和所述从动轮222的工作半径可以实现连续调节，即所述传动带223在所述主动轮组221和所述从动轮组223上的回转半径可实现连续变化，进而实现传动比的连续变化，从而实现了无级变速。

换句话说，所述主动轮液压泵224的作用是驱动所述主动轮组221的所述主动可动盘2211做轴向相对移动来改变与所述从动轮组222之间的传动比。即所述主动轮可动盘2211沿所述传动带223做轴向相对移动，即所述传动带223在所述主动轮可动盘2211的V型槽相对移动，使所述主动轮组221的工作半径改变，由于所述传动带223的长度固定不变，所述传动带223沿所述从动轮组222 的V型槽做反方向移动，进而使所述从动轮组222的工作半径也相应的改变，进而改变传动比。

举例地，一般情况下，所述主动轮组221的工作半径小于所述从动轮组222 的工作半径。在所述插秧机开始起步时，由于所述主动轮组221的工作半径较小，使得所述变速机构20可以获得较大的传动比，而保证所述插秧机能够有足够的扭矩获取较高的加速度，完成车体起步。

而随着车速的增加，所述行车分析系统15反馈所述行车相关信息(如需减小传动比)至所述控制中心13，由所述控制中心13控制所述换挡轴21的转动角度改变至较小传动比的转动角度位置，其中所述变速控制装置30通过检测所述换挡轴21的转动角度和所述插秧机车体10的实际车速，控制所述液压泵224 驱动所述主动可动盘2211相对轴向移动以逐渐减小所述所述主动轮组221的工作半径，即所述从动轮组222的工作半径相应的增大，进而使所述传动机构20 的传动比下降，使得所述插秧机能够以更高的速度行驶。

当所述插秧机遇转向或者爬坡减速时，所述行车分析系统15反馈相关加速信息(如需增大传动比)至所述控制中心13，所述控制中心13控制所述换挡轴 21转动至获取较大传动比的转动角度位置，其中所述变速控制装置30通过检测所述换挡轴21的转动角度和所述插秧机车体10的实际车速，控制所述液压泵 224驱动所述主动可动盘2211相对轴向移动以逐渐增大所述所述主动轮组221 的工作半径，即所述从动轮组222的工作半径相应地减小，进而使所述变速机构 20可以获得较大的传动比，使所述插秧机能够适应减速转向或者爬坡等。

熟知本领域的人员应当理解，所述变速机构20仅作为提供本实用新型的可实施方式的一种，其并不作为对本实用新型的限制，即所述变速机构20还可以被实施为其他类型结构的变速机构，如有级变速器、AT变速器、AMT变速器、 DCT变速器等等，在此不做赘述，均应属于本实用新型的保护范围。

在本实施例中，所述变速控制装置30包括至少一未来车速传感器31、至少一车速传感器32、一控制器33和一电机34，其中所述未来车速传感器31用于检测所述换挡轴21的转动状态变化并反馈至所述控制器33，其中所述车速传感器32用于检测所述插秧机车体10的所述车轮14实际转速并反馈至所述控制器 33，其中所述控制器33根据反馈信息控制所述电机14控制所述变速机构20的所述传动装置22改变传动比以控制所述插秧机车体10的速度变化。

如图5所示，值得一提的是，所述未来车速传感器31能够检测所述换档轴 21的一个转动位置的变化量，即检测获取所述换档轴21从转动前位置转动到转动后位置的转动角度L，并反馈为电信号至所述控制器33。优选地，所述车速传感器32能够实时检测所述插秧机车体10的当前实际车速并反馈电信号至所述控制器33。或者，一般情况下，所述插秧机车体10具有原有的车速检测装置，所述车速传感器32能够获取所述插秧机车体10原有的车速检测装置实时检测的当前实际车速并反馈电信号至所述控制器33。

所述控制器33根据所述转动角度L和所述当前实际车速，生成一速度信号发送至所述电机34，以由所述电机34相应地控制所述主动轮液压泵224释放作用力对应改变所述变速机构20的传动比，实现自动变速。

需要说明的是，通过所述转动角度L和所述当前实际车速，所述控制器33 能够明确地判断分析出所述插秧机车体10的即将进行的行驶状态。比如，在所述插秧机车体10需要降挡减速时，当前实际车速为V1，所述转动角度L为朝向降低至目标档位的方向转动的所述角度L，所述控制器33分析并判断出所述插秧机车体10即将进行的行驶状态的未来车速为V2，并根据所述未来速度V2生成所述速度信号传递至所述电机34，然后由所述电机34相应地控制所述变速机构20改变传动比使所述传动比能够匹配适应于所述未来速度V2，进而使所述插秧机完成自动变速，并确保所述插秧机车体10能够适应即将进行的行驶状态。

值得一提的是，所述电机34能够控制所述主动轮液压泵224的油缸压力，其中所述电机34以所述速度信号作为控制所述主动轮液压泵224的油缸压力变化值的基准，以确保所述变速机构20改变传动比至能够适应所述插秧机车体10 即将进行的行驶状态的未来车速。

具体地，所述未来车速传感器31被实施为一角度传感器，其被可同步转动地安装于所述变速机构20的所述换挡轴21，以随着所述换挡轴21的同步转动检测出所述换挡轴21的所述转动角度L，并转化为电信号至所述处理器33。换句话说，当所述换挡轴21转动一定的转动角度时，所述未来车速传感器31也同步转动相应的转动角度，进而使所述未来车速传感器31能够相应地检测获取所述换挡轴21的转动角度L，而不易产生误差。在所述换挡轴21没有转动时，所述未来车速传感器31也保持相对静止，而没有触发检测信号，因此所述未来车速传感器31作为检测所述换挡轴21一次转动位置的变化角度并转化为电信号至所述控制器33。

优选地，所述车速传感器32被能够实施为一磁电式车速传感器，其被安装于所述变速机构20的驱动桥壳或者壳体内，以通过检测所述变速机构20的输出轴的转速来获取所述插秧机车体10的当前实际车速，并反馈电信号至所述控制器33。具体地，所述磁电式车速传感器由两接线柱的磁芯及线圈组成，其能够模拟交流电信号发生器，产生交变电流信号来检测出所述插秧机车体10的当前实际车速。

优选地，所述车速传感器32能够实时地反馈所述当前实际车速至所述控制器33。另外，所述车速传感器32被电连接于所述控制器33的信号线通常被一层或者多层屏蔽套包裹，以消除高压电火线或者车载电话或者其他通讯电子设备的电磁或者射频干扰，以保证所述车速传感器32的反馈信号不会中断，导致所述变速控制装置30无法及时地控制所述变速机构20控制变速而造成驾驶性能变差等问题。

当然，所述车速传感器32也可以被实施为光电式车速传感器，其由带孔的转盘、两光导纤维、一发光二极管和一作为光传感器的光电三极管组成，也能够实现实时检测所述插秧机车体10的当前实际车速并反馈至所述控制器33，在此不做赘述。

如图6所示，进一步，本实施例还提供了所述自动变速插秧机的自动变速方法，其包括以下步骤：

A、检测所述插秧机车体10的实际车速和所述换挡轴21的转动状态变化，其中借由所述换挡轴21的转动状态变化，获取所述插秧机车体10即将进行的未来车速；和

B、控制所述变速机构20改变传动比以控制所述插秧机车体10的速度变化。

其中，在步骤A之前，通过所述行车分析系统15的所述行车传感器151的一或一组传感器检测所述行车相关信息并由所述控制中心13控制所述换挡轴21 转动。

其中，在步骤A中，通过被可同步转动地安装于所述换挡轴21的所述角度传感器检测所述换挡轴21的转动角度。

其中，在步骤A中，通过所述车速传感器32检测所述插秧机车体10的实际车速，或者通过所述插秧机原有的车速检测装置检测获取所述插秧机车体10 的实际车速。

进一步地，所述电机34被固定安装于所述变速机构20的壳体或者所述插秧机车体10的所述车架11，其通过机械驱动所述变速机构20的所述液压泵224 的机械阀的开启或者关闭程度大小(即开关大小)，进而实现传动比的改变。

需要指出的是，所述电机34可被实施为一电力马达，其通过旋转机械力控制改变所述变速机构20的传动装置22的传动比，在本实施例中，所述电机34 被分别可电控制地驱动所述液压泵224的机械阀开关大小，以通过打开或者关闭所述液压泵224的开关大小来控制所述液压泵224的释放的油缸压力大小，进而实现上述的变速控制。

具体地，所述电机34具有一驱动端341和一联动机构342，其中所述驱动端 341产生正向或反向机械力，其中所述联动机构342被可同步联动地连接于所述驱动端341与所述液压泵224的机械阀开关之间，以使所述液压泵224的开关能够随着所述驱动端341的正向或者反向转动而变大或者减小，进而相应地增大或者减小所述变速机构20的传动比。所述驱动端341被实施为马达转头，其中所述联动机构342被实施为将马达转头的旋转力同步传动为增大或者减小所述液压泵224的开关阈值大小，如转轮结构等。所述联动机构342被实施为传动杆或者传动轮或者皮带或者链条传动等等，在此不做限制。

可以理解的是，所述电机34的转动功率保持一致，所述电机34通过正转或者反转的启动时间的大小来控制所述变速机构20改变的传动比大小。也就是说，所述控制器33能够通过控制所述电机34的所述驱动端341的正向转动或者反向转动的转动时间来控制所述联动机构342的传动距离的大小，进而由所述联动机构342传动所述变速机构20的所述液压泵224的机械阀开关的开启或者关闭程度大小，以实现控制所述变速机构20改变传动比的大小进而实现自动变速。所述电机34的所述驱动端341的转向和转动时间由所述控制器33根据所述换挡轴 21的转动角度L和所述插秧机车体10的实际车速作为控制基准。

如图7和图8所示为本实用新型的一第一变形实施例的自动变速插秧机，其与本优选实施例的所述自动变速插秧机的不同之处在于，本第一变形实施例的变速机构被实施为AT自动变速器。

具体地，所述自动变速器包括一插秧机车体10、一变速机构20A和一变速控制装置30，在本实施例中的所述插秧机车体10和所述变速控制装置30与优选实施例的部分相同结构不在重复赘述。

如图8所示，进一步地，所述变速机构20A包括一换挡轴21A和一传动装置22A，其中所述传动装置22A包括一壳体220A和被安装于所述壳体220A的一换挡齿轮组221A、至少一液力变矩器222A、一油压控制装置223A、一电磁阀224A、一输入轴225A、一输出轴226A。所述插秧机车体10的所述发动机 12的输出轴被同步连接于所述输入轴225A，其中所述输入轴225A和所述输出轴226A被可传动地设置于所述换挡齿轮组221A的两端，其中所述换挡齿轮组 221A具有一组可改变传动比的齿轮，其中所述液力变矩器222A被设置于通过扭矩大小改变所述换挡齿轮组221A的传动比大小，其中所述油压控制装置223A 被设置于通过液压大小控制所述液力变矩器222A的扭矩大小以控制改变所述传动比的大小，其中所述电磁阀224A作为控制所述油压控制装置223A的液压大小的控制阀门。所述换挡轴21A响应于所述插秧机车体10的所述控制中心13 的变速信号发生转动，并相对转动一转动角度L，其中所述变速控制装置30通过检测所述换挡轴21A和所述插秧机车体10的当前实际车速，控制所述电池阀 224A的开关大小，来实现改变所述换挡齿轮组221A的传动比，进而实现自动变速。

在本实施例中，所述换挡轴21A被实施为可转动地安装于所述壳体220A的机械换挡杆，其能够被所述控制中心13控制发生转动。所述电磁阀224A被实施为通过电磁作用控制所述油压控制装置223A的油缸液压大小。

在本实施例中，所述变速控制装置30包括至少一未来车速传感器31、至少一车速传感器32、一控制器33和一电机34，其中所述未来车速传感器31用于检测所述换挡轴21A的转动状态变化并反馈至所述控制器33，其中所述车速传感器32用于检测所述插秧机车体10的所述车轮14实际转速并反馈至所述控制器33，其中所述控制器33根据反馈信息控制所述电机14控制所述变速机构20 的所述传动装置22改变传动比以控制所述插秧机车体10的速度变化。

具体地，所述电机14通过机械传动控制所述传动装置22的所述电磁阀224A 的开关大小，来控制所述油压控制装置223A的液压大小，进而改变所述换挡齿轮组221A的传动比，完成自动变速。

当然，为辅助所述插秧机的安全行驶，所述变速机构20A还可以包括控制换挡执行元件的高速电磁阀、驻车锁止机构以及减速器等，在此不做限制。

如图9至图11所示为本实用新型的一第二变形实施例的自动变速插秧机，本第二变形实施例的所述自动变速插秧机与上述两种实施例的不同之处在于，本第二变形实施例的所述自动变速插秧机的结构中可以不设置所述换挡轴，或者不需要所述换挡轴。或者说，本第二变形实施例的所述自动变速插秧机无需检测所述换挡轴的转动状态，也可以完成自动变速。

具体地，所述自动变速插秧机包括一插秧机车体10B、一变速机构20B和一变速控制装置30B，其中所述变速机构20B可以被实施为与本优选实施例或者第一变形实施例的AT或者CVT无级变速器，或者是取消设置所述换挡轴的AT或者CVT无级变速器，在此不做详细阐述。

如图9和图10所示，进一步地，所述插秧机车体10B包括一车架11、一发动机12、一控制中心13B、一组车轮14和一行车分析系统15，其中所述发动机 12、所述控制中心13B、各所述车轮14和所述行车分析系统15均被可工作地安装于所述车架11，在本第二变形实施例中，其中所述车架11、所述发动机12、各所述车轮14和所述行车分析系统15与本优选实施例的所述插秧机车体10的各对应结构一致，在此不做详细赘述。

值得一提的是，所述行车分析系统15通过检测所述自动变速插秧机的周围环境信息向所述控制中心13B反馈一行车相关信息，其中所述行车相关信息与本优选实施例的描述所述行车相关信息类似一致，即所述行车相关信息包括了所述自动变速插秧机接下来即将要进行的行车状态，如变向减速、加速、爬坡、停车或者起步等等。所述控制中心13B基于所述行车分析系统15反馈的所述行车相关信息，控制所述发动机12改变至相应的输出动力，如增大所述发动机12的输出动力或者减小所述发动机12的输出动力等。也就是说，当所述行车分析系统15检测到所述自动变速插秧机需要变向减速时，所述控制中心13B降低所述发动机12的输出动力，如若所述发动机12为燃油发动机，则所述控制中心13B 通过减小给油量降低所述发动机12的输出动力，或者如若所述发动机12为电力发动机，则所述控制中心13B通过减小输出电力实现降低所述发动机12的输出动力，等等。所述控制中心13B增大所述发动机12的输出动力也是如此类似，在此不做详细描述。

在本实施例中，所述变速控制装置30B包括至少一未来车速传感器31B、至少一车速传感器32、一控制器33和一电机34，其中所述未来车速传感器31B 被设置于检测所述发动机12的输出动力，其中所述车速传感器32用于检测所述自动变速插秧机的当前实际车速，基于所述发动机12的输出动力和所述自动变速插秧机的当前实际车速的反馈信息，所述控制器33分析并判断出所述插秧机车体10即将进行的行驶状态的未来车速，并根据所述未来速度生成一速度信号传递至所述电机34，然后由所述电机34相应地控制所述变速机构20改变传动比使所述传动比能够匹配适应于所述未来速度，进而使所述插秧机完成自动变速，并确保所述插秧机车体10能够适应即将进行的行驶状态。其中，所述电机34与本优选实施例或者本第一变形实施例的所述电机34结构原理类似一致，以能够控制改变所述AT或者CVT无级变速器的传动比，在此不做赘述。

如图10所示，换句话说，所述未来车速传感器31B被实施为一动力传感器，其被安装于所述变速机构20的驱动桥壳，以检测所述变速机构20的输入轴的转速获取所述发动机的输出动力相关信息并反馈至所述控制器33。换句话说，所述控制器33基于所述变速机构20的输入轴的转速，分析出所述自动变速插秧机的即将进行的行使状态的未来车速。

如图11所示，在另一种实施方式中，所述未来车速传感器31B被实施为获取所述控制中心13B控制改变所述发动机12的输出动力的相关动力信息，或者说，所述未来车速传感器31B被电连接于所述控制中心13B，其中所述控制中心 13B在接收到所述行车相关信息控制改变所述发动机12的输出动力时，所述控制中心13B将本次控制所述发动机12的控制信息发送至所述未来车速传感器 31B，进而由所述控制器33基于所述发动机12的输出动力的信息，分析出所述自动变速插秧机的即将进行的行使状态的未来车速。

可以理解的是，所述未来车速传感器31还能够被实施为所述行车分析系统 15的所述行车传感器，如至少一摄像装置或者雷达装置等，由所述未来车速传感器31检测获取所述插秧机车体10的所述行车相关信息并反馈至所述控制器 33，由所述控制器33基于所述行车相关信息分析得出所述插秧机车体10即将进行的所述未来车速。或者说，所述行车分析系统15被连接于所述控制器33，其中所述行车分析系统15将所述行车相关信息发送至所述控制器33，由所述控制器33基于所述行车相关信息获取所述插秧机车体10即将进行的所述未来车速。

进一步地，基于所述未来车速传感器31B和所述车速传感器32的反馈信息，所述控制器33分析得到所述自动变速插秧机的未来车速和当前实际车速，进而控制所述电机34控制所述变速机构20改变传动比，进而实现自动改变所述自动变速插秧机的车速，以进入即将进行的行车状态，适应行车环境。

值得一提的是，对于本优选实施例或所述第一变形实施例的所述车速传感器 32均被实施为通过检测所述变速机构20的输出轴226的转速来获取所述自动变速插秧机的实际车速。然而，当所述变速机构20的输出轴226发生异常转动如空转时，可能会影响所述车速传感器32对所述自动变速插秧机的真实实际车速的检测，如所述变速机构20的所述输出轴发生空转时，所述车速传感器32检测的当前车速的检测值一般大于所述自动变速插秧机的实际车速的真实值，进而对于本优选实施例或本第一变形实施例的所述自动变速插秧机的所述变速控制装置30在所述变速机构20的输出轴发生异常转动时，可能会造成所述变速控制装置30改变的所述变速机构20的传动比不能适应所述自动变速插秧机即将进行的行车状态，进而造成严重的行车事故。

因此，为保证所述车速传感器32检测出所述自动变速插秧机的当前实际车速的真实值，确保所述变速控制装置30B控制所述变速机构20改变的传动比一定适用于所述自动变速插秧机即将进行的行车状态。所述车速传感器32被安装于所述插秧机车体10B的任一所述车轮14，以通过检测所述车轮14的当前转速来获取所述自动变速插秧机的当前实际车速的真实值，以防止意外事故发生。

值得一提的是，所述车速传感器32能够被实施为多个，其被分别安装于各所述车轮14，以通过多组数据的检测来判断所述自动变速插秧机的当前实际车速的真实值，提高检测数据的准确性，等等，在此不做限制。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。本实用新型的目的已经完整并有效地实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (13)

1.一自动变速插秧机，其特征在于，包括：

一插秧机车体；

一变速机构，其中所述变速机构被设置于所述插秧机车体；

一变速控制装置，其中所述变速控制装置被设置于所述插秧机车体，并且所述变速控制装置进一步包括：

至少一车速传感器，其中所述传感器被设置于所述插秧机车体；

至少一未来车速传感器，其中所述未来车速传感器被设置于所述插秧机车体；以及

一控制器，其中所述车速传感器、所述未来车速传感器和所述变速机构分别被连接于所述控制器。

2.根据权利要求1所述的自动变速插秧机，其中所述未来车速传感器被实施为至少一摄像模组或者雷达装置。

3.根据权利要求1所述的自动变速插秧机，其中所述插秧机车体包括一行车分析系统，其中所述行车分析系统被连接于所述控制器，其中所述行车分析系统检测所述插秧机车体的行车相关信息并反馈至所述控制器。

4.根据权利要求3所述的自动变速插秧机，其中所述行车分析系统包括至少一行车传感器，其中所述行车传感器被安装于所述插秧机车体以检测所述插秧机车体的行车相关信息。

5.根据权利要求1所述的自动变速插秧机，其中其中所述未来车速传感器被安装于所述变速机构的输入轴以通过检测所述变速机构的输入轴的转速获取所述插秧机车体的所述未来车速。

6.根据权利要求1所述的自动变速插秧机，其中所述未来车速传感器被安装于所述插秧机车体的发动机以通过检测所述发动机的输出动力获取所述插秧机车体的所述未来车速。

7.根据权利要求1所述的自动变速插秧机，其中所述变速机构具有一换挡轴，其中所述未来车速传感器被安装于所述变速机构的所述换挡轴以通过检测所述换挡轴的转动角度获取所述插秧机车体的所述未来车速。

8.根据权利要求7所述的自动变速插秧机，其中所述未来车速传感器被实施为角度传感器。

9.根据权利要求4所述的自动变速插秧机，其中所述行车传感器包括选自一检测所述插秧机车体的发动机运转状态的传感器、一接收远程控制信号的传感器、至少一检测行车周围环境的传感器和一检测行车路径的探测器中的一或一组传感器。

10.根据权利要求4所述的自动变速插秧机，其中所述行车传感器包括至少一摄像装置，其中所述摄像装置被分别安装于所述插秧机车体。

11.根据权利要求1至10任一所述的自动变速插秧机，其中所述车速传感器被安装于所述插秧机车体的车轮或者所述变速机构的驱动桥壳以检测所述插秧机车体的当前车速。

12.根据权利要求11所述的自动变速插秧机，其中所述车速传感器被实施为磁电式车速传感器或者光电式车速传感器。

13.根据权利要求11所述的自动变速插秧机，其中所述变速机构被实施为CVT无级式变速器或AT无级式变速器。

Images