JP2000310321A - 無段変速機用の速度指令生成方法及び装置 - Google Patents

無段変速機用の速度指令生成方法及び装置

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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
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ジェイ ルーショー ケヴィン
D Maa Jerry
ディー マー ジェリー
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】油圧変速機を使う土砂移動用機械における出力
される速度を急速に変えることによる望ましくない強い
ジャークを解決すること。 【解決手段】制御装置は、無段変速機１６の出力軸の測
定速度に応じて実速度信号を生成する変速機速度センサ
ー８０を有する。制御装置は、連続的な位置の内の任意
の場所に位置することができ、ペダル位置に対応した目
標速度信号を生成する第一入力装置すなわち速度ペダル
を有する。制御装置は、（速度ペダルから）目標速度信
号を受信し実速度信号を受信し、指令加速度ａcを計算
し、目標速度信号とジャーク値ｊと指令加速度ａcとに
基づき指令速度Ｖcを生成するように作動するマイクロ
プロセッサコントローラ１８を更に有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、全体的には無段変
速機に係り、更に詳細には、無段変速機用の速度指令を
生成する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、特に土木農耕作業用の
機械は、作業機械の駆動輪又は無限軌道を駆動するため
に静油圧駆動システムを使用している。静油圧駆動シス
テムは、速度が無段に変化する出力を、作業機械の車輪
又は無限軌道に提供できる。特に速度は、静油圧駆動シ
ステムを構成する油圧ポンプ又は油圧モーターの何れか
の押しのけ容積すなわち作動容積を制御することにより
連続的に変えることができる。油圧変速機を使う土砂移
動用機械の一つの問題点は、出力される速度を急速に変
えることができるが、そのために急速な応答が生ずるこ
とである。この急速な応答は望ましくない強いジャーク
を生む結果になり、このジャークは作業機械の運転者に
不快感を感じさせることがある。更に、機械の急速な動
きは、好ましくないペダル調整をさせることになるの
で、運転者は、望ましくない強いジャークのために機械
を制御しきれなくなることがある。好ましくない速度ペ
ダル調整は、作業機械に意図しない動き方をさせるよう
な制御信号を生み出すことになる。
【０００３】この問題の一つの解決策は、速度ペダルか
らの制御信号を低域フィルターに通すことである。各低
域フィルターは、選択されたコーナー周波数を有してい
る。あるコーナー周波数は、オンカミング・ジャーク、
即ち、作業機械を最初に加速開始する時に加えられるジ
ャークに適用すると最適な応答を示すが、オフゴーイン
グ・ジャーク、即ち、実速度を目標速度に合わせる際に
加えられるジャークの時には不満足な応答しか示さな
い。他方、別のコーナー周波数は、オフゴーイング・ジ
ャークを加える時には良好な応答を示すが、オンカミン
グ・ジャークを加える時には不満足な応答を示す。低域
フィルターを使う欠点は、オンカミング・ジャークとオ
フゴーイング・ジャークの両方に満足な応答を示す単一
フィルターを選ぶことができないことである。
【０００４】この問題における別の解決策は、機械を加
速する時に滑らかで急速な応答を示すようにオンカミン
グ・ジャークを制御することである。しかしこの解決策
では、実速度が目標速度に近付くにつれオフゴーイング
・ジャークが制御されなくなる。オフゴーイング・ジャ
ークを滑らかにすることは、運転者の快適性と作業機械
の制御とって重要である。オンカミング・ジャークのみ
を制御することの欠点は、オフゴーイング・ジャークが
加わっている時の応答が、運転者に非常に不快なことで
ある。
【０００５】この問題の第三の解決策では、オンカミン
グとオフゴーイングの両ジャークを整えて速度指令に提
供することである。この解決策は、幾つかの不連続な速
度分布又は速度目標値しか持たない作業機械に適用され
てきた。しかし、不連続な速度分布では、無段変速機が
指令できる連続的な速度値に対し、所要の応答ができな
い。この方法では速度分布を連続的可変に調整しても、
変速機の連続可変速度出力へ合わせることができない。
それ故に、上記欠点を克服する無段変速機用に速度指令
を生成するための方法と装置が必要とされている。
【０００６】（本発明の概要）本発明の第一の態様で
は、無段変速機のための制御装置が提供される。制御装
置は、無段変速機の出力軸の測定速度に応じて実速度信
号を生成する変速機速度センサーを有する。制御装置
は、連続的な位置の内の任意の場所に位置することがで
き、ペダル位置に対応した目標速度信号を生成する第一
入力装置すなわち速度ペダルを有する。制御装置は、
（速度ペダルから）目標速度信号を受信し実速度信号を
受信し、指令加速度ａcを計算し、目標速度信号とジャ
ーク値ｊと指令加速度ａcとに基づき指令速度Ｖcを生成
するように作動するマイクロプロセッサコントローラを
更に有する。
【０００７】本発明の第二の態様では、無段変速機の出
力軸の測定速度に応じて実速度信号を生成する変速機速
度センサーを有する無段変速機を制御する方法が提供さ
れる。変速機は、連続的な位置の内の任意の場所に位置
することができ、前記位置に対応する目標速度信号を生
成する第一入力装置、即ち、速度ペダルを更に有する。
この方法は目標速度信号を受信する段階と、実速度信号
を受信する段階とを含んでいる。この方法は、指令加速
度ａcを計算する段階と速度指令信号を生成する段階と
を更に含んでいる。速度指令信号は、目標速度信号と、
ジャーク値ｊと、指令加速度ａcとに基づいている。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明を特定の実施例につき図面
及び本文で詳しく説明するが、これには様々な修正及び
代替形態の余地がある。しかし、本発明は、開示された
特定の形態に制限されるものではなく、添付の請求項で
定義するように、本発明の精神と範囲内にある修正物、
均等物、代替物の全てを含んでいることを理解された
い。
【０００９】図１は、本発明の特徴を組み込んだ変速機
組立品１０を示す。変速機組立品１０は、エンジン１２
を有する運搬機械（図示せず）のような作業機械で使用
するのに適している。変速機組立品１０は連続可変型
で、機械式変速機１４、無段変速機１６、マイクロプロ
セッサベースのコントローラ１８、感知装置２０、指令
入力装置２２を含んでいる。変速機組立品１０は、連続
可変流体機械式変速機として示されているが、本発明
は、流体機械式の油圧変速機システムや電子機械式変速
機を始めとするどのタイプの無段変速機にも同様に適用
できる。作業システム２４は、駆動軸２６により変速機
組立品１０に接続される。
【００１０】機械式変速機１４と関連クラッチ制御装置
２８とは、ギヤ装置３０経由でエンジン１２に作動的に
接続される。機械式変速機１４は、ギヤ装置３０経由で
エンジン１２に、且つ、モーター出力軸３４経由で油圧
変速機１６に作動的に接続される遊星ギヤ装置３２を含
んでいる。遊星ギヤ装置３２の出力は、駆動軸２６に接
続される。機械式変速機１４は、方向性の高速クラッチ
３６、３８と低速クラッチ４０を更に含んでいる。クラ
ッチ制御装置２８は、パイロットポンプ４２の様な加圧
パイロット液のソースに接続されている。コントローラ
１８は、コントローラ１８からの電気信号に応じて速度
クラッチ３６、３８、４０の接続と切断を制御するよう
に作動する。
【００１１】油圧変速機１６と作動容積コントローラ４
４とは、ポンプ入力駆動軸４６経由でエンジン１２に作
動的に接続される。油圧変速機１６は、可変容積ポンプ
４８、ポンプ容積起動装置５０、導管５４、５６により
可変容積ポンプ４８に液体連通する可変容積モーター５
２、及び モーター容積起動装置５８を含んでいる。容
積コントローラ４４は、パイッロットポンプ４２とコン
トローラ１８に接続される。容積コントローラ４４は、
コントローラ１８からの制御信号に応じて各ポンプとモ
ーター容積起動装置５０、５８の動きを制御する。
【００１２】指令入力装置２２は、目標速度Ｖdを表す
目標速度信号を作るためにゼロ速度位置から最大速度位
置まで動かせる第一入力装置、つまり速度ペダル６２を
有する速度入力機構６０を含んでいる。入力装置２２
は、ニュートラル位置から前進位置又は後退位置へ選択
的に動かせる方向制御レバー６６を有する方向制御機構
６４を更に含んでいる。入力装置２２は、指令されたジ
ャーク値ｊを表すジャーク信号をコントローラ１８に送
る第二入力装置、つまりジャーク入力装置７１を更に含
んでいる。入力装置２２は、最大加速度ａmaxを表す加
速度信号をコントローラ１８に送る第三入力装置、つま
り最大加速度入力装置７３を更に含んでいる。コントロ
ーラ１８は、変速機制御ソフトウエアと、目標速度Ｖd
と、ジャーク値ｊと、指令加速度ａcと、指令速度Ｖ
cと、最大加速度ａmaxとを記憶するＲＡＭとＲＯＭ（図
示せず）を含んでいる。
【００１３】感知装置２０は、ポンプ入力軸４６の速度
を感知し、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に伝えるように作動
するエンジン速度センサー７６を含んでいる。変速機速
度センサー７８は、モーター出力軸３４の速度を感知
し、モーター出力速度を表すモーター出力速度信号をコ
ントローラ１８に作動的に伝える。変速機速度センサー
８０は、出力駆動軸２６の速度を感知し、作業機械の実
速度を表す実速度信号をコントローラ１８に作動的に伝
える。
【００１４】図２は、コントローラ１８内の閉ループ制
御システム９０の概略図を示す。閉ループ制御システム
９０は、コントローラ１８が計算した指令速度Ｖc、変
速機速度センサー８０が提供した実速度を処理し、指令
信号を容積コントローラ４４に送る。特に、指令速度Ｖ
cは閉ループ制御システム９０に指令として送られ、実
際の速度は、フィードバック値として閉ループ制御シス
テム９０に送られる。比較器９２では、簡単な比例／積
分／微分コントローラ、つまりＰＩＤコントローラ９４
に送る誤差信号を作るために、実速度を指令速度Ｖcか
ら引き算する。ＰＩＤコントローラ９４は、作動容積コ
ントローラ４４に伝えられる誤差信号の計算に基づいて
指令信号を作る。作動容積コントローラ４４は、指令信
号を受信し、指令信号に応じて可変容積ポンプ４８又は
可変容積モーター５２の一方の容積を制御し、それによ
り作業機械の実速度が指令速度Ｖcとなるように制御す
る。
【００１５】図３Ａは、図２の閉ループ制御システム９
０が使用する指令速度Ｖcと指令加速度ａcとを生成する
ために使われるルーチン１００を示す。ルーチン１００
はコントローラ１８のメモリに常駐する。段階１０２で
は、コントローラ１８は、速度ペダル６２の位置に応じ
て生成された目標速度信号から目標速度Ｖdを計算す
る。目標速度Ｖdは、速度ペダル６２の変位量の関数で
ある。目標速度Ｖdはコントローラ１８のメモリに記憶
され、後の計算に使われる。段階１０４では、最終速度
Ｖfを計算する。最終速度Ｖfは、サブルーチン１００が
現在の指令速度Ｖc、現在の指令加速度ａc、固定された
ジャーク値ｊが続いた場合に生成される指令速度Ｖcで
ある。特に、最終速度Ｖfは、指令加速度ａcがゼロに達
するまでの時間に亘り、固定されたジャーク値ｊを積分
することにより計算される定常状態の値である。
【００１６】コントローラ１８により生成される速度指
令は、現在の指令速度Ｖcに多数の個別の指令加速度ａc
を加えた合計値である。各指令加速度ａcはループ時間
毎に次に続く加速度指令とは独立しており、このループ
時間とはコントローラ１８が新たな指令加速度ａcと指
令速度Ｖcの生成に要する時間のことである。コントロ
ーラの各ループの間、指令加速度ａcは、ジャーク値ｊ
をループ時間に亘って積分した分だけ増加する。例えば
これは、以下の周知の等式を使って計算できる、整数の
級数の合計値と類似している。
【００１７】ここでは、指令加速度ａcが得られるまで
加速度値を増やしている。従って、指令加速度ａcを最
終値ｎと見なし、ループ時間に亘り積分されるジャーク
値ｊと等しい加速度増分を整数間の増分、即ち１と見な
すことができる。従って、将来の速度Ｖfを計算するに
は、加速度指令の累積合計を現在の指令速度Ｖcに加え
る必要がある。最終速度Ｖfを計算するため、結果的に
以下の等式が使われる。
【００１８】図３Ａと４を参照すると、コントローラ１
８は、段階１０６、１０８、１１０、１１２で適切なジ
ャーク値（即ち、正負何れかの固定ジャーク）を決め
る。図４に示した開始時刻ｔ＝０では、指令速度Ｖc、
指令加速度ａc、ジャーク値ｊは全てゼロに等しい。時
刻２００で正の目標速度Ｖdをコントローラ１８が受信
すると、コントローラ１８は、段階１０６、１０８、１
１０、１１２でテストを実行し適切なジャーク値を求
め、このジャーク値が指令加速度ａcに加えられ、この
指令加速度ａcが次に指令速度Ｖcに加えられる。
【００１９】段階１０６で、目標速度Ｖdが指令速度Ｖc
より大きく、段階１０４で計算された最終速度Ｖfが目
標速度Ｖdより大きい場合、次にコントローラ１８は段
階１１４へ進み、ここでは、負のジャーク値−ｊが指令
加速度ａcに加えられ、この指令加速度ａcが次に指令速
度Ｖcへ加えられる。これは、指令速度Ｖcが正の目標速
度Ｖdをオーバーシュートするのを防ぐために、時刻２
０４と時刻２０６の間に指令加速度ａcに加えられてい
るオフゴーイング・ジャークに対応する（図４参照）。
【００２０】同様に、段階１０８で、目標速度Ｖdが指
令速度Ｖcより小さく、段階１０４で計算された最終速
度Ｖfが目標速度Ｖdより小さい場合、次にコントローラ
１８は段階１１６に進み、ここでは正のジャーク値＋ｊ
が指令加速度ａcへ加えられ、この指令加速度ａcが次に
指令速度Ｖcへ加えられる。これは、指令速度Ｖcが負の
目標速度Ｖdをオーバーシュートするのを防ぐため、加
速度ａcへ逆方向に加えられているオフゴーイング・ジ
ャークに対応する（図示せず）。段階１１０で、目標速
度Ｖdが指令速度Ｖcより大きい場合、次にコントローラ
１８は段階１１８に進み、ここでは正のジャーク値＋ｊ
が指令加速度ａcへ加えられ、この指令加速度ａcが次に
指令速度Ｖcへ加えられる。これは、時刻２００と時刻
２０２の間に指令加速度ａcに加えられているオンカミ
ング・ジャークと対応する（図４参照）。
【００２１】同様に、段階１１２で、目標速度Ｖdが指
令速度Ｖcより小さい場合、コントローラ１８は次に段
階１２０に進み、ここでは、負のジャーク値−ｊが指令
加速度ａcに加えられ、この指令加速度ａcが次に指令速
度Ｖcへ加えられる。これは、指令加速度ａcへ逆方向に
加えられているオンカミング・ジャークと対応する（図
示せず）。目標速度Ｖdが指令速度Ｖcと等しい場合、コ
ントローラ１８は段階１２２に進み、ここではジャーク
値ｊは、指令加速度ａcと指令速度Ｖcのこれ以上の変化
を防ぐためにゼロに設定される。段階１１４、１１６、
１１８、１２０、又は１２２から、コントローラ１８は
図３Ｂの段階１２４へ進む。
【００２２】図３Ｂと４では、段階１２４で、コントロ
ーラ１８は、段階１１４、１１６、１１８、１２０又は
１２２で得たジャーク値ｊをループ時間に亘って積分
し、結果が指令加速度ａcに加えられる。例えば、正の
目標速度Ｖdをコントローラ１８が受信した場合、正の
ジャーク値＋ｊが積分され、前進方向の動きを開始する
ように、指令加速度ａcに時刻２００と時刻２０２の間
で加えられる。他方、指令速度Ｖcが正の目標速度Ｖdに
収束する際には、負のジャーク値−ｊが積分され、指令
加速度ａcに時刻２０４と時刻２０６の間で加えられる
（図４参照）。指令加速度ａcが増えた後、コントロー
ラ１８は段階１２６に進む。
【００２３】段階１２６で、コントローラ１８は指令加
速度ａcを最大加速度ａmaxと比較する。指令加速度ａc
の絶対値が最大加速度ａmaxより大きい場合、次に指令
加速度ａcの絶対値は、最大加速度ａmaxに設定され、こ
れにより作業機械の加速度を制限する。指令加速度ａc
は、時刻２０２と時刻２０４の間で最大加速度ａmaxに
制限される。最大加速度ａmaxは図１に示す加速度入力
装置７３からコントローラ１８により受信されることが
分かる。例えば、最大加速度ａmaxが０．４Ｇで、指令
加速度ａcが０．４５Ｇに等しい場合、指令加速度ａcは
０．４Ｇの最大加速度ａmaxに設定される。コントロー
ラ１８は次に段階１２８に進む。段階１２８で、指令速
度Ｖcは、指令加速度ａcをループ時間に亘って積分する
した分だけ増加する。指令速度Ｖcは、時刻２００と時
刻２０２の間に増加する指令加速度ａcの分だけ増加
し、時刻２０２と時刻２０４の間に一定の最大加速度ａ
maxによる分だけ増加し、時刻２０４と時刻２０６間に
減少する指令加速度ａcによる分だけ増加する。コント
ローラ１８は次に段階１３０に進む。
【００２４】段階１３０で、コントローラ１８は、指令
速度Ｖcが目標速度Ｖdへ収束したか否かを求める。特
に、コントローラ１８は、指令速度Ｖcが目標速度Ｖdの
（図４Ａに示す）速度閾値Ｖt内にあるか否かを求め
る。代表的実施例の場合、速度閾値Ｖtは目標速度Ｖdの
９９％から１００％の範囲にある。目標速度Ｖdが閾値
Ｖt内にあれば、次にコントローラ１８は段階１３２に
進む。目標速度Ｖdが閾値Ｖt内になければ、次にコント
ローラ１８は段階１３４に進む。
【００２５】段階１３２で、指令速度Ｖcは目標速度Ｖd
に収束する。従って、指令速度Ｖcは目標速度Ｖdに設定
される。更に、指令加速度ａcとジャーク値ｊは、指令
速度Ｖcの変化を防ぐためにゼロに設定される。コント
ローラ１８は次に段階１３４に進む。段階１３４で、ル
ーチン１００の単一ループは完了する。指令速度Ｖc、
指令加速度ａc、ジャーク値ｊを、次に続くループでル
ーチン１００により使える様にコントローラ１８のメモ
リに記憶する。
【００２６】図５Ａと６Ａでは、指令速度Ｖcが目標速
度Ｖdに収束する前に運転者が目標速度Ｖdを変更する場
合、それに応じて指令速度Ｖcと指令加速度ａcを生成す
るために使われる第一ルーチン３００を示す。段階３０
２で、目標速度Ｖdが指令速度Ｖcより小さく且つ指令加
速度ａcがゼロより大きく、従って指令速度Ｖcが誤った
方向に向かっている場合、コントローラ１８は段階３０
６に進み、ここでジャーク値は、ジャーク入力７１から
受信したジャーク値ｊの少なくとも３倍の負の値に設定
される。この状態は、指令速度Ｖcが目標速度Ｖd1に到
達する前に目標速度Ｖd2を指令速度Ｖc以下に落とす時
刻３２０に対応する（図６Ａ参照）。運転者が目標速度
Ｖdを大巾に変更し、新しい目標速度Ｖd2に到達するた
めに素早い応答を期待するのであれば、ジャーク値−ｊ
に掛ける係数を３より大きくすることもできる。代表的
実施例では、指令加速度ａcが時刻３２１で負になるま
で−３ｊのジャーク値が指令加速度ａcに加えられる。
コントローラ１８は次に段階３１０に進む。
【００２７】段階３０４で、目標速度Ｖdが指令速度Ｖc
より大きく且つ指令加速度ａcがゼロより小さく、従っ
て指令速度Ｖcが誤った方向に向かっている場合、コン
トローラ１８は段階３０８に進み、ここではジャーク値
を、ジャーク入力７１から受信したジャーク値＋ｊの少
なくとも３倍の正の値に設定する。この状態は、指令速
度Ｖcが目標速度Ｖd2に到達する前に目標速度Ｖd3を指
令速度Ｖc以上に上げる時刻３２４に対応する（図６Ａ
参照）。代表的実施例では、指令加速度ａcが時刻３２
５で正になるまで＋３ｊのジャーク値が指令加速度ａc
に加えられる。コントローラ１８は次に段階３１０に進
む。段階３１０で、コントローラ１８はルーチン１００
を開始する。
【００２８】図５Ｂと６Ｂは、指令速度Ｖcが目標速度
Ｖdに収束する前に運転者が目標速度Ｖdを変更するのに
応じて、指令速度Ｖcと指令加速度ａcを生成するために
使われる第二サブルーチン４００を示す。段階４０２
で、目標速度Ｖdが指令速度Ｖcより小さく且つ指令加速
度ａcがゼロより大きく、従って指令速度Ｖcが誤った方
向に向かっている場合、コントローラ１８は段階４０６
に進み、指令加速度ａcをゼロに設定する。この状態
は、指令速度Ｖcが目標速度Ｖd1に到達する前に目標速
度Ｖd2を指令速度Ｖc以下に落とす時刻４２０に一致す
る（図６Ｂ参照）。指令加速度ａcをゼロに設定するこ
とは、負の無限大のジャークを指令加速度ａcに無限小
の時間だけ加えることと同じである。サブルーチン３０
０と同じ方法では、運転者が新しい目標速度Ｖdに到達
するために素早い応答を期待するのであれば、ジャーク
値ｊに掛ける係数をもっと大きくすることができる。更
に、運転者が感じる実際のジャークは、作業機械の最大
応答により制限される。コントローラ１８は次に段階４
１０に進む。
【００２９】段階４０４で、目標速度Ｖdが指令速度Ｖc
より大きく且つ指令加速度ａcがゼロより小さく、従っ
て指令速度Ｖcが誤った方向に向かっている場合、次に
コントローラ１８は段階４０６に進み指令加速度ａcを
ゼロに設定する。この状態は、指令速度Ｖcが目標速度
Ｖdに到達する前に目標速度Ｖd3を指令速度Ｖc以上に上
げる時刻４２４に対応する（図６Ｂ参照）。指令加速度
ａcをゼロに設定することは、正の無限大のジャークを
指令加速度ａcに無限小の時間だけ加えることと同じで
ある。コントローラ１８は次に段階４１０に進む。段階
４１０で、コントローラ１８はルーチン１００を開始す
る。
【００３０】
【産業上の応用】作動時に、運転者はまず作業機械の作
動の所要モードを決める。作動モードを選択し、運転者
が望む作動モードに一致させるため、所定のジャーク制
限ｊをジャーク入力装置７１で、最大加速度ａmaxを加
速度入力装置７３で設定する。
【００３１】運転者はペダル６０を押し、目標速度Ｖd
をコントローラ１８に入力する。目標速度Ｖdを受信す
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を指令加速度ａcに加える。詳しく言
えば、ジャーク値ｊはループ時間に亘って積分され指令
加速度ａcに加えられる。指令加速度ａcは次に、ループ
時間に亘って積分され、図４の時刻２００と時刻２０２
の間で示す様に指令速度Ｖcに加えられる。時刻２０２
で、指令加速度ａcは最大加速度ａmaxを越すので、指令
加速度ａcはこれ以上には増やされない。コントローラ
１８が（上記のように計算された）最終速度Ｖfが目標
速度Ｖdを超えると判断するまで、指令速度Ｖcは少しず
つ増やされる。この判断が起こるのは、負のジャーク値
−ｊが後続の指令加速度ａcと指令速度Ｖcへ積分される
時刻２０４（図４に図示）である。指令速度Ｖcが目標
速度Ｖdの閾値Ｖt内に入るまで負のジャーク値−ｊは指
令加速度ａcへ積分される（図４Ａ参照）。この時点で
コントローラ１８は、指令速度Ｖcは目標速度Ｖdと収束
したと判断し、指令速度Ｖcは目標速度Ｖdに設定され
る。更に、指令加速度ａcとジャークｊは、指令速度Ｖc
がこれ以上変化するのを防ぐためにゼロに設定される。
【００３２】しかし、運転者は、指令速度Ｖcが目標速
度Ｖdに収束する前に目標速度Ｖdを変更することがあ
る。指令加速度ａcが正であり、目標速度Ｖdが指令速度
Ｖcより小さい場合、良好な応答を運転者に提供するに
は、指令速度Ｖcを素早く変更しなければならない。
【００３３】第一サブルーチン３００では、ジャーク入
力７１から得たジャーク値ｊの３倍より大きい負のジャ
ーク値を積分することにより、指令速度Ｖcに必要な急
速な変化を達成する。指令加速度ａcと指令速度Ｖcに結
果的におこる急速な変化を図６Ａの時刻３２０と時刻３
２１の間に示す。第二サブルーチン４００は、指令加速
度ａcを瞬間的にゼロに設定することにより、指令速度
Ｖcに必要な急速な変化を達成する。指令加速度ａcをゼ
ロに設定することは、無限大のジャーク値を指令加速度
ａcに無限小の時間だけ加えることと同じである。指令
加速度ａcと指令速度Ｖcに結果的におこる急速な変化を
図６Ｂの時刻４２０と時刻４２２の間に示す。
【００３４】本発明を図面と上記説明で詳しく図解し記
述したが、このような図解と説明は発明の代表的なもの
として見なされ、本発明の特徴を制限するものとして見
なされてはならず、好適実施例だけを示し説明してお
り、本発明の精神内にある全ての変更と修正は保護され
るべきであることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の特徴を組み込んだ流体機械式の無段変
速機の概略図である。
【図２】図１における無段変速機の容積コントローラ用
の制御信号を作る閉ループ制御の概略図である。
【図３Ａ】ジャーク値を指令加速度と指令速度へ組み込
むために使われるフローチャートである。
【図３Ｂ】指令加速度と指令速度を計算するために使わ
れるフローチャートである。
【図４】目標速度に応じる、指令速度、指令加速度、ジ
ャークを示すグラフである。
【図４Ａ】図４のグラフを部分拡大したものである。
【図５Ａ】目標速度の急速な変化に応じて、指令加速度
と指令速度を調整する第一の方法を示すフローチャート
である。
【図５Ｂ】目標速度の急速な変化に応じて、指令加速度
と指令速度を調整する第二の方法を示すフローチャート
である。
【図６Ａ】目標速度の急速な変化に応じて、指令加速度
と指令速度を調整する第一の方法による速度、加速度、
ジャークを示すグラフである。
【図６Ｂ】目標速度の急速な変化に応じて、指令加速度
と指令速度を調整する第二の方法による速度、加速度、
ジャークを示すグラフである。
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 ルーショー 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 (72)発明者 ジェリー ディー マー アメリカ合衆国 イリノイ州 61548− 9805 メタモーラ パイン ストリート 114

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 無段変速機の出力軸の測定速度に応じて
    実速度信号を生成する変速機速度センサーと、 多数位置の一つの場所に位置させることができ、前記多
    数位置の前記一つの位置に対応する目標速度信号を生成
    する第一入力装置と、 （ｉ）前記目標速度信号を受信し、（ｉｉ）前記実速度
    信号を受信し、（ｉｉｉ）指令加速度ａcを計算し、
    （ｉｖ）前記目標速度信号、ジャーク値ｊ、及び前記指
    令加速度ａcに基づいて指令速度Ｖcを生成するように作
    動できるコントローラとを備えていることを特徴する無
    段変速機のための制御装置。
  2. 【請求項２】 最終速度Ｖfが、等式 を使って計算され、 加速の間に最終速度Ｖfが目標速度Ｖdよりも大きい場
    合、負のジャーク値−ｊが時間に亘って積分され、その
    結果が指令速度Ｖcに加えられ、減速の間に最終速度Ｖf
    が目標速度Ｖdよりも小さい場合、正のジャーク値＋ｊ
    が時間に亘って積分され、その結果が指令速度Ｖcに加
    えられることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
  3. 【請求項３】 前記制御装置が、可変容積ポンプと可変
    容積モーターとを有する油圧駆動装置を更に備え、且つ
    指令信号を作成するために前記実速度信号が前記指令速
    度と比較され、 前記指令信号が、前記可変容積ポンプ又は前記可変容積
    モーターの一方の前記容積を前記指令信号の受信に応じ
    て選択的に制御する容積コントローラにより受信される
    ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
  4. 【請求項４】 前記指令加速度ａcが最大加速度ａmax以
    下に制限されることを特徴とする請求項１に記載の制御
    装置。
  5. 【請求項５】 前記制御装置が前記最大加速度を表す加
    速度信号を生成する第三入力装置を更に備え、且つ運転
    者が前記最大加速度を前記第三入力装置で調整すること
    ができることを特徴とする請求項４に記載の制御装置。
  6. 【請求項６】 （ｉ）無段変速機の出力軸の測定速度に
    応じて実速度信号を生成する変速機速度センサーと、
    （ｉｉ）多数位置の一つの場所に位置させることがで
    き、前記多数位置の前記一つの位置に対応する目標速度
    信号を生成する第一入力装置とを有する無段変速機を制
    御する方法において、 前記目標速度信号を受信する段階と、 前記実速度信号を受信する段階と、 指令加速度ａcを計算する段階と、 前記目標速度信号と、ジャーク値ｊと、前記指令加速度
    ａcとに基づき指令速度Ｖcを生成する段階とから成るこ
    とを特徴とする方法。
  7. 【請求項７】 等式 を使って最終速度Ｖfを計算する段階と、 加速の間に前記最終速度Ｖfが前記目標速度Ｖdよりも大
    きい場合、負のジャーク値−ｊを時間に亘って積分し、
    結果を前記指令速度Ｖcに加える段階と、 減速の間に前記最終速度Ｖfが前記目標速度Ｖdよりも小
    さい場合、正のジャーク値＋ｊを時間に亘って積分し、
    結果を前記指令速度Ｖcに加える段階とを更に含むこと
    を特徴とする請求項６に記載の方法。
  8. 【請求項８】 可変容積ポンプと可変容積モーターを備
    えた油圧駆動装置を更に有する前記無段変速機を制御す
    る方法において、 指令信号を作るために前記実速度信号を前記指令速度Ｖ
    cと比べる段階と、 前記可変容積ポンプ又は前記可変容積モーターの一方の
    容積を選択的に制御するために前記指令信号を使う段階
    とを更に含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記指令加速度ａcを最大加速度値ａmax
    以下に制限する段階を更に含むことを特徴とする請求項
    ６に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記最大加速度ａmaxを表す加速度信
    号を生成する第三入力装置を更に有する前記無段変速機
    を制御する方法において、 前記最大加速度ａmaxを第三入力装置により調整する段
    階を更に含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
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