KR20100024453A - 토크 전달 장치 및 시스템 - Google Patents

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KR20100024453A
KR20100024453A KR1020097027465A KR20097027465A KR20100024453A KR 20100024453 A KR20100024453 A KR 20100024453A KR 1020097027465 A KR1020097027465 A KR 1020097027465A KR 20097027465 A KR20097027465 A KR 20097027465A KR 20100024453 A KR20100024453 A KR 20100024453A
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vehicle
speed
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KR1020097027465A
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윌리엄 엔. 아이버겝
폴 엔. 허먼
매튜 피. 스카브로우
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이턴 코포레이션
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Abstract

차량용 장치가 제공된다. 상기 장치는 토크를 공급하는 입력 샤프트, 상기 토크를 선택적으로 전달하는 클러치, 상기 클러치에 연결되도록 구성된 제 1 기어, 상기 제 1 기어와 연결된 제 2 기어를 포함한다. 상기 제 2 기어는 자유롭게 회전하지 못하도록 상기 장치에 고정된다. 상기 장치는 상기 토크를 수용하는 출력 샤프트를 더 포함한다. 상기 장치는 상기 출력 샤프트에 전달되는 토크의 양을 제어하도록 구성될 수 있다.
타이어 컴플라이언스 표준, 슬립 상태 또는 트랙션의 손실, 피니언 기어, 파워트레인 제어 모듈.

Description

토크 전달 장치 및 시스템{TORQUE TRANSFER DEVICE AND SYSTEM}
본 발명은 일반적으로 동력 전달 장치(driveline) 토크의 일부를 클러칭(clutching)함으로써 전체의 동력 전달 장치 토크를 전달하는 자동차용 장치를 포함하는 자동차용 장치에 관한 것이다.
차량은 다수의 상이한 도로 표면에서 구동될 수 있다. 상이한 도로 표면은 상이한 마찰 계수를 가질 수 있다. 운전자는 상이한 도로 표면으로 이동될 때 제어를 상실할 수 있다. 예를 들어, 운전자는 변하는 도로 표면에서 과조향(oversteer)하거나 과보정(overcompensate)할 수 있다. 프론트 휠(front wheel: 프론트 휠) 및 리어 휠(rear wheel : 리어 휠) 사이의 회전 차는 슬립(slip) 상태 또는 트랙션(traction)의 손실을 나타낼 수 있다. 타이어 컴플라이언스 표준(tire compliance standards)은 프론트 휠 및 리어 휠 사이의 약 5%의 회전 차의 흡수를 제공한다. 그러나 어떤 환경에서, 리어 휠은 프론트 휠에 비해 약 6%까지 더 빠를 수 있고, 이는 타이어 컴플라이언스 표준에 의해서 처리되지 않을 것이다. 리어 휠에 전달되는 토크의 양은 운전자 제어를 개선하고 슬립 상태 또는 트랙션의 손실을 처리하기 위해서 가변될 수 있다. 변하는 도로 표면을 감지함으로써 차량의 후차축(rear axle)에 전달되는 토크를 제어하고자 하는 시도는 복잡하다.
차량의 후차축에 전달되는 토크의 양을 관리하는 장치는 차량의 제어 및 운전성(drivability)을 개선하고 슬립 상태 또는 트랙션의 손실을 시정하는데 바람직할 수 있다. 상기 장치는 리어 휠에 토크를 감소시키거나 증가시키기 위해서 클러치 팩(clutch pack)을 포함할 수 있다.
차량의 후차축에 전달되는 토크의 양을 제어하고 관리하기 위해서 변하는 도로 표면 이외의 파라미터를 감지함으로써 제어될 수 있는 장치가 바람직하다. 예를 들어, 리어 휠 속도 및/또는 리어 휠 속도 및 프론트 휠 속도 간 차이를 감지함으로써 제어될 수 있는 장치는 차량의 제어 및 운전성을 개선하는데 사용될 수 있다.
차량용 장치가 제공된다. 상기 장치는 토크를 공급하기 위한 샤프트(shaft), 상기 토크를 선택적으로 전달하도록 구성된 클러치, 상기 클러치와 연결되도록 구성된 제 1 기어, 및 상기 제 1 기어와 연결된 제 2 기어를 포함할 수 있다. 상기 제 2 기어가 자유롭게 회전하지 않도록 상기 제 2 기어는 상기 장치에 고정될 수 있다. 상기 장치는 상기 토크를 수용하기 위한 출력 샤프트를 더 포함할 수 있다. 상기 장치는 상기 출력 샤프트에 전달된 토크의 양을 제어하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예는 첨부 도면을 참조하여 예를 통하여 이제 기술될 것이다:
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 장치의 토크 경로의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 후차축으로의 토크 증가량 및 장치 의 클러치의 맞물림 사이의 관계의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에서 안티-락(anti-lock) 제동 시스템 및 장치 사이의 상호 작동을 도시한 개략도이다.
이제 첨부 도면에 도시된 예를 통하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명할 것이다. 본 발명이 실시예에 함께 기술될지라도, 본 발명이 이들 실시예에 제한되는 것으로 의도되지 않음이 이해되어야 한다. 반대로, 본 발명은 첨부된 청구항에서 구현되거나 상기 청구항에 의해 규정되는 본 발명의 정신 및 범위 내에 포함될 수 있는 대체, 수정, 등가를 포괄하도록 의도된다.
이제 본 발명의 실시예에 다른 장치(10)의 단면도를 도시한 도 1을 참조하면, 장치(10)는 입력 샤프트(12), 클러치(14), 제 1 기어(16), 제 2 기어(18), 및 출력 샤프트(20)를 포함한다. 제 1 기어(16) 및 제 2 기어(18)는 유성 기어(planetary gear)의 컴포넌트를 포함할 수 있다. 실시예에서, 제 1 기어(16) 및 제 2 기어(18)는 도 1에 도시된 바와 같은 링 기어(ring gear)를 포함할 수 있다. 그러나 당업자는 제 1 기어(16)가 링 기어, 태양 기어(sun gear), 플래닛 기어(planet gear) 및 캐리어(carrier)를 포함할 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어 장치(10)의 적어도 일부는 어떤 실시예에서 차량의 구동 샤프트 및 후방 차동 장치(rear differential) 사이에 배치될 수 있다. 장치(10)는 다양한 온도 조건 하에서 동작하도록 구성될 수 있다. 차량이 프론트 휠 구동 모드에 있을 때, 장치(10)는 차량의 후차축에 이어진 구동축이 개방될 수 있다. 토크는 클러치(14)에 전류를 전송함으로써 장치(10)를 통해 후차축에 전달될 수 있다. 클러치(14)가 완전히 맞물리면(예를 들어, 락업(lockup)되면), 온전한 동력 전달 장치 토크가 차량의 후차축에 전달될 것이고 장치(10)는 후차축을 증속 구동(overdrive)할 것이다. 실시예에서, 장치(10)는 후차축을 전차축(front axle)과 비교하여 6%만큼 증속 구동할 것이다. 클러치(14)는 슬립될 수 있으므로, 실시예에서 0 내지 6%까지 상대적인 후차축의 증속량을 제어한다. 차량의 파워트레인 제어 모듈(powertrain control module : PCM)은 차량의 네 휠에서의 속도 센서를 포함하여, 많은 입력을 가질 수 있다.
입력 샤프트(12)는 토크를 공급하기 위해서 제공될 수 있다. 도 1은 입력 샤프트에 연결될 수 있는 입력 샤프트 플랜지(flange)의 예를 도시한다. 실시예에서, 입력 샤프트(12)는 전기 모터에 의해 회전될 수 있다. 입력 샤프트(12)는 또한 볼 램프(ball ramp)를 이용한 스텝-업(step-up) 기어 구동 모터에 의해 회전될 수 있다. 본 발명에 따른 장치는 여러 이점을 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 장치는, 제한 없이 단 약 3암페어의 제어 전류까지만 소비함으로써, 전달될 수 있는 마력의 양에 비해서 비교적 작은 모터만을 필요로 한다. 부가적인 예로써, 제한 없이, 장치(10)는 약 2.5암페어의 제어 전류로 약 104마력 이상을 제공할 수 있다. 예를 들어, 장치(10)는 약 24W의 전력으로 약 300foot-lb 이상의 토크를 제공할 수 있다. 도 2를 참조하면, 입력 샤프트(12)에 의해 공급된 토크는 제 1 기어(16) 및 제 2 기어(18) 사이에서 분배될 수 있다.
도 1을 다시 참조하면, 클러치(14)는 토크를 선택적으로 전달하기 위해서 제 공될 수 있다. 클러치(14)는 장치(10)가 출력 샤프트(20)에 전달되는 토크의 양을 제어할 수 있도록 제공될 수 있다. 클러치(14)는 이용 가능한(즉, 동력 전달 장치의) 토크의 단지 일부를 조작하도록 구성될 수 있을지라도, 모든 이용 가능한(즉, 동력 전달 장치의) 토크를 조작하도록 구성된 클러치와 기능적 등가인 동력량을 제공한다. 예를 들어, 클러치(14)는 이용 가능한 토크의 반을 조작하도록 구성될 수 있지만, 이용 가능한 토크 전부를 조작하도록 구성된 클러치와 마찬가지로 기능적 등가 동력을 제공한다. 클러치(14)는 예를 들어, 이후에 더 상세하게 기술되고 일반적으로 도 2에 기술되는 바와 같이 (유성) 기어 세트를 통해 토크를 분배함으로써 이용 가능한 토크의 일부를 조작할 수 있다. 클러치가 동력 전달 장치의 토크의 일부만을 조작하도록 구성되기 때문에, 클러치(14)는 차량 패키징(packaging) 제한성을 더욱 양호하게 처리하도록 적응 또는 구성될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예의 내용에 따라 게시된 클러치는 이용 가능한 동력 전달 장치의 모든 토크를 조작하도록 구성된 클러치보다 크기가 작을 수 있다.
클러치(14)의 동작은 제 1 링 기어(16)의 회전 속도를 가변하도록 구성될 수 있다. 특히, 클러치(14)의 동작은, 예를 들어 클러치(14)가 맞물릴 때 제 1 기어(16)의 운동(예를 들어 회전)을 방지하거나 방해하거나, 예를 들어 클러치(14)가 맞물림 해제될 때 제 1 기어(16)의 운동(예를 들어 회전)을 가능하게 하거나 용이하게 할 수 있다. 기어(16)의 속도를 가변함으로써, 출력 샤프트(20)의 속도 대 입력 샤프트(12)의 속도의 비가 가변될 수 있다. 이제 도 3을 참조하면, 클러치(14)가 완전히 맞물려서 제 1 기어(16)의 운동이 방지될 때, 모든 이용 가능한 토크는 입력 샤프트(12)에서 출력 샤프트(20)로 전달되어, 장치(10)를 이용한 차량의 프론트 휠 및 리어 휠에 공급된 속도의 차이가 최대로 증가할 수 있다. 계속 도 3을 참조하면, 클러치(14)가 완전히 맞물림 해제되고 제 1 기어(16)의 운동이 완전히 허용될 때, 입력 샤프트(12)에서 출력 샤프트(20)로 어떠한 토크도 전달되지 않아서, 장치(10)를 이용한 차량의 프론트 휠 및 리어 휠에 공급된 속도가 실질적으로 같아지게 된다.
따라서, 클러치(14)의 동작에 의해, 장치(10)는 토크, 부분 토크, 또는 입력 샤프트(12)에서 출력 샤프트(20)로의 모든 이용 가능한 토크를 전달하지 않을 수 있다. 클러치(14)는, 차량의 리어 휠의 속도가 차량의 프론트 휠의 속도와 달라서 차량이 슬립 상태 또는 트랙션의 손실을 나타낼 수 있을 때 맞물림 해제되도록(예를 들어 완전한 맞물림 해제를 포함하는) 구성될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 클러치(14)는 약 50밀리초 내에 완전히 맞물리거나 완전히 맞물림 해제될 수 있다.
실시예에서, 장치(10)는 피니언 기어(pinion gear)(22)를 포함할 수 있다. 피니언 기어(22)는 클러치(14)와 연결될 수 있다. 피니언 기어(22)는 또한 제1 기어(16)와 맞물리도록 구성될 수 있다. 특히, 피니언 기어(22)는 일 세트의 기어 티스(gear teeth)를 포함하여 이 기어 티스가 제 1 기어(16)의 추가 세트의 기어 티스와 메싱(meshing)한다. 그러므로 피니언 기어(22)는 클러치 제어 기어 역할을 할 수 있다.
장치(10)는 클러치(14)와 연결되도록 제공되는 제 1 기어(16)를 포함할 수 있다. 제 1 기어(16)는 제 1 유성 기어 세트의 컴포넌트일 수 있다. 도시된 바와 같이, 제 1 기어(16)는 링 기어를 포함할 수 있다. 그러나 당업자는 제 1 기어(16)가 제 1 유성 기어 세트의 어떤 컴포넌트를 포함할 수 있음을 이해한다. 제 1 유성 기어 세트는 제 1 링 기어(16), 제 1 태양 기어(예를 들어, 입력 샤프트(12)와 일체형인), 및 제 1 세트의 플래닛 및 플래닛 캐리어(26)를 포함할 수 있다. 제 1 세트의 플래닛(26)은 예를 들어 4개의 플래닛을 포함할 수 있다. 제 1 유성 기어 세트는 제 1 기어비(gear ratio)를 가질 수 있다. 제1 기어비는 제 1 유성 기어 세트의 직경에 의해 결정될 수 있다. 실시예에서, 제 1 링 기어(16)는 클러치(14)가 완전히 맞물릴 때 회전하도록 구성되지 않는다. 클러치(14)가 완전히 맞물리면, 피니언 기어(22)의 운동(즉, 회전)이 방지되고, 차례로 제 1 기어(16)의 운동이 방지된다. 실시예에서, 제 1 기어(16)는 클러치(14)가 완전히 맞물리 해제될 때 회전하도록 구성된다. 클러치(14)가 완전히 맞물림 해제될 때, 피니언 기어(22)의 운동(즉, 회전)이 허용되고, 차례로 제 1 기어(16)의 운동이 가능해진다.
장치(10)는 제 1 기어(16)에 연결되도록 제공되는 제 2 기어(18)를 포함할 수 있다. 제 2 기어(18)는 제 2 기어(18)가 자유롭게 회전하지 못하도록 장치(10)에 고정될 수 있다. 제 2 기어(18)는 제 2 유성 기어 세트의 컴포넌트일 수 있다. 도시된 바와 같이, 제 2 기어(18)는 링 기어를 포함할 수 있다. 그러나 당업자는 제 2 기어(18)가 제 2 유성 기어 세트의 어떤 컴포넌트를 포함할 수 있음을 이해한다. 즉, 제 2 기어(18)가 회전하도록 구성되지 않은 링 기어일 수 있을지라도, 당업자는 제 2 유성 기어 세트의 다른 컴포넌트가 회전하지 않도록 구성될 수 있음을 이해한다. 실시예에서, 제 1 및 제 2 유성 기어 세트는 공통 캐리어(28)를 통해 일렬로(즉, 연속적으로) 연결될 수 있다.
제 2 유성 기어 세트는 제 2 링 기어(18), 제 2 태양 기어(예를 들어 출력 샤프트(20)와 일체형인), 및 제 2 세트의 플래닛 및 플래닛 캐리어(32)를 포함할 수 있다. 제 2 세트의 플래닛(32)은 예를 들어 4개의 플래닛을 포함할 수 있다. 제 2 유성 기어 세트는 제 2 기어비를 가질 수 있다. 제 2 기어비는 제 2 유성 기어 세트의 직경에 의해 결정될 수 있다. 제 1 및 제 2 기어비는 실시예에서 기능적으로 등가일 수 있다. 제 2 기어비는 실시예에서 제 1 기어비보다 더 클 수 있다. 제 2 기어비가 제 1 기어비보다 더 큰 경우, 출력 샤프트(20)는 입력 샤프트(12)보다 더 빠르게 회전할 수 있다. 이는 "토크 벡터링(torque vectoring)"으로 기술될 수 있고, 차량의 제어를 잃지 않고도 운전자가 곡선 주로를 잘 통과할 수 있는 속도를 증가시킬 수 있다. 당업자는 제 1 및 제 2 기어비의 어떤 조합이 본 발명의 정신과 범위 내에서 사용되고 유지될 수 있음을 이해한다.
출력 샤프트(20)는 입력 샤프트(12)에 의해 공급된 코트를 수용할 수 있다. 출력 샤프트(20)로 전달되는 토크는 장치(10)를 사용하는 차량의 후차축의 회적을 증가시키도록 공급될 수 있다. 실시예에서, 출력 샤프트(20)에 전달된 토크는 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 약 6%까지 차량의 후차축의 회전을 증가하도록 구성될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따라 6%가 구체적하게 언급될지라도, 당업자는 장치(10)가 약 6%보다 크거나 적게 차량의 후차축의 회전을 증가시키고 본 발명의 정신 및 범위 내에 유지되도록 구성될 수 있음을 이해할 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 장치(10)를 포함하는 시스템은 차량의 휠의 속도를 검출하기 위한 휠 속도 센서 또는 리어 휠의 속도에 관한 피드백을 제공하기 위한 다른 수단을 더 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 휠 속도 센서는 리어 휠 속도 센서를 포함할 수 있다. 휠 속도 센서로부터 수신된 피드백에 따라, 출력 샤프트(20)에 전달된 토크의 양은 클러치(14)와 맞물리거나 맞물림 해제됨으로써 각각 증가하거나 감소할 수 있다. 실시예에서, 휠 속도 센서로부터의 피드백은 리어 휠의 속도가 증가하였음을 나타낼 때, 클러치(14)는 출력 샤프트(20)에, 궁극적으로 리어 휠이 연결되는 후차축에 전달된 토크의 양을 감소시키기 위해 완전히 맞물림 해제되도록 구성될 수 있다.
실시예에서, 장치(10)를 포함하는 시스템은 휠 속도 센서 또는 차량의 리어 휠 및 프론트 휠에 대한 휠의 속도에 관한 피드백을 제공하는 다른 수단을 더 포함할 수 있다. 프론트 휠의 속도 및 리어 휠의 속도에 관한 피드백을 제공하도록 양 속도 센서가 포함될 수 있다. 다른 실시예에서, 장치(10)를 포함하는 시스템은 휠 속도 센서 또는 차량의 모든 네 휠의 속도에 관한 피드백을 제공하는 다른 수단을 더 포함할 수 있다. 차량의 PCM은 입력으로서 차량의 적어도 하나의 휠에 대한 적어도 하나의 속도 센서를 가질 수 있다. 실시예에서, 차량의 PCM은 입력으로써 차량의 네 휠에 대한 적어도 하나의 속도 센서를 가질 수 있다. PCM은 장치(10)의 클러치(14)를 제어할 수 있다. 프론트 휠 구동 모드에서, 장치(10)는 후차축으로 이어진 구동축이 개방될 수 있다. 코트는 장치(10)를 통해 장치(10)의 클러치(14)로 전류를 전송함으로써 후차축으로 전달될 수 있다. 클러치(14)가 완전히 맞물리면 (즉, 락업되면), 완전한 동력 전달 장치의 토크가 후차축에 전달될 수 있고, 장치(10)는 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 후차축을 전차축에 비해 약 6% 만큼 증속 구동할 수 있다. 클러치(14)가 슬립될 수 있으므로, 예를 들어 또한 도 3에 도시된 바와 같이, 0 내지 6%까지의 후차축에 대한 상대적인 증속량을 제어한다.
이제 도 4를 참조하면, 차량의 PCM은 단계(100)에서 후차축의 맞물림이 필요한 상태를 검출할 수 있다. 후차축의 맞물림이 필요할 수 있는 PCM에 의해서 검출될 수 있는 상태는 트랙션 제어 시스템, 전면 타이어 슬립(즉, 차량이 옴짝달싹하지 못하는), 또는 도로 상태에 의해 검출된 토크 벡터링을 포함한다. 후차축의 맞물림이 필요할 수 있는 PCM에 의해서 검출될 수 있는 상태는 또한 휠 속도 센서 또는 프론트 휠 및 리어 휠 사이의 휠 속도의 차이가 존재함을 나타내는 피드백을 제공하기 위한 다른 수단에서의 피드백을 포함할 수 있다. 실시예에서, 프론트 휠 및 리어 휠 사이의 휠 속도의 검출가능한 임의의 차이는 휠 속도의 차이를 나타내는 피드백을 발생시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 소정의 또는 선-선택된 임계값을 만족시키는 프론트 휠 및 리어 휠 사이의 휠 속도의 차이만이 휠 속도의 차이를 나타내는 피드백을 발생시킬 수 있다. 이와 같은 피드백은 슬립 상태 또는 트랙션의 손실을 나타낼 수 있다. 이와 같은 상태가 검출되면, 단계(102)에서 장치(10)의 클러치(14)로 전류가 전송되어 클러치(14)가 맞물릴 수 있으므로(즉, 락업되는), 이용 가능한 모든 토크를 전달하고 후차축을 증속할 수 있다.
두 리어 휠이 단계(104)에서 적절한 트랙션을 유지하는지의 여부에 대해 판 정이 행해진다. 타이어의 컴플라이언스는 6%의 증속 상태를 처리할 수 있다. 양 리어 휠이 단계(104)에서 적절한 트랙션을 유지하는 경우, 단계(106)에 도시된 바와 같이, 프론트 휠 구동 모드에 있을 것이다. 후차축이 필요한 상태가 보정되었고 모든 타이어가 트랙션을 갖는다고 PCM이 결정한 후에, 단계(108)에서 PCM은 클러치(14)를 맞물림 해제함으로써 어떠한 토크도 후차축에 전달되는 것이 방지된다. 그리고나서 단계(110)에서 차량은 프론트 휠 구동 상태로 복귀할 수 있다.
양 리어 휠이 단계(104)에서 적절한 트랙션을 유지하지 않고 PCM이 하나 또는 양 리어 휠이 슬립하는 것을 감지한 경우, PCM은 클러치(14)가 슬립되도록 하여, 전차축에 대해 증속된 후차축의 양을 감소시키고, 단계(112)에서 온전하게 이용 가능한 토크가 후차축에 전달될 수 있다. PCM은 단계(114)에서 클러치(14) 슬립의 양을 제어함으로써 후차축 증속의 크기를 제어할 수 있다. 그리고나서 단계(104)에 도시된 바와 같이, 양 리어 휠이 적절한 트랙션을 유지하는지의 여부에 대한 새 판정이 행해질 수 있다. 양 리어 휠이 단계(104)에서 적절한 트랙션을 유지하는 경우, 단계(106 ∼ 110)가 완료될 수 있다. 양 리어 휠이 단계(104)에서 적절한 트랙션을 유지하지 않는 경우, 단계(112 ∼ 114)가 완료될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 장치(10)는 안티-락 제동 시스템과 일체형으로 또는 같이 사용되도록 구성될 수 있다. 예를 들어 안티-락 제동 시스템은 차량의 우측 및 좌측으로 왕복하는 토크의 전달을 제어하는데 기여한다. 예를 들어, 어떤 안티-락 제동 시스템에서, 하나의 휠이 락되면, 더 많은 토크가 반대측 휠에 제공된다. 특히, 안티-락 제동 시스템은 차량의 좌측 및 우측 휠에 인가되는 제동 토크 를 변화시키는 제 1 장치뿐만 아니라, 차량의 제동 중을 포함하는 차량의 운행 중에 좌측 및 우측 휠이 락킹되지 못하도록 제 1 장치를 제어하는 제어기를 포함할 수 있다. 제어기는 하나 이상의 휠이 안티-락 상태 하에 있는지의 여부를 판정할 수 있고, 락킹을 방지하기 위해 좌측 륜 및/또는 우측 륜 제동 토크를 조정하기 위해 제 1 장치를 제어할 수 있다. 안티-락 제동 시스템은 장치(10)와 함께 또는 일체로 사용될 수 있다. 그러므로, 전체적으로, 안티-락 제동 시스템 및 장치는 차량의 좌측 및 우측 륜에 인가되는 둘 모두의 제동 토크뿐만 아니라 출력 샤프트(20)에서 차량의 차축(예를 들어 후차축)으로 선택적으로 전달된 토크를 제어할 수 있다.
본 발명의 특정 실시예의 상술한 기술은 설명 및 기술의 목적으로 제공되었다. 이들은 게시된 바로 그러한 형태로 철저한 것으로 또는 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않고, 다양한 수정 몇 변형이 상술한 내용이 비추어 가능하다. 본 발명의 원리 및 그의 실제 응용을 설명하기 위해 실시예가 선택되고 기술되었으므로, 그로 인해, 다른 당업자는 본 발명 및 고려된 특정 사용에 적합한 다양한 변형을 갖는 다양한 실시예를 이용할 수 있다. 본 발명의 범위는 청구항 및 이의 등가물에 의해 규정되도록 의도된다.

Claims (16)

  1. 차량용 장치에 있어서:
    토크를 공급하는 입력 샤프트;
    상기 토크를 선택적으로 전달하는 클러치;
    상기 클러치에 연결되도록 구성된 제 1 기어;
    상기 제 1 기어와 연결되고, 자유롭게 회전하지 못하도록 상기 장치에 고정된 제 2 기어; 및
    상기 토크를 수용하는 출력 샤프트를 포함하고,
    상기 출력 샤프트에 전달되는 토크의 양을 제어하도록 구성된 차량용 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 장치의 적어도 일부는 상기 차량의 구동 샤프트 및 후방 차동 장치 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 기어는, 제 1 링 기어, 제 1 태양 기어, 및 제 1 세트의 플래닛 및 제 1 플래닛 캐리어를 포함하는 제 1 유성 기어 세트의 컴포넌트인 것을 특징으로 하는 차량용 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 기어는, 제 2 링 기어, 제 2 태양 기어, 및 제 2 세트의 플래닛 및 제 2 플래닛 캐리어를 포함하는 제 2 유성 기어 세트의 컴포넌트인 것을 특징으로 하는 차량용 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    토크는 상기 제 1 기어 및 상기 제 2 기어로 분배되는 것을 특징으로 하는 차량용 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    토크의 상기 출력 샤프트로의 전달은 상기 차량의 후차축의 회전을 약 6%까지 증가시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 클러치는 상기 이용 가능한 토크의 단지 일부만을 조작하도록 구성되는 반면에 상기 이용 가능한 토크의 모두를 조작하도록 구성된 클러치와 기능적 등가량의 마력을 제공하는 것을 특징으로 하는 차량용 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 장치는 상기 클러치가 완전히 맞물릴 때 모든 이용 가능한 토크를 전달 하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 기어는 상기 클러치가 완전히 맞물릴 때 회전하도록 구성되지 않는 것을 특징으로 하는 차량용 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 장치는 상기 클러치가 완전히 맞물릴 때 토크를 전달하지 않는 것을 특징으로 하는 차량용 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 기어는 상기 클러치가 완전히 맞물릴 때 회전하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 클러치의 동작은 상기 제 1 기어의 속도를 가변하도록 구성됨으로써, 상기 출력 샤프트의 속도 대 상기 입력 샤프트의 속도의 비율을 가변시키는 것을 특징으로 하는 차량용 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 클러치는 상기 차량의 리어 휠의 속도가 상기 차량의 프론트 휠의 속도와 다를 때 맞물림 해제되는 것을 특징으로 하는 차량용 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 출력 샤프트에 전달된 토크의 양은 휠 속도 센서에서 수신된 피드백에 대응하는 것을 특징으로 하는 차량용 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    휠 속도 센서 피드백이 상기 차량의 리어 휠의 속도와 상기 차량의 프론트 휠의 속도와 다름을 나타낼 때 상기 클러치는 완전히 맞물림 해제되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량의 우측 및 좌측으로 왕복하는 토크의 전달을 제어하는 안티-락 제동 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 장치.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2545077B1 (en) 2010-03-10 2018-10-31 Genmab A/S Monoclonal antibodies against c-met
US9121455B2 (en) 2012-11-07 2015-09-01 Dana Automotive Systems Group, Llc Clutch management system
CA2887514C (en) 2014-04-09 2023-05-23 TAP Worldwide, LLC Locking differential
KR102366175B1 (ko) * 2021-08-02 2022-02-23 성균관대학교산학협력단 독립구동 전기자동차의 자율 주행 제어 장치 및 그 방법

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4423644A (en) * 1979-08-20 1984-01-03 Caterpillar Tractor Co. Multi-speed planetary differential
US4573545A (en) * 1984-08-30 1986-03-04 Eaton Corporation Fail-safe device for an electrical power assisted steering system including an in-line clutch mechanism
EP0292648B1 (de) * 1987-05-22 1992-08-19 ALFRED TEVES GmbH Bremsanlage mit Blockierschutz- und/oder Antriebsschlupfregelung sowie Bremsdruckmodulator für eine solche Bremsanlage
JPH0764219B2 (ja) * 1988-01-18 1995-07-12 本田技研工業株式会社 車両の前後輪駆動装置
US4995862A (en) * 1989-08-21 1991-02-26 Arocha Henry F Interaxle transfer mechanism for four wheel drive vehicles
US5226860A (en) * 1991-12-31 1993-07-13 Dana Corporation Vehicle torque transfer case
DE4217313A1 (de) * 1992-05-26 1993-12-02 Gkn Automotive Ag Umschaltbares Differentialgetriebe
US5397282A (en) * 1993-09-07 1995-03-14 Weidman; William A. Two-speed planetary final drive system with self-timed freewheeler shifts
JP3256428B2 (ja) * 1996-01-29 2002-02-12 トヨタ自動車株式会社 アンチロック制御装置
US5728022A (en) * 1996-04-29 1998-03-17 Schultz; Weston L. Automotive transaxle having a two-speed final drive
KR100274708B1 (ko) * 1996-05-27 2000-12-15 다니구찌 이찌로오, 기타오카 다카시 안티록 브레이크 제어장치
JP3380397B2 (ja) * 1996-05-27 2003-02-24 三菱電機株式会社 アンチロックブレーキ制御装置
US6712730B2 (en) * 2001-12-06 2004-03-30 The Timken Company Active torque bias coupling
US6575867B1 (en) * 2001-12-21 2003-06-10 New Venture Gear, Inc. Three-speed transfer case
US6843749B2 (en) * 2002-01-16 2005-01-18 Ballard Power Systems Corporation Apparatus and method to achieve multiple effective ratios from a fixed ratio transaxle
US6725990B2 (en) * 2002-02-19 2004-04-27 New Venture Gear, Inc. Torque transfer clutch with magnetorheological actuator and ball screw operator
AT6086U1 (de) * 2002-04-12 2003-04-25 Steyr Powertrain Ag & Co Kg Kraftfahrzeug mit einem bremssystem und einem antriebssystem
JP4223255B2 (ja) * 2002-09-24 2009-02-12 富士重工業株式会社 ４輪駆動車のスリップ制御装置
US6837819B2 (en) * 2003-02-18 2005-01-04 Borgwarner Inc. Transfer case with two planetary gear sets having a common carrier
US6935981B2 (en) * 2003-07-10 2005-08-30 Toyoda Machine Works, Ltd. Two-speed torque-splitting interaxle transfer case
US20060011441A1 (en) * 2004-07-16 2006-01-19 Showalter Dan J Ball ramp actuator having differential drive
JP4429845B2 (ja) * 2004-08-23 2010-03-10 本田技研工業株式会社 四輪駆動車両の故障検出装置
US7186199B1 (en) * 2004-10-29 2007-03-06 Torque-Traction Technologies. Llc. Torque vectoring gear drive apparatus
US20080230296A1 (en) * 2005-08-09 2008-09-25 The Timken Company Front to Rear Torque Vectoring Axle with Overspaced Capability for Vehicle Dynamic Control Systems
US7743899B2 (en) * 2005-08-11 2010-06-29 American Axle & Manufacturing, Inc. Electrohydraulic torque transfer device and control system
US7600598B2 (en) * 2006-05-05 2009-10-13 Ford Global Technologies, Llc Biasing drive torque to a secondary axle in a motor vehicle powertrain

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