【課題を解決するための手段】
【0007】
添付の特許請求の範囲を参照することにより、この発明の実施形態を理解することができる。
【0008】
この発明の複数の側面は、システム、自動車及び方法を提供する。
【0009】
この発明の、保護を求める更なる側面は、自動車であって、
原動機手段と、
一個以上の車輪の、少なくとも第一及び第二のグループと、
ドライブラインであって、該ドライブラインが第一モードの作動にあるとき、一個以上の車輪の第一グループが、原動機手段により駆動されるとともに、第二グループは駆動されず、ドライブラインが第二モードの作動にあるとき、第一及び第二のグループが原動機手段により駆動されるように、原動機手段を、前記一個以上の車輪の第一及び第二のグループに接続するべく作動可能なドライブラインとを備え、
ドライブラインが、該ドライブラインの、第一モードから第二モードへの移行の際に、一個以上の車輪の第二グループを原動機手段に接続するドライブラインの作動を可能にする解除可能なトルク伝達手段を備える補助部分を含み、
第一モードにあるときに、ドライブラインが、反応評価装置及び予測評価装置の出力に応じて、第二モードへ移行するべく作動可能であり、
反応評価装置の前記出力が、ホイールスリップの量が所定の第一閾値を超えたか否かの決定に
対応するものであり、
予測評価装置の前記出力が、ホイールスリップの量が前記所定の第一閾値を下回るときに、一以上の車両運転パラメータに関する一以上の条件を満たすかどうかについての決定に
対応するもの
であり、
制御手段が、前記反応評価装置及び前記予測評価装置の前記出力の少なくとも一つに対応する速度で、第一モードから第二モードへのドライブラインの移行を引き起こすべく作動可能なものとした自動車を提供する。
【0010】
この出願では、「対応する」との用語を、たとえば、「依存する」との用語または、その他の同様の用語に置き換えることができるが、このことに限定することを意図するものではない。
【0011】
一個以上の車輪のグループというときは、単一の車輪の構成になるグループを含むということを理解すべきである
【0012】
本発明の実施形態は、(反応評価装置の出力に応じて)移行を要求する条件が生じるとすぐに、または場合によっては、移行をもたらす反応評価装置を発動させる一以上の条件が存するに先立って、自動車が第一モードから第二モードへ移行することができるという利点がある。言い換えれば、予測評価装置は、反応評価装置による、第二モードへの移行の発動を引き起こす条件に先立って、第二モードへの移行をもたらすことができる。
【0013】
従って、ある状況においては、通常、(反応評価装置の出力に応じて)第二モードへの移行をもたらす条件が実際に起こる時間までに、自動車は既に、予測評価装置の出力に応じた、第二モードへの移行の状態になっていることができると理解されるべきである。
【0014】
場合によっては、実際に起こる第二モードへの移行を要求する条件を予測して、第二モードへの移行を行うことにより、第二モードへの移行を要求する条件の発生を回避することができる。たとえば、予測評価装置が、ホイールスリップの生じるリスクを決定した場合、自動車は、ホイールスリップの発生に先立って第二モードに移行し、それにより、ホイールスリップを防ぐことができる。
【0015】
いくつかの実施形態は、自動車の一以上のコンポーネントの摩耗を軽減できるという利点がある。たとえば、ホイールスリップが防止ないし軽減された場合は、一以上のタイヤの摩耗、及び、ドライブラインの他の一以上のコンポーネントの摩耗を軽減することができる。
【0016】
従って、反応評価装置は、現在生じている条件に応じて、第二モードへの移行が要求されていることを示すフィードバック信号を与えるべく構成されたものである。
【0017】
いくつかの構成では、予測評価装置は、自動車が、直ちに第二モードになることによって反応評価装置に対して先手を打たない限り、反応評価装置によって第二モードへの移行がすぐに発動されることを示すフィードフォワード信号を与えるものと考えることができる。それにより、状況次第では、予測評価装置は、反応評価装置に先んじて、第二モードへの移行をもたらすことができる。
【0018】
ある実施形態では、予測評価装置の出力はさらに、ホイールスリップの量が所定の第二閾値を超えつつあることを示す、一以上の車両運転パラメータに関する一以上の条件を満たすとの決定に対応するものとすることができる。
【0019】
予測評価装置の前記出力がさらに、乗員不快パラメータが所定の閾値を超えつつあることを示す、一以上の車両運転パラメータに関する一以上の条件を満たすとの決定に対応するものとすることは任意である。
【0020】
この乗員不快パラメータは、乗員が感じる不快感のレベルを示すパラメータとすることができる。値が高いほど、感じる不快感のレベルは大きい。乗員不快パラメータは、自動車の横方向及び/又は縦方向の加速度、ヨーレートエラーの量に対応するものとすることができる。それに加えて、又は、それに代えて、乗員不快パラメータは、他の一以上のパラメータに対応するものとすることができる。
【0021】
前記第二閾値が前記第一閾値に等しいものとすることができる。
【0022】
前記第二閾値が前記第一閾値より小さいものとすることができる。
【0023】
ある実施形態では、ホイールスリップの量が、横方向のホイールスリップの量を含むものとする。
【0024】
ホイールスリップの量が、縦方向のホイールスリップの量を含むものとすることは任意である。
【0025】
ある実施形態では、ホイールスリップの量が、横方向のホイールスリップの量及び、縦方向のホイールスリップの量の組み合わせに従い決定されるものとする。
【0026】
前記予測評価装置が、一以上の車両運転パラメータの値に基づき、第一モードから第二モードへの移行が所定の期間内に要求される可能性を決定するべく構成されたものとすることは任意である。
【0027】
前記予測評価装置は、一以上のパラメータの一以上の履歴値に対応する出力を与えるべく構成されたものとすることができる。
【0028】
従って、予測評価装置は、要求される第一モードから第二モードへの移行の可能性を決定する上で、サスペンション動作、横方向加速度に対応するパラメータ、及び/又は、その他の適切な運転パラメータのような、一以上の運転パラメータの履歴値を考慮することができる。
【0029】
ある実施形態では、予測評価装置の出力に対応して、第一モードから第二モードへの移行がなされるとき、解除可能なトルク伝達手段は、一以上の車両運転パタメータの値に対応する速度で、車輪の第二グループを原動機手段に接続するよう構成されるものであり、ここで、当該一以上の車両運転パタメータは、予測評価装置が上記の移行を引き起こしたことに対応するものである。
【0030】
ドライブラインの補助部分による、一個以上の車輪の第二グループの、原動機手段からのトルク伝達経路への接続の速度は、接続動作が行われる期間に関するものと考えることができると理解される。接続の当該速度が高ければ高いほど、ドライブラインが、第一モードから第二モードへ移行させる作動を完了させる期間は短くなる。それ故、接続速度への言及は、接続動作が完了する期間、つまり、第一モードから第二モードへの移行を完了することのできる期間への言及と考えることもできる。完了とは、解除可能なトルク伝達手段が、一個の車輪の第二グループの、原動機手段への接続の作動を完了させたことを意味する。解除可能なトルク伝達手段が、クラッチ手段を備える場合においては、完了とは、クラッチ手段が完全に(また部分的ではなく)閉じていることを意味すると理解される。
【0031】
よって、制御手段は、ドライブラインを、一以上の車両運転パラメータの値に対応する長さの期間にわたって、第一モードから第二モードへ移行させるよう制御するべく作動可能なものとすることができる。
【0032】
いくつかの実施形態では、解除可能なトルク伝達手段が、クラッチもしくはクラッチ手段を備えるとき、接続速度への言及は、クラッチもしくはクラッチ手段が閉じる速度への言及である場合があると理解される。いくつかの実施形態では、接続速度への言及は、複数のクラッチ手段が完全に閉じるために要する総時間への言及である場合があると理解され、たとえば、一のクラッチ手段の閉鎖と、他のクラッチ手段の閉鎖との間の遅延が、異なる接続速度よって変化することがある。いくつかの構成では、第一及び第二の解除可能なトルク伝達手段の一方のクラッチ手段が、第一及び第二の解除可能なトルク伝達手段の他方のクラッチ手段が閉じるに先立って閉じることは、上記の他方のクラッチ手段が閉じる前に、プロップシャフトを回転させるので有利である。このことにより、ドライブライン接続動作に関係する、騒音、振動、ハーシュネス(NVH)を軽減させることができる。この一方で、接続動作が急を要する場合は、第一及び第二の解除可能なトルク伝達手段の当該クラッチ手段は、それぞれの閉じる動作間の少しの遅延で、又は遅延なしに、他方と略同時に、又は、その直後に閉じることができる。
【0033】
つまり、解除可能なトルク伝達手段は、予測評価装置の出力に対応する長さの期間にわたって、接続動作の完了を行うよう構成することができる。
【0034】
(接続動作を完了するための要求期間が減少することにより)第一モードから第二モードへの移行の速度が、より速くなることは、自動車のコンポーネントの摩耗の増大及び、NVHの増加(すなわち、NVH性能の低下)を生じさせ得ると理解される。移行をもたらす一以上の運転パラメータの値に対応する接続速度の選択により、より遅い速度は特定の状況で、また、より速い速度は、その他の状況で用いられる。それにより、この発明のいくつかの実施形態は、自動車のコンポーネントの摩耗速度を減少させることができ、NVH性能が改善されるとの利点がある。
【0035】
予測評価装置の出力を、複数の車両運転パラメータに対応させることは任意である。
【0036】
さらに、前記解除可能なトルク伝達手段が、一以上の運転パラメータのアイデンティティに対応する速度で、車輪の第二グループを原動機手段に接続するべく構成されたものとし、前記一以上の運転パラメータが、予測評価装置の前記出力が自動車の、第一モードから第二モードへの移行をもたらしたことに対応するものとすることは任意である。
【0037】
前記予測評価装置は、ドライブラインの、要求されるモードの作動に対応する出力を与えるよう構成することができる。
【0038】
ある実施形態では、前記予測評価装置が、ドライブラインの第二モードになるべきであることを示す出力を与えるとき、該予測評価装置がさらに、一以上の運転パラメータのアイデンティティに対応する出力を与えるべく構成されたものとし、当該一以上の運転パラメータは、予測評価装置が、第二モードになるべきであることを示す前記出力を与えたことに対応するものである。
【0039】
このことは、第二モードへの移行が、発動パラメータのアイデンティティに対応する速度で行われ得るという利点がある。このことは、発動パラメータのアイデンティティが、移行をより緊急に行うべきとするようなものである場合に、より速い速度が採用されることを可能にする。
【0040】
前記予測評価装置が、第二モードになるべきであることを決定するとき、予測評価装置が、第一モードから第二モードへの移行がなされるべき速度を示す出力を与えるべく構成されるものとすることは任意である。
【0041】
このことは、コントローラ40が、第一モードから第二モードへの移行の要求速度とは独立した決定をすることを要しないという利点がある。コントローラ40はむしろ、予測評価装置の出力に応じて、自動車を、第一モードから第二モードへ移行させるべく制御する。
【0042】
このことは、いくつかの実施形態では、自動車が第一モードから第二モードへ移行し始めることのできる速度が増加するとの利点がある。そしてこのことは、車両運転パラメータが、第二モードでの車両の運転が反応評価装置によって要求されるようなものであるときに、自動車が一モードになることの可能性を減らすとの利点がある。
【0043】
予測評価装置は、第一モードから第二モードへの移行が要求される可能性に対応する出力を与えるべく構成することができる。
【0044】
当該出力は、確率値を備え、該確率値は、第二モードから第一モードへの移行が所定の期間内に要求されることの可能性に対応する値とすることができる。
【0045】
ある実施形態では、反応評価装置の前記出力に対応する移行モードと比較して、予測評価装置の前記出力に応じて第二モードへの移行がなされるとき、第一モードから第二モードへの移行を遅い速度で行うよう構成される。
【0046】
この構成は、ドライブラインのコンポーネントの摩耗量を、予測評価装置を有していない自動車に比して減少させることができる。
【0047】
上述したように、第二モードへの移行を要求する条件が存在しないとき、第二モードへの移行が、予測評価装置の出力に応じて行われる場合は、かかる移行が、当該条件が存在する場合よりも遅い速度で行われることがある。
【0048】
これは、第二モードへの移行が、予測評価装置の出力に応じて、遅い速度で行われる場合であっても、状況によっては、仮に、第二モードへの移行が、反応評価装置の出力に応じて、より速い速度で行われるであろう場合よりも早期に、自動車が第二モードになる可能性があるからである。
【0049】
それ故、第二モードへの移行は、状況次第で、他で行われたであろうよりも早期に行われることがあり、それにより、自動車の摩耗が減少し、また、移行をより速い速度で行うことによりNVHを低下させることのリスクが軽減する。
【0050】
ある実施形態では、前記反応評価装置が、下記(a)〜(e)の中から選択される少なくとも一の車両運転パラメータに対応するものである。
(a)ホイールスリップの量
(b)ヨーレートエラー
(c)アンチロック・ブレーキング・システム(ABS)が動作しているかどうかの決定
(d)ダイナミックス・スタビリティ・コントロール・システム(DSC)が動作しているかどうかの決定
(e)トラクション・コントロール・システム(TCS)が動作しているかどうかの決定
【0051】
前記予測評価装置が、下記(a)〜(c1)の中から選択される少なくとも一の車両運転パラメータに対応するものである。
(a)ドライブラインを介して一個以上の車輪に伝わるトルクの瞬間的な値
(b)ハンドル角
(c)操舵輪角度
(d)操舵輪角度の変化率
(e)ハンドルの変化率
(f)車両の横加速度
(g)横加速度の変化率
(h)スロットルもしくはアクセルのペダル位置
(i)スロットルもしくはアクセルペダル位置の変化率
(j)ドライバーの要求トルク
(k)原動機手段トルク
(l)ホイールスリップの量
(m)車両加速度
(n)車両減速度
(o)ヨーレート
(p)ヨーレートエラー
(q)マニュアルもしくはオートマチックのギアシフトコントロールにおけるギアシフト位置の値
(r)作動温度
(s)周辺温度
(t)車両コンポーネントの温度
(u)車両流体の温度
(v)補助ドライブラインのコンポーネントの温度
(w)補助ドライブラインの流体の温度
(x)車両速度
(y)車両が実行する車両運転プログラムのアイデンティティ
(z)自動車が移動する走行表面の粗さ
(a1)オートマチック・トランスミッションの現在の、又は目標のギアが、一以上のギア値の第一セットに設定されること
(b1)所定の第一ブレーキペダル位置閾値より大きいブレーキペダル位置の値
(c1)所定の第一ブレーキ圧閾値より大きいブレーキ圧の値
【0052】
ドライブラインの前記補助部分が、プロップシャフト及び前記解除可能なトルク伝達手段を備え、前記解除可能なトルク伝達手段が、前記プロップシャフトを、原動機手段からのトルク伝達経路に接続するべく作動可能な、第一の解除可能なトルク伝達手段と、前記プロップシャフトを、一個以上の車輪の第二グループに接続するべく作動可能な、第二の解除可能なトルク伝達手段とを備えるものとすることは任意である。
【0053】
自動車がさらに、第一モードで、第一及び第二の解除可能なトルク伝達手段がプロップシャフトを原動機手段へのトルク伝達経路及び車輪の第二グループの両方から切断するように、自動車の運転を、第一モードと第二モードとの間で切り替えるべく作動可能な制御手段を備えるものとすることは任意である。
【0054】
プロップシャフトが、原動機手段からのトルク伝達経路及び、一個以上の車輪の第二グループの両方から切断されるとき、プロップシャフトは、自動車が動いているときであっても動かなくなると理解される。このことは、いくつかの実施形態では、プロップシャフトの回転に関するエネルギーロスを、減らすか、又は削減することができるという利点がある。
【0055】
車輪の第一グループが第一車輪対を備え、前記第一モードが、前記第一車輪対が原動機手段により駆動される二輪駆動モードの作動に対応するものとすることは任意である。
【0056】
さらに、車輪の第二グループが第二車輪対を備え、前記第二モードの作動が、四輪駆動モードの作動に対応するものとすることは任意である。
【0057】
またさらに、車輪の第二グループが、第二及び第三の車輪対を備え、前記第二モードが、六輪駆動モードの作動に対応するものとすることは任意である。
【0058】
ある実施形態では、車輪の第一及び第二グループの少なくとも一つが、複数対の車輪を備えるものとする。
【0059】
解除可能なトルク伝達手段が、接続動作を行う一個以上のアクチュエータを備え、当該接続動作速度が、当該一個以上のアクチュエータの動作速度に依存するものとすることは任意であるものとする。
【0060】
ある実施形態では、解除可能なトルク伝達手段が、接続動作を行う複数個のアクチュエータを備えるものとする。
【0061】
ある実施形態では、原動機手段が、内燃エンジン及び、電気推進モータの中から選択される少なくとも一つを備えるものとする。
【0062】
この発明の更なる側面は、ドライブラインを有する自動車の制御方法であって、
ドライブラインの第一モードの作動で、該ドライブラインにより、一個以上の車輪の第一グループを原動機手段に連結すること、
ドライブラインの第二モードの作動で、該ドライブラインの補助部分により、前記第一グループに加えて、一個以上の車輪の第二グループを原動機手段に連結することを備え、
ドライブラインが第一モードにあるときに、該方法が、反応評価装置及び予測評価装置の出力に応じて、第二モードへ移行するべく、ドライブラインを制御することを備え、
該方法は、前記反応評価装置により、ホイールスリップの量が所定の第一閾値を超えたかどうかを決定すること、及び、ホイールスリップの量が前記所定の第一閾値を超えた場合に、第二モードになるようドライブラインを制御することを備え、
ホイールスリップの量が前記所定の第一閾値を下回るとき、前記予測評価装置により、一以上の車両運転パラメータに関する一以上の条件を満たすかどうかを決定
し、
該方法は、前記反応評価装置及び前記予測評価装置の前記出力の少なくとも一つに対応する速度で、第一モードから第二モードへ移行するべくドライブラインを制御することをさらに備える方法を提供する。
【0063】
ある実施形態では、ホイールスリップの量が前記所定の第一閾値を下回るとき、前記予測評価装置により、一以上の車両運転パラメータに関する一以上の条件を満たすかどうかを決定するステップは、ホイールスリップの量が前記所定の第一閾値を下回るとき、予測評価装置により、ホイールスリップの量が所定の第二閾値を超えつつあることを含む、一以上の車両運転パラメータに関する一以上の条件を満たすかどうかを決定することを備えるものとすることができる。
【0064】
ホイールスリップの量が前記所定の第一閾値を下回るとき、予測評価装置により、一以上の車両運転パラメータに関する一以上の条件を満たすかどうかを決定するステップは、ホイールスリップの量が前記所定の第一閾値を下回るとき、予測評価装置により、乗員不快パラメータが、所定の閾値を超えつつあることを示す、一以上の車両運転パラメータに関する一以上の条件を満たすかどうかを決定することを選択的に含むものとすることができる。
【0065】
この出願の範囲内において、先述の段落、特許請求の範囲、並びに/又は、後述の説明及び図面に明確に記載した様々な側面、実施形態、実施例及び代替手段、並びに、特にその構成は、それぞれ独立して、又は、それらの任意の組合せとして解釈され得ることが想定されている。たとえば、ある実施形態に関連して説明した構成は、構成間での矛盾のない限り、他の全ての実施形態に適用することができる。