KR20100024453A - 토크 전달 장치 및 시스템 - Google Patents

토크 전달 장치 및 시스템 Download PDF

Info

Publication number
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
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gear
torque
clutch
vehicle
speed
Prior art date
Application number
KR1020097027465A
Other languages
English (en)
Inventor
윌리엄 엔. 아이버겝
폴 엔. 허먼
매튜 피. 스카브로우
Original Assignee
이턴 코포레이션
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 이턴 코포레이션 filed Critical 이턴 코포레이션
Publication of KR20100024453A publication Critical patent/KR20100024453A/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT 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
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/02Control of vehicle driving stability
    • B60W30/045Improving turning performance
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/348Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having differential means for driving one set of wheels, e.g. the front, at one speed and the other set, e.g. the rear, at a different speed
    • B60K17/35Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having differential means for driving one set of wheels, e.g. the front, at one speed and the other set, e.g. the rear, at a different speed including arrangements for suppressing or influencing the power transfer, e.g. viscous clutches
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT 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
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/119Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of all-wheel-driveline means, e.g. transfer gears or clutches for dividing torque between front and rear axle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT 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
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/18Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of braking systems
    • B60W10/184Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of braking systems with wheel brakes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT 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
    • B60W2520/00Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/26Wheel slip
    • B60W2520/263Slip values between front and rear axle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT 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
    • B60W2520/00Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/28Wheel speed

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)
  • Retarders (AREA)
  • Arrangement And Mounting Of Devices That Control Transmission Of Motive Force (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)

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.
KR1020097027465A 2007-05-31 2008-05-28 토크 전달 장치 및 시스템 KR20100024453A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/756,199 2007-05-31
US11/756,199 US20080300108A1 (en) 2007-05-31 2007-05-31 Torque transfer device and system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20100024453A true KR20100024453A (ko) 2010-03-05

Family

ID=39691164

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020097027465A KR20100024453A (ko) 2007-05-31 2008-05-28 토크 전달 장치 및 시스템

Country Status (11)

Country Link
US (1) US20080300108A1 (ko)
EP (1) EP2162333A1 (ko)
JP (1) JP2010528240A (ko)
KR (1) KR20100024453A (ko)
CN (1) CN101678830A (ko)
AU (1) AU2008256328A1 (ko)
BR (1) BRPI0810935A2 (ko)
CA (1) CA2689902A1 (ko)
MX (1) MX2009013055A (ko)
RU (1) RU2009149450A (ko)
WO (1) WO2008146137A1 (ko)

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

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI0810935A2 (pt) 2014-12-23
RU2009149450A (ru) 2011-07-10
WO2008146137A1 (en) 2008-12-04
EP2162333A1 (en) 2010-03-17
CN101678830A (zh) 2010-03-24
MX2009013055A (es) 2010-03-01
US20080300108A1 (en) 2008-12-04
JP2010528240A (ja) 2010-08-19
AU2008256328A1 (en) 2008-12-04
CA2689902A1 (en) 2008-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7186199B1 (en) Torque vectoring gear drive apparatus
US7467678B2 (en) Hybrid four-wheel-drive
CA2612429C (en) Torque distributing drive mechanism with ravigneaux gearset
CA2612425C (en) Torque distributing drive mechanism with limited slip
US7267628B2 (en) Motor vehicle with torque vectoring drive axle
US7331896B1 (en) Torque control system for all-wheel drive drivetrain
US9376014B2 (en) Control system for four-wheel-drive vehicle
US8666628B2 (en) Torque distribution control apparatus for four-wheel drive vehicle and four-wheel drive vehicle having the same
US7779953B2 (en) Biasing drive torque to an axle in a motor vehicle
CA2565994A1 (en) Torque distributing differential assembly
US7479088B2 (en) Transmission device and method for controlling and regulating a transmission device
JP2020001469A (ja) 四輪駆動車両の制御装置
KR20100024453A (ko) 토크 전달 장치 및 시스템
US20040129476A1 (en) Differential limiting control apparatus for vehicle
US11993243B2 (en) Control apparatus for all-wheel drive vehicle
JP6421210B2 (ja) 四輪駆動車両のトルク配分制御装置
JP5210345B2 (ja) 差動装置の制御装置
JP2001097065A (ja) 車両の動力配分制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid