СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ МАШИННЫЙ АГРЕГАТ Российский патент 2021 года по МПК A01B69/04 

Область техники

Изобретение относится к сельскохозяйственному машинному агрегату с системой помощи водителю, выполненной с возможностью оптимизации работы тягача или комбинации тягача и орудия в соответствии с ограничительной частью пункта 1 формулы изобретения.

Уровень техники

Тягачи сами по себе, а также комбинации тягачей и навесных орудий, в частности, транспортных прицепов, погрузчиков, валкователей, ворошилок, косилок, пресс-подборщиков, почвообрабатывающих орудий, опрыскивателей и разбрасывателей удобрений представляют собой очень сложные и дорогостоящие системы. Поэтому очень важна эффективная эксплуатация таких систем.

В настоящее время, как правило, тягач и адаптированное к нему навесное орудие часто оптимизируют независимо друг от друга и в разных местах. При этом не выполняется проверка того, приводят ли оптимизированные параметры, найденные для тягача и навесного орудия, к оптимизации работы комбинации тягача и соответствующего навесного орудия. Кроме того, раздельная оптимизация работы тягача и сопряженного с ним навесного орудия требует от оператора тягача глубоких специальных знаний, так как ему приходится самостоятельно выставлять важные настройки тягача, в частности, настройки двигателя, трансмиссии и шасси, а также основные настройки навесного орудия, причем сами машины или соответствующие доступные руководства по эксплуатации способствуют осуществлению этого процесса лишь частично.

В патентной заявке ЕР 0838141 раскрыта, например, система, в которой почвообрабатывающее орудие, выполненное в виде плуга, оснащено рабочим компьютером, соединенным посредством системы шин с блоком управления и индикации тягача, выполненного в виде трактора. Это позволяет оператору трактора задавать настройки плуга через блок управления и индикации. Уже на этом примере отчетливо видно, насколько велики должны быть специальные знания оператора, так как в подобных системах оператор должен выставлять настройки как для тягача, так и для навесного орудия.

Раскрытие изобретения

Таким образом, задачей настоящего изобретения является устранение описанных недостатков, присущих уровню техники, и, в частности, разработка системы помощи водителю, которая будет более точно определять и учитывать сложные взаимосвязи при оптимизации настроек тягача и адаптированного к нему навесного орудия, что позволит повысить эффективность и скорость оптимизации настроек тягача и соответствующего навесного орудия как по отдельности, так и в комбинации друг с другом.

Согласно изобретению, эту задачу решают отличительными признаками, раскрытыми в пункте 1 формулы изобретения.

Благодаря тому, что сельскохозяйственный машинный агрегат содержит, по меньшей мере, один тягач и, по меньшей мере, одно адаптированное к тягачу навесное орудие и оснащен системой помощи водителю, оптимизирующей работу тягача и/или соответствующего навесного орудия и располагающей вычислительным модулем и, по меньшей мере, одним устройством индикации, причем вычислительный модуль обрабатывает информацию, сгенерированную встроенными сенсорными системами, внешнюю информацию и записанную в вычислительный модуль информацию, причем тягач и, по меньшей мере, одно навесное орудие содержат управляющее устройство, предназначенное для управления и настройки тягача и/или навесного орудия, причем система помощи водителю построена таким образом, чтобы она сформировала автоматическое устройство настройки тягача и/или автоматическое устройство настройки навесного орудия, а соответствующие автоматические устройства настройки оптимизировали работу тягача и/или, по меньшей мере, навесного орудия независимо друг от друга или в зависимости друг от друга, гарантируется повышение эффективности и скорости оптимизации настроек тягача и соответствующего навесного орудия как по отдельности, так и в комбинации друг с другом.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения система помощи водителю выполнена таким образом, чтобы автоматическое устройство настройки тягача и автоматическое устройство настройки навесного орудия образовывали общее автоматическое устройство настройки. Это позволяет оптимизировать работу даже очень сложных машинных агрегатов с помощью одной и той же системы помощи водителю.

Благодаря тому, что система помощи водителю содержит свод правил, соотнесенный с автоматическим устройством настройки тягача и оптимизирующий работу тягача независимо от работы навесного орудия, появляется возможность оптимизации базовых параметров тягача с помощью описываемой изобретением системы помощи водителю.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения в свод правил, соотнесенный с автоматическим устройством настройки тягача, входят правила оптимизации работы навесного орудия, причем система помощи водителю оптимизирует работу тягача и/или навесного орудия. Такая структура позволяет использовать систему помощи водителю для оптимизации работы навесного орудия на основании общих взаимосвязей, не располагая специальными знаниями о конструкции конкретного навесного орудия.

Эффективность оптимизации работы навесного орудия посредством описываемой изобретением системы помощи водителю существенно повысится, если, в предпочтительном варианте осуществления изобретения, правила оптимизации работы навесного орудия будут основаны на записанном в автоматическое устройство настройки тягача или предоставленном соответствующим навесным орудием своде правил.

Высокая гибкость структуры системы помощи водителю, описываемой настоящим изобретением, будет достигнута в том случае, если свод правил оптимизации работы навесного орудия будет записан в установленное на тягач управляющее устройство, предпочтительно, выполненное в виде рабочего компьютера, или в установленное на навесное орудие управляющее устройство, предпочтительно, выполненное в виде рабочего компьютера.

В следующем предпочтительном варианте осуществления изобретения тягач и, по меньшей мере, одно адаптированное к нему навесное орудие содержат управляющие устройства на основе ISO, благодаря чему система помощи водителю может управлять автоматическими устройствами настройки, образованными управляющими устройствами, с правами администратора. Это позволяет, в частности, оптимизировать рабочий процесс в целом.

В следующем предпочтительном варианте осуществления изобретения особенно эффективная и оптимально адаптированная к конкретным рабочим условиям работа машинного агрегата будет достигнута в том случае, если система помощи водителю будет содержать доступные для выбора стратегии оптимизации работы тягача и/или адаптированного к нему навесного орудия, причем под доступными для выбора стратегиями понимают стратегии, специализированные для тягачей, стратегии, специализированные для навесного орудия, и/или их комбинацию.

В связи с этим предпочтителен вариант, в котором доступные для выбора стратегии содержат, по меньшей мере, одну или несколько из следующих стратегий: «Эффективность», «Производительность», «Качество работы», «Баланс», «Защита почвы», «Комфорт» и/или «Пользовательская».

Особенно действенное повышение эффективности машинного агрегата возможно в том случае, если стратегия оптимизации «Эффективность» будет оптимизировать расход топлива и/или часы работы машинного агрегата и/или время, необходимое для маневров на так называемых поворотных полосах в конце поля; стратегия оптимизации «Производительность» будет направлена на увеличение площади обрабатываемой поверхности и/или обрабатываемой массы сельскохозяйственной продукции и/или часов работы машинного агрегата; стратегия оптимизации «Качество работы» будет оптимизировать параметры настройки тягача и/или навесного орудия; стратегия оптимизации «Баланс» обеспечит настройку переменного отношения между «Производительностью» и «Эффективностью»; стратегия оптимизации «Защита почвы» будет уменьшать давление машинного агрегата на почву и/или уплотнение почвы и/или будет оптимизировать давление воздуха в шинах, балластировку и массу машинного агрегата, вид шин, режим рулевого управления и/или пробуксовку шасси; стратегия оптимизации «Комфорт» даст оператору возможность настраивать режим колебаний и/или ускорения и/или уровня шума машинного агрегата; стратегия оптимизации «Пользовательская» позволит объединять любые доступные стратегии в различных пропорциях друг относительно друга.

В следующем предпочтительном варианте осуществления изобретения система помощи водителю содержит модуль «Выполняемая задача», при помощи которого оператор в диалоговом режиме определяет задачу, причем модуль «Выполняемая задача» может содержать одну или несколько задач «Обработка почвы», «Работа механизма отбора мощности», «Транспортировка» и «Использование фронтального погрузчика». Это позволяет, в частности, ограничить оптимизацию теми параметрами, которые имеют отношение для соответствующей выполняемой задачи, и заранее задать стандартизированные для определенных выполняемых задач параметры. В целом это приводит к ускорению процесса оптимизации.

Воспроизводимость и индивидуализацию параметров процесса, оптимизированных системой помощи водителю, можно значительно улучшить в следующем предпочтительном варианте осуществления изобретения, в котором параметры, определенные оператором в модуле «Выполняемая задача», и рабочие параметры, сформированные после отработки стратегии оптимизации, сохраняются в виде отдельных или общих наборов данных, причем один или несколько наборов данных можно многократно вызывать и редактировать, причем один или несколько наборов данных можно сохранять и вызывать, в частности, для конкретного оператора.

Кроме того, работу машинного агрегата можно дополнительно оптимизировать за счет того, что один или несколько сохраняемых наборов данных содержат специализированные наборы данных «Работа в поле» и «Движение по дороге», причем существует возможность прямого вызова специализированных наборов данных «Работа в поле» и «Движение по дороге».

Помимо скорости процесса оптимизации, приемлемость оптимизации выполняемой задачи, основанной на системе помощи водителю, можно повысить за счет того, что диалог между системой помощи водителю и оператором будет происходить на естественном языке.

В следующем предпочтительном варианте осуществления изобретения диалог между системой помощи водителю и оператором содержит, по меньшей мере, следующие этапы:

a) активация системы помощи водителю, выполняемая оператором или автоматически при идентификации критической ситуации;

b) активация модуля «Выполняемая задача», причем оператор редактирует выполняемую задачу;

c) активация модуля «Поле / дорога», причем оператор задает режим «Поле» или «Дорога», или же система помощи водителю автоматически идентифицируетрежим;

d) запуск модуля «Оптимизация», причем оператору будет предложено выбрать стратегию оптимизации;

e) в зависимости от выбранной стратегии оптимизации активация диалоговой оптимизации рабочих параметров тягача и/или адаптированного к нему навесного орудия.

Это гарантирует систематическое выполнение оптимизации рабочего процесса.

Комплексная оптимизация работы тягача в предпочтительном варианте осуществления изобретения достигается в том случае, если редактируемые рабочие параметры тягача представляют собой один или несколько из следующих параметров: нагрузка двигателя; ускорение; выбор соответствующего диапазона хода при условии, что привод тягача допускает эксплуатацию в диапазонах хода; скорость движения и установка значений скорости для известного темпомата; включение и отключение полного привода; включение и отключение известного дифференциала; определение состояния шин, включая предложение подходящих шин; определение подходящих балластировочных грузов для передней и/или задней навески; определение массы колес; подвеска кабины; подвеска передней оси; осуществление и вид подсоединения навесного орудия к тягачу; адаптация настроек гидравлической системы, используемые клапаны, необходимое количество масла и сроки подачи масла; оптимизированное давление воздуха в шинах; частота вращения вала отбора мощности; тип и конструкция вала отбора мощности; выбираемый режим рулевого управления, например, известный режим поворота всех четырех колес, стандартное руление, задний ход, управление по GPS и/или программы вождения.

Аналогичным образом, комплексная оптимизация работы навесного орудия в предпочтительном варианте осуществления изобретения будет обеспечена в том случае, если навесное орудие выполнено в виде почвообрабатывающего орудия, а редактируемые рабочие параметры навесного орудия представляют собой один или несколько из следующих параметров: рабочая глубина инструментов; рабочая ширина навесного орудия; предварительное натяжение тяговых цилиндров; количество и тип установленных инструментов; рабочая скорость навесного орудия; настройка имеющихся инструментов; тип сцепки навесного орудия с тягачом; тип и состояние известной защиты от камней; тип и состояние транспортировочного устройства; тип и состояние опорного и/или направляющего аппарата.

Краткое описание чертежей

Прочие предпочтительные варианты осуществления раскрыты в зависимых пунктах формулы и детально описаны ниже на основании вариантов осуществления, представленных на фигурах. На фигурах изображено:

Фигура 1: схематичное изображение машинного агрегата, описываемого изобретением.

Фигура 2: детальный вид системы помощи водителю, описываемой изобретением.

Фигура 3: блок-схема способа, в соответствии с которым работает описываемая изобретением система помощи водителю.

Фигура 4: детальный вид описываемой изобретением системы помощи водителю согласно фигурам 2 и 3.

Осуществление изобретения

Сельскохозяйственный машинный агрегат, изображенный на фигуре 1, содержит выполненный в виде трактора 2 тягач 3 и, по меньшей мере, одно адаптированное к тягачу 3 навесное орудие 5, выполненное в виде почвообрабатывающего орудия 4 в данном случае, в виде так называемой бороны. Изобретение предполагает, что навесное орудие 5 может представлять собой любое навесное орудие, в частности, транспортировочный прицеп, погрузчик, валкователь, ворошилку, косилку, пресс-подборщик, прочие почвообрабатывающие орудия, например, плуг, опрыскиватель или разбрасыватель удобрений. К машинному агрегату 1, как будет описано ниже, присоединена предусмотренная изобретением система 6 помощи водителю, оптимизирующая работу тягача 3 и/или соответствующего навесного орудия 5. Система 6 помощи водителю, описываемая изобретением, содержит, по меньшей мере, один вычислительный модуль 7 и модуль 8 индикации, причем вычислительный модуль 7 обрабатывает информацию 9, сгенерированную встроенными сенсорными системами, внешнюю информацию 10 и записанную в вычислительный модуль 7 информацию 11. Кроме того, к тягачу 3 и навесному орудию 5 присоединено одно или несколько управляющих устройств 12, 13, предназначенных для управления и настройки тягача 3 и/или соответствующего навесного орудия 5. Согласно изобретению, к тягачу 3 и навесному орудию 5 присоединены либо отдельные управляющие устройства 12, 13, предназначенные для активизации самых разнообразных рабочих агрегатов, либо общее управляющее устройство 14. Общее управляющее устройство 14 может быть установлено на тягаче 3 или навесном орудии 5. Согласно изобретению, модуль 8 индикации может быть выполнен мобильным, то есть носимым оператором машинного агрегата 1.

Согласно изобретению, система 6 помощи водителю образует автоматическое устройство 15 настройки тягача и автоматическое устройство 16 настройки навесного орудия, причем соответствующие автоматические устройства 15, 16 настройки оптимизируют работу тягача 3 и, по меньшей мере, одного навесного орудия 5 независимо друг от друга или в зависимости друг от друга. В простейшем случае это осуществляется за счет того, что соответствующее автоматическое устройство 15, 16 настройки формирует управляющие сигналы А, В, направляемые на соответствующее управляющее устройство 12, 13, 14, которые, в свою очередь, инициируют активизацию определенных рабочих агрегатов 17, 18 тягача 3 и навесного орудия 5 путем формирования соответствующих управляющих сигналов С, D.

Кроме того, система 6 помощи водителю может быть выполнена таким образом, чтобы автоматическое устройство 15 настройки тягача и автоматическое устройство 16 настройки навесного орудия образовывали общее автоматическое устройство 19 настройки. Кроме того, система 6 помощи водителю может содержать связанный с автоматическим устройством 15 настройки тягача свод 20 правил, направленный на оптимизацию работы тягача 3 независимо от работы навесного орудия 5. В простом варианте осуществления свод 20 правил автоматического устройства 15 настройки тягача может содержать свод 21 правил для оптимизации работы навесного орудия 5, благодаря чему система 6 помощи водителю оптимизирует работу тягача 3 и навесного орудия 5. Свод 21 правил для оптимизации навесного орудия 5 может быть непосредственно записан в автоматическое устройство 15 настройки тягача или предоставляться соответствующим навесным орудием 5 в качестве внешнего свода 22 правил. Кроме того, согласно изобретению, свод 21, 22 правил для оптимизации работы навесного орудия 5 записывают в управляющее устройство 12, присоединенное к тягачу 3 и, предпочтительно, выполненное в виде рабочего компьютера 23, или в управляющее устройство 13, присоединенное к навесному орудию 5 и, предпочтительно, выполненное в виде рабочего компьютера 24. Согласно изобретению, необходимые своды 20-22 правил централизованно хранят на сервере 25, детальное описание которого выходит за рамки настоящей заявки.

Если в предпочтительном варианте осуществления изобретения к тягачу 3 и, по меньшей мере, одному адаптированному навесному орудию 5 присоединены управляющие устройства 26, 27, построенные на основе ISO и выполненные в виде рабочих компьютеров, то описываемая изобретением система 6 помощи водителю сможет управлять автоматическими устройствами 15, 16, образованными управляющими устройствами 26, 27, в качестве администратора 28, что позволит настроить оптимизацию рабочего процесса в целом.

Благодаря тому, что описываемая изобретением система 6 помощи водителю содержит автоматическое устройство 15 настройки тягача и/или автоматическое устройство 16 настройки навесного орудия, работающие независимо друг от друга или объединенные в общее автоматическое устройство 19 настройки, которое в предпочтительном варианте осуществления действует в качестве администратора 28, удалось получить очень гибкую систему помощи водителю, предназначенную для оптимизации сельскохозяйственного машинного агрегата 1. Подобная структура системы 6 помощи водителю позволяет присоединить к тягачу 3 автоматическое устройство 15 настройки тягача, оптимизирующее исключительно работу тягача 3 независимо от адаптируемого навесного орудия 5. Благодаря тому, что автоматическое устройство 15 настройки тягача помимо свода 20 правил, направленного на оптимизацию тягача 3, содержит свод 21 правил, направленный на оптимизацию работы навесного орудия 5, система 6 помощи водителю может оптимизировать работу как тягача 3, так и навесного орудия 5. При этом свод 21 правил, определяющий оптимизацию навесного орудия 5, может быть структурирован таким образом, чтобы он содержал базовый набор правил, постоянно хранящийся в системе 6 помощи водителю независимо от навесного орудия 5. На этапе сцепки свод 22 правил, направленный на оптимизацию работы соответствующего навесного орудия 5, может быть передан с навесного орудия 5 прямо в систему 6 помощи водителю. Это выгодно тем, что свод 22 правил с очень высокой точностью может определять потребности и оптимальные рабочие условия соответствующего навесного орудия 5. Если навесное орудие 5 и тягач 3 оснащены управляющими устройствами 12, 13, выполненными в виде рабочего компьютера 23, 24, то управляющие устройства 12, 13 могут быть выполнены в виде так называемых управляющих устройств 26, 27 на основе ISO, содержащих специализированный для тягача и навесного орудия свод 20, 22 правил, благодаря чему система 6 помощи водителю управляет автоматическими устройствами 15, 16 настройки в качестве администратора 28. В частности, это выгодно тем, что рабочий режим машинного агрегата в целом может быть оптимизирован с учетом большого числа сложных взаимосвязей между тягачом 3 и одним или несколькими адаптированными навесными орудиями.

На фигуре 2 схематично показана система 6 помощи водителю в соответствии с изобретением, причем в данном случае аспекты визуализации, эксплуатации и структуры объединены в едином изображении. Система 6 помощи водителю содержит модуль «Выполняемая задача» 30, в котором оператор 31 в диалоговом режиме определяет выполняемую задачу, причем оператор 31 может определить выполняемую задачу заранее, еще до выезда на поле. В представленном варианте осуществления модуль «Выполняемая задача» 30 содержит одну или несколько задач «Обработка почвы» 33, «Работа механизма отбора мощности» 34, «Транспортировка» 35 и «Использование фронтального погрузчика» 36. Параметры 37, определенные оператором 31 в модуле «Выполняемая задача» 30 и описываемые в дальнейшем, хранятся в виде набора 38 данных. При этом набор 38 данных может содержать базовый набор 38а данных и специализированный пользовательский набор 38b данных, причем базовый набор данных содержит все данные, не требующие обязательного редактирования оператором, действительные для любой задачи, выбранной оператором в модуле «Выполняемая задача» 30 и, тем самым, предварительно заданные. Набор 38 данных, созданный в модуле «Выполняемая задача» 30, сохраняют с возможностью повторного вызова и редактирования. Набор 38 данных можно хранить централизованно на сервере 25 или локально на тягаче 3 и/или навесном орудии 5 или гибком носителе данных, в частности, карте памяти или накопителе USB. Согласно изобретению, один или несколько сохраняемых наборов данных могут быть персонализированы или находиться в свободном доступе, что позволяет сохранять их с возможность передачи между различными операторами 31 самых разнообразных машинных агрегатов 1.

Для оптимизации работы тягача 3 и/или адаптированного к нему навесного орудия 5 система 6 помощи водителю, описываемая настоящим изобретением, дополнительно содержит доступные для выбора стратегии 29 (см. ниже), причем доступные для выбора стратегии 29 представляют собой стратегии, специализированные для тягачей, стратегии, специализированные для навесного орудия, и/или их комбинацию.

Эффективная оптимизация машинного агрегата 1, состоящего из тягача 3 и адаптированного навесного орудия 5, достигается в том случае, если доступные для выбора стратегии 29 содержат, по меньшей мере, одну или несколько из следующих стратегий: «Эффективность» 39, «Производительность» 40, «Качество работы» 41, «Баланс» 42, «Защита почвы» 43, «Комфорт» 44 и «Пользовательская» 45.

Стратегия оптимизации «Эффективность» 39 может оптимизировать расход топлива двигателем и часы работы двигателя и/или время, необходимое для маневров на так называемых поворотных полосах.

Стратегия оптимизации «Производительность» 40 в предпочтительном варианте осуществления направлена, по меньшей мере, на увеличение обработанной площади и/или обработанной массы сельскохозяйственной продукции и/или рабочих часов машинного агрегата.

В рамках стратегии оптимизации «Качество работы» 41 предпринимают, по меньшей мере, оптимизацию описываемых ниже параметров 46 настройки тягача 3 и/или навесного орудия 5 с целью достижения желаемого результата работы, зависящего от типа навесного орудия 5.

Стратегия оптимизации «Баланс» 42 составлена таким образом, чтобы обеспечить возможность настройки переменного соотношения между «Производительностью» 40 и «Эффективностью» 39.

Стратегия оптимизации «Защита почвы» 43 регулирует влияние работы машинного агрегата 1 на почву и оптимизирует параметры 46 настройки тягача 3 и навесного орудия 5 таким образом, чтобы снизить негативное воздействие на почву. Эта стратегия оптимизации особенно эффективна в том случае, если, например, необходимо учитывать или получить минимизацию давления на грунт и связанное с ним уменьшение уплотнения почвы, минимизацию давления воздуха в шинах, равномерную балластировку и, следовательно, снижение массы, а также и оптимизацию шин, режимы рулевого управления и минимизацию пробуксовки шасси.

Стратегия оптимизации «Комфорт» 44 в простейшем случае составлена таким образом, чтобы оператор мог настраивать режим колебаний и/или ускорения и/или уровень шума машинного агрегата 1.

Стратегия оптимизации «Пользовательская» 45 позволяет оператору 31 объединять любые доступные стратегии 29 в различных соотношениях, что позволяет более точно учитывать взаимодействия и зависимости между стратегиями 29.

Кроме того, система 6 помощи водителю способна работать в диалоговом режиме 47 с оператором 31 или в автоматическом режиме 48. В обоих случаях коммуникация и диалог с оператором 31 происходит на естественном языке.

Кроме того, согласно изобретению, оптимизированные параметры 46 настройки, полученные после отработки режима диалога 47 или автоматического режима 48, сохраняются с возможностью повторного вызова и редактирования в наборе 46 данных, подобному набору 38 данных. В простейшем случае набор 49 данных входит в состав уже описанного набора 38 данных. Подобно набору данных 38, набор 49 данных можно сохранить и повторно вызывать для определенного оператора.

Фигура 3 детально описывает работу системы 6 помощи водителю в соответствии с настоящим изобретением, в частности, диалог между оператором 31 и системой 6 помощи водителю. На первом этапе 50 способа активация системы 6 помощи водителю осуществляется оператором 31 или автоматически при идентификации критической ситуации 51.

На следующем этапе 52 активируют модуль «Выполняемая задача» 30, причем оператор 31 редактирует выполняемую задачу 32. В простейшем случае система 6 помощи водителю выводит оператору 31 вопрос 53 о том, для каких из указанных на фигуре 3 задач 32 необходимо запустить оптимизацию.

На следующем этапе 54 активируют модуль «Поле / дорога» 55, причем оператор 31 задает режим «Поле» или «Дорога», или же система 6 помощи водителю распознает режим автоматически. В простейшем случае автоматическое распознавание может осуществляться путем установки на машинный агрегат передатчика GPS, позволяющего определять положение машинного агрегата 1. Также возможен вариант, в котором режим «Дорога» или «Поле» определяют по пороговой скорости движения машинного агрегата, например, 25 км/ч, причем скорость, превышающая пороговое значение, считается признаком движения по дороге.

На следующем этапе 56 запускают модуль «Оптимизация» 57, причем оператору 31 предлагают выбрать стратегию 29, 39-45 оптимизации. При этом выбор соответствующей стратегии 39-45 оптимизации, в зависимости от характеристик модуля 8 индикации, можно осуществлять путем ручной активации 58 на мониторе 59 с сенсорным экраном или нажатия кнопки 60 активации, связанной с соответствующей стратегией 39-45 оптимизации.

В зависимости от выбранной стратегии 39-45 оптимизации на следующем этапе 61 способа активируют описываемую ниже диалоговую оптимизацию 62 рабочих параметров 46 тягача 3 и/или адаптированного к тягачу 3 навесного орудия 5. Согласно изобретению, одновременно производят оптимизацию работы нескольких навесных орудий 5, адаптированных к тягачу 3 и навешенных на тягач 3, например, спереди и сзади, а также с боков. Как было указано ранее, оптимизация работы тягача 3 и одного или нескольких адаптированных навесных орудий 5 может происходит в диалоговом режиме 47 или в автоматическом режиме 48. В обоих случаях, как было описано ранее, формируются наборы 38, 49 данных, содержащие оптимизированные рабочие параметры 37, 46 рабочих агрегатов 17, 18 тягача 3 и одного или нескольких навесных орудий 5. Система 6 помощи водителю, описываемая изобретением, может быть настроена таким образом, чтобы определенные оптимизированные рабочие параметры 37, 46 устанавливались непосредственно на соответствующем рабочем агрегате 17, 18, или оператору 31 выводился запрос о необходимости настройки найденных рабочих параметров 37, 46 или имела место простая индикация оптимизированных рабочих параметров 37, 46 и их последующая настройка оператором 31.

Кроме того, один или несколько сохраняемых наборов 38, 49 данных могут содержать специализированные наборы данных «Работа в поле» и «Движение по дороге», причем специализированные наборы 38, 49 данных могут быть непосредственно вызваны для «Работа в поле» и «Движение по дороге».

После оптимизации работы машинного агрегата 1 оператору 31 на этапе 63 принятия решения выводится запрос о прекращении оптимизации. В зависимости от решения оператора 31 оптимизация прекращается, или же система 6 помощи водителю запускается повторно с этапа 50 способа.

На фигуре 4 схематично показано, как при помощи описываемой изобретением системы 6 помощи водителю оптимизируют самые разнообразные параметры 37, 46 тягача 3 и одного или нескольких навесных орудий 5. Для простоты изложения в дальнейшем предполагается, что модуль 8 индикации выполнен в виде монитора 59 с сенсорным экраном. Согласно изобретению, любые ручные активации 58 могут быть реализованы с помощью кнопок, не показанных на фигуре.

Сначала оператор 31 с помощью ручной активации может определить, нуждается ли работа тягача 3, выполненного в виде трактора 2, и/или навесного орудия 5 в оптимизации. В представленном варианте осуществления для примера взяты два типа навесных орудий, а именно передний груз 64 и почвообрабатывающее орудие 4, выполненное в виде бороны 65.

При нажатии на соответствующую пиктограмму трактора 2 и/или навесного орудия 5 открывается диалоговое окно «Выбор стратегии» 29, и оператору 31 необходимо выбрать нужную стратегию 39-45 оптимизации. В зависимости от выбранной стратегии 39-45 оптимизации система 6 помощи водителю, учитывая доступную информацию 9, полученную от встроенных сенсорных систем, и/или доступную внешнюю информацию 10 и/или сохраненную в вычислительном модуле 7 информацию 11, определяет оптимизированные рабочие параметры 37, 46 для тягача 3 и одного или нескольких навесных орудий 5. Как было указано ранее, оптимизированные рабочие параметры 37, 46 задаются управляющими сигналами A-D, передаваемыми на трактор 2 или навесное орудие 5.

Поскольку передний груз образует составную часть выполненного в виде трактора 2 тягача 3, оптимизация работы трактора 2 может включать в себя оптимизацию балластировки 64. В этом случае, эффективная оптимизация рабочего параметра 46 с помощью описываемой изобретением системы помощи водителю достигается за счет того, что редактируемые и оптимизируемые рабочие параметры 46 содержат один или несколько из следующих рабочих параметров 46: нагрузка двигателя; ускорение; выбор соответствующего диапазона хода при условии, что привод тягача допускает эксплуатацию в диапазонах хода; скорость движения и установка значений скорости для известного темпомата; включение и отключение полного привода; включение и отключение известного дифференциала; определение состояния шин, включая предложение подходящих шин; определение подходящих балластировочных грузов 64 для передней и/или задней навески; подвеска кабины; подвеска передней оси; осуществление и вид подсоединения навесного орудия 5 к тягачу 3; адаптация настроек гидравлической системы, используемые клапаны, необходимое количество масла и сроки подачи масла; оптимизированное давление воздуха в шинах; частота вращения вала отбора мощности; тип и конструкция вала отбора мощности; выбираемый режим рулевого управления, например, известный режим поворота всех четырех колес, стандартное руление, задний ход, управление по GPS и/или программе вождения.

Кроме того, комплексная оптимизация работы машинного агрегата 1 достигается в том случае, если навесное орудие 5 выполнено в виде почвообрабатывающего орудия 4, в частности, бороны 65, а редактируемые рабочие параметры 46 навесного орудия 5 представляют собой один или несколько из следующих параметров: рабочая глубина инструментов; рабочая ширина навесного орудия 5; предварительное натяжение тяговых цилиндров, установленных на известной трехточечной навеске; количество и тип установленных инструментов; рабочая скорость навесного орудия; настройка имеющихся инструментов; тип сцепки навесного орудия с тягачом; тип и состояние так называемой защиты от камней; тип и состояние транспортировочного устройства; тип и состояние опорного и/или направляющего аппарата.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

1 машинный агрегат

2 трактор

3 тягач

4 почвообрабатывающее орудие

5 навесное орудие

6 система помощи водителю

7 вычислительный модуль

8 модуль индикации

9 внутренняя информация

10 внешняя информация

11 записываемая информация

12 управляющее устройство

13 управляющее устройство

14 управляющий модуль

15 автоматическое устройство настройки тягача

16 автоматическое устройство настройки навесного орудия

17 рабочий агрегат

18 рабочий агрегат

19 автоматическое устройство настройки

20 свод правил трактора

21 свод правил внутреннего навесного орудия

22 свод правил внешнего навесного орудия

23 рабочий компьютер

24 рабочий компьютер

25 сервер

26 управляющее устройство на базе ISO

27 управляющее устройство на базе ISO

28 администратор

29 стратегия

30 модуль «Выполняемая задача»

31 оператор

32 задача

33 обработка почвы

34 работа от механизма отбора мощности

35 транспортировка

36 использование фронтального погрузчика

37 параметр

38 набор данных

38а базовый набор данных

38b специализированный набор данных

39 эффективность

40 производительность

41 качество работы

42 баланс

43 защита почвы

44 комфорт

45 пользовательская

46 рабочий параметр

47 диалоговый режим

48 автоматический режим

49 набор данных

50 этап способа

51 критическая ситуация

52 этап способа

53 вопрос

54 этап способа

55 модуль «Поле / дорога»

56 этап способа

57 модуль «Оптимизация»

58 ручная активация

59 монитор с сенсорным экраном

60 кнопка активации

61 этап е

62 диалоговая оптимизация

63 этап принятия решения

64 передний груз

65 борона

А управляющий сигнал

В управляющий сигнал

С управляющий сигнал

D управляющий сигнал

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Предложен сельскохозяйственный машинный агрегат, содержащий по меньшей мере один тягач с управляющим устройством тягача, содержащим свод правил для управления тягачом, и по меньшей мере одно адаптированное к тягачу навесное орудие с управляющим устройством навесного орудия, содержащим свод правил для управления навесным орудием, и оснащенный системой помощи водителю, оптимизирующей работу тягача и/или соответствующего навесного орудия и содержащей вычислительный модуль и по меньшей мере один модуль индикации. Вычислительный модуль выполнен с возможностью обработки информации, сгенерированной встроенными сенсорными системами, внешней информации и записанной в вычислительный модуль информации, причем система помощи водителю построена таким образом, что она образует автоматическое устройство настройки тягача и автоматическое устройство настройки навесного орудия. Автоматическое устройство настройки тягача содержит свод правил для автоматического устройства настройки тягача и выполнено с возможностью формирования, на основе указанного свода правил для автоматического устройства настройки тягача, одного или более управляющих сигналов для управляющего устройства тягача для управления по меньшей мере одним аспектом работы тягача. Автоматическое устройство настройки навесного орудия выполнено с возможностью формирования одного или более управляющих сигналов для управляющего устройства навесного орудия для управления по меньшей мере одним аспектом работы навесного орудия. Автоматическое устройство настройки тягача и автоматическое устройство настройки навесного оборудования выполнены с возможностью независимой друг от друга работы с обеспечением оптимизации работы тягача и навесного орудия. Обеспечивается повышение эффективности и скорости оптимизации настроек тягача и соответствующего навесного орудия как по отдельности, так и в комбинации друг с другом. 16 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Сельскохозяйственный машинный агрегат, содержащий по меньшей мере один тягач с управляющим устройством (12) тягача, содержащим свод правил для управления тягачом, и по меньшей мере одно адаптированное к тягачу навесное орудие с управляющим устройством (13) навесного орудия, содержащим свод правил для управления навесным орудием, и оснащенный системой помощи водителю, оптимизирующей работу тягача и/или соответствующего навесного орудия и содержащей вычислительный модуль и по меньшей мере один модуль индикации, причем вычислительный модуль выполнен с возможностью обработки информации, сгенерированной встроенными сенсорными системами, внешней информации и записанной в вычислительный модуль информации, причем система (6) помощи водителю построена таким образом, что она образует автоматическое устройство (15) настройки тягача и автоматическое устройство (16) настройки навесного орудия, при этом автоматическое устройство (15) настройки тягача содержит свод правил для автоматического устройства (15) настройки тягача и выполнено с возможностью формирования, на основе указанного свода правил для автоматического устройства (15) настройки тягача, одного или более управляющих сигналов для управляющего устройства (12) тягача для управления по меньшей мере одним аспектом работы тягача, при этом автоматическое устройство (16) настройки навесного орудия выполнено с возможностью формирования одного или более управляющих сигналов для управляющего устройства (13) навесного орудия для управления по меньшей мере одним аспектом работы навесного орудия, при этом автоматическое устройство (15) настройки тягача и автоматическое устройство (16) настройки навесного оборудования выполнены с возможностью независимой друг от друга работы с обеспечением оптимизации работы тягача (3) и навесного орудия (5).

2. Сельскохозяйственный машинный агрегат по п. 1, отличающийся тем, что автоматическое устройство (15) настройки тягача и автоматическое устройство (16) настройки навесного орудия образуют общее автоматическое устройство (19).

3. Сельскохозяйственный машинный агрегат по п. 1 или 2, отличающийся тем, что система (6) помощи водителю содержит свод (20) правил, соотнесенный с автоматическим устройством (15) настройки тягача и оптимизирующий работу тягача (3) независимо от работы навесного орудия (5).

4. Сельскохозяйственный машинный агрегат по п. 3, отличающийся тем, что в свод (20) правил, соотнесенный с автоматическим устройством (15) настройки тягача, входят правила (21) оптимизации работы навесного орудия (5), причем система (6) помощи водителю оптимизирует работу тягача (3) и/или навесного орудия (5).

5. Сельскохозяйственный машинный агрегат по п. 4, отличающийся тем, что правила (21, 22) оптимизации работы навесного орудия (5) основаны на записанном в автоматическое устройство (15) настройки тягача своде (21) правил или предоставленном соответствующим навесным орудием своде (22) правил.

6. Сельскохозяйственный машинный агрегат по п. 5, отличающийся тем, что свод (21, 22) правил оптимизации работы навесного орудия записан в установленное на тягач (3) управляющее устройство (12), предпочтительно выполненное в виде рабочего компьютера (23), или в установленное на навесное орудие (5) управляющее устройство (13), предпочтительно выполненное в виде рабочего компьютера (24).

7. Сельскохозяйственный машинный агрегат по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что тягач (3) и по меньшей мере одно адаптированное к нему навесное орудие (5) содержат управляющие устройства (26, 27) на основе ISO, благодаря чему система помощи водителю управляет автоматическими устройствами (15, 16) настройки, образованными управляющими устройствами (26,27), с правами администратора (28), что позволяет, в частности, оптимизировать рабочий процесс в целом.

8. Сельскохозяйственный машинный агрегат по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что система (6) помощи водителю содержит доступные для выбора стратегии (29) оптимизации работы тягача (3) и/или адаптированного к нему навесного орудия (5), причем под доступными для выбора стратегиями (29) понимают стратегии, специализированные для тягачей, стратегии, специализированные для навесного орудия, и/или их комбинацию.

9. Сельскохозяйственный машинный агрегат по п. 8, отличающийся тем, что доступные для выбора стратегии (29) содержат по меньшей мере одну или несколько из следующих стратегий: «Эффективность» (39), «Производительность» (40), «Качество работы» (41), «Баланс» (42), «Защита почвы» (43), «Комфорт» (44) и/или «Пользовательская» (45).

10. Сельскохозяйственный машинный агрегат по п. 9, отличающийся тем, что стратегия оптимизации «Эффективность» (39) оптимизирует расход топлива, и/или часы работы машинного агрегата (1), и/или время, необходимое для маневров на так называемых поворотных полосах в конце поля; стратегия оптимизации «Производительность» (40) направлена на увеличение площади обрабатываемой поверхности, и/или обрабатываемой массы сельскохозяйственной продукции, и/или часов работы машинного агрегата (1); стратегия оптимизации «Качество работы» (41) оптимизирует параметры (46) настройки тягача (3) и/или навесного орудия (5); стратегия оптимизации «Баланс» (42) обеспечивает настройку переменного отношения между «Производительностью» (40) и «Эффективностью» (39); стратегия оптимизации «Защита почвы» (43) уменьшает давление машинного агрегата (1) на почву и/или уплотнение почвы и/или оптимизирует давление воздуха в шинах, балластировку и массу машинного агрегата, вид шин, режим рулевого управления и/или пробуксовку шасси; стратегия оптимизации «Комфорт» (44) позволяет оператору настраивать режим колебаний, и/или ускорения, и/или уровня шума машинного агрегата (1); стратегия оптимизации «Пользовательская» позволяет объединять любые доступные стратегии (29) в различных пропорциях друг относительно друга.

11. Сельскохозяйственный машинный агрегат по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что система (6) помощи водителю содержит модуль «Выполняемая задача» (30), при помощи которого оператор (31) в диалоговом режиме определяет задачу (32), причем модуль «Выполняемая задача» (30) может содержать одну или несколько задач «Обработка почвы» (33), «Работа механизма отбора мощности» (34), «Транспортировка» (35) и «Использование фронтального погрузчика» (36).

12. Сельскохозяйственный машинный агрегат по п. 11, отличающийся тем, что параметры (37), определенные оператором в модуле «Выполняемая задача» (30), и рабочие параметры (46), сформированные после отработки стратегии (29) оптимизации, сохраняются в виде отдельных или общих наборов (38, 49) данных, причем один или несколько наборов (38, 49) данных можно многократно вызывать и редактировать, причем один или несколько наборов (38, 49) данных можно сохранять и вызывать, в частности, для конкретного оператора.

13. Сельскохозяйственный машинный агрегат по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что один или несколько сохраняемых наборов (38, 49) данных содержат специализированные наборы данных «Работа в поле» и «Движение по дороге», причем существует возможность прямого вызова специализированных наборов (38, 49) данных «Работа в поле» и «Движение по дороге».

14. Сельскохозяйственный машинный агрегат по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что диалог между системой (6) помощи водителю и оператором (31) происходит на естественном языке.

15. Сельскохозяйственный машинный агрегат по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что диалог между системой (6) помощи водителю и оператором (31) содержит, по меньшей мере, следующие этапы:

a) активация системы (6) помощи водителю, выполняемая оператором (31) или автоматически при идентификации критической ситуации (51);

b) активация модуля «Выполняемая задача» (30), причем оператор (31) редактирует выполняемую задачу (32);

c) активация модуля «Поле/дорога» (55), причем оператор (31) задает режим «Поле» или Дорога» или же система (6) помощи водителю автоматически идентифицирует режим;

d) запуск модуля «Оптимизация» (57), причем оператору (31) будет предложено выбрать стратегию (29) оптимизации;

e) в зависимости от выбранной стратегии (29) оптимизации активация диалоговой оптимизации (62) рабочих параметров (37, 46) тягача и/или адаптированного к тягачу (3) навесного орудия (5).

16. Сельскохозяйственный машинный агрегат по п. 15, отличающийся тем, что редактируемые рабочие параметры (37, 46) тягача (3) представляют собой один или несколько из следующих параметров: нагрузка двигателя; ускорение; выбор соответствующего диапазона хода при условии, что привод тягача (3) допускает эксплуатацию в диапазонах хода; скорость движения и установка значений скорости для известного темпомата; включение и отключение полного привода; включение и отключение известного дифференциала; определение состояния шин, включая предложение подходящих шин; определение подходящих балластировочных грузов (64) для передней и/или задней навески; подвеска кабины; подвеска передней оси; осуществление и вид подсоединения навесного орудия к тягачу; адаптация настроек гидравлической системы, используемые клапаны, необходимое количество масла и сроки подачи масла; оптимизированное давление воздуха в шинах; частота вращения вала отбора мощности; тип и конструкция вала отбора мощности; выбираемый режим рулевого управления, например известный режим поворота всех четырех колес, стандартное руление, задний ход, управление по GPS и/или программе вождения.

17. Сельскохозяйственный машинный агрегат по п. 15, отличающийся тем, что навесное орудие (5) выполнено в виде почвообрабатывающего орудия (4, 65), а редактируемые рабочие параметры (37, 46) навесного орудия (5) представляют собой один или несколько из следующих параметров: рабочая глубина инструментов; рабочая ширина навесного орудия (5); предварительное натяжение тяговых цилиндров; количество и тип установленных инструментов; рабочая скорость навесного орудия (5); настройка имеющихся инструментов; тип сцепки навесного орудия (5) с тягачом (3); тип и состояние известной защиты от камней; тип и состояние транспортировочного устройства; тип и состояние опорного и/или направляющего аппарата.