DE68909689T2

DE68909689T2 - Fahrgeschwindigkeits-Überwachungssystem für Mähdrescher.

Info

Publication number: DE68909689T2
Application number: DE89201536T
Authority: DE
Inventors: Bert J F Paquet; J I Gilbert Strubbe
Original assignee: Ford New Holland Inc
Current assignee: CNH Industrial Belgium NV
Priority date: 1988-06-23
Filing date: 1989-06-14
Publication date: 1994-03-31
Anticipated expiration: 2009-06-15
Also published as: DE68909689D1; CA1330113C; EP0347979A1; US4934985A; EP0347979B1; GB8814936D0

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Mähdrescher und insbesondere auf derartige Maschinen, die mit irgendeiner Form von Steuer- bzw. Regelsystem ausgerüstet sind, das zur Einstellung der durch die Maschine hindurchlaufenden Erntematerialmenge durch Ändern der Fahrgeschwindigkeit des Mähdreschers betreibbar ist.
Der Ausdruck "Körner" wird in dieser gesamten Beschreibung hauptsächlich aus Bequemlichkeitsgründen verwendet und es ist verständlich, daß dieser Ausdruck nicht beschränkend sein soll. Der Ausdruck "Körner" bezieht sich damit auf den Teil des Erntematerials, der von dem auszuwerfenden Teil des Erntematerials ausgedroschen und getrennt wird.
Der Zweck von Steuer- bzw. Regelsystemen für Mähdrescher besteht darin, die Kapazität der Maschine zu einem Maximum zu machen und dennoch Körnerverluste zu einem Minimum zu machen. Eine vielzahl von Steuer- bzw. Regelsystemen wurde vorgeschlagen, doch befindet sich bisher kein Mähdrescher auf dem Markt, der mit einem derartigen System ausgerüstet ist, und dies ergibt sich hauptsächlich daraus, daß alle bisher vorgeschlagenen Systeme in der Hinsicht unbrauchbar sind, daß sie das genannte Ziel nicht in vollständig befriedigender Weise erreichen. Der Hauptfaktor, der die Brauchbarkeit von Mähdrescher-Steuersystemen beeinflußt, ist der des Körnerverlustes. Einerseits kann ein Steuersystem, das den Körnerverlust nicht berücksichtigt, nicht ernsthaft in Erwägung gezogen werden, weil der Körnerverlust ein äußerst kritischer Faktor beim Erntevorgang ist. Andererseits war bisher ein Steuersystem, das den Körnerverlust berücksichtigt, insofern mit Mißtrauen zu betrachten, weil kein Verfahren zur Messung des Körnerverlustes in absoluten Ausdrücken vorhanden war. Gemäß der EP-A-0 339 141 wurde jedoch nunmehr ein Verfahren zur Messung des Körnerverlustes in absoluten Ausdrücken mit Hilfe von Detektoreinrichtungen der in den EP-A-0 339 140 und EP-A-0 339 142 beschriebenen Art und mit Hilfe einer Vielzahl von Messungen der Körnertrennung an verschiedenen Stellen entlang der Länge der Dresch- und Trennmechanismen geschaffen.
Ein Problem bei der Verwendung irgendeiner Form von Körnerverlust-Messungen zur Erzielung einer Maschinensteuerung besteht jedoch darin, daß die Regelschleife relativ langsam ist, weil ein vorgegebenes Volumen an Erntematerial eine endliche Zeit (typischerweise 10 Sekunden bei üblichen Mähdreschern und ungefähr 5 Sekunden beim Mähdreschern vom rotierenden Typ) benötigt, um durch die Maschine hindurchzulaufen, bevor der diesem Volumen zuzuordnende Körnerverlust gemessen wird. Bei einer derartig langsamen Regelschleife kann das Regelsystem insofern unstabil werden, als es zwischen einer maximalen und minimalen Regelung schwingt oder pendelt. Dieses Problem tritt auch bei jedem anderen Parameter der Maschine auf, der in dem Regelsystem verwendet werden kann und der auf irgendein Erntematerialverarbeitungsbauteil bezogen ist, das sich an einer derartigen Stelle in der Maschine befindet, daß sich eine beträchtliche Zeitverzögerung zwischen dem Eintritt von Erntematerial in die Maschine und dem Erreichen dieses Bauteils durch das Erntematerial ergibt.
Viele der bisher vorgeschlagenen Regelsysteme stellen die Fahrgeschwindigkeit des Mähdreschers ein, um die Eintrittsmenge an Erntematerial (und damit die Maschinenbelastung) zu regeln. Die Aufnahme einer konstanten Menge an Erntematerial garantiert jedoch nicht einen konstanten Wert des Körnerverlustes. Weiterhin haben Erntematerialeigenschaften, Wetterbedingungen und Maschineneinstellungen mehrfache Einflüsse auf die Maschinenbelastungs-Detektoreinrichtungen, die nicht notwendige rweise in dem Körnertrennvorgang und damit in dem Körnerverlust aufscheinen. Die Steuerung oder Regelung der Aufnahme des Erntematerials bedeutet daher nicht direkt, daß der Wert des Körnerverlustes unter Kontrolle ist.
Aus dem vorstehenden Grund umfassen andere vorgeschlagene Steuer- oder Regelsysteme, wie sie beispielsweise in der EP-A-0 122 343 beschrieben sind, eine kombinierte Master-Slave- Regelschleife, in der die nachgeführte oder Slave-Regelschleife die Aufnahme von Erntematerial (d.h. die Maschinenbelastung) regelt, während die Haupt- oder Master-Schleife den Körnerverlust regelt. Der Sollwert der Erntematerialaufnahme, (d.h. die gewünschte Belastung der Maschine unter den momentanen Betriebsbedingungen), der von der Master-Regelschleife ausgebildet wird, wird mit dem Ausgangssignal der Slave- Regelschleife kombiniert, um die Fahrgeschwindigkeit des Mähdreschers zu steuern. Damit wird eine adaptive Wirkung erzielt, bei der die Beziehung zwischen dem Körnerverlustwert und dem Aufnahmemengenwert von Erntematerial kontinuierlich eingestellt wird.
Ein Problem, das jedoch auftritt, wenn die aufgenommene Menge an Erntematerial und der Körnerverlust in einer kombinierten adaptiven Regelung verwendet wird, besteht darin, daß die Parameter der Beziehung zwischen der Aufnahme an Erntematerial und dem Körnerverlust aufgrund der erwähnten mehrfachen Einflüsse sich zu stark selbst auf dem gleichen Feld ändern. Diese schwankende Beziehung macht das Regelsystem dadurch unstabil, daß es zwischen maximalen und minimalen Sollwerten für die Aufnahme von Erntematerial, wie sie von der Haupt- oder Master-Regelschleife eingestellt werden, schwingt.
Ein weiteres Problem bei dieser kombinierten adaptiven Regelung ergibt sich aus der Änderung der Art der Beziehung in Abhängigkeit von äußeren Einflüssen. Unter bestimmten Bedingungen wurde festgestellt, daß diese Beziehung exponentiell ist. Im einzelnen bedeutet dies, daß der Körnerverlust exponentiell mit einem linearen Anstieg der Aufnahmemenge des Erntematerials ansteigt. Es ist zu erkennen, daß als Ergebnis hiervon eine gefährliche Situation geschaffen wird, bei der eine kleine Vergrößerung des Maschinendurchsatzes zu übermäßigen Körnerverlusten führen kann. Weiterhin wird zur gleichen Zeit ein ungünstiger Einfluß auf die Stabilität des Regelsystems auftreten, das unvermeidbar zwischen minimalen und maximalen Sollwerten zu schwingen beginnt.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die oben erwähnten Probleme des Standes der Technik dadurch zu überwinden, daß ein Mähdrescher geschaffen wird, der ein praktisch einsetzbares Durchsatzregelsystem aufweist, das auf dem Konzept der Schaffung einer stabilen Regelschleife, die der in den Dresch- und Trennmechanismen festgestellten Körnertrennung zugeordnet ist, und der Feinabstimmung dieser Regelschleife durch eine weitere Regelschleife beruht, die dem Körnerverlust zugeordnet ist.
Gemäß einem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Regelung des Maschinendurchsatzes eines Mähdreschers mit einem Motor, einer Fahrantrieb-Übertragungseinrichtung, einem Erntevorsatz und einem Dresch- und Trennmechanismus geschaffen, wobei das Verfahren den Schritt der Erzeugung eines den am Auslaßende der Maschine auftretenden Körnerverlust darstellenden Signals umfaßt und dadurch gekennzeichnet ist, daß es außerdem die weiteren Schritte der Erzeugung eines die Körnertrennung in der Maschine darstellenden Signals, der kontinuierlichen Ableitung eines Bezugs-Körnertrennungssignals aus einem den für den Betreiber annehmbaren Körnerverlust darstellenden Bezugs-Körnerverlustsignal, dem Körnerverlustsignal und dem Körnertrennungssignal, der Erzeugung eines Körnertrennungs-Fehlersignals durch algebraisches Summieren des Körnertrennungssignals und des Bezugs- Körnertrennungssignals und die Verwendung des Körnertrennungs- Fehlersignals zur Regelung des Maschinendurchsatzes umfaßt.
Vorzugsweise umfaßt das Verfahren gemäß der Erfindung außerdem die weiteren Schritte der:
- Erzeugung eines Fahrgeschwindigkeitssignals,
- kontinuierliches Herstellen der Beziehung zwischen dem Körnertrennungssignal und dem Fahrgeschwindigkeitssignal, das gleichzeitig mit dem Körnertrennungssignal auftritt,
- Anwenden des Fahrgeschwindigkeitssignals gegenüber der zu der Zeit vorliegenden Beziehung zur Ableitung eines entsprechenden repräsentativen Körnertrennungssignals hiervon, und
- Verwendung dieses repräsentativen Körnertrennungssignals anstelle des Körnertrennungssignals in der vorstehend genannten algebraischen Summierung zur Erzeugung des Körnertrennungs- Fehlersignals.
Gemäß einem weiteren Grundgedanken der vorliegenden Erfindung wird ein Mähdrescher mit einem Maschinendurchsatz-Regelsystem zur Durchführung des oben genannten Verfahrens geschaffen, wobei der Mähdrescher dadurch gekennzeichnet ist, daß dieses Durchsatzregelsystem folgende Teile umfaßt:
- eine Körnerverlust-Regelschleife, die zur Erzeugung des Körnerverlustsignals betreibbar ist und ein Körnerverlust- Steuergerät einschließt, dem dieses Körnerverlustsignal, das Bezugs-Körnerverlustsignal und das Körnertrennungssignal zugeführt werden, um hieraus das Bezugs-Körnertrennungssignal abzuleiten,
- eine Körnertrennungs-Regelschleife, die zur Erzeugung des Körnertrennungssignals betreibbar ist, und
- einen Summierer zur algebraischen Summierung des Bezugs- Körnertrennungssignals und des Körnertrennungssignals bzw. des repräsentativen Körnertrennungssignals zur Erzeugung des Körnertrennungs-Fehlersignals.
Eine gute Beziehung wurde zwischen der Körnertrennung in einem Mähdrescher und dem Körnerverlust an dessen Auslaßende festgestellt, während eine weitere gute Beziehung, insbesondere eine vom linearen Typ, außerdem zwischen der Körnertrennung und der Mähdrescher-Fahrgeschwindigkeit festgestellt wurde. Die Beziehung zwischen der Körnertrennung und dem Körnerverlust wird im folgenden als 'die erste kausale Beziehung' bezeichnet, während die Beziehung zwischen der Körnertrennung und der Fahrgeschwindigkeit als 'die zweite kausale Beziehung' bezeichnet wird.
Die Körnertrennung wird durch Körneraufprallmeßfühler ermittelt, wie sie in den bereits erwähnten EP-A-0 339 140 und EP-A-0 339 142 beschrieben sind, und der Körnerverlust wird durch einen Algorithmus bestimmt, wie er in der EP-A-0 339 141 beschrieben ist. Dieser Algorithmus weist die Form einer Gleichung auf, die den Körnerverlust aus Signalen berechnet, die von drei oder mehr Aufpralldetektoren, die entlang des Dresch- und Trennmechanismus angeordnet sind, und von Meßfühlern zur Messung von Betriebszustandsparametern empfangen werden. Der in der EP-A-0 339 141 beschriebene Algorithmus wird hier nicht ausführlich beschrieben, sondern wird im Folgenden als Verlustalgorithmus bezeichnet, der ein Verlustsignal erzeugt.
Vorzugsweise umfaßt die Körnertrennungs-Regelschleife einen Meßfühler, der zur Messung der Körnertrennung unter dem rotierenden Trennmechanismus betreibbar ist. Dies ist bisher die am weitesten vorne liegende Stelle in dem Dresch- und Trennmechanismus, an der ein Körnertrennungsmeßfühler die Körnertrennung über die gesamte Breite des Mähdreschers messen kann, ohne daß er durch die Mengen an Körnern gesättigt wird, die örtlich getrennt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Detektor eine Konstruktion auf, wie sie in der EP-A-0 339 142 beschrieben ist. Gemäß dieser Anmeldung ist das Detektor-Plattenbauteil mit einer Signaldämpfungseinrichtung um seinen Umfang herum versehen, die die Erzielung sehr hoher Detektionsraten ermöglicht. Wenn Techniken verfügbar werden sollten, die Körnertrennungsmessungen mit noch höheren Detektionsraten ermöglichen würden, so wäre es möglich, die Körnertrennung bereits vollständig am Anfang des Dresch- und Trennmechanismus, nämlich unter der Dreschtrommel zu messen.
Auf diese Weise wird eine sehr schnelle Körnertrennungs-Regelschleife geschaffen, wodurch sich eine Stabilität und eine schnelle Reaktion für das Regelsystem ergibt. Dies ergibt sich daraus, daß der in dem Körnertrennungs-Regelsystem verwendete Körnertrennungsmeßfühler praktisch am vorderen Ende des Dresch- und Trennmechanismus angeordnet ist, so daß sich lediglich eine geringe Zeitverzögerung zwischen dem Eintritt des Erntematerials in die Maschine nach dem Schneiden durch den Mähbalken und dem Erreichen des Trennmechanismus ergibt.
Der Körnertrennungsmeßfühler unter dem rotierenden Trennmechanismus bildet weiterhin einen Teil eines Satze von Meßfühlern, die Eingangssignale für den oben erwähnten Körnerverlustalgorithmus liefern, und er ergibt entsprechend einen Vorteil dahingehend, daß er eine stabile erste kausale Beziehung ausbildet, d.h. eine stabile Beziehung zwischen der Körnertrennung, die unter dem rotierenden Trennmechanismus festgestellt wird, und dem Körnerverlustsignal, das durch den Körnerverlustalgorithmus bestimmt wird.
Die Körnertrennungs-Regelschleife umfaßt weiterhin einen PID-Regler und eine Fahrgeschwindigkeits-Regelschleife, mit der der Ausgang des PID-Reglers verbunden ist. Diese Fahrgeschwindigkeits-Regelschleife umfaßt vorzugsweise ein Fahrantriebsgetriebe und ein Fahrregelgetriebe und stellt automatisch die Fahrgeschwindigkeit als Folge eines Sollwertes ein, der von dem Ausgang des PID-Reglers abgeleitet wird.
Die Körnertrennungs-Regelschleife umfaßt vorzugsweise ebenfalls ein Körnertrennungs-Regelgerät, das Ausgangssignale von dem Körnertrennungsmeßfühler und ein Fahrgeschwindigkeitssignal über eine Zeitverzögerung empfängt, die so betreibbar ist, daß das Fahrgeschwindigkeitssignal gleichphasig mit dem Körnertrennungssignal dargeboten wird. Das Körnertrennungs-Regelgerät ist kontinuierlich betreibbar, um eine kausale Beziehung zwischen der Fahrgeschwindigkeit und der Körnertrennung auszubilden, wobei das Fahrgeschwindigkeitssignal auf die Beziehung angewandt wird, die zu der Zeit vorliegt, um ein entsprechendes repräsentatives Körnertrennungssignal abzuleiten. Vorzugsweise wird dieses repräsentative Körnertrennungssignal anstelle des aktuellen Körnertrennungssignals für die algebraische Summierung mit dem oben erwähnten Bezugs-Körnertrennungssignal verwendet. Die Beziehung zwischen der Fahrgeschwindigkeit und der Körnertrennung wird im folgenden als die 'zweite kausale Beziehung' bezeichnet.
Das Körnertrennungs-Regelgerät umfaßt vorzugsweise eine Körnertrennungsparameter-Abschätzeinrichtung, die kontinuierlich betreibbar ist, um die zweite kausale Beziehung zwischen der Fahrgeschwindigkeit und der Körnertrennung herzustellen, eine Körnertrennungs-Abschätzeinrichtung, die zur Ableitung eines abgeschätzten Körnertrennungssignals aus dem Fahrgeschwindigkeitssignal und der zweiten kausalen Beziehung betreibbar ist, und eine weitere Zeitverzögerung, die so betreibbar ist, daß das abgeschätzte Körnertrennungssignal gleichphasig mit dem gemessenen Körnertrennungssignal der ersten Summiereinrichtung für eine algebraische Summierung zur Erzeugung eines Fehlersignals dargeboten wird. Das Körnertrennungs-Regelgerät kann weiterhin zweite Summiereinrichtungen zur Addition des Fehlersignals mit dem abgeschätzten Körnertrennungssignal umfassen, um das repräsentative Körnertrennungssignal zu erzeugen, das bereits erwähnt wurde.
Die Körnerverlust-Regelschleife kann, wie dies bereits erwähnt wurde, Körnertrennungsmeßfühler umfassen, die einen Eingang an einen Körnerverlustalgorithmus und ein Körnerverlust-Regelgerät liefern, wobei das Körnerverlust-Regelgerät das Ausgangssignal von dem Körnerverlust-Algorithmus und ein Signal von der Körnertrennungs-Regelschleife über eine Zeitverzögerung empfängt, die so betreibbar ist, daß das Körnertrennungssignal gleichphasig mit dem Körnerverlustsignal gemacht wird, und das Körnerverlust-Regelgerät ist derart betreibbar, daß es die erste kausale Beziehung zwischen der Körnertrennung und dem Körnerverlust ausbildet und daß das Bezugs-Körnertrennungssignal gewonnen wird.
Vorzugsweise umfaßt das Körnerverlust-Regelgerät eine Körnerverlust-Parameterabschätzeinrichtung, die so betreibbar ist, daß kontinuierlich die erste kausale Beziehung zwischen dem über die Zeitverzögerung empfangenen Körnertrennungssignal für die Maschine und dem Körnerverlustsignal ausgebildet wird, sowie eine Verlust-Abschätzeinrichtung, die so betreibbar ist, daß ein abgeschätztes Verlustsignal aus dem Körnertrennungssignal und der gleichzeitig hiermit auftretenden ersten kausalen Beziehung abgeleitet wird. Das Körnerverlust-Regelgerät kann außerdem eine weitere Zeitverzögerung, die so betreibbar ist, daß das abgeschätzte Verlustsignal gleichphasig mit dem gemessenen Verlustsignal dargeboten wird, erste Summiereinrichtungen zur algebraischen Summierung des von der weiteren Zeitverzögerung empfangenen abgeschätzten Verlustsignals mit dem gemessenen Verlustsignal zur Erzeugung eines Fehlersignals, zweite Summiereinrichtungen zur Addition des Fehlersignals zu dem abgeschätzten Verlustsignal zur Erzeugung eines repräsentativen Verlustsignals, dritte Summiereinrichtungen zur algebraischen Summierung des repräsentativen Verlustsignals mit dem Bezugs- Verlustsignal zur Erzeugung eines Verlust-Fehlersignals und Konvertereinrichtungen zur Anwendung des Verlust-Fehlersignals auf die erste kausale Beziehung umfassen, die zu der Zeit besteht, um hieraus das Bezugs-Körnertrennungssignal abzuleiten.
Alternativ kann das Körnerverlust-Regelgerät eine Körnerverlust-Parameterabschätzeinrichtung, die kontinuierlich betreibbar ist, um die erste kausale Beziehung zwischen dem über die Zeitverzögerung empfangenen Körnertrennungssignal und dem von dem Verlustalgorithmus empfangenen Körnerverlustsignal auszubilden, erste Konvertereinrichtungen zur Anwendung des Körnerverlustsignals auf diese erste kausale Beziehung, die zu dieser Zeit vorliegt, um hieraus ein äquivalentes Körnertrennungssignal abzuleiten, erste Summiereinrichtungen zur algebraischen Summierung des äquivalenten Maschinenbelastungssignals und des von der Zeitverzögerung empfangenen Körnertrennungssignals zur Erzeugung eines Fehlersignals, zweite Summiereinrichtungen zur Addition des Fehlersignals mit dem gemessenen Körnertrennungssignal zur Erzeugung eines revidierten Körnertrennungssignals, zweite Konvertereinrichtungen zur Anwendung des Bezugs-Verlustsignals auf die erste kausale Beziehung, die zu dieser Zeit vorliegt, um hieraus ein entsprechendes Körnertrennungssignal abzuleiten, und dritte Summiereinrichtungen zur algebraischen Summierung des entsprechenden, von dem Bezugs- Verlustsignal abgeleiteten Körnertrennungssignals mit dem revidierten Körnertrennungssignal umfassen, um hieraus das bereits erwähnte Bezugs-Körnertrennungssignal abzuleiten.
Das Körnerverlust-Regelgerät kann Schieberegistereinrichtungen, denen die Körnertrennungs- und Körnerverlust-Signale zugeführt werden, Einrichtungen zur Ausbildung der ersten kausalen Beziehung und Einrichtungen zur Ableitung des Bezugs- Körnertrennungssignals umfassen. Vorzugsweise verwenden die Einrichtungen zur Ableitung der abgeschätzten Verlustsignale aus den Körnertrennungssignalen der Maschine und die Einrichtungen zur Ausbildung der ersten kausalen Beziehung ein Zwei-Parameter- Modell, dessen Analyse unter Verwendung entweder der Regressions- oder Cluster-Analysetechniken durchgeführt werden kann.
Das Zwei-Parameter-Modell wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt:
L = A + BS&sub1; oder L = AeBS1
worin L der Körnerverlust, Si die Körnertrennung und A und B Beziehungsparameter sind, die durch die Analyse zu bestimmen sind.
Ein Verfahren und ein Mähdrescher gemäß der vorliegenden Erfindung werden im folgenden ausführlicher in Form eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht des Mähdreschers ist, der mit einem Maschinen-Körnertrennungs- Regelsystem ausgerüstet dargestellt ist,
Fig. 2 ein Blockschaltbild des Regelsystems ist, das in Verbindung mit bestimmten Maschinenoperationen dargestellt ist,
Fig. 3 u. 4 ausführlichere Blockschaltbilder von Teilen der Fig. 2 sind, und
Fig. 5 ein gegenüber dem nach Fig. 4 abgeändertes Blockschaltbild ist.
Wie dies unter Bezugnahme auf Fig. 1 der Zeichnungen zu erkennen ist, umfaßt der allgemein mit 1 bezeichnete Mähdrescher ein Hauptchassis oder einen Rahmen 2, der auf zwei vorderen Antriebsrädern 3 und zwei hinteren lenkbaren Rädern 4 abgestützt ist. Auf dem Hauptchassis 2 ist eine Fahrerplattform 5 mit einem Fahrersitz 6 und einem Lenkrad 7, ein Korntank 8, ein Dresch- und Trennmechanismus, der allgemein mit 9 bezeichnet ist, ein Körnerreinigungsmechanismus 11 und ein üblicher (nicht gezeigter) Motor gehaltert. Der Motor liefert die Antriebsleistung für die verschiedenen angetriebenen Bauteile der Maschine sowie für die Antriebsräder 3, die über ein übliches (ebenfalls nicht gezeigtes) Riemen-Regelgetriebe angetrieben werden. Ein übliches Erntevorsatzgerät 12 und ein Stroh-Höhenförderer 13 erstrecken sich vor dem Hauptchassis 2, um Erntematerial aufzunehmen und es zu dem Dresch- und Trennmechanismus 9 zu befördern. Das Erntevorsatzgerät 12 ist schwenkbar an dem Chassis 2 für eine allgemein vertikale Bewegung befestigt, die durch ausfahrbare Hydraulikzylinder 14 gesteuert ist.
Während der Mähdrescher 1 in Vorwärtsrichtung über ein Feld mit stehendem Erntematerial angetrieben wird, wird letzteres durch einen Mähbalken 10 auf dem Erntevorsatzgerät 12 von den Stoppeln abgeschnitten, worauf eine Haspel 15 und eine Vorsatzgerät- Förderschnecke 16 das gemähte Erntematerial dem Stroh- Höhenförderer 13 zuführen, der das Erntematerial dem Dresch- und Trennmechanismus 9 zuführt. Das in dem Dresch- und Trennmechanismus 9 empfangene Erntematerial wird gedroschen und getrennt, d.h., das Erntematerial (das Weizen, Mais, Reis, Sojabohnen, Roggen, Grassamen, Gerste, Hafer oder anderes ähnliches Erntematerial sein kann) wird gerieben und geschlagen, wodurch die Körner, die Samen oder dergleichen von dem Stroh, den Stengeln, den Kolben oder einem anderen zu entfernenden Teil des Erntematerials getrennt werden.
Körner, die von dem Stroh getrennt wurden, fallen auf den Körnerreinigungsmechanismus 11, der Einrichtungen zur Trennung von Spreu und anderen Verunreinigungen von den Körnern und Einrichtungen zur Trennung ungedroschener Materialien (Überkehr) umfaßt. Gereinigte Körner werden dann nach oben in den Körnertank 8 befördert, und die Überkehr wird in getrennten (nicht gezeigten) Überkehr-Nachdrescheinrichtungen erneut verarbeitet und zum Reinigungsmechanismus 11 für eine wiederholte Reinigungswirkung zurückgeführt.
Das dargestellte Erntevorsatzgerät 12 ist vom Getreidetyp, doch können selbstverständlich andere Formen von Vorsatzgeräten verwendet werden (beispielsweise ein Mais-Vorsatzgerät), und zwar in Abhängigkeit von dem zu erntenden Erntematerial. Ein Dreschabschnitt 17 des Dresch- und Trennmechanismus 9 umfaßt einen drehbaren Dreschzylinder 18, der mit einem stationären Dreschkorb 19 zusammenwirken kann. Rückwärts von dem Dreschmechanismus 17 ist eine Wendetrommel oder eine sogenannte Strohwendetrommel 21 mit einem zugehörigen Wendetrommelkorb vorgesehen. Die Strohwendetrommel 21 weist einen kleineren Durchmesser als der Dreschzylinder 18 auf und sie ist oberhalb der Höhenlage des Auslaßendes des Dreschkorbes 19 angeordnet. Die Strohwendetrommel 21 und der Wendetrommelkorb haben im wesentlichen die gleiche Breite wie der Dreschmechanismus 17.
Ein Trenn- oder Abscheideteil des Dresch- und Trennmechanismus 9 umfaßt einen ersten Trennrotor oder Zylinder 22 und einen zweiten Rotor oder Zylinder 23, die mit jeweiligen Körben 24 und 25 zusammenwirken. Der zweite Rotor 23 ist in einem Trenngehäuse 26 befestigt und diese beiden Bauteile haben eine Breite, die beträchtlich die Breite des ersten Rotors 22 überschreitet, der die gleiche Breite wie die Wendetrommel 21 und der Dreschmechanismus 17 aufweist. Vorzugsweise weist das Rotorgehäuse 26 eine Breite auf, die angenähert gleich dem Doppelten der Breite des Rotors 22 ist.
Die Erntematerialmatte, die der Trennrotor 23 von dem Trennrotor 22 empfängt, wird (mit Hilfe nicht gezeigter Einrichtungen) in zwei Abschnitte unterteilt, die spiralförmig um den Rotor 23 zu dessen jeweiligen Enden hin bewegt werden, um den Trennvorgang zu vervollständigen. Bei Erreichen der Enden des Rotors werden die Erntematerialmatten (Stroh) von dem Rotor über jeweilige Strohhauben 27 für eine Abgabe aus der Maschine angetrieben.
Die Bauteile des soweit beschriebenen Mähdreschers sind ausführlicher in der GB-A-2 063 033 beschrieben, auf die Bezug genommen wird, und andere Bauteile, unter Einschluß bestimmter Antriebe, sind in der EP-A-0 117 592 beschrieben, auf die ebenfalls Bezug genommen wird. Die Beschreibungen dieser beiden Dokumente werden hiermit durch diese Bezugnahme mit aufgenommen.
Es ist verständlich, daß der rotierende Dresch- und Trennmechanismus 9 nach Fig. 1, der im Vorstehenden kurz beschrieben wurde, lediglich ein Beispiel verschiedener Arten von Dresch- und Trennmechanismen darstellt, die in der Technik bekannt sind. Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein oder mehrere Trenneinrichtungen vom üblichen Strohschüttlertyp als Ersatz für den Trennrotor 23 und die zugehörigen Trennkörbe 25 aufweisen. Bei einer weiteren Ausführungsform kann der gesamte Dresch- und Trennmechanismus von einer anderen Art sein und kann ein oder zwei Dresch- und Trennrotoren vom "Axialfluß"-Typ umfassen, die mit zugehörigen Dresch- und Trennkörben zusammenwirken, die sich in Längsrichtung des Mähdreschers erstrecken. Ein Doppelrotor- "Axialfluß"-Mähdrescher dieser Art ist ausführlicher in der GB-A-1 339 601 beschrieben. Es sind auch weitere weniger oft verwendete Dresch- und Trennmechanismen in der Technik bekannt. Die vorliegende Erfindung ist auf beliebige dieser Arten von Mähdreschern anwendbar und wird zur Steuerung der Körnerverluste verwendet, die am Auslaßende entweder des Trennmechanismus 9 oder der Reinigungsvorrichtung 11 oder sowohl des Trennmechanismus als auch der Reinigungsvorrichtung auftreten.
Die Maschine ist mit einem Körnertrennungs-Regelsystem versehen, das in dieser bevorzugten Ausführungsform dazu verwendet wird, die Fahrgeschwindigkeit der Maschine zu regeln, und es beruht auf der Messung der Körnertrennung durch den Korb 24 unter der rotierenden Vorrichtung 22. Dies ergibt eine schnelle grundlegende Slave- oder Nachfolge-Regelschleife für das System, weil die rotierende Trenntrommel in der Nähe des vorderen Endes des Dresch- und Trennmechanismus 9 angeordnet ist, so daß eine schnelle Steuerung der Körnertrennung bewirkt werden kann. Die schnelle Regelschleife wird mit Hilfe einer langsameren Haupt- oder Master-Regelschleife fein abgestimmt, die auf der Grundlage von Körnerverlustmessungen arbeitet, wie dies im folgenden ausführlicher beschrieben wird.
Fig. 2 der Zeichnungen zeigt ein Blockschaltbild, das zur ausführlicheren Erläuterung der vorliegenden Erfindung nützlich ist, wobei das Blockschaltbild nicht nur das Regelsystem (mit voll ausgezogenen Linien), sondern auch bestimmte Betriebsfunktionen und Charakteristiken der Maschine (mit gestrichelten Linien) zeigt. Das Regelsystem umfaßt tatsächlich vier Regelschleifen: die Körnertrennungs- oder Slave- Regelschleife und die Körnerverlust- oder Master-Regelschleife, auf die bereits Bezug genommen wurde, eine Motor-Regelschleife und eine Fahrgeschwindigkeits-Regelschleife.
Wenn zunächst die Betriebs funktionen und Charakteristiken des Mähdreschers gemäß Fig. 2 betrachtet werden, so ist ein Fahrantriebsmechanismus mit 31 bezeichnet, der die Form eines Riemen-Regelgetriebes aufweist, auf das bereits Bezug genommen wurde, und dem der übliche Hydraulikzylinder und das übliche Ventil zugeordnet ist, die betätigbar sind, um den Durchmesser einer der Riemenscheiben zu ändern, um die gewünschte Geschwindigkeitsänderung zu bewirken. Die Umdrehungen pro Minute (V) der Ausgangswelle des Fahrantriebsmechanismus 31 können in eine Maschinenbelastungscharakteristik dadurch umgesetzt werden, daß der Durchmesser der Antriebsräder 3 und die Breite des Mähbalkens 10 miteinander multipliziert werden, um ein Maß der pro Sekunde gemähten Fläche an stehendem Erntematerial (m²/sec) zu liefern, wobei durch Multiplikation dieses Maßes mit der Erntematerialdichte (wie dies bei 33 angedeutet ist) ein Maß des Gewichtes des pro Sekunde verarbeiteten Erntematerials (kg/sec) erzeugt wird. Dieses Volumen an Erntematerial erzeugt bei seiner Zuführung an den Dresch- und Trennmechanismus 9 eine Körnertrennung S in diesem Mechanismus in kg/sec. Das Strohmaterial wird schließlich aus der Maschine ausgeworfen, wie dies durch den Pfeil 34 angedeutet ist. Messungen der Körnertrennung an unterschiedlichen Stellen entlang des Mähdrescher-Trenn- oder Abscheidebereiches werden in einen Verlust-Algorithmus eingeführt, der ein repräsentatives Körnerverlustsignal L aus den Körnertrennungsmessungen ableitet. Der Verlust-Algorithmus, auf den Bezug genommen wurde, ist in der EP-A-0 339 141 beschrieben, wobei diese Beschreibung durch diese Bezugnahme hier mit aufgenommen wird und Einzelheiten des Algorithmus angibt, die nicht in direkter Beziehung zu der vorliegenden Erfindung stehen. Gleichzeitig ruft das Volumen an verarbeitetem Erntematerial außerdem ein Drehmoment in dem Mähdreschermotor hervor (wie dies bei 35 angedeutet ist), und zwar deshalb, weil der Motor die verschiedenen Erntematerial- Verarbeitungsbauteile antreiben muß, und dies bestimmt andererseits die Drehzahl W des Motors, wie dies bei 36 angedeutet ist. Damit ergeben sich vier Parameter, die in dem Regelsystem verwendet werden, nämlich die Körnertrennung S, der Körnerverlust L, die Fahrantriebsdrehzahl V und die Motordrehzahl W.
Wie aus einer Betrachtung des Steuersystems und insbesondere der Körnertrennungs- oder Slave-Regelschleife zu erkennen ist, umfaßt diese einen Körnertrennungsdetektor 37, der allgemein der Körnertrennung in dem Dresch- und Trennmechanismus 9 oder speziell der Körnertrennung durch den Trennkorb 24 zugeordnet sein kann. Der Körnertrennungsmeßfühler 37 erzeugt ein Ausgangssignal S&sub1;, das die Körnertrennung durch den Trennkorb 24 darstellt und das dem negativen Eingangsanschluß eines Summierers 38 zugeführt werden kann. Vorzugsweise, und wie dies in den Zeichnungen dargestellt ist, wird jedoch ein von dem genannten Signal S&sub1; abgeleitetes repräsentatives Körnertrennungssignal SREP dem Eingangsanschluß des Summierers 38 zugeführt, um die Gefahr zu verringern, daß die Körnertrennungs-Regelschleife instabil wird.
SREP wird in dem Slave-Schleifenregelgerät 61 berechnet, dem einerseits das oben erwähnte, von dem Körnertrennungsmeßfühler 37 gemessene Körnertrennungssignal S&sub1; und andererseits das Fahrgeschwindigkeitssignal V des Fahrantriebsmechanismus 31 zugeführt werden, das von dem Antriebswellen-Drehzahlmeßfühler 42 gemessen wird. Die Signale Si und V werden dem Slave-Schleifenregelgerät über ein Glättungsfilter 62 zugeführt. Das Slave-Schleifenregelgerät 61 ist ausführlicher in Fig. 3 gezeigt und umfaßt eine Körnertrennungs-Parameterabschätzeinrichtung 63, die betreibbar ist, um die momentane zweite kausale Beziehung zwischen der Fahrgeschwindigkeit V und der Körnertrennung S&sub1; auszubilden. Diese Beziehung wird wir folgt ausgedrückt:
V = A&sub1; X S&sub1; + LL
worin A&sub1; ein von der Abschätzeinrichtung zu bestimmender Beziehungsparameter ist, während LL eine feste Abweichung ist.
Das Fahrgeschwindigkeitssignal V wird über eine Zeitverzögerung 64 in die Körnertrennungs-Parameterabschätzeinrichtung 63 eingespeist, um die richtige Phasenbeziehung zwischen diesem Signal V und dem Körnertrennungssignal S&sub1; zu erzielen. Der in der vorstehend beschriebenen Weise bestimmte Beziehungsparameter A&sub1; wird auf das gemessene Fahrgeschwindigkeitssignal V in einer Körnertrennungs- Abschätzeinrichtung 70 angewandt, um hieraus ein abgeschätztes Körnertrennungssignal SEST abzuleiten. Das abgeschätzte Körnertrennungssignal SEST wird über eine weitere Zeitverzögerung 65, die grundlegend gleich der Zeitverzögerung 64 ist, dem negativen Eingangsanschluß eines Summierers 66 zugeführt. Der positive Eingangsanschluß des Summierers 66 empfängt das Körnertrennungssignal S&sub1;, und somit werden das Körnertrennungssignal S&sub1; und das abgeschätzte Körnertrennungssignal SEST auf die richtige Phasenbeziehung gebracht und algebraisch summiert, um ein Körnertrennungs-Fehlersignal zu bilden.
Dieses Körnertrennungs-Fehlersignal und das abgeschätzte Körnertrennungssignal SEST werden in einem weiteren Summierer 67 summiert, um ein repräsentatives Körnertrennungssignal SREP zu erzeugen, das damit von der gemessenen Fahrgeschwindigkeit V abgeleitet wird und das gewonnen wird, bevor das entsprechende Körnertrennungssignal Si tatsächlich gemessen werden kann. Es ist zu erkennen, daß in der Praxis der Beziehungsparameter A&sub1; kontinuierlich schwanken kann, so daß daher dieser Parameter kontinuierlich neu berechnet und dauernd auf die gemessenen Fahrgeschwindigkeitssignale V angewandt wird, um hieraus die SEST-Werte abzuleiten. Zu diesem Zweck können in vorteilhafter Weise Schieberegister verwendet werden.
Wie dies beschrieben wurde, wird das repräsentative Körnertrennungssignal SREP dem negativen Eingangsanschluß eines Summieres 38 für einen Vergleich mit einem Bezugs- Körnertrennungssignal SREF zugeführt, das von der Körnerverlust-Regelschleife erzeugt und dem positiven Eingangsanschluß des Summierers 38 zugeführt wird. Die Verlust- Regelschleife und das Bezugs-Körnertrennungssignal SREF werden im folgenden ausführlicher beschrieben. Der Ausgang ES des Summierers 38 wird einem Prioritätssteuergerät 39 zugeführt, dessen Ausgang als ein Maschinen- Trennungsbefehlssignal einem Körnertrennungs-Regelgerät 41 in Form eines PID-(Proportional-Integral-Differential-)Reglers oder eines adaptiven Regelalgorithmus zugeführt wird. Das Körnertrennungs-Regelgerät 41 erzeugt ein Ausgangssignal mit einer vorgegebenen Frequenz (Impulse pro Sekunde), das der Fahrgeschwindigkeits-Regelschleife im Inneren der Körnertrennungs-Regelschleife zugeführt wird. Im einzelnen wird das Ausgangssignal VREQ des PID-Regelgerätes 41 dem positiven Eingangsanschluß eines Summierers 43 zugeführt, dessen negativer Eingangsanschluß das Fahrgeschwindigkeitssignal V von dem Antriebswellen-Drehzahldetektor 42 über ein Filter 80 zur Glättung des Fahrgeschwindigkeitssignals V empfängt. Das Ausgangssignal Ev des Summierers 43 wird einem weiteren PID-Regelgerät 81 zugeführt, das bei einer bevorzugten Ausführungsform ein P-Regelgerät mit einem Unempfindlichkeitsbereich ist. Dieses Regelgerät 81 erzeugt ein Ausgangssignal T mit einer vorgegebenen Dauer (Sekunden), das dem Fahrantriebsmechanismus 31, insbesondere dem Steuerventil des Riemen-Regelgetriebes zugeführt wird, das bereits erwähnt wurde und die Antriebsräder 3 ausgehend von dem Motor des Mähdreschers antreibt.
Die Ausgangsdrehzahl des Fahrantriebsmechanismus wird durch den Meßfühler 42 gemessen, und dessen Ausgangssignal V wird direkt in der bereits beschriebenen Weise über das Filter 80 zum Summierer 43 zurückgeführt, und es wird weiterhin indirekt an das Prioritätssteuergerät 39 über einen Summierer 83 zurückgeführt, der als zweites Eingangssignal 69 ein Bezugs- Fahrgeschwindigkeitssignal VREF empfängt, dessen Bedeutung im folgenden ersichtlich wird. Das PID-Regelgerät 41 empfängt weiterhin einen Eingang 68, der über Signale geliefert wird, die bestimmte Maschinenparameter darstellen, wie z.B. die Betriebscharakteristik des Riemenregelgetriebes des Fahrantriebsmechanismus 31, die Betriebsbeziehung zwischen dem Riemenregelgetriebe und dem Fahrantriebsmechanismus (beispielsweise die Zeit, die benötigt wird, um das Regelgetriebe von einer minimalen zu einer maximalen Drehzahl umzusteuern), das Untersetzungsverhältnis des mit dem Motor verbundenen Getriebes, und die ölströmung pro Zeiteinheit an das Steuerventil. Diese Signale tragen dazu bei, ein genaueres Körnertrennungs-Regelsignal zu erzielen. Zusätzliche oder andere Parameter können verwendet werden.
Die Körnertrennungs-Regelschleife ist so ausgelegt, daß sie die Verwendung entweder eines hydrostatischen Fahrantriebsmechanismus oder die Verwendung des häufiger verwendeten Riemen-Regelgetriebeantriebs ermöglicht, und im ersteren Fall ist das Ausgangssignal des Regelgerätes 81 eine das Ausgangssignal des Summierers 43 darstellende Spannung, die einem Steuerventil zur Regelung der Ölströmung der hydrostatischen Pumpe zugeführt wird, während im letzteren Fall ein einen 'hohen' Pegel (typischerweise 12 Volt) aufweisendes T-Signal, das bereits weiter oben erwähnt wurde, dazu verwendet wird, das dem Regelgetriebe zugeordnete Ventil anzusteuern. Im letzteren Fall ist die Dauer des T-Signals ein Maß der erforderlichen Änderung der Fahrgeschwindigkeit.
Die Körnertrennungs-Regelschleife wird freigegeben, wenn die folgenden Bedingungen erfüllt sind:
1. das System ist auf 'Automatik' geschaltet;
2. der Fahrer beansprucht keine Priorität;
3. die Motordrehzahl ist normal;
4. der Erntevorsatz 12 befindet sich in der Betriebsstellung;
5. die Motorkupplung ist eingerückt;
6. die Fahrgeschwindigkeit ist größer als ein vorgegebener Minimalwert; und
7. das Körnertrennungs-Detektionsratensignal S&sub1; ist größer als ein vorgegebener fester Minimalwert.
Unter Bezugnahme auf die bereits erwähnte EP-A-0 339 141 wird die Haupt- oder Master-Regelschleife im folgenden ausführlicher beschrieben.
Die Körnerverlust- oder Master-Regelschleife schließt Körnertrennungs-Meßeinrichtungen 37, 82 und 44 ein, die dem Körnertrennungsvorgang 9 zugeordnet sind und deren jeweilige Ausgangssignale S&sub1;, S&sub2; und S&sub3; über jeweilige Glättungsfilter und Zeitverzögerungen 62, 45 und 85 dem Verlustalgorithmus 84 zugeführt werden. Die Zeitverzögerungen 62, 45 und 85 sind zur Synchronisation der Ausgänge der Meßfühler 37, 82 und 44 betreibbar, die an verschiedenen stellen in dem Trennvorgang angeordnet sind. Im einzelnen ist der Meßfühler 37 in der bereits erwähnten Weise unter der rotierenden Trenneinrichtung 22 angeordnet, während der Meßfühler 44 der übliche Körnerverlustmeßfühler ist, der in der Nähe des Auslaßendes des Trennmechanismus 9 angeordnet ist, und der Meßfühler 82 ist in dem Trennbereich zwischen den Meßfühlern 37 und 44 angeordnet. Der Verlustalgorithmus 84 empfängt weiterhin Eingangssignale von anderen Meßfühlereinrichtungen zur Messung von Betriebszustandsparametern. Diese Signale, die allgemein bei 93 dargestellt sind, stellen unter anderem den Feuchtigkeitsgehalt des geernteten Erntematerials und die Strömungsgeschwindigkeit von allem anderen Material als Körnern (d.h. hauptsächlich Stroh), dar.
Es ist zu erkennen, daß die Anzahl der Körnertrennungs-Meßfühler nicht beschränkend ist. Es können zusätzliche Meßfühler vorgesehen sein, um die Genauigkeit der Anzeige weiter zu verbessern, während unter bestimmten Umständen lediglich zwei Meßfühler in gleicher Weise befriedigende Ergebnisse ergeben könnten.
Der Verlustalgorithmus 84 erzeugt ein Signal L, das den Körnerverlust darstellt und das dem Körnerverlust- oder Master- bzw. Haupt-Schleifenregelgerät 46 zugeführt wird. Weitere direkte Eingänge an das Verlust-Regelgerät 46 sind das Ausgangssignal S&sub1; von dem Körnertrennungsmeßfühler 37 sowie ein Bezugs-Körnerverlustsignal LREF, das von dem Maschinenbetreiber eingestellt wird, wie dies üblich ist. In der Praxis überprüft der Betreiber während einer Startroutine, ob der tatsächliche, am hinteren Ende des Mähdreschers auftretende Körnerverlust einen annehmbaren Wert aufweist. Zu hohe Verluste sind selbstverständlich aufgrund der Menge an Körnern, die verloren geht, unannehmbar. Zu geringe Verluste sind ebenfalls nicht annehmbar, weil dies bedeutet, daß die gewünschte maximale Mähdrescherkapazität nicht ausgenutzt wird. Wenn die auftretenden tatsächlichen Körnerverluste den 'gewünschten' Verlusten entsprechen, so wird das Körnerverlustsignal, das von dem Körnerverlustalgorithmus 84 erzeugt wird und den tatsächlichen Körnerverlusten entspricht, in dem Mikroprozessor als LREF markiert und als solches in dessen Speicher eingebracht.
Wenn nachfolgend während des Betriebs der Maschine der annehmbare Verlustwert verringert oder vergrößert wird, so wird LREF auf elektronische Weise um einen vorgegebenen Prozentsatz nach unten bzw. nach oben eingestellt, ohne daß der Betreiber erneut die tatsächlichen Verluste prüfen muß, die am hinteren Ende der Maschine auf dem Feld auftreten. Das Ausgangssignal von dem Verlust-Regelgerät wird in Form eines Körnertrennungs-Bezugssignals SREF geliefert, das dem Summierer 38 zusammen mit dem representativen Körnertrennungssignal SREP zugeführt wird. Das Ausgangssignal von dem Summierer 38 ist das Körnertrennungs- Fehlersignal ES, und dieses Signal wird dem Prioritätssteuergerät 39 zugeführt, wie dies bereits beschrieben wurde.
Das Hauptschleifen- oder Verlust-Regelgerät 46 ist ausführlicher in Fig. 4 gezeigt. Das Körnertrennungssignal S&sub1; wird einer Verlustparameter-Abschätzeinrichtung 71 über eine Zeitverzögerung 47 zugeführt, um die richtige Phasenbeziehung zwischen diesem Signal und dem Körnerverlustsignal L herzustellen. Dies ist ein äußerst wichtiger Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung und er wird eingeführt, um die vorstehend erläuterte Zeitverzögerung zwischen dem Eintritt eines vorgegebenen Volumens an Erntematerial in die Maschine, was zur Erzeugung eines entsprechenden Körnertrennungssignals führt, und der Anzeige des mit dieser Körnertrennung verbundenen Körnerverlustes zu berücksichtigen. Ein weiterer wichtiger Vorteil der vorliegenden Erfindung ergibt sich aus der Tatsache, daß der Verlustalgorithmus 84 zur Bestimmung des Körnerverlustes Eingangssignale von der Körnertrennungs-Detektoreinrichtung empfängt, die den Körnertrennungs-Detektor 37 umfaßt, wobei dieses Signal S&sub1; zusätzlich direkt dem Slave- oder Nachführschleifen- oder Körnertrennungsregelgerät 61 zugeführt wird. Die vorstehende Anordnung stabilisiert die Beziehung zwischen der Körnertrennung Si und dem Körnerverlust L und stabilisiert entsprechend die Master-Slave-Kombination in dem Gesamtregelsystem.
Das Verlust-Regelgerät 46 umfaßt damit ein Schieberegister, dem die Körnertrennungs- und Körnerverlustsignale S, L zugeführt werden, wobei das Ausgangssignal von dem Register einer Regressionsanalyse und einer Parameterabschätzung bei 71 unterworfen wird, um die erste Beziehung zwischen der Körnertrennung und dem Körnerverlust auszubilden. Die Regressionsanalyse beruht auf einem Zwei-Parameter-Modell anstatt auf einem Einzelparameter-Modell, und dies ist ein weiteres wichtiges, wenn auch wahlweise verwendetes Merkmal der vorliegenden Erfindung. Die Beziehung zwischen der Körnertrennung S&sub1; und dem Körnerverlust L wird wie folgt ausgedrückt:
L = A + BS&sub1;(linear) oder L = AeBS1 (exponential).
In der Verlustparameter-Abschätzeinrichtung 71 werden die Beziehungsparameter A und B, wie sie in den vorstehenden Gleichungen verwendet werden, bestimmt. Diese Beziehungsparameter A und B und das Körnertrennungssignal S&sub1; werden einer Verlust-Abschätzeinrichtung 51 zugeführt, um ein abgeschätztes Verlustsignal LEST aus dem gemessenen Körnertrennungssignal Si abzuleiten, wobei dieses Signal den tatsächlichen Verlust L darstellt, von dem erwartet werden kann, daß er einige Sekunden später auftritt (5 bis 10 Sekunden, in Abhängigkeit von der Art des Mähdreschers).
Das abgeschätzte Verlustsignal LEST wird einer Zeitverzögerung 52 zugeführt, die im wesentlichen identisch zu der Zeitverzögerung 47 ist (vorausgesetzt, daß die Mikroprozessor-Berechnungs- und Verschiebungszeiten vernachlässigt werden), und die betreibbar ist, um das abgeschätzte Verlustsignal LEST in der richtigen Phasenbeziehung bezüglich des tatsächlich bestimmten Verlustsignals L zu liefern. Beide Verlustsignale werden in der richtigen Phasenbeziehung den Eingangsanschlüssen eines algebraischen Summierers 58 zugeführt, um ein Verlust- Differenzsignal zu erzeugen. Das Verlust-Differenzsignal wird algebraisch in einem weiteren Summierer 59 mit dem abgeschätzten Verlustsignal LEST addiert, um ein repräsentatives Verlustsignal LREP zu erzeugen, das seinerseits algebraisch mit dem vorgegebenen Bezugs-Verlustsignal LREF in einem weiteren Summierer 60 verglichen wird, um ein Verlust- Fehlersignal EL zu erzeugen.
Das Verlust-Fehlersignal EL wird in einem Konverter 55 unter Verwendung der Beziehungsparameter A und B, wie sie in der Verlustparameterabschätzeinrichtung 71 festgelegt wurden, in ein äquivalentes Körnertrennungssignal SEQ zurück umgewandelt. Dieses äquivalente Körnertrennungssignal SEQ wird schließlich einem PID-Regelgerät 56 zugeführt, um die Regelschleifenreaktion zu stabilisieren und zu beschleunigen. Der Ausgang dieses Regelgerätes ist ein Signal, das eine Bezugs- Körnertrennung SREF darstellt, das bereits erwähnt wurde und das dem Summierer 38 in der vorstehend beschriebenen Weise zugeführt wird.
Der Zweck der Summierer 58, 59, 60 der Verlustparameterabschätzeinrichtung 71 und der Verlustabschätzeinrichtung 51 besteht in einer Verringerung des nachteiligen Einflusses der langen Prozeßschleifenzeit auf die Stabilität des Regelsystems. Tatsächlich ergibt sich eine beträchtliche Schleifenzeit zwischen der Körnertrennung S1 und dem entsprechenden Verlustsignal L, wie dies bereits erläutert wurde. Entsprechend ist es sehr wichtig, in der Lage zu sein, in dem Regelsystem ein abgeschätztes Verlustsignal LEST anstelle des tatsächlichen Verlustsignals L zu verwenden, das an einem zu späten Punkt in der Schleife verfügbar wird, um brauchbar zu sein. Tatsächlich wird das abgeschätzte Verlustsignal LEST in dem Regelsystem verwendet, bevor die tatsächlichen entsprechenden Verluste auftreten. Es ist ersichtlich, daß das abgeschätzte Verlustsignal LEST soweit wie möglich dem tatsächlichen Verlustsignal L entsprechen sollte, wie dies durch die verschiedenen vorstehend beschriebenen Schritte erreicht wird.
Als eine Alternative zur Regressionsanalyse kann das Cluster- Analyseverfahren verwendet werden, das die Anzahl der erforderlichen Berechnungen verringert, jedoch dennoch die benötigte erste kausale Beziehung zwischen der Körnertrennung S&sub1; und dem Körnerverlust L in der Maschine ergibt, wobei diese Beziehung gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet werden muß. Bei der hier beschriebenen Ausführungsform wird diese erste kausale Beziehung alle 5 Sekunden in ihrem Wert erneuert, und zwar gleichzeitig mit der Erzeugung von SREF. Die Häufigkeit dieser beiden Operationen muß jedoch nicht gleich sein. Die Betriebsfrequenz der Slave-Körnertrennungs Regelschleife kann schneller als die der Körnerverlust- Regelschleife sein. Die grundlegenden Daten, wie z.B. W und V werden alle 0,1 Sekunden 'gelesen'.
Es ist aus dem Vorstehenden verständlich, daß das Verlust- Regelgerät 46 zur Ausbildung der ersten kausalen Beziehung zwischen der Körnertrennung und dem Körnerverlust dient, wobei jedes Körnertrennungssignal S&sub1; auf diese Beziehung angewandt wird, um ein entsprechendes abgeschätztes Körnerverlustsignal zu liefern, von dem in der vorstehend beschriebenen Weise ein Bezugs-Körnertrennungssignal SREF abgeleitet wird. Es ist zu erkennen, daß die hier ausgebildete Körnertrennungs-/Körnerverlustbeziehung den Verlust-Algorithmus berücksichtigt.
Bei Betrachtung der beiden anderen Regelschleifen des Regelsystems ist zu erkennen, daß die Motor-Regelschleife einen Meßfühler 53 umfaßt, der zur Messung der Drehzahl W der Ausgangswelle des Motors des Mähdreschers betreibbar ist, wobei das Ausgangssignal dieses Meßfühlers einem Eingang eines Summierers 54 zugeführt wird, der ein vorgegebenes Bezugssignal WREF als zweiten Eingang empfängt. Die Differenz zwischen diesen beiden Eingangssignalen an den Summierer 54 wird als ein Fehlersignal EW dem Prioritätssteuergerät 39 zugeführt, das das Fehlersignal Ew dem PID-Regelgerät 41 zuführt, das seinerseits hieraus ein Signal ableitet, das die erforderliche Fahrgeschwindigkeit VREQ darstellt, und zwar in identischer Weise, wie dies bei dem Fehlersignal ES von der Körnertrennungs-Regelschleife der Fall war, die bereits beschrieben wurde.
Es sei bemerkt, daß auch die Drehzahl von anderen Wellen als der Motorwelle als Eingang für diese Regelschleife gewählt werden kann, insbesondere die Drehzahl einer Hauptwelle, die das Betriebsverhalten des Mähdreschermechanismusantriebs darstellt, und zwar anstelle der Drehzahl der Motorwelle.
Die Fahrgeschwindigkeits-Regelschleife umfaßt, wie dies bereits erwähnt wurde, einen Summierer 43, der das Signal VREQ für die erforderliche Fahrgeschwindigkeit und das Signal V für die tatsächliche Fahrgeschwindigkeit verarbeitet und der hieraus das Fahrgeschwindigkeits-Fehlersignal EV ableitet, das unter bestimmten Bedingungen zur Regelung der Fahrgeschwindigkeit verwendet wird. Ein weiteres Fahrgeschwindigkeitsfehlersignal EV wird dem Prioritätssteuergerät 39 über den Summierer 83 zugeführt, dessen negativer Anschluß das die tatsächliche Fahrgeschwindigkeit darstellende Signal V über ein Filter 80 empfängt, während ein Bezugs-Fahrgeschwindigkeitssignal VREF, das bereits erwähnt wurde, jedoch weiter unten noch näher zu erläutern ist, dem positiven Eingangsanschluß dieses Summierers 83 zugeführt wird. Das letztgenannte Fahrgeschwindigkeits-Fehlersignal Ev wird über das Prioritätssteuergerät 39 dem PID- Regelgerät 41 zugeführt, vorausgesetzt, daß die Priorität durch das Steuergerät 39 erteilt wird.
Das Prioritätssteuergerät 39 empfängt weiterhin ein Körnerverlust-Fehlersignal Ec von der (nicht gezeigten) Reinigungssieb-Körnerverlustmeßeinrichtung, die ein Körnerverlustsignal 86 liefert, das den Körnerverlust darstellt, der am Auslaßende des Reinigungssiebes gemessen wird. Ein voreingestellter maximaler Körnerverlustwert 89 wird dem positiven Anschluß des Summierers 87 zugeführt, während das Signal 86 für den tatsächlichen Körnerverlust dem negativen Anschluß dieses Summierers 87 zugeführt wird, der über eine algebraische Summierung das Fehlersignal Ec erzeugt, das den Körnerverlust oberhalb des voreingestellten Maximalwertes darstellt.
Das Prioritätssteuergerät empfängt weiterhin ein Vorsatzgeräte- Förderschnecken-Drehmomentfehlersignal ET von (nicht gezeigten) Förderschneckendrehmomentmeßeinrichtungen, die ein Signal 92 liefern, das die Erntematerial-Aufnahme in die Maschine darstellt. Drehmomentmessungen in anderen Bauteilen des Mähdreschers als der Vorsatzgerät-Förderschnecke können in gleicher Weise dazu verwendet werden, die Erntematerialaufnahmemenge festzustellen. Das Signal 92 wird dem negativen Anschluß eines Summierers 90 zugeführt, während ein voreingestellter Maximalsignalwert 91 dem positiven Anschluß des Summierers 90 zugeführt wird, der über eine algebraische Summierung das Fehlersignal ET erzeugt, das die in der Vorsatzgerät-Förderschnecke gemessene Überlastung darstellt.
Das Prioritätssteuergerät empfängt weiterhin ein Körnertrennungs-Fehlersignal ES1. Dieses Fehlersignal Es wird von einem Summierer 88 über eine algebraische Summierung des Körnertrennungs-Meßsignals S&sub1;, das am negativen Anschluß zugeführt wird, mit einem voreingestellten Minimalwert für das Körnertrennungs-Meßsignal am positiven Eingangsanschluß dieses Summierers erzeugt, um einen Eingang an das Prioritätssteuergerät 39 zu liefern, wenn keine Körnertrennung erfolgt.
Die erwähnten Fehlersignale ES1, ES, EC, ET werden dazu verwendet, das Prioritätssteuergerät 39 entsprechend der Einstellung der Prioritäten teilweise unwirksam zu machen, wobei die Reihenfolge der Prioritäten geändert werden kann, die von erntematerialabhängigen Zustandssignalen abhängen, wie z.B. Körnertrennung und einigen anderen im folgenden erläuterten Eingangssignalen, die die anzuwendende Prioritätsbetriebsart darstellen.
Das Prioritätssteuergerät 39 ist vorgesehen, um eine Sicherheitsmaßnahme in das Regelsystem einzuführen. Zusätzlich zu den bereits erwähnten Eingangssignalen empfängt das Prioritätssteuergerät Eingangssignale, die die Vorsatzgeräte- Betriebsart, die Kupplungsbetriebsart und die Betreiber- Betriebsart darstellen. Unter 'Vorsatzgeräte-Betriebsart' wird verstanden, ob das Vorsatzgerät 12 sich in der abgesenkten Betriebsstellung nach Fig. 1 oder in der angehobenen Ruhestellung befindet, während 'Kupplungsbetriebsart' bedeutet, ob die dem Fahrantriebsmechanismus zugeordnete Kupplung eingerückt oder ausgerückt ist. 'Betreiber-Betriebsart' bedeutet, ob der Betreiber Priorität gegenüber dem automatischen Regelsystem für einen manuellen Eingriff beansprucht, oder ob das automatische Regelsystem den Betrieb der Maschine regelt.
Weitere Eingänge an das Prioritätssteuergerät 39, die im einzelnen nicht in Fig. 2 aufgeführt sind, sind eine Zeitverzögerung und eine minimale Fahrgeschwindigkeit, wobei diese Eingangssignale vorgegeben sind. Die Zeitverzögerung wird dazu verwendet, um die Ausbildung von SREF erst nach einer vorgegebenen Verzögerung zu ermöglichen, die auf die Freigabe der Körnertrennungs-Regelschleife folgt. Dies verhindert, daß die Verlust-Regelschleife während einer Übergangsperiode arbeitet, während der der Körnerverlust sich noch nicht stabilisiert hat.
Eine erste Übersteuerungspriorität wird dem Betreiber für den Fall gegeben, daß er manuell in die Betriebsweise eingreifen will. Unter dem Zustand eines manuellen Eingriffs bleiben die elektronischen Schaltungen insoweit in Betrieb, als die Messung, die Berechnung und die Speicherung betroffen sind. Lediglich die Betätigung des Fahrantrieb-Einstellmechanismus durch die elektronische Schaltung wird unterbrochen, weil diese Betätigung zu diesem Zeitpunkt manuell erfolgt.
Eine zweite Übersteuerungspriorität wird einem EIN/AUS-Schalter gegeben. Wenn der Schalter 'AUS' ist, so setzt die elektronische Schaltung ihren Betrieb zur Messung, Berechnung und Speicherung fort. Die Betätigung des Fahrantrieb-Einstellmechanismus durch die elektronische Schaltung wird jedoch ausgeschlossen.
Eine dritte Übersteuerungspriorität wird der Motor-Regelschleife auf der Grundlage gegeben, daß, wenn aus irgendeinem Grund das Motordrehmoment in einem derartigen Ausmaß ansteigt, daß ein starker Abfall der Ausgangsdrehzahl des Motors auftritt (der abgewürgt werden kann), ein Verstopfen der Maschine auftreten kann, was verhindert werden muß. Das Bezugssignal WREF ist so eingestellt, daß es die Motordrehzahl darstellt, wenn die Maschine leer ist, und dies wird mit der tatsächlichen Drehzahl W verglichen, und wenn die Differenz (Ew) einen vorgegebenen Wert überschreitet, so macht das Prioritätssteuergerät 39 effektiv alle anderen Regelschleifen unwirksam. Das Signal EW erzeugt in diesem Fall ein Ausgangssignal von dem Prioritätssteuergerät 39, das die Fahrgeschwindigkeit der Maschine verringert, und dieses Signal wird solange aufrechterhalten, wie EW den vorgegebenen Wert überschreitet. Damit wird die Belastung der Maschine verringert (als Ergebnis der Verringerung der Fahrgeschwindigkeit), bis das Motordrehmoment auf einen Wert absinkt, bei dem Ew nicht mehr den voreingestellten Wert überschreitet.
Eine vierte Übersteuerungspriorität wird dem Körnerverlust- Fehlersignal Ec von dem Reinigungssieb auf der Grundlage gegeben, daß, wenn aus irgendeinem Grund das Körnerverlust- Fehlersignal Ec für eine voreingestellte minimale Zeitperiode in der Größenordnung von Sekunden zu einem negativen Wert wird, das Prioritätssteuergerät 39 alle anderen Regelschleifen teilweise unwirksam macht, insoweit, als die elektronische Schaltung weiterhin Messungen durchführt, speichert und berechnet, doch wird die Betätigung des Fahrantrieb-Einstellmechanismus durch die elektronische Schaltung der anderen Regelschleifen ausgeschlossen. Das Fehlersignal EC wird dem PID-Regelgerät zugeführt, das die Fahrgeschwindigkeit der Maschine gemäß dem empfangenen Fehlersignal verringert, bis das Fehlersignal EC wieder für eine bestimmte Zeit positiv ist.
Eine fünfte Übersteuerungspriorität wird dem Förderschnecken- Drehmomentfehlersignal ET erteilt, das vergleichbar mit dem Reinigungs-Körnerverlustfehlersignal Ec alle die anderen Regelschleifen teilweise unwirksam macht. Das Fehlersignal ET wird dem PID-Regelgerät 41 zugeführt, das in ähnlicher Weise wie gerade vorstehend beschrieben, die Fahrgeschwindigkeit der Maschine verringert, um das Vorsatzgeräte- Förderschneckendrehmoment zu verringern, bis der Wert des Fehlersignals ET wieder für eine bestimmte Zeitperiode positiv ist.
Die Körnertrennungs- und Körnerverlust-Regelschleifen werden vollständig unwirksam gemacht, wenn das Vorsatzgerät 12 in die Ruhestellung angehoben wird, weil dann kein Erntematerial mehr in die Maschine aufgenommen wird, so daß die Körnertrennung und die Körnerverluste weiter absinken, mit dem Ergebnis, daß ein Befehl für eine höhere Fahrgeschwindigkeit gegeben würde, was nicht richtig ist. In der gleichen Weise macht auch ein Ausrücken der Motorkupplung die Körnertrennungs- und Körnerverlust-Regelschleifen unwirksam, weil anderenfalls wiederum ein fehlerhafter Befehl für eine Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit gegeben würde. Weiterhin macht auch ein zu geringer Wert der von dem Meßfühler 37 festgestellten Körnertrennung die Körnertrennungs- und Körnerverlustschleifen unwirksam, weil dann aus irgendeinem Grund kein Erntematerial in die Maschine aufgenommen wird. Dies erfolgt, wenn das Körnertrennungs-Fehlersignal ES1 positiv wird.
Die Fahrgeschwindigkeits-Regelschleife weist eine wichtige Funktion auf, wenn es um den Betrieb der Maschine am Ende einer Durchfahrt bei der Vorbereitung für die nächste Durchfahrt oder den nächsten Durchgang geht. Wenn die Maschine am Ende einer Durchfahrt zum sogenannten Wendebereich oder Angewende kommt und aus dem stehenden Erntematerial heraus läuft, so hebt der Betreiber normalerweise das Vorsatzgerät 12 an. Damit werden die Körnertrennungs- und Körnerverlust-Regelschleifen unwirksam gemacht, wie dies bereits erläutert wurde, und unter diesen Umständen kann der Betreiber die Maschine frei manövrieren. Üblicherweise wird die Maschine beschleunigt, während in dem Wendebereich gewendet wird und die Maschine sich dem stehenden Erntematerial in Vorbereitung für die nächste Durchfahrt nähert. Daher übersteigt die Fahrgeschwindigkeit der Maschine die normale Betriebsgeschwindigkeit. Zu diesem Zeitpunkt ist die Maschine leer, wodurch die Körnertrennung niedrig ist und keine Verluste gemessen werden. Wenn daher keine Vorkehrungen getroffen würden, wurde das Regelsystem einen Befehl für eine noch höhere Geschwindigkeit geben, sobald der Erntevorsatz in die Betriebsstellung abgesenkt wird, wodurch die Körnertrennungs- und Körnerverlust-Regelschleifen wieder in Betrieb gesetzt werden. Dies würde sich selbst dann fortsetzen, wenn sich die Maschine tatsächlich in das stehende Erntematerial bewegt, weil die Körnertrennung sich tatsächlich nur mit einer gewissen Verzögerung aufbaut und Verluste sogar nach einer noch längeren Zeitverzögerung auftreten. In Wirklichkeit sollte die Fahrgeschwindigkeit in vielen Fällen beträchtlich verringert werden, und wenn dies nicht erfolgt, so kann dies schließlich zu einem vollständigen Verstopfen der Maschine führen. Es wurden Vorkehrungen getroffen, dieses Problem zu behandeln.
Wenn der Erntevorsatz angehoben wird, so werden die Fahrgeschwindigkeitsdaten, die über die vorhergehenden fünf Sekunden aufgezeichnet wurden, dazu verwendet, eine Bezugsgeschwindigkeit VREF zu berechnen. Der gleiche Vorgang erfolgt, wenn die Motorkupplung ausgerückt wird oder wenn aus irgendeinem Grund die Körnertrennung S&sub1; oder die Fahrgeschwindigkeit V unter jeweilige voreingestellte Minimalwerte absinkt. Das Fahrgeschwindigkeitssignal V und das Bezugs-Geschwindigkeitssignal VREF werden algebraisch in dem Summierer 83 summiert, um ein Geschwindigkeitsfehlersignal EV zu erzeugen, das dem Prioritätssteuergerät 39 zugeführt wird.
Solange sich der Erntevorsatz 12 in der Betriebsstellung befindet oder die Kupplung ausgerückt ist oder die Fahrgeschwindigkeit oder die Körnertrennung unter einem voreingestellten Minimum liegt, bleibt das gesamte Regelsystem unwirksam und der Betreiber kann die Maschine frei manövrieren, während VREF im Speicher behalten wird. Sobald der Erntevorsatz 12 in die Betriebsstellung abgesenkt wird (oder die Kupplung wieder eingerückt wird oder die Fahrgeschwindigkeit den voreingestellten Minimalwert überschreitet), so wird die Geschwindigkeitsregelschleife freigegeben, vorausgesetzt, daß die Körnertrennung S&sub1; unterhalb des Minimalwertes liegt. Das Fahrgeschwindigkeits-Fehlersignal EV, das von der tatsächlichen Fahrgeschwindigkeit V und der Bezugs- Fahrgeschwindigkeit VREF in der vorstehend beschriebenen Weise abgeleitet wird, wird zur Regelung der Fahrgeschwindigkeit verwendet, so daß eine Fahrgeschwindigkeit ähnlich der ausgebildet wird, die vorlag, als die Maschine den Wendebereich erreichte. Unter normalen Erntematerialbedingungen ist dies ein vollständig befriedigendes Vorgehen, weil es unwahrscheinlich ist, daß sich der Erntematerialzustand wesentlich zwischen dem Verlassen des Erntematerials an einer Stelle und dem erneuten Eintritt in das Erntematerial an einer benachbarten Stelle ändert. Damit ergibt sich beim Eintritt in das Erntematerial für eine neue Durchfahrt oder einen neuen Durchgang und in Abhängigkeit von der tatsächlichen Fahrgeschwindigkeit üblicherweise ein Befehl für eine anfängliche Verringerung der Fahrgeschwindigkeit und eine tatsächliche Verringerung dieser Fahrgeschwindigkeit, anstelle einer Vergrößerung der Fahrgeschwindigkeit. Damit wird das vorstehend genannte Problem in ausreichender Weise gelöst.
Sobald die Körnertrennung S&sub1; den vorgegebenen Wert überschreitet, wenn Erntematerial erneut dem Dresch- und Trennmechanismus 9 zugeführt wird, so wird die Körnertrennungs- Regelschleife freigegeben und das Regelsystem arbeitet in der beschriebenen Weise. Die Verlust-Regelschleife wird lediglich nach Ablauf einer voreingestellten Zeitperiode nach dem Freigeben der Körnertrennungs-Regelschleife freigegeben. Dies vermeidet es, daß die Verlust-Regelschleife während einer Übergangsperiode, die zur Stabilisierung der Körnerverluste benötigt wird, arbeitet und Korrekturwirkungen hervorruft. Solange wie die Verlust-Regelschleife noch nicht freigegeben ist, wird ein SREF-Wert, der am Ende des gerade vorhergehenden normalen Betriebszustandes berechnet und in dem Mikroprozessor gespeichert wurde, dem positiven Eingangsanschluß des Summierers 38 zugeführt, um die Körnertrennungs- Regelschleife für einen geeigneten Betrieb freizugeben.
Die Verwendung der Körnertrennung in der Slave- oder nachgeführten Schleife des Regelsystems wird bevorzugt, weil die Erntematerialeigenschaften, Wetterbedingungen und Maschineneinstellungen, die den Körnerverlust beeinflussen, außerdem direkt die Körnertrennung in der gleichen Richtung beeinflussen. Dies macht die Beziehung zwischen der Körnertrennung und dem Körnerverlustalgorithmus, der Eingänge für die Körnertrennungsmessungen empfängt, und damit die Regelschleife stabil und damit schnell, weil der Körnertrennungsdetektor 37 so nah wie möglich am vorderen Ende des Trennmechanismus angeordnet ist.
Es wurde festgestellt, daß auch die Maschinenbelastung allgemein eine Anzeige des Körnerverlustes geben könnte, und zwar auf der Grundlage, daß je stärker die Maschine belastet ist, desto größer die Körnerverluste wahrscheinlich sind, obwohl dies nicht notwendigerweise der Fall ist. Die Maschinenbelastung kann auf verschiedene Weise überwacht werden, beispielsweise über den Mähbalken-Leistungsverbrauch (obwohl dies unerwünscht sein würde, weil die Schneidhöhe und die Messerschärfe Ungenauigkeiten einführen würden), über die Bewegung der Unterwelle des Stroh-Höhenförderes 13, über den Leistungsverbrauch oder das Drehmoment in den Dresch- und Trenn- Bauteilen, oder über die Motorleistung oder das Motordrehmoment oder über berührungsfreie Mikrowellen-Erntedichtemessungen vor dem Vorsatzgerät, oder über das Drehmoment der Förderkomponenten in dem Vorsatzgerät und zwischen dem Erntevorsatzgerät und den Dresch- und Trenn-Bauteilen. Alle diese Eingänge ergeben eine sehr starke Änderung ihrer Beziehung zu den Körnerverlusten bei sich ändernden Erntematerialeigenschaften, Wetterbedingungen und Maschineneinstellungen, so daß man sich auf diese Messungen nicht für eine wirksame Regelung der Körnerverluste des Mähdreschers verlassen kann.
Die Körnertrennungsüberwachung wird andererseits aufgrund der sich hierbei ergebenden schnellen Regelschleife bevorzugt, die universell bei verschiedenen Erntematerialbedingungen verwendet werden kann, weil die Beziehung zwischen der Körnertrennung und dem Körnerverlust ziemlich stabil ist, was eine universelle Stabilität des Regelsystems ergibt. Weiterhin kann das Regelsystem sowohl auf übliche Mähdrescher vom Strohschüttlertyp als auch auf Maschinen vom rotierenden Typ mit allen Arten von Vorsatzgeräten, wie z.B. Getreidevorsatzgeräten und Mais- Vorsatzgeräten angewandt werden.
Bei der Verwendung der Motorregelschleifen und Fahrgeschwindigkeits-Regelschleifen zusätzlich zu den Körnertrennungs- und Körnerverlust-Regelschleifen wird die bevorzugte Ausführungsform zu einem in der Praxis sehr gut anwendbaren Regelsystem. Die Verbesserung, die sich durch die Fahrgeschwindigkeits-Regelschleife ergibt, ist besonders begrüßenswert, weil, wenn der Betreiber versucht, in das stehende Erntematerial mit einer zu hohen Geschwindigkeit erneut einzufahren, die Geschwindigkeitsregelschleife einen Befehl für eine niedrigere Geschwindigkeit (auf der Grundlage der vorher vorherrschenden) gibt und damit ein Verstopfen der Maschine vermeidet. In gleicher Weise verhindert die höchste Priorität, die der Motorregelschleife gegeben wird, ein Verstopfen. Das Regelsystem verringert die Betriebskosten, weil es das Auftreten einer Maschinenverstopfung verringert, wenn nicht sogar vermeidet, und die Körnerverluste hinsichtlich des von dem Betreiber eingestellten Wertes des Körnerverlustes im wesentlichen konstant hält. Weiterhin wird die Ermüdung des Betreibers verringert, weil viele der Überprüfungs-, Steuer- und Einstellfunktionen, die vorher von dem Betreiber durchgeführt werden mußten, nunmehr durch das automatische Regelsystem ausgeführt werden.
Anhand der Fig. 4 wird eine abgeänderte Ausführungsform für die Master- oder Hauptschleife oder das Verlust-Regelgerät 46 nach Fig. 4 beschrieben. Bei der Anordnung gemäß der Fig. 4 werden grundlegend die Körnertrennungswerte S&sub1; in äquivalente Verlustwerte umgewandelt, bevor Vergleiche und Berechnungen durchgeführt werden. Die Ergebnisse der Vergleiche und Berechnungen werden am Ende der Regelschleife in Körnertrennungswerte zurück umgewandelt, um den gewünschten SREF-Wert zu erzeugen.
Bei der Anordnung nach Fig. 5 wird genau der umgekehrte Weg in der Hinsicht gegangen, daß die Verlustwerte in äquivalente S&sub1;-Werte vor dem Vergleich und der Berechnung umgewandelt werden. Daher ist es nicht erforderlich, die Ergebnisse der Berechnungen am Ende der Regelschleife zurück in S&sub1;-Werte umzuwandeln. Wie bei der Anordnung nach Fig. 4 umfaßt das Verlust-Regelgerät 46 nach Fig. 5 ebenfalls ein Schieberegister, dem die Körnertrennungs- und Körnerverlust-Signale S&sub1;, L zugeführt werden, wobei der Ausgang des Registers einer Regressionsanalyse und einer Parameter-Abschätzung bei 71 unterworfen wird, um eine Beziehung zwischen der Körnertrennung S&sub1; und dem Körnerverlust L auszubilden. Auch hier ist eine Zeitverzögerung 47 vorgesehen, um das Körnertrennungssignal S&sub1; in einer korrekten Phasenbeziehung mit dem Verlustsignal L an die Verlust-Parameterabschätzeinrichtung 71 zu liefern.
Die in der Abschätzeinrichtung 71 definierten Parameter A und B werden in dem Konverter 74 dazu verwendet, das Verlustsignal L in ein äquivalentes Körnertrennungssignal SEQ umzuwandeln. Dieses äquivalente Körnertrennungssignal SEQ wird algebraisch in dem Summierer 75 mit dem entsprechenden, d.h. verzögerten, Körnertrennungssignal S&sub1; summiert, um ein Körnertrennungs-Fehlersignal an dessen Ausgang zu erzeugen. Das Körnertrennungs-Fehlersignal wird algebraisch mit dem Körnertrennungssignal S&sub1; (nicht verzögert) in dem Summierer 76 addiert, um ein revidiertes Körnertrennungssignal SREV zu erzeugen.
Unter Verwendung der in der Parameter-Abschätzeinrichtung 71 erzeugten Beziehungsparameter A und B wird in einem Konverter 78 ein vorgegebenes Verlust-Bezugssignal LREF in ein entsprechendes Körnertrennungs-Bezugssignal SCOR umgewandelt, das dem positiven Eingangsanschluß eines weiteren Summierers 77 zum Vergleich mit dem revidierten Körnertrennungssignal SREV zugeführt wird, das dem negativen Eingangsanschluß dieses Summierers zugeführt wird. Der Ausgang des Summierers 77 ist ein Körnertrennungs- Fehlersignal, das dem PID-Regelgerät 56 zugeführt wird, um die Regelschleifenreaktion zu stabilisieren und zu beschleunigen, und um das Bezugs-Körnertrennungssignal SREF zu erzeugen, das dem Summierer 38 zugeführt wird, wie dies bereits beschrieben wurde.

Claims

1. Verfahren zur Regelung des Maschinendurchsatzes eines Mähdreschers (1) mit einem Motor, einem Fahrantriebsgetriebe (31), einem Erntevorsatz (15) und einem Dresch- und Trennmechanismus (9), wobei das Verfahren den Schritt der Erzeugung eines Signals (L) umfaßt, das den Körnerverlust darstellt, der am Auslaßende der Maschine auftritt, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren weiterhin die Schritte der Erzeugung eines die Körnertrennung in der Maschine darstellenden Signals (S&sub1;), der kontinuierlichen Ableitung eines Bezugs-Körnertrennungssignals (SREF) aus einem den für den Betreiber annehmbaren Körnerverlust darstellenden Bezugs-Körnerverlustsignal (LREF), dem Körnerverlustsignal (L) und dem Körnertrennungssignal (S&sub1;), der Erzeugung eines Körnertrennungs-Fehlersignals (ES) durch algebraisches Summieren des Körnertrennungssignals (S&sub1;) und des Bezugs-Körnertrennungssignals (SREF) und der Verwendung des Körnertrennungs-Fehlersignals (ES) zur Regelung des Maschinendurchsatzes umfaßt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem die weiteren folgenden Schritte umfaßt:

- Erzeugung eines Fahrgeschwindigkeitssignals (V),

- kontinuierliches Ausbilden der Beziehung zwischen dem Körnertrennungssignal (S&sub1;) und dem Fahrgeschwindigkeitssignal (V), das gleichzeitig mit dem Körnertrennungssignal (S&sub1;) auftritt,

- Anwenden des Fahrgeschwindigkeitssignals (V) auf die Beziehung, die zu der Zeit vorliegt, um daraus ein entsprechendes repräsentatives Körnertrennungssignal (SREP) abzuleiten, und

- Verwenden dieses repräsentativen Körnertrennungssignals (SREP) anstelle des Körnertrennungssignals (S&sub1;) in der algebraischen Summierung nach Anspruch 1 zur Erzeugung des Körnertrennungs-Fehlersignals (ES).

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem die folgenden Schritte umfaßt

- kontinuierliches Ausbilden der weiteren Beziehung zwischen dem Körnerverlustsignal (L) und dem Körnertrennungssignal (S&sub1;), das gleichzeitig mit dem Körnerverlustsignal (L) auftritt,

- Anwenden des aktuell bestimmten Körnertrennungssignals (S&sub1;) auf die weitere Beziehung, die zu der Zeit vorliegt, um hieraus ein abgeschätztes Körnerverlustsignal (LEST) abzuleiten,

- algebraisches Summieren des aktuell bestimmten Körnerverlustsignals (L) mit dem abgeschätzten Körnerverlustsignal (LEST), das gleichzeitig mit dem aktuell bestimmten Körnerverlustsignal (L) vorliegt, um ein Verlustdifferenzsignal (LDIF) zu erzeugen,

- Addieren des Verlustdifferenzsignals (LDIF) mit dem abgeschätzten Körnerverlustsignal (LEST) zur Erzeugung eines repräsentativen Körnerverlustsignals (LREP),

- algebraisches Summieren des repräsentativen Körnerverlustsignals (LREP) und des Bezugs- Körnerverlustsignals (LREF) zur Erzeugung eines Körnerverlust-Fehlersignals (EL),

- Anwenden des Körnerverlust-Fehlersignals (EL) auf die genannte weitere Beziehung zwischen dem Körnertrennungssignal (S&sub1;) und dem Körnerverlustsignal (L), das zu dieser Zeit vorliegt, um hieraus das Bezugs- Körnertrennungssignal (SREF) abzuleiten, das in der algebraischen Summierung nach Anspruch 1 verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem die folgenden Schritte umfaßt:

- Anwenden des aktuell bestimmten Körnertrennungssignals (S&sub1;) gegen die weitere Beziehung, die zu dieser Zeit vorliegt, um hieraus ein abgeschätztes Körnerverlustsignal (LEST) abzuleiten,

- algebraisches Summieren des aktuell bestimmten Körnerverlustsignals (L) mit dem abgeschätzten Körnerverlustsignal (LEST), das gleichzeitig mit dem aktuell bestimmten Körnerverlustsignal (L) auftritt, um ein Verlustdifferenzsignal (LDIF) zu erzeugen,

Anwenden des Körnerverlust-Fehlersignals (EL) auf

die weitere Beziehung zwischen dem Körnertrennungssignal (S&sub1;) und dem Körnerverlustsignal (L), das zu der Zeit vorliegt, um hieraus das Bezugs-Körnertrennungssignal (SREF) abzuleiten, das in der algebraischen Summierung nach Anspruch 1 verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem die folgenden weiteren Schritte umfaßt:

- Anwenden des aktuell bestimmten Körnerverlustsignals (L) auf die weitere Beziehung, die zu der Zeit vorliegt, um hieraus ein äquivalentes Körnertrennungssignal (SEQ) abzuleiten,

- algebraisches Summieren des äquivalenten Körnertrennungssignals (SEQ) und des aktuell bestimmten Körnertrennungssignals (S&sub1;), das gleichzeitig mit dem äquivalenten Körnertrennungssignal (SEQ) auftritt, um ein Körnertrennungs-Fehlersignal (ES) zu erzeugen,

- Addieren des Körnertrennungs-Fehlersignals (ES) zu dem aktuell bestimmten Körnertrennungssignal (S&sub1;) zur Erzeugung eines revidierten Körnertrennungssignals (SREV),

- Anwenden des Bezugskörnerverlustsignals (LREF) auf die weitere Beziehung zwischen dem Körnertrennungssignal (S&sub1;) und dem Körnerverlustsignal (L), das zu der Zeit vorliegt, um hieraus ein entsprechendes Körnertrennungs- Bezugssignal (SCOR) abzuleiten,

- algebraisches Summieren des entsprechenden Körnertrennungs-Bezugssignals (SCOR), das von dem Bezugs- Körnerverlustsignal (LREF) und dem revidierten Körnertrennungssignal (SREV) abgeleitet wurde, um hieraus das Bezugs-Körnertrennungssignal (SREF) abzuleiten, das in der algebraischen Summierung nach Anspruch 1 verwendet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Ausbildung der Beziehung zwischen dem Körnertrennungssignal (S&sub1;) und dem Körnerverlustsignal (L) eine Regressions- oder Cluster-Analyse eines Zweiparameter-Modells verwendet.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede der Beziehungen mit einem vorgegebenen Intervall erneuert wird.

7. Verfahren nach Anspruch 3 oder einem der Ansprüche 4 - 6 unter Rückbeziehung auf Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beziehung zwischen dem Körnertrennungssignal (S) und dem Fahrgeschwindigkeitssignal (V) mit einer schnelleren Rate erneuert wird, als die Beziehung zwischen dem Körnertrennungssignal (S&sub1;) und dem Körnerverlustsignal (L).

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem die folgenden weiteren Schritte umfaßt

- Erzeugen eines Fahrgeschwindigkeitssignals (V), das die aktuelle Maschinen-Fahrgeschwindigkeit darstellt,

- Speichern der Fahrgeschwindigkeitsdaten (V), die sich auf eine vorgegebene Zeitperiode eines normalen Maschinenbetriebs beziehen, in Speichereinrichtungen,

- Berechnen eines Bezugs-Fahrgeschwindigkeitssignals (VREF) aus den gespeicherten Fahrgeschwindigkeitsdaten, die sich auf die vorgegebene Zeitperiode eines normalen Maschinenbetriebs beziehen, die einer Zeitperiode vorangeht, in der sich die Maschine in einer Betriebsart befindet, in der laufende Körnertrennungs- und/oder Körnerverlustdaten nicht zur Verfügung stehen, oder Körnertrennungs- und/oder Körnerverlust- und/oder Fahrgeschwindigkeitsdaten voreingestellte Kriterien nicht erfüllen,

- algebraisches Summieren des aktuell bestimmten Fahrgeschwindigkeitssignals (V) und des berechneten Bezugs- Fahrgeschwindigkeitssignals (VREF) zur Erzeugung eines Fahrgeschwindigkeits-Fehlersignals (EV) und

- Verwenden des Fahrgeschwindigkeits-Fehlersignals (EV) wenn die Maschine zu einem normalen Maschinenbetriebszustand ausgehend von der Betriebsart zurückkehrt, bei der laufende Trennungs- und/oder Körnerverlustdaten nicht zur Verfügung stehen oder Körnertrennungs- und/oder Körnerverlust- und/oder Fahrgeschwindigkeitsdaten voreingestellte Kriterien nicht erfüllen.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem die folgenden weiteren Schritte umfaßt:

- Erzeugen eines Motordrehzahlsignals (W), das die aktuelle Ausgangs-Drehzahl des Motors darstellt,

- algebraische Summierung des aktuell bestimmten Motordrehzahl-Signals (W) und eines vorgegebenen minimalen Motor-Bezugsdrehzahlsignals (WREF) zur Erzeugung eines Motordrehzahl-Fehlersignals (EW), und

- Verwenden dieses Motordrehzahl-Fehlersignals (EW) zur Steuerung des Maschinendurchsatzes, wenn das Motordrehzahl- Signal (W) unter das minimale Motorbezugsdrehzahlsignal (WREF) absinkt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Übersteuerungspriorität dem durch die Motordrehzahl geregelten Maschinendurchsatz derart gegeben wird, daß, wenn die Motorausgangs-Drehzahl (W) unter das vorgegebene minimale Motorbezugsdrehzahlsignal (WREF) absinkt, alle anderen Regelungen unwirksam gemacht werden.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin den Schritt des Empfangs von Eingangssignalen (EC, ET, ES1), die andere Parameter der Maschine darstellen, an einem Prioritätssteuergerät (39) umfaßt, das betreibbar ist, um festzustellen, ob ein oder mehrere Regelvorgänge des Durchsatz-Regelsystems unwirksam gemacht werden sollten.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Regelvorgänge lediglich teilweise unwirksam gemacht werden, insofern, als das Durchsatz-Regelsystem weiterhin Messungen durchführt, berechnet und speichert, wobei jedoch die Betätigung des Fahrantrieb- Einstellmechanismus (31) ausgeschlossen ist.

13. Mähdrescher (1) mit einem Maschinendurchsatz- Regelsystem zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchsatz-Regelsystem folgende Teile umfaßt:

- eine Körnerverlust-Regelschleife (37,82,44,62,45,85,84,46, 38,39,41,43,81,31), die betreibbar ist, um das Körnerverlustsignal (L) zu erzeugen und ein Körnerverlust- Regelgerät (46) einschließt, dem das Körnerverlustsignal (L), das Bezugs-Körnerverlustsignal (LREF) und das Körnertrennungssignal (S&sub1;) zugeführt werden, um hieraus das Bezugs-Körnertrennungssignal (SREF) abzuleiten,

- eine Körnertrennungs-Regelschleife (37,62,61,38,39,41,43, 81,31), die betreibbar ist, um das Körnertrennungssignal (S&sub1;) zu erzeugen, und

- einen Summierer (38) zur algebraischen Summierung eines Bezugs-Körnertrennungssignals (SREF) und des Körnertrennungssignals (S&sub1;) bzw. des repräsentativen Körnertrennungssignals (SREP) zur Erzeugung des Körnertrennungs-Fehlersignals (ES).

14. Mähdrescher nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Körnertrennungs-Regelschleife (37,62,61,38,39,41,43,81,31) einen Körnertrennungs-Meßfühler (37) umfaßt, der zur Erzeugung des Körnertrennungssignals (S&sub1;) betreibbar ist, das außerdem in der Körnerverlust- Regelschleife (37,82,44,62,45,85,84,46,38,39,41,43,81,31) verwendet wird, um das Bezugs-Körnertrennungssignal (SREF) zu bestimmen.

15. Mähdrescher nach Anspruch 14, mit einem Maschinendurchsatz-Regelsystem zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, wobei der Mähdrescher dadurch gekennzeichnet ist, daß die Körnertrennungs-Regelschleife (37, 62,61,38,39,41,43,81,31) außerdem ein Körnertrennungs- Regelgerät (61) umfaßt, das eine Zeitverzögerung (64) und eine Körnertrennungs-Parameterabschätzeinrichtung (63) einschließt, wobei die Körnertrennungs-Parameterabschätzeinrichtung (63) kontinuierlich betreibbar ist, um die Beziehung einerseits aus dem von dem Körnertrennungsmeßfühler (37) empfangenen Ausgangssignal (S&sub1;) und andererseits dem Fahrgeschwindigkeitssignal (V) abzuleiten, das über die Zeitverzögerung (64) von dem Fahrgeschwindigkeitsmeßfühler (42) derart empfangen wird, daß das Fahrgeschwindigkeitssignal (V) gleichphasig mit dem Körnertrennungssignal (S&sub1;) empfangen wird.

16. Mähdrescher nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Körnertrennungs-Regelgerät (61) weiterhin auch eine Körnertrennungs-Abschätzeinrichtung (70), die zur Ableitung eines abgeschätzten Körnertrennungssignals (SEST) aus dem Fahrgeschwindigkeitssignal (V) und der Beziehung betreibbar ist, eine weitere Zeitverzögerung (65), die zur Zuführung des abgeschätzten Körnertrennungssignals (SEST) gleichphasig zu dem aktuell bestimmten Körnertrennungssignal (S&sub1;) an erste Summiereinrichtungen (86) zur algebraischen Summierung zur Erzeugung eines Körnertrennungs-Fehlersignals (ES) betreibbar ist, und zweite Summiereinrichtungen (67) zur Addition des Körnertrennungs-Fehlersignals (E5) mit dem abgeschätzten Körnertrennungssignal (5EST) einschließt, um das repräsentative Körnertrennungssignal (SREP) zu erzeugen.

17. Mähdrescher nach einem der Ansprüche 13 - 16, mit einem Maschinendurchsatz-Regelsystem zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3 oder 4, wobei der Mähdrescher dadurch gekennzeichnet ist, daß die Körnerverlust-Regelschleife (37,82,44,62,45,85,84,46,38,39,41,43,81,31):

- Körnertrennungsmeßfühler (37,82,44), die zur Erzeugung von Körnertrennungssignalen (S&sub1;, S&sub2;, S&sub3;) betreibbar sind, die die Körnertrennung in der Maschine darstellen, und

- einen Verlustalgorithmus (84) umfaßt, der zum Empfang der Körnertrennungssignale (S&sub1;, S&sub2;, S&sub3;) von den Körnertrennungsmeßfühlern (37,82,44) betreibbar ist, um aus diesen das Körnerverlustsignal (L) abzuleiten.

18. Mähdrescher nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Körnerverlust-Regelgerät (46) folgende Teile umfaßt:

- eine Körnerverlust-Parameterabschätzeinrichtung (71), die kontinuierlich zur Ausbildung der weiteren Beziehung zwischen dem Körnertrennungssignal (S&sub1;) und dem Körnerverlustsignal (L) betreibbar ist,

- eine erste Zeitverzögerung (47), die zur Lieferung des Körnertrennungssignals (S&sub1;) gleichphasig mit dem durch den Verlustalgorithmus (84) bestimmten Körnerverlustsignal (L) an die Körnerverlust-Parameterabschätzeinrichtung zur Ausbildung der weiteren Beziehung betreibbar ist,

- eine Körnerverlust-Abschätzeinrichtung (51), die zur Ableitung eines abgeschätzten Körnerverlustsignals (LEST) aus dem Körnertrennungssignal (S&sub1;) und der gleichzeitig mit diesem auftretenden weiteren Beziehung betreibbar ist,

- eine weitere Zeitverzögerung (52) die zur Lieferung des abgeschätzten Körnerverlustsignals (LEST) gleichphasig mit dem aktuell bestimmten Körnerverlustsignal (L) betreibbar ist,

- erste Summiereinrichtungen (58) zur algebraischen Summierung des von der weiteren Zeitverzögerung (52) empfangenen abgeschätzten Körnerverlustsignals (LEST) und des aktuell bestimmten Körnerverlustsignals (L) zur Erzeugung eines Körnerverlust-Differenzsignals (LDIF),

- zweite Summiereinrichtungen (59) zur Addition des Körnerverlust-Differenzsignals (LDIF) mit dem abgeschätzten Verlustsignal (LEST) zur Erzeugung eines repräsentativen Körnerverlustsignals (LREP),

- dritte Summiereinrichtungen (60) zur algebraischen Summierung des repräsentativen Körnerverlustsignals (LREP) und des Bezugs-Körnerverlustsignals (LREF) zur Erzeugung eines Körnerverlust-Fehlersignals (EL) und

- Konvertereinrichtungen (55) zum Anwenden des Körnerverlust-Fehlersignals (EL) auf die weitere Beziehung, die zu diesem Zeitpunkt ausgebildet wird, um aus dieser das Bezugs-Körnertrennungssignal (SREF) abzuleiten, das in der algebraischen Summierung nach Anspruch 1 verwendet wird.

19. Mähdrescher nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Körnerverlust-Regelgerät (46) folgende Teile umfaßt:

- eine erste Zeitverzögerung (47), die zur Lieferung des Körnertrennungssignals (S&sub1;) gleichphasig mit dem durch den Verlustalgorithmus (84) bestimmten Körnerverlustsignal (L) an die Körnerverlust-Parameterabschätzeinrichtung (71) zur Ausbildung der weiteren Beziehung betreibbar ist,

- erste Konvertereinrichtungen (74) zur Anwendung des Körnerverlustsignals (L) auf die weitere, zu der Zeit vorliegende Beziehung, um hieraus ein äquivalentes Körnertrennungssignal (SEQ) abzuleiten,

- erste Summiereinrichtungen (75) zur algebraischen Summierung des äquivalenten Körnertrennungssignals (SEQ) und des von der Zeitverzögerung (47) empfangenen Körnertrennungssignals (S&sub1;) zur Erzeugung eines Körnertrennungs-Fehlersignals (ES),

- zweite Summiereinrichtungen (76) zur Addition des Körnertrennungs-Fehlersignals (Es) mit dem aktuell bestimmten Körnertrennungssignal (S&sub1;) zur Erzeugung eines revidierten Körnertrennungssignals (SREV),

- zweite Konvertereinrichtungen (78) zur Anwendung des Bezugs-Körnerverlustsignals (LREF) auf die weitere, zu der Zeit vorliegende Beziehung, um hieraus ein entsprechendes Körnertrennungs-Bezugssignal (SCOR) abzuleiten, und

- dritte Summiereinrichtungen (77) zur algebraischen Summierung des entsprechenden Körnertrennungs-Bezugssignals (SCOR), das von dem Bezugs-Körnerverlustsignal (LREF) abgeleitet ist, und des revidierten Körnertrennungssignals (SREV), um hieraus das Bezugs-Körnertrennungssignal (SREF) abzuleiten, das in der algebraischen Summierung nach Anspruch 1 verwendet wird.

20. Mähdrescher nach einem der Ansprüche 17 - 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchsatz-Regelsystem weiterhin ein erstes PID-Regelgerät (41) umfaßt, das sowohl der Körnertrennungs-Regelschleife (37,62,61,38,39,41,43,81,31) als auch der Körnerverlust-Regelschleife (37,82,44,62,45,85,84,46, 38,39,41,43,81,31) gemeinsam ist, und von dem ein Eingang durch das Körnertrennungs-Fehlersignal (ES) gebildet ist, während dessen Ausgang (VREQ) dem Fahrantriebs-Getriebe (31) zugeführt wird, und daß ein zweites PID-Regelgerät (56) in der Körnerverlust-Regelschleife (37,82,44,62,45,85,84,46,38,39,41, 43,81,31) vorgesehen ist, dessen Ausgang durch das Bezugs- Körnertrennungssignal (SREF) gebildet ist.

21. Mähdrescher nach einem der Ansprüche 15, 16, 18 und 19 und irgendeinem der hierauf zurückbezogenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der einen oder mehreren Beziehungen das Durchsatz-Regelsystem Schieberegister umfaßt, denen die Meßsignale (S&sub1;, L) zugeführt werden.

22. Mähdrescher nach einem der Ansprüche 13 - 21, mit einem Maschinendurchsatz-Regelsystem zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchsatz-Regelsystem weiterhin auch folgende Teile umfaßt:

- eine Fahrgeschwindigkeits-Regelschleife (42,80,83,39,41, 43,81,31), die einen Fahrgeschwindigkeitsmeßfühler (42) aufweist, der zur Erzeugung des die aktuelle Maschinenfahrgeschwindigkeit darstellenden Fahrgeschwindigkeitssignals (V) betreibbar ist,

- Speichereinrichtungen zur Speicherung der Fahrgeschwindigkeitsdaten, die sich auf eine vorgegebene Zeitperiode eines normalen Maschinenbetriebes beziehen,

- Recheneinrichtungen zur Berechnung des Bezugs- Fahrgeschwindigkeitssignals (VREF) aus den gespeicherten Daten, die sich auf die vorgegebene Zeitperiode eines normalen Maschinenbetriebs beziehen, der der Zeitperiode vorangeht, in der sich die Maschine in einer Betriebsart befindet, in der laufende Körnertrennungs- und/oder Körnerverlustdaten nicht zur Verfügung stehen oder Körnertrennungs- und/oder Körnerverlust- und/oder Fahrgeschwindigkeitsdaten voreingestellte Kriterien nicht erfüllen, und

- Summiereinrichtungen (83), denen das aktuell bestimmte Fahrgeschwindigkeitssignal (V) zusammen mit dem berechneten Bezugs-Fahrgeschwindigkeitssignal (VREF) zugeführt wird, wobei der Ausgang der Summiereinrichtungen (83) das Fahrgeschwindigkeits-Fehlersignal (EV) ist, das zur Regelung der Maschinen-Fahrgeschwindigkeit (V) verwendet wird, wenn die Maschine zu einem normalen Maschinenbetriebszustand ausgehend von einer Betriebsart zurückkehrt, in der laufende Körnertrennungs- und/oder Körnerverlustdaten nicht zur Verfügung stehen oder Körnertrennungs- und/oder Körnerverlust- und/oder Fahrgeschwindigkeitsdaten nicht die voreingestellten Kriterien erfüllen.

23. Mähdrescher nach einem der Ansprüche 13 - 22, mit einem Maschinendurchsatz-Regelsystem zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchsatz-Regelsystem weiterhin auch folgende Teile umfaßt:

- eine Motorregelschleife (53,54,39,41,43,81,31) mit einem Motordrehzahlmeßfühler (53), der zur Erzeugung eines Motordrehzahlsignals (W) betreibbar ist, das die aktuelle Ausgangsdrehzahl des Motors darstellt, und

- einen Summierer (54), dem das Motordrehzahlsignal (W) und das vorgegebene minimale Motor-Bezugsdrehzahlsignal (WREF) zugeführt werden, wobei der Ausgang des Summierers (54) das Motordrehzahl-Fehlersignal (EW) ist, das zur Regelung des Maschinendurchsatzes verwendet wird, wenn die Ausgangsdrehzahl (W) des Motors unter das vorgegebene minimale Motor- Bezugsdrehzahlsignal (WREF) absinkt.

24. Mähdrescher nach Anspruch 23 mit einem Maschinendurchsatz- Regelsystem zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchsatz-Regelsystem weiterhin auch ein Prioritätssteuergerät (39) umfaßt, das allen Regelschleifen gemeinsam ist und so angeordnet ist, daß es eine Übersteuerungspriorität für die Motor-Regelschleife (53,54,39, 41,43,81,31) ergibt, so daß, wenn die Ausgangsdrehzahl (W) des Motors unter die vorgegebene minimale Motor-Bezugsdrehzahl (WREF) absinkt, alle anderen Regelschleifen unwirksam gemacht werden.