(57)【要約】無段変速機（ＣＶＴ）（３８）を有する可動機械（１０）の動力源（３６）を制御する方法とシステムが開示される。一実施形態では、本方法は、可動機械（１０）の複数の目標走行速度（６０）の１つを選択する入力と動力源（３６）の要求出力速度を示す入力とを可動機械（１０）のオペレータから受信する工程を含む。本方法はさらに、選択された目標走行速度（６０）と可動機械（１０）の実際の走行速度との差を計算する工程を含む。最後に、本方法は、計算された走行速度差に基づき動力源（３６）の要求出力速度を調整する工程と動力源（３６）の調整された要求出力速度に基づき動力源（３６）を指令する工程とを含む。
2013545925.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無段変速機（ＣＶＴ）（３８）を有する可動機械（１０）の動力源（３６）を制御する方法（８４）であって、
可動機械のオペレータから可動機械の複数の目標走行速度（６０）の１つを選択する入力を受信する工程（８６）と、
オペレータから動力源の要求出力速度を示す入力を受信する工程と、
選択された目標走行速度と可動機械の実際の走行速度との差を計算する工程（９２）と、
計算された走行速度差に基づき動力源の要求出力速度を調整する工程（９４、９６）と、
動力源の調整された要求出力速度に基づき動力源に指令する工程（１００）と、を含む方法。
【請求項２】
動力源の要求出力速度を調整する工程は動力源の要求出力速度を低減する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
動力源の要求出力速度を調整する工程は、
計算された走行速度差に対応する選択された目標走行速度のスケーリング係数を決定する工程（９４）と、
スケーリング係数に基づき動力源の要求出力速度を調整する工程（９６）と、を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
スケーリング係数を決定する工程は、
目標走行速度のスケーリングマップ（６４）にアクセスする工程であって、スケーリングマップは目標走行速度と可動機械の実際の走行速度との差をそれぞれのスケーリング係数にマッピングする工程（９４）と、
計算された走行速度差に基づきスケーリングマップ上のスケーリング係数を参照する工程（９４）と、を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
スケーリング係数を決定する工程は、計算された走行速度差が減少するにつれて、動力源の調整された要求出力速度が動力源の要求出力速度に比べて減少するように、スケーリング係数を決定する工程（９４）を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
動力源の要求出力速度の調整が、選択された目標走行速度に対し許容されるかどうかを判断する工程（９０）と、
調整が、選択された目標走行速度に対し許容されると判断されたときだけ、動力源の要求出力速度を調整する工程と、をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
目標走行速度は、動力源の要求出力速度の調整が目標走行速度に対し許容されるかどうかを示すそれぞれのスケーリング指標（６１）を含み、
調整が許容されるかどうかを判断する工程は選択された目標走行速度のスケーリング指標を特定する工程を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
複数の目標走行速度は目標走行速度の範囲を含み、
調整が許容されるかどうかを判断する工程は選択された目標走行速度が範囲内の点の上にあるか下にあるかを判断する工程を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
無段変速機（ＣＶＴ）（３８）を有する可動機械（１０）の動力源（３６）を制御するための制御システム（１４）であって、
可動機械の複数の目標走行速度（６０）を格納するメモリと、
複数の目標走行速度の１つを選択する入力を可動機械のオペレータから受信するように構成された第１のオペレータ入力装置（２８）と、
オペレータから動力源の要求出力速度を示す入力を受信するように構成された第２のオペレータ入力装置（２４）と、
可動機械の実際の走行速度を感知するように構成されたセンサ（５４）と、
可動機械の選択された目標走行速度と可動機械の実際の走行速度との差を計算し、
計算された走行速度差に基づき動力源の要求出力速度を調整し、
調整された要求出力速度に基づき動力源に指令する、
ように構成された制御装置（４０）と、を含むシステム。
【請求項１０】
制御装置は動力源の要求出力速度を低減することにより動力源の要求出力速度を調整するように構成される、請求項９に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、無段変速機（ＣＶＴ：ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ  ｖａｒｉａｂｌｅ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）システムを有する可動機械に向けられる。より具体的には、本開示はＣＶＴを有する可動機械の動力源の速度を制御するための方法とシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ホイールローダ、ブルドーザ、バックホウ、運搬トラック、牽引車、他の重機等の可動機械は様々な作業を行うために使用される。作業を効果的に行うために、機械は、変速機を介し１つまたは複数の地面係合装置に十分なトルクを与えるエンジン等の動力源を必要とする。通常、このような機械は、地面係合装置の速度とトルクを制御するために離散数の階段状変化型（ｓｔｅｐ−ｃｈａｎｇｅｄ）出力電圧比またはギアを有する手動変速装置を有する。
【０００３】
ギアは機械のそれぞれの既知の走行速度に対応する。例えば、ホイールローダのオペレータがセカンドギアにおいてアクセルペダルを十分に踏み込むと、ホイールローダは約１８ｋｐｈの最高走行速度まで加速する。したがって、機械オペレータはいくつかの作業を達成するためのいくつかのギアを使用することに慣れている。例えば、経験から、ホイールローダのオペレータは、セカンドギアの速度が所与の大きさの盛り土を効果的に均すのに適切であることを知り得る。同様に、オペレータは、サードギアの速度が作業現場全体にわたって積荷を安全にかつ著しい積荷こぼれ無しに運ぶのに適切であることを知り得る。
【０００４】
しかし最近になって、従来の階段状変化型変速機はこのような可動機械上の連続可変変速機（ＣＶＴ）で置換されつつある。ＣＶＴは、その全範囲内で無限数のトルク対速度出力電圧比を提供する。ＣＶＴは、エンジン効率を改良するが、階段状変化型変速機と走行速度に関して上に論じたようには振る舞わない。例えば、エンジン出力とＣＶＴ出力はそれぞれ最大可能速度まで増加するので、ＣＶＴを有する可動機械内のアクセルペダルを十分に踏み込むことで機械を最大可能速度まで加速することになる。そのため、ＣＶＴを有する機械では、オペレータは、最大値未満の所望の速度で走行するためには中間位置にアクセルペダルを保持しなければならない。しかし、明らかなように、これは、多くの作業現場に共通な荒れた地形においては困難であり、過度のオペレータ疲労をもたらすことが立証され得る。
【０００５】
ＣＶＴを有する機械の走行速度を制御する１つの方法はＴｈｏｍｓｏｎらの（特許文献１）（「’５８８特許」）により開示されている。（特許文献１）は、機械の様々な走行速度範囲に対応する多くの「仮想ギア」を提供するＣＶＴシステムについて記載している。特に、機械のオペレータは、オペレータが行なう作業に基づき所望の「仮想ギア」を選択し得る。その後、システムに付随する制御装置が、選択された仮想ギアに対応する速度範囲内に機械の走行速度が留まるように動力源の出力および／またはＣＶＴの出力を制御する。例えば、オペレータが仮想セカンドギアを選択すれば、制御装置は、セカンドギア（例えば１８ｋｐｈ未満）で動作する手動変速装置を有する機械内のセカンドギアに対応する速度範囲内で機械が走行するように、動力源および／またはＣＶＴを制御し得る。このようにして、（特許文献１）のＣＶＴシステムは、オペレータが少なくとも走行速度に関して可動機械を制御し馴染みのやり方で振る舞えるようにし、その結果、作業を達成する際にオペレータの大きな自信と快適さをもたらす。
【０００６】
（特許文献１）のシステムはＣＶＴを有する機械において所望の走行速度を維持することに関連する問題に対処し得るが、それにもかかわらずいくつかの欠点を有し得る。例えば、このシステムは、選択された仮想ギアの範囲内の速度で機械が走行するように動力源および／またはＣＶＴを制御し得るが、いくつかの状況では経済的やり方で動力源および／またはＣＶＴを作動させ得ない。
【０００７】
本開示は、上に記載の問題の１つまたは複数および当該技術領域の他の問題に対処する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第７，６４１，５８８号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の一態様は無段変速機（ＣＶＴ）を有する可動機械の動力源を制御するための方法に関する。本方法は、可動機械の複数の目標走行速度の１つの選択を受信する工程と、動力源の要求出力速度を示す入力を受信する工程と、選択された目標走行速度と可動機械の実際の走行速度との差を計算する工程と、を含み得る。本方法はさらに、計算された走行速度差に基づき動力源の要求出力速度を調整する工程を含み得る。最後に、本方法は動力源の調整された要求出力速度に基づき動力源を指令する工程を含み得る。
【００１０】
本開示の別の態様は、無段変速機（ＣＶＴ）を有する可動機械の動力源を制御するための制御システムに向けられる。本システムは、可動機械の複数の目標走行速度を格納するメモリと、複数の目標走行速度の１つを選択する入力を可動機械のオペレータから受信するように構成された第１のオペレータ入力装置と、動力源の要求出力速度を示す入力をオペレータから受信するように構成された第２のオペレータ入力装置と、を含み得る。本システムはさらに、可動機械の実際の走行速度を感知するように構成されたセンサを含み得る。本システムはまた、制御装置を含み得る。本制御装置は、可動機械の選択された目標走行速度と可動機械の実際の走行速度との差を計算し得、計算された走行速度差に基づき動力源の要求出力速度を調整し得る。最後に、本制御装置は、調整された要求出力速度に基づき動力源を指令し得る。
【００１１】
本開示のさらに別の態様は可動機械に関する。本可動機械は、可動機械を推進するように構成された少なくとも１つの牽引装置と、動力出力を生成するように構成された動力源と、動力出力により少なくとも１つの牽引装置を駆動するように構成された無段変速機（ＣＶＴ）と、を有し得る。可動機械はまた、可動機械の複数の目標走行速度を格納するメモリと、複数の目標走行速度の１つを選択する入力を可動機械のオペレータから受信するように構成された第１のオペレータ入力装置と、動力源の要求出力速度を示す入力をオペレータから受信するように構成された第２のオペレータ入力装置と、を有し得る。可動機械はさらに、可動機械の実際の走行速度を感知するように構成されたセンサを含み得る。可動機械はまた、制御装置を含み得る。本制御装置は、可動機械の選択された目標走行速度と可動機械の実際の走行速度との差を計算し得、計算された走行速度差に基づき動力源の要求出力速度を調整し得る。最後に、本制御装置は、調整された要求出力速度に基づき動力源を指令し得る。
【００１２】
本開示のさらに別の態様は、無段変速機（ＣＶＴ）を有する可動機械の動力源を制御するための別の方法に関する。本方法は、可動機械のオペレータから、動力源の要求出力速度を示す入力を受信する工程と、動力源の要求出力速度に基づき動力源を指令する工程と、を含み得る。本方法さらに、動力源とＣＶＴが一定期間の間、状態間出力（ｓｔａｔｅ−ｓｔａｔｅ  ｏｕｔｐｕｔ）を維持したかどうかを判断する工程を含み得る。動力源とＣＶＴが一定期間の間、状態間出力を維持したと判断されると、本方法は、動力源の要求出力速度を動力源の低減された要求動力源出力速度で置き換え、動力源の低減された要求出力速度に基づき動力源を指令し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】例示的な可動機械の図である。
【図２】可動機械の例示的な開示オペレータステーションの図である。
【図３】可動機械に関連する例示的な表示装置の図である。
【図４】可動機械に関連する例示的な動力伝達系の図である。
【図５】可動機械の制御装置に関連する例示的な仮想ギヤマップの図である。
【図６】制御装置に関連する例示的なトルクマップの図である。
【図７】制御装置に関連する例示的なペダルスケーリングマップの図である。
【図８】制御装置に関連する例示的な動力源速度指令マップの図である。
【図９】制御装置の例示的な制御戦略の図である。
【図１０】制御装置により行われる例示的な動力源制御方法の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１に、作業を達成するために共働する多くのシステムと部品を有する例示的な可動機械１０を示す。機械１０により行われる作業は、採鉱、建設、農業、輸送等の特定の工業、または可動機械が使用される任意の他の工業に関連し得る。例えば、機械１０は、図１に示すようなホイールローダ、オンまたはオフハイウェイ運搬トラック、乗用車、または任意の他のタイプの可動機械を具現し得る。機械１０は、機械１０のオペレータ制御が影響を受け得るオペレータステーション１２を含み得る。機械１０はまた、例えば、車輪、履帯、またはベルトなどの１つまたは複数の牽引装置１６に原動力を与えるように作動可能に結合されたＣＶＴベース動力伝達系１４を含み得る。
【００１５】
図２に示すように、オペレータステーション１２は、所望の機械走行、操縦、および／または制御を示す機械オペレータからの入力を受信する装置を含み得る。例えば、オペレータステーション１２は、オペレータ席２０に近接して位置するオペレータインタフェース１８を含み得る。オペレータインタフェース１８への入力が、所望の機械走行、操縦、および／または制御を示す信号を生成することにより機械１０を始動し得る。一実施形態では、オペレータインタフェース装置１８は左フットペダル２２、右フットペダル２４、および前進／ニュートラル／後退（ＦＮＲ：ｆｏｒｗａｒｄ−ｎｅｕｔｒａｌ−ｒｅｖｅｒｓｅ）選択器２６、仮想ギア選択器２８、表示装置３０を含み得る。
【００１６】
オペレータが左フットペダル２２を操作し左フットペダル２２をそのニュートラル位置から変位させると、オペレータは機械１０の推進または走行において対応する減速を予想しかつそれに作用し得る。一方、オペレータが右フットペダル２４を操作すると、オペレータは機械１０の推進または走行において対応する増加を予想しかつそれに作用し得る。
【００１７】
ＦＮＲ選択器２６は、オペレータがＣＶＴ動力伝達系１４を前進モード、ニュートラルモード、後進モードに選択的に置くことができるようにし得る。例えば、図２に示すように、ＦＮＲ選択器２６は、前進モード、ニュートラルモード、後進モードに対応する３つの位置にわたって移動可能なレバーであってもよい。
【００１８】
仮想ギア選択器２８は、機械走行のための多くの利用可能な仮想ギアの中から所望の「仮想ギア」を選択するようにオペレータにより操作され得る。例えば、図２に示すように、仮想ギア選択器２８は、オペレータが、利用可能な仮想ギア全体にわたってシフトまたはトグルできるようにするレバーまたはジョイスティックを具現し得る。
【００１９】
一実施形態では、仮想ギア１〜４などのいくつかの仮想ギアが設けられ得る。さらに、例えばギアの２分の１、４分の１、または１０分の１毎のインクリメンタル仮想ギア（例えば仮想ギア１．１、２．５、または３．７５）が設けられ得る。以下にさらに詳細に論述されるように、各仮想ギアは可動機械１０の特定の「目標」走行速度に対応し得る。一実施形態では、目標走行速度は仮想ギアに関連する事前設定の最高走行速度であってもよい。仮想ギアが選択されると、ＣＶＴ動力伝達系１４はその後、選択された仮想ギアに関連する目標走行速度未満の速度範囲内で機械１０が走行するように制御され得る。
【００２０】
左フットペダル２２、右フットペダル２４、ＦＮＲ選択器２６、仮想ギア選択器２８は、ペダル、レバーまたはジョイスティックとして具現された図２に示される。しかし、これらの装置は、その代わりにまたはそれに加えて、ボタン、スイッチ、ノブ、ハンドル、キーパッド、タッチパッド、制御盤、および／または機械１０のオペレータからの入力を受信するための当該技術領域で知られた任意の他の装置を含み得ることを理解すべきである。
【００２１】
表示装置３０は、機械１０の操作に関係する情報をオペレータに表示するように構成され得る。図３に示すように、表示装置３０は、いくつかある情報の中で特に、選択された仮想ギアの読み取り値３４を含む仮想計測器盤３２を表示し得る。一実施形態では、表示装置３０は、機械装着型ディスプレイコンピュータ、モニタ、タッチスクリーン、携帯型コンピュータ装置、スマートフォン、ラップトップコンピュータ、タブレットＰＣ、または当該技術領域で知られた任意の他のタイプのコンピュータディスプレイを含み得る。いくつかの実施形態では、表示装置３０は、タッチスクリーン、ソフトウェアキー、ベゼルキー、物理的ボタン、キーパッド、および／または他の入力手段を経由するなどによりオペレータからの入力を受信するように構成され得る。
【００２２】
図４に示すように、動力伝達系１４は、動力を生成し牽引装置１６へ送る一体型パッケージであってもよい。特に、動力伝達系１４は、動力出力を生成するように動作可能な動力源３６と、動力源の動力出力を受け取り牽引装置１６に有用なやり方でこの動力出力を送るように接続されたＣＶＴ３８とを含み得る。動力伝達系１４はまた、１つまたは複数の入力および／または可動機械１０に関連する操作情報に応じてＣＶＴ３８および／または動力源３６の動作を調節するように構成された制御装置４０を含み得る。
【００２３】
動力源３６は、機械的動力または電力出力を生成するように共働する多くのサブシステムを有する内燃エンジンを含み得る。一実施形態では、動力源３６は４サイクルディーゼルエンジンであってもよい。但し、動力源３６は、例えばガソリンまたは気体燃料駆動式エンジンなどの当該技術領域で知られた任意の他のタイプの内燃エンジンであり得ることを理解すべきである。動力源３６内に含まれるサブシステムは、例えば、燃料系、空気導入系、排気系、潤滑系、冷却系、または他の任意の適切な系を含み得る。
【００２４】
動力源速度センサ４２は、動力源３６に関連付けられ得、その出力速度を感知するように構成され得る。例えば、センサ４２は、クランク軸またはフライホイール（例えばＣＶＴ３８の入力における）等の動力伝達系１４の回転部品内に埋め込まれた磁石と連通する磁気ピックアップタイプセンサを具現し得る。動力源３６の動作中、センサ４２は、埋め込み磁石により生成される回転磁界を検出し、動力源３６の回転速度に対応する信号を生成し得る。他の実施形態では、センサ４２は、物理的センサではなく、可動機械１０の１つまたは複数の測定入力パラメータに基づき動力源３６の回転速度を判断するように構成された、制御装置４０により実行されるソフトウェアモジュール等の仮想センサを具現し得る。
【００２５】
ＣＶＴ３８は、例えば、油圧式ＣＶＴ、油圧機械式ＣＶＴ、電気式ＣＶＴ、または当業者にとって明白であるような他の構成等の任意のタイプの無段変速機であってもよい。いくつかの実施形態では、ＣＶＴ３８は、牽引装置１６を駆動するために、遊星ギアとリングギヤと太陽ギアとの組み合わせ等の１つまたは複数のギヤアセンブリを介しＣＶＴと並列に結合された従来の自動または手動変速装置を含み得る。図４に示す一実施形態では、ＣＶＴ３８は駆動要素４４と被駆動要素４６を含み得る。
【００２６】
駆動要素４４は動力源３６の出力を受け得る。駆動要素４４は動力出力を被駆動要素４６に結合し得、被駆動要素４６は牽引装置１６を駆動し機械１０を推進し得る。駆動要素４４および／または被駆動要素４６の１つまたは複数の動作特性は、連続可変トルク対速度比に影響を与えるように、制御装置４０の出力トルク要求に応じて制御され得る。
【００２７】
例示的な電気式ＣＶＴ構成では、駆動要素４４は、三相永久磁石交番磁界型発電機または当該技術領域で知られた他のタイプの発電機等の発電機であってもよい。一方、被駆動要素４６は、永久磁石交番磁界型モータまたは当該技術領域で知られた他のタイプのモータ等の電気モータであってもよい。発電機は、動力源３６の機械動力出力を受けるとともに対応する電力出力を生成するように結合され得る。発電機は、パワーエレクトロニクス４８を介し電力出力によりモータを駆動し得る。パワーエレクトロニクス４８は、連続可変トルク対速度比を与えるために、制御装置４０の出力トルク指令に応じて、モータに供給される電力を変え得る。場合によっては、モータはまた、パワーエレクトロニクス４８を介し発電機を逆方向に駆動し得る。
【００２８】
パワーエレクトロニクス４８は発電機関連部品とモータ関連部品とを含み得る。例えば、パワーエレクトロニクス４８は、三相交流電力を直相電力（ｄｉｒｅｃｔ  ｐｈａｓｅ  ｐｏｗｅｒ）に反転する（および逆もまた同様）ように構成された１つまたは複数の駆動インバータ（図示せず）を含み得る。駆動インバータは、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）と、マイクロプロセッサと、キャパシタと、メモリ装置と、駆動素子４４と被駆動素子４６を動作させるために使用される他の任意の同様の素子と、を含む様々な電気素子を有してよい。駆動インバータに関連付けられ得る他の部品としては、数ある中でも、電源回路、信号処理回路、ソレノイド駆動回路が挙げられる。加えて、パワーエレクトロニクス４８は、発電機ヒートシンク（図示せず）と、駆動および被駆動素子４４および４６と連通するモータヒートシンク（図示せず）と、をそれぞれ含み得る。各ヒートシンクはパワーエレクトロニクス４８のそれぞれの部品から熱を吸収しこの熱を冷却装置（図示せず）に伝え得る。
【００２９】
例示的な機械式ＣＶＴ構成では、駆動要素４４と被駆動要素４６は駆動摩擦要素と被駆動摩擦要素をそれぞれ含み得る。駆動摩擦要素は、駆動摩擦要素と被駆動摩擦要素の摩擦接触面を通じて被駆動摩擦要素に動力源３６の機械動力出力を伝え得る。加えて、パワーエレクトロニクス４８は、連続可変トルク対速度比に影響を与えるために、制御装置４０から受信された出力トルク指令に応じて、駆動摩擦要素と被駆動摩擦要素の１つの接触面または両者の接触面の直径を変え得る。
【００３０】
油圧式ＣＶＴ構成では、駆動要素４４と被駆動要素４６は水圧ポンプとモータをそれぞれ含み得る。ポンプは、流体通路を通じてモータに動力源３６の機械動力出力を伝え得る。パワーエレクトロニクス４８は、連続可変トルク対速度比に影響を与えるために、制御装置４０から受信された出力トルク指令に応じて、ポンプまたはモータ、またはポンプとモータの両方の変位を変え得る。
【００３１】
ＣＶＴ３８は左右フットペダル２２、２４により少なくとも部分的に制御され得る。一実施形態では、右フットペダル２４がオペレータにより操作されると、右フットペダル２４は所望の機械走行を示す変位信号を与え得る。特に、変位信号は、動力源３６の指令出力速度および／またはＣＶＴ３８の指令出力トルクを示し得る。一方、左フットペダル２２がオペレータにより操作されると、左フットペダル２２は機械走行の所望の減速または所与の右ペダル指令の無効化を示す変位信号を与え得る。
【００３２】
例えば、左右フットペダル２２、２４は最小変位位置から最大変位位置まで変位可能であってもよい。センサ５０、５２は、その変位位置を感知するとともにペダル２２と２４の変位位置に基づき対応変位信号を生成するように、左右フットペダル２２、２４に関連してそれぞれ設けられ得る。センサ５０、５２は、例えばスイッチまたは電位差計等のフットペダル２２、２４の変位を感知することができる任意のタイプのセンサであってもよい。センサ５０、５２の変位信号は、動力源３６および／またはＣＶＴ３８を制御するために制御装置４０に与えられ得る。一実施形態では、右フットペダル２４に関連する変位信号と組み合わせられた左フットペダル２２に関連する変位信号が、オペレータにより望まれる全体機械走行に対応する「正味」変位信号を表し得る。
【００３３】
図４について続けると、走行速度センサ５４は、機械１０の走行速度を感知するようにＣＶＴ３８および／または牽引装置１６（図１）に関連付けられ得る。一例では、センサ５４は、駆動軸等の動力伝達系１４の回転部品内に埋め込まれた磁石と連通する磁気ピックアップ型センサを具現し得る。機械１０の動作中、センサ５４は、磁石により生成される回転磁界を検出し、ＣＶＴ３８（例えば被駆動要素４６）の回転速度および／または機械１０の走行速度に対応する信号を生成し得る。他の実施形態では、センサ５４は物理的センサではなく、可動機械１０の１つまたは複数の測定動作パラメータに基づき可動機械１０の予想走行速度を決定するように構成された、制御装置４０により実行されるソフトウェアモジュール等の仮想センサを具現し得る。
【００３４】
制御装置４０は、受信信号に応じて動力伝達系１４の動作を制御する単一のマイクロプロセッサまたは多数のマイクロプロセッサを具現し得る。多くの市販マイクロプロセッサは、制御装置４０の機能を行うように構成することができる。制御装置４０は多くの機械の機能を制御することができる一般的機械マイクロプロセッサを容易に具現することができるであろうということを理解すべきである。制御装置４０は、メモリ、２次データ記憶装置、コンピュータプロセッサ、および／またはアプリケーションまたはプログラム論理を実行するための任意の他の部品を含み得る。電源回路、信号調整回路、増幅回路、ソレノイド駆動回路、および／または他のタイプの回路等の様々な他の回路が制御装置４０に関連付けられ得る。一実施形態では、制御装置４０は、開示された処理を行うように構成されたエンジンおよび／または変速機制御モジュールなどの電子制御モジュール（ＥＣＭ）を含み得る。
【００３５】
制御装置４０は、制御装置４０に付随するメモリに格納された１つまたは複数のマップを含み得る。各マップは、例えば、参照表、グラフ、および／または数式の形式のデータ集合を含み得る。図５に示すように、一実施形態では、制御装置４０は少なくとも１つの仮想ギヤマップ５６を含み得る。仮想ギヤマップ５６は、１つまたは複数のオペレータ選択可能仮想ギア５８を機械１０の対応する目標走行速度６０にマッピングする情報を格納し得る。一実施形態では、仮想ギア５８の目標走行速度６０は、対応するギアで動作する際に、手動式階段状変化型変速機を有する同様な機械１０の最大または目標走行速度に対応し得る。例えば、図５に示す仮想ギヤマップ５６の非限定的な例では、仮想ギア１の目標機械走行速度は８．０ｋｐｈであり、仮想ギア３．２５に関連付けられた目標機械走行速度は２７．５ｋｐｈである。
【００３６】
加えて、仮想ギヤマップ５６はさらに、機械１０が当該仮想ギアで動作中に右フットペダル２４の変位信号がスケーリングされるべきかどうかを示す仮想ギア５８毎のペダルスケーリング指標６１を含み得る。場合によっては、機械１０のオペレータは一定速度で走行したいかもしれない。したがって、オペレータは、適切な目標走行速度６０を有する所望の仮想ギア５８を選択するために仮想ギア選択器２８を使用して、右フットペダル２４を十分に転位させ得る。センサ５２により生成される最大変位信号に応じて、動力源３６は最大出力速度（すなわち回転速度）に指令され得、ＣＶＴ３８は最大出力トルクに指令され得、これにより機械１０が仮想ギアの目標走行速度６０を達成するようにする。
【００３７】
開示実施形態に整合して、動力源３６の出力速度を低減するとともに経済的やり方で機械１０を作動させるために右フットペダル２４の変位信号を修正またはスケーリングすることが望ましいかもしれない。例えば、機械１０が仮想ギア４等の走行に通常使用される仮想ギアにおける目標走行速度（すなわち、ランアウト（ｒｕｎ−ｏｕｔ））に近づくと、機械１０を許容可能なやり方で目標走行速度に加速するために動力源３６のより低い出力速度が必要とされ得る。加えて、目標走行速度に達成すると、機械１０を当該速度に維持するためにより少ない動力出力が必要とされ得る。しかし、オペレータが右フットペダル２４を十分に転位させたので、動力源３６は、機械１０を加速するおよび／または目標速度を維持するのに必要なものを越え得る最大出力速度に指令される。したがって、図５に示すように、仮想ギア２．５より上の仮想ギアと仮想ギア増分等の高い仮想ギア５８に関連付けられたペダルスケーリング指標６１は、機械１０の走行速度がこれらの仮想ギアに関連付けられた目標走行速度６０に近づくと動力源３６の出力速度を低減するために制御装置４０が右フットペダル２４の変位信号をスケーリングしなければならないということを示し得る。
【００３８】
一方、オペレータが、押土（ｄｏｚｉｎｇ）、切削、または運搬等の課業に通常使用される低い仮想ギアで機械１０を作動している場合など、動力源３６の速い出力速度が有利または必要な環境では、動力源３６の出力速度を低減することは望ましくないと考えられる。したがって、図５に示す一実施形態では、仮想ギア２．５より下の仮想ギアおよび増分等の低い仮想ギア５８に関連付けられたペダルスケーリング指標６１は、機械１０の走行速度がこれらの仮想ギアに関連付けられた目標走行速度６０に近づくと、動力源３６の出力速度を低減するために制御装置４０が右フットペダル２４の変位信号をスケーリングしてはならないことを示し得る。
【００３９】
仮想ギヤマップ５６は仮想ギア１〜４間の４分の１ギアの増分の仮想ギア５８だけを示すが、ギアに関連付けられた任意の目標走行速度６０だけでなく任意の数の仮想ギアおよび／または任意の数の仮想ギアの増分も本開示の範囲内であることを理解すべきである。加えて、ペダルスケーリング指標６１は、オペレータの右ペダル指令が図５に示すものに加えて、および／またはそれとは異なる仮想ギア５８で、スケーリングされるように設定され得ることが考えられる。換言すれば、図５の仮想ギヤマップ５６は制限的ではなく例示的であることを目的とする。
【００４０】
図６に、制御装置４０に付随するメモリに格納された例示的なトルクマップ６２を示す。示されるように、トルクマップ６２は、右ペダル２４の実際の変位ＰＲＡｃｔｕａｌの量をＣＶＴ３８の対応する指令または要求トルク出力ΤＣｏｍｍａｎｄにマッピングし得る。一般的にはオペレータが右フットペダル２４をより大きく転位させればさせるほどオペレータが望むＣＶＴ３８のトルク出力は大きくなることを理解すべきである。したがって、一実施形態では、トルクマップ６２はほぼ正の傾斜を有し、０％〜１００％の実際の右ペダル変位値ＰＲＡｃｔｕａｌをＣＶＴ３８の指令トルク出力ΤＣｏｍｍａｎｄの対応する増加量にマッピングし得る。
【００４１】
図７に、制御装置４０に付随するメモリに格納された例示的な右ペダルスケーリングマップ６４を示す。示されるように、右ペダルスケーリングマップ６４は１つまたは複数の曲線６６を含み得る。曲線６６は、機械１０の実際の走行速度ＴＳＡｃｔｕａｌと仮想ギア５８の機械１０の目標走行速度６０（ＴＳＴａｒｇｅｔ）との差を０％〜１００％の対応するペダルスケーリング係数ＳＦにマッピングし得る。以下で詳細に論じられるように、制御装置４０は、機械１０の走行速度が選択された仮想ギアの目標走行速度ＴＳＴａｒｇｅｔに近づくと、オペレータの右ペダル指令を無効にするまたは修正するとともに動力源３６の出力速度を低減するために、右ペダルスケーリングマップ６４から決定されたペダルスケーリング係数ＳＦを使用し得る。したがって、動力源３６は、選択された仮想ギアの所望の目標走行速度ＴＳＴａｒｇｅｔを依然として維持するまたは目標走行速度ＴＳＴａｒｇｅｔまで加速する一方で、経済的速度で作動され得る。
【００４２】
図７に示す一実施形態では、右ペダルスケーリングマップ６４は仮想ギア５８毎の曲線６６を含み得る。簡潔さのため、仮想ギア１〜４の曲線だけが示される。しかし、任意の数の仮想ギア５８および／または任意の数の仮想ギア５８の組み合わせおよび／または任意の数の仮想ギア増分の曲線６６が右ペダルスケーリングマップ６４に含まれ得ると考えられる。いくつかの構成では、１００％の右ペダルスケーリング係数ＳＦを、１〜２．５間の仮想ギアと仮想ギア増分等の低い仮想ギアの曲線６６が、機械１０の実際の走行速度ＴＳＡｃｔｕａｌと仮想ギアに関連する機械１０の目標走行速度ＴＳＴａｒｇｅｔとの差の全範囲にわたって規定し得る。これは、低い仮想ギアでは、オペレータは通常、押土、グレーディング、または運搬作業などの動力源３６のより大きな出力速度を要求するまたはそれから恩恵を受ける作業を行い得るからである。加えて、このような作業を実行する最中に、動力源３６の要求出力速度の急増が発生し得る。したがって、一実施形態では、低い仮想ギアに関連する曲線６６は、必要な場合には高い動力出力が利用可能であることを保証するために、仮想ギアの目標走行速度ＴＳＴａｒｇｅｔに近づくまたは目標走行速度ＴＳＴａｒｇｅｔで走行する際にも、制御装置４０がオペレータの右ペダル指令を無効にしないまたは修正しないように構成され得る（すなわち、スケーリング係数ＳＦを１００％または約１００％％に規定し得る）。
【００４３】
一方、２．５〜４．０間の仮想ギアと仮想ギア増分など高い仮想ギアの曲線６６は、仮想ギアに対し、機械１０の実際の走行速度ＴＳＡｃｔｕａｌと仮想ギアの目標走行速度ＴＳＴａｒｇｅｔとの差に応じて異なる右ペダルスケーリング係数ＳＦを規定し得る。１つの構成では、曲線６６により規定される右ペダルスケーリング係数ＳＦは、機械１０の実際の走行速度ＴＳＡｃｔｕａｌが仮想ギアの目標走行速度ＴＳＴａｒｇｅｔに近づくにつれ減少し得る。例えば、図７に示すように、仮想ギア３．０の曲線６６は、機械１０の実際の走行速度ＴＳＡｃｔｕａｌが２ｋｐｈに達した後ペダルスケーリング係数ＳＦが１００％から７５％へ減少し始めると規定する。同様に、仮想ギア４．０の曲線６６は、機械１０の実際の走行速度ＴＳＡｃｔｕａｌが３ｋｐｈに達した後ペダルスケーリング係数ＳＦが１００％から７５％へ減少し始めると規定する。これは、高い仮想ギアでは、機械１０の実際の走行速度ＴＳＡｃｔｕａｌが仮想ギアの目標走行速度ＴＳＴａｒｇｅｔに近づくにつれ、より小さい加速としたがって動力源３６のより低い出力速度とが、機械１０を目標走行速度ＴＳＴａｒｇｅｔまで加速し目標走行速度ＴＳＴａｒｇｅｔを維持するために必要とされ得るからである。さらに、高い仮想ギアを使用する際、機械１０は通常、低い仮想ギアでの動作と比較して動力源３６のほぼ一様でかつ低い出力速度を必要とし得る一定またはほぼ一定の高速度で走行する。したがって、高い仮想ギアでは、機械１０がランアウトに近づくと、所望の機械性能を犠牲すること無く動力源３６の出力速度を経済的に低減するためにオペレータの右ペダル指令を無効にするまたは修正する機会が存在する。換言すれば、機械１０の実際の走行速度ＴＳＡｃｔｕａｌが仮想ギアの目標走行速度ＴＳＴａｒｇｅｔ６０に近づくと、高い仮想ギアの曲線６６は動力源出力速度の緩やかな「ロールオフ」を与え得る。
【００４４】
マップ６４の例示的な曲線６６は、機械１０の実際の走行速度ＴＳＡｃｔｕａｌと仮想ギア５８の目標走行速度ＴＳＴａｒｇｅｔ６０との特定の差を特定のペダルスケーリング係数ＳＦへマッピングするとして説明または示され得るが、これらの例は制限的ではなく例示的であることを目的とする。実際、曲線６６に関連する形状、スケールファクタＳＦ、および／または速度は、機械１０の構成、型、所望性能、および／または目的とする動作環境に応じて変化し本開示の範囲の範囲に含まれ得る。
【００４５】
図８に、制御装置４０に付随するメモリに格納された例示的な動力源速度指令マップ６８を示す。示されるように、動力源速度指令マップ６８は、右ペダルスケーリングマップ６４から決定されたスケールファクタＳＦを使用してスケーリングされた右ペダル２４の変位ＰＲＳｃａｌｅｄのスケールド（ｓｃａｌｅｄ）量を、動力源３６の対応する「スケールド指令または要求出力速度（ｓｃａｌｅｄ  ｃｏｍｍａｎｄｅｄ  ｏｒ  ｒｅｑｕｅｓｔｅｄ  ｏｕｔｐｕｔ  ｓｐｅｅｄ）」ＳＳｃａｌｅｄにマッピングし得る。一実施形態では、右フットペダル２４の変位量は次のように決定され得る。
【００４６】
ＰＲＳｃａｌｅｄ＝ＰＲＡｃｔｕａｌ×ＳＦ      （１）
ここでＰＲＡｃｔｕａｌはセンサ５２からの信号により示されるような右ペダル２４の実際の変位を表す０〜１００％の値、ＳＦは右ペダルスケーリングマップ６４から決定される０〜１００％のペダルスケーリング係数、ＰＲＳｃａｌｅｄは０〜１００％の右フットペダル２４のスケールド変位値である。以下で詳細に論じられるように、制御装置４０は、動力源３６の「スケールド指令または要求出力速度」ＳＳｃａｌｅｄを決定するために、スケールド右ペダル変位ＰＲＳｃａｌｅｄと動力源速度指令マップ６８を使用し得る。オペレータの右ペダル指令がスケーリングされない場合など他の状況では、動力源速度指令マップ６８は、右フットペダル２４の実際の変位ＰＲＡｃｔｕａｌに基づき未スケールド動力源出力速度（ｕｎｓｃａｌｅｄ  ｐｏｗｅｒ  ｓｏｕｒｃｅ  ｏｕｔｐｕｔ  ｓｐｅｅｄ）ＳＵｎｓｃａｌｅｄを決定するために使用され得る。
【００４７】
図９に、開示された処理を実行するために制御装置４０により実行され得る例示的な制御戦略７０を示す。一実施形態では、制御戦略７０は、メモリに格納され制御装置４０により実行されるソフトウエアプログラムまたは部品の任意の組み合わせを含み得る。その代わりにまたはそれに加えて、制御戦略７０の１つまたは複数の態様は制御装置４０に関連するディスクリートハードウェア部品を使用して実施され得る。
【００４８】
図９に示すように、制御戦略７０は減算モジュール７２を含み得る。減算モジュール７２は、センサ５４からの信号により示されるような機械１０の実際の走行速度ＴＳＡｃｔｕａｌを受信し得る。減算モジュール７２はまた、選択された仮想ギアに対する機械１０の目標走行速度ＴＳＴａｒｇｅｔを受信し得る。一実施形態では、選択された仮想ギアの目標走行速度ＴＳＴａｒｇｅｔは、仮想ギヤマップ５６内の、仮想ギア選択器２８から受信される信号により示される選択された仮想ギアを参照することにより決定され得る。減算モジュール７２は、走行速度差ＴＳΔを決定するために実際の機械走行速度ＴＳＡｃｔｕａｌ（すなわち、仮想ギアのランアウト未満の機械１０の速度）から、選択された仮想ギアの目標走行速度ＴＳＴａｒｇｅｔを減算し得る。
【００４９】
制御戦略７０はさらに、ペダルスケーリングモジュール７４を含み得る。ペダルスケーリングモジュール７４は、仮想ギア選択器２８の信号に基づき、選択された仮想ギアＶＧの指標を受信し得る。ペダルスケーリングモジュール７４はまた、減算モジュール７２により決定された速度差ＴＳΔを受信し得る。ペダルスケーリングモジュール７４は、ペダルスケーリングマップ６４内において、選択された仮想ギアＶＧに関連する曲線６６を特定し得る。次に、ペダルスケーリングモジュール７４は、特定された曲線６６上で、選択された仮想ギアＶＧの速度差ＴＳΔに対応するペダルスケーリング係数ＳＦを参照し得る。
【００５０】
制御戦略７０はさらに、オペレータの右ペダル指令をスケーリングするかどうかを選択するように構成されたペダルスケーリング論理スイッチ７６を含み得る。特に、ペダルスケーリング論理スイッチ７６は、ペダルスケーリングモジュール７４により決定されたスケールファクタＳＦを、右フットペダルセンサ５２から受信された変位信号により示される実際のペダル変位ＰＲＡｃｔｕａｌに適用すべきかどうかを判断し、これにより動力源３６の出力速度を低減し得る。上に論述したように、機械１０が走行に通常使用される高い仮想ギアで動作している場合などのいくつかの環境下では、経済的やり方で機械１０を作動するために機械１０の実際の走行速度ＴＳＡｃｔｕａｌが仮想ギアの目標走行速度ＴＳＴａｒｇｅｔに近づくと動力源３６の出力速度を低減することが望ましいかもしれない。したがって、一実施形態では、ペダルスケーリング論理スイッチ７６は、選択された仮想ギアＶＧを示す仮想ギア選択器２８の信号を受信し得る。次に、ペダルスケーリング論理スイッチ７６は、仮想ギヤマップ５６内の選択された仮想ギアＶＧを参照し、選択された仮想ギア５８に対応するペダルスケーリング指標６１を取り出し得る。取り出されたペダルスケーリング指標６１が、選択された仮想ギアＶＧ内の実際のペダル変位ＰＲＡｃｔｕａｌにスケーリングを適用しなければならないと示せば、ペダルスケーリング論理スイッチ７６はスケールファクタＳＦを選択し出力し得る。しかし、取り出されたペダルスケーリング指標６１が、選択された仮想ギアＶＧ内の実際のペダル変位指令ＰＲＡｃｔｕａｌにスケーリングを適用してはならないと示せば、ペダルスケーリング論理スイッチ７６は１００％の値を選択し出力し得る。
【００５１】
制御戦略７０はさらに、式（１）を使用してスケールドペダル変位ＰＲＳｃａｌｅｄを決定するためにスケールファクタＳＦに実際のペダル変位ＰＲＡｃｔｕａｌを掛けるように構成された乗算器７８を含み得る。
【００５２】
ＰＲＳｃａｌｅｄ＝ＰＲＡｃｔｕａｌ×ＳＦ
【００５３】
一例として、このような状況下のスケールファクタＳＦが７５％であるとペダルスケーリングモジュール７４が判断し、ペダルスケーリングが適用される仮想ギアＶＧ（例えば仮想ギヤ４）で機械１０が動作しているとペダルスケーリング論理スイッチ７６が判断すれば、スケールドペダル変位ＰＲＳｃａｌｅｄは実際のペダル変位ＰＲＡｃｔｕａｌの７５％に等しくなる。一方、ペダルスケーリングが適用されない仮想ギアＶＧ（例えば仮想ギヤ１）で機械１０が動作しておりしたがって１００％の値を出力するとペダルスケーリング論理スイッチ７６が判断すれば、スケールドペダル変位ＰＲＳｃａｌｅｄは実際のペダル変位ＰＲＡｃｔｕａｌと等しくなる。
【００５４】
制御戦略７０はさらに、動力源指令モジュール８０を含み得る。動力源指令モジュール８０は、乗算器７８からスケールドペダル変位ＰＲＳｃａｌｅｄを受信し、動力源３６のスケールド速度ＳＳｃａｌｅｄを指令する対応する出力信号を生成し得る。特に、一実施形態では、動力源指令モジュール８０は、スケールドペダル変位ＰＲＳｃａｌｅｄに対応するスケールド指令動力源速度ＳＳｃａｌｅｄ（例えば１，６００のＲＰＭ）を決定するために動力源速度指令マップ６８内のスケールドペダル変位ＰＲＳｃａｌｅｄを参照し得る。次に、動力源指令モジュール８０は、動力源３６に伝達され得るスケールド指令動力源速度ＳＳｃａｌｅｄを示す動力源指令信号を生成し得る。それに応じて、動力源３６は、スケールド動力源速度ＳＳｃａｌｅｄに達するまたはそれを追跡するためにその現在の出力速度を変調し得る。したがって、スケールドペダル変位ＰＲＳｃａｌｅｄが実際のペダル変位ＰＲＡｃｔｕａｌ（例えば７５％）未満となる程度まで、動力源３６の出力速度は低減され得る。
【００５５】
図９について続けると、制御戦略７０はさらに、トルク指令モジュール８２を含み得る。トルク指令モジュール８２は、右フットペダル２４に関連する信号により示されるような実際のペダル変位ＰＲＡｃｔｕａｌを受信し、ＣＶＴ３８のトルク出力ΤＣｏｍｍａｎｄｅｄを指令する対応する出力信号を生成し得る。特に、一実施形態では、トルク指令モジュール８２は、実際のペダル変位ＰＲＡｃｔｕａｌに対応する指令トルク出力ΤＣｏｍｍａｎｄｅｄを決定するためにトルクマップ６２内の実際のペダル変位ＰＲＡｃｔｕａｌを参照し得る。次に、トルク指令モジュール８２は、ＣＶＴ３８に伝達され得る指令トルク出力ΤＣｏｍｍａｎｄｅｄを示すトルク出力指令信号を生成し得る。それに応じて、ＣＶＴ３８は指令トルク出力ΤＣｏｍｍａｎｄｅｄに達するまたは追跡するようにその実際のトルク出力を変調し得る。したがって、実際のペダル変位ＰＲＡｃｔｕａｌ未満であるスケールドペダル変位ＰＲＳｃａｌｅｄに応じて動力源３６の出力速度が減少する程度まで、ＣＶＴ３８（すなわち被駆動要素４６）の出力速度は指令トルク出力ΤＣｏｍｍａｎｄｅｄを維持するために増加することになる。したがって、機械１０の走行速度ＴＳＡｃｔｕａｌが、選択された仮想ギアＶＧに関連する目標走行速度ＴＳＴａｒｇｅｔに近づくおよび／またはそれを維持すると、動力源３６の出力速度および／または動力は低減され、これにより所望の性能を犠牲にすることなく機械１０が経済的なやり方で動作できるようにし得る。
【００５６】
図１０は、開示実施形態に整合した例示的な動力源制御方法８４を示すフローチャートである。一実施形態では、方法８４は、制御装置４０が制御戦略７０を実行することにより実行され得る。
【００５７】
工程８６では、制御装置４０は仮想ギアの選択を受信し得る。例えば、機械１０のオペレータは仮想ギア４．０または仮想ギア２．５を選択するために仮想ギア選択器２８に適切な入力を与え得る。いくつかの実施形態では、制御装置４０は読み取り値３４内の選択された仮想ギアの指標を表示するために表示装置３０を更新し得る。
【００５８】
工程８８では、制御装置４０は、仮想ギヤマップ５６から、選択された仮想ギアに関連する情報を取り出し得る。例えば、制御装置４０は、仮想ギヤマップ５６内の選択された仮想ギアを参照し、選択された仮想ギアに関連する対応する目標走行速度６０とペダルスケーリング指標６１を取り出し得る。
【００５９】
工程９０では、制御装置４０は、オペレータの右ペダル変位指令のスケーリングが、選択された仮想ギアに対し許容されるかどうかを判断し得る。換言すれば、上に論述したように、機械１０の実際の走行速度ＴＳＡｃｔｕａｌが、選択された仮想ギアに関連する目標走行速度ＴＳＴａｒｇｅｔに近づくおよび／またはそれに達した場合などのいくつかの状況において右フットペダル２４に関連する実際のペダル変位ＰＲＡｃｔｕａｌの無効化または修正が許容されるかどうかを、制御装置４０は判断し得る。特に、一実施形態では、制御装置４０は、ペダルスケーリングが、工程８８で取り出されたペダルスケーリング指標６１に基づき許容されるかどうかを判断し得る。例えば、オペレータが工程８６で仮想ギア４を選択すれば、制御装置４０は、ペダルスケーリングが、仮想ギヤマップ５６内に列記された仮想ギア４のペダルスケーリング指標６１に基づき許容されるかどうかを判断し得る。一方、オペレータが工程８６で仮想ギア１．５を選択すれば、制御装置４０は、「ペダルスケーリングは仮想ギヤマップ５６内に列記された仮想ギア１．５のペダルスケーリング指標６１に基づき許容されない」と判断し得る。
【００６０】
ペダルスケーリングが工程９２で仮想ギアに対し許容されると工程９０で判断されれば、制御装置４０は、選択された仮想ギアの目標走行速度ＴＳＴａｒｇｅｔと機械１０の実際の走行速度ＴＳＡｃｔｕａｌとの差ＴＳΔを決定し得る。換言すれば、制御装置４０は、選択された仮想ギアのランアウト未満の機械１０の速度を決定し得る。例えば、オペレータが仮想ギア４．０を選択したと仮定すると、制御装置４０は、仮想ギヤマップ５６に示されるように、仮想ギア４．０が３５ｋｐｈの目標走行速度ＴＳＴａｒｇｅｔを有すると判断する。オペレータが右フットペダル２４を十分に踏み込むと、動力源３６はその出力速度を最大値まで変調し、ＣＶＴ３８はその出力速度を最大値まで変調し、機械１０を３５ｋｐｈまで加速させ得る。その一方で、制御装置４０は、機械１０の３５ｋｐｈの目標走行速度ＴＳＴａｒｇｅｔと実際の走行速度ＴＳＡｃｔｕａｌとの差ＴＳΔを定期的または連続的に計算し得る。例えば、機械１０が３０ｋｐｈの実際の走行速度ＴＳＡｃｔｕａｌに達した時点で、制御装置４０は５ｋｐｈ（３５ｋｐｈ−３０ｋｐｈ）の速度差ＴＳΔを計算し得る。
【００６１】
工程９４では、制御装置４０は、工程９２で決定されたような、選択された仮想ギアの目標走行速度ＴＳＴａｒｇｅｔと機械１０の実際の走行速度ＴＳＡｃｔｕａｌとの差ＴＳΔに基づきペダルスケーリング係数ＳＦを決定し得る。特に、一実施形態では、制御装置４０は、ペダルスケーリングマップ６４内において、選択された仮想ギアＶＧに関連する曲線６６を特定し得る。仮想ギア４が選択される上記例について続けると、制御装置４０は仮想ギア４に関連する曲線６６を特定し得る。次に、制御装置４０は、仮想ギア４の曲線６６上で速度差ＴＳΔに対応するペダルスケーリング係数ＳＦを参照し得る。例えば、機械１０が今や、２．５ｋｐｈ（すなわち、ランアウトから２．５ｋｐｈ）の速度差ＴＳΔに対応する３２．５ｋｐｈの実際の走行速度ＴＳＡｃｔｕａｌに達したと仮定する。仮想ギア４の曲線６６上の２．５ｋｐｈを参照することにより、制御装置４０は適切なペダルスケーリング係数ＳＦが約９０％（右フットペダル２４に関連する実際の変位ＰＲＡｃｔｕａｌが１０％低減またはスケーリングされることを意味する）であると判断し得る。一方、機械１０が３０ｋｐｈの走行速度または５ｋｐｈ（すなわちランアウトから５ｋｐｈ）の速度差ＴＳΔに達しただけだと仮定する。この場合、制御装置４０は仮想ギア４の曲線６６上の５ｋｐｈを参照し、適切なペダルスケーリング係数ＳＦが１００％である（右フットペダル２４に関連する実際の変位ＰＲＡｃｔｕａｌが低減または修正されないことを意味する）と判断し得る。
【００６２】
工程９６では、制御装置４０は、式（１）を使用して、工程９４で決定されたスケールファクタＳＦに基づき実際のペダル変位ＰＲＡｃｔｕａｌをスケーリングし得る。
【００６３】
ＰＲＳｃａｌｅｄ＝ＰＲＡｃｔｕａｌ×ＳＦ
【００６４】
上述のように、オペレータは、機械１０を仮想ギア４の３５ｋｐｈの目標走行速度ＴＳＴａｒｇｅｔまで加速させるために右フットペダル２４を十分に踏み込んだ。したがって、センサ５２からの信号は、１００％の実際のペダル変位ＰＲＡｃｔｕａｌを示し得る。したがって、制御装置４０が１００％のスケールファクタＳＦを計算した場合、制御装置４０は実際の変位ＰＲＡｃｔｕａｌに等しい１００％のスケールドペダル変位ＰＲＳｃａｌｅｄを計算し得る。しかし、制御装置４０がその代りに９０％のスケールファクタＳＦを計算すれば、制御装置４０は９０％のスケールドペダル変位ＰＲＳｃａｌｅｄを計算し得る。
【００６５】
工程９８では、制御装置４０は、工程９６で決定したスケールドペダル変位ＰＲＳｃａｌｅｄに基づきスケールド動力源出力速度ＳＳｃａｌｅｄを決定し得る。特に、一実施形態では、制御装置４０は、対応するスケールド動力源出力速度ＳＳｃａｌｅｄを決定するために動力源速度指令マップ６８上のスケールドペダル変位ＰＲＳｃａｌｅｄを参照し得る。
【００６６】
工程１００では、制御装置４０は、スケールド動力源出力速度ＳＳｃａｌｅｄを示す指令信号を生成し動力源３６に送信し得る。それに応じて、動力源３６は、スケールド動力源速度ＳＳｃａｌｅｄに達するまたはそれを追跡するためにその現在の出力速度を変調し得る。したがって、スケールドペダル変位ＰＲＳｃａｌｅｄが実際のペダル変位ＰＲＡｃｔｕａｌ未満となる程度まで、動力源３６の出力速度および／または動力は低減され、したがって燃料および／または他の資源を節約し得る。一例として、スケールドペダル変位ＰＲＳｃａｌｅｄが実際のペダル変位ＰＲＡｃｔｕａｌの９０％であれば、動力源３６の出力速度は１，６００ＲＰＭから１，４４０ＲＰＭへなどのように１０％低減され得る。
【００６７】
さらに、オペレータが右フットペダル２４を依然として十分に踏み込んでおり、かつ実際のペダル変位ＰＲＡｃｔｕａｌが１００％のままであるので、制御装置４０はＣＶＴ３８の最大トルク出力ΤＣｏｍｍａｎｄｅｄを依然として指令し得る。動力源３６の出力速度の低下の結果として、ＣＶＴ３８は指令出力トルクΤＣｏｍｍａｎｄｅｄを維持するためにその出力速度をそれに応じて増加させ得る。例えば、動力源３６の出力速度の１０％の低下に応じて、ＣＶＴ３８はそのトルク対速度比を１０％増加させ得る。したがって、機械１０はそれにもかかわらず、選択された仮想ギヤ（例えば３５ｋｐｈ）に関連する目標走行速度ＴＳＴａｒｇｅｔに到達および／またはそれを維持し得る。
【００６８】
工程９０に戻ると、ペダルスケーリングは選択された仮想ギアに対し許容されないと判断されれば、制御装置４０は、工程１０２において、実際のペダル変位ＰＲＡｃｔｕａｌに基づき未スケールド動力源出力速度ＳＵｎｓｃａｌｅｄを決定し得る。例えば、仮想ギア１．５が選択され、そしてペダルスケーリングが許容されないと制御装置４０が判断すると（仮想ギヤマップ５６を参照）、制御装置４０は対応する未スケールド動力源出力速度ＳＵｎｓｃａｌｅｄを特定するために動力源速度指令マップ６８内の実際のペダル変位ＰＲＡｃｔｕａｌ（すなわち１００％）を参照し得る。次に、制御装置４０は、工程１００に関連して上に論述したように、未スケールド動力源出力速度ＳＵｎｓｃａｌｅｄを示す指令信号を生成し動力源３６へ送信し得る。それに応じて、動力源３６は、未スケールド動力源出力速度ＳＵｎｓｃａｌｅｄに達するまたはそれを追跡するためにその現在の出力速度を変調し得る。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
開示されたシステムと方法はＣＶＴを有する任意の車両または他の可動機械に適用可能と考えられる。特に、開示されたシステムと方法は、１つまたは複数のオペレータ選択可能仮想ギアに機械のそれぞれの最大または目標走行速度を与えるＣＶＴシステムを有する可動機械に適用可能と考えられる。
【００７０】
機械が１つまたは複数の仮想ギアにおけるランアウトに近づくにつれ機械のエンジンまたは他の動力源に対するオペレータの右フットペダル指令をスケーリングまたは低減することにより、出力速度は低減され燃料または他の搭載資源を節約し得る。さらに、適切なトルク指令または要求がＣＶＴに依然として与えられるので、機械は、仮想ギアの所望の最大または目標走行速度まで依然として加速するおよび／またはそれを維持し得る。したがって、開示された実施形態は、ＣＶＴシステムを有する機械を経済的なやり方で作動させる工程を提供する。
【００７１】
本発明の精神と範囲から逸脱することなく本開示実施形態に様々な変形と修正を行うことができることは当業者にとって明らかであろう。例えば、開示されたシステムと方法は、異なるタイプの機械、動力源、ＣＶＴ、および／または異なる目標走行速度に関連する仮想ギアを利用して、実施され得る。
【００７２】
加えて、動力源の出力速度を低減するオペレータの右ペダル指令を無効化および／またはスケーリングするために異なる方法を使用し得る。例えば、別の実施形態では、オペレータの右ペダル指令は無効化またはスケーリングされ、したがって動力源の出力速度は、動力源、ＣＶＴ、および／または可動機械の他のシステムが一定期間の間定常状態で動作した後低減され得る。例えば、ＣＶＴが一定期間の間特定のトルク対速度比で動作した後、オペレータの右ペダル指令は無効化またはスケーリングされ動力源の出力速度が低減され得る。その代わりにまたはそれに加えて、動力源が一定期間の間特定の出力速度で（例えば閾値速度を越えて）動作した後、オペレータの右フットペダル指令は無効化またはスケーリングされ動力源の出力速度が低減され得る。別の構成では、オペレータが一定期間の間特定の位置（例えば、閾値を越えて変位された位置）に右フットペダルを維持した後、オペレータの右ペダル指令は無効化またはスケーリングされ動力源の出力速度が低減され得る。別の実施形態では、オペレータの右フットペダル指令は無効化またはスケーリングされ得、可動機械が動力源の現在のまたは利用可能な動力出力より少ない動力を使用していれば動力源の出力速度は低減され得る。
【００７３】
他の実施形態は、本明細書の考察および開示された装置の実施から当業者にとって明らかであろう。本明細書と例は単なる例示的なものであって、真の範囲は以下の特許請求範囲およびそれらの等価物により示されることを意図している。
【図１】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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