洒布摊铺机的控制器、控制系统以及控制方法与流程

本发明涉及洒布摊铺机领域，特别涉及一种洒布摊铺机的控制器、控制系统以及控制方法。

背景技术：

沥青洒布摊铺机可用于沥青路面超薄磨耗层施工。沥青洒布摊铺机将沥青洒布系统合理地配置在摊铺机上，实现在乳化沥青喷洒的同时进行沥青混凝土材料的摊铺，具有施工效率高，节约材料，路面质量好等优点。

乳化沥青的喷洒靠喷洒杆上安装的多个喷嘴阀实现。为了避免履带的碾压，整机采用分段式喷洒杆布局，前部喷洒杆位于机身前部，每条履带后面各有一条短喷杆，机身两侧各装备一条侧部喷杆。前部喷洒杆及履带后部的短喷洒杆角度固定，机身两侧的侧部喷洒杆与机身成一定夹角，且夹角角度可变。图1示出洒布摊铺机进行路面摊铺的示意图。喷洒杆的这种布局形式，充分利用了摊铺机的空间，既保证了洒布层对工作面的整体覆盖，又避免了摊铺机履带对粘结层的破坏。

由于这种分段式喷洒杆的特殊布局，在喷洒摊铺开始或结束时，如果对喷嘴的喷洒时序控制不当，将无法保证喷洒边缘在路面接缝处对齐，这样会严重影响喷洒效果，造成浪费。

技术实现要素：

本发明所要解决的一个技术问题是：如何有效地控制洒布摊铺机的喷洒齐缝误差，使得喷洒边缘在路面接缝处对齐。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种洒布摊铺机的控制器，包括：脉冲采集模块，用于采集马达速度传感器检测的马达转速累计脉冲数；行驶距离计算模块，用于根据单个马达转速脉冲对应的洒布摊铺机的行驶距离，实时计算马达转速累计脉冲数对应的洒布摊铺机的实际行驶距离；喷嘴阀组控制模块，用于在洒布摊铺机的实际行驶距离等于前部喷嘴阀组与其它喷嘴阀组之间的距离时，根据前部喷嘴阀组的开闭状态控制开启或关闭其它喷嘴阀组。

在一些实施例中，喷嘴阀组控制模块用于：开启前部喷嘴阀组；在洒布摊铺机的实际行驶距离等于前部喷嘴阀组与侧部喷嘴阀组之间的距离时，控制开启侧部喷嘴阀组；在洒布摊铺机的实际行驶距离等于前部喷嘴阀组与后部喷嘴阀组之间的距离时，控制开启后部喷嘴阀组；或者，关闭前部喷嘴阀组；在洒布摊铺机的实际行驶距离等于前部喷嘴阀组与侧部喷嘴阀组之间的距离时，控制关闭侧部喷嘴阀组；在洒布摊铺机的实际行驶距离等于前部喷嘴阀组与后部喷嘴阀组之间的距离时，控制关闭后部喷嘴阀组。

在一些实施例中，喷嘴阀组控制模块用于：检测侧部喷嘴阀组与洒布摊铺机机身的夹角；根据检测侧部喷嘴阀组与洒布摊铺机机身的夹角，计算侧部喷嘴阀组中各个侧部喷嘴阀与前部喷嘴阀组之间的距离；在洒布摊铺机的实际行驶距离等于侧部喷嘴阀组中每个侧部喷嘴阀与前部喷嘴阀组之间的距离时，根据前部喷嘴阀组的开闭状态控制开启或关闭侧部喷嘴阀组中相应的侧部喷嘴阀。

根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种洒布摊铺机的控制系统，包括用于检测马达转速累计脉冲数的马达速度传感器以及上述的洒布摊铺机的控制器；其中，控制器通过脉冲输入PI端口与马达速度传感器电连接，控制器通过脉冲宽度调制PWM接口与洒布摊铺机的各个喷嘴阀组电连接，以便控制开启或关闭喷嘴阀组。

在一些实施例中，该系统还包括用于检测侧部喷嘴阀组与洒布摊铺机机身的夹角的角度传感器，控制器通过角度输入AI端口与角度传感器电连接，控制器通过脉冲宽度调制PWM接口与侧部喷嘴阀组中每个侧部喷嘴阀电连接，以便控制开启或关闭侧部喷嘴阀。

在一些实施例中，该系统还包括供用户操作的前端设备，前端设备通过控制器局域网络CAN总线与控制器电连接，前端设备用于向控制器发送开启或关闭前部喷嘴阀组的指令。

根据本发明实施例的又一个方面，提供了一种洒布摊铺机的控制方法，包括：采集马达速度传感器检测的马达转速累计脉冲数；根据单个马达转速脉冲对应的洒布摊铺机的行驶距离，实时计算马达转速累计脉冲数对应的洒布摊铺机的实际行驶距离；在洒布摊铺机的实际行驶距离等于前部喷嘴阀组与其它喷嘴阀组之间的距离时，根据前部喷嘴阀组的开闭状态控制开启或关闭其它喷嘴阀组。

在一些实施例中，在洒布摊铺机的实际行驶距离等于前部喷嘴阀组与其它喷嘴阀组之间的距离时，根据前部喷嘴阀组的开闭状态控制开启或关闭其它喷嘴阀组包括：开启前部喷嘴阀组；在洒布摊铺机的实际行驶距离等于前部喷嘴阀组与侧部喷嘴阀组之间的距离时，控制开启侧部喷嘴阀组；在洒布摊铺机的实际行驶距离等于前部喷嘴阀组与后部喷嘴阀组之间的距离时，控制开启后部喷嘴阀组；或者，关闭前部喷嘴阀组；在洒布摊铺机的实际行驶距离等于前部喷嘴阀组与侧部喷嘴阀组之间的距离时，控制关闭侧部喷嘴阀组；在洒布摊铺机的实际行驶距离等于前部喷嘴阀组与后部喷嘴阀组之间的距离时，控制关闭后部喷嘴阀组。

在一些实施例中，在洒布摊铺机的实际行驶距离等于前部喷嘴阀组与其它喷嘴阀组之间的距离时，根据前部喷嘴阀组的开闭状态控制开启或关闭其它喷嘴阀组包括：检测侧部喷嘴阀组与洒布摊铺机机身的夹角；根据检测侧部喷嘴阀组与洒布摊铺机机身的夹角，计算侧部喷嘴阀组中各个侧部喷嘴阀与前部喷嘴阀组之间的距离；在洒布摊铺机的实际行驶距离等于侧部喷嘴阀组中每个侧部喷嘴阀与前部喷嘴阀组之间的距离时，根据前部喷嘴阀组的开闭状态控制开启或关闭侧部喷嘴阀组中相应的侧部喷嘴阀。

在一些实施例中，该方法还包括：控制开启或关闭后部喷嘴阀组时，重置马达转速累计脉冲数。

本发明能够有效地控制洒布摊铺机的喷洒齐缝误差，使得喷洒边缘在路面接缝处对齐，达到较好的喷洒齐缝效果。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出洒布摊铺机进行路面摊铺的示意图。

图2示出本发明洒布摊铺机的控制器的一个实施例的结构示意图。

图3示出本发明洒布摊铺机的控制系统的一个实施例的结构示意图。

图4示出本发明洒布摊铺机的控制方法的一个实施例的流程示意图。

图5出根据前部喷嘴阀组的开闭状态控制开启或关闭其它喷嘴阀组的方法的一个实施例的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

发明人对喷洒齐缝控制技术进行了研究。一种喷洒齐缝控制方案是，根据摊铺机的当前速度、侧部喷嘴阀组前端到前部喷嘴阀组的距离、后部喷嘴阀组到侧部喷嘴阀组后端的距离计算出侧部喷嘴阀组相对于前部喷嘴阀组开启的延时时间和后部喷嘴阀组相对于侧部喷嘴阀组开启的延时时间，当前部喷洒杆对齐路面接缝时，控制器接收到显示器发出的“喷洒摊铺开始”指令时，控制器首先开启前部的喷嘴阀组，经过相应的延时时间之后，控制器依次开启两侧及后部的喷嘴阀组。喷洒摊铺结束时，控制器接收到显示器发出的“喷洒摊铺结束”指令时，控制器首先关闭前部的喷嘴阀组，经过相应的延时时间之后，控制器依次关闭两侧及后部的喷嘴阀组。

然而，这种方案根据摊铺机当前速度计算相应的延时时间，仅适用于摊铺机在施工过程中匀速运动的情况。如果摊铺机速度发生变化，采用这种控制方式就会出现较大的喷洒齐缝误差，无法保证喷洒边缘在路面接缝处对齐，这样会严重影响喷洒效果，造成浪费。

有鉴于此，发明人设计了洒布摊铺机的控制器、控制系统以及控制方法，以实现克服上述技术缺陷。下面结合图2描述本发明一个实施例的洒布摊铺机的控制器。

图2示出本发明洒布摊铺机的控制器的一个实施例的结构示意图。如图2所示，洒布摊铺机的控制器20包括：

脉冲采集模块202，用于采集马达速度传感器检测的马达转速累计脉冲数。

行驶距离计算模块204，用于根据单个马达转速脉冲对应的洒布摊铺机的行驶距离，实时计算马达转速累计脉冲数对应的洒布摊铺机的实际行驶距离。

喷嘴阀组控制模块206，用于在洒布摊铺机的实际行驶距离等于前部喷嘴阀组与其它喷嘴阀组之间的距离时，根据前部喷嘴阀组的开闭状态控制开启或关闭其它喷嘴阀组。

上述洒布摊铺机的控制器在喷洒摊铺开始时，根据接收到的行走马达的累计脉冲数可以计算出洒布摊铺机的实际行驶距离，当洒布摊铺机的实际行驶距离等于侧部喷嘴阀组到前部喷嘴阀组的距离时，开启侧部喷嘴阀组；当洒布摊铺机的实际行驶距离等于后部喷嘴阀组到前部喷嘴阀组的距离时，开启后部喷嘴阀组。当喷洒摊铺结束时，采取同样的控制方法，这样即使摊铺机速度变化时，也可以有效地控制喷洒齐缝误差，在喷洒摊铺开始阶段和喷洒摊铺结束阶段时，喷洒边缘在路面接缝处对齐，达到较好的喷洒齐缝效果，避免材料的浪费。

喷嘴阀组控制模块206在喷洒摊铺开始时控制开启喷嘴阀组的过程如下：

首先，开启前部喷嘴阀组；

接着，在洒布摊铺机的实际行驶距离等于前部喷嘴阀组与侧部喷嘴阀组之间的距离时，控制开启侧部喷嘴阀组；

然后，在洒布摊铺机的实际行驶距离等于前部喷嘴阀组与后部喷嘴阀组之间的距离时，控制开启后部喷嘴阀组。

通过上述过程，喷嘴阀组控制模块实现了有效地控制喷洒齐缝误差，在喷洒摊铺开始阶段时，喷洒边缘在路面接缝处对齐，达到较好的喷洒齐缝效果，避免材料的浪费。

喷嘴阀组控制模块206在喷洒摊铺结束时控制开启喷嘴阀组的过程如下：

首先，关闭前部喷嘴阀组；

接着，在洒布摊铺机的实际行驶距离等于前部喷嘴阀组与侧部喷嘴阀组之间的距离时，控制关闭侧部喷嘴阀组；

然后，在洒布摊铺机的实际行驶距离等于前部喷嘴阀组与后部喷嘴阀组之间的距离时，控制关闭后部喷嘴阀组。

通过上述过程，喷嘴阀组控制模块实现了有效地控制喷洒齐缝误差，在喷洒摊铺结束阶段时，喷洒边缘在路面接缝处对齐，达到较好的喷洒齐缝效果，避免材料的浪费。

其中，喷嘴阀组控制模块206开启或关闭侧部喷嘴阀组的一种优选方式如下，该方式可以精确控制每个侧部喷嘴阀的喷洒齐缝误差，使得每个侧部喷嘴阀的喷洒边缘在路面接缝处对齐。

首先，检测侧部喷嘴阀组与洒布摊铺机机身的夹角；

接着，根据检测侧部喷嘴阀组与洒布摊铺机机身的夹角，计算侧部喷嘴阀组中各个侧部喷嘴阀与前部喷嘴阀组之间的距离；

然后，在洒布摊铺机的实际行驶距离等于侧部喷嘴阀组中每个侧部喷嘴阀与前部喷嘴阀组之间的距离时，根据前部喷嘴阀组的开闭状态控制开启或关闭侧部喷嘴阀组中相应的侧部喷嘴阀。

例如，参见图1，由于两侧喷嘴阀组与机身之间存在夹角，两侧喷嘴阀组中的各个喷嘴阀与前部喷嘴阀组的距离不同。实时采集角度传感器检测的两侧喷嘴阀组与机身之间的夹角α，并根据公式(1)计算侧部喷嘴阀组中各个喷嘴阀到前部喷嘴阀组的距离Di：

其中，Di表示第i个侧部喷嘴阀到前部喷嘴阀组距离(i＞1)；L1表示侧部喷嘴阀组前端喷嘴阀到前部喷嘴阀组的距离，L2表示侧部喷嘴阀组长度，单位为m；n表示侧部喷嘴阀组上的喷嘴阀个数；α表示两侧喷嘴阀组与机身之间的夹角。

通过上述过程，喷嘴阀组控制模块实现了有效地控制侧部喷嘴阀组的开启和关闭，从而控制侧部喷嘴阀组的喷洒齐缝误差，在喷洒摊铺开始和结束阶段时，侧部喷嘴阀组的喷洒边缘在路面接缝处对齐，达到较好的喷洒齐缝效果，避免材料的浪费。

此外，作为一种替代方案，在洒布摊铺机的实际行驶距离等于前部喷嘴阀组与侧部喷嘴阀组之间的距离时，同时控制开启或关闭侧部喷嘴阀组中的全部喷嘴阀。相对于前述的优选方式，该替代方案的侧部喷嘴阀组的喷洒齐缝误差略大，可以在侧部喷嘴阀组与机身之间的夹角较大的情况下使用，或者在精确度要求不高的情况下使用。

下面结合图3描述本发明一个实施例的洒布摊铺机的控制系统。

图3示出本发明洒布摊铺机的控制系统的一个实施例的结构示意图。如图3所示，洒布摊铺机的控制系统30包括用于检测马达转速累计脉冲数的马达速度传感器302以及洒布摊铺机的控制器20。控制器20通过脉冲输入PI端口与马达速度传感器302电连接，控制器通过脉冲宽度调制PWM接口与洒布摊铺机的各个喷嘴阀组电连接，以便控制开启或关闭喷嘴阀组。

可选的，洒布摊铺机的控制系统30还包括用于检测侧部喷嘴阀组与洒布摊铺机机身的夹角的角度传感器304，控制器304通过角度输入AI端口与角度传感器304电连接，控制器304通过脉冲宽度调制PWM接口与侧部喷嘴阀组中每个侧部喷嘴阀电连接，以便控制开启或关闭侧部喷嘴阀。

可选的，洒布摊铺机的控制系统30还包括供用户操作的前端设备306，前端设备306通过控制器局域网络CAN总线与控制器电连接，前端设备306用于向控制器20发送开启或关闭前部喷嘴阀组的指令。其中，前端设备306可以为显示器。

洒布摊铺机的控制系统30的工作过程如下：

(一)当前部喷洒杆对齐路面接缝时，通过前端设备向控制器发送“喷洒摊铺开始”或“喷洒摊铺结束”指令。

(二)控制器实时采集角度传感器检测的两侧喷嘴阀组与机身之间的夹角α，并根据公式(1)计算侧部喷嘴阀组中各个喷嘴阀到前部喷嘴阀组的距离D。

(三)马达速度传感器检测的马达转速累计脉冲数CI。

(四)控制器采集马达速度传感器检测的马达转速累计脉冲数，并根据单个马达转速脉冲对应的洒布摊铺机的行驶距离，实时计算马达转速累计脉冲数对应的洒布摊铺机的实际行驶距离。

S＝K×CI (2)

其中，K表示单个马达转速脉冲对应的洒布摊铺机的行驶距离，CI表示马达速度传感器检测的马达转速累计脉冲数；S表示洒布摊铺机的实际行驶距离。

(五)当控制器接收到显示器“喷洒摊铺开始”指令时，控制器首先开启前部喷嘴阀组，此时控制器根据检测到的马达累计脉冲数CI，实时计算摊铺机行驶距离S。当S≥L1时，开启侧部喷嘴阀组前端喷嘴阀；当S≥Di(i＞1)依次开启侧部喷嘴阀组第i个喷嘴阀；设后部喷嘴阀组到前部喷嘴阀组的距离L3，当S≥L3时，开启后部喷嘴阀组，与此同时控制器清空接收到的马达累计脉冲数CI。

(六)当控制器接收到显示器“喷洒摊铺结束”指令时，控制器首先关闭前部喷嘴阀组，此时控制器根据检测到的马达累计脉冲数CI，实时计算摊铺机行驶距离S。当S≥L1时，关闭侧部喷嘴阀组前端喷嘴阀，当S≥Di(i＞1)依次关闭侧部喷嘴阀组第i个喷嘴阀，当S≥L3时，关闭后部喷嘴阀组，与此同时控制器清空接收到的马达累计脉冲数CI。

上述洒布摊铺机的控制系统可以有效地控制喷洒齐缝误差，在喷洒摊铺开始阶段和喷洒摊铺结束阶段时，喷洒边缘在路面接缝处对齐，达到较好的喷洒齐缝效果，避免材料的浪费。

下面结合图4描述本发明一个实施例的洒布摊铺机的控制方法。

图4示出本发明洒布摊铺机的控制方法的一个实施例的流程示意图。如图4所示，洒布摊铺机的控制方法包括：

步骤S402，采集马达速度传感器检测的马达转速累计脉冲数。

步骤S404，根据单个马达转速脉冲对应的洒布摊铺机的行驶距离，实时计算马达转速累计脉冲数对应的洒布摊铺机的实际行驶距离。

步骤S406，在洒布摊铺机的实际行驶距离等于前部喷嘴阀组与其它喷嘴阀组之间的距离时，根据前部喷嘴阀组的开闭状态控制开启或关闭其它喷嘴阀组。

步骤S408，控制开启或关闭后部喷嘴阀组时，重置马达转速累计脉冲数。重置马达转速累计脉冲数可以便于马达速度传感器重新检测的马达转速累计脉冲数。

上述洒布摊铺机的控制器在喷洒摊铺开始时，根据接收到的行走马达的累计脉冲数可以计算出洒布摊铺机的实际行驶距离，当洒布摊铺机的实际行驶距离等于侧部喷嘴阀组到前部喷嘴阀组的距离时，开启侧部喷嘴阀组；当洒布摊铺机的实际行驶距离等于后部喷嘴阀组到前部喷嘴阀组的距离时，开启后部喷嘴阀组。当喷洒摊铺结束时，采取同样的控制方法，这样即使摊铺机速度变化时，也可以有效地控制喷洒齐缝误差，在喷洒摊铺开始阶段和喷洒摊铺结束阶段时，喷洒边缘在路面接缝处对齐，达到较好的喷洒齐缝效果，避免材料的浪费。

下面结合图5述根据前部喷嘴阀组的开闭状态控制开启或关闭其它喷嘴阀组的方法。

图5出根据前部喷嘴阀组的开闭状态控制开启或关闭其它喷嘴阀组的方法的一个实施例的流程示意图。如图5所示，根据前部喷嘴阀组的开闭状态控制开启或关闭其它喷嘴阀组的方法包括：

步骤S5061，开启前部喷嘴阀组。

步骤S5062，在洒布摊铺机的实际行驶距离等于前部喷嘴阀组与侧部喷嘴阀组之间的距离时，控制开启侧部喷嘴阀组。

其中，首先检测侧部喷嘴阀组与洒布摊铺机机身的夹角。然后根据检测侧部喷嘴阀组与洒布摊铺机机身的夹角，计算侧部喷嘴阀组中各个侧部喷嘴阀与前部喷嘴阀组之间的距离。在洒布摊铺机的实际行驶距离等于侧部喷嘴阀组中每个侧部喷嘴阀与前部喷嘴阀组之间的距离时，根据前部喷嘴阀组的开启控制开启侧部喷嘴阀组中相应的侧部喷嘴阀。

步骤S5063，在洒布摊铺机的实际行驶距离等于前部喷嘴阀组与后部喷嘴阀组之间的距离时，控制开启后部喷嘴阀组。

通过上述过程，喷嘴阀组控制模块实现了有效地控制喷洒齐缝误差，在喷洒摊铺开始阶段时，喷洒边缘在路面接缝处对齐，达到较好的喷洒齐缝效果，避免材料的浪费。

步骤S5064，关闭前部喷嘴阀组。

步骤S5065，在洒布摊铺机的实际行驶距离等于前部喷嘴阀组与侧部喷嘴阀组之间的距离时，控制关闭侧部喷嘴阀组。

其中，首先检测侧部喷嘴阀组与洒布摊铺机机身的夹角。然后根据检测侧部喷嘴阀组与洒布摊铺机机身的夹角，计算侧部喷嘴阀组中各个侧部喷嘴阀与前部喷嘴阀组之间的距离。在洒布摊铺机的实际行驶距离等于侧部喷嘴阀组中每个侧部喷嘴阀与前部喷嘴阀组之间的距离时，根据前部喷嘴阀组的关闭状态控制关闭侧部喷嘴阀组中相应的侧部喷嘴阀。

步骤S5066，在洒布摊铺机的实际行驶距离等于前部喷嘴阀组与后部喷嘴阀组之间的距离时，控制关闭后部喷嘴阀组。

通过上述过程，喷嘴阀组控制模块实现了有效地控制喷洒齐缝误差，在喷洒摊铺结束阶段时，喷洒边缘在路面接缝处对齐，达到较好的喷洒齐缝效果，避免材料的浪费。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。