(57)【要約】方法は、第１の速度閾値以上の第１の速度値、および指定期間に実質的に０である（ｉ）エンジンパワーと（ｉｉ）エンジン回転数の一方または両方の変化率、の両方に応じて、第１の速度値から第２の速度値へとエンジンの回転数を自動的に落とす工程を含む。【選択図】図１
2020515755.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
方法であって、
第１の速度閾値以上の第１の速度値、および指定期間に実質的に０である（ｉ）エンジンパワーと（ｉｉ）エンジン回転数の一方または両方の変化率の両方に応じて、第１の速度値から第２の速度値へとエンジンの回転数を自動的に落とす工程、
を含む、方法。
【請求項２】
第１の速度値は、一時的な加速事象の際中に、エンジンが性能またはトルクの指定範囲の予め指定された性能レベルまたは予め指定されたトルクレベルを提供する速度である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
落とす工程は、第２の速度値に達するまで、制御された比率でエンジン回転数を弱める工程を含み、および第２の速度値は、第１の速度値よりも燃料効率のよいエンジン回転数である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
エンジンは車両に配置され、および前記方法はさらに、より低いエンジン始動回転数値から第１のエンジン回転数値までエンジン回転数を強めることによって、車両のオペレータまたはコントローラからの、エンジンパワー、エンジントルク、エンジン回転数、または車速の１つ以上の増加の要求に応答する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
エンジン回転数を強めることは、第１の速度値が達成されるまで制御された比率にあり、およびランプアップ比率は、エンジン回転数のランプアップの最大有効比率、またはその近似にある、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
第１の速度値から第２の速度値へと制御された比率でエンジン回転数を弱める工程をさらに含み、および第２の速度値は、第１の速度値よりも燃料効率のよいエンジン回転数である、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
エンジンは車両に配置され、および：
エンジン回転数を第１の速度値から第２の速度値へと落とすランプダウン比率；または
（ｉ）エンジンパワーと（ｉｉ）エンジン回転数の一方または両方の変化率が、第１の速度値から第２の速度値へとエンジン回転数を自動的に落とし始める前に実質的に０である指定期間の長さ、
の一方または両方を判定するために、車両または他の車両の測定された、推定された、または計算された速度に応答する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
エンジンは車両に配置され、および前記方法は、積載された、部分的に積載された、または空の状態の車両の状態に少なくとも部分的に基づいて：エンジン回転数を第１の速度値から第２の速度値へと落とすランプダウン比率；および／または変化率に関する指定期間の長さ、の一方または両方を判定する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
エンジンは車両に配置され、および前記方法は、エンジン回転数が第１の速度値から第２の速度値へと移行する時に車両が位置する勾配に少なくとも部分的に基づいて：エンジン回転数を第１の速度値から第２の速度値へと落とすランプダウン比率；および／または変化率に関する指定期間の長さ、の一方または両方を判定する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
エンジンは車両に配置され、および前記方法は、エンジン回転数を第１の速度値から第２の速度値へと落とすランプダウン比率；および／または変化率に関する指定期間の長さ、の一方または両方を判定する工程をさらに含み、ここで判定する工程は：
絶対的なスロットル条件であって、その結果、要求されるパワー変化は、落とす工程を開始するために指定の閾値よりも大きくなければならない、絶対的なスロットル条件；および／または
環境条件であって、その結果、車両は、落とす工程を開始するために指定距離だけ第２の車両と間隔を置かなければならず、および前記距離は、車両および第２の車両の各々の車速に少なくとも部分的に基づいて指定される、環境条件、
に少なくとも部分的に基づく、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
エンジンのパワー状態を判定する工程をさらに含み、ここで前記方法は、第１のモードにおいて、エンジンがその最大出力の約５０％以上を生成していることを示すパワー状態に応じて、エンジンがその最大パワーの約５０％未満を生成していることを示すパワー状態の場合の指定期間の長さと比較してより長い指定期間の観点から、エンジンの運転モードをより反応的に切り替える、または維持する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
エンジンは車両に配置され、および前記方法は車両の移動状態を判定する工程をさらに含み、ここで第１のモードにおいて、車両の移動に対応する移動状態に応じて、指定期間は、車両の停止に対応する移動状態よりも長く、および第２のモードにおいて、車両の停止に対応する移動状態に応じて、指定期間は、車両の移動に対応する移動状態よりも短い、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
エンジンは車両に配置され、および前記方法は、車両が積載量を運んでいることを判定する工程であって、これに応じて指定期間は第１の持続時間を有する、工程；および車両がほとんど空であることを判定する工程であって、これに応じて指定期間は、第１の持続時間よりも長い第２の持続時間を有する、工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
第２の速度値は、燃料節約電力定格に関連し、および：燃料節約電力定格は、第１の指定量より多く、エンジンの最大出力定格と異なる；および／または第２の速度値は、第２の指定量より多く、エンジンの最大速度定格と異なる、の一方または両方である、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
エンジンは、無人の第１の車両に配置され、ここで前記方法は、ルートに沿った協調的な移動のために、第１の車両に論理的または機械的に連結された第２の車両から受け取った信号に少なくとも部分的に基づいて第１の車両を自動的に制御する工程をさらに含み、エンジンの回転数を自動的に落とす工程は、第２の車両から受け取った信号とは無関係に、第１の車両の少なくとも１つの運転モードで実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
車両であって：
電気駆動列車；
エンジンであって、ここでエンジンの回転数は車両の速度から機械的に分離される、エンジン；および
コントローラであって、エンジンの回転数を制御するように構成され、さらに、少なくとも２つ以上の運転モードでエンジンを操作し、かつ指定された入力トリガーのセットに応じて運転モード間の切替を行うように構成される、コントローラ
を含み、ここで運転モードは：
第１のより高いＲＰＭでエンジン回転数を維持する性能運転モード、および性能運転モードよりも低い第２のＲＰＭでエンジン回転数を維持する燃料節約運転モードを含み；および
入力トリガーは：
（ｉ）エンジンパワーと（ｉｉ）エンジン回転数の一方または両方における変化率が実質的に０になった後に開始される指定期間の経過、
他の車両に対する車両の空間的関係、
車両が配置される勾配、
車両の対地速度、
燃料節約または性能のいずれかに対する要望または必要を示す、オペレータまたはコントローラによる手動設定、
エンジンのための最大有効スロットル設定の５０パーセント以上であるエンジンのためのスロットル設定、
エンジンの最大有効出力の５０パーセント以上であるエンジンのパワー出力、および／または
車両の積載量が、車両の最大有効積載量の５０パーセント以上であること、
の１つ以上に少なくとも部分的に基づく、車両。
【請求項１７】
性能モードでのエンジン回転数は約１９００ＲＰＭであり、燃料節約モードでは約１８００ＲＰＭであり、および指定期間は約５秒から約３分の範囲である、請求項１６に記載の車両。
【請求項１８】
コントローラは、エンジンにとって可能なエンジン回転数の変化の最大比率未満である、指定の変化率での、性能運転モードから燃料節約運転モードへのエンジン回転数におけるランプダウン比率を制御するために構成される、請求項１６に記載の車両。
【請求項１９】
第３の運転モードは、アイドリング状態のエンジンであり、およびコントローラは、燃料節約運転モードから、エンジンがアイドリング状態にある第３の運転モードへとエンジンを切り替えるように構成される、請求項１６に記載の車両。
【請求項２０】
システムであって：
エンジンであって、エンジンの回転数が、エンジンを支持する車両の速度から機械的に分離される、エンジン；および
コントローラであって、エンジンの回転数を制御するように構成され、およびさらに、第１のエンジン回転数に関連する第１のモード、および第１のエンジン回転数よりも低い第２のエンジン回転数でエンジン回転数を維持する第２のモードを含む、少なくとも２つ以上の運転モードでエンジンを操作するように構成される、コントローラ、
を含み、コントローラは、（ｉ）エンジンパワーと（ｉｉ）エンジン回転数の一方または両方における変化率が実質的に０になった後に開始される指定期間の経過に応じて、運転モード間の切替を行うように構成される、システム。
【請求項２１】
コントローラは
他の車両に対する車両の空間的関係、
車両が配置される勾配、
車両の対地速度、
燃料節約または性能のいずれかに対する要望または必要を示す、オペレータまたはコントローラによる手動設定、
エンジンのための最大有効スロットル設定の５０パーセント以上であるエンジンのためのスロットル設定；
エンジンの最大有効出力の５０パーセント以上であるエンジンのパワー出力；および／または
車両の積載量が、車両の最大有効積載量の５０パーセント以上であること、
の１つ以上に基づいて運転モードを切り替えるようにさらに構成される、請求項２０に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示される主題の実施形態は、車両におけるエンジン回転数の制御に関する。
【０００２】
＜技術の論考＞
少なくとも何人かの車両オペレータは、車両が高性能であることを望むだろう。高性能であることにより車両の生産性が最大化され得る。車両タイプと最終用途に応じて、生産性は、速度増加、より大きな運搬または牽引力、より素早く全出力に達すること等の形態であり得る。いくつかのディーゼル電気推進システムは、エンジンから最大出力を引き出すために調整されてきた。時には、出力と燃料効率との間にトレードオフがある場合もある。現在利用可能なものとは異なる車両制御システムを有することが望ましい場合もある。
【発明の概要】
【０００３】
一実施形態では、方法は、第１の速度閾値以上の第１の速度値、および指定期間に実質的に０である（ｉ）エンジンパワーと（ｉｉ）エンジン回転数の一方または両方の変化率、の両方に応じて、第１の速度値から第２の速度値へとエンジンの回転数を自動的に落とす工程を含む。
【０００４】
一実施形態では、車両は、電気駆動列車、エンジン、およびコントローラを含む。エンジンの回転数は、車両の速度から機械的に分離される。コントローラは、エンジンの回転数を制御し、および少なくとも２つ以上の運転モードでエンジンをさらに操作し；コントローラは、指定の入力トリガーのセットに応じて運転モード間の切替を行うように構成される。運転モードは、第１のより高いＲＰＭでのエンジン回転数を維持する性能モード、および性能モードよりも低い第２のＲＰＭでエンジン回転数を維持する燃料節約モードを含む。入力トリガーは、以下の１つ以上に少なくとも部分的に基づく：（ｉ）エンジンパワーと（ｉｉ）エンジン回転数の一方または両方における変化率が実質的に０になった後に開始される指定期間の経過；他の車両に対する車両の空間的関係；車両が配置される勾配；車両の対地速度；燃料節約または性能のいずれかに対する要望または必要を示す、オペレータまたはコントローラによる手動設定；エンジンのための最大有効スロットル設定の５０パーセント以上であるエンジンのためのスロットル設定；エンジンの最大有効出力の５０パーセント以上であるエンジン出力；および／または、車両の積載量が、車両の最大有効積載量の５０パーセント以上であること。
【０００５】
一実施形態では、システムは、エンジンと、エンジンの回転数を制御するように構成されたコントローラとを含む。コントローラはまた、第１のエンジン回転数に関連する第１のモード、および第１のエンジン回転数よりも低い第２のエンジン回転数でエンジン回転数を維持する第２のモードを含む、少なくとも２つ以上の運転モードでエンジンを操作する。コントローラはさらに、（ｉ）エンジンパワーと（ｉｉ）エンジン回転数の一方または両方における変化率が実質的に０になった後に開始される指定期間の経過に応じて、運転モード間の切替を行う。
【０００６】
コントローラは、他の車両に対する車両の空間的関係；車両が配置される勾配、車両の対地速度、燃料節約または性能のいずれかに対する要望または必要を示すオペレータまたはコントローラによる手動設定；エンジンのための最大有効スロットル設定の５０パーセント以上であるエンジンのためのスロットル設定；エンジンの最大有効出力の５０パーセント以上であるエンジン出力；および／または、車両の積載量が、車両の最大有効積載量の５０パーセント以上であることの１つ以上に基づいて、運転モード間の切替を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本発明は、添付の図面を参照して、非限定的な実施形態の以下の記載を読むことで、よりよく理解されるだろう。
【図１】車両隊列の概略図を示す。
【図２】図１の車両隊列の車両の概略図を示す。
【図３】図２の車両を運転するための方法例を例示するフローチャートである。
【図４】制御図の例である。
【図５】図２の車両の運転中のエンジンパラメータの例を例示する図である。
【図６】図２の車両を運転するための追加の方法例を例示するフローチャートである。
【図７】図２の車両を運転するための追加の方法例を例示するフローチャートである。
【図８】図２の車両を運転するための追加の方法例を例示するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本明細書に開示される主題の実施形態は、フルスロットルコマンドのためにエンジン作動点およびパワーを最適化することに関する。オペレータが１００％のスロットルを命じるとフルエンジン回転数（例えば１９００ＲＰＭ）と最大出力で車両が走行し得る従来の運転モードとは対照的に、本明細書に開示される実施形態は第１の運転モードを有してもよく、ここでエンジン回転数は、第１のより高い回転数にまず設定され、次に燃料消費量を減らすために、オペレータがスロットルレベルの低下を命じることなく第２のより低い回転数での第２の運転モードへと第１のモードは切り替えられる。
【０００９】
本明細書に記載されるアプローチは、様々なエンジンタイプ、および用途特定基準に関連して選択される様々なエンジン駆動システムにおいて利用されてもよい。提供される例の多くは、可動性または半可動性であり、これらのシステムのいくつかは据え付け式でもよい。可動性プラットフォームは自走式の車両を含み、他方で半可動性プラットフォームは、フラットベッドトレーラー上に据え付けられる等、運転期間と期間の間に再配置されてもよい。適切な車両には、エンジンが推進システムから機械的に分離されているものが含まれ得る（例えば、移動用の機械式トランスミッションを欠くが、代わりに、例えば、電気主電動機を運転するための電力の生成のために発電機を駆動するエンジンを有する車両）。そのような車両として、軌条車両、採鉱用車両、農業車、船舶、航空機、乗用車、ドローンおよびロボット機器、並びにオフハイウェイ車（ＯＨＶ）をあげることができる。例示を明確にするために、運搬車両（例えば、鉱山用運搬車両、ディーゼル電気運搬トラック等）は、本発明の実施形態を組み込むシステムを支持する可動性プラットフォームの例として使用され得る。
【００１０】
エンジン運転中に、エンジンコントローラは、第１の速度閾値以上の第１の速度値、および指定期間に実質的に０である（ｉ）エンジンパワーと（ｉｉ）エンジン回転数の一方または両方の変化率、の両方に応じて、第１の速度値から第２の速度値へとエンジンの回転数を自動的に落とす。
【００１１】
一実施形態では、第１の速度値は、一時的な加速事象の際中に、エンジンが性能またはトルクの指定範囲の指定された性能レベルまたは指定されたトルクレベルを提供する速度である。
【００１２】
コントローラは、第２の速度値に達するまで、制御された比率でエンジン回転数を弱めてもよく（ランプダウン）、および第２の速度値は、第１の速度値よりも燃料効率のよいエンジン回転数である。留意点として、エンジンは作動点と自身の出力を最適化しており、および効率はエンジン回転数に対して直線的ではない。したがって、フルパワー出力では、エンジンは最適な燃料効率ではない場合もある。一旦安定状態に達し、かつ所定の期間維持されると、次にコントローラは、エンジン回転数を第２の燃料最適化ＲＰＭレベルへと下げるように命令してもよい。第２のＲＰＭレベルは、要求される電力需要またはスロットルレベルに近似の、燃料最適化作動点であってもよい。
【００１３】
一実施形態では、エンジンパワー、エンジントルク、エンジン回転数、または車速の１つ以上の増加の要求を、コントローラが車両のオペレータまたはコントローラから受け取ると、より低いエンジン始動回転数値から第１のエンジン回転数値までエンジン回転数を高め始めることによって応答する。一旦第１のエンジン回転数値になると、タイマーまたはセンサーは、安定状態運転が始まったことをコントローラに示す。所定の期間の安定状態の後、コントローラは、近似するがより低い性能である、燃料経済性のよりよい第２の運転状態への切替を開始する。他の実施形態では、エンジンの摩耗、ノイズレベル、排気出力レベル等の、エンジンの経済性の代わりに他の望ましい特徴が使用される。
【００１４】
コントローラは、第１の速度値に達するまで制御された比率でエンジン回転数を上げてもよく（ランプアップ）、およびランプアップ比率は、エンジン回転数のランプアップの最大有効比率、またはその近似であってもよい（例えば、一実施形態では１０％以内、および別の実施形態では５％以内）。同様に、コントローラは、第１の速度値から第２の速度値まで制御された比率でエンジン回転数を弱めてもよい。本明細書で言及されるように、第２の速度値は、エンジンが第１の速度値で運転している時よりも燃料効率のよいエンジン回転数であり得る。
【００１５】
コントローラは、第１の速度値から第２の速度値へのエンジン回転数のランプダウン比率、および、第１の速度値から第２の速度値へのエンジン回転数のランプダウンを開始する前の（ｉ）エンジンパワーと（ｉｉ）エンジン回転数の一方または両方の変化率が実質的に０である指定期間の長さの一方または両方を判定するために、測定された、推定された、または計算された車両の速度を受け取り、および／または使用してもよい。すなわち、種々の速度の車両の操作は、コントローラによってエンジン回転数変化率を種々に変化させ得る。より低速では、例えば、コントローラは、車両がより高速で運転している時よりもゆっくりとエンジン回転数を上げ、または下げてもよい。例えば、変化率は、オペレータによる反応時間の減少を考慮し、より高速の場合にはより速くある必要がある場合もあり、他方でより低速では、より低いランプ比率によりエンジンおよび他のコンポーネントにおける燃料および／または消耗が低減される場合もある。
【００１６】
第１の速度値から第２の速度値へとエンジン回転数を減らすランプダウン比率、および／または変化率が実質的に０である指定期間の長さの一方または両方は、積載された、部分的に積載された、または空の状態の車両の状態に少なくとも部分的に基づいて、コントローラによって判定されてもよい。例えば、より軽い未積載の車両は、より重い積載済の車両よりもよく反応する場合もあり、したがってランプ比率はより素早く適応される必要がある場合もある。同様に、ランプ比率が速すぎると、重い荷を積んだ車両はコンポーネントに損傷を与える場合もある。したがって、一実施形態では、車両がほとんど空である場合よりも指定期間を短く設定するように、コントローラは、車両が積載量を運んでいるかどうかを判定してもよい。「積載量」は、車両／車両部品、燃料／消耗部品、または車両のオペレータ／乗組員ではなく、除去可能な貨物または乗客を指す。一実施形態では、「ほとんど空」は、車両の最大定格積載量容積の５％以下を意味する。
【００１７】
一実施形態では、コントローラは、車両が積載量を運んでいることを判定するように構成され、それに応じてコントローラは第１のモードで作動し、ここで指定期間は第１の持続時間である。コントローラはさらに、車両がほとんど空であることを判定するように構成され、それに応じてコントローラは第２のモードで作動し、ここで指定期間は第１の持続時間よりも長い第２の持続時間を有する（つまり、車両が積載量を運ぶ場合の指定期間の持続時間は、車両がほとんど空の場合の指定期間の持続時間よりも短い）。別の実施形態では、コントローラは、車両が積載量を運んでいることを判定するように構成され、それに応じてコントローラは第１のモードで作動し、ここで指定期間は第１の持続時間である。コントローラはさらに、車両が空（積載量なし）であることを判定するように構成され、それに応じてコントローラは第２のモードで作動し、ここで指定期間は第１の持続時間よりも長い第２の持続時間を有する（つまり、車両が積載量を運んでいる場合の指定期間の持続時間は、車両が空の場合の指定期間の持続時間よりも短い）。
【００１８】
車両の積載量の状態の判定（積載量  対  空またはほとんど空）は、受信センサー信号（例えば、ダンプカーの荷台または車両の他の貨物積込場所への負荷を検知するセンサー）、車両の移動または反応性（例えば、車両が空の場合に、既知の加速速度に対して指定されたスロットルレベルで車両がどの程度速く加速するか）、車両の積載量に関するオペレータ入力を示す信号、積載量についてのデータ／情報に関する信号（例えば、オフボード（ｏｆｆｂｏａｒｄ）測定ごとの積載量の既知の重量、マニフェスト情報、物質の種類と体積）等に基づいてもよい。
【００１９】
他の実施形態では、（車両がほとんど空または空の場合と比較した）車両が積載量を運ぶ場合の指定期間の短さの度合いは、積載量の大きさに応じて異なる。例えば、積載量が比較的軽い場合に応じて（例えば、５％より多くの最大定格積載量だが、２５％以下の最大定格積載量）、指定期間は第１の持続時間を有し；積載量がより重い場合に応じて（例えば、２５％より多くの最大定格積載量だが、７５％未満の最大定格積載量）、指定期間は第２の持続時間を有し；および、積載量が最も重い場合に応じて（例えば、７５％より多くの最大定格積載量）、指定期間は第３の持続時間を有し、ここで第１の持続時間は、車両が空の場合に指定期間の持続時間未満であり、第２の持続時間は第１の持続時間未満であり、および第３の持続時間は第２の持続時間未満である。追加の、または異なる境界が使用されてもよく、および／または持続時間は、積載量の関数として逆線形方式で変化してもよい（例えば、最大積載量に関する最小持続時間、および積載量なしまたはほとんど空に関する最大持続時間）。
【００２０】
一実施形態では、第１の速度値から第２の速度値へのエンジン回転数のランプダウン比率、および／または変化率が実質的に０である指定期間の長さの一方または両方は、エンジン回転数が第１の速度値から第２の速度値に移行する時に、車両が位置する勾配に少なくとも部分的に基づく。例えば、一実施形態では、コントローラは、以下の両方に応じて第１の速度値から第２の速度値へとエンジンの回転数を自動的に落とすように構成される：第１の速度閾値以上である第１の速度値；および（ｉ）エンジンパワーおよび／または（ｉｉ）指定期間に実質的に０であるエンジン回転数の変化率。コントローラは、エンジン回転数が第１の速度値から第２の速度値に移行する時に、車両が位置している勾配に少なくとも部分的に基づくランプダウン比率で第１の速度値から第２の速度値へのエンジンの回転数の低下を制御するように構成される。代替的または付加的に、コントローラは、エンジンパワーおよび／または指定期間、実質的に０であるエンジン回転数に応じて速度を落とし始めるように構成され、ここでコントローラは、指定期間を、エンジン回転数が第１の速度値から第２の速度値に移行する時に、車両が位置している勾配に少なくとも部分的に基づくように構成される。
【００２１】
コントローラは、要求されるパワー変化がランプダウンを開始するために指定の閾値よりも大きくなければならないように、絶対的なスロットル条件に少なくとも部分的に基づいて、または車両がおかれ得る環境条件に少なくとも部分的に基づいて、第１の速度値から第２の速度値へのエンジン回転数のランプダウン比率、および／または指定期間の長さを判定するように構成されてもよい。環境条件の例は、コントローラがランプダウンを開始するために、指定距離だけ車両は第２の車両と間隔を置かなければならないという、判定された運転規則であり、および前記距離は、車両と第２の車両の各々の車速に少なくとも部分的に基づいて指定される。
【００２２】
コントローラが参照してもよい他の因子は、エンジンがその最大出力の５０％以上を生成しているかどうか、またはエンジンの最大出力の５０％未満を生成しているかどうかである。エンジンが約５０％以上のパワーを生成している場合、その最大パワーの約５０％未満をエンジンが生成している場合と比較してより長い指定期間の観点から、コントローラは、エンジンの運転モードの切替、またはより反応性に維持することを開始してもよい。例えば、一実施形態では、コントローラは、エンジンのパワー状態を判定するように構成される。パワー状態は、例えば、センサー信号（例えばクランクシャフトＲＰＭ、または、車両質量または移動した時間あるいは距離の１つ以上に対応する車両加速／移動等）、燃料レベル（どれだけの燃料がエンジンに供給されているか、および／またはエンジンにより消費されているか）、電力出力（電気主電動機に動力を供給するためにエンジンが発電機を駆動する場合）、モデル／推定値（可能性として車両特性のセンサー入力を用いる）によって判定されるような、現在生じているエンジンのパワー出力を示す。５０％レベルと比較した判定では、パワー状態は２つの値のうちの１つを有する：エンジンは、エンジンの最大出力の約５０パーセント以上（５０％）を生成している；またはエンジンは、エンジンの最大出力の５０パーセント未満（５０％）を生成している。コントローラは、第１のモードにおいて、エンジンがその最大出力の約５０％以上を生成していることを示すパワー状態に応じて、エンジンがその最大パワーの約５０％未満を生成していることを示すパワー状態の場合の指定期間の長さと比較してより長い指定期間の観点から、エンジンの運転モードをより反応的に切り替える、または維持するように構成される。例えば、コントローラはさらに、第２のモードにおいて、エンジンがその最大パワー出力の約５０％未満を生成していることを示すパワー状態に応じて、エンジンがその最大パワーの約５０％以上を生成していることを示すパワー状態の場合の指定期間の長さと比較してより短い指定期間の観点から、（本明細書に明記されるように）エンジンを操作するように構成されてもよい。（実施形態において、「約」は±１％を指す。他の実施形態において、パワー状態は２つの可能性のある値を有する：第１に、パワー状態は５０％以上に対応し、および第２に、パワー状態は５０％未満に対応する。エンジンの最大出力は、メーカーごとのエンジン仕様の一部として利用可能であり得、または既知の負荷に対してその最大燃料レベルおよび／またはスロットルレベルでエンジンを操作することによって判定され得る）。
【００２３】
実施形態では、コントローラは、指定期間および／またはランプ比率を、車両が停止しているかどうかに依存させてもよく、車両が停止している場合、指定期間は車両が移動している場合よりも短い場合もある。具体的には、実施形態において、コントローラは、車両の移動状態を判定するように構成される。移動状態は、車両が移動していること（車両の第１の可能性のある状態）、および車両が停止／静止／移動していないこと（車両の第２の可能性のある状態）を指す。移動状態は、移動センサー信号、ＧＰＳ情報、映像信号の映像解析等に基づいて判定されてもよい。コントローラは、車両が停止していることに対応する移動状態よりも長い指定期間、車両の移動に対応する移動状態に応じた第１の運転モードで構成される。コントローラはさらに、車両が移動していることに対応する移動状態よりも短い指定期間、車両の停止に対応する移動状態に応じた第２の運転モードで構成される。例えば、コントローラは、第１のモードにおいて、第１の速度閾値以上である第１の速度値、および第１の０でない期間である指定期間、実質的に０である（ｉ）エンジンパワーと（ｉｉ）エンジン回転数の一方または両方の変化率、の両方に応じて、第１の速度値から第２の速度値へとエンジンの回転数を自動的に落とし、および第２のモードにおいて、第１の速度閾値以上である第１の速度値、および異なる第２の０でない期間である指定期間、実質的に０である（ｉ）エンジンパワーと（ｉｉ）エンジン回転数の一方または両方の変化率、の両方に応じて、第１の速度値から第２の速度値へとエンジンの回転数を自動的に落とすように構成されてもよく、ここで第１の期間は第２の期間よりも長い。
【００２４】
本明細書に開示されるこれらの因子および他の因子は、１つの創造性のある態様によれば、異なる第２のエンジン回転数から、またはそのエンジン回転数へのランプを開始する前に安定状態が維持される必要のある期間に寄与し得る。このランプ比率は、コントローラまたはオペレータによる新たなスロットルレベルへのスロットルレベルの変化に関係するより一般的なランプ比率とは異なる場合もある。例えば、一般的なオペレータスロットルダウンコマンドに応じて、コントローラは、第１のランプ比率でエンジン回転数を落とすように構成されてもよく、および第１の閾値以上である現在のエンジン回転数と、指定期間、実質的に０である（ｉ）エンジンパワーと（ｉｉ）エンジン回転数の一方または両方の変化率に応じて、コントローラは自動的に（オペレータ入力、例えばオペレータスロットルコマンドなしで）、第１のランプ比率とは異なる第２のランプ比率で、現在の回転数から第２のより低い回転数へとエンジン回転数を落とすように構成される。
【００２５】
一実施形態では、第２の速度値は燃料節約電力定格に関係している。さらに、燃料節約電力定格は、指定量以上、エンジンの最大パワー定格とは異なる。代替的または付加的に、第２の速度値は、指定量以上、エンジンの最大速度定格とは異なる。「燃料節約」は、１つ以上の他の電力定格と比較してより低い燃料使用率を意味する。
【００２６】
したがって、一実施形態では、コントローラは、第１の速度閾値以上の第１の速度値、および指定期間に実質的に０である（ｉ）エンジンパワーと（ｉｉ）エンジン回転数の一方または両方の変化率、の両方に応じて、第１の速度値から第２の速度値へとエンジンの回転数を自動的に落とすように構成され、ここで第２の速度値は、燃料節約電力定格に関連し、例えばエンジンは、１つ以上の他の電力定格よりも第２の速度値の電力定格でのより低い比率で燃料を使用する。燃料節約電力定格は、第１の指定量以上、エンジンの最大電力定格とは異なり、および／または第２の速度値は、第２の指定量以上、エンジンの最大速度定格とは異なる。
【００２７】
本発明の実施形態によれば、電気駆動列車、エンジン、およびコントローラを含む車両が提供される。エンジンの回転数は、車両の速度から機械的に分離されてもよい。コントローラは、エンジンの回転数を制御し、および少なくとも２つの（つまり２つ以上の）運転モードのエンジンを操作する。コントローラはさらに、指定の入力トリガーのセットに応じて運転モード間の切替を行うことができる。運転モードは、第１のより高いＲＰＭでエンジン回転数を維持する性能モード、および性能モードよりも低い第２のＲＰＭでエンジン回転数を維持する燃料節約モードを含む（「性能（Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）」は、より低い燃料使用率、例えばより小さなパワーを指し得る「燃料節約」と比較して、より高い燃料使用率、例えばより多くのパワーを指し得る）。入力トリガーは、以下の１つ以上に少なくとも部分的に基づく：（ｉ）エンジンパワーと（ｉｉ）エンジン回転数の一方または両方における変化率が実質的に０になった後に開始される指定期間の経過；他の車両に対する車両の空間的関係；車両が配置される勾配；車両の対地速度；燃料節約または性能のいずれかに対する要望または必要を示す、オペレータまたはコントローラによる手動設定；エンジンのための最大有効スロットル設定の５０パーセント以上であるエンジンのためのスロットル設定；エンジンの最大有効出力の５０パーセント以上であるエンジン出力；および／または、車両の積載量が、車両の最大有効積載量の５０パーセント以上であること。
【００２８】
一実施形態では、性能モードでのエンジン回転数は約１９００ＲＰＭであり、燃料節約モードでは約１８００ＲＰＭであり、および指定期間は約５秒から約３分の範囲である。エンジン回転数と指定期間は、用途特定基準に関連して選択されてもよい。運転中に、コントローラは、エンジンにとって可能なエンジン回転数の変化の最高率未満の指定の変化率で、性能運転モードから（つまり、すなわち性能運転モードでのエンジン回転数から）、燃料節約運転モードへの（つまり、燃料節約運転モードでのより低いエンジン回転数への）、エンジン回転数におけるランプダウン比率を制御するように構成される。
【００２９】
随意に、コントローラは、エンジンがアイドリング動作をする第３の操作状態（つまり第３の運転モード）を命じるように構成されてもよく、およびコントローラはさらに、エンジンを燃料節約運転モードから、アイドリング、つまり第３の運転モードへと切り替えることができる。コントローラは、車両が少なくとも指定の０でない期間停止している時、または車両が少なくとも指定の０でない期間、指定された比較的低い速度を下回って移動している（ただし停止時より高い速度）時等のエンジンのアイドリングが望ましい、または適切である場合に関する１つ以上の指定基準に応じて、またはスロットルあるいは他の制御設定に基づき（例えば車両は「駐車場」にある）、または指定の期間とスロットルレベルに対する速度とパワーの指定変化率に基づいて、第３の運転モードへの切替を開始するように構成されてもよい。
【００３０】
一実施形態では、コントローラは、２段以上の速度低下に従い、複数回、自動的に速度を落とすように構成されてもよい。例えば、コントローラは、第１の速度閾値以上の第１の速度値と、第１の指定期間に実質的に０である（ｉ）エンジンパワーおよび／または（ｉｉ）エンジン回転数の一方または両方の変化率、の両方に応じて、第１の速度値から第２の速度値へとエンジンの回転数を自動的に落とすように構成されてもよい。コントローラはさらに、エンジンパワーおよび／またはエンジン回転数の一方または両方の変化率が、第３の速度値に達した時に始まる第２の指定期間、実質的に０であることに応じて、第２の速度値から第３の速度値へとエンジンの回転数を自動的に落とすように構成される。第２の指定期間は、第１の指定期間と同じ長さ、または異なる長さであってもよい。第３の速度値は、第２の速度値での操作よりも低い比率で燃料を使用する別の燃料節約モードを表す場合もあり、例えば、第３の速度値での運転は依然として、第１の元々の速度値での車両の運転に関連するエンジン性能の指定された、または望ましい範囲内にある。
【００３１】
本発明の態様に係るシステムは、エンジンとコントローラを含んでもよい。コントローラは、エンジンの回転数を制御し、および第１のエンジン回転数に関連する第１のモード、および第１のエンジン回転数よりも低い第２のエンジン回転数でエンジン回転数を維持する第２のモードを含む、少なくとも２つ以上の運転モードでエンジンを操作する。コントローラは、（ｉ）エンジンパワーと（ｉｉ）エンジン回転数の一方または両方における変化率が実質的に０になった後に開始される指定期間の経過に応じて、運転モード間の切替を行うことができる。
【００３２】
一実施形態では、コントローラは、別の車両に対する車両の空間的関係；車両が配置される勾配；車両の対地速度；燃料節約または性能のいずれかに対する要望または必要を示す、オペレータまたはコントローラによる手動設定；エンジンのための最大有効スロットル設定の５０パーセント以上であるエンジンのためのスロットル設定；エンジンの最大有効出力の５０パーセント以上であるエンジン出力；および／または車両の積載量が、車両の最大有効積載量の５０パーセント以上であること、の１つ以上に基づいて運転モードを切り替えることができる。
【００３３】
本発明の様々な態様と特徴を具現する鉱山用運搬車両は、図１に示される。特に、２つの鉱山用車両の隊列（１）が図に示され、各々が「Ｖ」と標識される。２つの車両が図１に例示されるが、他の数の車両が隊列に含まれてもよい。隊列車両は、集団を形成するために、通信可能に、および／または機械的に、互いに連結されてもよい。隊列の操作中に、各車両は、各車両間の前後左右の閾値距離を維持するために、および／または閾値車速を維持するために、独立して操作されてもよい。随意に、車両の１つは、車両の別の速度、方向、高度、方向等を制御してもよい。対応するエンジンＲＰＭで各車両が確定的な加速ペダルコマンド（例えば１００％のスロットル、フル推進コール（ｆｕｌｌ  ｐｒｏｐｅｌ  ｃａｌｌ）またはフルコール（ｆｕｌｌ  ｃａｌｌ）とも呼ばれる）で操作され得る従来の操作とは対照的に、各車両は、初期指定または設定エンジン回転数、エンジンパワー、または他のコマンドへと制御され、次に、初期エンジン回転数とは異なる第２の指定または設定エンジン回転数へと制御され得る。
【００３４】
例えば、一実施形態では、コントローラは第１の車両に配置され、第１の車両は一時的に（例えば、与えられたミッション、移動、タスク等の期間）、ルートに沿った協調的な移動のために、論理的または機械的に第２の車両に連結される。例えば、２つの車両は、集団または集団の一部、または車両から成ってもよい。車両の一方または両方が無人（オペレータが乗っていない）であってもよい。例えば、第２の車両にオペレータがいてもよく、および第１の車両は無人でもよく、ここでオペレータは、少なくとも安全目的のために第２の車両に乗っており、かつ第１の車両は、無線または有線の通信リンクを通じて第２の車両によって少なくとも部分的に制御される。したがって、コントローラは、第２の車両から受け取った信号に少なくとも部分的に基づいて第１の車両を制御するように構成される。コントローラはさらに、第１の速度閾値以上の第１の速度値、および指定期間に実質的に０である（ｉ）エンジンパワーと（ｉｉ）エンジン回転数の一方または両方の変化率、の両方に応じて、第１の速度値から第２の速度値へと第１の車両のエンジンの回転数を自動的に落とすように構成される。コントローラは、第２の車両から受け取った信号とは無関係に、第１の車両の運転の少なくとも１つのモードで、実行される自動的な速度低下のために構成されてもよい。例えば、異なる実施形態では、コントローラは以下の手法で構成されてもよい：第２の車両からのコマンドに際してのみ、自動的な速度低下；第２の車両からのコマンドとは完全に無関係な、自動的な速度低下；または、第２の車両からのコマンドとは無関係に自動的に速度低下されるモードと、第２の車両からの信号に反応して速度が自動的に低下される別のモードの両方における運転。これは、示された実施形態のいずれにおいても、２つの車両間の空間的関係に基づいた速度低下の可能性を排除しないが（本明細書に別記される）、これはある車両から他の車両へと命じられるものではない。技術的な効果は、（以前のより高いエンジン回転数での運転を維持するのに対して）燃料使用を減らすために、（少なくとも部分的に）他の車両によってさらに制御される、車両編成または集団における車両のエンジン回転数を自動的に落とすことを含み得る；性能の観点から、速度低下は、より高い（第１の）速度での性能レベルの指定範囲より低いが、その範囲内であり得、その結果、車両編成または集団の運転目標または移動目標等は、エンジン回転数の低下にも関わらず依然として維持される。
【００３５】
実施形態では、車両編成または集団の複数の車両の各々は、上記の、および本明細書に別記の基準に応じて、自動的にエンジン回転数を落とすように構成される（例えば、各々が、そのように構成されたそれぞれのコントローラを有する）。そのような自動制御は、他の車両によって制御されている車両において、制御を行っている車両による制御停止（オーバーライド）、または他の運転／運動／移動／道路環境に基づいた制御停止に役立つ場合もある。例えば、制御を受ける車両は、自動的なエンジン回転数低下のために構成されてもよいが、制御を行う車両から受け取ったコマンドと両立する、現在の運転／運動／移動／道路条件と両立する等の場合のみが該当する。したがって、制御を受ける車両は、（上記のような）基準を満たす場合でさえも、エンジン回転数の低下を自動的に開始しないように構成されてもよく、もしそのようなことがあれば、例えば、車両を他の車両に接近させすぎたり、他の車両に対する全体的な車速を遅くさせすぎたりするだろう（「接近させすぎる」または「遅くさせすぎる」は、指定の安全性または制動あるいは他の制御限界内を意味する）。
【００３６】
他の実施形態において、集団または車両編成の車両にあるコントローラは、ルートに沿った協調的な移動のために、車両が別の車両に連結されていることに応じて（論理的連結と機械的連結の両方の場合に適用可能）、運転モードを自動的に切り替えるように構成されてもよい。コントローラは、連結されていない車両に反応して第１のモードで作動するように構成され、例えばコントローラは、車両が独立して運転しており、かつ１つ以上の他の車両に連結されていない場合に、第１のモードで作動する。第１のモードにおいて、コントローラは、上記の、または本明細書に別記される基準に従って、かつ他の車両との制御通信に基づかずに、エンジン回転数の低下を自動的に制御するように構成される。コントローラはさらに、連結されている車両に反応して第２のモードで作動するように構成され、例えば、ルートに沿った協調的な移動のために、車両が１つ以上の他の車両に連結されている場合に、コントローラは第２のモードで作動し、ここで車両は他の車両を制御してもよく、および／または他の車両によって制御されてもよい。第２のモードにおいて、コントローラは：指定の基準が満たされたことに応じて速度低下を開始し、および他の車両からのコマンドに応じても速度低下を開始し；他の車両からのコマンドによって、または指定の運転／運動／移動／ルート状態に基づいて制御停止されない限り、指定の基準が満たされたことに応じて速度低下を開始し；または他の車両からのコマンドのみに応じて速度低下を開始する；等のように構成されてもよい。
【００３７】
本明細書に明記される他の実施形態のいずれも、車両間コマンドに基づいて、車両間コマンドとは無関係に、または組み合わせで、車両編成または集団の文脈で実施されてもよい（コントローラは、例えば速度低下等の操作が他の車両からのコマンドとは無関係である１つ以上のモード、および例えば速度低下等の操作が他の車両からのコマンドに依存する、例えばコマンドに応じたものである１つ以上のモードで作動する）。
【００３８】
図２は、車両システム（１０）を含む隊列からの車両の例を示す図である。車両システムは原動機（１２）を含む。例示された例において、原動機はディーゼルエンジンまたは他のエンジンであり、および用語「エンジン」は、本記述の残りの部分全体にわたって用語「原動機」と区別なく使用され得る。エンジンは、複数の燃料噴射器から燃料を受け取るように構成された複数のシリンダーを含んでもよい。原動機は交流機（１４）を駆動する。交流機の出力は、整流器バンク（１６）を介してＤＣに変換される。直流電源はＤＣバス（１８）を通じてインバータユニット（２０）に提供される。インバータユニットは、既知のタイプのＤＣからＡＣへの変換回路を含み、および、既知のタイプの減速ギヤ（個別には図示せず）を介してホイール（２３）に連結された主電動機（２２）に交流電源を提供するために、パルス幅モジュレータ（図示せず）として作動する絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）またはサイリスタ等のコンポーネントをさらに使用する。例示を単純にするために、１つのインバータユニットと主電動機のみが示され、多数のインバータユニットによって駆動される多数の主電動機が車両に提供されてもよいことが理解される。
【００３９】
ＡＣ−ＤＣ−ＡＣシステムが本明細書に記載される一方で、本開示の原理が、例えば、動力源として交流発電機または直流発電機を使用し、およびＡＣまたはＤＣ主電動機を使用して、他の動力伝達系路構成に適用されてもよいことに留意すべきである。さらに、本開示の原理は、軌条車両または自動車、および他のオンロード車両等の、他の種類の車両にも適用可能である。車両は、引張力を働かせるのに適した任意のタイプの要素を使用してもよい。引張要素の例として、ホイール、軸、または変換構造あるいは往復運動構造があげられる。用語「主電動機」は、例えば、電気リニアモーターまたは水力リニアモーターを包含し得る。
【００４０】
グリッド抵抗（２４）の１つ以上の鎖が、ＤＣバス（１８）に連結される。グリッド抵抗（２４）は、主電動機によって生成された電力を消費し、それによって発電制動を提供するために、ＤＣバスに選択的に連結されてもよい。これは「遅延」機能と呼ばれる。他の電気エネルギー吸収デバイス、例えばバッテリー、再生システム、または補助システムとアクセサリーなどの電力を使用する機器が、生成された電力を消費し、および／または使用するために、グリッド抵抗の代わりに使用されてもよい。
【００４１】
車両は少なくとも１つのブレーキ装置（３１）を含む。ブレーキ装置は、常用ブレーキ、パーキングブレーキ、または非常ブレーキであってもよく、および水力で、機械的に、または電気的に操作されてもよい。最も典型的には、車両は、常用ブレーキシステムに加えて、非常ブレーキシステムまたはパーキングブレーキシステムを含んでもよい。
【００４２】
マイクロプロセッサベースのコントローラ（２６）は、エンジン、グリッド抵抗、インバータユニット、およびホイールに連結されたホイールスピードセンサー（２８）等の駆動列内の多数のセンサーに、動作可能に連結されている。単一ユニットを含むものとして図２に例示されるが、コントローラは、互いに動作可能に連結され得る多数の別個の制御ユニットで構成されてもよいことが理解される。他の機能の中でもとりわけ、コントローラの制御ユニットは、エンジンの回転数を制御する性能、前方または逆方向に主電動機を駆動するために電流を流すようインバータユニットに命じる性能、主電動機に供給される電流レベルを調節する性能、交流発電機によってエンジンに課される負荷量を制御する性能、および遅延機能をもたらすインバータユニットを通じてグリッド抵抗へと主電動機を連結する性能を有する。コントローラには、限定されないが、エンジン回転数センサー（４０）とエンジン出力センサー（４２）からの信号を含む、車両の様々なディスクリートセンサーからの信号が供給される。様々なディスクリートセンサーに加えて、コントローラには、主電動機に適用されているトルクの大きさを示すインバータユニットからのフィードバックが提供される。さらにコントローラには、サスペンション圧力計算等を介して、車両によって運ばれる積載量の重量を判定するためのメカニズムが提供される。例えば、車両は、車両のサスペンションストラット（３５）において感知された気圧に基づいて車両の総重量を計算する積載量メーター（３３）を含んでもよい。積載量メーターは、シリアルバス等の通信チャンネルを通じてコントローラに車両の総重量を伝えることができる。積載量は、非積載センサー（例えば車両スケール）からコントローラに提供される等の、他の適切な方式で判定されてもよい。
【００４３】
「運転者情報ディスプレイ」とも呼ばれるコントロールパネル（３０）が、コントローラに連結される。コントロールパネルは、運転者に情報を提示するためのディスプレイと車両を操作するための１つ以上の制御を含む。いくつかの例では、ディスプレイはマルチラインＬＥＤであり、および制御は、複数の固定された設定可能なキーとして構成される。コントロールパネルは異なる方法で構成されてもよく、例えばタッチスクリーンインターフェースの形態をとってもよいことが理解される。コントロールパネルに加えて、車両はさらに、加速ペダル（図示せず）等の、コントローラに動作可能に連結された１つ以上のディスクリート車両制御を含む。
【００４４】
随意に、コントローラは、遠隔オペレータまたは運航管理者との双方向通信のための手段を含んでもよい（図１を参照、（３８）に概略的に示される）。例示されるように、コントローラは、無線リンクを介して運航管理者と通信するトランシーバー（３６）に連結される。
【００４５】
コントローラは本明細書に記載される１つ以上の方法を実行するために実行可能な非一時的命令を含んでもよい。上記で説明されるように、コントローラは、互いに動作可能に連結された多数の制御ユニットで構成されてもよい。例えば、第１の制御ユニットは、エンジンの燃料供給を調節してもよく、および第２の制御ユニットは、交流発電機によってエンジンに課された負荷を調節してもよい。第１の制御ユニットは、エンジンの１つ以上の燃料噴射器の開口度および／または持続時間を調節するために、信号を送ることによってエンジンの燃料供給を調節してもよい（例えば、信号は、燃料噴射器を開くための所与の持続時間の間、起動される燃料噴射器においてソレノイドを引き起こし得る）。第２の制御ユニットは、エンジンに課される負荷を調節してもよく、交流発電機への電気的負荷を調節してもよく、これは交流発電機によってエンジンに課される負荷に比例する。交流発電機への電気的負荷を調節するために、第２の制御ユニットは、抵抗グリッドに交流発電機を選択的に連結し、主電動機の出力を高める等をしてもよい。付加的に、第２の制御ユニットは、第１の制御ユニットにエンジン回転数コマンドを送ってもよい。
【００４６】
燃料消費量を減らすために、駆動系を有する車両は、スロットル要求を受け取った場合に、第１セットのエンジン馬力で運転され得る。第１セットのエンジン馬力は、車両の性能に基づいて前もって判定された運転パラメータ、または他の適切なパラメータに基づいてもよい。第１セットの馬力での運転を達成するために、一旦最大スロットル要求を受け取り、および第１セットの馬力が判定されると、目標第１エンジン回転数が、第１セットの馬力に基づいて、例えばルックアップテーブルから得られる。目標第１エンジン回転数は、燃料コントローラ（例えば上記の第１の制御ユニット）への入力として使用され、およびエンジンに供給される燃料量は、目標エンジン回転数を達成するために調節されてもよい。エンジン回転数が初期回転数から目標第１の回転数へと増加している（ランプアップ）期間、エンジン馬力は未調節でもよく、またはコントローラによって制御されてもよい。一旦目標エンジン回転数に達すると（または一旦、エンジン燃料供給の限界に達すると）、駆動系コントローラ（例えば上記の第２の制御ユニット）は、設定馬力に達するまで、交流発電機によってエンジンに課された負荷を調節してもよい。一旦運転の安定状態が達成され、その後に指定期間維持されると、コントローラは、より燃料効率の良い運転回転数へとエンジン回転数を下げ、他方でほぼ同じレベルの性能だが、エンジンが第１の回転数で運転している時よりも低い性能を維持する。このように、エンジンは、望ましいトルクと効率のための作動点で操作されてもよく、およびエンジン回転数は、望ましいエンジン出力レベルのための可能な限り低い回転数で維持される。
【００４７】
ここで図３に目を向けると、目標馬力でエンジンを操作する方法（３００）が示される。該方法は、コントローラのメモリに記憶された命令に従って、上記のようなコントローラ等のコントローラによって、エンジン回転数センサー、エンジン出力センサー、燃料噴射器等の様々なセンサーとアクチュエーターとを組み合わせて、行われてもよい。一例では、該方法は、駆動系を制御する（例えば、交流発電機によってエンジンに課された負荷を制御する）上記のコントローラの第２の制御ユニットによって行われる。（３０２）において、該方法は、推進コール要求を受け取る行程を含む。推進コール要求は、例えば、加速ペダルを押し下げる車両のオペレータ、または所与の車速を要求する他の入力メカニズムを含んでもよい。工程（３０４）において、該方法は、要求がフル推進コール要求を含むかどうかを判定する。フル推進コール要求は、完全に押し下げられた加速ペダル、１００％のスロットル要求、または他の最大車速度要求を含んでもよい。フルコール要求を受け取らない場合、該方法は、別個の燃料制御ユニット（例えば上記の第１の制御ユニット）にエンジン回転数コマンドを送り、およびエンジンに課された負荷を、要求された推進コールによって規定された目標馬力に達するように調節するために、工程（３２４）に進む。燃料制御ユニットは、命じられた速度に達するためにエンジンへの燃料供給を調節してもよい。そして該方法は終了する。他の実施形態において、推進コールはフルスロットル未満であってもよい。
【００４８】
完全なコール要求を受け取ると、該方法は、目標馬力（ＨＰ）を判定するために（３０６）に進む。目標ＨＰは、適切なメカニズムに従って判定されてもよい。一例では、目標ＨＰは、先の操作中に判定された目標であってもよく、または車両のオペレータまたは車両と通信している遠隔オペレータ等のユーザーによって判定された目標であってもよい。目標ＨＰは、エンジンが提供できる最大ＨＰであり得る。他の例では、目標ＨＰは、ピーク構成ＨＰの９０％等の、デフォルトＨＰであり得る。さらに、目標ＨＰは、運転条件に基づいて調節されてもよい。例えば、上記のデフォルト目標ＨＰは、工程（３０８）に示されるように、車両重量に基づいて調節されてもよい。車両重量が増すと、目標ＨＰは、車両が望ましい車速を維持できるように増加し得る。他の例では、デフォルト目標ＨＰは、（３１０）に示されるように、車両が移動している勾配に基づいて調節されてもよい。これは、勾配が増すにつれて目標ＨＰを高める工程を含んでもよい。さらなる例では、デフォルト目標ＨＰは、工程（３１２）に示されるように、車速に基づいて調節されてもよい。これは、車速が増すにつれて目標ＨＰを高める工程を含んでもよい。付加的に、いくつかの例において、デフォルト目標ＨＰは、工程（３１４）に示されるように、ユーザー入力に基づいて調節されてもよい。さらに、目標ＨＰは、車両に関する最大定格ＨＰの６０−１００％の範囲内であってもよい。
【００４９】
（３１６）において、定格エンジン回転数は目標ＨＰに基づいて判定される。一例では、定格エンジン回転数は、目標ＨＰにインデックス付けされたルックアップテーブルから、または他の適切なメカニズムに従って、得られてもよい。定格エンジン回転数は、例えば高い効率性でエンジンを操作するために、エンジンの最大トルクに対応するエンジン回転数であってもよい。一例では、制御ユニットは、過去のエンジン運転に基づいて目標エンジン回転数を目標ＨＰにインデックス付けするルックアップテーブルを調節するように構成されてもよい。例えば、一旦最大トルクでの運転が達成されると、最大トルクで達成されたエンジン回転数またはＨＰの１つ以上がルックアップテーブルから逸脱する場合にルックアップテーブルが調節されてもよい。工程（３１８）において、第１のエンジン回転数コマンドが別個の燃料制御ユニットに送られる。第１の回転数コマンドは、一例では上記で判定された定格エンジン回転数であり得る。他の例では、第１のエンジン回転数は、定格エンジン回転数よりも１−５％高い等の定格エンジン回転数よりもわずかに高いエンジン回転数、または定格エンジン回転数よりも３０ＲＰＭ高い等の定格エンジン回転数よりも高い設定速度であってもよい。このように、別個の燃料制御ユニットは、第１のエンジン回転数コマンドに達するよう試みて、エンジンへの燃料供給を調節してもよい。
【００５０】
工程（３２０）において、エンジンに課される負荷は定格エンジン回転数に達するように調節される。負荷は交流発電機によってエンジンに課されてもよく、したがって交流発電機負荷は、エンジン負荷を調節するために調節されてもよい（例えば、他の適切なメカニズムに連結している、または連結していない交流発電機への電気的負荷）。エンジンに課される負荷は、定格エンジン回転数に達するために、燃料制御ユニットによって行なわれる燃料供給調節と同時に調節されてもよい第１のエンジン回転数コマンドが、定格エンジン回転数よりも大きい場合、交流発電機によってエンジンに課される負荷は、命じられたエンジン回転数から回転数を引き下げるように作用する。その際に、エンジンは、所与のエンジン回転数のためにその最大トルク線で運転され、より高い効率を達成してもよい。さらに、定格エンジン回転数は、最大定格回転数よりも低い回転数であり、したがって燃料消費量の減少を可能にする。
【００５１】
上記で説明されるように、エンジンに課される負荷は、定格速度までエンジン回転数を引き下げるために作用する。一旦定格エンジン回転数に達すると、燃料制御ユニットに送られる速度コマンドは、指定期間の後にエンジン回転数を下げるように調節されてもよい。したがって、工程（３２２）では、該方法は、第１のエンジン回転数よりも燃料効率のよい（かつおおむねより低い）第２のエンジン回転数コマンドにエンジン回転数コマンドを調節する工程を含む。エンジン回転数コマンドは、本明細書に記載される因子に基づいて調節されてもよい。そして該方法は終了する。随意に、コントローラは、他の因子に基づいてエンジン回転数に追加の調節を行ってもよい。少なくとも１つの実施形態において、性能モードが必要または望まれ得る予想信号は、システムを性能モードにするために、コントローラによってエンジン回転数を第１の（より高い）エンジン回転数に戻す。これらの信号は、コントローラに利用可能な確定的なテーブルから、人工知能（ＡＩ）アルゴリズムに基づいた学習から、オペレータ（車両に乗っている、または車両から遠くにいる）によって行なわれる活動から、または外部活動から（任務の呼出し、接近してくる車両、最初は空だった運搬トラックが今では積載量で満杯であることを示す負荷センサー等）、もたらされてもよい。
【００５２】
エンジンに課された負荷がエンジン回転数を引き下げると、負荷がエンジンにかけられ、命じられた第１のエンジン回転数に到達しようと燃料制御ユニットが試みるにつれ、エンジンに供給される燃料の量は増加し続ける場合もある。安定状態が達成され、指定期間維持された後、エンジンに供給される燃料は、第２の運転状態（燃料節約モード）に減らされる。
【００５３】
したがって、図３の図に示される方法によれば、エンジン回転数は、エンジンの効果的な作動点の１つにおいて目標とされるＨＰに到達するように調節されてもよい。一実施形態では、これは、エンジンが最大トルクカーブ上にある場合であり得る。いくつかの例では、該方法は、制御された手法でエンジン回転数を増加または減少させてもよく、他方で、その速度でエンジンに完全に負荷をかけ続ける。該方法は、制御スキームに従って実施されてもよく、外部制御ループは、エンジン回転数の設定値を調節する特定のＨＰ設定値に到達しようと試み、および内部ループは、エンジン回転数を設定地に維持するためにエンジンに適用されたＨＰ負荷を調節する。
【００５４】
図４は、目標馬力で運転するためにエンジンを調節するための制御ルーチンの例を例示する図（４００）である。一例では、図（４００）の制御ルーチンは、推進コール中に実行されてもよい。図の制御ルーチンは、上記の、図３の方法の実行中にコントローラによって行われる入力、出力、動作を表し得る。既に記載され、より詳細に以下に記載されるように、コントローラは、エンジンへの燃料を調節するための第１の制御ユニットと、駆動系によってエンジンに課される負荷を調整するための第２の制御ユニットを含む、別個の制御ユニットから構成されてもよい。
【００５５】
図に示されるように、制御図の第１のループにおいて、目標馬力が適切な手法で得られ（例えば、運転パラメータに基づいた遠隔発信から）、そして目標または定格エンジン回転数を得るためにルックアップテーブル（４０２）に入力される。目標エンジン回転数はオフセットブロック（４０４）に入力され、これは目標エンジン回転数にオフセット（例えば３０ＲＰＭ）を加えてエンジン回転数コマンドを生成し、コマンドは第１の制御ブロック（４０６）に入力され（燃料制御ユニットに位置し得る）、エンジンに供給される燃料量を決定する。燃料量は、例えば、エンジンの各燃料噴射器によって供給される燃料の量を示し、またはエンジンサイクルごとに供給される燃料の合計量を表す場合もある。その量の燃料量がエンジンに供給される（ブロック（４０８）によって示す）。エンジンが作動すると、エンジン回転数（ＲＰＭ）と出力（ＨＰ）が、それぞれのセンサーによって測定される。
【００５６】
制御図の第２のループにおいて、目標馬力が、負荷エラーブロック（４１０）において測定された馬力と比較される。目標馬力と測定された馬力の差は、速度コマンドへの調節を決定するために、目標エンジン回転数と共に速度制御ブロック（４１４）に入力される。調節された速度コマンド（例えば、図３に関して上記された第２のエンジン回転数コマンド）は、駆動系制御ユニットが限界までエンジンに負荷をかける速度を含む。いくつかの例では、測定されたエンジン回転数（またはＨＰ）が指定期間、安定状態にとどまるまで、速度制御ブロックは第１の速度で命じられた回転数を維持し、その後、エンジン回転数コマンドは、燃料節約運転モードへと調節される（下げられる）。調節されたエンジン回転数コマンドはまた、調節された速度コマンドと実際のエンジン回転数との差を判定するために、速度エラーブロック（４１６）に入力される。このエラーは、ブロック（４１０）で判定されたエラーと共に第２の制御ブロック（４１２）に入力される。測定されたエンジン回転数と調節されたエンジン回転数のコマンドとの間の差に基づいて、第２の制御ブロックは、交流発電機によってエンジンに課される負荷の量を判定する。例えば、測定された馬力が目標馬力よりも小さい場合、追加の負荷が交流発電機によってエンジンに課せられてもよい。
【００５７】
上記で説明されるように、第１の制御ブロックは燃料制御ユニットに配置されてもよく、他方で第２の制御ブロックは、マップルックアップ、オフセットブロック、速度調節ブロック、負荷エラーブロック、および速度エラーブロックと共に、駆動系制御ユニットに配置されてもよい。
【００５８】
図５は、図４の制御ルーチンおよび／または図３の方法の実行中の、運転パラメータの例を例示する図（５００）である。図は、曲線（５０２）で示される、エンジンに供給される燃料の量、曲線（５０４）で示されるエンジン回転数、および曲線（５０６）で示されるエンジン出力（ＨＰ）を例示する。各運転パラメータについて、時間はｘ軸に沿って描かれ、および各パラメータに対するそれぞれの値はｙ軸に沿って描かれる。
【００５９】
時間ｔ１に先立って、車両は、安定したフル推進コール未満で作動していてもよい。例えば、車両は、鉱山の採石場の外の勾配に達する前に、平面上を移動している場合もある。したがってエンジンは、最大の燃料供給、エンジン回転数、および負荷未満で運転している。時間ｔ１において、例えば採石場を出て急な勾配を上り始めたのに応じて、オペレータは、フル推進コール（例えば最大スロットル）を要求してもよい。フルコールのために設定された目標馬力に到達するために、エンジンに供給される燃料の量は、エンジン回転数を高めるために増やされる。エンジン馬力も増加し始める。時間ｔ２において、エンジン回転数は目標回転数に達し、および指定期間カウントダウンが経過する。時間ｔ３において、指定期間が経過し、およびコントローラは運転モードを性能から燃料節約に切り替える。エンジン回転数における低下ゆえに（フル目標馬力での運転の維持の有無に関わらない）、エンジンに供給される燃料の量は低下し、結果として燃料消費量の低下をもたらす。
【００６０】
図３−５に関して上記された方法、制御図、および対応する運転パラメータは、エンジン出力での操作のための要求に応じて、目標エンジン回転数および／または馬力に達する例を開示した。目標エンジン回転数に達するメカニズムは、様々な運転条件中に適用されてもよく、例えばフルコールは要求されないが、要求されるエンジン出力が＞８０％最大出力等のフルコールに比較的近い場合等である。例えば、第１の車両が丘を登っており、第１の車両の前を移動している第２の車両からの閾値距離に達すると、第１の車両のオペレータは、衝突を避けるために、またはそうでなければ第２の車両に接近しすぎないように、エンジン出力を減らしてもよい。そのような例では、第１の車両に関する目標エンジン回転数が減らされ、上記の方法に従って新たなエンジン回転数に到達する。さらに、第１の車両のオペレータがその後、フル推進コールに戻った場合、同じメカニズムがフル目標馬力に達するために使用され得る。
【００６１】
他の例では、上記の目標馬力に達するための方法は、フル推進コールを作動する要求を必ずしも含まなくてもよい加速事象中に使用されてもよい。さらに、いくつかの例では、加速中に燃料消費量を減らすために、最大エンジン出力での動作の要求に応じて目標馬力に到達しようと試みる場合、エンジン回転数における増加率を遅くするのが望ましい場合もある。図６は、加速事象中にエンジンを操作する方法（６００）を例示する。該方法は、コントローラのメモリに記憶された命令に従って、上記のようなコントローラ等のコントローラによって、エンジン回転数センサー、エンジン出力センサー、燃料噴射器等の様々なセンサーとアクチュエーターとを組み合わせて、行われてもよい。
【００６２】
工程（６０２）において、該方法は、推進コール要求、例えば車両のオペレータによって要求されるパワー設定を受け取る工程を含む。工程（６０４）において、該方法は、要求が加速事象を含むかどうか、例えば、要求が要求されるパワーの増加を含むかどうかを判定する。「いいえ」の場合、該方法は、現在の運転パラメータを維持するために工程（６０６）に進み、これは、現在のエンジン回転数および／または馬力を維持する工程を含んでもよく、または減速を開始するために工程（６０６）に進む。次に、方法は元に戻る。
【００６３】
加速事象が要求される場合、該方法は、第１の目標エンジン回転数を判定するために工程（６０８）に進む。しかしながら、第１の目標エンジン回転数は、加速の比率を増加または減少させるために要求される推進コールにとって望ましい目標エンジン回転数とは異なるエンジン回転数である場合もある。
【００６４】
工程（６１０）において、目標エンジン加速率は、例えばルックアップテーブルから、目標エンジン回転数に基づいて判定されてもよい。工程（６１２）において、エンジン回転数コマンドは、目標加速率に達するために、駆動系制御ユニットから燃料制御装置まで送られる。さらに、工程（６１４）において、交流発電機によってエンジンに課される負荷は、第１の目標馬力に達するように調節されてもよい。
【００６５】
工程（６１６）において、第１の加速率に達しているかどうかが判定される。もし達していなければ、該方法は、目標速度に達するまでエンジンの負荷を調節し続けるために、工程（６１４）にループバックする。一旦目標速度に達すると、安定状態の指定期間が始まる。指定期間が経過すると、該方法は、関係する第２の目標エンジン回転数で、第２の目標ＨＰに達するためにエンジンに課される負荷を調節するために工程（６１８）に進む。第２の目標エンジン回転数は第１の目標エンジン回転数と異なってもよく、例えば、より低くてもよい。このように、望ましい加速率が達成されるまで、エンジンは急速に加速されてもよく、次に目標エンジン回転数は、目標加速率を維持するために減らされてもよい。さらに、いくつかの例では、一旦目標エンジン回転数に到達すると、エンジンへの負荷は、第３の目標エンジン回転数に達するように調節されてもよく、第３の目標エンジン回転数は第２の目標エンジン回転数と同じであってもよく、または用途特定パラメータに少なくとも部分的に基づいて異なってもよい。
【００６６】
鉱山用運搬車両等のオフハイウェイ車両は、例えば、積み込み場所から荷下ろし場所へ、そして元の場所に戻る移動を含むサイクルを通じて隊列で運転されてもよい。これらの鉱山運搬サイクルは、隊列内の最も遅い車両構成によって制限され得る。運搬トラックの自動車総重量（ＧＶＷ）に対するより低いパワーは、はるかに速い運搬クラス構成のための勾配上速度を制限することができる。低ＨＰの単一の遅いトラック、または過負荷をかけられた同一の運搬構成もまた、勾配速度で減速することができる。これらのシナリオでは、隊列は混合構成で車両を含み、鉱山は、単純なＨＰ／トンＧＶＷ整合から恩恵を受ける場合もある。
【００６７】
図７は、近くにある移動車両等の外部要因に基づいて、目標エンジン回転数を制限する方法（７００）を例示する。工程（７０２）において、該方法は、外部要因等の運転条件を判定する工程を含む。具体的に、この例では、車両は、他の車両と車両編成または隊列で移動し、および他の車両との衝突を回避するように制御されている。工程（７０４）において、車両が速く進みすぎてその移動経路の車両に追い迫っていると判定されると、生成されて主電動機に供給されるＨＰの減少のための要求がなされる。いくつかの例において、制動力との協調がなされる。しかしながら、ブレーキの使用は、エンジンのＨＰ／回転数を減らすのに比べて、燃料効率にとってさほど最適ではない。車両が遠隔または自動操作ではなく手動で制御されている場合、車両オペレータは加速装置の要求を減らしてもよい。いくつかの例では、８０％または９０％の負荷への減少、またはフルコールからの３％以上の変化等の、閾値より大きな負荷コールの変化のみが検出され得る。減少が要求されていない場合、該方法は、指定期間が経過するまで、安定状態を測定するために工程（７０６）に進み、次に燃料節約運転モードに切り替えることによってエンジン回転数を減らす。減少が要求されている場合、該方法は、減少要求が３０秒等の閾値持続時間、維持されたかどうかを判定するために工程（７０８）に進む。「いいえ」の場合、該方法は工程（７０６）に進み、そして終了する。
【００６８】
「はい」の場合、該方法は、ピークＨＰ限界を減らすために工程（７１０）に進む。ピークＨＰ限界は、例えば、図３の方法に従って判定される目標ＨＰの割合に設定されてもよい。上記の例では、９０％のコールは、目標ＨＰの９０％のＨＰ限界の減少に帰結し得る。しかしながら、ＨＰ限界は、適切なメカニズムに従って減らされてもよい。工程（７１２）に示されるように、オペレータがフルコールへと加速装置を戻した後でさえ、減じられたＨＰ限界が維持され得る。診断情報ディスプレイ（ＤＩＤ）は、ＨＰ限界が適用されているタブを有するように用いることができ、その結果、この限界が適用されているかどうかの質問がある場合に、オペレータにリアルタイムで表示することができる。
【００６９】
減じられたＨＰ限界を解放するために、該方法は、工程（７１４）においてアクセラレータがもとの減じられた負荷コールへと解放されたか、またはそのコールを通り過ぎたかどうかを判定する。「いいえ」の場合、該方法は、減じられたピークＨＰ限界で運転し続けるために、工程（７１２）に戻る。「はい」の場合、該方法は、減じられたＨＰ限界を解放し、かつ目標ＨＰ限界へと戻るために、工程（７１６）に進む。そして方法は終了する。
【００７０】
したがって、該方法は、一旦負荷減少要求が維持されると、減じられたＨＰ限界を課する準備をする。例えば、０．５分の安定した低い性能運転の後、システムは、オペレータがフルペダル要求で減じられた性能速度を維持することができるように、ピークＨＰ能力を低下させる。
【００７１】
フルＨＰはオペレータによって要求される場合もあり、減じられた性能を促した以前のレベル以下に加速ペダルを解放する。９０％のコール例では、オペレータは、９０％までペダルをオフにしてもよく、かつ勾配上での速度は変化しないが、再適用は再び１００％のフルＨＰを可能にするだろう。
【００７２】
上記のこの減じられたピークＨＰ限界特徴は、混合フリートを走らせている鉱山を特定するために使用されてもよく、およびより速い車両で減じられたＨＰを有することによって著しく利益を得るであろう。これは、様々な車両の運搬速度を一致させるために、鉱山が特定のＨＰへと各車両を調節する必要をなくすべきである。
【００７３】
この分析を促進するために、以下の入力が使用されてもよい：可能なＨＰ減少特徴、運搬サイクルあたりのＨＰΔ、次のサイクルのためにＨＰ変化を引き起こすための勾配上での減じられたＨＰでの時間、次のサイクルのためのＨＰ変化を引き起こすための勾配上でのフルコールでの時間、および特徴を可能にする最小％コール（デフォルト７０％）。１つ以上の運搬サイクルにわたってこの情報を分析することによって、車両がかなりの時間、フルコール未満で運転していることが判定されてもよく、および、さらなる分析により車両が大部分の期間、フルコールで再度運転していることが明らかになるまで（この時、ピークＨＰ限界は増加し得る）、一時的だけでなく恒久的に、そのピークＨＰ限界は減らされ得る。減じられたピークＨＰ限界で作動する場合、診断情報ディスプレイ（ＤＩＤ）が、ＨＰ限界が適用されているタブを有するように使用することができ（または、インジケータライト等の他の出力メカニズムが作動されてもよい）、それによって、この限界が適用されているかどうかの質問がある場合、オペレータにリアルタイムで表示することができる。
【００７４】
図８は、長いサイクルにわたるスマート最大ＨＰ限界に関する方法（８００）を例示する。工程（８０２）において、該方法は、第１の運搬サイクルの最初にモニターを始動する工程を含む。モニターは、工程（８０４）において閾値％コール（例えば７０％）を上回る時間量を収集することを含む、上記の情報の収集を行ってもよい。これは、いくつかの例では、勾配上で費やされた時間量の収集を含んでもよく、これは、ホイールモーターによって提供されたトルクまたは速度とパワーを評価することによって判定されてもよく、またはセンサーを用いて傾斜を測定することによって判定されてもよい。工程（８０６）において、フルコールで費やされた時間の部分が判定される。いくつかの例では、これは、勾配（例えば０％以上の勾配）上で運転している間にフルコールで費やされた時間の部分を判定する工程を含んでもよい。工程（８０８）において、該方法は、フルコールでのパーセント時間が第２の閾値より小さいかどうかを判定する。第２の閾値は、車両の望ましいパワーが隊列の他の車両によって制限され得ることを示す、９０％、８０％、または他の適切な閾値等の適切な閾値であってもよい。フルコールでのパーセントが第２の閾値未満でない場合、該方法は、現在のピークＨＰ限界を維持するために工程（８１０）に進み、そして該方法はもとに戻る。フルコールでのパーセントが第２の閾値未満である場合、該方法は、次の運搬サイクル上のΔΗΡ／サイクルによりピークＨＰ限界を減らすために、工程（８１２）に進む。ΔΗΡ／サイクルは固定値（例えば５％）であってもよく、または、現在および／または先の運搬サイクルにわたるＨＰにおける平均変化を表してもよい。
【００７５】
工程（８１４）において、モニターが次の運搬サイクルの最初に始動される。モニターは、工程（８１６）において第１の閾値を超えるパーセントコールで時間を収集し、および工程（８１８）においてフルコールでパーセントを判定する。工程（８２０）において、該方法は、フルコールでのパーセントが第２の閾値より小さいかどうかを判定する。小さい場合、該方法は、次のサイクル上のΔΗΡ／サイクルによってピークＨＰ限界を減らすために工程（８２２）に進み、そして方法はもとに戻る。しかしながら、工程（８２０）での回答が「いいえ」である場合、該方法は、フルコールでのパーセントが第２の閾値より高い第３の閾値よりも高いかどうかを判定するために、工程（８２４）に進む。回答が「いいえ」の場合、該方法は、現在の運転パラメータを維持するために工程（８１０）に進む。回答が「はい」の場合、該方法は、次のサイクル上のΔΗΡ／サイクルによってピークＨＰ限界を高めるために工程（８２６）に進み、そして方法はもとに戻る。
【００７６】
したがって、該方法に従うと、各サイクルごとに推進コール（同時に最小割合の推進コールを超えている）が収集される。フル推進コールを下で車両がかなりの量の時間を費やす場合、システムは運搬パラメータにつきＨＰΔを使用して、システム限界からＨＰを取り除く。次のサイクルが１００％で長い期間を有する場合（増加したＨＰが利用され得ることを示す）、次のサイクルはＨＰΔによって高められる。すべての車両が、絶えず減少するＨＰ特徴を有し、自動的にそれを高める方法を持たない場合、自然な負荷変動が、フリートのＨＰ／エンジン回転数／車速をそのような特徴により絶えず低下させるため、増加機能が必要である。いくつかの例では、この特徴によって除去することができるＨＰの量は、例えば最大１０％まで、確定的な限界によって制限されてもよい。さらに、いくつかの例では、Δｈｐ／サイクルは、平均推進コールパーセントに基づいてルックアップテーブルから得られる場合もある（例えば、より低い平均コールパーセントは、そのサイクル後により大きな調節を引き起こす）。
【００７７】
したがって、上記の方法とシステムは、オフハイウェイ車両のエンジン回転数および／または出力を調節するための多数のメカニズムを提供する。一例では、調節可能なエンジン回転数目標が使用されてもよく、および目標エンジン回転数は目標ＨＰに基づいて判定されてもよい。目標エンジン回転数は、エンジンが目標よりも速いエンジン回転数で作動するよう命令されるようにオフセットを含むよう調節されてもよく、およびエンジンは、エンジン回転数を目標速度に引き下げるために負荷をかけられてもよい。さらに、一旦目標エンジン回転数に到達すると、エンジンが目標ＨＰで作動していない場合はエンジンに命じられたエンジン回転数を、エンジン出力が目標ＨＰに達するまで調節してもよい。この特徴は、連続方式で、定格パワーをもたらすのに必要とされる最小まで定格速度を下げてもよく、他方で牽引パワーに閉ループを提供する。回転数設定値は、望ましいＨＰをもたらすために上げ下げされてもよく、望ましいＨＰは望ましい出力を生成し、それ自身が、けん引力を生成するために主電動機に電圧と電流を供給する。
【００７８】
車両用のシステムに関する他の実施形態は、複数のシリンダーを有するエンジン；エンジンに燃料を供給するための燃料系統；複数の主電動機に電気エネルギーを提供するために交流発電機を含む駆動系であって、交流発電機はエンジンによって駆動される、駆動系；および目標エンジン回転数とより低い燃料節約エンジン回転数に基づいて、エンジンにある量の燃料を供給する燃料系統を制御するために操作可能なコマンドを送るように構成された駆動系コントローラ、を含む。コントローラは、目標エンジン回転数に達するために、生成された馬力に基づいてエンジンに配置される負荷を調節するように駆動系に命令することができる。
【００７９】
駆動系コントローラは、交流発電機からエンジンに負荷を課すことによって、エンジンに課される負荷とエンジン回転数を調節するように構成される。目標エンジン回転数は、目標エンジン馬力に基づいて選択される選ばれたエンジン回転数よりも大きなエンジン回転数を含む場合もある。一例では、目標エンジン馬力は、遠隔派遣システムから受け取られる。
【００８０】
一実施形態は方法に関し、該方法は、エンジンパワーを高めよという要求の受け取りに応じて、目標エンジン加速率に達するようにエンジン回転数コマンドを調節する工程、および第１の目標馬力に基づいてエンジンに課される負荷を調節する工程；および一旦、目標エンジン加速率に達し、指定期間それが維持されると、第２の目標エンジン回転数を達成するためにエンジンに課される負荷を調節する工程、を含む。一例では、第２の目標エンジン回転数は、第１の目標エンジン回転数よりも低い。該方法はさらに、第２の目標エンジン回転数に基づいて目標馬力を判定し、および第２の目標エンジン回転数に達するようにエンジン回転数コマンドを調節する。エンジン回転数コマンドを調節する工程は、遠隔エンジン燃料コントローラに送られたエンジン回転数コマンドを調節する工程を含んでもよく、およびエンジンに課される負荷を調節する工程は、交流発電機によってエンジンに課される負荷を調節する工程を含んでもよい。
【００８１】
本明細書の実施形態のいずれかにおいて、車両は、５０トン以上の総運転重量、例えば５０トンから５００トン以上を有する採鉱運搬トラックまたは他の比較的大きな陸上車両であってもよい。車両は、発電機または交流発電機を駆動する内燃機関（例えばディーゼルエンジン）を含み、これに応じて発電機または交流発電機は、その最大積載量を積載した車両を動かすために、１つ以上（例えば２〜４）の電気主電動機（例えばホイールハブモーターユニット）へと十分な電力（例えば馬力当量の１０００倍）を提供する。上記で論じられるように、エンジンの回転数は、車両の速度から機械的に分離される。例えば、車両は、移動のために車両のホイールにエンジン出力を機械的に伝達するための機械式トランスミッションを欠く場合もある。
【００８２】
一実施形態では、方法は、第１の速度閾値以上の第１の速度値、および指定期間に実質的に０である（ｉ）エンジンパワーと（ｉｉ）エンジン回転数の一方または両方の変化率、の両方に応じて、第１の速度値から第２の速度値へとエンジンの回転数を自動的に落とす工程を含む。該方法はコントローラによって実行されてもよい。エンジンは車両に動作可能に配置されてもよい。
【００８３】
本明細書の実施形態のいずれかにおいて、該方法はさらに、（例えばコントローラを用いて）、第１の速度値から第２の速度値へと速度が自動的に落とされた後に、エンジンが第２の速度値で作動している間に、満たされている１つ以上の指定基準に応じて、第２の速度値から第１の速度値（または他のより高い速度値）に戻すようにエンジンの回転数を自動的に増加させる工程を含んでもよい。例えば、スロットルコマンドまたはスロットルコマンドにおける変化に応じて、車両にブレーキがかけられていない時の閾値を超える車両の減速に応じて（例えば、傾斜に遭遇した時に起こり得る）、現在の車両位置に関するルートデータベースの情報に応じて（例えば、この先に傾斜があることを示す情報）、コントローラがそれに従って自動的に車両を制御する、現在の位置とルートの目的としての旅行計画に応じて、他の車両の位置および／または移動に応じて、排気制御戦略に応じて、車両の予備の負荷に応じて、傾斜感知信号に応じて等である。
【００８４】
一実施形態では、方法は、第１の速度閾値以上の第１の速度値、および指定期間に実質的に０である（ｉ）エンジンパワーと（ｉｉ）エンジン回転数の一方または両方の変化率、の両方に応じて、第１の速度値から第２の速度値へとエンジンの回転数を自動的に落とす工程を含む。第１の速度値は、一時的な加速事象の際中に、エンジンが性能またはトルクの指定範囲の予め指定された性能レベルまたは予め指定されたトルクレベルを提供する速度である。該方法はコントローラによって実行されてもよい。
【００８５】
一実施形態では、方法は、第１の速度閾値以上の第１の速度値、および指定期間に実質的に０である（ｉ）エンジンパワーと（ｉｉ）エンジン回転数の一方または両方の変化率、の両方に応じて、第１の速度値から第２の速度値へとエンジンの回転数を自動的に落とす工程を含む。落とす工程は、第２の速度値に達するまで、制御された比率でエンジン回転数を弱めてもよく（ランプダウン）、および第２の速度値は、第１の速度値よりも燃料効率のよいエンジン回転数である。該方法はコントローラによって実行されてもよい。
【００８６】
一実施形態では、方法は、第１の速度閾値以上の第１の速度値、および指定期間に実質的に０である（ｉ）エンジンパワーと（ｉｉ）エンジン回転数の一方または両方の変化率、の両方に応じて、第１の速度値から第２の速度値へとエンジンの回転数を自動的に落とす工程を含む。エンジンは車両に配置される。該方法はさらに、より低いエンジン始動回転数値から第１のエンジン回転数値までエンジン回転数を強めることによって、車両のオペレータまたはコントローラからの、エンジンパワー、エンジントルク、エンジン回転数、または車速の１つ以上の増加の要求に応答する工程を含む。他の実施形態では、エンジン回転数を強めることは、第１の速度値が達成されるまで制御された比率にあり、およびランプアップ比率は、エンジン回転数のランプアップの最大有効比率、またはその近似にある。該方法はコントローラによって実行されてもよい。
【００８７】
一実施形態では、方法は、第１の速度閾値以上の第１の速度値、および指定期間に実質的に０である（ｉ）エンジンパワーと（ｉｉ）エンジン回転数の一方または両方の変化率、の両方に応じて、第１の速度値から第２の速度値へとエンジンの回転数を自動的に落とす工程を含む。該方法はさらに、第１の速度値から第２の速度値へと制御された比率でエンジン回転数を弱める工程を含み、および第２の速度値は、第１の速度値よりも燃料効率のよいエンジン回転数である。該方法はコントローラによって実行されてもよい。
【００８８】
一実施形態では、方法は、第１の速度閾値以上の第１の速度値、および指定期間に実質的に０である（ｉ）エンジンパワーと（ｉｉ）エンジン回転数の一方または両方の変化率、の両方に応じて、第１の速度値から第２の速度値へとエンジンの回転数を自動的に落とす工程を含む。エンジンは車両に配置される。該方法はさらに、以下の一方または両方を判定するために、車両または別の車両の測定された、推定の、または計算された速度に応答する工程を含む：エンジン回転数を第１の速度値から第２の速度値へと落とすランプダウン比率；または（ｉ）エンジンパワーと（ｉｉ）エンジン回転数の一方または両方の変化率が、第１の速度値から第２の速度値へとエンジン回転数を自動的に落とし始める前に実質的に０である指定期間の長さ。該方法はコントローラによって実行されてもよい。
【００８９】
一実施形態では、方法は、第１の速度閾値以上の第１の速度値、および指定期間に実質的に０である（ｉ）エンジンパワーと（ｉｉ）エンジン回転数の一方または両方の変化率、の両方に応じて、第１の速度値から第２の速度値へとエンジンの回転数を自動的に落とす工程を含む。エンジンは車両に配置される。該方法はさらに、積載状態、部分的積載状態、または空の状態の車両の状態に少なくとも部分的に基づいて、以下の一方または両方を判定する工程を含む：エンジン回転数を第１の速度値から第２の速度値へと落とすランプダウン比率；および／または変化率に関する指定期間の長さ。該方法はコントローラによって実行されてもよい。
【００９０】
一実施形態では、方法は、第１の速度閾値以上の第１の速度値、および指定期間に実質的に０である（ｉ）エンジンパワーと（ｉｉ）エンジン回転数の一方または両方の変化率、の両方に応じて、第１の速度値から第２の速度値へとエンジンの回転数を自動的に落とす工程を含む。エンジンは車両に配置される。該方法はさらに、エンジン回転数が第１の速度値から第２の速度値へと移行する時に車両が位置する勾配に少なくとも部分的に基づいて、以下の一方または両方を判定する工程を含む：エンジン回転数を第１の速度値から第２の速度値へと落とすランプダウン比率；および／または変化率に関する指定期間の長さ。該方法はコントローラによって実行されてもよい。
【００９１】
一実施形態では、方法は、第１の速度閾値以上の第１の速度値、および指定期間に実質的に０である（ｉ）エンジンパワーと（ｉｉ）エンジン回転数の一方または両方の変化率、の両方に応じて、第１の速度値から第２の速度値へとエンジンの回転数を自動的に落とす工程を含む。エンジンは車両に配置される。該方法はさらに、エンジン回転数を第１の速度値から第２の速度値へと落とすランプダウン比率、および／または変化率に関する指定期間の長さの一方または両方を判定する工程を含み、ここで判定は、少なくとも部分的に以下に基づく：絶対的なスロットル条件、その結果、要求されるパワー変化は、落とす工程を開始するために指定の閾値よりも大きくなければならない；および／または環境条件、その結果、車両は、落とす工程を開始するために指定距離だけ第２の車両と間隔を置かなければならず、および前記距離は、車両各々および第２の車両の車速に少なくとも部分的に基づいて指定される。該方法はコントローラによって実行されてもよい。
【００９２】
一実施形態では、方法は、第１の速度閾値以上の第１の速度値、および指定期間に実質的に０である（ｉ）エンジンパワーと（ｉｉ）エンジン回転数の一方または両方の変化率、の両方に応じて、第１の速度値から第２の速度値へとエンジンの回転数を自動的に落とす工程を含む。該方法はさらに、エンジンのパワー状態を判定する工程を含み、ここで該方法はさらに、第１のモードにおいて、エンジンがその最大出力の約５０％以上を生成していることを示すパワー状態に応じて、エンジンがその最大パワーの約５０％未満を生成していることを示すパワー状態の場合の指定期間の長さと比較してより長い指定期間の観点から、エンジンの運転モードをより反応的に切り替える、または維持する工程を含む。該方法はコントローラによって実行されてもよい。
【００９３】
一実施形態では、方法は、第１の速度閾値以上の第１の速度値、および指定期間に実質的に０である（ｉ）エンジンパワーと（ｉｉ）エンジン回転数の一方または両方の変化率、の両方に応じて、第１の速度値から第２の速度値へとエンジンの回転数を自動的に落とす工程を含む。エンジンは車両に配置される。該方法はさらに、車両の移動状態を判定する工程を含み、ここで第１のモードにおいて、車両の移動に対応する移動状態に応じて、指定期間は、車両の停止に対応する移動状態よりも長く、および第２のモードにおいて、車両の停止に対応する移動状態に応じて、指定期間は、車両の移動に対応する移動状態よりも短い。該方法はコントローラによって実行されてもよい。
【００９４】
一実施形態では、方法は、第１の速度閾値以上の第１の速度値、および指定期間に実質的に０である（ｉ）エンジンパワーと（ｉｉ）エンジン回転数の一方または両方の変化率、の両方に応じて、第１の速度値から第２の速度値へとエンジンの回転数を自動的に落とす工程を含む。エンジンは車両に配置される。該方法はさらに、車両が積載量を運んでいることを判定する工程であって、これに応じて指定期間は第１の持続時間を有する、工程；および車両がほとんど空であることを判定する工程であって、これに応じて指定期間は、第１の持続時間よりも長い第２の持続時間を有する、工程を含む。該方法はコントローラによって実行されてもよい。
【００９５】
一実施形態では、方法は、第１の速度閾値以上の第１の速度値、および指定期間に実質的に０である（ｉ）エンジンパワーと（ｉｉ）エンジン回転数の一方または両方の変化率、の両方に応じて、第１の速度値から第２の速度値へとエンジンの回転数を自動的に落とす工程を含む。第２の速度値は、燃料節約電力定格、および以下の一方または両方に関連する：燃料節約電力定格は、第１の指定量より多く、エンジンの最大出力定格と異なる；および／または第２の速度値は、第２の指定量より多く、エンジンの最大速度定格と異なる。該方法はコントローラによって実行されてもよい。
【００９６】
一実施形態では、方法は、第１の速度閾値以上の第１の速度値、および指定期間に実質的に０である（ｉ）エンジンパワーと（ｉｉ）エンジン回転数の一方または両方の変化率、の両方に応じて、第１の速度値から第２の速度値へとエンジンの回転数を自動的に落とす工程を含む。エンジンは無人の第１の車両に配置される。該方法はさらに、ルートに沿った協調的な移動のために、第１の車両に論理的または機械的に連結された第２の車両から受け取った信号に少なくとも部分的に基づいて第１の車両を自動的に制御する工程を含み、ここで、エンジンの回転数を自動的に落とす工程は、第２の車両から受け取った信号とは無関係に、第１の車両の少なくとも１つの運転モードで実行される。該方法はコントローラによって実行されてもよい。
【００９７】
一実施形態では、車両は、電気駆動列車、エンジン（エンジンの回転数は、車両の速度から機械的に分離される）、およびコントローラを含む。コントローラはエンジンの回転数を制御するように構成され、さらに、少なくとも２つ以上の運転モードでエンジンを操作し、かつ指定された入力トリガーのセットに応じて運転モード間の切替を行うように構成され、ここで運転モードは以下を含む：第１のより高いＲＰＭでエンジン回転数を維持する性能運転モード、および性能運転モードよりも低い第２のＲＰＭでエンジン回転数を維持する燃料節約運転モード。入力トリガーは、以下の１つ以上に少なくとも部分的に基づく：（ｉ）エンジンパワーと（ｉｉ）エンジン回転数の一方または両方における変化率が実質的に０になった後に開始される指定期間の経過、他の車両に対する車両の空間的関係、車両が配置される勾配、車両の対地速度、燃料節約または性能のいずれかに対する要望または必要を示すオペレータまたはコントローラによる手動設定、エンジンのための最大有効スロットル設定の５０パーセント以上であるエンジンのためのスロットル設定、エンジンの最大有効出力の５０パーセント以上であるエンジンのパワー出力、および／または、車両の積載量が、車両の最大有効積載量の５０パーセント以上であること。
【００９８】
一実施形態では、車両は、電気駆動列車、エンジン（エンジンの回転数は、車両の速度から機械的に分離される）、およびコントローラを含む。コントローラはエンジンの回転数を制御するように構成され、さらに、少なくとも２つ以上の運転モードでエンジンを操作し、かつ指定された入力トリガーのセットに応じて運転モード間の切替を行うように構成され、ここで運転モードは以下を含む：第１のより高いＲＰＭでエンジン回転数を維持する性能運転モード、および性能運転モードよりも低い第２のＲＰＭでエンジン回転数を維持する燃料節約運転モード。入力トリガーは、以下の１つ以上に少なくとも部分的に基づく：（ｉ）エンジンパワーと（ｉｉ）エンジン回転数の一方または両方における変化率が実質的に０になった後に開始される指定期間の経過、他の車両に対する車両の空間的関係、車両が配置される勾配；車両の対地速度；燃料節約または性能のいずれかに対する要望または必要を示すオペレータまたはコントローラによる手動設定、エンジンのための最大有効スロットル設定の５０パーセント以上であるエンジンのためのスロットル設定、エンジンの最大有効出力の５０パーセント以上であるエンジンのパワー出力、および／または、車両の積載量が、車両の最大有効積載量の５０パーセント以上であること。性能モードでのエンジン回転数は約１９００ＲＰＭにあり、燃料節約モードでは約１８００ＲＰＭであり、および指定期間は約５秒から約３分の範囲である。
【００９９】
一実施形態では、車両は、電気駆動列車、エンジン（エンジンの回転数は、車両の速度から機械的に分離される）、およびコントローラを含む。コントローラはエンジンの回転数を制御するように構成され、さらに、少なくとも２つ以上の運転モードでエンジンを操作し、かつ指定された入力トリガーのセットに応じて運転モード間の切替を行うように構成され、ここで運転モードは以下を含む：第１のより高いＲＰＭでエンジン回転数を維持する性能運転モード、および性能運転モードよりも低い第２のＲＰＭでエンジン回転数を維持する燃料節約運転モード。入力トリガーは、以下の１つ以上に少なくとも部分的に基づく：（ｉ）エンジンパワーと（ｉｉ）エンジン回転数の一方または両方における変化率が実質的に０になった後に開始される指定期間の経過、他の車両に対する車両の空間的関係、車両が配置される勾配、車両の対地速度、燃料節約または性能のいずれかに対する要望または必要を示すオペレータまたはコントローラによる手動設定、エンジンのための最大有効スロットル設定の５０パーセント以上であるエンジンのためのスロットル設定、エンジンの最大有効出力の５０パーセント以上であるエンジンのパワー出力、および／または、車両の積載量が、車両の最大有効積載量の５０パーセント以上であること。コントローラは、エンジンにとって可能なエンジン回転数の変化の最大比率未満である、指定の変化率での、性能運転モードから燃料節約運転モードへのエンジン回転数におけるランプダウン比率を制御するために構成される。
【０１００】
一実施形態では、車両は、電気駆動列車、エンジン（エンジンの回転数は、車両の速度から機械的に分離される）、およびコントローラを含む。コントローラはエンジンの回転数を制御するように構成され、さらに、少なくとも２つ以上の運転モードでエンジンを操作し、かつ指定された入力トリガーのセットに応じて運転モード間の切替を行うように構成され、ここで運転モードは以下を含む：第１のより高いＲＰＭでエンジン回転数を維持する性能運転モード、および性能運転モードよりも低い第２のＲＰＭでエンジン回転数を維持する燃料節約運転モード。入力トリガーは、以下の１つ以上に少なくとも部分的に基づく：（ｉ）エンジンパワーと（ｉｉ）エンジン回転数の一方または両方における変化率が実質的に０になった後に開始される指定期間の経過、他の車両に対する車両の空間的関係、車両が配置される勾配；車両の対地速度；燃料節約または性能のいずれかに対する要望または必要を示すオペレータまたはコントローラによる手動設定、エンジンのための最大有効スロットル設定の５０パーセント以上であるエンジンのためのスロットル設定、エンジンの最大有効出力の５０パーセント以上であるエンジンのパワー出力、および／または、車両の積載量が、車両の最大有効積載量の５０パーセント以上であること。第３の運転モードは、アイドリング状態のエンジンであり、およびコントローラは、燃料節約運転モードから、エンジンがアイドリング状態にある第３の運転モードへとエンジンを切り替えるように構成される。
【０１０１】
一実施形態において、システムはエンジンとコントローラを含む。エンジンの回転数は、エンジンを支持する車両の速度から機械的に分離される。コントローラは、エンジンの回転数を制御するように構成され、およびさらに、第１のエンジン回転数に関連する第１のモード、および第１のエンジン回転数よりも低い第２のエンジン回転数でエンジン回転数を維持する第２のモードを含む、少なくとも２つ以上の運転モードでエンジンを操作するように構成される。コントローラはまた、（ｉ）エンジンパワーと、（ｉｉ）エンジン回転数の一方または両方における変化率が実質的に０になった後に開始される指定期間の経過に応じて、運転モード間の切替を行うように構成される。
【０１０２】
一実施形態において、システムはエンジンとコントローラを含む。エンジンの回転数は、エンジンを支持する車両の速度から機械的に分離される。コントローラは、エンジンの回転数を制御するように構成され、およびさらに、第１のエンジン回転数に関連する第１のモード、および第１のエンジン回転数よりも低い第２のエンジン回転数でエンジン回転数を維持する第２のモードを含む、少なくとも２つ以上の運転モードでエンジンを操作するように構成される。コントローラはまた、（ｉ）エンジンパワーと、（ｉｉ）エンジン回転数の一方または両方における変化率が実質的に０になった後に開始される指定期間の経過に応じて、運転モード間の切替を行うように構成される。コントローラはさらに、以下の１つ以上に基づいて運転モードを切り替えるように構成される：他の車両に対する車両の空間的関係；車両が配置される勾配；車両の対地速度；燃料節約または性能のいずれかに対する要望または必要を示す、オペレータまたはコントローラによる手動設定；エンジンのための最大有効スロットル設定の５０パーセント以上であるエンジンのためのスロットル設定；エンジンの最大有効出力の５０パーセント以上であるエンジン出力；および／または、車両の積載量が、車両の最大有効積載量の５０パーセント以上であること。
【０１０３】
本明細書で使用されるように、単数で列挙され、および「ａ」または「ａｎ」が前についている要素または工程は、除外すると明確に述べていない限り、複数の前記要素または工程を除外しないものとして理解されるべきである。さらに、本発明の「一実施形態」への言及は、列挙された特徴をさらに組み込む追加の実施形態の存在を除外するものとして解されることを意図しない。さらに、そうではないと明確に述べられていない限り、特定の特性を有する１つの要素または複数の要素を「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、または「有する（ｈａｖｉｎｇ）」実施形態は、その特性を持たない追加のそのような要素を含み得る。用語「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」および「そこにおいて（ｉｎ  ｗｈｉｃｈ）」はそれぞれ、用語「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」および「ここで（ｗｈｅｒｅｉｎ）」それぞれの平易な言語的相当物として使用される。さらに、用語「第１」、「第２」、および「第３」等は、単に標識して使用され、対象に数的要件または特定の位置順序を課すことを意図していない。一態様において、「できる（ｃａｎ）」は、コントローラまたは他のコンポーネントが、指示された機能を実行し、および少なくとも１つの運転モード中にそれを行う、（または）操作中に指示された機能を行う（であろう）ように構成されることを意味する。
【０１０４】
この記述は、最良の様式を含む本発明を開示し、さらに、デバイスまたはシステムを作り使用すること、および組み込まれた方法を実施することを含む本発明の実施が当業者にとって可能なように、例を用いる。本発明の特許を受けることができる範囲は、特許請求の範囲によって規定され、および当業者に想起される他の例を含んでもよい。他のそのような例は、特許請求の範囲の文字どおりの用語と相違しない構造的要素を有していれば、または特許請求の範囲の文字どおりの言葉と実質的に相違しない同等の構造的要素を含んでいれば、特許請求の範囲内である。
【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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【図８】
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【国際調査報告】
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