KR20220070397A - 차량의 조향에 영향을 미치기 위한 브레이크 및 변속기 시스템 및 그 방법의 이용 - Google Patents

차량의 조향에 영향을 미치기 위한 브레이크 및 변속기 시스템 및 그 방법의 이용 Download PDF

Info

Publication number
KR20220070397A
KR20220070397A KR1020220060607A KR20220060607A KR20220070397A KR 20220070397 A KR20220070397 A KR 20220070397A KR 1020220060607 A KR1020220060607 A KR 1020220060607A KR 20220060607 A KR20220060607 A KR 20220060607A KR 20220070397 A KR20220070397 A KR 20220070397A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
output
steering
brake
output speed
threshold
Prior art date
Application number
KR1020220060607A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102477546B1 (ko
Inventor
마이클 요크
브루스 이. 크럼
Original Assignee
알리손 트랜스미션, 인크.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 알리손 트랜스미션, 인크. filed Critical 알리손 트랜스미션, 인크.
Publication of KR20220070397A publication Critical patent/KR20220070397A/ko
Priority to KR1020220171117A priority Critical patent/KR102545619B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102477546B1 publication Critical patent/KR102477546B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/1755—Brake regulation specially adapted to control the stability of the vehicle, e.g. taking into account yaw rate or transverse acceleration in a curve
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/321—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration deceleration
    • B60T8/3215—Systems characterised by having means acting on components of the drive line, e.g. retarder, clutch or differential gear
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/172—Determining control parameters used in the regulation, e.g. by calculations involving measured or detected parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/58—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration responsive to speed and another condition or to plural speed conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D11/00—Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like
    • B62D11/001—Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like control systems
    • B62D11/003—Electric or electronic control systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D11/00—Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like
    • B62D11/02—Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like by differentially driving ground-engaging elements on opposite vehicle sides
    • B62D11/06—Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like by differentially driving ground-engaging elements on opposite vehicle sides by means of a single main power source
    • B62D11/08—Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like by differentially driving ground-engaging elements on opposite vehicle sides by means of a single main power source using brakes or clutches as main steering-effecting means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D11/00—Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like
    • B62D11/02—Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like by differentially driving ground-engaging elements on opposite vehicle sides
    • B62D11/06—Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like by differentially driving ground-engaging elements on opposite vehicle sides by means of a single main power source
    • B62D11/10—Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like by differentially driving ground-engaging elements on opposite vehicle sides by means of a single main power source using gearings with differential power outputs on opposite sides, e.g. twin-differential or epicyclic gears
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/50—Allocation or scheduling criteria for wireless resources
    • H04W72/54—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria
    • H04W72/541—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria using the level of interference
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access
    • H04W74/08—Non-scheduled access, e.g. ALOHA
    • H04W74/0808—Non-scheduled access, e.g. ALOHA using carrier sensing, e.g. carrier sense multiple access [CSMA]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2260/00—Interaction of vehicle brake system with other systems
    • B60T2260/04—Automatic transmission
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/20—Off-Road Vehicles
    • B60Y2200/25—Track vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

제동 동작 중에 차량을 제어하는 방법은 제1 및 제2 브레이크 작동기, 브레이크 입력 장치, 조향 입력 장치, 및 2개의 출력부 및 제어기를 가지는 교차-구동 변속기를 제공하는 단계를 포함한다. 그러한 방법은 제1 출력부에서의 제1 출력 속력 및 제2 출력부에서의 제2 출력 속력을 검출하는 단계, 및 브레이크 입력 요청 및 조향 입력 요청을 수신하는 단계를 포함한다. 그러한 방법은 또한 제1 출력 속력 및 제2 출력 속력을 기초로 차동 출력 속력을 결정하는 단계, 및 차동 출력 속력을 제1 문턱값에, 브레이크 입력 요청을 제2 문턱값에, 그리고 조향 입력 요청을 제3 문턱값에 비교하는 단계를 포함한다. 그러한 방법은 제1 출력부 또는 제2 출력부가 제동 동작 중에 잠금되는지를 결정하는 단계, 및 어떠한 출력부가 잠금 결정되는지를 기초로, 제1 브레이크 작동기 또는 제2 브레이크 작동기를 제어하는 단계를 포함한다.

Description

차량의 조향에 영향을 미치기 위한 브레이크 및 변속기 시스템 및 그 방법의 이용{UTILIZATION OF BRAKES AND TRANSMISSION SYSTEM TO AFFECT STEERING OF A VEHICLE AND METHOD THEREOF}
관련 출원
본원은 2016년 11월 28일자로 출원되고, 개시 내용의 전체가 본원에서 참조로 명백하게 포함되는 미국 가특허출원 제62/426,790호의 이익 향유를 주장한다.
본 개시 내용은 변속기 시스템을 제어하는 방법에 관한 것이고, 특히 차량의 제동 및 조향 능력에 영향을 미치기 위한 변속기 시스템의 제어 방법에 관한 것이다.
통상적인 차량 또는 작업 기계에서, 변속기 시스템은 엔진 또는 원동기로부터 바퀴 또는 궤도와 같은 지면 결합 메커니즘에 토크를 전달한다. 궤도형 차량에서, 예를 들어, 변속기는 토크를 궤도에 전달하여 차량 또는 기계가 전진 방향 또는 후진 방향으로 이동하게 할 수 있다. 변속기는 차량의 성능에 영향을 미치는 독립적인 제동 및 조향 시스템을 포함할 수 있다. 운전자가 급격한 회전을 통해서 차량 또는 기계를 조향하고자 하는 경우에, 변속기 시스템은 그러한 조향을 위한 피봇 조향 시스템을 포함할 수 있다. 독립적인 브레이크 시스템 및 조향 시스템에서, 차량은 차량 안정성, 조향 응답성, 및 일반적인 차량 성능을 개선하기 위해서 양 시스템을 동시에 이용할 수 없다. 이는, 상용, 농경용, 및 군용 적용예에서 이용되는 교차-구동 변속기에서 특히 그러하다. 따라서, 브레이크 작동 시스템을 이용하는 자동화된 제어 시스템을 통해서, 조향 응답성, 차량 안정성, 및 기타를 개선할 필요가 있다.
본 개시내용의 일 실시예에서, 제동 동작 중에 이동 방향으로 이동되는 차량을 제어하는 방법은, 제1 브레이크 작동기, 제2 브레이크 작동기, 브레이크 입력 장치, 조향 입력 장치, 및 제1 출력부, 제2 출력부, 및 제어기를 갖는 교차-구동 변속기를 제공하는 단계; 제1 출력부에서의 제1 출력 속력 및 제2 출력부에서의 제2 출력 속력을 검출하는 단계; 제어기에서 브레이크 입력 요청 및 조향 입력 요청을 수신하는 단계로서, 브레이크 입력 요청은 브레이크 입력 장치로부터 수신되고 조향 입력 요청은 조향 입력 장치로부터 수신되는, 수신하는 단계; 제1 출력 속력 및 제2 출력 속력을 기초로 차동 출력 속력을 결정하는 단계; 차동 출력 속력을 제1 문턱값에, 브레이크 입력 요청을 제2 문턱값에, 그리고 조향 입력 요청을 제3 문턱값에 비교하는 단계; 비교하는 단계를 기초로, 제1 출력부 또는 제2 출력부가 제동 동작 중에 잠금되는지를 결정하는 단계; 어떠한 출력부가 잠금 결정되는 지를 기초로, 제1 브레이크 작동기 또는 제2 브레이크 작동기를 제어하는 단계; 및 제동 동작 중에 차량을 제어하는 단계를 포함한다.
본 실시예의 제1 예에서, 방법은 잠금된 출력부에 인가되는 브레이크 부하 또는 압력을 감소시키는 단계를 포함한다. 제2 예에서, 방법은 잠금된 출력부가 잠금해제되면, 감소시키는 단계를 중단시키는 단계를 포함한다. 제3 예에서, 본 실시예의 제어 단계는 차동 출력 속력이 제1 문턱값보다 큰 경우에; 브레이크 입력 요청이 제2 문턱값보다 큰 경우에; 그리고 조향 입력 요청이 제3 문턱값보다 작은 경우에 실행될 수 있다. 제4 예에서, 방법은 제동 이벤트 중에 이동 방향을 따라 차량의 이동을 유지하는 단계를 포함한다. 제5 예에서, 방법은 이동 방향에 대한 차량의 회전 이동을 방지하는 단계를 포함할 수 있다. 제6 예에서, 방법은 제1 속력 센서, 제2 속력 센서, 브레이크 입력 센서, 및 조향 입력 센서를 제공하는 단계; 및 제1 속력 센서로 제1 출력 속력을, 제2 속력 센서로 제2 출력 속력을, 브레이크 입력 센서로 브레이크 입력 요청을, 그리고 조향 입력 센서로 조향 입력 요청을 검출하는 단계를 포함할 수 있다. 제7 예에서, 방법은 참조 표를 제어기 내에 저장하는 단계; 및 어떠한 출력부가 잠금 결정되는 지를 기초로 제1 브레이크 작동기 또는 제2 브레이크 작동기를 작동시키기 위해서 참조 표를 기초로 제어기 내에 저장된 명령 로직을 실행하는 단계를 포함할 수 있다. 본 개시내용의 다른 실시예에서, 조합된 제동 및 조향 동작 중에 차량의 조향 응답을 개선하는 방법은 제1 브레이크 작동기, 제2 브레이크 작동기, 브레이크 입력 장치, 조향 입력 장치, 및 교차-구동 변속기를 제공하는 단계로서, 교차-구동 변속기는 제1 출력부, 제2 출력부 및 제어기를 포함하는, 제공하는 단계; 제1 출력부에서의 제1 출력 속력 및 제2 출력부에서의 제2 출력 속력을 검출하는 단계; 조향 입력 요청을 조향 입력 장치로부터 수신하는 단계; 제1 출력 속력 및 제2 출력 속력을 기초로 차동 출력 속력을 결정하는 단계; 차동 출력 속력을 제1 문턱값에 그리고 조향 입력 요청을 제2 문턱값에 비교하는 단계; 조향 입력 요청의 함수로서 제1 출력 속력 또는 제2 출력 속력을 감소시키기 위해서 제1 브레이크 작동기 또는 제2 브레이크 작동기를 제어하는 단계; 및 조합된 제동 및 조향 동작 중에 차량의 조향 응답을 개선하는 단계를 포함한다.
본 실시예의 예에서, 방법은 조향 입력 요청의 크기를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 제2 예에서, 비교하는 단계는 조향 입력 요청의 크기를 제2 문턱값에 비교하는 단계를 포함할 수 있다. 제3 예에서, 방법은 조향 입력 요청의 함수로서 제1 브레이크 작동기 또는 제2 브레이크 작동기로부터의 브레이크 압력을 얼마나 많이 제어할지를 제어기 내에 저장된 참조 표로부터 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 제4 예에서, 방법은 차량을 희망 방향으로 조향하기 위한 명령어를 조향 입력 요청으로부터 결정하는 단계; 및 조향 동작 중에 희망 방향 내측에 있는 제1 또는 제2 출력부의 출력 속력이 다른 출력 속력의 출력 속력 보다 느리도록, 조향 입력 요청을 기초로 제1 또는 제2 출력부의 출력 속력을 감소시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시내용의 추가 실시예에서, 피봇 조향 동작 중에 차량을 제어하는 방법은, 제1 브레이크 작동기, 제2 브레이크 작동기, 브레이크 입력 장치, 조향 입력 장치, 스로틀 입력 장치, 피봇 범위를 포함하는 복수의 범위들 사이에서 선택하기 위한 범위 입력 장치, 교차-구동 변속기를 제공하는 단계로서, 교차-구동 변속기는 제1 출력부, 제2 출력부, 및 제어기를 포함하는, 제공하는 단계; 제1 출력부에서의 제1 출력 속력 및 상기 제2 출력부에서의 제2 출력 속력을 검출하는 단계; 브레이크 입력 요청, 조향 입력 요청, 스로틀 입력 요청, 및 범위 입력 요청을 제어기에서 수신하는 단계로서, 브레이크 입력 요청은 브레이크 입력 장치로부터 수신되고, 조향 입력 요청은 조향 입력 장치로부터 수신되며, 스로틀 입력 요청은 스로틀 입력 장치로부터 수신되고, 그리고 범위 입력 요청은 범위 입력 장치로부터 수신되는, 수신하는 단계; 제1 출력 속력과 제2 출력 속력 사이의 차이를 결정하는 단계; 차이를 제1 문턱값에, 브레이크 입력 요청을 제2 문턱값에, 조향 입력 요청을 제3 문턱값에, 스로틀 입력 요청을 제4 문턱값에, 그리고 범위 입력 요청을 제5 문턱값에 비교하는 단계; 제1 출력 속력이 제2 출력 속력과 실질적으로 같을 때까지, 제1 또는 제2 출력 속력 중에서 더 큰 출력 속력을 감소시키기 위해서 제어기에 의해 명령 로직을 실행하는 단계; 및 범위 입력 요청이 피봇 범위에 상응할 때 피봇 조향 동작 중에 차량을 제어하는 단계를 포함한다.
본 실시예의 일 예에서, 방법은 제1 출력 속력 및 제2 출력 속력의 크기를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 제2 예에서, 결정하는 단계는 제1 출력 속력의 크기와 제2 출력 속력의 크기 사이의 차이를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 제3 예에서, 제어하는 단계는 차이가 제1 문턱값 보다 큰 경우에; 브레이크 입력 요청이 제2 문턱값 보다 작은 경우에; 조향 입력 요청이 제3 문턱값 보다 큰 경우에; 스로틀 입력 요청이 제4 문턱값 보다 큰 경우에; 그리고 범위 입력 요청이 피봇 범위 이내인 경우에, 실행될 수 있다. 제4 예에서, 방법은 조향 입력 요청의 크기를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 제5 예에서, 방법은 피봇 조향 동작 중에 차량의 피봇 반경을 최소화하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시내용의 다른 추가 실시예에서, 조향 이벤트 중에 차량을 제어하는 방법은 제1 브레이크 작동기, 제2 브레이크 작동기, 브레이크 입력 장치, 조향 입력 장치, 및 교차-구동 변속기를 제공하는 단계로서, 교차-구동 변속기는 제1 출력부, 제2 출력부 및 제어기를 포함하는, 제공하는 단계, 제1 출력부에서의 제1 출력 속력 및 제2 출력부에서의 제2 출력 속력을 검출하는 단계, 조향 입력 장치로부터 조향 입력 요청을 제어기에서 수신하는 단계; 제1 출력 속력 및 제2 출력 속력에 기초하여 차동 출력 속력을 결정하는 단계, 차동 출력 속력을 제1 문턱값에 비교하는 단계, 조향 입력 요청의 함수로서, 제1 출력 속력 또는 제2 출력 속력을 감소시키도록 제어기에 의해 제1 브레이크 작동기 또는 제2 브레이크 작동기를 제어하는 단계를 포함한다.
본 실시예의 일 예에서, 방법은 차량의 일차적인 조향 시스템을 제공하는 단계; 일차적인 조향 시스템에 대한 문제점을 검출하는 단계; 및 제1 브레이크 작동기 또는 제2 브레이크 작동기를 작동시키는 것 만에 의해 조향 동작을 실행하는 단계를 포함할 수 있다. 제2 예에서, 제어하는 단계는 차동 출력 속력이 제1 문턱값보다 큰 경우 실행된다. 다른 예에서, 방법은 제어기에 참조 표를 저장하는 단계; 참조 표에 기초하여 제1 또는 제2 브레이크 작동기를 작동하는 양을 결정하는 단계; 및 조향 입력 요청의 함수로서 그리고 참조 표로부터의 결정량에 따라 제1 브레이크 작동기 또는 제2 브레이크 작동기를 작동시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시 내용의 상술된 양태 및 이들을 획득하는 방식이 더 명백해질 것이고 첨부 도면과 함께 취해지는 본 개시 내용의 실시예의 이하의 상세한 설명의 참조에 의해 본 개시 내용 자체가 더욱 잘 이해될 것이다.
도 1은 동력형 차량 시스템의 하나의 예시적인 실시예의 블록도 및 개략도이다.
도 2a는 피봇 조향 시스템을 포함하는 변속기 시스템의 제1의 부분적 개략도이다.
도 2b는 피봇 조향 시스템을 포함하는 도 2a의 변속기 시스템의 제2의 부분적 개략도이다.
도 3은 도 2의 변속기 시스템의 제어 시스템의 도면이다.
도 4는 제1 궤도 및 제2 궤도를 가지는 차량의 개략도이다.
도 5는 변속기 시스템을 제어하기 위한 제어 시스템의 제1 실시예이다.
도 6은 브레이크 시스템의 브레이크 압력을 조절하기 위한 제1 제어 프로세스이다.
도 7은 브레이크 시스템의 브레이크 압력을 조절하기 위한 제2 제어 프로세스이다.
도 8은 변속기 시스템을 제어하기 위한 제어 시스템의 제2 실시예이다.
도 9는 차량의 조향 응답에 영향을 미치기 위해서 브레이크 압력을 조절하기 위한 제어 프로세스이다.
도 10은 변속기 시스템을 제어하기 위한 제어 시스템의 제3 실시예이다.
도 11은 희망 조향 응답을 달성하기 위해서 브레이크 시스템의 브레이크 압력을 조절하기 위한 제어 프로세스이다.
몇몇 도면 전반에 걸쳐서, 상응하는 참조 부호가 상응하는 부분을 나타낸다.
이하에 개시된 본 개시 내용의 실시예들은 완전한 것이도록 또는 이하의 상세한 설명에 개시된 특정 형태로 본 개시 내용을 제한하도록 의도되지 않는다. 오히려, 실시예들은 관련 기술분야의 통상의 기술자가 본 개시 내용의 원리 및 실시를 파악하고 이해할 수 있도록 선택되고 설명된다.
본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정 예시적인 실시예를 설명하기 위한 것이며 제한적이도록 의도되지 않는다. 여기세 사용된 바와 같이, 단수 형태("a", "an", "the")는 문백상 명확하게 달리 지시되지 않는 한 복수 형태를 또한 포함하는 것으로 의도될 수 있다. 유사하게, 복수 형태는 단수 형태가 또한 적용 가능한 것일 때 특정 예시적인 실시예를 설명하는데 사용될 수 있다. 용어 포함하다("comprises", "comprising", "including" 및 "having")는 포괄적이며, 따라서 언급된 특징, 정수, 단계, 동작, 요소, 및/또는 구성요소의 존재를 특정하지만, 하나 이상의 다른 특징, 정수, 단계, 동작, 요소, 구성요소, 및/또는 그 그룹의 존재 또는 부가를 배제하지 않는다. 여기에 설명된 방법 단계, 프로세스, 및 동작은 실행의 순서로서 특별히 식별되지 않는 한, 개시되거나 설명된 특정 순서로 필연적으로 그의 실행을 요구하는 것으로서 해석되지 않는다. 또한, 추가적인 또는 대안적인 단계가 채용될 수 있는 점이 이해된다.
이제 도 1을 참조하면, 구동 유닛(102) 및 변속기(118)를 가지는 차량 시스템(100)의 하나의 예시적인 실시예의 블록도 및 개략도가 도시되어 있다. 도시된 실시예에서, 구동 유닛(102)은 내연 기관, 디젤 엔진, 전기 모터, 또는 다른 동력-발생 장치를 포함할 수 있다. 구동 유닛(102)은, 통상적인 토크 변환기(108)의 입력 또는 펌프 샤프트(106)에 결합된 출력 샤프트(104)를 회전 구동시키도록 구성된다. 입력 또는 펌프 샤프트(106)는, 구동 유닛(102)의 출력 샤프트(104)에 의해서 회전 구동되는 임펠러 또는 펌프(110)에 결합된다. 토크 변환기(108)는, 터빈 샤프트(114)에 결합된 터빈(112)을 더 포함하고, 터빈 샤프트(114)는 변속기(118)의 회전 가능한 입력 샤프트(124)에 결합되거나, 그와 일체가 된다. 변속기(118)는 또한 변속기(118)의 다른 유동 회로(예를 들어, 주 회로, 윤활 회로, 등) 내에서 압력을 축적하기 위한 내부 펌프(120)를 포함할 수 있다. 펌프(120)는, 구동 유닛(102)의 출력 샤프트(104)에 결합된 샤프트(116)에 의해서 구동될 수 있다. 이러한 배열체에서, 구동 유닛(102)은, 펌프(120)를 구동하기 위해서 그리고 변속기(118)의 상이한 회로들 내에 압력을 축적하기 위해서, 토크를 샤프트(116)에 전달할 수 있다.
변속기(118)는 다수의 자동적으로 선택되는 기어를 가지는 유성 기어 시스템(122)을 포함할 수 있다. 변속기(118)의 출력 샤프트(126)는, 통상인 유니버셜 조인트(130)에 결합된 프로펠러 샤프트(128)에 결합되거나 그와 일체가 되어, 회전 구동시킨다. 유니버셜 조인트(130)는, 각 단부에 바퀴(134A 및 134B)가 장착된 차축(132)에 결합되어 회전 구동시킨다. 변속기(118)의 출력 샤프트(126)는 프로펠러 샤프트(128), 유니버셜 조인트(130) 및 차축(132)을 통해서 통상적인 방식으로 바퀴(134A 및 134B)를 구동시킨다.
통상적인 직결 클러치(lockup clutch)(136)가 펌프(110)와 토크 변환기(108)의 터빈(112) 사이에 연결된다. 토크 변환기(108)가 차량 발진, 저속 및 특정 기어 변속 조건과 같은 특정 동작 조건 중에 소위 "토크 변환기" 모드로 동작될 수 있다는 점에서, 토크 변환기(108)의 동작은 통상적이다. 토크 변환기 모드에서, 직결 클러치(136)가 결합해제되고 펌프(110)는 구동 유닛 출력 샤프트(104)의 회전 속력으로 회전되는 한편, 터빈(112)은 펌프(110)와 터빈(112) 사이에 개재된 유체(미도시)를 통해서 펌프(110)에 의해서 회전 작동된다. 이러한 동작 모드에서, 토크 증배가 유체 결합을 통해서 발생되고, 그에 따라, 종래 기술에서 공지된 바와 같이, 터빈 샤프트(114)는 구동 유닛(102)에 의해서 공급되는 것 보다 큰 토크를 구동한다. 그 대신, 토크 변환기(108)는, 변속기(118)의 유성 기어 시스템(122)의 모든 또는 특정 기어가 결합될 때와 같은, 다른 동작 조건 중에 소위 "직결(lockup)" 모드로 동작될 수 있다. 당업계에 또한 공지된 바와 같이, 직결 모드에서, 직결 클러치(136)가 결합되고, 그에 의해서 펌프(110)는 터빈(112)에 직접적으로 고정되며, 그에 따라 구동 유닛 출력 샤프트(104)는 변속기(118)의 입력 샤프트(124)에 직접적으로 결합된다.
변속기(118)는, 다수(J)의 유체 경로(1401 내지 140J)를 통해서 유성 기어 시스템(122)에 유체적으로 결합된 전자-유압 시스템(138)을 더 포함하고, 여기에서 J는 임의의 양의 정수일 수 있다. 전자-유압 시스템(138)은 제어 신호에 응답하여 유체가 하나 이상의 유체 경로(1401 내지 140J)를 통해서 선택적으로 유동되게 하고, 그에 의해서 유성 기어 시스템(122) 내의 복수의 상응하는 마찰 장치의 동작 즉, 결합 및 결합해제를 제어하게 한다. 복수의 마찰 장치는, 비제한적으로, 하나 이상의 통상적인 브레이크 장치, 하나 이상의 토크 전달 장치, 및 기타를 포함할 수 있다. 일반적으로, 복수의 마찰 장치의 동작 즉, 결합 및 결합해제는, 각각의 마찰 장치에 대한 유체 압력을 제어하는 것에 의한 것과 같이, 복수의 마찰 장치의 각각에 의해서 인가되는 마찰을 선택적으로 제어하는 것에 의해서 제어된다. 어떠한 방식으로도 제한하기 위한 것이 아닌 하나의 예시적인 실시예에서, 복수의 마찰 장치는, 전자-유압 시스템(138)에 의해서 공급된 유체 압력을 통해서 각각 제어 가능하게 결합 및 결합해제될 수 있는 통상적인 클러치 형태의 복수의 토크 전달 장치 및 브레이크를 포함한다. 어떠한 경우에도, 변속기(118)의 여러 기어들 사이에서 변화 또는 변속하는 것은, 소정 수의 유체 경로(1401 내지 140J) 내의 유체 압력의 제어를 통해서 복수의 마찰 장치를 선택적으로 제어하는 것에 의해서 통상적인 방식으로 달성된다.
시스템(100)은 메모리 유닛(144)을 포함할 수 있는 변속기 제어 회로(142)를 더 포함한다. 변속기 제어 회로(142)는 예시적으로 마이크로프로세서 기반이고, 메모리 유닛(144)은 일반적으로 토크 변환기(108)의 동작 및 변속기(118)의 동작, 즉 유성 기어 시스템(122)의 다양한 기어들 사이의 변속을 제어하기 위해 변속기 제어 회로(142)의 프로세서에 의해 실행될 수 있는, 내부에 저장된, 명령어를 포함한다. 그러나, 본 개시 내용은 변속기 제어 회로(142)가 마이크로프로세서 기반이 아니고, 메모리 유닛(144) 내에 저장된 하드와이어(hardwired) 명령어 및/또는 소프트웨어 명령어의 하나 이상의 세트에 기초하여 토크 변환기(108) 및/또는 변속기(118)의 동작을 제어하도록 구성되는 다른 실시예를 고려한다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
도 1에 도시된 시스템(100)에서, 토크 변환기(108) 및 변속기(118)는 토크 변환기(108) 및 변속기(118) 각각의 하나 이상의 동작 상태를 나타내는 센서 신호를 생성하도록 구성된 다수의 센서를 포함한다. 예를 들어, 토크 변환기(108)는 예시적으로 구동 유닛(102)의 출력 샤프트(104)의 회전 속력과 동일한 펌프 샤프트(106)의 회전 속력에 상응하는 속력 신호를 생성하도록 위치되고 구성된 통상의 속력 센서(146)를 포함한다. 속력 센서(146)는 신호 경로(152)를 거쳐 변속기 제어 회로(142)의 펌프 속력 입력부(PS)에 전기적으로 연결되고, 변속기 제어 회로(142)는 터빈 샤프트(106)/구동 유닛 출력 샤프트(104)의 회전 속력을 결정하기 위해 통상적인 방식으로 속력 센서(146)에 의해 생성된 속력 신호를 처리하도록 동작될 수 있다.
변속기(118)는 예시적으로 터빈 샤프트(114)와 동일한 회전 속력의 변속기 입력 샤프트(124)의 회전 속력에 대응하는 속력 신호를 생성하도록 위치되고 구성된 다른 통상의 속력 센서(148)를 포함한다. 변속기(118)의 입력 샤프트(124)는 터빈 샤프트(114)에 직접 결합되거나 일체로 형성되고, 속력 센서(148)는 대안적으로 터빈 샤프트(114)의 회전 속력에 상응하는 속력 신호를 생성하도록 위치되고 구성될 수 있다. 어느 경우든, 속력 센서(148)는 신호 경로(154)를 거쳐 변속기 제어 회로(142)의 변속기 입력 샤프트 속력 입력부(TIS)에 전기적으로 연결되고, 변속기 제어 회로(142)는 터빈 샤프트(114)/변속기 입력 샤프트(124)의 회전 속력을 결정하기 위해 통상의 방식으로 속력 센서(148)에 의해 생성된 속력 신호를 처리하도록 동작될 수 있다.
변속기(118)는 변속기(118)의 출력 샤프트(126)의 회전 속력에 상응하는 속력 신호를 생성하도록 위치되고 구성된 또 다른 속력 센서(150)를 더 포함한다. 속력 센서(150)는 통상적일 수 있고, 신호 경로(156)를 거쳐 변속기 제어 회로(142)의 변속기 출력 샤프트 속력 입력부(TOS)에 전기적으로 연결된다. 변속기 제어 회로(142)는 변속기 출력 샤프트(126)의 회전 속력을 결정하기 위해 통상의 방식으로 속력 센서(150)에 의해 생성된 속력 신호를 처리하도록 구성된다.
예시된 실시예에서, 변속기(118)는 변속기(118) 내의 다양한 동작을 제어하도록 구성된 하나 이상의 작동기를 더 포함한다. 예를 들어, 본 명세서에 설명된 전자-유압 시스템(138)은 예시적으로 대응하는 수의 신호 경로(721 내지 72J)를 거쳐 변속기 제어 회로(142)의 다수의(J) 제어 출력부(CP1 내지 CPJ)에 전기적으로 연결되어 있는 다수의 작동기, 예를 들어 통상의 솔레노이드 또는 다른 통상의 작동기를 포함하고, 여기서 설명된 바와 같은 J는 임의의 양의 정수일 수 있다. 전자-유압 시스템(138) 내의 작동기는 상응 신호 경로(721 내지 72J) 중 하나 상의 변속기 제어 회로(142)에 의해 생성된 제어 신호(CP1 내지 CPJ) 중 상응하는 하나에 각각 응답하여, 하나 이상의 대응 유체 통로(1401 내지 140J) 내의 유체의 압력을 제어함으로써 복수의 마찰 장치의 각각에 의해 인가된 마찰을 제어하고, 따라서 다양한 속력 센서(146, 148 및/또는 150)에 의해 제공된 정보에 기초하여, 하나 이상의 대응 마찰 장치의 동작, 즉 결합 및 결합해제를 제어한다.
유성 기어 시스템(122)의 마찰 장치는 예시적으로 통상의 방식으로 전자-유압 시스템에 의해 분배되는 유압 유체에 의해 제어된다. 예를 들어, 전자-유압 시스템(138)은 예시적으로 전자-유압 시스템(138) 내의 하나 이상의 작동기의 제어를 거쳐 하나 이상의 마찰 장치에 유체를 분배하는 통상의 유압식 용적형 펌프(positive displacement pump)(미도시)를 포함한다. 본 실시예에서, 제어 신호(CP1 내지 CPJ)는 예시적으로 하나 이상의 작동기가 하나 이상의 마찰 장치로의 유압 압력을 제어하기 위해 응답하는 아날로그 마찰 장치 압력 명령이다. 그러나, 복수의 마찰 장치의 각각에 의해 인가된 마찰은 대안적으로 다른 통상의 마찰 장치 제어 구조 및 기술에 따라 제어될 수 있고, 이러한 다른 통상의 마찰 장치 제어 구조 및 기술은 본 개시 내용에 의해 고려된다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 그러나, 어느 경우든, 각각의 마찰 장치의 아날로그 동작은 메모리 유닛(144) 내에 저장된 명령어에 따라 제어 회로(142)에 의해 제어된다.
예시된 실시예에서, 시스템(100)은 다수(K)의 신호 경로(162)를 거쳐 구동 유닛(102)에 전기적으로 결합된 입출력 포트(I/O)를 갖는 구동 유닛 제어 회로(160)를 더 포함하고, 여기서 K는 임의의 양의 정수일 수 있다. 구동 유닛 제어 회로(160)는 통상적일 수 있고, 구동 유닛(102)의 전체 동작을 제어하고 관리하도록 동작가능하다. 구동 유닛 제어 회로(160)는 다수(L)의 신호 경로(164)를 거쳐 변속기 제어 회로(142)의 유사한 통신 포트(COM)에 전기적으로 연결되어 있는 통신 포트(COM)를 더 포함하는데, 여기서 L은 임의의 양의 정수일 수 있다. 하나 이상의 신호 경로(164)는 통상적으로 데이터 링크라 총칭된다. 일반적으로, 구동 유닛 제어 회로(160) 및 변속기 제어 회로(142)는 통상의 방식으로 하나 이상의 신호 경로(164)를 거쳐 정보를 공유하도록 동작 가능하다. 일 실시예에서, 예를 들어, 구동 유닛 제어 회로(160) 및 변속기 제어 회로(142)는 미국 자동차 공학회(society of automotive engineers: SAE) J-1939에 따라 하나 이상의 메시지의 형태로 하나 이상의 신호 경로(164)를 거쳐 정보를 공유하도록 동작가능하지만, 본 개시 내용은 구동 유닛 제어 회로(160) 및 변속기 제어 회로(142)가 하나 이상의 다른 통상의 통신 프로토콜(예를 들어, J1587 데이터 버스, J1939 데이터 버스, IESCAN 데이터 버스, GMLAN, Mercedes PT-CAN과 같은 통상의 데이터버스로부터)에 따라 하나 이상의 신호 경로(164)를 거쳐 정보를 공유하도록 동작 가능한 다른 실시예를 고려한다.
도 2를 참조하면, 변속기 시스템(200)의 일 실시예가 도시되어 있다. 변속기 시스템(200)은 입력부(202) 및 출력부(284)를 포함한다. 토크가 엔진(미도시), 원동기, 또는 다른 토크-생성 시스템에 의해 입력부(202)에 제공될 수 있다. 이러한 실시예에서, 변속기 시스템(200)은 제1 측부(286) 및 제2 측부(288)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 각각의 측부에는 출력부(284)가 존재한다. 출력부(284)는 이러한 실시예에서 변속기 출력부를 나타낸다. 변속기 출력부(284)로부터의 출력 토크는 최종 구동 조립체 또는 다른 시스템에 전달되어 바퀴 또는 궤도와 같은 지면 결합 메커니즘을 구동할 수 있다.
변속기 시스템(200)은 엔진(미도시)으로부터 토크를 수용하는 입력 샤프트(204)를 포함할 수 있다. 속력 센서(206)가 입력 샤프트(204)의 회전에 기초하여 입력 속력을 검출하거나 측정하도록 제공될 수 있다. 대안적으로, 입력 속력(또는 엔진 속력)은 J-1939 통신 링크 또는 임의의 다른 공지의 수단을 거쳐 변속기 제어기(310)(도 3)에 통신될 수 있다. 입력 속력 및 입력 토크와 같은 다른 특성은 공지의 방법에 따라 엔진 제어기(302)로부터 변속기 제어기(310)에 통신될 수 있다.
변속기 시스템(200)은 토크 변환기(208)와 같은 유체 결합 장치를 포함할 수 있다. 토크 변환기(208)는 펌프 및 터빈을 포함할 수 있다. 더욱이, 직결 클러치(210)는 더 상세히 설명될 것인 바와 같이 제공될 수 있다.
토크 변환기(208)를 통과하는 토크는 도시된 바와 같이 터빈 샤프트(212)를 구동한다. 터빈 샤프트(212)는 토크 변환기(208)와 베벨 기어세트(214) 사이에 결합된다. 베벨 기어세트(214)는 구동 기어(216), 제1 종동 기어(218) 및 제2 종동 기어(220)를 포함할 수 있다. 구동 기어(216)는 터빈 샤프트(212)에 직접 연결될 수 있고, 각각의 종동 기어는 방향 클러치에 결합될 수 있다.
도 2에서, 변속기 시스템(200)은 제1 방향 클러치(226) 및 제2 방향 클러치(228)를 포함한다. 제1 방향 클러치(226)는 변속기 출력(284)이 전진 방향 또는 후진 방향으로 회전되게 하도록 선택적으로 결합될 수 있다. 제2 방향 클러치(228)는 제1 방향 클러치(226)가 선택적으로 결합될 때의 반대 방향으로 변속기 출력(284)이 회전되게 하도록 선택적으로 결합될 수 있다. 더욱이, 방향 클러치는 범위 클러치팩 및 정수압 조향 유닛(hydrostatic steer unit: HSU)(240)이 어느 일 방향으로 구동되게 할 수 있다. 도 2에 도시된 것들 이외의 다른 방향 클러치가 제공될 수 있다. 더욱이, 변속기 시스템이 중립 위치 또는 범위에 있으면, 방향 클러치 중 하나가 선택적으로 결합될 수 있다. 달리 말하면, 일 예에서, 방향 클러치 중 적어도 하나는 각각의 선택된 위치 또는 범위에 결합될 수 있다. 그러나, 다른 예에서, 방향 클러치 중 어느 하나도 또는 어느 것도 선택적으로 결합되지 않는 적어도 하나의 위치 또는 범위가 존재할 수 있다.
이러한 개시 내용의 목적을 위해서, 선택된 위치 또는 범위는 임의의 기어비, 속력비, 변속 선택기 상의 위치, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 변속 선택기는 주차 위치, 후진 위치, 전진 위치, 중립 위치, 및 피봇 위치를 포함할 수 있다. 전진 위치는 "저단(low)" 및 "고단(high)" 위치를 포함할 수 있다. 이는 차량 또는 기계의 유형 및 그 의도된 용도에 따라 다양할 수 있다. 4륜 구동 차량은 예를 들어, "4륜 구동" 위치 및 "2륜 구동" 위치를 포함할 수 있다. 따라서, 개시 내용은, 임의의 공지된 유형의 변속 선택기 상의 위치 또는 변속기에 의해서 획득될 수 있는 범위 또는 비율과 관련되기 때문에, 제한되지 않을 것이다.
제1 샤프트(222)가 제1 종동 기어(218)와 제1 방향 클러치(226) 사이에 결합될 수 있다. 제2 샤프트(224)가 제2 종동 기어(220)와 제2 방향 클러치(228) 사이에 결합될 수 있다. 다른 실시예에서, 허브 또는 기어가 각각의 종동 기어를 방향 클러치에 직접 결합할 수 있다. 변속기 제어기(310)는 방향 클러치의 결합 또는 결합해제를 선택적으로 제어할 수 있다. 방향 클러치를 선택적으로 결합 또는 결합해제하기 위한 변속 선택기(304)와 같은 다른 제어 수단이 또한 가능하다. 어느 경우든, 제1 방향 클러치(226)가 결합될 때, 토크가 구동 기어(216)로부터 제1 종동 기어(218) 및 제1 샤프트(222)를 거쳐 제1 방향 클러치(226)로 전달될 수 있다.
각각의 방향 클러치의 출력부는 범위 입력 기어세트(230)에 결합된다. 범위 입력 기어세트(230)는 하나 이상의 기어를 포함할 수 있다. 도 2에서, 범위 입력 기어세트(230)는 제1 범위 기어(232), 제2 범위 기어(234), 및 제3 범위 기어(236)를 포함한다. 제1 범위 기어(232)는 결합되어 있는 방향 클러치의 출력부에 직접 결합될 수 있다. 따라서, 토크는 결합된 방향 클러치를 통해, 제2 범위 기어(234)에 연결된 제1 범위 기어(232)에 전달된다. 제2 범위 기어(234)는 HSU(240)의 입력부에 결합된 제3 범위 기어(236)에 결합된다. HSU(240)의 입력부는 펌프(242)를 구동하고, 펌프(242)는 HSU(240)의 출력부로서 기능하는 모터(244)를 구동한다.
속력 센서(238)가 도 2에 또한 도시되어 있다. 속력 센서(238)는 방향 클러치의 하류 또는 그 이후의 장소에서 회전 속력을 측정할 수 있다. 여기서, 속력 센서(238)는 속력 및 방향의 모두가 검출 가능하도록 제2 범위 기어(234)로부터 회전 속력을 측정할 수 있다. 따라서, 속력 센서(238)는 적어도 일 실시예에서 회전 속력 및 방향의 모두를 검출할 수 있다. 본 개시 내용에서, 속력 센서(238)에 의해 검출된 속력은 터빈 속력으로 칭할 수 있다.
변속기 시스템(200)은 직접 구동 피봇 클러치(246)를 또한 포함할 수 있다. 직접 구동 피봇 클러치(246)는 변속기 시스템(200)이 피봇 모드에서 동작하게 하도록 선택적으로 결합될 수 있다. 이러한 것이 도 4에서 더 설명된다. 직접 구동 피봇 클러치(246)는 정상 상태에서, 결합된 방향 클러치로부터 HSU(240)로 토크가 직접 전달되도록, 결합해제될 수 있다. 그러나, 직접 구동 피봇 클러치(246)가 결합될 때, 결합된 방향 클러치로부터 직접 구동 피봇 클러치(246)를 통해 조향 구동 기어열(254)로 토크가 선택적으로 전달될 수 있다. 조향 구동 기어열(254)은 범위 입력 기어세트(230), 제1 직접 구동 기어(250), 제2 직접 구동 기어(252), 조향 전달 샤프트(256), 및 조향 유성 기어세트(258)를 포함할 수 있다.
직접 구동 피봇 클러치(246)가 결합될 때, 결합된 방향 클러치로부터 직접 구동 피봇 클러치(246)를 통과해 토크가 선택적으로 전달되어 직접 구동 샤프트(248)를 회전 구동시킬 수 있다. 직접 구동 샤프트(248)는 제1 직접 구동 기어(250) 및 제2 직접 구동 기어(252)에 결합될 수 있다. 조향 전달 샤프트(256)는 제2 직접 구동 기어(252)에 결합될 수 있고, 그에 따라 토크는 변속기 시스템(200)의 제1 측부(286) 및 제2 측부(288)로 분할된다. 직접 구동 피봇 클러치(246)가 결합해제될 때, 토크는 HSU(240)로부터 수용되고 조향 전달 샤프트(256)를 거쳐 변속기 시스템(200)의 양 측부로 분할될 수 있다.
조향 유성 기어세트(258)는 태양 기어(260), 캐리어 부재 또는 조립체(262), 및 링 기어(264)를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 링 기어(264)는 변속기 시스템(200)의 하우징에 연결될 수 있고 따라서 회전되지 않게 고정된다. 유성 기어세트(258)로의 입력은 태양 기어(260)를 거치고, 출력은 캐리어 부재(262)를 거친다. HSU(240)는 정상 환경 하에서 태양 기어(260)에 연결될 수 있고, HSU 분리 메커니즘(266)이 그 결합해제 위치 또는 상태로 선택적으로 제어될 때에만 분리된다. 따라서, HSU 분리 메커니즘(266)이 결합될 때, 토크는 HSU(240)로부터 태양 기어(260)를 거쳐 조향 유성 기어세트(258) 내로 전달되고 캐리어 부재(262)를 거쳐 출력될 수 있다. 캐리어 부재(262)는 조향 기어(270)에 결합될 수 있고, 이 조향 기어는 이어서 조향 전달 샤프트(256)에 결합된다. 더욱이, 캐리어 부재(262)로부터의 토크는 또한 출력 유성 기어세트(272)에 결합된 제2 조향 기어(268)에 전달될 수 있다.
HSU 분리 메커니즘(266)이 그 결합해제된 위치로 선택적으로 제어될 때, 즉 직접 구동 피봇 또는 피봇 직결 모드 중에, 토크는 HSU(240)를 거쳐 전달되지 않는다. 대신에, 직접 구동 피봇 클러치(246)가 결합되고, 전술된 바와 같이, 토크는 조향 유성 기어세트(258)를 통해 캐리어 부재(262)를 거쳐 전달된다. 달리 말하면, 태양 기어(260)로 전달되는 토크가 존재하지 않는다. 캐리어 부재(262)는 제2 조향 기어(268)를 거쳐 출력 유성 기어세트(272)의 태양 기어(274)에 결합된다.
출력 유성 기어세트(272)는 태양 기어(274), 캐리어 조립체 또는 부재(276), 및 링 기어(278)를 포함할 수 있다. 여기서, 태양 기어(274)는 출력 유성 기어세트(272)의 입력부이고, 캐리어 부재(276)는 기어세트의 출력부이다. 링 기어(278)는 다른 기어 또는 기어세트(도시 생략)에 스플라인 결합될(splined) 수 있는 샤프트(282)에 결합될 수 있다. 캐리어 부재(276)는 도 2b에 도시된 바와 같이, 브레이크(280)에 의해 회전되지 않고 고정 또는 유지될 수 있다.
캐리어 부재(276)는 변속기 출력 샤프트에 결합된다. 하나 이상의 출력 샤프트가 존재할 수 있다. 일 예에서, 제1 측부(286) 상의 캐리어 부재(276)는 하나의 출력 샤프트에 결합되고, 제2 측부(288) 상의 캐리어 부재(276)는 제2 출력 샤프트에 결합된다. 어느 경우든, 하나 이상의 출력 샤프트는 변속기 출력(284)에 직접적으로 또는 간접적으로 결합될 수 있다.
차량 또는 기계를 조향하고 변속기 시스템(200)을 범위에서(예를 들어, 전진 또는 후진 방향) 동작시킬 때, 토크는 HSU(240)를 통해 전달된다. 그러나, HSU(240)는 토크가 통과할 때 손실을 발생시킨다. 토크 변환기(208)에서도 마찬가지이다. 이러한 손실은 변속기 시스템(200)의 전체 효율을 감소시킨다. 운전자가 예를 들어, 90° 회전을 하기 위해 차량 또는 기계를 피봇하기를 원할 때, 토크 변환기(208) 및 HSU(240)의 손실을 감소시키고 조향 구동 기어열(254)에 엔진을 직접 연결하거나 동력을 입력하는 것이 바람직하다. 게다가, 변속기 시스템(200)을 과열하지 않고 차량 또는 기계를 피봇하는 것이 바람직하다. 피봇 동작 중에 높은 효율을 성취하고 변속기 시스템(200)의 과열을 회피하기 위해, 고효율 피봇 조향 시스템을 제공하는 것이 바람직하다. 이는 적어도 일 실시예에서, HSU(240)를 분리하고 직결 클러치(210)를 결합함으로써 성취될 수 있다.
도 3을 참조하면, 차량 제어 시스템(300)이 도 3에 도시되어 있다. 이 시스템(300)에서, 차량 또는 기계는 엔진 제어기(302)에 의해 동작 가능하게 제어되는 엔진 또는 원동기(미도시)를 포함할 수 있다. 운전자는 변속 선택기(304) 및 스로틀 입력부(306)에 의해 차량 또는 기계를 선택적으로 제어할 수 있다. 스로틀 입력부(306)는 운전자가 가속기 또는 스로틀 페달을 밟을 때를 검출하는 센서일 수 있다. 센서는 운전자에 의한 희망 스로틀량을 나타내는 전기 신호를 통신할 수 있다. 다른 제어 메커니즘을 운전자가 이용하여 희망 스로틀 입력을 나타낼 수 있다. 더욱이, 브레이크 시스템, 조향 시스템 등을 포함하는 다른 제어 메커니즘이 제어 시스템(300) 내에 또한 포함될 수 있다.
전술된 바와 같이, 변속 선택기(304)는 차량 또는 기계의 조향, 피봇 및 이동 방향을 제어하기 위해 운전자에 의해 제어될 수 있다. 변속 선택기(304)는 전진, 후진, 중립 및 피봇과 같은 복수의 위치를 포함할 수 있다. 다른 위치는 주차, 고단, 저단 등을 포함할 수 있다. 변속 선택기(304)는 그 복수의 위치의 각각으로의 변속 선택기의 이동을 검출하는 센서를 포함할 수 있다.
차량 제어 시스템(300)은 도 2의 변속기 시스템(200)과 유사할 수 있는 변속기 시스템(308)을 더 포함한다. 변속기 시스템(308)은 변속기 제어기(310), 밸브, 솔레노이드, 및 다른 제어 요소를 갖는 밸브 본체와 같은 제어 시스템(312), 및 기어열(314)을 포함할 수 있다. 변속기 제어기(310)는 변속 선택기(304) 및 스로틀 입력부(306)로의 이동 또는 변화를 검출하는 센서와 전기 통신할 수 있다. 도 3에서, 쇄선은 전기 연결(유선 또는 무선)을 나타내고, 실선은 유압, 기계 또는 전자유압 연결을 나타낸다. 변속기 제어기(310)는 다양한 명령 또는 명령어를 수신하거나 통신하기 위해 엔진 제어기(302)와 전기 통신할 수 있다. 일 예에서, 엔진 속력은 J-1939 통신 링크를 통해 엔진 제어기(302)를 거쳐 변속기 제어기(310)에 통신될 수 있다.
도 3의 제어 시스템(312)은 솔레노이드, 밸브, 센서 등과 같은 복수의 전기 및 유압 제어 메커니즘을 포함할 수 있다. 제어 시스템(312)은 도 1의 전자-유압 시스템(138)과 유사할 수 있다. 적어도 일 실시예에서, 제어 시스템(312)은 그 내부에 형성된 복수의 유체 경로를 갖는 밸브 본체를 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 입력 또는 엔진 속력 센서(316) 및 터빈 속력 센서(318)와 같은 센서가 또한 포함될 수 있다. 도 3의 엔진 속력 센서(316)는 도 2의 속력 센서(206)에 상응할 수 있고, 터빈 속력 센서(318)는 도 2에 참조되어 있는 다른 속력 센서(238)에 상응할 수 있다. 입력 속력 센서(316) 및 터빈 속력 센서(318)는 도시된 바와 같이, 변속기 제어기(310)와 전기 통신할 수 있다. 출력 속력 센서, 입력 토크 센서, 출력 토크 센서 등과 같은 다른 센서가 변속기 시스템(308) 내에 포함될 수 있다.
기어열(314)은 복수의 마찰 장치, 클러치, 브레이크, 기어, 샤프트 등을 포함할 수 있다. 복수의 마찰 장치는 하나 이상의 통상의 브레이크 장치, 하나 이상의 토크 전달 장치 등을 포함할 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 도 1과 유사하게, 복수의 마찰 장치의 동작, 즉 결합 및 결합해제는 각각의 마찰 장치로의 유체 압력을 제어하는 것에 의한 것과 같이, 복수의 마찰 장치의 각각에 의해 인가된 마찰을 선택적으로 제어하는 것에 의해 제어된다. 어떠한 방식으로도 제한되도록 의도되지 않은 일 예에서, 복수의 마찰 장치는 복수의 브레이크와, 제어 시스템(312)에 의해 공급된 유체 압력을 거쳐 각각 제어 가능하게 결합되고 결합해제될 수 있는 통상의 클러치의 형태의 토크 전달 장치를 포함한다.
다른 예에서, 조향 구동 기어열(254)은 기어열(314)의 부분일 수 있다. 게다가, 베벨 기어세트(214), 제1 방향 클러치(226), 제2 방향 클러치(228), 및 직접 구동 피봇 클러치(246)는 기어열(314) 내에 포함될 수 있다. 다른 예에서, HSU 분리 메커니즘(266)은 기어열(314) 내에 포함될 수 있다. 더욱이, 조향 유성 기어세트(258) 및 출력 유성 기어세트(272)는 기어열(314)의 부분으로서 포함될 수 있다. 적어도 일 실시예에서, 각각의 기어, 샤프트, 클러치, 브레이크, 및 유성 기어세트는 도 3의 기어열(314)의 부분을 형성한다.
전술한 바와 같이, 도 2a 및 도 2b에 도시된 것과 유사한 통상적인 교차-구동 변속기는 독립적으로 제어되는 제동 및 조향 시스템을 포함한다. 다시 말해서, 양 시스템은 서로 독립적으로 동작되고, 그들 사이에는 중첩이 없거나 거의 없다. 통상적인 제동 시스템은 브레이크 시스템과 결합하기 위한 변속기 출력부 상의 샤프트를 회전시키기 위한 전자기계적 작동기를 포함할 수 있다. 운전자가 브레이크 페달을 작동시킬 때, 예를 들어, 통상적인 제동 시스템은 각각의 변속기 출력부에서 브레이크를 동일하게 적용한다.
그러나, 본 개시 내용에서, 전자 제어부 및 작동기가 시스템 제어기와 함께 이용되어, 안정성 제어의 향상, 조향 응답의 개선, 개선된 피봇 조향 반경 조절, 및 개선된 백업 조향 시스템에 의해서 성능을 개선할 수 있다. 이러한 장점 및 개선은, 각각이 서로 함께 작용하여 전체적인 성능을 개선하도록 제동 및 조향 시스템을 통합하는 것에 의해서 달성될 수 있다. 다른 장점 및 개선은 본원에서 설명된 여러 실시예를 통해서 달성될 것이다.
도 4를 참조하면, 차량 또는 작업 기계(400)의 예가 도시되어 있다. 이러한 예에서, 차량 또는 작업 기계(400)는 제1 측부(402) 및 제2 측부(404)(예를 들어, 좌측 측부 및 우측 측부)를 포함한다. 궤도가 각각의 측부 상에 배치될 수 있다. 그에 따라, 차량 또는 작업 기계(400)는 제1 측부(402) 상의 제1 궤도(408) 및 제2 측부(404) 상의 제2 궤도(410)를 포함할 수 있다. 궤도형 차량 또는 작업 기계(400)는, 궤도가 (간접적으로) 결합될 수 있는 본체 또는 프레임(406)을 포함한다. 동작 중에, 차량 또는 작업 기계(400)는 화살표(412)에 의해서 표시된 전진 방향으로 이동될 수 있다. 차량 또는 작업 기계(400)는 화살표(412)에 대향되는 후진 방향으로 이동될 수 있다. 또한, 차량 또는 작업 기계(400)는 제1 방향(즉, 제1 측부(402)를 향하는 방향) 또는 제2 방향(즉, 제2 측부(404)를 향하는 방향)으로 조향될 수 있다. 또한, 차량 또는 작업 기계(400)는 차량 또는 작업 기계(400) 상에 위치된 지점에 대해서 피봇될 수 있고, 피봇 이동은 피봇의 반경에 의해서 규정될 수 있다.
본 개시 내용의 일 실시예에서, 교차-구동 변속기는 각각의 출력부 상에서 독립적으로 제어되는 브레이크 작동을 가질 수 있다. 제동 이벤트 중에 요청되지 않는 요(yaw)를 조절하기 위해서, 제어 설비가 더 포함될 수 있다. 도 4에서, 제동 이벤트 중에 제2 궤도(410)가 잠금되거나 미끄러지는 반면 제1 궤도(408)는 그렇지 않은 경우에, 제2 궤도(410)의 견인력 회복을 위해서 차량(400)의 제2 측부(404) 상의 브레이크 압력을 조절하기 위한 시스템이 제공된다. 다시 말해서, 차량의 현재 이동 방향(412)을 유지하기 위해서, 브레이크 압력이 차량(400)의 제2 측부(404) 상에서 감소될 수 있다. 따라서, 요청된 조향 경로(412)에 대한 차량(400)의 회전이 최소화될 수 있다. 이는 특히 운전자가 조향 응답을 명령(예를 들어, 차량(400)을 어느 한 방향으로 조향하기 위한 명령)하지 않은 경우에 해당된다.
통상적인 시스템에서, 차량(400)의 양 측부 상의 균일하지 못한 토크는 차량이 하나의 지점을 중심으로 피봇 또는 회전되게 할 수 있다. 그러나, 개시 내용의 이러한 실시예에서, 교차-구동 변속기(502)를 제어하기 위한 제어기(504)를 포함하는 제어 시스템(500)이 제공된다. 제어기(504)는 메모리 및 프로세서를 포함할 수 있다. 차량의 변속기(502), 조향 및 제동을 제어하기 위한 다양한 명령을 실행하기 위해서, 로직, 알고리즘, 참조 표, 차트, 그래프, 및 다른 전자 명령어가 제어기(504)의 메모리 내에 저장될 수 있다.
변속기(502)는 복수의 입력부(506) 그리고 적어도 제1 출력부(508) 및 제2 출력부(510)를 포함할 수 있다. 제1 출력부(508)는 도 4의 도시된 차량(400)의 제1 궤도(408)를 구동할 수 있고 제2 출력부(510)는 제2 궤도(410)를 구동할 수 있다. 제1 속력 센서 또는 감지 장치(512)가 제1 출력부(508)의 회전 출력 속력을 검출할 수 있고, 제2 속력 센서 또는 감지 장치(514)가 제2 출력부(510)의 회전 출력 속력을 검출할 수 있다. 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 속력 센서는 각각의 출력부의 회전 속력을 제어기(504)에 통신하기 위해 제어기(504)와 전기 통신할 수 있다.
제1 브레이크 작동기(516)가 변속기(502)의 제1 출력부(508)에 결합될 수 있다. 제1 브레이크 작동기(516)는 전자유압 작동기, 전자기계 작동기, 전기 작동기, 기계 작동기, 또는 임의의 다른 공지의 유형의 작동기일 수 있다. 제1 브레이크 작동기(516)는 도 2에 도시된 브레이크 팩(280) 중 하나와 같은 브레이크 팩에 브레이크 압력을 인가할 수 있다. 브레이크 팩은 복수의 판, 예를 들어 마찰 및 반동적(reactionary) 판의 조합을 포함할 수 있다. 임의의 유형의 브레이크 또는 브레이크 팩이 본 개시 내용에 적합할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 브레이크 작동기(516)는 제어기(504)에 의해 제어될 수 있다. 제2 출력부(510) 상의 제2 브레이크 팩에 브레이크 압력을 인가하는 제2 브레이크 작동기(518)에서도 마찬가지일 수 있다. 제2 브레이크 작동기(518)는 제1 브레이크 작동기(516)와 유사할 수 있지만, 이는 본 개시 내용의 요건은 아니다. 제어기(504)는 차량의 제동 시스템을 동작하기 위해 제1 및 제2 브레이크 작동기를 제어하도록 전류를 동작 가능하게 송신할 수 있다.
제어 시스템(500)은 브레이크 입력 장치(520) 및 조향 입력 장치(524)를 더 포함한다. 브레이크 입력 장치(520)는 페달, 레버, 버튼, 스위치, 손잡이, 또는 임의의 다른 유형의 공지된 브레이크 입력부를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 브레이크 입력 장치(520)는 둘 이상의 장치를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 브레이크 입력 장치(520)가 제어기(504)와 통신할 수 있다. 다시 말해서, 운전자가 브레이크 입력 장치(520)를 적용할 때, 운전자의 명령을 나타내는 신호가 제어기(504)에 통신될 수 있다. 신호는, 운전자에 의해서 전송된 명령의 유형에 비례하는 전류일 수 있다. 따라서, 차량의 신속하고 급격한 정지를 유도하기 위한 브레이크 입력 장치(520)의 신속하고 확실한(hard) 적용이, 통신될 수 있고 브레이크 입력 장치(520)의 가벼운 두드림 또는 적용과 달리 해석될 수 있다. 브레이크 입력 센서(522)가 운전자의 명령을 제어기에 통신하기 위해서 제어기(504)와 전기적으로 통신되도록 배치될 수 있다. 센서(522)는 전위차계, 로드 셀, 압력 변환기, 위치 센서, 힘-검출 센서, 또는 임의의 공지된 유형의 감지 장치일 수 있다.
유사하게, 조향 입력 장치(524)는 조향 방향 또는 응답을 명령하기 위한 조향 휠, 레버, 조이스틱, 스위치, 손잡이, 또는 다른 공지된 유형의 장치일 수 있다. 조향 휠 또는 요크는 운전자로부터의 조향 방향을 나타낼 수 있고, 조향 입력 센서(526)는 조향 입력 장치(524)의 이동 또는 위치를 검출할 수 있다. 따라서, 조향 입력 센서(526)는 운전자의 조향 응답 명령을 제어기(504)에 통신할 수 있다. 조향 센서(526)는 위치 센서, 선형 회전 위치 센서, 또는 임의의 다른 유형의 공지된 센서일 수 있다.
본 실시예에서, 전술한 바와 같이, 차량의 출력부가 잠금될 때 또는 미끄러지기 시작할 때, 안정성 제어가 달성될 수 있다. 제어 프로세스(600)가 도 6에 도시되어 있다. 이러한 프로세스(600)에서, 안정성 제어를 달성하기 위해서 복수의 블록 또는 단계가 실행될 수 있다. 예를 들어, 제1 블록(602)에서, 제어기(504)는 제1 속력 센서(512)를 통해서 제1 출력부(508)의 출력 속력을 모니터링할 수 있다. 제어기(504)는 또한 제2 속력 센서(514)를 통해서 제2 출력부(510)의 출력 속력을 모니터링할 수 있다. 출력 속력에 더하여, 제어기(504)는 또한 브레이크 입력 센서(522) 및 조향 입력 센서(526)를 모니터링하여 운전자로부터의 임의 명령을 검출할 수 있다.
전술한 센서를 모니터링하는 것에 더하여, 제어기(504)는 또한 블록(604)에서 2개의 출력부의 차동 속력을 결정할 수 있다. 블록(604)에서 결정된 차동 출력 속력은 블록(606)에서 차동 출력 속력(DOS) 문턱값에 비교될 수 있다. DOS 문턱값은 제어기(504)의 메모리 내에 저장된 미리 규정된 값일 수 있다. 그 대신에, 문턱값은, 예를 들어, 운전자에 의해서 조정될 수 있다. 또한, DOS 문턱값은 로직 또는 소프트웨어 내에서 규정된 그리고 제어기(504)에 의해서 계산되거나 달리 결정된 값일 수 있다.
블록(602)이 실행됨에 따라, 제어 프로세스(600)는 블록(608 및 610)으로 진행될 수 있다. 블록(608)에서, 제어기(504)는 브레이크 입력 센서(522)에 의해서 검출된 바와 같은 현재의 브레이크 입력 명령을 브레이크 입력 문턱값에 비교할 수 있다. 브레이크 입력 문턱값은 제어기(504)의 메모리 내에 저장될 수 있다. 블록(610)에서, 제어기(504)는 조향 입력 센서(526)에 의해서 검출된 바와 같은 현재의 조향 입력 명령을 조향 입력 문턱값에 비교할 수 있다. 조향 입력 문턱값은 제어기(504)의 메모리 내에 저장될 수 있다. 그 대신에, 브레이크 입력 문턱값 및 조향 입력 문턱값은 로직 또는 소프트웨어 내에서 규정된 그리고 제어기(504)에 의해서 계산되거나 달리 결정된 값일 수 있다.
동작 중에, 블록(602 내지 610)은 제어기(504)에 의해서 연속적으로 실행될 수 있다. 블록(612)에서, 제어기(504)는 블록(606, 608, 및 610)의 비교 단계를 기초로 명령 로직을 실행할 수 있다. 이러한 실시예에서, 블록(606)에서 차동 출력 속력이 DOS 문턱값을 초과하거나 만족시키는 경우, 브레이크 입력 명령이 브레이크 입력 문턱값을 초과하거나 만족시키는 경우, 그리고 조향 입력 명령이 조향 입력 문턱값을 초과하지 않거나 만족시키지 않는 경우에 제어기(504)는 블록(612)을 실행한다. 다시 말해서, 차량(400)이 이동 방향(412)으로 이동되고 운전자가 브레이크를 적용할 때, 이러한 실시예에서, 2개의 출력부 중 하나가 잠금되거나 미끄러져서, 2개의 출력부들 사이에서 차동 출력 속력을 유도할 수 있다. 만약, 블록(604)에서 검출된 바와 같은 차동 출력 속력이 블록(606)에서 DOS 문턱값을 초과하거나 만족시킨다면, 제어기(504)는 블록(608 및 610)을 더 고려한다.
이러한 예에서, 운전자는 브레이크를 적용하고 그에 따라 브레이크 입력 센서(522)는 운전자로부터의 이러한 명령을 검출하고 그 명령을 제어기(504)에 통신한다. 출력부와 결합되도록 브레이크에 명령하는 운전자가 블록(608)의 브레이크 입력 문턱값을 초과하거나 만족시키는 브레이크 입력 명령을 초래하도록, 브레이크 입력 문턱값이 낮게 설정될 수 있다. 이러한 실시예에서, 운전자는 단지 브레이크를 적용하고 차량을 조향하려 하지 않기 때문에, 조향 입력 센서(526)는 운전자로부터 어떠한 조향 명령도 검출하지 않을 수 있다. 따라서, 제어기(504)는, 운전자가 차량을 현재 이동 방향(412) 이외의 임의의 방향으로 조향하기를 원치 않는 것으로 추정할 수 있다. 따라서, 조향 입력 명령은 블록(610)의 조향 입력 문턱값을 초과하거나 만족시키지 않을 수 있다.
안정성 제어를 제공하기 위해서, 제어기(504)는 블록(614)을 실행함으로써 제어 프로세스(600)를 더 실행할 수 있다. 여기에서, 제어기(504)는, 출력부가 잠금되거나 미끄러지는 차량의 측부에서 브레이크 압력을 조절하거나 감소시킬 수 있다. 브레이크 압력이 조절되거나 감소되는 양이나 정도는 알고리즘, 참조 표, 차트, 그래프, 또는 제어기(504)에 의해서 저장된 다른 규정된 데이터를 통해서 결정될 수 있다. 그 대신에, 제어기(504)는, 출력 속력 및 브레이크 입력 명령의 함수인 계산을 실행하여 얼마나 많이 브레이크 압력을 조절할지를 결정할 수 있다. 도 6의 제어 프로세스(600)를 실행할 수 있는 제어기(504)로, 안정성 제어가 어떠한 운전자 개입이나 제어도 없이 이루어질 수 있다.
이러한 개시 내용의 다른 실시예에서, 개선된 조향 응답이 달성될 수 있다. 여기에서, 교차-구동 변속기는 각각의 출력부 상의 독립적으로 제어되는 브레이크 작동을 가지고, 조합된 조향 및 브레이크 적용 이벤트 중에 조향 응답을 개선하기 위해서 설비를 제어한다. 도 4를 다시 참조하면, 차량(400)은 도시된 바와 같은 이동 방향(412)으로 현재 이동 중일 수 있다. 동작 중에, 운전자는 차량을 회전시키기 위한 조향 응답 및 차량을 감속시키기 위한 브레이크 응답을 요청할 수 있다. 이러한 실시예에서, 로직 또는 제어 소프트웨어에서 규정된 한계 또는 문턱값을 기초로 브레이크 압력 및 편향력을 희망 조향 방향(즉, 가장 작은 회전 반경을 가지는 차량 또는 기계의 측부)으로 조절하는 것에 의해서 차량 응답이 개선될 수 있다. 조향 응답, 브레이크 팩 용량, 차량 견인력 제한 및 최대 허용 가능 변속기 출력 차동 속력은, 개선된 조향 응답을 달성하기 위해서 고려될 수 있는 상이한 인자들이다.
도 4를 참조하면, 차량이 화살표(412)에 의해서 표시된 바와 같은 직선 경로로 이동되고 운전자가 차량을 좌측으로 회전시키기 위한(즉, 제1 측부(402)를 향한) 조향 명령을 요청하는 경우에, 양 출력부에 인가되는 브레이크 압력의 양을 제어하여 조향 응답을 개선할 수 있다. 예를 들어, 좌측으로 회전하고 감속할 때, 변속기의 제1 출력 측부(즉, 제1 출력부 측부는 제1 궤도(408)를 동작 가능하게 제어할 수 있다) 상의 브레이크 압력은 변속기의 다른 출력 측부(즉, 제2 궤도(410)를 동작 가능하게 제어할 수 있는 출력 측부) 상의 브레이크 압력을 초과할 수 있다. 이는 도 5의 제어 시스템(500) 및 도 7의 제어 프로세스(700)를 통해서 달성될 수 있다.
도 7의 실시예에서, 제어 프로세스(700)는 개선된 조향 응답을 달성하기 위해서 복수의 실행 가능 블록 또는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 프로세스(700)에서, 제어기(504)는 제1 속력 센서(512)를 통해서 제1 출력부(508)의 출력 속력을, 제2 속력 센서(514)를 통해서 제2 출력부(510)의 출력 속력을, 브레이크 입력 센서(522)를 통해서 브레이크 입력 명령을, 그리고 조향 입력 센서(526)를 통해서 조향 입력 명령을 모니터링하는 것에 의해서 제1 블록(702)을 실행할 수 있다. 블록(604)과 유사하게, 제어기(504)는 블록(704)에서 2개의 출력부의 차동 출력 속력을 결정할 수 있고, 블록(706)에서 차동 출력 속력을 DOS 문턱값에 비교할 수 있다. DOS 문턱값은 도 6에서 앞서서 인용된 DOS 문턱값과 동일하거나 상이할 수 있다. 어떠한 이벤트에서도, 제어기(504)는 또한 블록(708)에서 조향 입력 명령을 조향 입력 문턱값에 비교할 수 있다. 제어기(504)는 제어 프로세스(700)의 블록(702 내지 708)을 반복적으로, 주기적으로, 또는 연속적으로 실행할 수 있다.
블록(700 내지 708)이 실행될 때, 제어 프로세스(700)는 블록(710)으로 진행될 수 있고, 그러한 블록(710)에서 제어기(504)는 차동 출력 속력 및 조향 입력 명령과 관련된 결정을 한다. 여기에서, 제어기(504)는, 차동 출력 속력이 DOS 문턱값 미만인지 그리고 조향 입력 명령의 절대 값 또는 크기가 조향 입력 문턱값을 초과하거나 만족시키는지를 결정한다. 조향 입력 명령의 크기는 조향 입력 명령의 방향을 고려한다. 예를 들어, 운전자가 시계 방향으로 조향하고자 하는 경우에, 입력 명령이 양의 값일 수 있다. 그러나, 운전자가 반시계 방향으로 조향하고자 하는 경우에, 입력 명령이 음의 값일 수 있다. 그에 따라, 제어기(504)는 방향과 관계없이 조향 입력 명령의 크기를 고려하고 그 크기를 조향 입력 문턱값에 비교한다. 만약 차동 출력 속력이 DOS 문턱값 미만이고 조향 입력 명령이 조향 입력 문턱값 보다 크다면, 제어 프로세스(700)는 명령 로직을 실행하기 위해서 블록(712)으로 진행될 수 있다.
블록(712)의 명령 로직은 참조 표, 그래프, 차트, 식, 또는 다른 정보를 참조하는 것을 포함할 수 있다. 로직은, 조향 입력 센서(526)에 의해서 검출되는 조향 입력 명령에 의해서 규정되는 바와 같은 내측 궤도 또는 변속기 출력부 상에 더 큰 브레이크 압력을 명령하거나 편향시키기 위해서 브레이크 작동기 명령을 참조할 수 있다. 로직은, 예를 들어, 차동 출력 속력, 운전자로부터의 조향 입력 요청, 및 브레이크 요청의 함수로서, 브레이크 압력 명령을 제공하는 참조 표 또는 식일 수 있다. 블록(714)에서, 제어기(504)는 조향 입력 명령을 기초로 제1 브레이크 작동기(516) 또는 제2 브레이크 작동기(518)에 더 큰 압력을 명령할 수 있다.
그에 따라, 이러한 실시예에서, 제어기(504)는, 차량의 제1 측부(502)에 대한 조향 명령(예를 들어, 반시계 방향 조향 명령)으로 보조하기 위해서, 제2 브레이크 작동기(518)에 대해서 명령된 브레이크 압력에 비해서, 더 큰 브레이크 압력을 제1 브레이크 작동기(516)에 명령할 수 있다. 그 대신에, 제어기(504)는, 차량의 제2 측부(404)에 대한 조향 명령(예를 들어, 시계 방향 조향 명령)으로 보조하기 위해서, 제1 브레이크 작동기(516)에 대해서 명령된 브레이크 압력에 비해서, 더 큰 브레이크 압력을 제2 브레이크 작동기(518)에 명령할 수 있다. 결과적으로, 제어기(504)는, 2개의 변속기 출력부들 사이의 브레이크 압력을 조절함으로써 조향 응답을 개선하기 위해서 차량의 제동 시스템을 이용할 수 있고, 그렇게 하는데 있어서 (조향 명령 및 브레이크 명령을 요청하는 것 이외의) 운전자의 개입이 없거나 거의 없을 수 있다.
본 개시 내용의 추가적인 실시예에서, 교차-구동 변속기는 각각의 출력부 상에서 독립적으로 제어되는 브레이크 작동기를 구비할 수 있고, 피봇 조향 요청 또는 이벤트 중에 차량 피봇 반경을 조절하기 위해서 설비를 제어할 수 있다. 이러한 실시예에서, 차량은 정지적일 수 있고, 운전자는 피봇 조향 명령을 요청한다. 피봇 조향 조작 중에, 제1 및 제2 궤도가 전진 방향으로 이동될 수 있고, 다른 궤도는 반대 방향으로(즉 후진 방향으로) 이동될 수 있으며, 각각의 출력부는 상이한 속력일 수 있다. 만약 하나의 출력 속력이 다른 출력 속력 보다 상당히 크다면, 차량은 더 큰 피봇 반경으로 피봇된다.
차량이 피봇 조향 조작을 완료 또는 실행하는 피봇 반경을 최소화할 것을 운전자가 원하는 상황에서, 독립적인 브레이크 작동을 이용하여 상대적인 출력 속력들을 조절함으로써 피봇 반경을 최소화할 수 있다. 도 4의 예에서, 각각의 속력이 동일하고 반대가 되어 최소 피봇 반경의 희망 피봇 조향 조작을 달성하도록, 제1 궤도(408)의 출력 속력 및 제2 궤도(410)의 출력 속력이 브레이크 작동에 의해서 동작 가능하게 제어될 수 있다.
피봇 반경을 최소화하기 위해서 그리고 진정한 피봇을 달성하기 위해서, 제어 시스템(800)이 도 8에 제공되어 있다. 제어 시스템(800)은 도 5의 제어 시스템(500)과 유사하다. 그에 따라, 도 5의 제어 시스템(500)에 관한 설명이 도 8의 제어 시스템(800)에 적용될 수 있다. 이러한 실시예에서, 제어 시스템(800)은, 제어기(804)에 의해서 제어될 수 있는 교차-구동 변속기(802)를 포함한다. 변속기(802)는 하나 이상의 입력부(806) 그리고 적어도 제1 출력부(808) 및 제2 출력부(810)를 포함할 수 있다. 제1 속력 센서(812)는 제1 출력부(808)의 회전 출력 속력을 검출할 수 있고, 제1 브레이크 작동기(816)는 제1 출력부(808)의 출력 속력을 제어하기 위해서 이용될 수 있다. 유사하게, 제2 속력 센서(814)는 제2 출력부(810)의 회전 출력 속력을 검출할 수 있고, 제2 브레이크 작동기(818)는 제2 출력부(810)의 출력 속력을 제어하기 위해서 이용될 수 있다. 각각의 속력 센서는 제어기(804)와 통신될 수 있고, 각각의 브레이크 작동기는 제어기(804)에 의해서 동작 가능하게 제어될 수 있다.
도 5의 제어 시스템(500)과 유사하게, 도 8의 제어 시스템(800)은 또한 브레이크 입력 장치(820) 및 조향 입력 장치(824)를 포함할 수 있다. 브레이크 입력 장치(820)가 운전자에 의해서 작동되어 브레이크 입력 요청을 전송할 수 있고, 조향 입력 장치(824)가 운전자에 의해서 작동되어 조향 입력 요청을 전송할 수 있다. 브레이크 입력 센서(822)는 브레이크 입력 장치(820)를 통해서 요청을 검출할 수 있고 그러한 요청을 제어기(804)에 통신할 수 있다. 유사하게, 조향 입력 센서(826)는 조향 입력 장치(824)로부터의 요청을 검출할 수 있고 그러한 요청을 제어기(804)에 통신할 수 있다.
또한 도 8에 도시된 바와 같이, 제어 시스템(800)은 스로틀 입력 장치(828)를 포함할 수 있다. 스로틀 입력 장치(828)는 스로틀 명령을 요청하기 위한 페달, 레버, 손잡이, 스위치, 조이스틱, 손 또는 발 동작식 장치, 음성-인식 장치, 또는 임의의 다른 공지된 장치일 수 있다. 스로틀 입력 장치(828)의 작동은, 제어기(804)와 통신하는 스로틀 입력 센서(830)에 의해서 검출될 수 있다.
범위 입력 장치(832)가 또한 제어 시스템(800)에 포함될 수 있다. 범위 입력 장치(832)는 도 3에 도시된 것과 유사한 변속 선택기를 포함할 수 있다. 범위 입력 장치(832)가 차량 운전자에 의해서 작동되어 변속기를 전진 범위, 후진 범위, 중립, 피봇, 주차, 등으로 제어할 수 있다. 범위 입력 장치(832)를 통해서 운전자가 선택할 수 있는 복수의 전진 범위 또는 후진 범위가 있을 수 있다. 어떠한 이벤트에도, 도 8에 도시된 바와 같이, 범위 입력 장치(832)의 작동은 범위 입력 센서(834)에 의해서 검출될 수 있다. 범위 입력 센서(834)는 운전자 요청을 제어기(804)에 전송하기 위해서 제어기(804)와 통신할 수 있다.
도 9를 참조하면, 피봇 조향 동작 중에 변속기(802)의 양 출력부에서 동일하고 반대되는 속력을 제어하기 위해서, 제어 프로세스(900)가 제공될 수 있다. 제어 프로세스(900)는 제어기(804)에 의해서 실행될 수 있는 복수의 블록 또는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 프로세스(900)에서, 제어기(804)는 제1 속력 센서(812)를 통해서 제1 출력부(808)의 출력 속력을, 제2 속력 센서(814)를 통해서 제2 출력부(810)의 출력 속력을, 브레이크 입력 센서(822)를 통해서 브레이크 입력 명령을, 조향 입력 센서(826)를 통해서 조향 입력 명령을, 스로틀 입력 센서(830)를 통해서 스로틀 입력 명령을, 그리고 범위 입력 센서(834)를 통해서 범위 입력 명령을 모니터링하는 것에 의해서 제1 블록(902)을 실행할 수 있다.
블록(902)이 실행됨에 따라, 제어 프로세스(900)는 블록(904)으로 진행되고, 그러한 블록(904)에서 제어기(804)는 각각의 출력 속력의 절대 값 또는 크기를 결정한다. 전술한 바와 같이, 피봇 조향 동작에서, 제1 출력부(808) 및 제2 출력부(810)가 반대 방향으로 회전되고, 그에 따라 하나의 출력 속력은 양의 속력으로 검출될 수 있고 다른 출력 속력은 음의 속력으로 검출될 수 있다. 하나의 예에서, 전진 방향으로 회전되는 출력부는 양의 출력 속력을 가지는 것으로 검출될 수 있는 반면, 후진 방향으로 회전되는 출력부는 음의 출력 속력을 가지는 것으로 검출될 수 있다. 어떠한 이벤트에서도, 제어기(804)는 블록(904)에서 각각의 출력 속력의 크기를 결정하고, 이어서 블록(906)에서 출력 속력들 사이의 차이를 결정한다.
블록(906)이 일단 실행되면, 제어 프로세스(900)는 블록(908)으로 진행될 수 있고, 그러한 블록(908)에서 제어기(804)는 블록(906)으로부터의 출력 속력들의 차이를 문턱값에 비교한다. 또한, 제어기(804)는 블록(910)에서 범위 입력 명령이 피봇 위치에 상응하는 경우, 블록(912)에서 브레이크 입력 명령이 브레이크 입력 문턱값 미만인 경우, 그리고 블록(914)에서 스로틀 입력 명령이 스로틀 입력 문턱값 초과인 경우를 검출할 수 있다. 또한, 블록(916)에서, 제어기(804)는 조향 입력 명령이 조향 입력 문턱값 보다 큰지를 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 제어기(804)는 조향 입력 명령의 크기를 먼저 결정할 수 있고, 이어서 명령의 크기를 조향 입력 문턱값에 비교할 수 있다. 이는, 예를 들어, 시계 방향 조향 명령이 양의 입력으로 간주되고 반시계 방향 조향 명령이 음의 입력으로 간주될 때의 경우일 수 있다.
블록(908 내지 916)의 결과를 기초로, 제어 프로세스(900)는 블록(918)으로 진행될 수 있고, 그러한 블록(918)에서 제어기(804)는 피봇 조향 동작을 위한 명령 로직을 실행할 수 있다. 이는 다시, 블록(908)에서 출력 속력들 사이에 차이가 있다는 것을 제어기(804)가 결정할 때, 블록(910)에서 운전자가 변속기(802)를 그 피봇 범위로 명령하였을 때, 블록(912)에서 운전자가 브레이크를 적용하지 않았을 때, 블록(914)에서 피봇을 만들기 위해서 운전자가 스로틀을 적용할 때, 그리고 블록(916)에서 운전자가 조향 요청을 명령하였을 때 발생된다. 일부 실시예에서, 블록(914)은, 운전자에 의해서 명령된 바와 같은 피봇 조향 동작을 완료하기 위해서 스로틀 입력이 요구되지 않는 선택적인 단계일 수 있다. 도 9의 실시예에서, 스로틀 입력 문턱값은 차량 응답을 기초로, 그리고 특히, 엔진이나 엔진 응답의 유형을 기초로, 약 10 내지 20%로 비교적 작게 설정될 수 있다. 그 대신에, 스로틀 입력 문턱값은 다른 실시예에서 45% 미만으로 설정될 수 있다. 또한, 문턱값은 추가적인 실시예에서 10% 미만으로 설정될 수 있다. 블록(914)에서와 같이 스로틀 입력 명령이 검출되고 문턱값에 비교될 때, 스로틀 입력 문턱값은, 피봇 조향 동작을 완료하기 위한 충분한 스로틀을 운전자가 희망한다는 것을 나타내는 값으로 설정될 수 있다.
제어기(804)가 블록(918)을 실행할 때, 양 출력부에서의 출력 속력이 대략적으로 같아질 때까지, 브레이크 압력이 제1 출력부(808) 및 제2 출력부(810)에서 조절될 수 있다. 출력 속력이 대략적으로 같아질 때, 차량이 피봇 조향 동작을 실시함에 따라 피봇 반경이 감소되거나 최소화될 수 있다. 하나의 양태에서, 제어기(804)는, 희망 피봇 조향 반경을 결정하기 위해서, 참조 표를 포함할 수 있거나, 조향 입력 명령, 스로틀 입력 명령, 및 출력 속력을 고려하는 알고리즘 또는 계산을 실행할 수 있다. 대부분의 경우에, 희망 피봇 조향 반경은 영과 같거나 대략적으로 영이 된다. 제어기(804)는, 희망 반경이 달성될 수 있도록, 브레이크 압력을 그에 따라 조절할 수 있다. 이러한 방식으로, 제어기(804)는, 어떠한 운전자 개입도 없이, 다수의 결정 및 판정을 자동적으로 한다. 따라서, 차량의 조향 시스템에 더하여 차량의 제동 시스템을 이용하는 것에 의해서, 피봇 조향 반경을 조절하거나 감소시키도록 제어(900)가 실행될 수 있다.
본 개시 내용의 또 다른 추가적인 실시예에서, 교차-구동 변속기는 각각의 출력부 상에서 독립적으로 제어되는 브레이크 작동기를 구비할 수 있고, 차량의 일차적인 조향 시스템이 명령된 응답을 달성하지 못한 경우에, 차량 조향 동작에 영향을 미치기 위해서 설비를 제어할 수 있다. 다시 말해서, 만약 차량 운전자가 조향 동작을 명령하였으나 조향 시스템이 응답하지 않은 경우에, 독립적인 브레이크 작동을 이용하여 차량 궤도의 상대적인 속력(즉, 제1 궤도(408) 및 제2 궤도(410))을 조절할 수 있고 그에 따라 조향 동작 또는 조작에 영향을 미치거나 보조할 수 있다.
도 4의 도시된 실시예의 예에서, 차량 운전자는 시계 방향으로 또는 오른쪽 방향으로 조향 명령을 요청할 수 있다. 그러나, 무언가가 조향 시스템에 개입하거나 차량의 일차적인 조향 시스템이 희망 조향 명령을 실행하는 것에 영향을 미치는 무슨 다른 문제가 있는 경우에, 브레이크 작동을 이용하여 조향 시스템을 보조할 수 있다. 이는 또한 실속 엔진(stalled engine) 또는 도 2b의 엔진 또는 HSU(240)의 고장의 경우에 이용될 수 있다. 어떠한 이벤트에도, 차량 궤도 속력이 모니터링될 수 있고, 만약 속력이 조향 요청을 완료하기 위한 명령된 궤도 속력에 상응하지 못한다면, 차량의 제2 측부(404) 상의 브레이크가 적용되어 차량을 시계 방향으로 조향하는 것을 도울 수 있다. 이는 도 10 및 도 11을 참조하여 더 설명된다.
도 10을 참조하면, 제어 시스템(1000)은 교차-구동 변속기(1002)를 제어하기 위한 제어기(1004)를 포함할 수 있다. 제어기(1004)는 메모리 및 프로세서를 포함할 수 있다. 차량의 변속기(1004), 조향 및 제동을 제어하기 위한 다양한 명령을 실행하기 위해서, 로직, 알고리즘, 참조 표, 차트, 그래프, 및 다른 전자 명령어가 제어기(1002)의 메모리 내에 저장될 수 있다.
변속기(1002)는 복수의 입력부(1006) 그리고 적어도 제1 출력부(1008) 및 제2 출력부(1010)를 포함할 수 있다. 제1 출력부(1008)는 도 4의 도시된 차량(400)의 제1 궤도(408)를 구동할 수 있고 제2 출력부(1010)는 제2 궤도(410)를 구동할 수 있다. 제1 속력 센서 또는 감지 장치(1012)는 제1 출력부(1008)의 회전 출력 속력을 검출할 수 있고, 제2 속력 센서 또는 감지 장치(1014)는 제2 출력부(1010)의 회전 출력 속력을 검출할 수 있다. 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 속력 센서가 제어기(1004)와 전기적으로 통신하여, 각각의 출력부의 회전 속력을 제어기(1004)에 통신할 수 있다.
제1 브레이크 작동기(1016)가 변속기(1002)의 제1 출력부(1008)에 결합될 수 있다. 제1 브레이크 작동기(1016)는 전기유압식 작동기, 전자기계적 작동기, 전기 작동기, 기계적 작동기, 또는 임의의 다른 공지된 유형의 작동기일 수 있다. 제1 브레이크 작동기(1016)는 브레이크 압력을, 도 2에 도시된 브레이크 팩(280) 중 하나와 같은 브레이크 팩에 인가할 수 있다. 브레이크 또는 브레이크 팩의 임의 유형이 이러한 개시 내용에 적합할 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 브레이크 작동기(1016)는 제어기(1004)에 의해서 제어될 수 있다. 브레이크 압력을 제2 출력부(1010) 상의 제2 브레이크 팩에 인가하는 제2 브레이크 작동기(1018)에서도 마찬가지이다. 제2 브레이크 작동기(1018)는 제1 브레이크 작동기(1016)와 유사할 수 있으나, 이는 본 개시 내용의 요건은 아니다. 제어기(1004)는 차량의 제동 시스템을 동작시키기 위해서 제1 및 제2 브레이크 작동기를 제어하기 위한 전류를 동작 가능하게 전송할 수 있다.
제어 시스템(1000)은 조향 입력 장치(1020)를 더 포함한다. 조향 입력 장치(1020)는 조향 방향 또는 응답을 요청하기 위한 조향 휠, 레버, 조이스틱, 스위치, 손잡이, 또는 다른 공지된 유형의 장치일 수 있다. 조향 휠 또는 요크는 운전자로부터의 조향 방향을 나타낼 수 있고, 조향 입력 센서(1022)는 조향 입력 장치(1020)의 이동 또는 위치를 검출할 수 있다. 따라서, 조향 입력 센서(1022)는 운전자의 조향 요청을 제어기(1004)에 통신할 수 있다. 조향 입력 센서(1022)는 위치 센서, 선형 회전 위치 센서, 또는 임의의 다른 유형의 공지된 센서일 수 있다.
도 11에서, 제어 프로세스(1100)는, 조향 시스템이 운전자의 조향 요청을 완료할 수 없거나 조향 요청의 완료를 방해하는 차량의 일부 다른 문제가 존재하는 이벤트에서, 차량의 조향을 보조하기 위해서 제공된다. 정상 차량 동작 중에, 제어기(1004)는 차량 속력 및 범위를 포함하는 여러 차량 특성을 모니터링할 수 있다. 도 10의 제어 시스템(1000)으로부터, 제어기(1004)는 또한 제1 출력부(1008) 및 제2 출력부(1010)에서의 출력 속력 그리고 조향 입력 장치(1020)를 통한 조향 입력을 모니터링 또는 검출할 수 있다. 본 개시 내용의 다른 실시예에서 설명된 바와 같이, 제어기(1004)는 브레이크 입력 장치와 통신할 수 있다. 그러나, 조향 입력을 요청할 때, 운전자가 어떠한 브레이크 입력도 요청하지 않을 수 있다. 만약 조향 시스템이 조향 입력 요청을 완료할 수 없다면, 제어기(1004)는 조향 요청을 완료하기 위해서 제동 시스템을 이용할 수 있다.
차량 속력, 범위, 및 조향 입력으로부터, 제어기(1004)는 차동 속력 비율에 따라 차량이 얼마나 급격하게 회전하여야 하는지를 해석 또는 결정할 수 있다. 이러한 것이 저장될 수 있거나, 참조 표, 그래프, 차트, 식, 등으로부터 제어기(1004)에 의해서 계산될 수 있다. 제어 프로세스(1100)를 실행할 때, 복수의 블록 또는 단계가 제어기(1004)에 의해서 실행되어 조향 동작을 달성하도록 제동 시스템을 제어할 수 있다. 제1 블록(1102)에서, 제어기(1004)는 제1 출력부(1008) 및 제2 출력부(1010)에서의 출력 속력 그리고 또한 조향 입력 장치(1020)로부터의 조향 입력 요청을 먼저 모니터링 또는 검출할 수 있다. 조향 입력 요청은 차량을 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시키기 위한 명령을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 제어기(1004)는 조향 입력 요청을 위한 양의 또는 음의 값을 수신할 수 있고, 그러한 값은 요청되는 방향을 나타낸다. 블록(1102)은, 제어기(1004)가 속력 센서 및 조향 입력 센서(1022)로부터 입력을 수신함에 따라, 제어기(1004)에 의해서 연속적으로 실행될 수 있다.
블록(1102)이 실행될 때, 제어 프로세스(1100)는 블록(1104)으로 진행될 수 있고, 그러한 블록(1104)에서 제어기(1004)는 차동 출력 속력, 즉 제1 출력부(1008) 및 제2 출력부(1010)의 출력 속력들 사이의 차이를 결정한다. 블록(1106)에서, 제어기(1004)는 블록(1104)으로부터의 차동 출력 속력을 차동 출력 속력(DOS) 문턱값에 비교한다. 블록(1108)에서, 제어기(1004)는 요청된 조향 입력 요청을 조향 입력 문턱값에 비교한다. 블록(1106 및 1108)의 비교를 기초로, 제어 프로세스(1100)는 블록(1110)으로 진행될 수 있고, 그러한 블록(1110)에서 제어기(1004)는 조향 입력 명령을 보조하기 위한 명령 로직을 실행한다. 이러한 블록에서, 제어기(1004)는, 차동 출력 속력이 DOS 문턱값을 초과하는 지를 결정할 수 있다. 시계 방향 조향 동작의 완료를 위해서, 제2 출력부(1010)의 출력 속력이 규정된 여유분 만큼 제1 출력부(1008)의 출력 속력보다 느려야 할 필요가 있을 수 있다. 다시 말해서, 조향 동작을 완료하기 위해서 차동 출력 속력이 DOS 문턱값을 초과할 것을 필요로 할 수 있거나, 조향 동작이 완료되지 않을 수 있다.
만약 차동 출력 속력이 DOS 문턱값을 초과하지 않는다는 것이 결정된다면, 그리고 조향 입력 장치(1020)로부터의 조향 입력 명령을 검출하는 것에 의해서(즉, 블록(1108)에서 조향 입력 명령이 조향 입력 문턱값을 초과하는 것을 통해서) 운전자가 차량을 조향하고자 한다는 것을 제어기(1004)가 추가적으로 결정한다면, 제어 프로세스(1100)는 블록(1112)으로 진행될 수 있다. 블록(1112)에서, 제어기(1004)는 희망 조향 명령을 달성하기 위해서 차량의 각각의 출력부의 브레이크 압력을 조절 또는 제어할 수 있다. 여기에서, 제어기(1004)는, 각각의 출력부에 얼마나 큰 브레이크 압력을 명령할지를 결정하기 위해서 참조 표, 차트, 그래프, 계산 또는 다른 공지된 수단을 이용할 수 있다. 일부 경우에, 제어기(1004)는 브레이크 압력을 하나의 출력부에만 명령할 수 있다. 예를 들어 참조 표가 제어기(1004)의 메모리 유닛 내에 저장될 수 있고, 어느 하나의 출력부를 얼마나 많이 제동할 것인지를 결정하기 위해서 브레이크 압력, 조향 입력 명령, 차동 출력 속력, 및 임의의 다른 변수를 포함하도록 구조화될 수 있다. 이러한 변수로부터, 제어기(1004)는, 운전자의 의도(즉, 운전자의 희망 조항 반경)를 기초로 차량의 조향을 위해서 얼마나 급격한 회전이 요구되는지를 결정할 수 있다. 서비스 브레이크 및 주차 브레이크 모두를 포함하는 차량에서, 제어기(1004)는 어느 하나의 브레이크를 작동시키기 위한 블록 또는 단계를 추가적으로 실행할 수 있다. 그러나, 이전의 실시예와 유사하게, 브레이크 작동은 운전자의 개입이 없이 자동적으로 달성될 수 있다.
추가적인 실시예에서, 도 5의 제어 시스템과 유사한 제어 시스템이 브레이크 입력 장치(520), 브레이크 입력 센서(522), 조향 입력 장치(524), 및 조향 입력 센서(526)를 포함할 수 있다. 동작 중에, 제어기(504)는, 운전자가 브레이크 입력 장치(520)에 대한 전체 명령(full command) 및 조향 입력 장치(524)에 대한 전체 명령을 입력하는 것을 검출할 수 있다. 다시 말해서, 운전자는 브레이크 입력 장치(520)를 전체적으로 적용할 수 있고, 조향 입력 장치(524)를 급격히 회전시키고자 할 수 있다. 이러한 실시예에서, 제어기(504)는, 희망 운전자 응답을 검출하기 위해서, 알고리즘, 참조 표, 차트, 그래프, 계산 또는 다른 공지된 수단을 이용하도록 프로그래밍될 수 있다. 하나의 가능한 응답은 조향 명령을 무시하고 브레이크 작동기(516, 518)를 작동시켜 차량을 감속시키는 것일 수 있다. 이러한 응답에서, 제어기(504)는 조향 시스템 내의 오류를 검출할 수 있다.
대안적인 응답에서, 제어기(504)는 양 명령을 기초로 브레이크 작동기(516, 518)를 작동시켜 차량을 감속 및 조향할 수 있다. 이러한 예에서, 제어기(504)는 차량 조향 시스템에 작용을 명령하거나 명령하지 않을 수 있고, 오히려 브레이크 작동기를 통해서 조향 및 제동을 제어할 수 있다. 제어기(504)는 또한 브레이크 시스템의 문제점을 검출할 수 있고, 브레이크 명령을 무시하면서 조향 명령을 허용하거나, 제동 및 조향 명령 모두에 따라 차량을 제어할 가능성이 높다. 그렇게 하는데 있어서, 제어기(504)는, 제동 또는 조향 시스템의 문제가 검출되는 이벤트에서, 차량을 안전 속력으로 제어할 수 있다. 양 시스템의 적절한 동작을 보장하기 위해서, 추가적인 알고리즘 또는 상태 체크가 제어기(504)에 의해서 완료될 수 있다.
본 개시 내용의 원리를 구비하는 예시적인 실시예가 상기에 개시되었지만, 본 개시 내용은 개시된 실시예에 한정되는 것은 아니다. 대신에, 본 출원은 그 일반적인 원리를 사용하여 본 개시 내용의 임의의 변경, 사용, 또는 적응을 커버하도록 의도된다. 또한, 본 출원은 본 개시 내용이 속하는 그리고 첨부된 청구범위의 한계 내에 있는 관련 기술분야의 공지의 또는 통상의 실시 내에 있는 것과 같은 본 개시 내용으로부터의 이러한 일탈을 커버하도록 의도된다.

Claims (15)

  1. 조향 동작 중에 차량의 조향 응답을 개선하는 방법으로서,
    제1 브레이크 작동기, 제2 브레이크 작동기, 브레이크 입력 장치, 조향 입력 장치, 및 교차-구동 변속기를 제공하는 단계로서, 교차-구동 변속기는 제1 출력부 및 제2 출력부를 포함하는, 제공하는 단계;
    제1 출력부에서의 제1 출력 속력 및 제2 출력부에서의 제2 출력 속력을 검출하는 단계;
    조향 입력 장치로부터 조향 입력 요청을 수신하는 단계;　
    제1 출력 속력 및 제2 출력 속력을 기초로 차동 출력 속력을 결정하는 단계;
    차동 출력 속력을 제1 문턱값에 그리고 조향 입력 요청을 제2 문턱값에 비교하는 단계;
    차동 출력 속력이 제1 문턱값 미만인 것 그리고 조향 입력 요청이 제2 문턱값 초과인 것을 결정하는 단계; 및
    차동 출력 속력이 제1 문턱값 미만인 것 그리고 조향 입력 요청이 제2 문턱값 초과인 것을 결정하는 단계에 응답하여 조향 입력 요청의 함수로서 제1 출력 속력 또는 제2 출력 속력을 감소시키기 위해서 제1 브레이크 작동기 또는 제2 브레이크 작동기를 제어하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    조향 입력 요청의 크기를 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    조향 입력 요청을 제2 문턱값에 비교하는 단계는 조향 입력 요청의 크기를 제2 문턱값에 비교하는 단계를 포함하는, 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    제1 브레이크 작동기, 제2 브레이크 작동기, 브레이크 입력 장치, 및 조향 입력 장치와 전기 통신하게 배치되는 제어기를 제공하는 단계;
    제어기의 메모리 부분 내에 참조 표를 저장하는 단계; 및
    조향 입력 요청의 함수로서, 제1 브레이크 작동기를 통한 제1 출력부에서의 압력을 또는 제2 브레이크 작동기를 통한 제2 출력부에서의 브레이크 압력을 얼마나 많이 조정할지를 참조 표로부터 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    차량을 희망 방향으로 조향하기 위한 명령어를 조향 입력 요청으로부터 결정하는 단계; 및
    조향 동작 중에 희망 방향에 상응하는 차량의 측부 상에 있는 제1 또는 제2 출력부의 출력 속력이 희망 방향에 대향되는 차량의 다른 측부 상에 위치되는 제1 또는 제2 출력부의 출력 속력보다 느리도록, 조향 입력 요청을 기초로 제1 또는 제2 출력부의 출력 속력을 감소시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  6. 피봇 조향 동작 중에 차량을 제어하는 방법으로서,
    제1 브레이크 작동기, 제2 브레이크 작동기, 브레이크 입력 장치, 조향 입력 장치, 스로틀 입력 장치, 피봇 범위를 포함하는 복수의 범위들 사이에서 선택하기 위한 범위 입력 장치, 및 교차-구동 변속기를 제공하는 단계로서, 교차-구동 변속기는 제1 출력부, 및 제2 출력부를 포함하는, 제공하는 단계;
    제1 출력부에서의 제1 출력 속력 및 제2 출력부에서의 제2 출력 속력을 검출하는 단계;
    브레이크 입력 요청, 조향 입력 요청, 스로틀 입력 요청, 및 범위 입력 요청을 수신하는 단계로서, 브레이크 입력 요청은 브레이크 입력 장치로부터 수신되고, 조향 입력 요청은 조향 입력 장치로부터 수신되며, 스로틀 입력 요청은 스로틀 입력 장치로부터 수신되고, 그리고 범위 입력 요청은 범위 입력 장치로부터 수신되는, 수신하는 단계;
    제1 출력 속력과 제2 출력 속력 사이의 차이를 결정하는 단계;
    차이를 제1 문턱값에, 브레이크 입력 요청을 제2 문턱값에, 조향 입력 요청을 제3 문턱값에, 스로틀 입력 요청을 제4 문턱값에, 그리고 범위 입력 요청을 제5 문턱값에 비교하는 단계;
    제1 출력 속력이 제2 출력 속력과 실질적으로 같을 때까지, 제1 출력 속력 또는 제2 출력 속력 중에서 더 큰 출력 속력을 감소시키기 위해서 명령 로직을 실행하는 단계; 및
    범위 입력 요청이 피봇 범위에 상응할 때 피봇 조향 동작 중에 차량을 제어하는 단계를 포함하는, 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    제1 출력 속력 및 제2 출력 속력의 크기를 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    제1 출력 속력과 제2 출력 속력 사이의 차이를 결정하는 단계는 제1 출력 속력의 크기와 제2 출력 속력의 크기 사이의 차이를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    차이가 제1 문턱값 보다 큰 경우에;
    브레이크 입력 요청이 제2 문턱값 보다 작은 경우에;
    조향 입력 요청이 제3 문턱값 보다 큰 경우에;
    스로틀 입력 요청이 제4 문턱값 보다 큰 경우에; 그리고
    범위 입력 요청이 피봇 범위 이내인 경우에,
    명령 로직을 실행하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    조향 입력 요청의 크기를 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  11. 제6항에 있어서,
    피봇 조향 동작 중에 차량의 피봇 반경을 최소화하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  12. 제6항에 있어서,
    제1 출력 속력과 제2 출력 속력 사이의 차이를 결정하는 단계는:
    제1 출력 속력의 절대 값 및 제2 출력 속력의 절대 값을 결정하는 단계; 및
    제1 출력 속력의 절대 값과 제2 출력 속력의 절대 값 사이의 차이를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    차동 출력 속력이 제1 문턱값 미만인 것 그리고 조향 입력 요청이 제2 문턱값 초과인 것을 결정하는 단계에 응답하여 조향 입력 요청을 달성하기 위해서 제1 출력부 및 제2 출력부에서의 브레이크 압력을 조절하도록 제1 브레이크 작동기 및 제2 브레이크 작동기 각각을 제어하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    조향 입력 요청을 달성하기 위해서 제1 출력부 및 제2 출력부에서의 브레이크 압력을 조절하도록 제1 브레이크 작동기 및 제2 브레이크 작동기 각각을 제어하는 단계는 차량의 조향 시스템을 이용하지 않고 조향 입력 요청을 완료하기 위해서 차량의 제동 시스템을 이용하는 단계를 포함하는, 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    조향 입력 요청의 크기를 결정하는 단계를 더 포함하고;
    조향 입력 요청을 제2 문턱값에 비교하는 단계는 조향 입력 요청의 크기를 제2 문턱값에 비교하는 단계를 포함하는, 방법.
KR1020220060607A 2016-11-28 2022-05-18 차량의 조향에 영향을 미치기 위한 브레이크 및 변속기 시스템 및 그 방법의 이용 KR102477546B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220171117A KR102545619B1 (ko) 2016-11-28 2022-12-09 차량의 조향에 영향을 미치기 위한 브레이크 및 변속기 시스템 및 그 방법의 이용

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662426790P 2016-11-28 2016-11-28
US62/426,790 2016-11-28
US15/813,593 US10618506B2 (en) 2016-11-28 2017-11-15 Utilization of brakes and transmission system to affect steering of a vehicle and method thereof
US15/813,593 2017-11-15
KR1020170159460A KR102409248B1 (ko) 2016-11-28 2017-11-27 차량의 조향에 영향을 미치기 위한 브레이크 및 변속기 시스템 및 그 방법의 이용

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170159460A Division KR102409248B1 (ko) 2016-11-28 2017-11-27 차량의 조향에 영향을 미치기 위한 브레이크 및 변속기 시스템 및 그 방법의 이용

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220171117A Division KR102545619B1 (ko) 2016-11-28 2022-12-09 차량의 조향에 영향을 미치기 위한 브레이크 및 변속기 시스템 및 그 방법의 이용

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220070397A true KR20220070397A (ko) 2022-05-31
KR102477546B1 KR102477546B1 (ko) 2022-12-15

Family

ID=62193159

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170159460A KR102409248B1 (ko) 2016-11-28 2017-11-27 차량의 조향에 영향을 미치기 위한 브레이크 및 변속기 시스템 및 그 방법의 이용
KR1020220060607A KR102477546B1 (ko) 2016-11-28 2022-05-18 차량의 조향에 영향을 미치기 위한 브레이크 및 변속기 시스템 및 그 방법의 이용
KR1020220171117A KR102545619B1 (ko) 2016-11-28 2022-12-09 차량의 조향에 영향을 미치기 위한 브레이크 및 변속기 시스템 및 그 방법의 이용

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170159460A KR102409248B1 (ko) 2016-11-28 2017-11-27 차량의 조향에 영향을 미치기 위한 브레이크 및 변속기 시스템 및 그 방법의 이용

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220171117A KR102545619B1 (ko) 2016-11-28 2022-12-09 차량의 조향에 영향을 미치기 위한 브레이크 및 변속기 시스템 및 그 방법의 이용

Country Status (3)

Country Link
US (4) US10618506B2 (ko)
EP (2) EP3342679B1 (ko)
KR (3) KR102409248B1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10618506B2 (en) * 2016-11-28 2020-04-14 Allison Transmission, Inc. Utilization of brakes and transmission system to affect steering of a vehicle and method thereof
US10912128B2 (en) * 2018-01-23 2021-02-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Listen-before-talk for wideband operations of NR unlicensed spectrum
US11148714B2 (en) * 2019-02-04 2021-10-19 Caterpillar Inc. Steering a differential steering machine while commanded to be in neutral
US11374614B1 (en) * 2021-02-12 2022-06-28 Charter Communications Operating, Llc In-device coexistence for new radio

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3107554A (en) * 1961-02-24 1963-10-22 Gen Motors Corp Transmission
EP0231160A2 (en) * 1986-01-24 1987-08-05 AB Hägglund & Söner A method and apparatus for steering a vehicle
US4702358A (en) * 1986-10-10 1987-10-27 Caterpillar Inc. Clutch brake steering control
KR19990022766A (ko) * 1995-06-16 1999-03-25 볼프강 화우스,칼-페터 찌이트로우 무한궤도 차에 대한 전기 기계식 복합식 스티어링기어
KR102409248B1 (ko) * 2016-11-28 2022-06-14 알리손 트랜스미션, 인크. 차량의 조향에 영향을 미치기 위한 브레이크 및 변속기 시스템 및 그 방법의 이용

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57201771A (en) 1981-06-01 1982-12-10 Kubota Ltd Steering operation structure of service car
JPS6022561A (ja) 1983-07-19 1985-02-05 Jeco Co Ltd 駆動輪制動方法
US6527070B2 (en) * 2001-01-23 2003-03-04 Pdsco., Inc. Brake-actuating steering and braking control system for tracked vehicles
US7690734B2 (en) * 2006-01-17 2010-04-06 Gm Global Technology Operations, Inc. Brake steering method and apparatus
US10137931B2 (en) * 2016-10-06 2018-11-27 Continental Automotive Systems, Inc. Redundant steering controls for automated driving
US11212689B2 (en) * 2016-11-04 2021-12-28 Xi'an Zhongxing New Software Co., Ltd. Interference processing method and device, apparatus and storage medium
US10655695B2 (en) * 2017-03-21 2020-05-19 Allison Transmission, Inc. Deceleration based brake coolant system and method thereof
CN109150362B (zh) * 2017-06-15 2020-12-04 华为技术有限公司 通信方法及装置
US11166184B2 (en) * 2018-06-29 2021-11-02 Qualcomm Incorporated Techniques to reduce base station to base station interference in semi-synchronous time division duplex operations
US20220303108A1 (en) * 2019-06-19 2022-09-22 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Cross Link Interference Handling
WO2021038121A1 (en) * 2019-08-27 2021-03-04 Nokia Technologies Oy Channel access for wireless communications

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3107554A (en) * 1961-02-24 1963-10-22 Gen Motors Corp Transmission
EP0231160A2 (en) * 1986-01-24 1987-08-05 AB Hägglund & Söner A method and apparatus for steering a vehicle
US4702358A (en) * 1986-10-10 1987-10-27 Caterpillar Inc. Clutch brake steering control
KR19990022766A (ko) * 1995-06-16 1999-03-25 볼프강 화우스,칼-페터 찌이트로우 무한궤도 차에 대한 전기 기계식 복합식 스티어링기어
KR102409248B1 (ko) * 2016-11-28 2022-06-14 알리손 트랜스미션, 인크. 차량의 조향에 영향을 미치기 위한 브레이크 및 변속기 시스템 및 그 방법의 이용

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180061028A (ko) 2018-06-07
US20220030627A1 (en) 2022-01-27
US20180148026A1 (en) 2018-05-31
EP4039564A1 (en) 2022-08-10
US20200207315A1 (en) 2020-07-02
US11685350B2 (en) 2023-06-27
EP3342679B1 (en) 2022-03-16
KR102409248B1 (ko) 2022-06-14
US10618506B2 (en) 2020-04-14
EP3342679A1 (en) 2018-07-04
KR102545619B1 (ko) 2023-06-20
US20220024458A1 (en) 2022-01-27
US11161489B2 (en) 2021-11-02
KR20230002159A (ko) 2023-01-05
KR102477546B1 (ko) 2022-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102477546B1 (ko) 차량의 조향에 영향을 미치기 위한 브레이크 및 변속기 시스템 및 그 방법의 이용
EP2750948B1 (en) Retarding system
EP3326877B1 (en) Method of controlling a brake clearance
KR102448975B1 (ko) 감속 기반 브레이크 냉각제 시스템 및 그 방법
US8950378B2 (en) Retarding system
AU2012352562B2 (en) Machine control system
AU2013240097A1 (en) Rollback prevention system for mobile machine
EP3336382B1 (en) Direct drive pivot and pivot lockup of a transmission system and method thereof
US20130256052A1 (en) Rollback prevention system for mobile machine
US11148714B2 (en) Steering a differential steering machine while commanded to be in neutral
JPH10306874A (ja) 油圧式車両
JPH07149160A (ja) 油圧駆動式装軌車両の発進時直進補正制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right