KR20180102047A - 사륜구동 차량 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

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KR20180102047A
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케빈 엠. 크리스텐슨
올리버 블래이크 랜달
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워언 오토모티브 엘엘씨
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Abstract

차량의 사륜구동 구동트레인을 동작시키기 위한 방법들 및 시스템들이 제공된다. 일 예시에서, 방법은 사륜구동 모드에서 이륜구동 모드로의 설정 전환에 반응하여, 2차 구동라인에 출력되는 트랜스퍼 케이스 토크를 더 낮은 제1레벨로 줄이는 단계 및 상기 2차 구동라인의 분리 디바이스를 분리하는 단계; 상기 더 낮은 제1레벨에서 더 높은 제2레벨로 상기 출력된 트랜스퍼 케이스 토크를 지속시간 동안 증가시키는 단계; 및 상기 지속시간 이후에, 상기 트랜스퍼 케이스 토크를 감소시키는 단계를 포함할 수 있다.

Description

사륜구동 차량 제어 시스템 및 방법
본 출원은 개괄적으로 차량 시스템 내 사륜구동 및 이륜구동 간의 전환(shift)을 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 출원은 "사륜구동 차량 제어 시스템 및 방법" 이라는 명칭으로 2016년 2월 5일에 출원된 미국 임시 특허 출원 번호 62/292.130에 대한 우선권을 청구하며 해당 출원의 전체 내용은 모든 목적을 위한 참조 자료로 본 출원에 통합된다.
근래 차량들은 보통 이륜구동 및 사륜구동 모드 둘 다 포함하되, 동력(power)은 이륜구동 모드 내 이륜 및 사륜구동 모드 내 사륜에 선택적으로 분배될 수 있다. 크기가 다른 차량들은 보통 사륜구동 모드로 전환하여 여러 가지 견인 조건들 중에 향상된 핸들링을 보장하도록 이륜구동 및 사륜구동을 포함하지만, 여전히 연료 소비를 줄이고 소모되는 동력을 줄이기 위해 더 작은 견인이 요구될 때 이륜구동으로 전환할 수 있다.
전환 가능한 구동 모드를 가진 차량들의 경우, 액슬(axle) 및 샤프트(shaft)와 같은 구동 트레인(powertrain) 부품들을 연결하고 분리하기 위한 디바이스들 및 시스템들이 필요하다. 예를 들어, 이륜 및 사륜구동 모드들을 모두 포함하고 있는 많은 차량들은 엔진에서 출력되는 동력을 전륜 및 후륜으로 선택적으로 배분하기 위해 트랜스퍼 케이스(transfer case)를 포함한다. 특히 클러치와 같은 트랜스퍼 케이스 디스커넥트(transfer case disconnect)는 이륜 및 사륜구동 모드들 간의 전환을 위한 트랜스퍼 케이스 내 또는 근처에 포함될 수 있다. 이륜구동 모드에서, 트랜스퍼 케이스 디스커넥트는 2차 구동라인으로의 토크 전달을 단절시키기 위해 2차 구동라인과 분리되어 토크를 1차 구동라인 및 그 바퀴들(즉, 전륜 또는 후륜)에만 제공할 수 있다. 트랜스퍼 케이스 및 디스커넥트는 엔진에 의해 출력된 동력을 이륜구동 모드 중에는 바퀴들 중 두 바퀴 즉, 전륜 또는 후륜 그리고 사륜구동 모드일 때에는 전체 사륜에 전달할 수 있다.
일부 차량 구동 트레인은 휠 단부에, 하나 이상의 액슬에, 또는 구동 샤프트들 중 하나를 따라 배치되는 것과 같이 다양한 구역에 배치되어 더 많은 목표 토크를 사륜 각각에 전달하도록 추가적인 분리 디바이스들(disconnect device)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 구동 트레인은 프론트(front) 또는 리어(rear) 액슬에 있는 각각의 휠에 토크를 선택적으로 전달하기 위해 프론트 및/또는 리어 액슬에 분리 디바이스들을 포함할 수 있다. 특히, 추가적인 분리 디바이스들은 2차 구동라인에 포함될 수 있다. 사륜구동 모드 중, 2차 구동라인 디스커넥트는 2차 구동라인의 부품들 중 트랜스퍼 케이스에서 전달된(received) 토크를 더 배분한다. 예를 들어, 2차 구동라인 디스커넥트는 2차 구동라인의 휠들 중 오직 하나 또는 2차 구동라인의 휠들 둘 다 중 하나에 선택적으로 토크를 전달하도록 트랜스퍼 케이스와 2차 구동라인의 휠들 중 하나 사이에 배치될 수 있다. 프론트 및/또는 리어 액슬에 하나 이상의 분리 디바이스들을 포함함으로써 액슬의 휠들 각각에 전달되는 토크의 상대적인 양이 다양할 수 있다. 분리 디바이스들은 보통 두 개의 샤프트들과 같이 두 개의 회전 가능한 부품들을 연결하거나 분리하기 위해 이동할 수 있는 클러치의 일부 형태를 포함한다. 예를 들어, 분리 디바이스들은 모터, 전자기 코일(electromagnetic coil) 또는 두 개의 회전 가능한 부품들을 연결 또는 분리하기 위해 클러치를 이동시키는 다른 액츄에이터를 포함할 수 있다. 분리 시스템들의 사용을 통해 구동 조건들 및 운전자의 요구에 따라 서로 다른 구동 모드들 간의 전환력을 포함함으로써 차량들의 용도가 더 다양해질 수 있다.
일반적으로, 4x2 모드로의 전환이 명령될 때, 트랜스퍼 케이스 클러치는 프론트 또는 리어 액슬 중 하나로의 토크 전달을 중단하기 위해 분리 위치로 이동한다. 더 나아가, 4x2 모드로 전환하거나 해당 모드일 때, 마찰 손실 및 연료 소비를 줄이기 위해 분리 디바이스들의 분리가 요구될 수 있다. 그러나 본 출원의 발명자들은 트랜스퍼 케이스 클러치가 분리될 때 2차 구동 라인에 배치된 분리 디바이스들을 분리할 필요가 없다는 것을 발견했다. 따라서 2차 구동라인 분리 디바이스들은 트랜스퍼 케이스 클러치가 분리된 후에 계속 연결되어 있을 수 있으며 본 출원에서 그것을 "핀치 토크(pinch torque)"라고 한다. 마찬가지로, 프로펠러 샤프트(propeller shaft), 차동장치(differential) 및 하나 이상의 하프 샤프트들(half shaft)과 같이 연결된 분리 디바이스들에 의해 결합되어 있는 구동라인의 부품들은 4x2 모드일 때 계속해서 회전할 수 있다. 따라서 트랜스퍼 케이스가 4x2 모드로 전환될 때 연결된 분리 디바이스들에 의해 연결된 회전하는 구동라인 부품들을 통해 발생되는 증가된 마찰 손실로 인해 분리 디바이스들이 분리되지 못하는 예시들에서 연료 소비는 증가될 수 있다.
본 출원의 발명자들은 이러한 문제들을 해결하기 위해 다양한 접근법들을 개발하였다.
그러므로 일 예시에서, 분리 시스템들과 관련된 상기 문제들은 사륜구동 모드에서 이륜구동 모드로의 설정 전환에 반응하여: 2차 구동 라인으로의 트랜스퍼 케이스 토크 출력을 더 낮은 제1레벨로 감소시키는 단계 및 2차 구동라인의 분리 디바이스를 분리하는 단계; 지속시간 동안 트랜스퍼 케이스 토크 출력을 더 낮은 제1레벨에서 더 높은 제2레벨로 올리는 단계; 그리고 지속기간 이후에 트랜스퍼 케이스 토크를 감소시키는 단계를 포함하여 적어도 부분적으로 해결될 수 있다.
이와 같은 방식으로, 클러치가 연결되어 있을 때 구동라인 디스커넥트 클러치에 출력되는 토크를 증가시켜서 클러치는 분리 위치로 풀어질(released) 수 있다. 따라서 최초로 출력된 토크를 줄이는 단계 이후 구동라인 디스커넥트 클러치에 출력된 토크를 증가시키는 단계는 디스커넥트 클러치가 맞물림에서 해제되고, 디스커넥트 두 개의 회전하는 샤프트들을 분리하는 것을 보장한다. 구체적으로, 구동라인 디스커넥트 클러치 칼라(collar) 톱니는 샤프트들 중 하나와의 맞물림에서 벗어나 원활하게 움직일 수(slide) 있고 잔여 토크로 인해 끼이지 않으며 분리 위치로 미끄러지거나 전환하는 것이 막히지 않을 수 있다. 트랜스퍼 케이스 토크의 단순한 증가는 잔여 토크가 전혀 없는 구동라인 디스커넥트 클러치 칼라를 풀어서 원활하게 지체 없이 전환시킨다. 이륜구동 모드 중 디스커넥트 클러치를 분리하여 마찰 저항 손실 및 그에 따른 연료 소비가 감소될 수 있다.
상기 요약은 이하 상세한 설명에서 더 설명되는 개념의 일부를 간소화된 형태로 소개하기 위해 도입된 것으로 이해되어야 한다. 이 요약은 청구되는 특허 대상의 핵심 또는 본질적인 특징들을 식별하도록 의도되지 않고, 상기 특허 대상의 범위는 상세한 설명의 뒤에 오는 청구항들에 의해 고유하게 규정된다. 더 나아가, 상기 청구되는 특허 대상은 상기 또는 본 명세서의 임의의 부분에 있는 임의의 단점들을 해결하는 구현들에 제한되지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 차량의 대표적인 구동 트레인의 개략도를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 차량의 대표적인 구동 트레인 제어 시스템의 개략도를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 도 1에 도시된 구동 트레인과 같은 차량의 구동 트레인을 제어하는 대표적인 방법의 흐름도를 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 차량 운전자의 인풋을 바탕으로 도 1에 도시된 구동 트레인과 같은 차량의 구동 트레인을 제어하는 대표적인 방법의 흐름도를 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 차량 운전 파라미터들을 바탕으로 도 1에 도시된 구동 트레인과 같은 차량의 구동 트레인을 제어하는 대표적인 방법의 흐름도를 도시한다.
도 6은 본 발명에 따른 미끄러짐(slip event)이 감지될 때 사륜구동 모드로 전환시키는 대표적인 방법의 흐름도를 도시한다.
도 7은 본 발명에 따른 도 1에 도시된 구동 트레인과 같은 차량 구동 트레인의 전자기 분리 디바이스의 동작을 제어하는 대표적인 방법의 흐름도를 도시한다.
도 8은 본 발명에 따른 사륜구동 모드로 전환하는 대표적인 방법의 흐름도를 도시한다.
도 9는 본 발명에 따른 이륜구동 모드에서 사륜구동 모드로의 전환 중 2차 구동라인 부품에 적용되는 토크의 대표적인 변화를 나타내는 그래프를 도시한다.
도 10은 본 발명에 따른 이륜구동 모드로 전환하는 대표적인 방법의 흐름도를 도시한다.
도 11은 본 발명에 따른 사륜구동 모드에서 이륜구동 모드로의 전환 중 2차 구동라인 부품에 적용되는 토크의 대표적인 변화를 나타내는 그래프를 도시한다.
도 12는 본 발명에 따른 차량 동작 중 2차 구동라인 부품에 적용되는 토크의 대표적인 변화를 나타내는 그래프를 도시한다.
도 13은 본 발명에 따른 도 1에 도시된 구동 트레인과 같은 차량 구동 트레인의 트랜스퍼 케이스의 동작을 제어하는 대표적인 방법의 흐름도를 도시한다.
도 14는 본 발명에 따른 도 1에 도시된 구동 트레인과 같은 차량 구동 트레인의 방향 구동 모드를 판단하는 대표적인 방법의 흐름도를 도시한다.
도 15는 본 발명에 따른 도 1에 도시된 구동 트레인과 같은 차량 구동 트레인에서 이륜구동과 사륜구동 모드들 간에 전환할 때 전환 에러를 식별하는 대표적인 방법의 흐름도를 도시한다.
다음의 상세한 설명은 주행 중인 차량들의 이륜구동 및 사륜구동 모드들 사이의 전환을 위한 시스템들 및 방법들에 관한 것이다. 차량 구동 트레인의 대표적인 실시예는 도 1에 도시되어 있으며, 엔진, 변속기, 다양한 액슬들 및 샤프트들, 그리고 차량에 동력(motive power)을 제공하는 휠을 포함한다. 차량 구동 트레인은 구동 트레인 제어 시스템에 의해 제어될 수 있으며 해당 예시는 도 2에 도시되어 있다. 구체적으로, 구동 트레인 제어 시스템은 도 3의 대표적인 방법에 도시된 바와 같이, 사륜구동 및 이륜구동 모드들 사이의 전환을 위해 하나 이상의 트랜스퍼 케이스 및 2차 구동라인 분리 디바이스의 동작을 조절할 수 있다. 일부 예시들에서, 도 4에 도시된 대표적인 방법과 같이, 사륜구동 및 이륜구동 모드들 사이의 전환은 차량 운전자에 의해 명령될 수 있다. 그러나 다른 예시들에서는, 도 5에 도시된 대표적인 방법과 같이, 구동 트레인이 차량 운전 파라미터들에 따라 이륜구동과 사륜구동 모드들 사이를 전환할 수 있다. 예를 들어, 사륜구동 모드로의 전환은 도 6의 대표적인 방법에 기재된 바와 같이 미끄러짐이 감지될 때 명령될 수 있다. 분리 디바이스는 도 7의 대표적인 방법에 기재된 바와 같이, 마찰 손실 및 연료 소비를 감소하기 위해 이륜구동 모드 중에 분리 위치로 이동될 수 있다.
구체적으로, 도 8은 이륜구동에서 사륜구동으로 전환할 때 트랜스퍼 케이스 및 분리 디바이스를 제어하는 대표적인 방법을 도시한다. 사륜구동으로 전환할 때 출력된 트랜스퍼 케이스 토크를 조절할 수 있는 방법에 대한 예시는 도 9에 도시되어 있다. 더 나아가, 도 10은 사륜구동에서 이륜구동으로 전환할 때 트랜스퍼 케이스 및 분리 디바이스를 제어하는 대표적인 방법을 도시한다. 이륜구동으로 전환할 때 출력된 트랜스퍼 케이스 토크가 조절될 수 있는 방법에 대한 예시는 도 11에 도시되어 있다. 도 12는 이륜구동 및 사륜구동 모드들 사이를 왔다 갔다 전환할 때 출력된 트랜스퍼 케이스 토크가 조절될 수 있는 방법에 대한 여러 다른 예시들을 나타낸다. 사륜구동 모드일 때, 출력된 트랜스퍼 케이스 토크는 도 13의 대표적인 방법에 기재된 바와 같이 차량 운전 파라미터들에 따라 조절될 수 있다.
본 상세한 설명에서 사용되는 용어와 관련하여, 오직 이륜만 엔진에서 동력을 전달받는 경우의 차량 운전은 이륜구동 또는 2WD 또는 4x2라고 할 수 있다. 전자기 펄스 디스커넥트(electromagnetic pulse disconnect)의 상응하는 위치는 4x2 위치라고 할 수 있다. 대안으로, 전체 사륜이 엔진에서 동력을 전달받는 경우의 차량 운전은 사륜구동 또는 4WD 또는 4x4라고 할 수 있다. 전자기 펄스 디스커넥트의 상응하는 위치는 4x4 위치라고 할 수 있다. 다른 예시들에서는, 사륜구동은 전륜구동(AWD)으로 바꿔서 언급될 수 있으되, 보통 동력을 받지 않은 휠들은 특정 상황들 중에 동력을 전달받을 수 있다. 일부 실시예들에서, 회전하는 부품들은 액슬들, 샤프들, 커플러들(coupler), 휠 허브조립체들(wheel hub assembly) 또는 회전하는 동력을 전달하는 차량의 구동 트레인에 사용되는 다른 디바이스들일 수 있다.
근대의 차량들은 다른 운전 조건들 및/또는 조작자(즉, 운전자) 명령에 따라 다른 휠들에 선택적으로 동력을 제공하는 단계를 포함하는 상당히 다양한 구동 트레인 시스템에 의해 동작될 수 있다. 예를 들어, 전륜 구동 차량들은 제1운전 모드 동안 두 개의 동일 선상에 있는 휠들에 동력을 제공할 수 있고, 또한 미끄러짐이 감지됨에 따라 하나 이상의 잔여 휠들에 동력을 제공할 수 있다. 다른 예시들에서는, 승용차와 같이 더 작은 차량은 연비를 향상시키기 위해 차량의 전륜에만 동력을 영구적으로 제공할 수 있다(전방 이륜구동). 그러나 다른 예시들에서, 차량은 이륜구동 및 사륜구동 모드들 사이를 선택적으로 전환하도록 구성될 수 있으되, 사륜구동 모드 중에는 전체 사륜이 동력을 전달받는다. 각각의 차량 트레인에 대한 장단점이 있으며, 각 차량의 특정 유틸리티 및 예상 기능은 포함해야 할 구동 트레인이 무엇인지 판단하는 데 도움을 줄 수 있다.
도 1은 구동 트레인(10)을 포함하는 차량(100)의 간소한 다이어그램을 도시한다. 본 다이어그램에서 많은 다른 부품들과 함께 있는 차량(100)의 몸체는 구동 트레인(10)을 더 잘 볼 수 있도록 생략된다. 구동 트레인(10)은 도 1에 나타난 부품들을 포함하지만 더 이하에 설명된 바와 같이 구동 트레인은 엔진 및 변속기를 제외한 도 1의 부품들을 가리킬 수 있다는 점을 주목한다. 구동 트레인 구성에 따라, 도 1의 차량(100)은 선택적인 4WD 구동 트레인을 포함할 수 있으되, 후륜은 후륜구동 모드(또는 2WD 모드)에서 동력을 받고 전체 사륜은 4WD 모드에서 동력을 받는데, 4WD 구동 모드는 2WD 모드와 다르다. 더 큰 트럭, 전지형 만능차량들(all-terrain vehicle) 및 스포츠 유틸리티 차량들과 같이 많은 유틸리티 차량들은 다양한 이유로 전륜 구동 보다는 후륜 구동을 포함할 수 있다. 하나의 이유는 후륜 구동이 차량의 후방에 연결되는 트레일러를 통해 견인하는 것과 같이 적재물 운반 또는 견인에 더 도움이 된다는 점일 수 있다. 그러나 다른 예시들에서, 차량(100)은 전륜 구동을 포함할 수 있어서 2WD 중에는 전륜에만 동력을 전달할 수 있고 4WD 모드 중에는 전체 사륜에 토크를 전달할 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
도 1에서, 우측 후륜(101) 및 좌측 후륜(102)은 차량(100)의 후방에 배치되는데, 즉, 차량(100)의 운전자 뒤에 위치하는 단부다. 본 예시에서는, 좌, 우, 전 그리고 후 배향은 차량(100)의 운전자(170)의 관점을 따라 제공된다. 전, 후, 좌 그리고 우측 배향에 대한 방향 화살표는 도 1에 도시되어 있다. 따라서, 우측 전륜(103) 및 좌측 전륜(104)은 차량(100)의 전방에 배치된다. 도1의 예시에 도시된 바와 같이, 휠 속도 센서(wheel speed sensor)(113)는 휠들(101, 102, 103 및 104) 중 하나 이상의 회전 속도를 측정하기 위해 휠들(101, 102, 103 및 104) 중 하나 이상에 포함될 수 있다. 일부 예시들에서는, 각각의 휠들(101, 102, 103 및 104)은 휠 속도 센서(113)를 포함할 수 있으므로, 네 개의 휠 속도 센서들이 구동 트레인(10)에 포함될 수 있다. 그러나 다른 예시들에서는, 네 개보다 많거나 적은 휠 속도 센서들이 포함될 수 있다. 휠 속도 센서(113)는 컨트롤러(12)에 연결되어 휠의 회전 속도의 표시를 제공할 수 있다. 따라서 컨트롤러(12)는 휠 속도 센서(113)에서 수신되는 신호들에 따라 휠들(101, 102, 103 및 104)들 중 하나 이상의 속도를 측정할 수 있다. 이하 도 6에 관하여 더 자세하게 기재된 바와 같이, 휠들(101, 102, 103 및 104)들 중 둘 이상 간의 속도 차가 임계치보다 큰 것으로 판단되는 경우, 컨트롤러(12)는 미끄러짐을 감지할 수 있고, 이어서 4x4 모드로의 전환을 명령할 수 있다.
차량(100)은 컨트롤러(12)를 포함하는 제어 시스템 및 인풋 디바이스(172)를 통한 차량 운전자(170)의 인풋에 의해 적어도 부분적으로 제어될 수 있다. 본 예시에서, 인풋 디바이스(172)는 비례하는 페달 위치 신호(PP)를 발생시키기 위한 액셀러레이터 페달 및 페달 위치 센서(174)를 포함한다. 따라서 인풋 디바이스(172)의 액셀러레이터 페달의 위치는 페달 위치 센서(174)의 아웃풋에 따라 판단될 수 있다. 구체적으로, 컨트롤러(12)는 페달 위치 센서(174)에서 수신된 신호들에 의해 판단되는 인풋 디바이스(172)의 위치에 따라 운전자가 원하는 토크를 측정할 수 있다. 이러한 방식으로, 차량 운전자(170)는 액셀러레이터 페달을 누르거나 풀어서 엔진(110)에 의해 출력된 토크를 조절할 수 있다. 구체적으로, 차량 운전자(170)는 액셀러레이터 페달을 더 누름으로써 더 많은 토크 및 가속도를 요청할 수 있고, 액셀러레이터 페달을 풀어서 더 적은 토크를 요청할 수 있다.
도 1의 차량의 동력은 다수의 실린더들을 포함하는 내연기관(110)에 의해 발생된다. 엔진(110)은 흡기통로(142)로부터 흡기를 수용할 수 있다. 스로틀 플레이트(throttle plate)(164)를 포함하는 스로틀(162)은 엔진(110)의 엔진 실린더들로 흘러가는 공기의 양을 조절하기 위해 흡기통로(142)에 배치될 수 있다. 구체적으로, 스로틀 플레이트(164)는 운전자가 원하는 토크(예를 들어 인풋 디바이스(172)를 통한 차량 운전자(170)의 인풋)에 따라 조절될 수 있다. 더 구체적으로, 컨트롤러(12)는 인풋 디바이스(170) 및 페달 위치(PP) 신호에서 수신된 인풋들 중 하나 이상, 차량 중량, 도로 경사, 변속기 기어 등에 따라 스로틀 플레이트(164)의 설정 위치를 판단할 수 있다. 본 특정 예시에서는, 스로틀 플레이트(164)의 위치는 스로틀 (162)과 함께 포함된 전기 모터 또는 액츄에이터에 제공되는 신호를 통해 컨트롤러(12)에 의해 바뀔 수 있는데, 그러한 구성을 통상적으로 전자 스로틀 제어(electronic throttle control, ETC)라고 한다. 이러한 방식으로, 스로틀(162)은 엔진(110)의 실린더들에 제공되는 흡기를 바꾸기 위해 동작될 수 있다. 더 구체적으로, 스로틀(162)은 전기 모터 또는 다른 적합한 액츄에이터를 포함할 수 있는데, 기계적으로 스로틀 플레이트(164)에 결합되어 컨트롤러(12)에서 수신된 신호들에 따라 스로틀 플레이트(164)의 위치를 조절할 수 있다. 스로틀(162)에 입력된 전기 신호(electrical)는 기계적 회전 에너지로 전환되어 스로틀 플레이트(164)의 위치를 조절하고 엔진(110)을 향한 기류를 바꾸는 데 사용될 수 있다. 그리고 연소 생성물들은 배기관(144)을 통해 주위(environment)로 배출될 수 있다. 배기관(144)은 배기가스가 주위에 퍼지기 전에 정화시키기 위한 하나 이상의 촉매 및/또는 매연 필터를 포함할 수 있다.
엔진(110)은 특정 차량에 따라 가솔린 또는 디젤로 연료가 공급될 수 있고 본 예시에서 엔진(110)은 V 배향으로 구성된 6개의 실린더를 포함하여 V6 엔진을 형성한다. 도 1에 나타난 바와 같이 엔진(110)은 다른 배향으로 구성될 수 있고 포함하는 실린더의 수가 다를 수 있지만 유사한 방식으로 동력을 제공하는 것으로 이해된다. 엔진(110)에 의해 구동되는 샤프트는 차량을 구동하기 위해 필요한 기어장치(gearing)를 제공하는 변속기(115)에 직접적으로 연결될 수 있다. 변속기(115)는 차량 시스템의 조건들에 따라 수동 또는 자동 변속기일 수 있다. 후방 구동 샤프트(131)는 차량의 후단에 동력을 제공하는 변속기의 아웃풋으로서 변속기(115)에 연결될 수 있다.
앞서 언급된 구동 트레인(10)의 2WD 모드 중에는, 휠들(101 및 102)이 리어 액슬(132)을 통해 구동되거나 휠들(103 및 104)이 프론트 액슬(134)을 통해 구동된다. 리어 액슬(132) 및/또는 프론트 액슬(134)은 일부 실시예들에서는 단일 연속 샤프트(single continuous shaft)이며, 또는 이중 액슬(bi-axle) 구성에서는 두 개의 액슬로 나뉠 수 있으되, 액슬은 차동장치에 삽입된다. 리어 액슬(132)의 이중 액슬 구성에서는, 제1리어 액슬이 리어 차동장치(121)와 우측 후륜(101) 사이에 배치될 수 있고 제2리어 액슬은 리어 차동장치(121)와 좌측 후륜(102) 사이에 배치될 수 있다. 유사하게, 프론트 액슬(134)의 이중 액슬 구성에서는, 제1프론트 액슬이 프론트 차동장치(122)와 우측 전륜(103) 사이에 배치될 수 있고, 제2프론트 액슬은 프론트 차동장치와 좌측 전륜(104) 사이에 배치될 수 있다. 리어 차동장치(121) 또한 후방 구동 샤프트(131)에 부착된다. 리어 차동장치(121)는 도 1에 도시된 바와 같이 휠들(101 및 102) 간에 다른 상대 회전 속도를 허용하는 단계 및 구동 샤프트(131)의 단일 방향으로부터 회전 (및 동력)을 리어 액슬(132)의 두 수직 방향들로 이동시키는 단계와 같은 여러 목적들을 수행할 수 있다. 예를 들어, 차량이 좌측으로 돌아가는 경우 동체 안쪽 휠(휠(102))은 동체 바깥 쪽 휠(휠(101))의 속도보다 느린 속도로 회전할 수 있다. 이와 같이 리어 차동장치(121)는 차량의 휠들과 방향 전환 중에 차량이 횡단하는 도로 사이에서의 미끄러짐을 방지하기 위해 이륜이 서로 다른 속도로 회전하는 것을 허용할 수 있다.
앞서 언급한 4WD 모드 운전의 경우, 전체 사륜이 구동되되, 2WD 모드 중에 토크를 전달받지 못하는 이륜에 동력을 전달하기 위해 시스템이 제공된다. 구체적으로, 2WD 모드의 후륜 구동 모드에서는 동력이 후륜들(101 및 102)에 출력되고 전륜들(103 및 104)에는 출력되지 않는다. 2WD 모드의 후륜 구동 모드에서 4WD로 전환될 때, 명목상 동력이 공급되는 후륜들 (101 및 102) 외에 전륜들(103 및 104)에 동력이 전달될 수 있다. 2WD 모드의 전륜 구동 모드에서 동력은 전륜들(103 및 104)에 출력되고 후륜들(101 및 102)에 출력되지 않을 수 있다. 2WD 모드의 전륜 구동 모드에서 4WD 모드로 전환될 때, 명목상 동력이 공급되는 전륜들(103 및 104) 외에 후륜들(101 및 102)에 동력이 전달될 수 있다.
트랜스퍼 케이스(140)는 변속기(115)의 아웃풋 근처에 배치될 수 있고, 엔진(110)에서 하나 이상의 전방 구동 샤프트(133) 및 후방 구동 샤프트(131)로 동력을 보내기 위해 구성될 수 있다. 또한 전방 구동 샤프트(133)는 본 명세서에서 전방 프로펠러 샤프트(133)로 언급될 수 있고 후방 구동 샤프트(131)도 본 명세서에서 후방 프로펠러 샤프트(131)로 언급될 수 있다. 일 실시예에서, 트랜스퍼 케이스(140)는 변속기(115)의 동력을 하나 이상의 후방 구동 샤프트(131) 및 전방 구동 샤프트(133)로 전달하는 체인을 사용할 수 있다.
후방 구동 시스템과 유사한 방식으로, 전방 구동 샤프트(133)는 프론트 추동장치(122)에 연결된다. 프론트 추동장치(122)는 실질적으로 리어 추동장치(121)와 동일할 수 있으므로 추동 장치(122)는 이륜의 상대적인 회전 속도를 허용한다. 마찬가지로, 이중 액슬 시스템의 두 개의 액슬로 나뉠 수 있는 프론트 액슬(134)은 일 단부에 있는 추동장치(122)에 부착될 수 있고 각각의 좌측 전방 휠(104)과 우측 전방 휠(103)에 부착될 수 있다. 이와 같은 구성에서, 전방 구동 샤프트(133)의 구동력은 프론트 추동장치(122)를 통해 전달되어 프론트 액슬(134)을 통해 휠들(103 및 104)로 전달될 수 있다. 트랜스퍼 케이스(140)는 프론트 및 리어 액슬들 모두에 동력을 출력시키기 때문에, 4WD 모드는 동시에 전체 사륜에 동력이 공급되는 것을 허용할 수 있다. 상기 또 다른 방법은 차량이 4WD 모드일 때, 전륜들(103 및 104) 및 후륜들(101 및 102) 모두 구동될 수 있다.
도 1의 예시에서 4WD 및 2WD 사이의 전환을 위해, 전륜들에 동력 인풋을 선택적으로 연결하고 분리하는 시스템이 필요하다. 이와 같이, 제1디스커넥트(150)는 변속기(115)의 아웃풋 샤프트와 직렬로 배치된 트랜스퍼 케이스(140) 내부에 제공될 수 있다. 이러한 구성에서, 또한 제1디스커넥트(150)는 트랜스퍼 케이스(140)와 일체형으로 형성되거나 분리될 수 있다. 디스커넥트들은 하나 이상의 구동 트레인과 함께 차량에 사용될 수 있고 휠 허브, 액슬 및 구동 샤프트들과 같이 분리되고 회전 가능한 인풋 부품들 간에 연결 또는 분리를 가능하게 한다. 도 1에 도시된 본 예시에서, 제1디스커넥트(150)는 트랜스퍼 케이스(140) 내부에 배치된다. 다른 차량 시스템들에서는, 제1디스커넥트(150)가 프론트 액슬 위(134) 또는 전방 구동 샤프트(133) 위와 같이 다양한 위치에 배치되어 도 1에 파선으로 표시된 제1디스커넥트(150)를 통해 나타낸 바와 같이 효과적으로 샤프트를 두 개의 분리된 길이로 나눌 수 있다. 다른 예시들에서, 제1디스커넥트(150)는 동력 전달 유닛(power transfer unit, PTU)에 배치되어 PTU 샤프트 아웃풋의 연결 및 분리를 가능하게 할 수 있다. 더 나아가, 일부 실시예들에서는, 여러 디스커넥트들이 제공될 수 있으되, 다수의 디스커넥트들 각각은 구동 트레인(10)의 분리된 부품에 고정될 수 있다.
도 1의 예시에서, 제1디스커넥트(150)는 전방 구동 샤프트(133)에 동력을 공급하는 체인을 구동하는 트랜스퍼 케이스(140) 내부의 기어들을 선택적으로 연결하고 분리할 수 있다. 이와 같이, 제1디스커넥트(150)는 이후에 더 자세하게 기재된 바와 같이, 기어들, 제어 메커니즘 및 다른 구조들의 시스템을 통해 변속기(115) 및 후방 구동 샤프트(131)로부터 트랜스퍼 케이스(140) (및 샤프트(133))를 효과적으로 나눈다. 그러나, 다른 예시들에서, 제1디스커넥트는 후방 구동 샤프트(131)에 동력을 공급하는 체인을 구동하는 트랜스퍼 케이스(140) 내부의 기어들을 선택적으로 연결하고 분리할 수 있다는 점을 이해해야 한다. 이와 같은 예시들에서는, 이하 더 자세하게 기재된 바와 같이, 제1디스커넥트(150)가 기어들, 제어 메커니즘 및 다른 구조들의 시스템을 통해 트랜스퍼 케이스(140) 및 샤프트(131)를 변속기(115) 및 전방 구동 샤프트(133)에서 효과적으로 나눈다.
제1디스커넥트(150)는 연결 및 분리 위치들 사이에서 디스커넥트(150)를 이동시키는 액츄에이터를 포함한다. 일부 예시들에서, 액츄에이터는 동력이 공급될 때 연결 및 분리 위치들 사이에서 디스커넥트(150)를 이동시키는 전자기 코일일 수 있다. 구체적으로, 상기 코일은 분리형 전자기 펄스에 의해 동작될 수 있다. 연결 및 분리 위치들 사이에서 조절하기 위한 시프팅력(shifting force)을 제공하는 액츄에이터인 전자기 코일을 포함하는 디스커넥트들은 본 명세서에서 전자기 펄스 디스커넥트(electromagnetic pulse disconnects, EMPDs)로 언급될 수 있다. 그러나 다른 예시들에서, 액츄에이터는 하나 이상의 전기 모터, 유압기, 공기압 장치 등일 수 있다. 전기 모터를 액츄에이터로서 포함하는 디스커넥트들은 본 명세서에서 전동식 디스커넥트들로 언급될 수 있다. 연결 위치에서, 디스커넥트(150)는 전방 구동 샤프트(133)와 후방 구동 샤프트(131) 모두 변속기(115)와 결합시킬 수 있으므로 토크를 엔진(110)에서 두 구동 샤프트들(131 및 133)로 전달한다. 분리 위치에서, 디스커넥트(150)는 전방 구동 샤프트(133) 및 후방 구동 샤프트(131) 중 하나만 변속기(115)에 결합할 수 있다. 따라서, 디스커넥트(150)가 분리 위치로 이동될 때, 샤프트들(131 또는 133) 중 하나는 엔진(110)으로부터 동력을 전달받지 못할 수 있다.
상기 설명한 바와 같이, 2WD 모드의 후륜 구동 모드에서, 디스커넥트(150)는 단지 후륜들(101 및 102)에 동력을 제공하기 위해 분리될 수 있다. 구체적으로, 컨트롤러(12)에서 디스커넥트(150)의 액츄에이터에 의해 수신된 인풋 명령은 제1디스커넥트(150)가 샤프트(133)와 변속기(115)를 분리하도록 할 수 있다. 즉, 분리되는 동안, 전륜들(103 및 104)은 엔진(110)에서 견인력을 받지 않고 원활하게 회전할 수 있다. 또한 액슬(134) 및 제1디스커넥트(150)의 전방에 배치된 샤프트(133)의 부분의 회전에 따른 휠들(103 및 104)의 회전(도 1의 화살표에 의해 진행)은 구동 트레인의 나머지 부분의 회전에 영향을 주지 않을 수 있다.
그러나 2WD 모드의 전륜 구동 모드에서, 디스커넥트(150)는 오직 전륜(103 및 104)에 동력을 공급하기 위해 분리될 수 있다. 구체적으로 컨트롤러(12)에서 디스커넥트(150)의 액츄에이터에 의해 수신된 인풋 커맨드는 제1디스커넥트(150)가 샤프트(131)와 변속기(115)을 분리하도록 할 수 있다. 즉, 분리되는 동안 후륜들(101 및 102)은 엔진(110)에서 견인력을 받지 않고 원활하게 회전할 수 있다.
4WD 모드 동안 동력이 전륜에 공급될 때, 인풋 명령은 제1디스커넥트(150)가 샤프트(133)의 두 길이들 사이에 고정 회전(fixed rotation)을 연결하도록 하여 액슬(134)뿐만 아니라 샤프트(133)에 모두 동력을 공급할 수 있다. 본 예시에서, 고정 회전은 일련의 기어들 및/또는 제1디스커넥트(150)의 단부 중 하나에 있는 샤프트를 실질적으로 단일 유닛으로 회전시키는 스플라인이 형성된 샤프트들(splined shaft) 사이의 연결에 의해 발생될 수 있다. 이와 같은 동작 모드 중, 엔진(110)에서 전달되는 동력은 실질적으로 동일하게 휠들(101, 102, 103 및 104)에 유용될 수 있다. 본 발명의 범위를 준수하면서 부품들의 추가, 변경 및/또는 제거로 다른 구동 모드들이 가능하다는 점에 주목한다.
일부 예시들에서, 구동 트레인(10)은 단지 제1디스커넥트(150) 외에 추가적인 디스커넥트들을 포함할 수 있다. 다수의 디스커넥트들이 제공되는 경우, 디스커넥트들은 추가적인 구동라인 부품들을 분리하기 위해 분리될 수 있으므로, 회전하는 구동라인 부품들로부터의 마찰 손실을 더 줄일 수 있다.
예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 구동 트레인(10)은 제1디스커넥트(150)와 하나 이상의 휠들(101, 102, 103 및 104) 사이에 배치된 제2디스커넥트(160)를 포함할 수 있다. 일부 예시들에서, 제2디스커넥트(160)는 각각의 휠들을 상응하는 액슬(즉, 프론트 액슬(134) 및/또는 리어 액슬(132))과 연결 및 분리하기 위해 하나 이상의 휠 단부들에 배치될 수 있다. 이러한 유형의 디스커넥트는 본 명세서에서 휠 단부 디스커넥트로 언급될 수 있다. 예를 들어, 제2디스커넥트(160)는 휠(103)에 포함될 수 있지만 또 다른 제2디스커넥트(160)는 휠(104)에 포함될 수 있다. 이와 같은 예시들에서, 프론트 액슬(134)과 샤프트(133)의 일 부분 또는 전체는 디스커넥트들이 인풋 부품들을 분리할 때 회전하는 것을 막을 수 있다. 마찬가지로, 프론트 차동장치(122) 또한 디스커넥트들이 휠들(103 및 104)과 액슬(134) 사이의 회전을 분리하는 동안 회전하는 것을 막을 수 있다. 이러한 방식으로, 휠들(103 및 104)이 액슬(134)의 추가된 회전 관성(관성 모멘트)과 차동장치(122)의 마찰 견인 없이 원활하게 회전할 수 있기 때문에 연료 소비가 감소될 수 있다.
제2디스커넥트(160)는 대안으로 프론트 액슬(134) 및 리어 액슬(132) 중 하나 또는 둘 다에 배치될 수 있다. 더 나아가, 제2디스커넥트(160)는 프론트 차동장치(122) 및/또는 리어 차동장치(121)의 측부 중 하나에 배치될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 프론트 액슬(134) 위에 프론트 차동장치(122)의 각각의 측부(즉, 양 측부들)에 배치된 제2디스커넥트(160)가 있을 수 있다. 추가적으로 또는 대안으로, 리어 액슬(132)을 따라 리어 차동장치(121)의 각각의 측부(즉, 양 측부들)에 배치된 제2디스커넥트(160)가 있을 수 있다. 이와 같은 방식으로, 차량 구동 트레인(10)은 이중 분리 차동장치 시스템을 포함할 수 있다. 프론트 또는 리어 차동장치들에 인접한 프론트 또는 리어 액슬들을 따라 배치된 디스커넥트의 유형은 본 명세서에서 센터 디스커넥트(center disconnect)로 언급될 수 있다.
제2디스커넥트(160)는 도 1에 도시된 하나 이상의 위치들에 포함될 수 있음을 이해해야 한다. 더 나아가, 제2디스커넥트(160)는 도 1에 도시된 것들 외에 구동 트레인(10)의 액슬들 및 샤프트들에 따른 위치들에 포함될 수 있다. 예를 들어, 제2디스커넥트(160)는 하나 이상의 액슬들(132 및 134)에 따른 임의의 위치에 포함될 수 있다. 더 나아가 제2디스커넥트(160)는 제1디스커넥트와 프론트 차동장치(122) 사이에 있는 전방 구동 샤프트(133)에 포함될 수 있다. 추가적으로 또는 대안으로, 제2디스커넥트(160)는 트랜스퍼 케이스(140)와 리어 차동장치(121) 사이에 있는 후방 구동 샤프트(131)에 포함될 수 있다.
더 나아가, 일부 예시들에서, 정확하게 하나의 제2디스커넥트(160)는 구동 트레인(10)에 포함될 수 있음을 이해해야 한다. 그러나, 다른 예시들에서는, 하나 이상의 제2디스커넥트(160)가 구동 트레인(10)에 포함될 수 있다.
제2디스커넥트(160)는 연결 및 분리 위치들 사이에서 디스커넥트(160)를 이동시키는 액츄에이터를 포함한다. 일부 예시들에서, 액츄에이터는 동력을 공급받을 때 연결 및 분리 위치들 사이에서 디스커넥트(160)를 이동시키는 전자기 코일일 수 있다. 구체적으로, 코일은 별도의 전자기 펄스에 의해 동작될 수 있다. 전자기 코일을 액츄에이터로 포함하는 디스커넥트들은 본 명세서에서 전자기 펄스 디스커넥트들(EMPDs) 이라고 할 수 있다. 그러나 다른 예시들에서 액츄에이터는 하나 이상의 전기 모터, 유압기, 공기압 장치 등일 수 있다. 전기 모터를 액츄에이터로 포함하는 디스커넥트들은 본 명세서에서 전동 디스커넥트들로 언급될 수 있다. 연결 위치에서, 디스커넥트(160)는 두 개의 샤프트들을 회전하여 고정시키도록 회전 가능한 인풋 및 아웃풋 샤프트들을 결합할 수 있다. 분리 위치에서, 디스커넥트(150)는 두 샤프트들의 상대적인 회전을 허용하기 위해 인풋 및 아웃풋 샤프트들을 분리할 수 있다. 4WD 모드로의 전환이 명령될 때, 제2디스커넥트(160)는 연결 위치로 이동될 수 있고 2WD 모드로의 전환이 명령될 때, 제1디스커넥트(160)는 분리 위치로 이동될 수 있다. 구체적으로, 컨트롤러(120)는 연결 및 분리 위치들 사이의 제2디스커넥트(160)를 이동시키기 위해 제2디스커넥트(160)의 액츄에이터에 신호를 보낼 수 있다. 제2디스커넥트(160)의 액츄에이터는 제2디스커넥트(160)의 클러치 링(clutch ring) 이동시켜 연결 위치에서 인풋 및 아웃풋 샤프트들 모두와 연결시키고 분리 위치에서는 샤프트들 중 하나를 분리시킬 수 있다. 따라서, 클러치 링은 두 개의 샤프트들을 연결하고 분리하기 위해 하나 이상의 샤프트들을 따라 축 방향으로 이동할 수 있다.
하나 이상의 디스커넥트들(150 및 160)은 연결 및/또는 분리 위치들에 디스커넥트를 유지하는 록킹 디바이스(locking device)를 포함할 수 있다. 마찬가지로, 연결 및 분리 위치들 사이에서의 이동 시, 디스커넥트들(150 및 160)의 액츄에이터들에 오직 전력이 공급될 필요가 있을 수 있다. 그러나, 다른 예시들에서, 하나 이상의 디스커넥트들(150 및 160)은 록킹 디바이스를 포함하지 않을 수 있으며 분리 또는 연결 위치 중 하나에서 디스커넥트를 유지하기 위해 디스커넥트의 액츄에이터에 공급되는 전력의 실질적으로 일관된 스트림(stream)을 요구할 수 있다.
디스커넥트들(150 및 160)은 영구적으로 각각의 제1샤프트들에 결합될 수 있고, 디스커넥트들(150 및 160)의 각각의 시프트 칼라들(shift collar)은 제1샤프트들을 각각의 제2샤프트들에 결합하기 위해 연결 위치들로 이동할 수 있고 제1샤프트들과 제2샤프트들 각각을 분리하기 위해 분리 위치로 이동할 수 있다. 상기 기재한 바와 같이, 각각의 디스커넥트들(150 및 160)의 액츄에이터에 공급되는 전력의 양은 각각의 디스커넥트들의 칼라를 연결 위치로 이동시키기 위해 증가될 수 있다. 이와 같은 방식으로, 각각의 디스커넥트들(150 및 160)의 액츄에이터에 공급되는 전력(즉, 전압 및/또는 전류)의 양은 클러치 칼라의 위치 그리고 일부 예시에서는 제1 및 제2 샤프트들 사이에 전달되는 토크의 양에 비례 및/또는 동일 또는 유사할 수 있다. 일부 예시들에서, 제1샤프트는 엔진(110)에서 동력을 받는 인풋 샤프트일 수 있고, 제2샤프트는 디스커넥트가 연결 위치에 있을 때 엔진(110)에서 동력을 선택적으로 받고, 디스커넥트가 분리 위치에 있을 때 엔진(110)으로부터 동력을 받지 않는 아웃풋 샤프트일 수 있다. 그러나 다른 예시들에서, 제1샤프트는 디스커넥트가 연결 위치에 있을 때 엔진(110)에서 동력을 선택적으로 받고 디스커넥트가 분리 위치에 있을 때 엔진(110)으로부터 동력을 받지 않는 아웃풋 샤프트일 수 있고 제2샤프트는 엔진(110)에서 동력을 받는 인풋 샤프트일 수 있다.
도 1의 예시에서, 제1디스커넥트(150)에 대한 인풋 샤프트는 변속기(115)에 결합된 샤프트일 수 있다. 예를 들어, 차량이 2WD 구동 모드의 후륜 구동 차량으로 구성된 경우, 후륜 구동 샤프트(131)는 영구적으로 변속기(115)에 결합될 수 있으므로, 제1디스커넥트(150)를 위한 인풋 샤프트는 후방 구동 샤프트(131)일 수 있다. 이와 같은 예시들에서, 아웃풋 샤프트는 전방 구동 샤프트(133)일 수 있다. 추가 예시들에서, 차량이 2WD 구동 모드의 전륜 구동 차량으로 구성된 경우, 전방 구동 샤프트(133)는 영구적으로 변속기(115)에 결합될 수 있으므로, 제1디스커넥트(150)에 대한 인풋 샤프트는 전방 구동 샤프트(133)일 수 있다. 이와 같은 예시들에서, 아웃풋 샤프트는 후방 구동 샤프트(131)일 수 있다. 그러나 다른 예시들에서, 제1디스커넥트(150)가 전방 구동 샤프트(133)에 배치된 경우, 전방 구동 샤프트(133)는 두 액슬들로 나뉠 수 있다. 이와 같이, 제1디스커넥트에 대한 인풋 샤프트는 디스커넥트(150)와 트랜스퍼 케이스(140) 사이에, 디스커넥트(150) 뒤에 배치된 전방 구동 샤프트(133)의 부분일 수 있다. 이와 같은 예시에서, 아웃풋 샤프트는 디스커넥트(150)와 프론트 액슬(134) 사이, 디스커넥트(150)의 앞에 배치된 전방 구동 샤프트(133)의 부분일 수 있다.
예시들에서, 제2디스커넥트(160)가 프론트 액슬(134) 또는 리어 액슬(132) 중 하나에 배치되는 경우, 엔진(110)으로부터 토크를 전달받는 인풋 샤프트는 제1디스커넥트(150)가 연결 위치에 있을 때, 각각 제2디스커넥트(160)와 차동장치(122 또는 121) 사이에 배치된 액슬(134 또는 132)의 부분일 수 있다. 그러므로 아웃풋 샤프는 제2디스커넥트(160)와 휠 사이에 배치된 액슬(134 또는 132)의 부분일 수 있다.
컨트롤러(12)는 도 1에 마이크로 프로세서 유닛(106), 인풋/아웃풋 포트들(108), 실행 명령어들을 저장하기 위한 본 특정 예시의 비일시적 리드 온리 메모리 칩(non-transitory read only memory chip)(111)으로 도시된 실행 프로그램 및 교정치를 위한 전자 저장 매체, 랜덤 액세스 메모리(random access memory)(112), 휘발성 메모리(keep alive memory)(114) 및 데이터 버스(data bus)를 포함하는 마이크로 컴퓨터로서 도시된다. 컨트롤러(12)는 앞서 언급한 신호들 외에 공기 질량 센서로부터 유발된 공기 질량(MAF)의 측정, 스로틀 위치 센서(166)로부터 스로틀 위치(TP); 페달 위치 센서(174)로부터 액셀러레이터 페달 위치와 같이 구동 트레인(10)에 결합된 센서들로부터 다양한 신호를 수신할 수 있다.
컨트롤러(12)는 다양한 센서들(116)로부터 신호를 수신하며 수신된 신호들 및 컨트롤러의 메모리에 저장된 명령어들을 기반으로 엔진 및/또는 구동 트레인 동작을 조절하기 위한 다양한 액츄에이터들(118)을 이용한다. 센서들(116)은 스로틀 위치 센서(166), 페달 위치 센서(174) 및 휠 속도 센서(113)와 같은 이미 기재된 센서들을 포함할 수 있고 구동 샤프트 속도, 가속도, 요(yaw), 제동 압력, 차량 속도 및 조향각 센서들과 같은 추가적인 센서들을 포함할 수 있다. 액츄에이터들(118)은 모터들, 전자기 코일들, 진공 액츄에이터들 등과 같은 다양한 전기로 제어되는 액츄에이터들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자기 코일 어셈블리는 각각의 연결 및 분리 위치들 사이에 있는 디스커넥트들(150 및 160)을 이동시키기 위한 하나 이상의 제1디스커넥트(150) 및 제2디스커넥트(160)에 포함될 수 있다.
더 구체적으로, 도 3 내지 13과 관련하여 다음에 더 자세하게 기재된 바와 같이, 컨트롤러(12)는 센서들(1160)로부터 수신된 신호들 및 인풋 디바이스(172)를 통한 차량 운전자(170)로부터의 인풋을 기반으로 하나 이상의 제1디스커넥트(150) 및 제2디스커넥트(160)의 동작을 조절할 수 있다. 구체적으로, 컨트롤러(120)는 연결 및 분리 위치들 사이의 하나 이상의 디스커넥트들(150 및 160)을 조절하기 위해 제1디스커넥트(150) 및/또는 제2디스커넥트(160)의 각각의 액츄에이터들에 신호를 보낼 수 있다. 예를 들어, 차량 운전자(170)가 인풋 디바이스(172)(즉, 운전자가 더 큰 토크를 요구)를 누를 때 가속도가 증가되는 도중 또는 코너링(cornering), 차량 또는 휠 미끄럼 상황들 등 도중과 같이 더 많은 견인이 요구될 때, 컨트롤러(12)는 4X4 모드로의 전환이 필요하다는 것을 판단할 수 있고 인풋 및 아웃풋 샤프트들을 결합하기 위한 각각의 연결 위치들에 대한 디스커넥트들(150 및/또는 160)을 조절하기 위해 디스커넥트들(150 및/또는 160)의 액츄에이터들에 신호를 보낼 수 있다. 고속 차량과 같이 더 작은 견인이 필요할 때 및/또는 운전자가 요구하는 토크가 더 작을 때, 컨트롤러는 4X2 모드로의 전환이 필요하다는 것을 판단할 수 있고 인풋 및 아웃풋 샤프트들을 분리하기 위한 각각의 분리 위치들에 대한 디스커넥트들(150 및/또는 160)을 조절하기 위해 디스커넥트들(150 및/또는 160)의 액츄에이터들에 신호를 보낼 수 있어서 연료 소비를 줄일 수 있다.
이제 도 2로 돌아가면, 제어를 위해 도1과 관련하여 상기 기재된 구동 트레인(10)과 같은 차량 구동 트레인에 포함될 수 있는 대표적인 차량 제어 시스템(202)의 개략도(200)를 도시한다. 차량 제어 시스템(202)은 CAN 버스(206) 네트워크를 통해 다른 차량 제어 모듈들과 통신할 수 있는 전륜 구동(AWD) 제어 모듈(204)을 포함한다. AWD 제어 모듈(204)은 트랜스퍼 케이스(210)의 동작을 조절하는 트랜스퍼 케이스 제어 모듈(208)과 통신할 수 있다. 예를 들어, 트랜스퍼 케이스 제어 모듈(208)은 도 8, 10 및 13과 관련하여 다음에 더 자세하게 설명되는 바과 같이, AWD 제어 모듈(204)에서 제어 신호를 수신하고 트랜스퍼 케이스(210)의 전자기 코일 또는 모터와 같은 액츄에이터로 공급되는 전류 및/또는 전압을 조절하는 인쇄회로기판(PCB)을 포함할 수 있다.
더 나아가, AWD 제어 모듈(204)은 전기장 펄스 디스커넥트(EMPD) 이동 제어 모듈(212)과 통신할 수 있다. EMPD 이동 제어 모듈(212)은 EMPD(214)의 동작을 조절할 수 있다. 도 1과 관련하여 상기 설명된 바와 같이 EMPD(214)는 전기장 코일을 포함할 수 있으며, 도 7, 8 및 10과 관련하여 다음에 더 자세하게 설명되는 바와 같이, 동력이 공급될 때 예를 들어 EMPD 이동 제어 모듈(212)에 의해 공급되는 전류 및/또는 전압을 통해 연결 및 분리 위치들 사이에서 EMPD(214)를 이동시킨다. 따라서 EMPD 이동 제어 모듈(212)은 AWD 제어 모듈(204)에서 제어 신호들을 수신하고 EMPD(214)의 전기장 코일과 같은 액츄에이터에 공급되는 전류 및/또는 전압을 조절하는 인쇄회로기판(PCB)을 포함할 수 있다. 추가적으로, 방향 제어 모듈(216)은 도 14와 관련하여 다음에 더 자세하게 설명되는 바와 같이, 차량이 움직이는 방향에 기반하여 EMPD(214)의 동작을 조절하기 위해 EMPD(214)에 신호들을 보낼 수 있다.
EMPD(214)의 현재 동작 상태는 피드백 루프(feedback loop)(218)에 전달될 수 있다. EMPD(214)에서 수신된 신호들에 기반하여, 피드백 루프(218)는 도 15와 관련하여 다음에 더 자세하게 기재되는 바와 같이 4x4 또는 4x2 모드로의 설정 전환이 완료된 여부 또는 전환 오류가 있는 경우를 나타내는 신호를 발생시킬 수 있다. 전환 오류 신호는 차량 운전자에게 전환 오류를 알리기 위해 사용자 인터페이스(220)에 보내질 수 있다. 사용자 인터페이스(220)는 차량 운전자(즉, 상기 도 1에 기재된 운전자(170))가 차량 제어 시스템의 동작을 조절하도록 할 수 있다. 구체적으로, 차량 운전자는 도 4와 관련하여 다음에 더 자세하게 기재되는 바와 같이 2WD와 AWD 사이에서 수동으로 차량을 전환할 수 있다. 따라서 사용자 인터페이스(220)는 하나 이상의 키보드들, 버튼들, 스위치들, 터치 스크린들을 포함할 수 있고 추가적으로 LCD, LED, 플라스마(plasma) 등과 같은 하나 이상의 디스플레이 스크린들을 포함할 수 있다. 마찬가지로, EMPD(214)의 현재 동작 상태 및/또는 전환 오류의 표시는 사용자 인터페이스(220)의 디스플레이 스크린을 통해 운전자에게 제공될 수 있다.
AWD 제어 모듈(204)은 데이터 로깅 모듈(data logging module)(222)과 더 통신할 수 있다. 데이터 로깅 모듈(222)은 리드 온리 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 휘발성 메모리(KAM), 또는 EPROM, EEPROM 등과 같이 다른 형태의 데이터 저장소를 포함하여 차량의 다양한 액츄에이터들에 보내진 명령들 및/또는 차량의 다양한 센서들에서 수신된 측정들과 같은 차량 데이터를 저장할 수 있다. 더 나아가, 데이터 로깅 모듈(222)은 일시적으로 및/또는 영구적으로 컴퓨터로 판독 가능한 명령어들 및/또는 차량 데이터를 저장할 수 있다.
일부 예시들에서, 하나 이상의 EMPD(214) 및 트랜스퍼 케이스(210)의 현재 동작 상태 및/또는 고장 상태가 AWD 제어 모듈(204)로 다시 전달될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 EMPD(214) 및 트랜스퍼 케이스(210)는 다양한 고장들을 감지하여 그것들을 AWD 제어 모듈(204)에 보고할 수 있다. AWD 제어 모듈(204)은 하나 이상의 중앙 처리 장치, 데이터 저장소, 비일시적 메모리, PCB 등을 포함할 수 있다. AWD 제어 모듈(204)은 EMPD(214) 및/또는 트랜스퍼 케이스(210)가 하나 이상의 구동 라인 디스커넥트가 한정된 지속시간 내에 이동되지 않은 경우, 구동 라인 디스커넥트 이동이 부적절한 경우, 전기적 고장이 구동 라인 디스커넥트 회선에서 발생한 경우 등에 현재 설정 구동 모드에 있지 않은 것을 것을 판단할 수 있다. EMPD(214)는 고장 메시지를 보고하거나 각각 다른 유형의 고장을 보고하기 위해 코드화 방식을 사용할 수 있다. 고장이 발생한 경우, EMPD(214)는 고장을 고치기 위한 조치 알고리즘을 사용할 수 있다. 조치에는 연장된 지속 시간 또는 이동 명령 반복이 포함될 수 있다.
더 나아가, AWD 제어 모듈(204)은 휠 또는 차량체의 제동 압력 또는 급 감속 내 스파이크를 감지하여 패닉 브레이킹(panic breaking) 상태를 감지할 수 있다. 이와 같은 상태가 감지되는 경우, AWD 제어 모듈(204)은 보통 4x2 상태를 명령하는 다른 변수들에 앞서 4x4 상태로의 디스커넥트 이동을 시작할 수 있다. 이러한 방법은 급 감속 및 뒤이은 정차 후에 EMPD(214)가 4x4 상태에 있다는 것을 보장하는 데 유용할 수 있다. 제어 판단을 위해 AWD 제어 모듈(204)에 의해 사용되는 다양한 레벨들, 요인들 및 설정 포인트들은 구성 파일로 컴퓨터 메모리에 저장될 수 있다. 여러 다른 구성 파일들은 다른 설정 포인트 수치를 가지고 존재할 수 있다. 특정 구성 파일은 잠정적인 조건들에 따른 AWD 제어 모듈(204) 또는 운전자 선택에 따라 개시될 수 있다. AWD 제어 모듈(204)은 저온 시동, 고온 시동, 견인 등과 같은 특별한 상황들을 감지할 수 있고 해당 상황에 맞는 특별한 제어 알고리즘으로 바꿀 수 있다.
이제 도 3-8, 10 및 13-15로 돌아가면, 도 1과 관련하여 상기 기재된 구동 트레인(10)과 같은 차량 구동 트레인을 제어하는 대표적인 방법의 흐름도를 도시한다. 따라서, 도 3-8 및 13-15에서 다음에 기재되는 방법들은 상기 도 2에 기재된 차량 제어 시스템(202)과 같은 차량 제어 시스템에 의해 적어도 부분적으로 실시될 수 있다. 이와 같이, 도 3-8, 10 및 13-15는 본 명세서의 발명의 설명에 함께 기재될 수 있다. 하나 이상의 제2디스커넥트 디바이스(즉, 상기 도 1에 기재된 제2디스커넥트(160)) 및 제1 트랜스퍼 케이스 디스커넥트(즉, 상기 도 1에 기재된 제1디스커넥트(150))의 동작은 도 3에 기재된 바와 같이 이륜구동과 사륜구동 모드들 사이에서 전환할 때 조절될 수 있다. 도 4에 기재된 바와 같이, 구동 모드들 간의 전환은 차량 운전자에 의해 명령될 수 있다. 그러나, 다른 예시들에서, 구동 모드들 간의 전환은 도 5-6에 기재된 바와 같이 차량 운전 조건들의 변화에 따라 착수될 수 있다. 분리 디바이스에 대한 대표적인 제어 동작들은 다음 도 7에 기재되어 있다. 도 8은 사륜구동 모드로 전환할 때의 대표적인 제어 동작들을 기재하고 도 10은 이륜구동 모드로 전환할 때의 대표적인 제어 동작들을 기재한다. 사륜구동 모드 내 트랜스퍼 케이스 및 제1트랜스퍼 케이스 디스커넥트의 동작은 도 12에 기재되어 있다.
도 3-8, 10 및 13-15에 기재된 하나 이상의 방법들을 실시하기 위한 명령어들은 차량 컨트롤러(즉, 상기 도 1에 기재된 컨트롤러(12))의 메모리에 저장될 수 있다. 그러므로 도 3-8, 10 및 12-14에 기재된 방법들은 컨트롤러의 메모리에 저장된 명령어들에 따라 컨트롤러에 의해 실시될 수 있고 휠 속도 센서들(즉, 상기 도 1에 기재된 휠 속도 센서(113)), 스로틀 위치 센서(즉, 상기 도 1에 상기 기재된 스로틀 위치 센서(166)), 액셀러레이터 위치 센서(즉, 상기 도 1에 기재된 페달 위치 센서), 가속도 센서, 요 센서, 조향각 센서, 제동 압력 센서, 차량 속도 센서 등과 같은 차량 시스템의 센서로부터 수신된 신호들과 연결될 수 있다. 컨트롤러는 하나 이상의 제2분리 디바이스 및 트랜스퍼 케이스 디스커넥트의 액츄에이터들에 동작을 조절하기 위해 신호들을 보낼 수 있다. 구체적으로, 각각의 트랜스퍼 케이스 디스커넥트 및 제2디스커넥트에 동력이 공급될 때 연결 및 분리 위치들 사이에서 디스커넥트를 이동시키는 전기장 코일 또는 모터를 포함할 수 있다. 따라서, 전류 및/또는 전압은 AWD 모드로 전환되는 중과 같이 연결 위치들로 전환될 때, 그리고 2WD 모드로 전환되는 중과 같이 분리 위치들로 전환될 때 디스커넥트들의 코일 또는 모터로 공급될 수 있다.
도 3을 보면, 차량 동작 중 차량 구동 트레인의 다양한 부품들의 동작을 제어하는 대표적인 방법(300)의 흐름도를 나타낸다. 방법(300)은 사용자 인터페이스(즉, 상기 도 2에 기재된 사용자 인터페이스(220))에서의 동작 모드 변수를 판독하는 단계를 포함하는 302에서 시작할 수 있다. 그 다음 방법(300)은 302에서 304로 진행하며 302에서 사용자 인터페이스로부터 판독된 동작 모드 변수들에 따라 수동 모드가 선택 됐는지 여부를 판단하는 단계를 포함한다. 따라서, 운전자가 사용자 인터페이스를 통해 수동 모드 선택을 선택한 경우, 방법(300)은 304에서 도 4와 관련하여 다음에 기재되는 대표적인 수동 모드 운전과 같은 수동 모드 운전을 실시하는 단계를 포함하는 306으로 진행할 수 있다. 따라서, 306에서 방법(300)은 다음 도 4에 기재된 방법(400)을 실행하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고 방법(300)은 306에서 도 7과 관련하여 다음에 기재되는 EMPD 이동 제어 방법과 같은 EMPD 이동 제어를 실행하는 단계를 포함하는 308로 진행할 수 있다. 따라서, 방법(300)은 308에서 다음 도 7에 기재되는 방법(700)을 실행하는 단계를 포함할 수 있다. 대안으로, 방법(300)은 308에서 EMPD 이동 제어를 자동 모드로 실행할 수 있다. 예를 들어, 304에서 수동 모드가 선택되지 않는 경우, 방법(300)은 304에서 도 5-6과 관련하여 다음에 기재되는 자동 모드 제어 방법과 같은 자동 모드를 실행하는 단계를 포함하는 310으로 진행할 수 있다. 따라서, 310에서 방법(300)은 도 5 및 도 6에 기재된 방법들(500 및 600)을 각각 실행하는 단계를 포함할 수 있다. 그리고 방법(300)은 310에서 308로 진행하여 EMPD 이동 제어를 실행할 수 있다.
더 나아가, 방법(300)은 308에서 312로 진행할 수 있는데, 도 13과 관련하여 다음에 기재되는 트랜스퍼 케이스 제어 방법과 같은 트랜스퍼 케이스 제어를 실행하는 단계를 포함한다. 따라서, 312에서 방법(300)은 다음 도 13에 기재되는 방법(1300)을 실행하는 단계를 포함할 수 있다. 그리고 방법(300)은 돌아갈 수 있다. 이와 같은 방식으로, EMPD 이동 제어 및 트랜스퍼 케이스 제어는 차량 운전자의 인풋을 통해 수동 모드 또는 자동 모드로 실행될 수 있다. 따라서, 2WD 및 AWD 모드들 간의 전환은 차량 운전자 또는 차량 운전 조건들에 의한 컨트롤러에 의해 명령될 수 있다.
도 4로 이동하면, 사용자 인풋에 의해 수동 모드로 구동 트레인을 제어하기 위한 대표적인 방법(400)의 흐름도를 도시한다. 특히, 도 4는 차량 운전자가 4x2 및 4x4 모드들 간의 전환을 시작하도록 실행시키는 대표적인 방법을 도시한다. 따라서, 방법(400)은 상기 도 3에 기재된 바와 같이 306에서 방법(300)의 서브루틴(subroutine)으로 실행될 수 있다. 방법(400)은 사용자 인터페이스 4x4 및 4x2 모드들의 스위치 위치를 판독하는 단계를 포함하는 402에서 시작한다. 예를 들어, 사용자는 4x4 및 4x2 모드들 간에 전환하기 위한 스위치를 누를 수 있다. 또 다른 예시에서, 사용자는 버튼을 누르거나 사용자 인터페이스 위에 있는 터치 스크린 선택 사항들을 선택함으로써 4x4 및 4x2 모드들 사이에서 선택할 수 있다. 따라서, 402에서 방법(400)은 운전자가 4x4 또는 4x2 모드를 명령하는 여부를 판단하기 위한 사용자 인터페이스 디바이스의 위치를 판독하는 단계를 포함한다. 따라서 방법(400)은 402에서 사용자 인터페이스 4x4/4x2 스위치 위치가 변경된 여부를 판단하는 단계를 포함하는 404로 진행한다. 사용자 인터페이스 스위치가 위치를 변경하지 않았다면, 방법(400)은 404에서 전류 구동 모드(즉, 이륜구동 또는 사륜구동 모드)를 유지하는 단계를 포함하는 405로 진행한다. 그리고 방법(400)은 돌아간다. 그러나, 사용자 인터페이스 버튼이 위치를 변경한 경우, 방법(400)은 404에서 스위치가 4x4 위치에 있는 지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 406으로 진행한다. 스위치가 4x4 위치에 있는 경우, 방법(400)은 4x4로의 전환을 요청하는 설정 단계를 포함하는 408로 진행한다. 따라서, 408에서 하나 이상의 트랜스퍼 케이스 디스커넥트 및 제2디스커넥트는 그 연결 위치들로 명령될 수 있다. 그리고 방법(400)은 돌아간다.
그러나, 406에서 스위치가 4x4 위치에 있지 않은 경우, 방법(400)은 406에서 스위치가 4x2 위치에 있다는 것을 판단하는 단계를 포함하는 401으로 진행한다. 따라서 스위치가 4x4 위치에 있지 않은 경우, 스위치는 대신 4x2 위치에 있을 수 있다. 그리고 방법(400)은 410에서 4x2 동작으로의 전환을 요청하는 설정 단계를 포함하는 412로 진행한다. 따라서, 412에서 하나 이상의 트랜스퍼 케이스 디스커넥트 및 제2디스커넥트는 그 분리 위치들로 명령될 수 있다. 그리고 방법(400)은 돌아간다.
도 5로 넘어가면, 차량 운전 조건들에 따라 구동 트레인을 자동으로 제어하기 위한 대표적인 방법(500)의 흐름도를 도시한다. 특히, 도 5는 엔진 동작 조건들에 따른 4x4 및 4x2 모드들 간에 전환할 때를 결정하는 대표적인 방법을 도시한다. 따라서, 방법(500)은 상기 도 3에 기재된 바와 같이 310에서 방법(300)의 서브루틴으로 실행될 수 있다. 방법(500)은 스로틀 위치를 확인하는 단계를 포함하는 502에서 착수한다. 스로틀 위치는 스로틀 위치 센서(즉, 상기 도 1에 기재된 스로틀 위치 센서(166))에서 수신된 아웃풋들을 통해 확인될 수 있다.
확인된 스로틀 위치에 따라, 방법(500)은502에서 스로틀 위치 이동 플래그(shift flag)가 설정된 여부를 판단하는 단계를 포함하는 504로 진행할 수 있다. 스로틀 위치 이동 플래그가 설정되는 경우 차량이 4x4 모드를 종료하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 설정된 경우, 제1스로틀 위치 이동 플래그는 차량을 4x4 모드로 유지할 수 있다. 이와 같은 방식으로 스로틀 위치가 증가하는 팁인(tip-in)(즉, 운전자가 액셀러레이터 페달을 누르는 경우) 중 및/또는 증가된 설정 가속도 중 또는 더 많은 견인력이 필요한 다른 동작 상황들 중에 더 큰 견인력이 전달될 수 있다. 따라서, 스로틀 위치는 운전자가 요구하는 토크(즉, 운전자가 액셀러레이터 페달을 푸는 경우)의 감소를 위해 내려갈 수 있다. 스로틀 위치 이동 플래그가 설정되지 않은 경우, 방법(500)은 504에서 502에서 결정된 스로틀 위치가 스로틀 위치 이동 플래그가 설정될 수 있는 더 높은 제1스로틀 위치 임계치보다 더 큰 지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 506으로 진행할 수 있다. 506에서 스로틀 위치가 더 높은 제1스로틀 위치 임계치보다 큰 경우, 방법(500)은 506에서 스로틀 위치 이동 플래그를 설정하는 단계를 포함하는 508로 진행할 수 있다. 그리고 방법(500)은 돌아간다. 그러나, 506에서 현재 스로틀 위치가 더 높은 제1스로틀 위치 임계치보다 크지 않다고 판단되는 경우, 방법(500)은 506에서 현재 구동 모드가 4x4 모드인지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 510으로 진행한다.
대안으로, 방법(500)은 504에서 스로틀 위치 이동 플래그가 설정된 것으로 판단되는 경우, 504에서 510으로 갈 수 있다. 따라서, 스로틀 위치 이동 플래그가 설정된 경우, 방법(500)은 504에서 스로틀 위치가 더 낮은 제2스로틀 위치 임계치보다 작은 여부를 판단하는 단계를 포함하는 512로 진행할 수 있다. 더 낮은 제2스로틀 위치 임계치는 더 높은 제1스로틀 위치 임계치보다 낮으므로 더 많이 닫힌 스로틀 위치는 더 높은 제1스로틀 위치 임계치를 나타낸다. 따라서, 더 낮은 제2스로틀 위치 임계치는 더 높은 제1스로틀 위치 임계치보다 더 낮은 운전자가 요구하는 토크 레벨을 나타낼 수 있다. 현재 스로틀 위치가 더 낮은 제2스로틀 위치 임계치보다 낮지 않은 경우, 방법(500)은 512에서 스로틀 위치 이동 플래그를 유지하는 단계를 포함하는 513으로 진행한다. 이와 같은 방식으로, 스로틀 위치 이동 플래그는 유지될 수 있고, 그러므로 차량은 더 높은 제1스로틀 위치 임계치 미만인 스로틀 위치로의 일시적인 감소를 위해, 4x4 모드로 유지될 수 있다. 513에서 스로틀 위치 이동 플래그를 유지한 후에, 방법(500)은 돌아간다. 그러나, 현재 스로틀 위치가 더 낮은 제2스로틀 위치 임계치보다 낮은 경우, 방법(500)은 512에서 더 높은 제1스로틀 위치 플래그를 승인하는 단계를 포함하는 514로 진행한다. 그리고 방법(500)은 514에서 510으로 진행한다.
510에서, 전류 모드가 4x4가 아닌 것으로 판단되는 경우, 방법(500)은 현재 모드가 4x2인 것으로 판단하는 단계를 포함하는 516으로 진행할 수 있다. 현재 모드가 4x2인 것으로 판단한 후에, 방법(500)은 516에서 현재 차량 속도가 더 낮은 제1변속 속도 임계치보다 작은 여부를 판단하는 단계를 포함하는 518로 진행할 수 있다. 현재 차량 속도가 더 낮은 제1변속 속도 임계치보다 작지 않은 경우, 방법(500)은 518에서 4x2모드를 유지하는 단계를 포함하는 519로 진행한다. 4x2모드를 유지한 후에, 방법(500)은 돌아간다. 따라서, 차량 속도가 더 낮은 제1변속 속도 임계치보다 큰 경우, 차량은 4x2모드를 유지할 수 있다.
그러나, 현재 차량 속도가 더 낮은 제1변속 속도 임계치보다 작은 경우, 방법(500)은 518에서 요청된 4x4 모드 전환을 설정하는 단계를 포함하는 520으로 진행한다. 따라서, 520에서 하나 이상의 트랜스퍼 케이스 디스커넥트 및 제2디스커넥트는 그들의 연결 위치들로 명령될 수 있다. 이와 같은 방식으로, 차량이 특정 도로 속도 이하인 경우, 구동라인 디스커넥트는 AWD 모드로 바꿀 것이다. 이것은 증가된 견인력이 필요한 경우 더 낮은 속도에서 4x4를 제공한다. 또한 차량이 정지하려고 할 때 차량이 4x4이므로, 차량이 정지 상태에서 가속할 때 4x4를 제공할 수 있음을 보장할 수 있다. 더 나아가, 차량이 4x4에서 더 낮은 속도로 출발하여 보통 4x2 전환이 발생하는 더 높은 속도까지 가속하는 경우, 가속도가 임계치 이하로 감소할 때까지 전환이 지연될 것이다. 이것은 증가된 견인력이 필요한 가속도 중에 4x4를 제공한다. 가속도는 스로틀 위치 센서를 포함하지만 그에 한정되지 않는 차량 센서들의 임의의 조합에 의해 판단될 수 있다. 그리고 방법(500)은 520에서 4x4로의 전환을 요청한 후에 돌아 간다.
510으로 돌아가서, 현재 모드가 4x4인 것으로 판단되는 경우, 방법(500)은 510에서 현재 차량 속도가 더 높은 제2변속 속도 임계치보다 큰 여부를 판단하는 단계를 포함하는 522로 진행할 수 있는데, 더 높은 제2변속 속도 임계치는 차량 속도가 더 낮은 제1변속 속도 임계치에 의해 나타나는 차량 속도보다 큰 것을 나타낸다. 현재 차량 속도가 더 높은 제2변속 속도 임계치보다 크지 않은 경우, 방법은 522에서 4x4 모드를 유지하는 단계를 포함하는 523으로 진행할 수 있다. 4x4 모드를 유지한 후에, 방법(500)은 돌아간다. 따라서, 차량 속도가 더 높은 제2변속 속도 임계치보다 크지 않은 경우, 차량은 4x4 모드를 유지할 수 있다. 그러나, 522에서 현재 차량 속도가 더 높은 제2변속 속도 임계치보다 크다고 판단되는 경우, 방법(500)은 522에서 요청된 4x2모드로의 전환을 설정하는 단계를 포함하는 524로 진행한다. 따라서, 524에서, 하나 이상의 트랜스퍼 케이스 디스커넥트 및 제2디스커넥트는 그들의 분리 위치들로 명령될 수 있다. 이와 같은 방식으로, 차량이 특정 도로 속도보다 빠른 경우, 구동라인 디스커넥트는 4x2 모드로 바꿀 것이다. 이것은 차량이 더 낮은 견인력을 용인하고 향상된 구동라인 효율성이 요구되는 길에서 주행할 때 4x2를 제공할 수 있다. 그리고 524에서 4x2로의 전환을 요청한 후에 방법(500)은 돌아간다.
이제 도 6으로 돌아가면, 차량 미끄러짐을 감지하고 구동라인의 부품들이 서로에 대한 임계치보다 큰 속도에서 회전하고 있을 때 구동 트레인 동작을 제어하는 대표적인 방법(600)의 흐름도를 도시한다. 방법(600)은 도 5의 방법(500)과 관련한 상기 기재된 자동 모드와 같은 자동 모드 중에 실행될 수 있다. 따라서, 방법(600)과 방법(500)은 거의 동시에 실행될 수 있다.
방법(600)은 휠 속도를 확인하는 단계를 포함하는 602에서 시작된다. 휠 속도는 하나 이상의 휠 속도 센서들(즉, 상기 도 1에 기재된 휠 속도 센서(113))에서 수신된 아웃풋에 따라 판단될 수 있다. 그리고 방법(600)은 602에서 전방 휠들(즉, 상기 도 1에 기재된 전륜들(103 및 104))과 후륜들(즉, 상기 도 1에 기재된 후륜들(101 및 102) 간의 휠 속도 차가 제1임계치보다 큰 지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 604로 진행한다. 604에서 후륜들에 비해 전륜들의 회전 속도 차가 제1임계치보다 크지 않은 경우, 방법(600)은 604에서 후방 좌측 휠(즉, 상기 도 1에 기재된 좌측 후륜(102))과 후방 우측 휠(즉, 상기 도 1에 기재된 우측 후륜(101)의 속도의 차가 제2임계치보다 큰 지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 606으로 진행할 수 있다. 다른 예시들에서, 방법(600)은 606에서 전방 좌측 휠(즉, 상기 도 1에 기재된 좌측 전륜(104)) 및 전방 우측 휠(즉, 상기 도 1에 기재된 우측 전륜(103))의 속도 차가 제3임계치보다 큰 지 여부를 판단하는 단계를 추가적으로 또는 대안으로 포함할 수 있다. 일부 예시들에서, 제2 및 제3임계치들은 동일할 수 있다. 그러나, 다른 예시들에서는 다를 수 있다. 606에서 좌륜들 및 우륜들 간의 속도 차가 임계치보다 크지 않은 경우, 방법(600)은 606에서 4x2모드를 유지하는 단계를 포함하는 607로 진행한다. 4x2모드를 유지한 후에, 방법(600)은 돌아간다.
그러나, 606에서 좌륜들 및 우륜들 간의 속도 차가 임계치보다 크다고 판단되는 경우, 미끄러짐이 감지될 수 있고 방법(600)은 606에서 제1지속시간 동안4x4 모드로의 전환을 지연시키는 단계를 포함하는 608로 진행할 수 있다. 제1지속시간은 50분일 수 있다. 그러나, 다른 예시들에서, 제1지속시간은 50분보다 길거나 짧을 수 있다. 그러나, 다른 예시들에서, 지속시간은 다수의 엔진 순환들, 다수의 휠 회전들 등일 수 있다. 추가 예시들에서, 지속시간은 차량 및/또는 엔진 동작 조건들에 따라 조절될 수 있다. 대안으로, 604에서 전륜들 및 후륜들 간의 속도 차가 제1임계치보다 큰 경우, 방법(600)은 미끄러짐을 감지할 수 있고 604에서 608로 진행하여 제1지속시간 동안 지연시킬 수 있다.
제1지속시간 동안 대기한 후에, 방법(600)은 608에서 610으로 진행할 수 있고 4x4 모드로의 전환을 요청할 수 있다. 그러나, 그 때 방법(600)은 610에서 동작의 자동 모드의 재개를 지연시키는 단계를 포함하는 612로 진행할 수 있다. 따라서, 자동 모드로의 전환은 4x4 모드로의 전환이 요청된 후에 제2지속시간 동안 지연될 수 있다. 4x4로 전환한 후에 자동 모드를 재개하는 지속시간 동안 대기함으로써 4x4로의 전환은 4x4에 의해 공급되는 추가적인 견인력에 의해 해결될 충분한 시간이 주어진다. 제2지속시간은 1초일 수 있다. 그러나, 다른 예시들에서, 제2지속시간은 1초보다 길거나 짧을 수 있다. 그러나, 다른 예시들에서, 제2지속시간은 다수의 엔진 순환들, 다수의 휠 회전들 등일 수 있다. 추가 예시들에서, 제2지속시간은 차량 및/또는 엔진 동작 조건들에 따라 조절될 수 있다. 예를 들어, 제2지속시간은 차량 컨트롤러가 차량이 견인력을 상실했다는 것을 나타내는 기울기 또는 요를 감지하는 경우 증가될 수 있다. 따라서, 구동 트레인은 차량 컨트롤러가 제2디스커넥트를 분리하는 것을 막기 위한 동작의 자동 모드를 재개하기 위해 더 오래 대기할 수 있다.
제2지속시간 동안의 지연 단계 이후, 하나 이상의 디스커넥트들은 그들의 연결 위치로 이동될 수 있고, 구동 트레인은 4x4 모드로 바뀔 수 있으며, 방법(600)은 612에서 자동 모드를 재개하는 단계를 포함하는 614로 진행할 수 있다. 따라서, 614에서 방법(600)은 상기 도 5에 기재된 방법(500)을 실행하는 단계를 포함할 수 있다.
이와 같은 방식으로, 차량이 4x2모드고 컨트롤러가 차량의 미끄러짐을 감지하는 경우, 구동라인 디스커넥트는 4x4로 바꿀 것이다. 이것은 미끄러짐 도중에 증가된 견인력 및 제어를 제공하여 차량 밀림(slippage)을 제거하거나 감소시킨다. 밀림은 좌륜들 및 우륜들 간의 차이 또는 전륜들 및 후륜들 간의 차이로 판별될 수 있다. 전환을 위해 요구되는 차이의 레벨은 미끄럼 방지 차량 동작보다 더 높은 수치로 설정되거나 상이한 도로 상황에 따라 설정될 수 있다. 밀림은 또한 휠 속도, 구동 샤프트 속도, 가속도, 요 및 조향각을 포함하지만 그에 한정하지 않는 다수의 센서들에 따라 산출될 수 있다.
계속해서 도 7은, 차량 구동 트레인의 분리 디바이스(즉, 상기 도 1에 기재된 제2디스커넥트(160))를 동작하는 대표적인 방법의 흐름도를 도시한다. 따라서, 방법(700)은 상기 도 3에 기재된 바와 같이 308에서 방법(300)의 서브루틴으로 실행될 수 있다.
방법(700)은 CAN 버스(즉, 상기 도 2에 기재된 CAN 버스(206))에서 휠 속도를 판독하는 단계를 포함하는 702에서 시작한다. 따라서 EMPD 이동 제어 모듈(즉, 상기 도 2에 기재된 EMPD 이동 제어 모듈(212))은 휠 속도 센서들을 통해 측정된 것처럼 휠들의 속도에 대한 CAN 버스를 통해 신호들을 수신할 수 있다. 휠 속도를 판독한 후에, 방법(700)은 702에서 사용자 인터페이스를 통해 최소 전환 속도를 판독하는 단계를 포함하는 704로 진행할 수 있다. 방법(700)은 704에서 휠 속도가 임계치 전환 속도보다 큰 여부를 판단하는 단계를 포함하는 706으로 진행할 수 있다. 다른 예시들에서, 방법은 706에서 연결 위치로 조절될 때 디스커넥트가 선택적으로 연결되고, 분리 위치로 조절될 때 분리되는 아웃풋 샤프트의 회전 속도가 디스커넥트가 영구적으로 결합되어 있는 인풋 샤프트의 회전 속도의 임계치와 다른 지, 더 빠른 지 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
휠 속도가 임계치보다 크지 않은 경우 및/또는 인풋 및 아웃풋 샤프트 간의 속도 차가 임계치보다 큰 경우, 방법(700)은 706에서 현재 전환 위치를 유지하는 단계를 포함하는 707로 진행할 수 있다. 현재 전환 위치를 유지한 후에, 방법(700)은 돌아간다. 따라서, 구동 트레인은 분리 디바이스가 연결 위치로 이동하는 것을 허용하기 전에 휠들이 충분한 고속에 도달할 때까지 대기할 수 있다. 이것은 적절한 기능을 수행하는 데 너무 느린 휠 속도 및/또는 아웃풋 샤프트 속도에서 구동라인 디스커넥트의 전환을 방지할 수 있다. 구체적으로, 휠들 속도 및/또는 아웃풋 샤프트 속도가 인풋 샤프트 속도와 동일해질 때까지 대기함으로써, 아웃풋 샤프트 및/또는 휠이 있는 분리 디바이스(즉, 클러치 칼라)의 기어 연삭이 감소될 수 있고 연결 위치 및 4x4모드로의 더 순조로운 전환을 확보할 수 있다.
706에서 휠 속도가 기준보다 크다고 판단되는 경우 및/또는 인풋 및 아웃풋 샤프트들 간의 속도 차가 임계치보다 작은 경우, 방법(700)은 706에서 요청된 전환이 4x4모드인 지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 708로 진행할 수 있다. 요청된 전환이 4x4모드이면, 방법(700)은 708에서 4x4전환을 실행하는 단계를 포함하는 710으로 진행할 수 있다. 4x4전환을 실행하는 방법의 예시는 도 8과 관련하여 다음에 더 자세하게 기재된다. 따라서, 도 8에 기재된 방법(800)은 710에서 실행될 수 있다. 그리고 방법(700)은 돌아간다.
그러나, 708에서 요청된 전환이 4x4모드가 아닌 것으로 판단되면, 방법(700)은 708에서 요청된 전환이 4x2 모드인 것으로 판단하는 단계를 포함하는 712로 진행한다. 그리고 방법(700)은 712에서 4x2모드로의 전환을 실행하는 단계를 포함하는 714로 진행한다. 4x2모드로의 전환을 실행하는 방법의 예시는 도 10과 관련하여 다음에 더 자세하게 기재된다. 따라서, 도 10에 기재된 방법(1000)은 714에서 실행될 수 있다. 그리고 방법(700)은 돌아 간다.
도 8은 사륜구동 모드로 전환하는 대표적인 방법(800)의 흐름도를 도시한다. 방법(800)은 AWD 모드로의 전환이 필요할 때 실행될 수 있다. 따라서, 방법(800)은 상기 도 7에 기재된 바와 같이, 710에서 방법(700)의 서브루틴으로 실행될 수 있다. 방법(800)은 피드백이 4x4인지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 802에서 시작한다. 따라서 방법(800)은 802에서 4x4모드가 이미 연결된 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다. 이것은 제2디스커넥트(즉, 상기 도1에 기재된 제2디스커넥트(160)) 및/또는 트랜스퍼 케이스 디스커넥트(즉, 상기 도 1에 기재된 제1디스커넥트(150))가 이미 그 연결 위치들에 있는 지 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다. 특히, 컨트롤러는 디스커넥트들 중 하나 또는 둘 다의 동작 상태 및/또는 현재 위치를 나타내는 제2디스커넥트 및/또는 트랜스퍼 케이스 디스커넥트로부터 피드백 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 제2디스커넥트는 컨트롤러에 디스커넥트의 현재 위치를 암호화한 전기 신호를 보낼 수 있다. 컨트롤러는 디스커넥트의 위치를 판단하기 위해 상기 신호를 해독할 수 있다. 디스커넥트는 연결(4x4) 또는 분리(4x2) 위치 또는 그 사이 위치에 있을 수 있다. 디스커넥트들이 이미 그 연결 위치들에 있는 경우, 그리고 차량이 4x4모드인 경우, 방법(800)은 802에서 도 13과 관련하여 다음에 더 자세하게 기재된 바와 같이 4x4모드를 유지하는 단계를 포함하는 803으로 진행할 수 있다. 그리고 방법(800)은 돌아간다.
그러나, 디스커넥트들이 그 연결 위치에 있지 않고 차량이 4x2 모드인 경우, 방법(800)은 802에서 샤프트 속도를 동일하게 하기 위해 제1지속시간 동안 트랜스퍼 케이스 디스커넥트의 액츄에이터에 공급되는 전압 및/또는 전류를 증가시키는 단계를 포함하는 804로 진행할 수 있다. 예를 들어, 샤프트 속도는 제1프로펠러 샤프트(즉, 상기 도 1에 기재된 전방 구동 샤프트(133)) 및 후방 프로펠러 샤프트(즉, 상기 도 1에 기재된 후방 구동 샤프트(131))의 속도일 수 있다. 코일, 모터 또는 트랜스퍼 케이스 디스커넥트의 다른 액츄에이터에 공급되는 전압 및/또는 전류는 디스커넥트를 연결 위치 쪽으로 이동시킬 수 있다. 더 자세하게, 트랜스퍼 케이스의 액츄에이터에 공급되는 전압 및/또는 전류를 증가시켜서, 액츄에이터는 트랜스퍼 케이스의 클러치 칼라를 클러치 칼라가 두 샤프트들을 연결하는 연결 위치로 이동시킬 수 있다. 따라서, 두 샤프트들 간에 전달되는 토크의 양은 증가할 수 있다. 구체적으로, 변속기(즉, 상기 도 1에 기재된 변속기(115))에서 트랜스퍼 케이스(즉, 상기 도 1에 기재된 트랜스퍼 케이스(140))에 선택적으로 연결된 아웃풋 샤프트로 전달된 토크의 양은 전류 및/또는 전압이 804에서 증가됨에 따라 증가할 수 있다. 따라서, 804에서 방법은 트랜스퍼 케이스에 선택적으로 연결된 아웃풋 샤프트(본 명세서에서 2차 구동라인 부품이라고도 함)로 전달되는 토크의 양을 증가시키는 단계를 포함할 수 있고, 트랜스퍼 케이스 디스커넥트의 연결 위치에서는 2차 구동 라인 부품이 트랜스퍼 케이스에 연결되고 트랜스퍼 케이스 디스커넥트의 분리 위치에서는 2차 구동라인 부품이 트랜스퍼 케이스에서 분리된다. 도 8에 도시된 예시에서, 2차 구동라인 부품 또는 아웃풋 샤프트에 전달된 토크는 트랜스퍼 케이스 액츄에이터에 공급되는 전력의 양을 증가시키고 트랜스퍼 케이스 디스커넥트를 연결 위치로 이동시켜서 증가될 수 있다.
804에서 2차 구동라인 부품으로의 토크 전달을 증가시키는 단계 이후, 방법(800)은 트랜스퍼 케이스에 선택적으로 연결된 샤프트에 전달되는 토크를 줄이기 위해 트랜스퍼 케이스 디스커넥트의 액츄에이터에 공급되는 전압 및/또는 전류를 줄이는 단계를 포함하는 806으로 진행할 수 있다. 도 9 및 12는 트랜스퍼 케이스 디스커넥트에 선택적으로 연결된 샤프트로 전달되는 토크가 4x4모드로의 전환 중에 달라질 수 있는 방법에 대해 더 많이 설명한다.
그리고 방법(800)은 806에서 4x4모드로의 전환하기 위해 연결 위치에 제2디스커넥트 또는 EMPD를 명령하는 단계를 포함하는 808로 진행할 수 있다. 제2디스커넥트는 804에서 상기 기재된 방식과 동일하거나 유사하게 연결 위치로 이동시킬 수 있고, 제2디스커넥트의 액츄에이터에 공급되는 전류 및/또는 전압은 증가될 수 있다. 따라서, 제1디스커넥트 및 제2디스커넥트 모두 4x4모드로 전환하기 위해 연결 위치들로 이동될 수 있다. 그리고 방법(800)은 상기 802에 기재된 것과 동일하거나 유사한 방식으로 피드백이 4x4인 지를 판단하는 단계를 포함하는 810으로 진행할 수 있다. 특히, 컨트롤러는 디스커넥트들 중 하나 또는 둘 다의 동작 상태 및/또는 현재 위치를 나타내는 제2디스커넥트 및/또는 트랜스퍼 케이스 디스커넥트로부터 피드백 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 제2디스커넥트는 디스커넥트의 현재 위치를 암호화한 전기 신호를 컨트롤러에 보낼 수 있다. 컨트롤러는 디스커넥트의 위치를 판단하기 위해 상기 신호를 해독할 수 있다. 디스커넥트는 연결(4x4) 또는 분리(4x2) 위치 또는 그 사이 위치에 있을 수 있다. 차량이 성공적으로 4x4모드로 전환한 경우 방법(800)은 803으로 진행하여 4x4모드를 유지할 수 있다. 그리고 방법(800)은 돌아간다. 그러나, 4x4로의 전환이 발생하지 않은 경우, 방법(800)은 810에서 오류 피드백이 심각 수준(high)인 지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 812로 진행할 수 있다. 특히, 컨트롤러는 오류 정보를 나타내는 제2디스커넥트 및/또는 트랜스퍼 케이스 디스커넥트로부터 신호를 수신할 수 있다. 오류 피드백이 심각한 경우, 814에서 전환 오류가 발생될 수 있다. 따라서, 전환 오류가 심각한 경우, 방법은 812에서 814로 진행할 수 있다. 그리고 전환 오류는 경보 또는 사용자 인터페이스를 통해 사용자에게 전달되는 알림을 통해 차량 운전자에게 통보될 수 있다.
그러나, 812에서 오류 피드백이 심각하지 않은 경우, 방법(800)은 812에서 4x4모드로의 전환이 명령되고 지속시간이 경과된 여부를 판단하는 단계를 포함하는 816으로 진행할 수 있다. 지속시간은 25분일 수 있다. 그러나, 다른 예시들에서, 지속시간은 다수의 엔진 순환들, 다수의 휠 회전들 등일 수 있다. 추가 예시들에서, 지속시간은 차량 및/또는 엔지 동작 조건들에 따라 조절될 수 있다. 지속시간이 만료되고 4x4로의 전환이 아직 발생하지 않은 경우, 방법(800)은 816에서 814로 진행하고 전환 오류를 발생시킬 수 있다. 그리고 방법(800)은 돌아간다. 그러나, 지속시간이 경과되지 않은 경우, 방법(800)은 816에서 810으로 돌아갈 수 있다.
도 9는 4x4모드로의 전환 중에 트랜스퍼 케이스 디스커넥트의 액츄에이터(예를 들어, 전자기 코일 또는 모터)에 공급되는 전압량의 조절을 묘사하는 그래프(900)를 도시한다. 트랜스퍼 케이스 디스커넥트의 액츄에이터에 공급되는 전압 및/또는 전류의 양을 조절하여 사륜구동으로의 전환이 명령될 때 트랜스퍼 케이스에 선택적으로 연결된 2차 구동라인 부품(즉, 차량이 2WD 모드의 후륜 구동 차량으로 구성될 때 도 1에 도시된 샤프트(133))에 공급되는 토크의 양이 조절될 수 있다. 이와 같이, 트랜스퍼 케이스 디스커넥트의 액츄에이터에 공급되는 전압 및/또는 전류는 2차 구동라인 부품에 전달되는 토크의 양과 비례하거나, 관련이 있거나, 유사하거나 동일할 수 있다. 따라서, 4x4모드이거나 차량 운전자 또는 차량 컨트롤러에 의해 4x4로의 전환이 명령될 때 2차 구동라인 부품은 오직 변속기 및 트랜스퍼 케이스에서 토크를 받을 수 있다. 따라서, 도 9는 4x4모드로 전환할 때 트랜스퍼 케이스에 선택적으로 연결된 2차 구동라인 부품에 대한 대표적인 토크 전달 조절을 도시한다. 이와 같이, 도 9는 상기 도 8에 기재된 방법(800)의 804 및 806에서 실시될 수 있는 토크 전달 조절을 도시한다.
그래프(900)는 세로축을 따라 트랜스퍼 케이스의 액츄에이터에 공급된 전압을 나타내고 가로축은 시간을 나타낸다. 시간(t1) 전에, 액츄에이터에 공급된 전압은 더 낮은 제1 레벨(T1)에 있을 수 있다. 더 낮은 제1레벨(T1)은 대략 0일 수 있다. 따라서, 실질적으로 t1 전에는 2차 구동라인 부품에 토크가 전달되지 않을 수 있다. 마찬가지로 차량은 t1 전에는 4x2 모드일 수 있다. 그러나, 다른 예시들에서 T1은 0보다 클 수 있다.
t1 에서, 4x4 모드로의 전환이 명령될 수 있고, 액츄에이터에 공급되는 전압은 증가될 수 있다. 마찬가지로, 일부 예시들에서, 트랜스퍼 케이스 출력 토크는 증가될 수 있다. 전압은 t1 및 t2 사이인 지속시간 동안 더 낮은 제1레벨(T1)에서 더 높은 제2레벨(T2)로 증가될 수 있다. 지속시간 및/ 또는 증가율은 차량 운전 조건들에 따라 조절될 수 있다. 더 나아가, 전압은 도 12와 관련하여 다음에 더 자세하게 기재되는 바와 같이 비선형 방식으로 증가될 수 있다.
t2에서 더 높은 제2레벨(T2)에 도달하면서, 트랜스퍼 케이스 코일 전압은 더 낮은 제3레벨로 감소될 수 있다. 더 낮은 제3레벨은 더 낮은 제1레벨(T1)과 동일하거나 더 클 수 있다. t2이후 2차 구동라인 부품은 트랜스퍼 케이스에 연결될 수 있고 이와 같이 엔진(즉, 상기 도 1에 기재된 엔진(110))으로부터 동력이 차량의 전체 사륜으로 전달될 수 있다. 따라서, 차량은 t2이후에 4x4모드일 수 있다. t2 이후에 4x4모드 중, 트랜스퍼 케이스 액츄에이터에 공급되는 전압의 양, 일부 예시들에서, 2차 구동라인 부품에 전달되는 토크는 다음과 같은 차량 운전 파라미터들에 따라 조절될 수 있다: 스로틀 위치, 좌우 휠 밀림, 전후 휠 밀림, 외부 온도, 주향각, 차량 요(yaw) 등.
이제 도 10으로 돌아가면, 이륜구동 모드로 전환하는 대표적인 방법의 흐름도를 도시한다. 방법(1000)은 2WD 모드로의 전환이 요구될 때 실행될 수 있다. 따라서, 방법(1000)은 상기 도 7에 기재된 바와 같이 714에서 방법(700)의 서프루틴으로 실행될 수 있다. 방법(1000)은 피드백이 4x2인지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 1002에서 시작한다. 따라서 1002에서 방법(1000)은 4x2모드가 이미 연결된 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다. 특히, 컨트롤러는 디스커넥트들 중 하나 또는 둘 다의 동작 상태 및/또는 현재 위치를 나타내는 제2디스커넥트 및/또는 트랜스퍼 케이스 디스커넥트로부터 피드백 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 제2디스커넥트는 디스커넥트의 현재 위치를 암호화한 전기 신호를 컨트롤러에 보낼 수 있다. 컨트롤러는 디스커넥트의 위치를 판단하기 위해 신호를 해독할 수 있다. 디스커넥트는 연결(4x4) 또는 분리(4x2) 위치 또는 그 사이 위치에 있을 수 있다. 이것은 제2디스커넥트(즉, 상기 도 1에 기재된 제2디스커넥트(160)) 및/또는 트랜스퍼 케이스 디스커넥트(즉, 상기 도 1에 기재된 제1디스커넥트(150))가 이미 그 분리 위치들에 있는 지 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다. 디스커넥트들이 이미 그 분리 위치들에 있고 차량이 4x2모드인 경우, 방법(1000)은 1002에서 4x2모드를 유지하는 단계를 포함하는 1003으로 진행할 수 있다. 그리고 방법(1000)은 돌아간다.
그러나, 디스커넥트들이 그 분리 위치들에 있지 않고, 차량이 4x4모드가 아닌 경우, 방법(1000)은 1002에서 4x2모드로의 전환을 시작하기 위해 분리될 2차 구동라인 부품(즉, 프로펠러 샤프트)에서 토크를 줄이도록 트랜스퍼 케이스 디스커넥트의 액츄에이터에 공급되는 전압 및/또는 전류를 줄이는 단계를 포함하는 1004로 진행할 수 있다. 따라서, 트랜스퍼 케이스 디스커넥트에 공급되는 전압을 조절하여 2차 구동라인에 공급되는 토크의 양이 조절될 수 있다. 특히, 트랜스퍼 케이스 액츄에이터(즉, 코일)에 공급되는 전압을 증가시키는 것은 트랜스퍼 케이스 디스커넥트를 연결 위치 쪽으로 그리고 분리 위치에서 떨어지도록 조절하며 그 반대로도 조절한다. 따라서, 트랜스퍼 케이스에 의해 2차 구동라인에 전달되는 토크의 양은 트랜스퍼 케이스 디스커넥트(즉, 코일)에 공급되는 전압이 증가됨에 따라 증가할 수 있고 그 반대일 수도 있다. 일 예시에서, 제1지속시간 동안 트랜스퍼 케이스에서 2차 구동라인 부품을 분리하기 위해 토크는 감소될 수 있다. 코일, 모터 또는 트랜스퍼 케이스 디스커넥트의 다른 액츄에이터에 공급되는 전압 및/또는 전류는 디스커넥트를 분리 위치로 이동시킬 수 있다. 따라서, 2차 구동라인 부품에 전달되는 토크의 양은 줄어들 수 있다. 일부 예시들에서, 트랜스퍼 케이스 코일 전압 및 2차 구동라인에 전달되는 트랜스퍼 케이스 토크는 더 낮은 제1레벨까지 줄어들 수 있다.
2차 구동라인 부품들에 대한 토크 전달을 감소시키는 단계 이후, 방법(1000)은 2차 디스커넥트 또는 EMPD 가 4x2모드로 바꾸기 위해 분리 위치로 이동하는 것을 명령하는 단계를 포함하는 1006으로 진행할 수 있다. 그러나, 일부 예시들에서, 2차 디스커넥트의 클러치 링은 2차 이스커넥트의 액츄에이터가 분리 위치로 이동했을 때에도 분리 위치로 이동하지 못할 수 있다.
따라서, 방법(1000)은 1006에서 제2디스커넥트의 시프트 칼라를 밀고 토크 로크(torque lock)를 허용하기 위해 2차 디스커넥트 또는 EMPD의 인풋 샤프트로 전달되는 토크의 양을 증가시키기 위한 트랜스퍼 케이스 디스커넥트의 엑츄에이터에 공급되는 전압 및/또는 전류를 증가시키는 단계를 포함하는 1008로 진행할 수 있다. 따라서, 제2디스커넥트의 클러치 칼라는 연결 위치에 있는 토크 로크 상황에서, 2차 구동 라인 부품에 토크를 공급하는 것은 시프트 칼라를 밀고 인풋 및 아웃풋 샤프트들이 서로에게서 분리되는 분리 위치로 시프트 칼라를 풀어줄 수 있다. 도 9 및 12는 트랜스퍼 케이스 디스커넥트에 선택적으로 연결되는 샤프트에 전달되는 토크가 어떻게 4x4모드로의 전환 중에 달라질 수 있는 지에 대해 묘사한다. 일부 예시들에서, 2차 구동라인에 출력된 트랜스퍼 케이스 토크 및 트랜스퍼 케이스 코일 전압은 더 낮은 제1레벨에서 더 높은 제2레벨로 올라갈 수 있다. 그러나, 다른 예시들에서, 시프트 칼라가 토크가 더 높은 제2레벨에 도달하기 전에 분리 위치로 풀어지면, 2차 구동라인에 출력된 트랜스퍼 케이스 토크 및/또는 트랜스퍼 케이스 코일 전압은 대략 0까지 감소될 수 있다.
그리고 방법(1000)은 1008에서 2차 구동라인 부품에 전달되는 토크를 줄이고 4x2모드로 전환하기 위해 트랜스퍼 케이스 디스커넥트의 액츄에이터에 공급되는 전압 및/또는 전류를 줄이는 단계를 포함하는 1010으로 진행할 수 있다. 그 다음에 방법(1000)은 1002에서 상기 기재된 것과 동일하거나 유사한 방식으로 피드백이 4x2인 여부를 판단하는 단계를 포함하는 1012로 진행할 수 있다. 차량이 성공적으로 4x2모드로 전환되면, 방법(1000)은 1012로 돌아갈 수 있다. 그러나, 4x2로의 전환이 발생하지 않은 경우, 방법(1000)은 1012에서 오류 피드백이 심각한 정도를 판단하는 단계를 포함하는 1014로 진행할 수 있다. 오류 피드백이 심각한 경우, 1016에서 전환 오류가 발생될 수 있다. 따라서, 전환 오류가 심각한 경우 방법은 1014에서 1016으로 진행할 수 있다. 그리고 전환 오류는 경보 또는 사용자 인터페이스를 통해 사용자에게 전달되는 알림을 통해 차량 운전자에게 통보될 수 있다.
그러나, 1014에서 오류 피드백이 심각하지 않은 경우, 방법(1000)은 1014에서 4x2모드로의 전환이 명령된 후 지속시간이 경과된 여부를 판단하는 단계를 포함하는 1018로 진행할 수 있다. 지속시간은 25분일 수 있다. 그러나, 다른 예시들에서, 지속시간은 다수의 엔진 순환들, 다수의 휠 회전들 등일 수 있다. 추가 예시들에서, 지속 시간은 차량 및/또는 엔진 동작 조건들에 따라 조절될 수 있다. 지속시간이 만료되고 4x2로의 전환이 아직 발생하지 않은 경우, 방법(1000)은 1018에서 1016으로 진행되고 전환 오류가 발생할 수 있다. 그리고 방법(1000)은 돌아간다. 그러나, 지속시간이 경과되지 않은 경우, 방법(1000)은 1018에서 1008로 돌아갈 수 있다.
도 11로 넘어가면, 표 1102에서 4x2모드로의 전환 중 트랜스퍼 케이스 디스커넥트의 액츄에이터(즉, 전자기 코일 또는 모터)에 공급되는 전압의 양 조절을 묘사하는 그래프(1100)를 도시한다. 따라서, 도 11은 4x2모드로 전환할 때 2차 구동라인 부품의 대표적인 토크 전달 조절을 묘사한다. 마찬가지로, 도 11은 상기 도 10에 기재된 방법(1000)의 1004 및 1008에서 실시될 수 있는 토크 전달 조절을 묘사한다.
그래프(1100)의 세로축은 트랜스퍼 케이스의 액츄에이터에 공급되는 전압을 나타내고, 가로축은 시간을 나타낸다. 시간(t1) 전에, 차량은 4x4모드일 수 있다. 따라서 트랜스퍼 케이스 액츄에이터에 공급되는 전압의 양과 일부 예시들에서 2차 구동라인 부품에 전달되는 토크는 다음과 같은 차량 운전 파라미터들에 따라 도 9에 도시된 그래프(900)에서 t2이후에 상기 기재된 것과 동일하거나 유사한 방식으로 조절될 수 있다: 스로틀 위치, 좌우 휠 밀림, 전후 휠 밀림, 외부 온도, 주향각, 차량 요 등.
t1 에서, 4x2 모드로의 전환이 명령될 수 있고, 액츄에이터에 공급되는 전압은 감소될 수 있다. 도 11에 도시된 예시에서, 전압은 t1 에서 더 낮은 제1레벨(T1)로 내려갈 수 있다. 그러나 다른 예시들에서, 전압은 더 완만한 선형 또는 비선형 방식으로 감소될 수 있다. 전압의 감소 비율, 양 및/또는 모양은 차량 운전 조건들에 따라 조절될 수 있다. 마찬가지로, 일부 예시들에서, 트랜스퍼 케이스 출력 토크는 t1 에서 감소될 수 있다.
일부 예시들에서, 전압은 더 낮은 제1레벨(T1)에서 지속시간 동안 유지될 수 있고 그 다음에 전압은 증가될 수 있다. 그러나 다른 예시들에서, 전압은 더 낮은 제1레벨(T1)에 도달한 뒤에 더 낮은 제1레벨(T1)에서 증가될 수 있다. 추가 예시들에서, 전압은 제2디스커넥트가 분리 위치로 이동하지 않은 것으로 판단되는 경우에만 증가될 수 있다. 따라서 일부 예시들에서, 제2디스커넥트가 전압이 더 낮은 제1레벨(T1)로 감소한 후에 분리 위치로 이동한 경우, 전압은 증가되지 않을 수 있고 4x2 모드를 유지하기 위해 0으로 설정할 수 있다.
t1과 t2 사이에서, 트랜스퍼 케이스의 액츄에이터에 공급되는 전압은 더 낮은 제1레벨(T1)에서 더 높은 제2레벨(T2)로 증가될 수 있다. 더 높은 제2레벨(T2)에 도달하면서, 전압은 더 낮은 제3레벨로 감소할 수 있다. 더 낮은 제3레벨은 더 낮은 제1레벨(T1)과 거의 동일할 수 있다. 일부 예시들에서, 하나 이상의 더 낮은 제1레벨(T1) 및 더 낮은 제3레벨은 대략 0일 수 있으므로, 코일에 동력이 공급되지 않을 수 있다. 코일 전압은 제2디스커넥트(즉, 상기 도 2에 기재된 디스커넥트(160))의 클러치 칼라를 토크 로크 상태에서 풀기 위해 t1과 t2 사이에서 증가될 수 있다.
그러나, 다른 예시들에서, 트랜스퍼 케이스 전압은 제2디스커넥트가 분리될 때까지 더 낮은 제1레벨로부터 증가될 수 있다. 따라서, 트랜스퍼 케이스 전압은 트랜스퍼 케이스 전압이 더 높은 제2레벨에 도달하기 전에, 제2디스커넥트의 클러치 칼라가 분리 위치로 이동하는 경우 트랜서프 케이스 전압이 더 높은 제2레벨에 도달하기 전에 더 낮은 제3레벨로 감소될 수 있다. 추가 예시들에서, 트랜스퍼 케이스 전압은 트랜스퍼 케이스 전압이 더 높은 제2레벨로 올라갈 때 제2디스커넥트가 연결되어 있는 경우 더 높은 제2레벨 이상까지 계속해서 증가할 수 있다. 추가 예시들에서, 트랜스퍼 케이스 전압은 제2디스커넥트가 트랜스퍼 케이스 전압이 t2에서 더 높은 제2레벨에 도달할 때 연결 위치에 있는 경우, 제2디스커넥트가 분리될 때까지 더 높은 제2레벨에서 유지될 수 있다. 추가 예시들에서, 트랜스퍼 케이스 전압은 제2디스커넥트가 분리될 때까지 반복적으로 더 높은 제2레벨로 증가될 수 있고 더 낮은 제1 또는 더 낮은 제3 레벨 중 하나로 감소될 수 있다. 따라서, 제2디스커넥트가 t2이후 연결 위치에 있는 경우, 트랜스퍼 케이스 전압은 제2디스커넥트가 분리 위치로 이동할 때까지 더 높은 제2레벨과 더 낮은 제1 또는 더 낮은 제3 레벨 중 하나 사이에서 반복적으로 앞뒤로 조절될 수 있다. 추가 예시들에서, 트랜스퍼 케이스 전압은 제2디스커넥트가 분리되는 경우 트랜스퍼 케이스 전압이 더 낮은 제1레벨로 감소될 때 t1과 t2 사이에서 증가되지 않을 수 있다. 따라서, 트랜스퍼 케이스 전압은 오직 제2디스커넥트가 트랜스퍼 케이스 전압이 더 낮은 제1레벨로 감소된 후에 연결 위치에 있는 경우 더 높은 제2레벨로 증가될 수 있다. 제1 및 제3 트랜스퍼 케이스 전압 레벨들은 일부 예시들과 거의 동일한 전압을 포함할 수 있다. 예시들의 경우, 제1 및 제3레벨 전압은 트랜스퍼 케이스 코일이 동력을 공급받지 못하는 대략 0일 수 있다.
t2 에서 더 낮은 제3레벨에 도달하면서, 2차 구동라인 부품은 트랜스퍼 케이스에서 분리될 수 있고, 마찬가지로 동력은 엔진(즉, 상기 도 1에 기재된 엔진(110))으로부터 차량의 전 사륜에 전달되지 않을 수 있다. 따라서, 차량은 t2 이후에 4x2 모드일 수 있다.
이어서 도 12는, 차량이 2WD 및 AWD 모드들 사이에 전환되고 있는 여러 가지 차량 운전 조건들 중에 트랜스퍼 케이스 토크에 대한 대표적인 조절의 그래프(1200)를 도시한다. 그래프(1200)는 트랜스퍼 케이스 토크의 변화를 묘사하는 제1표(1202)를 나타낸다. 트랜스퍼 케이스 토크는 트랜스퍼 케이스 디스커넥트(즉, 상기 도 1에 기재된 트랜스퍼 케이스 디스커넥트(150))가 분리 위치에 있을 때 엔진(즉, 상기 도 1에 기재된 엔진 (110))에서 토크를 전달받지 못하는 2차 구동라인 부품에 전달되는 토크의 양일 수 있다. 구체적으로, 상기 기재된 바와 같이, 트랜스퍼 케이스 토크는 트랜스퍼 케이스 디스커넥트의 액츄에이터에 공급되는 전력 (즉, 전압 및/또는 전류)의 양을 증가시키고 디스커넥트의 클러치 칼라를 엔진에서 나오는 토크가 2차 구동라인 부품으로 전달되는 연결 위치로 이동시켜서 증가될 수 있다. 더 나아가, 일부 예시들에서, 트랜스퍼 케이스 디스커넥트의 액츄에이터로 공급되는 전력의 양을 줄이는 단계는 인풋 및 아웃풋 샤프트들이 서로에게서 분리되는 분리 위치로 디스커넥트의 클러치 칼라를 이동시킬 수 있다. 따라서 트랜스퍼 케이스 토크는 적어도 일부 예시들에서 트랜스퍼 케이스 디스커넥트의 액츄에이터에 공급되는 전력을 나타낼 수 있고/또는 전력에 비례할 수 있다. 따라서, 트랜스퍼 케이스 토크는 다음 중 하나 이상을 나타낼 수 있다: 트랜스퍼 케이스 디스커넥트의 액츄에이터에 공급되는 전류 및/또는 전압의 양, 2차 구동라인 부품에 전달되는 토크의 양 및 트랜스퍼 케이스 디스커넥트의 클러치 칼라의 위치. 트랜스퍼 케이스 토크의 증가는 연결 위치에 더 근접하고 분리 위치와 더 떨어진 클러치 칼라의 위치를 나타낼 수 있으며 그 반대를 나타낼 수도 있다. 마찬가지로, 트랜스퍼 케이스 토크를 증가시키는 것은 트랜스퍼 케이스 디스커넥트의 액츄에이터에 공급되는 전압 및/또는 전류를 증가시키는 것을 가리킨다. 더 나아가, 트랜스퍼 케이스 토크를 감소시키는 것은 트랜스퍼 케이스 디스커넥트의 액츄에이터에 공급되는 전압 및/또는 전류를 감소시키는 것을 가리킨다.
더 나아가, 그래프(1200)는 트랜스퍼 케이스 디스커넥트와 차량의 하나 이상의 휠들 사이에 연결될 수 있는 2차 분리 디바이스(즉, 상기 도 1에 기재된 제2디스커넥트(160))의 이동 위치의 변화를 묘사하는 제2표(1204)를 나타낸다. 디스커넥트 디바이스는 2차 디스커넥트 디바이스를 통해 서로 선택적으로 연결된 인풋 및 아웃풋 샤프트들이 서로 연결되는 연결 위치(E) 및 인풋 및 아웃풋 샤프트들이 서로 분리되는 분리 위치(D) 사이에서 이동할 수 있다.
시간(t1) 전에, 차량은 4x4모드일 수 있고 분리 디바이스는 연결 위치에 있을 수 있다. 따라서, 트랜스퍼 케이스 토크는 도 9에 도시된 그래프(900)에서 t2 이후에 상기 기재된 것과 동일하거나 유사한 방식으로 다음과 같은 차량 운전 파라미터들에 따라 조절될 수 있다: 스로틀 위치, 좌우 휠 밀림, 전후 휠 밀림, 외부 온도, 주향각, 차량 요 등.
t1에서 4x2로의 전환이 명령될 수 있고 액츄에이터로 공급되는 전압은 감소될 수 있다. 도 4와 관련하여 상기 기재된 바와 같이, 전환은 차량 운전자(즉, 상기 도 1에 기재된 운전자(170))에 의해 수동으로 명령될 수 있다. 대안으로, 도 5 및 6과 관련하여 상기 기재된 바와 같이 차량 컨트롤러(즉, 상기 도 1에 기재된 컨트롤러(12))에 의해 자동으로 명령될 수 있다.
컨트롤러는 또한 구동라인 디스커넥트 이동을 판단하기 위한 다양한 데이터를 이용할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러는 4x2 및 4x4 모드들 간의 전환 시점을 다음 하나 이상의 차량 운전 조건들에 따라 판단할 수 있다: 외부 온도, 조향각, 차량 요, 와이퍼 상태, 스포츠, 경제, 겨울 등과 같은 운전자가 선택 가능한 모드 제어들, 제동 압력, 잠김 방지 브레이크 제어 상태, 고도, 타이어 공기압, 안개등 상태, 운전자 및 탑승자 유무, 운전 습관, 기상 예보, 도로 상황을 전송하는 내비게이션, 지형 및 교통 상황.
도 12에 도시된 예시에서, 트랜스퍼 케이스 토크는 t1에서 더 낮은 제1레벨(T1)로 내려갈 수 있다. 마찬가지로, 일부 예시들에서, 트랜스퍼 케이스 디스커넥트의 액츄에이터에 공급되는 전압 및/또는 전류가 0으로 설정될 수 있다. 그러나, 다른 예시들에서, t9와 t10 사이에 나타난 것처럼, 트랜스퍼 케이스 토크는 4x2 모드로 전환할 때 점점 T1까지 감소될 수 있다. 일부 예시들에서, T1에서 트랜스퍼 케이스 토크 레벨은 거의 0일 수 있다. 따라서, 실질적으로 2차 구동라인 부품에 전달되는 토크가 없을 수 있다. 더 나아가, 2차 디스커넥트 디바이스는 4x2 모드로의 전환 명령에 따라 t1에서 분리 위치로 이동할 수 있다. 마찬가지로, t1와 t2 사이에서, 2차 분리 디바이스와 트랜스퍼 케이스 디스커넥트는 각자의 분리 위치에 있을 수 있다. t2에서 4x4 모드로의 전환이 명령되고 트랜스퍼 케이스 토크는 더 높은 제2레벨(T2)까지 올라간다. 그러나, 다른 예시들에서, t6과 t7 사이에 나타난 것처럼, 트랜스퍼 케이스 토크는 4x4 모드로 전환할 때, 점차적으로 증가될 수 있다. 또한 t2에서 디스커넥트 디바이스는 4x4 모드로의 전환을 완료하기 위해 연결 위치로 이동된다.
t2와 t3사이에서, 트랜스퍼 케이스 디스커넥트는 연결되고 2차 구동라인 부품에 전달되는 토크의 양은 t1 전에 상기 기재된 것과 동일하거나 유사한 방식으로 차량 운전 조건들에 따라 조절된다. 예를 들어, 트랜스퍼 케이스 토크는 다음과 같은 함수에 따라 설정될 수 있다:
토크=K1 + K2 x (스로틀 위치) + K3 x (좌/우 밀림) + K4 x (전/후 밀림)
여기서, K1은 최저 트랜스퍼 케이스 토크 레벨을 설정하기 위한 고정 오프셋(fixed off-set)을 나타내고, K2는 스로틀 위치의 함수로서 트랜스퍼 케이스 토크 레벨을 나타내며, K3는 좌우 휠 밀림의 함수로서 트랜스퍼 케이스 토크 레벨을 나타내고, K4는 전후 휠 밀림의 함수로서 트랜스퍼 케이스 토크 레벨을 나타낸다.
t3에서 4x2로 돌아가는 전환이 명령될 수 있고 트랜스퍼 케이스 토크는 더 낮은 제3레벨(T3)로 감소될 수 있다. 일부 예시들에서, 더 낮은 제3레벨(T3)은 더 낮은 제1레벨(T1)과 거의 동일할 수 있다. 그러나, 다른 예시들에서, 더 낮은 제3레벨(T3)은 더 낮은 제1레벨(T1)보다 더 크거나 작을 수 있다.
일부 예시들에서, 트랜스퍼 케이스 토크는 t3과 t4 사이인 지속시간 동안 더 낮은 제3레벨(T3)에 있을 수 있다. 그러나, t3과 t4 사이에서, 2차 디스커넥트는 분리 위치로 이동하도록 명령될 수 있지만 토크 로크 상태로 인해 연결 위치에 있을 수 있다. 따라서, 2차 디스커넥트의 클러치 칼라는 분리 위치로 이동하지 못할 수 있다. 따라서, t4와 t5 사이에서 트랜스퍼 케이스 토크는 더 낮은 제3레벨(T3)에서 더 높은 제2레벨(T2)과 같이 더 높은 레벨로 더 높은 제1증가속도로 증가될 수 있다. t5에서 더 높은 레벨에 도달하면서 트랜스퍼 케이스 토크는 더 낮은 제1레벨(T1)로 감소될 수 있다. t5에서, 2차 디스커넥트는 분리 위치로 이동할 수 있다. 예를 들어, 2차 디스커넥트의 클러치 칼라는 t4와 t5 사이에서 트랜스퍼 케이스로부터 공급된 증가된 토크로 인해 토크 로크 상태에서 풀릴 수 있고, 분리 위치로 이동할 수 있다. 따라서, t3에서 트랜스퍼 케이스 토크가 처음에 감소될 때 2차 디스커넥트가 분리 위치로 이동하지 않는 경우, 트랜스퍼 케이스 토크는 2차 디스커넥트의 클러치 링을 밀기 위해 t4와 t5 사이에서 증가될 수 있고 클러치 링이 풀려 분리 위치로 이동하게 할 수 있다. 그러나, 다른 예시들에서, t1과 t2 사이 전처럼, 2차 디스커넥트가 트랜스퍼 케이스 토크의 제1최초 감소 중에 분리하는 경우, 트랜스퍼 케이스 토크는 시프트 칼라를 풀기 위해 증가되지 않을 수 있다.
t5와 t6 사이에서, 트랜스퍼 케이스 토크는 더 낮은 제1레벨(T1)에 있을 수 있고, 차량은 4x2 모드일 수 있다. t6에서, 4x4 모드로의 전환이 명령될 수 있다. 트랜스퍼 케이스 토크는 4x4 모드로 전환하기 위해 t6과 t7 사이에서 더 낮은 제1레벨(T1)로부터 더 높은 제2레벨(T2)로 증가될 수 있다. 2차 디스커넥트는 때때로 t6과 t7 사이에서 연결될 수 있다. 그러나, 다른 예시들에서, 토크는 오직 분리 디바이스가 연결될 때까지 증가될 수 있고, 일단 분리 디바이스가 연결되면, 트랜스퍼 케이스 토크는 차량 운전 조건들에 따라 조절될 수 있다.
t7과 t8 사이에서, 트랜스퍼 케이스 토크는 차량 동작 상태들에 따라 t5 전에 상기 기재된 것과 동일하거나 유사한 방식으로 조절될 수 있다. 그리고 t8에서 4x2모드로의 전환이 명령될 수 있고, 트랜스퍼 케이스 토크는 더 낮은 제3레벨(T3)로 내려갈 수 있다. 예시에 나타난 바와 같이, t8에서, 트랜스퍼 케이스 토크는 일부 예시들에서 2차 디스커넥트가 연결 위치에 있는 경우 트랜스퍼 케이스 토크가 더 낮은 제3레벨(T3)에 도달함에 따라 즉시 증가될 수 있다. 트랜스퍼 케이스 토크는 t8과 t9 사이에서 더 낮은 제2 속도로 증가될 수 있고 2차 디스커넥트는 트랜스퍼 케이스에서 공급된 증가된 토크로 인해 t8과 t9 사이에서 분리될 수 있다. t9와 t10 사이에서, 트랜스퍼 케이스 토크는 비선형 방식으로 더 낮은 제1레벨(T1)까지 감소될 수 있다. 감소 속도, 모양 및 기하학적 구조는 원하는 대로 조절될 수 있다. t10과 t11 사이에서, 2차 디스커넥트는 분리될 수 있고 트랜스퍼 케이스 토크는 T1에 있으며, 차량은 4x2 모드일 수 있다. 그리고 t11에서 4x4로의 전환이 명령될 수 있으며 트랜스퍼 케이스 토크는 t11과 t12 사이에서 비선형 방식으로 증가될 수 있다. t12에서, 2차 디스커넥트가 연결될 수 있다. 트랜스퍼 케이스 토크는 t1전에 동일하거나 유사한 방식으로 차량 운전 조건들에 따라 조절되기 시작할 수 있다. t13에서, 4x2 모드로의 전환이 명령될 수 있다. 트랜스퍼 케이스 토크는 더 낮은 제3레벨(T3)까지 내려갈 수 있다. 그러나, 2차 디스커넥트는 t13과 t15 사이에서 연결될 수 있고, 마찬가지로, t15에서 트랜스퍼 케이스 토크는 2차 디스커넥트의 클러치 칼라를 조이고 풀기 위해 더 낮은 제1레벨(T1)에서 증가될 수 있다. 트랜스퍼 케이스 토크는 t15와 t16 사이에서 비선형 방식으로 증가될 수 있다. 클러치 칼라와 2차 디스커넥트는 t16에서 분리될 수 있다. 2차 디스커넥트가 t16에서 분리됨에 다라 트랜스퍼 케이스 토크는 증가를 멈출 수 있고, 더 낮은 제1레벨(T1)로 감소되기 시작할 수 있다. 트랜스퍼 케이스 토크는 t16과 t17 사이에서 더 낮은 제1레벨(T1)까지 감소될 수 있다. t17 이후에, 차량은 4x2 모드일 수 있다. 따라서, 4x2 모드로 전환할 때, 2차 디스커넥트에 공급되는 트랜스퍼 케이스 토크는 처음에 더 낮은 제3레벨(T3)로 감소될 수 있다. 2차 디스커넥트가 분리되는 경우, 트랜스퍼 케이스 토크는 감소 및/또는 대략 0에서 유지될 수 있다. 그러나, 2차 디스터넥트는 트랜스퍼 케이스 토크가 더 낮은 제3레벨(T3)까지 감소한 후에 분리되지 않는 경우, 트랜스퍼 케이스 토크는 증가될 수 있다. 트랜스퍼 케이스 토크는 2차 디스커넥트가 분리 위치로 이동할 때까지 증가될 수 있고 그 다음에 더 낮은 제1레벨(T1)로 감소될 수 있다. 그러나, 다른 예시들에서, 트랜스퍼 케이스 토크는 기 설정된 임계치까지 증가될 수 있고, 그 다음에 더 낮은 제1레벨(T1)까지 감소될 수 있다. 2차 디스커넥트가 아직 연결된 경우, 전환 오류 경보가 차량 운전자에게 전송될 수 있다.
따라서, 처음에 트랜스퍼 케이스 토크는 4x4에서 4x2 모드로의 전환이 명령될 때 감소될 수 있다. 일부 예시들에서, 트랜스퍼 케이스 토크 디스커넥트와 하나 이상의 휠들 사이에 배치된 분리 디바이스가 트랜스퍼 케이스 토크의 최초 감소에 반응하여 분리되지 않는 경우, 트랜스퍼 케이스 토크는 분리 디바이스가 분리될 때까지 증가될 수 있다. 다른 예시들에서, 트랜스퍼 케이스 토크는 기 설정된 레벨까지 증가될 수 있다. 다른 예시들에서, 트랜스퍼 케이스 토크는 트랜스퍼 케이스 토크의 최초 감소 이후에 분리 디바이스가 분리되지 않는 여부와 상관없이 증가될 수 있다. 트랜스퍼 케이스 토크가 기 설정된 임계치에 도달한 후에, 또는 분리 디바이스가 분리된 후에, 트랜스퍼 케이스 토크는 2차 구동라인 부품을 분리하기 위해 0까지 감소될 수 있다.
차량이 4x2이고 CM이 차량 미끄러짐을 감지하는 경우, 구동라인 디스커넥트는 4x4로 전환할 것이다. 이것은 미끄러짐 중에 증가된 견인력 및 제어를 제공하여 차량 밀림을 제거하거나 감소시킨다. 밀림은 좌륜 및 우륜들 간의 차이 또는 전륜들 및 후륜들 간의 차이로 정의될 수 있다. 전환을 위해 요구되는 차이의 정도는 미끄럼 방지 차량 동작보다 큰 수치로 설정될 수 있거나 상이한 도로 상황에 따라 설정될 수 있다. 또한 밀림은 휠 속도, 구동 샤프트 속도, 가속도, 요 및 주향각을 포함하지만 그에 한정되지 않는 다수의 센서들에 따라 산출될 수 있다.
이와 같은 방식으로, 4x4 전환이 명령될 때, 트랜스퍼 케이스 토크는 구동라인 샤프팅을 가속화하기 위해 처음에 특정 레벨까지 증가된다. 그리고 구동라인 디스커넥트의 전환 도중 토크를 최소화하기 위해 더 낮은 레벨로 떨어진다. 잠시 지체한 후에, 구동라인은 4x4로 전환될 것이다. 이러한 설계는 구동라인의 다양한 요소들이 거의 동일한 속도로 회전할 수 있어서 구동라인 디스커넥트와 클러치 칼라 톱니가 라채팅(racheting) 없이 부드럽게 연결되는 것을 보장한다.
더 나아가, 4x2 전황이 명령될 때, 트랜스퍼 케이스 토크는 구동라인 디스커넥트 클러치 칼라 위에서 토크를 제거하기 위해 우선 저 레벨로 떨어진다. 그리고 구동라인은 4x2로 전환된다. 전환이 끝난 후에, 트랜스퍼 케이스 토크는 일 레벨로 단순히 올라갔다가 저 레벨로 떨어진다. 이러한 설계는 구동라인 클러치 칼라 톱니가 자유롭게 미끄러지고 잔여 토크로 인해 죄어 있지 않고 슬라이딩 및 4x2로의 전환이 방지되는 것을 보장한다. 트랜스퍼 케이스 토크의 단시간의 증가는 구동라인 디스커넥트 클러치 칼라가 임의의 잔여 토크에서 풀리도록 하여 원활하게 지체 없이 전환되도록 한다.
계속해서 도 13은 사륜구동 모드 중에 트랜스퍼 케이스의 동작을 조절하기 위한 대표적인 방법(1300)의 흐름도를 도시한다. 방법(1300)은 차량이 4x4 모드인 지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 1302에서 시작한다. 차량이 4x4 모드가 아닌 경우, 방법(1300)은 4x2모드를 유지하는 단계를 포함하는 1303으로 진행한다. 그리고 방법(1300)은 되돌아 간다. 그러나, 차량이 4x4 모드인 경우, 방법(1300)은 도 12와 관련하여 상기 기재된 스케일 팩터들(scale factor)(K1, K2, K3 및 K4), 스로틀 위치 및 휠 속도 차를 판독하는 단계를 포함하는 1304로 진행한다. 그리고 방법(1300)은 스케일 팩터들, 스로틀 위치 및 휠 속도에 따른 트랜스퍼 케이스 디스커넥트의 코일에 대한 펄스폭 변조(PWM) 신호 및 상기 도 12에 제공된 트랜스퍼 공식을 설정하는 단계를 포함하는 1306으로 진행한다:
토크=K1 + K2 x (스로틀 위치) + K3 x (좌/우 밀림)+ K4 x (전/후 밀림)
여기서, K1은 최소 트랜스퍼 케이스 토크 레벨을 설정하기 위한 고정 오프셋을 나타내고, K2는 스로틀 위치의 함수로서 트랜스퍼 케이스 토크 레벨을 나타내며, K3는 좌우 휠 밀림의 함수로서 트랜스퍼 케이스 토크 레벨을 나타내고, K4는 전후 휠 밀림의 함수로서 트랜스퍼 케이스 토크 레벨을 나타낸다. 1306에서 목적하는 트랜스퍼 케이스 액츄에이터 전압을 결정한 후에, 방법(1300)은 1306에서 결정된 목적하는 트랜스퍼 케이스 액츄에이터 전압에 따른 트랜스퍼 케이스 액츄에이터 전압을 조절하는 단계를 포함하는 1308로 진행한다. 따라서, 컨트롤러는 목적하는 트랜스퍼 케이스 액츄에이터 전압을 전달하기 위해 트랜스퍼 케이스 액츄에이터에 보내진 펄스폭 변조 신호와 같은 명령 신호를 조절할 수 있다. 그리고 방법(1300)은 돌아간다.
도 14를 보면, 구동 트레인이 순방향 또는 역방향인 지 판단하는 대표적인 방법(1400)의 흐름도를 도시한다. 구체적으로, 방법(1400)이 사용될 수 있고, 구동라인 디스커넥트(즉, 상기 도 1에 기재된 디스커넥트(160))가 시프팅 메커니즘(shifting mechanism)에 동력을 공급하기 위해 사용되는 모터가 있는 유형인 경우 모터의 방향은 구동라인의 순방향 또는 역방향과 일치하도록 설정될 수 있다. 이것은 구동라인이 시프팅 메커니즘을 이동시키는 모터를 지원하며 저해하지 않는 것을 보장한다.
방법(1400)은 전륜 방향이 순방향인 지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 1402에서 시작한다. 전륜 방향이 순방향인 경우, 방법(1400)은 1402에서 순방향으로 설정하는 단계를 포함하는 1404로 진행한다. 그리고 방법(1400)은 돌아간다. 그러나, 1402에서 전륜 방향이 순방향이 아닌 것으로 판단되는 경우, 방법(1400)은 1402에서 역방향으로 설정하는 단계를 포함하는 1406으로 진행할 수 있다. 그리고 방법(1400)은 돌아간다.
도 15는 이륜구동과 사륜구동 모드들 사이에 전환할 때 하나 이상의 디스커넥트들(즉, 상기 도 1에 기재된 제2디스커넥트(160))의 현재 위치에 피드백을 제공하는 대표적인 방법(1500)의 흐름도를 도시한다. 방법(1500)은 도 2의 피드백 루프(218)에서 실행될 수 있다. 방법(1500)은 피드백이 상기 도 8에 기재된 방법(800)의 802에서 상기 기재된 것과 동일하거나 유사한 방식으로 피드백이 4x4인 여부를 판단하는 단계를 포함하는 1502에서 시작한다. 피드백이 4x4인 경우, 방법(1500)은 1502에서 4x4에 대한 피드백 표시를 설정하는 단계를 포함하는 1504로 진행한다. 그리고 방법(1500)은 1504에서 오류 피드백이 심각한 여부를 판단하는 단계를 포함하는 1506으로 진행한다. 대안으로, 1502에서 피드백이 4x4가 아닌 경우, 방법(1500)은 1502에서 1508로 진행할 수 있고 4x2에 대한 피드백 표시를 설정할 수 있다. 그리고 방법(1500)은 1506에서 1508로 진행할 수 있다.
1506에서 피드백 오류가 심각한 경우, 방법(1500)은 1506에서 오류 피드백 표시를 켜는 단계를 포함하는 1510으로 진행한다. 따라서, 차량 운전자는 심각한 오류 피드백을 전달받을 수 있다. 그리고 방법(1500)은 돌아간다. 그러나, 1506에서 오류 피드백이 심각하지 않은 경우, 방법(1500)은 1506에서 1512로 진행하고 오류 피드백 표시는 꺼진다. 그리고 방법(1500)은 돌아간다.
따라서, 4x4와 4x2 모드들 사이에 전환할 때 트랜스퍼 케이스 토크를 우선 감소시킨 다음에 증가시켜서 트랜스퍼 케이스 디스커넥트와 하나 이상의 휠들 사이에 배치된 디스커넥트는 분리 위치로 이동될 수 있고 디스커넥트의 클러치 칼라의 토크 로크 상황들은 감소될 수 있다. 마찬가지로, 이것은 트랜스퍼 케이스 디스커넥트가 분리될 때 디스커넥트가 분리되는 것을 보장할 수 있다. 마찬가지로 마찰 견인 손실 및 연료 소비가 감소될 수 있다.
본 명세서에 공개된 구성들 및 루틴들은 사실상 예시들이며 다수의 변형들이 가능하기 때문에 이 특정한 실시예들은 한정하는 의미로 간주되지 않는 것으로 인정될 것이다. 본 발명의 특허 대상은 본 명세서에서 공개되는 다양한 시스템들 및 구성들 및 다른 특징들, 기능들 및/또는 속성들의 모든 신규하고 비자명한 결합들 및 하위 결합들을 포함한다.
아래 청구항들은 특히 신규하고 비자명한 것으로 간주되는 특정한 결합들 및 하위 결합들을 언급한다. 이 청구항들은 "하나의" 요소 또는 "제1"요소 또는 그의 등가물을 칭할 수 있다. 이와 같은 청구항들은 하나 이상의 그와 같은 요소들의 통합을 포함하며, 둘 이상의 그와 같은 요소들을 필요로 하거나 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 공개된 특징들, 기능들, 요소들 및/또는 속성들의 다른 결합들 및 하위 결합들은 본 청구항들의 보정 또는 본 또는 관련 출원에서의 새로운 청구항들의 제시를 통해 청구될 수 있다. 또한 그와 같은 청구항들은 최초 청구항들에 대해 범위가 더 넓거나, 협소하거나, 동일하거나 상이할지라도, 또한 본 발명의 특허 대상 내에 포함되는 것으로 간주된다.

Claims (20)

  1. 사륜구동 모드에서 이륜구동 모드로의 설정(desired) 전환에 응답하여:
    2차 구동라인에 출력되는 트랜스퍼 케이스 토크를 더 낮은 제1레벨로 줄이는 단계와 상기 2차 구동라인의 분리 디바이스를 분리하는 단계;
    상기 더 낮은 제1레벨에서 더 높은 제2레벨로 상기 출력된 트랜스퍼 케이스 토크를 증가시키는 단계; 및
    상기 2차 구동라인을 분리하기 위해 상기 출력된 트랜스퍼 케이스 토크를 상기 더 높은 제2레벨에서 감소시키는 단계;를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 사륜구동 모드에서 상기 이륜구동 모드로의 상기 설정 전환은 차량 운전자에 의해 명령되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 사륜구동 모드에서 상기 이륜구동 모드로의 상기 설정 전환이 차량 운전 조건들에 따라 차량 컨트롤러에 의해 명령되며, 상기 운전 조건들에는: 스로틀 위치, 액셀러레이터 페달 위치, 휠 속도, 주위 온도, 조향각, 차량 요(yaw), 와이퍼 상태, 스포츠, 경제, 겨울 등과 같은 운전자 선택 가능한 모드 제어들, 제동 압력, 잠김 방지 브레이크 제어 상태, 고도, 타이어 공기압, 안개등 상태, 운전자 및 탑승자 유무, 운전 습관, 일기 예보, 도로 상황을 전송하는 내비게이션, 지형 및 교통 상황 중 하나 이상이 포함되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 출력된 트랜스퍼 케이스 토크를 증가시키는 상기 단계는 지속시간 동안 상기 더 낮은 제1레벨에서 상기 더 높은 제2레벨로 상기 출력된 트랜스퍼 케이스 토크를 증가시키는 단계를 포함하되, 상기 지속시간 이후, 상기 2차 구동 라인으로의 토크 전달을 중단하기 위해 상기 트랜스퍼 케이스 토크는 0으로 감소되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 트랜스퍼 케이스 출력 토크를 증가시키는 상기 단계는 상기 더 낮은 제1레벨에 도달하는 상기 트랜스퍼 케이스 출력 토크에 반응하여 개시되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 트랜스퍼 케이스 출력 토크를 증가시키는 상기 단계는 일단 상기 트랜스퍼 케이스 출력 토크가 상기 더 낮은 제1레벨에 도달하는 지속시간 동안 대기한 후에 개시되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 트랜스퍼 케이스 출력 토크는 상기 분리 디바이스가 상기 연결 위치에 있다는 판단에 따라 개시되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 이륜 구동 모드로 전환할 때 상기 트랜스퍼 케이스 출력 토크를 증가시키는 상기 단계는 상기 트랜스퍼 케이스 출력 토크가 상기 더 낮은 제1레벨까지 감소된 후에 오직 상기 분리 디바이스가 분리될 때 발생하며, 출력된 상기 트랜스퍼 케이스 토크를 상기 더 낮은 제1레벨로 감소시킨 후에 상기 분리 디바이스가 분리될 때 상기 트랜스퍼 케이스 출력 토크는 상기 더 낮은 제1레벨에서 유지되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 2차 구동라인은 상기 이륜 구동 모드 중에 엔진에 의해 구동되지 않는 하나 이상의 구동라인 부품들을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 트랜스퍼 케이스 토크를 증가시키는 단계는 트랜스퍼 케이스 차단 클러치의 액츄에이터에 대한 하나 이상의 전류 및 전압을 증가시켜 상기 트랜스퍼 케이스 차단 클러치의 클러치 칼라를 상기 2차 구동라인이 트랜스퍼 케이스에 결합되고 상기 엔진으로부터 출력된 토크를 받는 연결 위치로 이동시키는 액츄에이터에 대한 하나 이상의 전류 및 전압을 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 트랜스퍼 케이스 토크를 내리고 감소시키는 상기 단계는 트랜스퍼 케이스 차단 클러치의 액츄에이터에 대한 하나 이상의 전류 및 전압을 줄여서 상기 트랜스퍼 케이스 차단 클러치의 클러치 칼라를 상기 2차 구동라인이 상기 트랜스퍼 케이스에 결합되지 않고 상기 엔진으로부터 출력된 토크를 받지 않는 분리 위치로 이동시키기는 액츄에이터에 대한 하나 이상의 전류 및 전압을 줄이는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 트랜스퍼 케이스 토크를 줄이는 상기 단계는 상기 트랜스퍼 케이스 토크를 상기 더 낮은 제1레벨까지 내리는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 엔진;
    트랜스퍼 케이스;
    상기 엔진에 구동하면서 결합되고, 제1쌍의 휠들을 포함하는 1차 구동라인;
    상기 트랜스퍼 케이스를 통해 상기 엔진에 선택적으로 결합되고, 제2쌍의 휠들을 포함하는 2차 구동라인;
    상기 2차 구동라인에 배치된 2차 구동라인 디스커넥트; 및
    이륜구동 모드에서 사륜구동 모드로의 전환이 설정될 때 상기 엔진과 2차 구동라인을 연결하는 단계 및
    상기 사륜 구동 모드에서 상기 이륜 구동 모드로의 전환이 설정될 때, 상기 2차 구동라인과 엔진을 다시 분리하기 전에, 지속시간 동안 분리하고 나서 다시 연결하는 단계를 위한, 휘발성 메모리에 저장된 컴퓨터로 판독 가능한 명령어들을 가진 컨트롤러;를 포함하는 차량 구동라인:을 포함하는 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 이륜 구동 모드에서 상기 사륜 구동 모드로의 전환이 설정될 때 상기 구동라인 디스커넥트를 연결하는 단계; 및
    상기 사륜 구동 모드에서 상기 이륜 구동 모드로의 전환이 설정될 때 상기 구동라인 디스커넥트를 분리하는 단계를 위한 휘발성 메모리에 저장된 컴퓨터로 판독 가능한 명령어들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 트랜스퍼 케이스는 트랜스퍼 케이스 디스커넥트를 포함하되, 상기 트랜스퍼 케이스 디스커넥트는 상기 엔진 및 상기 2차 구동라인을 연결할 때 상기 트랜스퍼 케이스 디스커넥트에 공급되는 전력의 양을 증가시켜 연결 위치로 이동되며, 상기 트랜스퍼 케이스 디스커넥트가 상기 연결 위치 쪽으로 조절됨에 따라 상기 2차 구동라인에 전달되는 토크의 양이 증가하고, 상기 2차 구동라인과 상기 엔진을 분리할 때 상기 트랜스퍼 케이스 디스커넥트에 공급되는 전력의 양을 줄여서 상기 트랜스퍼 케이스 디스커넥트는 분리 위치로 이동되고, 상기 2차 구동라인에 전달되는 토크의 양은 상기 트랜스퍼 케이스 디스커넥트가 상기 분리 위치 쪽으로 조절됨에 따라 감소하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  16. 이륜구동 모드에서 사륜구동 모드로 전환할 때 더 낮은 제1레벨에서 더 높은 제2레벨로 트랜스퍼 케이스 코일 전압을 올린 다음 상기 사륜구동 모드에서 차량 운전 조건들에 따라 상기 코일 전압을 조절하는 단계; 및
    상기 더 낮은 제1레벨까지 상기 코일 전압을 낮추는 단계 이후, 상기 더 낮은 제1레벨에서 상기 더 높은 제2레벨로 상기 코일 전압을 올리는 단계 이후, 사륜 구동 모드에서 이륜 구동 모드로 전환할 때 상기 코일 전압을 상기 더 높은 제2레벨에서 상기 더 낮은 제1레벨로 내리는 단계 이후 상기 이륜 구동 모드 중 상기 더 낮은 제1레벨에서 상기 코일 전압을 유지하는 단계;를 포함하는 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 사륜구동 모드에서 상기 이륜구동 모드로 전환할 때 상기 더 낮은 제1레벨에서 상기 더 높은 제2레벨로 상기 코일 전압을 증가시키는 단계는 지속시간 동안 상기 더 낮은 제1레벨에서 상기 더 높은 제2레벨로 코일 전압을 올리는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 이륜구동 모드로의 전환 후에 2차 구동라인 분리 디바이스가 연결 위치에 있을 때 전환 오류가 발생한 것을 차량 운전자에게 알리는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제16항에 있어서,
    분리된 2차 구동라인 분리 디바이스에 반응하여 상기 사륜구동 모드에서 상기 이륜구동 모드로 전환할 때, 상기 더 낮은 제1레벨에서 상기 코일 전압을 올릴 때, 상기 더 높은 제2레벨에 도달하기 전 상기 트랜스퍼 케이스 토크를 증가시키는 단계를 중단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 사륜구동 모드에서 차량 운전 조건들에 따라 상기 코일 전압을 조절하는 상기 단계는 하나 이상의 스로틀 위치, 액슬의 좌우 휠들 간의 속도 차, 전후 휠들 간의 속도 차 및 차량 속도에 따라 2차 구동라인에 전달되는 토크의 양을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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