KR20190005226A - 스키드 조향 차량을 위한 구동 구성체 - Google Patents

스키드 조향 차량을 위한 구동 구성체 Download PDF

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KR20190005226A
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로버트 존 본너 플랙스맨
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키네티큐 리미티드
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Abstract

스키드 조향 차량용 구동 장치(10B)는 차동 장치(13)에 의해 결합되고 제 1 및 제 2 전기 모터(12L, 12R)와 토크 연결되는 제 1 및 제 2 토크 출력부(14L, 14R)로서, 자체적으로 동력을 기계적으로 전달하도록 구성된 상기 제 1 및 제 2 토크 출력부(14L, 14R); 및 연소 엔진(35)과 토크 연결되는 제 1 토크 전달 피처(54L), 각각의 추가 전기 모터(52L)와 토크 연결되는 제 2 토크 전달 피처(50L) 및 상기 구동 구성체의 상기 제 1 및 제 2 토크 출력부(14L) 중 적어도 하나와 토크 연결되는 제 3 토크 전달 피처(49L)를 갖는 기계식 동력 스플릿터(48L)를 포함하며, 사용 시에 상기 또는 각각의 상기 기계식 동력 스플릿터(48, 48R)로부터의 토크 출력부는 상기 연소 엔진(35) 및 상기 관련 추가 전기 모터(52L)에 의해 발생된 토크에 의존한다.

Description

스키드 조향 차량을 위한 구동 구성체
정부 라이센스 권한
본 발명은 미 육군이 수여 한 계약 번호 W56HZV-11-C-C001에 따른 정부 지원으로 이루어졌다. 정부는 본 발명에 대해 특정 권리를 가지고 있다.
분야
본 명세서는 스키드 조향 차량의 스키드 조향을 추진하고 가능하게 하는 구동 구성체에 관한 것이다.
트랙 차량은 서로 평행한 트랙을 다른 속도로 달리게 하여 스키드 조향된다. 예를 들어, 좌측으로 돌리려면, 좌측 트랙이 우측 트랙보다 느린 속도로 주행하게 실행된다. WO2014/206597A1은 트랙 차량을 추진하고 스키드 조향을 가능하게 하는 다중 구동 구성체를 기술한다.
본 발명의 양태는 관련된 장점을 갖는 스키드 조향 차량에 대한 다른 구동 구성체에 관한 것이다.
본 발명의 제 1 양태에 따르면, 스키드 조향 차량을 위한 구동 구성체가 제공되며, 상기 구동 구성체는:
차동 장치에 의해 결합되고 제 1 및 제 2 전기 모터와 각각 토크 연결되는 제 1 및 제 2 토크 출력부로서, 상기 차동 장치가 상기 차동 장치를 가로질러 통하여 동력을 기계적으로 전달하도록 구성되는, 상기 제 1 및 제 2 토크 출력부;
연소 엔진과 토크 연결되는 제 1 토크 전달 피처, 각각의 추가 전기 모터와 토크 연결되는 제 2 토크 전달 피처 및 상기 차동 장치를 통해 직접 또는 간접적으로 상기 구동 구성체의 제 1 및 제 2 토크 출력부들 중 적어도 하나와 토크 연결되는 제 3 토크 전달 피처를 갖는 적어도 하나의 기계식 동력 스플릿터로서, 사용시에 상기 또는 각각의 상기 기계식 동력 스플릿터로부터의 토크 출력이 상기 연소 엔진 및 관련 추가 전기 모터에 의해 발생된 토크에 의존하는, 상기 적어도 하나의 기계식 동력 스플릿터; 및
상기 기계식 동력 스플릿터의 제 1, 제 2 및 제 3 토크 전달 피처들의 각각의 속도 및 토크를 선택적으로 제어하도록 구성되는 제어기를 포함한다.
따라서, 상기 제어기는 연소 엔진과 연결되는 제 1 토크 전달 피처, 각각의 추가 전기 모터와 연결되는 제 2 토크 전달 피처의 기계적 동력 스플릿터 속도 및 토크를 선택적으로 제어하고 그에 따라서 상기 구동 구성체의 제 1 및 제 2 토크 출력부들 중 적어도 하나와 연결되는 제 3 토크 전달 피처의 속도 및 토크를 제어하도록 구성될 수 있다.
자체적으로 동력을 기계적으로 전달하도록 구성되고 상기 구동 구성체에서 사용 시에 선호되는, (본 발명의 추가 양태를 형성하는) 신규 차동 장치는 하기에 추가로 기술된다.
본 발명의 대안 양태에서, 스키드 조향 차량의 구동 구성체가 제공되고, 상기 구동 구성체는: 차동 장치에 의해 결합되고 제 1 및 제 2 전기 모터와 각각 토크 연결되는 제 1 및 제 2 토크 출력부로서, 상기 차동 장치가 상기 차동 장치를 가로질러 통하여 동력을 기계적으로 전달하도록 구성되는, 상기 제 1 및 제 2 토크 출력부; 연소 엔진과 토크 연결되는 제 1 토크 전달 피처, 각각의 추가 전기 모터와 토크 연결되는 제 2 토크 전달 피처 및 상기 구동 구성체의 제 1 및 제 2 토크 출력부들 중 적어도 하나와 토크 연결되는 제 3 토크 전달 피처를 갖는 적어도 하나의 기계식 동력 스플릿터로서, 사용시에 상기 또는 각각의 상기 기계식 동력 스플릿터로부터의 토크 출력은 상기 연소 엔진 및 관련 추가 전기 모터에 의해 발생된 토크에 의존하는, 상기 적어도 하나의 기계식 동력 스플릿터; 및 상기 차량의 작동 파라미터를 최적화하는 방식으로 상기 제 1 및 제 2 토크 출력부들의 회전을 구동하여 사용자 요구 차량 운동을 유발하기 위해 사용자 입력으로부터 그리고 상기 전기 모터들 및 상기 연소 엔진의 제어 성능에 기초하여 차량 제어 정보를 결정하도록 구성되는 제어기를 포함한다.
상기 차동 장치는 상기 기계식 동력 스플릿터의 상기 제 3 토크 전달 피처와 상기 구동 구성체의 상기 제 1 및 제 2 토크 출력부들 양자 사이에서 토크를 전달하도록 배열될 수 있고, 상기 차동 장치는: 상기 구동 구성체의 상기 제 1 토크 출력부와 토크 연결되는 제 1 서브 장치; 상기 구동 구성체의 상기 제 2 토크 출력부와 토크 연결되는 제 2 서브 장치; 및 상기 제 1 및 제 2 서브 장치 모두에 공통인 상기 기계식 동력 스플릿터의 제 3 토크 전달 피처로부터 토크를 수용하기 위한 링크를 포함한다.
하나의 상기 기계식 동력 스플릿터의 제 3 토크 전달 피처는 상기 차동 장치의 일측 상의 상기 구동 구성체의 제 1 토크 출력부에 토크 연결되고 다른 상기 기계식 동력 스플릿터의 상기 제 3 토크 전달 피처는 상기 차동 장치의 타측 상의 상기 구동 구성체의 제 2 토크 출력부와 토크 연결될 수 있다.
상기 구동 구성체는 상기 차동 장치의 토크 출력부들 사이의 토크 차를 부여하기 위해 상기 차동 장치와 토크 연결되는 적어도 하나의 다른 전기 모터를 추가로 포함할 수 있다.
상기 제어기는 사용자 요구 차량 운동을 유발하기 위해 상기 연소 엔진의 작동을 특정 회전 속도로 유지하고 상기 전기 모터의 성능을 제어하도록 구성될 수 있고, 상기 특정 회전 속도는 연소 엔진의 작동 파라미터를 최적화할 수 있고 상기 작동 파라미터는 연료 효율, 엔진 동력 출력 또는 엔진 토크 출력 중 임의의 것일 수 있다.
상기 제어기는 적어도 상기 사용자 입력에 기초하여 적어도 하나의 사전 지정된 시나리오의 발생을 검출하고, 이에 응답하여 상기 전기 모터 및 연소 엔진의 각각의 성능을 사전 지정된 방식으로 제어하도록 구성될 수 있고, 적어도 하나의 센서로부터 상기 제어기에 의해 수용된 정보는 상기 적어도 하나의 시나리오의 발생을 검출하기 위해 추가적으로 사용될 수 있다.
상기 또는 각각의 (하나 초과가 제공된다면) 상기 기계식 동력 스플릿터는 유성 기어 세트이고, 상기 기계식 동력 스플릿터의 상기 제 1 토크 전달 피처는 태양 기어, 링 기어 또는 캐리어 기어 중 하나이고; 상기 기계식 동력 스플릿터의 상기 제 2 토크 전달 피처는 상기 태양 기어, 링 기어 및 캐리어 기어 중 다른 하나이고; 및 상기 기계식 동력 스플릿터의 상기 제 3 토크 전달 피처는 상기 태양 기어, 링 기어 및 캐리어 기어의 나머지일 수 있다.
상기 구동 구성체는 사용 시에 상기 구동 구성체의 상기 제 1 및 제 2 토크 출력부로부터의 토크 출력을 선택적으로 변경하기 위한 복수의 기어 변경 유닛들을 추가로 포함하고, 상기 제어기는 적어도 상기 결정된 차량 제어 정보에 기초하여 적절한 기어비를 선택하도록 구성될 수 있다.
상기 구동 구성체는 적어도 하나의 추가 연소 엔진을 추가로 포함하고, 상기 엔진은 샤프트를 구동하기 위해 병렬로 배치된다.
본 발명의 추가 대안 양태에 따라서, 스키드 조향 차량의 구동 구성체가 제공되고, 상기 구동 구성체는: 차동 장치에 의해 결합되고 제 1 및 제 2 전기 모터와 각각 토크 연결되는 제 1 및 제 2 토크 출력부로서, 상기 차동 장치는 상기 차동 장치를 가로질러 통하여 동력을 기계적으로 전달하도록 구성되는, 상기 제 1 및 제 2 토크 출력부; 연소 엔진과 토크 연결되는 제 1 토크 전달 피처, 각각의 추가 전기 모터와 토크 연결되는 제 2 토크 전달 피처 및 상기 구동 구성체의 제 1 및 제 2 토크 출력부들 중 적어도 하나와 토크 연결되는 제 3 토크 전달 피처를 갖는 적어도 하나의 기계식 동력 스플릿터로서, 사용 시에 상기 또는 각각의 상기 기계식 동력 스플릿터로부터의 토크 출력은 상기 연소 엔진 및 관련 추가 전기 모터에 의해 발생된 토크에 의존하는, 상기 적어도 하나의 기계식 동력 스플릿터; 및 배터리 유닛으로부터 수용된 정보로부터 잔여 차량 배터리 동력을 결정하고 이것이 임계량 미만일 때 연소 엔진 및 전기 모터들의 성능을 제어하여 수신된 사용자 입력에 따라서 사용자 요구 차량 운동을 유발하는 동안 배터리가 충전되게 하도록 구성된 제어기를 포함한다.
자체적으로 동력을 전달하고 상기 구동 구성체에 사용될 수 있는 신규 차동 장치는 하기에 기술된다.
본 발명의 추가 양태에 따라서, 스키드 조향 차량의 구동 구성체가 제공되고, 상기 구동 구성체는: 차동 장치에 의해 결합되고 제 1 및 제 2 전기 모터와 각각 토크 연결되는 제 1 및 제 2 토크 출력부를 포함하고,
상기 차동 장치는 상기 차동 장치를 가로질러 통하여 동력을 기계적으로 전달하도록 구성되고, 상기 차동 장치는:
상기 제 1 및 제 2 전기 모터 사이에 배치된 한 쌍의 외부 유성 기어 세트 및 한 쌍의 내부 유성 기어 세트를 포함하고,
상기 한 쌍의 내부 유성 기어 세트는 상기 한 쌍의 외부 유성 기어 세트 사이에 배치되고(즉, 상기 한 쌍의 외부 유성 기어 세트 내에 포개지고);
상기 한 쌍의 외부 유성 기어 세트는:
각각의 출력 샤프트와 함께 선회하도록 배치된 한 쌍의 외부 유성 캐리어들;
상기 추진 모터들의 각각의 회전자와 함께 선회하도록 배치된 한 쌍의 외부 태양 기어들; 및
상기 외부 링 기어들이 동일 방향 및 반대 방향으로 서로에 대해서만 회전하도록 하는 기어 장치를 통해 서로 작동 가능하게 연결된 한 쌍의 외부 링 기어들을 포함하고;
상기 한 쌍의 내부 유성 기어 세트는:
상기 캐리어들이 공통적으로 회전하도록 크로스 샤프트에 의해 상호 연결된 한 쌍의 내부 유성 캐리어들;
각각의 출력 샤프트와 함께 선회하도록 배치된 한 쌍의 내부 링 기어들; 및
적어도 하나의 태양 기어가 상기 기어 장치에 작동 가능하게 연결되고, 다른 내부 태양 기어 중 어느 하나가 상기 기어 장치에 작동 가능하게 연결되어 상기 내부 태양 기어들이 동일하게 그리고 반대 방식으로 서로에 대해 회전하거나 또는 다른 내부 태양 기어가 정지식으로 고정되는, 상기 한 쌍의 내부 태양 기어들을 포함한다.
기어 장치는 외부 링 기어가 서로에 대해 자유롭고 동일하게 그리고 반대 방향으로만 회전할 수 있게 한다. (일부 구동 구성체에서, 기어 장치는 임의의 동력원에 작동 가능하게 결합되지 않으며 유성 기어 세트에만 결합된다.) 회전 링 기어 및 내부 유성 기어 세트로의 동력원은 제 1 및 제 2 전기 모터로부터 나온다. 필수는 아니지만 추진력과 조향을 모두 제공하기에 동력이 충분하지 않은 경우 하나 이상의 작은 전기(또는 유압) 조향 모터를 하나 또는 두 개의 링 기어에 연결하여 제 1 및 제 2 전기 모터를 증대시킬 수 있다. 이는 2 개의 외부 유성 기어 세트를 서로에 대해 어떻게 회전하는지를 제어하도록 연결하고, 바람직하게는 2 개의 내부 태양 기어를 유사하게 연결하여 이들이 서로에 대해 어떻게 회전하는지를 제어하고(또는 고정된 것에 대해서 하나를 회전시킨다), 그 유성 기어 세트 내에서 대향하는 한 쌍의 토크 피처의 회전을 고정하는 내부 유성 기어 세트 사이의 공통 연결과 함께, 재생 조향 동력이 차동 장치를 가로질러 전달될 수 있게 한다.
기어 장치는 바람직하게는 베벨 기어 장치의 회전이 상호 반대 방향으로 외부 링 기어의 동일한 양의 회전과 관련되도록 적어도 하나의 (직각으로 배치된) 베벨 기어 장치이다. 대안적으로, 이는 스퍼 기어 장치, 예를 들어, 일련의 스퍼 기어(spur gear)일 수 있으며, 이는 또한 서로 반대 방향으로 외부 링 기어의 동일한 양의 회전만을 허용한다.
바람직하게는, 상기 기어 장치는 상기 유성 기어 세트들의 쌍들의 상부 및 하부 단부를 가로질러 대칭적으로 제공된다. 예를 들어, 베벨 기어 장치가 사용되는 경우, 바람직하게는 이것은 유성 기어 세트의 각각의 측부에 각각 작동 가능하게 연결되는 한 쌍의 대향하는 제 1 및 제 2 베벨 기어를 포함하는 대칭 장치이다(내부 유성 기어 세트가 내포된 유성 기어 세트로서 내부에 위치하는 외부 케이지를 형성한다).
베벨 기어 장치는, 존재하는 경우, 내부 베벨 기어와 함께 회전하도록 배열되고 그 외측으로 배치된 외부 베벨 기어를 포함할 수 있다. 이 경우, 한 쌍의 외부 링 기어는 외부 베벨 기어의 회전이 외부 링 기어의 동일한 반대 방향 회전과 관련되도록 외부 베벨 기어에 작동 가능하게 결합되는 반면, 한 쌍의 내부 태양 기어는 상기 내부 베벨 기어의 회전이 상기 내부 태양 기어의 동일한 반대 방향 회전과 관련되도록 상기 내부 베벨 기어에 작동 가능하게 결합된다. 외부 및 내부 베벨 기어는, 예를 들어, 양쪽 모두가 동일한 샤프트 상에 장착되거나 또는 일체 구성요소로서 형성됨으로써 서로에 대해 회전 가능하게 고정될 수 있다. 외부 및 내부 베벨 기어가 존재하는 경우, 외부 베벨 기어는 통상 (외부 링 기어에 결합된) 한 쌍의 대향하는 제 1 및 제 2 베벨 기어를 포함할 것이다. 유사하게, 내부 베벨 기어는 통상 (내부 태양 기어에 결합된) 한 쌍의 대향하는 제 1 및 제 2 내부 베벨 기어를 포함할 것이다.
제 1 및 제 2 토크 출력부는 각각의 출력 샤프트를 포함할 수 있으며, 각각의 출력 샤프트는 스키드 조향 차량의 한 쌍의 트랙 또는 휠을 구동하기 위한 구동 부재에 그 외단부 또는 그 근방에 결합된다.
스키드 조향 차량에 대한 상기 신규 구동 구성체는 각 측부에서 상이한 속도를 허용하는 것 외에도 재생 조향 동력을 가로질러 전달할 수 있는 차동 장치를 통해 구동 부재와 구동 가능하게 연통하는 제 1 및 제 2 추진 모터를 제공한다. 이러한 방식으로, 추진 및 조향은 전용 조향 모터없이 단지 2 개의 추진 모터 및 유성 기어 세트의 각각의 배열로 제공될 수 있다. 모터는 (각각의 속도 및 토크의 조정에 의해) 조향 및 추진력을 제공하기 위해 크기가 정해지기 때문에, 직선 주행 만이 요구되는 경우, 그러한 모터는 비활성 조향 모터의 무게를 추가하지 않은 상태에서, 보다 높은 가속도 및 보다 빠른 오프로드 및/또는 보다 가파른 경사를 달성할 수 있게 한다. 비록 추진 모터는 필수적으로 더 커야 하지만, 따라서 장치는 순 중량 감소 및 시스템 복잡성 및 더 작은 패키지 크기를 허용한다.
필요한 경우 추가 유성 기어 세트가 커플링 내의 기어 감속 유닛으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 외부 태양 기어는 추진 모터의 각각의 회전자와 직접 연결되거나 적어도 하나의 추가의 유성 기어 세트를 통한 간접 커플링에 의해 선회하도록 배열될 수 있다.
또한, 제 1 및 제 2 추진 모터와 함께 내포된 내부 및 내부 차동 기어 장치는 차량이 선회하는데 필요한 높은 토크를 얻기 위해 추진 모터가 더 낮은 기어로 변속해야 할 필요없이 중립 축을 중심으로 선회 회전을 수행하게 한다. 주요 평평한 도로에서, 차량은 최고 속도에서 정지하고, 피벗 회전을 하고, 기어 변경을 하지 않고 최고 속도까지 가속할 수 있다.
상술한 신규 차동 장치는 직렬-하이브리드 구동 구성체에서 사용될 수 있다.
따라서, 차량은 연소 엔진 및 발전기가 트랙션 모터에 동력을 공급하는 직렬 하이브리드 방식으로 동력을 공급받는 상기 구동 구성체를 포함할 수 있다. 직선 주행 중에, 두 모터의 토크 출력은 동일하므로 좌측 및 우측 외부 링 기어의 토크가 같고 기어 장치와 균형을 이룬다. 그러나 조향이 명령될 때, 인라인 엔진 및 발전기로부터 전기적으로 공급된 동력은 양 모터에서 인출되고, 외부 추진 모터는 내부의 것보다 높은 토크를 요구한다. 링 기어에서의 이러한 토크 차이는 중심 기어 장치를 가로질러 적용되어(재생 조향) 동력이 차동 장치를 가로질러 전달될 수 있게 한다.
그러나, 보통, 스키드 조향 차량을 위한 구동 구성체는 본 발명의 상술한 동력 분할 장치와 조합하여 신규 차동 장치를 이용할 것이다.
따라서, 또 다른 양태에 있어서, 상기 구동 구성체는 또한 상술한 바와 같이 추가의 전기 모터에 의해 기계적으로 동력을 공급받고 추가의 작동 가요성을 위해 동력 분할 장치를 사용하는 연소 엔진에 의해 동력을 얻는다. 이러한 방식으로, 요구된 추가의 기계적 또는 전기적 동력이 대신에 이 특정 차동 장치의 외부 유성 기어 세트에 커플링을 통해 상술한 동력 분배 장치를 경유해서 차량의 좌측 및 우측에 입력될 수 있다.
차동 장치의 다른 배열은 또한 이들이 차동 장치를 가로질러 제동력을 전달하는 특징을 가지면, 상술한 본 발명의 동력 분할 장치에 사용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 임의의 상술한 실시예에 따른 구동 구성체를 포함하는 차량이 제공된다.
이하, 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 비제한적인 예를 통하여 기술된다.
도 1은 제 1 구동 구성체의 개략도이다.
도 2는 도 1의 상부 베벨 기어의 개략적인 평면도이다.
도 3은 주행 속도를 갖는 전기 모터 및 연소 엔진의 몇몇 작동 파라미터 사이의 전형적인 관계를 예시한다.
도 4는 제 2 구동 구성체의 개략도이다.
도 5는 도 4의 구동 구성체에 의해 구현되는 방법이다.
도 6 내지 도 10은 제 3 내지 제 7 구동 구성체의 개략도이다.
도 1은 제 1 및 제 2 출력 샤프트(14L, 14R)를 회전 가능하게 구동하도록 배열된 제 1 및 제 2 전기 모터(12L, 12R)를 포함하는 스키드 조향 차량용 구동 구성체(10A)를 도시한다. 이들 출력 샤프트(14L, 14R) 자체는 차량의 각 측 상의 차량 트랙을 구동하기 위해 차량의 반대측 상의 구동 부재(16L, 16R)에 각각의 기어 연결부를 통해 작동 가능하게 결합된다.
제 1 전기 모터(12L)의 회전자는 제 1 유성 기어 세트(20L)의 태양 기어(18L)를 구동 회전시키도록 배치되고, 제 2 전기 모터(12R)의 회전자는 제 2 유성 기어 세트(20R)의 태양 기어(18R)를 구동 회전시키도록 배치된다. 제 1 유성 기어 세트(20L)의 캐리어 기어(22L)는 제 1 출력 샤프트(14L)에 회전 가능하게 고정되어 있고, 제 2 유성 기어 세트(20R)의 캐리어 기어(22R)는 제 2 출력 샤프트(14R)에 회전 가능하게 고정되어 있다. 제 1 유성 기어 세트(20L)의 링 기어(24L)는 상부 및 하부 베벨 기어(27, 28)에 맞물려서, 링 기어(24L)를 회전시키면 상부 및 하부 베벨 기어(27, 28)의 회전을 반대 방향으로 구동하고, 제 2 유성 기어 세트(20R)의 링 기어(24R)는 상부 및 하부 베벨 기어(27, 28)와 유사하게 맞물린다. 의심의 여지를 피하기 위해, 상부 및 하부 베벨 기어(27, 28)는 차체에 대해 회전 가능하게 배치되며, 이는 아래에 더 자세히 설명되어 있다. 그러나, 초기에, 구동 구성체(10A)의 몇몇 추가적인 구성요소가 먼저 설명될 것이다.
제 1 및 제 2 출력 샤프트(14L, 14R)는 또한 제 3 및 제 4 유성 기어 세트(30L, 30R)의 링 기어(26L, 26R)에 회전 가능하게 고정된다. 이러한 제 3 및 제 4 유성 기어 세트(30L, 30R)의 캐리어 기어(32L, 32R)는 크로스 샤프트(cross shaft; 34)에 의해 연결되어 서로에 대해 회전 가능하게 고정된다; 즉 하나는 다른 것에 대해 상이한 회전 속도로 회전할 수 없다. 최종적으로, 제 3 및 제 4 유성 기어 세트(30L, 30R)의 태양 기어(36L, 36R)는 추가적인 베벨 기어 연결부(38, 40)를 통해 상부 및 하부 베벨 기어(27, 28)에 작동 가능하게 결합되어, 상부 및 하부 베벨 기어(27, 28)는 태양 기어(36L, 36R)의 회전을 반대 방향으로 발생시킨다.
제 1 및 제 2 전기 모터(12L, 12R) 사이의 기어 장치[즉, 차동 장치(13)라고 함]는 전용 조향 모터를 필요로 하지 않고 스키드 조향을 보조하도록 제공된다. 특히 선회 중 차동 장치(13)는 저속(내부) 트랙으로부터 보다 빠른(외부) 트랙으로 제동 동력을 전달할 수 있게 하며, 이것이 어떻게 달성되는지는 아래에서 설명한다. 또다른 방식으로 말하자면, 차동 장치(13)는 동력이 기계적으로 가로질러 전달되도록 한다.
직선 구동 중에, 제 1 및 제 2 전기 모터(12L, 12R)는 동일한 속도로 작동된다. 이러한 모터(12L, 12R)로부터의 토크는 차량을 추진시키기 위해 제 1 및 제 2 유성 기어 세트(20L, 20R)를 통해 구동 부재(16L, 16R)로 전달된다. 따라서, 직선 구동 중에 약간의 토크가 링 기어(24L, 24R)에 가해지므로, 상부 및 하부 베벨 기어(27, 28) 상의 이들 링 기어(24L, 24R)에 의해 후속적으로 가해진 토크의 성분이 도 2에 도시된 바와 같이, 크기는 동일하지만 회전방향이 반대인 구성을 제공한다. 이와 같이, 직선 구동 중에, 상부 및 하부 베벨 기어(27, 28)는 회전하지 않아 태양 기어(36L, 36R)가 반대 회전 방향으로 구동되지 않는다.
그러나, 스키드 조향을 발생시키기 위해, 제 1 및 제 2 전기 모터(12L, 12R)의 구동 속도는 하나가 다른 것보다 빠르게 회전하도록 조정된다. 예를 들어, 좌측으로 스키드 조향하도록 좌측 구동 부재(16L)의 회전 속도가 감소되는 반면, 우측 구동 부재(16R)의 회전 속도는 증가된다. 제 1 및 제 2 전기 모터(12L, 12R)를 상이한 속도로 구동하여 스키드 조향을 발생시키는 것은 토크의 상이한 크기가 제 1 및 제 2 유성 기어 세트(20L, 20R)의 링 기어(24L, 24R)에 가해지는 것을 제공한다. 이것은 상부 베벨 기어(27) 및 하부 베벨 기어(28) 모두에서 토크 차를 유도하여 반대 방향으로 회전시키고, 추가 베벨 기어 연결부(38, 40)를 통해 차례로 제 3 및 제 4 유성 기어 세트(30L, 30R)의 태양 기어(36L, 36R)가 반대 방향으로 회전하도록 유발한다.
태양 기어(36L, 36R)가 서로 반대 방향으로 회전하는 동안 각각의 제 3 및 제 4 유성 기어 세트(30L, 30R)의 각각에 걸리는 토크 및 동력을 균등하게 하기 위해 캐리어 기어(32L, 32R)가 크로스 샤프트(34)에 의해서 회전식으로 링크되기 때문에, 링 기어(26L, 26R) 중 하나는 다른 것보다 빠르게 회전하게 된다.
특히, 좌측 회전 스키드 조향 작동 중에 회전 속도가 증가하게 되는 링 기어(26R)가 외부 출력 샤프트(14R)의 회전 및 외측 트랙의 구동에 기여하고, 회전 속도가 감소하게 되는 링 기어(26L)가 외부 출력 샤프트(14L)의 회전 및 내측 트랙의 구동에 기여하도록 상기 차동 장치(13)가 구성된다. 또한, 스키드 조향 회전 작동 중에 내측 트랙을 감속시키기 위한 제동력은 크로스 샤프트(34)를 통해 외측 트랙으로 전달되어 속도를 증가시킨다. 이러한 방식으로, 2 개의 구동 부재(16L, 16R)의 회전 속도의 차이를 유발하고 유지하기 위해 요구되는 토크 및 동력은 제 1 및 제 2 모터(12L, 12R)를 상이한 속도로 주행시키고 저속 주행(내부) 트랙으로부터 더 빠른 주행(외부) 트랙으로 제동력을 전달한다.
다시 말해서, 스키드 조향 작동 중에, 2 개의 전기 모터(12L, 12R)의 회전 속도 사이의 차이가 구동 부재(16L, 16R)의 회전 속도 사이의 차이보다 크도록 차동 장치(13)가 제공한다. 그러므로, 특히 토크를 고려할 때, 차동 장치(13)로 인해, 출력 샤프트(14L, 14R)에 의해 가해진 토크의 크기 사이의 차이는 상이한 속도로 주행하는 제 1 및 제 2 전기 모터(12L, 12R)에 의해서 출력되는 토크의 크기들 사이의 차이보다 크다는 것을 이해할 것이다. 다시 말해서, 상이한 속도로 작동하는 2 개의 전기 모터(12L, 12R)의 토크 출력부 사이의 차이는 차동 장치(13)에 의해 증폭되어 출력 샤프트(14L, 14R)를 통해 출력되어 차량의 반대측의 트랙을 다른 속도로 주행하게 한다.
별도의 전용 조향 모터에 대한 필요성을 없앰으로써, 직선 주행 중 차량을 구동시키는 것은 유리하게는 더 적은 부품을 지탱한다. 또한, 상술된 구동 구성체(10A)에서 조향 동력은 조향 모터가 아닌 전기 모터(12L, 12R) 자체로부터 기원하기 때문에, 보다 강력한 모터(12L, 12R)가 조향 모터(예: WO2014/206597A1의 구성 중 하나)를 포함하는 구동 구성체가 제공된 차량과 유사한 속도로 차량을 조종하는 것이 요구된다. 더욱 강력한 모터(12L, 12R)의 제공은 직선 주행 중에 더 큰 가속 및 최고 속도가 달성될 수 있다는 이점을 제공한다.
도 1에 도시된 구동 구성체(10A)의 전기 모터(12L, 12R)는 연소 엔진(35)이 전기 버스(39)를 통해 모터(12L, 12R)에 동력을 공급하는 발전기(37)를 구동하는 직렬 하이브리드 방식으로 동력을 공급 받는다. 이러한 방식으로 전기 모터에 의해 배타적으로 구동되도록 구성된 스키드 조향 차량은 전기 모터의 통상적인 토크/속도 관계에 기인하여 고속보다 저속으로 구동하기에 더 적합하며, 이로써 토크 출력부는 도 3의 라인 TELECTRIC MOTOR로 도시된 것과 같이 증가된 회전 속도에 따라서 감소된다.
스키드 조향 차량의 작동 가요성은 연소 엔진(35)이 차량 구동 부재(16L, 16R)에 기계적으로 결합되는, 도 4에 도시된 유형의 구동 구성체(10B)를 제공함으로써 향상될 수 있다.
일반적인 연소 엔진의 최대 토크 출력은 전기 모터의 것과 비교하여 높은 회전 속도에서 발생한다는 것을 알 수 있을 것이다. 특히, 도 3의 TELECTRIC MOTOR 및 TENGINE의 관계를 비교함으로써, 전기 모터의 최대 토크 출력은 낮은 회전 속도에서 발생하는 반면, 통상적인 연소 엔진의 최대 토크 출력은 이 예에서 보다 높은 회전 속도(ωT,MAX)에서 발생한다는 것이 명백할 것이다. 따라서, 스키드 조향 차량의 작동 가요성은 느린 차량 주행 속도에서 전기 모터만을 사용하여 추진하지만, 보다 높은 차량 주행 속도에서는 연소 엔진(35)으로부터의 적어도 일부 보조로 추진시킴으로써 향상될 수 있다.
도 4에 도시된 실시예에서 차동 장치(13)가 이미 기술된 것과 유사하다는 것을 언급하기 전에, 스키드 조향 차량의 작동 가요성이 어떻게 개선될 수 있는지에 대한 보다 상세한 설명이 아래에 기술된다. 그러나, 도 4의 제 1 및 제 2 전기 모터(12L, 12R)는 각각의 슬라이더 부재(44L, 44R)의 위치에 따라 직접 또는 각각의 추가 유성 기어 세트(43L, 43R)를 통해 태양 기어(18L, 18R)에 회전식으로 결합될 수 있고, 이에 의해서 추가적인 유성 기어 세트는 기어 감소 유닛으로서 작용한다. 선택된 슬라이더 위치는 주어진 구동 속도에서 제 1 및 제 2 전기 모터(12L, 12R)에 의해 제 1 및 제 2 출력 샤프트(14L, 14R) 상에 가해지도록 요구되는 토크의 크기에 의존할 것이다.
도 4를 추가 참조하면, 각각의 기어(46L, 46R)는 - 차동 장치(13)의 일부를 형성하는 - 제 1 및 제 2 유성 기어 세트(20L, 20R)의 태양 기어(18L, 18R)를 - 제 5 및 제 6 추가 유성 기어 세트(48L, 48R)에 작동식으로 연결한다. 또한 이러한 기어(46L, 46R)는 제 5 및 제 6 유성 기어 세트(48L, 48R)의 내부 링 기어(49L, 49R)에 부착된 각각의 외부 기어(45L, 45R)와 맞물린다. 제 5 및 제 6 유성 기어 세트(48L, 48R)의 태양 기어(50L, 50R)는 각각 제 3 및 제 4 전기 모터(52L, 52R)에 의해 회전 가능하게 구동되도록 배치된다. 제 5 및 제 6 유성 기어 세트(48L, 48R)의 캐리어 기어(54L, 54R)가 구동 샤프트(56)에 의해 연결되고 서로에 대하여 회전 고정된다; 즉 하나는 다른 것과 상이한 회전 속도로 회전할 수 없다. 상기 연소 엔진(35)은 베벨 기어 장치(58)를 통해 이를 회전시키기 위해 [그에 따라서 캐리어 기어(54L, 54R)를 회전시키기 위해] 구동 샤프트(56)에 기계적으로 결합된다. 엔진(35)을 공통 구동 샤프트(56)에 대해 90도로 배향시키는 것은 시스템의 폭과 관련하여 패키징 이점을 갖는다.
각각의 전기 모터(12L, 12R, 52L, 52R)는 전기 버스(39)에 개별적으로 연결되고, 각각의 전기 모터가 모터 모드[회전자가 연결된 태양 기어의 회전을 구동시킬 때] 또는 발전기 모드[연결된 태양 기어가 회전자의 회전을 구동시킬 때]에서 작동되는지 여부에 따라 배터리(60)로부터 동력을 인출하하거나 또는 배터리로 동력을 공급할 수 있다.
높은 주행 속도[엔진(35)으로부터 약간의 추진 동력이 요구될 때]에서의 직선 주행 중에, 제 1 내지 제 4 전기 모터(12L, 12R, 52L, 52R)의 회전 속도 및 토크는 엔진(35)이 특정 작동 파라미터(예: 최적의 효율, 동력 또는 토크)를 최적화하는 속도로 작동할 수 있도록 선택될 수 있다. 조향 동안, 엔진(35)은 그 속도로 계속 작동하도록 제어될 수 있고 추진 토크 및 동력을 제공하는 반면, 제 1 및 제 2 전기 모터(12L, 12R)는 요구되는 속도, 토크 및 동력에서 작동하도록 제어되어서, 대향 차량 트랙이 (요구되는 선회 방향에 따라) 상이한 속도로 회전하게 하도록 정확한 출력부를 변속기에 제공할 수 있다. 제 3 및 제 4 전기 모터(52L, 52R)는 조향 중에 시스템 내의 동력 및 토크의 균형을 맞추기 위해 필요에 따라 작동하도록 제어될 수 있다.
예를 들어, 엔진(35)이 운전 중일 때, 최대 엔진 연료 효율에서 작동할 필요가 있다면, ωE,MAX에서 구동되도록 제어될 수 있다(연소 엔진의 연료 효율 및 그 회전 속도 사이의 관계를 도시하는 도 3의 라인 EENGINE 참조). 엔진이 이러한 속도로 구동되는 동안, 제 1 내지 제 4 전기 모터(12L, 12R, 52L, 52R)는 차량 구동 부재(16L, 16R)가 상황 및 사용자 요구(즉, 차량이 일정 속도로 유지될 것인지, 차량이 가속되어야 하는지, 차량이 경사를 따라 주행되는지 또는 차량이 스키드 조향을 겪을지 등)에 따라 적절한 토크를 갖는 적절한 속도로 구동되는 구성을 제공하도록 제어될 수 있다.
또한, 엔진(35)이 운전 중일 때, 최대 동력 출력로 작동될 경우, ωp,MAX에서 구동되도록 제어될 수 있다(연소 엔진의 동력 출력 및 그 회전 속도 사이의 관계를 도시하는 도 3의 라인 PENGINE 참조). 엔진이 이러한 속도로 구동되는 동안, 제 1 내지 제 4 전기 모터(12L, 12R, 52L, 52R)는 차량 구동 부재(16L, 16R)가 상황 또는 사용자 요구(즉, 차량이 일정 속도로 유지될 것인지, 차량이 가속되어야 하는지, 차량이 경사를 따라 주행되는지 또는 차량이 스키드 조향을 겪을지 등)에 따라 적절한 토크를 갖는 적절한 속도로 구동되는 구성을 제공하도록 제어될 수 있다.
또한, 엔진(35)이 운전 중일 때, 최대 토크 출력에서 작동되어야 한다면, ωT,MAX에서 구동되도록 제어될 수 있다(연소 엔진의 토크 출력부 및 그 회전 속도 사이의 관계를 도시하는 도 3의 라인 TENGINE 참조). 엔진이 이러한 속도로 구동되는 동안, 제 1 내지 제 4 전기 모터(12L, 12R, 52L, 52R)는 상기 차량 구동 부재(16L, 16R)가 상황에 따라 또는 사용자 요구(즉, 차량이 일정 속도로 유지될 것인지, 차량이 가속되어야 하는지, 차량이 경사를 따라 주행되는지 또는 차량이 스키드 조향을 겪을지 등)에 따라 적절한 토크를 갖는 적절한 속도로 구동되는 구성을 제공하도록 제어될 수 있다.
이를 가능하게 하기 위해, 컴퓨터(62)는 제 1 내지 제 4 전기 모터(12L, 12R, 52L, 52R) 및 엔진(35) 각각의 회전 속도 및 방향을 나타내는 정보를 수용하기 위한 회전 속도 센서(64a 내지 64e)에 연결된다. 컴퓨터(62)는 또한 복수의 센서(66a 내지 66n)에 연결되고, 상기 센서중 일부(예: 조향 휠 조작, 가속 페달 조작 및 브레이크 페달 조작 등을 나타내는 정보를 생성하기 위한 센서)는 차량 운동을 제어하기 위해 사용자 입력을 표시하는 정보를 컴퓨터(62)에 송신하고 상기 센서중 다른 일부는 하기에 더욱 상세하게 기술된다(그 중 하나는 예를 들어, 경사 센서일 수 있다). 제어기(62a)는 컴퓨터(62)에 의해 수용된 정보에 기초하여, 휘발성 및 비휘발성 메모리(62b, 62c)와 함께, 엔진(35)이 그 특정 파라미터(예: 출력부 파워, 출력 토크 또는 상기와 같은 연료 효율)를 최적화하는 속도로 작동되도록 하면서, 원하는 차량 운동을 유발하는데 요구되는 제 1 내지 제 4 전기 모터(12L, 12R, 52L, 52R)의 각각의 성능을 결정한다.
또한, 제 1 작동 모드에서는, 제 1 및 제 2 전기 모터(12L, 12R)만이 출력 샤프트(14L, 14R)의 회전을 구동하여 상술한 바와 같이 차량을 추진 및 조향하는데 사용되며, 상기 추진 및 조향하는 동안, 제 3 및 제 4 전기 모터(52L, 52R)는 코스트 모드(coast mode)에서 작동하고 엔진(35)은 오프 상태로 유지된다. 그러나 제 2 작동 모드에서, 상술한 기능은 제 3 및 제 4 전기 모터(52L, 52R)가 동력을 받고 연소 엔진(35)이 작동하는 제어기(62a)에 의해 구현된다. 코스트 모드로 작동하는 제 3 및 제 4 전기 모터(52L, 52R) 중 적어도 하나의 회전 속도가 회전 속도 센서(64c, 64d)에 의해 발생되는 정보에 기초하여 제어기(62a)에 의해 결정된 차량 운동 중에 임계량(SSTART)을 초과하면 제 1 작동 모드로부터 제 2 작동 모드로의 전환이 발생한다.
일부 실시예에서, 제 3 및 제 4 전기 모터(52L, 52R)가 동력을 받고 연소 엔진(35)이 시동되는 제 2 작동 모드로 전이할 때, 도 5에 도시된 방법이 구현된다.
단계 S1에서, 제어기(62a)는 제조 중에 비휘발성 메모리(62c)에 저장된 룩업 테이블로부터 이러한 정보를 얻는 것을 포함할 수 있는 최대 엔진 연료 효율(ωE, MAX)에서 작동하는데 필요한 엔진 주행 속도를 결정한다.
단계 S2에서, 제어기(62a)는 ωE, MAX에서 작동하도록 제어하기 위해 제어 정보를 엔진(35)에 전송한다.
단계 S3에서, 제어기(62a)는 차량 제어 정보를 결정하기 위해, 즉 운전자/사용자가 차량을 어떻게 제어하는지[이들이 조향하는 방식, 이들이 차량 스로틀을 (그리고 어느 정도까지) 적용하는지 및 브레이크 페달을 적용하는지]를 결정하기 위해 센서(66a 내지 66n)에 의해 생성된 정보를 처리한다.
단계 S4에서, 결정된 차량 제어 정보, 엔진(35)이 작동하는 속도의 지식, 및 [회전 속도 센서(64a 내지 64d)로부터 출력된 정보에 기초하는] 각각의 전기 모터(12L, 12R, 52L, 52R)의 회전 속도 및 방향의 지식에 기초하여, 제어기(62a)는 요구된 차량 운동을 유발시키고 차후에 제어 정보를 전기 모터(12L, 12R, 52L, 52R)를 제어하여 요구되는 차량 운동을 일으키기 위해 상기 전기 모터에 제어 정보를 전송하기 위해 제 1 내지 제 4 전기 모터(12L, 12R, 52L, 52R) 각각의 적절한 회전 속도 및 방향을 결정할 수 있다. 그렇게 함에 있어서, 제어기(62a)는 구동 구성체(10B)의 구성요소들 사이의 기어 관계에 관한 제조 중에 비휘발성 메모리(62c)에 저장된 정보를 사용한다.
단계 S5에서, 제어기(62a)는 컴퓨터(62)에 연결된 센서들[즉, 회전 속도 센서들(64a 내지 64e) 및 다른 센서들(66a 내지 66n) 중 하나가 경사 센서일 수 있고, 예를 들어, 사용자 또는 엔진 온도 센서에 의해 작동 가능한 트랜스듀서]로부터 수용된 정보에 기초하여 사전 지정된 시나리오가 발생했는지 여부를 결정한다. 예를 들어, 단계 S5는 최대 동력 버튼 등이 사용자에 의해 눌려졌음을 결정하는 단계를 포함하고; 센서(66a 내지 66n) 중 하나는 이러한 입력 장치를 포함한다. 단계 S5를 실행할 때, "아니오"가 결정되면(즉, 사전 지정된 시나리오가 발생하지 않았음이 검출되면) 제어기는 단계 S3으로 되돌아 가고, "예"이면 방법은 단계 S6으로 진행한다.
단계 S6에서, 제어기(62a)는 최적화될 특정 엔진 파라미터(35)를 결정한다. 이것은 제조 중에 비휘발성 메모리(62c)에 저장된 룩업 테이블을 참조하여 각각의 발생을 최적화될 엔진 파라미터와 관련시키는 것을 포함할 수 있다. 이 예에서, 최대 동력 버튼의 선택은 최대 엔진 동력 및 최대 동력 출력이 발생하는 ωp, MAX에서의 엔진 작동 속도를 나타내는 정보와 관련된다.
단계 S7에서, 제어기(62a)는 요구되는 파라미터, 이 예에서는 동력 출력을 최적화하는데 필요한 엔진 속도를 나타내는 정보를 읽는다.
단계 S8에서, 제어기(62a)는 단계 S3로 복귀하기 전에 요구되는 속도, 이 예에서는 ωp, MAX로 작동하도록 제어하기 위해 정보를 엔진(35)(또는 그의 엔진 제어기)에 전송한다.
방법의 후속 반복에서, 단계 S5에서, 제어기(62a)는 상술한 최대 동력 버튼이 선택 해제되었다고 결정할 수 있고, 이에 응답하여 엔진(35)이 최대 엔진 연료 효율이 실현되는 속도 ωE, MAX로 복귀하도록 할 수 있다.
특정 상황에 반응하도록 차량이 제조시에 어떻게 구성되는지에 따라 단계 S5를 구현할 때 다양한 다른 상황이 검출될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 사용자가 하나 이상의 센서(66a 내지 66n)로부터의 출력부에 기초하여 가볍게 압착하기보다는 가속 페달을 급격하게 눌렀다고 검출되면, 제어기(62a)는 그에 응답하여 엔진(35)이 최대 동력 출력에서 작동 개시하게 유발할 수 있다. 다른 예에서, 차량이 경사면 상에 있는 것으로 검출되고[센서(66a 내지 66n) 중 하나 이상은 경사 센서일 수 있음] 임계 속도 초과의 속도를 잃으면, 제어기(62a)는 이에 응답하여 엔진(35)이 최대 토크 출력이 발생하는 속도인 ωT에서 작동하게 할 수 있다. 추가의 예에서, 차량이 하나 이상의 센서(66a 내지 66n)로부터의 출력부에 기초하여 단계 S5에서 연료가 부족하다고 결정되면, 제어기(62a)는 엔진(35)이 그에 반응하여 최대 엔진 연료 효율이 실현되는 속도 ωE, MAX와 다른 속도로 작동하는 것을 제한할 수 있다. 다른 예에서, 엔진(35)이 과열되는 것으로 결정되면, 제어기(62a)는 그에 반응하여 엔진(35)이 미리 규정된 속도 미만으로 냉각될 때까지 엔진(35)이 저속 모드에서 작동하게 할 수 있으며, 그에 의해서 이러한 저속은 반드시 엔진(35)의 하나 또는 다른 자동 파라미터에서 피크와 관련될 필요는 없다. 다시 한번, 특정 상황에 반응하도록 차량이 제조시에 어떻게 구성되는지에 따라 단계 S5를 구현할 때 다양한 다른 상황이 검출될 수 있다.
단계 S5가 구체적으로 구현되지 않는 시간 동안, 제어기(62a)는 제조 중에 비휘발성 메모리(62c)에 미리 저장된 정보에서 특정된 시나리오의 발생을 배경으로 모니터링할 수 있고 그러한 시나리오가 검출되면, 플래그 또는 다른 지표가 휘발성 메모리(62b)에 저장될 수 있으며, 휘발성 메모리(62b)는 단계 S5가 구현될 때 후속하여 확인되고 플래그가 나타내는 시나리오에 기초하여 적절한 조치가 취해진다. 상이한 시나리오는 상이한 레벨의 우선 순위를 가질 수 있으므로, 후속하는 단계 S6 내지 S8에서, 최대 동력 버튼의 선택 해제 또는 실질적으로 편평한 차량 주행 표면으로의 복귀 등과 같은 단계 S5의 구현과 검출된 발생 사이에서 발생하는 다른 동작에 의해 그 동안 상쇄되지 않는 한, 가장 높은 우선 순위를 갖는 검출된 시나리오의 발생을 설명하기 위한 조치가 취해진다.
차량을 설계할 때, 제조자는 필요에 따라 컴퓨터(62)를 자유롭게 프로그래밍할 수 있으며, 제어기(62a)가 임의의 특정 상황의 발생을 검출하고 이에 따라 반응하기 위해 필요한 센서(66a 내지 66n)를 포함한다. 그러한 것으로서, 상기 교시는 컴퓨터(62)가 모니터링하도록 구성된 몇몇 상황의 단지 몇 가지 예 및 제어기(62a)가 어떻게 반응할 수 있는지를 포함하는 것으로 이해될 것이다.
도 5에 도시된 방법은 제어기(62a)가 차량이 제 1 및 제 2 전기 모터(12L, 12R)만을 사용하여 사용자 요청 방식으로 구동될 수 있다고 결정할 때 언제든지 종료될 수 있으며, 따라서 방법을 종료할 때 제 3 및 제 4 전기 모터(52L, 52R)는 코스트 모드에서 작동하도록 복귀하고 엔진(35)은 스위치 오프된다.
사용시에 도 4의 구동 구성체(10B)는 추진력을 제공하고, 상술한 차동 장치(13)의 제공으로 인해 재생 조향 동력의 교차 전달을 제공할 것이다. 도 4에 도시된 구동 구성체(10B)는 단일 유닛으로서 제공될 수 있고, 기존의 차량 플랫폼 구조에 중요한 변경없이 기존의 플랫폼으로 개량될 수 있다는 것을 알 수 있다. 그러나, 상술한 특정 차동 장치(13)의 사용은 엄격하게는 필요하지 않으며, 재생 조향 동력의 교차 전달을 제공할 수 있다면, 또는 스키드 조향 동안 내부 차량 트랙으로부터 외부 차량 트랙으로 제동력을 전달할 수 있다면, 다른 형태의 차동 장치가 사용될 수 있다는 것을 유의해야 한다. 조향 모터의 사용을 필요로 하는 WO2014/206597A1에 다양한 유형의 차동 장치가 기술되어 있으며, 이러한 모터는 상술한 다른 전기 모터(12L, 12R, 52L, 52R)와 유사한 방식으로 컴퓨터(62)에 연결될 수 있고 엔진(35)이 특정 속도로 주행하는 동안 의도된 차량 운동을 일으키기 위해 컴퓨터(62)가 회전 속도 및 방향을 결정 및 제어할 수 있도록 회전 속도 센서를 포함할 수 있다.
상술한 교시의 일반성의 범위를 예시하기 위하여, 도 6은 도 4의 것과 유사한 구동 구성체(10C)를 개략적으로 도시하지만, 도 6에서는 제 1 및 제 2 전기 모터(12L, 12R)의 회전자가 제 1 및 제 2 출력 샤프트(14L, 14R)와 직접 연결된다. 그러나 상술한 교시로부터 회전자가 적어도 하나의 유성 기어 세트(43L, 43R)를 포함하는 기어 감소 유닛을 통해 제 1 및 제 2 출력 샤프트(14L)에 대신 연결될 수 있다는 것이 회상될 것이고, 기어 감소 유닛은 기어 선택 기능(44L, 44R)을 포함할 수 있다. 도 6은 또한 스키드 조향 동안 내부 차량 트랙으로부터 외부 차량 트랙으로 제동력을 전달할 수 있다면, 차동 장치(13)가 반드시 특정 구조를 가질 필요는 없다는 것을 명확하게 도시한다. 상술한 서두에서 언급한 바와 같이, 차동 장치(13)는 일부 실시예들에서 도 6에서 도면부호 68로 표시되는 하나 이상의 조향 모터의 사용을 요구할 수 있으며, 사용된 특정 차동 장치에 따라 단지 선택적일 수 있다.
또한, 엔진(35)이 상이한 방식, 예를 들어, 도 7의 구동 구성체(10D)의 방식으로 구동 샤프트(56)에 기계적으로 결합될 수 있고, 다른 모든 특징은 구동 구성체(10B)와 관련하여 이미 기술된 것과 유사한 것이 가능하다. 스키드 조향 동안, 엔진(35)의 총 출력 토크 및 동력은 좌측 및 우측 사이에서 분할될 것이다. 외측 트랙에서 보다 많은 동력이 요구되는 좌측으로의 회전에 대해, 엔진(35)의 우측으로부터의 동력 및 토크는 엔진(35)의 좌측 출력부에서 보다 높을 것이다. 외측 트랙에서 보다 많은 동력이 요구되는 우측으로의 회전에 대해, 엔진(35)의 좌측으로부터의 동력 및 토크는 엔진(35)의 우측 출력부에서 보다 높을 것이다. 제 1 내지 제 4 전기 모터(12L, 12R, 52L, 52R)는, 엔진(35)이 상술된 방식으로 그 작동 파라미터를 최적화하는 특정 속도로 작동되는 동안 시스템에 걸쳐 동력 및 토크를 집합적으로 균형을 맞추도록 제어될 것이다.
일부 실시예들에서, 엔진은 상술한 것들과 유사한 모든 특징들은 100만큼 증가된 동일한 도면부호로 표시되는, 도 8에 도시된 구동 구성체 실시예(110)에서와 같이 단지 하나의 전기 모터와 협력할 수 있다. 엔진(135)은 유성 기어 세트(148)의 캐리어 기어에 연결되는 데 반하여, 전기 모터(152)는 그 태양 기어에 연결되고 링 기어는 차동 장치(113)의 크로스 샤프트(170)와 토크 연결된다. 이 크로스 샤프트(170)는 차동 장치(130)의 반대측에 위치한 유성 기어 세트들(172L, 172R)의 캐리어 기어에 연결된다. 유성 기어 세트들(172L, 172R) 중 하나의 태양 기어는 조향 모터들(168)과 토크 연결되어 있는 반면에, 양쪽 유성 기어 세트들(172L, 172R)의 링 기어들은 차량의 반대측의 차량 구동 부재(116L, 116R)(예: 차량 트랙과 결합하기 위한 스프로킷)와 토크 연결되는 구동 구성체의 반대측의 출력 샤프트(114L, 114R)와 토크 연결 상태에 있다. 제 1 및 제 2 전기 모터(112L, 112R)는 또한 차량 구동 부재(116L, 116R)가 회전 가능하게 구동될 수 있도록 출력 샤프트(114L, 114R)와 토크 연결로 배치된다. 구동 구성체(110)는 추가로 배치되어, 전기 모터(112L, 112R) 및 차동 장치(130)로부터 출력 샤프트(114L, 114R)의 방향으로 흐르는 토크가 기어 선택 기능(144)(즉, 얼마나 많은 유성 기어 세트 토크가 사용시에 통과하는지를 선택하기 위해 상술한 바와 같은 슬라이더)과 일렬로 배열된 복수의 유성 기어 세트를 포함하는 기어 감소 유닛(143)을 통해서 흐르게 요구된다. 또한, 차동 장치(113)로부터 출력 샤프트(114L, 114R) 방향으로 흐르는 토크는 기어 감속 유닛(143)의 최외부 유성 기어 세트를 통해 흐르고, 이에 반하여 슬라이더는 제 1 제 2 전기 모터(112L, 112R)로부터 흐르는 얼마나 많은 유성 기어 세트 토크가 캐스케이딩되는지를 변화시키도록 이동될 수 있다.
제 1 작동 모드[코스트 모드의 전기 모터(152) 및 연소 엔진(135)의 스위치 오프]에서의 직선 주행 중에, 제 1 및 제 2 전기 모터(112L, 112R)는 동일한 속도로 작동한다. 제 1 및 제 2 전기 모터 전기 모터(112L, 112R)에 의해서만 차량 추진 중에 조향 모터(168)에 에너지를 공급하면, 차동 장치(113)의 유성 기어 세트(172L, 172R)의 링 기어의 회전 속도에 차이가 생길 것이다. 이와 같이, 출력 샤프트(114L, 114R), 구동 부재(116L, 116R) 및 이에 따른 차량 트랙은 상이한 속도로 구동되어 조향 모터(168)의 회전 방향에 의존하는 방향으로 스키드 조향을 일으킨다. 또한, 반대측의 캐리어 기어에 회전 고정되는 차동 크로스 샤프트(170)로 인하여 - 캐리어 기어가 동일한 회전 속도로 회전하는 것으로 제한되기 때문에 - 스키드 조향 작동 중에 내측 트랙을 감속시키기 위한 제동력은 외측 트랙으로 전달되어 그 구동 속도를 증가시킨다.
코스팅 전기 모터(152)의 회전자의 회전 속도가 회전 속도 센서(164c)로부터의 출력부에 기초하여 제어기(162a)에 의해 결정된 임계 속도(SSTART) 초과가 되도록 결정되면, 차량은 제 2 작동 모드로 전이한다. 이 모드에서, 엔진(135)이 시동되고, 전기 모터(152)가 구동되고, 구동 구성체 요소의 성능은 상술한 바와 유사하게 제조 중에 차량에 미리 저장된 명령에 기초하여 제어된다. 보다 상세하게는, 컴퓨터(162)는 전기 모터(112L, 112R, 152), 조향 모터(168, 168) 및 엔진(135) 각각의 회전 속도 및 방향을 나타내는 정보를 수용하기 위한 회전 속도 센서(164a 내지 164f)에 연결된다. 컴퓨터(162)는 또한 차량 운동을 제어하기 위한 사용자 입력을 나타내는 정보를 수용하기 위해 상술한 바와 유사하게 복수의 센서(166a 내지 166n)(예: 조향 휠 조작, 가속 페달 조작 및 브레이크 페달 조작을 나타내는 정보를 생성하는 센서 또는 예를 들어, 다른 센서) 및 기타 환경(예: 기울기 또는 엔진 온도 등)에 연결된다. 휘발성 및 비휘발성 메모리(162b, 162c)와 함께 제어기(162a)가 컴퓨터(162)에 의해 수용된 정보에 기초하여, 선택적으로 상황에 따라 엔진(135)이 엔진(135)의 작동 파라미터의 피크와 관련되는 특정 회전 속도로 작동되도록 하면서, 전기 모터(112L, 112R, 152) 및 원하는 차량 운동을 유발하도록 요구된 조향 모터(168)의 각각의 성능을 결정한다. 또한, 차량을 설계할 때, 제조자는 필요에 따라 컴퓨터(162)를 자유롭게 프로그래밍할 수 있으며, 임의의 특정 상황의 발생을 검출하고 그에 따라 반응하기 위해 제어기(162a)에 필요한 센서(166a 내지 166n)가 무엇이든 포함한다.
도 9는 엔진이 하나의 전기 모터와 협력하는 또 다른 구동 구성체의 실시예를 도시하며, 여기서 상술한 것과 유사한 모든 특징은 다시 100 만큼 증가된 동일한 도면부호로 표시된다. 엔진(235)은 유성 기어 세트(248)의 캐리어 기어와 연결되고, 전기 모터(252)는 그 태양 기어에 연결되고, 링 기어는 차동 장치(213)의 공통 링 기어와의 토크 연결에 있다. 이 공통 링 기어는 대향하는 유성 기어 세트와 협력한다. 차동 장치(213)의 일 측의 태양 기어는 조향 모터(268)와의 토크 연결되는 반면, 차동 장치(213)의 양 측의 캐리어 기어는 차량의 반대측 상의 차량 구동 부재(216L, 216R)(예: 차량 트랙에 결합하기 위한 스프로킷)와의 토크 연결되는, 구동 구성체의 반대측 상의 출력 샤프트(214L, 214R)와 토크 연결 상태에 있다. 제 1 및 제 2 전기 모터(212L, 212R)는 또는 전기 모터(212L, 212R)로부터 제 2 전기 모터(212L, 212R)의 방향으로 흐르는 토크가 기어 선택 기능(244)(즉, 사용 시에 얼마나 많은 유성 기어 세트 토크가 관통 유동하는지를 선택하기 위한 슬라이더)와 직렬로 배열된 복수의 유성 기어 세트를 포함하는 기어 감소 유닛(243)을 통해 흐를 필요가 있지만, 차량 구동 부재(216L, 216R)가 회전 구동 가능하게 하기 위해 출력 샤프트(214L, 214R)와 토크 연결 상태로 배열된다. 슬라이더는 제 1 및 제 2 전기 모터(212L, 212R)로부터 흐르는 얼마나 많은 유성 기어 세트 토크가 캐스케이딩되는지를 변경하도록 이동될 수 있다.
제 1 작동 모드[코스트 모드의 전기 모터(252) 및 연소 엔진(235)의 스위치 오프]로 직선 주행하는 동안, 제 1 및 제 2 전기 모터(212L, 212R)는 동일한 속도로 작동한다. 제 1 및 제 2 전기 모터(212L, 212R)에 의해서만 차량 추진 중에 조향 모터(268)에 에너지를 가하면, 차동 장치(213)의 반대측 상의 캐리어 기어의 회전 속도에 차이가 생길 것이다. 이와 같이 출력 샤프트(214L, 214R), 구동 부재(216L, 216R) 및 그에 의한 차량 트랙이 상이한 속도로 구동되어 조향 모터(268)의 회전 방향에 의존하는 방향으로 스키드 조향을 일으킨다. 또한, 차동 장치(213)의 반대측 상의 피처들 사이의 공통 링 기어로 인하여, 스키드 조향 동작 중에 내측 트랙을 감속시키기 위한 제동력은 주행 속도를 증가시키기 위해 외측 트랙으로 전달된다.
코스팅 전기 모터(252)의 회전 속도가 제어기(262a)에 의해 결정된 임계 속도(SSTART) 초과로 결정되면, 엔진(235)이 시동되고, 전기 모터(252)가 에너지를 받고, 구동 구성체의 구성요소들의 성능은 상술한 바와 유사하게 제조 중에 차량에 미리 저장된 지시에 기초하여 제어된다. 또한, 컴퓨터(262)는 전기 모터(212L, 212R, 252), 조향 모터(268, 268) 및 엔진(235) 각각의 회전 속도 및 방향을 나타내는 정보를 수용하기 위해 회전 속도 센서(264a 내지 264f)에 연결된다. 컴퓨터(262)는 또한 차량 운동을 제어하기 위한 사용자 입력을 나타내는 정보를 수용하기 위해 상술한 것과 유사하게 복수의 센서(266a 내지 266n)(예: 조향 휠 조작, 가속 페달 조작 및 브레이크 페달 조작을 나타내는 정보를 생성하기 위한 센서 또는 예를 들어, 다른 센서) 및 다른 환경(예: 기울기 또는 엔진 온도 등)에 연결된다. 휘발성 및 비휘발성 메모리(262b, 262c)와 함께 제어기(262a)가 컴퓨터(162)에 의해 수용된 정보에 기초하여, 선택적으로 상황에 따라 엔진(235)이 엔진(235)의 작동 파라미터를 최적화하는 특정 회전 속도로 작동되도록 하면서, 원하는 차량 운동을 실행하는데 요구되는 전기 모터(212L, 212R, 252) 및 조향 모터(268)의 각각의 성능을 결정한다. 다시, 차량을 설계할 때, 제조자는 필요에 따라서 컴퓨터(262)를 자유롭게 프로그램하고 제어기(262a)가 임의의 특정 상황의 발생을 검출하고 그에 따라 대응하기 위해 필요한 어떤 센서든지(266a 내지 266n)를 포함한다.
상술한 교시의 일반성의 범위를 예시하기 위해, 도 10은 도 9에서와 유사한 구동 구성체(310)을 개략적으로 도시하며, 여기서, 상술한 것들과 유사한 모든 특징은 동일한 도면부호가 다시 100만큼 증가한 것으로 도시된다. 도 10에서 도시된 실시예에서, 그러나, 제 1 및 제 2 전기 모터(312L, 312R)의 회전자는 제 1 및 제 2 출력 샤프트(314L, 314R)에 직접 연결된다. 그러나, 상술한 교시로부터 회귀될 것이지만, 회전자는 적어도 하나의 유성 기어 세트를 포함하는 기어 감소 유닛을 통해 제 1 및 제 2 출력 샤프트(314L)에 대신 연결될 수 있고, 기어 감소 유닛은 기어 선택 기능을 포함할 수 있다[예: 도 9의 기어 감소 유닛(243)은 슬라이더(244)를 갖는다]. 도 10은 스키드 조향 중에 내부 차량 트랙으로부터 외부 차량 트랙으로 제동력을 전달할 수 있다면; 그리고 유성 기어 세트(348)가 차동 장치(313)의 일 측 상의 구성요소를 다른 측의 구성요소와 연결하는 공통 피처와의 토크 연결 상태에 있다면, 차동 장치(313)가 반드시 특정 구조를 가질 필요는 없다는 것을 명확하게 도시한다. 이러한 차동 장치(313)는 도 4와 관련하여 기술된 차동 장치와 같은 조향 모터가 없는 경우에 제공될 수 있다. 대안적으로, 그러나, 일부 실시예에서, 차동 장치(313)는 도 8 및 도 9와 연계하여 기술된 차동 장치와 같은 조향 모터와 관련하여 배열될 수 있다. 도 10에서 도면부호 368로 표시된 조향 모터는 사용된 특정 차동 장치 배열에 따라 단지 선택적이다.
본 발명의 다양한 양태들 및 실시예들이 지금까지 설명되었지만, 본 발명의 범위는 본원에 개시된 실시예들에 제한되지 않으며 그 대신에 모든 배열들, 및 이들에 대한 수정들 및 변경들을 포함하도록 확장되며, 이는 첨부된 청구범위의 사상 및 범주 내에 포함된다.
예를 들어, 일부 실시예에서, 더 많은 동력이 요구되는 경우, 2 이상의 엔진이 도 4의 구동 샤프트(56)에 병렬로 연결될 수 있다.
도 1 및 도 4와 관련하여 기술된 차동 장치는 차량의 반대측 상의 차량 구동 부재가 상이한 속도로 회전 가능하게 구동되게 할 수 있고 스키드 조향 작동 중에 구동 구성체의 일 측으로부터 다른 측으로 제동력을 전달할 수 있다면, 상술한 것과 정확히 동일한 구성을 반드시 가질 필요는 없다. 예를 들어, 상부 및 하부 베벨 기어(27, 28)는 상술한 설명을 읽음으로써 당업자에게 명백할 다양한 다른 방식으로 태양 기어(36L, 36R)에 작동 가능하게 결합될 수 있다. 또한, 제 3 및 제 4 유성 기어 세트(30L, 30R)(즉, 태양 기어, 링 기어, 캐리어)의 각각의 입력부/출력부 특징이 다르게 배열될 수 있다. 특히, 단지 제 3 유성 기어 세트(30L)를 고려하면, 일반적으로 각각의 입력부/출력부 중 임의의 하나는 제 1 출력 샤프트(14L)에 작동 가능하게 결합될 수 있고, 다른 입력부/출력부는 상부 및 하부 베벨 기어(27, 28)에 작동 가능하게 결합될 수 있고, 나머지 입력부/출력부는 제 4 유성 기어 세트(30R)의 대응하는 피처에 대해 회전 가능하게 고정될 수 있다. 동일한 것이 제 4 유성 기어 세트(30R)에 대해서도 적용된다.
도면부호 48L, 48R, 148, 248, 348로 표시된 유성 기어 세트에 관해서는, 그 각각의 입력부/출력부(즉, 태양 기어, 링 기어, 캐리어)는 다르게 배열될 수 있다. 특히, 도 4의 제 5 유성 기어 세트(48L)만을 고려하면, 일반적으로 말해서, 각각의 입력부/출력부 중 임의의 하나는 모터(52L)에 작동 가능하게 결합될 수 있고, 그 입력부/출력부 중 다른 하나는 외부 기어(45L)에 작동 가능하게 결합될 수 있고, 그 입력부/출력부의 나머지는 구동 샤프트(56)를 통해 제 6 유성 기어 세트(48R)의 대응하는 피처에 회전 가능하게 고정될 수 있다.
일부 실시예에서, 기어 선택 기능이 제공된다면[즉, 사용 시에 얼마나 많은 유성 기어 토크가 흐르는지를 변경하는 슬라이더(44)], 상술한 기능은 적절한 기어(즉, 적절한 슬라이더 위치)를 결정하고 적절한 기어를 선택하기 위해 각 슬라이더의 위치를 제어하는 추가 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 5의 단계 S4는 그러한 기능을 구현하기 위한 하위 단계를 포함할 수 있거나 또는 대안으로 이러한 기능은 단계 S4 이전의 단계 S3a에서 수행될 수 있다. 또한, 일부 실시예에서 슬라이더(제공되는 경우)의 위치는 예를 들어, "수동" 모드에서 작동하는 경우 또는 "자동" 모드에서 작동하는 경우 자동 제어에 의해 기어 스틱을 조작할 때 사용자 기어 선택에 의해서 변경될 수 있다.
도 5의 단계 S1 및 S2는 반드시 최대 연료 효율을 작동시키기 위해 엔진(35)을 제어하는 것을 포함할 필요는 없고 대신에 사용자에 의해 선택될 수 있는 디폴트 속도로 작동되도록 엔진(35)을 제어하는 것을 포함할 수 있다.
상황에 따라, 엔진이 특정 작동 파라미터를 최적화하는 속도로 작동하도록 엔진을 제어하는 것이 바람직하지 않을 수 있다. 대신에, ωp, MAX(최대 엔진 동력 출력이 발생하는 곳) 또는 ωT, MAX(최대 엔진 토크가 발생하는 곳)이 아닌, 도 3에 도시된 전형적인 PENGINE 또는 TENGINE 관계를 따르는 속도와 같은 다른 회전 속도에서 작동하도록 엔진을 제어하는 것이 더 바람직할 수 있다. 이것은 요구되는 차량 구동 토크의 더 높은 또는 더 낮은 비율이 전기 모터로부터 유래하는 것을 제공할 수 있는데, 이는 구동 구성체 센서[도 4에서 66a 내지 66n으로 표시된 것들과 같은 이전에 논의된 회전 속도 센서 및 다른 센서]에 의해 생성된 입력부로부터 상술한 제어기에 의해 검출된 상황에 따라 더 많은 에너지 효율 또는 더 많은 총 추진 동력 또는 토크를 제공할 수 있다. 따라서, 상술한 설명을 고려할 때, 도 5의 단계 S6 내지 S8은 엔진이 특정 작동 파라미터를 최적화하는 속도로 작동하게 하는 대신에, 엔진이 발생하도록 검출된 사전 규정된 시나리오 및 대응하는 요구된 결과(즉, 컴퓨터가 그 시나리오에 어떻게 반응하는지 프로그램된 방식)에 의존하는 회전 속도로 제어되게 한다.
또한, 일부 실시예에서, 구동 구성체의 제어기는 상술한 임계 회전 속도(SSTART)가 초과되지 않았더라도 다양한 구성요소의 작동을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어기가 배터리 동력이 낮다고 결정하면(예: 도 4의 배터리(60)가 임계량 미만으로 충전되면) 제 1 및 제 2 전기 모터(예: 도 4의 12L 및 12R로 표시된 모터)를 사용하여 차량을 단독으로 추진할 때, 제어기는 배터리를 충전하기 위한 조치를 취할 수 있다. 예를 들어, 그러한 결정에 응답하여, 배터리를 충전하기 위해 발전기 모드에서 하나 이상의 전기 모터(예: 도 4의 52L, 52R로 표시된 전기 모터)의 회전을 구동하도록 연소 엔진의 스위치 온을 야기할 수 있고; 이에 반해 동시에 다른 전기 모터(예: 도 4의 12L 및 12R로 표시된 모터)는 의도된 차량 운동을 일으키도록 제어된다.
마지막으로, 상술한 내용이 추적된 차량의 맥락에서 제시되었지만, 본 발명의 양태들 및 실시예들은 스키드 조향 휠 장착 차량의 맥락에서 유사하게 적용될 수 있다.

Claims (18)

  1. 스키드 조향 차량의 구동 구성체에 있어서,
    차동 장치에 의해 결합되고 제 1 및 제 2 전기 모터와 각각 토크 연결되는 제 1 및 제 2 토크 출력부로서, 상기 차동 장치가 상기 차동 장치를 가로질러 통하여 동력을 기계적으로 전달하도록 구성되는, 상기 제 1 및 제 2 토크 출력부;
    연소 엔진과 토크 연결되는 제 1 토크 전달 피처, 각각의 추가 전기 모터와 토크 연결되는 제 2 토크 전달 피처 및 상기 차동 장치를 통해 직접 또는 간접적으로 상기 구동 구성체의 제 1 및 제 2 토크 출력부들 중 적어도 하나와 토크 연결되는 제 3 토크 전달 피처를 갖는 적어도 하나의 기계식 동력 스플릿터로서, 사용시에 상기 또는 각각의 상기 기계식 동력 스플릿터로부터의 토크 출력이 상기 연소 엔진 및 관련 추가 전기 모터에 의해 발생된 토크에 의존하는, 상기 적어도 하나의 기계식 동력 스플릿터; 및
    상기 기계식 동력 스플릿터의 제 1, 제 2 및 제 3 토크 전달 피처들의 각각의 속도 및 토크를 선택적으로 제어하도록 구성되는 제어기를 포함하는, 스키드 조향 차량의 구동 구성체.
  2. 스키드 조향 차량의 구동 구성체에 있어서,
    차동 장치에 의해 결합되고 제 1 및 제 2 전기 모터와 각각 토크 연결되는 제 1 및 제 2 토크 출력부로서, 상기 차동 장치가 상기 차동 장치를 가로질러 통하여 동력을 기계적으로 전달하도록 구성되는, 상기 제 1 및 제 2 토크 출력부;
    연소 엔진과 토크 연결되는 제 1 토크 전달 피처, 각각의 추가 전기 모터와 토크 연결되는 제 2 토크 전달 피처 및 상기 구동 구성체의 제 1 및 제 2 토크 출력부들 중 적어도 하나와 토크 연결되는 제 3 토크 전달 피처를 갖는 적어도 하나의 기계식 동력 스플릿터로서, 사용시에 상기 또는 각각의 상기 기계식 동력 스플릿터로부터의 토크 출력은 상기 연소 엔진 및 관련 추가 전기 모터에 의해 발생된 토크에 의존하는, 상기 적어도 하나의 기계식 동력 스플릿터; 및
    상기 제 1 및 제 2 토크 출력부들의 회전을 구동하여 상기 차량의 작동 파라미터를 최적화하는 방식으로 사용자 요구 차량 운동을 유발하기 위해 상기 전기 모터들 및 상기 연소 엔진의 제어 성능에 기초하여 사용자 입력으로부터 차량 제어 정보를 결정하도록 구성되는 제어기를 포함하는, 스키드 조향 차량의 구동 구성체.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 차동 장치는 상기 기계식 동력 스플릿터의 상기 제 3 토크 전달 피처와 상기 구동 구성체의 상기 제 1 및 제 2 토크 출력부들 양자 사이에서 토크를 전달하도록 배열되고, 상기 차동 장치는: 상기 구동 구성체의 상기 제 1 토크 출력부와 토크 연결되는 제 1 서브 장치; 상기 구동 구성체의 상기 제 2 토크 출력부와 토크 연결되는 제 2 서브 장치; 및 상기 제 1 및 제 2 서브 장치 모두에 공통인 상기 기계식 동력 스플릿터의 제 3 토크 전달 피처로부터 토크를 수용하기 위한 링크를 포함하는, 스키드 조향 차량의 구동 구성체.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    하나의 상기 기계식 동력 스플릿터의 제 3 토크 전달 피처는 상기 차동 장치의 일측 상의 상기 구동 구성체의 제 1 토크 출력부에 토크 연결되고 다른 상기 기계식 동력 스플릿터의 상기 제 3 토크 전달 피처는 상기 차동 장치의 타측 상의 상기 구동 구성체의 제 2 토크 출력부와 토크 연결되는, 스키드 조향 차량의 구동 구성체.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 차동 장치의 토크 출력부들 사이의 토크 차를 부여하기 위해 상기 차동 장치와 토크 연결되는 적어도 하나의 다른 전기 모터를 추가로 포함하는, 스키드 조향 차량의 구동 구성체.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어기는 사용자 요구 차량 운동을 유발하기 위해 상기 연소 엔진의 작동을 특정 회전 속도로 유지하고 상기 전기 모터의 성능을 제어하도록 구성되는, 스키드 조향 차량의 구동 구성체.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 특정 회전 속도는 상기 연소 엔진의 작동 파라미터를 최적화하는, 스키드 조향 차량의 구동 구성체.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 작동 파라미터는 연료 효율, 엔진 동력 출력 또는 엔진 토크 출력 중 임의의 것인, 스키드 조향 차량의 구동 구성체.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어기는 적어도 상기 사용자 입력에 기초하여 적어도 하나의 사전 지정된 시나리오의 발생을 검출하고, 이에 응답하여 상기 전기 모터들 및 연소 엔진의 각각의 성능을 사전 지정된 방식으로 제어하도록 구성되는, 스키드 조향 차량의 구동 구성체.
  10. 제 9 항에 있어서,
    적어도 하나의 센서로부터 상기 제어기에 의해 수용된 정보는 상기 적어도 하나의 시나리오의 발생을 검출하기 위해 추가적으로 사용되는, 스키드 조향 차량의 구동 구성체.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 또는 각각의 상기 기계식 동력 스플릿터는 유성 기어 세트이고, 상기 기계식 동력 스플릿터의 상기 제 1 토크 전달 피처는 태양 기어, 링 기어 또는 캐리어 기어이고; 상기 기계식 동력 스플릿터의 상기 제 2 토크 전달 피처는 상기 태양 기어, 링 기어 및 캐리어 기어 중 다른 하나이고; 및 상기 기계식 동력 스플릿터의 상기 제 3 토크 전달 피처는 상기 태양 기어, 링 기어 및 캐리어 기어의 나머지인, 스키드 조향 차량의 구동 구성체.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    사용 시에 상기 구동 구성체의 상기 제 1 및 제 2 토크 출력부로부터의 토크 출력을 선택적으로 변경하기 위한 복수의 기어 변경 유닛들을 추가로 포함하는, 스키드 조향 차량의 구동 구성체.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어기는 적어도 상기 결정된 차량 제어 정보에 기초하여 적절한 기어비를 선택하도록 구성되는, 스키드 조향 차량의 구동 구성체.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 추가 연소 엔진을 추가로 포함하고, 상기 엔진은 샤프트를 구동하기 위해 병렬로 배치되는, 스키드 조향 차량의 구동 구성체.
  15. 스키드 조향 차량의 구동 구성체에 있어서,
    차동 장치에 의해 결합되고 제 1 및 제 2 전기 모터와 각각 토크 연결되는 제 1 및 제 2 토크 출력부로서, 상기 차동 장치는 상기 차동 장치를 가로질러 통하여 동력을 기계적으로 전달하도록 구성되는, 상기 제 1 및 제 2 토크 출력부;
    연소 엔진과 토크 연결되는 제 1 토크 전달 피처, 각각의 추가 전기 모터와 토크 연결되는 제 2 토크 전달 피처 및 상기 구동 구성체의 제 1 및 제 2 토크 출력부들 중 적어도 하나와 토크 연결되는 제 3 토크 전달 피처를 갖는 적어도 하나의 기계식 동력 스플릿터로서, 사용 시에 상기 또는 각각의 상기 기계식 동력 스플릿터로부터의 토크 출력은 상기 연소 엔진 및 관련 추가 전기 모터에 의해 발생된 토크에 의존하는, 상기 적어도 하나의 기계식 동력 스플릿터; 및
    배터리 유닛으로부터 수용된 정보로부터 잔여 차량 배터리 동력을 결정하고 이것이 임계량 미만일 때 연소 엔진 및 전기 모터들의 성능을 제어하여 수신된 사용자 입력에 따라서 사용자 요구 차량 운동을 유발하는 동안 배터리가 충전되게 하도록 구성된 제어기를 포함하는, 스키드 조향 차량의 구동 구성체.
  16. 스키드 조향 차량의 구동 구성체에 있어서,
    차동 장치에 의해 결합되고 제 1 및 제 2 전기 모터와 각각 토크 연결되는 제 1 및 제 2 토크 출력부를 포함하고,
    상기 차동 장치는 상기 차동 장치를 가로질러 통하여 동력을 기계적으로 전달하도록 구성되고, 상기 차동 장치는:
    상기 제 1 및 제 2 전기 모터들 사이에 배치된 한 쌍의 외부 유성 기어 세트 및 한 쌍의 내부 유성 기어 세트를 포함하고,
    상기 한 쌍의 내부 유성 기어 세트는 상기 한 쌍의 외부 유성 기어 세트 사이에 배치되고(즉, 상기 한 쌍의 외부 유성 기어 세트 내에 포개지고);
    상기 한 쌍의 외부 유성 기어 세트는:
    각각의 출력 샤프트와 함께 선회하도록 배치된 한 쌍의 외부 유성 캐리어들;
    추진 모터들의 각각의 회전자와 함께 선회하도록 배치된 한 쌍의 외부 태양 기어들; 및
    외부 링 기어들이 동일 방향 및 반대 방향으로 서로에 대해서만 회전하도록 하는 기어 장치를 통해 서로 작동 가능하게 연결된 한 쌍의 외부 링 기어들을 포함하고;
    상기 한 쌍의 내부 유성 기어 세트는:
    상기 캐리어들이 공통적으로 회전하도록 크로스 샤프트에 의해 상호 연결된 한 쌍의 내부 유성 캐리어들;
    각각의 출력 샤프트와 함께 선회하도록 배치된 한 쌍의 내부 링 기어들; 및
    한 쌍의 내부 태양 기어들을 포함하고,
    적어도 하나의 내부 태양 기어가 상기 기어 장치에 작동 가능하게 연결되고, 다른 내부 태양 기어가 또한 상기 기어 장치에 작동 가능하게 연결되어 상기 내부 태양 기어들이 동일하게 그리고 반대 방식으로 서로에 대해 회전하거나 또는 다른 내부 태양 기어가 정지식으로 고정되는, 스키드 조향 차량의 구동 구성체.
  17. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    자체적으로 동력을 기계적으로 전달하도록 구성된 차동 장치가 제 16 항에 지정된 바와 같은, 스키드 조향 차량의 구동 구성체.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 따른 구동 구성체를 포함하는 스키드 조향 차량.
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