用于农用收割机的控制器制造技术

本发明专利技术提供了一种用于控制农用收割机的收割性能的控制器。该控制器接收由操作者经由人机界面选择的自动化设置。该控制器还接收来自机载收割机传感器的数据。该控制器基于自动化设置来限定质量参数的目标值，并根据作物传感器数据来确定质量参数中的每个质量参数的当前值。当多个质量参数中的一个或多个质量参数的当前值与关联的目标值相差大于可接受量时，控制器确定农用收割机的致动器的致动器设置，至少一个致动器设置是根据自动化设置和所述目标值确定的。控制器控制致动器实现关联的所确定的致动器设置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于农用收割机的控制器
本专利技术涉及用于控制农用收割机的收割性能的控制器。本专利技术的各方面包括控制器、方法和农用收割机。
技术介绍
联合收割机或农用收割机从田地收割谷物，并将谷粒与所收割的作物中的所有其它物质分离。该其它物质常被称为“谷物以外的物质”或MOG，并包括例如秸秆、叶子、穗和谷壳。谷粒被完整收集并储存在罐中，而MOG从收割机的后方排出。将谷物与MOG分离涉及使作物通过收割机的作物处理系统的不同处理阶段。在脱粒阶段中，谷粒与谷壳和植株分离。连续的分离阶段将谷物-MOG混合物中的秸秆和其它较大部分与较小的谷粒和谷壳分离。然后，通常包括用于吹走轻质谷壳的鼓风机和用于让较重的谷粒通过的一组往复筛的清洁阶段将谷物与谷壳分离。在联合收割机的任何设计中，存在将影响收割性能或质量的作物处理系统的几个操作参数。具体地，如果参数值对于当前作物和/或收割条件是不正确的，则谷粒可能被损坏，收集在谷物罐中的谷物可能含有过多的MOG，可能存在从清洁阶段排出的过量残渣，或者可能存在处理效率降低从而导致谷物损失。可以被统称为‘作物质量参数的诸如谷物纯度、谷物破损、残渣量和谷物损失之类的参数可以由机载收割机传感器直接地或间接地测量，使得可以给予操作者作物处理或收割性能的指示。然而，将所有必要的信息传送给操作者导致了越来越复杂的用户界面，从而使得即使对于有经验的操作者，也难以在作物质量参数指示收割性能低于所需、所期望或最佳的水平时决定要做什么。由于熟练劳动力的短缺，收割机经常是由较不熟练的操作者驾驶的，该事实使问题加剧。<br>本专利技术的目的是解决与现有技术相关联的一个或多个问题。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面，提供了一种用于控制农用收割机的收割性能的控制器。该控制器可以包括被配置为接收经由操作者输入设备选择的至少一个收割机自动化设置。输入端可以被配置为接收来自多个机载收割机传感器的作物传感器输出数据。该控制器可以包括处理器，该处理器被配置为基于至少一个收割机自动化设置限定多个质量参数中的每个质量参数的目标值。处理器可以被配置为根据接收到的作物传感器输出数据来确定多个质量参数中的每个质量参数的当前值。处理器可以被配置为当多个质量参数中的一个或多个质量参数的当前值与关联的目标值相差大于可接受量时，确定农用收割机的至少一个致动器的致动器设置，至少一个致动器设置是根据至少一个收割机自动化设置和所述目标值确定的。处理器可以包括输出端，该输出端被配置为向至少一个致动器发送致动器控制信号，以实现关联的所确定的致动器设置。通过自动调节致动器设置，可以使质量参数的当前值在目标值的关联的可接受量内。在现有技术系统中，操作者控制致动器的操作，以基于来自机载收割机传感器的某些操作参数的测量来改变致动器设置，以优化联合收割机的收割性能。具体地，需要操作者对这样的致动器进行连续的调整，这需要大量的知识和经验，并且在一个完整的工作日期间难以保持。另外，收割机可能仅每年在几周内操作，例如，每年4-6周，这增加了寻找熟练操作员操作收割机的困难。在任何情况下，为收割机性能调整提供更大自由度的致动器的数量增加以及为收割机性能的更多数量的测量提供洞察的传感器的数量增加正在增加操作者引导的调整所涉及的复杂度。本专利技术的优点在于调整致动器以改善收割机性能是自动的。也就是说，该控制器基于指示表征收割机性能的多个质量参数的测得的传感器值并基于操作者提供的约束来自动地控制致动器的调整，以便在所提供的约束内优化收割性能。该控制器经由致动器连续地调整收割机的内部过程，以便使收割机的容量最大化，而不管收割条件如何，也不管收割条件改变的速度如何。具体地，该控制器可以针对不同类型的地形(例如，上坡或下坡、不同水平的作物产量、不同类型的作物、田地的不同水平的水分等)自动优化收割机的操作。联合收割机的内部过程的自动化使联合收割机在不同的收割条件和作物条件下能够利用最大容量。通过自动化该过程，操作者能够将注意力集中到诸如在运行中卸载、绘图和收割管理之类的其它任务上。这也造成了减轻对操作者的压力，而且由于所需的技能或经验较少，变得更容易找到操作者。可接受量可以采取任何适当的形式。例如，可接受量可以是预定的，并可以采取包括关联目标值的一定范围的值的形式。目标值可以是该范围的上限。该范围可以是目标值任一侧的百分比容差。一个或多个致动器设置可以包括农用收割机的地面速度设置。处理器可以被配置为确定地面速度设置，使得在多个质量参数中的一个或多个质量参数的当前值与关联的目标值相差大于可接受量时农用收割机的吞吐量不增加。具体地，吞吐量可以被控制为保持在基本恒定值或降低。可替换地，或另外地，一个或多个致动器设置可以包括农用收割机的地面速度设置。处理器可以被配置为确定发动机负载设置，使得在多个质量参数中的一个或多个质量参数的当前值与关联的目标值相差大于可接受量时农用收割机的吞吐量不增加。也就是说，可以通过控制农用收割机的地面速度和/或农用收割机的发动机负载来控制吞吐量。处理器可以被配置为确定地面速度设置，从而当多个当前值中的每个当前值与关联的目标值相差小于可接受量时，增加吞吐量。可替换地，或另外地，处理器可以被配置为确定发动机负载设置，从而当多个当前值中的每个当前值与关联的目标值相差小于可接受量时，增加吞吐量。处理器可以被配置为在地面速度设置被确定使得吞吐量增加之前，确定地面速度设置使得农用收割机的吞吐量保持基本恒定，其中在给定时间量内或农用收割机的行进的给定距离内多个当前值中的每个当前值与关联的目标值相差小于可接受量。这适用于在质量参数的当前值中的一个或多个比其相应目标值大可接受量的时间段之后质量参数的当前值已返回到在可接受量内的情况。在这种情况下，在接着使用地面速度设置再次增加吞吐量之前，在预定义的时间或距离(如上所述)内抑制吞吐量的自动增加——贯穿该时间或距离内质量参数保持在可接受范围内。这对于确保在控制器试图自动地进一步改进收割机的性能之前质量参数在期望范围内并且以一致的方式受到控制可以是有利的。至少一个收割机自动化设置可以包括最大地面速度。处理器可以被配置为确定地面速度设置以保持小于或等于最大地面速度。另外地，或可替换地，至少一个收割机自动化设置可以包括最大发动机负载。处理器可以被配置为确定发动机负载设置保持小于或等于最大发动机负载。通常，控制器可以控制收割机的地面速度和/或发动机负载，从而保持增加吞吐量，前提是质量参数的当前值在与离目标值相差可接受量内，并且前提是地面速度小于最大速度和/或前提是发动机负载小于最大负载。这确保实现了收割机的最大吞吐量。具体地，当多个质量参数中的一个或多个质量参数的当前值与关联的目标值相差大于可接受量时，可以首先确定至少一个致动器设置，使得吞吐量增加。至少一个收割机自动化设置可以包括操作者目标值数据。处理器可以被配置为根据接收到的操作者目标值数据来确定多个质量参数中的至少一个质量参数的目标值。处理器可以被配置为调整多个质量参数中的至少一个质量参数的目标值，使得：关联的当前值从与目标值相差大于可接受量变为相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制农用收割机(20)的收割性能的控制器(28)，所述控制器(28)包括：/n输入端(54)，所述输入端(54)被配置为接收：/n经由操作者输入设备(26)选择的至少一个收割机自动化设置(92-104)；以及/n来自多个机载收割机传感器(30)的作物传感器输出数据；/n处理器(50)，所述处理器(50)被配置为：/n基于所述至少一个收割机自动化设置(92-104)限定多个质量参数(116-124)中的每个质量参数的目标值(126)；/n根据接收到的作物传感器输出数据来确定所述多个质量参数(116-124)中的每个质量参数的当前值；以及/n当所述多个质量参数(116-124)中的一个或多个质量参数的当前值与关联的目标值相差大于可接受量时，确定所述农用收割机(20)的至少一个致动器(48)的致动器设置，至少一个致动器设置是根据所述至少一个收割机自动化设置(92-104)和所述目标值确定的；以及/n输出端(56)，所述输出端(56)被配置为向所述至少一个致动器(48)发送致动器控制信号，以实现关联的所确定的致动器设置。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180928 BE BE2018/56661.一种用于控制农用收割机(20)的收割性能的控制器(28)，所述控制器(28)包括：
输入端(54)，所述输入端(54)被配置为接收：
经由操作者输入设备(26)选择的至少一个收割机自动化设置(92-104)；以及
来自多个机载收割机传感器(30)的作物传感器输出数据；
处理器(50)，所述处理器(50)被配置为：
基于所述至少一个收割机自动化设置(92-104)限定多个质量参数(116-124)中的每个质量参数的目标值(126)；
根据接收到的作物传感器输出数据来确定所述多个质量参数(116-124)中的每个质量参数的当前值；以及
当所述多个质量参数(116-124)中的一个或多个质量参数的当前值与关联的目标值相差大于可接受量时，确定所述农用收割机(20)的至少一个致动器(48)的致动器设置，至少一个致动器设置是根据所述至少一个收割机自动化设置(92-104)和所述目标值确定的；以及
输出端(56)，所述输出端(56)被配置为向所述至少一个致动器(48)发送致动器控制信号，以实现关联的所确定的致动器设置。


2.根据权利要求1所述的控制器(28)，一个或多个致动器设置包括所述农用收割机(26)的地面速度设置，并且所述处理器(50)被配置为确定所述地面速度设置，使得所述农用收割机的吞吐量保持在基本恒定的值或者在所述多个质量参数(116-124)中的一个或多个质量参数的当前值与关联的目标值(126)相差大于可接受量时所述农用收割机的吞吐量减小。


3.根据权利要求2所述的控制器(28)，所述处理器(50)被配置为确定所述地面速度设置，使得当多个当前值中的每个当前值与关联的目标值(126)相差小于可接受量时，所述吞吐量增加。


4.根据权利要求3所述的控制器，所述处理器(50)被配置为，在所述地面速度设置被确定使得所述吞吐量增加之前，确定所述地面速度设置使得所述农用收割机的吞吐量保持基本恒定，其中在给定时间量内或所述农用收割机(20)的行进的给定距离内所述多个当前值中的每个当前值与关联的目标值(126)相差小于可接受量。


5.根据权利要求3或权利要求4所述的控制器(28)，所述至少一个收割机自动化设置包括最大地面速度(96)，并且所述处理器(50)被配置为确定所述地面速度设置以保持小于或等于所述最大地面速度(96)。


6.根据前述权利要求中任一项所述的控制器(28)，所述至少一个收割机自动化设置包括操作者目标值数据，并且所述处理器(50)被配置为根据接收到的操作者目标值数据来调整所述多个质量参数中的至少一个质量参数的目标值(126)。


7.根据权利要求6所述的控制器(28)，其中，所述处理器(50)被配置为调整所述多个质量参数(116-124)中的至少一个质量参数的目标值(126)，使得：
关联的当前值从与目标值相差大于可接受量变为相差小于可接受量；或者
关联的当前值从与目标值相差小于可接受量变为相差大于可接受量。


8.根据权利要求6或权利要求7所述的控制器(28)，其中，所述操作者目标值数据包括来自所述农用收割机(20)的操作者的反馈，所述反馈为所述质量参数(116-124)中的至少一个质量参数的目标值(126)：
大于可接受水平；
等于可接受水平；或者
小于可接受水平。


9.根据前述权利要求中任一项所述的控制器(28)，其中，所述至少一个收割机自动化设置(92-104)包括以下中的至少一个：
要由所述农用收割机(20)处理的作物类型(92)；
所述农用收割机(20)的发动机的...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·林科耐格特，P·迈莱格黑尔，T·马耶，B·M·A·米索滕，B·万穆莱姆，
申请(专利权)人：凯斯纽荷兰中国管理有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31