DE102005005556B4 - Device for controlling an agricultural harvester - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung einer landwirtschaftlichen Erntemaschine, insbesondere Ladewagen, Presse und dergleichen, mittels derer ein Schwad von Erntegut vom Boden aufnehmbar ist, mit Erfassungsmitteln zur Erfassung von Betriebs- und/oder Bearbeitungsparametern sowie einer Steuereinrichtung zur Ausgabe von Steuersignalen für die Erntemaschine in Abhängigkeit der erfassten Betriebs- und/oder Bearbeitungsparameter. Erfindungsgemäß zeichnet sich die Vorrichtung dadurch aus, dass die Erfassungsmittel eine über den vor der Erntemaschine liegenden Schwad geführte Schwadsensoreinrichtung zur Erfassung der Geometrie und/oder der Dichte des Schwads sowie eine Lasterfassungseinrichtung zur Erfassung der durch den aufgenommenen Schwad induzierten Belastung der Erntemaschine aufweisen, und die Steuereinrichtung in Abhängigkeit sowohl der erfassten Geometrie und/oder Dichte des Schwads als auch der erfassten Belastung der Erntemaschine zumindest ein Steuersignal für einen den Belastungszustand der Erntemaschine beeinflussenden Betriebsparameter der Erntemaschine bestimmt.The present invention relates to a device for controlling an agricultural harvester, in particular loader wagons, press and the like, by means of which a swath of crop from the ground can be received, with detection means for detecting operating and / or processing parameters and a control device for outputting control signals for the Harvesting machine depending on the recorded operating and / or processing parameters. According to the invention, the device is characterized in that the detection means comprise a swath sensor device guided over the windrow in front of the harvester for detecting the geometry and / or the density of the swath and a load detecting device for detecting the load of the harvester induced by the swath taken up, and Control device determines depending on both the detected geometry and / or density of the swath and the detected load of the harvester at least one control signal for the load condition of the harvester influencing operating parameters of the harvester.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung einer landwirtschaftlichen Erntemaschine, insbesondere Ladewagen oder Presse, mittels derer ein Schwad von Erntegut vom Boden aufnehmbar ist, mit Erfassungsmitteln zur Erfassung von Betriebs- und/oder Bearbeitungsparametern sowie einer Steuereinrichtung zur Ausgabe von Steuersignalen für die Erntemaschine in Abhängigkeit der erfassten Betriebs- und/oder Bearbeitungsparameter.The present invention relates to a device for controlling an agricultural harvesting machine, in particular loading wagons or press, by means of which a swath of crop from the ground can be received, with detection means for detecting operating and / or processing parameters and a control device for outputting control signals for the harvester in Dependence of the recorded operating and / or processing parameters.
Für Erntemaschinen, die einen Schwad von Erntegut vom Boden aufnehmen, wurden bereits mannigfache Steuerungen vorgeschlagen, die in Abhängigkeit diverser Betriebs- bzw. Erntegutparameter die Fahrgeschwindigkeit, die Lenkung oder den Betrieb des Aufnahmeaggregats steuern. Ziel ist regelmäßig, eine hohe Aufnahmeleistung und gleichzeitig eine gleichmäßige Beladung zu erreichen. So schlägt z. B. die
Die
Ferner beschreibt die
Trotz dieser mannigfachen Bemühungen ist es bislang noch nicht gelungen, Erntemaschinen tatsächlich so zu steuern, dass eine optimale Beladung erreicht und Störungen der Erntegutaufnahme durch Schoppern oder dergleichen verhindert werden.Despite these manifold efforts, it has not yet been possible to actually control harvesting machines in such a way that optimum loading is achieved and disturbances of crop intake due to shoppers or the like are prevented.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die Nachteile des Standes der Technik vermeidet und letzteren in vorteilhafter Weise weiterbildet. Vorzugsweise soll eine optimale Beladung der Erntemaschine erreicht und Störungen der Erntegutaufnahme durch Schoppern und dergleichen verhindert werden.The present invention is therefore an object of the invention to provide an improved device of the type mentioned above, which avoids the disadvantages of the prior art and further develops the latter in an advantageous manner. Preferably, an optimal loading of the harvester is to be achieved and disturbances of Erntegutaufnahme be prevented by Schoppern and the like.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.According to the invention this object is achieved by a device according to
Erfindungsgemäß wird also vorgeschlagen, die Erntemaschine sowohl in Abhängigkeit der bereits abzuarbeitenden und aufgegebenen Belastung der Erntemaschine als auch der erst kommenden Belastung zu steuern. Es ist eine Kombination einer Messung der durch den aufgenommenen Schwad bereits induzierten Belastung sowie einer Vorauserfassung des erst noch kommenden Schwades vorgesehen. Die Erfassungsmittel umfassen hierzu eine über den vor der Erntemaschine liegenden Schwad geführte Schwadsensoreinrichtung zur Erfassung der Geometrie und/oder der Dichte des Schwades sowie eine Lasterfassungseinrichtung zur Erfassung der durch den aufgenommenen Schwad induzierten Belastung der Erntemaschine. Die Steuereinrichtung bestimmt in Abhängigkeit sowohl der erfassten Geometrie und/oder Dichte des Schwades als auch der erfassten Belastung der Erntemaschine zumindest ein Steuersignal für einen den Belastungszustand der Erntemaschine beeinflussenden Betriebsparameter der Erntemaschine. Durch die Kombination der Schwaderfassung und der Messung des bereits vorhandenen Belastungszustands des Aufnahmeaggregats kann eine optimierte Beladung der Erntemaschine erreicht und Störungen der Erntegutaufnahme zuverlässig vermieden werden.According to the invention it is therefore proposed to control the harvesting machine both as a function of the already processed and abandoned load of the harvester and the first coming load. It is provided a combination of a measurement of the already induced by the recorded windrow load and a pre-detection of the still coming swath. For this purpose, the detection means comprise a swath sensor device guided over the windrow in front of the harvesting machine for detecting the geometry and / or the density of the swath and a load detecting device for detecting the load of the harvesting machine induced by the swath taken up. Depending on both the detected geometry and / or density of the swath and the detected load of the harvesting machine, the control device determines at least one control signal for an operating parameter of the harvesting machine that influences the load state of the harvesting machine. By the Combining the rake detection and the measurement of the already existing load condition of the receiving unit, an optimized loading of the harvester can be achieved and disturbances of Erntegutaufnahme be reliably avoided.
Die Schwaderfassungseinrichtung kann grundsätzlich verschieden ausgebildet sein, wobei sie vorteilhafterweise berührungslos arbeitet und sowohl die Dichte als auch die Geometrie des aufzunehmenden Erntegutschwads erfasst. In Weiterbildung der Erfindung kann hierzu zumindest ein Ultraschallsensor vorgesehen sein. Die Geometrie und die Dichte des Erntegutschwades sind repräsentativ für die aufzunehmende Erntegutmasse, die wiederum die Belastung des Aufnahmeaggregats bestimmt.The swath detection device can in principle be designed differently, wherein it advantageously operates without contact and detects both the density and the geometry of the crop swath to be picked up. In a further development of the invention, at least one ultrasonic sensor can be provided for this purpose. The geometry and density of the crop swath are representative of the crop material to be picked, which in turn determines the load on the pickup assembly.
Insbesondere kann die Schwaderfassungseinrichtung einen Sensorbalken aufweisen, der schwebend über den aufzunehmenden Schwad geführt wird und vor dem Aufnahmeaggregat der Erntemaschine und/oder im Frontbereich eines der Erntemaschine ziehenden Schleppers angeordnet ist. Es versteht sich, dass an dem Sensorbalken mehrere Sensoren angeordnet sein können, um z. B. die Dichte des Schwades, die über die Schwadbreite variieren kann, präzise erfassen zu können.In particular, the swath detection device can have a sensor bar, which is guided in a floating manner over the swath to be picked up and is arranged in front of the pickup unit of the harvesting machine and / or in the front region of a tractor pulling the harvesting machine. It is understood that a plurality of sensors can be arranged on the sensor bar to z. B. the density of the swath, which can vary over the swath width to be able to detect precisely.
Auch die Lasterfassungseinrichtung kann grundsätzlich verschieden ausgebildet sein. Nach einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung umfasst sie einen Antriebsbelastungssensor zur Erfassung der Belastung des das Aufnahmeaggregat der Erntemaschine antreibenden Antriebs. Wird das Aufnahmeaggregat hydraulisch angetrieben, kann ein Drucksensor zur Erfassung des Hydraulikdrucks vorgesehen sein. Wird das Antriebsaggregat mechanisch z. B. über die Zapfwelle des Schleppers angetrieben, kann der Lastsensor das Drehmoment einer das Antriebsaggregat antreibenden Welle erfassen. Der Antriebsbelastungssensor kann auch ein Kraftmesser sein, der z. B. die Lagerreaktionskräfte der Aufnahmewerkzeuge des Aufnahmeaggregats misst.The load detection device can basically be designed differently. According to an advantageous embodiment of the invention, it comprises a drive load sensor for detecting the load of the drive unit driving the picking unit of the harvester. If the receiving unit is driven hydraulically, a pressure sensor for detecting the hydraulic pressure can be provided. If the drive unit mechanically z. B. driven via the PTO of the tractor, the load sensor can detect the torque of a drive unit driving shaft. The drive load sensor may also be a dynamometer, the z. B. measures the bearing reaction forces of the recording tools of the receiving unit.
Alternativ oder zusätzlich kann die Lasterfassungseinrichtung auch einen Drucksensor aufweisen, der den durch das aufgenommene Erntegut im Laderaum der Erntemaschine induzierten Staudruck erfasst. Durch einen solchen oder mehrere Drucksensoren im Laderaum der Erntemaschine kann insbesondere eine gleichmäßige Befüllung des Laderaums überwacht werden.Alternatively or additionally, the load detection device may also have a pressure sensor which detects the dynamic pressure induced by the picked crop in the hold of the harvester. By such one or more pressure sensors in the loading space of the harvesting machine, in particular a uniform filling of the loading space can be monitored.
In Abhängigkeit der erfassten Schwadgeometrie und -dichte sowie der erfassten Belastung des Aufnahmeaggregats oder des Laderaums der Erntemaschine können verschiedene Betriebsparameter der Erntemaschine gesteuert werden, um die gewünschte optimale Beladung zu erreichen. Insbesondere kann die Steuereinrichtung die Fahrgeschwindigkeit der Erntemaschine an die Schwadgeometrie und -dichte sowie die Erntemaschinenbelastung anpassen. Handelt es sich bei der Erntemaschine um eine von einem Schlepper gezogene Erntemaschine, greift die Steuervorrichtung also in die Fahrgeschwindigkeit des Schleppers ein. Bei einer selbstfahrenden Erntemaschine wird die Fahrgeschwindigkeit der Erntemaschine selbst verändert.Depending on the detected swath geometry and density as well as the detected load of the picking unit or the loading space of the harvester, different operating parameters of the harvester can be controlled in order to achieve the desired optimum loading. In particular, the control device can adapt the travel speed of the harvesting machine to the swath geometry and density as well as the harvester load. If the harvester is a harvester pulled by a tractor, the control device thus engages in the travel speed of the tractor. In a self-propelled harvester, the driving speed of the harvester itself is changed.
Alternativ oder zusätzlich kann die Steuereinrichtung in Abhängigkeit der erfassten Schwadgeometrie und -dichte sowie der erfassten Erntemaschinenbelastung auch die Antriebsdrehzahl des Aufnahmeaggregats der Erntemaschine, insbesondere über eine Veränderung der Zapfwellendrehzahl des Schleppers, steuern.Alternatively or additionally, the control device can also control the drive speed of the picking unit of the harvesting machine, in particular via a change in the PTO speed of the tractor, as a function of the detected swath geometry and density and the detected harvester load.
Weiterhin kann die Steuereinrichtung alternativ oder zusätzlich auch einen Kratzbodenantrieb der Erntemaschine in Abhängigkeit der erfassten Schwadgeometrie und -dichte sowie Erntemaschinenbelastung verändern. Hierdurch kann insbesondere auf einen im Laderaum der Erntemaschine erfassten Staudruck reagiert werden.Furthermore, the control device may alternatively or additionally also change a scraper floor drive of the harvesting machine as a function of the detected swath geometry and density as well as harvester load. In this way, it is possible in particular to react to a dynamic pressure detected in the loading space of the harvesting machine.
Um eine gleichmäßige, optimale Beladung des Laderaums zu erreichen, kann die Steuereinrichtung in Abhängigkeit der erfassten Schwadgeometrie und -dichte und/oder in Abhängigkeit der vorhandenen Erntemaschinenbelastung auch in die Lenkung der Erntemaschine bzw. eines diese ziehenden Schleppers eingreifen. Insbesondere kann die Steuereinrichtung ein Lenksteuersignal bereitstellen, mithilfe dessen die Erntemaschine in Schlangenlinien über den aufzunehmenden Schwad geführt wird. Hierdurch wird gleichmäßig sowohl die rechte Seite als auch die linke Seite des Aufnahmeaggregats belastet und insbesondere der Laderaum gleichmäßig befüllt.In order to achieve a uniform, optimal loading of the cargo space, the control device can intervene in dependence on the detected windrow geometry and density and / or depending on the existing harvester load in the steering of the harvester or a pulling tractor this pulling. In particular, the controller may provide a steering control signal by which the harvester is guided in serpentine lines over the swath to be picked up. As a result, both the right side and the left side of the receiving unit is uniformly loaded and in particular the loading space evenly filled.
Die genannten Steuerungsfunktionen können einzeln oder in Kombination miteinander ausgeführt werden. Es ist eine nahezu beliebige Verknüpfung möglich, wobei es sich versteht, dass speziell die Kombination der genannten Steuerungsfunktionen auch komplexe Aufnahmevorgänge bewältigen kann und eine optimale Beladung auch unter schwierigen Bedingungen erreicht. Durch die erfindungsgemäße Steuerung der Erntemaschine wird insbesondere wirkungsvoll ein Verstopfen der Aufnahmevorrichtung oder ein Schoppern verhindert. Die Erntemaschine kann kontinuierlich im Bereich ihrer Aufnahmekapazität betrieben werden, ohne eine gleichmäßige Beladung aufgeben zu müssen.The mentioned control functions can be carried out individually or in combination with each other. Almost any combination is possible, it being understood that especially the combination of said control functions can handle complex picking operations and achieve optimum loading even under difficult conditions. The inventive controller of the harvesting machine effectively clogging of the receiving device or a Schoppern is particularly effectively prevented. The harvesting machine can be operated continuously in the range of their capacity without having to give up a uniform load.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und einer zugehörigen Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:The invention will be explained in more detail with reference to a preferred embodiment and an accompanying drawing. In the drawing shows:
Der in der Figur gezeigte Ladewagen
In der gezeichneten Ausführungsform ist im Frontbereich des Schleppers
Weiterhin ist dem Aufnahmeaggregat
Ein weiterer Sensor ist der Pick-Up des Aufnahmeaggregats
Die Sensoren
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