用于甘蔗收割机的动力管理的制作方法

文档序号:19399301发布日期:2019-12-13 18:58阅读:213来源:国知局
用于甘蔗收割机的动力管理的制作方法

本公开内容涉及包括通过使用一个或多个能量存储装置来驱动甘蔗收割机的各种操作。



背景技术:

甘蔗收割机可以包括各种收割装置,包括用于切割、砍、分类、输送和以其他方式采集或处理甘蔗植株的组件。在某些甘蔗收割机中,这些收割装置可以包括基部切割器组件、进送辊、切割滚筒等。在已知的收割机中,各种收割装置可以被多个液压马达液压地驱动,所述多个液压马达又可以由发动机驱动式泵驱动。

为有效地收割作物,甘蔗收割机可以在收割装置被接合的情况下沿着田地移动,所述收割装置采集和处理来自各行甘蔗植株的材料。被采集的甘蔗茎杆可以被切碎成短段以用于传送到拖动货车,同时叶和残屑可以从短段分离并且被排进田地中。在有效地收割甘蔗的同时,动力需求可能基于许多因素而改变,所述许多因素包括甘蔗植株的局部厚度、田地的外形等。

在收割规定行(或多个行)的植株之后,有时可能必要的是,在收割新的行(或多个行)之前再定位甘蔗收割机。因此,未种植区域或“地头”通常地被设置在甘蔗行的端部处。在一些情况下,在这种再定位过程中,收割机的收割装置可以保持激活。

在多个其它时刻时,甘蔗收割机可以就地空转或以其它方式保持位置而没有有效地采集或处理甘蔗。例如,田地中的甘蔗收割机有时可以暂停其收割,以等待空货车到达,从而清选后的短段可以被加载到货车上以用于输送。



技术实现要素:

公开了甘蔗收割机和用于驱动各种甘蔗收割机操作的相关方法。根据本发明的一个方面,能量存储装置可以被构造成从一个或多个电机接收电力以用于存储。能量存储装置可以被构造成向一个或多个电机提供电力,以驱动所述一个或多个电机的操作。甘蔗收割机的操作状态可以被识别,其中操作状态与甘蔗收割机的动力需求、转矩需求和发动机速度需求中的一个或多个相关联。基于对操作状态的识别,可以促使所述一个或多个电机从能量存储装置接收电力,以通过所述一个或多个电机将接收的电力转换成机械动力,以驱动甘蔗收割机的操作。

在某些实施例中,液压泵可以被构造成向液压机械提供加压液压流体,以执行甘蔗收割机的操作。为驱动所述操作,来自所述一个或多个电机的机械动力可以被提供到液压泵,该机械动力由至少一个液压泵使用以将加压液压流体提供到液压机械。

在某些实施例中,机械装置可以被构造成通过至少部分地使用从所述一个或多个电机中的至少一个直接接收的机械动力而执行所述操作。所述机械装置可以包括清选风扇、一个或多个进送辊、甘蔗切梢机和驾驶室气候控制单元中的一个或多个。可以基于甘蔗收割机的地速调节所述一个或多个电机中的所述至少一个的操作,以向机械装置提供机械动力。在不依赖于当前发动机运行速度的情况下,可以经由所述一个或多个电机中的所述至少一个调节收割装置的运行速度。

在某些实施例中,识别操作状态可以包括识别发动机的当前运行速度和将发动机的当前运行速度与参照发动机速度进行比较。可以至少部分地基于当前运行速度与参照发动机速度的比较,促使所述一个或多个电机从能量存储装置接收电力。可以至少部分地基于当前运行速度处于与目标发动机速度相关的发动机速度带内的状态,促使所述一个或多个电机从能量存储装置接收电力。

在某些实施例中,可以基于对甘蔗收割机的第二操作状态的识别,促使所述一个或多个电机向能量存储装置提供能量以用于存储。第二操作状态可以对应于来自发动机的剩余动力的可利用性。

在附图和下文的描述中阐述一个或多个实现方式的细节。根据描述、附图和权利要求,其它的特征和优点将变得显而易见。

附图说明

图1是根据本公开内容的示例性甘蔗收割机的简化侧视图;

图2是用于驱动图1的甘蔗收割机的操作的已知装置的图解示意图;

图3是根据本公开内容的用于驱动图1的甘蔗收割机的操作的装置的图解示意图;以及

图4和5是用于图1的甘蔗收割机的动力管理方法的多个方面的图解视图。

在各个附图中类似的附图标记指示类似的元件。

具体实施方式

下文描述了所公开的甘蔗收割机的一个或多个示例性实施例和用于驱动多个甘蔗收割机操作的方法,如上文简短所述的附图所示。本领域的技术人员可以预期示例性实施例的各种修改。

如本文所用,动力的″直接″传递(或″直接″地传递动力)可以表示,在形式没有较大改变的情况下,动力在装置之间传递。例如,经由多个轴和齿轮从一个装置(例如,马达)提供到另一装置(例如,机械机具)的机械动力可以被认为在两个装置之间″直接地″传递,因为动力完全以机械形式被传递。相反,在来自一个装置的机械动力被转换成液压形式以用于传递到另一装置,然后恢复到机械形式以用于执行各种操作的情况下,该动力不能被认为是在两个装置之间“直接地”传递。

如上所述,甘蔗收割机(或″收割机″)可以在其操作过程中进行各种活动。在多个时间处,以及在某些活动过程中,经常与其它收割机系统结合,收割机的多个收割装置可以被激活。例如,在甘蔗植株的有效收割过程中,收割机的发动机可以运转以提供工作动力。在已知的构造中,该动力可以被提供到液压泵以驱动泵。泵又可以向多个液压马达供应加压液压流,液压马达可以用于驱动多个收割(和其它的)装置并且从而执行收割机的多个操作。

用于驱动收割机操作的发动机和泵的这种布置可能出现多个问题。可以有用的是,例如,使发动机接近其满功率能力运转,或使发动机以相对高效的发动机速度(例如,以“额定”速度)运转。然而,在某些操作状态下,在发动机的期望的操作状态下通过发动机提供到泵的动力可能不足以以需要的方式执行多个收割机操作。例如,大量的甘蔗可能对收割机进送系施加增加的动力需求,或改变田地条件可能对基部切割器或其它的收割装置施加增加的动力需求。在这些和其它情况中,至少在发动机的当前的操作状态下,收割机的发动机可能不能够供应足够的动力以适当地驱动相关的收割(和其它的)装置。因此,收割机可能遭受动力不足(例如,如多个收割装置的性能降低所表明的那样),或发动机可能被迫在低效状态下(例如,以低效的发动机速度)运转。

相反,在某些操作状态下,可从发动机获得的动力可能大大地超过包括收割装置等的多个装置需要的动力。例如,在收割机在行的端部处转弯(即,在田地的地头中转弯以收割新的一行甘蔗)或等待拖动货车在另一位置处卸载被收割甘蔗时,来自发动机的动力可能超过相关收割机系统(例如,收割机车轮驱动器、驾驶室气候控制装置、多个收割装置等)的当前操作需要的动力。因此,相对于收割机的当前操作需要,发动机的操作可以导致浪费的动力和燃料。

所公开的甘蔗收割机(和方法)可以解决这些问题和多个其它问题。在某些实施例中,例如,所公开的收割机可以包括多个电机(例如,多个电动马达/发电机、多个专用电动马达或多个专用发电机)以及用于电能的存储的能量存储装置(esd)(例如,电池)。在收割机的发动机相对于当前的动力需求提供剩余动力的操作过程中(例如,在行的端部处转弯过程中,在收割田地的密度较低的种植部分期间,在等待货车卸货和返回等时),电机可以被控制以将来自发动机的机械动力转换成电力,所述电力可以被传送到esd以存储为电能。在用于收割机的多个装置(例如,多个收割装置)的动力需求超过当前可从发动机获得的动力的操作过程中,则来自esd的能量可以通过电机被转换成机械能以补充由发动机提供的动力。

在某些实施例中,来自电机的机械动力(即,来自esd的被转换的电力)可以通过液压系统被传递以用于多个操作。例如,电动马达(或马达/发电机)可以从esd接收电力,将电力转换成机械动力,并且(例如,经由变速箱或其它的传动装置组件)向液压泵提供机械动力。(除了直接从发动机接收的任何动力)泵然后可以利用机械动力来驱动整个收割机中的多个液压马达。在其它构造中,电动马达(或马达/发电机)可以替代地(或另外地)向特定的收割(或其它)装置直接地提供机械动力。例如,电动马达可以被构造成,通过(例如,包括经由多个齿轮或其它机械元件)将来自esd的电力转换成机械动力并且向相关的装置直接地提供机械动力,直接地驱动甘蔗切稍机、进送辊、清选风扇、主动轮或履带或其它装置。

如根据本文中的讨论将变得明显,所公开的收割机(和方法)可以有利地用于各种环境中和与各种机械一起使用。在某些实施例中,现在参照图1,可以以甘蔗收割机20的形式执行所公开的收割机(和方法)。然而将理解,可以针对与图1的收割机20相比构造不同的收割机执行所公开的收割机(和方法)。

在图1的侧视图中呈现了收割机20,收割机20的前部面对左侧。因此,收割机20的某些右侧构件在图1中可能是不可见的。收割机20包括支撑在履带组件24或车轮(未示出)上的主机架22,具有容纳操作员的驾驶室18。动力装置组件26提供动力,以用于沿着田地驱动收割机并且用于驱动收割机20的多个从动构件。在某些实施例中,动力装置组件26可以包括内燃机(图1未示出),内燃机可以向主液压泵(图1未示出)提供机械动力,以向多个液压操作装置供应加压工作流体。收割机20的多个从动构件(例如,多个收割装置)因此可以被液压马达(未示出)驱动,所述液压马达被构造成经由嵌入式液压系统(未示出)从主液压泵接收液压动力。

多个收割装置可以被构造成协同操作以采集和处理甘蔗。在该图示的实施例中,例如,甘蔗切梢机30延伸到机架22之前,以去除甘蔗植株(未示出)的叶梢,并且一组作物分禾器32(图1仅示出左侧分禾器32)被构造成将其余部分的甘蔗植株引导进入机架22中的前向开口中,以用于进一步处理。随着收割机20移动穿过田地,在由安装在主机架22上的一个或多个基部切割器组件34在植株的基部附近进行切割之前,在作物分禾器32之间经过的植株可以通过一个或多个压倒辊36被向下偏转。基部切割器组件34上的转动盘、引导件或桨板(未示出)可以在收割机20中朝相继的多对上进送辊38和下进送辊40进一步向上和向后引导植株的被切断端部。进送辊38和40可以被底盘28(例如,机架22的焊接延伸部)可转动地支撑,以朝切碎机滚筒44和46传送茎杆,以用于将茎杆砍成相对均匀的短段。

切碎机滚筒44和46被构造成在相反方向上转动,以将经过的茎杆砍成短段并且将推动短段进入主抛料机50的基部处的清选室48中。主抛料机50然后可以利用被驱动的风扇50a以从清选室48分离残屑和碎屑,同时允许甘蔗茎杆的短段降落到加载升降机52上,加载升降机52具有定位在清选室48的底部处的前端部。加载升降机52然后可以将清选后的短段向上传送到在(具有第二清选风扇56a的)第二抛料机56下方的排放位置54,在排放位置54处,短段可以被排入拖动卡车或其它的容器(未示出)中。

在某些实施例中,一个或多个控制装置,诸如控制器58,可以被包括在收割机20中(或以其它方式与收割机20相关联)。例如,控制器58可以包括一个或多个计算装置,所述一个或多个计算装置包括多个处理器装置和多个相关联的存储器架构。在某些实施例中,控制器58可以另外地(或可替换地)包括多个其它的控制装置,如多个电动液压阀和液压回路、多个电子控制电路和装置(例如,多个功率电子装置或可编程的电子电路)等。在某些实施例中,控制器58(或另一控制装置)可以与驾驶室18中的多个开关、控制器和其它接口或输入装置(未示出)通信,以及与分布在整个收割机20中的多个传感器、致动器或其它装置通信。例如,控制器58可以与发动机速度传感器(未示出)、燃料传感器(未示出)、多个功率电子装置(未示出)通信,以用于控制多个电机等。在某些实施例中,控制器58(或另一控制装置)可以是远程定位控制装置,其经由无线通信装置或其它通信装置与收割机20的多个装置和系统通信。

还参照图2,在已知的构造中,动力装置组件26a可以包括被构造成驱动一个或多个液压泵84a的内燃机80a。在某些实施例中,变速箱82a可以被设置在发动机80a和泵84a之间。这可以是有用的,例如,用于以不同速度从发动机80a的转动输出向泵84a提供转动输入。在某些实施例中,在没有介入齿轮组件的情况下,发动机可以驱动泵84a的转动。同样,例如,转动输入可以以与发动机80a的转动输出相同的速度被提供到泵84a。在该情况下,泵84a的输出因此可能依赖于发动机80a的当前转动速度。

多个液压管线86a可以从泵84a延伸到收割机的多个装置,以驱动这些装置的操作。例如,液压管线86a可以从泵84a延伸到多个液压马达以用于操作基部切割器组件、一个或多个进送辊、甘蔗切梢机、一个或多个清选风扇等。如上所述,在某些实施例中,泵84a的转动可能直接地依赖于发动机80a的当前运行速度。因此,在某些实施例中,被提供到多个液压马达的动力还可能直接地依赖于发动机80a的当前运行速度。

还参照图3,在所公开的收割机的实施例中,动力装置组件26b还可以包括内燃机80b。在某些实施例中,内燃机80b可以被构造成驱动一个或多个液压泵84b,使得加压液压流体经由液压管线86b被提供到多个装置(例如,多个液压操作式收割装置)。在某些实施例中,变速箱82b可以被设置在发动机80b和泵84b之间。在某些实施例中,在未介入齿轮组件的情况下,发动机可以驱动泵84b(或其它装置)的转动。在某些实施例中,如下更详细地所述,可以从动力装置组件26b中排除液压泵84b。

在动力装置组件26b中,可以设置一个或多个电机。例如,如图所示,发电机90被构造成从发动机80b接收机械动力,并且将机械动力转换成电力。电力然后可以被传输到esd92,esd92可以被构造成电池、一组多个电池、电容器或另一esd。适当地,能量然后可以从esd92释放,以补充(或替换)来自发动机80b的动力。

如图所示,来自esd92的能量可以被适当地释放到电动马达94以用于转换成机械动力。该机械动力然后可以用于驱动收割机20的多个操作。在某些实施例中,包括如图所示,来自马达94的机械动力可以被传递到液压泵84b中的一个或多个。这样,马达94可以向泵84b提供动力,以补充(或替换)来自发动机80b的动力。在某些实施例中,经由变速箱82b(或另一变速箱),动力可以从马达94传送到泵84b。例如,变速箱82b可以包括行星齿轮组或其它的加法齿轮组,使得来自马达94的机械动力可以与来自发动机80b的机械动力结合以驱动泵84b。在某些实施例中,在没有介入齿轮组件的情况下,动力可以从马达94传送到泵84b。

在某些实施例中,不同的变速箱可以用于将动力从发动机80b传递到发电机90,并且将动力从马达94传递到泵84b。例如,变速箱88可以被构造成具有多个正齿轮,以(例如,基于发动机80b的预期运行速度或多个运行速度)向发电机90提供适当的转动速度。来自马达94的动力然后可以被传递通过变速箱82b(例如,该变速箱被构造成加法行星齿轮组),以驱动泵84b(或多个其它的装置)。

在某些实施例中,单个电机可以用于代替一对电机。例如,除了专用发电机90和专用马达94,单个电机(未示出)可以被构造成作为马达或发电机选择性地运行。这样,电机可以从发动机80b接收机械动力,并且将所述动力转换成电力以对esd92(或其它的存储装置)充电,并且同一电机可以从esd92接收电力并且将所述电力转换成机械转动以驱动泵84b。其它构造也是可以的,其中各种电机具有多个数量和布置。

在某些实施例中,电动马达94(或另一电机)可以被构造成直接地驱动除了泵84b之外的机械装置。例如,如图3所示,电机94可以被构造成向机械装置96提供转动动力,机械装置96可能未被构造成利用加压液压(或其它的)流体来执行各种功能。在没有必要将机械动力转换成加压液压流(或反之亦然)的情况下,机械装置96因此可以用于执行甘蔗收割机的多个操作(例如,用于操作多个收割装置)。

机械装置96(或多个这种机械装置)可以以各种方式被构造并且可以(在各种实施例中,于电动马达94一起)被定位在整个收割机20中的多个位置处。再次参照图1,例如,机械装置96可以被构造为甘蔗切梢机30的切割装置、风扇50a或56a中的一个、用于进送辊38和40的转动组件、用于基部切割器组件34中的一个的切割装置、用于切碎机滚筒44和46的转动组件、用于驾驶室气候控制单元60的压缩机或泵(例如,用于空气调节单元的压缩机或泵)、用于压倒辊36的转动组件等。因此,例如,电动马达94可以被构造成下述马达中的一种或多种:用于甘蔗切梢机30的马达100、用于清选风扇50a和56a的一个或多个风扇马达102、用于进送辊38和40的一个或多个嵌入式(或其它的)马达104、用于基部切割器组件34的一个或多个马达106、用于切碎机滚筒44和46的一个或多个嵌入式(或其它的)马达108、用于气候控制单元60的马达110(例如,压缩机马达)、用于压倒辊36的嵌入式(或其它的)马达112等。

在某些实施例中,可以提供其它的马达。例如,电动马达(例如,马达114)可以被设置在收割机20的履带组件24(或车轮)处,以驱动收割机20向前行进和反向行进。类似地,电动马达(例如,马达116)可以被设置以操作收割机20的升降机52或位于多个其它位置处。

在某些实施例中,再次参照图3,没有液压泵84b,或数量或容量减少的泵84b可以被设置为动力装置组件26b的部件。例如,在一个或多个电动马达94用来向多个装置直接地提供机械动力以用于多种收割机操作(例如,如上所述)的情况下,那些装置可以不要求来自泵84b的液压动力,并且可以从动力装置组件26b排除泵84b。可替换地,因为一个或多个马达94可以向收割机20的多个装置至少提供一些动力以代替来自泵84b的液压动力,因而可以利用数量减少的泵84b或尺寸或容量减少的多个泵84b。

在某些实施例中,动力装置组件26b(或类似组件)的使用,如上所述,可以便于更小的或更少动力的发动机80b用于收割机20。这可以带来制造和维护收割机20的成本的降低、用于发动机80b的空间需求减少和多个其它的益处。

用于驱动甘蔗收割机的(例如,收割机20的)多个装置的多个操作,包括上述多个操作,可以作为收割机动力管理(″hpm″)方法的一部分以被执行。该方法可以自动地(例如,由控制器58控制)、手动地(例如,由操作员经由多个界面和输入装置(未示出)控制)或作为自动和手动操作的组合(例如,经由多个输入装置通过操作员手动地控制并且通过控制器58自动地控制)被执行。因此,将理解,可以使用多个计算装置或通过多个液压的、电子的、机械的、电动液压的、机电的或其它控制装置以各种组合来执行hpm方法。在某些实施例中,可以通过控制器或远离相关收割机定位的其它装置执行hpm方法(或其部分)。

还参照图4,一旦esd已经被适当地充电(例如,如下文更详细地所述),使用来自esd的能量,hpm方法200的多个方面可以执行以驱动多个甘蔗操作。为此目的,在某些实现方式中,方法200可以包括识别(202)甘蔗收割机的(例如,收割机20的)当前操作状态。该操作状态可以表示相关收割机的多个系统的当前状态(例如,发动机的当前状态、一个或多个收割装置的当前状态,等)并且因此可以对应于收割机的动力需求204、转矩需求206或发动机速度需求208。例如,在有效收割甘蔗田地过程中,所识别(202)的收割机20的当前操作状态可以对应于特定的动力需求204(或转矩需求206或发动机速度需求208),以用于有效地操作多个收割装置,如甘蔗切梢机30、清选风扇50a、进送辊38和40等。

由于收割机遇到各种短暂的(或其它的)现象,因而当前操作状态的动力需求204或其它方面可能因此改变。例如,由于收割机20遇到甘蔗的密集区域或沿着进送系经历堵塞,因而针对基部切割器34、进送辊38和40、切碎机滚筒44和46等的操作的动力需求可以从一个或多个基准动力需求增加。因此,可以有用的是,连续地或至少定期地,(例如,使用控制器58和多个传感器(未示出))识别(202)相关收割机的当前操作状态,以通知(可能)使用esd。

在某些实现方式中,识别(202)收割机的当前操作状态可以包括识别(208)当前发动机速度并且将所识别(208)的当前发动机速度与参照发动机速度进行比较(212)。例如,关于收割机20,识别(202)当前操作状态可以包括识别(208)发动机80b的当前运行速度,并且将所识别(208)的发动机速度与发动机80b的额定速度进行比较(212)。

在某些实现方式中,对发动机速度的这种识别(208)和比较(212)可以是有用的,以表示何时发动机80b可能相对无效率地运行,并且同样地,何时esd的使用可以是适当的。例如,在某些实现方式中,可以确定发动机80b的特定目标速度(即,特定额定速度),以提供发动机80b的相对高效的操作。操作员(或自动化控制系统)因此可以努力将发动机80b的运行速度保持在目标发动机速度附近的特定范围内(即,在目标发动机速度以上、以下或以上和以下的速度范围内)。然而,对发动机80b的增加的动力需求可能导致发动机80b从目标速度偏离并且因此以降低的效率运行。因此,识别(208)发动机80b的当前运行速度(并且比较(212)所述速度与参照速度)可以提供表示在发动机80b处的动力不足的有用指示。

识别(202)收割机的当前操作状态可以另外地(或可选地)包括识别多个其它参数。例如,识别(202)收割机的当前操作状态可以包括,经由燃料传感器(未示出)识别当前的(或曾经的)燃料消耗,经由地速或轴速度传感器(未示出)识别当前地速,识别驾驶室18中的多个控制操纵杆或其它界面(未示出)的状态等。

基于所识别(202)的收割机的当前操作状态,可以针对收割机的当前操作确定发动动力不足。例如,如上所述,在已经识别(208)到发动机速度降低低于额定速度的情况下,这可以对应于来自发动机的输出动力相对于当前收割机操作来说是不足的情况。

在已经识别发动机动力不足的情况下(例如,在来自发动机的可获得的动力不足以根据需要执行多个持续操作的情况下),则方法200可以包括促使(220)电机从esd接收电力。电机然后可以将所接收的电力转换(222)成机械动力,以驱动收割机的一个或多个正在进行的操作。如上所述,根据需要,该电机可以是专用马达,或被构造成操作为马达或发电机运行的电机。

关于收割机20,例如,当已经识别发动机80b的动力不足时,控制器58可以促使esd92向马达94(或向另一电机)释放所存储的能量。马达94然后可以将接收到的电力转换(222)成机械动力,以驱动收割机的一个或多个正在进行的操作。在某些实现方式中,马达94可以向多个泵84b提供动力,以替换(或补充)来自发动机80b的动力,以用于驱动多个液压装置。在某些实现方式中,马达94可以向机械装置(或多个装置)96提供动力,以直接地驱动多个操作的执行。

电力从esd92到机械动力的这种转换(222)在多个状况下可以是有用的。例如,在有效收割过程中,在发动机80b(例如,以额定速度或接近额定速度的速度)相对有效地运行的情况下,收割机20的多个装置可以消耗可从发动机80b获得的所有或几乎所有动力。因此,如果形成额外的动力需求(例如,由于大量甘蔗材料通过收割机20),则发动机80b的运行速度可能趋于降低,这可能导致效率降低和另外降低性能。可替换地(或另外地),其它有害的作用可能发生,包括收割机20的地速的降低。通过识别(202)动力不足并且促使(220)存储的能量从esd92到马达94的流动,方法200可以补充当前操作状态的动力不足,并且因此,避免(或减轻)发动机速度的降低或其它性能损害。

在某些实现方式中,电机可以被构造成向液压泵提供224机械动力。泵然后可以利用该机械动力运行(230),以向多个液压装置提供加压流体,以驱动多个收割机操作。关于收割机20,例如,马达94可以被构造成(例如,经由变速箱82b)向液压泵84b提供机械动力,使得泵84b可以液压地驱动多个收割机操作。

在某些实现方式中,电机可以被构造成向多个机械装置提供(232)动力。在某些实现方式中,这种机械装置可以被构造成(例如,在没有介入机械动力到液压流的转换的情况下)直接地从电机接收(234)机械动力,并且从而运行(236)以执行多个功能。例如,从esd接收的电力可以通过电机被转换(222)成机械动力,并且该机械动力直接(即,在没有转换成液压动力的情况下)从电机传递到机械装置,使得机械装置操作(236)以执行多个功能。关于收割机20,例如,马达94可以被构造成,除了(或除)向泵84b提供机械动力以用于转换成加压液压流外,还直接地向机械装置96提供机械动力。如上所述,机械装置96可以被构造成驱动多个收割装置的操作。因此,经由装置96,马达94可以被用于直接地驱动多个收割装置的操作。

在某些实现方式中,电机可以被构造成补充来自发动机的动力,以驱动多个收割机操作。例如,加法变速箱(例如,变速箱82b)可以被设置在电机和液压泵之间,使得来自电机的机械动力可以与来自发动机的机械动力相加以驱动泵。在某些实施例中,加法变速箱可以被构造成加法行星齿轮组或以各种其它方式被构造。

在某些实现方式中,电机可以被构造成替换来自发动机的动力,以驱动多个收割机操作。例如,如上所述,电机可以被构造成除了经由中间泵驱动所述装置,还直接地驱动多个收割(或其它的)装置。类似地,电机可以被构造成在没有来自发动机的援助的情况下驱动多个泵(例如,泵84b)。

在某些实现方式中,电机可以被构造成即使在发动机不运行时也运行。例如,方法200可以包括识别(202)收割机的所述当前操作状态,包括发动机关闭状态(例如,由于发动机停转,或操作员将按键旋转到关闭位置)。在该情况下,电机可以将存储的电力转换(222)成机械动力,以驱动多个收割机操作,即使发动机可能不向收割机有效地提供动力。例如,当收割机20已经暂停主动收割以等待货车卸货并且返回田地时,操作员可以关闭发动机80b以节约燃料。马达94和esd92然后可以被操作以驱动多个车辆操作,诸如通过气候控制单元60冷却驾驶室18。

在某些实现方式中,方法200可以包括基于额定发动机速度附近的特定速度带,促使(220)能量从esd到电动马达(或其它电机)的流动。例如,操作员(或技术员)可以设置在设定的发动机速度附近(即,以下、以上或以上和以下)的20rpm到50rpm的速度带,以限定在额定速度附近的可接受的发动机速度范围。如果所识别(208)的发动机速度下降到该速度带外,则方法200可以促使(220)存储的能量的释放以用于正在进行的收割机操作。

在某些实现方式中,操作员界面可以被提供使得操作员可以定制该速度带、额定发动机速度或二者,以将方法200集中于特定操作。例如,在操作员希望发动机以(例如,相对于典型的设定点)相对较高的速度运转的情况下,操作员能够调节参照速度(例如,用于与发动机速度进行比较(212))和速度带(如上所述),用于执行方法200。

如上所述,经由机械动力的直接传递(即,没有首先将该动力转换成液压形式),被转换(222)的动力可以用于操作非液压机械装置,以执行多个操作。对于这种直接动力构造,可以产生多个益处。在某些实现方式中,例如,可以有用的是,使多个装置(例如,多个收割装置)的运行速度与相关发动机的运行速度分离。这样,一个或多个收割(或其它的)装置的操作可以被调节(240)而不依赖于发动机速度。关于收割机20,例如,可以有用的是,使风扇50a和56a中的一个或两个以与发动机80b的速度相对独立的速度运转。在发动机80b经由泵84b向风扇50a和56a提供动力的情况下,该操作可能是困难的,或可能要求相对昂贵的控制系统。然而,在发动机80b经由马达94(和发电机90或esd92)向风扇提供动力的情况下,可以相对有效的是,在不依赖于发动机速度的情况下调节(240)风扇速度(或风扇操作的其它方面)。

类似地,在多个收割机装置被电机驱动而不是被液压泵驱动的情况下,可以基于收割机的地速来调节(228)这些电机(和相关联装置)的操作。关于收割机20,例如,控制器58可以被构造成(例如,经由一个或多个速度传感器)识别收割机20的当前地速,并且因此调节马达94(或其它马达)的输出速度。这样,可以在多个装置处,包括(经由马达100)在甘蔗切梢机30处、(经由马达102)在清选风扇50a和56a处、(经由马达104)在进送辊38和40处、(经由马达106)在基部切割器组件34处、(经由马达108)在切碎机滚筒44和46处、(经由马达110)在气候控制单元60处、(经由马达112)在压倒辊36等处提供相对有效的速度(或多个速度)。

还参照图5,hpm方法200可以包括用于对esd进行充电的多个操作。在某些实现方式中,可以基于对收割机的适当操作状态的首先识别(250)而对esd进行充电。如上所述,操作状态可以表示相关收割机的多个系统的当前状态并且因此可以对应于收割机20的动力需求204、转矩需求206或发动机速度需求208。在某些实现方式中,操作状态(包括被识别(250)的操作状态)可以包括特定操作的当前执行,所述特定操作包括在行的端部处的转弯252或收割机处于等待状态254的操作。等待状态254可以包括,例如,其中收割机的发动机运行但是收割机未有效地收割的状态。例如,在田地中空转同时等待货车从卸载返回的收割机可以被识别(250)为在等待状态254中运行。

基于适当操作状态的识别(250),可以确定当前可从收割机的发动机获得的动力可以超过当前操作所需要的动力。例如,在收割机20处于等待状态254中的同时(例如,在等待拖动货车返回的同时),相对于发动机80b在额定速度处的实际容量,收割机20的当前操作可能要求相对小的动力。因此,在等待状态254期间,发动机80b可以提供超过当前动力需求的相当多的剩余动力。类似地,在行的端部处的转弯252期间(例如,在相继各行的有效收割之间在地头中转弯),多个收割装置可以不与甘蔗作物有效地接合,使得相对于收割机20的当前动力需求,发动机80b可以提供一些剩余动力。甚至,即使在有效收割过程中,发动机80b可以有时提供比当前收割(和其它的)操作所需要的动力更多的动力。例如,在预期的具有较大密度的甘蔗植株的小部分田地等中,收割机20的发动机80b可以被规定提供与预期用于通常收割的动力相比稍微更多的动力。因此,在有效收割过程中的多个时刻,除了当前用于收割所需要的动力,发动机80b还可以提供剩余动力。同样地,在这些情况和其它情况中,可以基于对收割机的当前操作状态的识别(250)以识别来自发动机的剩余动力的可利用性。

在可从收割机发动机获得剩余动力的情况下,方法200可以进一步包括促使(256)电机向esd提供能量以用于存储。例如,在所识别(250)的操作状态表示能够从发动机获得剩余动力的情况下,控制器58可以促使(256)电机将来自发动机的机械动力转换成电能以用于存储在esd中。如上详细所述,所存储的能量可以在之后从esd释放以驱动收割机的多个操作。

在某些实现方式中,识别(250)操作状态以引导esd的充电可以包括识别收割机的当前的发动机速度。例如,控制器58可以被配置成(例如,经由多个传感器(未示出))检测发动机80b的当前运行速度。控制器58然后可以将发动机80b的当前运行速度与参照速度(例如,发动机的额定速度)进行,以评估可获得的发动机动力。基于该比较,则可以适当地促使(256)电机以向esd提供能量以用于存储。

在某些实现方式中,根据所述识别(250)的特定操作状态,可以以不同的速度对esd进行充电。例如,可以在发动机速度和充电速度之间建立线性关系或其它关系,使得电池(或其它的esd)充电的速度至少部分地依赖于发动机速度。在某些实现方式中,仅当被识别的发动机速度在额定速度(或另一参照速度)附近特定的带内下降时,可以促使256(电机)向esd提供能量以用于存储。

其它的因素还可以用于对esd进行充电。例如,可以基于经由燃料传感器(未示出)检测到的燃料消耗,经由地速或轴速度传感器(未示出)识别当前地速,识别驾驶室18中多个控制操纵杆或其它界面(未示出)的状态等,来识别(250)用于充电的适当操作状态(或,大致地,来自发动机的剩余动力的可利用性)。

可以以各种方式(促使256)相关的电机向esd提供能量以用于存储。在某些实现方式中,例如,与电机相关联的功率电子装置可以用于控制电池(或其它装置)的充电。在某些实现方式中,其它的装置可以被利用。例如,在某些时间而非其他时间时,离合器装置(未示出)或类似的机构可以被控制以将动力从发动机传递到电机(并且从而,传递到esd)。

如本领域的技术人员所认识到的那样,所公开的主题的某些方面可以被体现为方法、系统(例如,被包括在收割机20中的作业车辆控制系统)或计算机程序产品。因此,某些实施例可以被执行为硬件、软件(包括固件、常驻软件、微代码等)、软件和硬件的组合,或以其它方式被执行。此外,某些实施例可以采取在计算机可用存储介质上的计算机程序产品的形式,所述计算机可用存储介质具有在介质中记录的计算机可用程序代码。

可以利用任何适当的计算机可用介质或计算机可读介质。计算机可用介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可用存储介质或计算机可读存储介质(包括与计算装置或客户机电子装置相关联的存储装置)可以例如是但是不受限于,电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外线的或半导体系统、设备或装置或前述项目的任何适当的组合。计算机可读介质的更多特定示例(非全面性列表)可以包括以下各项:具有一条或多条线的电连接件、便携式计算机软盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除编程只读存储器(eprom或闪存存储器)、光纤、便携式光盘只读存储器(cd-rom)、光学存贮装置。在本文的上下文中,计算机可用存储介质或计算机可读存储介质可以是任何有形介质,所述任何有形介质可以包含或存储程序以便被指令执行系统、设备或装置使用或与所述指令执行系统、设备或装置连接。

计算机可读信号介质可以包括例如在基带中或作为载波的部分被传播的数据信号,该数据信号具有在其中被表达的计算机可读程序代码。该传播信号可以采取各种形式中的任何一个,包括,但是不受限于,电磁的、光学的或其任何适当的结合。计算机可读信号介质可以是非暂时性的并且可以是任何计算机可读介质,该计算机可读介质不是计算机可读存储介质并且可以通信、传播、或输送程序以便被指令执行系统、设备或装置使用或与其连接。

参照根据本发明的实施例的方法、设备和计算机程序产品的流程示意图和/或方框示意图,来描述了某些实施例的方面。将理解,任何流程示意图和/或方框示意图中的每个方框,和流程示意图和/或方框示意图中的方框的结合,可以被计算机程序指令执行。这些计算机程序指令可以被提供到通用计算机的处理器、专用计算机或其它可编程数据处理设备以产生电机,使得经由计算机的处理器或其它可编程数据处理设备执行的指令产生用于执行在流程图和/或方块图的方块或多个方块中规定的功能/作用的装置。

相关的计算机程序指令也可以被存储在计算机可读存储器中,所述计算机可读存储器可以引导计算机或其它的可编程数据处理设备来以特定方式起作用,使得存储在计算机可读存储器中的指令产生制品,所述制品包括执行在流程图和/或方框图的方框或多个方框中规定的功能/作用的指令。

相关的计算机程序指令也可以加载到计算机或其它的可编程数据处理设备上,以促使一系列操作步骤在计算机或其它的可编程的设备上被执行以产生计算机执行过程,使得在计算机或其它的可编程设备上执行的指令提供步骤,用于执行在流程图和/或方框图的方框或多个方框中规定的功能/作用。

附图中的流程图和方框示意图图示了根据本发明的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现方式的架构、功能和操作。在这点上,流程图或方框示意图中的每个方框都可以表示代码的模块、段或部分,该代码包括一个或多个可执行的指令,用于执行规定的逻辑功能。还应该注意,在一些可替换的实现方式中,方框中示出的功能可以不依据图中示出的次序发生。例如,连续示出的两个方框实际上可以被大致同时地执行,或方框可以有时以相反的次序被执行,这依赖于涉及的功能。还将理解,方框示意图和/或流程示意图中的每个方框,和方框示意图和/或流程示意图中的方框的结合,可以被执行规定的功能或作用的专用基于硬件的系统、专用硬件和计算机指令的结合或以其它方式执行。

本文中使用的术语仅为了描述特定的实施例并且不旨在限制本发明。如本文所用,单数形式“a”、“an”和“the”旨在还包括复数形式,除非上下文以其他方式清楚地指示。将进一步理解,在本说明书中,术语“包括”和/或“包含”的任何使用表示规定的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但是不排除一个或多个其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或添加。

已经出于图示和描述的目的来呈现本发明的描述,但是该描述不旨在详尽规定或受限于公开形式的本发明。在没有脱离本发明的精神和范围的情况下,许多修改和变化将对于本领域的技术人员是显而易见的。本文中明确地引用的实施例被选择和描述,以最佳地解释本发明的原理和它们的实际应用,并且能使本领域的技术人员理解本发明和认识到许多关于描述的示例的供选方案、修改和变化。因此,多个其它的实现方式落入下述权利要求的范围内。

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