JP5744519B2 - 機械の推進システムおよび該推進システムを有する機械を推進させる方法 - Google Patents

Description

本開示は、可動機械の推進システムに関し、より詳細には、連続可変トランスミッションを有する推進システムに関する。

多くの可動機械は、動力を複数の任意選択可能な駆動比のうちの任意の比で原動機（エンジン等）から推進装置（車輪等）に伝達するように動作可能な多段階変速機を有する推進システムを含む。多段階変速機によっては、段階的に変化する構成を有するものがあり、これは、トランスミッションが動力を伝達できる離散した駆動比の有限セットを有することを意味する。連続可変トランスミッションとして知られる他の多段階トランスミッションは、トランスミッションの駆動比を連続範囲で調整可能な構成を有する。連続可変トランスミッションに関連する利点としては、トランスミッションの入力速度をトランスミッションの出力速度から切り離すこと、ならびに駆動比、出力速度、およびトルク出力量をトランスミッションにより素早く調整可能なことが挙げられる。これは、推進システムが操作者の可動機械の移動速度を急に変更する要求を満たすのに役立ち得る。不都合なことに、連続可変トランスミッションの急速調整可能性は、操作者入力に応答しての望ましくない急な調整が行われる可能性を生み出す。

Ｏｃｈｉａｉに付与された（特許文献１）には、連続可変トランスミッションを制御する方法であって、連続可変トランスミッションの駆動比が変更される比率の上限を計算することを含む、方法が開示されている。この（特許文献１）には、連続可変トランスミッションに対するいくつかの制御戦略が、連続可変トランスミッションの駆動比をあまりに急激に変更しすぎ、それにより、連続可変トランスミッションの出力シャフトに負トルクが発生することにより、特定の状況において望ましくない減速を生じさせる恐れがあるという問題が表されている。この問題に対処するために、（特許文献１）の制御方法は、連続可変トランスミッションの駆動比を、その出力比をゼロまで、またはゼロ未満に降下させずに変更できる最大比を計算することを含む。（特許文献１）の制御方法は、計算されたこの最大比を限度として連続可変トランスミッションの駆動比の調整に対して課し、それにより、連続可変トランスミッションの高速調整による減速を回避する。

（特許文献１）の制御方法は、連続可変トランスミッションの駆動比の変更比に対する限度を計算して課すことを含むが、それでも特定の欠点が存続する。例えば、（特許文献１）により課される調整限度は、すべての状況において同じように加速を制限する。したがって、（特許文献１）は、加速に対する望ましい限度とは、様々な動作状況に応じて可変であることを認識していない。

米国特許第５，９３１，８８４号明細書

本開示の推進システムおよび制御方法は、上述した課題のうちの１つまたは複数を解決する。

開示される一実施形態は、機械の推進システムに関する。この推進システムは、連続可変トランスミッションを通して推進装置に動作可能に接続された原動機を含み得る。推進システムは、操作者入力に基づいて動作パラメータを調整することを含み得る、連続可変トランスミッションの動作パラメータを制御する推進システム制御機構も含み得る。動作パラメータを制御することは、１つまたは複数の動作状況に基づいて動作パラメータの調整限度を調整すること、およびその調整限度を動作パラメータに適用して、１つまたは複数の動作状況に基づいて機械の加速およびジャークのうちの少なくとも一方を変更することも含み得る。

別の実施形態は、推進システムを有する機械を推進する方法に関する。この推進システムは、連続可変トランスミッションを通して推進システムおよび推進システム制御機構に動作可能に接続された原動機を含み得る。この機械は、１つまたは複数の他の機械システムも有し得る。この方法は、推進システム制御機構を使用して連続可変トランスミッションの第１の動作パラメータを制御しながら、連続可変トランスミッションを使用して動力を原動機から推進装置に伝達することを含み得る。推進システム制御機構を使用して第１の動作パラメータを制御することは、操作者入力に基づいて動作パラメータを調整することを含み得る。推進システム制御機構を使用して第１の動作パラメータを制御することは、機械の１つまたは複数の他のシステムの１つまたは複数の第２の動作パラメータに基づいて、第１の動作パラメータの調整限度を決定することも含み得る。さらに、推進システム制御機構を使用して第１の動作パラメータを制御することは、調整限度を第１の動作パラメータに適用することを含み得る。

開示されるさらなる実施形態は、機械の推進システムに関する。この推進システムは、連続可変トランスミッションを通して推進装置に動作可能に接続された原動機を含み得る。さらに、この推進システムは、少なくとも部分的に、連続可変トランスミッションの動作パラメータを制御することにより、機械の加速およびジャークを制御する得推進システム制御機構を含み得る。連続可変トランスミッションの動作パラメータを制御することは、操作者入力に基づいて動作パラメータを調整することを含み得る。さらに、動作パラメータを制御することは、動作パラメータの調整限度を決定し、その調整限度を動作パラメータに適用することにより、機械の加速およびジャークのうちの少なくとも一方を制限することを含み得、調整限度は、機械の移動方法および操作者により要求される移動方向のうちの少なくとも一方に基づいて決定される。

本開示による推進システムの一実施形態を有する機械の線図である。 本開示による制御方法の一実施形態を示すフローチャートである。

図１は、本開示による推進システム１２の一実施形態を有する可動機械１０を示す。推進システム１２に加えて、可動機械１０は、操舵システム１４および機器１６を含むが、これらに限定されない様々な他のシステムを有し得る。

推進システム１２は、原動機１８、推進装置２０、ドライブトレーン２２、および推進システム制御機構２４を含み得る。原動機１８は、可動装置１０を推進させる動力を提供するように動作可能な任意の種類の構成要素であり得る。例えば、原動機１８は、ディーゼルエンジン、ガソリンエンジン、気体燃料駆動式エンジン、またはタービンエンジンであり得る。原動機１８は、回転機械動力を供給する回転出力部材２６を有し得る。原動機１８は、原動機制御機構４４も備え得る。原動機制御機構４４は、原動機１８の動作の１つまたは複数の側面を制御するように動作可能な任意の１つまたは複数の構成要素を含み得る。いくつかの実施形態では、原動機制御機構４４は、原動機１８を監視し制御する様々なセンサおよび／またはアクチュエータ（図示せず）に動作可能に接続される原動機コントローラ４６を含み得る。原動機制御機構４６は、１つまたは複数のプロセッサ（図示せず）および１つまたは複数のメモリ装置（図示せず）を含み得る。

推進装置２０は、推進システム１２の１つまたは複数の他の構成要素から動力を受け取り、可動機械１０を取り巻く環境にその動力を適用することにより、可動装置１０を推進するように動作可能な任意の種類の構成要素を含み得る。例えば、図１に示すように、推進装置２０は車輪を含み得る。推進装置２０は、車輪に加えて、または車輪に代えて、トラックユニットおよび／またはプロペラが挙げられるが、これらに限定されない様々な他の種類の装置も含み得る。

ドライブトレーン２２は、動力を原動機１８から推進装置２０に伝達して、可動機械１０を推進するように動作可能な任意の１つまたは複数の構成要素を含み得る。例えば、ドライブトレーン２２は、原動機１８と推進装置２０との間に接続された連続可変トランスミッション２８、駆動シャフト３０、差動ユニット３２、および車軸シャフト３４を含み得る。連続可変トランスミッション２８は、回転入力部材３６および回転出力部材３８を有し得る。回転入力部材３６は、原動機１８の回転出力部材２６に直接または間接的に接続し得る。駆動シャフト３０、差動ユニット３２、および車軸シャフト３４は、回転出力部材３８を推進装置２０に接続し得る。

連続可変トランスミッション２８は、回転入力部材３６の速度と回転出力部材３８の速度の比を連続範囲で変化させながら、動力を回転入力部材３６と回転出力部材３８との間で伝達できるようにする任意の構成を有し得る。いくつかの実施形態では、連続可変トランスミッション２８は、回転入力部材３６と回転出力部材３８との間に並列接続される機械的動力伝達路４０および油圧的動力伝達路４２を有し得る。機械的動力伝達路４０は、回転入力部材３６と回転出力部材３８との間に接続される遊星歯車セット４８を含み得る。例えば、回転入力部材３６は、遊星歯車セット４８の太陽歯車に直接または間接的に接続し得、遊星歯車セット４８の遊星枠は回転出力部材３８に直接または間接的に接続し得る。

油圧的動力伝達路４２は、油圧ポンプ５０、油圧モータ５２、および油圧ポンプ５０により汲み上げられた油圧油を油圧モータ５２に送る流体伝達システム５６を含み得る。流体伝達システム５６は、様々な導管、弁、槽、および／または他の既知の油圧構成要素を含みうる。油圧ポンプ５０は回転入力部材３６に接続し得る。油圧モータ５２は、例えば、遊星歯車セット４８の輪歯車に接続し得る。遊星歯車セット４８への回転入力部材３６、油圧モータ５２、および回転シャット力部材３８のこの接続により、回転入力部材３６の速度、油圧モータ５２の速度、および回転出力部材３８の速度が相互に依存することになる。

連続可変トランスミッション２８は、遊星歯車セット４８と回転出力部材３８との間に接続される槽機構８０も含み得る。槽機構８０は、回転出力部材３８が回転入力部材３６と同じ方向に回転することになるある動作状態を有し得、槽機構８０は、回転出力部材３８が回転入力部材３６とは逆の方向に回転することになる別の動作状態を有し得る。したがって、槽機構８０のある動作状態では、可動機械１０を順方向７２に推進させることができ、槽機構８０の別の動作状態では、可動機械１０を逆方向７４に推進させることができる。槽機構８０は、様々な様式で配置された歯車、プーリ、スプロケット、チェーン、および／またはクラッチが挙げられるが、これらに限定されない動力伝達構成要素の様々な組み合わせを有し得る。

連続可変トランスミッション２８は、トランスミッション制御機構５４も含み得る。トランスミッション制御機構５４は、連続可変トランスミッション２８の１つまたは複数の動作パラメータを制御するように動作可能な任意の１つまたは複数の構成要素を含み得る。トランスミッション制御機構５４は、例えば、連続可変トランスミッション２８の様々な構成要素に動作可能に接続されたトランスミッションコントローラ５８を含み得る。トランスミッションコントローラ５８は、１つまたは複数のプロセッサ（図示せず）および１つまたは複数のメモリ装置（図示せず）を含み得る。トランスミッションコントローラ５８は、トランスミッションコントローラ５８が油圧モータ５２の速度および動力出力を制御できるように、油圧的動力伝達路４２の１つまたは複数の構成要素に動作可能に接続し得る。トランスミッションコントローラ５８は、例えば、トランスミッションコントローラ５８が油圧ポンプ５０の変位および油圧モータ５２の変位を制御できるように、油圧ポンプ５０および油圧モータ５２に動作可能に接続し得る。油圧モータ５２の動作速度および動力出力を制御することにより、トランスミッションコントローラ５８は、回転入力部材３６の速度と回転出力部材３８の速度との比、ならびに回転出力部材３８の速度およびトルク出力を制御し得る。トランスミッションコントローラ５８は、回転出力部材３８が回転入力部材３６と同じ方向に回転するか、または逆方向に回転するかを制御し得るように、槽機構８０に動作可能に接続することもできる。

推進システム制御機構２４は、原動機制御機構４４、トランスミッション制御機構５４、マスタコントローラ６０、および可動機械１０の操作者インタフェース６２の１つまたは複数の操作者入力装置を含み得る。マスタコントローラ６０は、１つまたは複数のプロセッサ（図示せず）および１つまたは複数のメモリ装置（図示せず）を含み得る。マスタコントローラ６０は、様々なソースから情報を受信し得る。

いくつかの実施形態では、マスタコントローラ６０は、推進システム制御機構２４の操作者入力装置から入力を受信し得る。これら操作者入力装置は、例えば、フォワード／ニュートラル／リバースセレクタ６６、加速ペダル６８、および減速ペダル７０を含み得る。可動機械１０の操作者は、フォワード／ニュートラル／リバースセレクタ６６の「フォワード」動作状態を選択して、順方向７２への可動機械１０の推進を要求し得る。逆に、操作者は、フォワード／ニュートラル／リバースセレクタ６６の「リバース」動作状態を選択して、逆方向７４への可動機械１０の推進を要求し得る。あるいは、操作者は、フォワード／ニュートラル／リバースセレクタ６６の「ニュートラル」動作状態を選択して、推進システム１２が、可動機械１０を順方向７２または逆方向７４のいずれにも推進させないことを要求し得る。

フォワード／ニュートラル／リバースセレクタ６６がフォワードまたはリバース動作状態の場合、加速ペダル６８および減速ペダル７０により、操作者は、推進システム１２が可動機械１０を選ばれた方向に推進する速さを示すことができる。加速ペダル６８は、操作者が加速ペダル６８のデフォルト位置からどれくらい遠くまで押されたかを示す信号７６を生成し得る。同様に、減速ペダル７０は、操作者が減速ペダル７０のデフォルト位置からどれくらい遠くまで押されたかを示す信号７８を生成し得る。一般に、マスタコントローラ６０は、加速ペダル６８の押下の増大を選ばれた方向への速度を増大する要求として解釈し、減速ペダル７０の押下の増大を選ばれた方向への速度を低減する要求として解釈し得る。いくつかの実施形態では、マスタコントローラ６０は、信号７６、７８を集合的に、操作者が望む推進速度の指示として考慮し得る。このような実施形態では、所望の推進速度を定義する信号７６と７８との関係を使用して、マスタコントローラ６０は、減速ペダル７０の任意の押下を、少なくとも部分的に、加速ペダル６８の任意の押下を提供するものとして、およびこの逆に考慮し得る。

操作者入力装置に加えて、様々な他の構成要素および／またはシステムは、情報をマスタコントローラ６０に提供し得る。例えば、速度／方向センサ８２が、可動機械１０の移動速度ならびに可動速度１０が順方向７２に移動中であるか、それとも逆方向７４に移動中であるかを示す信号をマスタコントローラ６０に提供し得る。マスタコントローラ６０は、他の速度／方向センサ、位置センサ、圧力センサ、および／または温度センサを含むが、これらに限定されない様々な他のセンサ（図示せず）からの信号も受信し得る。

マスタコントローラ６０は、原動機制御機構４４およびトランスミッション制御機構５４にも動作可能に接続し得る。例えば、マスタコントローラ６０は、原動機制御機構４４の原動機コントローラ４６ならびにトランスミッション制御機構５４のトランスミッションコントローラ５８に通信可能にリンクし得る。これにより、マスタコントローラ６０は、原動機コントローラ４６およびトランスミッションコントローラ５８から情報を受信し、制御コマンドを原動機コントローラ４６およびトランスミッションコントローラ５８を送信することにより、原動機１８および連続可変トランスミッション２８の制御を調整することができる。

推進システム１２は、図１に示される構成に限定されない。例えば、連続可変トランスミッション２８は異なる構成を有してもよい。連続可変トランスミッション２８は、図１に示されない構成要素を含んでもよく、かつ／または連続可変トランスミッション２８は、図１に示される構成要素のうちの１つまたは複数を省いてもよい。いくつかの実施形態では、連続可変トランスミッション２８は、機械的動力伝達路４０の様々な部分および／または連続可変トランスミッション２８の他の部分内の駆動比の離散変更の提供を含み得る。さらに、いくつかの実施形態では、油圧的動力伝達路４２に代えて、連続可変トランスミッション２８は、機械的動力伝達路４０と並列な電力搬送路を有し得る。連続可変トランスミッション２８のこのような実施形態は、油圧ポンプ５０、油圧モータ５２、および流体伝達システム５６のそれぞれに代えて、発電機、電気モータ、および電力搬送回路を含み得る。

さらに、いくつかの実施形態では、連続可変トランスミッション２８は、並列電力伝達路を有さなくてもよい。例えば、連続可変トランスミッション２８は、単一の機械的動力伝達路を有してもよい。あるいは、連続可変トランスミッション２８は従来の流体静力学的トランスミッションであってもよい。同様に、連続可変トランスミッション２８は、回転入力部材３６に直接または間接的に接続された発電機と、回転出力部材３８に直接または間接的に直接された電気モータとを含む電力搬送路のみを含んでもよい。

ドライブトレーン２２は、図１に示すものとは異なる、原動機１８の回転出力部材２６と推進装置２０との間に接続された連続可変トランスミッション２８を有してもよい。例えば、ドライブトレーン２２は、１つまたは複数のクラッチ、流体カプラ、歯車、プーリ、ベルト、スプロケット、およびチェーンを含むが、これらに限定されない、連続可変トランスミッション２８の回転入力部材３６と原動機１８の回転出力部材２６との間に接続される様々な追加の構成要素を含み得る。同様に、ドライブトレーン２２は、連続可変トランスミッション２８の回転出力部材３８と推進装置２０との間に接続される追加の動力伝達構成要素を有してもよく、かつ／またはドライブチェーン２２は、駆動シャフト３０、差動ユニット３２、および車軸シャフト３４のうちの１つまたは複数を省いてもよい。

さらに、推進システム制御機構２４は異なる構成を有してもよい。例えば、フォワード／ニュートラル／リバースセレクタ６６、加速ペダル６８、および減速ペダル７０と組み合わせて、またはこれらに代えて、推進システム制御機構２４は、操作者が推進システム１２により可動機械１０をどのように推進させたいかの１つまたは複数の側面を指示し得る他の様々な操作者入力装置を含んでもよい。さらに、推進システム制御機構２４は、原動機コントローラ４６、トランスミッションコントローラ５８、およびマスタコントローラ６０のうちの１つまたは複数を省いてもよい。さらに、推進システム制御機構２４は、原動機コントローラ４６、トランスミッションコントローラ５８、およびマスタコントローラ６０のうちの１つまたは複数に加えて、またはこれ（ら）に代えて、ハードワイヤード制御機構等の様々な他の種類の制御構成要素を含んでもよい。

操舵システム１４は、順方向７２または逆方向７４に移動中に、可動機械１０がターンするか否か、ターンする方向、およびターンの急さを制御するように動作可能な任意の１つまたは複数の構成要素を含み得る。例えば、操舵システム１４は、操舵アクチュエータ８４および操舵システム制御機構８６を含み得る。操舵システム制御機構８６の制御下で、操舵アクチュエータ８４は、可動機械１０の他の構成要素と様々な様式で相互作用して、可動機械１０がターンするか否か、ターンする方向、およびターンの急さを制御し得る。いくつかの実施形態では、操舵アクチュエータ８４は、推進装置２０に対する可動機械１０の前輪８８の方向を制御し得る。

操舵システム制御機構８６は、例えば、アクチュエータ制御機構９０、操作者インタフェース６２の操舵入力装置９２、およびマスタコントローラ６０を含み得る。アクチュエータ制御機構９０は、操舵アクチュエータ８４の動作を制御するように動作可能な任意の１つまたは複数の構成要素を含み得る。操舵入力装置９２は、操作者が可動機械１０をどのように操縦したいかを示すために使用し得る任意の１つまたは複数の構成要素を含み得る。例えば、操舵入力装置９２はジョイスティックを含み得る。マスタコントローラ６０は、操舵入力装置９２およびアクチュエータ制御機構９０に動作可能に接続し得る。したがって、マスタコントローラ９０は、操舵入力装置９２からの情報に基づいて、操舵アクチュエータ８４を間接的に制御し得る。

操舵システム１４は、図１に示される構成に限定されない。操舵システム１４は、前輪８８の方向を制御して可動機械１０をターンさせる以外の手法も採用し得る。例えば、操舵システム１４は、可動機械１０をスキッドステア様式で操舵し得る。さらに、操舵システム１４は、マスタコントローラ６０に操舵入力装置９２からの情報に基づいてアクチュエータ制御機構９０を制御させるのではなく、アクチュエータ制御機構９０に直接接続された操舵入力装置９２を有してもよい。さらに、いくつかの実施形態では、操舵システム１４は、操舵アクチュエータ８４およびアクチュエータ制御機構９０を省き、操作者に可動機械１０を操舵する力を提供するように求めてもよい。

機器１６は、可動機械１０を推進させる以外の１つまたは複数のタスクを実行するように構成される任意の種類の装置であり得る。例えば、図１に示すように、機器１６はフロントエンドローダであり得る。機器１６は、機器１６に動力提供する１つまたは複数のアクチュエータ９４を含み得、可動機械１０は、アクチュエータ９４を制御して機器１６を制御する機器制御機構９６を含み得る。機器制御機構９６は、操作者インタフェース６２の機器入力装置９８、アクチュエータ制御機構１００、およびマスタコントローラ６０を含み得る。機器入力装置９８は、１つまたは複数のハンドル、ペダル、および／またはボタンを含むが、これらに限定されない、操作者が機器１６をどのように操作したいかを示すために使用できる任意の１つまたは複数の構成要素を含み得る。アクチュエータ制御機構１００は、アクチュエータ９４を制御するように動作可能な任意の１つまたは複数の構成要素を含み得る。マスタコントローラ６０は、機器入力装置９８およびアクチュエータ制御機構１００に動作可能に接続し得、それにより、マスタコントローラ６０は、アクチュエータ制御機構１００を通してアクチュエータ９４を制御して、機器入力装置９８からの入力に従って機器１６を動作させることができる。

機器１６および機器制御機構９６は、図１に示される構成に限定されない。機器１６は、例えば、掘削工具、ホイスト、解体工具、またはこれらと同様のもの等のフロントエンドローダ以外の種類の機器であってもよい。機器制御機構９６は、マスタコントローラ６０を利用して、機器入力装置９８からの情報に基づいてアクチュエータ制御機構１００を制御するのではなく、アクチュエータ制御機構１００に直接接続された機器入力装置９８を有してもよい。さらに、機器制御機構９６は、機器入力装置９８に加えて他の機器入力装置（図示せず）を含んでもよい。

可動機械１０は、図１に示される構成に限定されない。例えば、可動機械１０は、異なるように構成された推進システム１２、操舵システム１４、および機器１６を有し得る。可動機械１０は、図１に示されない様々なシステムを含んでもよい。いくつかの実施形態では、可動機械１０は、機器１６に加えて他の機器を含んでもよい。あるいは、可動機械１０は機器１６を省いてもよい。同様に、可動機械１０は操舵システム１４を省いてもよい。

推進システム１２は、任意の可動機械１０を推進させる用途を有し得る。原動機１８は、回転出力部材２６を有する連続可変トランスミッション２８の回転入力部材３６を回転させることにより、動力を提供して可動機械１０を推進させ得る。連続可変トランスミッション２８は、この動力の少なくとも部分を回転入力部材３６から回転出力部材３８に伝達し得る。推進装置２０は、回転出力部材３８により出力された動力を受け取り、その動力を、可動機械１０を取り巻く環境に適用し、それにより、可動機械１０を推進させ得る。

推進システム１２がこのように可動機械１０を推進させている間、推進システム制御機構２４は、可動機械１０の方向および加速の大きさ、ならびに可動機械１０のジャーク（加速変更レート）を制御し得る。このために、推進システム制御機構２４は、原動機１８の１つまたは複数の動作パラメータおよび／または連続可変トランスミッション２８の１つまたは複数の動作パラメータを含むが、これらに限定されない、推進システム１２の様々な動作パラメータを制御し得る。例えば、推進システム制御機構２４は、連続可変トランスミッション２８および／または原動機１８の動作を調整して、回転出力部材３８の速度およびトルク出力を制御することにより、連続可変トランスミッション２８の回転出力部材３８が出力する動力量を制御し得る。

一般に、推進システム制御機構２４は、操作者入力に従って回転出力部材３８が提供する動力（ひいては可動機械１０の加速およびジャーク）を制御し得る。例えば、操作者が加速または減速を要求した場合、推進システム制御機構２４は、要求された加速量または減速量に基づく量により、回転出力部材３８のトルク出力を調整し得る。同様に、加速機械１０が順方向７２または逆方向７４に移動中であり、操作者がフォワード／ニュートラル／リバースセレクタ６６を操作して、逆の方向への推進を要求した場合、推進システム制御機構２４は、回転出力部材３８により提供される出力トルクを変更し得る。このような状況では、推進システム制御機構２４は、例えば、連続可変トランスミッション２８および／または原動機１８の動作を調整して、回転出力部材３８により出力されるトルクの方向を変更して、まず、可動機械１０を減速させ、次に、可動機械１０を新たに要求された順方向７２または逆方向７４に加速させることができる。このような操作者要求の方向シフトに応答して回転出力部材３８により出力されるトルクの方向を変更する際、推進システム制御機構２４は、少なくとも部分的に加速ペダル６８および減速ペダル７０からの信号７６、７８に基づいて、出力トルクの大きさを制御し得る。

しかし、推進システム制御機構２４は、操作者の加速、減速、および方向シフトに対する要求に応答して、連続可変トランスミッション２８および／または原動機１８の調整に限度を課し得る。このような限度を課すことにより、推進システム制御機構２４は、過度のレベルの加速およびジャークを回避し得る。以下に詳述するように、推進システム制御機構２４は、状況によって異なるように可動機械１０の加速および／またはジャークを制限するように、この限度を課し得る。そうすることにより、推進システム制御機構２４は、操作者が推進システム１２からの大胆な応答を予期し所望する状況では、比較的高いレベルの加速およびジャークを可能にすることができ、その一方で、操作者がこのような大胆な動作を予期または所望しない状況では、加速およびジャークをより低い値に制限することができる。

推進システム制御機構２４は、状況によって異なるように可動機械１０の加速および／またはジャークを制限するために、様々な方法を利用し得る。図２は、推進システム制御機構２４がこのために使用し得る制御方法の一実施形態を示す。この例示的な方法では、推進システム制御機構２４は、推進に関連する操作者入力の変更を常に監視し得る（ステップ１０２）。推進システム制御機構２４が推進に関連する操作者入力の変更を検出した場合、推進システム制御機構２４は、操作者入力の変更に基づいて、連続可変トランスミッション２８の動作パラメータの目標調整を決定し得る（ステップ１０４）。例えば、推進システム制御機構２４は、推進に関連する、変更された操作者入力に基づいて、回転出力部材３８により出力される動力のパラメータの目標調整を決定し得る。いくつかの実施形態では、推進システム制御機構２４は、加速の増大、減速の増大、および／または方向シフトに対する操作者による要求に応答して、回転出力部材３８のトルク出力の目標調整を決定し得る。

同時に、推進システム制御機構２４は、１つまたは複数の動作状況に基づいて、連続可変トランスミッション２８の動作パラメータの調整限度を決定し得る（ステップ１０６）。調整限度は、例えば、回転出力部材３８のトルク出力の変更レートに対する限度等の動作パラメータの変更レートに対する限度であり得る。動作パラメータの目標調整および調整限度を計算した後、推進システム制御機構２４は、目標調整が調整限度を超えるか否かを判断し得る（ステップ１０８）。超えない場合、推進システム制御機構２４は、目標量だけ動作パラメータを調整し得る（ステップ１１０）。他方、目標調整が調整限度を超える場合、推進システム制御機構２４は、調整限度を課し、目標調整を実施せずに、動作パラメータを最大で調整限度まで調整し得る（ステップ１１２）。回転出力部材３８のトルク出力または回転出力部材３８により出力される動力の他の何等かのパラメータの変更レートを制限することにより、推進システム制御機構２４は、可動機械１０の加速および／またはジャークを制限し得る。したがって、上述したように調整限度を決定し適用することにより、推進システム制御機構２４は、調整限度の決定に使用された１つまたは複数の動作状況に基づいて、可動機械１０の加速および／またはジャークを変更し得る。

１つまたは複数の動作状況に基づいて調整限度を計算することにより、推進システム制御機構２４は、調整限度および可動機械１０の加速および／またはジャークに対する関連する限度をそのときの状況に合わせることができる。推進システム制御機構２４は、調整限度を決定するために、様々な動作状況を使用し得る。いくつかの実施形態では、推進システム制御機構２４は、少なくとも部分的に、可動機械１０が順方向７２に移動中であるか、それとも逆方向７４に移動中であるかに基づいて調整限度を決定し得る。他のすべての要因が等しい状態で、推進システム制御機構２４は、可動機械１０が順方向７２に移動中の場合、可動装置１０が逆方向７４に移動中の場合よりも調整限度を高く設定し得る。

推進システム制御機構２４は、少なくとも部分的に、調整限度を、動作パラメータの目標調整が回転出力部材３８でのトルク出力の量の増大を含むか、それとも低減を含むかに基づかせてもよい。いくつかの実施形態では、他のすべての要因が等しい状態で、動作パラメータへの目標調整が、回転出力部材３８でのトルク出力の量の増大を含む場合、推進システム制御機構２４は、動作パラメータへの目標調整が回転出力部材３８でのトルク出力の量の低減を含む場合よりも調整限度を低く設定し得る。操作者は、回転出力部材３８での出力トルクの比較的急激な増大よりも、回転出力部材３８での出力トルクの比較的急激な低減を受け入れ可能なことを見出し得る。

いくつかの実施形態では、調整限度を決定するために、推進システム制御機構２４は、移動方向を、可動機械１０が加速中であるか、それとも減速中であるかと共に考慮し得る。換言すれば、推進システム制御機構２４は、可動機械１０が（１）順方向７２に移動中であり、かつ加速中であるか、（２）順方向７２に移動中であり、かつ減速中であるか、（３）逆方向７４に移動中であり、かつ加速中であるか、それとも（４）逆方向７４に移動中であり、かつ減速中であるかに応じて調整限度を設定し得る。推進システム制御機構２４は、これら４つの異なる状況のそれぞれに対して異なるように調整限度を設定し得る。

推進システム制御機構２４は、操作者により要求された移動方向が可動機械１０の実際の移動方向に一致するか否かに少なくとも部分的に応じて、調整限度を設定してもよい。上述したように、可動機械１０が順方向７２または逆方向７４に移動中の場合、操作者は、フォワード／ニュートラル／リバースセレクタ６６の動作状態を変更して、逆の方向への推進を要求し得、要求時、要求される移動方向は一般に、実際の移動方向に一致しない。操作者が方向シフトに関するこのような要求をした場合、推進システム制御機構２４は、可動機械１０の実際の移動方向が要求される移動方向に一致する場合とは異なるように調整限度を決定し得る。いくつかの実施形態では、すべての他の要因が等しい状態で、推進システム制御機構２４は、実際の移動方向が要求された移動方向に一致する場合よりも、実際の移動方向が要求された移動方向に一致しない場合に高い調整限度を設定し得る。

推進システム制御機構２４は、可動機械１０の移動速度に基づいて調整限度を決定してもよい。例えば、いくつかの実施形態では、他のすべての要因が等しい状態で、推進システム制御機構２４は、可動機械１０の移動速度の増大に伴って調整限度を低く設定し得る。

推進システム制御機構２４は、少なくとも部分的に、推進システム１２以外の１つまたは複数のシステムの１つまたは複数の動作状況に基づいて、調整限度を決定してもよい。例えば、推進システム制御機構２４は、少なくとも部分的に、可動機械１０がターンをしつつあるか、およびそのターンがどの程度急かを示す動作パラメータ等の操舵システム１４の１つまたは複数の動作パラメータに基づいて調整限度を設定してもよい。いくつかの実施形態では、他のすべての要因が等しい状態で、可動機械１０のターンが急なほど、推進システム制御機構２４が設定し得る調整限度は低い。さらに、推進システム制御機構２４は、少なくとも部分的に、機器１６の１つまたは複数の動作状況に基づいて、調整限度を決定し得る。例えば、機器１６がフロントエンドローダである実施形態では、推進システム制御機構２４は、操作者がバケットを上昇させた程度に基づいて調整限度を設定し得る。

推進システム制御機構２４は、上述した要因の様々な組み合わせおよび／または他の様々な動作状況を使用して、調整限度を決定し得る。いくつかの実施形態では、推進システム制御機構２４は、調整限度の決定に常に同じ要因を使用してもよい。あるいは、推進システム制御機構２４は、調整限度を決定する際に、時折にのみ１つまたは複数の要因を使用してもよい。

推進システム制御機構２４が、異なる状況で異なるように可動機械１０の加速および／またはジャークを制限するために使用し得る方法は、上述した例に限定されない。例えば、推進システム制御機構２４は、調整限度と、調整限度の決定に使用される動作状況との異なる関係を実施し得る。さらに、推進システム制御機構２４は、回転出力部材３８のトルク出力以外の連続可変トランスミッション２８の動作パラメータの調整に限度を設定することにより、可動機械１０の加速および／またはジャークを制限し得る。さらに、調整限度を決定し課す際に、推進システム制御機構２４は、図２に示される動作を異なる順に実行してもよく、かつ／または他の動作を追加で、もしくは図２に示される動作に代えて実行してもよい。

本開示の範囲から逸脱せずに、様々な変更および変形を開示された推進システムおよび制御方法において行い得ることが当業者には理解される。開示される推進システムおよび制御方法の他の実施形態が、本明細書において開示された推進システムおよび制御方法の仕様および実施を考慮することから、当業者には明らかである。仕様および例が単なる例示として考えられ、本開示の真の範囲が以下の特許請求の範囲およびその均等物によって示されることが意図される。

Claims (6)

1. 機械（１０）の推進システム（１２）であって、
   連続可変トランスミッション（２８）を通して推進装置（２０）に動作可能に接続される原動機（１８）と、
   前記連続可変トランスミッション（２８）の動作パラメータを制御することにより前記機械（１０）の加速度およびジャークを制御する推進システム制御機構（２４）と、を有し、
   前記推進システム制御機構（２４）は、
   操作者入力に基づいて前記動作パラメータを調整することと、
   前記加速度およびジャークが過剰なレベルになるのを避けるように、１以上の動作状況に基づいて前記動作パラメータの調整限度を決定することと、
   前記動作パラメータを調整限度内に制限しつつ、前記１以上の動作状況に基づいて、前記加速度およびジャークのうちの少なくとも一方を変更すること、とを含み、
   前記調整限度は、前記機械が前進方向または後進方向に移動しているか、あるいは、操作者により要求された移動方向が前進方向または後進方向であるか、の少なくとも一つを含む前記１以上の動作状況に基づいて前記加速度およびジャークが過剰なレベルになるのを避けるように決定される、推進システム。
2. 前記１以上の動作状況は、前記操作者入力に基づく前記動作パラメータの調整により、前記連続可変トランスミッションのトルク出力が増大しつつあるか、または低減しつつあるかをさらに含む、請求項１に記載の推進システム。
3. 連続可変トランスミッション（２８）を通して推進装置（２０）に動作可能に接続された原動機（１８）、推進システム制御機構（２４）、および１つまたは複数の他のシステム（１４、１６）を有する推進システム（１２）を有する機械（１０）を推進させる方法であって、
   前記推進システム制御機構を使用して前記連続可変トランスミッションの第１の動作パラメータを制御しながら、前記連続可変トランスミッションを使用して前記原動機から前記推進装置に動力を伝達することを含み、当該伝達することは、
   操作者入力に基づいて前記第１の動作パラメータを調整すること、
   前記１つまたは複数の他のシステムの一又は複数の第２の動作パラメータに基づいて、加速度およびジャークが過剰なレベルになるのを避けるように、前記第１の動作パラメータの調整限度を決定すること、および
   前記第１の動作パラメータを調整限度内に制限しつつ、前記一又は複数の第２の動作パラメータに基づいて、前記加速度およびジャークのうちの少なくとも一方を変更することを含み、
   前記調整限度は、前記機械が前進方向または後進方向に移動しているか、あるいは、操作者により要求された移動方向が前進方向または後進方向であるか、の少なくとも一つに基づいても、加速度およびジャークが過剰なレベルになるのを避けるように決定される、方法。
4. 前記１つまたは複数の他のシステムは操舵システム（１４）を含み、
   前記一又は複数の第２の動作パラメータに基づいて、前記第１の動作パラメータの調整限度を決定することは、前記操舵システムの動作パラメータに基づいて前記第１の動作パラメータの調整限度を決定することを含む、請求項３に記載の方法。
5. 前記１つまたは複数の他のシステムは、機器（１６）を含み、
   前記一又は複数の第２の動作パラメータに基づいて、前記第１の動作パラメータの調整限度を決定することは、前記機器の動作パラメータに基づいて前記第１の動作パラメータの調整限度を決定することを含む、請求項３に記載の方法。
6. 前記第１の動作パラメータの調整限度を決定することは、前記１つまたは複数の他のシステムの複数の第２の動作パラメータに加えて、前記推進システムの１つまたは複数の第３の動作パラメータに基づいて調整限度を決定することを含む、請求項３に記載の方法。

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