DE102022116881A1

DE102022116881A1 - Prädiktives leistungssteigerungsbedarfssystem für ein landwirtschaftliches fahrzeug

Info

Publication number: DE102022116881A1
Application number: DE102022116881.6A
Authority: DE
Inventors: Scott N. Clark
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 2021-08-02
Filing date: 2022-07-06
Publication date: 2023-02-02
Also published as: US20230029905A1; BR102022009149A2

Abstract

Eine Erntemaschine zum Ernten von Erntegut und zum Abgeben des Ernteguts an einen externen Behälter, wie einen Wagen oder einen Lastkraftwagen, oder an den Boden. Die Erntemaschine beinhaltet ein Leistungssystem, um Leistung bereitzustellen, eine Erntemaschine, die durch das Leistungssystem angetrieben wird, und ein Erntegutabgabesystem, um Erntegut aus einem bordseitigen Speicherbehälter an den externen Ort, typischerweise einen Behälter, abzugeben. Während eines Erntevorgangs arbeitet die Erntemaschine mit einer nominalen maximalen Leistung, typischerweise einem aktuellen Leistungsverbrauch. Die nominale maximale Leistung wird in Erwartung einer vorhergesagten Leistung reduziert, die zum Entladen des Ernteguts aus dem bordeigenen Speicherbehälter verwendet wird. Der aktuelle Leistungsverbrauch für die Ernte wird durch die vorhergesagte Leistung angepasst und zugewiesen, um Leistung für das Erntegutabgabesystem bereitzustellen. Sobald das Erntegut mit der Abgabeleistung abgegeben wird, kehrt die Erntemaschine auf die nominale maximale Leistung zurück.

Description

GEBIET DER OFFENBARUNG
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein landwirtschaftliches Fahrzeug und insbesondere auf eine Erntemaschine mit unterschiedlichen Leistungsanforderungen während der Ernte von Erntegut.
HINTERGRUND
Landwirtschaftliche Geräte, wie etwa ein Traktor oder eine selbstfahrende Erntemaschine, beinhalten mechanische Systeme, elektrische Systeme, hydraulische Systeme und elektrohydraulische Systeme.
Eine Art einer landwirtschaftlichen Erntemaschine umfasst einen selbstfahrenden Mähdrescher, der verschiedene Abschnitte zum Schneiden von Erntegut und zum Bewegen des Ernteguts durch die Erntemaschine aufweist. Ein Erntevorsatz für einen landwirtschaftlichen Mähdrescher ist so angeordnet, dass er in einer Vorwärtsrichtung über ein Feld bewegt wird. Der Erntevorsatz umfasst einen sich seitlich erstreckenden Rahmen, der einen sich seitlich erstreckenden Mähbalken trägt. Die an dem Erntevorsatz angeordneten Bandschneidwerkförderer beinhalten ein Draperband, das eine Zuführrichtung von einem äußeren Seitenende zu einer Mitte des Erntevorsatzes aufweist. Zwischen den inneren Enden des linken und des rechten Draperbandförderers ist ein zentraler Förderer angeordnet, der auch als mittlerer Draperbandförderer bezeichnet wird, um geschnittenes Erntegut aufzunehmen und durch die zentrale Öffnung nach hinten zu fördern. Die zentrale Öffnung leitet geerntetes Korn beispielsweise an einen Drescher, wo das Korn vom Pflanzenstängel abgetrennt und an eine Bordspeichereinheit abgegeben wird. Wenn die Bordspeichereinheit voll ist, wird das Korn in einen Wagen oder Tank entladen.
Eine andere Art von Erntemaschine ist konfiguriert, um Mais zu ernten. Die Maiserntemaschine beinhaltet einen Maiserntevorsatz mit einer Vielzahl von Kegeln, die durch Kanäle getrennt sind, die Maisstängel aufnehmen. Die Kanäle leiten die Maisstängel zu einer Sammelkette, die die Maisköpfe von den Stängeln, die auf den Boden fallen, abzieht. Die Maisköpfe werden zu einer zentralen Öffnung geleitet und die Maiskörner, die aus dem Maiskopf entnommen werden, werden in einer Bordspeichereinheit zum späteren Entladen aus der Erntemaschine gelagert.
Bei der Baumwollernte wird Baumwolle aus Baumwollpflanzen von einer selbstfahrenden mobilen Baumwollerntemaschine geerntet, die einen Erntevorsatz umfasst, der die Baumwollpflanze in Eingriff nimmt, um die Baumwolle vom Feld zu entfernen. Die entnommene Baumwolle wird einem relativ großen Korb zugeführt, der die geerntete Baumwolle aufnimmt und hält. Viele bekannte Baumwollerntemaschinenkörbe umfassen Vorrichtungen zum Verdichten der Baumwolle zu einem Rundballen, um vor allem die Menge der Baumwolle zu erhöhen, die zu einem Ballen geformt werden kann. Sobald der Ballen ausreichend groß ist, wird er abgegeben.
Sowohl die selbstfahrende Kornerntemaschine als auch die selbstfahrende Baumwollerntemaschine können eine Kabine umfassen, in der sich ein Bediener befindet, um den Betrieb der Erntemaschine zu bedienen und/oder zu überwachen. Die Kabine umfasst Bedienelemente, die häufig eine Anzeige umfassen, um dem Bediener den Status der Erntemaschine bereitzustellen, sowie Bedienelemente zum Einstellen der Betriebsbedingungen der Erntemaschine bereitzustellen.
Die Kornerntemaschine und die Baumwollerntemaschine beinhalten jeweils ein Fahrzeugantriebssystem, einschließlich eines Motors, der an ein Getriebe gekoppelt ist, das wiederum an einen Antriebsstrang gekoppelt ist, wie es dem Fachmann bekannt ist.
Viele Erntefahrzeuge, einschließlich der Kornernte- und Baumwollerntemaschinen, treiben Hydraulikpumpen an, die als einer der Motorleistungsverbraucher fungieren. In der Kornerntemaschine wird eine Schnecke verwendet, um das gedroschene Korn aus dem Bordspeichertank zu entladen. Wenn die Schnecke betätigt wird, ist Leistung erforderlich, um das Korn von Bord zu entladen. In der Baumwollerntemaschine oder dem Baumwollpflückerwird Baumwolle gesammelt und zu dem großen Ballen geformt. Sobald die Bildung des Ballens abgeschlossen ist, wird er von einer Ballenhandhabungsvorrichtung aus der Baumwollerntemaschine ausgestoßen und entweder auf den Boden oder auf einen Wagen oder einen anderen Behälter entladen.
Beide Arten von Erntemaschinen und andere benötigen eine bestimmte Menge an Leistung während des Erntevorgangs. Typischerweise sind die primären Leistungsverbraucher die Antriebe zum Verarbeiten des Ernteguts und zum Fördern des Ernteguts zu der Bordspeichereinheit. Sobald das Erntegut bis zu dem Punkt geerntet wurde, an dem das Erntegut von der Erntemaschine entladen werden muss, ist zusätzliche Leistung für den Entladevorgang erforderlich. Es gibt jedoch eine begrenzte Menge an Leistung, die von den Leistungssystemen der Fahrzeuge erzeugt wird. Um die Leistung für den Entladevorgang bereitzustellen, erntet die Erntemaschine mit einer Leistung, die geringer als eine maximale verfügbare Leistungsmenge ist, sodass eine zusätzliche Leistungsmenge für den Entladevorgang bereitgestellt wird. Bei dieser Anordnung verringert jedoch eine verringerte Leistung während der Ernte die Effizienz des Ernteprozesses.
Daher ist ein System und ein Verfahren erforderlich, um die maximale Leistung, die von dem Motor während eines Erntevorgangs erzeugt wird, zu nutzen, während die Leistung, die zum Entladen des Ernteguts erforderlich ist, verwaltet wird.
ERFINDUNG
In einer Ausführungsform wird ein Verfahren zum Steuern der Arbeitsmaschinenleistung einer Arbeitsmaschine während eines Erntevorgangs zum Ernten eines Ernteguts und zum Liefern des Ernteguts an einen externen Erntegutbehälter bereitgestellt, wobei die Arbeitsmaschine einen Motor, eine Erntemaschine, einen bordeigenen Erntegutspeicherbehälter und ein Erntegutabgabesystem beinhaltet. Das Verfahren beinhaltet: Überwachen der Erntemaschinenleistung, die von dem Motor geliefert wird, um die Erntemaschine während des Erntevorgangs zu betreiben, um geerntetes Erntegut bereitzustellen; während des Überwachens der Erntemaschine das Bestimmen einer Abgabeleistung, die von dem Erntegutabgabesystem benötigt wird, um das geerntete Erntegut zu dem externen Erntegutbehälter abzugeben; Modifizieren und Zuweisen der Erntemaschinenleistung auf Grundlage der bestimmten Abgabeleistung; und Liefern der Abgabeleistung zu dem Erntegutabgabesystem, um das Erntegut von dem bordeigenen Erntegutspeicherbehälter zu dem externen Erntegutbehälter abzugeben.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet das Verfahren ferner das Bestimmen von Erntegut, das aus dem bordeigenen Erntegutspeicherbehälter abzugeben ist, und das Reduzieren der Abgabeleistung und das Erhöhen der Erntemaschinenleistung auf Grundlage des verbleibenden geernteten Ernteguts, das abzugeben ist.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet das Verfahren ferner vor dem Liefern der Abgabeleistung, die zum Abgeben des Ernteguts an den externen Erntegutbehälter erforderlich ist, das Reduzieren der Erntemaschinenleistung, wenn die Abgabeleistung erhöht wird.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet das Verfahren ferner das Bestimmen der Abgabeleistung, die von dem Abgabesystem benötigt wird, das Bestimmen einer Menge an Erntegut in dem bordeigenen Erntegutspeicherbehälter beinhaltet.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet das Verfahren, dass das Liefern der Abgabeleistung an das Erntegutabgabesystem das Reduzieren der Erntemaschinenleistung vor dem Erhöhen der Abgabeleistung beinhaltet.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren, dass das Modifizieren der Ernteguthandhabungsleistung das Reduzieren der Ernteguthandhabungsleistung über einen Zeitraum und das Erhöhen der Abgabeleistung umfasst, sobald die reduzierte Erntemaschinenleistung einen bestimmten Wert erreicht.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet das Verfahren, dass das Modifizieren der Ernteguthandhabungsleistung das Modifizieren der Bodengeschwindigkeit des Fahrzeugs beinhaltet, um die Menge an Leistung, die für die Abgabeleistung verfügbar ist, zu erhöhen.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet das Verfahren, dass das Modifizieren der Bodengeschwindigkeit des Fahrzeugs das Modifizieren der Bodengeschwindigkeit des Fahrzeugs über den Zeitraum beinhaltet.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet das Verfahren, dass das Modifizieren der Bodengeschwindigkeit des Fahrzeugs ein manuelles Modifizieren der Bodengeschwindigkeit des Fahrzeugs mit einer Benutzersteuerung beinhaltet.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet das Verfahren, dass das manuelle Modifizieren der Bodengeschwindigkeit das Anzeigen einer Zielbodengeschwindigkeit oder -leistung auf einer Benutzerschnittstelle und das manuelle Modifizieren der Bodengeschwindigkeit auf die angezeigte Zielbodengeschwindigkeit beinhaltet.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet das Verfahren, dass das Modifizieren der Bodengeschwindigkeit des Fahrzeugs ein automatisches Modifizieren der Bodengeschwindigkeit des Fahrzeugs über den Zeitraum beinhaltet.
In einer weiteren Ausführungsform wird eine Arbeitsmaschine bereitgestellt, die eine Stützstruktur beinhaltet, eine Erntebaugruppe, die mit der Stützstruktur gekoppelt ist, und einen bordeigenen Behälter, der mit der Stützstruktur gekoppelt und konfiguriert ist, um Erntegut, das durch die Emtebaugruppe geerntet wurde, aufzunehmen. Ein Erntegutabgabesystem ist an dem bordeigenen Behälter angeordnet und konfiguriert, um geerntetes Erntegut aus dem bordeigenen Behälter abzugeben. Ein Motor ist konfiguriert, um der Erntebaugruppe Ernteleistung bereitzustellen und um dem Erntegutabgabesystem Abgabeleistung bereitzustellen. Eine Steuerung ist operativ mit der Erntebaugruppe und dem Abgabesystem verbunden. Die Steuerung beinhaltet einen Prozessor und einen Speicher, wobei der Speicher konfiguriert ist, um Programmanweisungen zu speichern, und der Prozessor konfiguriert ist, um die gespeicherten Programmanweisungen auszuführen, um: die Erntemaschinenleistung zu überwachen, die von dem Motor geliefert wird, um die Erntemaschine während des Erntevorgangs zu betreiben, um Erntegut bereitzustellen; während der Überwachung der Erntemaschinenleistung eine Abgabeleistung zu bestimmen, die von dem Erntegutabgabesystem benötigt wird, um das Erntegut aus dem bordeigenen Behälter abzugeben; die Erntemaschinenleistung basierend auf der bestimmten Abgabeleistung zu modifizieren; und die Abgabeleistung an das Erntegutabgabesystem zu liefern, um das Erntegut aus dem bordeigenen Behälter abzugeben.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet die Arbeitsmaschine, dass der Prozessor ferner konfiguriert ist, um Emtegut, das aus dem bordeigenen Behälter abzugeben ist, zu bestimmen und die Abgabeleistung zu reduzieren und die Erntemaschinenleistung auf Grundlage des verbleibenden Ernteguts, das abgegeben werden soll, zu erhöhen.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet die Arbeitsmaschine, dass der Prozessor ferner konfiguriert ist, um vor dem Liefern der Abgabeleistung, die zum Abgeben des Ernteguts erforderlich ist, die Emtemaschinenleistung zu reduzieren, wenn die Abgabeleistung erhöht wird.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet die Arbeitsmaschine ferner, dass das Liefern der Abgabeleistung an das Erntegutabgabesystem das Reduzieren der Erntemaschinenleistung vor dem Erhöhen der Abgabeleistung beinhaltet.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet die Arbeitsmaschine ferner, dass das Modifizieren der Ernteguthandhabungsleistung das Reduzieren der Ernteguthandhabungsleistung über einen Zeitraum und das Erhöhen der Abgabeleistung beinhaltet, sobald die reduzierte Erntemaschinenleistung einen bestimmten Wert erreicht.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet die Arbeitsmaschine, dass das Modifizieren der Ernteguthandhabungsleistung das Modifizieren der Bodengeschwindigkeit des Fahrzeugs beinhaltet, um die Menge an Leistung, die für die Abgabeleistung verfügbar ist, zu erhöhen.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet die Arbeitsmaschine, dass das Modifizieren der Bodengeschwindigkeit des Fahrzeugs das Modifizieren der Bodengeschwindigkeit des Fahrzeugs manuell mit einer Benutzersteuerung beinhaltet.
In einigen Ausführungsformen bestimmt der Prozessor Kartendaten auf der Grundlage der Abgabeleistung, die von Systemen bereitgestellt werden, die sich auf der Erntemaschine oder remote Systemen, wie etwa einem GPS-System, befinden.
In einer weiteren Ausführungsform wird ein Verfahren zum Steuern der Arbeitsmaschinenleistung einer Arbeitsmaschine während eines Erntevorgangs zum Ernten eines Ernteguts und Abgeben des Ernteguts von der Arbeitsmaschine bereitgestellt, wobei die Arbeitsmaschine einen Motor, eine Erntemaschine, einen bordeigenen Erntegutspeicherbehälter und ein Erntegutabgabesystem beinhaltet. Das Verfahren beinhaltet: Identifizieren einer nominalen maximalen Leistung zum Antreiben der Arbeitsmaschine während des Erntevorgangs; Identifizieren einer Abgabeleistung, die von dem Erntegutabgabesystem benötigt wird, um das Erntegut von der Arbeitsmaschine abzugeben; Reduzieren der nominalen maximalen Leistung auf eine vorbestimmte reduzierte Ernteleistung als Reaktion auf eine vorhergesagte Betätigung des Erntegutabgabesystems; und Betätigen des Erntegutabgabesystems, um Erntegut von der Arbeitsmaschine abzugeben.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet das Verfahren, dass das Reduzieren der nominalen Leistung das Reduzieren der nominalen Leistung automatisch oder als Reaktion auf eine Betätigung einer Bedienereingabevorrichtung beinhaltet.
Figurenliste
Die oben genannten Aspekte der vorliegenden Offenbarung und die Art und Weise, wie sie erhalten werden, werden deutlicher und die Offenbarung selbst wird durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der Ausführungsformen der Offenbarung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser verstanden, wobei:

1 eine Seitenansicht eines landwirtschaftlichen Mähdreschers ist;
2 ein Blockdiagramm verschiedener Hardware einer landwirtschaftlichen Erntemaschine ist;
3 eine Ausführungsform eines Betriebsprozesses für ein Erntefahrzeug veranschaulicht;
4 eine Ausführungsform eines automatisierten Betriebsprozesses für eine Erntemaschine zum Verwalten der Leistungssysteme veranschaulicht;
5 ein Beispiel für einen Prozess veranschaulicht, der bei der Verarbeitung von Mais mit einer Erntemaschine verwendet wird;
6 eine Ausführungsform eines Prozesses veranschaulicht, der eine Zeit zum Abgeben von Erntegut auf Grundlage eines Verkehrsplanungsplans beinhaltet;
7 einen Prozess zur Leistungsreduzierung in einer Erntemaschine veranschaulicht;
8 ein Geschwindigkeitssteuersystem mit geschlossenem Regelkreis unter Verwendung von Leistungskurven aus 7 veranschaulicht;
9 eine Ausführungsform eines Leistungsreduzierungsansatzes von einer nominalen maximalen Leistung zu einem Leistungsbedarfsziel für eine Erntemaschine veranschaulicht; und
10 eine Ausführungsform eines Prozesses zum Bestimmen einer Zielleistung auf Grundlage eines erwarteten Bedarfs veranschaulicht.

In den verschiedenen Ansichten werden gleiche Teile durch gleiche Bezugsnummern bezeichnet.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Für ein besseres Verständnis der Prinzipien der vorliegenden Offenbarung wird nun auf die hierin beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen Bezug genommen, und es wird eine spezifische Sprache verwendet, um diese zu beschreiben. Es versteht sich jedoch, dass dadurch keine Einschränkung des Schutzumfangs der vorliegenden Offenbarung beabsichtigt ist, wobei solche Abänderungen und weiteren Modifikationen in den dargestellten Vorrichtungen und Verfahren und solche weiteren Anwendungen der Prinzipien der vorliegenden Offenbarung, wie sie darin veranschaulicht sind, so in Betracht gezogen werden, wie sie normalerweise ein Fachmann auf dem Gebiet, auf das sich die vorliegende Offenbarung bezieht, bemerken würde.
1 veranschaulicht eine Ausführungsform eines landwirtschaftlichen Mähdreschers 10 mit einem Fahrgestell 12 mit Rädern 14 in Bodenkontakt. Die Räder 14 sind mit dem Fahrgestell 12 gekoppelt und dienen zum Antrieb des Mähdreschers 10 in Vorwärtsbetriebs- oder Fahrtrichtung 15. Oberflächeneingriffselemente, die keine Räder sind, werden in Betracht gezogen, wie etwa Laufflächen. Der Betrieb des Mähdreschers 10 wird von einer Fahrerkabine 16 aus gesteuert. Die Fahrerkabine 16 beinhaltet in verschiedenen Ausführungsformen eine oder mehrere Bedienelemente, die sich an einer Bedienereingabevorrichtung 17 befinden, siehe 2, um den Betrieb der Erntemaschine 10 zu steuern. Ein Bandschneidwerk-Erntevorsatz 18 ist an einem vorderen Ende der Erntemaschine 10 angeordnet und beinhaltet ein Schneidmesser oder einen Mähbalken 20, um Erntegut zu schneiden. Das geschnittene Erntegut umfasst jede Sorte und alle Arten von verschiedenem Erntegut, einschließlich Weizen, Sojabohnen, Hirse, Gerste und anderes Korn. Im Wesentlichen zur gleichen Zeit, wenn das Korn geschnitten wird, dreht sich eine Aufnahmehaspelbaugruppe 22, wie es von Fachleuten verstanden wird, um das geschnittene Erntegut zu einem Schrägförderer 24 zu bewegen oder zu zwingen. Die Aufnahmehaspelbaugruppe 22 beinhaltet eine Vielzahl von Fingern 26. Die Finger 26 heben und bewegen das geschnittene Erntegut über den Mähbalken 20 und durchkämmen das geschnittene Erntegut, um ein gewisses Maß an Trennung des Ernteguts bereitzustellen. Das geschnittene Erntegut wird von einer Leittrommel 28 geleitet und von dem Schrägförderer 24 zu einem Einlassübergangsabschnitt 30, d. h. einem Zuführgehäuse, geleitet. Der Einlassübergangsabschnitt 30 leitet das geschnittene Erntegut zu einer axialen Erntegutverarbeitungsanordnung 32.
Die Erntegutverarbeitungsanordnung 32 beinhaltet in einer oder mehreren Ausführungsformen ein Rotorgehäuse 36 und einen Rotor 37, der sich innerhalb des Gehäuses 36 befindet. Ein Rotordrucksensor 35 ist an dem Rotor 37 angeordnet, um einen Strom des Ernteguts zu bestimmen, das von der Erntegutverarbeitungsanordnung 32 geliefert wird. Der Rotor 37 umfasst eine Trommel 100, an der Erntegutbearbeitungselemente für einen Zuführabschnitt 38, einen Dreschabschnitt 39 und einen Trennabschnitt 40 befestigt sind. Der Zuführabschnitt 38 befindet sich an der Vorderseite der axialen Erntegutverarbeitungsanordnung 32. In Längsrichtung nachgelagert und hinter dem Zuführabschnitt 38 sind der Dreschabschnitt 39 und der Trennabschnitt 40 angeordnet. Der Abschnitt der Trommel 100 für den Zuführabschnitt 38 ist typischerweise kegelstumpfförmig und erstreckt sich nach hinten in Richtung auf den Dreschabschnitt 39 der Trommel 100, kann aber auch zylindrisch sein. Der Dreschabschnitt 39 kann auch kegelstumpfförmig ausgebildet sein, obwohl der Dreschabschnitt 39 bei einigen Anordnungen der vorliegenden Erfindung einen vorderen Abschnitt aufweist, der kegelstumpfförmig ausgebildet ist, und einen hinteren Abschnitt, der zylindrisch ausgebildet ist. Der hintere Abschnitt der axialen Erntegutverarbeitungsanordnung 32 besteht aus dem Trennabschnitt 40 der Trommel 100, der eine zylindrische Form hat.
Korn und Spreu, die durch die Erntegutverarbeitungsanordnung fallen, können zu einem Reinigungssystem 41 mit einem Gebläse 42 geleitet werden. Das Reinigungssystem 41 entfernt die Spreu und führt das Reinkorn zu einem Elevator für Reinkorn (nicht gezeigt). Der Elevator legt das Reinkorn in einem Tank 43, d.h. einem bordseitigen Behälter oder Tank, ab, wo es zwischengelagert wird. Das abgelegte Korn wird von einem Förderer 44 mit einem Auslass 45 zu einem Wagen, Anhänger oder LKW oder einem anderen externen Behälter entladen. Der Förderer 44 ist aus einer Entladeposition, wie in 1 dargestellt, in eine später beschriebene Ladeposition bewegbar. Ein Positionssensor 47 ist in einer Ausführungsform neben dem Förderer 44 angeordnet, um die Position des Förderers zu bestimmen. In einer oder mehreren Ausführungsformen ist der Förderer 44 eine Schnecke. Die Position der Schnecke 44 während der Ernte der Erntemaschine 10 ist in 1 veranschaulicht. Wenn die Erntemaschine 10 in den Entlademodus versetzt wird, wird die Schnecke 33 in eine Position bewegt, die sich von der Fahrtrichtung 15 erstreckt und in Bezug auf diese geneigt ist. Die geneigte Position ist oft senkrecht zur Fahrtrichtung 15 angeordnet. Wenn die Position der Schnecke geändert wird, stellt der Positionssensor 47 ein Signal an eine Steuerung 49 bereit, das die Position der Schnecke in der Ernteposition oder der Entladeposition angibt. In einer oder mehreren Ausführungsformen ist die Steuerung 49 eine Komponente einer elektronischen Steuereinheit, die zusätzliche Komponenten und Teile beinhaltet, wie von einem Fachmann verstanden wird.
Während die Erntemaschine aus 1 zum Ernten einer bestimmten Art von Korn, d. h. Weizen, konfiguriert ist, beinhaltet die vorliegende Offenbarung ein Erntesystem und -verfahren zum Ernten aller Arten von Korn, einschließlich Mais. Unterschiede in den Kornarten erfordern unterschiedliche Mengen an Leistung für die Ernte und für die Entladung, wobei die benötigte Leistung von den Eigenschaften der einzelnen Kornkörner abhängt, z. B. Feuchtigkeit, geometrische Form, Größe, Dichte und Gewicht. Wenn beispielsweise die Maisernte mit der Weizenernte verglichen wird, kann die Maisernte mehr Leistung erfordern als die Weizenernte. Außerdem erfolgt das Entladen von Mais aus dem bordseitigen Speicherbehälter aufgrund erhöhter Ernteerträge von Mais im Vergleich zu Weizen typischerweise häufiger. Folglich gilt die vorliegende Offenbarung für alle Arten von Erntemaschinen. Baumwollerntemaschinen und - pflücker werden ebenfalls in Betracht gezogen.
Eine Vielzahl von Leistungssystemen 46 wird von dem Fahrgestell 12 getragen und befindet sich in einem Gehäuse 48 der Erntemaschine 10. Die Erntemaschine 10 beinhaltet verschiedene Leistungssysteme, einschließlich mechanischer, hydraulischer, pneumatischer, elektrischer und elektronischer, zum Antreiben der Erntemaschine 10 und zum Steuern verschiedener Verarbeitungsausrüstung und -systeme, wie es dem Fachmann bekannt ist. Solche Leistungssysteme beinhalten einen Motor 50 (siehe 2), der Leistung für das Fahrzeug bereitstellt, einschließlich des Antreibens eines Getriebesystems. Der Motor 50 stellt auch eine bekannte Eingangsleistung bereit, die für Hilfsleistungssysteme 52, wie etwa Kornhandhabungs- und Baumwollmodul-Bausysteme, erforderlich ist, wenn die Erntemaschine für Baumwolle ist. Der Motor 50 stellt während eines Ernteprozesses eine im Allgemeinen konstante Menge an Leistung bereit. Die bei der Ernte verwendeten Systeme sind auch als Leistungssenken bekannt. Neben der Motorleistung, die zur Ernteprozesssteuerung verwendet wird, wird auch Motorleistung bereitgestellt, um eine Umgebung der Kabine 16 unter Verwendung von dedizierten Hilfsleistungssystemen 52 zum Heizen und Klimatisieren zu steuern, wie dem Fachmann bekannt ist.
Die Leistungssysteme 46 stellen auch Leistung für diejenigen Systeme bereit, die nicht kontinuierlich Leistung benötigen, sondern für Hilfsleistungssysteme in Betracht gezogen werden, d. h. beim Entladen von Korn aus der Erntemaschine mit einer Schnecke oder einem Modulbau-/Auswurfsystem für den Modulbau aus Baumwolle oder den Ballenbau aus Heu. Solche Systeme erfordern Leistung, die auf Grundlage einer Menge an Erntegut, wie etwa Korn oder Baumwolle, die nach der Ernte von der Erntemaschine in einen externen Behälter, wie etwa einen Lastwagen, einen Wagen, einen Behälter, am Boden oder einer anderen Stelle, entladen wird, erwartet oder vorhersehbar ist. Nach dem Entladen wird das Erntegut zum Transport oder zur Verwendung durch einen Kunden oder einen anderen Benutzer des Ernteguts geliefert.
Die zum Ernten des Ernteguts erforderliche Erntemaschinenleistung basiert auf der Geschwindigkeit der Erntemaschine sowie der Erntebaugruppen, die zum Ernten des Ernteguts verwendet werden. Die Leistung, die zum Entladen des geernteten Produkts von der Erntemaschine bereitgestellt wird, wird als eine erwartete oder vorhersehbare Leistung angesehen, die nicht erforderlich ist, bis eine Aktivierung eines Entladesystems 54 erforderlich ist. Die erwartete Leistung, wenn sie geliefert wird, ist eine Entladeleistung, die zum Abgeben oder Entladen des geernteten Produkts verwendet wird. Das Abgabesystem 54 beinhaltet den Positionssensor 47. Wie hierin beschrieben, ist das Bewegen des Ernteguts von der Erntemaschine jeglicher Art als ein „Abgeben“ des Ernteguts von der Erntemaschine zu betrachten.
Ein herkömmlicher Kornmähdrescher kann eine „Leistungssteigerungs“-Funktion beinhalten, die die verfügbare Reserveleistung verwendet, die nur zur Verfügung gestellt wird, wenn die Kornschnecke des Mähdreschers verwendet wird. Um sicherzustellen, dass die Reserveleistung verfügbar ist, betreibt die Erntemaschine den Motor während der Ernte typischerweise nicht mit einer maximal verfügbaren Leistung, um sicherzustellen, dass die Reserveleistung bei Bedarf verfügbar ist. Beim Entladen von Erntegut wird die Reserveleistung dem Entladesystem zugeführt, das die vom Kornhandhabungssystem der Erntemaschine benötigte Leistung ausgleicht. Das Reduzieren der vom Motor während eines Erntevorgangs bereitgestellten Leistung verringert jedoch in Erwartung eines Entladevorgangs die Gesamtproduktivität des Erntevorgangs. Die verringerte Effizienz ist typischerweise eine Verringerung der Geschwindigkeit der Erntemaschine, während sie durch das zu erntende Feld fährt. Um die maximal zur Verfügung stehende Leistung des Motors besser nutzen zu können, nutzen bekannte Systeme anstelle der bei der Ernte verwendeten Nominalkurve eine Leistungsverstärkungskurve. Während dieses herkömmliche System zur Bereitstellung einer „Leistungssteigerungs“-Funktion das Entladen von Korn bei der Ernte vorsieht, ist ein solches System relativ ineffizient, da die verfügbare Leistung der Erntemaschine weder während des Erntevorgangs noch während des Erntevorgangs während des Entladevorgangs vollständig genutzt wird.
In anderen Beispielen des traditionellen Erntemaschinenleistungsmanagements ist eine maximale Leistungskurve ohne zusätzliche Reserve für die Leistungsverstärkung bereitgestellt. Dieses System stellt jedoch ein Problem dar, wenn ein Szenario für das Entladen unterwegs vorgestellt wird, d. h. das Korn wird entladen, wenn die Erntemaschine weiterhin Korn erntet. Der momentane Leistungsbedarf führt dazu, dass nicht genügend Leistung zur Verfügung steht, um dem Entladeleistungsbedarf gegenzuwirken. Dies führt zu einer erheblichen Reduzierung der Leistung, da vom Motor keine Leistungssteigerung bereitgestellt werden kann. Wenn Leistung ohne die Steigerung genutzt wird, wird die Überleistung zusätzlich aufgegeben, da die zusätzliche Anforderung nach Leistung die Motordrehzahl verlangsamt, Ineffizienz im Trenn- und Reinigungssystem erzeugt und Unannehmlichkeiten beim Fahren durch den Bediener oder sogar Ausfall von Riemen und Hardware verursacht. Wie hierin beschrieben, ist „Steigerung“ das Delta (Differenz) zwischen einer Nennleistungskurve und einer maximalen Leistungskurve bei der gleichen Geschwindigkeit der Erntemaschine. „Über“ ist das Delta zwischen verschiedenen Leistungen entlang der gleichen Leistungskurve.
Um diesem Problem zu begegnen, umfasst die vorliegende Offenbarung ein Verfahren und eine Vorrichtung, die die aktuelle Leistung der Erntemaschine nutzt. In einer Ausführungsform werden die bekannten Systemleistungsanforderungen in Kombination mit der Leistung berücksichtigt, die zum Entladen von Erntegut erforderlich ist, um eine „Ziel“-Geschwindigkeit bereitzustellen. Die Zielgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, mit der die Erntemaschine weiterhin Erntegut ernten kann, während das Erntegut gleichzeitig entladen wird. Während die Zielgeschwindigkeit geringer ist als die Betriebserntegeschwindigkeit, ermöglicht die Zielgeschwindigkeit das Entladen von Erntegut ohne eine nachteilige Verringerung der Erntegeschwindigkeit. Die „Ziel“-Geschwindigkeit wird vor der Aktivierung des Entladesystems ermittelt und dient zur Einstellung der Erntemaschinengeschwindigkeit. Die Zielgeschwindigkeit ermöglicht es der Erntemaschine, eine „Ziel“-Leistung bereitzustellen, die zum Entladen des Ernteguts zur Verfügung gestellt wird.
In verschiedenen Ausführungsformen wird die Zielgeschwindigkeit: i) dem Bediener an der Bedienereingabevorrichtung 17 präsentiert oder ii) die Geschwindigkeit der Erntemaschine wird automatisch auf die „Zielgeschwindigkeit“ eingestellt. Im manuellen Fall zeigt die Anzeige 60 die Zielgeschwindigkeit dem Bediener an, der dann die Erntemaschine manuell auf die Zielgeschwindigkeit einstellt. In einer weiteren Ausführungsform wird die „Ziel“-Geschwindigkeit in ein automatisiertes Antriebssystem für das Fahrzeug integriert, das einen Zeitpunkt feststellt, zu dem die Entladung des Ernteguts beginnt, bevor die Entladevorrichtung, d. h. die Schnecke, eingesetzt wird. Im automatisierten Fall erntet die Erntemaschine mit derzeit bekannter und bereitgestellter „nominaler“ Leistung, fährt jedoch die Erntemaschinengeschwindigkeit herunter, um das Leistungsziel vor dem Ereignis zu erreichen. In einer Ausführungsform wird die maximale Ernteleistung, d. h. die nominale Leistung, während eines Erntevorgangs kontinuierlich bereitgestellt, jedoch vor einem Entladevorgang reduziert.
Das System stützt sich auf eine oder mehrere prädiktive Eingaben, um die Zielgeschwindigkeit und die Zielleistung zu bestimmen. Die prädiktiven Eingaben beinhalten unter anderem Erntegutbereich, der mit Ertragskartendaten geerntet wurde, Korngewicht von (einem) aktiven Ertragskalibrierungssystem(en) oder Korntankfüllstand 45 von 3/4 voll oder mehr.
Wie in 2 zu sehen ist, beinhaltet die Erntemaschine 10 den Rotordrucksensor 35, der an einem Übergang zwischen den Einlassübergangsabschnitt 30 und den Rotor 37,der das gesamte verarbeitete Erntegut bestimmt. Der Rotordrucksensor 35 ermittelt den Durchfluss, d.h. die Geschwindigkeit, mit der das Erntegut geerntet wird. Der Rotordrucksensor wird zum Bestimmen des Erntegutstroms und der für das Dreschsystem erforderlichen Leistung verwendet.
Der Tank 43, der in 2 als eine Erntegut-Speichervorrichtung identifiziert ist, beinhaltet in einer oder mehreren Ausführungsformen einen Gewichtssensor 70, einen Feuchtigkeitssensor 72 und einen Massendurchflusssensor 74. Jeder der Sensoren 70, 72 und 74 wird verwendet, um die Eigenschaften des im Tank 43 befindlichen Korns zu bestimmen. Signale von diesen Sensoren werden von der Steuerung 49 als Eingaben verwendet, um zu bestimmen, an welcher Stelle der Tank ausreichend gefüllt ist, um von der Schnecke 44 entladen zu werden. Der Massendurchflusssensor 74 ist konfiguriert, um die Durchflussrate des in den Tank 43 abgelagerten Korns zu bestimmen, wie etwa durch den Kornfüllstand im Tank 43. In anderen Ausführungsformen misst ein Sensor den abgegebenen Erntegutstrom oder den Leistungsbedarf, der zum Abgeben des Ernteguts erforderlich ist.
Die Steuerung 49 ist in verschiedenen Ausführungsformen eine einzelne Steuerung oder eine Vielzahl von Steuerungen, die operativ miteinander gekoppelt sind. Die Steuerung 49 beinhaltet eine oder beide von einer fest verdrahteten Verbindung oder drahtlosen Verbindung (d. h. operativ gekoppelt) mit anderen Komponenten der Arbeitsmaschine 10, wie etwa dem Motor 50, Hilfsleistungssystemen, 52, Sensoren 35, 47, 70, 72, 74 und der Bedienereingabevorrichtung 17. Die Steuerung 49 ist in verschiedenen Ausführungsformen über WLAN, Bluetooth oder andere bekannte Mittel der drahtlosen Kommunikation operativ an solche Komponenten gekoppelt. Somit ist die Steuerung 49 von der Arbeitsmaschine 10 untergebracht oder remote von der Arbeitsmaschine 10 positioniert.
Die Steuerung 49 umfasst in verschiedenen Ausführungsformen einen Computer, ein Computersystem oder sonstige programmierbare Vorrichtungen. Die Steuerung 49 umfasst einen oder mehrere Prozessoren 76 (z. B. Mikroprozessoren) und einen zugehörigen Speicher 78, der sich im Prozessor selbst oder außerhalb des Prozessors befinden kann. Der Speicher 78 kann Direktzugriffsspeichervorrichtungen (RAM-Vorrichtungen) beinhalten, die den Speicher umfassen, sowie beliebige andere Speicherarten, z. B. Cache-Speicher, nichtflüchtige oder Sicherungsspeicher, programmierbare Speicher oder Flash-Speicher und schreibgeschützte Speicher. Darüber hinaus kann der Speicher einen Speicher enthalten, der sich physisch an einem anderen Ort als die Verarbeitungsgeräte befindet, und er kann jeden Cache-Speicher in einem Verarbeitungsgerät sowie jede als virtueller Speicher verwendete Speicherkapazität umfassen, z. B. wie sie in einer Massenspeichervorrichtung oder einem anderen mit der Steuerung 49 gekoppelten Computer gespeichert ist. Die Massenspeichervorrichtung kann einen Cache oder einen anderen Datenraum enthalten, der Datenbanken enthalten kann. In anderen Ausführungsformen befindet sich der Speicher in der „Cloud“, wo sich der Speicher an einem entfernten Ort befindet, der die gespeicherten Informationen drahtlos über eine Antenne 80 an die Steuerung 49 bereitstellt, die typischerweise von dem Gehäuse 48 des Fahrzeugs unterstützt wird, das Informationen von dem entfernten Ort mit einem Sender/Empfänger 82 empfängt oder überträgt. Der Sender/Empfänger 82 ist operativ mit der Steuerung 49 verbunden.
Die Steuerung 49 führt Computersoftwareanwendungen, Komponenten, Programme, Objekte, Module oder Datenstrukturen usw. aus oder verlässt sich anderweitig auf diese. Als Reaktion auf von den Sensoren empfangene Signale sowie von dem Sender/Empfänger empfangene Informationen werden Software-Routinen ausgeführt, die sich im mitgelieferten Speicher 76 oder einem anderen Speicher befinden. In anderen Ausführungsformen befinden sich die Computersoftwareanwendungen in der Cloud. Die ausgeführte Software enthält eine oder mehrere spezifische Anwendungen, Komponenten, Programme, Objekte, Module oder Befehlsfolgen, die typischerweise als „Programmcode“ bezeichnet werden. Der Programmcode umfasst einen oder mehrere Befehle, die sich im Speicher und in anderen Speichervorrichtungen befinden und die im Speicher befindlichen Befehle ausführen, die auf andere vom System generierte Befehle reagieren oder die vom Bedienereingabegerät 17 zur Verfügung gestellt werden. Der Prozessor ist konfiguriert, um die gespeicherten Programmbefehle auszuführen.
Die Bedienereingabevorrichtung 17 beinhaltet eine Anzeige 60, einen Geschwindigkeitseinsteller 62, eine Leistungsstufenanzeige 64 und einen Erntegutartselektor 66. In einer Ausführungsform wird die Anzeige 60 verwendet, um die Maschine manuell auf die Zielgeschwindigkeit zu manövrieren. In einer weiteren Ausführungsform ist das Manövrieren der Maschine auf die Zielgeschwindigkeit in ein automatisiertes Antriebssystem für das Fahrzeug integriert, um es dem Fahrzeug zu ermöglichen, zu identifizieren: i) wenn die Entladeschnecke aus ist, oder ii) die Maschine mit der „nominalen“ Leistung ernten und beginnen, die Geschwindigkeit herunterzufahren, um das Leistungsziel vor dem Ereignis zu erreichen. Der Erntegutbereich, der mit Ertragskartendaten geerntet wurde, das Korngewicht aus aktiven Ertragsmerkmalen oder der Korntankfüllstand von 3/4 voll oder größer können ebenfalls als prädiktive Eingaben verwendet werden. In einer Ausführungsform ist der Geschwindigkeitseinsteller 62 ein Hydrogriff, der die Bodengeschwindigkeit der Maschine an den Betrieb mit konstanter Geschwindigkeit des Erntevorgangs anpasst.
In einer oder mehreren Ausführungsformen werden Kartendaten verwendet, um die nominale Leistung zu bestimmen, die zum Ernten des Ernteguts erforderlich ist. Diese Kartendaten werden verwendet, um die Last zu bestimmen, der die Erntemaschine während der Ernte ausgesetzt ist, und diese kartenbasierte Last wird von der Steuerung 49 verwendet, um vorherzusagen, wann die Fahrzeuggeschwindigkeit in Erwartung eines Entladeereignisses heruntergefahren werden soll. In einer Ausführungsform werden Standortkartendaten in dem Speicher 78 gespeichert und beinhalten eine Startprofilkarte, die Geländeinformationen beinhaltet, die Steigungs- und/oder Höheninformationen beinhalten, die verwendet werden, um die Ernteleistung zu identifizieren, die für das bestimmte Gelände erforderlich ist. Diese Karte, die einen nicht geernteten Zustand eines Feldes detailliert darstellt, beinhaltet ferner in einer oder mehreren Ausführungsformen Daten, die die Ernteleistung beeinflussen, wie Topographie, Bodenart, Eingaben von gepflanztem Erntegut, vegetativer Index, Erntegutfeuchtigkeit und Biomasse und/oder Erntegutdichte. Diese Eingaben sind an Bord der Erntemaschine über technologische Eingaben von Fahrzeugsensoren wie 2D- und 3D-Sensoren, die das Gelände untersuchen, sowie kartenbasierte Landwirtschaftsanwendungen wie Pflanzmaschinen, Nährstoffapplikatoren, Drohnen, geografische Informationssysteme (GIS)-Daten, Daten aus früheren Emtezeiträumen und andere Datenquellen, die verwendet werden, um die erforderliche Ernteleistung zu bestimmen, verfügbar.
In diesen und anderen Ausführungsformen beinhalten die Kartendaten in Echtzeit aktualisierte Kartendaten, die die Position des Fahrzeugs innerhalb des zu erntenden Felds verfolgen, sowie eine Zeitdauer, die seit dem Beginn des Ernteprozesses oder einer Rückkehr zum Ernteprozess aufgetreten ist, sobald das Entladen stattgefunden hat. Indem die Zeit, die verstrichen ist, die Menge des Ernteguts sowie die erforderliche Ernteleistung bekannt sind, wird ein Entladeereignis vorhergesagt und verwendet, um das Entladen einzuleiten. Sobald das Entladeereignis abgeschlossen ist, werden außerdem die in Echtzeit aktualisierten Kartendaten zwischen dem letzten Entladeereignis und dem nächsten Entladeereignis vorhergesagt. Diese Daten basieren in verschiedenen Ausführungsformen auf Fahrzeuggeschwindigkeit, Geländeinformationen und Erntegutinformationen. Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen basieren auf Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen, die an der Erntemaschine selbst bestimmt werden, wie etwa Radgeschwindigkeitssensoreingaben, oder werden von einem GPS-System bestimmt, wie es dem Fachmann bekannt ist.
Die prädiktiven Eingaben, wie etwa die von den Sensoren, den Kartendaten sowie einer aktuellen Bodengeschwindigkeit beim Ernten und der Leistung, die erforderlich ist, um das Fahrzeug und seine enthaltenen Leistungssysteme 46 aufrechtzuerhalten, werden verwendet, um die Fahrzeuggeschwindigkeit während der Ernte zu steuern. Darüber hinaus werden die prädiktiven Eingaben in verschiedenen Ausführungsformen verwendet, um das Entladen des Korns aus dem Tank 43 vorzubereiten, wenn das Fahrzeug steht, den Tank 43 zu entladen, während sich das Fahrzeug bewegt, und das Fahrzeug auf eine Erntegeschwindigkeit und zugehörige Leistungssysteme zum Ernten zurückzuführen, nachdem der Tank entladen wurde. In einer Ausführungsform wird das Fahrzeug mit einer ersten Erntegeschwindigkeit betrieben, die typischerweise eine „nominale“ maximale Geschwindigkeit ist, die für das Fahrzeug und die Feld- und Kornbedingungen geeignet ist. Die „nominale“ maximale Geschwindigkeit basiert auf einer „nominalen“ maximalen Leistung. Diese Ernteleistung, die erforderlich ist, um das Fahrzeug während der Ernte ohne Entladung zu betreiben, ist eine erste Erntegeschwindigkeit, die von der Steuerung bestimmt wird. Die Steuerung 49, die den Kornstand im Tank überwacht, bestimmt auch in Zukunft einen Zeitpunkt, zu dem das Korn entladen werden soll. Unter Verwendung dieser Informationen wird eine reduzierte Geschwindigkeit des Fahrzeugs, eine zweite Erntegeschwindigkeit, auf Grundlage der erforderlichen Entladeleistung bestimmt. Zum Entladen des Ernteguts wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs von der ersten Erntegeschwindigkeit auf die zweite Erntegeschwindigkeit reduziert, um die Ernteleistung zu reduzieren, und die zusätzliche verfügbare Leistung wird auf das Entladen des Korns gerichtet. Auf diese Weise wird die nominale maximale Leistung sowohl für die Ernte allein als auch für die Ernte beim Entladen des Ernteguts verwendet. Sobald das Entladen des Ernteguts abgeschlossen ist, wird die nominale maximale Leistung ausschließlich zum Ernten von Erntegut verwendet. Auf diese Weise arbeiten die Fahrzeugleistungssysteme mit einer maximalen Leistung sowohl während des Erntens als auch während des Entladens, aber die maximale Leistung wird vom Antreiben nur der Erntefahrzeugfunktionen auf eine Kombination aus dem Ernten mit einer reduzierten Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Entladen von Korn gerichtet. Das Merkmal ermöglicht eine größere „nominale“ maximale Leistung für normale Erntebedingungen, ohne auf die Leistungsverstärkung zu verzichten, die erforderlich ist, um die Fahrbarkeit des Fahrzeugs aufrechtzuerhalten, wenn die Systeme aktiviert werden, die im Allgemeinen mit dem Bedarf an verstärkter Leistung verbunden sind.
3 veranschaulicht eine Ausführungsform eines Betriebsprozesses 90 für das Fahrzeug 10, um die Leistungssysteme 46 zu verwalten, während Erntegut geerntet und das geerntete Erntegut entladen wird. Der Prozess 90 ist ein halbautomatisierter oder manueller Betrieb, der bei Startblock 92 beginnt. Bei Block 92 erntet die Erntemaschine 10 Erntegut mit einer Geschwindigkeit, die von der nominalen maximalen Leistung abhängt, d. h. der nominalen „max.“ Leistung. Bei dieser Geschwindigkeit bewegt sich die Erntemaschine unter Verwendung der nominalen maximalen Leistung durch ein Feld, die als die Leistung bestimmt wird, mit der das Fahrzeug während eines Erntevorgangs arbeitet, während es kein Erntegut entlädt oder für das Entladen von Erntegut vorbereitet wird. Die nominale maximale Leistung wird in Abhängigkeit von einem oder mehreren des Fahrzeugtyps, der Art und der Merkmale des Ernteguts und des Geländes bestimmt. Die nominale maximale Leistung ist die vom Hersteller angebotene Werksleistung und ist in der Regel nicht konfigurierbar oder durch einen Bediener oder eine Bedingung beeinflusst. Im Allgemeinen wird die nominale maximale Leistung durch Hardwarebeschränkungen oder Produktleistungsportfolios begrenzt.
Wenn sich das Fahrzeug 10 in einem vollständigen Betriebsmodus befindet, während Erntegut, typischerweise bei einer konstanten Geschwindigkeit, geerntet wird, empfängt die Steuerung 49 die Sensoreingaben von dem Rotordrucksensor 35, dem Gewichtssensor 70, dem Feuchtigkeitssensor 72 und dem Massendurchflusssensor 74. Auf Grundlage dieser Eingaben bestimmt die Steuerung 49 bei Block 94, ob eine Entladeleistung zum Entladen des Korns erforderlich ist. Da eine oder mehrere der Eingaben in Echtzeit an die Steuerung 49 übertragen werden, wird die Entladeleistung, d. h. eine vorhergesagte Leistung, für einen Entladevorgang von der Steuerung 49 vor dem Entladevorgang bestimmt. Die vorhergesagte Leistung wird auf Grundlage der aktuellen Betriebsbedingungen der Erntemaschine 10 und der Leistung, die zum Entladen von Korn erforderlich ist, erwartet. In weiteren Ausführungsformen basiert die vorhergesagte Leistung auf der aktuellen Ernteleistung und auch zukünftigen Betriebsbedingungen, einschließlich Leistung, die zum Entladen von Korn erforderlich ist.
Wenn bei Block 94 keine Entladeleistung vorhergesagt wird, fährt die Erntemaschine bei Block 96 mit dem nominalen maximalen Leistungsbetrieb fort. Wenn jedoch festgestellt wird, dass die Entladeleistung innerhalb einer bestimmten Zeitdauer benötigt wird, wird bei Block 98 eine Zielleistung bestimmt, die eine Zielgeschwindigkeit bestimmt, die während des Erntevorgangs während des Entladens erforderlich ist. Einmal bestimmt, wird die Leistung oder Geschwindigkeit zum Entladen von Korn (hier als „Zielleistung“ identifiziert) dem Bediener auf der Anzeige 60 angezeigt. In einer weiteren Ausführungsform ist die manuelle Auswahl durch den Bediener über eine konfigurierbare Einstellung auswählbar. Zusätzlich wird auch die aktuelle Betriebsleistung und/oder-geschwindigkeit, bezogen auf die nominale max. Leistung, angezeigt. Sobald die Zielleistung/-geschwindigkeit angezeigt wird, stellt der Bediener den Geschwindigkeitseinsteller 62 ein, um entweder die aktuelle Leistungsstufe oder die aktuelle Geschwindigkeit, d. h. die nominale maximale Leistung, auf das Leistungsziel bei Block 100 zu ändern. Nachdem der Bediener das Leistungsziel erfasst hat, wendet die Steuerung 49 eine Menge an Entladeleistung an, die erforderlich ist, um die Schnecke 44 zu aktivieren und das Korn bei Block 102 aus dem Tank 43 zu entladen. Wenn die nominale max. Leistung auf die Zielleistung reduziert wird, steht die Entladeleistung zur Verfügung. Die Entladeleistung wird für den Entladevorgang der Schnecke zugeführt. Während das Erntegut entladen wird, kann das Fahrzeug 10 einen Erntevorgang mit einer reduzierten Geschwindigkeit fortsetzen, während sich der Wagen oder Lastwagen, der das Korn aufnimmt, entlang des Fahrzeugs 10 bewegt. In einer Ausführungsform sind die reduzierte nominale maximale Leistung und die Entladeleistung, wenn sie kombiniert werden, ungefähr gleich der nominalen maximalen Leistung.
Sobald die Erntemaschine 10 den Entladevorgang abgeschlossen hat, wird die Entladeleistung bei Block 104 auf Null reduziert. Sobald die Steuerung 49 die Entladeleistung deaktiviert hat, wird eine neue nominale maximale Leistung auf der Anzeige 60 angezeigt. In einer oder mehreren Ausführungsformen ist die neue nominale max. Leistung die gleiche wie die letzte nominale max. Leistung oder unterscheidet sich in Abhängigkeit von aktuellen Betriebsbedingungen. Nach der Anzeige stellt der Bediener die Erntemaschine 10 mit dem Geschwindigkeitseinsteller 62 bei Block 106 auf die neue nominale max. Leistung zurück. Im manuellen Modus ist der Prozessor konfiguriert, um zu erfassen, wenn der Tank leer ist, der Leistungsbedarf gering ist oder der Bediener das Entladesystem deaktiviert hat, um automatisch zur nominalen maximalen Leistung zurückzukehren. In einigen Ausführungsformen beinhaltet die Bedienereingabevorrichtung 17 eine Benutzereingabe, um die Leistungsreduzierungslogik, die zum Entladen von Erntegut verwendet wird, außer Kraft zu setzen und zu deaktivieren. Beim außer Kraft setzen reduziert der Bediener die Leistung vor dem Entladen manuell.
4 veranschaulicht eine Ausführungsform eines automatisierten Betriebsprozesses 110 für das Fahrzeug 10, um die Leistungssysteme 46 zu verwalten, während Erntegut geerntet und das geerntete Erntegut entladen wird. Der automatisierte Prozess 110 beginnt bei Startblock 112, wo die Erntemaschine 10 Erntegut erntet, während kein Korn entladen wird, mit einer Geschwindigkeit auf Grundlage der nominalen max. Leistung, d. h. der nominalen „max.“ Leistung, wie oben für Block 92 beschrieben. Wenn sich das Fahrzeug 10 in einem vollständigen Betriebsmodus befindet, während Erntegut geerntet wird, wie oben beschrieben, bestimmt die Steuerung 49 bei Block 114, ob eine Entladeleistung erforderlich ist, um das Korn bei Block 114 zu entladen. Es wird vorhergesagt, dass die Entladeleistung zu einem Zeitpunkt X benötigt wird, der auf einer bei Block 115 vorgenommenen Bestimmung basiert, die den Zeitpunkt berücksichtigt, zu dem die Schnecke für den Entladevorgang ausgefahren werden muss. (Siehe Mähdrescher 10 mit Schnecke 44 in ausgefahrener Position.) Die Schnecke 44 wird jedoch erst dann in die ausgefahrene Position bewegt, wenn vorhergesagt wird, dass die Leistung zum Entladen in X oder weniger Sekunden benötigt wird, wobei X ein im Speicher 78 gespeicherter vorbestimmter Wert ist. In einer Ausführungsform beträgt der Wert von X etwa 10 Sekunden, was auf der Zeit basiert, die die Schnecke benötigt, um sich von einer geschlossenen Position in die Entladeposition zu bewegen. In weiteren Ausführungsformen beträgt der Wert von X mehrere Minuten auf Grundlage von kartenbasierter Landwirtschaft (map based farming - MBF) oder Vorhersagen des Entladebedarfs. Wenn die Entladeleistung bei Block 114 erforderlich ist, bewegt die Steuerung 49 automatisch die Schneckenposition in eine ausgefahrene Position (die Entladeposition) bei Block 115. In einer oder mehreren Ausführungsformen reicht der Wert von X von einem Zeitraum von 10 Sekunden bis 2 Minuten. MBF ist eine Art von prädiktiven Analysesystemen, die verwendet werden, um den Entladebedarf durch eine vorhersagebasierte Analyse zu bestimmen. Andere Arten oder prädiktive Systeme werden in Betracht gezogen.
In anderen Ausführungsformen und unter Verweis auf die Kartendaten und andere Eingaben wird das Auftreten von aufeinanderfolgenden voll beladenen Korntanks an Bord vorhergesagt. Folglich werden mehrere aufeinanderfolgende Entladepositionen der Erntemaschine innerhalb eines Feldes vorab bestimmt, wobei zwei oder mehr Entladepositionen bestimmt werden. In einer weiteren Ausführungsformwerden die Stellen zum Entladen der Erntemaschine für ein gesamtes Feld vorhergesagt, sodass Entladestellen vorbestimmt sind, um die Erntemaschinengeschwindigkeit und die Entladestellen zu optimieren. Bei einigen großflächigen Erntevorgängen wird mehr als ein Kornaufnahmewagen verwendet. Nach dem Befüllen fährt ein erster Kornaufnahmewagen zu einer Kornspeicherstelle und ein zweiter und anderer Kornaufnahmewagen wird verwendet, um Korn aufzunehmen, das entladen wird. Solche Systeme werden als „automatisierte Logistiksysteme“ bezeichnet, die eine Verkehrsplanung in Kombination mit Vorhersagen der Entladung bereitstellen, einschließlich einer oder mehrerer Stellen und eines oder mehrerer Zeitpunkte des Entladens. In einem Beispiel ist beispielsweise ein Bereich des Feldes, in dem überschüssige Leistung verfügbar ist, wie etwa geringere Ernteerträge oder einfacheres Gelände, zum Entladen vorgegeben.
Wenn bei Block 114 keine Entladeleistung vorhergesagt wird, geht die Erntemaschine bei Block 116 zu dem Betrieb mit nominaler max. Leistung über. Wenn jedoch festgestellt wird, dass die Entladeleistung innerhalb einer bestimmten Zeitdauer erforderlich ist, wird die in der Steuerung 49 befindliche Leistungsreduzierungslogik bei Block 118 von der Steuerung 49 gestartet. Die Leistungsreduzierungslogik bei Block 118 bestimmt ein Geschwindigkeitsziel auf Grundlage des erwarteten Leistungsbedarfs, um das Korn bei Block 119 zu entladen. Sobald das Geschwindigkeitsziel bestimmt ist, bestimmt die Steuerung 49 einen Fahrzeugmotorbefehl, der die Motordrehzahl/-leistung über einen Zeitraum von Y Sekunden um X Prozent reduziert. Die Steuerung 49 bestimmt wiederholt die Geschwindigkeitsreduzierung, bis die Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf der Grundlage der Zielleistung erfasst wird, sodass die Geschwindigkeitsreduzierung nicht sofort erfolgt, sondern über einen Zeitraum auftritt. Sobald bestimmt wird, dass die Geschwindigkeitsreduzierung die Zielgeschwindigkeit erreicht, bestimmt die Steuerung 49, dass die Leistungsverringerung bei Block 120 erfasst wird. Im Wesentlichen zur gleichen Zeit wird die Systemaktivierung gestartet, um Leistung zum Entladen des Korns unter Verwendung der Schnecke 44 zu liefern, während die Leistungsreduzierung für die Fahrzeuggeschwindigkeit reduziert wird, um das Korn bei Block 122 zu entladen. Sobald die Erntemaschine 10 den Entladevorgang abgeschlossen hat, weist die Steuerung 49 das Fahrzeug an, die Erntegeschwindigkeit bei Block 124 wieder aufzunehmen. Eine neue nominale max. Leistung wird bei Block 126 bestimmt. In einer oder mehreren Ausführungsformen ist die neue nominale max. Leistung die gleiche wie die letzte nominale max. Leistung oder unterscheidet sich in Abhängigkeit von aktuellen Betriebsbedingungen.
5 veranschaulicht ein Beispiel für einen Prozess 130, der bei der Verarbeitung von Mais als Korn verwendet wird. Wie aus 5 ersichtlich, beinhaltet der beispielhafte Prozess die Blöcke 112, 114, 116, 118, 120, 122, 124 und 126, wie in 4 zu sehen. Bei Block 114 von 5 wird jedoch die erhöhte vorhergesagte Entladeleistung für einen Zeitraum von 30 Sekunden bestimmt, bevor das Erntegut entladen wird. In dieser Ausführungsform ist die Erntegutart Mais, die Erntegutfeuchtigkeit beträgt dreißig (30) Prozent und das Fassungsvermögen des Korntanks 43 beträgt 450 Scheffel bei Block 132. Der Rotordrucksensor 35 stellt dem Prozessor 49 bei Block 134 eine Eingabe bereit, um den Ernteertrag von 200 Scheffel pro Hektar zu bestimmen. Der Maschinenbereichszähler liefert einen Wert von 30 Hektar pro Stunde. Eine Berechnung wird von dem Prozessor 76 bei Block 136 durchgeführt, um eine Zeitdauer zu bestimmen, um den Tank 43 bei der aktuellen Produktivität zu füllen. Unter Verwendung des Werts von 200 Scheffel pro Hektar und des Werts von 30 Hektar pro Stunde bestimmt der Prozessor 76, dass die Rate der Korntankbeladung 6000 Scheffel pro Stunde beträgt. Bei einem momentanen Füllstand des Korntanks 43 von 50 Prozent wird festgestellt, dass die Zeit bis zu einem vollen Tank etwa 135 Sekunden beträgt.
Bei Block 138 bestimmt die Steuerung 49, dass der aktuelle Leistungsbedarf zum Ernten von Erntegut vor dem Entladen etwa 400 kW beträgt, d. h. die nominale maximale Leistung. Auf Grundlage dessen, dass die Erntegutart Mais ist, wie in den Blöcken 132 und 134 beschrieben, bestimmt ein erntegutbasiertes Leistungsmodell, dass der erwartete (vorhergesagte) Bedarf 450 kW beträgt. Durch Berechnen eines Deltas zwischen aktuellem Leistungsbedarf und erwartetem Leistungsbedarf wird ein Leistungsdelta von 50 kW bestimmt. Um die Entladung von Mais zu erreichen, ohne die nominale max. Leistung von 400 kW zu überschreiten, wird folglich der aktuelle Leistungsbedarf für den Erntevorgang auf 350 kW reduziert, während 50 kW für die Entladung von Mais vorgesehen sind. In einer oder mehreren Ausführungsformen beinhaltet das erntegutbasierte Leistungsmodell Erntegutarten, Erntegutbedingungen, wie etwa Feuchtigkeit und Testgewicht, Erntemaschinengröße und Abgabesystemspezifikationen. Das Leistungsmodell ist in verschiedenen Ausführungsformen eine im Speicher gespeicherte Tabelle, wie etwa eine Nachschlagetabelle. Auf die gespeicherten Modelle wird zugegriffen, um eine zugeordnete verstärkte Leistung zum Abgeben von Erntegut zu bestimmen.
Sobald das Leistungsdelta berechnet ist, kehrt der Prozess zu Block 114 zurück, wie oben beschrieben. Wenn der erhöhte Leistungsbedarf, wie bei Block 114 bestimmt, erforderlich ist, geht der Prozess zu Block 118 über. Bei Block 118 wird das Ziel, wie oben beschrieben, erfasst. Weitere Schritte des Verfahrens werden bei den Blöcken 118, 120, 122, 124 und 126 abgeschlossen, wie oben beschrieben.
In einer weiteren Ausführungsform, wie in 6 veranschaulicht, beinhaltet ein Prozess 150 eine Zeit zum Entladen auf Grundlage eines Verkehrsplanungsplans. In dieser Ausführungsform beinhaltet der beispielhafte Prozess die Blöcke 112, 114, 116, 118, 120, 122, 124 und 126, wie in 4 zu sehen. Block 152 stellt jedoch eine Positionseingabe bereit, um die in Block 114 aus 4 verwendete Zeit zu bestimmen, beispielsweise unter Verwendung eines globalen Positionierungssystems (GPS), um die Position eines Entladewagens 154 in Bezug auf eine Position der Erntemaschine 10 zu bestimmen. Die Position der Erntemaschine 10 und des Entladewagens 154 werden beide durch das GPS-System bestimmt, wie es dem Fachmann bekannt ist. Da die Erntegutmerkmale sowie die Rate der Korntankbeladung bekannt sind, kann ein Zeitpunkt vorhergesagt werden, zu dem der Tank 43 ausreichend voll ist, um entladen zu werden. Sobald diese Zeit bei Block 114 bekannt ist, wird der Entladewagen 154 zu der Erntemaschine 10 geschickt, wo er die Erntemaschine 10 zum Entladen des Ernteguts abfängt. Schätzungen der Position und Fahrgeschwindigkeit und Richtung für den Wagen und den Mähdrescher werden verwendet, um die Abfangzeit zu berechnen, um die Leistungsreduzierung in geeigneter Weise zeitlich zu steuern, um mit dem Entladen zu beginnen. Die Erntemaschine kann das Erntegut entladen, auch wenn der Tank nicht voll ist.
In einer zusätzlichen Ausführungsform, wie in 7 veranschaulicht, beinhaltet ein Prozess 160 einen Leistungsreduzierungsprozess. In dieser Ausführungsform beinhaltet der beispielhafte Prozess die Blöcke 112, 114, 116, 118, 120, 122, 124 und 126 aus 4. Block 118 veranschaulicht jedoch, dass die Leistungsreduzierungslogik das Bestimmen eines Geschwindigkeitsziels auf Grundlage eines erwarteten Bedarfs bei Block 162 beinhaltet, der eine Vielzahl von Leistungsreduzierungskurven 164 verwendet. Wie in Block 162 angegeben, wird das Ziel iterativ erfasst, während sich der Prozessor 76 von einer max. Leistungskurve 166 zu einer Zielleistungskurve 168 bewegt. Der Prozess ist iterativ, da der Prozessor 76 auf Leistungskurven 170 zugreift, die im Speicher 78 gespeichert sind und sich zwischen der max. Leistungskurve 166 und der vorhergesagten Leistungskurve 168 befinden. Jede der Leistungskurven 166, 168 und 170 ist in einer Nachschlagtabelle gespeichert, die in dem Speicher 78 gespeichert ist. Die Kurven wurden in Abhängigkeit von der Art der Erntemaschine vorbestimmt. In einer anderen Ausführungsform wird jede der Leistungskurven während des Erntevorgangs berechnet. Durch Bewegen von einer gespeicherten Leistungskurve zur nächsten gespeicherten Leistungskurve wird die Zielleistungskurve bestimmt und die Verarbeitungsleistung im Vergleich zu den berechneten Leistungskurven reduziert. In anderen Ausführungsformen ist eine Bestimmung der Zielleistungskurve als ein Algorithmus implementiert, der Echtzeitdaten, die von den verschiedenen Erntemaschinensensoren empfangen werden, Kartendaten und GPS-Informationen verwendet.
Durch die Verwendung der Leistungskurven von 7 wird ein Geschwindigkeitssteuersystem mit geschlossenem Regelkreis von 8 bereitgestellt, das die Geschwindigkeit der Erntemaschine 10 allmählich auf die Zielgeschwindigkeit reduziert, die erforderlich ist, um beim Entladen des Ernteguts maximale Leistung zu erhalten. Jede der Leistungskurven erhöht die Fahrzeuggeschwindigkeit über einen Zeitraum nach unten, um das Leistungsbedarfsziel zu erreichen. Anfangs fährt das Fahrzeug 10 mit einer Geschwindigkeit, die die nominale max. Leistung 180 verwendet. Die Geschwindigkeit wird allmählich in durch die Geschwindigkeitslinien 182, 184 und 186 angezeigten Schritten reduziert, bis das Leistungsbedarfsziel bei dem Leistungsbedarfsziel 188 erreicht ist. Bei einem Übergang 190 der Geschwindigkeit zwischen der maximalen Geschwindigkeit und der Geschwindigkeit 182 wird die Schnecke 44 in die Entladeposition bewegt. Während die Schnecke 44 mit der Geschwindigkeit 188 in die Entladeposition bewegt wird, entlädt die Schnecke 44 in anderen Ausführungsformen Korn auf Grundlage anderer Arten von Vorhersagen zum Entladezeitpunkt, wie etwa Korntankfüllstand unter Verwendung von Korntankfüllstandsensoren, früheren geografischen Positionen, kartenbasierter Entladung, die verwendet wird, um die nominale Erntemaschinenleistung zu reduzieren und mit dem Entladen zu beginnen. In einer oder mehreren Ausführungsformen beinhalten die Korntankfüllstandsensoren Lichtsensoren, visuelle oder akustische Alarme, Lichtbeleuchtungsvorrichtungen und Standortmessgeräte. Sobald die Zielleistung 188 erreicht ist, wird der Wagen 154 mit Korn beladen. Sobald das Fahrzeug 10 das Korn vollständig entladen hat, bewegt sich die Schnecke 44 in die geschlossene Position 192, wie durch den Pfeil angezeigt, wobei die Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf die Geschwindigkeit ansteigt, die durch die nominale max. Leistung ohne die zum Entladen erforderliche Leistung bereitgestellt wird. Sobald der Ernteguttank leer ist oder das Entladesystem deaktiviert ist, kehrt die Schnecke in die geschlossene Position zurück und das Fahrzeug kehrt zur Erntegeschwindigkeit zurück.
In einer Ausführungsform, wenn der Korntank den vollen Füllstand erreicht, fordert eine Warnung den Bediener auf, Maßnahmen zu ergreifen und die Schnecke zum Entladen in die Entladeposition zu bewegen. In einigen Ausführungsformen wird der an der Erntemaschine angeordnete Außenbaken beleuchtet, um die Wagen zu warnen, dass das Entladen des Ernteguts unmittelbar bevorsteht. In einigen Fällen entlädt die Erntemaschine beispielsweise Erntegut, wenn sie ¾ voll ist. In anderen Ausführungsformen überwacht der Bediener aktiv den Füllstand oder das Erntegut innerhalb des Korntanks und signalisiert dem Wagen, dass ein Entladeereignis stattfinden wird. Ein solches Ereignis ist ein Entladeereignis, das erlernt wird und darauf basiert, wie lange es dauert, bis die Erntemaschine einen vollständigen Korntank hat und an welcher Stelle auf dem Feld das Entladen stattfindet. In einigen Ausführungsformen ist das Entladeereignis ein zyklisches Ereignis, das erneut auftritt und eine Stelle in dem Feld identifiziert, an dem das Entladen stattfinden wird.
9 veranschaulicht eine Ausführungsform eines Leistungsreduzierungsansatzes 200 von der nominalen max. Leistung 202 zu dem Leistungsbedarfsziel 204. Wenn das Fahrzeug 10 Erntegut erntet, befindet sich die Schnecke 44 an einer Ernteposition 206, wo die Schnecke 44 mit der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 10 ausgerichtet ist. Während die Leistung auf eine zweite Leistungsstufe 208 reduziert wird, startet ein von der Steuerung 49 übertragenes Signal den Entladevorgang, bei dem sich die Schnecke 44 von der Position 206 zu der Entladeposition 210 bewegt. Wenn die Leistung weiterhin von einer dritten Leistungsstufe 212 auf das Leistungsbedarfsziel reduziert wird, wird die Schnecke vollständig eingesetzt, wodurch die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 reduziert wird. In weiteren Ausführungsformen wird eine beliebige Anzahl von Leistungsstufen in Betracht gezogen, einschließlich mehr als drei Leistungsstufen. Sobald das Leistungsbedarfsziel erreicht ist, beginnt die Schnecke 44, das Korn aus dem Tank 43 zu entladen. Nachdem der Tank entladen ist, was von einem oder mehreren der Sensoren 70 aus 2 erkannt wird, bewegt sich die Schnecke 44 in die Ernteposition 214. In anderen Ausführungsformen bewegt sich die Schnecke 44 auf Grundlage des Korntankfüllstands und der Deaktivierung des Entladers in die Ernteposition 214. An diesem Punkt kehrt das Fahrzeug 10 zur nominalen max. Leistung 202 zurück. In einer Ausführungsform nimmt das Fahrzeug 10 die Geschwindigkeit auf die Erntegeschwindigkeit zurück, wobei der Prozessor 49 die Verarbeitungsgeschwindigkeit auf die Geschwindigkeit bei der nominalen max. Leistung einstellt. In einer anderen Ausführungsform wird die Rückkehr zur Erntegeschwindigkeit hochgefahren, indem von einer der Leistungskurven zu einer nächsten Leistungskurve übergegangen wird.
10 eine Ausführungsform eines Prozesses zum Bestimmen einer Zielleistung auf Grundlage eines erwarteten Bedarfs veranschaulicht. In dieser Ausführungsform basiert die nominale max. Leistung auf den sich ändernden Bedingungen, die die Erntemaschine 10 erfährt, während sie sich während eines Erntevorgangs durch ein Erntegutfeld 220 bewegt. Dieser Ernteleistungsverbrauch ändert sich je nach Feldbedingungen und Erntegutbedingungen. Wie oben beschrieben, werden Kartendaten, die eine oder mehrere von Topographie, Bodenarten und -bedingungen und vegetativen Index oder Biomasse/Erntegutsdichte beinhalten, verwendet, um die während des gesamten Ernteproduktionszyklus verfügbaren Informationen, wie etwa Bodenvorbereitung, Aussaat, Ausbringung, Vermessung und Überwachung, Bewässerung und Ernte, zu nutzen. Während sich die maximale verfügbare Ernteleistung während des Erntevorgangs im gesamten Feld ändert, wird diese maximale Ernteleistung in Bezug auf die nominale maximale Leistung und Leistungszuweisung berücksichtigt, die erforderlich ist, um zu identifizieren, wann das Erntegut von der Erntemaschine 10 entladen werden soll. Unter Berücksichtigung der Werksleistung hängt die verfügbare nominale maximale Leistung bei dieser Ausführungsform auch von den Feldbedingungen und Erntegutbedingungen ab.
Wie aus 10 ersichtlich, wird die Leistung, die während der Ernte zum Entladen verfügbar sein wird, durch Identifizieren einer aktuellen Ernteleistung, einer vorhergesagten zukünftigen Ernteleistung, der Zeit zum Entladen und der Leistungszuweisung, die zum Entladen erforderlich ist, vorhergesagt. Bei dieser Ausführungsform wird unter bestimmten Bedingungen festgestellt, dass überschüssige Leistung zur Verfügung steht und keine Verringerung der Erntegeschwindigkeit erforderlich ist. Unter anderen Bedingungen wird jedoch ein Leistungsmangel zum Entladen vorhergesagt und die zum Entladen benötigte Leistung ist bestimmbar. In diesem Zustand reagieren die Erntesysteme entsprechend, um den ermittelten Bedürfnissen gerecht zu werden.
10 eine Ausführungsform eines Prozesses zum Bestimmen einer Zielleistung auf Grundlage eines erwarteten Bedarfs veranschaulicht. Wie in 10 zu sehen ist, bewegt sich die Erntemaschine 10 vor dem Entladen des Ernteguts in einer Position 222 durch das Feld 220. An Position 222 wird eine Leistungsprognose auf Grundlage der Leistung, die von der Erntemaschine 10 an einer Position 224 benötigt wird, an der die Erntemaschine Erntegut erntet, während das Erntegut entladen wird, getroffen. Dies ist eine Leistungsbedarfsvorhersage (LBV). Die Leistung, die zum Ernten von Erntegut an Position 224 erforderlich ist, ist ZkW plus die Leistung, die von der Schnecke zum Entladen benötigt wird, die AkW ist. Wenn die LBV größer als die maximal verfügbare Leistung (MVL) auf der Grundlage von MVL-Daten ist, bestimmt die Steuerung die verfügbare Zielleistung (ZLV), die gleich der MVL minus AkW ist, der Leistung, die von der Schnecke benötigt wird, um sich in die Entladeposition zu bewegen und das Erntegut zu entladen. Wenn die ZLV größer als die aktuelle Nennleistung XkW ist, dann ist die Leistungsreduzierungsvorhersage (LRV) gleich der absoluten Größe von ZLV-XkW. Dieser ermittelte Wert ist eine Grenze für die Gesamtleistungsreduzierung. An diesem Punkt ist der Zeitpunkt für den Beginn des Entladens des Ernteguts eine bekannte Menge, basierend auf der Menge des im Tank 43 befindlichen Ernteguts. In einem Beispiel, wenn diese Zeit B ist, wird eine Leistungsreduzierungsrate als die LRV geteilt durch die Zeit B bestimmt. Die Reduzierungsrate reduziert den Wert von XkW über einen Zeitraum. Die Reduzierungsrate ist in verschiedenen Ausführungsformen eine stufenförmige Reduzierung, wie sie in 9 dargestellt ist, oder eine kontinuierliche Reduzierung, die nicht stufenförmig ist. In einer Ausführungsform beinhaltet der Speicher 78 einen gespeicherten Grenzwert der Reduzierung, der die Rate begrenzt, um einen Wert von kW/Sekunde nicht zu überschreiten. Der gespeicherte Grenzwert reduziert oder verhindert ein zu schnelles Abbremsen der Erntemaschine. Die Leistungsreduzierung ist daher ein Prozentsatz von XkW über Y Sekunden, basierend auf dem Verstärkungsbedarf, um das Erntegut zu entladen. Die obigen Buchstaben, die „kW“ modifizieren, stellen tatsächliche Werte von Kilowatt (kW) dar, die von dem Prozessor 76 verwendet werden.
In einer oder mehreren Ausführungsformen beinhaltet die Erntemaschine einen Reserveleistungsverstärkungswert zum Entladen, der auf der Kornart basiert. Beispielsweise enthält der Speicher einen gespeicherten Wert von 50 kW Reserveverstärkung bei Mais und 40 kW Reserveverstärkung bei Weizen. Auf diese Weise wird die Menge an Leistung, die zum Ernten (während des Entladens) erforderlich ist, auf Grundlage dieser gespeicherten Werte bestimmt. In anderen Ausführungsformen ist die Menge an Leistung, die zum Entladen erforderlich ist, ein erlernter Wert auf Grundlage des Erfassens des Lastbedarfs. In diesem Fall wird die von der Entladevorrichtung, beispielsweise der Schnecke, benötigte Leistung durch einen Sensor überwacht, der beispielsweise die von einem Motor benötigte Leistung erfasst. Dieser Wert und der später erfasste Wert werden gespeichert. Der von der Last benötigte Leistungsbedarf wird daher über die Zeit erfasst und anstelle eines vorgegebenen Wertes verwendet. Bei manchen Erntebedingungen steht die Reserveverstärkung zur Verfügung, wenn die aktuelle Ernteleistung nicht so reduziert werden muss, dass die aktuelle Ernte nicht beeinträchtigt wird. Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff „erlernt“, dass die zum Entladen erforderliche Leistungsmenge ein erfasster, wahrgenommener oder vorhergesagter Wert ist, der durch Berechnung bestimmt und/oder als Reaktion auf eine oder mehrere Eingaben wie hierin beschrieben erzeugt wird. Bei der Ermittlung des „erlernten Wertes“ werden Maschinensensoren oder Eingaben aus der kartenbasierten Landwirtschaft berücksichtigt.
In weiteren Ausführungsformen könnte sich die maximale Leistung, die während der Ernte zur Verwendung verfügbar ist, erhöhen, bevor ein Entladeereignis erwartet wird. Wenn sich das Fahrzeug zum vorhergesagten Zeitpunkt zum Entladen in ein Gelände bewegt, das weniger Leistung erfordert, d. h. sich von hügeligem Gelände in flaches Gelände bewegt, erhöht sich die Menge an Leistung, die zum Ernten während des Entladens verfügbar ist, da weniger Leistung benötigt wird, um im flachen Gelände zu ernten. In diesem Fall nimmt die für die Ernte benötigte Leistung ab, während die verfügbare Leistung für die Entladung ebenfalls zunimmt, um die maximale verfügbare Leistung für die Ernte während der Entladung zu erreichen.
Während beispielhafte Ausführungsformen, die die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung beinhalten, hierin beschrieben wurden, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf solche Ausführungsformen beschränkt. Während beispielsweise eine Kornerntemaschine im Detail beschrieben wurde, sind andere Erntemaschinen, wie etwa ein Baumwollpflücker und eine Baumwollerntemaschine, enthalten. In einem Beispiel einer Baumwollerntemaschine oder eines Baumwollpflückers wird, sobald ein Ballen fertiggestellt ist, eine Klappe geöffnet, aus der der Ballen aus der Ballenpresse und auf eine Ballenhandhabungsvorrichtung austritt. Die Ballenhandhabungsvorrichtung ist zum Entladen des Ballens zwischen einer relativ aufrechten Position und einer relativ horizontalen Position positionierbar. Ein Ende der Ballenhandhabungsvorrichtung bewegt sich in eine Position zum Boden, wo der Ballen zur späteren Verarbeitung herunterfällt. Folglich soll diese Anmeldung jegliche Variationen, Verwendungen oder Anpassungen der Offenbarung unter Verwendung ihrer allgemeinen Prinzipien abdecken. Ferner ist diese Anmeldung dazu bestimmt, solche Abweichungen von der vorliegenden Offenbarung abzudecken, wie sie in der Fachwelt bekannt oder üblichen Praxis sind auf dem Gebiet, das diese Offenbarung betrifft.

Claims

Verfahren zum Steuern der Arbeitsmaschinenleistung einer Arbeitsmaschine während eines Erntevorgangs zum Ernten eines Ernteguts und zum Abgeben des geernteten Ernteguts an einen externen Erntegutbehälter, wobei die Arbeitsmaschine einen Motor, eine Erntemaschine, einen bordeigenen Erntegutspeicherbehälter und ein Erntegutabgabesystem beinhaltet, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Überwachen der Erntemaschinenleistung, die von dem Motor geliefert wird, um die Erntemaschine während des Erntevorgangs zu betreiben, um geerntetes Erntegut bereitzustellen; während des Überwachens der Erntemaschinenleistung Bestimmen einer Abgabeleistung, die von dem Erntegutabgabesystem benötigt wird, um das Erntegut an den externen Erntegutbehälter abzugeben; Modifizieren und Zuweisen der Erntemaschinenleistung auf Grundlage der bestimmten Abgabeleistung; und Liefern der Abgabeleistung zu dem Erntegutabgabesystem, um das Erntegut von dem bordeigenen Erntegutspeicherbehälter zu dem externen Erntegutbehälter abzugeben.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Bestimmen von Erntegut, das aus dem bordeigenen Erntegutspeicherbehälter abzugeben ist, und das Reduzieren der Abgabeleistung und das Erhöhen der Erntemaschinenleistung auf der Grundlage des verbleibenden Ernteguts, das abzugeben ist.
Verfahren nach Anspruch 2, das ferner vor dem Liefern der Abgabeleistung, die zum Abgeben des Ernteguts zu dem externen Erntegutbehälter erforderlich ist, das Reduzieren der Erntemaschinenleistung umfasst, wenn die Abgabeleistung erhöht wird.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Bestimmen der Abgabeleistung, die von dem Abgabesystem benötigt wird, das Bestimmen einer Menge an Erntegut in dem bordeigenen Erntegutspeicherbehälter beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Liefern der Abgabeleistung an das Erntegutabgabesystem das Reduzieren der Erntemaschinenleistung vor dem Erhöhen der Abgabeleistung beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Modifizieren der Ernteguthandhabungsleistung das Reduzieren der Ernteguthandhabungsleistung über einen Zeitraum und das Erhöhen der Abgabeleistung umfasst, sobald die reduzierte Erntemaschinenleistung einen bestimmten Wert erreicht.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Modifizieren der Ernteguthandhabungsleistung das Modifizieren der Bodengeschwindigkeit des Fahrzeugs beinhaltet, um die Menge an Leistung, die für die Abgabeleistung verfügbar ist, zu erhöhen.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Modifizieren der Bodengeschwindigkeit das Anzeigen einer Zielbodengeschwindigkeit oder -leistung auf einer Benutzerschnittstelle und das manuelle Modifizieren der Bodengeschwindigkeit auf die angezeigte Zielbodengeschwindigkeit beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Modifizieren der Bodengeschwindigkeit des Fahrzeugs eines von einem automatischen Modifizieren der Bodengeschwindigkeit des Fahrzeugs über den Zeitraum oder einem manuellen Modifizieren der Bodengeschwindigkeit des Fahrzeugs mit einer Benutzersteuerung beinhaltet.
Arbeitsmaschine, umfassend: eine Stützstruktur; eine Erntebaugruppe, die mit der Stützstruktur gekoppelt ist; einen bordeigenen Behälter, der mit der Stützstruktur gekoppelt und konfiguriert ist, um Erntegut, das durch die Erntebaugruppe geerntet wurde, aufzunehmen; ein Erntegutabgabesystem, das an dem bordeigenen Behälter angeordnet und konfiguriert ist, um Emtegut aus dem bordeigenen Behälter abzugeben; einen Motor, der konfiguriert ist, um der Erntebaugruppe Ernteleistung bereitzustellen und um dem Erntegutabgabesystem Abgabeleistung bereitzustellen; eine Steuerung, die operativ mit der Erntebaugruppe und dem Abgabesystem verbunden ist, wobei die Steuerung einen Prozessor und einen Speicher beinhaltet, wobei der Speicher konfiguriert ist, um Programmanweisungen zu speichern, und der Prozessor konfiguriert ist, um die gespeicherten Programmanweisungen auszuführen, um: die von dem Motor gelieferten Erntemaschinenleistung zu überwachen, um die Erntemaschine während des Erntevorgangs zu betreiben, um Erntegut bereitzustellen; während des Überwachens der Erntemaschinenleistung eine Abgabeleistung zu bestimmen, die von dem Erntegutabgabesystem benötigt wird, um das Erntegut aus dem bordeigenen Erntegutbehälter abzugeben; die Erntemaschinenleistung auf Grundlage der bestimmten Entladeleistung zu modifizieren; und die Abgabeleistung an das Erntegutabgabesystem abzugeben, um das Erntegut aus dem bordeigenen Behälter abzugeben.
Arbeitsmaschine nach Anspruch 10, wobei der Prozessor ferner konfiguriert ist, um Erntegut zu bestimmen, das aus dem bordeigenen Behälter abgegeben werden soll, und die Abgabeleistung reduziert und die Erntemaschinenleistung auf der Grundlage des verbleibenden Ernteguts, das abgegeben werden soll, erhöht.
Arbeitsmaschine nach Anspruch 11, wobei der Prozessor ferner konfiguriert ist, um vor der Lieferung der zum Abgeben des Ernteguts erforderlichen Abgabeleistung die Erntemaschinenleistung zu verringern, wenn die Abgabeleistung erhöht wird.
Arbeitsmaschine nach Anspruch 12, ferner umfassend, dass das Liefern der Abgabeleistung an das Erntegutabgabesystem das Reduzieren der Erntemaschinenleistung vor dem Erhöhen der Abgabeleistung umfasst.
Arbeitsmaschine nach Anspruch 13, wobei das Modifizieren der Ernteguthandhabungsleistung das Reduzieren der Ernteguthandhabungsleistung über einen Zeitraum und das Erhöhen der Abgabeleistung umfasst, sobald die reduzierte Erntemaschinenleistung einen bestimmten Wert erreicht.
Arbeitsmaschine nach Anspruch 14, wobei das Modifizieren der Bodengeschwindigkeit des Fahrzeugs eines von dem Modifizieren der Bodengeschwindigkeit des Fahrzeugs manuell mit einer Benutzersteuerung oder dem automatischen Modifizieren der Bodengeschwindigkeit des Fahrzeugs über den Zeitraum beinhaltet.