(57)【要約】【課題】流動静力学ドライブ作業機械の減速方法を提供する。【解決手段】流動静力学ドライブ作業機械の減速方法、及び流動静力学ドライブ作業機械が提供される。本方法は、作業機械の可変容量形油圧モータの上昇、及びモータに連結された可変容量形ポンプの下降のうちの少なくともいずれかによって、作業機械を減速する工程を含む。係合終了クラッチ圧力は、モータ容量及びポンプ容量の各々が所定の点に達した後に低下される。また、作業機械の減速工程は、作業機械の所定の加速度限界及び／又は所定のジャーク限界に基づく割合でそれぞれの容量を調整することにより実施される。この流動静力学ドライブ作業機械は、作業機械を減速するための制御アルゴリズムが記録された電子制御モジュールをさらに備える。【選択図】図１
2006194444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動静力学ドライブ作業機械を減速する方法であって、
少なくとも２つのギヤを有する変速機を備える作業機械の流動静力学ドライブにおいて可変容量形ポンプの下降、及び可変容量形モータの上昇の少なくともいずれかによって、作業機械を減速する工程を含む方法。
【請求項２】
作業機械の減速工程は、
ポンプを減少する容量に向かって第１の割合で下降させる（ｄｏｗｎｓｔｒｏｋｉｎｇ）工程と、
モータを増加する容量に向かって第２の割合で上昇させる（ｕｐｓｔｒｏｋｉｎｇ）工程とを含み、
第１及び第２の割合の各々は、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一方又は両方に少なくとも部分的に基づくものであり、
モータ容量及びポンプ容量の各々が、それぞれ、増加する容量及び減少する容量に達した後に、係合終了クラッチの圧力（ｏｆｆｇｏｉｎｇ  ｃｌｕｔｃｈ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ）を低下させる工程をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
作業機械を減速する工程は、
係合終了クラッチ圧力を低下させる前に、可変容量形モータを上昇させることにより、初期の減速度の割合で作業機械を減速する工程と、
係合終了クラッチ圧力を低下させる前に、可変容量形ポンプを下降させることにより、初期の減速度の割合よりも大きな次に続く減速度の割合で、作業機械を減速する工程とを含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
可変容量形モータを上昇させることにより作業機械を減速する工程は、ポンプの下降を開始する前に、モータが増加する容量の点に又はその間近に達したことを検証する工程を含む請求項３に記載の方法。
【請求項５】
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、少なくとも２つのギヤを有する流動静力学ドライブ作業機械を減速する手段を備え、前記減速手段は、
作業機械の可変容量形モータを増加する容量に向かって上昇させること及び、前記可変容量形モータと流体接続された可変容量形ポンプを減少する容量に向かって下降させることの少なくともいずれかによって、前記作業機械を減速する手段を備える物品。
【請求項６】
前記減速手段は、前記作業機械を前記モータで第１の割合で減速する手段と、前記作業機械を前記ポンプで第２の割合で減速する手段とを備え、
前記第１及び第２の割合の各々は、前記作業機械の加速度限界及び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ている請求項５に記載の物品。
【請求項７】
前記減速手段は、
前記モータの容量を決定する手段と、
前記モータの容量に少なくとも部分的に基づく時に前記ポンプの下降を開始する手段と、
前記ポンプの容量を決定する手段と、
前記ポンプの容量に基づく時に係合終了クラッチ圧力を低下させる手段と、
モータアクチュエータを作動させて、前記モータの相対位置を前記第１の割合で調整し、対応する容量を調整する手段と、
ポンプアクチュエータを作動させて、前記ポンプの相対位置を前記第２の割合で調整し、対応する容量を調整する手段とを備える請求項６に記載の物品。
【請求項８】
可変容量形モータと、
前記可変容量形モータに流体接続された可変容量形ポンプと、
前記モータと動作可能に連結され、少なくとも２つのギヤを備える変速機と、
前記モータ、前記ポンプ、及び前記変速機と制御下で連通され、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、
前記モータ及び前記ポンプの各々の容量を調整する手段と、
前記モータ及び前記ポンプの少なくとも１つで前記作業機械を減速する手段とを備える流動静力学ドライブ作業機械。
【請求項９】
前記モータ及び前記ポンプの各々の容量を調整する前記手段は、前記作業機械を減速するために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一方又は両方に少なくとも部分的に基づく割合で、前記モータ及び前記ポンプの各々を調整する手段を備える請求項８に記載の流動静力学ドライブ作業機械。
【請求項１０】
前記モータに連結され、前記モータの容量を調整するように動作可能なモータアクチュエータと、
前記ポンプに連結され、前記ポンプの容量を調整するように動作可能なポンプアクチュエータと、
前記少なくとも２つのギヤを選択的に解除するために前記変速機におけるクラッチ圧力を低下させるように動作可能な少なくとも１つのクラッチアクチュエータとをさらに備え、
前記モータアクチュエータと前記ポンプアクチュエータと前記少なくとも１つのクラッチアクチュエータの各々は、前記電子制御モジュールと動作可能に連結されており、
前記減速手段は、前記モータの容量が最大容量であり、且つ前記ポンプの容量がゼロ容量である場合にのみ、前記クラッチ圧力の低下を開始する手段を備える請求項９に記載の流動静力学ドライブ作業機械。
【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、かかる作業機械を減速する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を意味する。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接続して、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の組み合わせが動作上の大幅な自由度を付与するが、未だ改良の余地がある。特に、比較的頻繁な加速、減速、停止、及び始動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割れ、更に操作者さえも、重要となり得る。
【０００５】
また、既存の流動静力学ドライブの設計の中には、操作者がポンプ容量を低減することにより作業機械を減速することができるものがある。この方法は、さもなければ浪費される虞のある駆動システムの油圧の形態でエネルギーが利用可能であるという利点がある。実際には、ポンプは、油圧ブレーキとして機能する。さらに、ポンプを作業機械の減速に用いることによって、ホイールブレーキの利用をある程度減らし、ホイールブレーキの寿命を延ばすことができる。しかしながら、多くの場合では、流動静力学ドライブ作業機械に搭載されたポンプは、大きさが不十分であり、すなわち、ストローク速度があまりにも遅いため、妥当な時間で作業機械を実質的に減速することができない。このような能力を有するポンプは、大きければ大きいほど、著しくより高価となる傾向がある。
【０００６】
また、十分大きな又は高速のポンプが利用できる場合でも、高度な技能を持つ操作者でさえも、ポンプを適切な割合で調整することは、困難なこととなり得る。ポンプ容量を非常に迅速に変化させると、作業機械は、非常に早く減速するか、あるいは、減速度の割合を不当に変化させる可能性があり、作業機械及び操作者が躍動してしまう。また、これにより、操作者にとって不快なだけでなく、作業機械を傾けたり、作業機械で運搬された負荷をこぼしてしまう危険性もあり得る。他方では、ポンプ容量を非常にゆっくりと変化させると、作業機械は、十分迅速に停止することができず、また動作時間を浪費する可能性がある。このため、操作者の制御は、例えば、操作者がポンプを非常にゆっくりと調整する場合や、円滑性を妥協して、例えば、ポンプを非常に迅速に調整したり、ホイールブレーキを非常に強力に印加したりする場合には、切り替えの性能を限定する可能性がある。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。一方の操作者は、比較的突然な停止を受けることも構わないとするのに対して、他方の操作者は、ジャークや素早い減速に耐えたくない又は耐えられないことがある。このため、通常、ハードウェアの選択だけでは、異なる操作者に良く適したシステムを確実に得るには不適当である。
【０００７】
本件と同時所有されている（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、円滑な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、見込みのあるものだが、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、常に改善の余地が残されている。
【０００８】
【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】
【０００９】
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】
【００１０】
本発明の一形態において、本開示内容は、流動静力学ドライブ作業機械を減速する方法であって、変速機を備える作業機械の流動静力学ドライブにおいて可変容量形ポンプの下降、及び可変容量形モータの上昇の少なくともいずれかによって、作業機械を減速する工程を含む方法を提供するものである。
【００１１】
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ものである。この制御アルゴリズムは、少なくとも２つのギヤを有する流動静力学ドライブ作業機械を減速する手段を備え、この減速手段は、作業機械の可変容量形モータを、増加する容量に向かって上昇させること及び、可変容量形モータと流体接続された可変容量形ポンプを減少する容量に向かって下降させることの少なくともいずれかによって、作業機械を減速する手段を備える。
【００１２】
本発明のさらに他の形態においては、本開示内容は、可変容量形モータと、可変容量形モータに流体接続された可変容量形ポンプと、モータと動作可能に連結され、少なくとも２つのギヤを有する変速機とを備える流動静力学ドライブ作業機械を提供するものである。電子制御モジュールが設けられ、モータ、ポンプ、及び変速機と制御下で連通する。この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。また、この制御アルゴリズムは、モータ及びポンプの各々の容量を調整する手段と、モータとポンプの少なくとも１つで作業機械を減速する手段とを備える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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、エンジン１２、可変容量形ポンプ１４、可変容量形モータ１６、並びに、少なくとも２つのギヤ１８ａ及び１８ｂを備えた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を内部に配置し備える。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、例えば、作業機械が減速されニュートラルに切り替えられる場合に、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して減速するように動作可能である。本開示内容は、作業機械１０を減速する処理を主として対象としているが、多くの場合、作業機械１０の減速は、例えば、両ギヤ１８ａ及び１８ｂを解除するなどのニュートラルへの切り替えが後に続くものである。これは、通常、例えば、作業機械１０がしばらくの間、駐車されているか、又は停止している場合などである。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、この作業機械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べきである。
【００１４】
作業機械１０には、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、走行方向又は停止を制御可能とする制御装置の一式が装着され得る。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引いて、作業機械１０を後退方向に移動させる。操作者は、作業機械１０をニュートラルに切り替えるためには、単に、制御ハンドルを、ニュートラル位置、例えば、中央位置まで押すか、又は引くようにする。また、操作者は、作業機械１０の減速を開始するためには、例えば、制御ハンドルの位置を調整するか、又はブレーキを単に作動し得る。一実施形態では、本文で記載したように、作業機械１０の減速と、ニュートラルへの切り替えは、制御ハンドルを中央位置に移動することによって、同時に指令される。このような実施形態では、作業機械１０は、まず、最小、又はゼロの対地速度まで減速し、その後、変速機１８がニュートラルまで切り替えられる。また、例えば、追加的な制御レバー又はボタンを設けることによって、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。
【００１５】
さらに、電子制御モジュール２０は、減速及び／又は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、作業機械１０を減速している間でニュートラルへ切り替え中に、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、操作者は、減速中又はニュートラルに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に優先するか、或いはこの電子制御モジュール２０からの自動指令を補うように設計することもできる。また、操作者は、減速又はニュートラルへの切り替えの実行に伴う流動静力学ドライブ１１の多様な調整を遮断したり、又は一時的に中断しようとすることがある。例えば、障害物が検出されると、操作者は、電子制御モジュール２０からの制御指令に従って作業機械を減速させるというよりもむしろ、作業機械１０を迅速に停止するためにホイールブレーキ又はエンジンブレーキをかけようとすることがある。なお、本実施形態は、操作者がホイールブレーキ又はエンジンブレーキをかけることにより、電子制御モジュール２０により指令されたポンプ１４及びモータ１６の本文開示の電子制御を作動不能とすることが予期される。
【００１６】
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するように動作可能である。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。
【００１７】
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し得る。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も配置し得る。
【００１８】
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及び高速ギヤ１８ｂ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、２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のみを図示する。
【００１９】
また、作業機械１０は、操作者が所望通りにクラッチを選択的に係合又は解除可能とするように、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。
【００２０】
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可能である。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、手動の制御装置も設けられ得る。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。
【００２１】
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に対して増加する量の流体を第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に対して増加する量の流体を第２の逆方向に移動させる。
【００２２】
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に向けて汲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。
【００２３】
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する点において、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、本文で記載したように、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。
【００２４】
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さらに備える。この制御アルゴリズムは、モータ１６を増加する容量に向かって上昇させるか、あるいはポンプ１４を減少する容量に向かって下降させるかの少なくともいずれかにより、作業機械１０を遅くする、つまり減速する手段を備える。大抵の場合には、ポンプ１４及びモータ１６の両方を調整する。さらに、減速手段は、作業機械に関連するギヤ１８ａ及び１８ｂを選択的に解除するように作業機械１０の係合終了クラッチ圧力を低下させる手段を含む切り替え手段を備え得る。このため、同一の制御アルゴリズムが、作業機械１０を減速するだけでなく、前進又は後退からニュートラルへ作業機械１０を切り替えて、作業機械１０をいずれの走行方向から停止させるためにも用いられ得る。電子制御モジュール２０は、制御アルゴリズムを介して、モータ１６及びポンプ１４が本文で記載したようにそれぞれ容量を増減するように調整された後の時点で、係合終了クラッチ圧力を低下させるように指令し得る。
【００２５】
さらに、減速手段は、係合終了クラッチ圧力を低下させる前に、モータ１６を増加する容量に向かって第１の割合で上昇させることにより、作業機械を減速する手段を備え得る。この減速手段はまた、係合終了クラッチ圧力を低下させる前に、ポンプ１４を減少する容量に向かって第２の割合で下降させることにより、作業機械１０を減速する手段をも備え得る。これら第１及び第２の割合は、ハードウェアの大きさや応答性などの要因によって、相対容量の同じ変化率、又は異なる変化率とし得る。例えば、ポンプ１４がモータ１６とは異なる大きさである場合には、ポンプ１４の所定の相対容量変化は、モータ１６の類似の相対容量変化とは作業機械１０に対して異なった減速効果を有し得る。さらに、ギヤボックス比率、車両の重量、エンジンの大きさ、及びクラッチの大きさなどの要因は全て、本文で記載したように、所望の速度で作業機械１０を減速させるモータ１６及びポンプ１４の最適な容量変化率に関係し得る。ポンプ１４及びモータ１６の各々は、通常、本文で記載したように、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うちの一方又は両方に少なくとも部分的に基づいた割合で調整される。
【００２６】
作業機械１０は、通常、ポンプ１４を調整する前にモータ１６を調整することにより減速される。ポンプ１４の下降は、モータ１６の容量に部分的に基づいた時に開始し得る。また、この目的のためには、減速手段は、モータ１６の容量を決定する手段と、モータの容量が例えば最大容量などの適切な容量に達する際にポンプ１４の下降を開始する手段とを備え得る。また、これに関連する内容として、減速手段は、ポンプ１４の容量を決定する手段と、ポンプの容量に基づいた時に係合終了クラッチ圧力を低下させる手段とをさらに備え得る。なお、ポンプ１４及びモータ１６を調整しまた調整を開始する相対的なタイミングは、本開示内容の意図する範囲から逸脱しない限り、本開示の実施形態から変更しても良いことは、当業者であれば明らかであろう。
【００２７】
また、係合終了クラッチ圧力を低下させる前にモータ１６及びポンプ１４の容量を完全に調整することが望ましいため、電子制御モジュール２０は、モータ１６の容量が最大容量であり、且つポンプ１４の容量がゼロとなる両方がそろう場合にのみ、係合終了クラッチ圧力の低下を選択的に開始するように動作し得る。係合終了クラッチ圧力は、モータ１６及びポンプ１４が作業機械１０の減速を完了する時点よりも前に、係合終了クラッチが解除しないように、所定の割合で低下され得る。モータ１６の最大容量、及びポンプ１４のゼロ又は最小容量は共に、例えば、ポンプ１４及びモータ１６の各々のピストンに対するポンプ斜板の角度及びモータ駆動板の角度にそれぞれ基づき、あるいは、関連するアクチュエータ３４及び３６のそれぞれの位置などの任意の他の適切な手段により検証され得る。
【００２８】
電子制御モジュール２０は、通常、係合終了クラッチ圧力の低下を開始する前に、ポンプ１４が減少する容量の点又はその間近に達したことを確実とするように、遅延時間を設定する。この遅延時間は、一般に、ポンプのストローク速度とポンプの反応時間の一方又は両方に少なくとも部分的に基づき得る。例えば、比較的応答性の低いポンプは、比較的より長い遅延時間を必要とするであろうし、一方、より応答性の高いポンプは、比較的より短い遅延時間を必要とするであろう。同様に、ポンプ１４の調整の割合は、容量の相対変化と同様に、必要な遅延時間に関係する。例えば、ポンプ１４の容量が減速又はニュートラルへの切り替え指令の前に比較的大きい場合には、ポンプ１４が減少する容量に達するのに必要な時間は、比較的長くなり得る。また、制御アルゴリズムは、類似の関心事に基づき、モータ１６が所望の増加する容量に達したことを検証する手段をも備え得る。
【００２９】
本開示内容によって作業機械１０を減速し、さらに、例えば、ニュートラルへの切り替えを行う間には、作業機械１０は、通常、第１の割合でモータ１６を上昇させることにより、初期の減速度で減速し、続いて、第２の割合でポンプ１４を下降させることにより、より大きな減速度で減速する。なお、本文の「第１」及び「第２」の割合という記載は、例えば、ポンプ１４の容量調整よりも早くモータ１６の容量を調整することにより、必ずポンプ１４がモータ１６よりも大きく作業機械１０を減速させるということを含蓄するものではないことは理解すべきである。言い換えれば、「割合」は、相対容量のみの調整割合とし得るものであるが、第１及び第２の割合は、作業機械１０の減速に伴う速度と相互に関連付けられることが予期される。
【００３０】
相対的なハードウェアの大きさ及び応答性は、一般に、所定の相対容量変化に対して作業機械１０を減速するためのポンプ１４及びモータ１６のいずれかの容量という点で非常に重要である。さらに、第１及び第２の割合の各々は、通常、少なくとも部分的に線形であり、作業機械１０の加速度限界及び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く。モータ１６による初期の減速は、大抵の実施形態では、ポンプ１４による次に続く減速よりも比較的大きなものであるが、これらの減速度の割合は、本開示内容の範囲を逸脱することなく、同じか又は異なり得る。
【００３１】
所定の加速度限界は、一般に、減速するか又は加速するかのいずれかによって、作業機械１０の速度を変化することが望ましい最大割合であると理解することができる。所定の加速度限界は、本文で記載したように、数多くの要因に基づいて変化することができるが、正又は負の約１．０ｇ以下の加速度ピークが、作業機械１０において達成可能であり且つ許容可能であると分かっている。このため、一実施形態では、所定の加速度限界は、ほぼ１．０ｇ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。
【００３２】
また、正又は負の約０．２ｇ／ｓ以下のジャーク値は、作業機械１０において達成可能であり且つ許容可能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０．２ｇ／ｓに設定され得る。当業者であれば、これらの数は、ほとんどの場合、多くの操作者からの満足の行く認知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。
【００３３】
なお、一般に、要求されることではないが、作業機械１０において、ニュートラルへの切り替えは、所定の加速度限界及びジャーク限界を超えずにできるだけ迅速に行うことが望ましいものであることを理解すべきである。このため、調整されるモータ容量及びポンプ容量は、割合、すなわち第１及び第２の割合で変化され、これにより、所定の加速度限界及びジャーク限界にそれぞれ実行可能なかぎり近似し、しかもこれらを超えない作業機械の速度及び加速度の変化を生じる。
【００３４】
本文で記載したように、作業機械１０において、ニュートラルへの切り替えを制御することにより、この切り替え時間を実行可能なかぎり迅速にすることができ、このため作業機械の動作効率を向上することができる。また、これにより、過度な加速又はジャークの危険性なく、モータ１６及びポンプ１４で作業機械を減速し停止させるのに要する時間を削減する。特定の早期のシステムでは、操作者は、過度な加速又はジャークの危険性を避けるため、ポンプ又はモータをよりゆっくりと調整しようとしていた。一方、本開示内容によれば、動作閾値を超えることなく、作業機械１０を減速し、ニュートラルへの切り替え及び停止を生じるのに必要な各構成部材の調整を可能とする。
【００３５】
本文で用いた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、シミュレーションや１つ又は少数の試験機械により決定され類似又は同一のラインの作業機械に幅広く適用され得るかかる量とともに含むものと理解されるべきである。言い換えると、所定の加速度限界及び所定のジャーク限界は、個別の作業機械に特有の限界値を、例えば、現場試験により計算し、その後これに従って電子制御モジュール２０をプログラムすることにより決定され得る。このようなパラメータは、例えば、異なる種類の作業機械又は作業機械のバケット負荷を有する異なる作業条件に基づいて、計算又は選択され得る。例えば、舗装道路などの摩擦が比較的高い表面では、氷又は雪などの摩擦が比較的低い表面とは異なった加速度限界又はジャーク限界を必要とし得る。
【００３６】
また、その代わりに、複数の制御モジュールを複数の対応する作業機械で組み立てる前にこれらモジュールを予めプログラムすることが望ましい場合には、各制御モジュールは、軽微なハードウェア又は動作の相違や動作又は環境条件にも関わらず、１つ以上の作業機械に幅広く適用可能な所定の加速度限界及びジャーク限界によってプログラムされ得る。
【００３７】
後者の例、すなわち、複数の作業機械の電子制御モジュールを既存のデータに基づいて予めプログラムすることは、実行可能な実施方針であると予期される。特に、動作パラメータは、例えば、１つ以上の加速度計を用い決定した限界値を制御ソフトウェアに導入するなどして、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を行うことにより、又はこれら両方の方法の組み合わせにより決定され得る。
【００３８】
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、加速度限界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、例えば、作業機械を希望通りできるだけ迅速に又は快適な限り迅速に停止させるなどの特定の作業を行う。作業機械は、例えば、加速度計などの種々の監視装置が装着され、ニュートラルへの各切り替えの動作パラメータを記録可能とする。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が決定され、その後、電子制御モジュール２０にてプログラムされる。
【００３９】
さらに、特定の管轄下では、作業機械及び操作者のジャーク及び過度な加速を制限することが求められる。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を得る。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は理解すべきである。
【００４０】
次に、図３を参照すると、作業機械１０のニュートラルへの例示的切り替え又は例示的減速を表すグラフが示されている。Ｘ軸は、本文で記載したように、図３に表された多様な構成部材と関連する多様なセンサ、アクチュエータなどからの信号値を表している。Ｙ軸は、事象中の相対経過時間を表している。線「Ａ」は、ギヤ信号、例えば、アクチュエータ３８に送られた、電子制御モジュール２０からの電子信号を表している。線「Ｂ」は、事象中のポンプ１４の容量を表しており、一方、線「Ｃ」は、モータ１６の容量を表している。また、線「Ｄ」及び「Ｅ」は、低速クラッチ圧力、及び高速クラッチ圧力をそれぞれ表している。
【００４１】
線Ａの第１の部分は、作業機械１０における減速又はニュートラルへの切り替えをギヤ信号Ａで開始する前の時間ｔ0と対応する。この時間ｔ0中では、ポンプ容量Ｂ及びモータ容量Ｃは、一定値を維持し得る。作業機械１０の「通常」の動作中では、すなわち、切り替えが生じていない場合には、ポンプ容量Ｂは、通常、主に作業機械１０のスロットル位置に基づいて制御され、一方、モータ容量Ｃは、対地速度に基づいて制御される。このため、作業機械１０が加速しているか、又は既に減速しているか、更に、ポンプ１４及びモータ１６がそれぞれスロットル位置の変化及び対地速度に基づいて調整されている間に、操作者からの減速又はニュートラルへの切り替え指令が生じ得る。この減速又は切り替え指令が時間ｔ0の最後になされると、ギヤ信号Ａは、異なる信号値、例えば、より高い信号値を示すようになる。
【００４２】
一旦、ニュートラルへの切り替えが電子制御モジュール２０で指令されると、時間ｔ1を始まりとして、ポンプ容量Ｂ及びモータ容量Ｃが作業機械１０をゼロ速度に向けて減速するように調整される。このため、ｔ1が始まるとすぐに、ポンプ１４は、下降され、モータ１６は、上昇され、それぞれ容量を減少及び増加するようになる。ポンプ容量Ｂが減少する容量に達する時点又はその間近で、且つ、モータ容量Ｃが増加する容量に達する時点又はその間近で、時間ｔ2が始まる。時間ｔ2の間では、例えば、作業機械１０の低速クラッチ圧力などのクラッチ圧力Ｄは、減少され、変速機１８の対応するクラッチ１８ａを解除するようになる。一旦、クラッチ１８ａが解除されると、作業機械１０は、通常、停止するようになり、変速機１８が解除される。
【００４３】
好ましくは、ポンプ１４の下降により、モータ１６による初期の減速よりも低い減速度で作業機械１０を減速するようにし、また、かかるポンプ１４の下降は、モータ容量、クラッチ圧力、又はスロットル位置のいずれをも調整することなく生じ得る。ただし、本開示内容の範囲から逸脱することなく、モータ１６の調整による相対的な減速度をより小さくしても良く、あるいは、モータ１６及びポンプ１４により誘発された各減速度を同じとしても良いことは理解されるべきことである。したがって、ポンプ１４の相対容量の変化率は、モータ１６の相対容量の変化率よりも比較的遅くし得る。しかしながら、これら相対容量の変化率は、本文で記載したように、ハードウェアの大きさ及び応答性などの要因に依存し得るものであり、このため、本開示内容は、これにより限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
作業機械１０の減速は、本文で記載したように、通常、必ずしも限らないが、操作者が作業機械１０を停止させる場合に望ましい。同様に、作業機械１０を停止する場合には、作業機械は、通常、変速機１８を解除するか、あるいはポンプ１４をゼロ容量に調整するかのいずれかにより、ニュートラルに切り替えられる。減速又はニュートラルへの切り替えは、一般に、前進又は後退方向のいずれかに走行する場合に、本開示内容によって行うことができる。これは、例えば、操作者が材料の負荷を持ち上げるか、又は運搬している場合に、あるいは、操作者が、例えば駐車時などの動作を中断するために単に作業機械を停止しようとする場合に、あるいは、操作者が減速しようとする場合に生じ得る。
【００４５】
以下の説明は、操作者がニュートラルへの完全な切り替えを指令し、作業機械１０を完全に停止させ、クラッチを解除し、更には可能ならば負荷を降ろし、又は駐車ブレーキを設定する状況に主に関連する。ただし、操作者が単に作業機械１０を減速しようとする場合には、電子制御モジュール２０は、作業機械を完全に停止させることなく、作業機械１０を十分減速するのに必要なニュートラルへの完全切り替え処理の工程のみを実行することができる。電子制御モジュール２０は、例えば、制御レバーの位置に基づいて、ニュートラルへの切り替え指令と減速指令とを識別し得る。その代わりに、同一の指令が操作者により実行されても良く、例えば、初期の段階で制御レバーをニュートラルへの切り替え位置に押し、その後、一旦、作業機械１０が十分減速したら制御レバーを逆にすることにより、作業機械１０の十分な減速が生じた際に、ニュートラルへの切り替え処理が操作者により手動で遮断されても良い。
【００４６】
操作者が荷積み位置又は降車位置、又は駐車場に接近している際には、例えば、作業機械１０の制御レバーでニュートラルに切り替える指令を出すことにより、ニュートラルへの切り替えを開始し、またこれによって作業機械１０を減速するようになる。操作者からのニュートラルへの切り替え信号は、電子制御モジュール２０により受信され、作業機械１０を停止まで減速する一連の工程を開始する。また、図４を参照すると、電子制御モジュール２０の制御アルゴリズムを介して実行されたニュートラルへの切り替え事象の工程を示す例示的フローチャート１００が示されている。ニュートラルへの切り替え制御処理は、囲み枠１０２で開始し、これは、例えば、操作者がバケットの負荷を降ろすために作業機械１０を停止しようとする場合に、操作者からのニュートラルへの切り替え指令に対応する。囲み枠１０４は、囲み枠１０２に続き、例えば、ポンプ容量、モータ容量、指令されたポンプの安定した状態の容量、指令されたモータの安定した状態の容量、低速クラッチ及び高速クラッチの圧力、所望のギヤ、及び低速クラッチ相対速度などの電子制御モジュール２０へのサンプル入力を表す。
【００４７】
本処理は、初期化である囲み枠１０６に進み、ここでは、電子制御モジュール２０は、作業機械１０の電子制御された多様な構成部材をニュートラルへの切り替えに必要な状態に調整又は設定し得る。必要な様々な条件がそろうと、第１の誘因が囲み枠１０６で生じる。これらは、例えば、初期ギヤ、最小ポンプ容量、最大ポンプ容量、低速ギヤ用の最小モータ容量、最大モータ容量、並びにポンプ及びモータの容量又はクラッチ圧力の変化率に関連する多様な要因を含み得る。なお、特定の変数が「ソフト符号化」され、作業機械１０用に選択された特定のハードウェアに依存し得ることが理解される。これらは、例えば、ポンプ及びモータの大きさ、ギヤボックス比率、クラッチの大きさ、エンジンの大きさ及び種類、及び車両重量を含む可能性がある。
【００４８】
この初期化に続いて、電子制御モジュール２０は、「切り替え検出」として考慮し得る一連の工程を始める。電子制御モジュール２０は、通常、囲み枠１０８にて、初期のギヤが低速ギヤであり、且つニュートラルへの切り替えのための第１の誘因が存在することを検証する。第１の誘因が存在しない場合には、本処理は、囲み枠１１６に進み、後述するように、第２の誘因が存在するか否かを確認する。第１の誘因が存在する場合には、本処理は、囲み枠１１０に進み、ここで、電子制御モジュール２０は所望のギヤがニュートラルか否かを照会する。
【００４９】
所望のギヤがニュートラルでない場合には、例えば、エラーが生じた場合には、本処理は、出口である囲み枠１１２に進む。必要とされるギヤが実際にニュートラルである場合には、本処理は、囲み枠１１４に進み、ここで、電子制御モジュール２０は、電子制御された多様な構成部材を第２の誘因に合わせて設定又は調整する。この第２の誘因は、例えば、低速クラッチ圧力、高速クラッチ圧力、ポンプ及びモータの容量、及び所望のギヤを含む。
【００５０】
囲み枠１１４の動作に続き、本処理は、囲み枠１１６に進み、ここで、電子制御モジュール２０は、第２の誘因が存在するか否かを検証する。存在しない場合、本処理は、囲み枠１３２に進み、後述するように第３の誘因が存在するか否かを確認する。また、第２の誘因が存在する場合には、切り替え検出部が終了し、本処理は、囲み枠１１８に進む。
【００５１】
囲み枠１１８では、電子制御モジュール２０は、本文で記載した所定の割合で最大容量に向かってモータ１６の上昇を開始する。モータ１６の上昇中には、他の変数、すなわちポンプ容量やクラッチ圧力は、通常、調整されない。囲み枠１１８の工程に続いて、本処理は、囲み枠１２０に進み、ここで、電子制御モジュール２０は、モータ容量が最大容量か否かを照会する。モータ容量が最大でない場合には、本処理は、囲み枠１３２に進み、第３の誘因が存在するか否かを再び確認する。
【００５２】
モータ容量が囲み枠１２０で最大容量である場合には、本処理は、囲み枠１２２に進み、ここで、電子制御モジュール２０は、本文で記載した所定の割合でポンプ１４の下降をゼロ容量に向かって開始する。次に、本処理は、囲み枠１２４に進み、ここで、電子制御モジュール２０は、ポンプ容量がゼロ以下か否かを照会する。
【００５３】
ポンプ容量がゼロ以下でない場合には、本処理は、囲み枠１３２に進み、再び、後述するように、第３の誘因が存在するか否かを確認する。ポンプ容量がゼロかほぼこれに等しい場合には、本処理は、囲み枠１２６に進み、ここで、電子制御モジュール２０は、ポンプ１４がゼロ容量に達することを確実とするように、計数を開始するか又は遅延する。計数又は遅延の期間は、ストローク速度及びポンプの応答性に依存する調整可能なパラメータとし得るものであり、作業機械１０がニュートラルに切り替えられた最後の時間からの前の遅延の記憶値にも基づき得る。次に、本処理は、囲み枠１２８に進み、ここで、電子制御モジュール２０は、計数が所定の値に既に達したか否かを照会する。達していない場合には、本処理は、囲み枠１３２に進み、第３の誘因が存在するか否かを確認する。計数が所定の値に達している場合には、本処理は、囲み枠１３０に進み、その時点で第３の誘因が通常存在することになる。
【００５４】
囲み枠１３０の第３の誘因に続いて、囲み枠１３２では、電子制御モジュール２０は、第３の誘因が存在するか否かを照会する。存在しない場合には、本処理は、囲み枠１４２に進み、後述するように、第４の誘因が存在するか否かを判定する。第３の誘因が存在する場合には、本処理は、囲み枠１３６に進む。
【００５５】
囲み枠１３６では、電子制御モジュール２０は、本文で記載した所定の割合で係合終了クラッチ圧力の低下を開始する。囲み枠１３６で示された動作中では、ポンプ容量、モータ容量、及び高速クラッチ圧力は、通常、調整されない。次に、本処理は、囲み枠１３８に進み、ここで、電子制御モジュール２０は、低速クラッチ圧力がゼロ以下の点に達するか否かを照会する。クラッチ圧力がゼロ以下でない場合には、本処理は、囲み枠１４２に進み、後述するように、第４の誘因が存在するか否かを判定する。クラッチ圧力がゼロかこれにほぼ等しい場合には、第４の誘因が、通常、例えば、囲み枠１４０において存在する。
【００５６】
続いて、囲み枠１４２では、電子制御モジュール２０は、第４の誘因が存在するか否かを照会する。存在しない場合には、本処理は、例えば、初期ギヤ、誘因、ポンプ容量、モータ容量、低速クラッチ圧力、及び高速クラッチ圧力を含む制御符号の出力を表す、囲み枠１４６に進む。第４の誘因が囲み枠１４２で存在する場合には、電子制御モジュール２０は、囲み枠１４４に進み、初期ギヤが低く設定され、第１の誘因がリセットされる。最後に、本処理は、上述したように、囲み枠１４６を介して囲み枠１４８に進み、ここで、制御符号出力の現在値が次の工程に用いられるように記憶される。本記載のフローチャート１００は、単に例示にすぎず、本開示内容の範囲を逸脱することなく、代替的に種々の工程及び誘因を設計し得ることは理解されるべきである。
【００５７】
このように、本開示内容は、ホイールブレーキや他の減速手段を必ずしも必要とせず、作業機械１０の減速を提供するものである。このため、本開示内容は、流動静力学ドライブシステム１１において油圧の形態で保存されたエネルギーをポンプ１４及び／又はモータ１６を介して制動力に変換することができる処理を提供するものである。さらに、本発明によれば、ニュートラルへのより円滑でより効果的な切り替えは、早期の流動静力学ドライブ作業機械におけるよりも可能である。また、ニュートラルへの切り替えを介して比較的頻繁に停止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、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。
【００５８】
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は、操作者が流体静力学ドライブ構成部材を非常に早く又は非常にゆっくりと調整した場合、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、少なくとも作業時間を浪費する危険性があった。既存の設計における更なる問題点は、移動中の作業機械が偶発的にニュートラルに位置し走り続ける傾向に関連する。本開示内容は、作業機械１０が偶発的にニュートラルに位置した場合に、ホイールブレーキや他の減速手段を必要とせずに作業機械１０を減速する機構を提供するものである。例えば、操作者が不注意で制御レバーをニュートラル位置にぶつけてしまった場合には、ポンプ１４及びモータ１６は、通常、減速、又はニュートラルへの切り替え指令が行われたかのように反応し、これにより、作業機械１０を減速する。
【００５９】
本開示内容によって動作し設計されたシステムでは、ニュートラルへの切り替え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は、当業者であれば理解するであろう。言い換えれば、ニュートラルへの切り替え時間は、作業機械１０を停止させ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。同様に、ニュートラルへの完全な切り替えが行われないが、作業機械１０が単に減速される場合には、過度な減速又はジャークを生じることなく、作業機械１０を減速することができる。しかしながら、停止時間の削減、すなわち減速度の増加は、切り替えの円滑性との交換になり得る。また、切り替え効率と円滑性との間の釣り合いは、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。
【００６０】
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、停止時に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事となり得るものであり、また比較的より大きな加速度限界及びジャーク限界ができるだけ迅速に作業機械１０を減速又は停止するのに適当となり得る。大きな加速度又はジャークに伴う主な危険性が、例えば、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、より効率的な方に、つまりは比較的迅速な減速及びニュートラルへの切り替え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が容認される。
【００６１】
さらに、切り替え又は減速の円滑性、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小さな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ために、比例的に増減することができる。
【００６２】
本文で記載及び図示したように、ポンプ及びモータ容量の調整の割合は、少なくとも部分的に線形であるが、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から逸脱しない限り、部分的に又は全体的に非線形の調整割合を用い得ることは理解するところであろう。
【００６３】
本記載は、単に例示を目的とするものであり、本開示内容の幅をいずれの方法であっても狭めるものと解釈されてはならない。このため、当業者であれば、本開示の実施形態において、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、種々の変形が可能であることを理解するであろう。例えば、作業機械１０を減速し、ニュートラルへの切り替えを行う際には、係合終了クラッチ圧力の低減は、通常、ポンプ１４の下降終了時に開始するものであるが、その代わりに、モータ１６の上昇終了に続く経過時間などの他の幾つかの誘因に基づいて開始されても良い。
【００６４】
さらに、作業機械１０は、モータ１６及びポンプ１４の両方の容量を調整することによるニュートラルへの切り替え中に、好ましくは減速されるが、例えば、操作者がニュートラルへの切り替えを指令する前に作業機械１０が比較的ゆっくりと走行している場合に、モータ１６及びポンプ１４の一方のみを用いて、作業機械１０を減速するようにしても良い。さらに、電子制御モジュール２０は、エンジン１２を減速するために、エンジンスロットルアクチュエータ３２の位置調整を指令し、さらに、ニュートラルへの切り替え中に作業機械１０を減速し得る。
【００６５】
本記載内容は、低速ギヤにある作業機械１０を減速し、低速ギヤからニュートラルに切り替える状況を主に想定しているが、代替的実施形態では、作業機械１０が高速ギヤからニュートラルへ切り替えることにより減速される場合を想定していることを理解すべきである。さらに、ニュートラルへの切り替えの指令時に、作業機械１０が高速ギヤにある場合には、電子制御モジュール２０は、さらに操作者にシフトダウンするように信号を送るように構成され得るか、あるいは、電子制御モジュール２０は、自動的に高速クラッチ１８ｂを解除し低速クラッチ１８ａを係合させることにより、作業機械１０を自動的にシフトダウンすることができる。他の特徴、特性、及び効果は、添付の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】
【００６６】
【図１】本開示内容の好ましい実施形態によ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。
【図３】流動静力学ドライブ作業機械におけるニュートラルへの切り替えを示すグラフである。
【図４】流動静力学ドライブ作業機械におけるニュートラルへの切り替え用の制御アルゴリズムの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６７】
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  低速クラッチ
１８ｂ  高速クラッチ
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
１００  制御アルゴリズムフローチャート
１０２  開始
１０４  サンプル入力
１０６  初期化
１０８  工程−初期ギヤ＝１？、及び誘因＝１？
１１０  工程−所望のギヤ＝０？
１１２  出口
１１４  工程−誘因＝２
１１６  工程−誘因＝２？、及び工程＝１？
１１８  工程−モータの上昇
１２０  工程−モータ容量が最大か？
１２２  工程−ポンプの下降
１２４  工程−ポンプ容量がゼロか？
１２６  工程−遅延計数
１２８  工程−遅延計数の検証
１３０  工程−誘因＝３
１３２  工程−誘因＝３？
１３６  工程−係合終了クラッチにかかる圧力の低減
１３８  工程−低速クラッチ圧力がゼロ以下か？
１４０  工程−誘因＝４
１４２  工程−誘因＝４？
１４４  工程−誘因＝１
１４６  制御符号出力
１４８  工程−現在値を記憶
１５０  終了
Ａ  ギヤ信号
Ｂ  ポンプ容量信号
Ｃ  モータ容量信号
Ｄ  低速クラッチ圧力信号
Ｅ  高速クラッチ圧力信号
Ｘ  信号値
Ｙ  時間
ｔ0  減速又はニュートラルへの切り替え前における作業機械の動作
ｔ1  作業機械を減速するためにポンプ及びモータを使用
ｔ2  係合終了クラッチ圧力を低下
【図１】
2006194444.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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