KR20140135711A - 무한 변속기 - Google Patents

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KR20140135711A
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데니스 레이 할위스
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데니스 레이 할위스
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Abstract

예시적인 무한 변속기는, 차량의 구동 트레인에 위치되고 토크 요구에 응답하여 전자 제어 유닛에 의해 연속 제어되는 전기 모터에 의해 구동되는 웜 기어와 맞물리는 유성 기어 세트를 포함한다. 또 다른 실시형태는 유성 기어 세트에 의해 웜 기어에 가해지는 부하와 웜 기어의 톱니 마찰 사이에 균형을 이루도록 웜 기어 나선각을 선택하는 것일 수 있어, 웜 기어를 구동시키는데 요구되는 동력이 모든 입력 부하 조건들에 대해 최소화된다.

Description

무한 변속기{INFINITELY VARIABLE TRANSMISSION}
본 발명은 일반적으로 차량(automotive vehicles) 분야에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 제한하는 것은 아니지만, 내연 기관(internal combustion engines)을 갖는 차량에 구현되는 무한 변속기(infinitely variable transmission)에 관한 것이다.
차량은 통상적으로 구동 트레인(drive train)을 가지며, 이 구동 트레인에서 내연 기관은 기어비(gear ratios)를 이용하여 회전 구동 샤프트로부터의 속도 및 토크 변환을 휠에 제공하는 변속기를 통해 휠 또는 다른 발동 기구(motivational mechanisms)에 동력을 제공한다. 통상적인 변속기들은, 사전설정된 몇몇 비(few predetermined ratios) 중 하나를 단계식으로(stepwise fashion) 선택하기 위해 기어 세트 중 하나를 다른 기어들에 대해 고정하는데 이용되는 클러치들과 유성 기어(planetary gears)의 조합을 포함하였다.
보다 최근에, 무단 변속기(continuously variable transmission: CVT)는 최대 값과 최소 값 사이의 무한수의 유효 기어비를 통해 무단식 변경(stepless change)을 제공하도록 다양한 형태[예를 들어, 벨트 구동, 풀리 구동(pulley drive) 등]로 출시되었다. CVT의 유연성은 구동 샤프트가 출력 속도의 범위에 걸쳐 일정한 각속도를 유지하게 한다. 이 일정한 각속도는, 엔진이 차량 속도의 범위에 대해 가장 효율적인 분당 회전 수(RPM)로 작동할 수 있게 함으로써 더 좋은 연비를 제공할 수 있다. 대안적으로, 이는 피크 동력(peak power)을 생성하는 RPM에서 엔진을 전환(turn)시킴으로써 차량의 성능을 최대화하는데 사용될 수 있다.
CVT의 특정 타입은 무한 변속기(infinitely variable transmission: IVT)이며, 이 무한 변속기에서 입력 샤프트 속도에 대한 출력 샤프트 속도 비의 범위는 정의된 "더 높은" 비로부터 연속적으로 도달될 수 있는 0의 비(zero ratio)를 포함한다. 유한 입력 속도를 갖는 0의 출력 속도(낮은 기어)는 무한 입력-대-출력 속도 비를 암시하며, 이는 IVT의 주어진 유한 입력 값으로부터 연속적으로 도달될 수 있다. 낮은 기어는 입력 속도에 대한 출력 속도의 낮은 비에 대한 기준이 된다. 이 낮은 비는 IVT의 극치(extreme)에 대해 취해져, "중립", 또는 비-구동의 "낮은" 기어 제한(gear limit)을 유도하며, 이때 출력 속도는 0이다. 통상적인 차량 변속기의 중립과 달리, 역구동(backdriving)[후진 IVT 작동(reverse IVT operation)] 비가 무한할 수 있어, 엄청나게 높은(impossibly high) 역구동 토크를 유도하기 때문에, IVT 출력 회전이 방지될 수 있다. 하지만, 래칫 IVT 출력(ratcheting IVT output)은 순방향으로(forward) 자유롭게 회전할 수 있다.
본 발명의 목적은, 차량과 함께 사용하기 위한 무한 변속기, 및 무한 변속기와 함께 사용하기 위한 작동 방법에 관한 것이다.
본 발명의 예시적인 실시형태에 따르면, 무한 변속기는, 차량의 구동 트레인에 위치되고 토크 요구에 응답하여 전자 제어 유닛에 의해 연속 제어되는 전기 모터에 의해 구동되는 웜 기어(worm gear)와 맞물리는(interfaced) 유성 기어 세트를 포함한다.
예시적인 제어 헤드의 기술적인 일 실시형태는, 출력 샤프트에 유성 기어 세트의 유성 캐리어를 연결하고, 구동 샤프트에 유성 기어 세트의 선 기어(sun gear)를 연결하며, 웜 기어와 유성 기어 세트의 링 기어를 맞물리게 하는 것일 수 있다.
또 다른 실시형태는 유성 기어 세트에 의해 웜 기어에 가해지는 부하와 웜 기어의 톱니 마찰 사이에 균형을 이루도록(effect) 웜 기어 나선각(worm gear helix angle)을 선택하는 것일 수 있어, 웜 기어를 구동시키는데 요구되는 동력이 모든 입력 부하 조건들에 대해 최소화된다.
또 다른 실시형태는 전자 제어 유닛을 포함할 수 있으며, 상기 전자 제어 유닛은 최적 효율 설정점에서 내연 기관을 작동시킴으로써 토크 요구가 만족될 수 있는지 결정하고, 상기 결정의 결과들에 따라 조건설정되어(conditioned), 토크 요구를 만족시키기 위해 전기 모터의 각속도를 수정(modify)하면서, 최적 효율 설정점에서 내연 기관을 작동시커나; 토크 요구를 만족시키는데 필요한 정도만 최적 효율을 벗어나는 방식으로 내연 기관을 작동시킨다.
다른 기술적 장점들은 다음의 도면들 그리고 이와 연계된 설명을 검토한 후 당업자에게 명백해질 수 있다.
이제, 본 발명 및 이의 장점에 관한 더 완벽한 이해를 위해, 첨부한 도면들 및 상세한 설명과 연계된 다음의 간명한 설명을 참조하며, 동일한 참조부호는 동일한 부분을 나타낸다:
도 1은 본 발명의 기술내용에 따른 무한 변속기를 구현한 차량의 일 실시예를 나타내는 기능 블록도;
도 2는 본 발명의 기술내용에 따른 무한 변속기의 전자 제어 유닛의 일 실시예를 나타내는 기능 블록도;
도 3은 본 발명의 기술내용에 따라 공식화된(formulated) 작동 파라미터들을 체계화한 다차원 맵의 그래프도;
도 4는 본 발명의 기술내용에 따른 연속 제어되는 무한 변속기 구성요소들의 일 실시예의 그래프도;
도 5는 본 발명의 기술내용에 따른 무한 변속기와 함께 사용하기 위한 다-모드(multi-modal) 작동 방법의 일 실시예를 나타내는 흐름도;
도 6은 본 발명의 기술내용에 따른 무한 변속기와 함께 사용하기 위한 작동 방법의 시동 모드(start mode)의 일 실시예를 나타내는 흐름도;
도 7은 본 발명의 기술내용에 따른 무한 변속기와 함께 사용하기 위한 작동 방법의 후진 모드(reverse mode)의 일 실시예를 나타내는 흐름도;
도 8은 본 발명의 기술내용에 따른 무한 변속기와 함께 사용하기 위한 작동 방법의 구동 모드의 일 실시예를 나타내는 흐름도;
도 9는, 전자 제어 유닛이 수정된 제어 파라미터들을 결정 및 적용하기 위해 공식들(formulas)을 이용하는, 제어 프로세스의 대안적인 실시예를 나타내는 흐름도;
도 10은 대안적인 실시예에 따른 제어 파라미터들을 수정하기 위해 공식들을 이용하는 프로세스의 일부분을 나타내는 흐름도;
도 11은 최적 ICE RPM 설정점에서 가속이 달성될 수 없는 가속 모드 동안 제어 파라미터들을 수정하기 위해 공식들을 이용하는 프로세스의 또 다른 부분을 나타내는 흐름도;
도 12는 최적 ICE RPM 설정점에서 가속이 달성될 수 있는 가속 모드 동안 제어 파라미터들을 수정하기 위해 공식들을 이용하는 프로세스의 또 다른 부분을 나타내는 흐름도;
도 13은 주행 모드(cruise mode) 동안 제어 파라미터들을 수정하기 위해 공식들을 이용하는 프로세스의 또 다른 부분을 나타내는 흐름도;
도 14는 감속 모드 동안 제어 파라미터들을 수정하기 위해 공식들을 이용하는 프로세스의 또 다른 부분을 나타내는 흐름도;
도 15는 오르막(uphill) 또는 제동 조건을 검출하는 것을 포함하여 제어 파라미터들을 수정하기 위해 공식들을 이용하고, 이에 따라 제어 파라미터들을 추가로 수정하는 프로세스의 또 다른 부분을 예시하는 흐름도; 및
도 16은 내리막(downhill) 조건을 검출하는 것을 포함하여 제어 파라미터들을 수정하기 위해 공식들을 이용하고, 이에 따라 제어 파라미터들을 추가로 수정하는 프로세스의 또 다른 부분을 예시하는 흐름도이다.
맨 먼저, 본 발명의 기술내용의 예시적인 구현들이 아래에 예시되어 있지만, 본 발명의 기술내용은 현재 알려져 있거나 존재하는지 여부에 관계없이 여하한의 수의 기술들을 이용하여 구현될 수 있음을 이해하여야 한다. 본 발명은, 본 명세서에 도시되고 설명되는 예시적인 설계 및 구현을 포함하여, 어떠한 방식으로든, 아래에 나타낸 예시적인 구현들, 옵션들, 도면들 및 기술들로 제한되지 않는다. 또한, 본 명세서에 포함된 도면들은 반드시 축척대로 되어 있는 것은 아니다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 기술내용에 따른 무한 변속기는 부분적으로 차량(100)의 구동 트레인에 유성 기어 세트(102)를 위치시킴에 의해 차량(100)에 구현될 수 있다. 유성 기어 세트(102)는 정확히 2 개의 입력 구성요소들 및 출력 구성요소를 가질 수 있으며, 차량(100)의 내연 기관(ICE: 106)에 의해 구동되는 구동 샤프트(104)는 2 개의 입력 구성요소들의 구동 샤프트 입력 구성요소(108)에 연결될 수 있다. 출력 구성요소(110)는 차량(100)의 발동 기구(114)(예를 들어, 휠, 트랙, 프로펠러, 회전 날개 등)를 구동하도록 구성된 출력 샤프트(112)에 연결될 수 있다. 웜 기어(116)는 유성 기어 세트(102)의 2 개의 입력 구성요소들 중 다른 하나인 웜 기어 입력 구성요소(118)와 맞물릴 수 있다. ICE(106)에 연료(128)를 공급하는 전자 연료 분사기들(126) 및/또는 ICE(106)의 스로틀(throttle: 124)의 연속 제어를 담당할 수 있는 전자 제어 유닛(ECU: 122)의 연속 제어 하에서 웜 기어를 구동시키기 위해 전기 모터(120)가 연결될 수 있다. ECU(122)는, 차량(100)의 운전자에 의해 생성되고 사용자 인터페이스(130)로부터 수신된 토크 요구(예를 들어, 가속 페달 신호)를 만족하도록 공식화된 방식으로 ICE(106) 및 전기 모터(120)를 연속 제어하기 위해 연결될 수 있다.
ECU(122)는 휘발성 및/또는 비-휘발성 컴퓨터 메모리[예를 들어, RAM, ROM, FLASH, 비트 레지스터(bit registers) 등]을 갖는 1 이상의 컴퓨터 프로세서들로 구성 될 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, ECU(122)는 단일 통합 컴퓨터 프로세서 유닛일 수 있거나, 코로케이션된(co-located) 또는 분산된 다중 프로세서들로 구성될 수 있다. 또한, ECU(122)는, 구동 샤프트 입력 구성요소(108)에 구동 샤프트(104)를 연결하고 구동 샤프트 입력 구성요소(108)로부터 구동 샤프트(104)를 분리하는(disconnecting) 클러치(132)의 제어와 같이, 부가 기능들을 가질 수 있다. 이러한 클러치(132)는 기계적 클러치일 수 있거나, 토크 컨버터의 일부분일 수 있다고 예상된다. 또한, ECU(122)는 사용자 인터페이스(130)로부터 브레이크 페달 신호에 응답하여 발동 기구(114) 및/또는 출력 샤프트(112)에 브레이크(136)를 적용하는 제동 시스템(134)의 제어를 담당할 수 있다. 또한, ECU(122)에 의한 전기 모터(120) 및/또는 ICE(106)의 제어는, 센서(138)로부터의 출력 샤프트(112) 및/또는 발동 기구(114)의 각속도와 같이, ECU(122)에 의해 수신된 추가 신호들에 따라 조건설정될 수 있다고 예상된다. ECU(122)에 의해 수신된 다른 신호들은 센서로부터(140)의 구동 샤프트 입력 구성요소(108)의 각속도, 및/또는 센서(142)로부터의 구동 샤프트(104)의 각속도일 수 있다. ECU(122)가 연속 제어 동작에서 이용 및 수신할 수 있는 추가 신호들은, 온도, 공기량(mass air flow), 산소량(oxygen level), 그리고 차량의 내연 기관들을 작동시키는데 통상적으로 이용되는 이러한 다른 파라미터들을 포함할 수 있으며, 이는 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다. 또한, ECU(122), 전기 모터(120), 및 차량(100)의 다른 전자 구성요소들은 제동기 발전 전력(brake generated power) 또는 교류 발전기(alternator)에 의해 재충전될 수 있는 배터리(144)로부터 전력을 수용할 수 있음을 이해하여야 한다.
몇몇 실시예들에서, 차량(100)은 발동 기구(114)와 같은 1 이상의 휠을 갖는 지상용 차량(land based vehicle)일 수 있으며, 이러한 차량은 당업자가 쉽게 이해할 수 있는 바와 같이 전륜 구동(front wheel drive), 후륜 구동, 또는 전륜 구동(all wheel drive)을 갖도록 구성될 수 있다. 하지만, 다른 실시예들에서 차량(100)은 보트, 비행기, 또는 내연 기관을 갖는 여타의 타입의 차량일 수 있음을 이해하여야 한다. 따라서, 발동 기구(114)는 트랙 시스템, 프로펠러, 회전 날개, 또는 내연 기관으로부터의 회전 에너지를 구동력(motive power)으로 바꾸는데 사용되는 여타의 기구일 수 있다.
유성 기어 세트(102)는 선 기어, 유성 캐리어 및 링 기어를 가질 수 있으며, 이 3 개의 구성요소들은 본 발명의 기술내용에 따라 6 개의 조합 중 어느 하나로 입력 및 출력 구성요소들로서 할당될 수 있음을 쉽게 이해하여야 한다. 하지만, 특히 바람직한 실시예에서, 유성 기어 세트(102)의 유성 캐리어는 출력 구성요소(110)로서 이용되고, 선 기어는 구동 샤프트 입력 구성요소(108)로서 이용되며, 링 기어는 웜 기어 입력 구성요소(118)로서 이용될 수 있다. 아래에 더 자세히 설명되는 바와 같이, 이 구성은 순방향(forward direction)으로 제로 크로싱(zero crossing)을 갖는 음의 공회전 보상 속도(negative idle compensation speed)를 제공하며, 따라서 다른 5 개의 구성에 의해 요구되는 것보다 전기 모터(120)로부터 더 낮은 최고 속도 능력(top speed capability)을 요구한다.
이 순방향으로의 제로 크로싱은, 웜 기어(116)와 웜 기어 입력 구성요소(118) 사이에 공급된 업 기어 구성들(up gear arrangements), 및/또는 구동 트레인에 배치된 속도 조정 기구들[즉, 차동장치(differentials), 변속 기어 세트(speed change gear set) 등]에 의한 상당한 개입(significant intervention) 없이, 7000 내지 12000 RPM 범위에서 최대 전진 및 후진 속도를 낼 수 있는 현재의 전기 모터를 갖는 무한 변속기를 쉽게 구현할 수 있게 한다. 하지만, 이러한 기구들은, 요구된다면, 포함될 수 있으며, 구동 샤프트(104), 출력 샤프트(112), 및/또는 구동 트레인의 다른 구성요소들의 각속도를 증가 또는 감소시키도록 여하한의 바람직한 비를 제공하여, 본 발명의 기술내용에 따른 무한 변속기의 다양한 구현들을 수용할 수 있음을 쉽게 이해하여야 한다
웜 기어(116)는 바람직하게 웜 기어 입력 구성요소의 부하와 웜 기어의 톱니 마찰 사이에 균형을 이루도록 선택된 나선 각을 가져, 웜 기어(116)를 구동시키는데 요구되는 동력이 모든 입력 부하 조건들에 대해 최소화된다. 다시 말해, 웜 기어(116)의 톱니와 웜 기어 입력 구성요소(118)(예를 들어, 링 기어)의 톱니 사이의 정적 마찰력이, 웜 기어 입력 구성요소(118) 상의 부하가 웜 기어(116)를 회전시키는 것을 충분히 방지할 수 있도록, 웜 기어의 나선 각이 선택될 수 있다. 이 경우, 회전으로부터 웜 기어를 유지하는데 동력이 요구되지 않으며, 정적 또는 운동 마찰력을 극복하여 웜 기어를 원하는 방향으로 회전시키는데 동력이 거의 요구되지 않는다. 또한, 입력 부하가 웜 기어 입력 구성요소(118)(예를 들어, 링 기어)를 회전시키려는 방향과 동일한 방향으로 웜 기어가 웜 기어 입력 구성요소(118)를 회전시킬 때, 마찰 부하는 입력 부하에 저항하는데 요구되는 전기 모터의 전력량을 감소시킴으로써 전기 모터(120)를 돕는다. 이와 반대로, 입력 부하가 웜 기어 입력 구성요소(118)(예를 들어, 링 기어)를 회전시키려는 방향과 반대 방향으로 웜 기어가 웜 기어 입력 구성요소(118)를 회전시킬 때, 마찰 부하는 입력 부하에 저항하는데 요구되는 전기 모터의 전력량을 증가시킴으로써 저지된다. 따라서, 앞서 언급된 바람직한 구현에 의해 순방향으로 제로 크로싱을 제공하는 것은, 전기 모터(120)의 요구되는 최고 속도가 전진 방향으로 놓이기 때문에 전기 모터(120)에 의해 요구되는 전력을 감소시키는 점에서 유익함이 입증되며, 이 방향은 마찰 부하가 저지 대신 도움을 주는 방향에 대응한다.
웜 기어(116)에 대한 원하는 나선 각은, 마찰력이 웜 기어 입력 구성요소(118)로부터의 축방향 부하의 수직 성분(normal component)을 상쇄시키는 웜 기어의 각도를 실험적으로 결정함으로써 찾아낼 수 있다. 이 조건을 달성하는데 요구되는 웜 기어(116)의 나선 각은 유성 기어 세트(102)의 비, 기어 세트(102)를 형성하는데 이용된 재료, 구동 트레인 내의 기어 세트(102)의 구현, 구동 트레인의 전체 마찰, 및 다른 인자들에 따라 달라질 것이라고 예상된다. 하지만, 링 기어가 웜 기어 입력 구성요소(118)로서 이용되는 경우, 원하는 나선 각은 3:1 내지 5:1 범위의 웜 기어 대 링 기어 비를 제공할 것으로 예상된다. 또한, 기어 세트의 경우 오일의 윤활성은 최적의 입력 대 출력 비(best ratio of input to output)를 달성하기 위해 최적의 웜 기어(116) 대 링 기어 비에 대해 요구되는 나선 각과 최적의 부하 균형에 요구되는 나선 각 사이의 절충(compromise)을 제공하도록 조정될 수 있다. 따라서, 이는 전기 모터(120)의 최대 양 및 음의 RPM 능력(maximum positive and negative RPM capability) 내에서 작동을 허용하는 앞서 언급된 범위의 나선 각을 구현할 수 있으며, 유성 기어 세트(102)를 유지하는 경우 상이한 윤활성을 갖는 오일들을 이용하여 시험을 할 수 있다. 적어도 이러한 방식으로, 과도한 실험 없이, 원하는 나선 각이 쉽게 달성될 수 있다.
이제, 도 2를 참조하면, 무한 변속기의 ECU는 여하한의 방식으로 프로그램될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예들에서, ECU는, 연속 제어 파라미터 결정 모듈(200)이 맵 및/또는 공식들을 이용하여 수정 양(modification amount), 예컨대 전기 모터 RPM 수정 양(202) 및 ICE RPM 수정 양(204)을 각각 전기 모터 제어기(206) 및 ICE 제어기(208)에 제공하는 모듈 포맷(modular format)으로 구성될 수 있다. 이들 및 다른 실시예들에서, 결정 모듈(200)은 ICE(106)에 대한 최적 효율 설정점에서 ICE(106)를 작동시킴으로써 토크 요구(210)가 만족될 수 있는지 결정하기 위해 작동가능하게(operatively) 연결될 수 있다. 그러하다면, ICE 제어기(208)는 최적 효율 설정점에서 ICE(106)를 작동시킬 수 있는 한편, 전기 모터 제어기(206)는 전기 모터(120)의 각속도를 수정하여 토크 요구(210)를 만족시킬 수 있다. 그렇지 않다면, ICE 제어기(208)는 토크 요구(210)를 만족시키는데 필요한 정도만 최적 효율을 벗어나는 방식으로 ICE(106)를 작동시킬 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 결정 모듈(200)은 사용자에 의해 선택된 모드(212)에 따라 그 작동을 변경할 수 있다. 상기 모드는, 예를 들어 기어 시프트 기구(gear shift mechanism: 214) 및/또는 스위치를 이용하여 특정화된 기어의 형태로 선택될 수 있다. 아래에 더 자세히 설명되는 이러한 모드들은 주차 및 엔진 오프 모드(parked and engine off mode), 시동 모드, 주차 및 엔진 온 모드, 중립 모드, 후진 모드, 및 구동 모드를 포함할 수 있다. 이러한 모드들 중 몇몇 작동은 클러치(216)의 상태에 의존할 수 있으며, 이는 몇몇 실시예들에서, 예를 들어 차량의 브레이크 페달(220)로부터 수신된 브레이크 신호(218)의 상태로부터 추론될 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 결정 모듈(200)은 클러치(216)를 작동시키기 위해 클러치 제어 신호(222)의 생성을 담당할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 결정 모듈(200)은 공식들 및/또는 작동 파라미터 수정 맵들을 포함한 데이터스토어(224)에 접근할 수 있다. 예를 들어, 수정 맵들의 경우, 맵들은 모드(212), 브레이크 신호(218) 또는 클러치 상태, 전기 모터 RPM 판독(226), ICE RPM 판독(228), 발동 기구(114)의 각속도 판독(230), 및/또는 가속 페달(232)로부터 수신된 토크 요구(210)에 기초하여 접근될 수 있다. 몇몇 실시예들에서는, 공기량, 온도, 산소량, 및 차량의 연료 제한 맵들(fuel limit maps)에 접근하는데 통상적으로 이용되는 다른 데이터와 같이, 데이터스토어(224)에 접근하기 위해 결정 모듈(200)에 의해 추가 감지 데이터(sensory data)가 이용될 수 있다.
데이터스토어(224)로부터 검색된(retrieved) 한 쌍의 작동 파라미터들로부터의 파라미터들은 수정 양(202 및 204)으로서 제어기(206 및 208)에 전달될 수 있으며, 제어기들은 수정 양(202 및 204)에 따라 RPM(226 및 228)을 조정하도록 제어 신호(234 및 236)를 생성할 수 있다. 또한, ICE 제어기(208)는 제어 신호(236)를 생성하여 원하는 결과를 달성하기 위해, ICE RPM(228), 온도, 공기량, 산소량, 및 내연 기관들을 작동시키는데 통상적으로 이용되는 다른 파라미터들과 같은 데이터를 수신할 수 있음을 이해하여야 한다. 따라서, ICE 제어기(208)는 연료 및 공기를 ICE(106)로 공급하기 위한 그 자신의 룩업 맵(lookup maps)을 가질 수 있다. 또한, 앞서 자세히 설명된 모드(212)의 예시들이 지상용 차량에 유용하나, 추가적인 또는 대안적인 모드들(212)이 다른 타입의 차량에 사용될 수 있음을 인지하여야 한다.
이제, 도 3을 참조하면, 작동 파라미터들을 검색하기 위해 결정 모듈에 의해 참조되는 수정 맵(300)은, 몇몇 실시예들에서 다차원 매트릭스로서 구현될 수 있다. 예를 들어, 예시를 위해 복잡함을 줄인 간소화된 실시예에서, 매트릭스는 복수의 셀들 중 하나에 다다르기 위해 전기 모터 RPM 및 ICE RPM에 의해 접근될 수 있으며, 그 각각은 가속 페달 위치 값(304)에 의해 체계화된 작동 파라미터 쌍들의 리스트들을 포함한다. 이 리스트들은 소정 작동 조건들 하에서 가속 페달 위치에 대한 원하는 차량 응답을 생성하도록 공식화된 작동 파라미터 쌍들로 구성될 수 있다. 간명함을 위해, 여러 측면들에서 크게 간소화된 예시적인 파라미터들이 제공되며, 이 중 하나는 5:1 비의 유성 기어 세트에서 웜 기어 입력 구성요소로서 이용되는 링 기어의 RPM과 ICE RPM의 쌍을 나타낸 것이다. 맵들에 링 기어의 RPM을 저장할 수 있고, 전기 모터의 RPM에 다다르기 위해 웜 기어 대 링 기어 비에 파라미터들을 곱할 수 있지만, 맵들에 바로 전기 모터의 RPM을 저장하는 것이, 불필요한 계산을 제거하여 더 빠른 연산을 유도한다고 예상된다.
몇몇 실시예들에서, 정지 및 공회전 리스트(stopped and idling list: 302)는, 차량이 정지되고, ICE가 공회전하며, 전기 모터가 공회전 보상 속도로 작동하고 있을 때 사용하도록 의도된 파라미터들의 쌍을 포함할 수 있다. 그 작동 조건 범위에 둘 다 있는 전기 모터 RPM 및 ICE RPM 값들에 의해 참조되는 매트릭스의 셀에 이 리스트(302)를 저장하면, 차량이 이러한 조건들 하에서 작동하고 있을 때, 결정 모듈에 의해 상기 리스트(302)를 검색할 수 있다.
리스트(302)의 검색 시, 가속 페달 위치 값(304)은 그 리스트의 특정 아이템을 참조하고 그 아이템으로서 저장된 파라미터들의 쌍을 검색하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 가속 페달이 전혀 눌러지지 않은 0의 위치에 있는 경우, 첫 번째 리스트 아이템(306)으로부터 파라미터들의 쌍(0, 0)이 검색될 수 있다. 상기 쌍의 제 1 파라미터는 ICE RPM의 원하는 증가량 또는 증가도를 나타내는데 사용될 수 있고, 상기 쌍의 제 2 파라미터는 전기 모터 RPM의 원하는 증가량 또는 증가도를 나타내는데 사용될 수 있다. 페달이 전혀 눌러지지 않은 경우, (0, 0) 쌍은 어떤 변화도 유도하지 않을 것이다.
페달이 최대 위치(여기서는, 예시의 용이함을 위해 6의 위치로 나타냄)로 완전히 눌러진 경우, 마지막 리스트 아이템(308)으로부터 파라미터들의 쌍(6, -2)이 검색될 수 있다. 이후, ICE RPM을 변화시키기 위한 그 쌍의 제 1 파라미터의 사용은 ICE RPM의 신속한 증가를 유도할 수 있고, 전기 모터 RPM을 변화시키기 위한 그 쌍의 제 2 파라미터의 사용은 전기 모터 RPM의 감소를 유도하여, 신속한 가속을 준비하여 증가된 토크를 제공할 수 있다. ICE RPM 증가율 및 전기 모터 RPM 감소율이 좌표를 이루도록(coordinated) 파라미터 쌍이 공식화될 수 있어, 최대 ICE RPM 및 최소 전기 모터 RPM 조건들이 얻어질 때까지 차량을 정지 상태로 유지되게 하여, 최대 가속률이 달성될 수 있다. 상이한 맵들이 전진 및 후진 작동 모드에서 이용될 수 있으며, 어느 정도든(to whatever extent) 파라미터들은 정지 조건으로부터 차량의 약간의 드리프트(drift)를 유도하며, 그 파라미터들은 전진 모드에서 다소 많이 전진 드리프트되고(err on the side of forward drift), 후진 모드에서 다소 많이 후진 드리프트되도록(err on the side of reverse drift) 공식화될 수 있다. 따라서, 6의 위치에 가속 페달을 유지하는 것은, 차량 작동 조건이 바뀌고 결정 모듈이 매트릭스의 또 다른 셀로 시프트하여 상이한 리스트를 이용할 때까지, RPM 값의 변화를 신속히 유도할 수 있다.
최대 가속률의 작동을 준비하는 동안 거쳐 지나가게 될(traversed) 셀들의 리스트들은 정지 및 공회전 조건으로부터 정지 및 시동 최대 가속 조건으로의 완만한 변이(smooth transition)를 유도하는 공식화된 파라미터 쌍들로 구성될 수 있으며, 이 조건에서 시동 최대 가속 리스트(310)가 접근될 수 있다. 이 리스트(310)는, ICE RPM을 최대 값으로 하고 전기 모터 RPM을 그 최소 값으로부터 증가시킴에 의해, 휴지 상태(rest)로부터 차량을 가속하도록 공식화된 파라미터 쌍들로 구성될 수 있다. 또한, 이는, 두 RPM이 가속 없이 정지 및 공회전 상태로 복귀되기 시작하도록 하는 0의 페달 위치에 대해 리스트 아이템(312)에서 파라미터 쌍(-6, 2)을 가질 수 있다. 이 프로세스 동안 거쳐 지나가게 될 셀들의 다른 리스트들은 정지 및 시동 최대 가속 조건으로부터 정지 및 공회전 조건으로 차량의 완벽한 복귀를 허용하도록 그들의 0의 페달 위치에서 유사한 파라미터 쌍들을 가질 수 있다. 페달이 0의 위치에 있는 동안, 클러치는 여하한의 드리프트를 방지하도록 해제될 수 있으며, 운전자는 추가로 브레이크 페달을 적용할 수 있다.
ICE RPM이 최대화되는 동안, 결정 모듈은 룩업 테이블(300)의 최상부 열(row)에 계속 접근하여, 셀들을 거쳐 지나가고, 중간 가속 리스트(314)를 거쳐 최대 속도 리스트(316)로 점진적으로 변이되는 리스트들을 검색할 수 있다. 중간 가속 리스트(314)를 이용하는 동안, 6의 위치에 가속 페달을 유지하면, 전기 모터 RPM을 증가시킴에 의해 최대 속도로 계속 가속될 수 있다. 하지만, 0의 페달 위치는 전기 모터 RPM을 서서히 증가시키면서 ICE RPM을 신속히 감소시킴에 의해 감속을 허용하는 리스트(314)로부터 파라미터 쌍을 검색할 수 있다. 또한, 약간 눌러진 페달 위치, 1의 위치는 차량을 가속시키지도 감속시키지도 않는 방식으로 전기 모터 RPM을 증가시키면서 ICE RPM을 감소시킬 수 있다. 또한, 약간 더 눌러진 페달 위치, 2의 위치는 차량을 서서히 가속시키는 방식으로 전기 모터 RPM을 증가시키면서 ICE RPM을 감소시킬 수 있다. 따라서, 이 파라미터들은, 전기 모터 RPM에 유리하게(in favor of electrical motor RPM) ICE RPM이 감소되는 더 효율적인 주행 조건으로 차량이 전이되게 하면서, 토크 요구를 만족시키도록 공식화된다.
ICE RPM 및 전기 모터 RPM 둘 모두가 최대 값에 있거나 거의 최대 값에 있을 때, 최대 속도 리스트(316)가 검색될 수 있다. 이 경우, 파라미터 쌍들은 6의 위치에 가속 페달을 계속 누름에 의해 차량의 최고 속도의 유지를 허용하도록 공식화될 수 있다. 하지만, 덜 눌러진 위치는 ICE RPM의 감소를 허용할 수 있는 한편, 전기 모터 RPM은 계속 최대화된다. 따라서, 주행 조건으로의 신속한 전이는 전기 모터 RPM에 유리하게 ICE RPM을 감소시킴으로써 달성될 수 있다.
주행 조건이 최대 속도 조건으로부터 도달될 때, 차량은 가장 빠른 주행 속도 조건에 있으며, 이 조건에서 최대 전기 모터 RPM에 있는 동안 가장 효율적인 ICE RPM이 얻어졌다. 가장 빠른 주행 속도 리스트(318)는, 페달이 0의 위치에 있을 때 ICE RPM이 일정하게 유지되면서 전기 모터 RPM의 감소에 의해 느린 감속을 허용하도록 공식화될 수 있다. 주행 조건에 대응하는 열에 놓인 맵(300)의 셀들은 중간 주행 리스트(320)와 같은 리스트들을 모두 포함할 수 있으며, 감속, 일정한 속도, 및/또는 느린 가속이 요구될 때, 효율적인 ICE RPM 설정점이 유지되게 하도록 파라미터들이 공식화된다. 따라서, 가속이 요구될 때, 전기 모터 RPM은 ICE RPM에 유리하게 증가될 수 있으며, ICE RPM은 효율적인 설정점에서 유지될 수 있다. 하지만, 빠른 가속이 요구될 때에는, 토크 요청을 만족시키기 위해 ICE RPM을 증가시키는 것이 필요할 수 있다. 또한, 차량이 정지 및 공회전 조건 쪽으로 느려질 때, 파라미터들은 다시 정지 및 공회전 조건으로 되돌아가는 변이를 허용하도록 공식화될 수 있다.
ICE RPM 및 전기 모터 RPM의 조합이 무의미한(null) 매트릭스의 셀을 유도하는 경우(즉, 조건이 범위를 벗어나, 그 조건에 대해 리스트가 정의되지 않음), 프로세서는 보정 작업(corrective actions)을 취할 수 있다. 예를 들어, 차량이 오르막을 올라가려 하지만 전기 모터 RPM이 너무 높아 충분한 토크를 제공할 수 없는 경우, ICE RPM이 주행 열 이하로 떨어질 수 있다. 이 경우, 프로세서는 ICE RPM을 정상 작동 범위 내로 다시 올리는데 요구되는 토크를 제공하기 위해 전기 모터 RPM을 신속히 감소시킬 수 있다. 운전자가 6의 위치에 또는 6의 위치 쪽으로 가속 페달을 밟아 더 많은 토크를 요구할 때, 프로세서는 언덕을 신속히 오르게 하기 위해 토크 요구를 신속히 만족시킬 수 있다.
차량 조건이 예기치 않은 방식 및 맵 방향으로 전이되는 경우, 추가적으로 또는 대안적으로 앞서 설명된 보정 조치 및 다른 보정 조치가 구현될 수 있다. 예를 들어, 차량이 중간 주행 조건에 있는 경우, 그리고 가속 페달이 1의 위치에 있는 경우, 전기 모터 RPM 및 ICE RPM이 일정하게 유지될 것으로 예상된다. 이 경우, 이 값들 중 어느 하나 또는 둘 모두가, 맵의 상이한 셀이 예기치 않게 참조되는 지점으로 증가하는 경우, 보정 조치가 취해질 수 있다. 예를 들어, 이 RPM 중 하나 또는 둘 모두가 예기치 않게 증가하는 경우, 차량은 내리막을 달리고 있는 것으로 여겨질 수 있다. 이 경우, 클러치가 결합해제될(disengaged) 수 있고, 휠의 RPM이 판독될 수 있으며, 구동 샤프트의 각속도와 구동 샤프트 입력 구성요소(예를 들어, 선 기어)의 각속도를 일치시킨(match) 각속도로 전기 모터를 작동시키도록 공식화된 맵으로부터 작동 파라미터들이 검색될 수 있다. 따라서, 증가된 토크 요구 시 구동 샤프트 입력 구성요소가 구동 샤프트와 신속히 결합되도록 준비시키면서, 차량이 내리막으로 무동력 주행하여(coast) 속도를 얻게 하는 증속구동 능력(overdrive capability)이 구현될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 이 작동은, 가능하다면, 최적 효율 설정점으로 ICE RPM을 유지하면서 전기 모터 RPM을 조정할 수 있으며, 고속 조건을 준비하는데 요구되는 설정점 이상으로만 ICE RPM을 증가시킬 수 있다.
가장 효율적인 ICE 작동 설정점을 관찰하려는 실시예들에 대하여, 몇몇 경우에서 ICE의 작동을 위한 가장 효율적인 설정점은 온도, 공기량, 공기압, 산소량 등과 같은 조건들에 따라 달라질 수 있음을 이해하여야 한다. 따라서, 이러한 조건들의 상이한 조합 시에 사용하기 위해 공식화된 다수의 맵들이 제공될 수 있다. 따라서, ECU에 의해 이용되는 맵들은 다차원 행렬(matrices of many dimensions)일 수 있으며, 이들은 이들과 같은 다양한 타입의 파라미터들에 의해 접근될 수 있다.
추가적인 또는 대안적인 실시예들은 본 명세서에 설명된 방식으로 토크 요구를 만족시키기 위해 ICE 및 전기 모터를 제어하기 위한 파라미터들을 동적으로(dynamically) 결정하도록 공식들 및/또는 퍼지 로직 루틴들(fuzzy logic routines)을 이용할 수 있다고 예상된다. 예를 들어, 프로세서는, 최대 효율 설정점으로 ICE RPM을 유지하면서, 전기 모터 RPM을 제어하기 위한 파라미터들의 세트들을 동적으로 결정함으로써, 차량 속도 설정점 또는 타겟 속도를 만족시킬 것을 추구할 수 있다. 이러한 계산 형태는 주행 제어 작동 시 유용할 수 있다. 하지만, 룩업 맵들은 현재 더 빠른 작동에 선호된다. 주행 제어 작동 시 사용될 파라미터들의 맵들을 덧붙이기(populate) 위해 공식이 이용될 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 공식들은 가정된 조건들 중 어느 조건 하에서 룩업 맵들의 컨텐츠를 덧붙이는데에도 사용될 수 있음을 이해하여야 한다.
다음의 수학식은 본 발명의 기술내용에 따른 무한 변속기에 이용되는 유성 기어 세트의 동작(behavior)을 예측하기 위한 일반적인 형태를 제공하며:
Figure pct00001
여기서, Nsun은 선 기어의 톱니 수이고, Nring은 링 기어의 톱니 수이며, ωsun은 선 기어의 각속도이고, ωring은 링 기어의 각속도이며, ωarm은 유성 캐리어의 각속도이다. 따라서, 알려진 링 기어 대 선 기어 비로, 구동 샤프트, 웜 기어 및 출력 샤프트에 선 기어, 링 기어, 및 유성 기어의 여하한의 할당을 위해 수학식들이 결정될 수 있다. 이후, 이러한 수학식들은 상이한 상황들에서 원하는 상이한 차량 동작들에 대해 맵들에 이용하기 위해 파라미터 쌍들의 결정을 돕는데 사용될 수 있다. 이때, 이러한 파라미터들은 과도한 실험 없이 실험적으로 알아낼 수 있다(hone).
이제, 도 4를 참조하면, 후륜 구동을 갖고 무한 변속기를 이용하는 지상용 차량의 작동 예시가 더 명확히 설명된다. 이 예시에서는, 예시의 용이함을 위해 작동들이 크게 간소화되며, 응집적 설명(cohesive explanation)을 허용하는 구현에 대해서는 가정들이 행해짐을 쉽게 이해하여야 한다. 예를 들어, 웜 기어와 맞물리는 링기어, 클러치에 의해 선 기어에 연결된 구동 샤프트, 및 출력 샤프트에 연결된 유성 캐리어를 갖는 유성 기어 세트가 이용된다고 가정한다. 추가 가정은 4:1의 웜 기어 대 링 기어 비, 1:1의 후방 차동(rear differential), 및 13 인치의 총 휠 반경(타이어 포함)을 포함한다. 또 다른 가정은 5:1의 유성 기어비이며, 이 경우 링 기어의 각속도(ωring)는 다음과 같이 유성 캐리어의 각속도(ωarm) 및 선 기어의 각속도(ωsun)로부터 결정될 수 있다:
Figure pct00002
또 다른 가정은 ICE가 3000 RPM의 최대 속도, 1500 RPM에서의 최적 효율의 주행 속도, 1000 RPM의 공회전 속도를 갖는다는 것이다.
예시적인 시나리오는 엔진 오프 상태인 T0에서 시작해, T1과 T2 사이의 엔진 시동 모드를 거쳐, T2 내지 T3에서 엔진 온 상태로 주차되고, T3 내지 T4에서 15 mph로 후진 작동하는 차량에 대한 것이다. 그 다음, 이 예시는 차량이 T4 내지 T10에서 구동 모드로 작동함을 나타낸다. 구동 모드 동안, 차량은 T4 내지 T5에서 정지되고, T5 내지 T6에서 60 mph의 속도까지 높은 가속률로 가속되며, T6 내지 T7에서 60 mph의 일정한 속도로 주행된다. 그 후, 차량은 운전자가 T7 내지 T8에서 브레이크를 적용함에 따라 감속되고, T8 내지 T9에서 30 mph의 감소된 속도로 주행된 후, 차량이 T9 내지 T10에서 정지할 때까지 운전자가 브레이크를 적용함에 따라 감속된다.
휠의 RPM은 유성 캐리어의 각속도에 대응하는 한편, 선 기어의 각속도는 엔진의 RPM에 대응한다. 앞서 제공된 수학식을 이용하여, 링 기어에 요구되는 각속도가 결정될 수 있다. 또한, 4:1의 웜 기어 대 링 기어 비를 가정하면, 전기 모터 및 웜 기어의 각속도가 결정될 수 있다. 이러한 값들은 아래의 표 1에 제공된다:
Figure pct00003
도 5를 참조하면, 이러한 작동 모드들이 더 자세히 설명된다. 차량은 쉽게 이해할 수 있는 단순한 방식으로 주차 및 엔진 오프 모드(500)와 중립 모드(502) 간에 전이될 수 있음을 이해할 것이다. 차량은 시동 프로세스(506)를 실행시킴으로써 주차 및 엔진 오프 모드에서 주차 및 엔진 온 모드(504)로 전이될 수 있다.
도 4 및 도 6을 일반적으로 참조하면, 600에서 시동 스위치가 가동되고 602에서 브레이크가 가동(on)될 때까지, 차량이 주차 및 엔진 오프 모드(500)로 유지된다. 그 후, 클러치가 결합되면, 웜 기어는 단계 604에서 엔진을 전진으로 전환시키는 방향으로 작동된다. 이 속도에서 웜 기어를 작동시키기 위한 파라미터 또는 파라미터들은 ICE 시동 절차 동안 전기 모터를 작동시키기 위해 특별히 공식화된 맵에 저장될 수 있다.
도 4의 예시에서, 웜 기어의 RPM은 T1과 T2 사이에서 음으로(negative) 구동되는 한편, 브레이크는 유성 캐리어를 정지 상태로 유지하여 모터를 전진 방향으로 전환시킨다. 606에서 브레이크가 이 프로세스 동안 가동되지 않는(off) 경우, 608에서 웜 기어가 정지되고, 주차 및 엔진 오프 모드가 재개된다(resumed). 한편, 단계 610에서 엔진 시동이 검출될 때까지, 단계 604에서 웜 기어가 계속 전환된다. 그 후, 단계 612에서 클러치가 결합해제되고, 단계 614에서 웜기어가 공회전 보상 속도로 구동된다. 도 4의 예시에서, 이 공회전 보상 속도는 모터를 시동시키는데 사용되는 속도보다 훨씬 더 음의 값을 갖는다. 이 단계에서, 클러치가 결합해제되면 차량은 주차 및 엔진 온 모드에 이르게 되지만, 공회전 보상 속도가 유지되면, 차량은 클러치가 결합되어도 정지 상태로 유지됨을 이해하여야 한다. 따라서, 몇몇 실시예들에서는, 공회전 보상 속도가 달성되면, 클러치가 재결합될 수 있다.
도 5를 참조하면, 차량은 점화의 비활성(deactivation)에 의해 주차 및 엔진 온 상태(504)로부터 주차 및 엔진 오프 상태(500)로 전이될 수 있다. 대안적으로, 차량은 주차 및 엔진 온 모드(504)로부터 후진 모드(508) 및/또는 구동 모드(510)에 들어갈 수 있으며, 차량이 정지해 있는 경우 이 두 모드들 중 어느 하나로부터 주차 및 엔진 온 모드(504)로 복귀될 수 있다. 또한, 몇몇 실시예들에서, 차량이 정지해 있는 경우, 차량은 후진 모드(508)와 구동 모드(510) 간에 전이될 수 있다.
이제, 도 4 및 도 7을 일반적으로 참조하면, 700에서 후진 기어가 선택될 때, 차량은 주차 및 엔진 온 모드(504)로부터 후진 모드(508)로 전이될 수 있다. 그 후, 702에서 브레이크가 적용되지 않은 경우, 단계 704에서 이미 결합되지 않았다면 클러치가 결합될 수 있으며, 단계 706에서 가속 페달 파라미터가 판독될 수 있다. 그 다음, 단계 708에서 엔진의 RPM 및 웜 기어의 RPM이 결정될 수 있으며, 단계 710에서 차량의 후진 작동을 위해 공식화된 파라미터 쌍들의 맵으로부터 작동 파라미터들이 검색될 수 있다. 그 후, 이 파라미터들은 단계 712에서 앞서 설명된 방식으로 적용될 수 있으며, 714에서 후진 모드가 선택해제되지(deselected) 않은 경우, 작업이 702로 복귀될 수 있다.
따라서, 프로세서가 단계들 702 내지 714에서 반복적으로 루프를 돌림(loops through)에 따라, 도 4의 T3 내지 T4에서와 같이 차량을 후진 방향으로 작동시키기 위해 전기 모터 및 ICE를 연속 제어하도록 작동 파라미터들이 적용될 수 있다. 하지만, 702에서 브레이크가 적용되는 경우, 단계 716에서 클러치가 결합해제될 수 있고, 단계 718에서 휠의 RPM이 판독될 수 있으며, 단계 720에서 엔진의 RPM 및 웜 기어의 RPM이 선택적으로 판독될 수 있고, 단계 722에서는 단계 712에 적용될 때 구동 샤프트의 각속도와 구동 샤프트 입력 구성요소(예를 들어, 선 기어)의 각속도를 일치시킨 각속도로 전기 모터를 작동시키도록 공식화된 맵으로부터 작동 파라미터들이 검색될 수 있다. 단계 716에서 클러치를 결합해제함에 의해 변속기, 클러치, 또는 ICE에 과도한 응력을 주지 않고 제동을 허용하는 한편, 구동 샤프트의 RPM과 선 기어의 RPM을 일치시킴에 의해 제동 작동이 완료될 때 신속한 응답을 허용한다. 차량이 정지해 있고 운전자가 구동 기어 또는 주차 모드를 선택하는 경우, 단계 714에서 후진 모드가 해제(exit)될 수 있다. 주차 모드가 선택되는 경우, 단계 724에서 클러치가 결합해제될 수 있으며, 요구된다면, 주차 및 엔진 온 모드(504)로 복귀될 수 있다.
이제, 도 4 및 도 8을 일반적으로 참조하면, 700에서 운전자가 후진 모드(508) 대신 구동 모드(510)를 선택하면, 차량은 주차 및 엔진 온 모드(504)로부터 구동 모드(510)로 전이될 수 있다. 단계들 800 내지 810은 단계들 702 내지 712와 유사할 수 있으며, 가장 큰 차이는 단계 808에서 차량의 전진 동작을 유도하도록 공식화된 작동 파라미터들의 맵의 사용에 있다. 예를 들어, 800에서 브레이크가 적용되지 않은 경우, 단계 802에서 이미 결합되지 않았다면 클러치가 결합될 수 있으며, 단계 804에서 가속 페달 파라미터가 판독될 수 있다. 그 다음, 단계 806에서 엔진의 RPM 및 웜 기어의 RPM이 결정될 수 있으며, 단계 808에서 차량의 전진 작동을 위해 공식화된 파라미터 쌍들의 맵으로부터 작동 파라미터들이 검색될 수 있다. 이 파라미터들은 단계 810에서 앞서 설명된 방식으로 적용될 수 있다. 그 후 812에서 구동 모드가 선택해제되지 않은 경우, 작업이 800으로 복귀될 수 있다.
따라서, 프로세서가 단계들 800 내지 812에서 반복적으로 루프를 돌림에 따라, 도 4의 T5 내지 T7 그리고 T8 내지 T9에서와 같이 차량을 전진 방향으로 작동시키기 위해 전기 모터 및 ICE를 연속 제어하도록 작동 파라미터들이 적용될 수 있다. 하지만, 800에서 브레이크가 적용되는 경우, 단계 814에서 클러치가 결합해제될 수 있고, 단계 816에서 휠의 RPM이 판독될 수 있으며, 단계 818에서 엔진의 RPM 및 웜 기어의 RPM이 선택적으로 판독될 수 있고, 단계 820에서는 단계 810에 적용될 때 구동 샤프트의 각속도와 구동 샤프트 입력 구성요소(예를 들어, 선 기어)의 각속도를 일치시킨 각속도로 전기 모터를 작동시키도록 공식화된 맵으로부터 작동 파라미터들이 검색될 수 있다.
단계 814에서 클러치를 결합해제함에 의해 변속기, 클러치, 또는 ICE에 과도한 응력을 주지 않고 제동을 허용하는 한편, 구동 샤프트의 RPM과 선 기어의 RPM을 일치시킴에 의해 제동 작동이 완료될 때 신속한 응답을 허용한다. 따라서, 차량의 운전자는 브레이크를 적용할 수 있고, 도 4의 T7 내지 T8에서와 같이 신속히 감속시킬 수 있으며, 주저 없이, 감소된 속도로 주행 작동 또는 가속 작동을 재개할 수 있다. 또한, 운전자는 도 4의 T9 내지 T10에서와 같이 정지하도록 제동시킬 수 있으며, 이 예시는 주행 상태로부터 정지 및 엔진 공회전 상태로의 전이를 위해 공식화된 파라미터들의 적용 및 검색을 예시한다.
예시된 바와 같이, 이러한 파라미터들은, 전기 모터의 RPM이 공회전 보상 속도에 다다를 때까지 ICE RPM 파라미터들에 유리하게(in favor of) 전기 모터 RPM을 감소시키며, 이후 ICE 공회전 속도에 대한 최적 효율 설정점 아래로 ICE RPM을 감소시킨다. 파라미터들의 이 공식은 단지 예시일 뿐이며, 공회전 보상 속도 아래로 전기 모터의 RPM을 감소시키면서 최적 효율 설정점에서 ICE RPM을 유지하는 공식들과 같이 다른 공식들이 사용될 수 있으며, 차량이 정지한 후에만 정지 및 엔진 공회전 상태로 복귀될 수 있음을 이해하여야 한다. 차량이 정지해 있을 때, 운전자가 후진 기어 또는 주차 모드를 선택하는 경우, 812에서 구동 모드가 해제될 수 있다. 주차 모드가 선택되는 경우, 단계 822에서 클러치가 결합해제될 수 있으며, 요구된다면, 주차 및 엔진 온 모드(504)로 복귀될 수 있다.
이제, 도 9 내지 도 16을 참조하면, 결정 모듈이 연속 피드백 제어를 달성하기 위해 1 이상의 공식을 이용하는 대안적인 실시예가 설명된다. 특히, 도 9를 참조하면, 단계 900에서 제어 프로세스가 시작되어, 예를 들어 컴퓨터 프로세서가 컴퓨터 메모리로부터 예상 결과들을 검색할 수 있다. 저장된 예상 결과들은 암(arm)의 예상 각속도(예를 들어, 차량 속도), 및 암의 각속도의 예상 변화(예를 들어, 이전에 요구된 가속량)의 형태로 되어 있을 수 있다. 또한, 제어 프로세스는 단계 902에서 휠의 RPM(예를 들어, 암의 각속도 및/또는 차량 속도), 내연 기관의 RPM(예를 들어, 선 기어의 각속도), 전기 모터의 RPM(예를 들어, 링 기어의 각속도), 및 현재 구동 요구(예를 들어, 가속 페달 위치, 암의 각속도의 요구되는 변화, 요구되는 차량 가속률 등)와 같이, 감지된 값들을 판독함으로써 시작될 수 있다. 그 후, 단계 904에서 1 이상의 공식을 이용하여 제어 파라미터들이 수정될 수 있으며, 이는 내연 기관의 RPM(예를 들어, 선 기어의 각속도)의 변화, 및/또는 전기 모터의 RPM(예를 들어, 링 기어의 각속도)의 변화를 결정하는 것을 포함할 수 있다. 이러한 데이터로부터, 단계 906에서, 예를 들어 암의 향후 예상 각속도 및 암의 각속도의 예상 변화를 결정하기 위해 1 이상의 공식을 이용함으로써, 다음과 같이 새로운 예상 결과들이 계산될 수 있다:
Figure pct00004
이 결과들은 단계 908에서 컴퓨터 메모리에 저장될 수 있으며, 내연 기관 및 전기 모터를 제어하기 위해 단계 910에서 수정된 제어 파라미터들이 적용될 수 있다.
이제, 도 10 내지 도 16을 참조하면, 구동 작동 모드 동안 1 이상의 공식을 이용하여 제어 파라미터들을 수정하는 예시적인 프로세스가 더 자세히 설명된다. 특히, 도 10을 참조하면, 상기 프로세스는 단계 1000에서 내연 기관의 RPM이 예상 최소 공회전 RPM보다 낮은 지 결정하는 단계를 포함할 수 있으며, 이는 모터가 초킹 다운(chocking down)될 위험이 있음을 나타낼 수 있다. 그러하다면, 단계 1002에서, 전기 모터의 RPM을 감소시키고 최대 속도로 ICE RPM을 증가시킴으로써, 긴급 조치가 취해질 수 있다. 그렇지 않다면, 상기 프로세스는 단계 1004로 진행되어 정지 모드 플래그(stopped mode flag)가 설정되는지 결정할 수 있다. 그러하다면, 단계 1006에서 가속을 위한 구동 요구가 0보다 큰지에 대한 추가 결정이 행해질 수 있다. 그러하다면, 단계 1008에서 가속 모드 플래그가 설정될 수 있다. 그렇지 않다면, 정지 상태에서의 공회전을 계속 허용하도록, 제어 파라미터들이 수정되지 않을 수 있다.
단계 1010에서 가속 모드 플래그가 설정되는지 결정한 후, 단계 1012에서 가속을 위한 구동 요구가 현재 속도를 유지하기 위한 주행 값보다 큰지 결정하여, 아래에 설명되는 가속 작동 프로세스(도 11 및 도 12 참조)로의 진입을 유도할 수 있다. 그렇지 않다면, 단계 1014에서 주행 모드 플래그가 설정될 수 있다.
단계 1016에서 주행 모드 플래그가 설정되는지 결정한 후, 단계들 1018 및 1020에서 가속을 위한 구동 요구가 현재 속도를 유지하기 위한 주행 값보다 크지 않은지 그리고 작지 않은지 결정하여, 아래에 설명되는 주행 작동 프로세스(도 13 참조)로의 진입을 유도할 수 있다. 이와 다르게, 단계 1020에서 구동 요구가 주행 값보다 크다고 입증된 경우, 단계 1022에서 가속 모드 플래그가 설정될 수 있다. 대안적으로, 단계 1018에서 구동 요구가 주행 값보다 작다고 입증된 경우, 단계 1024에서 감속 모드 플래그가 설정될 수 있다.
단계 1026에서 감속 모드 플래그가 설정되는지 결정한 후, 단계 1028에서 가속을 위한 구동 요구가 현재 속도를 유지하기 위한 주행 값보다 큰지 결정하여, 아래에 설명되는 감속 작동 프로세스(도 14 참조)로의 진입을 유도할 수 있다. 그렇지 않다면, 단계 1030에서 가속 모드 플래그가 설정될 수 있다.
이제, 도 11을 참조하면, 예시적인 가속 작동 프로세스는 먼저 단계 1100에서 최적의 내연 기관 RPM 설정점에서 원하는 가속률이 달성될 수 있는지 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 이 결정은 원하는 가속률을 임계값과 비교하는 것을 수반할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 이 임계값은 주위 조건들(ambient conditions)에 따라 달라질 수 있다. 추가적인 또는 대안적인 실시예들에서는, 아래에 설명되는 프로세스(도 14 및 도 15 참조)에서 결정될 수 있는 바와 같이, 차량이 오르막 또는 내리막을 달리고 있는지에 관한 정보에 기초하여 임계값이 달라질 수 있다.
단계 1100에서 최적의 내연 기관 RPM 설정점에서 원하는 가속률이 달성될 수 없다고 결정된 경우, 단계 1102에서 현재 내연 기관의 RPM에서 원하는 가속률이 달성될 수 있는지 추가 결정이 행해질 수 있다. 소정 실시예에서, 이 결정은 현재 내연 기관의 RPM, 주위 조건들에 따라 및/또는 차량이 오르막 또는 내리막을 달리고 있는지에 관한 정보에 기초하여 달라질 수 있는 임계값과 원하는 가속률을 비교하는 것을 수반할 수 있다. 그러하다면, 단계 1104에서 전기 모터의 RPM을 증가시켜 링 기어의 각속도를 증가시킴으로써 가속이 이루어질 수 있다. 그렇지 않다면, 단계 1106에서 내연 기관의 RPM을 증가시키고 전기 모터의 RPM을 감소시켜 링 기어의 각속도를 감소시킴으로써 가속을 위한 준비가 이루어질 수 있다. 이와 반대로, 단계 1100에서 최적의 내연 기관 설정점에서 원하는 가속률이 달성될 수 있다고 결정된 경우, 프로세스는 최적의 설정점에서 작동하도록 실행(engage)될 수 있다.
이제, 도 12를 참조하면, 최적 설정점에서 작동하는 예시적인 프로세스는 내연 기관이 최적 설정점 아래에 있는지(단계 1200) 또는 최적 설정점 위에 있는지(단계 1202) 여부를 결정하는 것으로 시작될 수 있다. 그러하다면, 단계 1204 또는 1206에서 클러치가 결합해제될 수 있으며, 내연 기관의 RPM은 단계 1208 또는 1210에서 각각 증가 또는 감소될 수 있다. 그 후, 단계 1212에서 암의 타겟 각속도가 암의 현재 각속도와 같도록 설정될 수 있다. 한편, 단계들 1200 및 1202에서 내연 기관의 RPM이 이미 최적 설정점에 있다고 결정된 경우, 단계 1214에서 클러치가 결합될 수 있으며, 암의 타겟 각속도는 원하는 가속률을 달성하기 위해 암의 현재 각속도 및 그 각속도에서의 원하는 변화치의 합과 같도록 설정될 수 있다.
단계 1212 또는 단계 1216에서 암에 대한 타겟 각 가속(target angular acceleration)의 값이 결정되었으면, 단계 1218에서 링 기어의 타겟 각 가속이 계산될 수 있다. 예를 들어, 5:1 비의 유성 기어 세트에 대하여, 링 기어의 타겟 각속도(TARGETωring)는 암의 타겟 각속도(TARGETωarm) 및 내연 기관 RPM(ICE RPM)에 대해 다음과 같이 계산될 수 있다:
Figure pct00005
더 일반적인 형태로, 수학식은 N:1의 다양한 유성 기어 세트 비에 대해 다음과 같이 조정될 수 있다:
Figure pct00006
그 후, 이 링 기어의 타겟 각속도는, 단계 1224 및 1226 각각에서 링 기어의 각속도를 감소 또는 증가시키기 위해 단계 1220 및 1222에서 전기 모터 RPM의 조정 여부를 결정하도록 링 기어의 각속도와 비교하기 위한 임계값으로서 이용될 수 있다.
이제, 도 13을 참조하면, 주행 모드에서의 작동을 위한 프로세스는, 단계 1300 및 1302에서 내연 기관의 RPM이 최적 설정점보다 큰지 또는 작은지 여부를 결정하는 것으로 시작될 수 있다. 단계 1300에서 내연 기관의 RPM이 최적 설정점보다 크다고 결정된 경우, 단계 1304에서 내연 기관의 RPM이 감소될 수 있고, 전기 모터의 RPM이 증가될 수 있어, 링 기어의 각속도를 상승시킬 수 있다. 단계 1302에서 내연 기관의 RPM이 최적 설정점보다 작다고 결정된 경우, 단계 1306에서 내연 기관의 RPM이 증가될 수 있고, 전기 모터의 RPM이 감소될 수 있어, 링 기어의 각속도를 낮출 수 있다.
도 14를 참조하면, 감속 모드에서 작동하기 위한 프로세스는 단계 1400에서 요구가 주행 값보다 낮은지 여부를 결정하는 것으로 시작될 수 있다. 그러하다면, 프로세스는 단계 1402에서 클러치를 결합해제하도록 진행될 수 있다. 그 후, 단계 1404에서 링 기어의 각속도가 링 기어의 임계 각속도보다 큰지 여부를 결정할 수 있으며, 이때 내연 기관의 공회전 속도는 암의 0의 각속도를 생성하기 위해 완전히 보상된다. 그렇지 않다면, 전기 모터의 RPM이 공회전 보상 속도에 다다를 때까지 링 기어의 각속도를 낮추기 위해, 단계 1406에서 전기 모터의 RPM이 감소될 수 있다. 하지만, 단계 1404에서 링 기어의 각속도가 이미 공회전 보상 속도로 낮춰졌다고 결정된 경우, 단계 1408에서 암의 각속도가 0보다 큰지 여부가 결정될 수 있다. 그러하다면, 단계 1410에서 내연 기관의 RPM이 감소될 수 있다. 하지만, 단계 1408에서 차량이 정지 및 공회전하고 있다고 결정된 경우, 단계 1412에서 정지 모드에 들어갈 수 있다. 그렇지 않다면, 단계 1400에서 요구가 주행 값과 같다고 결정될 때까지 감속, 및 정지 및 공회전 모드에 대한 준비가 수행될 수 있고, 이때 단계 1414에서 클러치가 결합될 수 있으며, 단계 1416에서 주행 모드에 들어갈 수 있다.
이제, 도 15를 참조하면, 수정 양을 조정하기 위한 프로세스는, 단계 1500에서 암의 각속도가 암의 예상 각속도보다 낮은지 여부를 결정하는 것으로 시작될 수 있다. 그러하다면, 차량은 오르막을 달리고 있을 수 있거나, 제동 중이거나, 일종의 장애물 또는 예기치않게 차량을 서행시키는 다른 조건에 직면하고 있을 수 있다. 그러하다면, 단계 1502에서 암의 각속도에서의 예상 변화가 0보다 큰지 추가 결정이 수행될 수 있다. 그러하다면, 난 가속(difficulty accelerating) 조건, 그리고 더 많은 토크에 대한 요구가 검출될 수 있다. 이 경우, 단계 1504에서 제어 파라미터들을 수정하여, 링 기어의 각속도를 낮추고 토크를 증가시키기 위해 전기 모터의 RPM을 감소시킬 수 있다. 이 단계는 전기 모터에 대한 파라미터를 새로운 값으로 오버라이드하거나(overriding), 약간의(lesser degree) 조정을 위해 결정된 수정 양에 스칼라 값을 적용하는 것을 수반할 수 있다. 이용되는 값들의 양 및/또는 타입은, 예를 들어 아암의 예상 각속도와 실제 각속도 사이의 차이의 크기에 따라 달라질 수 있다.
단계 1502에서 암의 각속도의 예상 변화가 0보다 크지 않다고 결정된 경우, 단계 1506에서 예상 변화가 0보다 낮은지에 대한 추가 결정이 행해질 수 있다. 그러하다면, 차량이 내리막을 달리고 있는 경우와 같이 별도의 성공 감속(extra success decelerating) 조건이 검출될 수 있다. 이에 응답하여, 단계 1508에서 클러치가 결합해제될 수 있고, 단계 1510에서 내연 기관의 RPM이 최적 설정점보다 큰지 여부를 결정할 수 있다. 그러하다면, 단계 1512에서 내연 기관의 RPM을 감소시키고 전기 모터의 RPM을 조정하여 암의 현재 각속도를 일치시키도록 조정이 이루어질 수 있다. 그렇지 않다면, 단계 1514에서 제어 파라미터들을 수정하여, 암의 현재 각속도를 일치시키기 위해 전기 모터의 RPM을 조정할 수 있다.
단계 1506에서 암의 각속도에서의 예상 변화가 0보다 작지 않다고 결정된 경우, 난 주행(difficulty cruising) 조건이 검출될 수 있다. 이 경우, 단계 1516에서 내연 기관의 RPM이 최대 임계값보다 작은지 여부가 결정될 수 있다. 그러하다면, 단계 1518에서 제어 파라미터들을 수정하여, 내연 기관의 RPM을 증가시키면서 링 기어의 각속도를 낮추기 위해 전기 모터의 RPM을 감소시킬 수 있다. 반면, 단계 1516에서 내연 기관의 RPM이 이미 최대라고 결정된 경우, 단계 1520에서 제어 파라미터들을 조정하여, 링 기어의 각속도를 낮추고 이에 따라 토크를 증가시키기 위해 전기 모터의 RPM을 감소시킬 수 있다. 또한, 단계들 1518 및 1520에서는 암의 예상 각속도와 실제 각속도 사이의 차이의 크기에 기초하여 달라질 수 있는 스칼라 값들이 이용될 수 있다.
이제, 도 16을 참조하면, 단계 1600에서 암의 각속도가 예상된 것보다 크다고 결정된 경우, 차량이 내리막으로 달리고 있는 조건이 검출될 수 있다. 그 후, 단계 1602에서 암의 각속도에서의 예상 변화가 0보다 크다고 결정된 경우, 별도의 성공가속 조건이 검출될 수 있다. 이 경우, 단계 1604에서 제어 파라미터들을 수정하여, 링 기어의 각속도를 낮추도록 전기 모터의 RPM을 감소시킬 수 있다. 이 단계에서, 가속 양을 줄이기(scaling down) 위해 스칼라 값이 선택될 수 있으며, 이 값은 암의 예상 각속도와 실제 각속도 차이의 크기에 기초하여 선택될 수 있다.
단계 1606에서 암의 각속도에서의 예상 변화가 0보다 작다고 결정된 경우, 난 감속 조건이 검출될 수 있다. 이 경우, 단계 1608에서 클러치가 결합해제될 수 있으며, 단계 1610에서 내연 기관의 RPM이 최적 설정점보다 큰지 여부가 결정될 수 있다. 그러하다면, 단계 1612에서 제어 파라미터들을 수정하여 내연 기관의 RPM을 감소시키고, 링 기어의 각속도를 일치시키기 위해 전기 모터의 RPM을 조정하여 암의 각속도를 보완(complement)할 수 있다. 그렇지 않다면, 단계 1614에서 제어 파라미터들을 수정하여, 링 기어의 각속도를 일치시키기 위해 전기 모터의 RPM을 조정하여 암의 각속도를 보완할 수 있다.
암의 각속도에서의 예상 변화가 0인 경우, 곤란한 주행(trouble cruising)의 조건이 검출될 수 있다. 이 경우, 단계 1616에서 내연 기관의 RPM이 최적 설정점보다 큰지 여부에 대한 추가 결정이 행해질 수 있다. 그렇지 않다면, 제어 파라미터들을 수정하여, 링 기어의 각속도를 낮추고 이에 따라 토크를 증가시키기 위해 전기 모터의 RPM을 감소시킬 수 있다. 단계 1618에서, 전기 모터의 RPM의 감소량은 암의 예상 각속도와 실제 각속도 사이의 차이의 크기에 기초하여 선택될 수 있다. 그렇지 않다면, 단계 1620에서 제어 파라미터들을 수정하여, 내연 기관의 RPM과 전기 모터의 RPM 둘 모두를 감소시킬 수 있다. 단계 1620에서는, 내연 기관의 RPM의 감소량을 늘이고 전기 모터의 RPM의 증가량을 줄이기 위해 스칼라 값들이 선택될 수 있으며, 이 값은 암의 예상 각속도와 실제 각속도 차이의 크기에 기초하여 선택될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따라 앞서 설명된 장점들 중 1 이상을 만족하는 무한 변속기가 제공되었음을 알 수 있다. 바람직한 실시예가 자세히 설명되었지만, 앞서 확인된 장점 및 이점 모두가 존재하지 않더라도, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 본 명세서에서 다양한 변화, 대체, 및 변경이 이루어질 수 있음을 이해하여야 한다. 예를 들어, 본 명세서에 제공된 설명들 및 도면들에 도시된 다양한 실시예들 및 예시들은 여기에 명시적으로 나타나 있는지 여부에 관계없이 본 발명의 범위에 속해 있는 여러 가지 다른 방식들로 이행 및 구현될 수 있음을 나타낸다. 예를 들어 다양한 요소들 및 구성요소들은 또 다른 시스템에 조합 또는 통합될 수 있거나, 몇몇 특징들은 구현되지 않을 수도 있다. 또한, 바람직한 실시예에 별개로 또는 별도로 설명되고 예시된 기술들, 시스템들, 서브-시스템들, 및 방법들은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다른 시스템들, 디자인들, 기술들 또는 방법들과 조합 또는 통합될 수 있다. 예를 들어, 무한 변속기는, 본 명세서에 구체적으로 설명되지 않은 것들을 포함해, 다양한 타입의 차량들과 함께 사용될 수 있다. 변화, 대체, 및 변경의 또 다른 예시들은 당업자에 의해 용이하게 확인가능하며, 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않고 행해질 수 있다.

Claims (24)

  1. 차량(automotive vehicle)과 함께 사용하기 위한 무한 변속기(infinitely variable transmission)에 있어서,
    2 개의 입력 구성요소들 및 출력 구성요소를 갖는 유성 기어 세트(planetary gear set) - 상기 유성 기어 세트는 상기 차량의 구동 트레인에 위치되어, 상기 차량의 내연 기관(internal combustion engine)에 의해 구동되는 구동 샤프트가 상기 입력 구성요소들 중 구동 샤프트 입력 구성요소에 연결되고, 상기 출력 구성요소는 상기 차량의 발동 기구(motivational mechanism)를 구동하도록 구성된 출력 샤프트에 연결됨 -;
    상기 유성 기어 세트의 2 개의 입력 구성요소들 중 다른 하나인 웜 기어 입력 구성요소(worm gear input component)와 맞물리는(interfaced) 웜 기어;
    상기 웜 기어를 구동시키도록 연결된 전기 모터; 및
    상기 차량의 운전자에 의해 생성되는 토크 요구에 응답하여, 상기 토크 요구(torque demand)를 만족시키도록 공식화된(formulated) 방식으로, 상기 전기 모터를 연속 제어하도록 연결된 전자 제어 유닛을 포함하는 무한 변속기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유성 기어 세트의 유성 캐리어(planetary carrier)는 상기 출력 구성요소이고, 상기 유성 기어 세트의 선 기어(sun gear)는 상기 구동 샤프트 입력 구성요소이며, 상기 유성 기어 세트의 링 기어(ring gear)는 상기 웜 기어와 맞물리는 상기 웜 기어 입력 구성요소인 무한 변속기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 웜 기어는 웜 기어의 톱니 마찰과 상기 웜 기어 입력 구성요소의 부하 사이에 균형을 이루도록 선택된 나선 각(helix angle)을 가져, 상기 웜 기어를 구동시키는데 요구되는 동력이 모든 입력 부하 조건들에 대해 최소화되는 무한 변속기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 제어 유닛은:
    (a) 최적 효율 설정점에서 상기 내연 기관을 작동시킴으로써 상기 토크 요구가 만족될 수 있는지 결정하고;
    (b) 상기 결정의 결과들에 따라 조건설정되어,
    (i) 상기 토크 요구를 만족시키기 위해 상기 전기 모터의 각속도를 수정하면서, 상기 최적 효율 설정점에서 상기 내연 기관을 작동시키거나;
    (ii) 상기 토크 요구가 만족되도록 최적 효율을 벗어나는 방식으로 상기 내연 기관을 작동시키도록,
    작동가능하게 연결되는(operatively connected) 무한 변속기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 제어 유닛은, 시동 작동 모드 동안:
    (a) 상기 차량의 구동 샤프트를 전진 방향(forward direction)으로 전환하도록 공식화된 방향으로 전기 모터를 작동시키고;
    (b) 상기 차량의 내연 기관의 시동의 검출을 수행하며;
    (c) 상기 내연 기관의 시동의 검출에 응답하여, 상기 차량의 클러치를 결합해제하고(disengage), 상기 내연 기관의 공회전 속도를 보상하도록 공식화된 각속도로 상기 전기 모터를 작동시키도록,
    작동가능하게 연결되는 무한 변속기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 제어 유닛은, 후진 작동 모드 동안:
    상기 차량을 후진 이동시키면서, 상기 토크 요구를 만족시키도록 공식화된 각속도로 상기 전기 모터를 작동시키도록,
    작동가능하게 연결되는 무한 변속기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 전자 제어 유닛은, 상기 후진 작동 모드 동안:
    상기 구동 샤프트의 각속도와 상기 구동 샤프트 입력 구성요소의 각속도를 일치시키도록(match) 공식화된 각속도로 상기 전기 모터를 작동시킴으로써, 상기 차량의 클러치의 세팅(setting) 또는 브레이크 신호의 상태 중 적어도 하나에 응답하도록,
    작동가능하게 연결되는 무한 변속기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 제어 유닛은, 구동 작동 모드 동안:
    상기 차량을 전진 이동시키면서, 상기 토크 요구를 만족시키도록 공식화된 각속도로 상기 전기 모터를 작동시키고;
    상기 구동 샤프트의 각속도와 상기 구동 샤프트 입력 구성요소의 각속도를 일치시키도록 공식화된 각속도로 상기 전기 모터를 작동시킴으로써, 상기 구동 샤프트를 상기 구동 샤프트 입력 구성요소에 연결하는 클러치의 세팅 또는 브레이크 신호의 상태 중 적어도 하나에 응답하도록,
    작동가능하게 연결되는 무한 변속기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 토크 요구는 상기 차량의 가속 페달에 의해 생성되는 가속 페달 신호이고;
    상기 전자 제어 유닛은 상기 전기 모터의 각속도 및 상기 구동 샤프트의 각속도를 나타내는 신호들을 수신하도록 작동가능하게 연결되며;
    상기 전자 제어 유닛은:
    (a) 상기 가속 페달 신호, 상기 구동 샤프트의 각속도, 및 상기 전기 모터의 각속도에 적어도 부분적으로 기초하여 사전설정된 파라미터들의 맵으로부터 작동 파라미터들을 검색하고,
    (b) 상기 작동 파라미터들을 적용하여, 상기 전기 모터의 각속도 및 상기 구동 샤프트의 각속도를 수정하도록 작동가능하게 연결되는 무한 변속기.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 제어 유닛은:
    (a) (i) 상기 차량의 브레이크 페달에 의해 생성되는 브레이크 신호, 및 (ii) 상기 구동 샤프트를 상기 구동 샤프트 입력 구성요소에 연결하는 클러치의 상태 중 적어도 하나, 및
    (b) 상기 출력 샤프트 또는 상기 차량의 발동 기구 중 적어도 하나의 각속도를 나타내는 신호
    를 수신하도록 작동가능하게 연결되고;
    상기 전자 제어 유닛은:
    상기 브레이크 신호 또는 상기 클러치 중 적어도 하나의 상태에 따라 조건설정되어, 상기 출력 샤프트의 각속도 또는 상기 발동 기구의 각속도 중 적어도 하나에 기초하여 사전설정된 파라미터들의 맵으로부터 작동 파라미터들을 검색하도록 작동가능하게 연결되며;
    상기 전자 제어 유닛은:
    상기 작동 파라미터들을 적용하여, 상기 구동 샤프트의 각속도와 상기 구동 샤프트 입력 구성요소의 각속도를 일치시키도록 공식화된 방식으로 상기 전기 모터의 각속도 및 상기 구동 샤프트의 각속도를 연속 제어하도록 작동가능하게 연결되는 무한 변속기.
  11. 차량의 무한 변속기와 함께 사용하기 위한 작동 방법에 있어서,
    상기 차량의 전자 제어 유닛에 의해, 상기 차량에 의해 적어도 부분적으로 생성되는 토크 요구를 수신하는 단계; 및
    상기 전자 제어 유닛에 의해, 상기 토크 요구에 응답하여 상기 토크 요구를 만족시키도록 공식화된 방식으로 전기 모터를 연속 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 전기 모터는 유성 기어 세트의 2 개의 입력 구성요소들 중 하나인 웜 기어 입력 구성요소와 맞물리는 웜기어를 구동시키도록 연결되고, 상기 유성 기어 세트는 상기 차량의 구동 트레인에 위치되어, 상기 차량의 내연 기관에 의해 구동되는 구동 샤프트가 상기 2 개의 입력 구성요소들 중 다른 하나인 구동 샤프트 입력 구성요소에 연결되며, 상기 유성 기어 세트의 출력 구성요소는 상기 차량의 발동 기구를 구동시키도록 출력 샤프트에 연결되는 작동 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 유성 기어 세트의 유성 캐리어는 상기 출력 구성요소이고, 상기 유성 기어 세트의 선 기어는 상기 구동 샤프트 입력 구성요소이며, 상기 유성 기어 세트의 링 기어는 상기 차량의 구동 샤프트에 연결되는 상기 웜 기어 입력 구성요소인 작동 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 웜 기어는 웜 기어의 톱니 마찰과 상기 웜 기어 입력 구성요소의 부하 사이에 균형을 이루도록 선택된 나선 각을 가져, 상기 웜 기어를 구동시키는데 요구되는 동력이 모든 입력 부하 조건들에 대해 최소화되는 작동 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 전자 제어 유닛에 의해, 최적 효율 설정점에서 상기 내연 기관을 작동시킴으로써 상기 토크 요구가 만족될 수 있는지 결정하는 단계; 및
    상기 결정의 결과에 따라 조건설정되어,
    (a) 상기 전자 제어 유닛에 의해, 상기 토크 요구를 만족시키도록 상기 전기 모터의 각속도를 수정하면서, 상기 전자 제어 유닛에 의해, 최적 효율 설정점에서 상기 내연 기관을 작동시키는 단계; 또는
    (b) 상기 전자 제어 유닛에 의해, 상기 토크 요구가 만족되도록 최적 효율을 벗어나는 방식으로 상기 내연 기관을 작동시키는 단계를 더 포함하는 작동 방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    시동 작동 모드 동안,
    (a) 상기 전자 제어 유닛에 의해, 상기 차량의 구동 샤프트를 전진 방향으로 전환하도록 공식화된 방향으로 상기 전기 모터를 작동시키는 단계;
    (b) 상기 전자 제어 유닛에 의해, 상기 차량의 내연 기관의 시동의 검출을 수행하는 단계; 및
    (c) 상기 내연 기관의 시동의 검출에 응답하여, 상기 차량의 클러치를 결합해제하고, 상기 내연 기관의 공회전 속도를 보상하도록 공식화된 각속도로 상기 전기 모터를 작동시키는 단계를 더 포함하는 작동 방법.
  16. 제 11 항에 있어서,
    후진 작동 모드 동안, 상기 전자 제어 유닛에 의해, 상기 차량을 후진 이동시키면서, 상기 토크 요구를 만족시키도록 공식화된 각속도로 상기 전기 모터를 작동시키는 단계를 더 포함하는 작동 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 후진 작동 모드 동안, 상기 전자 제어 유닛에 의해, 상기 구동 샤프트의 각속도와 상기 구동 샤프트 입력 구성요소의 각속도를 일치시키도록 공식화된 각속도로 상기 전기 모터를 작동시킴으로써, 상기 차량의 클러치의 세팅 또는 브레이크 신호의 상태 중 적어도 하나에 응답하는 단계를 더 포함하는 작동 방법.
  18. 제 11 항에 있어서,
    구동 작동 모드 동안,
    상기 전자 제어 유닛에 의해, 상기 차량을 전진 이동시키면서, 상기 토크 요구를 만족시키도록 공식화된 각속도로 상기 전기 모터를 작동시키는 단계; 및
    상기 구동 샤프트의 각속도와 상기 구동 샤프트 입력 구성요소의 각속도를 일치시키도록 공식화된 각속도로 상기 전기 모터를 작동시킴으로써, 상기 구동 샤프트를 상기 구동 샤프트 입력 구성요소에 연결하는 클러치의 세팅 또는 브레이크 신호의 상태 중 적어도 하나에 응답하는 단계를 더 포함하는 작동 방법.
  19. 제 11 항에 있어서,
    상기 전자 제어 유닛에 의해, 상기 차량의 가속 페달에 의해 생성되는 가속 페달 신호로서 상기 토크 요구를 수신하는 단계;
    상기 전자 제어 유닛에 의해, 상기 구동 샤프트의 각속도를 나타내는 신호를 수신하는 단계;
    상기 전자 제어 유닛에 의해, 상기 전기 모터의 각속도를 나타내는 신호를 수신하는 단계;
    상기 전자 제어 유닛에 의해, 상기 가속 페달 신호, 상기 구동 샤프트의 각속도, 및 상기 전기 모터의 각속도에 기초하여 사전설정된 파라미터들의 맵으로부터 작동 파라미터들을 검색하는 단계; 및
    상기 전자 제어 유닛에 의해, 상기 작동 파라미터들을 적용하여, 상기 전기 모터의 각속도 및 구동 샤프트의 각속도를 연속 제어하는 단계를 더 포함하는 작동 방법.
  20. 제 11 항에 있어서,
    상기 전자 제어 유닛에 의해, 상기 차량의 브레이크 페달에 의해 생성되는 브레이크 신호를 수신하는 단계;
    상기 전자 제어 유닛에 의해, 상기 출력 샤프트의 각속도 또는 상기 차량의 발동 기구의 각속도 중 적어도 하나를 나타내는 신호를 수신하는 단계;
    상기 브레이크 신호의 상태에 따라 조건설정되어,
    상기 전자 제어 유닛에 의해, 상기 출력 샤프트의 각속도 또는 상기 발동 기구의 각속도 중 적어도 하나에 기초하여 사전설정된 파라미터들의 맵으로부터 작동 파라미터들을 검색하는 단계; 및
    상기 전자 제어 유닛에 의해, 상기 작동 파라미터들을 적용하여, 상기 구동 샤프트의 각속도와 상기 구동 샤프트 입력 구성요소의 각속도를 일치시키도록 공식화된 방식으로 상기 전기 모터의 각속도 및 상기 구동 샤프트의 각속도를 연속 제어하는 단계를 더 포함하는 작동 방법.
  21. 차량과 함께 사용하기 위한 무한 변속기에 있어서,
    제 1 및 제 2 입력 구성요소들 및 출력 구성요소를 갖는 유성 기어 세트 - 상기 유성 기어 세트는 상기 차량의 구동 트레인에 커플링되도록 작동가능하여, 상기 제 1 입력 구성요소가 상기 차량의 엔진에 의해 구동되는 구동 샤프트에 커플링되고, 상기 출력 구성요소는 상기 차량의 발동 기구를 구동시키도록 구성된 출력 샤프트에 연결됨 -;
    상기 제 2 입력 구성요소와 맞물리는 웜 기어;
    상기 웜 기어를 구동시키도록 연결된 전기 모터; 및
    상기 차량에 의해 적어도 부분적으로 생성되는 토크 요구에 응답하여, 상기 전기 모터를 연속 제어하도록 작동가능한 전자 제어 유닛을 포함하는 무한 변속기.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 1 입력 구성요소는 구동 샤프트 입력 구성요소를 포함하는 무한 변속기.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 2 입력 구성요소는 웜 기어 입력 구성요소를 포함하는 무한 변속기.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 출력 구성요소는 상기 유성 기어 세트의 유성 캐리어를 포함하고, 상기 제 1 입력 구성요소는 상기 유성 기어 세트의 선 기어를 포함하며,상기 제 2 입력 구성요소는 상기 유성 기어 세트의 링 기어를 포함하는 무한 변속기.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101985149B1 (ko) * 2018-04-05 2019-06-03 손순영 모터와 유성기어 메카니즘을 이용한 풍력발전용 변속장치

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140108888A1 (en) 2008-03-11 2014-04-17 Rod Brittner Error tolerant or streaming storage device
US8958961B2 (en) * 2011-12-16 2015-02-17 The Gates Corporation Continuously variable transmission
US9085225B2 (en) 2012-01-23 2015-07-21 Dennis Ray Halwes Infinitely variable transmission
CN105020351A (zh) * 2015-06-12 2015-11-04 上海纳铁福传动系统有限公司 电动变速器
US10151390B2 (en) 2015-11-09 2018-12-11 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to control a continuously variable transmission
GB2557880A (en) * 2016-06-17 2018-07-04 Gm Global Tech Operations Inc A method of identifying a faulted component in a automotive system
US10745118B2 (en) 2016-09-23 2020-08-18 Sikorsky Aircraft Corporation Variable ratio gearbox for a rotary wing aircraft tail rotor
US10482776B2 (en) 2016-09-26 2019-11-19 Sikorsky Aircraft Corporation Landing zone evaluation and rating sharing among multiple users
US10054203B2 (en) * 2016-11-04 2018-08-21 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Rotational inerters
JP6982543B2 (ja) * 2018-05-15 2021-12-17 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両の駆動装置
US11904649B1 (en) * 2018-10-05 2024-02-20 Glydways, Inc. Vehicle with independently adjustable suspension
CN109291782A (zh) * 2018-10-16 2019-02-01 湖南吉利汽车部件有限公司 一种行星轮变速装置及混合动力汽车
WO2021025860A1 (en) * 2019-08-05 2021-02-11 Magna Powertrain Of America, Inc. Power transfer assembly with self-locking worm and spur gears
US11300184B1 (en) * 2020-11-16 2022-04-12 Trinity Innovative Solutions, Llc Variable output transmission

Family Cites Families (188)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2916932A (en) 1959-12-15 Power transmission
US2734397A (en) 1956-02-14 G bade
USRE20846E (en) 1938-09-06 Variable speed transmission
US1807013A (en) 1931-05-26 Variable speed power transmission
USRE19989E (en) 1936-05-26 swift
US1077454A (en) 1912-05-11 1913-11-04 Alexander H Cooke Variable-speed-transmission gearing.
US1074096A (en) 1913-06-26 1913-09-23 Ludwig Hammer Liquid change-speed gear for automobiles.
US1498840A (en) 1920-07-02 1924-06-24 Jr John Hasselbring Variable-speed transmission mechanism
US1689685A (en) 1921-04-28 1928-10-30 Toledo Scale Co Bench machine
US1972175A (en) 1923-11-01 1934-09-04 Vessey Ernest Abington Hydraulic infinitely variable speed transmission mechanism
US1601662A (en) 1923-12-10 1926-09-28 Abbott Geoffrey Joseph Power-transmission mechanism
US1798722A (en) 1924-02-06 1931-03-31 Harry B Chalmers Variable-speed transmission
US1642721A (en) 1925-02-20 1927-09-20 Brooke Holman Linnell Centrifugal clutch
US1810282A (en) 1925-10-14 1931-06-16 Ped Inc Power transmission
US1663158A (en) 1925-11-30 1928-03-20 H H Ward Variable-speed transmission mechanism
US1801355A (en) 1927-06-04 1931-04-21 Hartford Empire Co Synchronizing device
US1822805A (en) 1927-08-05 1931-09-08 D Halloy Audoin Automatic lathe
US1825691A (en) 1927-09-08 1931-10-06 Hall Edwin Sydney Internal combustion engine
US1817159A (en) 1927-09-24 1931-08-04 Morison Inc Transmission mechanism
US1885880A (en) 1928-05-16 1932-11-01 American Mach & Foundry Constant level tobacco feed for cigarette machines
US1732247A (en) 1928-07-30 1929-10-22 Tornberg Isidor Variable-speed device
US1904319A (en) 1928-08-11 1933-04-18 Albert E Marolf Variable speed transmission
US1839815A (en) 1928-12-18 1932-01-05 Teece Sidney Hassett Infinitely variable speed transmission mechanism
US1803422A (en) 1929-04-20 1931-05-05 Blyth Lennox Millar Variable transmission gear
US1968030A (en) 1929-06-11 1934-07-31 Filippis Raymond De Automatic gearless transmission
US2008734A (en) 1929-07-31 1935-07-23 Weems Philip Van Horn Method of and apparatus for navigators' time keeping
US1897436A (en) 1929-09-25 1933-02-14 Philips Nv Transmission between two shafts with regulable gear ratio
US1979570A (en) 1930-02-06 1934-11-06 Paterson Thomas Watson Means for the hydraulic transmission of power
US1978439A (en) 1930-04-01 1934-10-30 John S Sharpe Variable transmission
US1807035A (en) 1930-04-12 1931-05-26 Wallace C Herman Reversible variable speed transmission mechanism
US1848413A (en) 1930-06-20 1932-03-08 Bragg Kliesrath Corp Controlling valve mechanism for vacuum brake systems
US1857631A (en) 1930-07-14 1932-05-10 Wean Engineering Co Inc Coating machine drive
US1904652A (en) 1930-08-07 1933-04-18 Cons Packaging Machinery Corp Weighing and filling machine
US2010355A (en) 1930-09-23 1935-08-06 Cincinnati Milling Machine Co Machine tool
US1987251A (en) 1930-12-23 1935-01-08 Matthew Clough Park Hydraulic variable transmission mechanism
US1905300A (en) 1931-03-20 1933-04-25 Manuel P Mello Machine for combing textile fibers
US1938594A (en) 1931-04-08 1933-12-12 Weskenson Corp Speed change device
US2088834A (en) 1931-08-05 1937-08-03 Ardra Louise Briggs Variable speed transmission device
US1902245A (en) 1931-09-08 1933-03-21 Kinser Vernon Automatic transmission
US1887705A (en) 1931-11-10 1932-11-15 Robert H Worrall Variable speed device
US2054165A (en) 1931-11-13 1936-09-15 Cincinnati Milling Machine Co Control mechanism for the transmission of a milling machine
US1922887A (en) 1931-12-10 1933-08-15 Waterbury Tool Co Variable speed gear transmission
US2131158A (en) 1932-02-03 1938-09-27 Gen Motors Corp Continuously variable transmission
US2071785A (en) 1932-03-12 1937-02-23 Gen Motors Corp Control for friction transmission
US2026928A (en) 1932-03-17 1936-01-07 Back Alfred Continuously variable change-speed gear
US2075944A (en) 1932-05-05 1937-04-06 Leigh E Hughes Hydraulic transmission
US2086889A (en) 1932-07-06 1937-07-13 Jr Charles J Anderson Power transmission
US1935589A (en) 1932-07-16 1933-11-14 Adiel Y Dodge Transmission
US1980656A (en) 1932-07-20 1934-11-13 David A Barnett Transmission system
US2007533A (en) 1932-07-23 1935-07-09 Mesta Machine Co Method and apparatus for shearing
US2015638A (en) 1932-09-13 1935-09-24 Kohn Hans Transmission gear
US1949078A (en) 1932-10-03 1934-02-27 Kinser Vernon Variable speed transmission
US1911897A (en) 1932-10-19 1933-05-30 Sullivan Machinery Co Mining machine
US1997961A (en) 1932-12-07 1935-04-16 Beria Antonio Mechanism for the transmission of rotary motion
US1997608A (en) 1933-01-03 1935-04-16 George W Swift Jr Inc Variable speed cutting mechanism
US2006160A (en) 1933-02-01 1935-06-25 Adiel Y Dodge Variable speed transmission
US2196064A (en) 1933-02-04 1940-04-02 Erban Patents Corp Driving energy consumer
US2285760A (en) 1933-03-06 1942-06-09 Gen Motors Corp Change speed gearing with automatic overdrive
US2148857A (en) 1933-03-11 1939-02-28 Erban Patents Corp Transmission device
US1983916A (en) 1933-05-27 1934-12-11 Megill Henry Variable speed power transmission mechanism
US1951536A (en) 1933-06-08 1934-03-20 George W Swift Jr Inc Variable drive mechanism
US2132726A (en) 1933-07-19 1938-10-11 Gen Motors Corp Infinitely variable transmission
US1953829A (en) 1933-09-30 1934-04-03 Roy K Morris Apparatus for cryptographically transposing characters
US2150456A (en) 1933-11-22 1939-03-14 Gen Motors Corp Variable speed drive
US1990786A (en) 1933-12-20 1935-02-12 Horowitz Louis Automatic transmission mechanism
US2003817A (en) 1934-02-21 1935-06-04 Gen Motors Corp Disk spring governor
US2066758A (en) 1934-04-18 1937-01-05 Bassoff Arthur Bair Infinitely variable speed mechanical transmission system
US2011101A (en) 1934-04-19 1935-08-13 Adiel Y Dodge Variable speed transmission
US2131787A (en) 1934-07-03 1938-10-04 Patent Engineering Corp Power transmitting device
US2181118A (en) 1934-10-25 1939-11-28 Burner Bingham Automatic infinitely variable transmission
US2008869A (en) 1934-12-24 1935-07-23 Leoni Pilade Variable gear ratio transmission
US2097283A (en) 1935-01-02 1937-10-26 Kohn Hans Change speed mechanism
US2045559A (en) 1935-01-31 1936-06-23 Gen Motors Corp Servomotor mechanism
US2183403A (en) 1935-05-29 1939-12-12 Courtney N Mitchell Hydraulic clutch and transmission
US2170930A (en) 1935-06-22 1939-08-29 Paterson Thomas Watson Transmission apparatus
US2101845A (en) 1935-08-09 1937-12-14 Fraser George Holt Speed reducer and other transmission
US2186662A (en) 1935-08-16 1940-01-09 Berger Martin Continuously variable friction wheel change speed gear
NL49160C (ko) 1935-12-14 1940-09-16
US2120953A (en) 1936-01-20 1938-06-14 Seth Henry Variable speed transmission mechanism
US2253701A (en) 1936-06-12 1941-08-26 Grunbaum Heinrich Apparatus for measuring the length of strip material
US2182458A (en) 1936-12-05 1939-12-05 Vickers Inc Frictional gearing
US2207073A (en) 1937-05-06 1940-07-09 Albert F Shields Infinite variable speed transmission
US2403954A (en) 1938-02-09 1946-07-16 Gen Motors Corp Turbodrive and control
US2199056A (en) 1938-06-11 1940-04-30 Borg Warner Planetary transmission
US2207866A (en) 1938-07-13 1940-07-16 American Enka Corp Mechanism for use in the manufacture of artificial silk
US2209254A (en) 1938-07-29 1940-07-23 Yrjo A Ahnger Friction transmission device
US2252034A (en) 1939-09-20 1941-08-12 Brodie Ralph N Co Variable ratio transmission mechanism
US2355000A (en) 1940-02-10 1944-08-01 Liebrecht Heinrich Fritz Power and motion transmission system
US2341163A (en) 1940-10-04 1944-02-08 Gen Motors Corp Converter construction and control
US2332588A (en) 1940-10-07 1943-10-26 Borg Warner Variable transmission
US2311691A (en) 1941-06-28 1943-02-23 Porter Frederick Brenton Automatic power transmission
US2303026A (en) 1941-08-11 1942-11-24 Amelia Croden Power transmission system
US2364919A (en) 1942-07-20 1944-12-12 Margaret I Ryan Transmission mechanism
US2432442A (en) 1944-11-21 1947-12-09 Pourtier Gaston Variable speed gear transmission
US2592538A (en) 1946-06-17 1952-04-15 Borg Warner Power-transmitting mechanism
US2605651A (en) 1947-05-19 1952-08-05 Martin P Winther Variable-speed transmission gear
US2666492A (en) 1948-01-23 1954-01-19 Chrysler Corp Electromechanical change-speed transmission and brake control for vehicles
US2686432A (en) 1949-10-28 1954-08-17 Walter E Gudert Mechanical infinitely variable speed transmission
US2743621A (en) 1949-11-02 1956-05-01 Beier Josef Infinitely variable friction wheel gears
US2668459A (en) 1949-11-29 1954-02-09 Berklege Emil Power load equalizer
US2804748A (en) 1951-04-18 1957-09-03 David W Hutchinson Gas turbine with clutch control
US2711105A (en) 1951-06-02 1955-06-21 Williams Earl Charles Power transmission
US2791184A (en) 1951-06-26 1957-05-07 Sturm Erwin Hydraulic transmission
US2655056A (en) 1952-01-31 1953-10-13 De Witt C Clintsman Autoamtic infinitely variable power transmission
US2847876A (en) 1952-07-03 1958-08-19 George W Willard Transmission
US2792723A (en) 1952-10-11 1957-05-21 Fischer Ag Georg Continuous controllable two motor drive
US2755078A (en) 1952-10-30 1956-07-17 Curtiss Wright Corp Governor
US2787920A (en) 1953-01-28 1957-04-09 Blaha Emil Automatic transmission
US2878688A (en) 1953-03-16 1959-03-24 William E Palmer Variable transmission
US2836994A (en) 1953-09-10 1958-06-03 Weber Max Infinitely variable friction transmission with conical planetary rollers
US2730907A (en) 1954-03-29 1956-01-17 Dale F Marean Variable ratio transmission
US2868038A (en) 1955-05-26 1959-01-13 Liquid Controls Corp Infinitely variable planetary transmission
US2868039A (en) 1956-01-03 1959-01-13 Lee Royal Variable speed transmissions
DE1005383B (de) 1956-01-19 1957-03-28 Franz Riedl Stufenlos regelbares Getriebe, vorzugsweise fuer Kraftfahrzeuge
US2951398A (en) 1956-11-15 1960-09-06 Barnes & Reinecke Inc Hydro-kinetic variable speed controller
US2940337A (en) 1958-07-03 1960-06-14 Martin O Kalb Variable force control system
US3078739A (en) 1958-12-19 1963-02-26 Voith Getriebe Kg Transmission
US3083801A (en) 1959-12-22 1963-04-02 Frohner Fritz Driving device for machines, particularly winding machines
US3246531A (en) 1960-11-04 1966-04-19 Kashihara Manabu Infinitely variable speed change gear
US3225617A (en) 1961-01-09 1965-12-28 James R Young Variable ratio friction transmission and control system therefor
US3220284A (en) 1963-05-13 1965-11-30 Horvath Tibor Control means for planetary transmission
US3400609A (en) 1965-10-23 1968-09-10 Gen Motors Corp Transmission
US3427899A (en) 1966-03-02 1969-02-18 White Motor Corp Infinitely variable transmission system
US3442156A (en) 1966-03-07 1969-05-06 Harry E Novinger Infinitely variable speed gear transmission
US3468192A (en) 1966-10-03 1969-09-23 Algirdas L Nasvytis Transmission
NL165821C (nl) 1976-02-09 1981-05-15 Doornes Transmissie Bv Traploos variabele overbrenging.
US4109550A (en) 1977-02-15 1978-08-29 Kubota Ltd. Stepless speed change systems
EP0003408B2 (en) 1978-01-21 1985-04-03 P.I.V. Antrieb Werner Reimers GmbH & Co KG Continuously variable transmission mechanisms
EP0073475B1 (en) 1981-08-27 1988-02-03 Nissan Motor Co., Ltd. Control apparatus and method for engine-continuously variable transmission
US4836040A (en) 1982-12-13 1989-06-06 Brems John Henry Differential rotary-to-rotary cam system to achieve long dwell periods with continuous rotary input
JPS59164448A (ja) 1983-03-10 1984-09-17 Aisin Seiki Co Ltd 無段変速装置
US4662245A (en) 1983-07-25 1987-05-05 Paul Taylor Infinitely variable transmission
JPS60116959A (ja) 1983-11-28 1985-06-24 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 車輛用無段変速装置
US4656884A (en) 1984-03-09 1987-04-14 Nemoto Kikaku Kogyo Co., Ltd. Power transmission mechanism
US4665773A (en) 1984-03-13 1987-05-19 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Continuously variable transmission apparatus for automobile
US4585429A (en) 1984-09-19 1986-04-29 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha V-belt type continuously variable transmission
US4644820A (en) 1986-02-03 1987-02-24 General Motors Corporation Geared-neutral continuously variable transmission
US4819494A (en) 1987-04-01 1989-04-11 Giuliani Robert L Continuously variable transmission
US4836049A (en) 1987-12-07 1989-06-06 Ford Motor Company Continually variable transmission having fixed ratio and variable ratio mechanisms
JP2668851B2 (ja) 1988-01-19 1997-10-27 マツダ株式会社 無段変速機の制御装置
JPH0297751A (ja) * 1988-10-05 1990-04-10 Takashi Takahashi 無段変速装置
US4885955A (en) 1989-03-27 1989-12-12 Excelermatic Inc. Multimode infinitely variable transmission
US4973295A (en) 1989-03-31 1990-11-27 Gabrielle Reng-Yi Wu Lee Stepless variable ratio transmission
JPH0826924B2 (ja) 1989-09-06 1996-03-21 日産自動車株式会社 トロイダル型無段変速機
JP2865782B2 (ja) 1990-03-16 1999-03-08 富士通株式会社 非同期伝送用ｃｏｄｅｃ装置
US5036716A (en) 1990-08-08 1991-08-06 Michael Daniehl Infinitely variable transmission
US5226859A (en) 1991-02-22 1993-07-13 Pires Paul R Continuously or infinitely variable transmission free of over-running clutches
EP0630451A1 (en) 1992-03-17 1994-12-28 Eryx Limited Continuously variable transmission system
JP2625335B2 (ja) 1992-10-23 1997-07-02 本田技研工業株式会社 静油圧式無段変速装置
JP3604415B2 (ja) 1993-08-31 2004-12-22 日本精工株式会社 トロイダル形無段変速機
JP3456267B2 (ja) 1994-08-26 2003-10-14 日本精工株式会社 トロイダル型無段変速機
JP3414059B2 (ja) 1995-07-19 2003-06-09 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 車輌用駆動装置
JPH09296851A (ja) * 1996-03-04 1997-11-18 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 可変速動力伝達装置
JP3355941B2 (ja) 1996-07-16 2002-12-09 日産自動車株式会社 トロイダル型無段変速機
US5803858A (en) 1997-05-23 1998-09-08 General Motors Corporation Powertrain transmission with torque converter planetary gearing and a continuously variable transmission unit
US6171210B1 (en) 1997-08-12 2001-01-09 Nsk Ltd. Toroidal type continuous variable transmission system
JP3716569B2 (ja) * 1997-08-25 2005-11-16 マツダ株式会社 無段変速機の制御装置
US6551210B2 (en) 2000-10-24 2003-04-22 Motion Technologies, Llc. Continuously variable transmission
CN1107177C (zh) 1998-01-12 2003-04-30 轨道牵引有限公司 连续变速传动装置
US6119539A (en) 1998-02-06 2000-09-19 Galaxy Shipping Enterprises, Inc. Infinitely and continuously variable transmission system
US6066070A (en) * 1998-04-28 2000-05-23 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control system of vehicle having continuously variable transmission
JP3259684B2 (ja) 1998-06-22 2002-02-25 日産自動車株式会社 車両用トロイダル型無段変速機
JP4062809B2 (ja) 1999-02-03 2008-03-19 日本精工株式会社 無段変速機
US6188944B1 (en) 1999-06-01 2001-02-13 Ford Motor Company Torque control strategy for engines with continuously variable transmission
FI110812B (fi) 2000-06-21 2003-03-31 Prorauta Muuttuvavälityksinen planeettavaihteisto
US6371878B1 (en) * 2000-08-22 2002-04-16 New Venture Gear, Inc. Electric continuously variable transmission
DE10139119A1 (de) 2000-09-08 2002-03-21 Luk Lamellen & Kupplungsbau Drehmomentenfühler
US6527658B2 (en) 2001-04-02 2003-03-04 General Motors Corporation Electrically variable transmission with selective input split, compound split, neutral and reverse modes
US6551208B1 (en) 2001-10-18 2003-04-22 General Motors Corporation Three-mode, compound-split, electrically-variable transmission
US7115066B1 (en) 2002-02-11 2006-10-03 Lee Paul Z Continuously variable ratio transmission
US6837819B2 (en) 2003-02-18 2005-01-04 Borgwarner Inc. Transfer case with two planetary gear sets having a common carrier
JP2004330924A (ja) * 2003-05-08 2004-11-25 Nissan Motor Co Ltd ハイブリッド車の運転モード遷移制御装置
US7056257B2 (en) 2004-04-07 2006-06-06 General Motors Corporation Wide ratio transmissions with two fixed interconnecting members
JP2006347311A (ja) * 2005-06-15 2006-12-28 Nissan Motor Co Ltd ハイブリッド車両
US7527133B2 (en) * 2005-07-28 2009-05-05 Magna Powertrain Usa, Inc. Power-operated clutch actuator for torque couplings
JP4358178B2 (ja) * 2005-10-26 2009-11-04 トヨタ自動車株式会社 エンジンの始動制御装置
US7357747B2 (en) 2006-01-04 2008-04-15 Hamilton James T Apparatus for differential power distribution
JP5001566B2 (ja) * 2006-03-23 2012-08-15 三菱ふそうトラック・バス株式会社 電気自動車の制御装置
US8109852B2 (en) * 2006-06-08 2012-02-07 Vmt Technologies Llc Variable speed transmission with rotating and orbiting drive gears
US7611432B2 (en) 2006-08-08 2009-11-03 Gm Global Technology Operations, Inc. Hybrid powertrain
ATE472040T1 (de) * 2006-09-13 2010-07-15 Prad Res & Dev Nv Hydraulisches frakturierungsverfahren und frakturierungspumpenvorrichtung
DE102008021220B4 (de) * 2008-04-28 2010-02-18 Pierburg Gmbh Vorrichtung zur Phasenverschiebung des Drehwinkels eines Antriebsrades zu einer Abtriebswelle
DE102009019485A1 (de) * 2008-12-09 2010-06-10 Isatec Gmbh Antriebsstrang mit einem ersten Elektromotor und einem Planetengetriebe sowie Windenergieanlagen, Gasturbinen und Wasserturbinen und Fahrzeuge, die diesen Antriebsstrang aufweisen
JP2010269765A (ja) * 2009-05-25 2010-12-02 Ud Trucks Corp ハイブリッド車の動力伝達機構
KR101326396B1 (ko) * 2009-09-04 2013-11-11 아이신에이더블류 가부시키가이샤 자동 변속기용 제어 장치 및 그 제어 방법
US8414438B2 (en) * 2009-11-12 2013-04-09 Magna Powertrain, Inc. Variable ratio epicyclic gear drives
CO6640061A1 (es) * 2011-09-01 2013-03-22 Univ Ind De Santander Dispositivo de transmision continuamente variable (cvt) comandada por un motor-reductor
US9085225B2 (en) 2012-01-23 2015-07-21 Dennis Ray Halwes Infinitely variable transmission

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101985149B1 (ko) * 2018-04-05 2019-06-03 손순영 모터와 유성기어 메카니즘을 이용한 풍력발전용 변속장치

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