DE4320977A1

DE4320977A1 - Device for regulating the travelling speed of a combine harvester

Info

Publication number: DE4320977A1
Application number: DE19934320977
Authority: DE
Inventors: Gerd Prof Dr Ing Bernhardt; Withold Schuetze; Lutz Bischoff; Christian Noack
Original assignee: MAEHDRESCHERWERKE AG 02692 SINGWITZ DE; MAEHDRESCHERWERKE AG
Current assignee: Case Harvesting Systems GmbH
Priority date: 1993-06-24
Filing date: 1993-06-24
Publication date: 1995-01-05

Abstract

The invention relates to a device for regulating the travelling speed of a combine harvester by means of sensors, arranged on a plurality of functional subassemblies, for recording the threshing and separating process by measurement. The essential features of the invention are that the regulating variable for the regulator can be determined by forming the quotient of the measured grain precipitation on the threshing basket at the moment t and a sum formed from the measured grain precipitation on a screen of the cleaning device at the same moment t and a quantity which can be determined as the difference between the grain precipitation on the threshing basket at the moment t and the grain precipitation on the threshing basket at the moment t - DELTA t.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Regelung der Fahrgeschwindigkeit eines Mähdreschers bei Einhaltung einer vorgegebenen Körnerverlustgrenze und an mehreren Funktionsbau gruppen, beispielsweise am Dreschkorb, am Untersieb und an den Strohschüttlern angeordneten Sensoren zur meßtechnischen Er fassung des Dresch- und Trennprozesses und mit den einzelnen Meßorten zugeordneten Meßwerterfassungsrechnern und einem zentralen Steuerrechner.The invention relates to a control device the driving speed of a combine when observing one predetermined grain loss limit and on several functional structures groups, for example on the concave, on the lower sieve and on the Straw shakers arranged sensors for metrological Er version of the threshing and separation process and with the individual Measurement data acquisition computers assigned to measuring locations and a central control computer.

Automatische Fahrgeschwindigkeitsregelungen sind bereits in verschiedenen Ausführungen bekannt.Automatic vehicle speed controls are already in various versions known.

So ist beispielsweise in der DE-OS 29 19 531 ein Mähdrescher mit einer körnerverlustabhängigen Fahrgeschwindigkeitsregelung beschrieben, bei der Einrichtungen zum Messen der Dichte des vom Mähdrescher bearbeiteten Erntegutes und zum Erzeugen eines ersten elektrischen Signals sowie Einrichtungen zum Messen der Fahrgeschwindigkeit und der Erzeugung eines zugeordneten zweiten elektrischen Signals vorhanden sind. Die beiden elektrischen Signale werden miteinander verglichen und ein Differenzsignal erzeugt, dessen Größe und Polarität das Verhältnis zwischen den beiden Signalen anzeigt. Die Fahrgeschwindigkeit des Mähdreschers wird dabei über entsprechende Einrichtungen so geregelt, daß das Differenzsignal auf ein Minimum herabgesetzt wird.For example, in DE-OS 29 19 531 a combine harvester with grain loss-dependent vehicle speed control described in the facilities for measuring the density of the harvested by the combine and to produce one first electrical signal and devices for measuring the Driving speed and the generation of an assigned second electrical signal are present. The two electrical Signals are compared and a difference signal generated, the size and polarity of the relationship between the displays both signals. The driving speed of the combine is regulated via appropriate facilities so that Differential signal is reduced to a minimum.

Des weiteren ist aus der Auslegeschrift DE 21 06 970 B2 ein Mähdrescher mit mindestens einer Meßstelle für die Körnerver luste und einer weiteren Meßstelle für das Volumen, das Gewicht oder die Anzahl des insgesamt geernteten Gutes als Bezugsgröße bekannt, bei dem jeder Meßstelle ein Meßwertumformer und eine Anzeigevorrichtung zur Ermittlung des Verlustes unter Zugrunde legung der Bezugsgröße zugeordnet sind. Zu diesem Zweck sind die Ausgänge der Meßwertumformer für die Meßgröße und die Bezugs größe an eine Vergleichseinrichtung in Form eines Quotientenbildners angeschlossen. Der aus der Meßgröße und der Bezugsgröße gebildete Quotient wird angezeigt und/oder als Stellgröße für eine Regel einrichtung für den Fahrwerksantrieb und/oder für drehzahlregel bare Arbeitsaggregate verwendet. Furthermore, from DE 21 06 970 B2 Combine harvester with at least one measuring point for the grain ver and another measuring point for the volume, the weight or the number of crops harvested as a reference known, in which each measuring point a transducer and a Display device for determining the loss based on are assigned to the reference variable. For this purpose, the Outputs of the transducers for the measurand and the reference size to a comparison device in the form of a quotient connected. The one formed from the measured variable and the reference variable The quotient is displayed and / or as a manipulated variable for a rule device for the chassis drive and / or for speed control bare work units used.

Diese bekannten Regelungseinrichtungen erfüllen jedoch nicht in allen Beziehungen die an sie gestellten Erwartungen, ins besondere betrifft dies die fehlende reale Echtzeiterfassung und Auswertung der im Dresch- und Trennprozeß auftretenden großen Laufzeiten des Erntegutflusses innerhalb des Mäh dreschers.However, these known control devices do not meet in all relationships the expectations placed on them, ins this particularly concerns the lack of real real-time acquisition and evaluation of those occurring in the threshing and separation process long periods of crop flow within the mower dreschers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verlustabhän gige Fahrgeschwindigkeitsregelung zu entwickeln, die eine hohe Genauigkeit und Zuverlässigkeit aufweist.The invention has for its object a loss-dependent to develop speed control, the one has high accuracy and reliability.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch gelöst, daß die Regelgröße für den Regler durch eine Quotientenbildung aus der gemessenen Kornabscheidung am Dreschkorb zum Zeitpunkt t und einer Summe, gebildet aus der gemessenen Kornabscheidung an einem Sieb der Reinigungseinrichtung zum gleichen Zeitpunkt t und einer Größe, die als Differenz aus der Kornabscheidung am Dreschkorb zum Zeitpunkt t und der Kornabscheidung am Dreschkorb zum Zeitpunkt t-Δt ermittelbar ist, wobei t den Meßzeitpunkt und Δt die Lauf zeitdifferenz der Erntegutmasse vom Dreschkorb zu einem Sieb der Reinigungseinrichtung darstellt.According to the invention, this is achieved in that the controlled variable for the controller by forming a quotient from the measured Grain separation on the concave at time t and a sum, formed from the measured grain separation on a sieve Cleaning device at the same time t and a size, the as the difference from the grain separation on the concave to Time t and the grain separation on the concave at the time t-Δt can be determined, where t is the time of measurement and Δt is the run time difference of the crop mass from the concave to a sieve Represents cleaning device.

Nach weiteren Merkmalen der Erfindung ist die Strohschichthöhe auf den Schüttlern in die Quotientenbildung integrierbar. Die Körnerverlustgrenze ist durch einen aus der Kornabscheidung am Dreschkorb und an einem Sieb der Reinigungseinrichtung ge bildeten Quotienten festlegbar.According to further features of the invention, the straw layer height can be integrated into the quotient formation on the shakers. The grain loss limit is due to one from the grain separation on the concave and on a sieve of the cleaning device formed quotients.

Durch die erfindungsgemäße Einrichtung wurde eine Automati sierungslösung zur Entlastung des Mähdrescherfahrers und zur Effektivitätserhöhung des gesamten Dresch- und Trennprozesses geschaffen. Die Fahrgeschwindigkeitsregelung ermöglicht unter Einbeziehung einer bestimmten Körnerverlustgrenze eine optimale Ausnutzung der Nennleistung des Mähdreschers. Unter Verwendung der Führungsgröße Körnerverluste ist die Regeleinrichtung in der Lage, den auftretenden Störgrößen im Prozeß entgegenzuwirken. Da ein Messen der Störgrößen am Eingang des Prozesses nicht möglich ist, werden die zum Bekämpfen der Störungen notwendigen Meßsignale im Prozeß selbst gemessen. By means of the device according to the invention, an automaton solution to relieve the combine driver and Increased effectiveness of the entire threshing and separation process created. The cruise control allows under Inclusion of a certain grain loss limit is an optimal one Utilization of the nominal power of the combine. Under use The reference variable grain losses is the control device in the Able to counteract the disturbances occurring in the process. Because measuring the disturbance variables at the input of the process is not is possible, the necessary to combat the disturbances Measuring signals measured in the process itself.

Da der gesamte Bearbeitungsprozeß große Laufzeiten aufweist, werden die auftretenden Störungen im Prozeß über eine simulierte Regelgröße wirksam abgebaut. Infolge des angewandten Meßsystems an mehreren Orten mit einem einheitlichen und reproduzierbaren Zeitbezug können unter realen Erntebedingungen dynamische Zu stände des im Mähdrescher ablaufenden Prozesses umfassend und realitätsgetreu erfaßt werden.Since the entire machining process has long runtimes, the faults occurring in the process are simulated Control variable effectively reduced. As a result of the measuring system used in multiple locations with a uniform and reproducible Time reference can be dynamic under real harvesting conditions state of the process taking place in the combine and be recorded realistically.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention is illustrated below using an exemplary embodiment explained in more detail.

Zur meßtechnischen Erfassung des Dresch- und Trennprozesses sind unterhalb des Dreschkorbes und des Untersiebes der Rei nigungseinrichtung eines Mähdreschers mehrere Sensoren ange ordnet, die die vorhandene Kornabscheidung ermitteln. Die Sen soren lösen beim Auftreffen von Körnern elektrische Signale aus, die in zählbare Impulse geformt werden. Die Strohschicht höhe auf den Schüttlern wird durch über jeder Schüttlerhorde angebrachte Sensoren in Form von schwenkbaren Tastbügeln er mittelt. Den einzelnen Meßorten sind Meßwerterfassungsrechner zugeordnet, deren Aufgabe darin besteht, die Signale der Sen soren kontinuierlich zu erfassen, über die jeweilige Tastzeit anliegende Mittelwerte zu bilden und diese auf Abruf an einer Datenschnittstelle bereitzustellen. Über die serielle Daten schnittstelle werden die Meßwerterfassungsrechner von einem zentralen Steuerrechner gesteuert, der die vorverarbeiteten Meßwerte abruft, speichert, verarbeitet, die Werte auf einer Ausgabeeinheit darstellt und Steuersignale an die am Fahrantrieb aufgesetzte Aktorik zur Beeinflussung der Fahrgeschwindigkeit des Mähdreschers ausgibt. Die Steuerung und Parametrierung des gesamten Systems erfolgt vom Anwender per Menüdialog mit dem Steuerrechner. Die Regelgröße für den Regler wird durch eine Quotientenbildung aus der Kornabscheidung am Dreschkorb zu einem beliebigen Zeitpunkt t und einer Summe, gebildet aus der Kornabscheidung an einem Sieb der Reinigungseinrichtung zum gleichen Zeitpunkt t und einer Größe, die als Differenz aus der Kornabscheidung am Dreschkorb zum Zeitpunkt t und der Kornab scheidung am Dreschkorb zum Zeitpunkt t-Δt ermittelt. For measuring the threshing and separating process are below the concave and the sieve of the Rei cleaning device of a combine harvester several sensors orders that determine the existing grain separation. The sen sensors release electrical signals when they hit grains which are formed into countable impulses. The layer of straw height on the shakers is by over each shaker tray attached sensors in the form of swiveling probe arms averages. The individual measuring locations are measured value acquisition computers assigned, whose task is the signals of the Sen sensors continuously, over the respective scanning time to create adjacent averages and call them up at a Provide data interface. About the serial data interface, the data acquisition computer from a central control computer that controls the preprocessed Retrieves, saves, processes measured values, the values on a Output unit represents and control signals to the on the drive attached actuators to influence the driving speed of the combine. The control and parameterization of the entire system is carried out by the user via a menu dialog with the Tax calculator. The controlled variable for the controller is determined by a Quotient formation from the grain separation on the concave an arbitrary point in time t and a sum formed from the Grain separation on a sieve of the cleaning device for same time t and a quantity that is the difference from the Grain separation on the concave at time t and grain separation divide at the concave at time t-Δt.

Da der Erntegutstrom vom Dreschkorb bis zur Reinigungseinrichtung eine bestimmte Laufzeit Δt benötigt, kann die Kornabscheidung am Dreschkorb nicht unmittelbar der Kornabscheidung an einem Sieb der Reinigungseinrichtung zum Zeitpunkt t zugeordnet werden. Die Laufzeitdifferenz Δt ist damit die Zeit, die das Erntegut vom Sensor des Dreschkorbes bis zum Sensor an einem Sieb benötigt. Zur Erhöhung der Genauigkeit ist es auch möglich, in die Quo tientenbildung die Strohschichthöhe auf den Schüttlern einzu beziehen.Because the crop flow from the concave to the cleaning facility grain separation can take a certain time Δt on the concave not directly the grain separation on a sieve be assigned to the cleaning device at time t. The Runtime difference Δt is thus the time that the crop is from Threshing basket sensor required up to the sensor on a sieve. To increase accuracy, it is also possible in the quo to form the straw layer height on the straw walkers Respectively.

Mit Hilfe dieser Regelung erfolgt die Ausgabe der Steuersignale für die Beeinflussung des Fahrantriebes. Die konstante Körner verlustgrenze vorzugsweise an den Strohschüttlern, wird durch einen aus der Kornabscheidung am Dreschkorb und am Untersieb gebildeten Quotienten festgelegt.With the help of this regulation, the control signals are output for influencing the travel drive. The constant grains loss limit, preferably on the straw walkers, is determined by one from the grain separation on the concave and on the lower sieve quotient formed.

Claims

1. Device for regulating the driving speed of a combine harvester in compliance with a predetermined grain loss limit and on several functional modules, eg. B. on the concave, on the sieve of the cleaning device and on the straw walkers arranged sensors for Meßtech African detection of the threshing and separation process and with the individual measuring locations assigned measurement value computing and a central control computer, characterized in that the controlled variable for the controller by forming a quotient from the measured grain separation on the concave at time t and a sum formed from the measured grain separation on a sieve of the cleaning device at the same time t and a size which is the difference between the grain separation on the concave at time t and the grain separation on the concave at the time Point t-.DELTA.t can be determined, where t represents the time of measurement and .DELTA.t the time difference of the crop mass from the concave to a sieve of the cleaning device.

2. Device according to claim 1, characterized in that the straw layer height on the shakers in the quotients education can be integrated.

3. Device according to claim 1 and 2, characterized in that the grain loss limit by one from the grain separation dung on the concave and on a sieve of the cleaning device quotient formed can be determined.