(57)【要約】機械制御システム（３４）は、静油圧変速機（２２）に関係するトルク入力を受信するように構成される入力受信部を含み得る。入力受信部はまた、静油圧変速機を作動させるためのオペレータ要求を受信し得る。機械制御システムはまた、オペレータ要求を調整するための、トルク入力に少なくとも部分的に基づく係数を決定するように構成されるプロセッサを含み得る。プロセッサはまた、静油圧変速機により動力源にかけられるトルク負荷が所望の範囲内となるように、調整済みオペレータ要求に基づき静油圧変速機を始動させるための指令を決定するように構成され得る。機械制御システムはさらに、静油圧変速機に指令を送るように構成される出力送信部を含み得る。
2014505839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静油圧変速機（２２）に関係するトルク入力と
静油圧変速機を作動させるためのオペレータ要求と
を受信するように構成される入力受信部と、
オペレータ要求を調整するための、トルク入力に少なくとも部分的に基づき係数を決定し、かつ
静油圧変速機により動力源にかけられるトルク負荷が所望の範囲内となるように、調整済みオペレータ要求に基づき静油圧変速機を作動させるための指令を決定する
ように構成されるプロセッサと、
静油圧変速機に指令を送るように構成される出力送信部と
を含む機械制御システム（３４）。
【請求項２】
トルク入力は静油圧変速機（２２）が動力源（１２）にかけるトルク負荷に関する制限を含む、請求項１に記載の機械制御システム（３４）。
【請求項３】
トルク入力は静油圧変速機（２２）が動力源（１２）にかけるトルク負荷を含む、請求項２に記載の機械制御システム（３４）。
【請求項４】
トルク入力を与えるように構成される１つまたは複数のセンサ（３２）をさらに含む請求項３に記載の機械制御システム（３４）。
【請求項５】
プロセッサは、トルク負荷限界とかけられたトルク負荷との差を示すトルク誤差を決定することにより部分的に係数を決定するように構成される、請求項３に記載の機械制御システム（３４）。
【請求項６】
プロセッサは、トルク誤差に少なくとも部分的に基づき静油圧変速機（２２）のトルク指令を決定することにより部分的に係数を決定するように構成される、請求項５に記載の機械制御システム（３４）。
【請求項７】
プロセッサは、トルク誤差に少なくとも部分的に基づき静油圧変速機（２２）のトルク要求を決定することにより部分的に係数を決定するように構成される、請求項６に記載の機械制御システム（３４）。
【請求項８】
プロセッサは、生の係数を取得するために、トルク指令をトルク要求で除すことにより部分的に係数を決定するように構成される、請求項７に記載の機械制御システム（３４）。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の機械制御システム（３４）を含む機械（１０）。
【請求項１０】
動力源（１２）と静油圧変速機（２２）とを含む機械（１０）を制御する方法であって、
静油圧変速機に関係するトルク入力と
静油圧変速機を作動させるためのオペレータ要求と
を含む入力を取得する工程と、
オペレータ要求を調整するための、トルク入力に少なくとも部分的に基づく係数を決定する工程と、
静油圧変速機により動力源にかけられるトルク負荷が所望の範囲内となるように、調整済みオペレータ要求に基づき静油圧変速機を作動させるための指令を決定する工程と、
静油圧変速機に指令を送信する工程と
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般的には機械の制御システムに関し、より具体的には、機械内の１つまたは複数の静油圧変速機を制御するための制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ホイールローダ、トラックローダ、トラック型トラクタ、および他のタイプの重機械を含む機械が様々なタスクに使用され得る。これらの機械は、機械がそれらのタスクを実行できるように機械内のトルク浪費装置にトルクを供給するエンジンなどの動力源を含み得る。機械は、動力源からのトルクをトルク消費装置間に分配するために制御システムを含み得る。制御システムは様々な機械入力を取得することができ、それらの入力に基づき、どれくらいのトルクを各トルク消費装置に分配すべきかを決定し得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
機械が含み得るトルク消費装置の１つは、様々な動作を実行しながら動力源からトルクを消費し得る、油圧モータとポンプを含み得る静油圧変速機であり得る。機械の制御システムは、トルクを速度比（すなわちモータ速度とポンプ速度の比）に基づき静油圧変速機へ分配し得る。例えば、制御システムは、所望の速度比を試み実現するためにポンプ変位とモータ変位を決定し得る。しかし、動作中、機械は、機械の動力源に関連する制限が、所望速度比が実現されるのを妨げ得る負荷に遭遇し得る。このような状況を扱うために、制御システムは所望速度比を低減するために不足速度制御（ｕｎｄｅｒｓｐｅｅｄ  ｃｏｎｔｒｏｌ）を含み得る。不足速度制御の一形態では、動力源の速度、加速、および／または減速が感知され、所望速度比を低減するために使用される。しかし、このような感知データは、機械性能に悪影響が与えられてしまうまで不足速度制御の反応を遅延し得る遅行指標であり得る。
【０００４】
開示された機械制御システムと方法は、当該技術領域で知られた他の問題だけでなく上に記載の問題の１つまたは複数も克服することに向けられる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様によると、機械制御システムは、静油圧変速機に関係するトルク入力を受けるように構成される入力受信部を含み得る。入力受信部はまた、静油圧変速機を作動させるためのオペレータ要求を受信し得る。機械制御システムはまた、オペレータ要求を調整するための、トルク入力に少なくとも部分的に基づく係数を決定するように構成されるプロセッサを含み得る。プロセッサはまた、静油圧変速機により動力源にかけられるトルク負荷が所望の範囲内となるように、調整済みオペレータ要求に基づき静油圧変速機を作動させるための指令を決定するように構成され得る。機械制御システムはさらに、静油圧変速機に指令を送るように構成される出力送信部を含み得る。
【０００６】
本開示の別の態様によると、動力源と静油圧変速機を含む機械を制御するための方法は入力を取得する工程を含み得る。入力は、静油圧変速機に関係するトルク入力を含み得る。入力はまた、静油圧変速機を作動させるためのオペレータ要求を含み得る。本方法はまた、オペレータ要求を調整するための、トルク入力に少なくとも部分的に基づく係数を決定する工程を含み得る。本方法はさらに、静油圧変速機により動力源にかけられるトルク負荷が所望の範囲内となるように、調整済みオペレータ要求に基づき静油圧変速機を作動させるための指令を決定することを含む。本方法はまた、静油圧変速機に指令を送る工程を含み得る。
【０００７】
本開示のさらに別の態様によると、機械は動力源を含み得る。機械はまた、少なくとも１つのポンプと少なくとも１つのモータを含む静油圧変速機を含み得る。静油圧変速機は動力源により駆動され得る。制御システムは、静油圧変速機が動力源にかけるトルク負荷に関する制限を受信するように構成される入力受信部を含み得る。入力受信部はまた、静油圧変速機が動力源にかけるトルク負荷を受けるように構成され得る。入力受信部はさらに、静油圧変速機を作動させるためのオペレータ要求を受信するように構成され得る。制御システムはさらにプロセッサを含み得る。プロセッサは、オペレータ要求を調整するための、トルク入力に少なくとも部分的に基づく係数を決定するように構成され得る。プロセッサはまた、静油圧変速機により動力源にかけられるトルク負荷が所望の範囲内となるように、調整済みオペレータ要求に基づき静油圧変速機を作動させるための指令を決定するように構成され得る。制御システムはまた、静油圧変速機に指令を送るように構成される出力送信部を含み得る。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本開示の一態様による例示的な機械の図である。
【図２】本開示の一態様による静油圧変速機の概略図である。
【図３】本開示の一態様による、制御システムの動作に関連する方法のフローチャートである。
【図４】本開示の一態様による参照テーブルである。
【図５】本開示の一態様による、一定期間にわたる、トルク誤差値、フィルタ係数値、不足速度係数値を示すグラフである。
【図６】本開示の一態様による、一定期間にわたる、トルク誤差値、フィルタ係数値、不足速度係数値を示すグラフである。
【図７】本開示の一態様による、一定期間にわたる、トルク誤差値、フィルタ係数値、不足速度係数値を示すグラフである。
【図８】本開示の一態様による２経路静油圧変速機の概略図である。
【図９】本開示の一態様による制御システムの動作に関連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】
本開示は機械に使用される。以下に述べられる実施形態では、トラックローダ機械１０が開示される。しかし、例えば、自動車、トラック、農業車両などの任意のタイプの地上用車両、および／またはホイールローダ、ブルドーザー、トラック型トラクタ、掘削機、グレーダ、オンハイウェイトラック、オフハイウェイトラックなどの建設車両、および／または当業者らに公知の任意のタイプの機械を含む他のタイプの機械が本明細書に開示される実施形態から恩恵を受けることができるということが理解される。
【００１０】
図１に示す例示的なトラックローダ機械１０は、動力源１２、牽引アセンブリ１４、運転台１６、用具アセンブリ（ｉｍｐｌｅｍｅｎｔ  ａｓｓｅｍｂｌｙ）１８、および当業者らに公知の他の機械部品を含む。
【００１１】
動力源１２は、これらに限定されないが火花点火エンジン、圧縮点火エンジン、ロータリエンジン、ガスタービンエンジン、および／またはガソリン、ディーゼル燃料、バイオディーゼル、エタノール、メタノール、およびそれらの組み合わせにより作動されるエンジンを含む内燃機関などのトルクを生成する任意のアセンブリを含み得る。動力源１２はまた、水素動力エンジン、燃料電池、太陽電池、および／または当業者らに公知の任意の他の電源を含み得る。
【００１２】
運転台１６は機械１０の様々な制御装置を含む。例えば、運転台１６は、機械１０の速度と走行方向を制御するための要求、および／または用具アセンブリ１８を操作するための要求をオペレータが行えるように構成される１つまたは複数の制御装置を有するオペレータインタフェース２０を含み得る。例えば、オペレータインタフェース２０は、操舵装置、ジョイスティック、手または足操作型レバー、当業者らに公知の任意の他の制御装置を含み得る。
【００１３】
機械１０は１つまたは複数の動力作動部品を含む。電源１２は動力作動部品にトルクを供給する。動力作動部品の１つは、図２では概略的に示される静油圧変速機２２であり得る。静油圧変速機２２は機械１０の牽引アセンブリ１４に動力源１２を作動可能に結合する。静油圧変速機２２は流体ループまたは油圧回路を含み、トルクを動力源１２と牽引アセンブリ１４間で転送するために流体流れおよび圧力を利用する。
【００１４】
静油圧変速機２２は流体接続されるポンプ２４と油圧モータ２６を含む。ポンプ２４は動力源１２の回転運動を流体流れに変換する。油圧モータ２６は、流体流れを、牽引アセンブリ１４を駆動するために使用される回転運動に変換し戻す。例えば、油圧モータ２６は、牽引アセンブリ１４の無限軌道３０と嵌合され得るギヤアセンブリ２８を駆動し得る。ギヤアセンブリ２８が回転すると、無限軌道３０は土地全体にわたって機械１０を動かし推進するようにされる。機械１０の反対側にも同様な配置が、油圧モータ２６と、牽引アセンブリ１４と同様な別の牽引アセンブリと、を作動可能に結合するために設けられ得る。ポンプ２４と油圧モータ２６は固定容量形または可変容量形であり得る。ポンプ２４と油圧モータ２６の流れの方向と変位を制御することにより、機械１０の走行方向と速度が制御され得る。例えば、ポンプ２４と油圧モータ２６内の流体流れを順方向に設定し、ポンプ２４の変位を増加させるおよび／または油圧モータ２６の変位を低減することにより、牽引アセンブリ１４の順方向の速度が増加される。ポンプ２４と油圧モータ２６内の流体流れを逆方向に設定し、ポンプ２４の変位を増加させるおよび／または油圧モータ２６の変位を低減することにより、牽引アセンブリ１４の逆方向の速度が増加される。上述の順方向と逆方向の両方の状況では、ポンプ２４の変位を低減するおよび／または油圧モータ２６の変位を増加することで牽引アセンブリ１４の速度を低減する。
【００１５】
機械１０はまた、センサ３２を含む。センサ３２は機械１０全体に配置され得、機械１０に関係する情報を提供するために配置される。一実施形態では、センサ３２は、動力源１２、任意の動力作動部品および／または機械１０の任意の他の部品に関係するパラメータを示す信号を供給するように動作可能である。例えば、センサ３２は、流体圧力、流体温度、変位、速度、および／または任意の他の好適な動作パラメータを含む静油圧変速機２２に関係する動作パラメータを示す信号を提供し得る。センサ３２はまた、例えばエンジン速度を含む動力源１２に関係する動作パラメータを示す信号を提供するように動作可能であり得る。
【００１６】
機械１０はまた、動力源１２、静油圧変速機２２を含む動力作動部品、センサ３２に作動可能に結合される制御システム３４を含む。制御システム３４は、１つまたは複数のプロセッサ、マイクロプロセッサ、中央処理装置、搭載型コンピュータ、電子制御モジュール、および／または当業者に知られた任意の他の計算および制御装置を含み得る。制御システム３４は、コンピュータ読み取り可能媒体から読み取られ、および／または任意の好適な通信ネットワークにより制御システム３４に作動可能に結合された外部装置からアクセスされる、記憶場所内に格納された１つまたは複数のソフトウエアプログラムまたはアプリケーションを実行し得る。
【００１７】
制御システム３４は静油圧変速機２２のような動力作動部品の動作を制御するように構成される。例えば、制御システム３４は、ポンプ２４と油圧モータ２６を動作させるための制御信号を供給することにより制御装置静油圧変速機２２に対し作動する。特に、制御システム３４は、例えばポンプ２４と油圧モータ２６の変位を制御することにより静油圧変速機２２内の流体流れを制御する。制御システム３４は、運転台１６内のオペレータインタフェース２０および／または機械１０内のセンサ３２から受信される信号に基づき状態の所望の変化を実現するように変位を制御する。このような信号はディジタル、アナログ、機械的、および／または水圧的信号の形式であり得る。制御システム３４は、動力作動部品により動力源１２にかかるトルク負荷が、動力源１２から利用可能なトルクを越えないように管理されることを保証するために、以下に概説される工程を実行するように構成される。
【００１８】
制御システム３４と静油圧変速機２２などの動力作動部品の動作に関連する工程が図３のフローチャートで示され、次に説明される。制御システム３４は、例えば動力作動部品の圧力、流量、現在の使用動力、および／または予想使用動力を含むこれら部品に関係する入力信号を取得し得る（工程３６）。入力信号は、１つまたは複数の動力作動部品を監視するセンサ３２などの１つまたは複数の電子装置により生成される信号の形式であり得る。信号はまた、ジョイスティック、ハンドル、アクセルペダル、または任意の他の好適な制御装置などの運転台１６内のオペレータインタフェース２０の制御装置を介し機械オペレータにより生成され得る。
【００１９】
制御システム３４は、動力源１２に関連する入力信号から動力源１２の高レベルトルク限界を判断またはそうでなければ取得する（工程３８）。高レベルトルク限界は、動力作動部品が動力源１２を所望の動作範囲の外で動作させることなく動力源１２にかけることができるトルクを示す。制御システム３４は、高レベルトルク限界を動力作動部品間に割り当てるまたは分配するアルゴリズムを使用する。動力作動部品間のトルク限界の割り当てまたは分配は、高レベルトルク限界を中間レベルトルク限界に分割する（工程４０）。各中間レベルトルク限界は、動力作動部品の特定の１つに対応し、特定の動力作動部品が動力源１２をその所望動作範囲の外で動作させることなく動力源１２に適用できるトルク負荷を示す。
【００２０】
中間レベルトルク限界の１つは静油圧変速機２２のポンプ２４のポンプトルク限界であり得る。制御システム３４はまた、静油圧変速機２２のポンプ２４により使用される実際のトルクを取得するように構成される（工程４２）。制御システム３４はポンプ２４により使用される実際のトルクをポンプトルク限界から減じ、その結果値はポンプトルク誤差ｅｔを表す（工程４４）。制御システム３４は２つの係数を決定するための入力としてポンプトルク誤差ｅｔを利用する。第１の係数は生の不足速度係数である。第２の係数はフィルタ係数である。制御システム３４は、フィルタ処理を調整または制御するためにフィルタ係数を使用することにより生の不足速度係数をフィルタ処理してフィルタ処理済み不足速度係数を決定する。詳細について以下に説明する。
【００２１】
ポンプトルク誤差ｅｔは生の不足速度係数を決定するために使用される一入力である。追加の入力も使用される。これらの入力は、履歴動作情報、参照テーブル、および／またはセンサ３２から得られたデータを含み得る。追加的にまたは代わりに、これらの入力は、例えばポンプ変位とモータ変位と圧力の式、および／またはそれから導出される式により得られる値を含み得る。例えば、制御システム３４はポンプトルク指令Ｔｐ，ｃｍｄを決定し得る（工程４６）。ポンプトルク指令Ｔｐ，ｃｍｄはポンプ２４および／またはポンプ２４に関連する指令モジュールからの指令信号であり、ポンプ２４が動力源１２に適用することになるトルクの量を指令する。ポンプトルク指令Ｔｐ，ｃｍｄは次式を使用して決定され得る。
【００２２】
【数１】
2014505839.tif 000003
【００２３】
ここで、
Ｔｐ，ｃｍｄ＝ポンプトルク指令
Ｔｐ＝実際のポンプトルク
ｋ１＝比例誤差利得
ｅｔ＝ポンプトルク誤差＝Ｔｐ，ｌｉｍ−Ｔｐ
ｋ２＝微分誤差利得
【００２４】
【数２】
2014505839.tif 000004
【００２５】
＝ポンプトルク誤差のフィルタ処理済み導関数
Ｐｆ＝順方向ループ圧力
Ｐｒ＝逆方向ループ圧力
ΔＰｒｅｆ＝静油圧変速機内の流れループの高側および低側間の最大許容圧力差を表す定数
【００２６】
【数３】
2014505839.tif 000005
【００２７】
＝ポンプ速度のフィルタ処理済み導関数
Ｄｍ＝モータ変位
【００２８】
【数４】
2014505839.tif 000006
【００２９】
＝モータ速度のフィルタ処理済み導関数
αｐｍ＝ポンプとモータとの合成変位利得
ωｐ＝ポンプ速度
【００３０】
ポンプトルク指令Ｔｐ，ｃｍｄの上式は、例えば多くのポンプおよびモータ変位と圧力の式を単一式に変形または単純化し、単一式が変位または圧力ではなくトルクの表現であるようにすることにより、指令されたポンプおよびモータ変位と圧力の式から導出され得る。これらの式を単一式に変形することにより、制御システム３４にかかるコンピュータ負荷を低減するのを助け得る。順方向ループ圧力Ｐｆは静油圧変速機２２の順方向ループ１９内の圧力を示す。逆方向ループ圧力Ｐｒは静油圧変速機２２の逆ループ２１内の圧力を示す。
【００３１】
Ｔｐ，ｃｍｄ式は多くのパラメータを組み込み、これにより式がそれらのパラメータの１つまたは複数の変化に反応できるようにし、制御システム３４を、フィードフォワード能力を有する比例積分微分（ＰＩＤ：ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ−ｉｎｔｅｇｒａｌ−ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ）制御装置にする。例えば、
【００３２】
【数５】
2014505839.tif 000007
【００３３】
を有するＴｐ，ｃｍｄ式の一部は、トルク誤差ｅｔとトルク誤差ｅｔの導関数
【００３４】
【数６】
2014505839.tif 000008
【００３５】
とを組み込むことにより、トルク誤差ｅｔの導関数
【００３６】
【数７】
2014505839.tif 000009
【００３７】
を介しトルク誤差ｅｔだけでなくその変化率の指標を提供する。これは、制御システム３４が変化を認識する前にトルク誤差ｅｔがある値に向かって増加または減少するのを制御システム３４が待つ必要なしにトルク誤差ｅｔが上昇傾向にある（増加している）または下降傾向にある（減少している）かの指標を制御システム３４に与える。そのため、制御システム３４は、ポンプトルク指令Ｔｐ，ｃｎｄを決定する際に変化するトルク誤差ｅｔに素早く反応でき、機械１０のより大きな安定性につながる。
【００３８】
Ｔｐ，ｃｍｄ式はまた、制御システム３４が、変化する状態に素早く反応できるようにするフィードフォワード項を含む。
【００３９】
【数８】
2014505839.tif 000010
【００４０】
を有するＴｐ，ｃｍｄ式の一部はフィードフォワード項であり、ポンプ２４の速度がどれくらい早く変化しているかによりポンプ２４の動力がどれくらい早く変化しているかの指標を制御システム３４に与え、これによりポンプ２４の動力がどれくらい早く変化しているかを制御システム３４が補償できるようにする。
【００４１】
【数９】
2014505839.tif 000011
【００４２】
を有するＴｐ，ｃｍｄ式の一部は別のフィードフォワード項である。
【００４３】
【数１０】
2014505839.tif 000012
【００４４】
部分は、油圧モータ２６の速度がどれくらい早く変化しているかにより油圧モータ２６の動力がどれくらい早く変化しているかの指標を制御システム３４に与え、これにより油圧モータ２６の動力がどれくらい早く変化しているかを制御システム３４が補償できるようにする。ポンプトルク指令Ｔｐ，ｃｍｄを決定する際にこのようなフィードフォワード項を含むことで、機械１０のより大きな安定性がもたらされる。
【００４５】
αｐｍωｐを含むＴｐ，ｃｍｄ式の部分は、ポンプ２４の速度に基づき制御システム３４の利得を正規化するように構成される正規化項として働く。部分αｐｍωｐの値が大きければ大きいほど、利得は小さくなり、制御システム３４は遅く動作することになり、部分αｐｍωｐの値が小さければ小さいほど、利得は大きくなり、制御システム３４は速く動作することになる。ポンプ２４の速度が速いときは、制御システム３４により行われるいかなる変化もオペレータにがたつきを感じさせ得る機械動作の突然の動きまたは変化を引き起こさないように、より小さな利得（より遅い動作）が望ましい。ポンプ２４の速度が遅いときは、がたつきを感じる機械動作の突然の動きまたは変化を引き起こす可能性が小さく、かつ機械の応答性が望ましいと考えられるので、より大きな利得（より速い動作）が望ましい。いずれの場合も、利得は機械１０のより大きな安定性を与えるのを助ける。
【００４６】
制御システム３４はまた、入力を使用してポンプトルク要求Ｔｐ，ｒｅｑを決定し得る（工程４８）。ポンプトルク要求Ｔｐ，ｒｅｑはポンプ２４および／またはポンプ２４に関連する要求モジュールからの要求信号であり、ポンプ２４により要求された出力動力を示す。ポンプトルク要求Ｔｐ，ｒｅｑは次式を使用して決定され得る。
【００４７】
【数１１】
2014505839.tif 000013
【００４８】
ここで、
Ｔｐ，ｒｅｑ＝ポンプトルク要求
Ｄｐ，ｒｅｑ＝ポンプ変位要求
Ｄｍ，ｒｅｑ＝モータ変位要求
【００４９】
ポンプトルク要求Ｔｐ，ｒｅｑを決定するために使用される入力信号は、例えばセンサ３２からの圧力、流量、現在の使用動力、予想使用動力、変位値、および／またはオペレータインタフェース２０からの要求を含み得る。ポンプ変位要求Ｄｐ，ｒｅｑはポンプ２４の要求信号であり、ポンプ２４により要求される変位を示す。モータ変位要求Ｄｍ，ｒｅｑは油圧モータ２６の要求信号であり、油圧モータ２６に要求される変位を示す。
【００５０】
制御システム３４は、ポンプトルク指令Ｔｐ，ｃｍｄとポンプトルク要求Ｔｐ，ｒｅｑに基づき不足速度係数を決定し得る。制御システム３４は、生の不足速度係数を決定するために、ポンプトルク指令Ｔｐ，ｃｍｄをポンプトルク要求Ｔｐ，ｒｅｑで除し得る（工程５０）。制御システム３４は、例えば低域通過フィルタを使用することにより生の不足速度係数をフィルタ処理し、フィルタ処理済み不足速度係数を得る（工程５２）。低域通過フィルタのフィルタ周波数は、制御システム３４により決定されたフィルタ係数Ｋに基づき制御または調整される。一実施形態では、フィルタ係数Ｋを決定するために、制御システム３４は、ポンプトルク誤差値とポンプトルク誤差値に対応するフィルタ係数値とを含む図４に示す参照テーブル５３などの表を取得する。制御システム３４は、表の内ポンプトルク誤差ｅｔに対応するフィルタ係数値を特定する。これは生のフィルタ係数値である。制御システム３４は生のフィルタ係数値を離散的速度制限アルゴリズム（ｄｉｓｃｒｅｔｅ  ｒａｔｅ  ｌｉｍｉｔｅｒ  ａｌｇｏｒｉｔｈｍ．）に通し得る。機械１０の動作中ポンプトルク誤差ｅｔが変化し得、したがってポンプトルク誤差ｅｔに対応するフィルタ係数値がそれに応じて変化し得るので、離散的速度制限アルゴリズムは有用である。特定条件下では、特定のポンプトルク誤差ｅｔのフィルタ係数Ｋの値は、参照テーブル５３からのポンプトルク誤差ｅｔのフィルタ係数値と異なり得る。例えば、ポンプトルク誤差ｅｔが一定期間の間零未満であるがその期間の間増加していれば、フィルタ係数値はその期間の間減少することになる。但し、フィルタ係数値の減少は参照テーブル５３により指示されるものに従わなくてもよい。むしろ、速度制限アルゴリズムを使用することにより、制御システム３４は、一定期間中および／または一定期間の終わりのフィルタ係数Ｋの値が参照テーブル５３からのポンプトルク誤差ｅｔのフィルタ係数値より大きくなるように例えばフィルタ係数値の減少速度を遅くすることによりフィルタ係数値の減少を制限し得る。
【００５１】
速度制限により、表５３からのフィルタ係数値がより低い値である一方でフィルタ係数Ｋ、したがってフィルタ周波数がより高い値に留まれるようになる。より高いフィルタ係数値は、生の不足速度係数をより速い周波数においてフィルタ処理できるようにし、したがって制御システム３４が機械１０のパラメータの変化により反応できるようにする。しかし、ポンプトルク誤差ｅｔが零に達すれば、より遅いフィルタ周波数を示すより低い値にフィルタ係数Ｋが減少できるようにすることが望ましい。これは、ポンプトルク誤差ｅｔが零に達すれば、制御システム３４をより反応しにくくすることで、機械１０をより安定にできるためである。ポンプトルク誤差ｅｔが零より閾値だけ大きければ、ポンプトルク誤差ｅｔは動力源１２が十分に利用されていない（すなわち、動力源１２は過剰能力を有する）ということを示し得るので、ポンプトルク誤差ｅｔを零近傍に維持しようとすることが望ましい。逆に、ポンプトルク誤差ｅｔが零より閾値だけ小さければ、動力源１２の性能劣化および／または停止に至る可能性がある余りに大きな負荷をポンプ２４が動力源１２にかけていることを示し得る。
【００５２】
他の条件下では、特定のポンプトルク誤差ｅｔのフィルタ係数Ｋの値は、参照テーブル５３からのポンプトルク誤差ｅｔのフィルタ係数値に厳密に従ってもよい。例えば、ポンプトルク誤差ｅｔが一定期間の間零より大きいまたはその期間の間減少していれば、制御システム３４はフィルタ係数値の速度制限を見合わせ得る。したがって、ポンプトルク誤差ｅｔが当該期間中に変化すると、フィルタ係数値はそれに応じて参照テーブル５３に基づき変化し、急速なやり方で変化することになる。当該期間中におよび／または当該期間の終わりに、フィルタ係数Ｋの値は参照テーブル５３からのポンプトルク誤差ｅｔのフィルタ係数値にほぼ等しくなる。
【００５３】
別の実施形態では、フィルタ係数Ｋを決定するために、制御システムは例えばセンサ３２からの機械１０の対地速度を取得する。制御システム３４はまた、トルク誤差導関数
【００５４】
【数１２】
2014505839.tif 000014
【００５５】
を取得する。取得された値は、対地速度の第１軸、トルク誤差導関数
【００５６】
【数１３】
2014505839.tif 000015
【００５７】
の第２軸、フィルタ係数の第３軸を有する３Ｄ参照テーブルまたはマップ（図示せず）内のエントリと比較される。対地速度とトルク誤差導関数
【００５８】
【数１４】
2014505839.tif 000016
【００５９】
値に基づき、制御システム３４は３Ｄ表から適切なフィルタ係数値を選択する。加えて、制御システム３４は対地速度とトルク誤差ｅｔ値を取得し、それらと、対地速度の第１軸、トルク誤差ｅｔの第２軸、フィルタ係数の第３軸を有する３Ｄ参照テーブルまたはマップ（図示せず）内のエントリと、を比較する。対地速度とトルク誤差ｅｔに基づき、制御システム３４は３Ｄ表から適切なフィルタ係数値を選択する。２つの３Ｄ表から、フィルタ係数値のより高いものが、生のフィルタ係数値であるとして制御システム３４により選択される。次に、制御システム３４は、フィルタ係数Ｋを取得するために生のフィルタ係数値を離散的速度制限アルゴリズム（フィルタ係数Ｋを決定するための前の実施形態において説明したものと同様な離散的速度制限アルゴリズム）に通す。
【００６０】
フィルタ係数Ｋを決定する際に対地速度を考慮する理由の１つは、静油圧変速機２２が高速度で積極的に反応しないように、高い対地速度では、低い対地速度より小さな値にフィルタ係数Ｋを維持することが望ましいということである。これは機械の安定性を助ける。フィルタ係数Ｋを決定する際にトルク誤差ｅｔだけでなくトルク誤差導関数
【００６１】
【数１５】
2014505839.tif 000017
【００６２】
も考慮する理由の１つは、たとえトルク誤差ｅｔが零より大きくても、トルク誤差ｅｔが負方向に素早く減少し得るからである。トルク誤差導関数
【００６３】
【数１６】
2014505839.tif 000018
【００６４】
を考慮することにより、制御システム３４は、トルク誤差の減少を認識することができる（トルク誤差導関数が負値となるため）。トルク誤差導関数
【００６５】
【数１７】
2014505839.tif 000019
【００６６】
が特定の機械速度において負であれば、制御システム３４は、制御システム３４が反応することができる前にトルク誤差ｅｔが急速に負領域に入らないように、減少するトルク誤差ｅｔを補償するために、フィルタ係数値を決定する際にトルク誤差ｅｔだけが考慮される場合より大きなフィルタ係数値を与えることになる。
【００６７】
制御システム３４がフィルタ係数Ｋを決定すると、制御システム３４は、フィルタ係数Ｋに基づき低域通過フィルタの周波数を調整する。フィルタ係数Ｋが増加すると、フィルタ処理が低域通過フィルタにより実行される周波数または速度は増加する。フィルタ係数Ｋが減少すると、フィルタ処理が低域通過フィルタにより実行される周波数または速度は減少する。低域通過フィルタは生の不足速度係数に対しフィルタ処理を実行し、これによりフィルタ処理済み不足速度係数を生成する。図５〜図７のグラフ５５、５７、５９はそれぞれ３つの曲線を示す。グラフ５５、５７、５９の一番上の曲線は一定期間にわたるトルク誤差を示し、グラフ５５、５７、５９の中央の曲線は同期間にわたるフィルタ係数Ｋを示し、グラフ５５、５７、５９の一番下の曲線は同期間にわたるフィルタ処理済み不足速度係数を示す。グラフ５５、５７、５９は異なる動作条件に関連するのでグラフ５５、５７、５９は少なくとも部分的に異なる。例えば、グラフ５５は、機械１０が勾配または障害などの負荷を受けたまたはそれに遭遇した場合の一定期間にわたるトルク誤差ｅｔ、フィルタ係数Ｋ、フィルタ処理済み不足速度係数を描写する。グラフ５７は、負荷が機械１０から解放または取り除かれた場合の定期間にわたるトルク誤差ｅｔ、フィルタ係数Ｋ、フィルタ処理済み不足速度係数を描写する。グラフ５９は、押土サイクルなどの機械１０による動作の実行中の一定期間にわたるトルク誤差ｅｔ、フィルタ係数Ｋ、フィルタ処理済み不足速度係数を描写する。グラフ５５、５７、５９内の曲線の特徴は、上に概説された方法論を使用することに起因する。
【００６８】
制御システム３４は、例えばオペレータインタフェース２０からギヤ比要求を取得する（工程５４）。ギヤ比要求は、オペレータが機械に実行させたい動作のタイプを示す。制御システム３４は、フィルタ処理済み不足速度係数にギヤ比要求を掛けてギヤ比指令を取得する（工程５６）。制御システム３４は、ギヤ比指令に基づき静油圧変速機２２のポンプ２４と油圧モータ２６の変位指令を決定し得る（工程５８）。変位指令はポンプ２４と油圧モータ２６を制御するために使用される。上に概説された方法論を使用して変位指令を決定することにより、動力源１２にかかるトルク負荷は動力源１２から利用可能なトルクを超えないように管理され得る。したがって、制御システム３４は動力源１２が停止するのを防ぎ、および／または動力源速度が許容できないレベルまで低下するのを防ぐ。上記方法論は、機械１０により動作を行なうために、機械１０の動作中、制御システム３４により繰り返し行われ得る。
【００６９】
機械１０が多経路静油圧変速機を含み得るということも考えられる。例示的な多経路静油圧変速機（２経路静油圧変速機６０）を図８に概略的に示す。次に２経路実施形態について説明するが、多経路静油圧変速機は３経路以上（したがって３つ以上のポンプとモータ）を必要に応じ含み得るということを理解すべきである。
【００７０】
２経路静油圧変速機６０は、機械１０の左側および右側牽引アセンブリ７０、８０に動力源１２を作動可能に結合する。２経路静油圧変速機６０は左側静油圧変速機６２と右側静油圧変速機６４を含む。左側および右側静油圧変速機６２、６４は、流体ループまたは油圧回路を含み、流体流れおよび圧力を利用して動力源１２と左側および右側牽引アセンブリ７０、８０との間で動力を転送する。
【００７１】
左側静油圧変速機６２は、左側ポンプ６６と、流体接続される左側油圧モータ６８と、を含む。左側ポンプ６６は、動力源１２の回転運動を流体流れに変換する。左側油圧モータ６８は、流体流れを、左側牽引アセンブリ７０を駆動するために使用される回転運動に変換し戻す。例えば、左側油圧モータ６８は、左側牽引アセンブリ７０の左側無限軌道７４と嵌合され得る左側ギヤアセンブリ７２を駆動し得る。左側ギヤアセンブリ７２が回転すると、左側無限軌道７４は、土地全体にわたって機械１０を動かし推進するようにされる。左側ポンプ６６と左側油圧モータ６８は固定容量形または可変容量形のものであってよい。左側ポンプ６６および油圧モータ６８の流れの方向と変位を制御することにより、機械１０の走行方向と速度は制御され得る。例えば、左側ポンプ６６と油圧モータ２６内の流体流れを順方向に設定し、左側ポンプ６６の変位を増加するおよび／または左側油圧モータ６８の変位を減少することにより、左側牽引アセンブリ７０の順方向の速度は増加される。例えば、左側ポンプ６６と油圧モータ６８内の流体流れを逆方向に設定し、左側ポンプ６６の変位を増加するおよび／または左側油圧モータ６８の変位を減少することにより、左側牽引アセンブリ７０の逆方向の速度は増加される。上述の順方向状況と逆方向状況の両方では、左側ポンプ６６の変位を減少しおよび／または左側油圧モータ６８の変位を増加することで、左側牽引アセンブリ７０の速度を減少する。
【００７２】
右側静油圧変速機６４は右側ポンプ７６と右側油圧モータ７８を含む。右側静油圧変速機６４は、左側静油圧変速機６２と左側牽引アセンブリ７０に関して上に述べたのと同様なやり方で、右側ギヤアセンブリ８２を介し右側牽引アセンブリ８０の右側無限軌道８４の速度と方向を制御するように使用される。センサ８６は、流体圧力、流体温度、変位、速度、および／または任意の他の好適な動作パラメータを含む２経路静油圧変速機６０に関係する動作パラメータを示す信号を提供し得る。
【００７３】
制御システム８７は、左側および右側ポンプ６６、７６ならびに左側および右側油圧モータ６８、７８を作動させるための制御信号を供給することにより２経路静油圧変速機６０の動作を制御するように構成される。特に、制御システム８７は、例えば左側および右側ポンプ６６、７６ならびに左側および右側油圧モータ６８、と７８の変位を制御することにより、２経路静油圧変速機６０の流体流れを制御する。制御システム８７は、運転台１６内のオペレータインタフェース２０および／または機械１０のセンサ８６から受信される信号に基づき状態の所望の変化を実現するように変位を制御する。このような信号はディジタル、アナログ、機械的、および／または水圧的信号の形式であり得る。
【００７４】
制御システム８７と２経路静油圧変速機６０の動作に関連する工程は、図９のフローチャートに示されるものに従い、これについて次に説明する。制御システム８７は、静油圧変速機２２に関連する概説された方法論において上に述べたものと同様な入力信号とデータまたは値を取得する（工程８８）。例えば、制御システム８７は、動力源１２の高レベルトルク限界を取得し（工程９０）、アルゴリズムを使用して高レベルトルク限界を中間レベルトルク限界に割り当てるまたは分配する（工程９２）。中間レベルトルク限界は、２経路静油圧変速機６０（具体的には２経路静油圧変速機６０の左側および右側ポンプ６６、７６）の合計トルク限界であり得る。
【００７５】
制御システム８７はまた、２経路静油圧変速機６０の左側および右側ポンプ６６、７６により使用されるトルクの合計であり得る２経路静油圧変速機６０により使用される合計の実際のトルクを取得するように構成される（工程９４）。制御システム８７は、合計の２経路静油圧変速機トルク負荷限界から使用される合計の実際のトルクを減じ、その結果値は合計ポンプトルク誤差ｅｔを表す（工程９６）。制御システム８７は、２つの係数を決定するための入力として合計ポンプトルク誤差を使用する。第１の係数は合計の生の不足速度係数である。第２の係数は合計フィルタ係数である。制御システム８７は、フィルタ処理を調整または制御するためにフィルタ係数を使用することにより合計の生の不足速度係数をフィルタ処理して合計フィルタ処理済み不足速度係数を決定する。詳細について以下に説明する。
【００７６】
合計ポンプトルク誤差ｅｔは生の不足速度係数を決定するために使用される１つの入力である。追加の入力も使用される。これらの入力は、履歴動作情報、参照テーブル、および／またはセンサ８６から得られたデータを含み得る。追加的にまたは代わりに、入力は、静油圧変速機２２に関係する論述中に上に概説された式などのポンプ変位とモータ変位と圧力の式および／またはそれから導出される式を含み得る。例えば、制御システム８７は合計ポンプトルク指令ｔｐ，ｃｍｄ，ｔｏｔａｌを決定し得る（工程９８）。合計ポンプトルク指令ｔｐ，ｃｍｄ，ｔｏｔａｌは、左側および右側ポンプ６６、７６ならびに／または左側および右側ポンプ６６、７６に関連する１つまたは複数の指令モジュールからの指令信号であり、左側および右側ポンプ６６、７６が動力源１２に適用するトルクの合計量を指令する。合計ポンプトルク指令ｔｐ，ｃｍｄ，ｔｏｔａｌは次式を使用して決定され得る。
【００７７】
【数１８】
2014505839.tif 000020
【００７８】
ここで、
Ｔｐ，ｃｍｄ，ｔｏｔａｌ＝合計ポンプトルク指令
Ｔｐ，ｔｏｔａｌ＝合計の実際のポンプトルク＝Ｄｐ，ｌｅｆｔ（Ｐｆ，ｌｅｆｔ−Ｐｒ，ｒｉｇｈｔ）＋Ｄｐ，ｒｉｇｈｔ（Ｐｆ，ｒｉｇｈｔ−Ｐｒ，ｒｉｇｈｔ）
ｋ１＝比例誤差利得
ｅｔ＝合計ポンプトルク誤差＝Ｔｐ，ｌｉｍ，ｔｏｔａｌ−Ｔｐ，ｔｏｔａｌ
ｋ２＝微分誤差利得
【００７９】
【数１９】
2014505839.tif 000021
【００８０】
＝合計ポンプトルク誤差のフィルタ処理済み導関数
Ｐｆ，ｌｅｆｔ＝左側ポンプの順方向ループ圧力
Ｐｒ，ｌｅｆｔ＝左側ポンプの逆方向ループ圧力
Ｐｆ，ｒｉｇｈｔ＝右側ポンプの順方向ループ圧力
Ｐｒ，ｒｉｇｈｔ＝右側ポンプの逆方向ループ圧力
ΔＰｒｅｆ＝２経路内の流れループの高側と低側間の最大許容圧力誤差を表す定数
【００８１】
【数２０】
2014505839.tif 000022
【００８２】
＝ポンプ速度のフィルタ処理済み導関数
Ｄｍ，ｌｅｆｔ＝左側モータのモータ変位
Ｄｍ，ｒｉｇｈｔ＝右側モータのモータ変位
【００８３】
【数２１】
2014505839.tif 000023
【００８４】
＝左側モータのモータ速度のフィルタ処理済み導関数
【００８５】
【数２２】
2014505839.tif 000024
【００８６】
＝右側モータのモータ速度のフィルタ処理済み導関数
αｐｍ＝ポンプとモータの合成変位利得
ωｐ＝左側モータ、右側モータのポンプ速度、またはこれらの速度の組み合わせ
【００８７】
合計ポンプトルク指令Ｔｐ，ｃｍｄ，ｔｏｔａｌの上式は複数の指令ポンプおよびモータ変位式から導出され得る。順方向ループ圧力Ｐｆ，ｌｅｆｔとＰｆ，ｒｉｇｈｔは、２経路静油圧変速機６０の左側および右側順方向ループ６７、７７内の圧力を示す。逆方向ループ圧力Ｐｒ，ｌｅｆｔとＰｒ，ｒｉｇｈｔは２経路静油圧変速機６０の左側および右側逆方向ループ６９、７９内の圧力を示す。
【００８８】
制御システム８７はまた、入力を使用して合計ポンプトルク要求Ｔｐ，ｒｅｑ，ｔｏｔａｌを決定し得る（工程１００）。合計ポンプトルク要求Ｔｐ，ｒｅｑ，ｔｏｔａｌはポンプ６６と７６および／またはポンプ６６と７６に関連する要求モジュールからの要求信号であり、ポンプ６６と７６により要求された出力電力を示す。合計ポンプトルク要求Ｔｐ，ｒｅｑ，ｔｏｔａｌは次式を使用して決定され得る。
【００８９】
【数２３】
2014505839.tif 000025
【００９０】
ここで、
Ｔｐ，ｒｅｑ，ｔｏｔａｌ＝合計ポンプトルク要求
Ｄｐ，ｒｅｑ，ｌｅｆｔ＝左側ポンプのポンプ変位要求
Ｄｍ，ｒｅｑ，ｌｅｆｔ＝左側モータのポンプ変位要求
Ｄｐ，ｒｅｑ，ｒｉｇｈｔ＝右側ポンプのポンプ変位要求
Ｄｍ，ｒｅｑ，ｒｉｇｈｔ＝右側モータのポンプ変位要求
【００９１】
合計ポンプトルク要求Ｔｐ，ｒｅｑ，ｔｏｔａｌを決定するために使用される入力信号は、例えばセンサ８６および／または動力源１２からトルクを要求するオペレータインタフェース２０からの圧力、流量、現在の使用動力、予想使用動力、変位値を含み得る。ポンプ変位要求Ｄｐ，ｒｅｑ，ｌｅｆｔとＤｐ，ｒｅｑ，ｒｉｇｈｔは左側および右側ポンプ６６、７６の要求信号であり、左側および右側ポンプ６６、７６に要求される変位を示す。モータ変位要求Ｄｍ，ｒｅｑ，ｌｅｆｔとＤｍ，ｒｅｑ，ｒｉｇｈｔは左側および右側油圧モータ６８、７８の要求信号であり、左側および右側油圧モータ６８、７８に要求される変位を示す。
【００９２】
上式は、３経路以上を有する多経路静油圧変速機に対する追加項を含むように修正され得る。例えば、上式は、ｎ経路を有する多経路静油圧変速機に対して以下に示されるやり方で修正され得る。
Ｔｐ，ｃｍｄ，ｔｏｔａｌ（すべての経路の）
【００９３】
【数２４】
2014505839.tif 000026
【００９４】
ここで、
Ｔｐ，ｃｍｄ，ｔｏｔａｌ＝合計ポンプトルク指令（すべての経路の）
Ｔｐ，ｔｏｔａｌ＝合計の実際のポンプトルク（すべての経路の）＝Ｄｐ，ｌｅｆｔ（Ｐｆ，ｌｅｆｔ−Ｐｒ，ｒｉｇｈｔ）＋Ｄｐ，ｒｉｇｈｔ（Ｐｆ，ｒｉｇｈｔ−Ｐｒ，ｒｉｇｈｔ）
ｋ１＝比例誤差利得
ｅｔ＝合計ポンプトルク誤差（すべての経路の）＝Ｔｐ，ｌｉｍ，ｔｏｔａｌ−Ｔｐ，ｔｏｔａｌ
ｋ２＝微分誤差利得
【００９５】
【数２５】
2014505839.tif 000027
【００９６】
＝合計ポンプトルク誤差のフィルタ処理済み導関数
Ｐｆ，ｌｅｆｔ＝左側ポンプの順方向ループ圧力
Ｐｒ，ｌｅｆｔ＝左側ポンプの逆方向ループ圧力
Ｐｆ，ｒｉｇｈｔ＝右側ポンプの順方向ループ圧力
Ｐｒ，ｒｉｇｈｔ＝右側ポンプの逆方向ループ圧力
Ｐｆ，ｎ＝ポンプｎの順方向ループ圧力
Ｐｒ，ｎｔ＝ポンプｎの逆方向ループ圧力
ΔＰｒｅｆ＝多経路静油圧変速機内の流れループの高側と低側間の最大許容圧力差を表す定数
【００９７】
【数２６】
2014505839.tif 000028
【００９８】
＝ポンプ速度のフィルタ処理済み導関数
Ｄｍ，ｌｅｆｔ＝左側モータのモータ変位
Ｄｍ，ｒｉｇｈｔ＝右側モータのモータ変位
Ｄｍ，ｎ＝モータｎのモータ変位
【００９９】
【数２７】
2014505839.tif 000029
【０１００】
＝左側モータのモータ速度のフィルタ処理済み導関数
【０１０１】
【数２８】
2014505839.tif 000030
【０１０２】
＝右側モータのモータ速度のフィルタ処理済み導関数
【０１０３】
【数２９】
2014505839.tif 000031
【０１０４】
＝モータｎのモータ速度のフィルタ処理済み導関数
αｐｍ＝ポンプとモータの合成変位利得
ωｐ＝左側モータ、右側モータ、ポンプｎのポンプ速度、またはこれらの速度の組み合わせ
【０１０５】
【数３０】
2014505839.tif 000032
【０１０６】
ここで、
Ｔｐ，ｒｅｑ，ｔｏｔａｌ＝合計ポンプトルク要求（すべての経路の）
Ｄｐ，ｒｅｑ，ｌｅｆｔ＝左側ポンプのポンプ変位要求
Ｄｍ，ｒｅｑ，ｌｅｆｔ＝左側モータのモータ変位要求
Ｄｐ，ｒｅｑ，ｒｉｇｈｔ＝右側ポンプのポンプ変位要求
Ｄｍ，ｒｅｑ，ｒｉｇｈｔ＝右側モータのモータ変位要求
Ｄｐ，ｒｅｑ，ｎ＝ポンプｎのポンプ変位要求
Ｄｍ，ｒｅｑ，ｎ＝モータｎのモータ変位要求
【０１０７】
制御システム８７は、合計の生の不足速度係数を決定するために、合計ポンプトルク指令Ｔｐ，ｃｍｄ，ｔｏｔａｌを合計ポンプトルク要求Ｔｐ，ｒｅｑ，ｔｏｔａｌで除し得る（工程１０２）。制御システム８７は、例えば低域通過フィルタを使用して合計の生の不足速度係数をフィルタ処理して合計フィルタ処理済み不足速度係数を取得し得る（工程１０４）。低域通過フィルタのフィルタ速度は、制御システム８７により決定されたフィルタ係数Ｋに基づき制御または調整される。一実施形態では、フィルタ係数Ｋを決定するために、制御システム８７は、合計ポンプトルク誤差値と合計ポンプトルク誤差値に対応するフィルタ係数値とを含む図４に示す参照テーブル５３などの表を取得する。別の実施形態では、フィルタ係数Ｋを決定するために、制御システム８７は、静油圧変速機２２の論述内で上に述べたものと同様な３Ｄ参照テーブル／マップ（図示せず）を取得する。他の工程は、静油圧変速機２２の論述内で上に述べた工程と同様である。
【０１０８】
制御システム８７がフィルタ係数Ｋを決定すると、制御システム８７はフィルタ係数Ｋに基づき低域通過フィルタの周波数を調整する。フィルタ係数Ｋが増加すると、フィルタ処理が低域通過フィルタにより実行される周波数または速度は増加する。フィルタ係数Ｋが減少すると、フィルタ処理が低域通過フィルタにより実行される周波数または速度は減少する。低域通過フィルタは合計の生の不足速度係数に対しフィルタ処理を実行し、これにより合計フィルタ処理済み不足速度係数を生成する。一定期間にわたる合計トルク誤差ｅｔ、フィルタ係数Ｋ、合計フィルタ処理済み不足速度係数間の関係もまた、グラフ５５、５７、５９により表され得る。ここで、一番上の曲線は合計トルク誤差ｅｔの、中央の曲線はフィルタ係数Ｋの、一番下の曲線は合計フィルタ処理済み不足速度係数のものである。
【０１０９】
制御システム８７は、例えばオペレータインタフェース２０からギヤ比要求を取得する（工程１０６）。ギヤ比要求は、オペレータが機械に実行させたい動作のタイプを示す。制御システム８７は、合計フィルタ処理済み不足速度係数にギヤ比要求を掛けてギヤ比指令を取得する（工程１０８）。
【０１１０】
制御システム８７は、ギヤ比指令に基づき２経路静油圧変速機６０の左側および右側ポンプ６６、７６ならびに左側および右側油圧モータ６８、７８の変位指令を決定し得る（工程１１０）。変位指令はポンプ６６と７６および油圧モータ６８と７８を制御するために使用される。上に概説された方法論を使用して変位指令を決定することにより、動力源１２にかかるトルク負荷は動力源１２から利用可能なトルクを超えないように管理され得る。上記方法論は、機械１０により動作を行なうために、機械１０の動作中、制御システム８７により繰り返し行われ得る。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
開示された制御システム３４、８７は、機械に適用可能性を有し得、動力源１２と、動力源にトルク負荷をかける静油圧変速機２２または２経路静油圧変速機６０などの多経路静油圧変速機と、を含む機械に特定の適用可能性を有し得る。動力源１２にかかるトルク負荷が過剰な場合は、動力源１２の速度は不足速度設定点まで下がるまたはそれを下回り得、これにより動力源１２を停止させるまたは停止させ易くする。制御システム３４、８７は、トルク入力を決定することによりこのタイプの過負荷を防ぐように動作し得、それらのトルク入力に少なくとも部分的に基づき、オペレータ要求をスケーリングするための不足速度係数を決定し、これによりオペレータ要求に基づき得る静油圧変速機２２、６０を作動させるための指令が動力源１２に過負荷をかけないことを保証する。
【０１１２】
制御システム３４、８７により使用されるアルゴリズムは多くのパラメータを組み込み、これにより式がそれらのパラメータの１つまたは複数の変化に反応できるようにし、制御システム３４と８７を、フィードフォワード能力を有する比例積分微分（ＰＩＤ）制御装置にする。したがって、制御システム３４、８７はパラメータ値が上昇傾向にあるか下降傾向にあるかおよびどれくらい急かを認識し得、したがって制御システム３４、８７は、変化を認識する前にパラメータ値がある閾値まで増加または減少するのを待つ必要はない。そのため、制御システム３４、８７は変化するパラメータ値に素早く反応することができ、機械１０のより大きな安定性とより効率的な動作につながる。制御システム３４、８７により使用されるアルゴリズムはまた、機械速度および／またはポンプ速度に基づき出力をスケーリングし、これによりオペレータにがたつきを感じさせるまたは機械安定性を低下する可能性がある機械動作の突然の動作または変化を生じさせることを回避するために高速度においてより遅い動作を、かつ低速度においてより速い動作を提供する。
【図１】
2014505839.tif 000033
【図２】
2014505839.tif 000034
【図３】
2014505839.tif 000035
【図４】
2014505839.tif 000036
【図５】
2014505839.tif 000037
【図６】
2014505839.tif 000038
【図７】
2014505839.tif 000039
【図８】
2014505839.tif 000040
【図９】
2014505839.tif 000041
【国際調査報告】
2014505839.tif 000042
2014505839.tif 000043