JP2016130425A

JP2016130425A - 舗装機械及び舗装機械に搭載される乳剤散布システムの校正方法

Info

Publication number: JP2016130425A
Application number: JP2015005013A
Authority: JP
Inventors: 渡邊　哲也; Tetsuya Watanabe; 哲也渡邊
Original assignee: Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2015-01-14
Filing date: 2015-01-14
Publication date: 2016-07-21

Abstract

【課題】乳剤の性状が変化した場合にも乳剤散布量を適切に制御できる舗装機械を提供すること。【解決手段】本発明の実施例に係るタックペーバ１００は、乳剤を散布するノズルＮ１〜Ｎ３と、ノズルＮ１〜Ｎ３に乳剤を供給する乳剤ポンプ２１と、乳剤の散布量を制御するコントローラ１０とを有する。コントローラ１０は、乳剤の散布量を算出する散布量算出部１２と、乳剤ポンプ２１の回転を制御して所定時間に亘ってノズルＮ３から乳剤を散布させ、所定時間に散布された乳剤の実測量を取得し、乳剤ポンプ２１が吐出した散布される乳剤の圧力と散布された乳剤の実測量との関係を導き出し、その関係に基づいて散布量算出部１２を校正する校正部１３とを含む。【選択図】図２

Description

本発明は、アスファルト乳剤（以下、「乳剤」とする。）の散布機能を備える舗装機械に関する。

乳剤の散布量を制御する制御装置を搭載するアスファルトフィニッシャが知られている（特許文献１参照。）。このアスファルトフィニッシャは、乳剤を吐出する乳剤ポンプを駆動する油圧モータと、油圧ポンプから油圧モータに流れる作動油の流量を制御する流量制御弁とを有する。そして、制御装置は、比例弁アンプを介して流量制御弁を制御することで、油圧モータに流入する作動油の流量を調整し、乳剤ポンプの乳剤吐出量を調整して乳剤散布量を調整する。なお、制御装置は、乳剤ポンプの１回転当たりの乳剤吐出量が一定であることを前提とし、乳剤ポンプの回転数に基づいて乳剤散布量を導き出す。また、このアスファルトフィニッシャは、乳剤の粘度等によって変化する乳剤ポンプの効率を修正して設定するポンプ効率修正器を有する。

特開平１０−２３７８１７号公報

しかしながら、特許文献１のアスファルトフィニッシャは、操作者が乳剤ポンプの効率を修正できるようにする機能を有するのみであり、使用する乳剤の性状に適した効率を操作者に提示する機能を有していない。そのため、乳剤の性状が変化した場合、操作者は乳剤ポンプの効率を適切に修正できず、アスファルトフィニッシャは乳剤散布量を適切に制御できない。

上述に鑑み、乳剤の性状が変化した場合にも乳剤散布量を適切に制御できる舗装機械及びその舗装機械に搭載される乳剤散布システムの校正方法の提供が望まれる。

本発明の実施例に係る舗装機械は、乳剤を散布するノズルと、前記ノズルに乳剤を供給する乳剤ポンプと、乳剤の散布量を制御するコントローラと、を有し、前記コントローラは、乳剤の散布量を算出する散布量算出部と、前記乳剤ポンプの回転を制御して所定時間に亘って前記ノズルから乳剤を散布させ、前記所定時間に散布された乳剤の実測量を取得し、前記乳剤ポンプが吐出した散布される乳剤の圧力と散布された乳剤の実測量との関係を導き出し、該関係に基づいて前記散布量算出部を校正する校正部と、を含む。

また、本発明の実施例に係る校正方法は、乳剤を散布するノズルと前記ノズルに乳剤を供給する乳剤ポンプとを有する舗装機械に搭載される乳剤散布システムの校正方法であって、前記乳剤ポンプの回転を制御して所定時間に亘って前記ノズルから乳剤を散布させるステップと、前記所定時間に散布された乳剤の実測量を取得するステップと、前記乳剤ポンプが吐出した散布される乳剤の圧力と散布された乳剤の実測量との関係を導き出すステップと、前記関係に基づいて前記乳剤散布システムを校正するステップと、を有する。

上述の手段により、乳剤の性状が変化した場合にも乳剤散布量を適切に制御できる舗装機械及びその舗装機械に搭載される乳剤散布システムの校正方法が提供される。

本発明の実施例に係るタックペーバの側面図である。図１のタックペーバに搭載される乳剤散布システムの構成例を示す概略図である。散布量の算出方法の一例を示す図である。係数校正処理の一例の流れを示すフローチャートである。散布乳剤圧力と散布乳剤実測量との関係の一例を示す図である。散布乳剤圧力と散布乳剤実測量との関係の別の一例を示す図である。係数校正処理の別の一例の流れを示すフローチャートである。

図１は、本発明の実施例に係る舗装機械の一例であるタックペーバ１００の側面図である。タックペーバ１００は、乳剤散布機能付きアスファルトフィニッシャであり、主に、トラクタ１、ホッパ２、スクリード３、及び乳剤散布システム５０を含む。

トラクタ１はタックペーバ１００を走行させるための機構である。本実施例ではトラクタ１は走行用油圧モータを用いて前輪及び後輪を回転させてタックペーバ１００を移動させる。走行用油圧モータは油圧源から作動油の供給を受けて回転する。また、トラクタ１の上部には運転席及びメインモニタ６０を含むキャブが設置される。

メインモニタ６０は各種情報を表示する装置である。本実施例ではメインモニタ６０は液晶ディスプレイを含む。また、メインモニタ６０は操作者の操作入力を受けるタッチパネル等の入力装置を含む。

ホッパ２は舗装材を受け入れるための機構である。本実施例ではホッパ２はホッパシリンダ２ａによって車幅方向に開閉可能に構成される。タックペーバ１００は、通常、ホッパ２を全開状態にしてダンプカー（図示せず。）の荷台から舗装材（例えばアスファルト合材である。）を受け入れる。ホッパ２内に受け入れられた舗装材はコンベア及びスクリュを用いてスクリード３に給送される。

スクリード３は舗装材を敷き均すための機構である。本実施例ではスクリード３はトラクタ１によって牽引される浮動スクリードであり、レベリングアーム３ａを介してトラクタ１と連結される。

乳剤散布システム５０は舗装材が敷き均される前の路面に乳剤を散布するシステムである。本実施例では乳剤散布システム５０はメインモニタ６０を介して入力される目標散布量の乳剤が散布されるようにする。なお、目標散布量は、例えば、単位面積当たりの乳剤散布量で表される。

ここで、図２を参照し、タックペーバ１００に搭載される乳剤散布システム５０の構成例について説明する。なお、図２は、乳剤散布システム５０の構成例を示す概略図であり、太実線は乳剤が流れる配管を示し、破線矢印は電気信号の流れを示す。

乳剤散布システム５０は、主に、コントローラ１０、油圧モータ２０、乳剤ポンプ２１、スプレーバー２２、バルブ駆動装置２３、切替弁２４、圧力センサＳｍ、車速センサＳｖ、及びメインモニタ６０で構成される。

油圧モータ２０は油圧ポンプが吐出する作動油によって駆動される油圧モータである。本実施例では油圧モータ２０は回転数可変の固定容量型油圧モータであり、油圧モータ制御装置２０ａによって回転数が制御される。なお、油圧モータ２０は電動モータで置き換えられてもよい。

油圧モータ制御装置２０ａは油圧モータ２０の回転数を制御する装置である。本実施例では油圧モータ制御装置２０ａは油圧モータ２０に向けて作動油を吐出する油圧ポンプと油圧モータ２０とを接続する管路の開口面積を調整する電磁比例弁を含む。電磁比例弁はコントローラ１０からの電流指令に応じてその管路の開口面積を増減させることで油圧モータ２０に流入する作動油の流量を増減させる。そして、油圧モータ２０の回転数を増減させ、乳剤ポンプ２１の回転数を増減させ、ひいては乳剤ポンプ２１の乳剤吐出量を増減させる。なお、油圧モータ２０の代わりに電動モータが用いられる場合、コントローラ１０は、電動モータを制御するインバータ等のモータ制御装置に制御指令を出力することで電動モータの回転数を増減させ、ひいては乳剤ポンプ２１の乳剤吐出量を増減させる。

乳剤ポンプ２１は乳剤を吐出するポンプである。本実施例では乳剤ポンプ２１は油圧モータ２０によって駆動される固定容量型ポンプであり、乳剤タンクＴから吸入した乳剤をスプレーバー２２に供給する。なお、乳剤ポンプ２１の乳剤吐出量は乳剤ポンプ２１の回転数が増大するにつれ増大する。また、乳剤ポンプ２１の回転数は油圧モータ２０の回転数が増大するにつれて増大する。また、乳剤タンクＴは収容している乳剤を加熱して乳剤の温度を所定温度範囲内（例えば６０℃〜８０℃）で維持する。

スプレーバー２２は乳剤ポンプ２１が吐出する乳剤を路面に散布する装置である。本実施例では、スプレーバー２２は３つのノズルＮ１〜Ｎ３を有する。また、ノズルＮ１〜Ｎ３はそれぞれノズルシリンダのところにノズルバルブＶ１〜Ｖ３を有する。

ノズルバルブＶ１〜Ｖ３（以下、集合的に「ノズルバルブＶ」とする。）は空気圧駆動の切替弁である。本実施例ではノズルバルブＶは乳剤ポンプ２１とノズル口との間を連通する第１弁位置（連通位置）と、乳剤ポンプ２１とノズル口との間の連通を遮断する第２弁位置（遮断位置）とを有する。

バルブ駆動装置２３はノズルバルブＶ１〜Ｖ３を駆動する装置である。本実施例ではバルブ駆動装置２３はコントローラ１０からの指令に応じて３つのノズルバルブＶ１〜Ｖ３を別々に駆動する。なお、バルブ駆動装置２３は、３つのノズルバルブＶ１〜Ｖ３のうちの少なくとも２つを同時に駆動してもよい。

切替弁２４はスプレーバー２２と乳剤タンクＴとの間の連通・遮断を切り替える弁である。本実施例では切替弁２４はスプレーバー２２と乳剤タンクＴとの間を連通する第１弁位置（連通位置）とスプレーバー２２と乳剤タンクＴとの間の連通を遮断する第２弁位置（遮断位置）とを有する。具体的には切替弁２４はコントローラ１０からの指令に応じてその弁位置を切り替えることでスプレーバー２２と乳剤タンクＴとの間の連通・遮断を切り替える。なお、切替弁２４は、乳剤散布システム５０が乳剤を散布する際には遮断位置に設定され、乳剤ポンプ２１が吐出する乳剤の全量が散布されるようにする。

圧力センサＳｍは乳剤ポンプ２１が吐出する乳剤の圧力を検出する。本実施例では圧力センサＳｍは乳剤ポンプ２１の下流にある配管内の乳剤の圧力を検出し、その検出値をコントローラ１０に対して出力する。

車速センサＳｖはタックペーバ１００の移動速度を検出する。本実施例では車速センサＳｖは車軸の回転角を検出し、その検出値をコントローラ１０に対して出力する。コントローラ１０は、メインモニタ６０を介して入力される目標散布量（単位面積当たりの乳剤散布量）と車速センサＳｖが出力するタックペーバ１００の移動速度（単位時間当たりの散布面積）とに基づいて乳剤ポンプ２１の回転数（単位時間当たりの乳剤散布量）を決定する。

メインモニタ６０は各種情報を表示する装置である。本実施例ではメインモニタ６０は液晶ディスプレイ、及び、入力装置としての散布量調整ダイヤル６１を含む。散布量調整ダイヤル６１は目標散布量を調整するためのダイヤルである。本実施例では、操作者は散布量調整ダイヤル６１を回転させることで目標散布量を調整する。散布量調整ダイヤル６１は、調整された目標散布量をコントローラ１０に対して出力する。

コントローラ１０はタックペーバ１００を制御する制御装置である。本実施例ではコントローラ１０はＣＰＵ及びメモリを含む演算処理装置で構成される。そして、コントローラ１０の各種機能はメモリに格納されたプログラムをＣＰＵが実行することで実現される。

また、コントローラ１０はＣＡＮバスを通じてメインモニタ６０に接続され、メインモニタ６０との間で各種情報を送受信する。また、コントローラ１０は油圧モータ制御装置２０ａ、バルブ駆動装置２３、圧力センサＳｍ、及び車速センサＳｖに電気的に接続される。また、コントローラ１０は機能要素としての散布制御部１１、散布量算出部１２、及び校正部１３を有する。

散布制御部１１は乳剤散布システム５０による乳剤の散布を制御する機能要素である。本実施例では散布制御部１１はメインモニタ６０を介した操作者の入力に応じて間欠散布モード又は連続散布モードを実行する。間欠散布モードは乳剤散布実行期間と乳剤散布中断期間とを所定周期で繰り返す散布モードである。また、連続散布モードは継続的な乳剤散布を実行する散布モードである。

間欠散布モードでは散布制御部１１はＰＷＭ制御を用いてバルブ駆動装置２３を制御する。具体的には散布制御部１１は乳剤散布実行期間（例えば０．４秒）に亘ってオン信号をバルブ駆動装置２３に対して出力し、その後、乳剤散布中断期間（例えば０．６秒）に亘ってオフ信号をバルブ駆動装置２３に対して出力する。そして、散布制御部１１は所定周期（例えば１秒周期）でこのようなオン信号とオフ信号の出力を繰り返す。オン信号の受信中、バルブ駆動装置２３はノズルバルブＶを連通位置で維持する。また、オフ信号の受信中、バルブ駆動装置２３はノズルバルブＶを遮断位置で維持する。このようにして散布制御部１１はノズルＮ１〜Ｎ３（以下、集合的に「ノズルＮ」とする場合もある。）のそれぞれから乳剤を間欠的に散布させる。また、散布制御部１１はデューティ比（１周期に占める乳剤散布実行期間の割合）を変化させることで単位時間当たりの乳剤散布量を変更する。

連続散布モードでは散布制御部１１は散布開始信号と散布停止信号を用いてバルブ駆動装置２３を制御する。具体的には散布制御部１１は散布開始信号をバルブ駆動装置２３に対して出力して乳剤の連続散布を開始させる。また、散布制御部１１は散布停止信号をバルブ駆動装置２３に対して出力して乳剤の連続散布を停止させる。散布開始信号を受信したバルブ駆動装置２３はノズルバルブＶを連通位置に切り替える。また、バルブ駆動装置２３は散布停止信号を受信するまではノズルバルブＶを連通位置のまま維持する。このようにして散布制御部１１はノズルＮ１〜Ｎ３のそれぞれから乳剤を連続的に散布する。

散布量算出部１２は路面上に散布される乳剤の量を算出する機能要素である。本実施例では散布量算出部１２は以下の式（１）に基づいてノズルから散布される乳剤の散布量（噴射量）Qを算出する。なお、Cは流出係数を表し、Aはノズル面積を表し、Pは乳剤の圧力を表し、ρは流体密度を表し、Tは散布時間を表す。

また、流出係数C、ノズル面積A、流体密度ρ、散布時間Tを不変として乳剤散布係数Kで括ると、散布量Qと乳剤の圧力Pとの関係は以下の式（２）で表される。

具体的には、散布量算出部１２は、圧力センサＳｍの出力から乳剤ポンプ２１が吐出する乳剤の圧力Pを導き出す。そして、圧力Pと乳剤散布係数Kとを式（２）に代入して散布量Qを算出する。なお、乳剤散布係数Kはメモリ等に書き換え可能に記憶されている。

図３は散布量の算出方法の一例を示す図である。具体的には、図３は横軸に時間を配し、縦軸に乳剤の圧力を配する。また、図３の実線は圧力センサＳｍの出力の時間的推移を示す。また、図３は間欠散布モードが実行されたときの時間的推移を示し、期間Ｄ１は乳剤散布実行期間（オン時間）に相当し、期間Ｄ２は乳剤散布中断期間（オフ時間）に相当する。また、ハッチングされた領域の面積は散布量Qを表す。

具体的には散布量算出部１２はサンプリング周期ΔＴ毎に検出される乳剤の圧力P_t1,P_t2,P_t3,P_t4,・・・・・・に基づく散布量Q_t1,Q_t2,Q_t3,Q_t4・・・を単位時間Ｄに亘って積算することで単位時間Ｄにおける散布量Qを算出する。連続散布モードが実行されたときの散布量についても同様である。

なお、正確な散布量を算出するためには、コントローラ１０は、正確な乳剤散布係数Kを利用する必要がある。しかしながら、乳剤散布係数Kは乳剤の流出係数C又は流体密度ρの変化に応じて変化する。そのため、乳剤散布係数Kは、使用する乳剤が変更された場合等、使用する乳剤の性状が変化した場合には校正される必要がある。そこで、コントローラ１０は校正部１３を用いて散布量算出部１２の校正（キャリブレーション）を行う。

校正部１３は散布量算出部１２を校正する機能要素である。本実施例では、校正部１３は散布量算出部１２が用いる乳剤散布係数Kを校正する。具体的には、校正部１３は乳剤ポンプ２１が吐出し且つノズルＮから散布される乳剤の圧力（以下、「散布乳剤圧力」とする。）と散布された乳剤の実測量（以下、「散布乳剤実測量」）との関係に基づいて乳剤散布係数Kを校正する。乳剤の実測量は電子はかり等の測定機器を用いて実際に測定される量であり、乳剤の重量、乳剤の容量等を含む。

より具体的には、校正部１３は乳剤ポンプ２１の回転を制御して所定散布時間に亘って所定の圧力（例えば一定圧）でノズルＮから乳剤を散布させる。そして、校正部１３は、所定散布時間中に散布された乳剤の実測量である散布乳剤実測量を取得し、乳剤ポンプ２１が吐出し且つノズルＮから散布される乳剤の圧力と実際に散布された乳剤の量との関係を導き出す。そして、校正部１３は、その関係に基づいて乳剤散布係数Kを校正する。なお、本実施例では、散布乳剤実測量は単位時間（例えば１分間）当たりの量として導き出される。

ここで、図４を参照し、コントローラ１０が乳剤散布係数Kを校正する処理（以下、「係数校正処理」とする。）の一例について説明する。なお、図４は、係数校正処理の一例の流れを示すフローチャートである。コントローラ１０はメインモニタ６０の校正開始スイッチ（図示せず。）が押下されるとこの係数校正処理を実行する。本実施例では、コントローラ１０は所定の操作が行われた場合にメインモニタ６０の液晶ディスプレイ上に「自動キャリブレーションを実施しますか？」といったテキストメッセージと共に「はい」ボタン画像及び「いいえ」ボタン画像を表示させる。校正開始スイッチはこの「はい」ボタン画像に対応するタッチパネル上の領域に設定されるソフトウェアボタンである。

最初に、コントローラ１０の校正部１３は、切替弁２４を連通位置に切り替えて乳剤ポンプ２１を所定回転数で回転させる（ステップＳＴ１）。本実施例では、校正部１３は切替弁２４に対して連通指令を出力して切替弁２４を第１弁位置（連通位置）に切り替える。また、校正部１３は、油圧モータ制御装置２０ａの電磁比例弁に対して電流指令を出力して油圧モータ２０の回転数を増大させることで乳剤ポンプ２１を所定の第１回転数（例えば２００ｒｐｍ）で回転させる。このとき、乳剤ポンプ２１が吐出する乳剤はノズルＮから散布されることなく切替弁２４を通って乳剤タンクＴに戻る。また、作業者は散布量の計量の対象となる対象ノズルであるノズルＮ３の下に乳剤を採取するための乳剤採取用容器を置く。なお、校正部１３は、乳剤ポンプ２１が吐出し且つノズルＮから散布される乳剤の圧力が所定の圧力（例えば一定圧）となるよう、圧力センサＳｍの出力に基づいて油圧モータ２０の回転数をフィードバック制御してもよい。この場合、校正部１３は油圧モータ２０の回転数の所定範囲内での変動を許容する。

その後、校正部１３はメインモニタ６０の採取開始スイッチ（図示せず。）が押下されたかを判定する（ステップＳＴ２）。この場合、校正部１３はメインモニタ６０の液晶ディスプレイに採取開始スイッチの押下を促す画面を表示させてもよい。

採取開始スイッチが押下されていないと判定した場合（ステップＳＴ２のＮＯ）、校正部１３は、採取開始スイッチが押下されたと判定するまでそのまま待機する。

採取開始スイッチが押下されたと判定した場合（ステップＳＴ２のＹＥＳ）、校正部１３は切替弁２４を遮断位置に切り替えて非対象ノズルからの散布を開始させる（ステップＳＴ３）。本実施例では、校正部１３は切替弁２４に対して遮断指令を出力して切替弁２４を第２弁位置（遮断位置）に切り替える。また、校正部１３は、バルブ駆動装置２３に対して指令を出力し、散布量の計量の対象でない非対象ノズルであるノズルＮ２を作動させてノズルＮ２のみから乳剤が散布されるようにする。

その後、校正部１３は乳剤の圧力が安定したかを判定する（ステップＳＴ４）。本実施例では、校正部１３は圧力センサＳｍの出力に基づいて乳剤の圧力が安定したか否かを判定する。具体的には、校正部１３は、例えば、圧力センサＳｍの出力である乳剤ポンプ２１の吐出圧の変動幅が所定時間に亘って所定値未満となった場合に乳剤の圧力が安定したと判定する。なお、校正部１３は、油圧モータ２０の回転数を検出する回転数センサ（図示せず。）の出力の変動幅が所定時間に亘って所定値未満となった場合に乳剤の圧力が安定したと判定してもよい。

乳剤の圧力が安定していないと判定した場合（ステップＳＴ４のＮＯ）、校正部１３は乳剤の圧力が安定したと判定するまでそのまま待機する。

乳剤の圧力が安定したと判定した場合（ステップＳＴ４のＹＥＳ）、校正部１３は非対象ノズルからの散布を停止して対象ノズルからの散布を開始させる（ステップＳＴ５）。本実施例では、校正部１３は、バルブ駆動装置２３に対して指令を出力し、非対象ノズルであるノズルＮ２の作動を停止させ、且つ、対象ノズルであるノズルＮ３を作動させてノズルＮ３のみから乳剤が散布されるようにする。ノズルＮ３が乳剤を散布する間、ノズルＮ３が散布する乳剤は乳剤採取用容器に採取される。なお、作業者はタイミングを見計らって乳剤採取用容器をノズルＮ３の下に差し入れる必要はなく、採取時間の計測を手作業で開始させる必要もない。乳剤採取用容器はノズルＮ３の下に前もって差し入れられているためであり、また、校正部１３が自動的に採取時間の計測を開始するためである。

その後、校正部１３は所定散布時間が経過したかを判定する（ステップＳＴ６）。本実施例では、校正部１３はノズルＮ３からの乳剤の散布を開始してからの経過時間が所定散布時間に達したか否かを判定する。

所定散布時間が経過していないと判定した場合（ステップＳＴ６のＮＯ）、校正部１３は、所定散布時間が経過したと判定するまでそのまま待機する。

所定散布時間が経過したと判定した場合（ステップＳＴ６のＹＥＳ）、校正部１３は対象ノズルからの散布を停止させて切替弁２４を連通位置に切り替える（ステップＳＴ７）。本実施例では、校正部１３はバルブ駆動装置２３に対して指令を出力してノズルＮ３の作動を停止させてノズルＮ３からの乳剤の散布を停止させる。また、校正部１３は切替弁２４に対して連通指令を出力して切替弁２４を第１弁位置（連通位置）に切り替える。その結果、乳剤ポンプ２１が吐出する乳剤はノズルＮから散布されることなく切替弁２４を通って乳剤タンクＴに戻る。このとき、作業者は対象ノズルであるノズルＮ３の下に置かれた乳剤採取用容器をノズルＮ３の下から引き出し、乳剤採取用容器に採取された乳剤の重量を電子はかり等で測定する。そして、作業者はメインモニタ６０の入力装置を用いてその重量測定値をコントローラ１０に対して入力する。コントローラ１０は、その重量測定値と既知の比重から乳剤散布量を算出して取得する。なお、作業者は重量測定と共にその乳剤の比重をコントローラ１０に対して入力してもよい。また、作業者は、電子はかりがその重量測定値と既知の比重から自動的に算出して出力する乳剤散布量をコントローラ１０に対して入力してもよい。また、作業者は、その重量測定値と既知の比重から乳剤散布量を手作業で算出し、メインモニタ６０の入力装置を用いてその算出値をコントローラ１０に対して入力してもよい。

その後、校正部１３は計量された乳剤散布量を取得したかを判定する（ステップＳＴ８）。本実施例では、校正部１３はメインモニタ６０の入力装置を通じて乳剤散布量に関する情報が入力された場合に乳剤散布量を取得したと判定する。この場合、校正部１３はメインモニタ６０の液晶ディスプレイに乳剤散布量の入力を促す画面を表示させてもよい。

乳剤散布量を取得していないと判定した場合（ステップＳＴ８のＮＯ）、校正部１３は乳剤散布量を取得したと判定するまでそのまま待機する。

乳剤散布量を取得したと判定した場合（ステップＳＴ８のＹＥＳ）、校正部１３は所定段階の回転数で上記処理を実行したかを判定する（ステップＳＴ９）。本実施例では、校正部１３は２段階の回転数のそれぞれについてステップＳＴ１からステップＳＴ８までの処理が実行されたか否かを判定する。具体的には、校正部１３は例えば２００ｒｐｍと４００ｒｐｍの２段階の回転数のそれぞれでステップＳＴ１からステップＳＴ８までの処理が実行されたか否かを判定する。

所定段階の回転数のそれぞれについて上記処理を未だ実行していないと判定した場合（ステップＳＴ９のＮＯ）、校正部１３は所定段階の回転数のそれぞれについて上記処理を実行したと判定するまでステップＳＴ１からステップＳＴ８までの処理の実行を繰り返す。

所定段階の回転数のそれぞれについて上記処理を実行したと判定した場合（ステップＳＴ９のＹＥＳ）、校正部１３は乳剤散布係数Kを校正する（ステップＳＴ１０）。本実施例では、２段階の回転数についてステップＳＴ１からステップＳＴ８までの処理を実行したと判定した場合、校正部１３は乳剤散布係数Kを校正する。

具体的には、校正部１３は、乳剤ポンプ２１を第１回転数（２００ｒｐｍ）で回転させたときに所定散布時間中にノズルＮ３から散布された乳剤の実測量（散布乳剤実測量）と、乳剤ポンプ２１を第２回転数（４００ｒｐｍ）で回転させたときに所定散布時間中にノズルＮ３から散布された乳剤の実測量（散布乳剤実測量）とに基づいて乳剤散布係数Kを導き出す。

図５は、校正部１３が乳剤散布係数Kを導き出す際に用いる、散布乳剤圧力と散布乳剤実測量との関係の一例を示す図である。校正部１３はメインモニタ６０を介して作業者が入力した、乳剤ポンプ２１の回転数が第１回転数R1のときの散布乳剤実測量Q1と、乳剤ポンプ２１の回転数が第２回転数R2のときの散布乳剤実測量Q2とに基づいて図５に示す関係を導き出す。

具体的には、校正部１３は、第１回転数R1及び散布乳剤実測量Q1によって決まる座標点C1と第２回転数R2及び散布乳剤実測量Q2によって決まる座標点C2とを通る直線Ｌ１の傾きを乳剤散布係数Kとして導き出す。なお、校正部１３は、回転数R1、R2の代わりに、乳剤ポンプ２１を回転数R1、R2で回転させたときに圧力センサＳｍが出力する散布乳剤圧力P1、P2を用いてもよい。

そして、校正部１３は、メモリ等に記憶されている乳剤散布係数Kを、新たに導き出した値で更新することで乳剤散布係数Kを校正する。その結果、散布量算出部１２はその更新（校正）された乳剤散布係数Kと圧力センサＳｍの出力である乳剤ポンプ２１の吐出圧Pと上述の式（２）とに基づいて乳剤散布量Qを算出できる。また、コントローラ１０は、メインモニタ６０を介して入力される目標散布量とその更新（校正）された乳剤散布係数Kとに基づいて乳剤ポンプ２１の目標回転数を回転数Rtに設定する。乳剤ポンプ２１の吐出圧Pを所望の散布乳剤圧力Ptにすることで乳剤ポンプ２１の散布乳剤実測量Qtを目標散布量に一致させるためである。なお、図５の座標点Ctは、散布乳剤圧力Pt及び散布乳剤実測量Qtで決まる座標である。

図６は、校正部１３が乳剤散布係数Kを導き出す際に用いる、散布乳剤圧力と散布乳剤実測量との関係の別の一例を示す図である。校正部１３はメインモニタ６０を介して作業者が入力した、乳剤ポンプ２１の回転数が第１回転数R1のときの散布乳剤実測量Q1と、乳剤ポンプ２１の回転数が第２回転数R2のときの散布乳剤実測量Q2と、乳剤ポンプ２１の回転数が第３回転数R3のときの散布乳剤実測量Q3とに基づいて図６に示す関係を導き出す。

具体的には、校正部１３は第１回転数R1及び散布乳剤実測量Q1によって決まる座標点C1と第２回転数R2及び散布乳剤実測量Q2によって決まる座標点C2と第３回転数R3及び散布乳剤実測量Q3によって決まる座標点C3とに基づいて平方根関数による近似曲線を導き出す。そして、校正部１３は、この近似曲線を用い、所望の回転数Rtに対応する近似曲線上の座標点Ctにおける傾きを乳剤散布係数Kとして導き出す。なお、校正部１３は、図５の場合と同様、回転数R1、R2、R3の代わりに、乳剤ポンプ２１を回転数R1、R2、R3で回転させたときに圧力センサＳｍが出力する散布乳剤圧力P1、P2、P3を用いてもよい。

そして、校正部１３は、図５の場合と同様、メモリ等に記憶されている乳剤散布係数Kを、新たに導き出した値で更新することで乳剤散布係数Kを校正する。

以上の構成により、乳剤散布システム５０は、例えば使用する乳剤が変更される度に係数校正処理を実行することで、乳剤の性状が変化した場合に乳剤散布係数Kを校正して乳剤散布量を適切に制御できる。そのため、乳剤散布精度を向上させることができる。

また、乳剤散布システム５０は、操作者が手作業で行っていた校正作業を少なくとも部分的に自動化させることで校正作業の際の作業者の手間を低減させることができる。そのため、施工現場での校正作業の実施を可能にする。また、校正作業に関する作業者の熟練を要求することもない。そのため、校正作業の正確さにバラツキが生じることもない。また、乳剤散布係数Kの算出に関する知識及びその算出のための計算機の使用を作業者に要求することもない。

なお、上述の実施例では、作業者は、乳剤ポンプ２１を第１回転数で回転させたときの所定散布時間中にノズルＮ３から散布される乳剤を採取した後、乳剤ポンプ２１を第２回転数で回転させる前にその採取した乳剤の重量を測定する。しかしながら、作業者は、所定段階数以上の個数の乳剤採取用容器が存在する場合には、所定段階の回転数のそれぞれで乳剤を採取した後でそれら乳剤の重量測定を一括して行うようにしてもよい。この場合、作業者は、ステップＳＴ８においてメインモニタ６０の入力装置を通じて乳剤散布量に関する情報を入力する代わりに次の段階の回転数に関する処理を開始させる指示を入力してもよい。

次に、図７を参照し、係数校正処理の別の一例について説明する。なお、図７は、係数校正処理の別の一例の流れを示すフローチャートである。また、図７の係数校正処理は、ステップＳＴ３、ステップＳＴ５の代わりにステップＳＴ３Ａ、ステップＳＴ５Ａを実行する点で図４の係数校正処理と相違するがその他の点で共通する。そのため、共通部分の説明を省略し、相違部分を詳細に説明する。

図７では、採取開始スイッチが押下されたと判定した場合（ステップＳＴ２のＹＥＳ）、校正部１３は切替弁２４を遮断位置に切り替えて対象ノズルからの散布を開始させる（ステップＳＴ３Ａ）。本実施例では、校正部１３は切替弁２４に対して遮断指令を出力して切替弁２４を第２弁位置（遮断位置）に切り替える。また、校正部１３は、バルブ駆動装置２３に対して指令を出力し、対象ノズルであるノズルＮ３を作動させてノズルＮ３のみから乳剤が散布されるようにする。

その後、校正部１３は乳剤の圧力が安定したかを判定する（ステップＳＴ４）。本実施例では、校正部１３は圧力センサＳｍの出力に基づいて乳剤の圧力が安定したか否かを判定する。

乳剤の圧力が安定したと判定した場合（ステップＳＴ４のＹＥＳ）、校正部１３は採取開始タイミングを外部に通知する（ステップＳＴ５Ａ）。本実施例では、校正部１３はメインモニタ６０に対して指令を出力し、メインモニタ６０に付属のスピーカからブザー音を出力させる。なお、校正部１３は、「採取を開始して下さい」といった音声メッセージをスピーカから出力させてもよい。乳剤採取用容器をノズルＮ３の下に差し入れるべきタイミングを作業者に知らせるためである。なお、作業者は採取時間の計測を手作業で開始させる必要はない。校正部１３が自動的に採取時間の計測を開始し、採取時間が満了した時点でノズルＮ３からの乳剤の散布を自動的に終了させるためである。

その後、校正部１３は所定散布時間が経過したかを判定する（ステップＳＴ６）。本実施例では、校正部１３はブザー音を出力させてからの経過時間が所定散布時間に達したか否かを判定する。

所定散布時間が経過していないと判定した場合（ステップＳＴ６のＮＯ）、校正部１３は所定散布時間が経過したと判定するまでそのまま待機する。

所定散布時間が経過したと判定した場合（ステップＳＴ６のＹＥＳ）、校正部１３は対象ノズルからの散布を停止させて切替弁２４を連通位置に切り替える（ステップＳＴ７）。本実施例では、校正部１３はバルブ駆動装置２３に対して指令を出力してノズルＮ３の作動を停止させてノズルＮ３からの乳剤の散布を停止させる。また、校正部１３は切替弁２４に対して連通指令を出力して切替弁２４を第１弁位置（連通位置）に切り替える。その結果、乳剤ポンプ２１が吐出する乳剤はノズルＮから散布されることなく切替弁２４を通って乳剤タンクＴに戻る。このとき、作業者は、対象ノズルであるノズルＮ３の下に置かれた乳剤採取用容器をノズルＮ３の下から引き出し、乳剤採取用容器に採取された乳剤の重量を電子はかり等で測定する。そして、作業者はメインモニタ６０の入力装置を用いてその重量測定値をコントローラ１０に対して入力する。コントローラ１０は、その重量測定値と既知の比重から乳剤散布量を算出して取得する。

その後、校正部１３は、図４の係数校正処理の場合と同様にステップＳＴ８〜ステップＳＴ１０を実行して乳剤散布係数Kを校正する。

以上の構成により、図７の係数校正処理を実行する乳剤散布システム５０は、図４の係数校正処理を実行した場合と同様の効果を実現できる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上述の実施例では、乳剤散布システム５０は、ステップＳＴ４において乳剤の圧力が安定したと判定するまでは１つの非対象ノズルから乳剤を散布させ、乳剤の圧力が安定したと判定した後で１つの対象ノズルから乳剤を散布させている。しかしながら本発明はこの構成に限定されるものではない。乳剤散布システム５０は、乳剤の圧力が安定したと判定するまでの段階で乳剤を散布するノズルの数と、乳剤の圧力が安定したと判定した後で乳剤を散布するノズルの数とが同じである限り、任意の数のノズルから乳剤を散布させてもよい。例えば、乳剤散布システム５０は、乳剤の圧力が安定したと判定するまでは３つの非対象ノズルから乳剤を散布させ、乳剤の圧力が安定したと判定した後で１つの対象ノズルを含む３つのノズルから乳剤を散布させてもよい。

１・・・トラクタ２・・・ホッパ２ａ・・・ホッパシリンダ３・・・スクリード３ａ・・・レベリングアーム１０・・・コントローラ１１・・・散布制御部１２・・・散布量算出部１３・・・校正部２０・・・油圧モータ２０ａ・・・油圧モータ制御装置２１・・・乳剤ポンプ２２・・・スプレーバー２３・・・バルブ駆動装置２４・・・切替弁５０・・・乳剤散布システム６０・・・メインモニタ６１・・・散布量設定ダイヤル１００・・・タックペーバＮ１〜Ｎ３・・・ノズルＳｍ・・・圧力センサＳｖ・・・車速センサＴ・・・乳剤タンクＶ１〜Ｖ３・・・ノズルバルブ

Claims

乳剤を散布するノズルと、
前記ノズルに乳剤を供給する乳剤ポンプと、
乳剤の散布量を制御するコントローラと、を有し、
前記コントローラは、
乳剤の散布量を算出する散布量算出部と、
前記乳剤ポンプの回転を制御して所定時間に亘って前記ノズルから乳剤を散布させ、前記所定時間に散布された乳剤の実測量を取得し、前記乳剤ポンプが吐出した散布される乳剤の圧力と散布された乳剤の実測量との関係を導き出し、該関係に基づいて前記散布量算出部を校正する校正部と、を含む、
舗装機械。
前記コントローラは、計量の対象となる乳剤が散布される期間に亘り、前記乳剤ポンプと前記ノズルとの間に配置されるノズルバルブのうち計量の対象となる乳剤を散布するノズルに対応するノズルバルブを開く、
請求項１に記載の舗装機械。
前記コントローラは、計量の対象となる乳剤の散布が開始されるタイミングを外部に知らせる、
請求項１に記載の舗装機械。
乳剤を散布するノズルと前記ノズルに乳剤を供給する乳剤ポンプとを有する舗装機械に搭載される乳剤散布システムの校正方法であって、
前記乳剤ポンプの回転を制御して所定時間に亘って前記ノズルから乳剤を散布させるステップと、
前記所定時間に散布された乳剤の実測量を取得するステップと、
前記乳剤ポンプが吐出した散布される乳剤の圧力と散布された乳剤の実測量との関係を導き出すステップと、
前記関係に基づいて前記乳剤散布システムを校正するステップと、
を有する方法。