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

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。后部行駛機構(gòu)包括兩個較大的輪，而前部行駛機構(gòu)包括一對較小的輪。在作業(yè)速度范圍內(nèi)，后輪被永久驅(qū)動。前輪可根據(jù)需要被驅(qū)動。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)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個目的是提供一種具有可驅(qū)動輪的路面整修機以及一種用于控制具有可驅(qū)動輪的路面整修機的方法，其關(guān)于路面整修機的驅(qū)動進行了改進。

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

在根據(jù)本發(fā)明的方法中受控制的路面整修機和根據(jù)本發(fā)明的路面整修機包括優(yōu)選地位于路面整修機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。用于壓實攤鋪物料的熨平板優(yōu)選設(shè)置在路面整修機的行駛方向的后部。路面整修機包括用于移動路面整修機的可驅(qū)動的后輪和可驅(qū)動的前輪。優(yōu)選地，設(shè)置至少兩個后輪和至少兩個前輪，后輪和前輪分別成對布置。成對設(shè)置的兩個后輪可一起或單獨地被驅(qū)動。此外，成對設(shè)置的兩個前輪可一起或單獨地被驅(qū)動。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的穩(wěn)定性，可有利地提供兩對前輪。在這種情況下，至少一對前輪可以是可驅(qū)動的，優(yōu)選地是后面的一對前輪可以是可驅(qū)動的。作為替代，兩對前輪可以是可驅(qū)動的，特別是可單獨地或一起驅(qū)動。

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的方法。由此，測量路面整修機后輪的旋轉(zhuǎn)速度。這可通過輪傳感器單元來完成，輪傳感器單元例如可包括光學(xué)傳感器。還可以設(shè)想到的是測量路面整修機的兩個后輪、特別是兩個可驅(qū)動后輪的旋轉(zhuǎn)速度。

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

此外，根據(jù)本發(fā)明，測量路面整修機的行進速度，特別是通過行進速度傳感器單元測量路面整修機的行進速度。路面整修機的行進速度表示整個路面整修機整體在地面上移動的速度。

根據(jù)本發(fā)明，基于路面整修機的測得的后輪旋轉(zhuǎn)速度和測得的行進速度，優(yōu)選地通過路面整修機的控制單元計算用于路面整修機前輪的目標驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。優(yōu)選地還通過控制單元將前輪的實際驅(qū)動轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)到該計算出的目標驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。為此目的，可優(yōu)選通過控制機構(gòu)來致動前輪的驅(qū)動裝置。

因此，基于后輪的旋轉(zhuǎn)速度和路面整修機的行進速度來調(diào)節(jié)前輪的實際驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。本發(fā)明允許自動地調(diào)節(jié)前輪的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。與例如基于經(jīng)驗值的手動調(diào)節(jié)相比，在根據(jù)本發(fā)明的方法中，前輪的驅(qū)動適應(yīng)于每種實際當前的操作情況，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)速度之外通過考慮路面整修機的測得的行進速度，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)滑移的后輪的測得的旋轉(zhuǎn)速度無校正地引入到用于前輪的目標驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的計算中。因此，前輪的控制進一步適應(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。

特別是在攤鋪操作期間通常以非常慢的作業(yè)速度移動的路面整修機的領(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的行進速度會遇到困難。有利地，路面整修機的行進速度通過設(shè)置在路面整修機處并包括至少一個雷達傳感器的行進速度傳感器單元來測量。通過雷達傳感器確定路面整修機的行進速度甚至包括在路面整修機的典型的緩慢攤鋪速度下的高精度。此外，雷達傳感器允許實時觀察路面整修機的行進速度。路面整修機的速度變化幾乎瞬時地被測量，這有利于以最佳地適應(yīng)于所述情況的方式驅(qū)動前輪。

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

如果行進速度傳感器單元包括兩個雷達傳感器，則行進速度測量的精度可進一步增加。在此，第一雷達傳感器可在路面整修機的行進方向上面向前面，而第二雷達傳感器在路面整修機的行進方向上面向后面。在這種情況下，兩個雷達傳感器也應(yīng)當相對于水平面向下傾斜，例如以0°和90°之間的角度，優(yōu)選地以25°和75°之間的角度相對于水平面向下傾斜。所測得的行進速度可通過將來自兩個雷達傳感器的單獨測得值取平均來確定。

有利地，計算前輪的目標驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的步驟包括基于測得的后輪的旋轉(zhuǎn)速度和路面整修機的測得的行進速度來確定后輪的實際傳輸?shù)尿?qū)動轉(zhuǎn)矩?；诖?，前輪的目標驅(qū)動轉(zhuǎn)矩可被設(shè)定為與檢測到的后輪的實際傳輸?shù)尿?qū)動轉(zhuǎn)矩成比例。這些操作也優(yōu)選由路面整修機的控制單元來執(zhí)行。通過確定后輪的實際傳輸?shù)尿?qū)動轉(zhuǎn)矩，考慮基于路面整修機的測得的行進速度的后輪的滑移。通過與后輪的實際傳輸?shù)尿?qū)動轉(zhuǎn)矩成比例地調(diào)節(jié)前輪的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，可以有目的地采用前輪驅(qū)動來輔助后輪驅(qū)動。根據(jù)具體應(yīng)用領(lǐng)域，可通過適當?shù)谋壤?shù)來確定輔助的程度。

此外，確定后輪的實際傳輸?shù)尿?qū)動轉(zhuǎn)矩的步驟有利地包括基于后輪的測得的旋轉(zhuǎn)速度和測得的行進速度來確定后輪的滑移，優(yōu)選地還通過控制系統(tǒng)。為了確定后輪的滑移，如果滾動條件滿足后輪，并且路面整修機以所測得的行進速度移動，則可以首先基于后輪的已知尺寸來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。然后可將該值與后輪的所測得的旋轉(zhuǎn)速度進行比較，以獲得后輪的滑移。然后，通過所確定的后輪的滑移，可優(yōu)選通過控制單元從所存儲的數(shù)據(jù)記錄、特別是特性曲線圖中確定或讀出后輪的實際傳輸?shù)尿?qū)動轉(zhuǎn)矩以用于確定前輪的實際驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。所存儲的數(shù)據(jù)記錄可包括取決于后輪滑移的后輪的實際傳輸?shù)尿?qū)動轉(zhuǎn)矩的預(yù)定值。對于給定的滑移而言，后輪的實際傳輸?shù)尿?qū)動轉(zhuǎn)矩的幾個值也可以根據(jù)路面整修機的當前存在的操作條件被存儲和選擇。

特別有利的是，測量路面整修機的兩個后輪的旋轉(zhuǎn)速度，優(yōu)選獨立地測量路面整修機的兩個后輪的旋轉(zhuǎn)速度。這例如可通過在第二可驅(qū)動后輪處的另一個輪傳感器單元來實現(xiàn)?？梢员容^以這種方式測得的兩個后輪的旋轉(zhuǎn)速度，特別是通過控制單元來進行比較。優(yōu)選地，如上所述，然后基于后輪的測得的轉(zhuǎn)速中較低的轉(zhuǎn)速來確定路面整修機前輪的目標驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。如果在兩個后輪處存在不同的大的正滑移(即輪的至少部分滑動)或者僅在一個后輪處存在正滑移，則該過程主要導(dǎo)致改善的結(jié)果。確保計算前輪的目標驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，考慮存在于具有較小正滑移的輪處的狀況。由此，可以實現(xiàn)由前輪對后輪的適當且充分的輔助。

根據(jù)第二方面，本發(fā)明涉及如根據(jù)本發(fā)明的上述類型的路面整修機。路面整修機還包括用于測量后輪旋轉(zhuǎn)速度的輪傳感器單元和用于測量路面整修機的行進速度的行進速度傳感器單元。行進速度傳感器單元優(yōu)選地包括雷達傳感器。已經(jīng)關(guān)于該方法描述了行進速度傳感器單元的其它有利的實施例。此外，路面整修機包括控制單元，其被配置成用于基于后輪的測得的旋轉(zhuǎn)速度和路面整修機的測得的行進速度來計算前輪的目標驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，并且用于將前輪的實際驅(qū)動轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)到計算出的目標驅(qū)動轉(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。

附圖說明

下面，將參照附圖通過示例性實施例進一步說明本發(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的系統(tǒng)中的示意圖；

圖3示出根據(jù)具有兩個雷達傳感器的實施例的根據(jù)本發(fā)明的路面整修機的行進速度傳感器單元的示意圖；以及

圖4示出用于說明根據(jù)本發(fā)明方法實施例確定前輪的目標驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的流程圖。

具體實施方式

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的路面整修機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1用于壓實攤鋪物料。路面整修機1包括底盤4和附接在底盤上的控制平臺5，控制平臺5具有用于控制路面整修機1的操作控制件6。根據(jù)所示實施例的路面整修機1包括兩個可驅(qū)動的后輪10。在攤鋪方向f上在后輪10的前部，路面整修機1包括兩個可驅(qū)動的前輪12。后輪10可以一起或單獨地驅(qū)動。前輪12也可以一起或單獨地驅(qū)動。所示的路面整修機1包括用于進一步穩(wěn)定的第二對前輪14。該對前輪14可以是可驅(qū)動的或不可驅(qū)動的，或者其可被完全省略掉。

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

在每個后輪10處，設(shè)置有用于測量相關(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)置在一個后輪10處。

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

后輪10的輪傳感器單元s1、s2的測得值和行進速度傳感器單元20的測得值經(jīng)由圖2中所示的相應(yīng)數(shù)據(jù)線42、44、45被提供給控制單元40?；谥辽僖粋€后輪10的測得的旋轉(zhuǎn)速度和路面整修機1的測得的行進速度，控制單元40計算目標驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。該目標驅(qū)動轉(zhuǎn)矩作為目標驅(qū)動轉(zhuǎn)矩發(fā)送，用于通過控制線46、48將前輪12的實際驅(qū)動轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)到至少一個前輪12的動力設(shè)備a3、a4。如圖2中所示，目標驅(qū)動轉(zhuǎn)矩也可被發(fā)送到前輪12或其動力設(shè)備a3、a4兩者。

圖4更詳細地示出如何基于至少一個后輪10的所測得的旋轉(zhuǎn)速度和路面整修機1的測得的行進速度來實現(xiàn)對至少一個前輪12的實際驅(qū)動轉(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1的行進速度確定各后輪12的滑移。如果確定兩個后輪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和另外的過程。在步驟120中，從存儲的數(shù)據(jù)記錄中讀出對應(yīng)于后輪12滑移的后輪12的實際傳輸?shù)尿?qū)動轉(zhuǎn)矩。在步驟130中，設(shè)定前輪12的目標驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。在該過程中，至少一個前輪12的目標驅(qū)動轉(zhuǎn)矩通過將從數(shù)據(jù)記錄中讀出的實際傳輸?shù)暮筝?0的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩乘以比例常數(shù)來獲得。如已經(jīng)描述的那樣，在步驟140中，將至少一個前輪12的實際驅(qū)動轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)到所計算出的目標驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。這通過將實際驅(qū)動轉(zhuǎn)矩從控制單元40經(jīng)由控制線46、48輸出到至少一個前輪12的相應(yīng)驅(qū)動單元a3、a4來完成。驅(qū)動單元a3、a4可以包括相應(yīng)的控制機構(gòu)，該控制機構(gòu)被設(shè)計成將對應(yīng)的前輪12的實際驅(qū)動轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)到由控制單元40提供的目標驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。

可以設(shè)想到的是所存儲的數(shù)據(jù)記錄可由用戶適應(yīng)性改變或重新輸入。這例如可通過路面整修機的操作控制件6來完成。還可以設(shè)想到的是，操作者可優(yōu)選地還通過操作控制件6適應(yīng)性地改變在步驟120中使用的比例常數(shù)。