(57)【要約】      （修正有）【課題】流体静力学ドライブ作業機械の方向切り替え手段を提供する。【解決手段】流体静力学ドライブ作業機械の方向切り替え事象を実行する方法、及び流体静力学ドライブ作業機械が提供される。本方法は、作業機械のエンジン12及び油圧モータ16に連結された可変容量形ポンプ14のポンプ容量を、作業機械の所定の加速度限界及び所定のジャーク限界のいずれか又は両方に少なくとも部分的に基づく割合で調整する工程を含む。作業機械は、方向切り替え制御アルゴリズムが記録されたコンピュータ読み取り可能な媒体を有する電子制御モジュール20を備える。制御アルゴリズムは、作業機械の所定の加速度限界又は所定のジャーク限界のいずれか又は両方に少なくとも部分的に基づく割合で、作業機械の流体静力学ドライブのポンプ容量を調整する手段を含む。【選択図】図１
2006194074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体静力学ドライブ作業機械の方向切り替え事象を行う方法であって、
作業機械の所定の加速度限界及び所定のジャーク限界のいずれか又は両方に少なくとも部分的に基づく割合で、作業機械のエンジン及び油圧モータに連結された可変容量形ポンプのポンプ容量を調整する工程を含む方法。
【請求項２】
方向切り替え事象中に、作業機械の所定の加速度限界及び所定のジャーク限界のいずれか又は両方に少なくとも部分的に基づく割合で、モータを上昇させる（ｕｐｓｔｒｏｋｉｎｇ）工程と、
方向切り替え事象中に、作業機械の所定の加速度限界及び所定のジャーク限界のいずれか又は両方に少なくとも部分的に基づく割合で、モータを下降させる（ｄｏｗｎｓｔｒｏｋｉｎｇ）工程と
をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
モータを上昇させる工程は、ポンプ容量を調整する工程の前に開始され、モータを下降させる工程は、ポンプ容量を調整する工程の終了時に又はその間近に開始され、
モータを上昇させる工程に続いて、ポンプ容量の調整工程の少なくとも一部の間では、モータの容量がある高容量で又はその近傍に維持される請求項２に記載の方法。
【請求項４】
モータを上昇させる工程は、ポンプ容量の調整工程を開始する時間に又はその間近に開始され、モータを下降させる工程は、約ゼロのポンプ容量に対応する時間に又はその間近に開始される請求項２に記載の方法。
【請求項５】
ポンプ容量の調整工程時間の少なくとも一部の間では、スロットルの位置をより低速なエンジン速度に向けて調整することにより作業機械を減速する工程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
制御アルゴリズムが記録されたコンピュータ読み取り可能な媒体を備え、前記制御アルゴリズムは、可変容量形ポンプを備える流動静力学ドライブ作業機械を前進方向と後退方向との間で切り替えるための手段を有し、前記切り替え手段は、作業機械の所定の加速度限界及び所定のジャーク限界のいずれか又は両方に少なくとも部分的に基づく割合で、ポンプ容量を調整する手段をさらに備える物品。
【請求項７】
前記切り替え手段は、作業機械の変速機が低速ギヤを越えた場合にポンプ容量の調整を阻止する手段と、
前進方向と後退方向との間の切り替えを行う前に前記作業機械をシフトダウンする手段と
を備える請求項６に記載の物品。
【請求項８】
前記切り替え手段は、作業機械の少なくとも１つの可変容量形モータの容量を、作業機械の所定の加速度限界及び所定のジャーク限界のいずれか又は両方に少なくとも部分的に基づく割合で調整する手段を備える請求項６に記載の物品。
【請求項９】
エンジンと、
前記エンジンと連結する可変容量形ポンプと、
前記ポンプに流体連結される少なくとも１つの油圧モータと、
前記ポンプに制御下で連通され、制御アルゴリズムが記録されたコンピュータ読み取り可能な媒体を有する物品を備える電子制御モジュールと
を備え、
前記制御アルゴリズムは、前記作業機械を前進走行方向と後退走行方向との間で切り替える手段を備え、前記切り替え手段は、作業機械の所定の加速度限界及び所定のジャーク限界のいずれか又は両方に少なくとも部分的に基づく割合で、前記ポンプの容量を調整する手段を備える流体静力学ドライブ作業機械。
【請求項１０】
前記切り替え手段は、前記作業機械の所定の加速度限界及び所定のジャーク限界のいずれか又は両方に少なくとも部分的に基づく割合で、前記油圧モータの容量を調整する手段をさらに備え、
前記作業機械は、
前記電子制御モジュールと動作可能に連結され、前記作業機械のスロットル位置を調整するように動作可能であるスロットルアクチュエータと、
前記電子制御モジュールと動作可能に連結され、前記可変容量形ポンプの斜板のポンプ本体に対する相対位置を調整するように動作可能であるポンプアクチュエータと、
前記電子制御モジュールと動作可能に連結され、前記モータの容量を調整するように動作可能であるモータアクチュエータと、
前記スロットルアクチュエータ、前記ポンプアクチュエータ、及び前記モータアクチュエータのうちの１つ以上を、線形部分を含む割合で選択的に調整する手段を含む前記切り替え手段と、
前記電子制御モジュールに動作可能に連結された少なくとも２つのギヤ及び少なくとも２つのクラッチを備え、前記クラッチの各々が前記少なくとも２つのギヤの１つを選択的に係合するように動作可能である変速機と
をさらに備える請求項９に記載の作業機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示内容は、一般に、流体静力学ドライブ作業機械に関し、特に、かかる作業機械の方向切り替えのための処理及びソフトウェア制御アルゴリズムに関する。
【背景技術】
【０００２】
流体静力学、いわゆる“ハイスタット（ｈｙｓｔａｔ）”のドライブは、一般に、エンジンの回転により加圧された油圧流体を作業機械推進用の原動力として用いる作業機械の駆動系統又はその一部に関する。典型的な設計では、ポンプは、エンジンの出力軸で駆動され、更には、作業機械の１つ以上の車軸と順に連結して、加圧された油圧流体を油圧モータに供給する。大抵の流体静力学ドライブ作業機械では、ポンプ及びモータは、各々可変容量を有しており、ドライブシャフトの相対的トルク及び速度を連続的に変化可能とする。
【０００３】
作業機械ホイール又は履帯に比較的高いトルクを供給することが望ましい場合には、ポンプからの所定の油圧で、比較的大きな力がモータの各ストロークに対して、ドライブシャフト、及びホイール又は履帯に伝達されるように、モータの容量が比較的大きくなる。同様に、作業機械ホイール又は履帯に比較的低いトルクを供給することが望ましい場合には、例えば、作業機械を比較的高速で動作させる場合、モータの相対容量を低減することができる。また、ポンプの容量は、作業機械のエンジンと地面係合ホイール又は履帯との間に連続的に可変な連結部を形成しながら、同様に調整することができる。
【０００４】
流体静力学作業機械では、可変容量形ポンプと可変容量形モータとを組み合わせて動作上の自由度が大幅に付与されるが、未だ改良の余地がある。特に、比較的頻繁な方向転換を必要とする作業機械の応用例では、例えば、ローダ動作の場合には、作業機械の磨耗及び断裂、更に操作者さえも、重要となり得る。
【０００５】
全てとはいえないが、大部分の従来の流体静力学作業機械では、操作者が１つ以上の流体静力学ドライブ構成部材を手動で制御することを必要とする。多くの一般の流体静力学作業機械の設計では、ポンプとモータとの間の流体流の方向を逆にして、モータの回転方向を変化させ、更には順にドライブシャフトの回転方向を変化させている。ポンプが手動で制御される場合に流体流を変化させるためには、操作者は、第１の流れ方向の流体流を減少し、その後、反対方向の流体流を増加しなければならない。ここで、ホイールブレーキ、エンジンブレーキ、又は他の減速手段は、方向を逆にする前に作業機械を減速して停止させるのに同時に用いられる。
【０００６】
ポンプの容量を減少させるか、又はポンプを“下降”することにより、作業機械に減速する力を与える。また、ポンプ容量を増加するか、又はポンプを“上昇”することによって、車両を加速させる傾向がある。その間に、エンジンの回転がポンプを駆動し続け、エンジン速度が、主にスロットル位置に基づき、また、操作者により、及びエンジンにかかる負荷により制御される。したがって、操作者は、方向を切り替えようとする場合に、作業機械にかかる多様な加速及び減速力の全てを統合して、円滑で効果的な方向転換を実行しなければならず、これはしばしば困難な又は不可能な作業である。
【０００７】
一般に、作業機械が作業環境周りを動き回り多様な作業を行うことができる速度を簡単に最大とするためには、操作者は、方向切り替えを比較的迅速に行うことが望ましい。このため、操作者は、通常、できるだけ迅速に、作業機械を減速し、ポンプとモータとの間の流体流を逆にし、その後加速するようにする。しかしながら、制限のない多様な流体静力学構成部材や作業機械自体は有り得ないものである。
【０００８】
操作者は、ポンプ又はモータを非常に急に調整すると、エンジンを失速したり又は超過速度で稼働したり、又は作業機械を著しく迅速に加速してしまう危険性がある。また、作業機械の加速度の割合が著しく急に変化した場合には、作業機械は、躍動する可能性がある。さらに、過度に大きく加速したり、又は加速度が変化すると、操作者にとっては不快であるだけでなく、作業機械により運搬する荷物をこぼしてしまう危険性がある。
【０００９】
高度な技術のある操作者であれば、通常、比較的迅速且つ円滑に方向切り替えを実行することができる。しかしながら、近年の多くの流体静力学システムは、非常に多くの可変構成部材を単に有するため、単独の操作者が切り替え時間と切り替え円滑性の両方にいずれをも妥協せずに気を配ることはできない。例えば、いかなる技術レベルであっても、操作者がポンプの変化容量、モータの容量、スロットル位置などを全て同時に最適に制御することはできない。言い換えれば、長年経験のある操作者であっても、作業機械を躍動させずに又は過度に加速することなく、或いは、過度な加速やジャークを避けるために切り替え時間を過度に延ばすことなく、一貫して作業機械の走行方向を逆にすることが、困難であり、又は不可能であることが分かる。
【００１０】
また、操作者が円滑且つ効率的に方向切り替えを実行するのを助長するために、設計者は、方向切り替え中に電子制御装置が流体静力学ドライブの１つ以上の構成部材を調整する多様なシステムを開発している。これらのシステムは、早期の設計よりも幾らかの改良がなされているが、操作者は未だに特定の構成部材を制御する責任がある。このため、操作者の制御は、例えば、操作者がポンプ又はモータを余りにもゆっくり調整するならば、未だに切り替え速度を制限する可能性があり、あるいは、例えば、ポンプ又はモータを非常に迅速に調整するならば、円滑性を妥協する可能性がある。さらに、操作者が異なれば、個人的な切り替えの好みも異なる可能性がある。ある操作者は、切り替え時間が最短となるならば、切り替え中に著しい押し合いを経験しても構わないと考えるが、一方、他の操作者は、ジャークや急加速に耐えたくないか、又は耐えることができない。
【００１１】
本件と共有されている（特許文献１）では、流体静力学ドライブパス、又は流体静力学的及び機械的な組み合わせ伝達ドライブパスを備える連続可変変速機において、変速点を制御する方法を示している。機械的な変速機は、トルクの分断を伴うことなく、円滑に方向切り替えを可能とするようになされた遊星形加算配置を備える。この方針及び構造は、見込みがあるが、乗り手の快適性と作業効率を全体的に組み合わせた際に、常に改善の余地がある。
【００１２】
【特許文献１】米国特許第５，６２４，３３９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本開示内容は、上述した問題又は欠点のうちの１つ以上に関する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一形態においては、本開示内容は、流動静力学ドライブ作業機械の方向切り替え事象を行う方法を提供する。本方法は、作業機械の所定の加速度限界及び所定のジャーク限界のいずれか又は両方に少なくとも部分的に基づく割合で、作業機械のエンジン及び油圧モータに連結された可変容量形ポンプのポンプ容量を調整する工程を含む。
【００１５】
本発明の他の形態においては、本開示内容は、制御アルゴリズムが記録されたコンピュータ読み取り可能な媒体を備える物品を提供する。制御アルゴリズムは、可変容量形ポンプを備える流動静力学ドライブ作業機械を前進方向と後退方向との間で切り替える手段を備える。さらに、この切り替え手段は、作業機械の所定の加速度限界及び所定のジャーク限界のいずれか又は両方に少なくとも部分的に基づく割合で、ポンプ容量を調整する手段を含む。
【００１６】
本発明のさらに他の形態においては、本開示内容は、流動静力学ドライブ作業機械を提供する。作業機械は、エンジンと、エンジンに連結された可変容量形ポンプと、ポンプに連結された少なくとも１つの油圧モータとを備える。電子制御モジュールは、ポンプに制御下で連通されて設けられる。電子制御モジュールは、制御アルゴリズムが記録されたコンピュータ読み取り可能な媒体を有する物品を備える。この制御アルゴリズムは、作業機械を前進方向と後退方向との間で切り替えるための手段を備え、この切り替え手段は、作業機械の所定の加速度限界及び所定のジャーク限界のいずれか又は両方に少なくとも部分的に基づく割合で、ポンプ容量を調整する手段を備える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１を参照すると、流体静力学ドライブ作業機械１０が示されている。この作業機械１０は、この中に配置され、エンジン１２、可変容量形ポンプ１４、可変容量形モータ１６、及びギヤボックス又は変速機１８を含む流体静力学ドライブ１１を備える。さらに、電子制御モジュール２０が設けられ、本文で記載したように、方向切り替え中に流体静力学ドライブ１１の多様な構成部品を電子的に制御可能としている。作業機械１０は、バケット１３を有するローダとして図示されているが、図１は、例示的なものにすぎず、また、作業機械１０は、その多くが当該技術分野で知られた幅広く多様な任意の流体静力学ドライブ機械とし得るものと理解される。
【００１８】
作業機械１０は、操作者が従来の制御ハンドル又はレバーでエンジンスロットルを調整し、走行方向を制御可能とする一連の制御装置が装着され得る。一実施形態では、操作者は、制御ハンドルを前方に押して、作業機械１０を前進方向に移動させ、また制御ハンドルを後方に押して、作業機械１０を後退方向に移動させる。したがって、操作者は、走行方向を逆にするのに制御ハンドルを単に押すか引くことになる。特定の予期された実施形態では、例えば、追加的な制御レバー又はボタンによって、操作者は、本文で記載したように、流体静力学ドライブ１１の１つ以上の構成部材を含む、多様な作業機械の構成部材を手動で選択的に調整することができる。
【００１９】
さらに、電子制御モジュール２０は、方向切り替え自体を指令する入力以外の操作者からの入力がなく、方向切り替え中に流体静力学ドライブ１１の構成部材全てを電子的に制御可能とすることが予期される。ただし、特定の応用例では、操作者が方向切り替え中に流動静力学ドライブ１１の１つ以上の構成部材を手動で制御することが望ましいことがある。したがって、操作者側の制御装置は、操作者からの入力が電子制御モジュール２０に優先するように設計することもできる。また、操作者は、例えば、障害物を検出すると、方向切り替えの実行に伴って、流動静力学ドライブ１１の多様な調整を遮断したり、遅延させたり、又は一時的に中断しようとすることがある。特に、作業機械１０は、稼働時に電子制御モジュール２０のとった動作に優先するか又は補足し得るホイール又はエンジンブレーキが装着され得る。
【００２０】
また、図２を参照すると、流動静力学ドライブ１１のシステムの概略が示されている。電子制御モジュール２０は、通信回線３３を介して、スロットルアクチュエータ３２に接続され制御下で連通されている。一実施形態では、電子制御モジュール２０は、スロットルアクチュエータ３２を調整することにより、エンジンスロットルの位置、及び／又はその位置変化率を調整可能とする。このため、電子制御モジュール２０は、エンジン１２の燃料補給及び速度、又はそれらの変化率を制御することができる。さらに、作業機械１０は、従来のスロットル制御装置がさらに装着され得るものであり、これにより、操作者は、例えば、アクセルペダルを用いて、手動でスロットル位置を調整することができる。
【００２１】
他の通信回線３７は、電子制御モジュール２０をモータアクチュエータ３６に接続し、電子制御モジュール２０がモータ１６の位置、又は位置変化率を調整可能とさせる。モータ１６は、本文で記載したように、ポンプ１４と設計上類似している可変容量形モータとし得るものであり、モータアクチュエータ３６の位置調整により、モータ１６の相対容量を調整する。また、手動モータ制御装置、例えば、制御レバーは、モータアクチュエータ３６を手動で制御可能となるように、作業機械１０内の操作者の手の届くところに配置され得る。
【００２２】
さらに、電子制御モジュール２０は、通信回線３９を介して、変速機アクチュエータ、好ましくは、クラッチアクチュエータ３８と制御下で連通され得る。変速機１８は、通常、少なくとも低速ギヤ１８ａと高速ギヤ１８ｂとを備えるが、他の応用例では、本開示内容の意図する趣旨及び範囲を逸脱することなく、３つ以上のギヤが用いられても良い。このため、クラッチアクチュエータ３８は、通常、従来の方法で各ギヤ１８ａ及び１８ｂとそれぞれ動作自在に連結された２つのクラッチアクチュエータを備える。なお、より分かりやすくするため、単一の変速機／クラッチアクチュエータを図示する。
【００２３】
また、作業機械１０は、操作者が所望の通りにクラッチを選択的に係合又は解除可能となるように、従来のクラッチペダル、又は制御レバーを備え得る。このような実施形態では、操作者は、前進走行方向及び後退走行方向のいずれかにおいて、高速ギヤと低速ギヤとの間で作業機械１０を手動で切り替えることができる。また、電子制御モジュール２０は、スロットル位置、作業機械速度、変速機出力速度、モータ容量、及びポンプ容量などの作業機械１０における要因を考慮して、シフトアップ及びシフトダウンを自動的に行うようにプログラム化され得る。また、電子制御モジュール２０が自動的に変速機１８の切り替えを制御する場合でさえも、作業機械１０は、操作者がクラッチを手動で簡単に調整するか、又は電子制御モジュール２０の制御機能を不能とすることのいずれかによって、電子制御された切り替えに優先することができるようにも設計され得る。
【００２４】
さらに、電子制御モジュール２０は、通信回路３５を介して、ポンプアクチュエータ３４と接続され制御下で連通され得る。制御モジュール２０は、通常、ポンプ１４の位置、及び／又は位置変化率をポンプアクチュエータ３４により調整するように動作し得る。また、作業機械１０には、操作者が手動でポンプ容量を調整可能となるように、手動の制御装置が設けられ得る。ポンプ１４は、双方向の可変容量形斜板ポンプとし得るものであり、その斜板に対するポンプ１４本体の位置を調整することにより、当該技術分野で良く知られる方法でポンプ容量が調整される。
【００２５】
ここで、「双方向」という用語は、油圧流体を２方向のいずれにも汲み上げ可能であるポンプに言及しているものと理解される。このような実施形態では、ポンプ１４の斜板の本体に対する角度は、例えば、作業機械１０の前進方向の走行のための正の第１の変位配向での最大変位と、例えば、作業機械１０の後退方向の走行のための負の第２の変位配向での最大変位との間で変化することができる。斜板をポンプ本体に対して角度ゼロとする場合には、容量はゼロとなり、すなわち、ポンプは、回転しながら流体を移動させておらず、エンジン１２に最小の負荷をかけている。また、相対斜板の角度がゼロの角度から正変位配向に向かって調整される場合には、ポンプ１４は、モータ１６に対して増加する流体量を第１の方向に移動させる。これとは逆に、相対斜板の角度が負変位配向に向かって調整される場合には、ポンプ１４は、モータ１６に対して増加する流体量を第２の逆方向に移動させる。また、本開示内容は、当該技術分野で知られた他の手段により、双方向能力を有する他のポンプ類をも予期するものである。
【００２６】
かかるポンプ１４とモータ１６との流体連結により、ポンプ１４の相対斜板角度は、モータ１６に向けてくみ上げられる流体の方向及び流量を決定することが可能となる。このように、ポンプ１４を正変位配向からゼロ変位配向を通して最終的に負変位配向に移動させることによって、流体流を第１の方向の最大位置から第２の方向の最大位置に次第に切り替えることができる。この方法により、ポンプ１４の容量を調整することで、モータ１６の回転方向を逆にし、これにより、作業機械１０のホイール又は履帯の動力方向を逆とし、最終的に作業機械の走行方向を逆にすることができる。
【００２７】
モータ１６は、その容量がそれと関連する駆動板又は斜板の角度を調整することにより可変し得る点において、ポンプ１４と類似している。一実施形態では、モータ１６は、最大の正の変位配向と、ゼロ又は比較的ゼロに近い最小の変位配向との間で調整可能である。このため、モータ１６は、双方向ではないが、本開示内容の範囲を逸脱することなく、双方向モータを用いても良い。
【００２８】
電子制御モジュール２０は、制御アルゴリズムが記録されたコンピュータ読み取り可能な媒体を有する物品を備える。この制御アルゴリズムは、作業機械１０において、前進走行方向と、後退走行方向、又は反対方向との間を切り替える手段を備える。言い換えれば、同一の制御アルゴリズムが、前進方向から後退方向へ、又は後退方向から前進方向への切り替わりを担い得る。この切り替え手段は、例えば、正の又は第１の変位配向と負の又は第２の変位配向との間を、作業機械１０の所定の加速度限界及び所定のジャーク限界のいずれか又は両方に少なくとも部分的に基づく割合で、ポンプ１４の容量を調整する手段を幅広く備える。したがって、作業機械１０及び操作者は、通常、他に操作者により指令されていない限り、本文で記載したように、方向性の切り替え中に所定の限界を超えた加速又はジャークを受けないものである。
【００２９】
所定の加速度限界は、一般に、作業機械１０の速度を減速するか又は加速するかのいずれかにより変化させることが望ましい最大速度であると理解される。この所定の加速度限界は、本文に記載したように、多数の要因に基づいて変化させることができるが、作業機械１０では、正又は負の約０．３ｇ以下の加速度ピークが達成且つ許容されることが分かっている。このように、一実施形態では、所定の加速度限界は、約０．３ｇに設定され得る。ジャークは、加速度の変化率であり、よって、ジャーク限界は、一般に、作業機械１０の加速度を増加又は減少することが望ましい最大変化率であると理解することができる。また、正又は負の約１．５ｇ／ｓ以下のジャーク値は、作業機械１０に達成且つ許容されるものであることが分かっている。このように、一実施形態では、所定のジャーク限界は、約１．５ｇ／ｓに設定され得る。当業者であれば、これらの数は、ほとんど多くの操作者からの満足の行く認識を反映するものと認識するであろう。なお、より積極的又は消極的な少数の操作者もしばしばいるであろう。また、これらの所定の限界に達する際には、他の事項を考慮し利用することができるであろう。例えば、これらの限界は、政府系機関により規制され得る。
【００３０】
一般に、作業機械１０の方向性の切り替えは、必要ではないが、所定の加速度限界及びジャーク限界を超えることなく、可能な限り迅速に生じることが望ましいものと理解される。このため、調整されるポンプ容量及びモータ容量は、作業機械の速度及び加速度の変化を生じる割合で変化する。ここで、これら変化は、所定の加速度限界又はジャーク限界を超えることなく、実施可能な限りこれら所定の加速度限界又はジャーク限界に近いものである。
【００３１】
本文で記載したように、作業機械１０の方向切り替えを制御することにより、切り替え時間が実施可能な限り迅速となり、これにより作業機械の動作効率を向上することができる。これにより、山積みの材料の移動などの特定の作業機械の作業を実行するのに要する時間が削減され、方向切り替えがしばしば長引くような早期の設計に対して改良が施される。早期のシステムでは、操作者は、過度なジャーク及び加速度を受けていないことを確実とするため、方向切り替え時間を不当に延長することが可能であり、また一般的であった。本開示内容では、本文で記載したように、各必要な構成部材の調整によって、動作閾値を超えることなく、方向切り替えを比較的高速で起こすことが可能となる。
【００３２】
所定の加速度限界及び所定のジャーク限界という用語は、オンザフライで、すなわち動作中に、計算、推測、又は見積もられた量を、予めプログラムされた量とともにさらに含むものと理解されるべきである。また、このような限界が動作中に決定される場合には、作業面の種類、傾斜、作業機械の負荷重量又はその負荷の種類などの幾つかの変数が電子制御モジュール２０により組み込まれ、作業機械１０がどの位早く加速することが可能か、又は作業機械が加速度の割合をどの位迅速に変化させることが可能かを決定し得る。
【００３３】
しかしながら、複数の作業機械の電子制御モジュールを既存の試験やシミュレーションデータに基づいて予めプログラムすることが、実際の実施方針となることが予期される。特定の動作パラメータは、例えば、１つ以上の加速器を用いて、決定した限界値を制御ソフトウェアに組み込み、作業機械に実際の試験を行うことにより、又は、多様な動作条件を模擬するコンピュータシミュレーションにより、又は、両方の方法を組み合わせることにより、決定され得る。
【００３４】
予期される一実施形態では、加速度限界及びジャーク限界は、熟練した操作者による試験を通して決定される。操作者は、長い時間の作業機械稼働経験に亘って、一般に、各自の好みに基づいて、比較的反復可能な切り替え手順を開発することができる。このため、加速度又はジャーク限界などの限界値を決定するためには、操作者は、山積みの材料を移動するなどの特定の作業を行う。操作者は、所望する限りの迅速さで作業機械の方向を切り替えるようにする。作業機械は、加速器などの多様な監視装置が装着されており、各方向の切り替えの動作パラメータを記録させることができる。このようにして、望ましい最大加速度及び／又はジャークの数値は、決定され、その後、電子制御モジュール２０内にてプログラムされる。
【００３５】
さらに、特定の管轄の下では、作業機械及び操作者のジャーク及び過度な加速を限定することが求められ得る。このため、外部から提供された限界は、本開示内容と併せて用いられ、電子制御モジュール２０の制御アルゴリズムにプログラムされた加速度閾値及びジャーク閾値に達し得る。また、客又は操作者の比較的多少の積極的な切り替え要求は、同様に、若干の円滑性又は効率を犠牲としなければならなくても、制御ソフトウェアに取り込まれ得るものである。このため、所定の加速度限界及びジャーク限界が設定された際に円滑性と効率のバランスが求められることが予期される場合には、このバランスを、本文で記載したように、多くの異なる要因に応じて変化させ得ることを理解すべきである。
【００３６】
さらに、所定の加速度限界及び所定のジャーク限界は、例えば、異なる種類の作業面、傾斜、又は作業機械負荷などの動作条件又は環境に基づいて変化可能であるパラメータとし得る。このため、電子制御モジュール２０は、条件に基づいて操作者により選択された複数の限界及び特定の限界でプログラムされ得る。例えば、舗装道路などの比較的摩擦の大きい表面の場合には、典型的な作業機械は、加速時に作業面に対して比較的ほとんど又は全く滑ることはない。これに対して、氷などの比較的摩擦の小さい表面では、作業機械が減速又は加速する際に表面を滑ることがある。したがって、電子制御モジュール２０に予めプログラムされた、又は動作中に計算された相対的限界は、動作又は環境的な条件に応じて選択され得る。
【００３７】
一実施形態では、制御アルゴリズムは、モータ１６の容量、エンジン１２内のスロットル位置、又はクラッチアクチュエータ３８の位置、またこれによるクラッチ圧力を変化させることなく、ポンプ１４の容量を調整するだけで、方向切り替え事象の全てを実行する。また、作業機械動作中にポンプ容量をゼロ容量まで調整した場合には、ポンプ１４の各ポンプストローク毎の油圧流体量は、次第に減少し、当該技術分野で良く知られた方法で作業機械１０を減速する。
【００３８】
このように、ポンプ１４の容量の調整を用いることにより、作業機械１０を対地速度ゼロに向けて減速することができる。本文では可変角斜板ポンプ１４が示されているが、代替的種類の可変容量形ポンプを用いても良い。さらに、双方向で正と負の配向間を調整可能とする単一のポンプよりもむしろ、異なるポンプ方向を有する複合ポンプ、又は斜板ポンプとは異なる幾つかの他の種類の可逆流ポンプも、本開示内容の範囲を逸脱することなく用い得る。
【００３９】
ポンプ１４がゼロ容量に達すると、ポンプ１４からモータ１６に供給される正味の油圧は、ゼロに近づく。そして、ポンプ１４の容量が反対側の負の変位配向に向かって増加し始めると、油圧が増加し、流体がモータの回転を始動しながらモータ１６を通して反対方向に流れ始める。このように、少なくとも幾つかの例では、作業機械１０の全方向の切り替えは、ポンプ１４の斜板の角度を調整し、ポンプ１４を第１の変位配向から第２の変位配向である逆配向まで移動することにより簡単に実行し得る。
【００４０】
また、ポンプ１４の調整のみを用いて、作業機械１０の方向切り替えを行うことができるか否かは、エンジン速度や、作業機械１０を減速する多様な力の合計などの様々な要因に依存する。例えば、エンジン１２が比較的早く稼働している場合には、例えば、高いスロットル設定下では、ポンプ１４の回転速度は、比較的早くなり、そのため、作業機械１０は、停止するまで減速するのが比較的より困難となり得る。このような場合には、モータ１６及び／又はエンジンスロットルの調整が、作業機械１０の減速を助長するのに必要となり得る。逆に、他の力により作業機械１０が減速している場合には、減速することが比較的容易となり、ポンプ１４だけで十分である。例えば、作業機械１０が斜面を上って走行している場合には、下り坂を走行している場合よりも、本質的により迅速に減速する。このような例では、ポンプ１４のみで作業機械１０を減速するために十分な減速力を作業機械１０に提供し得る。
【００４１】
幾つかの実施形態においては、電子制御モジュール２０は、方向切り替え用の複数の制御アルゴリズムを有することが予期される。かかる複数の制御アルゴリズムとしては、例えば、ポンプ１４だけが方向の切り替えに用いられる第１の制御アルゴリズムと、モータ１６とスロットルアクチュエータ３２とのうちの一方又は両方とポンプ１４とが方向切り替えに用いられる第２の制御アルゴリズムとが挙げられる。同一又は他の制御アルゴリズムは、例えば、加える減速力を決定する作業機械１０の多様なセンサからの入力に基づいて、取り得る方向切り替え方針から選択するためのロジックを有する電子制御モジュール２０に記録され得る。
【００４２】
このように、他の実施形態では、電子制御モジュール２０の制御アルゴリズムによれば、本文で記載したように、モータの容量とポンプの容量の調整を適切な時期に開始しつつ、これら容量の両方を調整することにより、方向切り替え事象を行い得る。この工程は、通常、作業機械の所定の加速度限界と所定のジャーク限界のうちの一方又は両方に少なくとも部分的に基づく割合で、モータ１６の容量を増加又は上昇することにより始まる。モータ１６が高容量、例えば、最大容量に達する点又はその近傍では、制御アルゴリズムは、ポンプ１４の容量の調整を開始する。ポンプ１４の次の調整は、通常、作業機械１０の所定の加速度限界と所定のジャーク限界のうちの一方又は両方に少なくとも部分的に基づく割合で、ポンプ１４を第１の変位配向から第２の変位配向に向かって調整することにより行われる。この実施形態では、ポンプの容量のみが方向切り替えを生じるのに調整されている先行する実施形態と類似の方法で、ポンプ１４の調整が行われ得る。
【００４３】
モータ１６は、通常、ポンプ容量の調整開始時点又はその間近の時点からポンプ容量の調整の終了時点又はその間近の時点まで、高容量で又はその近傍に維持される。一旦、ポンプ１４の容量調整工程が終了すると、例えば、ポンプ１４が第２の変位配向に達すると、モータ１６の容量は、作業機械１０が加速するにつれて低減し得る。言い換えれば、ポンプ容量の全調整期間は、モータ１６を、高い、通常の最大容量で又はその近傍に維持している間に生じる。さらに、方向切り替え事象は、エンジン１２の速度、スロットル位置、又はそのクラッチ圧力を調整することなく、生じ得る。この実施形態では、モータ１６の容量の増加、すなわちモータの「上昇」により、作業機械の車軸に減速力を付与し、当該技術分野で良く知られた方法で作業機械１０を減速する。
【００４４】
この方法では、作業機械１０は、所定の加速度限界及び／又はジャーク限界を超えないがこれに近づく割合で、モータ１６により最初に減速される。続いて、ポンプ１４の容量を第１の変位配向からゼロ変位配向を介して調整することにより、作業機械１０を瞬時に停止するまで減速する。一旦、ポンプ１４がゼロ変位配向を通過し、第２の変位配向に向かって移動を始めると、作業機械１０は、反対方向に加速される。ポンプ容量が第２の変位配向で最大である時点では、モータ１６は、通常、最大容量であり、最大トルクを作業機械の車軸に供給する。したがって、作業機械１０を加速するための最大トルクが得られる。そして、作業機械１０が速度を増してある速度に達すると、モータ容量が最小容量に向かって減少し、地面係合ホイール又は履帯に加えられたトルクを当該技術分野で良く知られた方法で減少する。
【００４５】
更なる他の実施形態では、制御アルゴリズムは、作業機械１０の所定の加速度限界又は所定のジャーク限界に少なくとも部分的に基づく割合で、ポンプ１４の容量とモータ１６の容量を共に同時に調整することによって、方向切り替え事象を行う。例えば、ポンプ１４とモータ１６のうちの一方又は両方の感応性が比較的低いなどの場合では、かかる方針を採用することが望ましく、これにより、方向切り替え開始時にポンプ１４とモータ１６の両方の調整を開始することが望ましい。また、流動静力学ドライブ１１において、システムの感応性、及び相対的なハードウェアの大きさ、特に、ポンプ及びモータの大きさは、ポンプ１４及びモータ１６によって作業機械１０を減速及び加速させる相対的能力を決定し得るものであり、このため、いずれの方針を採用するために選択するのかに影響し得る。
【００４６】
しかしながら、本実施形態は、ポンプ容量の調整中にモータ容量を最大に維持するというよりもむしろ、直近の先行する実施形態と類似しており、ポンプ１４がゼロ変位配向にいる時点と通常時期を合わせて、モータ１６が最大容量まで上昇し、その後、ポンプ容量が第２の変位配向に達する時点と同時点又はその間近に達して、モータがある低下した容量まで下降するようになされている。このように、ポンプ１４とモータ１６を同時に用いて、作業機械１０をゼロ速度まで減速する。ここで、作業機械は、通常、モータの最大容量、及びポンプのゼロ容量に時期を合わせた時点に達している。その時点以降、作業機械１０は、ポンプ１４の容量の増加とモータ１６の容量の減少を同時に行いながら、後退方向に加速される。
【００４７】
更なる他の実施形態では、制御アルゴリズムは、モータ１６の容量を調整することなく、ポンプ１４の容量とエンジン１２のスロットル位置の両方をスロットルアクチュエータ３２で調整することにより、方向切り替え事象を実行する。この実施形態は、ポンプ容量だけが方向切り替えを生じさせるために調整されるが、ポンプ容量の調整が開始される時間又はその間近で、電子制御モジュール２０が、エンジンスロットルを調整しエンジン速度を所定の減速したエンジン速度に向けて減速するようにスロットルアクチュエータ３２に指令し得る方法と類似している。この所定の減速したエンジン速度は、例えば、作業機械速度がポンプ１４の容量を調整することにより減速可能となる割合に基づいて、言い換えれば、作業機械１０を減速するためのポンプ１４の相対的能力に基づいて計算され得る。また、エンジン速度を減速することにより、作業機械１０のポンプ１４による減速は、より迅速に生じ得るようになる。さらに、ポンプ容量が低減される場合には、エンジン１２は、下降するポンプにより供給される抵抗の減少に伴って、通常、速度が増加する。このように、エンジン速度の減速は、エンジン１２を超過速度で稼働する危険性を減らすことができる。
【００４８】
また、上述した実施形態と類似して、ハードウェアの大きさは、方向切り替え中に作業機械１０のスロットル位置の調整が望ましいか否か、及びそれがどの程度かを少なくとも部分的に判定するものである。例えば、相対的により小さい容積のポンプでは、所定の程度の容量調整に対して、比較的小さい減速又は加速効果を作業機械１０にもたらす。このため、比較的小さなポンプにおいては、多くの又は大抵の場合には、作業機械１０の減速をエンジンスロットルの減少によって補う必要があり得る。また、比較的大きなポンプにおいては、エンジン速度の全スペクトルを通してポンプ１４のみで、又はモータ１６と協働して、方向切り替えを生じ得ることができる。
【００４９】
また、一旦、ポンプ１４が第１の変位配向から第２の変位配向に調整されると、電子制御モジュール２０は、通常、他に操作者により指令されていない限り、エンジン速度が予め切り替わった速度に戻るようにスロットルアクチュエータ３２に指令する。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
多くの流動静力学ドライブ作業機械の典型的な動作中では、操作者は、何度も方向を変更しようとすることがある。数多くの方向切り替えを含む１つの一般的な仕事としては、山積みの材料を移動し、それをトラックに積載することである。例えば、操作者は、山積みの材料に対して駆動し、この材料を作業機械１０のバケット１３に積載し、その後、山積みの材料から作業機械１０の方向を変えながらバックし、次いで、再び方向を変えてダンプ側又はトラックの方に前進駆動する度に、流動静力学ドライブ１１は、方向切り替えを指令する以外の操作者からの入力を全く必要とせずに、方向転換を行うことができる。
【００５１】
本文に記載の一例示的実施形態では、ポンプ１４は、作業機械１０を減速し逆転させ、更に反対方向に加速するために、流動静力学ドライブ１１の単独の構成部材として用いられる。ポンプ１４のみによる方向切り替えでは、一般に、比較的等価な減速と加速が提供される。他の実施形態では、一般に、ポンプ１４に加えてモータ１６を用いることにより、比較的速い減速と比較的遅い加速とが提供される。操作者は、方向転換したい場合には、例えば、制御レバーを前方に押すか、又は後方に引くかなどにより、切り替えを指令して、ポンプ１４及び／又はモータ１６の容量調整を開始する。
【００５２】
例えば、操作者は、作業機械１０により山積みの材料に近づいた場合には、通常、バケット１３に対する材料の抵抗が作業機械１０の前進走行を著しく減速したり停止させるようになるまで、山積みの材料の中に突っ込んで駆動する。その後、操作者は、一旦バケット１３が材料で満たされると、通常、方向切り替えを指令し、作業機械１０は、負荷のかかったバケットを有した状態でその山積みの材料からバックする。そして、再び、方向転換がなされ、作業機械１０をトラック又はダンプ側まで前方に駆動する。
【００５３】
電子制御モジュール２０は、方向切り替え指令を検出する手段を備えた、本文で記載した方向切り替え制御アルゴリズムと同じかあるいは別である制御アルゴリズムでプログラムされても良い。さらに、制御アルゴリズムは、第１の方向の高速ギヤから第２の方向の高速又は低速ギヤへの切り替えを阻止するための手段を含み得る。作業機械１０は、通常、高速及び低速ギヤを備え、方向切り替えは、クラッチのいずれも調整することなく生じる。このため、高速ギヤから方向を切り替えそうとするには、作業機械１０が瞬時に停止するまで減速し、その停止から高速ギヤのままで反対方向に加速することが必要となるであろう。ただし、このような動作は、少なくとも幾つかの例では、作業機械１０を失速させたり、停止状態から加速している間に作業機械１０を躍動させたり過度に加速する危険性がある。
【００５４】
制御アルゴリズムは、例えば、作業機械１０が低速ギヤを超過する場合にポンプ１４の相対斜板角の調整を阻止することにより、高速ギヤにおいて方向切り替えを阻止するものである。制御アルゴリズムは、方向切り替えを実施する前に、高速後退ギヤ又は高速前進ギヤから、低速後退ギヤ又は低速前進ギヤまでそれぞれ自動的にシフトダウンするための手段をさらに備える。このため、方向切り替えを指令した際に、高速ギヤ１８ｂが係合すると、電子制御モジュール２０は、高速ギヤ１８ｂと関連する高速クラッチをクラッチアクチュエータ３８から解除する。その後、電子制御モジュール２０は、ポンプ容量及び／又はモータ容量の調整を開始する前に、作業機械１０を低速ギヤ１８ａにシフトダウンするための低速クラッチを、例えば、クラッチアクチュエータ３８にも係合させる。なお、デュアルギヤ変速機１８について記載してきたが、３つ以上のギヤ、又はたった１つのギヤを有する作業機械について、本開示内容の範囲内のものとして予期されることは、理解されるべき点である。
【００５５】
適切な操作者の指令に従って、電子制御モジュール２０は、ポンプ１４の容量を、即時の、例えば、第１の変位配向から第２の変位配向に向けて調整するように、ポンプ１４の斜板の位置を移動し始めるように、ポンプアクチュエータ３４に指令する。より好ましい実施形態では、ポンプアクチュエータ３４は、本文で記載したように、作業機械１０の所定の加速度限界又は所定のジャーク限界の一方又は両方に少なくとも部分的に基づいた上述した割合でポンプ斜板の相対角度を調整する。なお、一般に、所定の加速度限界及び／又はジャーク限界を超える作業機械１０の加速度又はジャークを引き起こすことなく、できる限り迅速に、斜板の角度、更にはこれによるポンプ容量を調整することが望ましい。
【００５６】
なお、本文記載のように動作し設計された、ほとんど全てとはいえないが、多くの作業機械は、所定の加速度限界と所定のジャーク限界の両方を用いるものと予期されるが、このような限界の一方だけが必要に応じて制御ソフトウェアに組み込まれていても良い。例えば、特定の機械では、流動静力学ドライブハードウェアの大きさ及び／又は感応性は、過度な加速度及び過度なジャークの一方のみが関心の対象となるようになされ得るものであり、また各電子制御モジュールがそれに従ってプログラム可能とされる。
【００５７】
このように、ポンプ１４は、モータ１６に流れる単位時間当たりの流体量を低減し、作業機械１０を不当に加速又は躍動させることなく減速するように調整される。当業者であれば、アクチュエータの位置変化率とは別の多様な手段が、ポンプ容量の調整の割合を制御するのに利用可能であることを理解するであろう。例えば、アクチュエータの位置変化率に代わる手段として、電子制御モジュール２０がポンプ１４を調整する割合を、例えば、センサにより監視されたポンプ１４の斜板の相対角度の変化率として、制御アルゴリズムに組み込むこともできる。 同様に、流量計を用いたポンプ１４からモータ１６への油圧流体流の流量を用いても良い。さらにまた、作業機械１０の加速度又はジャークのリアルタイムな測定が用いられ、またポンプ容量が所定の加速度限界及びジャーク限界に近づくが超えないように調整され得る。
【００５８】
ポンプ１４がゼロ角変位配向に近づくと、ポンプの減少する容量によって、通常、作業機械１０がゼロ速度点又はその近傍まで減速される。そして、ポンプアクチュエータ３４は、ポンプ１４の斜板又は本体を、斜板のゼロ角変位配向を介して、第２の変位配向に向かって調整し続け得る。斜板がゼロ角を通過すると、流体は、方向切り替えの指令前に、流体流の方向に対して、モータ１６に向かって逆方向に流れ始める。また、斜板の相対角度が第２の変位配向に向かって増加すると、モータ１６に流れる流体の相対体積が増加し、モータ１６及び作業機械１０の速度を増加するようになる。
【００５９】
本開示内容は、方向切り替えを実行する前に作業機械１０をポンプ１４及び／又はモータ１６のみによって減速するという内容について記載しているが、ポンプ１４及びモータ１６の動作を補うような他の手段を用いることができることも理解すべきである。例えば、多くの作業機械は、ホイールブレーキ又はエンジンブレーキを装着している。操作者は、方向切り替えを実行する前に、例えば、ポンプ１４及び／又はモータ１６の調整のみで行われるよりも、より迅速に作業機械１０を減速したい場合には、ホイールブレーキ又はエンジンブレーキのいずれかをかけて、作業機械１０を減速するように決めても良い。このような場合には、ポンプ１４及び／又はモータ１６の調整が、通常、電子制御モジュール２０により指示されたように先行するが、作業機械１０は、比較的高い割合で減速する。このため、作業機械の操作者は、例えば、作業機械１０の走行経路に障害物を検出した場合などで、さもなければ所定の加速度又はジャーク限界内に許容されるような高い割合で作業機械１０を減速し得る。このような場合、作業機械１０を過度に加速又は躍動させるのを回避するよりも、すばやく停止させることのほうが重要となり得る。また、ホイールブレーキは、車両の減速がホイールブレーキ及び／又はポンプ及びモータへの適切な制御モジュール指令により達成することができるように、電子的に制御され得る。
【００６０】
他の場合には、作業機械バケット１３内の負荷や傾斜での動作が様々であるが、作業機械のホイール又は履帯の作業面との摩擦は、作業機械１０が方向切り替え中に減速又は加速する割合に全て影響し得る。また、本発明の実施形態では、電子制御モジュール２０が動作条件を変える原因となるようにプログラムされていることが予期される。例えば、作業機械１０は、傾斜計が装着され、電子制御モジュール２０が、斜面上での作業機械１０の減速及び加速を比較的程度の差はあっても行い易いかを考慮した割合で、ポンプ１４及び／又はモータ１６を調整させ得る。例えば、作業機械１０が斜面を上っており、操作者が方向を変えて斜面を降りようとする場合に、斜面を上る作業機械１０の走行を減速することは、比較的容易であろう。逆に、作業機械１０が斜面を下っている場合に、作業機械１０を減速し、その後、斜面を上る逆方向に加速させることは、比較的より困難であろう。
【００６１】
また、エンジン速度も方向切り替え中に調整される実施形態では、電子制御モジュール２０は、本文で記載したように、ポンプ１４の容量が調整されている間に、エンジン速度を低下するようにスロットルアクチュエータ３２の調整を指令する。
【００６２】
また、モータ１６の容量も作業機械１０を減速するように調整される実施形態では、電子制御モジュール２０は、本文で記載したような時間に、始め容量を増加する方向に続いて容量を低減する方向に、モータ１６の容量を調整するようにモータアクチュエータ３６に指令する。
【００６３】
このため、本開示内容は、流動静力学ドライブ作業機械でのより円滑で効果的な切り替えを提供する。また、比較的頻繁に方向切り替えを必要とする作業機械の動作の生産性は、作業機械を不当に加速又は躍動させることなく方向切り替え時間を最小限とすることにより、操作者が手動で方向切り替えを制御していた早期の設計と比べて改良することができる。例えば、早期の手動又は部分的に手動の流体静力学ドライブの切り替え手順において、操作者が方向切り替えを非常に早く又はゆっくりと行った場合、操作者は、作業機械を失速させたり、負荷をこぼしたり、作業機械を傾けたり、又は少なくとも作業時間を浪費する危険性があった。
【００６４】
当業者であれば、本開示内容によって動作し設計されたシステムでは、方向切り替えの時間が、一般に、操作者により経験されているように、切り替えの円滑性と関連することを理解するであろう。言い換えれば、方向切り替え時間は、走行方向を転換するのに必要な時間を最小限とするように削減され、これにより動作効率を向上することができる。しかしながら、切り替え時間の削減は、切り替えの円滑性との交換になり得る。切り替え効率と円滑性との間のバランスは、作業機械１０を動作させる個人の好みや、管轄規制又はハードウェアの制約などの要因に大部分依存している。
【００６５】
比較的繊細な作業を作業機械１０により行う場合には、例えば、比較的壊れやすい品目を運搬する場合などには、比較的低い加速度及びジャーク閾値を設定する所定の加速度限界及びジャーク限界で電子制御モジュール２０をプログラム化することが望ましい。このような応用例では、円滑性対効率のバランスは、作業機械１０が、壊れやすい品目の破損又は落下を回避するために、確実に、通常の動作下で比較的小さな加速度又はジャークを経験するのみで済むように、より円滑性の方に向かう傾向となり得る。また、山積みの砂利を移動するなどの手元のより粗野な作業である場合には、単に動作をできる限り迅速に行うことが主要な関心であることもある。大幅な加速度又はジャークに伴う主な危険性が砂利をこぼすことである場合には、円滑性と効率のバランスは、より効率の方に向かう傾向となり得るものであり、比較的大きな加速度及びジャークで比較的迅速な方向切り替えを行うことが容認され得る。
【００６６】
さらに、切り替え円滑性及び／又は切り替え効率の調整は、“ソフト符号化”変数に基づき、制御アルゴリズムの比較的少ない調整で達成することができる。これらは、ポンプ及びモータの大きさ、ギヤ比などを含む。比較的大きなポンプの場合には、作業機械１０に及ぼす減速及び加速効果は、比較的小さなポンプによるのとは異なる。同様に、モータの大きさは、作業機械１０を加速又は減速するためのモータ１６の相対能力に影響する。ソフト符号化変数は、方向切り替えの積極性を制御するように、比例して増加又は減少することができる。
【００６７】
一般に、本文で記載したポンプ及びモータの調整率は、少なくとも部分的に線形であるべきものと判定されるが、当業者であれば、他の応用例において、本開示内容の意図する趣旨及び範囲を逸脱することなく、部分的又は全体的に非線形な調整率を用いても良いことは理解するであろう。
【００６８】
本説明は、単に例示を目的とするものであり、本開示内容の広さを狭めるものとは決して解釈されてはならない。よって、本開示の実施形態は、本開示内容の意図する趣旨及び範囲を逸脱することなく、種々の変形が可能であることは、当業者にとって明らかであろう。本文記載の実施形態は、作業機械１０の全流動静力学ドライブが方向切り替え中に電子的に制御されるシステムに主に関連するが、操作者が特定の特徴の方向切り替えを制御する又は制御可能とする代替的実施形態も予期される。
【００６９】
例えば、一実施形態では、減速及び逆進させる単一の手段としてポンプ１４を用いているが、操作者は、方向を切り替える前に、比較的迅速に減速か、その後の比較的迅速な加速を提供するように、モータ１６の容量を選択的に手動で調整し得る。このように、かかる実施形態では、電子制御モジュール２０は、ポンプ１４の調整率の基線を設定しているが、モータ１６の調整を操作者に委ねている。同様に、エンジン速度を方向切り替え中に低減することが操作者にとって望ましいような場合には、操作者は、作業機械１０の減速を助長し、又はエンジン１２が超過速度となるのを回避するため、方向切り替え中にスロットルを立ち上げることができるように、エンジンスロットルを手動で制御し得る。
【００７０】
このため、本開示内容は、方向切り替えを、切り替え特性と作業機械効率の関係のバランスをとりながら、比較的円滑且つ効率的に実行することができる流動静力学ドライブ作業機械１０を提供する。また、切り替え特性又は効率がより重要視される関心事であるか否かは、設計者及び／又は操作者の裁量で変えることができる。さらに、本開示内容は、制御が比較的簡単で経済的であるシステムを提供する。他の特徴、特性、及び効果は、添付図面及び添付の特許請求の範囲を検討することにより、明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本開示内容の好ましい実施形態に係る流動静力学ドライブ作業機械の側面図である。
【図２】図１の実線で囲んだ部分の作業機械で好適に用いられる流動静力学ドライブ及び電子制御システムの概略を示す図である。
【符号の説明】
【００７２】
１０  作業機械
１１  流動静力学ドライブ
１２  エンジン
１３  バケット
１４  ポンプ
１６  モータ
１８  変速機
１８ａ  低速ギヤ
１８ｂ  高速ギヤ
２０  電子制御モジュール
３２  スロットルアクチュエータ
３３  通信回線
３４  ポンプアクチュエータ
３５  通信回線
３６  モータアクチュエータ
３７  通信回線
３８  クラッチアクチュエータ
３９  通信回線
【図１】
2006194074.tif 000003
【図２】
2006194074.tif 000004