本發(fā)明涉及具有可驅(qū)動(dòng)輪的路面整修機(jī)以及用于控制這種路面整修機(jī)的方法。

背景技術(shù)：

從ep0743219b1已知一種具有后部齒輪和前部齒輪的路面整修機(jī)。后部行駛機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)較大的輪，而前部行駛機(jī)構(gòu)包括一對(duì)較小的輪。在作業(yè)速度范圍內(nèi)，后輪被永久驅(qū)動(dòng)。前輪可根據(jù)需要被驅(qū)動(dòng)。提供了用于掃描輪速度的傳感器。借助于傳感器數(shù)據(jù)，檢測(cè)前輪和后輪之間的速度差，并且相應(yīng)地校正前輪和后輪的速度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種具有可驅(qū)動(dòng)輪的路面整修機(jī)以及一種用于控制具有可驅(qū)動(dòng)輪的路面整修機(jī)的方法，其關(guān)于路面整修機(jī)的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行了改進(jìn)。

該目的通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法以及根據(jù)權(quán)利要求9所述的路面整修機(jī)實(shí)現(xiàn)。從屬權(quán)利要求指示本發(fā)明的有利實(shí)施例。

在根據(jù)本發(fā)明的方法中受控制的路面整修機(jī)和根據(jù)本發(fā)明的路面整修機(jī)包括優(yōu)選地位于路面整修機(jī)攤鋪方向上的前部的用于接收攤鋪物料(特別是瀝青攤鋪物料)的物料料斗。用于壓實(shí)攤鋪物料的熨平板優(yōu)選設(shè)置在路面整修機(jī)的行駛方向的后部。路面整修機(jī)包括用于移動(dòng)路面整修機(jī)的可驅(qū)動(dòng)的后輪和可驅(qū)動(dòng)的前輪。優(yōu)選地，設(shè)置至少兩個(gè)后輪和至少兩個(gè)前輪，后輪和前輪分別成對(duì)布置。成對(duì)設(shè)置的兩個(gè)后輪可一起或單獨(dú)地被驅(qū)動(dòng)。此外，成對(duì)設(shè)置的兩個(gè)前輪可一起或單獨(dú)地被驅(qū)動(dòng)。在此，有利的是后輪的輪直徑大于前輪的輪直徑。為了增加路面整修機(jī)的穩(wěn)定性，可有利地提供兩對(duì)前輪。在這種情況下，至少一對(duì)前輪可以是可驅(qū)動(dòng)的，優(yōu)選地是后面的一對(duì)前輪可以是可驅(qū)動(dòng)的。作為替代，兩對(duì)前輪可以是可驅(qū)動(dòng)的，特別是可單獨(dú)地或一起驅(qū)動(dòng)。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，現(xiàn)在提供一種用于控制這種路面整修機(jī)的方法。由此，測(cè)量路面整修機(jī)后輪的旋轉(zhuǎn)速度。這可通過(guò)輪傳感器單元來(lái)完成，輪傳感器單元例如可包括光學(xué)傳感器。還可以設(shè)想到的是測(cè)量路面整修機(jī)的兩個(gè)后輪、特別是兩個(gè)可驅(qū)動(dòng)后輪的旋轉(zhuǎn)速度。

在本發(fā)明的意義上，術(shù)語(yǔ)輪的“旋轉(zhuǎn)速度”包括輪的角速度。此外，術(shù)語(yǔ)輪的“旋轉(zhuǎn)速度”將包括在知曉輪直徑時(shí)在均勻運(yùn)動(dòng)下可從其推導(dǎo)出輪的角速度的所有的值或測(cè)量值，特別是僅知曉輪直徑的情況下，從上述值或測(cè)量值可推導(dǎo)出均勻運(yùn)動(dòng)下的輪的角速度，例如輪的旋轉(zhuǎn)頻率或者輪上的特定測(cè)量點(diǎn)的位置的時(shí)間歷程。

此外，根據(jù)本發(fā)明，測(cè)量路面整修機(jī)的行進(jìn)速度，特別是通過(guò)行進(jìn)速度傳感器單元測(cè)量路面整修機(jī)的行進(jìn)速度。路面整修機(jī)的行進(jìn)速度表示整個(gè)路面整修機(jī)整體在地面上移動(dòng)的速度。

根據(jù)本發(fā)明，基于路面整修機(jī)的測(cè)得的后輪旋轉(zhuǎn)速度和測(cè)得的行進(jìn)速度，優(yōu)選地通過(guò)路面整修機(jī)的控制單元計(jì)算用于路面整修機(jī)前輪的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。優(yōu)選地還通過(guò)控制單元將前輪的實(shí)際驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)到該計(jì)算出的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。為此目的，可優(yōu)選通過(guò)控制機(jī)構(gòu)來(lái)致動(dòng)前輪的驅(qū)動(dòng)裝置。

因此，基于后輪的旋轉(zhuǎn)速度和路面整修機(jī)的行進(jìn)速度來(lái)調(diào)節(jié)前輪的實(shí)際驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。本發(fā)明允許自動(dòng)地調(diào)節(jié)前輪的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。與例如基于經(jīng)驗(yàn)值的手動(dòng)調(diào)節(jié)相比，在根據(jù)本發(fā)明的方法中，前輪的驅(qū)動(dòng)適應(yīng)于每種實(shí)際當(dāng)前的操作情況，由此可以降低輪和其它部件的磨損并且可以增加路面整修機(jī)的能量效率。

根據(jù)本發(fā)明，除了考慮后輪的旋轉(zhuǎn)速度之外通過(guò)考慮路面整修機(jī)的測(cè)得的行進(jìn)速度，還可考慮后輪的可能出現(xiàn)的滑移。因此，可以避免不期望的情況，即將(部分)滑移的后輪的測(cè)得的旋轉(zhuǎn)速度無(wú)校正地引入到用于前輪的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的計(jì)算中。因此，前輪的控制進(jìn)一步適應(yīng)于具體的操作情況并且在磨損和能量效率方面得到改進(jìn)。

特別是在攤鋪操作期間通常以非常慢的作業(yè)速度移動(dòng)的路面整修機(jī)的領(lǐng)域中，例如在1-20m/min的范圍內(nèi)的作業(yè)速度下，以足夠的精度確定路面整修機(jī)的行進(jìn)速度會(huì)遇到困難。有利地，路面整修機(jī)的行進(jìn)速度通過(guò)設(shè)置在路面整修機(jī)處并包括至少一個(gè)雷達(dá)傳感器的行進(jìn)速度傳感器單元來(lái)測(cè)量。通過(guò)雷達(dá)傳感器確定路面整修機(jī)的行進(jìn)速度甚至包括在路面整修機(jī)的典型的緩慢攤鋪速度下的高精度。此外，雷達(dá)傳感器允許實(shí)時(shí)觀(guān)察路面整修機(jī)的行進(jìn)速度。路面整修機(jī)的速度變化幾乎瞬時(shí)地被測(cè)量，這有利于以最佳地適應(yīng)于所述情況的方式驅(qū)動(dòng)前輪。

雷達(dá)傳感器優(yōu)選地適于發(fā)射電磁輻射，使得電磁輻射從路面整修機(jī)在其上移動(dòng)的地面反射。反射的輻射然后又由雷達(dá)傳感器檢測(cè)。路面整修機(jī)的行進(jìn)速度可基于發(fā)射信號(hào)和檢測(cè)信號(hào)之間的多普勒頻移來(lái)推斷。為了確保該功能，至少一個(gè)雷達(dá)傳感器的檢測(cè)方向和/或發(fā)射方向可相對(duì)于水平面向下傾斜。

如果行進(jìn)速度傳感器單元包括兩個(gè)雷達(dá)傳感器，則行進(jìn)速度測(cè)量的精度可進(jìn)一步增加。在此，第一雷達(dá)傳感器可在路面整修機(jī)的行進(jìn)方向上面向前面，而第二雷達(dá)傳感器在路面整修機(jī)的行進(jìn)方向上面向后面。在這種情況下，兩個(gè)雷達(dá)傳感器也應(yīng)當(dāng)相對(duì)于水平面向下傾斜，例如以0°和90°之間的角度，優(yōu)選地以25°和75°之間的角度相對(duì)于水平面向下傾斜。所測(cè)得的行進(jìn)速度可通過(guò)將來(lái)自?xún)蓚€(gè)雷達(dá)傳感器的單獨(dú)測(cè)得值取平均來(lái)確定。

有利地，計(jì)算前輪的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的步驟包括基于測(cè)得的后輪的旋轉(zhuǎn)速度和路面整修機(jī)的測(cè)得的行進(jìn)速度來(lái)確定后輪的實(shí)際傳輸?shù)尿?qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩?；诖耍拜喌哪繕?biāo)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩可被設(shè)定為與檢測(cè)到的后輪的實(shí)際傳輸?shù)尿?qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩成比例。這些操作也優(yōu)選由路面整修機(jī)的控制單元來(lái)執(zhí)行。通過(guò)確定后輪的實(shí)際傳輸?shù)尿?qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，考慮基于路面整修機(jī)的測(cè)得的行進(jìn)速度的后輪的滑移。通過(guò)與后輪的實(shí)際傳輸?shù)尿?qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩成比例地調(diào)節(jié)前輪的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，可以有目的地采用前輪驅(qū)動(dòng)來(lái)輔助后輪驅(qū)動(dòng)。根據(jù)具體應(yīng)用領(lǐng)域，可通過(guò)適當(dāng)?shù)谋壤?shù)來(lái)確定輔助的程度。

此外，確定后輪的實(shí)際傳輸?shù)尿?qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的步驟有利地包括基于后輪的測(cè)得的旋轉(zhuǎn)速度和測(cè)得的行進(jìn)速度來(lái)確定后輪的滑移，優(yōu)選地還通過(guò)控制系統(tǒng)。為了確定后輪的滑移，如果滾動(dòng)條件滿(mǎn)足后輪，并且路面整修機(jī)以所測(cè)得的行進(jìn)速度移動(dòng)，則可以首先基于后輪的已知尺寸來(lái)確定后輪將在哪一角速度、旋轉(zhuǎn)速度、旋轉(zhuǎn)頻率等下移動(dòng)。然后可將該值與后輪的所測(cè)得的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行比較，以獲得后輪的滑移。然后，通過(guò)所確定的后輪的滑移，可優(yōu)選通過(guò)控制單元從所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)記錄、特別是特性曲線(xiàn)圖中確定或讀出后輪的實(shí)際傳輸?shù)尿?qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩以用于確定前輪的實(shí)際驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)記錄可包括取決于后輪滑移的后輪的實(shí)際傳輸?shù)尿?qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的預(yù)定值。對(duì)于給定的滑移而言，后輪的實(shí)際傳輸?shù)尿?qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的幾個(gè)值也可以根據(jù)路面整修機(jī)的當(dāng)前存在的操作條件被存儲(chǔ)和選擇。

特別有利的是，測(cè)量路面整修機(jī)的兩個(gè)后輪的旋轉(zhuǎn)速度，優(yōu)選獨(dú)立地測(cè)量路面整修機(jī)的兩個(gè)后輪的旋轉(zhuǎn)速度。這例如可通過(guò)在第二可驅(qū)動(dòng)后輪處的另一個(gè)輪傳感器單元來(lái)實(shí)現(xiàn)?？梢员容^以這種方式測(cè)得的兩個(gè)后輪的旋轉(zhuǎn)速度，特別是通過(guò)控制單元來(lái)進(jìn)行比較。優(yōu)選地，如上所述，然后基于后輪的測(cè)得的轉(zhuǎn)速中較低的轉(zhuǎn)速來(lái)確定路面整修機(jī)前輪的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。如果在兩個(gè)后輪處存在不同的大的正滑移(即輪的至少部分滑動(dòng))或者僅在一個(gè)后輪處存在正滑移，則該過(guò)程主要導(dǎo)致改善的結(jié)果。確保計(jì)算前輪的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，考慮存在于具有較小正滑移的輪處的狀況。由此，可以實(shí)現(xiàn)由前輪對(duì)后輪的適當(dāng)且充分的輔助。

根據(jù)第二方面，本發(fā)明涉及如根據(jù)本發(fā)明的上述類(lèi)型的路面整修機(jī)。路面整修機(jī)還包括用于測(cè)量后輪旋轉(zhuǎn)速度的輪傳感器單元和用于測(cè)量路面整修機(jī)的行進(jìn)速度的行進(jìn)速度傳感器單元。行進(jìn)速度傳感器單元優(yōu)選地包括雷達(dá)傳感器。已經(jīng)關(guān)于該方法描述了行進(jìn)速度傳感器單元的其它有利的實(shí)施例。此外，路面整修機(jī)包括控制單元，其被配置成用于基于后輪的測(cè)得的旋轉(zhuǎn)速度和路面整修機(jī)的測(cè)得的行進(jìn)速度來(lái)計(jì)算前輪的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，并且用于將前輪的實(shí)際驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)到計(jì)算出的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。有利地，控制單元被配置成用于執(zhí)行被描述為由控制單元關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的方法執(zhí)行的另外的步驟。

根據(jù)本發(fā)明的路面整修機(jī)適于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法。同樣，根據(jù)本發(fā)明的方法適于控制根據(jù)本發(fā)明的路面整修機(jī)。

附圖說(shuō)明

下面，將參照附圖通過(guò)示例性實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。在圖中：

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的路面整修機(jī)的示意圖；

圖2示出根據(jù)本發(fā)明如何將控制單元嵌入到路面整修機(jī)的系統(tǒng)中的示意圖；

圖3示出根據(jù)具有兩個(gè)雷達(dá)傳感器的實(shí)施例的根據(jù)本發(fā)明的路面整修機(jī)的行進(jìn)速度傳感器單元的示意圖；以及

圖4示出用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明方法實(shí)施例確定前輪的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的流程圖。

具體實(shí)施方式

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的路面整修機(jī)1。它在攤鋪方向f上的前部包括用于接收攤鋪物料的物料料斗2。在攤鋪方向f的后部，熨平板3附接到路面整修機(jī)1用于壓實(shí)攤鋪物料。路面整修機(jī)1包括底盤(pán)4和附接在底盤(pán)上的控制平臺(tái)5，控制平臺(tái)5具有用于控制路面整修機(jī)1的操作控制件6。根據(jù)所示實(shí)施例的路面整修機(jī)1包括兩個(gè)可驅(qū)動(dòng)的后輪10。在攤鋪方向f上在后輪10的前部，路面整修機(jī)1包括兩個(gè)可驅(qū)動(dòng)的前輪12。后輪10可以一起或單獨(dú)地驅(qū)動(dòng)。前輪12也可以一起或單獨(dú)地驅(qū)動(dòng)。所示的路面整修機(jī)1包括用于進(jìn)一步穩(wěn)定的第二對(duì)前輪14。該對(duì)前輪14可以是可驅(qū)動(dòng)的或不可驅(qū)動(dòng)的，或者其可被完全省略掉。

在圖2中所示的實(shí)施例中，路面整修機(jī)1的兩個(gè)后輪10沿共同的軸線(xiàn)布置，并且每個(gè)后輪具有單獨(dú)的動(dòng)力設(shè)備a1、a2，例如液壓馬達(dá)。一對(duì)可驅(qū)動(dòng)的前輪12也沿著共同的軸線(xiàn)布置并且可分別通過(guò)單獨(dú)的動(dòng)力設(shè)備a3、a4單獨(dú)地驅(qū)動(dòng)。在此，也可以采用液壓馬達(dá)。動(dòng)力設(shè)備a1、a2、a3、a4均由路面整修機(jī)1的馬達(dá)m驅(qū)動(dòng)。如果動(dòng)力設(shè)備a1、a2、a3、a4被設(shè)計(jì)為液壓馬達(dá)，則在馬達(dá)m和相應(yīng)的動(dòng)力設(shè)備a1、a2、a3、a4之間可以連接一個(gè)或多個(gè)液壓泵p1、p2。一個(gè)或多個(gè)液壓泵p1、p2由馬達(dá)m驅(qū)動(dòng)，并且又驅(qū)動(dòng)動(dòng)力設(shè)備a1、a2、a3、a4中的一個(gè)或幾個(gè)。在所示的實(shí)施例中，設(shè)置兩個(gè)液壓泵p1、p2，其中第一液壓泵p1驅(qū)動(dòng)后輪10的動(dòng)力設(shè)備a1、a2，第二液壓泵p2驅(qū)動(dòng)前輪12的動(dòng)力設(shè)備a3、a4。

在每個(gè)后輪10處，設(shè)置有用于測(cè)量相關(guān)聯(lián)的后輪10的旋轉(zhuǎn)速度的輪傳感器單元s1、s2。還可設(shè)想到的是，輪傳感器單元s1、s2僅設(shè)置在一個(gè)后輪10處。

此外，根據(jù)本發(fā)明的路面整修機(jī)1包括用于測(cè)量路面整修機(jī)1的行進(jìn)速度的行進(jìn)速度傳感器單元20。這種行進(jìn)速度傳感器單元20在圖3中更詳細(xì)地表示。有利地，行進(jìn)速度傳感器單元20包括至少一個(gè)雷達(dá)傳感器22。根據(jù)圖3中所示的有利實(shí)施例，行進(jìn)速度傳感器單元20包括兩個(gè)雷達(dá)傳感器22。這些傳感器可有利地附接到路面整修機(jī)1的底盤(pán)4的底側(cè)。也可以設(shè)想到將行進(jìn)速度傳感器單元20側(cè)向地附接到路面整修機(jī)1。雷達(dá)傳感器22的操作基于利用多普勒效應(yīng)。雷達(dá)傳感器22能夠在檢測(cè)方向d上發(fā)射電磁輻射。如圖3中所示，雷達(dá)傳感器22的檢測(cè)方向d以相對(duì)于水平面成角度φ向下傾斜的方式附接到路面整修機(jī)。這確保所發(fā)射的電磁輻射被路面整修機(jī)1在其上移動(dòng)的地面30反射。然后由相應(yīng)的雷達(dá)傳感器22再次檢測(cè)所反射的輻射。在該過(guò)程中，測(cè)量所檢測(cè)到的輻射的頻率。從檢測(cè)到的電磁輻射的頻率與原始發(fā)射的電磁輻射的已知頻率的差異，可以借助于雷達(dá)傳感器22的檢測(cè)方向d的已知傾斜角φ來(lái)確定路面整修機(jī)1的行進(jìn)速度。如果提供兩個(gè)雷達(dá)傳感器22，如圖3中所示，可以增加測(cè)量精度，并且測(cè)量可以變得更加獨(dú)立于地面的任何不平坦性。為此目的，可例如將所獲得的測(cè)量值取平均。

后輪10的輪傳感器單元s1、s2的測(cè)得值和行進(jìn)速度傳感器單元20的測(cè)得值經(jīng)由圖2中所示的相應(yīng)數(shù)據(jù)線(xiàn)42、44、45被提供給控制單元40。基于至少一個(gè)后輪10的測(cè)得的旋轉(zhuǎn)速度和路面整修機(jī)1的測(cè)得的行進(jìn)速度，控制單元40計(jì)算目標(biāo)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。該目標(biāo)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩作為目標(biāo)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩發(fā)送，用于通過(guò)控制線(xiàn)46、48將前輪12的實(shí)際驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)到至少一個(gè)前輪12的動(dòng)力設(shè)備a3、a4。如圖2中所示，目標(biāo)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩也可被發(fā)送到前輪12或其動(dòng)力設(shè)備a3、a4兩者。

圖4更詳細(xì)地示出如何基于至少一個(gè)后輪10的所測(cè)得的旋轉(zhuǎn)速度和路面整修機(jī)1的測(cè)得的行進(jìn)速度來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)至少一個(gè)前輪12的實(shí)際驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的控制。首先，在步驟110中，從后輪10的旋轉(zhuǎn)速度和路面整修機(jī)1的行進(jìn)速度確定各后輪12的滑移。如果確定兩個(gè)后輪10的旋轉(zhuǎn)速度，如圖2中所示，較小的所確定值可用于步驟110和另外的過(guò)程。在步驟120中，從存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)記錄中讀出對(duì)應(yīng)于后輪12滑移的后輪12的實(shí)際傳輸?shù)尿?qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。在步驟130中，設(shè)定前輪12的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。在該過(guò)程中，至少一個(gè)前輪12的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩通過(guò)將從數(shù)據(jù)記錄中讀出的實(shí)際傳輸?shù)暮筝?0的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩乘以比例常數(shù)來(lái)獲得。如已經(jīng)描述的那樣，在步驟140中，將至少一個(gè)前輪12的實(shí)際驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)到所計(jì)算出的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。這通過(guò)將實(shí)際驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩從控制單元40經(jīng)由控制線(xiàn)46、48輸出到至少一個(gè)前輪12的相應(yīng)驅(qū)動(dòng)單元a3、a4來(lái)完成。驅(qū)動(dòng)單元a3、a4可以包括相應(yīng)的控制機(jī)構(gòu)，該控制機(jī)構(gòu)被設(shè)計(jì)成將對(duì)應(yīng)的前輪12的實(shí)際驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)到由控制單元40提供的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。

可以設(shè)想到的是所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)記錄可由用戶(hù)適應(yīng)性改變或重新輸入。這例如可通過(guò)路面整修機(jī)的操作控制件6來(lái)完成。還可以設(shè)想到的是，操作者可優(yōu)選地還通過(guò)操作控制件6適應(yīng)性地改變?cè)诓襟E120中使用的比例常數(shù)。