KR20200085277A - 휠 선택식 구동 토크 배열체 및 굴절식 조인트를 갖는 차량 및 상기 차량의 제어 방법 - Google Patents

휠 선택식 구동 토크 배열체 및 굴절식 조인트를 갖는 차량 및 상기 차량의 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20200085277A
KR20200085277A KR1020207012755A KR20207012755A KR20200085277A KR 20200085277 A KR20200085277 A KR 20200085277A KR 1020207012755 A KR1020207012755 A KR 1020207012755A KR 20207012755 A KR20207012755 A KR 20207012755A KR 20200085277 A KR20200085277 A KR 20200085277A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vehicle
axle
wheel
torque
arrangement
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
KR1020207012755A
Other languages
English (en)
Inventor
위르겐 뢰머
필립 카우츠만
다닐로 엥겔만
Original Assignee
섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게
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 섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게 filed Critical 섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게
Publication of KR20200085277A publication Critical patent/KR20200085277A/ko
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D12/00—Steering specially adapted for vehicles operating in tandem or having pivotally connected frames
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18145—Cornering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/18—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of braking systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/10—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to vehicle motion
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/20—Steering systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Non-Deflectable Wheels, Steering Of Trailers, Or Other Steering (AREA)
  • Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)

Abstract

차량에서 코너링 주행을 위해 상이한 조향 전략이 구현된다. 군사 기술로부터 예를 들어 탱크 조향이 알려져 있는데, 이는 궤도 차량뿐만 아니라 건설 장비에도 사용된다. 여기서, 차량의 좌측 및 우측 휠 또는 궤도가 다르게 가속 또는 제동된다. 이에 의해 구동 및/또는 제동에 의한 조향이 가능하다. 휠 또는 궤도 섹션은 조향되지 않는다. 휠 회전 속도 또는 궤도 속도가 다르기 때문에 차량의 수직축을 중심으로 토크가 형성되어 차량이 회전하게 된다. 제1 차축 섹션(2a), 제2 차축 섹션(2b), 휠 선택식 구동 토크 배열체(10), 제어 장치(6) 및 굴절식 조인트(9)를 갖는 차량(1)이 제안되며, 제1 차축 섹션(2a)은 제1 차축(3a)을 포함하며, 제2 차축 섹션(2b)은 제2 차축(3b)을 포함하며, 차축(3a, 3b)들 중 적어도 하나는 휠 선택식 구동 토크 배열체(10)에 의해 토크의 영향을 받는 차축으로서 구성되며, 제어 장치(6)는 차량(1)의 코너링 주행으로의 조향 명령을 구현하도록 휠 선택식 구동 토크 배열체(10)를 제어하기 위해 구성되며, 제1 및 제2 차축 섹션(2a, 2b)이 굴절식 조인트(9)를 통해 서로 결합된다.

Description

휠 선택식 구동 토크 배열체 및 굴절식 조인트를 갖는 차량 및 상기 차량의 제어 방법
본 발명은 제1 차축 섹션, 제2 차축 섹션, 휠 선택식 구동 토크 배열체 및 제어 장치를 갖는 차량에 관한 것이며, 제1 차축 섹션은 제1 차축을 포함하며, 제2 차축 섹션은 제2 차축을 포함하며, 차축들 중 적어도 하나는 구동 토크 배열체에 의해 토크의 영향을 받는 차축으로서 구성되며, 제어 장치는 차량의 코너링 주행으로의 조향 명령을 구현하도록 휠 선택식 구동 토크 배열체를 제어하기 위해 구성된다.
차량에서 코너링 주행을 위해 상이한 조향 전략이 구현된다. 군사 기술로부터 예를 들어 탱크 조향이 알려져 있는데, 이는 궤도 차량뿐만 아니라 건설 장비에도 사용된다. 여기서, 차량의 좌측 및 우측 휠 또는 궤도가 다르게 가속 또는 제동된다. 이에 의해 구동 및/또는 제동에 의한 조향이 가능하다. 휠 또는 궤도 섹션은 조향되지 않는다. 휠 회전 속도 또는 궤도 속도가 다르기 때문에 차량의 수직축을 중심으로 토크가 형성되어 차량이 회전하게 된다.
또한, 굴절식 조향부가 통상의 종래 기술로부터 공지되어 있으며, 굴절식 조향부를 갖는 차량은 굴절식 조인트 장치를 통해 서로 연결된 2개의 차량 부품으로 형성된다. 차량이 굴절식 조인트 장치에서 굴절되는 경우, 코너링 주행을 활성화하기 위해 차량의 차축들이 서로에 대해 회전한다. 굴절식 조인트 장치의 굴절은 통상적으로 굴절식 조인트 장치에 작용하는 유압력에 의해 강제된다.
아마도 가장 가까운 종래 기술인 문헌 DE 10 2015 203 201 A1로부터, 조향 시스템에서 실제-총 복원 토크를 제어하기 위한 제어 회로를 갖는 차량 및 상응하는 방법이 공지되어 있다. 제어 회로의 기본 개념은 휠의 조향 시에 조향력 지원의 범주에서, 좌측 및 우측 휠에서 상이한 토크에 의해 커브의 통과를 위해 필요한 운전자의 손 토크에 영향을 미치는 것이다.
본 발명의 과제는 비용 효율적으로 구현될 수 있고 그리고/또는 종래 기술에 대한 대안인 조향 전략을 갖는 차량을 제안하는 것이다.
이러한 과제는 청구항 제1항의 특징을 갖는 차량 및 청구항 제8항의 특징을 갖는 방법에 의해 해결된다. 본 발명의 바람직한 또는 유리한 실시예는 종속 청구항, 이하의 상세한 설명 및 첨부된 도면으로부터 형성된다.
본 발명의 대상은 특히 승용차, 상용차, 버스 등으로 구성된 차량이다. 차량은 바람직하게는 4륜으로 구성되지만, 변형된 실시예에서는 3륜으로 구성될 수도 있다. 차량은 특히 바람직하게는 2트랙으로 구현된다.
차량은 제1 차축 섹션 및 제2 차축 섹션을 포함한다. 차축 섹션은 각각 차량의 일부를 형성한다. 차량은 바람직하게는 2개의 차축 섹션으로 형성된다. 특히, 제1 차축 섹션은 제1 차량 절반을 형성하고 제2 차축 섹션은 제2 차량 절반을 형성한다.
제1 차축 섹션은 제1 차축을 포함한다. 바람직하게는 제1 차축은 2개의 휠을 가지며 그리고/또는 2트랙으로 구성된다. 제2 차축 섹션은 제2 차축을 포함한다. 바람직하게는 제2 차축은 2개의 휠을 가지며 그리고/또는 2트랙으로 구성된다. 휠들은 각각 단일 휠뿐만 아니라 이중 휠 또는 다중 휠로도 이해될 수 있다. 제1 차축과 제2 차축이 서로 평행하게 배열되는 것이 바람직하다. 차량은 특히 바람직하게는 정확히 2개의 차축, 즉, 제1 및 제2 차축을 포함한다.
차량은 휠 선택식 구동 토크 배열체를 포함한다. 적어도 하나, 정확히 하나 또는 2개의 차축이 구동 토크 배열체에 의해 토크의 영향을 받는다. 차축들 중 하나가 토크의 영향을 받을 경우 이를 토크의 영향을 받는 차축이라고 한다.
특히, "토크의 영향을 받는"은 추진을 위한 (양의) 구동 토크 및 제동을 위한 음의 구동 토크에 의해 영향을 받는 것으로 이해되어야 한다. 특히, "휠 선택"은 상이한 구동 토크, 특히 양 및/또는 음의 구동 토크가 차축의 휠로 안내되는 것으로 이해되어야 한다.
구동 토크 배열체는 휠 선택식 구동 배열체를 포함할 수 있다. 휠 선택식 구동 배열체는 차축의 휠에 상이한 구동 토크를 분배할 수 있어서, 휠이 상이한 구동 토크에 의해 영향을 받게 된다. 이러한 경우, 토크의 영향을 받는 차축은 구동되는 차축이다. 원칙적으로, 휠 선택식 구동 배열체는 하나의 차축을 위한 단일 모터를 포함할 수 있으며, 모터 구동 토크가 구동 토크로서 차축의 2개의 휠에 분배된다. 특히, 모터 구동 토크가 불균일하게 그리고/또는 비대칭으로 분배되는 것도 가능하다. 모터로서 내연 기관이 사용될 수 있지만, 하나 이상의 전기 모터가 사용되는 것이 바람직하다. 이는 유압 구동부일 수도 있다. 휠 선택식 구동 토크 배열체는 예를 들어 토크 벡터링 디퍼런셜(Torque Vectoring Differential)을 갖는 중앙 구동부로 구성될 수 있다. 대안적으로, 예를 들어 휠 허브 모터와 같은 휠 개별 모터가 휠 선택식 구동 토크 배열체로 사용될 수 있다. 휠 선택식 구동 배열체는 구동 토크로서 차량을 위한 트랙션 토크를 제공한다. 다시 말해서, 휠 선택식 구동 배열체는 휠 개별적 구동 토크 분배를 구현할 수 있다. 이러한 분배는 토크 벡터링으로도 표시될 수 있다. 휠 선택식 구동 배열체는 토크의 영향을 받는 그리고/또는 구동되는 차축을 위한 클러치 유닛을 포함할 수 있으며, 상이한 구동 토크가 클러치 유닛을 개방, 마찰 및/또는 폐쇄함으로써 구현될 수 있다.
구동 토크 배열체는 휠 선택식 감속 배열체를 포함할 수 있다. 휠 선택식 감속 배열체는 차축의 휠에 상이한 음의 구동 토크를 분배할 수 있어서, 휠에 상이한 음의 구동 토크가 인가된다. 음의 구동 토크는 특히 제동 토크이다. 이 경우, 토크의 영향을 받는 차축이 제동 차축이다. 휠 선택식 감속 배열체는 토크의 영향을 받는 그리고/또는 제동되는 차축의 휠을 제동함으로써 구현될 수 있다. 감속 배열체에 의해, 특히, 토크의 영향을 받는 그리고/또는 제동되는 차축이 상이한 음의 구동 토크 및/또는 상이한 제동 토크를 휠에 인가하는 것이 가능하다.
또한, 구동 토크 배열체가 휠 선택식 구동 배열체 및 휠 선택식 감속 배열체를 포함하는 것도 가능하다. 상기 배열체들은 공동의 축 또는 상이한 축에 작용할 수 있다.
차량은 제어 장치를 포함한다. 제어 장치는 별도의 제어 장치로 구성될 수 있으며, 대안적으로 제어 장치는 차량의 상위 레벨 제어의 일부를 형성할 수도 있다. 제어 장치는 바람직하게는 디지털 데이터 처리 장치로 구성되거나 이를 포함한다. 예를 들어, 제어 장치는 마이크로 컨트롤러 등으로 구현된다.
제어 장치는, 휠 선택식 구동 토크 배열체를 제어함으로써 차량의 코너링 주행으로의 조향 명령을 구현하도록, 휠 선택식 구동 토크 배열체를 제어하기 위해 구성된다. 특히, 제어 장치는 조향 명령을 수신하기 위한 입력 인터페이스를 포함한다. 입력 인터페이스는 기계적, 전자적 및/또는 데이터 기술적 인터페이스로 구성될 수 있다. 또한, 제어 장치는 적어도 하나의 출력 인터페이스를 포함하며, 이는 휠 선택식 구동 토크 배열체와 데이터 기술적으로 연결된다. 조향 명령으로부터 시작하여, 구동되는 차축에 대한 구동 토크 분배가 결정, 특히 계산되어, 출력 인터페이스를 통해 휠 선택식 구동 토크 배열체로 출력된다. 특히, 휠 선택식 배열체를 갖는 차량은 양의 구동 토크 및 음의 구동 토크를 포함하는 상이한 크기의 구동 토크에 의해 상이한 차축 또는 휠에서 조향된다.
본 발명의 범주에서, 차량은 굴절식 조인트를 포함하며, 제1 및 제2 차축 섹션이 굴절식 조인트에 의해 서로, 특히 굴절 가능하게 그리고/또는 선회 가능하게 결합되는 것이 제안된다. 특히, 굴절식 조인트는 제1 차축 섹션과 제2 차축 섹션 사이의 굴절 각도의 설정을 가능하게 한다. 굴절 각도는 특히 차량의 수직축을 중심으로 형성된다. 바람직하게는 굴절 각도는 적어도 5°, 바람직하게는 적어도 10°, 특히 적어도 15°의 최대 굴절 각도로 설정될 수 있다. 제1 차축 섹션과 제2 차축 섹션은 동일 면 상에 정렬되고 그리고/또는 차량이 직진 주행 시에 굴절 각도는 0°이다.
여기서, 서두에 설명된 탱크 조향에서 차량 및 지면에 대한 높은 하중과 관련된 단점이 발생한다는 것이 본 발명의 구상이다. 이에 반해, 종래의 굴절식 조향부는, 차량을 조향하기 위해 굴절식 조인트가 액추에이터, 특히 유압 액추에이터에 의해 조작되어야한다는 단점을 갖는다. 이러한 유형의 액추에이터는 조향 시스템 영역에 큰 설치 공간을 필요로 하므로 차량의 크기 및 총 중량이 증가된다. 또한, 조향 에너지 요구량은 아커만(ackermann) 조향에 비해 명확하게, 문헌에 따르면 3배 더 높다. 이는, 정지 상태에서 조향 시에 특히 영향을 줄 수 있다. 굴절식 조향부를 위한 유압 파워 스티어링의 다른 단점은 차량의 프레임 부품에 대한 높은 하중이다.
이에 반해, 본 발명의 범주에서, 토크의 영향을 받는 차축 또는 토크의 영향을 받는 차축들의 휠에 구동 토크를 분배함으로써 조향이 수행되는 것이 제안된다. 따라서, 조향력이 차량의 구동 트레인 및/또는 브레이크로부터 직접 생성된다. 다시 말해, 조향력이 구동 토크의 휠 선택식 영향에 의해 하나 이상의 휠에서 생성된다. 따라서, 탱크 조향의 장점과 굴절식 조향의 장점을 결합하여, 언급된 조향 전략의 단점을 방지하는 조향 전략을 갖는 차량이 제안된다.
본 발명의 바람직한 개선예에서, 차량은 작동 상태 "직진 주행"을 취할 수 있으며, 이때 차량은 종 방향으로 이동한다. 이 경우, 굴절식 조인트의 굴절 각도는 0°이다. 또한, 차량이 작동 상태 "코너링 주행"을 취할 수 있으며, 이때 굴절식 조인트의 굴절 각도는 0°가 아니다. 작동 상태는 제어 장치에 의해 휠 선택식 구동 토크 배열체의 상응하는 제어를 통해 취해진다.
원칙적으로, 구동되는 차축의 휠에 대해 상이한 구동 토크가 개별 모터에 의해 생성되는 것이 가능하다. 그러나, 본 발명의 가능한 구조적 구성에서, 휠 선택식 구동 토크 배열체는 구동되는 차축에 2개의 휠 모터를 포함한다. 특히, 휠 모터가 허브 모터 및/또는 직접 구동 모터로 구성된다. 이러한 구조적 구성은 휠 선택식 구동 배열체를 통한 조향이 매우 간단한 방식으로 구현될 수 있게 한다.
본 발명의 바람직한 개선예에서, 제1 차축 및 제2 차축은 각각 비 조향 차축으로 구성된다. 대안적으로 또는 추가로, 제1 및 제2 차축은 각각 일정하고 그리고/또는 변경 불가능한 조향각을 포함한다. 이러한 개선예는 양 또는 음의 구동 토크 및 굴절식 조향을 이용하는 토크 벡터링 및/또는 구동 토크 분배를 통한 조향을 구현하여, 이에 따라 차축에서 종래의 조향 휠이 생략되는 본 발명의 구상을 강조한다. 따라서, 조향의 작용은 각각의 차축에서 휠의 휠 위치 변경이 아니라, 구동 토크의 제어된 분배 또는 재분배를 기반으로 한다.
또한, 굴절식 조인트는 수동 굴절식 조인트로서 구성되는 것이 바람직하다. 조향력(들) 및/또는 굴절력(들)은 구동 토크 배열체, 특히 구동 트레인, 특별하게는 휠 모터로부터 직접 생성된다. 따라서 굴절식 조인트의 굴절 각도를 설정하기 위한 액추에이터가 생략될 수 있고 부품이 절약될 수 있다.
대안적인 구성에서, 차량은 굴절식 조인트의 굴절 각도를 설정하기 위한 액추에이터를 포함하며, 휠 선택식 구동 토크 배열체가 조향력 지원부로서 작동한다.
본 발명의 가능한 일 구성에서, 차축들 중 하나는 토크의 영향을 받는, 특히 구동되는 차축으로서, 그리고 다른 차축은 수동 차축으로서 구성된다. 이러한 구성에서, 구동 트레인 및/또는 선택식 브레이크는 토크의 영향을 받는 단일 차축의 구동부 또는 휠 선택식 브레이크로 축소된다.
그러나, 본 발명의 대안적인 구성에서, 2개의 차축이 토크의 영향을 받는 차축으로 구성된다. 바람직하게는 각각의 차축에는 임의의 구동 토크, 특히 양 또는 음의 구동 토크가 휠 선택식으로 인가될 수 있다. 특히, 제어 장치는 원하는 구동 토크, 특히 양 또는 음의 구동 토크를 2개의 차축의 각각의 휠에 인가하도록 구성된다.
본 발명의 다른 대상은 전술한 바와 같은 차량의 제어 방법에 관한 것이다. 이 방법에서, 차량의 코너링 주행은 토크의 영향을 받는, 특히 구동되는 차축의 휠로의 상이한 구동 토크에 의해 개시된다. 상기 방법의 개선예에서, 굴절식 조인트의 굴절 각도는 토크의 영향을 받는, 특히 적어도 하나의 구동되는 차축의 휠에 대한 구동 토크 분배를 변경함으로써 변경된다.
본 발명의 추가의 특징, 장점 및 효과는 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 이하의 설명에서 형성된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예로서의 차량의 개략적인 블록 선도를 도시한다.
도 2는 도 1의 차량을 이용한 조향 방법의 개략도를 도시한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예로서의 차량(1)의 개략적인 블록 선도를 도시한다. 차량(1)은 제1 차축 섹션(2a) 및 제2 차축 섹션(2b)을 포함한다. 차축 섹션(2a, 2b)은 차량(1)의 종 방향으로 연속해서 배열된다. 도시된 실시예에서, 차축 섹션(2a, 2b)들은 차량 절반으로 구성되고, 특히 차량(1)은 중간에서 분할된다. 대안적인 실시예에서, 차량(1)의 분할은 비대칭으로 수행될 수 있다. 차축 섹션(2a)은 차축(3a)을 포함하며, 차축 섹션(2b)은 차축(3b)을 포함한다. 차축(3a, 3b)은 각각 2개의 휠(4)을 포함한다. 휠(4)은 차량(1)의 수직축에 대해 선회 고정식으로 각각의 차축 섹션(2a, 2b) 내에 배열된다. 특히, 휠(4)은 휠(4)의 조향각에 대해 고정식으로 그리고/또는 선회 고정식으로 배열된다.
제1 차축(3a)의 휠(4)에는 각각 휠 모터(5)가 할당되는데, 이는 특히 각각 휠 허브 모터로 구성된다. 따라서 제1 차축(3a)은 2개의 휠 모터(5)를 포함하며, 구동되는 차축으로 구성된다. 동일한 방식으로, 제2 차축(3b)의 휠(4)에는 각각 휠 모터(5)가 할당되는데, 이는 특히 각각 휠 허브 모터로 구성된다. 선택적으로 추가로, 제1 및 제2 차축(3a, 3b)의 휠(4)은 각각 브레이크(13)를 포함한다. 따라서, 제1 및 제2 차축(a, b)은 토크의 영향을 받는 차축으로 구성된다. 휠 모터(5)가 제어 장치(6)를 통해 제어되므로, 각각의 휠(5)에는 자유롭게 선택 가능한 구동 토크가 선택적으로 할당될 수 있다. 선택적으로 추가로, 브레이크(13)가 제어 장치(6)를 통해 제어되어 각각의 휠(5)에 자유롭게 선택 가능한 음의 구동 토크, 특히 감속 토크 및/또는 제동 토크가 선택적으로 할당될 수 있다. 휠 모터(5)들은 함께 휠 선택식 구동 배열체(10)를 형성한다. 브레이크(13)들은 함께 휠 선택식 감속 배열체(11)를 형성한다. 휠 선택식 구동 배열체(10)와 휠 선택식 감속 배열체(11)는 함께 또는 각각 개별적으로 휠 선택식 구동 토크 배열체(12)를 형성한다.
차량(1)은 휠 모터(5) 및 선택적으로 추가로 브레이크(13) 및 이에 따라 휠 선택식 구동 토크 배열체(12)를 제어하기 위한 제어 장치(6)를 포함한다. 제어 장치(6)는 디지털 데이터 처리 장치로서 구성된다.
제어 장치(6)는 휠 모터(5) 및 선택적으로 추가로 브레이크(13)와의 데이터 기술적 결합을 위한 출력 인터페이스(7)를 포함한다. 또한, 제어 장치(6)는 조향 명령을 수신하기 위한 입력 인터페이스(8)를 포함한다. 선택적으로 추가로, 예를 들어 운전자의 주행 속도 설정 및 차량 상태 변수와 같은 추가의 파라미터가 전달된다. 예를 들어 입력 인터페이스(8)는 조향 명령을 수신하기 위해 차량(1)의 조향 휠과 데이터 기술적으로 연결될 수 있다.
차량(1)은 굴절식 조인트(9)를 포함하며, 이를 통해 제1 및 제2 차축 섹션 (2a, 2b)이 차량(1)의 수직축을 중심으로 선회 가능하게 서로 연결된다. 굴절식 조인트(9)는 외부 에너지가 없고 수동적으로 선회되는 순수 기계적 조인트로 구성된다. 차량(1)의 직진 주행 시에, 제1 차축 섹션(2a)과 제2 차축 섹션(2b) 사이의 굴절 각도는 0°이다. 코너링 주행 시에는 굴절 각도가 증가한다.
차량(1)의 조향 전략은 굴절식 조향부를 갖는 차량(1)의 조향 시스템이며, 굴절 각도를 설정하기 위한 조향력은 구동 토크의 휠 선택식 영향에 의해 휠(4)에서 생성된다. 따라서, 조향력은 구동 트레인으로부터 직접, 즉, 휠 모터(5)를 통해 그리고 선택적으로 추가로 브레이크(13)로부터 생성된다.
도 2는 기능적 섹션으로 축소된 차량(1)을 도시하며, 제1 및 제2 차축 섹션(2a, 2b)이 다시 도시된다. 차량(1)은 코너링 주행의 작동 상태에 있다. 도 2는 굴절식 조향부를 갖는 차량(1)에서 토크 벡터링 및/또는 제동력 분배를 이용하는 차량(1)의 조향의 작동 원리를 도시한다. 예를 들어, 우측 후방 휠(4), 즉, 커브 외측 휠보다 더 높은 구동 토크가 좌측 후방 휠(4), 즉, 커브 내측 휠에 전달되는 경우, 제2 차축(3b)은 굴절식 조인트(9)를 통해 안내되는 굴절 조인트 지점을 중심으로 회전한다. 이러한 방식으로, 굴절식 조인트(9)의 굴절 각도의 변경이 구동 토크의 분배를 통해 개시된다. 대안적으로 또는 추가로, 좌측 전방 휠(5), 즉, 커브 내측 휠(5)보다 더 큰 구동 토크가 우측 전방 휠(4), 즉, 커브 외측 휠로 전달되는 경우, 굴절 각도가 변경될 수 있다.
기본 개념은 다음과 같다: 굴절식 조향부를 갖는 종래의 상용 차량(종래 기술 참조)은 유압 파워 스티어링을 요구한다. 그러나 유압 장치와 관련된 몇몇 부정적인 관점이 있다. 한편으로, 액추에이터는 조향 시스템의 영역 내에 큰 설치 공간을 필요로 하며, 그 존재로 인해 동시에 차량 중량이 더 높아진다. 다른 한편으로, 조향 에너지 요구량은 아커만 조향에 비해 3배 더 높다. 이는, 정지 상태에서 조향 시에 특히 영향을 줄 수 있다. 유압 파워 스티어링의 다른 단점은 프레임 부품의 높은 하중이다.
이제 미래의 이동식 작업 기계에서, 토크 벡터링(휠 개별적 토크 분배) 또는 EPS(휠 개별적 감속)는 점점 더 자주 사용된다. 이는, 휠 선택식 구동부 또는 브레이크를 구비한 차량이 상이한 크기의 구동 토크로 다양한 차축 또는 휠에서 조향될 수 있다는 것을 의미한다. 본 발명에 따르면, 토크 벡터링 또는 제동력 분배는 굴절식 조인트와 관련되어 에너지 효율적인 방식으로 사용될 수 있다. 도 2에는 굴절식 조향부를 갖는 차량에서 토크 벡터링 또는 제동력 분배를 통한 조향의 작동 원리가 도시된다. 예를 들어, 우측 후방 휠(4)보다 좌측 후방 휠(4)에 더 높은 구동 토크가 전달되는 경우, 후방 차축(3b)이 굴절식 조인트(9)의 굴절 조인트 지점을 중심으로 회전한다.
굴절식 조인트를 갖는 차량(1)이 완전히 토크 벡터링 및/또는 제동력 분배에 의해 조향될 수 있으며, 따라서 지금까지 요구된 유압 파워 스티어링이 완전히 대체될 수 있는 것이 상정된다. 그러나 이를 위해서는 적절한 구동 트레인, 선택적으로 적절한 감속 배열체, 적절한 섀시 및 지능형 제어부의 사용이 요구된다. 굴절식 조인트와 함께하는 토크 벡터링 및/또는 제동력 분배의 사용에 의해 몇몇 장점이 형성된다: 가장 큰 이점은 유압 파워 스티어링이 제거되어, 설치 공간과 중량을 절약할 수 있다는 것이다. 동시에, 차량(1)의 회전 반경이 크게 감소되거나 최대 굴절 각도가 감소될 수 있기 때문에, 차량의 전복 위험이 마찬가지로 감소된다. 또한, 소위 "잭 나이프 현상", 즉, 차량(1)의 원하지 않는 굴절을 피할 수 있다. 마찬가지로, 유압 파워 스티어링에 비해 토크 벡터링 및/또는 제동력 분배에 의해, 특히 정지 상태 및 저속에서 조향 시에 높은 에너지 잠재력이 형성된다.
1: 차량
2a, 2b: 차축 섹션
3a, 3b: 차축
4: 휠
5: 휠 모터
6: 제어 장치
7: 출력 인터페이스
8: 입력 인터페이스
9: 굴절식 조인트
10: 휠 선택식 구동 배열체
11: 휠 선택식 감속 배열체
12: 휠 선택식 구동 토크 배열체
13: 브레이크

Claims (10)

  1. 제1 차축 섹션(2a), 제2 차축 섹션(2b), 휠 선택식 구동 토크 배열체(10) 및 제어 장치(6)를 갖는 차량(1)으로서,
    제1 차축 섹션(2a)은 제1 차축(3a)을 포함하며,
    제2 차축 섹션(2b)은 제2 차축(3b)을 포함하며,
    차축(3a, 3b)들 중 적어도 하나는 휠 선택식 구동 토크 배열체(10)에 의해 토크의 영향을 받는 차축으로서 구성되며,
    제어 장치(6)는 차량(1)의 코너링 주행으로의 조향 명령을 구현하도록 휠 선택식 구동 토크 배열체(10)를 제어하기 위해 구성되는 차량에 있어서,
    굴절식 조인트(9)를 가지며, 제1 및 제2 차축 섹션(2a, 2b)이 굴절식 조인트(9)를 통해 서로 결합되는 것을 특징으로 하는 차량(1).
  2. 제1항에 있어서, 차량(1)은 작동 상태 "직진 주행"을 취할 수 있으며, 이때 굴절식 조인트(9)의 굴절 각도는 0°이며, 차량(1)은 작동 상태 "코너링 주행"을 취할 수 있으며, 이때 굴절식 조인트(9)의 굴절 각도는 0°가 아닌 것을 특징으로 하는 차량(1).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 구동 토크 배열체(10)는 휠 선택식 구동 배열체 및/또는 휠 선택식 감속 배열체(11)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량(1).
  4. 제3항에 있어서, 휠 선택식 구동 배열체(10)는 구동되는 차축(3a, 3b)에 토크의 영향을 받는 적어도 하나의 차축으로서 2개의 휠 모터(5)를 포함하며, 그리고/또는 휠 선택식 감속 배열체(11)는 제동되는 차축에 토크의 영향을 받는 적어도 하나의 차축으로서 선택적으로 제어 가능한 2개의 브레이크(13)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량(1).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 및 제2 차축(3a, 3b)은 각각 비 조향 차축으로 구성되며, 그리고/또는 일정한 조향각을 가지며 구성되는 것을 특징으로 하는 차량(1).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 굴절식 조인트(9)는 수동 굴절식 조인트로서 구성되는 것을 특징으로 하는 차량(1).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 차축(3a, 3b)들 중 하나가 토크의 영향을 받는 차축으로서, 그리고 다른 차축(3b, 3a)이 수동 차축으로서 구성되는 것을 특징으로 하는 차량(1).
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 2개의 차축(3a, 3b)이 토크의 영향을 받는 차축으로서 구성되는 것을 특징으로 하는 차량(1).
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 차량(1)을 제어하기 위한 방법에 있어서, 코너링 주행이, 토크의 영향을 받는 적어도 하나의 차축(3a, 3b)의 휠(4)로의 상이한 구동 토크의 개시를 통해 구현되는 것을 특징으로 하는 차량(1)의 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서, 굴절식 조인트(9)의 굴절 각도는 토크의 영향을 받는 적어도 하나의 차축의 휠(4)로의 구동 토크 분배의 변경을 통해 변경되는 것을 특징으로 하는 차량(1)의 제어 방법.
KR1020207012755A 2017-11-08 2018-09-14 휠 선택식 구동 토크 배열체 및 굴절식 조인트를 갖는 차량 및 상기 차량의 제어 방법 Ceased KR20200085277A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017126088.9 2017-11-08
DE102017126088 2017-11-08
PCT/DE2018/100785 WO2019091510A1 (de) 2017-11-08 2018-09-14 Fahrzeug mit radselektiver antriebsmomentanordnung und knickgelenk sowie verfahren zum steuern des fahrzeugs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200085277A true KR20200085277A (ko) 2020-07-14

Family

ID=63833745

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207012755A Ceased KR20200085277A (ko) 2017-11-08 2018-09-14 휠 선택식 구동 토크 배열체 및 굴절식 조인트를 갖는 차량 및 상기 차량의 제어 방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20200353931A1 (ko)
EP (1) EP3707060A1 (ko)
JP (1) JP2021502297A (ko)
KR (1) KR20200085277A (ko)
CN (1) CN111372836A (ko)
DE (1) DE102018120161A1 (ko)
WO (1) WO2019091510A1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12485977B2 (en) 2019-07-19 2025-12-02 Prinoth Ltd. Tracked vehicle arrangement including main vehicle and trailer
DE102019127269A1 (de) * 2019-10-10 2021-04-15 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Knicklenkerfahrzeug und Verfahren zur sicheren Lenkung und Spurhaltung eines Knicklenkerfahrzeugs
KR102681385B1 (ko) * 2019-11-26 2024-07-03 현대자동차주식회사 인휠모터 차량의 스티어링 부하 축소를 위한 제어 방법
US20220097764A1 (en) * 2020-09-28 2022-03-31 Artisan Vehicle Systems, Inc. Steering system for articulated vehicle
WO2022266824A1 (zh) * 2021-06-22 2022-12-29 华为技术有限公司 一种转向控制方法及装置
CN117775103B (zh) * 2024-02-27 2024-05-07 太原理工大学 一种差动-液压高低频动态协同的铰接车辆转向控制系统

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2748501B2 (ja) * 1989-02-23 1998-05-06 新神戸電機株式会社 無人誘導式ゴルフバッグ運搬車
US5529136A (en) * 1995-04-13 1996-06-25 Caterpillar Inc. Articulated machine with powered differential steering
US6283237B1 (en) * 1999-06-01 2001-09-04 Caterpillar Inc. Method and apparatus for steering articulated machines using variable speed devices
US6845837B2 (en) * 2002-10-15 2005-01-25 Kanzaki Kokyukoki Mfg. Co., Ltd. Hydraulic transaxle apparatus for a four-wheel driving vehicle and four-wheel driving vehicle using the apparatus
US6932733B2 (en) * 2002-11-22 2005-08-23 Sauer-Danfoss Inc. Hydromechanical transmission with differential steer
DE10256307A1 (de) * 2002-12-03 2004-06-24 O&K Orenstein & Koppel Ag Hydraulische Lenkung für Fahrzeuge
SE526740C2 (sv) * 2003-11-14 2005-11-01 Lennart Lundstroem Fordon med elektrisk framdrivning
JP5498858B2 (ja) * 2010-05-27 2014-05-21 日立建機株式会社 ホイールローダ
CN103502084B (zh) * 2011-05-06 2016-04-06 沃尔沃建筑设备公司 带有可控车轮路线的铰接式车辆
US9267245B1 (en) * 2014-10-17 2016-02-23 Wacker Neuson Production Americas Llc Vibratory compacting roller machine with drum steering
DE102015203201A1 (de) 2015-02-23 2016-08-25 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Fahrzeug mit Kontrollkreis zur Kontrolle eines Ist-Gesamtrückstellmoments in einer Lenkanlage sowie Verfahren
CN105857393B (zh) * 2016-04-11 2017-11-17 北京科技大学 全轮独立电驱动铰接车的差动辅助线控液压转向方法
CN107117203B (zh) * 2017-04-27 2019-06-28 江苏大学 一种用于汽车驱动桥的差矩助力转向系统及其控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019091510A1 (de) 2019-05-16
JP2021502297A (ja) 2021-01-28
EP3707060A1 (de) 2020-09-16
US20200353931A1 (en) 2020-11-12
CN111372836A (zh) 2020-07-03
DE102018120161A1 (de) 2019-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20200085277A (ko) 휠 선택식 구동 토크 배열체 및 굴절식 조인트를 갖는 차량 및 상기 차량의 제어 방법
US11247715B2 (en) Steer-by-wire system, motor vehicle, and method for operating a steer-by-wire system
DE102016215793B4 (de) Fahrzeug sowie Verfahren zum Lenken des Fahrzeugs
EP4271585B1 (en) A vehicle and a method of controlling the propulsion of a vehicle
CN114408019A (zh) 分布式驱动差动转向汽车纵横向力协调控制方法
CN112849126A (zh) 车辆控制装置
JP5504975B2 (ja) 運転席方向可変車両
KR20160061637A (ko) 전자제어 능동 후륜 조향 시스템 및 그 제어 방법
CN109927776A (zh) 具有转盘装置的车辆和用于控制车辆的方法
JPH0344027B2 (ko)
EP3625114B1 (de) Routenzuganhänger für einen routenzug
EP4200193B1 (en) A method for controlling steering of a vehicle arrangement
JPS59100062A (ja) 車両に使用されるステアリング系統
KR102681385B1 (ko) 인휠모터 차량의 스티어링 부하 축소를 위한 제어 방법
CN101898583A (zh) 转向系变传动比的主动电动助力转向系统
CN117864159A (zh) 一种域控制系统和车辆
Saxena et al. 4 wheel steering systems (4was)
JPH10157652A (ja) トレーラの操縦装置
EP4088991B1 (en) Method to control a road vehicle with rear steering wheels
US20070175693A1 (en) Floor conveyor
Tianjun et al. Advanced integrated control strategy based on SBW and 4WS
JP2008087644A (ja) 操舵制御装置、及び操舵制御方法
EP4063238A1 (en) A steerable wheel axle arrangement and a method of controlling a steerable wheel axle arrangement
DE102016223360A1 (de) Antriebsanordnung für ein Fahrzeug sowie Fahrzeug mit der Antriebsanordnung
KR20250081926A (ko) 차량 및 그러한 차량의 제어 방법

Legal Events

Date Code Title Description
PA0105 International application

Patent event date: 20200504

Patent event code: PA01051R01D

Comment text: International Patent Application

PG1501 Laying open of application
A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20210913

Comment text: Request for Examination of Application

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20230419

Patent event code: PE09021S01D

E601 Decision to refuse application
PE0601 Decision on rejection of patent

Patent event date: 20230621

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PE06012S01D

Patent event date: 20230419

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event code: PE06011S01I