(57)【要約】  静油圧駆動式車両は、ポンプにより推進される流量が車両の車輪を回転する少なくとも１つの推進モータに動力を伝達するようにその変位が回転斜板の角度に基づき変化することができる可変容量形駆動ポンプを動作させるエンジンを有する。車両の電子制御装置は、システムの動作パラメータ（例えば、回転斜板の角度あるいは推進モータの方向と回転速度）を、実際の信号を生成するセンサにより感知し、この信号を電子制御装置に伝える。制御装置は、制御信号に基づき回転斜板の所望角度を判断し、所望角度とセンサからの実際の信号とを比較する。車両の動作は、角度信号が所望角度と所定の程度だけかつ所定期間の間異なる場合に停止される。
2011504982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静油圧駆動式車両（１００）の操作方法であって、本車両は可変容量形駆動ポンプ（２０２）を動作させる原動機（２０４）を有し、ポンプ（２０２）の変位はポンプ（２０２）に含まれる回転斜板（２１４）の角度（３０２）に基づき変化し、ポンプ（２０２）により推進される流量は少なくとも１つの推進モータ（２２４）に動力を伝達するように働き、推進モータ（２２４）は車両（１００）の少なくとも１つの車輪（２２７）に作動接続され、車両（１００）の動作はユーザにより操作される制御部（２３４）により制御される方法において、
実際の信号（３０８、６０８）を生成するセンサにより回転斜板（２１４）の角度を感知する工程と、
電子制御装置（２３２）に実際の信号（３０８、６０８）を伝える工程と、
ユーザにより操作される制御部（２３４、５３４）からの入力に基づき制御信号（２３６、５３６）を生成する工程と、
ユーザにより操作される制御部（２３４）からの制御信号（２３６）に基づき回転斜板（２１４）の所望の信号（３０６、６０６）を判断する工程と、
電子制御装置（２３２、３００）において実際の信号（３０８、６０８）と所望の信号（３０６、６０６）とを比較する工程と、
実際の信号（３０８、６０８）が所望の信号（３０６、６０６）と所定の程度だけかつ所定期間の間異なる場合に、車両（１００）の少なくとも１つの車輪（２２７）の動作を停止する工程と
を含む方法。
【請求項２】
実際の信号（３０８、６０８）と所望の信号（３０６、６０６）とを比較する工程は、所望の信号（３０６、６０６）と実際の信号（３０８、６０８）との差分（３１０）を計算することと、差分（３１０）と閾値（３１４）とを比較することとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
実際の信号（３０８、６０８）が所望の信号（３０６、６０６）と異なる場合にタイマ（３２４）を初期化する工程と、タイマ（３２４）においてインクリメントされた時間値が所定期間以上になると少なくとも１つの車輪（２２７）の動作を停止する工程とをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
所望の信号（３０６、６０６）を判断する工程は、制御信号（３０２）と所望の信号（３０６、６０６）とを関連付ける参照機能（３０４）により達成される、請求項１、２、または３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
実際の信号（３０８、６０８）が所望の信号（３０６、６０６）と所定の程度だけかつ所定期間の間異なる場合、ポンプ（２０２）に含まれる回転斜板（２１４）の角度を変更するように動作する制御装置（３００）を不能にする工程、をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
車両（１００）の少なくとも１つの車輪（２２７）の動作を停止する工程は、実際の信号（３０８、６０８）が所望の信号（３０６、６０６）と所定の程度だけかつ所定期間の間異なる場合に、車両（１００）の少なくとも１つの車輪（２２７）の動作を停止するためにブレーキ機構（２２８）を適用することを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
実際の信号（３０８、６０８）が所望の信号（３０６、６０６）と所定の程度だけかつ所定期間の間異なる場合に、障害フラグ（３２８）を活性化する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
少なくとも１つの車輪（２２７）と、
前記少なくとも１つ車輪（２２７）に接続され、モータ方向に沿ってモータ速度で動作する少なくとも１つの推進モータ（２２４、５２４）と、
前記モータ（２２４）により推進流体の流れをある流量で循環させるようにされた可変容量型ポンプ（２０２）であって、ポンプ（２０２）は回転軸を有する回転斜板（２１４）を含み、前記斜板（２１４）は前記回転軸に対して選択的角度で動作するようにされ、斜板の前記角度は推進流体の前記流量を指示し、推進流体の流量はある走行速度で車両（１００）を推進する、可変容量型ポンプ（２０２）と、
斜板（２１４）の前記角度を変更するようにされた制御装置（２１６）と、
電子制御装置（２３２）と、
斜板（２１４）が動作する前記角度と、前記モータ（５２４）速度と方向とのうちの少なくとも１つを測定するように配置されたシステムセンサ（２１８、５１８）であって、前記電子制御装置（２３２、５３２）に作動接続され、車両（１００）の動作中に前記制御装置（２３２、５３２）に実際の信号（２４０、５４０）を伝えるようにされた、システムセンサ（２１８、５１８）と、
前記制御装置（２３４）の変位を測定するように配置された制御センサ（２３８）であって、電子制御装置（２３２）に作動接続され、車両（１００）の動作中に前記制御装置（２３２）へ所望角度信号（３０６）を伝えるようにされた、制御センサ（２３８）と
を含む静油圧駆動式車両（１００）であって、
請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法に従って動作する静油圧駆動式車両（１００）。
【請求項９】
電子制御装置（２３２、３００）は前記調節命令（３２２）を生成するようにされ、ポンプアクチュエータ（２１６）は電子制御装置（２３２、３００）からの前記調節命令（３２２）に応答する、請求項８に記載の静油圧駆動式車両（１００）。
【請求項１０】
電子制御装置（２３２、３００）は実際の信号（３０８、６０８）と所望の信号（３０６、６０６）との間の計算された差分（３１０）に基づき前記調節命令（３２２）を生成するようにされる、請求項９に記載の静油圧駆動式車両（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本特許情報開示は、一般的には静油圧駆動式車両に関し、さらに詳細にはこの種の車両を推進させるように動作する油圧回路の動作を監視する診断システムと制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
静油圧駆動式車両は通常、エンジンまたはモータにより駆動される油圧ポンプを含む。油圧ポンプは、車両の車輪または他の駆動機構に接続された１つまたは複数のアクチュエータ（通常は油圧モータ）へ流体の流れを推進する。ポンプからの流体の流れは各アクチュエータを通過し、これにより車両を走行速度で動かす。制御入力部（例えば、レバー、ペダル、または他の任意の適切な装置）を調節するオペレータは車両の動作を制御する。オペレータが制御入力部を動かすと、制御入力部と一体化された変位センサにより、あるいはその代わりに機械的リンク機構の移動により、信号が生成される。信号は車両に関連する制御装置に伝達される。制御装置では、信号は解釈され適切な命令が、油圧ポンプに関連するアクチュエータであってポンプの変位を変更するように動作するポンプの制御アームを動かすように配置されたアクチュエータに発せられる。あるいは、制御入力部は例えばケーブルによりポンプに機械的に接続され、これによりポンプの制御アームを制御入力部の変位に応じて動かすことができる。
【０００３】
ポンプの制御アームの変位は、ポンプ内の斜板（ｓｗａｓｈｐｌａｔｅ）の操作角度を変更することによりポンプの変位の変化と、したがってポンプを介し推進される流体の圧力および流量の変化とを引き起こす。ポンプを介した流体の流量の変調により、例えば、車両の車輪を駆動する油圧モータの回転速度と、したがって車両の走行速度とを制御する。車両の走行速度制御のために追加のシステムも利用可能である。例えば、オペレータが望むときに車両を減速させるためにブレーキ装置または変速機を使用してもよい。
【０００４】
これらの種類の制御は従来においては効果的であったが、ある状況下、例えばアスファルトコンパクタ（ａｓｐｈａｌｔ  ｃｏｍｐａｃｔｏｒ）などの重量車両が傾斜面または斜面上で動作する場合、これらの制御は車両の命令外の（ｕｎｃｏｍｍａｎｄｅｄ）動作を防止するには不適当である。車両の命令外動作の防止は、安全性問題のためだけでなく、所望の速度より速いまたは遅い速度の車両の動作が材料圧縮の効率および速度などの動作パラメータに直接影響を与えるので、望ましい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、一態様では、少なくとも１つの車輪と可変容量型ポンプとを有する静油圧駆動式車両について説明する。ポンプの変位は回転斜板の角度の変化に基づき調節可能である。ポンプにより推進される流量は、車両の１つまたは複数の車輪を回転する少なくとも１つの推進モータへ循環する。センサは回転斜板の角度を感知し、この角度は電子制御装置に伝えられる。あるいは、センサは推進モータの方向と回転速度とを感知する。制御装置は、オペレータからの制御信号に基づき回転斜板の所望の信号を判断し、それをセンサからの実際の信号および閾値と比較して、実際の信号が所望の信号と所定の程度だけかつ所定期間の間異なる場合に車両の動作を拘束する。
【０００６】
別の態様では、本開示は、少なくとも１つの車輪を駆動する推進モータと連動する可変容量型ポンプを有する静油圧駆動式車両の操作方法について説明する。本方法は、車両に関連する電子制御装置内においてオペレータからの命令を受信する工程と、この命令と可変容量型ポンプに含まれる斜板の所望の操作角度とを関連付ける工程とを含む。電子制御装置に伝えられる測定値を生成するセンサは、斜板の操作角度、またはその代わりに推進モータの方向と回転速度を測定する。測定値は所望角度と比較されて差分が生成される。この差分は閾値と比較される。第１の動作モード下では、差分が閾値未満である場合、斜板の操作角度は差分を減少させるように、またはその代わりにポンプの位置を直接に指令するように適切に調節される。第２の動作モードでは、差分が閾値を越えると時間値を計数するタイマが始動され、差分が閾値を越えている間はインクリメントされる。時間値が時間制限を越えた場合、車両の動作は命令外にあると想定され、車両の動作は拘束または休止される。
【０００７】
さらに別の態様では、本開示は、可変容量形駆動ポンプを動作させる原動機を有する静油圧駆動式車両を操作する方法について説明する。ポンプの変位は、ポンプに含まれる回転斜板の角度に基づき変更される。ポンプにより推進される流量は、車両の少なくとも１つの車輪に作動接続された少なくとも１つの推進モータへ動力を伝達するように働く。車両の動作はユーザにより操作される制御により制御される。本方法によると、回転斜板の角度はセンサにより感知されて角度信号が生成され、角度信号は電子制御装置に伝えられる。あるいは、推進モータの方向と回転速度が測定され、この測定値は電子制御装置に伝えられる。回転斜板の所望角度は、制御信号に基づき判断され、所望または期待動作モードと比較することができる。その後、測定値が所望角度と所定の程度だけかつ所定期間の間異なる場合は、車両の少なくとも１つの車輪の動作を停止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】静油圧駆動式車両の一例の外観図である。
【図２】本開示による単純化した油圧回路の回路図である。
【図３】本開示による制御システムのブロック線図である。
【図４】本開示による静油圧駆動式車両を操作する方法のフローチャートである。
【図５】本開示の別の実施形態による単純化した油圧回路の回路図である。
【図６】本開示の別の実施形態による制御システムのブロック線図である。
【図７】本開示の別の実施形態による静油圧駆動式車両を操作する方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本開示は、静油圧駆動式車両に関し、さらに詳細には車両を動作させ制御するための車両に関連付けられた油圧システムを有する車両に関する。各システムは、車両の命令外動作が回避されるように、様々なアクチュエータの機能を監視し指示するために配置された少なくとも１つの電子制御装置を含む。本明細書に記載の実施形態では一例としての説明のためにアスファルトコンパクタに関連するシステムを引き合いに出すが、本開示は他の任意の種類の静油圧駆動式車両にも適用可能である。したがって本明細書に記載の実施例は、実施例に関連して説明される特定の車両に基づき限定するように解釈すべきでなく、他の任意の車両（例えば、スキッドステア車両、車輪自動車、車輪ローダー、地ならし機、軌道車、高速道路内外のトラックとトラクタ）にも適用可能であると解釈すべきである。
【００１０】
アスファルトコンパクタ１００の側面図を図１に示す。コンパクタは、関節継手１０６により連結されたエンジンフレーム１０２と非エンジンフレーム１０４とを含む車両１００の例として示される。継手１０６は、車両１００の操縦を可能にするためにフレーム１０２、１０４間の旋回運動を可能にする。各フレーム１０２、１０４は、ここでは各フレームに回転自在に取り付けられたローラーまたはドラム１０８形式の１つまたは複数の車輪を含む。本開示ではローラー１０８を参照するが、本開示は広義の車輪自動車の車輪にも適用可能である。各ローラー１０８は接地面と接触し、表面に沿って走行できるように車両１００を支持する。各ローラー１０８は、第１の線または導管１１２あるいは第２の線または導管１１４のいずれかから流体の流れを受け入れるように配置された油圧モータ１１０により電導回転可能である。各モータ１１０は、第１または第２の導管１１２、１１４を通る流れ方向に応じて、いずれかの方向にそれぞれのローラー１０８を動作させることができる。
【００１１】
第１と第２の導管１１２、１１４を通る流体の流れは、エンジン１１６により作動されるポンプ（図１では見えない）により駆動される。エンジン１１６とポンプはエンジンフレーム１０２上に取り付けられており、車両全体に延在する油圧装置の一部である。中間の線または導管１１８は、作動油をその間で連通させるためにエンジンフレーム１０２と非エンジンフレーム１０４とを接続する。ポンプは可変容量形ポンプであり、その変位は制御入力部またはレバー１２０により制御される。制御レバー１２０は、サービス中にオペレータを収容するように配置された車両１００の運転台部１２２内に位置する。
【００１２】
電気制御部を含む油圧装置２００の単純化した回路図を図２に示す。説明のために単純化して示されたシステム２００は、車両１００のドラム１０８の１つを駆動する駆動回路の一部を含む。明らかなように、第２のドラム１０８を駆動するための油圧部品と接続部または各ドラム１０８内の振動器（図示せず）は単純化のために示されない。取り付けられた工具を持ち上げるおよび／または傾ける（一例として）等の動作を行なうために、同様の油圧部品および接続部を別の静油圧駆動式車両に設けてもよい。
【００１３】
油圧装置２００は、原動機（この場合は車両のエンジン２０４）に接続された可変容量形ポンプ２０２を含む。ポンプ２０２は排気形タンク（ｖｅｎｔｅｄ  ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ）または排水管２０８に接続された入口導管２０６を有する。エンジン２０４の動作中、ポンプ２０２はタンク２０８から流体の流れを引き、供給線または導管２１２を介し４ポート双方向（４−２）弁２１０に流体を送る前に流体を加圧する。弁２１０の排水口はタンク２０８に排出する排水路２１３を介し接続される。制御レバー２１４はポンプ２０２内の斜板（図示せず）に接続され、制御レバー２１４の動きに応じて斜板の角度を変更するように配置される。制御レバー２１４の運動は制御レバー２１４に接続されたアクチュエータ２１６により達成される。センサ２１８により、制御レバー２１４の変位または角度（ポンプ２０２の斜板の角度に等しい）を感知または測定することができる。センサ２１８は、例えば、制御レバー２１４の角度（または等価的にはその変位）と、従ってポンプ２０２内の斜板の位置とを測定するアナログまたはデジタルセンサであってよい。
【００１４】
明らかなように、エンジン２０４の動作中、ポンプ２０２は供給線２１２を介し流体の流れを推進するように機能する。４−２弁２１０の位置に応じて、供給線２１２からの流体の流れは、油圧モータ２２４のいずれかの側にそれぞれ接続された第１の導管２２０と第２の導管２２２の２本の導管のうちの１本に送られる。４−２弁２１０の位置は、モータ２２４を所望の方向に動かす２つの位置間で４−２弁２１０を往復運動させるように配置された弁アクチュエータ２２６により制御される。モータ２２４は車両の車輪またはドラム２２７に接続され、車両の走行中にドラム２２７を回転するように配置される。図式的に示されたブレーキ２２８は、アクチュエータ２３０により作動されるとドラム２２７の運動を拘束または休止するように構成される。本実施形態に示すブレーキアクチュエータ２３０は電子的であり、ブレーキ２２８を作動し摩擦を引き起こしてドラム２２７の運動を拘束するが、他の構成を使用してもよい。例えば、ドラム２２７に接続された回転円盤の開口内にピンを挿入し、ピンに対するディスクとドラム２２７の運動を停止してもよい。さらに、ブレーキ２２８は図ではドラム２２７の外部に示されるが、ブレーキ２２８をドラム２２７内に保護するような多くの従来設計を利用してもよい。
【００１５】
電子制御装置２３２は車両に接続され、動作中に、車両上の様々なセンサから情報を受信し、その情報を処理し、システム内の様々なアクチュエータへ命令を発するように配置される。本明細書に関係する接続部を示すが、明らかなように他の多くの接続部が制御装置２３２に関連して存在し得る。本実施形態では、制御装置２３２は制御信号線２３６を介し制御入力部２３４に接続される。図式的に示された制御入力部２３４は、例えば、車両の所望の速度を設定するように使用される車両のオペレータにより可動なレバーであってよい。制御入力部２３４に関連するセンサ２３８を介し制御入力部２３４の位置を命令信号に変換することができる。制御装置２３２に伝えられる制御信号は、車両を所望の速度で動かす斜板の所望角度または信号を生成するために、他のパラメータ（例えば、エンジン２０４の速度、タンク２０８内の流体の温度等）と共に計算に使用することができる。
【００１６】
センサ２１８は、ポンプ設定用帰還線２４０を介し制御装置２３２に適切に接続され、ポンプ２０２内の斜板の位置、設定または角度を示すセンサ２１８からの位置信号または実際の信号を受信するように配置される。制御装置２３２はまたシステム２００内の様々なアクチュエータを操作する命令を発するように配置される。例えば、ポンプ変位命令線２４２は制御レバー２１４を作動するアクチュエータ２１６と制御装置２３２とを接続することができる。同様に、ブレーキ活性化線２４４は、ブレーキ活性化線２４４内の適切な信号の存在下でブレーキ２２８が車両に対するドラム２２７の運動を拘束または休止するように係合されるように、制御装置２３２とブレーキアクチュエータ２３０とを接続することができる。さらに、制御線２４６は、回転方向としたがって車両の走行とが４−２弁２１０の位置に基づきオペレータにより指示されるように、制御装置２３２と弁アクチュエータ２２６とを接続することができる。通常、車両の走行方向はニュートラル位置に対する制御入力部２３４の変位方向に依存する。最後に、制御装置２３２は、多チャンネルエンジン通信線２４８を介し他の多くのパラメータをエンジン２０４に送受信するように構成されてよい。このようなパラメータの例としては、エンジン速度および燃料などのエンジン２０４の様々な動作パラメータと、冷却液温度、油温、気温、部品故障コードなどのエンジン２０４の動作状態に関連する他のパラメータとが挙げられる。
【００１７】
オペレータが制御入力部２３４を変位させることにより車両の運動を命令すると、命令信号は命令入力線２３６を介し制御装置２３２に伝えられる。以下にさらに詳細に説明されるように、この信号は、所望角度を達成するために、ポンプアクチュエータ２１６に制御レバー２１４を適切な程度だけ移動させる。制御レバー２１４の所望角度（ポンプ２０２の斜板の所望の設定に変換される）はモータ２２４を介し作動流体の適正な流れを引き起こし、その結果、ドラム２２７の回転を生じさせて車両の所望走行速度を実現する。
【００１８】
この駆動配置はたいていの条件下ではうまく働くが、車両がオペレータにより命令された運動とは異なる運動を受け易いある条件が存在する。このようなまれな条件が存在する場合、例えば、車両が急な斜面を登るあるいは降りる場合、ドラム２２７は、より速く、あるいはオペレータにより命令されたものとは反対方向に回転し始めることがある。このような状況では、モータ２２４は、第１と第２の導管２２０、２２２内の流体の流量または方向を変化させるのでむしろポンプのように働く。車両の大きな重量のために、流量特性におけるこの変化は４−２式バルブ２１０の位置を変更させ、さらにはポンプ２０２内の斜板にその角度を変更させ、新しくかつ命令外の流れ条件に対処させることがある。車両がこのような動きを示した場合、車両の運動を拘束または休止し、オペレータに警告を発し、オペレータに制御を回復させることが望ましい。これは、以下に説明するように、制御装置２３２内のコード化された適切な機能により行ってよい。
【００１９】
静油圧駆動式車両の命令外動作を検知および緩和することができる制御システム３００のブロックダイヤグラムを図３に示す。制御システム３００またはその等価物は、動作中に車両の命令外動作が特定され拘束されてオペレータが制御を回復できるように、上記図２に関連して説明した制御装置２３２内でコード化できると有利であろう。システム３００は、所望の車速に対する命令３０２を、あるいは等価的にはオペレータによる制御入力部２３４の変位からポンプ２０２の所望の信号を、受信する。命令３０２は、命令３０２を斜板の所望角度３０６に関連付けることができる参照機能３０４に通される。同時に、帰還信号３０８（例えば、ポンプ２０２と一体化されたセンサ２１８による制御レバー２１４の測定されたまたは実際の角度）は制御装置２３２に到達する。
【００２０】
制御システム３００は、加算ブロック３１２において所望の信号３０６と実際の信号３０８との差分すなわち誤差３１０を計算し、誤差と比較器機能３１４内の一組の閾値とを比較することができる。誤差３１０はポンプ２０２内の斜板の所望の信号３０６と実際の信号３０８との差を示す。この差は車両の所望の車速と実際の車速との差に変換される。この誤差の大きさは、車両の命令された運動と実際の運動との差異の指標である。この誤差は通常は短期間存在する。システム応答は通常動作中に命令に合致する傾向があるのでこの誤差は時間とともに低下する大きさを有する。
【００２１】
閾値比較器３１４は、動作中に、所望の信号３０６と異常状態（あるいは一般的には潜在的な問題を示す誤差値の暴走）の実際の信号３０８との誤差を監視するように連続的に動作することができる。閾値比較器３１４は、誤差３１０の大きさおよび方向と所定の一定または可変の上下閾値とを連続的に比較することができる。閾値比較器３１４は、誤差が閾値を越えない場合は誤差３１０を変更せずにそのまま送信するように、あるいはオペレータからの命令の突然の変更中に発生し得る一時的スパイクを除去するために誤差３１０を切捨てるように動作することができる。閾値比較器３１４を出る変更のないあるいは区切られた誤差値３１６は動的制御アルゴリズムに入る前に切り替えスイッチ３１８を通る。図示の実施形態では、動的制御アルゴリズムは比例、積分、微分（ＰＩＤ：ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ，ｉｎｔｅｇｒａｌ，ａｎｄ  ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ）項制御ループ３２０であるが、例えばモデリング機能、モデル、適応アルゴリズムなど他の種類の制御装置を使用してもよい。ＰＩＤループ３２０は調節値３２２を計算することができ、ポンプ２０２の斜板の実際の角度を所望の角度に近付けるように働くポンプアクチュエータ２１６に調節値３２２を送信することができる。
【００２２】
例えば、車両が急な傾斜に沿って走行している状況、あるいは車両が支持表面に沿って滑り所望の速度が実際の車速に合致しなくなる場合など、車両が動作命令に密に追従しない状況では、ＰＩＤループは車両の運動を制御するのに効果がなくなることがある。このような状況では、このような任意の制御装置２３２の「ワインドアップ」を防止するために、ＰＩＤループ３２０あるいは同様の他の任意の制御方式を不能にして、以下に説明するように他の方法を使用して車両の動作を不能にすることが有利である。
【００２３】
動作中に時折、誤差が閾値を越えると、閾値比較器３１４は閾値フラグ値３２６を介しタイマ３２４を活性化するように構成される。誤差３１０が閾値を越えたと比較器３１４が判断すると、フラグ３２６はタイマ３２４を初期化することにより活性化される。誤差が閾値を越えたので、タイマ３２４は時間値をインクリメントすることにより時間を計数し始める。誤差が閾値を越え、かつフラグ３２６が活性状態である間、タイマ３２４は時間値を所定時間までインクリメントすることができる。誤差３１０が少なくとも所定時間の間、閾値を越えた場合（フラグ３２６は時間値の所定時間までの計数中は活性状態であり、かつ所定時間に到達したことを意味する）、タイマ３２４は障害フラグ３２８を活性化する。障害フラグ３２８の活性化は、例えば障害フラグ３２８値を０から１に設定することにより成し遂げられてよい。
【００２４】
障害フラグ３２８の活性化は車両の動作を停止させるように機能する。例えば、障害フラグ３２８は、切り替えスイッチ３１８に、その位置を変更させてニュートラル化値（ｎｅｕｔｒａｌｉｚｉｎｇ  ｖａｌｕｅ）３３０（例えば、区切られた誤差３１６の代わりに０）をＰＩＤループ３２０に送らせる。ＰＩＤループ３２０内へのニュートラル化値３３０の入力により、ＰＩＤループ３２０を直ちに「ワインドダウン」させ、かつポンプへの命令の送信を停止させ、ポンプにニュートラルまたは零角度位置を取らせる。同時に、障害フラグ３２８は、ブレーキアクチュエータ２３０へのブレーキ信号３３４を介し車両のブレーキ２２８を活性化することにより車両を自動的に停止するように働く拘束機能（ａｒｒｅｓｔｉｎｇ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）３３２を活性化する。障害フラグはさらに、例えばオペレータに緊急状態の警告を発する、ブザーまたは警報を鳴らす、変速機をニュートラルにシフトする、車両のエンジンをオフするなど他の機能を行なってもよい。
【００２５】
静油圧駆動式車両の命令外動作を拘束する例示的な方法のフローチャートを図４に示す。工程４０２では、車両と一体化された制御装置２３２はオペレータ命令を受信し、この命令に基づき、車両のモータ２２４を動作させる流体を駆動するポンプ２０２の斜板の所望角度を計算または補間することができる。工程４０４では、所望角度または等価パラメータは、適切に配置されたセンサ２１８により測定されたポンプ２０２の実際の角度と比較され、差分すなわち誤差を生成する。誤差は、工程４０８での誤差が閾値を越えたかどうかの判断のために、工程４０６で閾値と比較される。
【００２６】
工程４０８で誤差が閾値未満であると判断された場合、工程４１０で、動作は通常のすなわち第１のモード下で斜板角度の調節を継続する。例えば工程４０４で以前に計算された差分すなわち誤差に基づき角度に対する調節を行なうように動作するＰＩＤループ３２０または他の制御方式を使用することにより、このような調節を実現することができる。工程４１２ではオペレータ命令の変更が判断される。本処理は、命令に変更がある場合は工程４０２での所望角度の判断で開始され、変更がない場合は工程４０４での比較で開始され、これらを繰り返す。
【００２７】
一方、工程４０８で誤差が閾値を越えたと判断された場合、工程４１４で、動作はタイマ３２４の初期化により第２の動作モード下で継続する。工程４１４で初期化されたタイマ３２４は、例えば所定の時間閾値または制限まで計数する増分タイマであってよい。工程４１６での時間閾値または制限に達したかどうかの判断は、工程４０８で誤差が閾値を依然として越えている限りタイマをインクリメントするように働く。誤差が閾値を越えたと判断され、かつ誤差が依然として存在する間、タイマ３２４は時間を計数し続ける。工程４１６でタイマが時間制限に達すると、そして工程４０８で誤差が依然として閾値を越えている間、工程４１８でポンプ制御装置は非活性化される。ポンプ制御装置の非活性化は、例えば上述のように無効化値をＰＩＤループに送信することにより達成され、工程４２０で車両の動作は拘束または停止され、工程４２２でオペレータは故障条件の存在の警告を受ける。
【００２８】
電気制御を含む油圧装置５００の別の実施形態の単純化した回路図を図５に示す。説明のために単純化して示されたシステム５００は、車両１００のドラム１０８の１つを駆動する駆動回路の一部を含む。油圧装置５００は原動機（この場合は車両のエンジン５０４）に接続された可変容量形ポンプ５０２を含む。ポンプ５０２は油圧モータまたは別の油圧装置を２方向に動作させることができる双方向ポンプである。エンジン５０４の動作中、ポンプ５０２内の斜板（図示せず）に接続された制御レバー５１４は制御レバー５１４の動作に応答して斜板の角度を２方向に変更するように配置される。制御レバー５１４の動作は制御レバー５１４に接続されたアクチュエータ５１６により達成される。制御レバー５１４の変位または角度は、双方向推進モータ５２４に供給される作動油の方向と流量を制御する。センサ５１８により推進モータ５２４の回転速度と回転方向を感知または測定することができる。センサ５１８は、例えば推進モータ５２４の方向と回転速度を測定するアナログまたはデジタルセンサであってよい。
【００２９】
明らかなように、ポンプ５０２は、ポンプ５０２内の斜板の回転方向に応じて、エンジン５０４が動作する際に第１の供給線５１２または第２の供給線５０６のいずれかを通る流体の流れを推進するように機能する。モータ５２４は車両の車輪またはドラム５２７に接続され、車両の走行中はドラム５２７を回転させるように配置される。図式的に示されたブレーキ５２８は、アクチュエータ５３０により作動されるとドラム５２７の運動を拘束または休止するように配置される。本実施形態に示すブレーキアクチュエータ５３０は電子的であり、ブレーキ５２８を作動し摩擦を引き起こしてドラム５２７の運動を拘束するが、他の構成を使用してもよい。第１の圧力逃し弁５２２は第１の供給線５１２と排水管またはタンク５０８とを流体接続する。同様に、第２の圧力逃し弁５１３は第２の供給線５０６と排水管５０８とを流体接続する。
【００３０】
電子制御装置５３２は車両に接続され、動作中、車両上の様々なセンサから情報を受信し、その情報を処理し、システム内の様々なアクチュエータへ命令を発するように配置される。この別の実施形態では、制御装置５３２は制御信号線５３６を介し制御入力部５３４に接続される。図式的に示された制御入力部５３４は、例えば車両の所望の速度を設定するために使用される車両のオペレータにより可動なレバーであってよい。制御入力部５３４の位置は、制御入力部５３４に関連するセンサ５３８を介し命令信号に変換することができる。制御装置５３２に伝えられる制御信号は、所望の速度と方向で車両を移動させる斜板の所望の信号を生成するように使用することができる。
【００３１】
センサ５１８は、モータ帰還線５４０を介し制御装置５３２に適切に接続され、モータ５２４の方向と速度すなわち回転を示すセンサ５１８からの実際の信号を受信するように配置される。制御装置５３２はまた、システム５００内の様々なアクチュエータを操作する命令を発するように構成される。例えば、ポンプ変位命令線５４２は制御装置５３２と制御レバー５１４を作動するアクチュエータ５１６とを接続することができる。同様に、ブレーキ活性化線５４４は、ブレーキ活性化線５４４内の適切な信号の存在下でブレーキ５２８が車両に対するドラム５２７の運動を拘束または休止するように係合されるように、制御装置５３２とブレーキアクチュエータ５３０とを接続することができる。制御装置５３２はまた、多チャンネルエンジン通信線５４８を介しエンジン５０４に他の多くのパラメータを送受信するように構成されてよい。このようなパラメータの例としては、エンジン速度および燃料などのエンジン５０４の様々な動作パラメータと、冷却液温度、油温、気温、部品故障コードなどエンジン５０４の動作状態に関係する他のパラメータとが挙げられる。
【００３２】
制御入力部５３４を変位することによりオペレータが車両の動作を命令すると、命令信号は命令入力線５３６を介し制御装置５３２に伝えられる。この信号は、所望の動作設定を実現するために、ポンプアクチュエータ５１６に制御レバー５１４を適切な程度と方向だけ移動させる。制御レバー５１４の所望角度（ポンプ５０２の斜板の所望の信号に変換される）は、モータ５２４を介し作動流体の適正な流れを引き起こし、その結果、ドラム５２７の回転を生じさせて車両の所望走行速度を実現する。本実施形態では、制御レバー５１４の変位の方向と大きさの操作は、命令入力線５３６からの命令信号に基づきオープンループ法で達成される。
【００３３】
この駆動配置はたいていの条件下ではうまく働くが、車両がオペレータにより命令された運動とは異なる運動をしがちなある条件が存在する。別の例として、ポンプ５０２の制御レバー５１４を制御するアクチュエータ５１６は、破片または汚染の侵入により動きが遅くなるかあるいはスタックすることがある。このような状況では、アクチュエータ５１６は車両のオペレータにより命令されない位置を取り、ポンプ５０２の斜板を制御不能に移動させることがある。このようなまれな状態が存在すると、ドラム５２７はオペレータにより命令されたものより速くまたはその反対方向に回転し始めることがある。このような状況が存在する場合、自動的にブレーキ５２８をかけることにより車両の動作を拘束または停止することが望ましい。
【００３４】
静油圧駆動式車両の命令外動作を検知および緩和することができる制御システム６００のブロックダイヤグラムを図６に示す。制御システム６００またはその等価物は、動作中に車両の命令外動作が特定され拘束されるように、上記図５に関連して説明した制御装置５３２内でコード化できると有利である。システム６００は、所望の車両運動のための命令６０２を、あるいは等価的にはオペレータによる制御入力部５３４の変位からのポンプ５０２の所望の方向と設定を、受信する。命令６０２は、制御信号６２２としてポンプアクチュエータ（例えばアクチュエータ５１６）に直接伝えられてよく、また制御信号６２２をポンプ５０２の所望の設定６０６に関連付けることができる参照機能６０４を通ってもよい。ポンプ５０２の所望の設定６０６は、方向を示す符号を有する実数または整数値と、所望の速度または流量を示す大きさとであってよい。同時に、帰還または実際の信号６０８（例えば、一体化されたセンサ５１８により測定されたモータ５２４の方向と速度）は制御装置６００に到達する。
【００３５】
制御システム６００は、加算ブロック６１２において所望の信号６０６と実際の信号６０８との差分すなわち誤差６１０を計算し、誤差と比較器機能６１４内の一組の閾値とを比較することができる。誤差６１０はポンプ５０２内の斜板の所望の信号６０６と実際の信号６０８との差を示す。この差は車両の所望の車速と実際の車速との差に変換されるように配置される。この誤差の大きさは、車両の命令された運動と実際の運動との差異の指標である。
【００３６】
閾値比較器６１４は、動作中に、所望の信号６０６と異常状態（あるいは一般的には潜在的な命令外運動を示す誤差値の暴走）の実際の信号６０８との誤差を監視するように連続的に動作することができる。動作中に時折、誤差が閾値を越えた（さらに詳細には誤差の絶対値が閾値を越えた）ときに、閾値比較器６１４は閾値フラグ値６２６を介しタイマ６２４を活性化するように構成される。誤差６１０が閾値を越えたと比較器６１４が判断すると、フラグ６２６はタイマ６２４を初期化することにより活性化される。誤差が閾値を越えたので、タイマ６２４は時間値をインクリメントすることにより時間を計数し始める。誤差が閾値を越え、かつフラグ６２６が活性状態である間、タイマ６２４は時間値を所定時間までインクリメントすることができる。誤差６１０が少なくとも所定時間の間、閾値を越えた場合（フラグ６２６は時間値の所定時間までの計数中は活性状態であり、かつ所定時間に到達したことを意味する）、タイマ６２４は障害フラグ６２８を活性化する。障害フラグ６２８の活性化は、例えば障害フラグ６２８値を０から１に設定することにより成し遂げられてよい。
【００３７】
障害フラグ６２８の活性化は車両の動作を停止するように機能する。障害フラグ６２８は、ブレーキアクチュエータ５３０へのブレーキ信号６３４を介し車両のブレーキ５２８を活性化することにより車両を自動的に停止するように働く拘束機能６３２を活性化する。障害フラグはさらに、例えばオペレータに緊急状態の警告を発する、ブザーまたは警報を鳴らす、変速機をニュートラルにシフトする、車両のエンジンをオフするなど他の機能を行なってもよい。
【００３８】
静油圧駆動式車両の命令外動作を拘束する代替方法のフローチャートを図７に示す。工程７０２では、車両と一体化された制御装置５３２はオペレータ命令を受信し、この命令に基づき、例えば車両のモータ５２４を動作させる流体を駆動するポンプ５０２の斜板の所望角度を示す所望信号を計算または補間する。工程７０４では、所望の信号または等価パラメータは、適切に配置されたセンサ５１８により測定されたモータ５２４の方向と回転速度を示す実際の信号と比較され、差分すなわち誤差を生成する。誤差は、工程７０８での誤差が閾値を越えたかどうかの判断のために、工程７０６で閾値と比較される。
【００３９】
工程７０８で誤差が閾値未満であると判断された場合、工程７１０では、動作は、通常すなわち第１のモード下でオペレータ命令に基づき斜板角度のオープンループ命令を続ける。一方、工程７０８で誤差が閾値を越えたと判断された場合、工程７１４で、動作は、タイマ６２４の初期化により第２の動作モード下で継続する。工程７１４で初期化されたタイマ６２４は、例えば所定時間閾値または制限まで計数する増分タイマであってよい。工程７１６での時間閾値または制限に達したかどうかの判断は、工程７０８で誤差が閾値を依然として越えている限りタイマをインクリメントするように動作する。誤差が閾値を越えたと判断されたので、かつ誤差が依然として存在する間、タイマ６２４は時間を計数し続ける。工程７１６でタイマが時間制限に達すると、そして工程７０８で誤差が依然として閾値を越えている間、工程７１８でポンプ制御装置は非活性化され、工程７２０で車両の動作は拘束または停止される。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本開示は、駆動ポンプまたは車両に関連するポンプの変位を操作することができる電子制御装置を有する静油圧駆動式車両に適用可能である。いくつかの状況下では車両の命令外動作が発生し得る。本明細書に記載の実施形態は、車両の命令外動作（例えば、命令された速度以外の速度の車両の動作、あるいは命令された方向以外の方向の動作）を検知するのに適している。説明された実施形態はまた、有利には車両の動作を拘束することができ、障害の発生についてオペレータに警報を発することができる。本明細書に記載の実施形態は、命令外動作の状態を診断するだけでなく、このような状態が所定時間制限より長く存在すると車両の動作を拘束するように使用される方法と装置についての例示を目的として説明される。本明細書に記載のもの以外にポンプを制御し車両を停止する多くの代替方法が存在することと、このような等価な任意の方法も本開示の範囲内であると考えられることとを理解すべきである。
【００４１】
先の記述は開示されたシステムと技術の例を提供するということが理解されるであろう。しかしながら、本開示の他の実施は詳細には先の例と異なってもよいと考えられる。本開示または本開示の例へのすべての参照は、その時点で検討される特定の例を参照するように意図されており、より一般的には本開示の範囲に関していかなる限定も意味するようには意図されていない。いくつかの特徴に関する「区別」と「批判」に関するすべて言葉はそれらの特徴に対する好みの欠如（ｌａｃｋ  ｏｆ  ｐｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）を示すように意図されているが、特記される場合を除きそれらを本開示の範囲から完全に排除するようには意図されていない。
【００４２】
本明細書における値域の記述は、特記される場合を除き、その範囲に入る個別の各値を個々に参照する簡単な方法として役立つように意図されているだけである。個別の各値は、それが本明細書では個々に記述されているものとして明細書内に組み込まれている。本明細書に記載のすべての方法は、本明細書内で特記される場合を除き、あるいは文脈に明確に矛盾する場合を除き、任意の好適な順序で実行され得る。
【００４３】
したがって、本開示は、適用法令により許容されるように、本明細書に添付された特許請求の範囲に記載された主題のすべての修正と等価物を含む。また、上記要素のすべての可能な変形態様における上記要素の任意の組み合わせは、本明細書内で特記される場合を除き、あるいは文脈に明確に矛盾する場合を除き、本開示により包含される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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