CN1157513C - 铺路车列 - Google Patents
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Abstract
一种铺路车列(Z)，它包括适于在车列中驱动的至少两个独立驱动的车辆(D1、D、D3、B)，铺路车列(Z)中的至少一个所述车辆(D1、D、D3、B)用作或适于用作指令车辆，对两个间隔距离(Y)的车辆至少设置一个具有一距离传感器(F2、F4、F5)的速度校正装置(3)，为两部车辆中的至少一个产生速度校正信号(UF)，各车辆(D1、D2、D3、B)设置有一操作控制装置(2)，在指令车辆的操作控制装置(2)与其它各车辆的操作控制装置(2)之间设置遥控信号传送线路(4、4’、4”)，各车辆(D1、D2、D3、B)在操作控制装置(2)与行驶驱动致动元件(S)之间设置有目标值传送装置，该车辆的行驶驱动致动元件(S)的瞬时目标值(US、USL)可响应校正信号(UF)随距离(Y)的变化而相应变化。
Description
技术领域
本发明涉及一种铺路车列。
背景技术
为了铺覆沥青或混凝土路面材料的覆层，例如铺覆两层覆层，将两个或多部车辆组合起来而形成一铺路车列。最小的铺路车列包括两部路面修整车辆，或是包括一部路面修整车辆和一个相联的送料车辆。实际上由于各自的行驶运动因几何、机械以及其它原因而必然不会彼此相一致，因此，机械联接(US-A-5100 277)在自动推进车辆的场合下是无法实现的。因而，到目前为止，对于多个驾驶员来说，任务就是尽可能地保持各车辆之间的距离不变。在实际使用中的铺路车列中，成队列行驶的诸车辆是由相应数量的非常有经验的驾驶员在各自的具有操作控制装置的操纵室内进行控制。一所谓行驶主控器在各车辆中起到开关行驶机构的和所有路面铺覆车辆的驱动装置的作用。在中途停车之前所调整的诸参数(行驶速度、路面铺覆整平器的调节高度、夯具速度和振动)在各车辆再次开始移动时，在车辆中自动而精确地复制。自动方向控制系统用于控制方向，所述的自动方向控制系统被调整到一条参照线。这些辅助装置使驾驶员工作起来更方便，但它们并没有解决需要监视各车辆之间距离这个问题。
在铺覆两层或多层覆层时，铺路车列中各路面修整车之间的距离必须保持很大程度的恒定，因为如果距离变化的话，所铺的随后各层的温度条件将会改变，显著降低最后的铺覆质量。如果铺路车列中至少有一部送料车，那么，由于该送料车的存在，可能很难监视尤其是各部路面修整车之间的距离。
EP-A-0 667 415揭示，在用卡车或送料车对路面修整车送料时，采用距离和送料高度测量来使送料操作具有相当的自动化程度。
另外的已有技术还包含于FR-A-2697547(WO9410384A)和DE 9204559中。
发明内容
本发明的目的是提供一种铺路车列，它可以在较高自动化程度的工序下铺覆质量高而均匀的覆层。
本发明的上述目的是通过这样一种铺路车列来实现的，它包括适于在车列中驱动的至少两个独立驱动的车辆，尤其是多部路面修整车或是一部送料车和至少一部路面修整车，该铺路车列中的至少一个车辆用作或适于用作指令车辆，用于遥控其它各车辆，并通过遥控来操纵其它各车辆，对两个彼此间隔一预定距离的车辆至少设置一个速度校正装置，该速度校正装置设置有一距离传感器，利用这些传感器可根据检测到的距离的变化为两部车辆中的至少一个产生速度校正信号，各车辆设置有一操作控制装置，该装置连接有此车辆的行驶驱动致动元件和辅助驱动车辆的调节和致动元件，在指令车辆的操作控制装置与其它各车辆的操作控制装置之间设置遥控信号传送线路，速度校正装置连接于各车辆的操作控制装置，各车辆在操作控制装置与行驶驱动致动元件之间设置有目标值传送装置，指令车辆的遥控信号传送线路和距离传感器连接于该车辆的目标值传送装置，该车辆的行驶驱动致动元件的瞬时目标值可响应校正信号随距离的变化而相应变化。
整个铺路车列可由一部车辆的操纵室控制。至少一部另外的车辆不需要单独的驱动装置。在指令车辆中，各种不同的操作参数例如仅由一个驾驶员或一个单独的控制中心设定。而且，操作开始、速度变化和停车受中心控制。至少一部另外的车辆由指令车辆引导，使得至少一部另外的车辆也实时快速地注意到必需的和相关的操作参数、操作开始或停顿也被计入该内。在这连接中可附加地将用于保持距离的控制测量考虑进去。由于避免了不合格的距离变化，所铺覆的覆层的质量高而均匀。
虽然选择了相同的速度(行驶驱动的预定目标值)，而且它们受遥控，但由于几何、机械和液压静力学上的原因以及不同的牵引力，各车辆仍可能以不同的速度行驶。按照本发明，速度校正装置利用距离传感器而遥控施加影响，以保持预定的距离。较佳的是，距离传感器是连接于车辆的角度编码器、直线行程编码器、超声波、雷达或激光传感器，它与连接于另一车辆的参照元件对齐。
若构成铺路车列的各车辆能选择性地调节成一指令车辆，这将是有利的。结构上的先决条件和指令车辆功能所需的控制技术领域的先决条件可提供于各部车辆之中。然而，就所铺覆层的质量来说，将指令车辆功能赋予铺路车列中作为领头部分的车辆将是有利的。
用遥控来将所有必需的操作参数传送到各车辆。速度校正装置作用于除指令车辆以外的各车辆。速度校正用来使各车辆之间的距离保持恒定。其它的操作参数可保持不受该校正作用的影响。
按照一个尤为有利的实施例，速度能被控制成使得两部车辆之间的距离保持恒定。来自指令车辆的瞬时目标值在控制操作中只是一个参考值，该操作灵敏地响应即将发生的或已被测得的距离变化而进行。这可以很容易地根据距离是趋于变大还是减小而增大或减小目标值来实现。并且，目标值可以是电压值，它代表特定行驶速度，并适于通过电位器预定，该电压值适于用校正信号来改变。
从控制技术的观点看，问题的解决方案不需要太高的费用。
距离传感器是适合于检测距离变化和从距离变化中得到强的有用信号的元件。
按照一个简单的结构设计，电缆线安装成使其从指令车辆的操纵室延伸到其它各车辆的操纵室。
或者，可以用一或多个发射器与其它车辆上相应数量的接收器来进行无线电信号传送，它们在允许无线电信号传送的情况下工作。
一种有利的铺路车列可用来铺两层覆层，两部路面修整车中间的距离被保持恒定。如果前方路面修整车是指令车辆，则后方路面修整车的行驶速度将在距离变大时增大，而在距离变小时减小。如果后方路面修整车是指令车辆，则前方路面修整车的行驶速度将在距离变大时减小，而在距离变小时增大。
如果还另外使用一部送料车，则路面修整车与送料车之间的距离通过遥控而被保持恒定，以确保路面修整车以合适的方式持久地铺覆路面材料，并避免在铺覆所述路面材料过程中的干扰。
在一种有利的铺路车列中，有一部双重送料车给行驶于它后面的两部路面修整车送料，所述路面修整车之间的距离以及前方路面修整车与送料车之间的距离被保持恒定，路面材料的铺覆操作由一单个操纵室控制。路面修整车辆中的一个可以是指令车辆。
在一种包括四部车辆的铺路车列中，所述四部车辆均可由一个操纵室控制，各车辆之间的距离被保持恒定。两部前方路面修整车可用传统的方式由卡车来送料。在路面修整车是在后面行驶的情况下，这就不可行了，因而该路面修整车是由行驶于两部前方路面修整车之间的送料车来输送路面材料，所述路面材料通过两部前方路面修整车的路面铺覆整平器的上方。诸车辆中的一辆是指令车辆，其它车辆至少均配备有一用于监视距离的速度校正装置。
按照本发明，只需要有一个驾驶员在指令车辆的操纵室内。与送料车有关的参数值通过遥控系统来传送。
按照一个有利的实施例，铺路车列中的诸车辆是通过自动方向控制系统、借助距离传感器沿行驶参照线而导向。
尤其是，在车辆之一是送料车辆的情况下，送料车辆的自动方向控制系统可通过距离传感器相对于由行驶于送料车辆旁边的一路面修整车辆所限定的参照线进行调节。送料车可根据行驶于它旁边的路面修整车而自身定向，因而它同样也始终保持与需要送料的路面修整车之间的最佳对齐状态。
附图说明
下面将在附图的基础上说明本发明主要内容的实施例，在附图中：
图1是本发明铺路车列的第一个实施例的俯视示意图；
图2表示一个与图1相比已经改进了的实施例；
图3表示本发明铺路车列的另一个实施例；
图4表示本发明铺路车列的又一个实施例；
图5是一个铺路车列的侧视图；
图6是与图5相关的放大的俯视图；
图7表示控制原理示意图。
具体实施方式
以下将要说明的各个不同的实施例只是一小部分。细节实施例仅作示意性地表示和说明，以使得本发明的基本概念能充分地被理解。在控制工程和控制工程领域的细节也以简单的方式进行表示和说明，它们在实际中能以经清晰地改进后的和更为复杂的形式实现。
铺覆两层沥青或混凝土路面材料覆层的铺路车列Z(图1、5和6)包括至少两部路面修整车D1和D2，它们沿一条行驶参照线R彼此隔一预定距离Y而行驶。每部路面修整车D1、D2包括一驾驶室1，该驾驶室1具有一操作控制装置2，操作控制装置2一体地具有例如自动方向控制系统L，并拖动一路面铺覆整平器E，该整平器E具有路面铺覆装置，例如夯实装置12(图5)。至少在后方的路面修整车D2的操作控制装置2的情况下，设置有一速度校正装置3，该校正装置3在操作上连接于一距离传感器F2，该传感器F2监测距离Y，并响应距离的变化而产生正或负校正信号，送至其它部分中的速度校正装置3。后方路面修整车D2的操作控制装置2和速度校正装置3各自通过一条信号传送线路4连接于前方路面修整车D1的操作控制装置2。信号传送线路4可以是电缆线。另外地，或者附加地，可提供无线电信号传送，例如通过图7的发射器24和接收器25。
图1、5、6的铺路车列Z由前方路面修整车D1的驾驶室1控制方向，前方路面修整车用作指令车辆(图1中带下划线)。后方路面修整车D2的诸操作参数通过例如信号传送线路4进行传送，所传送的信号例如为，行驶速度、路面铺覆整平器E的调节高度、夯具速度和路面铺覆整平器E振动等的目标值。但也可调节后方路面修整车的各个操作参数，或者分别调节各路面修整车。而且，通过遥控来传送起动或停车以及开关诸路面铺覆车辆的指令。如果后方路面修整车D2行驶速度的目标值发挥作用，所述后方路面修整车持久或仅暂时地太高或太低，则距离传感器F2将被激活，所述距离传感器F2的校正信号被计入速度校正装置3，以保持距离Y恒定。例如，距离传感器F2可以是一种角度编码器(在图6的基础上叙述)。
为了同时将路面修整车D1、D2沿行驶参照线R引导，使用距离传感器F1和F3，它们将校正信号传送至各自动方向控制系统L。原则上，只有前方路面修整车D1的驾驶室1需要一驾驶员。
在图5中，图3的铺路车列Z实施例中所示的送料车B同样也简略表示于前方路面修整车D1的前方，该修整车D1同样也构成铺路车列Z中的指令车辆。
每部路面修整车D1包括一个位于底盘8上的路面材料14的前储存槽7。设置于所述底盘8上的一纵向输送器11将路面材料输送到后面的一个位于路面铺覆整平器E前方的位置，并输送到底盘尾端处的一横向分配装置13(通常是一种螺旋装置)。底盘8在一行驶机构10(轮子或履带机构)上行驶，该行驶机构10由一或两个驱动装置A驱动。在路面修整车D1的驾驶室1内设置有操作控制装置2，从该操作控制装置例如有电缆线4引到后方路面修整车D2的驾驶室。前方路面修整车D1铺覆第一层15，后方路面修整车D2在该第一层15上铺覆第二层16。
按照图6，距离传感器F1、F2、F3是角度编码器，它包括一感应元件17，该感应元件17适于产生一倾斜的位移，并连接于一信号产生部件18。将距离传感器，例如F1，调节到一预定的距离(例如到行驶参照线R的距离)。如果所述距离的实际值与目标值相等，则距离传感器F1将不会产生任何校正信号。如果实际值与目标值相比发生变化，则距离传感器F1将提供正或负校正信号。其它的距离传感器F2和F3也具有类似的特性。或者，距离传感器也可以采用直线行程编码器，或是超声波、雷达或激光传感器。距离传感器F1通过一信号线19连接于操作控制装置2中的一行驶主控器或行驶驱动控制器20。后方路面修整车的距离传感器F2也是如此。监测后方路面修整车D2的前端与前方路面修整车D1的路面铺覆整平器E的后端之间距离的传感器F2通过一信号线21连接于例如前方路面修整车D1的操作控制装置2中的一行驶速度控制装置R’，路面修整车D1在该场合下用作指令车辆。
在图2的铺路车列Z中，后方路面修整车(有下划线)是指令车辆。信号传送线路4从所述路面修整车的操作控制装置2引至前方路面修整车D1的速度校正装置3。距离传感器F2连接于前方路面修整车D1的速度校正装置。在这种情况下，将距离传感器F2设置在前方路面修整车D1上是有利的。在图6中，按照图2的这种配置(后方路面修整车D2作为指令车辆)由连接距离传感器F2和后方路面修整车D2的控制装置R”的虚线表示。
图3的铺路车列Z与上述铺路车列的不同在于送料车B，它是在前方路面修整车D1的前方并与之相隔开地行驶，它是例如作为一双重送料车而工作的，通过输送器5、6(用点划线简略表示)为前方路面修整车D1以及后方路面修整车D2输送路面材料(相同种类或是不同种类的材料)。前方路面修整车D1是指令车辆，为实现遥控，它通过信号传送线路4连接于后方路面修整车D2，并通过另一条信号传送线路4’连接于送料车B。送料车B还具有一设置于其驾驶室1’内的操作控制装置2，所述操作控制装置2装备有一速度校正装置3，该校正装置3连接于信号传送线路4’。另外，还设置有一距离传感器F4，它以一种有利的方式连接于送料车B，并连接于速度校正装置3，以保持送料车B与前方路面修整车D1之间的距离不变。
图3中的点划线X表示铺路车列Z还可以只包括送料车B和前方路面修整车D1。
图4的铺路车列Z是为安装两层路面材料而设计的，它包括两部彼此紧跟着行驶、但又彼此移位的前方路面修整车D1和D2和一部在前面两部修整车的后面并接近它们的中心而行驶的第三路面修整车D3；所述第三路面修整车D3的路面铺覆整平器E延伸于覆层的整个宽度上。而且，送料车B在两部前方路面修整车D1、D2之间行驶，所述送料车B通过一输送器6(由点划线简略表示)为后方路面修整车D3输送路面材料，该路面材料通过两部前方路面修整车D1、D2的路面铺覆整平器E的上方。两部前方路面修整车D1、D2既可由卡车以传统方式进行送料，也可由送料车B或其它送料车来送料。
路面修整车D1为指令车辆，它通过信号传送线路4、4’和4”遥控其它两部路面修整车D2、D3和送料车B。设置于例如后方路面修整车D3上的一距离传感器F2监测所述后方路面修整车D3离前方路面修整车D1的路面铺覆整平器的距离。设置于例如送料车B上的另一距离传感器F4监测所述送料车B离后方路面修整车D3的距离，所述距离是在运动方向上进行监测。设置于前方路面修整车D2的一距离传感器F5监测所述前方路面修整车D2离前方路面修整车D1的一参照元件23的距离。各自动方向控制系统连接有侧向距离传感器F1、F3和F7。送料车B通过另一距离传感器F6引导于前方路面修整车D1的旁边。
图7的示意图清楚地示出了一个连接于例如图1的后方路面修整车D2的一操作控制装置2的速度校正装置3。
为自动控制路面修整车的操作速度(不用遥控)，通过一行驶控制杆来调节行驶速度的目标值US。该目标值被施加到一控制器R上，该控制器驱动例如一液压电机H的致动元件S，以调节行驶速度。检测实际行驶速度UI，并传送至控制器R。控制器R使实际行驶速度适合于目标行驶速度。
将距离传感器F调节到离参照元件23特定的距离Y。如果距离正确的话，距离传感器F不会产生任何信号(0)。控制器R在US和UI的基础上操作。如果距离变大，则距离传感器F将产生一个正的校正信号UF(例如一电压值)，该信号在校正电路K内计算，电路K将增大控制器R的目标值US，以使路面修整车加速，直到重新建立距离Y。
如果距离变小，则距离传感器F将产生一个负的校正信号UF，该信号将由校正装置K计算，以减小控制器R的目标值US。控制器R再相应地控制致动元件S。
为通过遥控来操纵路面修整车D2，信号传送线路4连接于例如引至校正装置K的目标值传送线路，所述信号传送线路4例如是以电缆线或无线电(发射器24和接收器25)的形式来进行连接。来自指令车辆的目标值USL到达校正装置K处，被控制器R采纳。在校正装置K中，距离传感器F的信号同样也被采纳，以根据距离变化来减小或增大目标值USL。在该操作阶段，使受遥控的路面修整车的速度控制处于被动状态将是有利的。
在一个改进的实施例的情况下，指令车辆的操作控制装置2可接收、计算和处理所有在运动方向起作用的距离传感器的校正信号，因而其它车辆的速度可由所述指令车辆以保持距离恒定的方式来控制。这样，所有在运动方向起作用的距离传感器可施加于指令车辆。指令车辆的自动方向控制系统最好还可直接控制其它车辆的自动方向控制系统。
Claims (13)
1.一种用于在交通区域上产生沥青或混凝土路面材料(14)覆层(15、16)的铺路车列(Z)，它包括适于在车列中驱动的至少两个独立驱动的车辆(D1、D2、D3、B)，其特征在于，铺路车列(Z)中的至少一个所述车辆(D1、D2、D3、B)用作或适于用作指令车辆，用于遥控其它各车辆，并通过遥控来操纵其它各车辆；对两个彼此间隔—预定距离(Y)的车辆至少设置一个速度校正装置(3)，所述速度校正装置(3)设置有一距离传感器(F2、F4、F5)，利用这些传感器可根据检测到的所述距离(Y)的变化为两部车辆中的至少一个产生速度校正信号(UF)；各车辆(D1、D2、D3、B)设置有一操作控制装置(2)，该装置连接有此车辆的行驶驱动致动元件(S)和辅助驱动车辆的调节和致动元件，在指令车辆的操作控制装置(2)与其它各车辆的操作控制装置(2)之间设置遥控信号传送线路(4、4’、4”)，速度校正装置(3)连接于各车辆的操作控制装置(2)；各车辆(D1、D2、D3、B)在操作控制装置(2)与行驶驱动致动元件(S)之间设置有目标值传送装置，指令车辆的遥控信号传送线路(4、4’、4”)和距离传感器(F2、F4、F5)连接于该车辆的目标值传送装置，该车辆的行驶驱动致动元件(S)的瞬时目标值(US、USL)可响应校正信号(UF)随距离(Y)的变化而相应变化。
2.如权利要求1所述的铺路车列，其特征在于，所述铺路车列(Z)的各车辆(D1、D2、D3、B)可选择性地调节成其它车辆的指令车辆。
3.如权利要求2所述的铺路车列，其特征在于，目标值(US、USL)是电压值，它代表特定行驶速度，并适于通过电位器(P)预定，所述电压值适于用校正信号来改变。
4.如权利要求1所述的铺路车列，其特征在于，距离传感器(F2、F4、F5)是连接于车辆(D1、D2、D3、B)的角度编码器(17、18)、直线行程编码器、超声波、雷达或激光传感器，它与连接于另一车辆的参照元件(23)对齐。
5.如权利要求1所述的铺路车列，其特征在于，各信号传送线路(4、4’、4”)是将指令车辆连接到另一车辆的电缆线。
6.如权利要求1所述的铺路车列，其特征在于，信号传送线路(4、4’、4”)包括一位于指令车辆上的发射器(24)和位于其它各车辆上的一接收器(25)，它在允许无线电信号传送的情况下工作。
7.如权利要求1所述的铺路车列，其特征在于，铺路车列(Z)包括至少两部一前一后隔预定距离(Y)行驶的路面修整车辆(D1、D2)，所述车辆(D1或D2)中的一个是指令车辆，而至少另外的各路面修整车辆(D1、D2)具有速度校正装置(3)。
8.如权利要求1所述的铺路车列，其特征在于，铺路车列(Z)包括一行驶于前面的送料车辆(B)和至少一个行驶于后面的路面修整车辆(D1、D2)，该路面修整车辆(D1、D2)是指令车辆。
9.如权利要求1所述的铺路车列，其特征在于，铺路车列(Z)包括一行驶于前面的双重送料车辆(B)和两个在所述双重送料车辆(B)后面、一前一后行驶的路面修整车辆(D1、D2)，所述路面修整车辆(D1、D2)中的一个是指令车辆。
10.如权利要求1所述的铺路车列，其特征在于，铺路车列(Z)包括相互在旁边行驶但彼此移位的路面修整车辆(D1、D2)和另一个接近前两个路面修整车辆的中心、而行驶于它们后面的路面修整车辆(D3)，以及一个为所述另一个路面修整车辆(D3)送料的送料车辆(B)，所述送料车辆(B)行驶于所述另一个路面修整车辆(D3)前面、并行驶于两个路面修整车辆(D1、D2)之间，所述车辆中的一辆是指令车辆，其它车辆至少均配备有一用于监视距离(Y)的速度校正装置。
11.如权利要求1所述的铺路车列，其特征在于，诸车辆配备有自动方向控制系统(L)，它们可借助距离传感器(F1、F3、F6、F7)相对于行驶参照线(R)进行调节。
12.如权利要求11所述的铺路车列，其特征在于，所述车辆(D1、D2、D3、B)之一是送料车辆(B)，送料车辆(B)的自动方向控制系统(L)通过距离传感器(F6)相对于由行驶于所述送料车辆(B)旁边的一路面修整车辆(D1)所限定的参照线进行调节。
13.如权利要求1所述的铺路车列，其特征在于，所述铺路车列(Z)包括多部路面修整车或是一部送料车和至少一部路面修整车。
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