JP2000304130A - オペレータ入力の急速な変化に応じて速度コマンドを作り出す方法及び装置 - Google Patents

オペレータ入力の急速な変化に応じて速度コマンドを作り出す方法及び装置

Info

Publication number
JP2000304130A
JP2000304130A JP2000107962A JP2000107962A JP2000304130A JP 2000304130 A JP2000304130 A JP 2000304130A JP 2000107962 A JP2000107962 A JP 2000107962A JP 2000107962 A JP2000107962 A JP 2000107962A JP 2000304130 A JP2000304130 A JP 2000304130A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
speed
command
acceleration
jerk
controller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Abandoned
Application number
JP2000107962A
Other languages
English (en)
Inventor
G Cronin Michael
ジー クローニン マイケル
Brian D Kuras
ディー クラース ブライアン
J Loushow Kevin
ジェイ ルーショウ ケヴィン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Caterpillar Inc
Original Assignee
Caterpillar Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Caterpillar Inc filed Critical Caterpillar Inc
Publication of JP2000304130A publication Critical patent/JP2000304130A/ja
Abandoned legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38—Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40—Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/46—Automatic regulation in accordance with output requirements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H47/00—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing
    • F16H47/02—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the volumetric type
    • F16H47/04—Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the volumetric type the mechanical gearing being of the type with members having orbital motion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38—Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40—Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/46—Automatic regulation in accordance with output requirements
    • F16H61/47—Automatic regulation in accordance with output requirements for achieving a target output speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/10—Accelerator pedal position
    • B60W2540/106—Rate of change
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/0833—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths
    • F16H37/084—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths at least one power path being a continuously variable transmission, i.e. CVT
    • F16H2037/088—Power split variators with summing differentials, with the input of the CVT connected or connectable to the input shaft
    • F16H2037/0886—Power split variators with summing differentials, with the input of the CVT connected or connectable to the input shaft with switching means, e.g. to change ranges

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Fluid Gearings (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】連続して可変なトランスミッションを開示
する。 【課題】 制御装置は、連続可変トランスミッションの
出力軸の速度を測定することに応答して、実際の速度信
号を作り出すトランスミッション速度センサーを含む。
制御装置は、複数の位置の一つに位置決め可能で、これ
に対応する所望の速度信号を作り出す第１の入力装置を
含む。制御装置は、所望の速度信号を受信し、所望速度
において急速な変化をオペレータが求めるときを判断
し、この急速な変化に応答して所定のジャーク制限値を
越えるジャーク値に基いてコマンド加速度とコマンド速
度を作り出す。連続可変トランスミッションを制御する
方法も開示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に連続して
可変なトランスミッションに関する。より詳細には、本
発明は、オペレータ入力における急速な変化に応答して
速度コマンドを作り出すための方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】多くの作業機械、特に土壌移動作業用機
械が、牽引用ホイールまたは作業機械の履帯を駆動する
のに静油圧駆動系統を使う。静油圧駆動系統は、絶えず
可変する速度出力をホイールまたは作業機械の履帯に与
えることができる。詳細には、静油圧駆動系統を備える
油圧ポンプ、または油圧モータのいずれかの容積を制御
することによって速度を変えることができる。静油圧式
トランスミッションを使用する土壌移動用機械に伴う1
つの問題は、速度出力が急速に変わり、急速なレスポン
スを行うことである。この急速なレスポンスのために、
非常に望ましくないゆれが発生し、作業機械のオペレー
タに心地悪さを与えてしまう。さらに、好ましくない急
激な動きは、機械の急速な動作のために望ましくない速
度ペダルの変調を作り出すので、オペレータが機械を制
御できなくなる原因になる。好ましくない速度ペダル変
調が信号を作り出し、意図しない手段で作業機械を動か
すことになる。
【０００３】しかし、状況によっては、オペレータはペ
ダルの位置を急速に変更することによって所望速度を劇
的に変更しようと判断することがある。このような場
合、オペレータは一般的に高ジャークを望む。なぜなら
ば、オペレータは、所望速度において急激な変更を命令
したからである。速度コマンドを作り出すのに使用され
る装置が、ゆっくりとしたなめらかなレスポンスを与え
るように付勢されると、その結果得られた、命令された
速度変化は作業機械のオペレータにとって、非常にゆっ
くりしたものに感じるであろう。作業機械の作動が比較
的高いジャークに反応するように設定される場合であっ
ても、作業機械は、オペレータによって命令された劇的
な変化に急速に応答しているという感覚をオペレータに
与えるのにほどには短時間で反応しないことがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って、上述の欠点を
解決するオペレータ入力において急速な変化に応答して
速度コマンドを作り出すための方法と装置が必要とされ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の態様にお
いて、連続可変トランスミッションに関する制御装置が
提供される。制御装置は、連続可変トランスミッション
の出力軸の速度を測定することに応答して実際の速度信
号を作り出すトランスミッション速度センサーを含む。
制御装置は、複数の位置の１つに位置づけ可能であり、
複数の位置の１つに対応する所望の速度信号を作り出す
第1の入力装置を含む。制御装置は、さらに、所望の速
度信号を受信し、実際の速度信号を受信し、所望の速度
における急速な変化をオペレータが要求する時を判断
し、所望の速度における急速な変化に応答して所定のジ
ャーク限界を越えるジャーク値に基いてコマンドされた
加速度とコマンドされた速度とを作り出すように作動可
能なコントローラを含む。
【０００６】本発明の第２の態様において、連続可変ト
ランスミッションを制御する方法を提供する。トランス
ミッションは、連続可変トランスミッションの出力軸の
速度を測定することに応答して実際の速度信号を作り出
すトランスミッション速度センサーを含む。トランスミ
ッションは、さらに、複数の位置の１つに位置づけ可能
であり、複数の位置の１つに対応する所望の速度信号を
作り出す第1の入力装置を含む。本方法は、所望の速度
における急速な変化がオペレータにより要求されるとき
を判断する段階を含む。方法は、この判断段階に応答し
て所定のジャーク限界を超えるジャーク値に基いてコマ
ンドされた加速度とコマンドされた速度とを作り出す段
階を含む。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明は、様々な修正例および変
更例の形態を受け入れることができるが、本発明の特定
の実施例が図面の例によって図示されており、詳細に記
載される。しかし、本発明を開示した特定の形態に制限
するものではないことを理解しなければならないが、一
方、本発明は、全修正例、均等例、および変更例をカバ
ーするものであり、請求の範囲に定義されたように本発
明の製品と範囲内にあるものである。
【０００８】図1を参照すると、本発明の特徴を組込む
トランスミッション組立体10が図示されている。トラン
スミッション組立体10は、エンジン12を有するローダー
(図示せず)のような作業機械に使用するようになってい
る。トランスミッション組立体10は、連続可変式であ
り、機械的トランスミッション14と、連続可変トランス
ミッション16、マイクロプロセッサがベースのコントロ
ーラ18と、検出構造20およびコマンド入力構造22とを含
む。トランスミッション組立体10は連続可変式油圧機械
式トランスミッションであるように図示されているが、
本発明は、油圧機械式、静油圧トランスミッション系統
または電気機械的トランスミッションを含む連続可変式
トランスミッションであればいかなる種類のものにも適
応可能である。作業システム24が駆動シャフト26によっ
てトランスミッション組立体10に接続されている。
【０００９】機械的トランスミッション14と、これに組
み合わされたクラッチ制御構造28がギア構造30を介しエ
ンジン12に作動的に接続されている。機械的トランスミ
ッション14は、ギア構造30を介しエンジンに、モータ出
力軸34を介し静油圧トランスミッション16に作動的に接
続された加算プラネタリ構造32を含む。加算プラネタリ
構造32の出力は駆動軸26に接続されている。機械的トラ
ンスミッション14は方向性高速クラッチ36.38、および
低速クラッチ40を含む。クラッチ制御構造28はパイロッ
トポンプ42のような加圧されたパイロット流体の源に接
続されている。コントローラ18は、該コントローラ18か
らの電気信号に応答して、各速度クラッチ36、38および
40のそれぞれの係合と係合解除とを制御するように作動
できる。
【００１０】静油圧トランスミッション16と変位コント
ローラ44が、ポンプ入力駆動軸46を介しエンジン12に作
動的に接続されている。静油圧トランスミッション16
は、可変容積形ポンプ48と、ポンプ変位アクチュエータ
50、導管54、56によって可変容積形ポンプ48に流体的に
接続された可変容積形モータ52、およびモータ変位アク
チュエータ58を含む。可変コントローラ44がパイロット
ポンプ42とコントローラ18に接続されている。変位コン
トローラ44は、コントローラ18からの制御信号に応答し
てポンプおよびモータ変位アクチュエータ50、58の動作
を制御する。
【００１１】コマンド入力構造22は、第1の入力装置す
なわちゼロ速度位置から最大速度位置に可動である速度
ペダル62を有する速度入力機構60を含んでおり、所望の
速度Vdを表す所望の速度信号を作り出すようになってい
る。入力構造22は、ニュートラル位置から前進または後
退位置に選択的に可動である方向制御機構64を含む。入
力構造22は、コマンドされたジャーク値jを表すジャー
ク信号をコントローラ18に送信する第2入力装置すなわ
ちジャーク入力部71を含む。入力構造22はさらに第3の
入力装置すなわち最大加速度入力部73を含んでおり、最
大加速度ａmaxを表す加速度信号をコントローラ18に送
信する。コントローラ18は、RAMとROM(図示せず)を含ん
でおり、ROMは、トランスミッション制御ソフトウェ
ア、所望の速度Vd,ジャーク値ｊ、コマンドされた加速
度ａc、コマンドされた速度Ｖｃ、及び最大加速度ａmax
を記録する。
【００１２】検出構造20は、ポンプ入力軸46の速度を検
出し、エンジン12の出力軸の回転速度を表すエンジン速
度信号をコントローラ18に送信するように作動するエン
ジン速度センサー76を含む。トランスミッション速度セ
ンサー78は、モータ出力軸34の速度を検出し、モータ出
力速度を表すモータ出力速度信号をコントーラ18に送信
するように作動する。トランスミッション速度センサー
80は、出力駆動軸26の速度を検出し、作業機械の実際の
速度を表す実際の速度信号をコントローラ18に送信する
ように作動する。
【００１３】図2を参照すると、コントローラ18内の閉
ループ制御システム90の概略図が図示されている。閉ル
ープ制御システム90は、コントローラ18によって計算さ
れたコマンド速度Ｖｃおよびトランスミッション速度セ
ンサー80によって得られた実際の速度を処理し、コマン
ド信号を変位コントローラ44に与える。詳細には、コマ
ンド速度Ｖｃは、閉ループ制御システム90の中にコマン
ドとして送られ、一方使用される実際の速度は、比較器
92において、フィードバック値として閉ループ制御シス
テム90の中を通る。比較器92において、実際の速度が、
命令速度Ｖｃから引き算され、誤差信号を作り出し、こ
れが正比例積分及び微分コントローラすなわちPIDコン
トローラ94に送信される。PIDコントローラ94は、変位
コントローラ44に送信される誤差信号の計算に基いてコ
マンド信号を作り出す。変位コントローラ44は、コマン
ド信号を受信し、これに応答して可変容積ポンプ48また
は可変容積形モータ52のいずれか一方の変位を制御し、
これによりコマンド速度Ｖｃに続き、作業機械の実際の
速度を制御することになる。
【００１４】図3Ａを参照すると、図２の閉ループ制御
システム90によって使用されるコマンド速度Vcとコマン
ド加速度ａcを作り出すのに使用されるルーチン100が図
示されている。ルーチン100はコントローラ18のメモリ
内に存在する。段階102に進むと、コントローラ18が、
速度ペダル62の位置決めに応答して、発生した所望の信
号から所望の速度Vdを計算する。所望速度Vdは速度ペダ
ル62の関数である。所望の速度Vdはコントローラ18のメ
モリ内に記録され次の計算に使用される。
【００１５】104に進むと、最終速度Vfが計算される。
最終速度Vfは、サブルーチン100が、現在のコマンド速
度Vc、現在のコマンド加速度ａc、一定ジャーク値jで継
続される場合に作り出されるコマンド速度Vcである。詳
細には、最終速度Vfは、時間に対し一定のジャーク値j
を、コマンド加速度ａcがゼロに達するまで積分するこ
とによって計算された固定値である。
【００１６】コントローラ18によって作られた速度コマ
ンドは現在の速度コマンドVcに加えられた複数の別箇の
加速度コマンドの合計である。各加速度コマンドａ
cは、ループ時間すなわちコントローラ18が新しいコマ
ンド加速度ａcとコマンド速度Vcを作り出すのにかかる
時間で、次の加速度コマンドから分離される。コントロ
ーラのループ時間の間、コマンドされた加速度ａcが、
ループ時間に対し積分されたジャーク値だけ段階的に増
分される。類推すると、これは、一連の定数の合計に類
似しており、以下の既知の公式を用いて計算できる。
【００１７】本発明において、加速度値は、コマンド加
速度ａcが得られるまで、段階的に増分される。従っ
て、コマンド加速度ａcは最終値ｎに類似しており、ル
ープ時間にたいし積分されたジャーク値jに等しい加速
度増分は整数間の増分即ち1に等しい。将来的な速度Vf
を計算するためには、加速度コマンドの合計された累積
値を現在の命令された速度Vcに加えることが必要とな
る。その結果得られた式は、最終速度Vfを計算するのに
使用される。
【００１８】図３Aと４を参照すると、コントローラ18
は、適切なジャーク値（例えば、負の一定ジャーク値ま
たは正の一定ジャーク値のいずれか）を段階106，108,1
10および112の中で判断する。図4に図示するように時間
ゼロで開始すると、コマンド速度Vc、コマンド加速度ａ
cおよびジャーク値はすべてゼロに等しい。正の所望の
速度Vdが時間200においてコントローラに18により受取
られている場合に、コントローラ18は試験を段階106、1
08、110、および112において実行し、適切なジャーク値
を求め、コマンド加速度ａcに加えられ、コマンド速度V
cに加えられる適切なジャーク値を求める。
【００１９】段階106において、所望の速度vdが命令速
度Vcと、段階104において計算された最終速度Vfよりも
大きく、所望の速度より大きい場合には、コントローラ
18は段階114に進み、負のジャーク値−jがコマンド加速
度ａcに加えられ、次いでコマンド速度Vcに加えられ
る。これは、時間204と時間206との間でコマンド加速度
ａ cに加えられる出だしジャークに相当し、コマンド速
度Vcが正の所望速度Vdを越えないようにする(図4参
照)。同様に、段階108において、所望速度Vdが命令速度
Vc未満であり、最終速度Vfが段階104において計算さ
れ、所望の速度Vd未満である場合には、コントローラ18
は段階116に進み、正のジャーク値＋jがコマンド加速度
に加えられ、コマンド命令Vcに加えられることになる。
このことは、加速出だしジャークが反対方向に付与され
ることに相当し、命令速度Vcが負の所望の速度Vd(図示
せず)を越えることを防ぐようになっている。
【００２０】段階110において、所望の速度Vdがコマント
゛速度Vcよりも大きい場合には、コントローラ18は段階1
18に進み、正のジャーク値＋jがコマンド速度Vcに加え
られる。これは、新しいジャークが時間200と時間202と
の(図4参照)間において、新規なジャークがコマンド加
速度ａcに加えられることに対応する。
【００２１】同様に段階112において、所望の速度Vdが
コマンド速度Vcよりも小さい場合には、コントローラ18
は段階120に進み、負のジャーク価−jがコマンド加速度
ａcに加えられ、コマンド速度Vcに加えられる。このこ
とは、新しいジャークが後退方向(図示せず)にコマンド
加速度ａcに加えられることに相当する。所望の速度Vd
がコマンド速度Vcに等しい場合には、コントローラ18は
段階112に進み、ジャーク値jがゼロに設定され、コマン
ド加速度ａcとコマンド速度Vcにおいてさらに変わるこ
とを防ぐようになっている。段階114,116、118,120か
ら、コントローラ18は図3Bの段階124に進む。
【００２２】図3Bと4を参照すると、段階124において、
コントローラ18が、ループ時間に対し段階114,116,118,
120または122から得られたジャーク値jを積分し、この
結果の値をコマンド加速度ａcに加える。例えば、正の
所望の速度Vdがコントローラ18により受取られ、正のジ
ャーク値＋jが積分されて、時間200と202との間のコマ
ンド加速度ａcに加えられ、前進方向の動作を開始す
る。一方、負のジャーク値−jは積分され、コマンド速
度Vcが正の所望速度Vdと収束する(図4参照)時間204と時
間206との間のコマンド加速度ａcに加えられる。コマン
ド加速度ａcが段階的に増大した後に、コントローラ18
は、段階126に進む。
【００２３】段階126において、コントローラ18はコマ
ンド加速度ａcを最大加速度ａmaxと比較する。コマンド
加速度ａcが最高加速度ａmaxよりも大きい場合には、コ
マンド加速度ａcの絶対値は最高加速度ａmaxに比較さ
れ、作業機械の加速度を制限することになる。コマンド
加速度ａcは、時間202と時間204との間の最高加速度ａm
axに制限される。最高加速度ａmaxは、図1に図示した加
速度入力装置73からコントローラ18により受取られるこ
とに留意しなければならない。例えば、最大加速度ａ
maxが0.4Ｇであり、コマンド加速度ａcが0.45Ｇである
場合には、コマンド加速度ａcは0.4Ｇのａmaxに設定さ
れる。次いで、コントローラ18は段階128に進む。
【００２４】段階128において、コマンド速度Vcは、ル
ープ時間に対しコマンド加速度ａcを積分することによ
って増大する。コマンド速度Vcは、時間200と202との間
の増分するコマンド加速度ａcによって増大し、時間202
と時間204との間の一定の最高加速度ａmaxによって増分
され、時間204から206までの間に減少するコマンド加速
度ａcによって増大される。次いでコントローラ18は段
階130に進む。
【００２５】段階130においてコントローラ18はコマン
ド速度Vcが所望速度Vdに収束したかどうかを判断する。
詳細には、コントローラ18は、コマンド速度Vcが所望速
度Vdの速度しきい値Vt(図4A参照)の範囲内であるかどう
かを判断する。例示的実施例において、速度しきい値Vt
が所望速度Vdの1パーセントか、それ以下である。所望
速度Vdがしきい値Vtの範囲内である場合には、コントロ
ーラ18は段階132に進む。所望速度Vdがしきい値Vtの範
囲内である場合には、コントローラ18は段階134に進
む。
【００２６】段階132において、コマンド速度Vcは所望
速度Vdに収束する。従って、コマンド速度Vcは所望速度
Ｖｄに設定される。さらに、コマンド加速度ａcとジャ
ーク値はゼロに設定され、コマンド速度Vcの変化を防ぐ
ようになっている。コントローラ18は次に、段階134に
進む。
【００２７】段階134において、ルーチン100の単一ルー
プは、終了する。コマンド速度Vc、コマンド加速度
ａc、ジャーク値jがコントローラ18内のメモリに記録さ
れ、ルーチン100を介し次のループに使用される。
【００２８】図5Aおよび6Aを参照すると、コマンド速度
Vcが所望の速度Vdに収束する前に、オペレータが所望速
度Vdを変更することに応答して、コマンド速度Vcとコマ
ンド加速度ａcとを作り出すのに使用される第1のサブル
ーチン300が図示されている。
【００２９】段階302において、所望速度Vdが、コマン
ド速度Vcよりも小さく、コマンド加速度ａcがゼロより
大きいことにより、コマンド速度Vcを誤った方向に駆動
するようになる場合、コントローラ18は段階306に進
み、ジャーク値が、ジャーク入力部71から受取ったジャ
ーク値jの少なくとも3倍の負の値に設定する。この状態
は、コマンド速度Vcが所望速度Vd1(図6A参照)に達する
前に、所望速度Vd2がコマンド速度Vc以下に低下すると
きの時間320に相当する。ジャーク値−jは、3以上の係
数により上回ることができる。何故ならば、オペレータ
は所望速度Vdを劇的に変更し、新しい所望の速度Vd2に
達する前に、素早いレスポンスを有することを期待する
からである。例示的実施例において、ジャーク値−3j
は、コマンド加速度ａcが時間321において負になるまで
コマンド速度ａcが時間321において負の値になり始める
までコマンド速度ａcに加えられる。次いで、コントロ
ーラ18は段階310に進む。
【００３０】段階304において、所望速度Vdがコマンド
速度Vcより大きくコマンド加速度ａcがゼロより小さ
く、コマンド速度Vcを誤った方向に駆動させてしまう場
合には、コントローラ18が段階308に進み、ジャーク値
が、ジャーク入力71部から受取ったジャーク値＋jの少
なくとも3倍の正の値に設定する。この状態は、コマン
ド速度Vcが所望速度Vd2(図6A参照)に達する前に、所望
速度Vd3がコマンド速度Vc以上に上昇するときの時間324
に相当する。この実施例において、コマンド加速度ａc
が時間325において正になるまで、＋3jのジャーク値が
コマンド加速度ａcに加えられる。次いで、コントロー
ラ18は段階310に進む。
【００３１】次いで、段階310において、コントローラ1
8はルーチン100の開始に進む。図5Bおよび６Bを参照す
ると、コマンド速度Vcが所望の速度Vdに収束する前にオ
ペレータが所望の速度Vdを変更することに応答してコマ
ンド速度Vcとコマンド加速度ａcを作り出すように使用
される第2のサブルーチン400が図示されている。
【００３２】段階402において、所望の速度Vdがコマン
ド速度Vcより大きく、コマンド加速度ａcがゼロより大
きく、コマンド速度Vcを誤った方向に駆動させてしまう
場合には、コントローラ18はコマンド加速度ａcがゼロ
に設定される段階406に進む。この状態は、コマンド速
度Vcが所望速度Vd1(図6B参照)に達する前に、所望速度V
d2がコマンド速度Vc以下であるときの時間420に相当す
る。コマンド加速度ａcをゼロに設定することは、無限
負のジャークを無限小の時間の間、コマンド加速度ａc
に加えることに等しい。サブルーチン300と同様に、ジ
ャーク値jは大きな係数を越えることができる。何故な
らば、オペレータは、新しい所望の速度Vdに達するため
に素早いレスポンスを有することを期待するからであ
る。さらに、オペレータが感じる実際のジャークは作業
機械の最大レスポンスによって制限される。次に、コン
トローラ18は段階410に進む。
【００３３】段階404において、所望の速度Vdがコマン
ド速度Vcより大きく、コマンド加速度ａcがゼロより小
さく、コマンド速度Vcを誤った方向に駆動させてしまう
場合には、コントローラ18は、コマンド加速度ａcがゼ
ロに設定される段階406に進む。この状態は、コマンド
速度Vcが所望速度Vd2(図6B参照)に達する前に、所望速
度Vd3がコマンド速度Vc以上に上昇するときの時間424に
相当する。コマンド加速度ａcをゼロに設定すること
は、無限負のジャークを無限小の時間の間コマンド加速
度ａcに付与することに等しい。
【００３４】段階410において、コントローラはルーチ
ン100の開始に進む。作用において、オペレータは作業
機械の作動の所望のモードを判断する。作動モードを選
択することは、所定のジャーク限界jをジャーク入力装
置71に設定し、最高加速度ａmaxを加速度入力装置73に
設定して、オペレータによって望まれる作動モードに一
致させる。オペレータは、ペダル60を踏むことによっ
て、所望の速度Vdをコントローラ18に入力する。所望速
度Vdを受けると、コントローラ18はルーチン100を実行
し、所定のジャーク値jをコマンド加速度ａcに加える。
詳細には、ジャーク値ｊはループ時間に対し積分され、
コマンド加速度ａcに付与される。コマンドされた加速
度ａcは、ループ時間に対し積分されて、図4の時間200
と202との間に示されているコマンド速度Vcに付与され
る。202において、コマンド加速度ａcが最高加速度ａ
maxを越えたときにはもはや増大しない。
【００３５】コマンド速度Vcは、コントローラ18が最終
速度がVf（上述のように計算された）が所望の速度Vdを
越えたことを判断するまで、段階的に増大する。これ
は、時間204において発生し(図4参照)、続いて負のジャ
ーク値−jが積分されて、コマンド加速度ａcとコマンド
速度Vcになる。負のジャーク値−jは、コマンドされた
速度Vcが所望速度Vd（図４A参照）のしきい値の範囲に
なるまで、積分されてコマンド加速度ａcになる。この
地点において、コントローラ18は、コマンドされた速度
Vcが所望速度Vdに収束したかとうかを判断し、コマンド
速度Vcは、所望の速度Vdに設定される。さらに、コマン
ドされた加速度ａcとジャークがゼロに設定されてコマ
ンド速度Vcにおける更なる変化を防ぐようになってい
る。
【００３６】オペレータはコマンド速度Vcが所望速度Vd
に収束する前に、所望の速度Vdを変えてもよい。コマン
ド加速度ａcが正であり、所望の速度Vdがコマンド速度V
c以下である場合には、コマンド速度Vcは、オペレータ
に良好なレスポンスを与えるために半径方向に急速に変
更されなければならない。
【００３７】第1のサブルーチン300は、ジャーク入力か
ら得られるジャーク値jの3倍よりも大きい負のジャーク
値を積分することによって、コマンド速度Vcにおいて要
求される急速な変化を達成する。コマンド加速度ａcお
よびコマンド速度Vcにおいて得られた急速な変化が図6A
の時間320と321との間に図示されている。
【００３８】第2のサブルーチン400は、コマンド加速度
ａcをゼロに瞬間的に設定することによってコマンド速
度Vcにおける要求に応じた急速な変化を達成する。コマ
ンドされた加速度ａcをゼロに設定することは、無限ジ
ャーク値を、無限小の時間長さの間コマンド加速度ａc
に付与することに相当する。この結果得られたコマンド
加速度ａcとコマンド速度Vcの急速な変化が、図6Bの時
間420と422との間に図示されている。
【００３９】本発明は、図面と前述の詳細な記載におい
て詳細に記載し図示してきたが、このような例示と記載
は例示にすぎず、特徴を限定するものではなく、好まし
い実施例のみが記載され、本発明の精神内にある全ての
変更例および修正例が保護されることが望まれることが
わかるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の特徴を組込んだ油圧機械式連続可変
トランスミッションの概略図である。
【図２】 図1の連続可変トランスミッションの変位コ
ントローラに関する制御信号を作り出す閉ループ制御を
表す概略図である。
【図３Ａ】 コマンド加速度およびコマンド速度に積分
されるべきジャーク値に設定するのに使用されるフロー
チャートを表す図である。
【図３Ｂ】 コマンド加速度およびコマンド速度を計算
するのに使用されるフローチャートを表す図である。
【図４】 コマンド速度、コマンド加速度および所望速
度に応答したジャークを表すグラフの図である。
【図４Ａ】 図4のグラフの一部拡大した図である。
【図５Ａ】 所望速度の急激な変化に応答してコマンド
加速度およびコマンド速度を調整する第1の方法を表す
フローチャートの図である。
【図５Ｂ】 所望速度の急激な変化に応答してコマンド
加速度およびコマンド速度を調整する第２の方法を表す
フローチャートの図である。
【図６Ａ】 所望速度の急激な変化に応答してコマンド
加速度およびコマンド速度を調整する第1の方法に応答
して速度、加速度及びジャークを表すグラフ図である。
【図６Ｂ】 所望速度の急激な変化に応答してコマンド
加速度およびコマンド速度を調整する第２の方法に応答
して速度、加速度及びジャークを表すグラフ図である。
【符号】
１０ トランスミッション組立体 １２ エンジン １４ 機械的トランスミッション １６ 静油圧式トランスミッション １８ コントローラ ２２ コマンド入力構造 ２４ 作業システム ２８ クラッチコントロール構造 ４４ 変位コントローラ ４８ 可変容積形ポンプ ７６ エンジン速度センサー ７８ トランスミッション速度センサー ９０ 閉ループ制御システム
フロントページの続き (72)発明者 ブライアン ディー クラース アメリカ合衆国 イリノイ州 61611 イ ースト ピオーリア ショーショニ ドラ イヴ 109 アパートメント シー (72)発明者 ケヴィン ジェイ ルーショウ アメリカ合衆国 イリノイ州 61529 エ ルムウッド サウス サウスポート ロー ド 19520

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 連続可変トランスミッションの制御装置
    であって、 該連続可変トランスミッションの出力軸の速度を測定す
    ることに応答して、実際の速度信号を作り出すトランス
    ミッション速度センサーと、 複数の位置のうち１つに位置付け可能であり、前記複数
    の位置の前記１つに対応して所望の速度信号を作り出す
    第1の入力装置と、 (1)前記所望の速度信号を受信し、(2)前記実際の速度信
    号を受信し、(3)前記所望速度における急激な変化がオ
    ペレータにより要求されるときを判断し、(４)前記所望
    速度の前記急速な変化に応答して所定のジャーク限界値
    を越えるジャーク値に基いてコマンド加速度とコマンド
    速度とを作出すように作用するコントローラと、 からなる制御装置。
  2. 【請求項２】 前記コマンド速度を作り出すように使用
    される前記ジャーク値は前記所定のジャーク限界値の3
    倍か、それ以上であることを特徴とする請求項1に記載
    の装置。
  3. 【請求項３】 前記コマンド加速度は瞬間的にゼロに設
    定され、 前記ジャーク値が、無限小の時間の間、瞬間的に無限に
    設定され、前記コマンドされた加速度における瞬時の変
    化に影響を及ぼすようになることを特徴とする請求項1
    に記載の装置。
  4. 【請求項４】 前記所定のジャーク値を表すジャーク信
    号を作り出す第2の入力装置を備え、 オペレータが前記所定のジャーク値jを前記第2の入力装
    置で調整できることを特徴とする請求項1に記載の装
    置。
  5. 【請求項５】 最大の加速度を表す加速度信号を作り出
    す第3の入力装置を備え、 オペレータが前記最大加速度を前記第3の入力装置で調
    整できることを特徴とする請求項1に記載の装置。
  6. 【請求項６】 (1)連続可変トランスミッションの出力
    軸の検出速度に応答して実際の速度信号を作り出すトラ
    ンスミッション速度センサーと、(2)複数の位置の１つ
    に位置決め可能であり、前記複数の位置の１つに対応し
    た所望の速度信号を作り出す第1入力装置と、を有する
    連続可変トランスミッションを制御する方法であって、 前記所望の速度信号を受信し、 前記実際の速度信号を受信し、 所望速度において急速な変化をオペレータが要求すると
    きを判断し、 該判断する段階に応答して、所定のジャーク限界値を越
    えるジャーク値に基いて、コマンド加速度とコマンド速
    度とを作り出す、 段階からなる方法。
  7. 【請求項７】 前記コマンド加速度および前記コマンド
    速度を作り出す段階は、前記所定のジャーク限界値の3
    倍か、それ以上であることを特徴とする請求項６に記載
    の方法。
  8. 【請求項８】 前記コマンド加速度および前記コマンド
    速度を作り出す段階は、前記コマンド加速度をゼロにす
    る段階を含んでおり、前記ジャーク値が、無限小の時間
    の間、瞬間的に無限に設定され、前記コマンドされた加
    速度における瞬時の変化に影響を及ぼすようになること
    を特徴とする請求項６に記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記連続可変トランスミションは、可変
    容積形ポンプと可変容積形モータとを備えた静油圧式駆
    動系統を有しており、前記方法は、 前記実際の速度信号を前記コマンド速度と比較してコマ
    ンド信号を作り出し、 該コマンド信号を使って、前記可変容積形ポンプまたは
    前記可変容積形モータの一方の変位を選択的に制御す
    る、 段階からなることを特徴とする請求項１０に記載の方
    法。
  10. 【請求項１０】 前記連続可変式トランスミッション
    は、最大加速度を表す加速度信号を作り出す第3の入力
    装置を有しており、さらに前記方法は前記最大加速度を
    前記第3の入力装置で調整する段階からなることを特徴
    とする請求項6に記載の方法。
JP2000107962A 1999-04-08 2000-04-10 オペレータ入力の急速な変化に応じて速度コマンドを作り出す方法及び装置 Abandoned JP2000304130A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/288427 1999-04-08
US09/288,427 US6042502A (en) 1999-04-08 1999-04-08 Method and apparatus for generating velocity commands in response to rapid changes in operator inputs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000304130A true JP2000304130A (ja) 2000-11-02

Family

ID=23107052

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000107962A Abandoned JP2000304130A (ja) 1999-04-08 2000-04-10 オペレータ入力の急速な変化に応じて速度コマンドを作り出す方法及び装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6042502A (ja)
JP (1) JP2000304130A (ja)
DE (1) DE10017076A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011502234A (ja) * 2007-10-31 2011-01-20 キャタピラー インコーポレイテッド 連続可変トランスミッションを有する推進システム

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19840082A1 (de) * 1998-09-03 2000-03-09 Zahnradfabrik Friedrichshafen Verfahren zur Steuerung eines lastschaltbaren Mehrgang-Schiffsgetriebes
US6496767B1 (en) 2001-08-08 2002-12-17 Caterpillar Inc Constant groundspeed autoshift method and apparatus for maximizing fuel economy
DE60226760D1 (de) * 2001-10-22 2008-07-03 Yanmar Co Ltd Fahrzeug mit hydraulikgetriebe
US20040085034A1 (en) * 2002-11-01 2004-05-06 Kuras Brian D. System and method for controlling a motor
TWI261410B (en) * 2004-04-02 2006-09-01 Delta Electronics Inc Velocity or position S-type smooth commands generating method and means thereof
JP2006007819A (ja) * 2004-06-22 2006-01-12 Kanzaki Kokyukoki Mfg Co Ltd 作業車両の速度制御方法
US7390282B2 (en) * 2005-01-12 2008-06-24 Caterpillar Inc. Directional shift in hydrostatic drive work machine
US7247122B2 (en) * 2005-01-12 2007-07-24 Caterpillar Inc. Downshift in hydrostatic drive work machine
JP6126981B2 (ja) * 2013-12-16 2017-05-10 株式会社Kcm 作業車両
US10464565B2 (en) * 2017-12-11 2019-11-05 Caterpillar Inc. Propulsion control system with varying aggressiveness of response
DE102019205402A1 (de) * 2019-04-15 2020-10-15 Zf Friedrichshafen Ag Regelung einer Abtriebsdrehzahl bei einem hydrostatischen Fahrantrieb

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2934269A1 (de) * 1979-08-24 1981-03-26 Zahnradfabrik Friedrichshafen Automatische regeleinrichtung eines durch eine brennkraftmaschine angetriebenen, stufenlos einstellbaren uebersetzungsgetriebes, insbesondere fuer fahrzeuge
EP0043184B1 (en) * 1980-05-31 1985-02-20 Bl Technology Limited Control systems for continuously variable ratio transmissions
DE3636463A1 (de) * 1986-10-25 1988-05-05 Daimler Benz Ag Verfahren und vorrichtung zur steuerung des stufenlos veraenderlichen uebersetzungsverhaeltnisses eines kegelscheibenumschlingungsgetriebes in einem kraftfahrzeug
JPH07102791B2 (ja) * 1986-12-11 1995-11-08 トヨタ自動車株式会社 車両用無段変速機の制御装置
DE4109884A1 (de) * 1991-03-26 1992-10-01 Claas Ohg Steuerung einer verdraengermaschine eines hydrostatisch-mechanischen lastschaltgetriebes
US5478288A (en) * 1993-02-16 1995-12-26 Nissan Motor Co., Ltd. Automatic power transmission of automotive vehicle
JP3404910B2 (ja) * 1994-09-14 2003-05-12 日産自動車株式会社 無段変速機の変速ショック軽減装置
US5568748A (en) * 1995-01-11 1996-10-29 Caterpillar Inc. Method for modifying the shiftpoints of an automatic transmission
US5624339A (en) * 1995-06-06 1997-04-29 Caterpillar Inc. Method for controlling shift points in a continuously variable transmission

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011502234A (ja) * 2007-10-31 2011-01-20 キャタピラー インコーポレイテッド 連続可変トランスミッションを有する推進システム

Also Published As

Publication number Publication date
US6042502A (en) 2000-03-28
DE10017076A1 (de) 2001-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6385970B1 (en) Underspeed control system for a hydromechanical drive system and method of operating same
JP2744005B2 (ja) 連続的に可変なトランスミッション・クラッチ制御システム
US6424902B1 (en) Method and apparatus for operating a continuously variable transmission in the torque limited region near zero output speed
US4509125A (en) Continuously variable transmission ratio control system
US5624339A (en) Method for controlling shift points in a continuously variable transmission
US5576962A (en) Control system and method for a hydrostatic drive system
US5682315A (en) Method and system for controlling a split torque transmission
JP5744519B2 (ja) 機械の推進システムおよび該推進システムを有する機械を推進させる方法
US5873427A (en) Method and apparatus for controlling a load of an engine associated with a hydrostatic drive system
US4528813A (en) Control system for hydrostatic power transmission
JP2000304130A (ja) オペレータ入力の急速な変化に応じて速度コマンドを作り出す方法及び装置
JP3475639B2 (ja) 無段変速機の変速制御装置
JP2008223815A (ja) メカニカルスロットル車両のオートモーティブ制御装置
CN101196233A (zh) 用于低功率液力机械变速器的发动机速度控制
US5996343A (en) Overspeed control system for a hydro-mechanical drive system
EP1177934B1 (en) Shift control system for continuously variable transmission
US6223111B1 (en) Method and apparatus for generating velocity commands for a continuously variable transmission
US6381529B1 (en) Control system for hydrostatic transmission
JPH04266657A (ja) 主駆動装置と補助駆動装置間の速度関係を維持する制御装置
JPH07293690A (ja) 油圧トランスミッションのモータ及びオーバースピード制御装置並びに可変容量油圧モータの制御方法
US6551212B2 (en) Decelerator system for a work machine
US6038504A (en) System and method for providing different values of jerk in response to speed pedal displacement
US6019202A (en) Full throttle directional shift
US6343250B1 (en) Method and apparatus for smoothing the output of a hydrostatic transmission near zero speed
JP2968558B2 (ja) トルクコンバータ付き走行作業車両の油圧ポンプ制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070405

A762 Written abandonment of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762

Effective date: 20090227