DE2166978A1 - AUTOMATIC STEERING DEVICE FOR LATERAL GUIDANCE OF AGRICULTURAL MACHINERY - Google Patents
AUTOMATIC STEERING DEVICE FOR LATERAL GUIDANCE OF AGRICULTURAL MACHINERYInfo
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Description
LEINWEBER & ZiMMERMLEINWEBER & ZiMMERM
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Dipl.-Ing. Hermann Leinweber Dipl.-Ing. Heinz Zimmermann Dipl.-Ing. A. Gf. v. WengerskyDipl.-Ing. Hermann Leinweber Dipl.-Ing. Heinz Zimmermann Dipl.-Ing. A. Gf. v. Wengersky
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den18. Oktober 1976the18. October 1976
Wy/SmWy / Sm
Maschinenfabrik Fahr Aktiengesellschaft GottmadingenMaschinenfabrik Fahr Aktiengesellschaft Gottmadingen
7702 Gottmadingen7702 Gottmadingen
Automatische Lenkvorrichtung zur Seitenführung yonAutomatic steering device for lateral guidance
Landmaschinen
(Ausscheidung_aus Patentanmeldung_P_22_45_7il7i;.0-232 Agricultural machinery
(Ausscheidung_aus Patentanmeldung_P_22_45_7 l7 i i; .0-232
Die Erfindung bezieht sich auf eine automatische Lenkvorrichtung zur Seitenführung von Landmaschinen, insbesondere für selbstfahrende Mähdrescher mit einer vor dem Mähwerk beispielsweise am Halmabweiser angeordneten, die Grenzen zwischen gemähtem und ungemähtem Gut (Halmwand) abfühlenden Tastvorrichtung aus zwei hinsichtlich der Fahrtrichturg gegeneinander versetzten und bei Berührung mit der Halmwand Stellgrößen an die Lenkung der Landmaschine gebenden Tastern.The invention relates to an automatic steering device for lateral guidance of agricultural machinery, in particular For self-propelled combine harvesters with one arranged in front of the mower, for example on the stalk deflector, the boundaries between mowed and uncut material (straw wall) sensing device from two set values that are offset from one another with regard to the direction of travel and when they come into contact with the stalk wall to the steering of the agricultural machine giving buttons.
Automatische Lenkvorrichtungen werden an Landmaschinen in zunehmendem Maße verwendet, um die Bedienung der Landmaschine zu erleichtern. Diese wird häufig nur von einer einzigen PersonAutomatic steering devices are being used to an increasing extent on agricultural machinery in order to operate the agricultural machinery to facilitate. This is often only used by a single person
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bedient, die neben dem eigentlichen Fahr vor gang noch zahlreiche andere Bedienungsaufgaben hat und deshalb möglichst entlastet werden soll/ Hierzu sind automatische Lenkvorrichtungen mit mechanisch, elektrisch oder gemischt wirkenden Tastern bekannt (DL-PS 55 167, DT-OS 1 800 473, DT-OS 1 928 065) Die Taster tasten dabei die Halmwand oder einzelne stengelige Gewächse ab und steuern die Landmaschine selbsttätig so, daß das Mähwerk, die Einzugsvorrichtung od.dgl. jeweils die richtige Läge einnimmt.which has numerous other operating tasks in addition to the actual driving process and should therefore be relieved as much as possible / For this purpose, automatic steering devices with mechanical, electrical or mixed-acting buttons are known (DL-PS 55 167, DT-OS 1 800 473, DT- OS 1 928 065) The buttons scan the stalk wall or individual stalky plants and control the agricultural machine automatically so that the mower, the feeder or the like. each occupies the correct Läge.
Nachteilig ist dabei, daß Lenkkorrekturen der automatischen Lenkvorrichtung, beispielsweise zur Halmwand hin, häufig eine Übersteuerung in die Gegenrichtung zur Folge haben. ' Auf diese Weise lösen sich Lenkkorrekturen und Gegenkorrekturen ; ständig ab. Die Landmaschine wird auf einer Wellenlinie ge- ) führt. Das Arbeiten längs einer Wellenlinie verstärkt sich noch ' beim nächsten Arbeitsgang, bei dem die wellenlinienförmig verlaufende Halmwand abgetastet wird. Das kann so weit gehen, daß die automatische Führung der Landmaschine versagt. Über- : dies führen die ständigen Lenkbefehle zu einem erhöhten Verschleiß der automatischen Lenkvorrichtung und der ihr züge- : ordneten Teile.The disadvantage here is that steering corrections of the automatic steering device, for example towards the stalk wall, often result in oversteering in the opposite direction. 'In this way, steering corrections and counter-corrections are resolved; constantly from. The agricultural machine is guided on a wavy line. Working along a wavy line is intensified during the next work step, in which the wavy stalk wall is scanned. This can go so far that the automatic guidance of the agricultural machine fails. Exceeded: this could lead to permanent steering commands to increased wear of the automatic steering device and its züge-: related parts.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine automatische Lenkvorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß bei Lenkkorrekturen Übersteuerungen ausgeschlossen sind.The object of the invention is therefore to provide an automatic Design steering device of the type mentioned in such a way that oversteering is excluded in the case of steering corrections.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zusätzlich eine Lenkungsrückstellung vorgesehen ist, die bei Ausbleiben von Stellgrößen von den Tastern die Lenkung selbsttätig in eine Grundstellung überführt.This object is achieved according to the invention in that a steering reset is also provided, which in the absence of manipulated variables from the buttons, the steering automatically moves to a basic position.
Damit wird erreicht, daß die Landmaschine nicht durchThis ensures that the agricultural machine does not go through
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ständige Lenkkorrekturen und Gegenkorrekturen auf einer Wellenlinie geführt wird. Die Landmaschine wird vielmehr nach Durchführen einer ausreichenden Lenkkorrektur sofort selbsttätig wieder geradeaus zu fahren beginnen. Selbstverständlich kann die Geradeausfahrtrückstellung dann abgeschaltet werden, wenn unter besonderen Bedingungen beispielsweise die Führung der Landmaschine längs einer Bogenlinie erwünscht ist. Gegebenenfalls kann für diesen Fall auch die Geradeausfahrtrückstellung so eingerichtet werden, daß nach Durchführung einer Lenkkorrektur wieder selbsttätig der gewünschte Kurvenfahrtradius an der Lenkung eingestellt wird. Das ist dann besonders einfach, wenn die Geradeausfahrtrückstellung am Lenkgestänge ein nach seiner Lage beispielsweise induktiv abgetastetes Tastobjekt aufweist, von dem bei aus der Geradeausfahrt entsprechende Mittellage abweichender Lage Bückstellgrößen an die Lenkung gegeben sind. Hier genügt eine geringfügige Versetzung des Tastobjektes oder der Einrichtung für seine induktive Abtastung, um aus der Geradeausfahrtrückstellung eine Bogenfahrtrucksteilung zu machen. Es empfiehlt sich, die Steuerung der Lenkung so auszulegen, daß über ein Lenkrad von Hand gegebene Lenkbefehle bzw. die von den Tastern abgegebenen Stellgrößen die Lenkungsrückstellung übersteuern bzw. unwirksam machen.constant steering corrections and counter corrections on a wavy line to be led. Rather, the agricultural machine immediately becomes automatic after a sufficient steering correction has been carried out start driving straight ahead again. Of course you can the straight-ahead resetting can then be switched off if, under special conditions, for example, the management of the Agricultural machine along a curved line is desired. If necessary, the straight-ahead reset can also be used in this case be set up in such a way that the desired cornering radius automatically resumes after a steering correction has been carried out the steering is adjusted. This is particularly easy if the straight-ahead reset on the steering linkage is on its position has, for example, inductively scanned probe object, of which the corresponding when driving straight ahead Central position deviating position back-up variables on the steering given are. A slight displacement of the object to be scanned or of the device for its inductive scanning is sufficient here, in order to divide the straight-ahead driving position into a curved driving back-division close. It is advisable to design the steering control so that a steering wheel is operated by hand given steering commands or those issued by the buttons Manipulated variables override the steering reset or make it ineffective.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung. Die einzige Figur zeigt schematisch eine Draufsicht auf einen mit der erfindungsgemäßen Lenkvorrichtung ausgerüsteten Mähdrescher bei der Arbeit.Further details of the invention emerge from the description. The single figure shows schematically one Top view of a combine harvester equipped with the steering device according to the invention at work.
Die Figur zeigt einen Mähdrescher 10 bei der Ernte in einem Getreidebestand 11. Der Mähdrescher weist dem Mähwerk vorgeschaltet und beispielsweise an einem Halmabweiser be-The figure shows a combine harvester 10 harvesting a grain stock 11. The combine harvester faces the mower upstream and loaded, for example, on a straw deflector
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festigt kapazitive Taster 12 und 13 auf. Die Taster bilden Meßstrecken a und b, die bezüglich der Fahrtrichtung des Mähdreschers nebeneinander liegen und durch eine abtastungsfreie Strecke voneinander getrennt sind. Die Taster 12 und 13 sind dabei so ausgelegt, daß der dem Mähwerk näher liegende Taster 12 keine Stellgröße abgibt, wenn er ständig von Halmen des Getreidebestandes 11 überstrichen wird, jedoch eine Stellgröße abgibt, wenn er aus dem Getreidebestand 11 über die Halmwand nach außen ins Freie gelangt. Andererseits gibt der Taster 13 keine Stellgröße ab, wenn er vor der Halmwand im Freien liegt. Er liefert jedoch eine Stellgröße, wenn er über die Halmwand hinaus in den Getreidebestand 11 hinein gelangt. Keiner der beiden Taster 12, 13 gibt demnach eine Stellgröße ab, wenn die Halmwand im abtastungsfreien Bereich zwischen den beiden Meßstrecken a und b liegt. Die Regelung der Lenkung des Mähdreschers 10 mit Hilfe der von den Tastern 12 und 13 gelieferten Stellgrößen wird nun zusätzlich noch durch eine Geradeausfahrt-, rückstellung 14 ergänzt. Diese ist ggfs. so verstellbar aus- j gelegt, daß auch die selbsttätige Rückstellung der Lenkung auf das Fahren mit einem bestimmten Kurvenradius, der überdies wählbar sein kann, möglich ist.strengthens capacitive buttons 12 and 13. The buttons form measuring sections a and b, which lie next to one another with respect to the direction of travel of the combine harvester and are separated from one another by a section without scanning. The buttons 12 and 13 are designed in such a way that the button 12, which is closer to the mower, does not emit a manipulated variable when it is constantly being swept over by the stalks of the grain stock 11, but emits a manipulated variable when it moves out of the grain stock 11 over the stalk wall and into the outside Free arrives. On the other hand, the button 13 does not emit a manipulated variable when it is in the open in front of the stalk wall. However, it provides a manipulated variable when it reaches the grain stock 11 beyond the stalk wall. Accordingly, neither of the two buttons 12, 13 emits a manipulated variable when the stalk wall is in the non-scanning area between the two measuring sections a and b. The control of the steering of the combine harvester 10 with the aid of the manipulated variables supplied by the buttons 12 and 13 is now additionally supplemented by a straight-ahead travel position 14. This is possibly. Removing so adjustable j specifies that the automatic return of the steering to driving with a certain radius of curvature, which may be also selectable, is possible.
Die Taster 12 und 13 und die Geradeausfahrtrückstellung 14 geben Stellgrößen an eine elektronische Schaltzentrale 15 bekannter Bauart, durch die die verschiedenen Steuersignale koordiniert und verstärkt werden und dann beispielsweise zur Betätigung von Magnetventilen dienen, mit deren Hilfe eine ihrem Aufbau nach bekannte hydraulische Lenkanlage automatisch steuerbar ist. Dafür dient beispielsweise ein Lenkarbeitszylinder 16, der in bekannter Weise mit der in der Figur nur angedeuteten Lenkhydraulik gekoppelt ist und auf die Betätigung der Magnetventile zur Lenksteuerung oder die mittels LenkernThe buttons 12 and 13 and the straight-ahead travel reset 14 give manipulated variables to an electronic control center 15 of known design, through which the various control signals are coordinated and amplified and then serve, for example, to operate solenoid valves, with the help of which a its structure is automatically controllable according to known hydraulic steering system. A steering working cylinder is used for this, for example 16, which is coupled in a known manner with the steering hydraulics only indicated in the figure and to the actuation the solenoid valves for steering control or those by means of handlebars
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angetriebene Handölpumpe anspricht. Durch eine Kolben- und Kolbenstangenverschiebung wird der Lenkvorgang bewerkstelligt. Dabei hat die Handlenkung den Vorrang und setzt bei Drucklieferung durch die Handölpumpe die automatische Lenkung außer Betrieb.driven hand oil pump responds. The steering process is accomplished by moving the piston and piston rod. The manual steering has priority and disables the automatic steering when pressure is delivered by the manual oil pump Operation.
Die Geradeausfahrtrückstellung 14 ergibt nach jeder Lenkkorrektur, die durch von den Tastern 12, 13 gelieferte Stellgrößen veranlaßt wird, nach Wegfall dieser Stellgröße selbstThe straight-ahead driving reset 14 results after each steering correction, which is caused by the manipulated variables supplied by the buttons 12, 13, after this manipulated variable itself has disappeared
|/ eine Stellgröße ab, die den Mähdrescher 10 wieder in Geradeausfahrt zurückbringt. Hierfür wird mit dem Lenkgestänge ein Tastobjekt 24 verbunden, das Bewegungen des Lenkgestänges mitmacht. Die Stellung des Tastobjektes 24 wird über einen dieses beidseitig umfassenden Induktivschalter 25 abgetastet, der am Fahrgestell des Mähdreschers 10 befestigt ist. Der Induktivschalter 25 gibt Signale an die elektronische Schaltzentrale 15, wenn sich das Tastobjekt 24 nicht in der der Geradeausfahrt entsprechenden Mittellage befindet. Sieht man eine entsprechende Verstellbarkeit für das Tastobjekt 24 bzw. den Induktivschalter 25 Tor, so ist es auch möglich, statt der Geradeausfahrt den Mähdrescher 10 ständig auf einen Kreisbogen zu führen. Selbst-| / a manipulated variable that drives the combine 10 straight ahead again brings back. For this purpose, a tactile object 24 is connected to the steering linkage, which joins the movements of the steering linkage. The position of the tactile object 24 is scanned via an inductive switch 25 encompassing this on both sides, which is located on the Chassis of the combine 10 is attached. The inductive switch 25 sends signals to the electronic control center 15, if the tactile object 24 is not in the central position corresponding to the straight-ahead driving. If you see a corresponding Adjustability for the tactile object 24 or the inductive switch 25 gate, so it is also possible instead of driving straight ahead Combine 10 to lead constantly on an arc. Self-
w verständlich kann anstelle des Induktivschalters 25 auch eine Anordnung elektronischer oder elektromechanischer Endschalter verwendet werden. Understandably , an arrangement of electronic or electromechanical limit switches can also be used instead of the inductive switch 25.
Die automatische Lenkungsrückstellung arbeitet wie folgt:The automatic steering reset works as follows:
Zunächst wird der Mähdrescher 10 von Hand oder über Fern-; steuerung in Fahrtrichtung am Getreidebestand 11 angesetzt. \ Ist nun die Handsteuerung druckbs und der Hauptschalter einge- : schaltet, so ist die Lenkvorrichtung betriebsbereit. Nach dem . ι Anfahren des Mähdreschers wird dieser nun selbsttätig so langeFirst, the combine 10 by hand or by remote; control in the direction of travel on the grain stock 11 attached. \ If the manual control is now on and the main switch is switched on, the steering device is ready for operation. After this . ι The combine harvester will start up automatically for so long
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zuiii Getreidebestand 11 hingelenkt, bis durch Erscheinen von Halmen in der Meßstrecke a die vom Taster 12 abgegebene Stellgröße erlischt, die eine Steuerung des Mähdreschers 10 zum Bestand hin zur Folge hatte. Nach dein Erlöschen dieser Stellgröße wird, da das Tastobjekt 24 aufgrund des tenkeinschlages mit dem Lenkgestänge außermittig im InduktiYschalter 25 sitzt, durch die elektronische Schaltzentrale 15 augenblicklich Geradeauslenkung veranlaßt. Das Tastobjekt 24 geht dabei im doppelseitigen Induktivschalter 25 in Nullstellung über. Die Geradeauslenkung ist eingestellt und wird selbsttätig beibehalten.zuiii grain stock 11 deflected until by the appearance of Stalks in the measuring section a the manipulated variable emitted by the button 12 goes out, which had a control of the combine 10 to the stock result. After this manipulated variable has expired is, because the probe object 24 sits eccentrically in the inductive switch 25 due to the tenkeinschlag with the steering linkage, by the electronic control center 15 immediately steered straight ahead. The tactile object 24 is double-sided Inductive switch 25 in the zero position over. The straight-ahead steering is set and is maintained automatically.
Erscheinen nun beispielsweise durch eine kurvig verlaufende Halmwand des Getreidebestandes 11 in der Meßstreeke b Halme, so wird vom Taster 13 eine Stellgröße abgegeben, die den Mähdrescher 10 vom Getreidebestand 11 weglenkt, bis durch Verschwinden der Halme in der Meßstreeke b die entsprechende Stellgröße ebenfalls verschwindet. Danach wird wie oben beschrieben, wieder auf Geradeauslenkung zurückgegangen.Appear now, for example, through a curvy Stalk wall of the grain stock 11 in the measuring line b stalks, the button 13 emits a manipulated variable which the combine 10 steers away from the grain stock 11 until the disappearance of the stalks in the Meßstreeke b the corresponding The manipulated variable also disappears. Then go back to straight steering as described above.
Soll nun durch eine entsprechende Gegenkurve der Halmwand des Getreidebestandes 11 die Meßstreeke a neuerlich halmfrei werden, so wird neuerlich eine LenkkonBktur zum Getreidebestand 11 hin verursacht. Nach dem Erscheinen von Halmen in der Meßstreeke a wird die entsprechende Stellgröße wieder gelöscht und selbsttätig Geradeausfahrt aufgenommen.If now, by means of a corresponding counter-curve of the stalk wall of the cereal stand 11, the measuring line a is to be renewed become stalk-free, a steering structure will again become the grain stock 11 caused. After the appearance of stalks in the measurement tree a, the corresponding manipulated variable is again deleted and automatically taken straight ahead.
Selbstverständlich ist diese selbsttätige Lenkung durch Handlenkung oder ferngesteuerte Lenkung übersteuerbar. Dafür genügt es, daß die verschiedenen möglichen Steuersignale in der elektronischen Schaltzentrale 15 durch Diodengatter nach Vorrangigkeit der Lenkbefehle ausgewertet werden.Of course, this automatic steering can be overridden by manual steering or remote-controlled steering. For this it is sufficient that the various possible control signals in the electronic control center 15 by diode gates are evaluated according to the priority of the steering commands.
Selbstverständlich ist die automatische LenkvorrichtungOf course, the automatic steering device is
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nicht nur für Mähdrescher, sondern für die verschiedensten Landmaschinen geeignet. Sie ist überdies nicht nur für das Arbeiten im Getreide, sondern auch für das Arbeiten in allen anderen landwirtschaftlichen Produkten geeignet, die für den Bearbeitungsvorgang eine Möglichkeit zum Abtasten des Erntegutes durch Taster geben. So kann die selbsttätige Lenkungsrückstellung ebenso, wie für in Getreide arbeitenden Mähdreschern, für Landmaschinen verwendet werden, die beispielsweise in Gras, Luzerne, Eaps, Mais usw. arbeiten.Not only suitable for combine harvesters, but also for a wide variety of agricultural machinery. Besides, it's not just for that Working in grain, but also suitable for working in all other agricultural products that are for the Give the machining process an opportunity to scan the crop by means of a button. For example, the automatic steering reset can also be used for combine harvesters working in grain, be used for agricultural machines that work, for example, in grass, alfalfa, Eaps, maize, etc.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |