KR950017338A - 요구부응성 차량구동계(On demand vehicle diive system) - Google Patents

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엘. 퍼톨라 토드
와트슨 월
엘. 밀러 알랜
에이. 선드키스트 드류
티.심슨 로저
케이. 덕클로우 다이안
벡커맨 조셉 더블유
제이. 쇼월터 단
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그레그 지질레워스키
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Abstract

본 발명은 차량의 성능 및 작동상태를 감시하고 차륜으로의 토크전달을 제어하는 요구부응식 차량구동계에 관한 것이며, 그러한 차량구동게는 다수의 속도감지기와 위치감지기들과, 1차 구동축과 2차 구동축과 차동장치 및 차축들을 구동하는 1차 출력측과 2차 출력축을 갖는 전동케이스 및, 미세제어기를 포함한다. 또한, 그러한 감지기들은 차량속도감지기와 1차 구동축속도감지기와 2차 구동축속도감지기와 브레이크상태감지기 및 구동선상태감지기를 포함한다. 또한 그러한 전동케이스는 디스크팩형 2차 클러치조립체를 작동시키기 위한 조종장치로서의 기능을 하는 원추형 1차 클러치조립체를 포함하는 조절식 전자기적 클러치를 포함한다. 그러한 전자기적 클러치는 1차 출력축으로부터 2차 출력축으로 토크를 전달하도록 맞물림이 증가되게 미세제어기에 의해 제어된다. 전방구동축이나 후방구동축의 하나의 속도가 차량속도와 기타의 변수, 즉, 휠슬립존재여부변수에 관련된 예정치에 의한 나머지 하나의 구동축의 속도를 초과할 때는 클러치전류가 점진적으로 증가되어 클러치의 맞물림을 증가시키고 2차 구동축으로 토크가 전달되게 한다. 휠슬립이 예정치미만으로 감소될 때는 클러치에 대한 전류가 점진적으로 감소된다. 그러한 구동계는 또한 예정치를 조절함으로써 하나 이상의 타이어위치에서 예를 들어 소형 스페어타이어 등과 같은 다양하고 크기가 다른 타이어를 이용함으로써 생기는 1차 구동축과 2차 구동축간의 속도차를 감지하고 보상한다.

Description

요구부응성 차량구동계(On demand vehicle diive system)
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 본발명에 따른 요구부응성 차량구동계의 구동부품들과 감지기들의 개략적인 평면도,
제2도는 본발명에 따른 요구부응성 차량구동계의 전동케이스와 전자기적 클러치조립체의 단면도,
제3도는 제2도의 3-3선에 따라 취해진 것으로서, 전자기적 클러치조립체에 합체된 하나의 클러치볼과 오목부들의 다면도.

Claims (24)

  1. 차량의 적응성 4륜구동계(10;10′: an adaptive fourwheel vehicle drive system)에 있어서, 1차 구동륜(34;32′: primary drive wheels)들을 갖는 1차 구동선(32, 36, 38;12′, 14′, 24′: a primary drive line)과, 2차 구동륜(22;34′ : secondary drive wheels)들을 갖는 2차 구동선(12, 14, 24;32′, 36′, 38′: a secondary drive line)과, 상기 1차 구동선(32, 26, 28;12′, 14′, 24′)을 구동하기에 적합한 1차 출력축(40 : a primary output shaft)과 상기 2차구동선(12, 14, 24;32′, 36′, 38′)을 구동하기에 적합한 2차 출력축(26 : a ceondary output shaft)을 갖는 전동수단(28 : a transfer means)과, 상기 1차 구동선(32, 36, 38;12′, 14′, 24′)으로부터 2차 구동선(12′, 14′, 24′; 32′, 36′, 38′)으로 토크(torque)를 선택적으로 전달하는 원추형 1차 클러치(125 : a primary cone clutch)와 디스크팩형 2차 클러치(a secondary disc pack clutch)를 포함하는 조절식 클러치수단(124 : modulating clutch means)과, 상기 1차구동선(32, 36, 38, ; 12', 14', 24')의 회전속도를 감지하는 1차 회전속도감지수단(170:170')과, 상기 2차구동선(12, 14, 24;32', 36', 38')의 회전속도를 감지하는 2차 회전속도감지수단(176;176')및, 상기1차 구동선(32, 36, 38: 12′, 14′, 24′)의 회전속도와 상기 2차 구동선(12, 14, 24; 32′, 36′, 38′)의 회전속도를 비교하고 그러한 회전속도들간의 차이가 예정치보다 클 때는 상기 조절식 클러치수단(124)의 맞물림을 증가(incrementally engaging)시키는 미세제어수단(200 : microcontroller means)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 적응성 4륜 구동계.
  2. 제1항에 있어서, 상기 회전속도들간의 차이가 예정치보다 작을 때에는 상기 미세제어수단(200)의 맞물림을 감소(incrementally disengaging)시키는 것을 특징으로 하는 차량의 적응성 4륜구동계.
  3. 제1항에 있어서, 상기 원추형 1차 클러치(125)가 코일(144 : a coil)과, 제1클러치면(136 : a first clutch face)을 갖는 코일하우징(135 : a coil housing)및, 마주보는 제2클러치면(137 : a second opposed clutch face)을 갖는 아마추어(138 : an armature)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 적응성 4륜구동계.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1및 제2클러치면(136, 138)들은 그 회전축(their axis of rotation)에 대해 5˚내지 15˚의 각도의 방위(orienting)를 갖는 것을 특징으로 하는 차량의 적응성 4륜구동계.
  5. 제1항에 있어서, 상기 4륜구동계가 드로틀밸브의 위치(the position of the throttle)를 표시하는 감지기(184 : a sensor)를 부가적으로 포함하고, 상기 미세제어수단(200)은 상기 조절식 클러치수단(124)의 맞물림을 상기 드로틀밸브각도감지기(184)의 출력치에 따라 변화시키기 위한 맞물림변경수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 적응성 4륜구동계.
  6. 제1항에 있어서, 3차 타이어휠조립체(22 : 34′: a secondary wheel and tire assembly)의 속도를 감지하기 위한 속도감지수단(180 ; 180′)과 2차 구동선차축결합수단(16 : a secondary drive line axle engaging mans)과 상기 조절식 클러치수단(124 : 124′)을 순서대로 결합(sequentially engaging)시키는 결합수단(282)을 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 적응성 4륜구동계.
  7. 제1항에 있어서, 상기 원추형 1차 클러치(125)가 한 면(136)상에 나선형 윤활홈(139 : a helical lubrication groove)와 다른 면(137)상에 반경방향의 윤활홈(140 : radial lubrication grooves)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 적응성 4륜구동계.
  8. 차량의 적응성 4륜구동계(10 ; 10′: an adaptive fourwheel vehicle drive system)에 있어서, 1차 구동륜(34 ; 32′: primary drive wheels)들을 갖는 1차 구동선(32, 36, 38 ; 12′, 14′, 24′: a primary drive line)과, 2차 구동륜(22 ; 34′: secondary drive wheels)들을 갖는 2차 구동선(12, 14, 24 ; 32′, 36′, 38′: a secondary drive line)과 상기 1차 구동선으로부터 토크(torque)를 선택적으로 전달하는 클러치수단(124 ; 124′: clutch means)과, 상기 1차 구동선(32, 35, 38 ; 12′, 14′, 24′)의 회전속도를 감지하는 1차 회전속도감지수단(170:170′)과, 상기 2차(12, 14, 24 ; 32′, 36′, 38′)의 회전속도를 감지하는 2차 회전속도감지수단(176:176′)및 상기 1차 구동선과 상기 2차 구동선간의 지속적 속도차(a non-transient speed difference)를 결성하고 상기 1차 구동선과 상기 2차 구동선간의 일시적 속도차(a transient speed difference)를 결정하며 그러한 일시적 속도차가 상기 지속적 속도차에 의해 조절된 예정치(a predetermined value)보다 클 때에는 상기 클러치수단을 맞물리게 하는 미세제어수단(200 : microcontroller means)을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 적응성 4륜구동계.
  9. 제 8항에 있어서, 다수의 속도차들의 평균이 상기 지속적 속도차로 제공되는 것을 특징으로 하는 차량의 적응성 4륜구동계.
  10. 제8항에 있어서, 상기 일시적 속도차가 상기 지속적 속도차에 의해 조절된 상기 예정치보다 클때에는 상기 미세제어수단(200)이 상기 클러치수단(124 ; 124′)의 맞물림을 증가시키고, 상기 일시적 속도차가 상기 지속적 속도차에 의해 조절된 상기 에정치보다 작을 때에는 상기 미세제어수단(200)이 상기 클러치수단(124 ; 124′)의 맞물림을 감소시키는 것을 특징으로 하는 차량의 적응성 4륜구동계.
  11. 제8항에 있어서, 상기 지속적 속도차가 상기 예정치에 부가되는 것을 특징으로 하는 차량의 적응성 4륜구동계.
  12. 제8항에 있어서, 상기 4륜구동계가 드로틀밸브의 위치(the postion of the throttle)를 표시하는 감지기(184 : a sensor)와, 차량의 브레이크(the vehicle brakers)들의 상태를 표시하는 감지기(190)를 부가적으로 포함하고, 상기 미세제어수단(200)은 상기 드로틀밸브위치감지기(184)의 출력에 따라 상기 클러치수단의 맞물림을 변화시키는 맞물림변경수단과 상기 브레이크감지기의 출력에 따라 상기 예정치를 조절하는 예정치조절수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 적응성 4륜구동계.
  13. 제8항에 있어서, 상기 4륜구동계가 상기 클러치수단(124 ; 124′)에 합체된 전동케이스(28 : a transfer case)를 부가적으로 포함하고, 또한, 구동입력축(50 : a driven input shaft)과, 상기 구동입력축(50)에 연결(coupling)되고 출력부재(76 : an output member)를 갖는 유성기어식 감속조립체(48 : a planetary gear speed reducing assembly)와, 1차 출력축(40)을 상기 구동입력축(50)이나 상기 유성기어식 감속조립체(48)의 상기출력부재(76)에 대해 선택적으로 연결(coupling)하는 제2클러치수단(84 : second clutch means)과, 상기 클러치수단(84)의 위치를 조절하는 구동수단(100 : drive means) 및, 상기 제2클러치수단(84)의 위치를 표시하는 상기 미세제어수단(200)에 대해 데이타를 제공하는 엔코더수단(106 : enconder means)을 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 적응성 4륜구동계.
  14. 제8항에 있어서, 상기 지속적 속도차가 시간 당 약 25킬로미터의 하한치와 시간 당 약 150킬로미터의 상한치를 갖는 속도범위내에서 결정되는 것을 특징으로 하는 차량의 적응성 4륜구동계.
  15. 제8항에 있어서, 상기 미세제어수단(200)이 상기 클러치수단(124 : 124′)의 맞물림을 증가시키거나 감소시키는 것을 특징으로하는 차량의 적응성 4륜구동계.
  16. 차량의 적응성 4륜구동계(10 ; 10′: an adaptive fourwheel vehicle drive system)에 있어서, 1차 구동축(38 ; 24′: primary drive shaft)과 1차 구동륜(34 ; 32′: primary drive wheels)들을 포함하는 1차 구동선(32, 36, 38 ; 12′, 14′, 24′: a primary drive line)과, 2차 구동축(24 ; 37 : secondary drive shaft)과 2차 구동륜(22 ; 34′: secondary deive wheels)들을 포함하는 2차 구동선(12, 14, 24 ; 32′,36′, 38′: a secondary drive line)과, 상기 1차 구동륜(34 ; 22′)들을 구동하기에 적합한 1차 출력축(40 : a primary output shaft)과 상기 2차 구동륜(22 ; 34′)들을 구동하기에 적합한 2차 출력축(26 ; 37 : a secondary output shaft)을 갖는 전동수단(28 ; 25 : a transfer means)과, 상기 1차 구동축(40)으로부터 2차 구동축(26 ; 37)으로 토크(torque)를 선택적으로 전달하는 원추형 1차 클러치(125 : a primary cone clutch)와 디스크팩형 2차 클러치(a secondary disc pack clutch)를 포함하는 조절식 클러치수단(124 ; 124′: modulating clutch means)과, 상기 1차 구동선(32, 36, 38 ; 12′, 14′, 24′)의 회전속도를 감지하는 1차 회전속도감지수단(170 : 170′)과, 상기 2차(12, 14, 24 ; 32′, 36′,38′)의 회전속도를 감지하는 2차 회전속도감지수단(176 ; 176′)및, 상기 1차 구동선(32, 36, 38 ; 12′, 14′, 24′)의 속도를 상기 2차 구동선(12, 14, 24 ; 32′, 36′, 38′)의 속도와 비교하고 단기간의 속도차를 결정하며, 상기 단기간의 속도차가 상기 평균속도차에 의해 조절된 예정치보다 클 때는 상기 조절식 클러치수단(124 ; 124′)의 맞물림을 증가시키고, 상기 단기간의 속도차가 상기 평균속도차에 의해 조절된 상기 예정치보다 작을 때에는 상기 조절식 클러치수단(124 ; 124′)의 맞물림을 감소시키는 미세제어수단(200 : microcontroller means)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 적응성 4륜구동계.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 4륜구동계가 드로틀밸브의 위치를 표시하는 감지기(184)를 부가적으로 포함하고, 상기 미세제어수단(200)은 드로틀밸브각도감지기(184)의 출력에 따라 상기 조절식 클러치수단(124)의 맞물림을 변화시키는 맞물림변경수단(258)을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 적응성 4륜구동계.
  18. 제16항에 있어서, 상기 조절식 클러치수단(124)은 PWM전류(a PWM electrical current)에 의해 구동되는 전자기작동식 클러기(an electromagnetically actuated clutch)인 것을 특징으로 하는 차량의 적응성 4륜구동계.
  19. 제16항에 있어서, 상기 4륜구동계는 상기 2차 구동륜(22)들을 상기 2차 구동선(12, 14, 24)에 대해 선택적으로 연결하는 차축결합수단(16 : axle engaging means)을 부가적으로 포함하고, 상기 미세제어수단(200)은 휠슬립(wheel slip)을 탐지(detecting)하고 2륜 구동시(during two-wheel drive operation)에 상기 속도차가 제2예정치(a second predetremined value)를 초과할 때에 상기 차축결합수단(16)을 선택적으로 결합시키기 위해 상기 조절크럴치수단(124)과 상기 차축결합수단(16)을 작동(activating)시키는 것을 특징으로 하는 차량의 적응성 4륜구동계.
  20. 제16항에 있어서, 상기 4륜구동계가 상기 2차 구동륜들 중의 하나의 회전속도를 감지하는 회전속도감지수단(180 ; 180′)을 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 적응성 4륜구동계.
  21. 차량의 4륜구동계(10 ; 10′: a four-wheel vehicle drive system)에서의 토크전달(torque delvery)을 제어하는 방법에 있어서, 구동축(a drive shaft)과 구동륜(drive wheels)들을 갖는 1차 구동선(32, 36, 38 ; 12′, 14′, 24′: a primary drive line)의 속도를 감지하고 1차 속도신호(a primary speed signal)를 제공하는 1차 속도감지단계와, 구동축(a drive shaft)과 구동륜(drive wheels)들을 갖는 2차 구동선(12, 14, 24 ; 32′, 36′, 38′: a secondary drive line)의 속도를 감지하고 2차 속도신호(a secondary speed signal)를 제공하는 2차 속도감지단계와, 상기 1차 속도신호와 상기 2차 속도신호를 비교해서 일시적인 제1신호차(a first transient difference value)와 지속적인 제2신호차(a second non-transient difference value)를 결정하는 속도신호비교단계 및, 상기 일시적인 제1신호차가 상기 지속적인 신호차에 의해 조절된 예정치(a predetermined value)를 초과할 때는 상기 1차 구동선(32′, 36′, 38′; 12′, 14′, 24′)으로부터 상기 2차 구동선(12, 14, 24 ; 32′,36′, 38′)으로 토크를 전달하기 위해 클러치(124 ; 124′: a clutch)를 맞물림시키고 상기 일시적인 제1속도차가 상기 지속적인 제2속도차에 의해 조절된 상기 예정치보다 작을 때에는 상기 클러치를 분리시키는 클러치조작 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 4륜구동계에서의 토크전달제어방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 토크전달제어방법이 차량속도(vehicle speed) 및 차량의 브레이크의 작동(application of the vehicle brakes)에 따라 상기 예정치를 조절하는 예정치조절단계를 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 4륜구동계에서의 토크전달제어방법.
  23. 제21항에 있어서, 드로틀밸브의 위치(the position of the throttle)및 차량의 전륜(the front wheels)들의 각도위치(the angular position)에 따라 상기 에정치를 조절하는 예정치조절단계를 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 4륜구동계에서의 토크전달제어방법.
  24. 제21항에 있어서, 상기 클러치(124 ; 124′)의 맞물림이 증감(9ncrementally engaged and disengaged)되는 것을 특징으로 하는 차량의 4륜구동계에서의 토크전달제어방법.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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