DE10392696T5

DE10392696T5 - Method for controlling an engine of a forest machine and a forest machine

Info

Publication number: DE10392696T5
Application number: DE10392696T
Authority: DE
Inventors: Juha Järvinen; Olli Hankamäki; Pekka Karjalainen
Original assignee: Timberjack Oy
Current assignee: John Deere Forestry Oy
Priority date: 2002-05-21
Filing date: 2003-05-20
Publication date: 2005-05-25
Also published as: SE527297C2; SE0402685D0; WO2003096794A1; FI20020957A0; CA2486278C; AU2003227795A1; FI111183B; CA2486278A1; SE0402685L

Abstract

Verfahren zur Steuerung eines Motors (10), der als Hauptleistungsquelle für eine Forstmaschine eingesetzt wird, wobei die Forstmaschine Bearbeitungen von Baumstämmen in einem Gelände derart ausführt, dass die Eigenschaften des jeweiligen Baumstammes, der Gegenstand der Bearbeitungsoperation ist, durch eine oder mehrere Messungen des Baumstammes durch die Forstmaschine und/oder durch Informationen, die durch den Fahrer der Forstmaschine in die Forstmaschine und bezogen auf den Baumstamm eingegeben werden, bestimmt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Eigenschaften eines einzelnen Baumstammes, die zu Beginn oder während der Bearbeitung des Baumstammes definiert werden, verwendet werden, um:
– automatisch, im Voraus ein oder mehrere Leistungsniveaus, die durch eine oder mehrere Bearbeitungsoperationen an dem Baumstamm durch die Forstmaschine erforderlich sind, oder entsprechende Parameter, die den Leistungsbedarf der Bearbeitungsoperationen vor der Ausführung der Bearbeitungsoperation/operationen am Baumstamm beschreiben, abzuschätzen und um auf dieser Basis,
– die Funktion des Motors (10) der Forstmaschine automatisch und gemäß dem Stamm durch die...A method of controlling an engine (10) used as a main power source for a forest machine, the forest machine processing tree trunks in a terrain such that the characteristics of the particular log that is the subject of the machining operation are determined by one or more measurements of the log determined by the forest machine and / or by information entered by the driver of the forest machine into the forest machine and relative to the tree trunk, characterized in that the characteristics of a single tree trunk are defined at the beginning or during the processing of the tree trunk to be used to:
Automatically estimate, in advance, one or more levels of performance required by one or more processing operations on the log by the forest machine, or corresponding parameters describing the power requirements of the machining operations prior to performing the machining operation on the log Base,
- the function of the engine (10) of the forest machine automatically and according to the trunk through the ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Motors einer Forstmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft auch eine Forstmaschine entsprechend dem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9.The The invention relates to a method for controlling an engine of a Forestry machine according to the generic term of claim 1. The invention also relates to a forest machine according to the method according to the preamble of claim 9.

Für das Ernten sind verschiedene Forstmaschinen bekannt, welche sich in einem Gelände bewegen, wie zum Beispiel Erntemaschinen. Für Erntemaschinen wird eine Auslegeranordnung verwendet, welche an ihrem Ende mit einer Ernteeinrichtung, einem sogenannten Erntekopf, ausgestattet ist. Durch den Erntekopf kann ein aufrecht gewachsener Baumstamm geschnitten, gefällt, entastet und weiterhin in Scheite einer gewünschten Länge geschnitten werden. Die auf diese Weise behandelten Baumstämme können im Gelände gesammelt werden und an Bord einer sich bewegenden Forstmaschine, ausgestattet mit einem Ladegreifer, das heißt einer Fördermaschine, gebracht werden. In dem Laderaum der Fördermaschine werden die Baumstämme weiter transportiert, zum Beispiel zu einem Platz an einer befahrbaren Forststraße. Es sind auch kombinierte Maschinen bekannt, bei denen die Funktionen einer Erntemaschine und einer Fördermaschine kombiniert worden sind, wobei der Ladegreifer durch einen Erntekopf, der auch zum Laden geeignet ist, ersetzt ist. Alternativ ist es möglich, in kombinierten Maschinen verschiedene Auslegeranordnungen und Ladefunktionen getrennt zu nutzen.For harvesting are known various forestry machines, which move in a terrain, such as harvesters. For harvesters will be one Cantilever arrangement used, which at its end with a harvesting device, a so-called harvest head, is equipped. Through the harvest head can an upright grown tree trunk cut, felled, delicately and continue to be cut into logs of a desired length. The Trunks treated in this way can be collected in the field and on Board of a moving forest machine, equipped with a Loading gripper, that is a carrier, to be brought. In the hold of the carrier, the tree trunks continue transported, for example to a place at a passable Forest road. There are also known combined machines in which the functions a harvester and a carrier combined with the load gripper through a harvesting head, which is also suitable for loading, is replaced. Alternatively it is possible, in combined machines different boom arrangements and loading functions to use separately.

Die Hauptleistungsquelle, die für Forstmaschinen des oben beschriebenen Typs verwendet wird, ist üblicherweise ein Dieselmotor, welcher weiterhin eine Hydraulikpumpe dreht. Der Zweck der Hydraulikpumpe ist es, die mechanische Energie, die von dem Dieselmotor produziert worden ist (Umdrehungsgeschwindigkeit, Drehmoment des Motors) in hydraulische Energie (Volumenfluss, Druck, der von der Pumpe produziert worden ist) umzuwandeln. Die hydraulische Energie, die im Hydrauliksystem der Forstmaschine enthalten ist, wird weiterhin benutzt, um die aktuellen hydraulischen Stellglieder der Forstmaschine anzutreiben. Die hydraulisch betriebenen Stellglieder, zum Beispiel in einer Erntemaschine, beinhalten hydraulische Fahrmotoren, die mit den Rädern verbunden sind, hydraulische Zylinder der Rahmensteuerung, hydraulische Zylinder, die die Auslegeranordnung bewegen und ebenfalls verschiedene Hydraulikzylinder und -motoren, die im Erntekopf integriert sind. Der Dieselmotor, der als Hauptleistungsquelle benutzt wird, kann auch an eine Anzahl verschiedener Hydraulikpumpen gekoppelt werden, welche zum Beispiel eine nach der anderen auf derselben Antriebswelle angeordnet sein können. Getrennte Hydraulikpumpen können zum Beispiel für den Fahrmotor, die Auslegeranordnung oder den Erntekopf vorgesehen sein.The Main power source used for Forest machines of the type described above is used is common a diesel engine which continues to rotate a hydraulic pump. Of the The purpose of the hydraulic pump is to reduce the mechanical energy generated by the diesel engine has been produced (rotational speed, Torque of the engine) into hydraulic energy (volume flow, pressure, which has been produced by the pump). The hydraulic Energy contained in the hydraulic system of the forest machine, is still used to the current hydraulic actuators to power the forest machine. The hydraulically operated actuators, for example in a harvester, include hydraulic traction motors, the ones with the wheels connected, hydraulic cylinders of the frame control, hydraulic Cylinders that move the boom assembly and also different hydraulic cylinders and motors integrated in the harvesting head. The diesel engine, which is used as the main power source can also be connected to a number of different ones Hydraulic pumps are coupled, which, for example, after the other can be arranged on the same drive shaft. separate Hydraulic pumps can for example for the Traction motor, the boom assembly or the harvesting head be provided.

In Forstmaschinen gemäß dem Stand der Technik ist der Dieselmotor angeordnet, um die Hydraulikpumpe/pumpen im Wesentlichen mit einer konstanten Drehgeschwindigkeit zu drehen, wenn die Forstmaschine in Betrieb ist. Die Hydraulikpumpe, die mit einer konstanten Drehgeschwindigkeit betrieben wird, wird angeordnet, um entweder ein vorgegebenes, konstantes Druckniveau in der Hauptleitung des Hydrauliksystems bereitzustellen oder um als Last-Sensor betrieben zu werden, wobei die Hauptleitung immer mit einem den Erfordernissen entsprechenden Druckniveau und Volumenfluss versorgt ist. Von der Hauptleitung des hydraulischen Systems wird die hydraulische Leistung, zum Beispiel für die hydraulischen Stellglieder des Erntekopfes, über ihre jeweiligen Steuerungsventile entsprechend ihren jeweiligen Bedürfnissen abgenommen. In einer Situation, in der die Last des Hydrauliksystems so hoch ansteigt, dass das benötigte Drehmoment des Dieselmotors, der die Hydraulikpumpe antreibt, die Leistungsfähigkeit des Dieselmotors übersteigt, wird, wenn nötig, die Produktion des Volumenflusses durch die Hydraulikpumpe reduziert, so dass der hydraulische Druck in der Hauptleitung des Hydrauliksystems im Wesentlichen auf dem gewünschten Niveau gehalten werden kann. Die oben beschriebene Leistungsgrenze des Hydrauliksystems wird typischerweise über die Veränderung des soge nannten Steuerungswinkels verwirklicht, der das Hubvolumen der Hydraulikpumpe beeinflusst.In Forestry machines according to the state Technically, the diesel engine is arranged to pump the hydraulic pump essentially to turn at a constant rotational speed, when the forest machine is in operation. The hydraulic pump with operated at a constant rotational speed is arranged at either a predetermined, constant pressure level in the main line to provide the hydraulic system or operated as a load sensor to be, the main line always with a corresponding to the requirements Pressure level and volume flow is supplied. From the main line of the hydraulic system becomes the hydraulic power, for example for the hydraulic actuators of the harvesting head, via their respective control valves according to their respective needs. In a Situation in which the load of the hydraulic system rises so high that needed Torque of the diesel engine that drives the hydraulic pump, the capacity of the diesel engine exceeds, will, if necessary, reduces the production of the volume flow through the hydraulic pump, so that the hydraulic pressure in the main line of the hydraulic system essentially on the desired Level can be maintained. The performance limit described above The hydraulic system is typically about the change of the so-called control angle realized that affects the stroke volume of the hydraulic pump.

Die Drehgeschwindigkeit des Dieselmotors wird herkömmlicherweise mit einer mechanischen Steuerung in Verbindung mit der Einspritzpumpe des Motors konstant gehalten, um, wenn nötig, die Kraftstoffzufuhr zum Motor zu steigern oder zu verringern. Folglich steigert oder löst die Steuerung somit in einer Art und Weise die Drosselung des Motors, um eine konstante Drehgeschwindigkeit bei zu behalten, wenn die Leistung des Dieselmotors, die von der Hydraulikpumpe benötigt wird, sich in unterschiedlichen Situationen verändert. Während der maximalen Leistung des Motors wird, wenn nötig, die Einschränkung der Kraft des Hydrauliksystems benutzt; in anderen Worten, der Volumenfluss (Steuerungswinkel), der von der Hydraulikpumpe erzeugt wird, wird verringert, um eine Situation zu verhindern, in der das Drehmoment des Dieselmotors, das von der Hydraulikpumpe benötigt wird, die maximale Leistungsfähigkeit des Motors übersteigt und die Drehgeschwindigkeit des Dieselmotors sinken könnte.The Rotary speed of the diesel engine is conventionally using a mechanical control kept constant in connection with the injection pump of the engine, to, if necessary, to increase or decrease the fuel supply to the engine. consequently increases or dissolves the controller thus in a way throttling the engine, to maintain a constant rotational speed when the Power of the diesel engine needed by the hydraulic pump changed in different situations. During the maximum power the engine will, if necessary, the limitation of Force of the hydraulic system used; in other words, the volume flow (Control angle) generated by the hydraulic pump becomes reduced to prevent a situation in which the torque of the diesel engine needed by the hydraulic pump, the maximum efficiency of the engine exceeds and the rotational speed of the diesel engine could drop.

Bei Forstmaschinen, insbesondere Erntemaschinen, variiert der Gesamtbedarf an hydraulischer Leistung in hohem Maße, entsprechend der durch die Forstmaschine zu der jeweiligen Zeit ausgeführten Operation. Im Falle einer Erntemaschine können diese Funktionen grob unterteilt werden in, erstens die Bewegung der Erntemaschine im Gelände auf dem Einschlagsgebiet und, wenn die Erntemaschine still steht, in die Bearbeitung der Baumstämme durch die Auslegeanordnung und des damit verbundenen Erntekopfes. Nachfolgend werden diese Funktionen abkürzend mit den Begriffen Transport und Ernten bezeichnet.In forest machines, especially harvesters, the total demand for hydraulic power varies greatly, according to the operation performed by the forest machine at the time. In the case of a harvester, these functions can be roughly subdivided into, first, the movement of the harvester in the field on the field of impact and, if the harvester is stationary stands, in the processing of the tree trunks by the Auslegeanordnung and the associated harvesting head. In the following, these functions are abbreviated to the terms transportation and harvesting.

Ernten kann ferner in unterschiedliche Schritte unterteilt werden, welche zum Beispiel die Bewegung des Auslegers und die Bearbeitung des Baumstammes durch Fällen, Querschneiden und Entasten umfassen. Mit Bezug auf den Leistungsbedarf sind zum Beispiel Fällen und Querschneiden Operationen, welche zeitweise große Hydraulikleistungen erfordern, wohingegen die Bewegung des leeren Auslegers ohne Baumstamm im Greifer des Erntekopfes bei stillstehender Arbeitsmaschine nur relativ geringe Hydraulikleistungen erfordert.To harvest can also be divided into different steps, which for example, the movement of the boom and the processing of the tree trunk by cases, Cross cutting and delimbing include. In terms of power requirements are for example cases and cross-cutting operations that temporarily require large hydraulic power, whereas the movement of the empty boom without a log in the claw the harvesting head at a stationary machine only relatively small Hydraulic services required.

Um die Effektivität der Forstmaschine so hoch wie möglich zu halten, ist es bekannterweise wichtig, dass zum Beispiel beim Ernten die Drehgeschwindigkeit des Dieselmotors während des Fällens und Schneidens des Holzes, welches zeitweise große hydraulische Leistungen erfordert, nicht sinken darf, weil dieses die Ernte deutlich verlangsamt oder sich direkt auf die Qualität des zu bearbeitenden Holzes auswirkt. Schlimmstenfalls kann ein Absinken der Drehgeschwindigkeit des Motors, zum Beispiel während des Querschneidens, eine zeitweise Verzögerung des Sägens und ein Aufbrechen des Baumstammes, der unter einem Drehmoment steht und durch den Erntekopf unterstützt wird, in Längsrichtung verursachen, welches den Wert des bearbeiteten Stammes deutlich reduziert. Während des Entastens dagegen kann die Zuführung des Stammes am Erntekopf zum Beispiel an einem besonders dicken Ast stoppen, weil die Motorleistung nicht ausreichend ist. Als Ergebnis wird die beschriebene Bearbeitung deutlich verlangsamt oder muss wiederholt werden.Around the effectiveness the forest machine as high as possible it is well known that, for example, in the case of Harvest the rotational speed of the diesel engine during the Felling and Cutting the wood, which at times large hydraulic power requires, must not sink, because this significantly slows down the harvest or directly on the quality affects the wood to be processed. At worst, one can Lowering the speed of rotation of the motor, for example during the Cross-cutting, a temporary delay of sawing and a breaking up of the tree trunk, which is under a torque and supported by the harvest head is, in the longitudinal direction cause the value of the processed trunk clearly reduced. While on the other hand, the feeding of the trunk at the harvesting head can be done by deflaking for example, stop on a particularly thick branch, because the engine power is not enough. As a result, the described processing becomes clear slows down or has to be repeated.

Bei der Konstruktion einer Forstmaschine, wie einer Erntemaschine, muss die Größen- und Leistungsfähigkeitskategorie des Dieselmotors, der als Hauptleistungsquelle verwendet wird, in der Praxis so ausgewählt werden, dass die maximale Leistung des Motors auch für die Bearbeitung der am meisten Kraft verbrauchenden Arbeiten wie Fällen und Querschneiden genügt, ohne wiederkehrende, unerwünschte Absenkung der Drehgeschwindigkeit des Motors aufgrund von Überlastung. Die Leistungsquelle muss also in der Lage sein, Situationen, in denen zum Beispiel verschiedene Hydraulikfunktionen des Auslegers und des Erntekopfes während der Bearbeitung eines schweren Stammes gleichzeitig angewendet werden, zu überwinden. Folglich fällt die Wahl auf einen Dieselmo tor, dessen Leistungs- und Drehmomenteigenschaften einen optimalen Kompromiss für die in der Praxis auftauchenden Notwendigkeiten liefern.at the construction of a forestry machine, such as a harvester, must the size and efficiency category of the diesel engine used as the main power source in so selected in practice be that the maximum power of the engine also for machining the most force-consuming jobs like falls and Cross cutting is enough without recurring, unwanted Lowering the speed of rotation of the motor due to overload. So the power source must be able to handle situations in which, for example, different hydraulic functions of the boom and the harvest head during the Processing a heavy trunk to be applied simultaneously to overcome. Consequently, the falls Choice of a diesel engine whose power and torque characteristics an optimal compromise for deliver the necessities that emerge in practice.

Wie auch immer, es sind die maximalen Anforderungen für die Funktionen der Forstmaschine, welche hauptsächlich die Größe, Natur und Arbeitsweise bestimmen, welche für den für die Forstmaschine ausgewählten Motor im Wesentlichen konstant gehalten werden; folglich arbeiten die vorbekannten Anordnungen nicht im Bereich des besten Effizienz, wenn der Motor nur mit einer Teillast belastet wird. In der Praxis ist die maximale Leistung des Motors und des Hydrauliksystems nur gelegentlich erforderlich und während der meisten Einsatzzeit wird nur ein Teil der Leistung, der im Wesentlichen geringer als die maximale Leistungsfähigkeit ist, angewendet. Im Ergebnis sind Effektivität und spezifischer Kraftstoffverbrauch des Motors, bezugnehmend auf vorbekannte Anordnungen, während einer typischen Verwendung der Forstmaschine nicht optimal.As Anyway, it's the maximum requirements for the functions the forestry machine, which mainly the size, nature and determine the mode of operation for the engine selected for the forest machine be kept substantially constant; consequently, the work previously known arrangements not in the area of best efficiency, when the engine is loaded only with a partial load. In practice is the maximum power of the engine and the hydraulic system only occasionally required and during Most usage time will only be part of the performance that is essentially lower as the maximum efficiency is, applied. The result is efficiency and specific fuel consumption of the engine, referring to prior art arrangements, during a typical Use of the forest machine not optimal.

Der Grund für die schlechte Effizienz bei Teillast kann in der folgenden Weise verstanden werden. Bezugnehmend auf den Stand der Technik ist der Motor nur darauf ausgerichtet, seine Drehgeschwindigkeit auf einem konstanten Niveau zu halten, korrespondierend zu dem jeweils geltenden Bedarf für die Drehgeschwindigkeit, wobei die Leistungsabgabe des Motors in der Praxis auch der Motorleistung folgt, die zu der jeweiligen Zeit von der Hydraulikpumpe benötigt wird. Wie auch immer, weil der Motor nicht von anderen Steuerungsparametern abhängig ist, die die laufende Arbeitssituation genauer oder insbesondere bevorstehende Situationen darstellen, ist nach dem Stand der Technik die Bereitschaft zur Leistungsproduktion immer auf einem maximalen Niveau. Mit anderen Worten, der Motor ist in der Lage, mehr Leistung bis zur maximalen Leistungsfähigkeit nur durch Gas geben zu produzieren, wenn es für die Leistungsaufnahme der Hydraulikpumpe von der Motorwelle erforderlich ist. In Teillastsituationen reduziert die Bereitschaft zur Leistungsproduktion, welche unnötig hoch ist und überflüssigerweise erhalten wird, die Effizienz des Motors, weil die effektiven Einstellun gen für die Art der Kraftstoffzuführung in den Motor fortwährend nur für die maximale Leistung optimal gehalten werden. Bei Teilleistung verhindern diese Einstellungen, dass der Motor mit optimaler Effektivität arbeitet, wobei der Kraftstoffverbrauch des Motors steigt, welches sich ferner zum Beispiel in einer Zunahme der Menge der schädlichen Abgasemission zeigt.Of the reason for The poor efficiency at part load can be in the following way be understood. Referring to the prior art is the Engine only geared to its rotational speed on one to maintain a constant level, corresponding to the applicable Need for the rotational speed, the power output of the engine in The practice also follows the engine power at the time needed by the hydraulic pump becomes. Anyway, because the engine is not different from other control parameters dependent is that the current work situation more accurate or in particular represent upcoming situations, is in the prior art the willingness to production always at a maximum Level. In other words, the engine is capable of more power up to the maximum efficiency only by gas to produce, if it is for the power consumption of Hydraulic pump is required by the motor shaft. In partial load situations reduces the willingness for power production, which unnecessarily high is and unnecessary is obtained, the efficiency of the engine because of the effective settings for the Type of fuel supply into the engine continually only for the maximum performance is optimally maintained. At partial performance prevent these settings that the engine works with optimal effectiveness, wherein the fuel consumption of the engine increases, which further to the Example in an increase in the amount of harmful exhaust emission shows.

Weiterhin ist aus dem Stand der Technik eine Form einer Forstmaschine bekannt, in welcher der Fahrer der Erntemaschine bei leichter Arbeit, zum Beispiel beim Arbeiten in einem Bestand, der zum Einschlag markiert ist und nur relativ kleine Stämme enthält, das Niveau der konstanten Drehgeschwindigkeit des verwendeten Dieselmotors manuell auf ein niedrigeres konstantes Niveau als normalerweise in einer Situation vorhanden regelt, wenn die maximale Leistung des Motors wahrscheinlich nicht gebraucht wird. Diese Prozedur reduziert die Bereitschaft des Motors zur Leistungsproduktion und dadurch wird der Gesamtkraftstoffverbrauch der Arbeitsmaschine reduziert, aber es wird auch das Risiko eines unerwünschten Absinkens der Drehgeschwindigkeit des Motors, zum Beispiel wenn die Erntemaschine besonderes starke Punkte des Stammes oder Astes während des Entastens oder Querschneidens trifft, erhöht. Das Verfahren verlangsamt auch die Funktionen der Erntemaschine, da die kontinuierlich langsamer drehende Hydraulikpumpe auf dem gewünschten Druckniveau einen Volumenfluss produziert, der kleiner als normal ist. Außerdem bringt eine Reduzierung der Drehgeschwindigkeit bei einem Dieselmotor, der mit herkömmlichen mechanischen Steuerungsmitteln ausgestattet ist, eine Verschiebung des Bereiches der besten Effizienz mit sich. In der Praxis kann der Fahrer das Niveau der Drehgeschwindigkeit nicht fortwährend manuell anpassen, während die Arbeit fortgesetzt wird, sondern er muss ein konstantes Geschwindigkeitsniveau wählen, das für die Aufgabe geeignet ist.Furthermore, the prior art discloses a form of a forest machine in which the operator of the harvester, while working lightly, for example when working in a stock marked for impact and containing only relatively small logs, is the constant rotational speed level of the harvester used Diesel engine is manually controlled to a lower constant level than normally available in a situation when the maxi engine power is probably not needed. This procedure reduces the engine's readiness for power production and thereby reduces the overall fuel economy of the work machine, but it also increases the risk of undesirably decreasing the rotational speed of the engine, for example if the harvester encounters particularly strong points of the log or branch during unloading or cross cutting , elevated. The process also slows down the functions of the harvester because the continuously slower rotating hydraulic pump at the desired pressure level produces a volume flow that is less than normal. In addition, reducing the rotational speed of a diesel engine equipped with conventional mechanical control means involves a shift in the range of best efficiency. In practice, the driver can not continuously adjust the level of rotational speed manually while the work is continuing, but must choose a constant speed level suitable for the task.

Es ist ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung, ein neues Verfahren zur automatischen Steuerung eines Motors einer Forstmaschine bereitzustellen, wobei durch das Verfahren ein Arbeiten eines Motors, der als Hauptleistungsquelle eingesetzt wird, mit besserer Effizienz als zuvor und dadurch weniger Kraftstoffverbrauch und auch deutlich geringere Abgasemissionen ermöglicht wird. Die Erfindung betrifft auch eine Forstmaschine, die dieses Verfahren ausführt.It It is a primary object of the present invention to provide a new process to provide automatic control of an engine of a forest machine, wherein, by the method, operating an engine as the main power source is used, with better efficiency than before and therefore less fuel consumption and also significantly lower exhaust emissions is possible. The invention also relates to a forest machine that performs this method.

Die grundlegende Idee der Erfindung ist es, durch Vorhersage die Steuerungsparameter der Hauptleistungsquelle einer Forstmaschine, vorzugsweise eines Dieselmotors mit einer elektronischen Steuerungseinheit (ECU), zu optimieren, indem die Leistungsquelle auf die Produktion eines passenden und genügenden Leistungsniveaus eingestellt wird, welches für alle Arbeiten, die von einer Forstmaschine geleistet werden, benötigt wird, ohne dass eine überflüssige Bereitschaft zur Leistungsproduktion aufrecht erhalten wird, wobei die Arbeiten wirtschaftlicher als bisher bekannt ausgeführt werden können und so wenig Emissionen in der Umwelt wie möglich verursachen.The The basic idea of the invention is, by prediction, the control parameters the main power source of a forest machine, preferably one Diesel engine with an electronic control unit (ECU), too optimize by putting the power source on the production of a suitable and sufficient Is set for all works by one Forestry machine is required, without requiring a redundant readiness is maintained for output production, with the works can be carried out more economically than previously known and to cause as little emissions in the environment as possible.

Um das grundlegende Prinzip der Erfindung zu verstehen, ist es wichtig zu wissen, dass eine vorbestimmte Teilleistung des Motors, zum Beispiel 50% der Maximalleistung, die für den Motor angegeben ist, in modernen, elektronisch gesteuerten Motoren mit unterschiedlichen Wirkungsgraden produziert werden kann, wenn die Steuerungsparameter des Motors auf unterschiedliche Weise ausgebildet werden. Mit anderen Worten, mit unterschiedlichen Werten der Steuerungsparameter ist der Kraftstoffverbrauch des Motors unterschiedlich, selbst wenn die gleiche Teilleistung von 50% in dieser Situation vom Motor abgenommen wird. Umgekehrt ist die Bereitschaft des Motors zur Leistungsproduktion auch bei unterschiedlichen Werten der Steuerungsparameter unterschiedlich. In diesem Zusammenhang bezieht sich die Bereitschaft zur Leistungsproduktion zu aller erst auf die maximale Leistung des Motors bei den Werten der Steuerungsparameter, aber auch auf die Art und Weise, in welcher der Motor reagiert, das heißt seine "Aggressivität", wenn sich der Leistungsbedarf plötzlich ändert. Im Ergebnis ist es möglich, die Steuerungsparameter des Motors in Relation zu jeder Arbeit, die von der Forstmaschine ausgeführt werden soll, in einer Art und Weise zu optimieren, dass der Motor wirtschaftlich die genügende Leistungsabgabe für jede Arbeit zur Verfügung stellt, aber ohne die Aufrechterhaltung einer unnötig hohen Bereitschaft zur Leistungsproduktion, welches den Nachteil einer deutlichen Reduzierung der Effizienz hätte.Around It is important to understand the basic principle of the invention knowing that a predetermined part of the engine, for example 50% of the maximum power for the engine is specified in modern, electronically controlled motors with different degrees of efficiency can be produced when the Control parameters of the engine designed in different ways become. In other words, with different values of the control parameters The fuel consumption of the engine is different, even if the same part performance of 50% in this situation removed from the engine becomes. Conversely, the readiness of the engine for power production even with different values of the control parameters different. In this context, the willingness to produce power refers First of all, the maximum power of the engine in the values the control parameter, but also the way in which the engine reacts, that is his "aggressiveness" when the need for power suddenly changes. in the Result it is possible the Control parameters of the engine in relation to any work that be carried out by the forest machine intended to optimize in a way that makes the engine economical the sufficient Power delivery for every job available but without maintaining an unnecessarily high level Willingness to production, which has the disadvantage of significant reduction in efficiency.

Im Hinblick auf die Fertigkeit zum Arbeiten mit der Forstmaschine muss die oben erwähnte Auswahl der Steuerungsparameter des Motors im Wesentlichen durch eine Vorhersage der Operationen zur Baumstammbearbeitung durch die Forstmaschine getroffen werden, wobei es möglich ist, das Risiko eines unnötigen Abfalls der Drehgeschwindigkeit des Motors während der besagten Bearbeitungsoperationen zu minimieren.in the In terms of the skill to work with the forest machine must the above mentioned Selection of the control parameters of the engine essentially by a prediction of tree trunk processing operations by the It is possible to take the risk of a forest machine unnecessary Decrease in the rotational speed of the motor during said machining operations to minimize.

Um diese Wirkungen zu erreichen, ist das Verfahren gemäß der Erfindung hauptsächlich gekennzeichnet durch das, was im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 dargestellt wird. Die Forstmaschine gemäß der Erfindung hingegen wird hauptsächlich durch das gekennzeichnet, was im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 9 dargestellt ist.Around To achieve these effects is the method according to the invention mainly characterized by what is stated in the characterizing part of the claim 1 is shown. The forest machine according to the invention, however, is mainly characterized by what is stated in the characterizing part of the claim 9 is shown.

Die Erfindung betrifft insbesondere solche Forstmaschinen, zum Beispiel Erntemaschinen, welche für die Bearbeitung von Baumstämmen in einem Gelände in einer Art und Weise benutzt werden, dass die Eigenschaften des Baumstammes, der zum Zeitpunkt der Gegenstand von Bearbeitungsoperationen ist, durch eine oder mehrere Messungen des Baumstammes durch die Forstmaschine und/oder durch Informationen, die durch den Fahrer der Forstmaschine in das System der Forstmaschine eingegeben werden, bestimmt werden.The The invention relates in particular to such forestry machines, for example Harvesters, which for the processing of tree trunks in a terrain be used in a way that the properties of the Tree trunk, which is the subject of machining operations at the time, by one or more measurements of the log by the forest machine and / or by information provided by the driver of the forest machine be entered into the system of the forest machine to be determined.

Ein Beispiel für solche Messungen, die als solche bekannt sind, ist die Messung des Fälldurchmessers des Baumstammes durch den Erntekopf, wenn der Erntekopf den aufrecht gewachsenen Baumstamm für das Fällen des Stammes greift.One example for such measurements, known as such, is the measurement of Fälldurchmessers of the tree trunk through the harvest head when the harvest head upright grown tree trunk for the cases of the tribe attacks.

Der Durchmesser und die Länge des Stammes können in einer als solchen bekannten Weise gemessen werden, auch wenn der Erntekopf seinen Griff des Baumstammes während der Entastung und des Querschneidens des Stammes verändert. Der Fahrer der Erntemaschine hingegen kann, in einer als solchen bekannten Weise, Informationen über die Holzart des zur Zeit zu bearbeitenden Stammes zu Beginn der Bearbeitung des besagten Stammes in das System der Erntemaschine eingeben. Auf Basis dieser Informationen kann die Erntemaschine, in einer als solchen bekannten Weise, die Abholzigkeit und Länge des Baumstammes bestimmen und durch den Gebrauch dieser sogenannten Stammprognose, die für jeden einzelnen Stamm bestimmt wird, den besagten Baumstamm zum Querschneiden markieren, das heißt einen Einschnittplan zum Schneiden des Stammes in optimaler Weise in Holzprodukte unterschiedlicher Längen- und Durchmesserklassen erstellen.The diameter and length of the stem may be in a manner known as such even if the harvesting head alters its grip on the log during delimbing and cross-cutting of the log. On the other hand, the driver of the harvester, in a manner known per se, can input information about the species of wood of the present time to be processed at the beginning of the processing of the said strain in the system of the harvester. On the basis of this information, the harvester, in a manner known per se, can determine the loginess and length of the log and, by using this so-called root forecast, which is determined for each log, mark said log for cross-cutting, that is, an incision plan Cutting the trunk optimally in wooden products of different length and diameter classes.

Gemäß der Erfindung werden die Eigenschaften eines einzelnen Baumstammes wie auch die Stammprognose, die am Anfang oder während der Bearbeitung des besagten Baumstammes festgelegt werden, benutzt, um die erforderlichen Leistungsniveaus, die auf Grund der Bearbeitungsoperation die an dem besagten Baumstamm durchgeführt werden sollen, durch eine Vorhersage abzuschätzen, das heißt, bereits bevor die besagten Bearbeitungsoperationen begonnen werden. Solche Bearbeitungsoperationen können zum Beispiel in einer Erntemaschine das Sägen zum Fällen des Baumstammes während der Ernte und das Entasten und Querschneiden des Stammes gemäß dem Einschnittplan umfassen.According to the invention become the properties of a single tree trunk as well Trunk forecast, that at the beginning or during the processing of the said Tree trunk, used to determine the required levels of performance, those due to the machining operation on the said tree trunk be performed to estimate by a prediction, that is, already before the said machining operations are started. Such Machining operations can For example, in a harvester, sawing to felling the tree trunk during Harvest and include the trimming and cross-cutting of the trunk according to the incision plan.

Folglich ist die vorliegende Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass Informationen, z.B. eine Stammprognose, die von einem einzelnen in Bearbeitung befindlichen Baumstamm in dem System der Forstmaschine gesammelt werden, für die vorausgehende Vorhersage zur Abschätzung solcher Leistungsniveaus der Stellglieder der Forstmaschine benutzt werden, welche für die am Stamm auszuführenden Arbeiten benötigt werden. Das macht es möglich, dass es gemäß der Erfindung nun möglich ist, die Steuerungsparameter des Motors, der als Hauptleistungsquelle der Forstmaschine benutzt wird, in einer deutlich genaueren Art und Weise einzustellen, so dass ein oder mehrere Leistungsniveaus, die für die Bearbeitung des besagten Baumstammes erforderlich sind, wirtschaftlich und mit so wenig Abgasemissionen wie möglich zur Verfügung gestellt werden.consequently the present invention is characterized in that information, e.g. a master forecast by a single in progress tree trunk collected in the system of forestry machine be, for the previous forecast to estimate such levels of performance the actuators of the forest machine are used, which for the am Trunk to be carried out Works needed become. That makes it possible that it according to the invention now possible is, the control parameters of the engine, as the main power source the forest machine is used, in a much more accurate manner and adjust so that one or more performance levels, the for the processing of the said tree trunk are necessary, economically and provided with as little exhaust emissions as possible become.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird nur der höchste Leistungsbedarf für einen zu bearbeitenden Stamm vor seiner Bearbeitung im Voraus geschätzt, und die Steuerungsparameter des Motors werden nur im Hinblick auf dieses einzelne Leistungsniveau optimiert.According to one Embodiment of the invention is only the highest power requirement for a the strain to be processed is estimated in advance before its processing, and the control parameters of the engine are only in view of this individual performance level optimized.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung werden die Leistungsniveaus, die für die Bearbeitung eines Baumstammes erforderlich sind, für verschiedene Arbeiten, die gesondert am Stamm ausgeführt werden, abgeschätzt. Solche Arbeiten beinhalten zum Beispiel das Sägen zum Fällen, das erforderliche Zuführen des Stammes zum Erntekopf für das Entasten und das Querschneiden des Stammes. Für diese Operationen werden verschiedene Werte als Steuerungsparameter bestimmt, wobei die Arbeit des Motors für jeden Stamm und für jede Arbeit optimiert wird. In der höchst vorteilhaften Ausgestaltung wird jede Arbeit, die am Baumstamm auszuführen ist, unter Verwendung gesondert optimierter Leistungsparameter des Motors durchgeführt.According to one another embodiment of the invention, the performance levels, the for the processing of a tree trunk are required for different Work carried out separately on the trunk is estimated. Such For example, work involves sawing to felling, feeding the required Tribal to the harvest head for that Entasten and cross-cutting the trunk. For these operations will be different values are determined as control parameters, the work of the Motors for every tribe and for every work is optimized. In the most advantageous embodiment is any work to be performed on the tree trunk using separately optimized performance parameter of the engine performed.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Motor der Forstmaschine ein Dieselmotor, in welchem die Kraftstoffzufuhr durch eine elektronische Steuerungseinheit ECU anstelle einer mechanischen Steuervorrichtung geregelt wird. Das macht es möglich, die Steuerungsparameter des Motors auf vielseitige Weise festzusetzen, so dass die Leistung, die vom Motor gefordert wird, jederzeit mit optimalem Wirkungsgrad produziert werden kann, zum Beispiel durch die Auswahl des in der jeweiligen Situation am besten passenden Steuerungsgra phen aus denen, die in der elektronischen Steuerungseinheit des Motors gespeichert sind.In an advantageous embodiment of the invention, the engine is the Forestry machine a diesel engine in which the fuel supply through an electronic control unit ECU instead of a mechanical Control device is regulated. That makes it possible, the control parameters of the engine in many ways, so that the power, which is required by the engine, at any time with optimum efficiency can be produced, for example, by selecting the in the the most suitable control graphs from stored in the electronic control unit of the engine are.

Die Steuerungsgraphen beinhalten Informationen bezüglich des Ablaufplanes und der Zuführmengen, bezogen auf die Kraftstoffzufuhr des Motors, und die unterschiedlichen Steuerungsgraphen können daher verwendet werden, um den Wirkungsgrad des Motors und ferner die maximale Leistung die mit den besagten Einstellungen des Motors und dem Verhalten des Motors in Situationen einer plötzlichen Lastveränderung erreicht werden soll, zu beeinflussen. Die zuletzt erwähnte Anpassung, die die Empfindlichkeit des Motors zu reagieren beeinflusst, wird üblicherweise Sinksteuerung (droop control) genannt.The Control graphs contain information regarding the schedule and the feed quantities, based on the fuel supply of the engine, and the different ones Control graphs can therefore used to increase the efficiency of the engine and further the maximum power that with the said settings of the engine and the behavior of the engine in sudden situations Last change should be achieved. The last mentioned adaptation, which affects the sensitivity of the engine to respond is usually Called droop control.

In einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung wird auch die Drehgeschwindigkeit des Motors durch die situationsgemäße Vorhersage automatisch ausgewählt. In einer dritten Ausgestaltung der Erfindung wird der Betrieb des Motors durch eine aktive Anpassung der Einstellung der Motoraufladung, typischerweise ein Turbolader mit variabler Geometrie (variable Düsen-Turbolader), optimiert.In In a second embodiment of the invention, the rotational speed is also determined of the engine automatically selected by the prediction according to the situation. In A third aspect of the invention is the operation of the engine by actively adjusting the engine charge setting, typically a variable geometry turbocharger (variable Nozzle turbocharger), optimized.

Die vorliegende Erfindung stellt deutliche Vorteile gegenüber dem Stand der Technik bereit. Dank der Erfindung ist es möglich, den Kraftstoffverbrauch einer Forstmaschine und dadurch ebenso die Abgasemissionen, die durch die Forstmaschine verursacht werden, deutlich zu reduzieren. Wenn die Steuerungsparameter und die Drehgeschwindigkeit des Motors automatisch für jede Situation passend ausgewählt werden, werden auch die mechanische Belastung und der Verschleiß, die am Motor und an den anderen Vorrichtung und Teilen der Forstmaschine verursacht werden, vermindert, welches den Bedarf an Instandhaltung der Forstmaschine reduziert und die Lebensdauer des Motors und der Vorrichtungen verlängert. Die Erfindung trägt auch dazu bei, den Geräuschpegel, der durch die Forstmaschine verursacht wird zu senken, was sowohl für die Arbeitsumgebung als auch für den Fahrer der Maschine wichtig ist.The present invention provides significant advantages over the prior art. Thanks to the invention, it is possible to significantly reduce the fuel consumption of a forest machine and thereby also the exhaust emissions caused by the forest machine. When the control parameters and the rotation speed the engine are automatically selected for each situation, also the mechanical stress and wear caused on the engine and on the other device and parts of the forest machine are reduced, which reduces the need for maintenance of the forest machine and the life of the engine and of the devices extended. The invention also helps to lower the level of noise caused by the forest machine, which is important to both the working environment and the driver of the machine.

Im Folgenden wird die Erfindung detaillierter anhand als Beispiele verwendeter, vorteilhafter Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:in the The invention will be described in more detail below as examples used, advantageous embodiments with reference to the attached Drawings in which:

1 in einer Prinzipansicht die Funktionen einer Forstmaschine des Standes der Technik zeigt, 1 shows in a schematic view the functions of a state-of-the-art forestry machine,

2 in einer Prinzipansicht eine Forstmaschine gemäß der Erfindung zeigt, und 2 in a schematic view shows a forest machine according to the invention, and

3 in einem Prinzipdiagramm den optimalen Drehmomentgraphen eines Motors, der mit der elektronischen Steuerungseinheit ausgerüstet ist, zeigt. 3 in a schematic diagram shows the optimal torque graph of a motor, which is equipped with the electronic control unit shows.

1 zeigt, in einer Prinzipansicht, die Funktion einer Forstmaschine des Standes der Technik. 2 zeigt in entsprechender Weise die Funktionen einer Forstmaschine gemäß der Erfindung. In den 1 und 2 sind nur solche Funktionen als Beispiele gezeigt, welche für das Verständnis des Prinzips der vorliegenden Erfindung wesentlich sind. Für jeden Fachmann ist es offensichtlich, dass in den 1 und 2 das Hydrauliksystem einer Forstmaschine nur auf eine sehr vereinfachte Weise dargestellt ist und nicht in der Gesamtheit all seiner Teile, sondern nur die Teile, welche für die Beschreibung des Prinzips der Erfindung notwendig sind. 1 shows, in a schematic view, the function of a forest machine of the prior art. 2 shows in a similar way the functions of a forest machine according to the invention. In the 1 and 2 only such functions are shown as examples, which are essential for understanding the principle of the present invention. For any expert it is obvious that in the 1 and 2 the hydraulic system of a forest machine is shown only in a very simplified manner and not in the entirety of all its parts, but only the parts which are necessary for the description of the principle of the invention.

In 1 ist der Motor 10 der Forstmaschine, welcher typischerweise ein turbogeladener Dieselmotor ist, gemäß dem Stand der Technik angeordnet, um mit einer vorgegebenen, konstanten Drehgeschwindigkeit eine Hydraulikpumpe 11 zu drehen, welche die Hauptleitung 12 des Hydrauliksystems entweder mit ei nem vorgegebenen, im Wesentlichen konstanten Druckniveau oder, unter Last-Sensorsteuerung, mit einem vorgegebenen Druckniveau und Volumenfluss versorgt. Das konstante Druckniveau wird typischerweise bei der Verwendung der Funktionen des Erntekopfes 21 angewendet, und es können auch unterschiedliche, konstante Druckniveaus für unterschiedliche Zwecke ausgewählt werden. Die Last-Sensorsteuerung wird typischerweise in Verbindung mit den Funktionen des Auslegers 20 benutzt.In 1 is the engine 10 the forest machine, which is typically a turbocharged diesel engine, arranged according to the prior art, to a hydraulic pump at a predetermined, constant rotational speed 11 to turn, which is the main line 12 the hydraulic system either with egg nem predetermined, substantially constant pressure level or, under load sensor control, supplied with a predetermined pressure level and volume flow. The constant pressure level typically becomes when using the functions of the harvesting head 21 applied, and different, constant pressure levels can be selected for different purposes. The load sensor control is typically associated with the functions of the boom 20 used.

Die Drehgeschwindigkeit des Motors 10 wird auf ein vorgegebenes, konstantes Niveau durch Messsmittel 13 für die Drehgeschwindigkeit und einer Steuerungseinheit 14 für den Motor festgesetzt. Üblicherweise sind die Messungen 13 der Drehgeschwindigkeit und der Betrieb der Steuerungseinrichtung 14 des Motors mit einer mechanischen Steuerung für die Einspritzpumpe des Dieselmotors verbunden. Das Druckniveau der Hauptleitung 12 wird durch Druckmessung 15 und eine Steuerungseinrichtung 16, die die Hydraulikpumpe 11 beeinflusst, angepasst.The rotational speed of the motor 10 is set to a given, constant level by measuring means 13 for the rotational speed and a control unit 14 set for the engine. Usually the measurements 13 the rotational speed and the operation of the control device 14 of the engine connected to a mechanical control for the injection pump of the diesel engine. The pressure level of the main pipe 12 is by pressure measurement 15 and a controller 16 that the hydraulic pump 11 influenced, adjusted.

Von der Hauptleitung 12 des Hydrauliksystems der Forstmaschine wird die Hydraulikenergie ferner über Steuerungsventile V₁–V_N zu unterschiedlichen Stellgliedern H₁–H_N transferiert, wie z.B. Hydraulikzylinder und Motoren für den Ausleger 20 und den Erntekopf 21. Das Steuerungsventil V₁–V_N für ein einzelnes Stellglied H₁–H_N steuert, auf Basis des Steuersignals 23, das dasselbe steuert, den Volumenfluss und den Druck der Hydraulikflüssigkeit von der Hauptleitung 12 zum jeweiligen Stellglied gemäß der Operation, die durch das Stellglied zu der Zeit geleistet wird. Von den Steuerungsventilen V₁–V_N sind üblicherweise Steuerleitungen mit der Steuerungseinrichtung 16 der Hydraulikpumpe 11 gekoppelt, wobei diese Steuerleitungen zur Steuerung des Hydrauliksystems benutzt werden, um entweder auf einem vorgegebenen, konstanten Druckniveau oder in einer Last-Sensorart, abhängig von dem Steuerungsventil V₁–V_N und der Funktion, die zu der Zeit gebraucht wird, zu arbeiten. Die besagten Steuerleitungen, wel che in den 1 und 2 nicht gezeigt sind, können entweder hydraulisch oder elektrisch verwirklicht sein.From the main line 12 Furthermore, in the hydraulic system of the forest machine, the hydraulic energy is further transferred via control valves V ₁ -V _N to different actuators H ₁ -H _N , such as hydraulic cylinders and motors for the boom 20 and the harvest head 21 , The control valve V ₁ -V _N controls a single actuator H ₁ -H _N based on the control signal 23 , which controls the same, the volume flow and the pressure of the hydraulic fluid from the main line 12 to the respective actuator according to the operation performed by the actuator at the time. Of the control valves V ₁ -V _N are usually control lines with the control device 16 the hydraulic pump 11 coupled, these control lines are used to control the hydraulic system to operate either at a predetermined, constant pressure level or in a Last-Sensorart, depending on the control valve V ₁ -V _N and the function that is needed at the time. The said control lines, wel che in the 1 and 2 not shown, can be realized either hydraulically or electrically.

Das Mess- und Steuerungssystem 22 der Forstmaschine ist in als solcher bekannter Weise angeordnet, um die Operationen der Forstmaschine gemäß des Steuerkommandos 25 des Fahrers zu steuern. Durch die Messdaten 24, die von dem Erntekopf 21 erhalten wurden und sich auf den jeweiligen Baumstamm beziehen, der Gegenstand der Bearbeitung ist, zeichnet das Mess- und Steuerungssystem 22 eine Stammprognose für den zu bearbeitenden Stamm auf, und unter Nutzung der Stammprognose werden die quer zu schneidenden Stämme markiert, das heißt, nach vorgegebener Weise in Holzprodukte unterschiedlicher Längen- und Durchmesserklassen unterteilt. Gemäß dem Einschnittplan, der auf Basis der Markierung für den Querschnitt erstellt worden ist, hilft das Mess- und Kontrollsystem 22 dem Fahrer, in Arten und Weisen, die als solche bekannt sind, zum Beispiel bei der Einstellung der Funktionen des Erntekopfes derart, dass während des Entastens und Schneidens des Stammes der Stamm an den mit dem Einschnittplan (Sägefenster) übereinstimmenden Stellen für den Querschnitt gestoppt wird, wobei der Fahrer dem auszuführenden Schnitt an der vorgeschlagenen Stelle nur zuzustimmen braucht. Wenn nötig, kann der Fahrer die Ausführung des Schnittes an eine gewünschte Stelle verschieben, wenn der Stamm örtliche Defekte, wie Krümmungen, welche in der Einschnittplanung nicht entsprechend berechnet wurden, aufweist.The measuring and control system 22 the forest machine is arranged in such a known manner to the operations of the forest machine according to the control command 25 to control the driver. Through the measurement data 24 from the harvest head 21 obtained and refer to the respective tree trunk, which is the subject of the treatment, draws the measuring and control system 22 a master forecast for the strain to be processed, and using the master forecast, the cross-cutting trunks are marked, that is, subdivided according to predetermined manner in wood products of different length and diameter classes. According to the cutting plan, which has been created on the basis of the marking for the cross section, the measuring and control system helps 22 to the driver, in ways that are known per se, for example, in adjusting the functions of the harvesting head such that during logging and cutting of the log, the log is stopped at the locations corresponding to the slot (saw) pattern for the cross section in which the driver shows the cut to be carried out at the front just need to agree. If necessary, the driver can move execution of the cut to a desired location if the stem has local defects, such as curvatures that were not calculated appropriately in the notch design.

Die Messfunktionen des Erntekopfes 21, als solche bekannt, beinhalten das Messen des Stammdurchmessers während der Bearbeitung und das Messen der Stammlänge während des Vorschubs des Stammes am Erntekopf 21.The measuring functions of the harvesting head 21 Known as such, measuring the log diameter during machining and measuring log length during advancement of the log at the harvesting head 21 ,

Die erste Stammprognose des zu bearbeitenden Stammes wird erhalten, wenn der Erntekopf 21 der Forstmaschine den aufrecht wachsenden Stamm an seinem dicken Ende für den Fällschnitt greift. Vorzugsweise zur gleichen Zeit gibt der Fahrer die Information über die Holzart des zu bearbeitenden Stammes in das Mess- und Steuerungssystem 22 ein, die Stammprognose und die Markierung für den Querschnitt können während der Bearbeitung des Stammes noch spezifischer gemacht werden, wenn detailliertere Informationen, zum Beispiel über die Abholzigkeit des Stammes, erhalten werden. Wenn die Stammprognose gemacht wird, kann das Mess- und Steuerungssystem 22 in einer als solche bekannten Weise die in seinem Speicher gespeicherten Informationen über zuvor bearbeitete Stämme auf das Los anwenden. Die Informationen können zur Spezifizierung genutzt werden, zum Beispiel, um die Abholzigkeit und/oder Astigkeit eines Stammes abzuschätzen.The first basic prognosis of the strain to be processed is obtained when the harvest head 21 the forestry machine grabs the upright trunk at its thick end for the fell cut. Preferably, at the same time, the driver gives the information about the type of wood to be processed trunk in the measurement and control system 22 The root prognosis and the cross-section mark can be made even more specific during the working of the log, if more detailed information is obtained, for example about the logging of the log. When the master forecast is made, the measurement and control system can 22 in a manner known as such, apply the information stored in its memory to previously processed logs on the lot. The information can be used for specification, for example, to estimate the loginess and / or knottiness of a log.

Der Einschnittplan, der auf Basis der Stammprognose gemacht wurde, kann auf der einen Seite auf sogenannten Wertmarkierungen für den Querschnitt basieren, um so viele wertvolle Stücke des Stammes wie möglich abzuschneiden. Auf der anderen Seite kann der Einschnittplan durch sogenannte Querschnitt-Verteilungsmarkierungen ausgeführt werden, wobei es das Ziel ist, Holzprodukte zu produzieren, die zu unterschiedlichen Längen- und Durchmesserklassen eines vorgegebenen Anteils gehören. In seiner einfachsten Form kann der Einschnittplan auf dem Schneiden des Stammes in gleichlange Stücke basieren.Of the Incision plan that was made based on the master forecast can on the one hand on so-called value marks for the cross section are based to cut off as many valuable pieces of the tribe as possible. On the other hand, the incision plan can be made by so-called cross-sectional distribution markers be executed where the goal is to produce wood products that are too different linear and diameter classes of a given proportion. In its simplest form can be the cutting plan on the cutting of the tribe into pieces of the same length based.

Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass Informationen, die durch als solche bekannte Verfahren in dem Mess- und Kontrollsystem 22 über den einzelnen zu bearbeitenden Stamm, zum Beispiel ein Einschnittplan, der auf der Basis der Stammprognose gemacht wurde, gesammelt wurden, für die Abschätzung der zukünftigen Leistungsniveaus, welche durch die am Stamm auszuführende Bearbeitungsoperation notwendig werden, für die Stellglieder H₁–H_N der Forstmaschine benutzt werden.The present invention is characterized in that information obtained by methods known as such in the measuring and control system 22 for the individual strain to be processed, for example, an incision plan made on the basis of the parent prognosis, for estimating the future performance levels required by the machining operation to be performed on the trunk, for the actuators H ₁ -H _N of Forestry machine can be used.

Die erfindungsgemäße Forstmaschine, gezeigt in 2, umfasst ein Leistungssteuerungssystem 30, das das Verfahren gemäß der Erfindung verwirklicht, wel ches ausgebildet ist, um Funktionen des Motors in einer Weise zu steuern, die nachfolgend detaillierter beschrieben ist.The forest machine according to the invention, shown in FIG 2 , includes a power control system 30 incorporating the method according to the invention, which is adapted to control functions of the engine in a manner which will be described in more detail below.

Das Leistungssteuerungssystem 30 ist über eine Datenübermittlungsverbindung 31 mit dem Mess- und Steuerungssystem 22 der Forstmaschine derart verbunden, dass die Eigenschaften des gerade bearbeiteten Baumstammes, die zu Beginn seiner Bearbeitung bestimmt worden sind und/oder während seiner Bearbeitung aktualisiert worden sind, für das Leistungssteuerungssystem 30 verfügbar sind. Über die Datenübermittlungsverbindung 31 bekommt das Leistungssteuerungssystem 30 ebenfalls Informationen über die Operationen, die nachfolgend an dem Stamm erfolgen sollen, zum Beispiel über den Einschnittplan, der durch das Mess- und Steuerungssystem 22 gestaltet wurde. Gemäß der Erfindung werden diese Informationen durch das Leistungssteuerungssystem 30 genutzt, um die Leistungsniveaus, die für die Bearbeitungsoperationen erforderlich sind, die an dem Stamm ausgeführt werden sollen, abzuschätzen, bevor die Bearbeitungsoperationen begonnen werden. Auf dieser Basis optimiert das Leistungssteuerungssystem 30 ferner die Funktionen des Motors 10 durch die Steuerungseinrichtung 32 derart, dass die entsprechenden Steuerungsparameter des Motors 10, wie z.B. die Geschwindigkeit des Drehniveaus, der Graph, der die Kraftstoffzufuhr steuert, die Einstellungen des Aufladers und die Absenksteuerung, die durch die Vorhersage verfügbar sind, festgesetzt werden, bevor die besagte Operation gestartet wird. Der Zeitpunkt, zu dem die Daten für die Vorhersage benötigt werden, wird durch das Leistungssteuerungssystem 30 vom Mess- und Steuerungssystem 22 über die Datenübermittlungsverbindung 31 erhalten.The power control system 30 is via a data transmission connection 31 with the measuring and control system 22 connected to the forest machine such that the properties of the currently processed tree trunk, which have been determined at the beginning of its processing and / or updated during its processing, for the power control system 30 Are available. Via the data transmission connection 31 gets the power control system 30 also information about the operations to be performed on the trunk, for example, about the incision plan made by the measurement and control system 22 was designed. According to the invention, this information is provided by the power control system 30 used to estimate the performance levels required for the machining operations to be performed on the log before starting the machining operations. On this basis, the power control system optimizes 30 furthermore, the functions of the engine 10 by the control device 32 such that the corresponding control parameters of the engine 10 such as the speed of the rotation level, the graph controlling the fuel supply, the settings of the supercharger and the lowering control available by the prediction, before the said operation is started. The time at which the data is needed for the prediction is through the power control system 30 from the measuring and control system 22 over the data transmission connection 31 receive.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Motor 10 ein Dieselmotor, der mit einer elektronischen Steuerungseinheit ECU ausgerüstet ist, wobei die Funktion und die Charakteristik des Motors 10 durch die Auswahl der am besten passenden Steuerdaten, die in Form von Graphen oder Tabellen in der elektronischen Steuerungseinheit gespeichert sind, optimiert wird.In an advantageous embodiment of the invention, the engine 10 a diesel engine equipped with an electronic control unit ECU, whereby the function and the characteristic of the engine 10 is optimized by selecting the most appropriate control data stored in the form of graphs or tables in the electronic control unit.

3 zeigt, in einer Prinzipansicht, einige Drehmomentgraphen M₁–M_N als eine Funktion der Drehgeschwindigkeit des Motors. Die unterschiedlichen Drehmomentgraphen M₁–M_N werden durch, in als solcher bekannter Weise, die Steuerdaten der Kraftstoffzufuhr (Einspritzmenge, Einspritzzeit) erhalten, die im Speicher der elektronischen Steuerungseinheit ECU gespeichert sind. Der Motor kann eingestellt werden, um gemäß einem vorgegebenen Drehmomentgraphen durch elektrische Veränderungen der Steuerungsparameter des Motors, in einer als solcher bekannten Weise, zu funktionieren. Durch unterschiedliche Einstellungen und dadurch unterschiedliche Drehmomentgraphen gibt der Motor unterschiedliche Maximalleistungen ab, und ebenso variiert die Effizienz des Motors gemäß des zu der Zeit ausgewählten Graphen. Zusätzlich zu den unterschiedlichen Drehmomentgraphen kann die Absinksteuerung des Motors elektrisch verändert werden, um die Empfindlichkeit des Motors, auf Veränderungen der Last des Motors zu reagieren, zu beeinflussen. Bei niedrigen Absinkwerten kann die Drehgeschwindigkeit des Motors durch eine Zunahme der Last nur wenig absinken, aber bei hohen Absinkwerten kann die Drehgeschwindigkeit des Motors in entsprechender Weise zeitweise tiefer sinken, wenn die Last plötzlich ansteigt. 3 shows, in a schematic view, some torque graphs M ₁ -M _N as a function of the rotational speed of the motor. The different torque graphs M ₁ -M _N are obtained by, in such a known manner, the control data of the fuel supply (injection amount, injection time) stored in the memory of the electronic control unit ECU. The motor can be adjusted to change according to a given torque graph by electrical changes the control parameter of the engine to operate in a manner known as such. By different settings and thus different torque graphs, the engine outputs different maximum powers, and also the efficiency of the engine varies according to the graph currently selected. In addition to the different torque graphs, the motor descent control can be electrically changed to affect the sensitivity of the motor to react to changes in the load of the motor. At low sink rates, the speed of rotation of the motor may only slightly decrease due to an increase in load, but at high sink rates, the speed of rotation of the motor may correspondingly drop temporarily lower as the load suddenly increases.

Wenn der Motor 10 ein aufgeladener Motor ist, vorzugsweise ein Motor, der mit einem Turbolader ausgerüstet ist, kann die Funktionsweise des Aufladers auch durch die Vorhersage gemäß der Erfindung gesteuert werden. Von der Motortechnologie ist es als solches bekannt, einen Turbolader mit variabler Geometrie zu verwenden, um Abgasemissionen auf der Basis einer Abgasrückführung EGR zu verringern. Gemäß der Erfindung kann die elektronische Steuerungseinheit ECU des Motors geeignet sein, die Arbeitsweise eines solchen Turboladers mit variabler Geometrie derart zu steuern, dass der Aufladedruck, der durch den Auflader produziert wird, im Voraus entsprechend erhöht wird, bevor der Motor auf geladen wird. Eine Erhöhung des Aufladedruckes macht es ebenfalls möglich, die Treibstoffmenge, die dem Motor zugeführt wird, schneller zu erhöhen, wobei die Fähigkeit des Motors, auf Veränderungen der Belastung zu reagieren, wesentlich verbessert wird.If the engine 10 is a supercharged engine, preferably an engine equipped with a turbocharger, the operation of the supercharger can also be controlled by the prediction according to the invention. As such, engine technology is known to use a variable geometry turbocharger to reduce exhaust emissions based on exhaust gas recirculation EGR. According to the invention, the electronic control unit ECU of the engine may be adapted to control the operation of such a variable geometry turbocharger such that the supercharging pressure produced by the supercharger is correspondingly increased in advance before the engine is charged up. Increasing the supercharging pressure also makes it possible to more rapidly increase the amount of fuel supplied to the engine, thereby greatly improving the ability of the engine to respond to changes in load.

Gemäß der Erfindung können, für eine vorgegebene Bearbeitungsoperation eines Baumstammes, die Steuerungsparameter benutzt werden, um z.B. sowohl den Drehmomentgraphen, der vom Motor benutzt wird, als auch die Einstellungen des Aufladers und das Niveau der konstanten Drehgeschwindigkeit im Voraus auf ein entsprechendes Niveau einzustellen, wobei die besagten Bearbeitungsoperationen mit einem optimalen Wirkungsgrad ausgeführt werden können, jedoch immer noch eine übermäßige, unerwünschte Veränderung in der Drehgeschwindigkeit des Motors während der Bearbeitungsoperation vermieden wird.According to the invention can, for one given machining operation of a tree trunk, the control parameters be used to e.g. both the torque graph from the engine used as well as the settings of the supercharger and the level the constant rotational speed in advance to a corresponding Level, said processing operations can be performed with optimum efficiency, however still an excessive, unwanted change in the rotational speed of the motor during the machining operation is avoided.

Die Steuerungsdaten für die Kraftstoffzufuhr zum Motor, die in Form von Tabellen oder Graphen in der Steuerungseinheit ECU gespeichert sind, werden typischerweise vom Motorhersteller eingegeben. Diese Tabellen, welche im Voraus im Speicher der Steuerungseinheit ECU gespeichert worden sind und die durch die Steuerungsparameter ausgewählt werden können, machen es möglich, die Emissionen und das Geräuschniveau des Motors auf unterschiedliche Art und Weise zu testen und diese im Voraus durch Behörden genehmigen zu lassen.The Control data for the fuel supply to the engine, in the form of tables or graphs stored in the control unit ECU are typically entered by the engine manufacturer. These tables, which are in advance have been stored in the memory of the control unit ECU and the through which control parameters can be selected it is possible the emissions and the noise level to test the engine in different ways and these in advance by authorities to have it approved.

Wie auch immer, die Erfindung ist nicht nur auf die Auswahl von verschiedenen, vorprogrammierten Tabellen und Graphen, die im Voraus in der Steuerungseinheit gespeichert sind, begrenzt, sondern es ist auch möglich, dass die Steuerungsparameter benutzt werden, um direkt die Kraftstoffeinspritzmenge, den Einspritzzeitpunkt oder die Einstellung des Aufladers in Echtzeit zu beeinflussen. In solch einer Ausgestaltung übernimmt das Leistungssteuerungssystem 30 in gewisser Weise einige der Funktionen, welche normalerweise durch die Steuerungseinheit ECU ausgeführt werden.However, the invention is not limited only to the selection of various pre-programmed tables and graphs stored in advance in the control unit, but it is also possible that the control parameters are used to directly determine the fuel injection amount, the injection timing or affect the setting of the supercharger in real time. In such an embodiment, the power control system takes over 30 in a sense, some of the functions normally performed by the control unit ECU.

Wenn der Baumstamm, der bearbeitet wird, genügend klein ist, ist es gemäß der Erfindung möglich, die konstante Drehgeschwindigkeit des Motors 10 zu verringern. Der Vorteil der Ausgestaltung besteht darin, dass, wenn die Drehgeschwindigkeiten des Motors 10 und der Hydraulikpumpe 11 verringert werden, Schäden und Verschleiß, welche in diesen z.B. durch Reibung verursacht werden, ebenfalls verringert werden. Auch die Geräusche, die durch die Vorrichtungen bei niedrigen Drehgeschwindigkeiten verursacht werden, liegen auf einem deutlich niedrigeren Niveau.If the tree trunk being worked is sufficiently small, it is possible according to the invention to keep the constant speed of rotation of the motor 10 to reduce. The advantage of the embodiment is that when the rotational speeds of the engine 10 and the hydraulic pump 11 be reduced, damage and wear, which are caused in these, for example by friction, also be reduced. Also, the noises caused by the devices at low rotational speeds are at a much lower level.

In der einfachsten Ausgestaltung der Erfindung werden die Steuerungsparameter des Motors 10 und das maximale Leistungsniveau, das durch die Parameter bestimmt wird, für die Zeit der Ernte eines einzelnen Baumstammes konstant gehalten. Alternativ können die Steuerungsparameter des Motors getrennt verändert werden, z.B. zum Fällen, Entasten und Querschneiden eines einzelnen Stammes.In the simplest embodiment of the invention, the control parameters of the engine 10 and the maximum level of performance determined by the parameters is kept constant for the time of harvest of a single tree trunk. Alternatively, the control parameters of the motor can be changed separately, for example, for felling, entastening and cross-cutting a single trunk.

Durch die Erfindung ist es möglich, die Leistungsniveaus, die für die Bewegung des Auslegers erforderlich sind, und die Steuerungsparameter, die für ihre Produktion optimiert worden sind, in einer Situation zu bestimmen, in der der Ausleger bewegt wird, wenn der Erntekopf einen zu bearbeitenden Stamm ergriffen hat. Das Gewicht des Stammes und damit die Leistungsniveaus, die zu seiner Bewegung erforderlich sind, können z.B. auf der Basis der Stammprognose und der Holzart abgeschätzt werden. Beim Querschneiden kann die Veränderung des Gewichts des verbleibenden Stammes durch Stammprognose abgeschätzt werden, wenn sich der Querschnitt des Stammes gemäß dem Einschnittplan fortsetzt.By the invention it is possible the performance levels for the movement of the boom are required, and the control parameters, the for their production has been optimized to determine in a situation in which the boom is moved when the harvesting head to be processed trunk has seized. The weight of the tribe and thus the performance levels, which are required for its movement can e.g. based on the master forecast and the wood species estimated become. When cross-cutting can change the weight of the remaining Tribe can be estimated by root prediction, if the cross section of the tribe according to the incision plan continues.

In ihrer einfachsten Form kann die automatische Auswahl der Steuerungsparameter des Motors der Forstmaschine gemäß der Erfindung einzig auf Basis des Fälldurchmessers des Stammes und/oder der Holzart des Stammes getroffen werden. In einer vorteilhafteren Optimierung gemäß der Erfindung wird die Auswahl des Leistungsniveaus auf der Basis der Stammprognose und/oder des Säge- oder Bearbeitungsplanes des Stammes, abgeleitet aus der Stammprognose, getroffen.In its simplest form, the automatic selection of the control parameters of the engine of the forest machine according to the invention can be made solely on the basis of the felling diameter of the trunk and / or the type of wood of the trunk. In a In the case of more advantageous optimization according to the invention, the selection of the level of performance is made on the basis of the basic prognosis and / or the sawing or processing plan of the strain, derived from the basic prognosis.

In die Steuerung des Motors der Forstmaschine werden vorzugsweise die Verzögerungen in den unterschiedlichen Steuerungsverfahren berücksichtigt. Die Auswahl der unterschiedlichen Drehmomentgraphen M₁–M_N oder Absinkwerte, die die elektronische Steuerungseinrichtung elektrisch beeinflussen, ist schnell und hat einen im Wesentlichen unmittelbaren Effekt auf die Funktion des Motors. Verglichen mit den oben erwähnten Variablen ist der Effekt der Anpassung der Drehgeschwindigkeit des Dieselmotors deutlich langsamer, die Verzögerung der großen Änderungen der Drehgeschwindigkeiten liegt in der Größenordnung von einigen Sekunden. Bei den Veränderungen der Einstellungen des Aufladers und des Aufladedruckes fallen die Verzögerungen typischerweise in den mittleren Bereich zwischen den oben erwähnten Verzögerungen.In the control of the engine of the forest machine, the delays in the different control methods are preferably taken into account. The selection of the different torque graphs M ₁ -M _N or sinking values which electrically affect the electronic control means is fast and has a substantially immediate effect on the function of the engine. Compared with the above-mentioned variables, the effect of adjusting the rotational speed of the diesel engine is much slower, the delay of large changes in rotational speeds is on the order of several seconds. With changes in supercharger settings and supercharging pressure, delays typically fall in the middle range between the delays mentioned above.

Selbstverständlich ist es offensichtlich, dass es möglich ist, wenn das Leistungssteuerungssystem benutzt wird, wenn die Forstmaschine von einem Einsatzort zu einem anderen verlegt wird, diejenigen Steuerungsparameter für den Motor auszuwählen, welche wirtschaftlich für den Transport geeignet sind. Die Auswahl des Leistungsniveaus und damit der Steuerungsparameter des Motors kann ebenfalls durch den Fahrer der Forstmaschine erfolgen, der in bestimmten Situationen die Randbedingungen für die automatische Steuerung des Motors und des Leistungssteuerungssystem 30 festsetzen kann; der Fahrer kann auch, wenn nötig, manuell das Leistungssteuerungssystem 30 umgehen, das die Forstmaschine zu einer speziellen Leistungssteuerungsart zwingt.Of course, it will be apparent that when the power steering system is used, when the forest machine is relocated from one job site to another, it is possible to select those control parameters for the engine which are economically suitable for transportation. The selection of the power level and thus the control parameters of the engine can also be done by the driver of the forest machine, which in certain situations the boundary conditions for the automatic control of the engine and the power control system 30 can fix; the driver can also manually, if necessary, the power control system 30 handle that forces the forest machine to a special power control mode.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Leistungssteuerungssystem ausgebildet, um dem Fahrer der Forstmaschine eine Rückkopplung über den Kraftstoffverbrauch der Forstmaschine zu geben, damit der Fahrer motiviert ist, in einer Art und Weise zu arbeiten, bei dem der Kraftstoffverbrauch so gering wie möglich verbleibt.In An embodiment of the invention is the power control system designed to give the driver of the forest machine a feedback on the Fuel consumption of the forest machine to give the driver motivated to work in a way that reduces fuel consumption as low as possible remains.

Durch die vorliegende Erfindung ist es möglich, den Kraftstoffverbrauch einer Forstmaschine pro produziertem Kubikmeter Holz deutlich zu senken. Dies reduziert die Betriebskosten der Maschine, aber überdies werden insbesondere Emissionen der Forstmaschine gegenüber der Umwelt deutlich verringert. Dies ist wichtig, weil im Hinblick auf den gesamten Lebenszyklus der Forstmaschine ungefähr 80% der durch die Forstmaschine verursachten Umweltbelastungen von den Emissionen des Dieselmotors herrühren. Außerdem verringert die Erfindung sowohl die Belastung und den Verschleiß des Motors und der Vorrichtungen der Forstmaschine als auch das Geräuschniveau, das durch die Forstmaschine verursacht wird.By The present invention makes it possible to reduce fuel consumption one forestry machine per cubic meter of wood produced reduce. This reduces the operating costs of the machine, but moreover In particular, emissions of the forest machine against the Environment significantly reduced. This is important because with regard to the entire lifecycle of the forest machine about 80% of the pollution caused by the forest machine from the emissions of the diesel engine. Furthermore The invention reduces both the load and the wear of the engine and the equipment of the forest machine as well as the noise level, which is caused by the forest machine.

Durch die Kombination der Modi- und Systemstrukturen, die in Verbindung mit den oberen Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt wurden, ist es möglich, verschiedene Ausgestaltungen der Erfindung, welche dem Geist der Erfindung entsprechen, zur Verfügung zu stellen. Aus diesem Grunde dürfen die oben dargestellten Beispiele nicht als die Erfindung einschränkend interpretiert werden, sondern die Ausgestaltungen der Erfindung können frei innerhalb des Rahmens der erfinderischen Merkmale, die in den folgenden Ansprüchen dargestellt werden, variiert werden.By the combination of the modes and system structures that connect have been shown with the upper embodiments of the invention, Is it possible, various embodiments of the invention, which the spirit of According to the invention, available to deliver. For this reason, the The above examples are not interpreted as limiting the invention but the embodiments of the invention may be free within the scope of the inventive features set forth in the following claims be varied.

Zum Beispiel ist es offensichtlich, dass bei der Abschätzung der Leistungsniveaus, die für die am Stamm auszuführenden Arbeiten erforderlich sind, die Leistungsniveaus nicht in z.B. Kilowatt oder entsprechenden absoluten Werten bestimmt werden müssen, sondern es auch möglich ist, andere Parameter zu ver wenden, die den Leistungsbedarf und die Belastung des Motors, welche durch die Operationen verursacht werden, beschreiben.To the For example, it is obvious that when estimating the Achievement levels for the ones to be carried out on the trunk Work is required, the performance levels are not reduced in e.g. kilowatt or corresponding absolute values, but it also possible is to use other parameters that the power requirements and the Load on the motor caused by the operations describe.

ZusammenfassungSummary

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Motors (10), der als Hauptleistungsquelle einer Forstmaschine genutzt wird, die Forstmaschine führt Bearbeitungen an Baumstämmen in einem Gelände dergestalt ausführt, dass die Eigenschaften des Baumstammes, der Gegenstand der Bearbeitungsoperation zu der jeweiligen Zeit ist, und durch eine oder mehrere Messungen des Baumstammes durch die Forstmaschine und/oder durch Informationen bestimmt werden, die durch den Fahrer der Forstmaschine in die Forstmaschine eingegeben werden. Gemäß der Erfindung werden die Eigenschaften eines einzelnen Baumstammes, die zu Beginn seiner Bearbeitung bestimmt werden und/oder während der Bearbeitung des besagten Stammes aktualisiert werden, benutzt, um automatisch und im Voraus ein oder mehrere Leistungsniveaus abzuschätzen, die durch eine oder mehrere an dem Baumstamm auszuführende Bearbeitungsoperationen benötigt werden, bevor die Baumstämme der Bearbeitungsoperation/operationen unterworfen werden. Auf dieser Basis wird die Funktion des Motors (10) der Forstmaschine automatisch und gemäß dem Stamm durch die Beeinflussung der Steuerungsparameter des Motors optimiert, um das eine oder mehrere Leistungsniveaus, die für die Bearbeitung des Baumstammes erforderlich sind, durch die Optimierung des Wirkungsgrades des Motors bereit zu stellen. Die Erfindung betrifft ferner eine Forstmaschine, die dieses Verfahren ausführt.The invention relates to a method for controlling an engine ( 10 ) used as a main power source of a forest machine, the forest machine performs operations on logs in a terrain such that the characteristics of the log, the object of the machining operation at that time, and by one or more measurements of the log by the forest machine and / or determined by information entered into the forest machine by the driver of the forest machine. According to the invention, the characteristics of a single log, which are determined at the beginning of its processing and / or updated during the processing of said log, are used to automatically and in advance estimate one or more performance levels determined by one or more on the log processing operations to be performed before the tree trunks are subjected to the machining operation (s). On this basis, the function of the engine ( 10 ) of the forest machine are automatically and in accordance with the stem optimized by influencing the control parameters of the engine to provide the one or more power levels required for processing the log by optimizing the efficiency of the engine. The invention further relates to a forest machine that performs this method.

Bezug zu 1. Relation to 1.

Claims

Verfahren zur Steuerung eines Motors (10), der als Hauptleistungsquelle für eine Forstmaschine eingesetzt wird, wobei die Forstmaschine Bearbeitungen von Baumstämmen in einem Gelände derart ausführt, dass die Eigenschaften des jeweiligen Baumstammes, der Gegenstand der Bearbeitungsoperation ist, durch eine oder mehrere Messungen des Baumstammes durch die Forstmaschine und/oder durch Informationen, die durch den Fahrer der Forstmaschine in die Forstmaschine und bezogen auf den Baumstamm eingegeben werden, bestimmt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Eigenschaften eines einzelnen Baumstammes, die zu Beginn oder während der Bearbeitung des Baumstammes definiert werden, verwendet werden, um: – automatisch, im Voraus ein oder mehrere Leistungsniveaus, die durch eine oder mehrere Bearbeitungsoperationen an dem Baumstamm durch die Forstmaschine erforderlich sind, oder entsprechende Parameter, die den Leistungsbedarf der Bearbeitungsoperationen vor der Ausführung der Bearbeitungsoperation/operationen am Baumstamm beschreiben, abzuschätzen und um auf dieser Basis, – die Funktion des Motors (10) der Forstmaschine automatisch und gemäß dem Stamm durch die Beeinflussung der Steuerungsparameter des Motors zu optimieren, um das eine oder mehrere Leistungsniveaus, die für die Bearbeitung des Baumstammes erforderlich sind, durch Optimierung des Wirkungsgrades des Motors bereit zu stellen.Method for controlling an engine ( 10 ), which is used as a main power source for a forest machine, wherein the forest machine performs processing of tree trunks in a terrain such that the properties of the respective tree trunk, which is the subject of the machining operation, by one or more measurements of the tree trunk by the forest machine and / or by Information determined by the driver of the forest machine in the forest machine and related to the tree trunk, characterized in that the characteristics of a single tree trunk, which are defined at the beginning or during the processing of the tree trunk, are used to: - automatically, in advance, one or more levels of performance required by one or more processing operations on the log by the forest machine, or corresponding parameters that limit the power requirements of the machining operations prior to performing the machining operation on the log rub, estimate and on this basis, - the function of the engine ( 10 ) of the forest machine to optimize automatically and in accordance with the log by influencing the control parameters of the engine to provide the one or more power levels required for processing the log by optimizing the efficiency of the engine.

Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass schädliche Emission und/oder das Geräuschniveau des Motors (10) der Forstmaschine ebenfalls optimiert werden.A method according to claim 1, characterized in that harmful emission and / or the noise level of the engine ( 10 ) of the forest machine are also optimized.

Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehgeschwindigkeit des Motors (10) optimiert wird.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the rotational speed of the motor ( 10 ) is optimized.

Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn der Motor (10) ein Motor ist, der mit einer elektronischen Steuerungseinheit (ECU) ausgerüstet ist, die Funktion des Motors (10) durch den Einsatz der Steuerungsparameter optimiert wird, um eine Auswahl zwischen den Einstellungen, die in der Steuerungseinheit (ECU) des Motors (10) vorprogrammiert sind, zu treffen und die Kraftstoffzufuhr zu beeinflussen, z.B. zwischen verschiedenen Drehmomentgraphen (M₁–M_N).Method according to one of the preceding claims, characterized in that when the engine ( 10 ) is an engine equipped with an electronic control unit (ECU), the function of the engine ( 10 ) is optimized by the use of the control parameters to make a selection between the settings made in the control unit (ECU) of the engine ( 10 ) and to influence the fuel supply, eg between different torque graphs (M ₁ -M _N ).

Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn der Motor (10) ein Motor ist, der mit einer elektronischen Steuerungseinheit (ECU) ausgerüstet ist, die Funktion des Motors (10) durch eine Auswahl aus verschiedenen Absinkeinstellungen (droop settings) des Motors (10) optimiert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that when the engine ( 10 ) is an engine equipped with an electronic control unit (ECU), the function of the engine ( 10 ) by a selection of different droop settings of the engine ( 10 ) is optimized.

Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktion des Motors (10) durch die Beeinflussung der Einstellungen des Aufladers des Motors optimiert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the function of the engine ( 10 ) is optimized by influencing the settings of the supercharger of the engine.

Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Leistungsniveaus, die zur Bearbeitung des Baumstammes erforderlich sind, auf der Basis einer Stammprognose und/oder eines Einschnittplans, welche für den Baumstamm gebildet wurden, bestimmt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that one or more performance levels associated with Processing of the tree trunk are required, based on a master forecast and / or an incision plan made for the tree trunk, be determined.

Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Leistungsniveaus, die zur Bearbeitung des Baumstammes erforderlich sind, auf der Basis des Durchmessers und/oder der Holzart des Stammes bestimmt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that one or more performance levels associated with Processing of the tree trunk are required, based on the Diameter and / or the wood species of the strain are determined.

Forstmaschine, die eingerichtet ist, die Bearbeitung von Baumstämmen in einem Gelände auszuführen und die ein Mess- und Steuerungssystem (22) aufweist, um die Eigenschaften des Baumstammes, der Gegenstand der Bearbeitungsoperation der Forstmaschine zu dieser Zeit ist, durch eine oder mehrere Messungen zur Bestimmung der Eigenschaften des Baumstammes und/oder durch Informationen (25), die durch den Fahrer der Forstmaschine in das Mess- und Steuerungssystem eingegeben werden und sich auf den Baumstamm beziehen zu bestimmen, dadurch gekennzeichnet, dass die Forstmaschine auch mindestens ein Leistungssteuerungssystem (30) aufweist, das Leistungssteuerungssystem (30) ist für einen Baumstamm auf der Basis der Eigenschaften des Baumstammes eingerichtet, die zu Beginn seiner Bearbeitung im Mess- und Steuerungssystem (22) gespeichert sind und/ oder während der Bearbeitung des Baumstammes in dem Mess- und Steuerungssystem (22) aktualisiert werden: – um automatisch im Voraus ein oder mehrere Leistungsniveaus, die durch eine oder mehrere Bearbeitungsoperationen an dem besagten Baumstamm durch die Forstmaschine erforderlich sind oder entsprechende Parameter, die den Leistungsbedarf der Bearbeitungsoperation vor der Ausführung der Bearbeitungsoperation/operationen an dem Baumstamm beschreiben, abzuschätzen, und um auf dieser Basis – die Funktion des Motors (10) der Forstmaschine automatisch und gemäß dem Stamm durch die Beeinflussung der Steuerungsparameter des Motors zu optimieren, um das eine oder mehrere Leistungsniveaus, die für die Bearbeitung des Baumstammes erforderlich sind, zur Optimierung des Wirkungsgrades des Motors bereit zu stellen.Forestry machine that is set up to carry out the processing of tree trunks in a terrain and that has a measuring and control system ( 22 ) to assess the characteristics of the tree trunk which is the subject of the processing operation of the forest machine at that time by one or more measurements for determining the characteristics of the tree trunk and / or by information ( 25 ) entered by the driver of the forest machine into the measuring and control system and relating to the log, characterized in that the forest machine also comprises at least one power control system ( 30 ), the power control system ( 30 ) is set up for a tree trunk on the basis of the characteristics of the tree trunk, which at the beginning of its processing in the measuring and control system ( 22 ) and / or during processing of the tree trunk in the measuring and control system ( 22 ) to automatically update in advance one or more performance levels required by one or more processing operations on said tree trunk by the forest machine or corresponding parameters describing the power requirements of the processing operation prior to the execution of the processing operation on the tree trunk; estimate, and on that basis - the function of the engine ( 10 ) of the forest machine to optimize automatically and in accordance with the log by influencing the control parameters of the engine to provide the one or more power levels required for processing the log to optimize the efficiency of the engine.

Forstmaschine gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Leistungssteuerungssystem (30) auch dazu eingerichtet ist, die schädlichen Emissionen und/oder das Geräuschniveau der Forstmaschine zu optimieren.Forestry machine according to claim 9, characterized in that the power control system ( 30 ) is also adapted to optimize the harmful emissions and / or the noise level of the forest machine.

Forstmaschine gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Leistungssteuerungssystem (30) eingerichtet ist, die Drehgeschwindigkeit des Motors (10) zu optimieren.Forest machine according to one of the preceding claims 9 to 10, characterized in that the power control system ( 30 ), the rotational speed of the engine ( 10 ) to optimize.

Forstmaschine gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (10) ein Motor ist, der mit einer elektronischen Steuerungseinheit (ECU) ausgerüstet ist, und dass das Leistungssteuerungssystem (30) eingerichtet ist, die Funktion des Motors (10) durch den Einsatz der Steuerungsparameter zu optimieren, um eine Auswahl zwischen den Einstellungen, die in der Steuerungseinheit (ECU) des Motors (10) vorprogrammiert sind, zu treffen und die Kraftstoffzufuhr zu beeinflussen, z.B. zwischen verschiedenen Drehmomentgraphen (M₁–M_N).Forest machine according to one of the preceding claims 9 to 11, characterized in that the engine ( 10 ) is an engine equipped with an electronic control unit (ECU), and that the power control system ( 30 ), the function of the engine ( 10 ) by using the control parameters to make a selection between the settings made in the control unit (ECU) of the engine ( 10 ) and to influence the fuel supply, eg between different torque graphs (M ₁ -M _N ).

Forstmaschine gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (10) ein Motor ist, der mit einer elektronischen Steuerungseinheit (ECU) ausgestattet ist, und dass das Leistungssteuerungssystem (30) eingerichtet ist, die Funktion des Motors (10) durch eine Auswahl aus unterschiedlichen Absinkeinstellungen des Motors (10) zu optimieren.Forest machine according to one of the preceding claims 9 to 12, characterized in that the engine ( 10 ) is an engine equipped with an electronic control unit (ECU), and that the power control system ( 30 ), the function of the engine ( 10 ) by a selection of different Absinkeinstellungen the engine ( 10 ) to optimize.

Forstmaschine gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Leistungssteuerungssystem (30) eingerichtet ist, die Funktion des Motors (10) durch Beeinflussung der Einstellungen des Aufladers des Motors zu optimieren.Forest machine according to one of the preceding claims 9 to 13, characterized in that the power control system ( 30 ), the function of the engine ( 10 ) by influencing the settings of the supercharger of the engine.

Forstmaschine gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Leistungssteuerungssystem (30) eingerichtet ist, ein oder mehrere Leistungsniveaus, die zur Bearbeitung des Baumstammes erforderlich sind, auf der Basis einer Stammprognose und/oder eines Einschnittplanes, die für den Stamm gebildet wurden, zu bestimmen.Forest machine according to one of the preceding claims 9 to 14, characterized in that the power control system ( 30 ) is arranged to determine one or more performance levels required to process the tree trunk based on a trunk forecast and / or incision plan made for the log.

Forstmaschine gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Leistungssteuerungssystem (30) eingerichtet ist, ein oder mehrere Leistungsniveaus, die zur Bearbeitung des Baumstammes erforderlich sind, auf der Basis des Durchmessers und/oder der Holzart des Baumstammes zu bestimmen.Forest machine according to one of the preceding claims 9 to 15, characterized in that the power control system ( 30 ) is arranged to determine one or more levels of performance required to process the log, based on the diameter and / or the species of log of the log.