CN112392608A - 收获机械的控制方法、装置和设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种收获机械的控制方法、装置和设备，该方法包括：确定发动机的第一负荷率；若第一负荷率大于第一预设值，则获取发动机当前的转速；若转速小于第二预设值，且转速小于第二预设值的时间大于第三预设值，则控制降低收获机械中液压泵的流量。通过该方法能够对收获机械进行自动化控制，提高控制效率，提升收获机械的作业效率。

Description

收获机械的控制方法、装置和设备
技术领域
本申请实施例涉及机械控制技术领域，尤其涉及一种收获机械的控制方法、装置和设备。
背景技术
收获机械是一种常见的农用机械，主要包括行走系统和作业系统，行走系统主要用于控制收获机械行走；作业系统主要用于对收获机械内的农作物进行处理。
为了提高收获机械在收获农作物时的效率，驾驶员通常会控制收获机械以较快的速度行走，以提高收获机械的喂入量。然而，喂入量激增可能导致作业系统无法及时处理消化，导致收获机械无法正常的工作。现有技术中，通常通过驾驶员人为的控制收获机械，降低收获机械的行走速度，来解决这一问题。
然而，人为控制的方式不仅需要驾驶员拥有丰富的驾驶经验，而且自动化程度较低，导致控制效率较低，进而影响收获机械的作业效率。
发明内容
本申请提供一种收获机械的控制方法、装置和设备，能够对收获机械进行自动化控制，提高控制效率，提升收获机械的作业效率。
第一方面，本申请提供了一种收获机械的控制方法，包括：确定发动机的第一负荷率；若第一负荷率大于第一预设值，则获取发动机当前的转速；若转速小于第二预设值，且转速小于第二预设值的时间大于第三预设值，则控制降低收获机械中液压泵的流量。
可选的，确定发动机的第一负荷率，包括：确定发动机当前的实际扭矩；将实际扭矩与预设的参考扭矩的比值，确定为发动机的第一负荷率，其中，参考扭矩与发动机的类型相关。
通过该方法，当发动机运行在发动机外特性上任一区间时，其对应的负荷率会随着其当前扭矩的变化而变化，而不是始终为100％，因而能够更好的体现发动机的负荷情况，同时对发动机的实际运行区间有直观的展现。
可选的，控制降低收获机械中液压泵的流量，包括：
向液压泵控制器发送第一指示信息，第一指示信息用于指示液压泵控制器控制液压泵降低所输出的流量。
通过该方法，发动机控制单元可以根据发动机的转速、负荷率情况，通过第一指示信息间接控制液压泵的流量，进而达到控制收获机械行进速度的目的，控制过程简单。
可选的，控制降低收获机械中液压泵的流量之后，该方法还包括：重新获取发动机的第二负荷率；若第二负荷率小于第一预设值，且大于第四预设值，则控制液压泵的流量不变，其中，第四预设值小于第一预设值。
通过该方法，能够控制液压泵的流量适中，使收获机械以一个合理的行进速度作业，保障收获机械的作业效率。
可选的，该方法还包括：若第二负荷率小于第四预设值，则控制增大液压泵的流量。
通过该方法，能够增大液压泵的流量，提升收获机械的行进速度作业，进而增大收获机械的喂入量，提高收获机械的作业效率。
可选的，控制增大收获机械中液压泵的流量，包括：
向液压泵控制器发送第二指示信息，第二指示信息用于指示液压泵控制器控制液压泵增大所输出的流量。
通过该方法，发动机控制单元可以根据发动机的负荷率，通过第二指示信息间接控制液压泵的流量，进而达到控制收获机械行进速度的目的，控制过程简单。
第二方面，本申请提供了一种收获机械的控制装置，包括：
确定模块，用于确定发动机的第一负荷率。
获取模块，用于若第一负荷率大于第一预设值，则获取发动机当前的转速。
控制模块，用于若转速小于第二预设值，且转速小于第二预设值的时间大于第三预设值，则控制降低收获机械中液压泵的流量。
可选的，该确定模块，具体用于确定发动机当前的实际扭矩；将实际扭矩与预设的参考扭矩的比值，确定为发动机的第一负荷率，其中，参考扭矩与发动机的类型相关。
可选的，该控制模块，具体用于向液压泵控制器发送第一指示信息，第一指示信息用于指示液压泵控制器控制液压泵降低所输出的流量。
可选的，该控制模块，还用于重新获取发动机的第二负荷率；若第二负荷率小于第一预设值，且大于第四预设值，则控制液压泵的流量不变，其中，第四预设值小于第一预设值。
可选的，该控制模块，还用于若第二负荷率小于第四预设值，则控制增大液压泵的流量。
可选的，该控制模块，具体用于向用于液压泵控制器发送第二指示信息，第二指示信息用于指示液压泵控制器控制液压泵增大所输出的流量。
第三方面，本申请提供一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行如第一方面或第一方面的可选方式的方法。
第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，计算机执行指令被处理器执行时用于实现如第一方面或第一方面的可选方式的方法。
本申请提供一种收获机械的控制方法、装置和设备，该方法首先确定出发动机的第一负荷率；然后判断第一负荷率与第一预设值的关系，当发动机的第一负荷率大于第一预设值，则认为发动机负荷率较大，则获取发动机当前的转速；并将发动机当前转速与第二预设值进行比较，当转速小于第二预设值，且转速小于第二预设值的时间大于第三预设值，则认为发动机转速出现异常，当前转速过低，行走系统行进速度过快，收获机械的正常工作将受到影响，则控制降低收获机械中液压泵的流量，以降低收获机械的行进速度。通过该方法能够对收获机械的行进速度进行自动化控制，相较于现有技术，能够降低人为参与度，提高控制效率，提升收获机械的作业效率。
附图说明
图1为本申请提供的收获机械的一种结构示意图；
图2为本申请提供的收获机械的控制方法的一种流程示意图；
图3为本申请提供的发动机的特性曲线的一种示意图；
图4为本申请提供的收获机械的控制方法的一种流程示意图；
图5为本申请提供的收获机械的控制装置的一种结构示意图；
图6为本申请提供的电子设备的一种结构示意图。
通过上述附图，已示出本公开明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
下面对本申请文件中涉及到的名词作简要介绍。
喂入量：单位时间内通过机器的籽粒和茎秆的质量之和。
收获机械：用于收取成熟作物的整个植株或果实、种子、茎、叶、根等部分的农业机械。
收获机械是用于收获农作物等的机械设备，其在向前行走过程中，能够收取农作物的整个植株，通过作业系统剥离出果实或者种子，以及茎、叶等。收获机械在作业时，为了提高收获机械在收获农作物时的效率，驾驶员通常会控制收获机械以较快的速度行走，此时，行走系统功耗较高，然而，由于行走机械快速前进，其喂入量增大，导致作业系统的负荷增加，作业系统功耗增加，进而导致收获机械的发动机负荷增加，发动机转速下降，发动机输出功率下降，行走系统和作业系统都将受到影响。当发动机的转速降低至额定点以下一定程度后，由于收获机械总功耗下降，作业系统的脱粒、清选等作业将无法正常作业，可能导致脱粒不干净、碎粒多等问题，甚至于导致农作物堵塞、行走系统停运等故障。
现有技术中，为解决这一问题，合理分配行走系统和作业系统的功耗，通常是通过驾驶员根据驾驶经验，人为的控制收获机械的速度。然而，人为控制的方式依赖驾驶员的驾驶经验，对驾驶员要求较高；且由于其需要驾驶员根据经验进行判断和控制，自动化程度较低，导致控制效率较低，控制不及时，不能及时解决问题，对收获机械的作业效率造成一定的影响。
如果能够对收获机械的速度进行自动化控制，则能够很好的解决上述问题。本申请提供一种收获机械的控制方法，通过获取发动机的负荷情况，并将其与预设值进行比较，确定出发动机的负荷是否处于超负荷情况，如果发动机负荷较高，则通过向收获机械中用于控制其行进速度的液压泵发送控制信息，控制液压泵降低流量，从而通过上述的反馈方式，可以调整收获机械的行进速度。
图1为本申请提供的收获机械的一种架构示意图，如图1所示，收获机械包括发动机11、发动机控制单元12、液压泵13。
其中，发动机11用于为收获机械提供动力，用于驱动行走系统和作业系统工作。
发动机控制单元12用于确定发动机的负荷率，以及获取发动机的相关信息，例如，获取发动机的转速、扭矩等信息。发动机控制单元12中集成了用于控制液压泵的控制器。发动机控制单元12还用于向液压泵13发送指示信息。发动机控制单元12具体可以是电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)。
液压泵13，用于接收发动机控制单元12发送的指示信息，并根据指示信息，控制其流量，进而达到控制收获机械行进速度的目的。
可选的，还包括液压泵控制器14。
发动机控制单元12用于确定发动机的负荷率，以及获取发动机的相关信息，例如，获取发动机的转速、扭矩等信息。还用于向液压泵13发送指示信息。此时，发动机控制单元12中可以不集成用于控制液压泵的控制器。发动机控制单元12具体可以是电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)。
液压泵控制器13，用于接收发动机控制单元12发送的指示信息，并根据指示信息，控制液压泵14的流量，进而达到控制收获机械行进速度的目的。
下面通过具体实施例对本申请提供的收获机械的控制方法进行详细说明。
图2为本申请提供的收获机械的控制方法的一种流程示意图，该方法可以收获机械执行，如图2所示，该方法包括：
S201、确定发动机的第一负荷率。
具体的，发动机控制单元可以通过获取发动机的扭矩来确定发动机的负荷率。
可选的，发动机可以是柴油机。
可选的，确定发动机的第一负荷率的一种可能的实现方式是：确定发动机当前的实际扭矩；将实际扭矩与预设的参考扭矩的比值，确定为发动机的第一负荷率，其中，参考扭矩与发动机的类型相关。
可选的，参考扭矩可以是发动机的额定点扭矩。
图3为本申请提供的发动机的特性曲线的一种示意图。收获机械的发动机正常工作时，通常需要其工作在调速段，如图3所示，发动机调速段的特性是，较小的发动机转速变化，能实现较大的扭矩变化。按照现有技术中负荷率的计算方式，当发动机运行在发动机外特性上任一区间时，其对应的负荷率均为100％，无法体现发动机的负荷情况。如果将发动机额定点扭矩确定为参考扭矩，则发动机的负荷率可以通过如下公式表示：
Figure BDA0002815144750000061
其中，η表示发动机的负荷率；Nt表示发动机当前的扭矩；N表示参考扭矩。
通过该方法，当发动机运行在发动机外特性上任一区间时，其对应的负荷率会随着其当前扭矩的变化而变化，而不是始终为100％，因而能够更好的体现发动机的负荷情况，同时对发动机的实际运行区间有直观的展现。
具体的，当收获机械正常作业时，若η＝100％，则发动机运行在额定点，负荷比较大；当收获机械正常作业时，若η＜100％，则发动机运行在调速段，负荷率较额定点小；当收获机械正常作业时，若η＞100％，则发动机运行在大扭矩点到额定点之间，负荷率非常大，存在发动机动力不足风险；
S202、若第一负荷率大于第一预设值，则获取发动机当前的转速。
其中，第一预设值可以是100％。
当第一负荷率大于第一预设值时，则认为发动机的负荷率较大，可能对发动机的性能产生不良影响。
S203、若转速小于第二预设值，且转速小于第二预设值的时间大于第三预设值，则控制降低收获机械中液压泵的流量。
不同收获机械的工作环境不同，其发动机的类型也有所不同，基于此，第二预设值和第三预设值均可以是根据收获机械或者发动机的类型设置的。例如，第二预设值可以设置为发动机额定转速以下300转；第三预设值可以设置为5秒钟。
收获机械中液压泵是一种通过液压系统调节收获机械进行速度的设备。当增加液压泵的流量时，可以提高收获机械的进行速度；当减少液压泵的流量时，可以降低收获机械的进行速度。
具体的，控制降低液压泵的流量的一种可能的实现方式是：向液压泵控制器发送第一指示信息。其中，第一指示信息用于指示液压泵控制器控制液压泵降低所输出的流量。
通过该方法，发动机控制单元可以根据发动机的转速、负荷率情况，通过第一指示信息间接控制液压泵的流量，进而达到控制收获机械行进速度的目的，控制过程简单。
需要说明的是，当发动机控制单元中集成了液压泵控制器时，控制降低液压泵的流量的另一种可能的实现方式是：向液压泵发送第一指示信息。其中，第一指示信息用于指示液压泵降低所输出的流量。
本申请提供的收获机械的控制方法，首先确定出发动机的第一负荷率；然后判断第一负荷率与第一预设值的关系，当发动机的第一负荷率大于第一预设值，则认为发动机负荷率较大，则获取发动机当前的转速；并将发动机当前转速与第二预设值进行比较，当转速小于第二预设值，且转速小于第二预设值的时间大于第三预设值，则认为发动机转速出现异常，当前转速过低，行走系统行进速度过快，收获机械的正常工作将受到影响，则控制降低收获机械中液压泵的流量，以降低收获机械的行进速度。通过该方法能够对收获机械的行进速度进行自动化控制，相较于现有技术，能够降低人为参与度，提高控制效率，提升收获机械的作业效率。
为了进一步提高收获机械的工作效率，在上述实施例的基础上，本申请又提出了一种收获机械的控制方法，能够自动控制收获机械以合理的行进速度运行，保障收获机械的作业效率。图4为本申请提供的收获机械的控制方法的一种流程示意图，该方法可以被收获机械执行，如图4所示，该方法包括：
S401、确定发动机的第一负荷率。
S402、若第一负荷率大于第一预设值，则获取发动机当前的转速。
S403、若转速小于第二预设值，且转速小于第二预设值的时间大于第三预设值，则控制降低液压泵的流量。
S401-S403与S201-S203类似，具体描述可参见S201-S203的描述，在此不做赘述。
S404、重新获取发动机的第二负荷率，若第二负荷率小于第一预设值，且大于第四预设值，则控制液压泵的流量不变。
其中，第四预设值小于第一预设值。
具体的，第四预设值可以是根据收获机械或者发动机的类型设置的。例如，第四预设值可以设置为80％。
当发动机的第二负荷率小于第一预设值，且大于第四预设值时，可以认为发动机负荷率适中，相应的，收获机械的行进速度适宜，此时收获机械的喂入量合理，不会导致其作业系统的产生堵塞等故障，收获机械工作效率较高，能够满足用户的使用需求。
可选的，该方法还包括：
S405、若第二负荷率小于第四预设值，则控制增大液压泵的流量。
当第二负荷率小于第四预设值，则可以认为发动机负荷率较低，收获机械的行进速度较慢，此时收获机械的喂入量较少，收获机械的作业效率较低，可能不能满足用户的使用需求。
具体的，控制增大液压泵的流量的一种可能的实现方式是：向液压泵控制器发送第二指示信息，第二指示信息用于指示液压泵控制器控制液压泵增大所输出的流量。
通过该方法，发动机控制单元可以根据发动机的负荷率，通过第二指示信息间接控制液压泵的流量，进而达到控制收获机械行进速度的目的，控制过程简单。
同样需要说明的是，当发动机控制单元中集成了液压泵控制器时，控制增大液压泵的流量的另一种可能的实现方式是：向液压泵发送第二指示信息。其中，第二指示信息用于指示液压泵增大所输出的流量。
本申请提供的收获机械的控制方法，在上述实施例的基础上，通过获取发动机的第二负荷率，并判断若第二负荷率与第一预设值和第四预设值的关系，当第二负荷率小于第一预设值，且大于第四预设值时，则认为发动机负荷率适中，收获机械的进行速度合理，相应的，则控制液压泵的流量保持不变，使收获机械维持现有的行进速度继续作业，进而保证收货机械的作业效率。当第二负荷率小于第四预设值时，则认为发动机负荷率较小，收获机械的行进速度较慢，喂入量较少，收获机械作业效率较低，此时，则控制增大液压泵的流量，以提高收获机械的行进速度，增大其喂入量，提升其作业效率。通过该方法，能够自动对收获机械的行进速度进行调节，避免其行进速度过慢，导致作业效率较低，不能满足用户使用需求。
图5为本申请提供的收获机械的控制装置的一种结构示意图，如图5所示，该收获机械的控制装置包括：
确定模块51，用于确定发动机的第一负荷率。
获取模块52，用于若第一负荷率大于第一预设值，则获取发动机当前的转速。
控制模块53，用于若转速小于第二预设值，且转速小于第二预设值的时间大于第三预设值，则控制降低收获机械中液压泵的流量。
可选的，该确定模块51，具体用于确定发动机当前的实际扭矩；将实际扭矩与预设的参考扭矩的比值，确定为发动机的第一负荷率，其中，参考扭矩与发动机的类型相关。
可选的，该控制模块53，具体用于向液压泵控制器发送第一指示信息，第一指示信息用于指示液压泵控制器控制液压泵降低所输出的流量。
可选的，该控制模块53，还用于重新获取发动机的第二负荷率；若第二负荷率小于第一预设值，且大于第四预设值，则控制液压泵的流量不变，其中，第四预设值小于第一预设值。
可选的，该控制模块53，还用于若第二负荷率小于第四预设值，则控制增大液压泵的流量。
可选的，该控制模块53，具体用于向液压泵控制器发送第二指示信息，第二指示信息用于指示液压泵控制器控制液压泵增大所输出的流量。
该收获机械的控制装置可以执行上述的收获机械的控制方法，其内容和效果可参考方法实施例部分，对此不再赘述。
图6为本申请提供的电子设备的一种结构示意图，如图6所示，本实施例的电子设备包括：处理器61、存储器62；处理器61与存储器62通信连接。存储器62用于存储计算机程序。处理器61用于调用存储器62中存储的计算机程序，以实现上述方法实施例中的方法。
可选地，该电子设备还包括：收发器63，用于与其他设备实现通信。
该电子设备可以执行上述的收获机械的控制方法，其内容和效果可参考方法实施例部分，对此不再赘述。
本申请还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，计算机执行指令被处理器执行时用于实现上述的收获机械的控制方法。
该计算机可读存储介质所存储的计算机执行指令被处理器执行时能实现上述收获机械的控制方法，其内容和效果可参考方法实施例部分，对此不再赘述。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求书来限制。

Claims (9)

1.一种收获机械的控制方法，其特征在于，包括：
确定发动机的第一负荷率；
若所述第一负荷率大于第一预设值，则获取所述发动机当前的转速；
若所述转速小于第二预设值，且所述转速小于第二预设值的时间大于第三预设值，则控制降低所述收获机械中液压泵的流量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定发动机的第一负荷率，包括：
确定所述发动机当前的实际扭矩；
将所述实际扭矩与预设的参考扭矩的比值，确定为所述发动机的第一负荷率，其中，所述参考扭矩与所述发动机的类型相关。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述控制降低所述收获机械中液压泵的流量，包括：
向液压泵控制器发送第一指示信息，所述第一指示信息用于指示所述液压泵控制器控制所述液压泵降低所输出的流量。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述控制降低所述收获机械中液压泵的流量之后，所述方法还包括：
重新获取所述发动机的第二负荷率；
若所述第二负荷率小于所述第一预设值，且大于第四预设值，则控制所述液压泵的流量不变，其中，所述第四预设值小于所述第一预设值。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述第二负荷率小于所述第四预设值，则控制增大所述液压泵的流量。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述控制增大所述液压泵的流量，包括：
向液压泵控制器发送第二指示信息，所述第二指示信息用于指示所述液压泵控制器控制所述液压泵增大所输出的流量。
7.一种收获机械的控制装置，其特征在于，包括：
确定模块，用于确定发动机的第一负荷率；
获取模块，用于若所述第一负荷率大于第一预设值，则获取所述发动机当前的转速；
控制模块，用于若所述转速小于第二预设值，且所述转速小于第二预设值的时间大于第三预设值，则控制降低收获机械中液压泵的流量。
8.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1至6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中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求1至6中任一项所述的方法。
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