KR20090045047A - 경량의 유틸리티 차량에 대한 폐루프 구동력 시스템 - Google Patents

경량의 유틸리티 차량에 대한 폐루프 구동력 시스템 Download PDF

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워런 클라크
애릭 싱글테리
올리버 에이 쥬니어 벨
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텍스트론 인코포레이티드
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Abstract

경량 유틸리티 차량을 위한 구동력 제어 시스템을 제공한다. 시스템은 유틸리티 차량의 비구동 휠의 회전 속도에 따라 휠 속도 신호를 발생하는 휠 속도 센서를 포함한다. 가속 위치 센서는 유틸리티 차량의 가속 페달의 위치에 따라 가속 신호를 발생한다. 제어기는 휠 속도 신호 및 가속 신호를 수신하고, 가속 신호에 기초한 의도된 속도를 결정하며, 휠 속도 신호에 기초하여 실질적 실제 휠 속도를 결정한다. 실질적 실제 휠 속도와 의도된 속도의 비교에 기초하여, 제어기는 실질적 실제 휠 속도가 의도된 속도의 목표범위 밖에 있는 경우 명령된 속도 및 명령된 토크 중 적어도 하나를 조절함으로써 적어도 하나의 구동된 휠의 회전을 제어한다.
Figure P1020080106484
유틸리티 차량, 구동력 제어 시스템, 가속 위치 센서, 휠 속도 센서, 제어기

Description

경량의 유틸리티 차량에 대한 폐루프 구동력 시스템{Closed loop traction system for light-weight utility vehicles}
본 발명은 경량 유틸리티 차량 상의 구동력의 제어에 관한 것이다.
구동력 제어는 구체적으로 차량의 가속 동안 마찰의 측면(앞에서 뒤(front-to-back)) 손실을 다룬다. 전기 차가 갑자기 멈추거나 또는 속도를 올리는 경우, 구동력 제어는, 부적합한(less than ideal) 표면 조건하에서, 표면과 타이어 사이의 최대 접촉을 보장하도록 작동한다. 예를 들어, 젖거나 또는 얼어있는 표면은 타이어와 표면 사이의 마찰(구동력)을 상당히 감소시킬 것이다. 타이어는 표면을 실제로 접하는 차의 일부분이기 때문에, 마찰의 임의의 결과 손실은 중요성을 가진다.
구동력 제어 시스템은 ABS(antilock braking systems)와 유사하게 작동하지만, 감속 대신에 가속을 다룬다. 현재의 차량은 구동력 제어 시스템을 위한 ABS에 의해 이용된 동일한 휠-속도 센서를 사용한다. 이들 센서는 각각의 휠의 회전 속도를 측정한다. 회전 속도는 휠이 구동력을 손실하는 지를 결정하도록 비교된다. 구동력 제어 시스템이 하나의 휠이 다른 휠보다 더 빠르게 공전(spin)한다고 결정하 는 경우, 시스템은 휠 슬립(slip)을 작아지게 하기 위해 미끄러지는(slipping) 휠에 제동력을 적용한다.
대부분의 경우에, 개별적 휠 제동은 휠 슬립을 제어하는데 충분하다. 그러나, 몇 구동력 제어 시스템은 또한 미끄러지는 휠에 엔진 파워를 감소시킨다.
차량에서 구동력을 제어하기 위해 현존하는 휠-속도 센서를 사용하는 것은 경제적 해결책인 것처럼 생각된다. 특징을 이행하기 위해 단지 추가된 비용은 시스템을 제어하는 소프트웨어에 내장되어 있다. 그러나 이 해결책은 ABS가 없는 차량, 예를 들어, 경량 유틸리티 차량에 대해서 경제적이지 않다. 구동력 제어 시스템의 비교 목적을 위해 경량 유틸리티 차량의 각각의 휠에 휠-속도 센서를 추가하는 것은 비용이 많이 들 수 있다.
따라서, 경량 유틸리티 차량을 위한 구동력 제어 시스템을 제공한다. 시스템은 유틸리티 차량의 비구동 휠의 회전 속도에 따라 휠 속도 신호를 발생하는 휠 속도 센서를 포함한다. 가속 위치 센서는 유틸리티 차량의 가속 페달의 위치에 따라 가속 신호를 발생한다. 제어기는 휠 속도 신호 및 가속 신호를 수신하고, 가속 신호에 기초한 의도된 속도를 결정하며, 휠 속도 신호에 기초하여 실질적 실제 휠 속도를 결정한다. 실질적 실제 휠 속도와 의도된 속도의 비교에 기초하여, 제어기는 실질적 실제 휠 속도가 의도된 속도의 목표범위 밖에 있는 경우 명령된 속도 및 명 령된 토크 중 적어도 하나를 조절함으로써 적어도 하나의 구동된 휠의 회전을 제어한다.
다른 특징으로, 경량 유틸리티 차량을 위한 구동력 제어 시스템은 유틸리티 차량의 비구동 휠의 회전 속도에 따라 휠 속도 신호를 발생하는 휠 속도 센서를 포함한다. 모터 속도 센서는 유틸리티 차량의 모터의 회전 속도에 따라 모터 속도 신호를 발생한다. 제어기는 휠 속도 신호 및 모터 신호를 수신하고, 모터 속도 신호에 기초한 모터 속도를 결정하고, 휠 속도 시호에 기초한 실질적 실제 휠 속도를 결정한다. 실질적 실제 휠 속도 및 모터 속도의 비교에 기초하여, 제어기는 실질적 실제 휠 속도가 모터 속도의 목표범위 밖에 있는 경우 명령된 속도 및 명령된 토크 중 적어도 하나를 조절함으로써 적어도 하나의 구동된 휠의 회전을 제어한다.
다른 특징으로, 경량 유틸리티 차량을 위한 구동력 제어 방법을 제공한다. 구동력 제어 방법은 가속 페달에 결합된 가속 위치 감지 장치로부터 수신된 가속 신호를 처리하는 단계; 비구동 휠에 결합된 휠 속도 감지 장치로부터 수신된 휠 속도 신호를 처리하는 단계; 휠 속도 신호가 가속 신호의 목표범위 밖에 있는 경우 명령된 속도 및 명령된 토크 중 적어도 하나를 조절하는 단계; 및 명령된 속도 및 명령된 토크에 따라 모터를 제어하는 단계를 포함한다.
적용가능성의 또다른 범위는 제공된 설명으로부터 명백하게 되어 있다. 구체적인 예 및 설명이 단지 설명을 위해 의도되어 있으며 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 의도되어 있지 않음을 이해해야 한다.
차량에서 구동력을 제어하기 위해 현존하는 휠-속도 센서를 사용하는 것은 경제적 해결책인 것처럼 생각된다. 특징을 이행하기 위해 단지 추가된 비용은 시스템을 제어하는 소프트웨어에 내장되어 있다. 그러나 이 해결책은 ABS가 없는 차량, 예를 들어, 경량 유틸리티 차량에 대해서 경제적이지 않다. 구동력 제어 시스템의 비교 목적을 위해 경량 유틸리티 차량의 각각의 휠에 휠-속도 센서를 추가하는 것은 비용이 많이 들 수 있다. 따라서, 경량 유틸리티 차량을 위한 구동력 제어 시스템을 제공한다.
다음의 설명은 사실상 단지 예시적인 것이며 본 개시물, 출원, 또는 사용을제한하도록 결코 의도되어 있지 않다. 명료함을 위해, 동일한 참조 번호는 동일한 소자를 식별하도록 도면에 사용되어 있다.
도 1은 다양한 실시예에 따른 구동력 제어 시스템(traction control system)을 포함하는, 제한적이지 않으며 예시적인 경량 유틸리티 차량(10)을 설명하는 블록도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 예시적인 차량(10)은 전기 차량이다. 이해되는 바와 같이, 차량(10)은 가솔린, 전기 및 하이브리드(hybrid)를 포함하나 이에 제한되지 않는, 임의의 차량 유형일 수 있다. 도 1에서, 모터(12)는 후방 차축(rear axle)(17A, 17B)의 입력 샤프트(shaft)에, 출력 샤프트와 같은 출력 멤버(member)(14)를 통해 결합한다. 모터(12)는 차축(17A, 17B)에 결합된 후방 휠(wheel)(16A, 16B)을 구동한다. 모터(12)는 AC 유도 기기, DC 기기, 동기식 기기 및 스위치드 리럭턴스 기기(switched reluctance machine)를 포함하나, 이에 제한 되지 않는, 임의의 공지된 전기 모터 발생기, 및/또는 모터 발생기 기술일 수 있다. 전방 비구동 휠(front non-driven wheel)(18A, 18B)은 휠 지지 어셈블리(20A, 20B)의 허브(hub)(19A, 19B)에 결합한다. 전방 비구동 휠(20A, 20B) 및 허브(19A, 19B)는 휠 지지 어셈블리(wheel support assembly)(20A, 20B)에 대해 회전한다. 휠 지지 어셈블리(20A, 20B)는 서스펜션 암(suspension arm)(24A, 24B)을 통해 프레임(22A, 22B)에 장착한다.
가속 어셈블리(accelerator assembly)는 가속 페달(28) 및 가속 위치 센서(30)를 포함한다. 가속 위치 센서(30)는 가속 페달(28)의 감지된 위치에 기초한 가속 신호(32)를 발생한다. 브레이크 페달 어셈블리는 브레이크 페달(34) 및 브레이크 위치 센서(36)를 포함한다. 브레이크 위치 센서(36)는 브레이크 페달(34)의 감지된 위치에 기초한 브레이크 신호(38)를 발생한다. 모터 속도 센서(43)는 모터(12)와 출력 멤버(14) 중 하나에 결합한다. 모터 속도 센서(43)는 모터(12)의 회전 속도에 기초한 모터 속도 신호(45)를 발생한다. 다양한 실시예에서, 모터 속도 센서(43)는 베어링(bearing) 센서이다.
휠 속도 센서(40)는 허브(19A)에 결합한다. 휠 속도 센서(40)는 허브(19A)에 결합된 전방 비구동 휠(18A)의 회전 속도에 따라 휠 속도 신호(42)를 발생한다. 이해될 수 있는 바와 같이, 전방 휠 지지 어셈블리(20B)는 전방 휠 지지 어셈블리(20A)의 상호 대칭 (mirror image)일 수 있다. 휠 지지 어셈블리(20B)는 허브(19B)에 결합된 (도시되지 않은) 휠 속도 센서를 추가로 또는 대안으로 포함할 수 있다. (도시되지 않은) 휠 속도 센서는 전방 비구동 휠(18B)의 회전 속도에 따 라 (도시되지 않은) 휠 속도 신호를 발생한다.
이해될 수 있는 바와 같이, 휠 속도 센서(40)는 가변 리덕턴스 센서(variable reluctance sensor), 홀-효과(Hall-effect) 센서, 광 스위치 및 근접 스위치(proximity switch)를 포함하나 이에 제한되지 않는, 휠 속도 신호를 발생할 수 있는 임의 공지된 유형의 차량 속도 감지 메커니즘일 수 있다. 다양한 실시예에서, 휠 속도 센서(40)는 전방 비구동 휠(18A)에 결합된 (도시되지 않은) 휠 베어링으로 만들어진 인코더로서 이행될 수 있다. 인코더는 허브(19A) 내부에 장착될 수 있다. 인코더는 위치가 광학적으로, 용량적으로 또는 자기적으로 이동 멤버(moving member)에 결합된 고정 멤버(stationary member) 및 베어링의 이동 소자에 기초하여 결정되는 이동가능(movable) 멤버를 포함할 수 있다. 고정 멤버는 전기 출력 신호를 제공하는 다수의 센서를 포함할 수 있다. 출력 신호는 이동가능 멤버 및 휠의 위치, 방향, 속도 및 가속의 각각 또는 결합을 나타내도록 처리될 수 있다.
제한적이지 않을 예로, 이동가능 멤버 상의 표시를 자기적으로 검출하기 위해 다수의 홀-효과 센서를 사용하는 인코더를 설명한다. 인코더는 샤프트에 고정된 링을 포함한다. 비-금속 캡(cap)에 의해 분리된 일련의 금속 스트립(strip)은 샤프트의 뒤로 내장될 수 있다. 인코더는 샤프트가 회전하는 경우 금속 스트립의 존재를 감지하는 홀-효과 칩을 포함한다. 전형적으로 64 개의 금속 스트립은 회전당 64 개의 펄스를 생성하도록 내장되어 있다. 비구동 휠(18A)이 순환하는 경우, 휠 속도 신호(42)로부터의 펄스는 비구동 휠 속도의 계산을 위해 제어기(44)로 전송된다. 이해될 수 있는 바와 같이, 비구동 휠 속도는 하나 또는 양 비구동 휠(18A, 18B)에 의해 발생된 휠 속도 신호로부터 결정될 수 있다. 설명을 쉽게 하기 위해, 휠 속도 신호(42)로부터의 비구동 속도를 결정하는 맥락으로 설명되어 있다.
제어기(44)는 본 발명의 교시에 관한 구동력 제어 방법에 따라, 브레이크(46) 및 모터(12)를 제어한다. 제어기(44)는 모터(12)에 적용된 제동력을 변경하기 위해 브레이크 신호(48)를 통해 브레이크(46)를 제어한다. 제어기(44)는 또한 모터 신호(52)를 통해, 배터리 팩(50)으로부터 모터(12)에 제공된, 전압, 전류 및/또는 전력(power)을 제어한다. 모터 신호(52)는 개별적으로 또는 일괄적으로 가속 신호(32), 브레이크 신호(38), 모터 속도 신호(45) 및 휠 속도 신호(42)와 같은 다양한 신호 입력에 기초하여 결정된다.
도 2를 보면, 제어기(44)는 이해될 수 있는 바와 같이, 임의의 공지된 마이크로프로세서, 제어기 또는 이들의 조합일 수 있다. 다양한 실시예에서, 제어기(44)는 하나 이상의 입/출력(I/O) 장치, ROM(read only memory), RAM(random access memory), CPU(central processing unit)을 가지는 마이크로프로세서, 및 하나 이상의 장치 드라이버를 포함한다. 마이크로프로세서는 차량(10)의 폐루프 구동력 제어를 위한 기능을 제공하기 위해 마이크로프로세서에 의해 실행될 수 있는, 다수의 소프트웨어 제어 모듈 또는 알고리즘을 포함할 수 있다. 입/출력 장치는 센서로부터 신호를 수신하고 처리하거나 또는 센서에 전력공급하기 위해 적절한 신호를 발생한다. 장치 드라이버는 마이크로프로세서에 의해 요구된 바와 같이 모터를 작동하고, 모터 및 발생기로서, 토크(torque)를 생성하고, 움직이게 하고(motoring), 제동하기 위한 전력 전자제품을 포함한다. 다양한 다른 실시예에서, 전체 제어기(44) 또는 이의 소자는 ASIC(application specific integrated circuit), 전자 회로, 조합 논리 회로 및/또는 차량(10)의 폐루프 구동력 제어를 수행하기 위한 다른 적절한 소자로서 이행될 수 있다.
도 2는 다양한 실시예에 따라, 도 1에 도시된 구동력 제어 시스템의 폐루프 애플리케이션을 설명하는 데이터흐름도이다. 예시적인 실시예에서, 구동력 제어 시스템은 제어기(44) 내에 모듈을 포함한다. 이해될 수 있는 바와 같이, 폐루프 구동력 제어 시스템의 다양한 실시예는 제어기(44) 내에 내장된 다수의 모듈 및 서브-모듈을 포함할 수 있다. 도 2에 도시되어 있는 모듈은 이하 설명되어 있는 바와 같이, 구동력 이벤트 동안 차량(10)의 제어를 유사하게 제공하기 위해 결합되고/되거나 또한 분할될 수 있다.
다양한 실시예에서, 제어기(44)는 속도 모듈(54), 구동력 제어 모듈(56), 브레이크 제어 모듈(58) 및 모터 제어 모듈(60)을 포함한다. 속도 모듈(54)은 입력 가속 신호(32)로서 수신하고 가속 신호(32)에 기초하여 드라이버 의도된 속도(driver intended speed)(62)를 결정한다. 구동력 제어 모듈(56)은 입력 의도된 속도(62), 휠 속도 신호(42) 및 모터 속도 신호(45)로서 수신한다. 구동력 제어 모듈(56)은 의도된 속도(62)와 휠 속도 신호(42)의 신호의 비교에 기초하여, 구동력 이벤트로서 언급된 구동력의 손실을 결정한다. 대안으로, 구동력 제어 모듈(56)은 모터 모터 속도 신호(45)와 의도된 속도(62)의 비교에 기초하여 구동력 이벤트를 결정한다. 구동력 이벤트가 일어난 경우, 구동력 제어 모듈(56)은 명령된(commanded) 속도(64) 및/또는 명령된 토크(66)를 결정한다.
브레이크 제어 모듈(58)은 입력 브레이크 신호(38)로서 수신한다. 브레이크 신호(38)에 기초하여, 브레이크 제어 모듈(58)은 도 1의 브레이크(46)에 전송된 브레이크 신호(38)를 발생한다. 모터 제어 모듈(60)은 입력 명령된 속도(64) 및 명령된 토크(66)로서 수신한다. 모터 제어 모듈(60)은 명령된 속도(64) 및/또는 명령된 토크(66)에 따라 도 1의 모터(12)로 모터 신호(52)를 발생한다. 따라서, 모터 신호(52)를 통해 모터(12)를 제어함으로써, 구동된 휠(16A, 16B)의 속도는 구동력 이벤트 동안 제어된다.
도 3-6은 구동력 제어 모듈(56)에 의해 수행되는 바와 같이 폐루프 구동력 제어 애플리케이션에 관한 다양한 실시예를 설명한다. 구동력 제어 애플리케이션은 구동 사이클(drive cycle) 동안 연속적으로 실행될 수 있다. 예를 들어, 다양한 실시예에 따라, 제어기(44)는 매 20 밀리세컨드마다 구동력 제어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 이해될 수 있는 바와 같이, 구동력 제어 애플리케이션의 작동은 임의 순서로 수행될 수 있다. 그러므로, 다음 예들은 도 3-6에 설명되어 있는 순차적 실행에 엄격히 제한되지 않는다.
도 3에서, 가속 신호(32)에 기초하여, 의도된 속도(62)는 110에서 결정된다. 휠 속도 신호(42)가 수신되고 비구동 휠 속도는 110에서 휠 속도 신호(42)로부터 결정된다. 의도된 속도(62) 및 비구동 휠 속도는 120에서 평가된다. 비구동 휠 속도가 120에서 의도된 속도(62)의 기결정된 목표범위 내에 있다면, 명령된 속도(64)는 130에서 의도된 속도(62)와 동일하게 설정된다. 만약 그렇지 않고, 비구동 휠 속도가 의도된 속도(62)의 기결정된 목표범위 밖에 있다면, 명령된 속도(64)는 140 에서 비구동 휠 속도로 조절되다. 명령된 속도(64)는 이때 의도된 속도(62)로 다시 조절되고 명령된 토크(66)는 150에서 감소된다. 따라서, 모터(12)를 통해 구동력 이벤트 동안 구동된 휠(16A, 16B)의 속도를 제어한다. 그 후에, 명령된 속도(64)는 조절되고 명령된 토크(66)는 비구동된 휠 속도가 120에서 의도된 속도(62)의 목표범위 내로 떨어질 때까지 감소된다.
도 4에서, 가속 신호(32)에 기초하여, 의도된 속도(62)는 110에서 결정된다. 휠 속도 신호(42)가 수신되고 비구동 휠 속도는 110에서 휠 속도 신호(42)로부터 결정된다. 다양한 실시예에서, 비구동 휠 속도와 의도된 속도(62) 사이의 차는 220에서 계산된다. 도 3의 120에서의 평가는 차이가 기결정된 목표범위와 비교되는 230에서의 평가로 대체된다. 차이가 220에서 기결정된 목표범위 내에 있다면, 명령된 속도(64)는 130에서 의도된 속도(62)와 동일하게 설정된다. 만약 그렇지 않고, 차이가 220에서 기결정된 목표범위 밖에 있다면, 140에서 명령된 속도(64)는 비구동 휠 속도로 조절되다. 150에서, 명령된 속도(64)는 의도된 속도(62)로 다시 조절되고 명령된 토크(66)는 감소된다. 따라서, 모터(12)를 통해 구동력 이벤트 동안 구동된 휠(16A, 16B)의 속도를 제어한다. 이하, 명령된 속도(64)는 조절되고 명령된 토크(66)는 비구동된 휠 속도가 120에서 의도된 속도(62)의 목표범위 내로 떨어질 때까지 감소된다.
도 5에서, 가속 신호(32)에 기초하여, 100에서 의도된 속도(62)가 결정된다. 휠 속도 신호(42)가 수신되고 110에서 비구동 휠 속도는 휠 속도 신호(42)로부터 결정된다. 다양한 실시예에서, 도 3에 더하여, 모터 속도 신호(45)가 수신되고 320 에서 모터 속도가 결정된다. 도 3의 120에서의 평가는 330에서의 평가로 대체되고, 휠 속도 및 모터 속도는 330에서 평가된다. 330에서 휠 속도가 모터 속도의 기결정된 목표범위 내에 있다면, 130에서 명령된 속도(64)는 의도된 속도(62)와 동일하게 설정된다. 만약 그렇지 않고, 휠 속도가 모터 속도의 기결정된 목표범위 밖에 있다면, 140에서 명령된 속도(64)는 비구동 휠 속도로 조절되다. 150에서, 명령된 속도(64)는 의도된 속도(62)로 다시 조절되고 명령된 토크(66)는 감소된다. 따라서, 모터(12)를 통해 구동력 이벤트 동안 구동된 휠(16A, 16B)의 속도를 제어한다. 그 후에, 명령된 속도(64)는 조절되고 명령된 토크(66)는 비구동된 휠 속도가 120에서 의도된 속도(62)의 목표범위 내로 떨어질 때까지 감소된다.
도 6에서, 가속 신호(32)에 기초하여, 100에서 의도된 속도(62)가 결정된다. 휠 속도 신호(42)가 수신되고 110에서 비구동 휠 속도는 휠 속도 신호(42)로부터 결정된다. 모터 속도 신호(45)가 수신되고 320에서 모터 속도가 결정된다. 다양한 실시예에서, 휠 속도와 모터 속도의 차이는 430에서 계산된다. 도 5의 330에서의 평가는 차이가 기결정된 목표범위에 대해 비교되는 440에서의 평가로 대체된다. 440에서 차이가 기결정된 목표범위 내에 있다면, 130에서 명령된 속도(64)는 의도된 속도(62)와 동일하게 설정된다. 만약 그렇지 않고, 440에서 차이가 기결정된 목표범위 밖에 있다면, 140에서 명령된 속도(64)는 비구동 휠 속도로 조절되다. 150에서, 명령된 속도(64)는 의도된 속도(62)로 다시 조절되고 명령된 토크(66)는 감소된다. 따라서, 모터(12)를 통해 구동력 이벤트 동안 구동된 휠(16A, 16B)의 속도를 제어한다. 그 후에, 명령된 속도(64)는 조절되고 명령된 토크(66)는 비구동 휠 속도가 120에서 의도된 속도(62)의 목표범위 내로 떨어질 때까지 감소된다.
도 1을 다시 보면, 차축(17A, 17B)은 또한 제한 슬립 장치(limited slip device)(70)에 결합될 수 있다. 제한 슬립 장치(70)는 토크 바이어스 작동(torque bias actuated)된다. 구동 휠(16A) 또는 구동 휠(16B) 중에 하나가 감소된 토크 부하(torque load)를 겪는다면, 제한 슬립 장치(70)는 더 많은 구동력을 가지는 휠로 토크를 재지정(redirect)함으로써 더 가벼운 부하가 걸린 휠로 적용된 토크를 자동으로 대체한다. 제어기(44)에 의한 제한 슬립 장치(70)의 제어가 요구되지 않는다. 차라리, 제한된 슬립 장치(70)는 독립적으로 제어되거나 또는 기계적으로 작동된다. 제한 슬립 장치(70)는 모터링 및 제동하는 동안, 앞뒤 방향으로 작동한다.
본 출원은 단지 예시적인 것이며, 따라서 설명된 요지를 벗어나지 않은 변경이 본 발명의 개념의 범위 내에서 의도된다. 이와 같은 변경은 본 발명의 개념의 범위 및 원리를 벗어나지 않는 것으로 간주된다.
본 발명에 설명된 도면은 단지 설명의 목적을 위한 것이며 본 발명의 교시의 범위를 제한하도록 의도되어 있지 않다.
도 1은 다양한 실시예에 따라, 구동력 제어 시스템을 포함하는 경량 유틸리티 차량을 설명하는 블록도이다.
도 2는 다양한 실시예에 따라, 도 1에 도시된 구동력 제어 세스템을 설명하는 블록도이다.
도 3은 다양한 실시예에 따른, 도 1에 도시된 구동력 제어 시스템의 폐루프 애플리케이션을 설명하는 흐름도이다.
도 4는 다양한 실시예에 따른, 도 1에 도시되어 있는 구동력 제어 시스템의 폐루프 애플리케이션을 설명하는 흐름도이다.
도 5는 다양한 실시예에 따른, 도 1에 도시되어 있는 구동력 제어 시스템의 폐루프 애플리케이션을 설명하는 흐름도이다.
도 6은 다양한 실시예에 따른, 도 1에 도시되어 있는 구동력 제어 시스템의 폐루프 애플리케이션을 설명하는 흐름도이다.

Claims (21)

  1. 경량 유틸리티 차량을 위한 구동력 제어 시스템으로서,
    상기 유틸리티 차량의 비구동 휠의 회전 속도에 따라 휠 속도 신호를 발생하는 휠 속도 센서;
    상기 유틸리티 차량의 가속 페달의 위치에 따라 가속 신호를 발생하는 가속 위치 센서; 및
    상기 휠 속도 신호 및 상기 가속 신호를 수신하고, 상기 가속 신호에 기초한 의도된 속도를 결정하며, 상기 휠 속도 신호에 기초하여 실질적 실제 휠 속도를 결정하고, 상기 실질적 실제 휠 속도와 의도된 속도의 비교에 기초하여, 실질적 실제 휠 속도가 의도된 속도의 목표범위 밖에 있는 경우 명령된 속도 및 명령된 토크 중 적어도 하나를 조절함으로써 적어도 하나의 구동된 휠의 회전을 제어하는 제어기를 포함하는 구동력 제어 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 휠 속도가 상기 의도된 속도의 목표범위 밖에 있는 경우 상기 휠 속도로 명령된 속도를 조절하도록 구성되는 구동력 제어 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어기는 또한 상기 실질적 실제 휠 속도가 상기 의도된 속도의 목표범 위 밖에 있는 경우 상기 명령된 토크를 감소하는 동안 상기 의도된 속도로 상기 명령된 속도를 조절하도록 구성되는 구동력 제어 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 명령된 속도를 계속하여 조절하고 상기 실질적 실제 휠 속도가 상기 의도된 속도의 목표범위 내에 있을 때까지 매 20 밀리세컨트마다 상기 명령된 토크를 감소하도록 구성되는 구동력 제어 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 유틸리티 차량의 구동된 휠 사이로 차축에 결합된 제한 슬립 장치를 더 포함하고, 상기 제한 슬립 장치는 상기 유틸리티 차량의 구동된 휠 사이의 토크를 제어하도록 토크 바이어스 작동되는 구동력 제어 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기는 또한 상기 실질적 실제 휠 속도와 상기 의도된 속도 사이의 차를 계산하고 상기 실질적 실제 휠 속도와 상기 의도된 속도 사이의 차가 목표범위 밖에 있는 경우 명령된 속도 및 명령된 토크를 조절하는 구동력 제어 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 모터의 회전 속도에 기초하여 모터 속도 신호를 발생하는 모터 속도 센 서를 더 포함하고;그리고
    상기 제어기는 상기 모터 속도 신호를 수신하고, 상기 모터 속도 신호에 기초하여 모터 속도를 결정하도록 구성되고, 상기 실질적 실제 휠 속도와 모터 속도 사이의 비교에 기초하여, 상기 제어기는 상기 실질적 실제 휠 속도가 모터 속도의 목표범위 밖에 있는 경우 명령된 속도와 명령된 토크를 조절함으로써 적어도 하나의 구동된 휠의 회전 속도를 제어하도록 구성되는 구동력 제어 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어기는 또한 상기 실질적 실제 휠 속도와 상기 모터 속도 사이의 차를 계산하고 상기 실질적 실제 휠 속도와 상기 모터 속도 사이의 차가 목표범위 밖에 있는 경우 명령된 속도 및 명령된 토크를 조절하도록 구성되는 구동력 제어 시스템.
  9. 경량 유틸리티 차량을 위한 구동력 제어 시스템으로서,
    상기 유틸리티 차량의 비구동 휠의 회전 속도에 따라 휠 속도 신호를 발생하는 휠 속도 센서;
    상기 유틸리티 차량의 모터의 회전 속도에 따라 모터 속도 신호를 발생하는 모터 속도 센서; 및
    상기 휠 속도 신호와 상기 모터 신호를 수신하고, 상기 모터 속도 신호에 기초한 모터 속도를 결정하고, 상기 휠 속도 신호에 기초한 실질적 실제 휠 속도를 결정하고, 상기 실질적 실제 휠 속도 및 상기 모터 속도의 비교에 기초하여, 상기 실질적 실제 휠 속도가 상기 모터 속도의 목표범위 밖에 있는 경우 명령된 속도 및 명령된 토크 중 적어도 하나를 조절함으로써 적어도 하나의 구동된 휠의 회전을 제어하는 제어기를 포함하는 구동력 제어 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 실질적 실제 휠 속도가 상기 모터 속도의 목표범위 밖에 있는 경우, 상기 제어기는 휠 속도에 도달하도록 명령된 속도를 조절하고 이어서 명령된 토크를 감소하는 동안 의도된 차량 속도에 도달하도록 명령된 속도를 조절하도록 구성되는 구동력 제어 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 유틸리티 차량의 가속 페달의 위치에 기초하여 가속 신호를 발생하는 가속 위치 센서를 더 포함하고 상기 의도된 속도는 상기 가속 신호에 기초하여 결정되는 구동력 제어 시스템.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 실질적 실제 휠 속도가 상기 모터 속도의 목표범위 밖에 있는 경우 매 20 밀리세컨드 마다 명령된 속도와 명령된 토크를 계속하여 조절하도록 구성되는 구동력 제어 시스템.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 실질적 실제 휠 속도와 상기 모터 속도 사이의 차를 계산하고 상기 실질적 실제 휠 속도와 상기 모터 속도 사이의 차가 목표범위 밖에 있는 경우 명령된 속도와 명령된 토크를 조절하도록 구성되는 구동력 제어 시스템.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 실질적 실제 휠 속도 신호가 상기 모터 속도의 목표범위 내에 있는 경우 의도된 속도를 명령하도록 구성되는 구동력 제어 시스템.
  15. 경량 유틸리티 차량을 위한 구동력 제어 방법으로서,
    가속 페달에 결합된 가속 위치 감지 장치로부터 수신된 가속 신호를 처리하는 단계;
    비구동 휠에 결합된 휠 속도 감지 장치로부터 수신된 휠 속도 신호를 처리하는 단계;
    상기 휠 속도 신호가 상기 가속 신호의 목표범위 밖에 있는 경우 명령된 속도 및 명령된 토크 중 적어도 하나를 조절하는 단계; 및
    상기 명령된 속도 및 상기 명령된 토크에 따라 모터를 제어하는 단계를 포함하는 구동력 제어 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 조절하는 단계는 상기 휠 속도 신호로 상기 명령된 속도를 조절하는 단계를 포함하는 구동력 제어 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 조절하는 단계는 상기 명령된 토크를 감소시키는 동안 상기 가속 신호로 상기 명령된 속도를 조절하는 단계를 더 포함하는 구동력 제어 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 조절하는 단계는 매 20 밀리세컨드마다 수행되는 구동력 제어 방법.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 모터의 출력 멤버 및 모터 중 적어도 하나에 결합된 모터 속도 감지 장치로부터 수신된 모터 속도 신호를 처리하는 단계;및
    상기 휠 속도 신호가 상기 모터 속도 신호의 목표범위 밖에 있는 경우 명령된 속도와 명령된 토크 중 적어도 하나를 조절하는 단계를 더 포함하는 구동력 제어 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 모터 속도 신호와 상기 휠 속도 신호 사이의 차를 결정하는 단계; 및
    상기 차가 목표범위 밖에 있다면 명령된 속도와 명령된 토크 중 적어도 하나를 조절하는 단계를 더 포함하는 구동력 제어 방법.
  21. 제 15 항에 있어서,
    상기 유틸리티 차량의 후방 구동된 휠 사이의 토크를 제어하도록 토크 바이어스 작동되는 제한 슬립 장치를 제공하는 단계를 더 포함하는 구동력 제어 방법.
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