CN103534123B - 车辆和控制车辆的方法 - Google Patents

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Abstract

在本发明的一个方面中，提供了一种机动车辆，具有：原动机；至少第一组一个或更多个车轮和第二组一个或更多个车轮；以及动力传动系，该动力传动系用以将原动机连接至第一组一个或更多个车轮和第二组一个或更多个车轮，使得：当动力传动系处于第一运行模式时第一组一个或更多个车轮由原动机驱动，以及，当动力传动系处于第二运行模式时第二组一个或更多个车轮由原动机附加地驱动，该动力传动系包括具有可释放扭矩传输装置的辅助部分，该可释放扭矩传输装置能够操作成当动力传动系在第一模式与第二模式之间转变时将第二组一个或更多个车轮连接至原动机，其中，当动力传动系处于第一模式时，该动力传动系能够操作成响应于反应评估器和预测评估器的输出而转变至第二模式，该反应评估器的输出响应于对车轮滑移量是否已经超过第一规定阈值的判定，该预测评估器的输出响应于对当车轮滑移量在第一规定阈值以下时与一个或更多个车辆运行参数相关的一个或更多个条件是否被满足的判定。

Description

车辆和控制车辆的方法
技术领域
本发明涉及一种机动车辆并且涉及一种控制机动车辆的方法。具体地但非排他地，本发明涉及一种诸如全地形车辆(ATV)之类的机动车辆，该机动车辆具有能够操作成改变提供扭矩以驱动该车辆的车轮的数目的动力传动系。
背景技术
已知提供了一种机动车辆，该机动车辆具有将原动力供应至车辆的两对车轮中的每对车轮的四轮驱动运行模式。原动力通过动力传动系供应至车轮。
一些已知的车辆设置成使得原动力永久地供应至两对车轮。一些其他车辆设置成使得原动力被选择性地供应至或者仅一对车轮或者两对车轮。可以设置驾驶员可操作选择器以允许驾驶员选择两轮运行或四轮运行。一些动力传动系系统要求车辆在于两轮驱动模式与四轮驱动模式之间转变时是静止的。这种系统可以被称为静态分离/重连接系统。
GB2407804公开了一种动态动力传动系重连接装置，其中，跟随车轮与动力传动系的断开连接发生的车轮中的两个车轮与动力传动系的重连接可以在车辆行驶时进行。这种系统可以被称为动态动力传动系重连接系统。在GB2407804中公开的系统采用离合器装置以允许动态动力传动系重连接。
理想的是提供一种在触发从两轮驱动模式至四轮驱动模式的转变方面具有改进的响应时间的车辆。还理想的是，提供一种在两轮驱动模式与四轮驱动模式之间转变方面具有改进的噪声、振动和不平顺性(NVH)性能的车辆。
发明内容
通过参照所附权利要求可以理解本发明的实施方式。
本发明的方面提供了一种系统、一种车辆和一种方法。
在要保护的本发明的方面中，提供了一种机动车辆，该机动车辆具有：
原动机装置；
至少第一组一个或更多个车轮和第二组一个或更多个车轮；以及
动力传动系，该动力传动系能够操作成将原动机装置连接至第一组一个或更多个车轮和第二组一个或更多个车轮，使得：当动力传动系处于第一运行模式时第一组一个或更多个车轮而非第二组一个或更多个车轮由原动机装置驱动，以及，当动力传动系处于第二运行模式时第一组车轮和第二组车轮由原动机装置驱动，
该动力传动系包括辅助部分，该辅助部分包括可释放扭矩传输装置，动力传动系能够操作成在动力传动系从第一模式转变至第二模式时通过该可释放扭矩传输装置将第二组一个或更多个车轮连接至原动机装置，
其中，当处于第一模式时，动力传动系能够操作成响应于反应评估器和预测评估器的输出而转变至第二模式，
反应评估器的输出响应于对车轮滑移量是否已经超过第一规定阈值的判定，
预测评估器的输出响应于对当车轮滑移量在第一规定阈值以下时与一个或更多个车辆运行参数相关的一个或更多个条件是否被满足的判定，
其特征在于，
动力传动系的从第一模式至第二模式的所述转变处于响应于所述反应评估器的输出和所述预测评估器的输出中的一者的速率。
在本申请中，术语“响应于”不意在限制并且可以例如由术语“取决于”或其他类似的术语来替代。
应当理解，在本文中，涉及一组一个或更多个车轮包括涉及具有仅一个车轮的成员的组。
本发明的实施方式的优点在于，车辆可以或者在一旦出现需要转变的情况(响应于反应评估器的输出)时、或者在一些情况下在存在将触发反应评估器以触发转变的一个或更多个条件之前而从第一模式转变至第二模式。换言之，预测评估器可以在发生将导致反应评估器触发至第二模式的转变的条件之前触发至第二模式的转变。
因此，应当理解，在一些情况下，当通常触发至第二模式的转变的条件(响应于反应评估器的输出)实际上发生时，车辆可以已经响应于预测评估器的输出进行至第二模式的转变。
在一些情况下，通过在预期到需要至第二模式的转变的条件实际发生的情况下执行至第二模式的转变，可以避免发生至第二模式的转变所需要的条件。例如，如果预测评估器判定存在车轮滑移的风险，车辆可以在发生车轮滑移之前转变至第二模式从而防止了车轮滑移。
一些实施方式的优点在于可以减小车辆的磨损或减小车辆的一个或更多个部件的磨损。例如，如果防止或减小了车轮滑移，可以减小一个或更多个轮胎的磨损以及动力传动系的一个或更多个其他部件的磨损。
因此，应当理解，反应评估器设置成提供指示出响应于当前存在的条件而需要至第二模式的转变的反馈信号。
在一些装置中，预测评估器可以被认为是提供前馈信号，该前馈信号指示出至第二模式的转变可以通过反应评估器而被很快地触发，除非车辆通过立即采取为第二模式而预先制止了反应评估器。因此在一些情况下，预测评估器可以先于反应评估器触发至第二模式的转变。
在一种实施方式中，预测评估器的输出还可以响应于对与一个或更多个车辆运行参数相关的一个或更多个条件被满足、从而指示出车轮滑移量可能即将超过第二规定阈值的判定。
可选地，预测评估器的输出还可以响应于对与一个或更多个车辆运行参数相关的一个或更多个条件被满足、从而指示出乘客的不适感参数可能即将超过规定阈值的判定。
乘客的不适感参数可以是指示出乘客所承受的不适感的水平的参数。该值越高，则所承受的不适感的水平越高。不适感参数可以响应于车辆的横向和/或纵向加速度的量、横摆率误差量。附加地或替代性地，不适感参数可以可以响应于一个或更多个其他参数。
第二阈值可以与第一阈值大致相同。
替代性地，第二阈值可以比第一阈值更小。
在一种实施方式中，车轮滑移量包括横向车轮滑移量。
可选地，车轮滑移量包括纵向车轮滑移量。
在一种实施方式中，车轮滑移量根据横向车轮滑移量和纵向车轮滑移量的结合来判定。
可选地，预测评估器设置成基于一个或更多个车辆运行参数的值来判定在规定时间段内将需要从第一模式至第二模式的转变的可能性。
预测评估器可以响应于一个或更多个参数的一个或更多个历史值。
因此，预测评估器可以考虑一个或更多个参数的历史值，比如响应于悬架活动的参数、横向加速参数、和/或在判定需要从第一模式至第二模式的转变的可能性方面的其他合适的车辆参数。
在一种实施方式中，当从第一模式至第二模式的转变响应于预测评估器的输出而进行时，可释放扭矩传输装置设置成以响应于一个或更多个车辆运行参数的值的速率将第二组车轮连接至原动机装置，其中，预测评估器已经响应于该一个或更多个车辆运行参数的值触发该转变。
应当理解，通过动力传动系的辅助部分将第二组一个或更多个车轮与自原动机装置起的扭矩传输路径进行连接的速率可以被认为与执行连接操作所处的时间段有关。连接速率越高，则动力传动系完成该动力传动系从第一模式至第二模式的转变的操作的时间段越小。因此，涉及连接速率可以替代性地认为是涉及完成连接操作所处的时间段，即，可以完成从第一模式至第二模式的转变所处的时间段。所提到的完成意味着可释放扭矩传输装置已经完成了第二组一个或更多个车轮被连接至原动机装置的操作。在可释放扭矩传输装置包括离合器装置的情况下，完成将被理解为意味着离合器装置被完全地(并非部分地)闭合。
因此，控制装置可以能够操作成控制动力传动系在其长度响应于一个或更多个车辆运行参数的值的时间段上从第一模式转变至第二模式。
在可释放扭矩传输装置包括离合器或离合器装置的一些实施方式中，涉及连接速率可以理解为是涉及闭合离合器或离合器装置的速率。在一些实施方式中，涉及连接速率可以理解为是涉及多个离合器装置完全闭合所花的总时间；例如，可以改变一个离合器装置的闭合与另一个离合器装置的闭合之间的时间延迟，从而导致了不同的连接速率。在一些布置中，可以有利的是在闭合第一可释放扭矩传输装置和第二可释放扭矩传输装置中的一者的离合器装置之后，闭合第一可释放扭矩传输装置和第二可释放扭矩传输装置中的另一者的离合器装置，以便在闭合所述另一者的离合器装置之前使后驱传动轴转动。这能够减小与动力传动系连接操作相关联的噪声、振动和/或不平顺性(NVH)。然而，在连接操作紧急的情况下，第一可释放扭矩传输装置的离合器装置和第二可释放扭矩传输装置的离合器装置可以大致同时地闭合、或一个紧随另一个闭合而在相应的闭合操作之间具有很小的延时或没有延时。
即，可释放扭矩传输装置可以设置成执行以在响应于预测评估器的输出的长度的时间段上完成连接操作。
应当理解，从第一模式至第二模式的转变的更快的速率(导致完成连接操作所需的时间段减小)可以导致车辆的部件的磨损的增加和增大的NVH(即，减小的NVH性能)。通过选择响应于对转变进行触发的一个或更多个运行参数的值的连接速率，可以在一些情况下使用较慢速率并且在另外一些情况下使用较快速率。因此，本发明的一些实施方式的优点在于可以减小车辆的部件的磨损率并且/或改进NVH性能。
可选地，预测评估器的输出响应于多个车辆运行参数。
另外可选地，可释放扭矩传输装置设置成以响应于下述一个或更多个运行参数的特性的速率将第二组车轮连接至原动机装置：预测评估器的输出响应于该一个或更多个运行参数的特性触发车辆从第一模式转变至第二模式。
预测评估器可以构造成提供与动力传动系所需的运行模式相对应的输出。
在一种实施方式中，当预测评估器提供指示出应当采取动力传动系的第二模式的输出时，预测评估器还构造成用于提供与一个或更多个运行参数的特性相对应的输出，预测评估器已经响应于该一个或更多个运行参数的特性提供了指示应当采取第二模式的输出。
本发明的优点在于，至第二模式的转变可以以响应于触发参数的特性的速率进行。这允许了在触发参数的特性是使得转变应当更急迫地被执行的情况下采用较快的速率。
可选地，当预测评估器判定应当采取第二模式时，预测评估器设置成提供指示出从第一模式转变至第二模式时所应有的速率的输出。
这样的优点在于，控制器40不需要进行关于从第一模式至第二模式的转变所需的速率的单独判定。相反，控制器40响应于预测评估器的输出控制车辆从第一模式转变至第二模式。
本发明的优点在于，在一些实施方式中可以增大车辆能够开始从第一模式转变至第二模式时的速度。这又具有以下优点：减小了当车辆运行参数为使得反应评估器需求处于第二模式的车辆操作时发现车辆处于第一模式的概率。
预测评估器可以构造成提供与将需要从第一模式转变至第二模式的可能性相对应的输出。
该输出可以包括下述概率值：该概率值为对应于在规定时间段内需要从第二模式转变至第一模式的概率的值。
在一种实施方式中，车辆设置成：与响应于反应评估器的输出而进行转变相比较，当至第二模式的转变响应于预测评估器的输出而进行时，车辆以更慢的速率执行从第一模式至第二模式的转变。
该特征的优点在于，与不具有预测评估器的车辆相比较，动力传动系的部件的磨损量可以减小。
如上文指出的，如果当不然则请求至第二模式的转变的条件不存在时，至第二模式的转变响应于预测评估器的输出而进行，则该转变可以以比在该条件存在的情况下的速率更慢的速率进行。
这是因为，即使至第二模式的转变响应于预测评估器的输出以更慢的速率进行，在一些情况下，可能的是，在比如果至第二模式的转变响应于反应评估器的输出以更高的速率进行时的情况更早的时间，车辆将处于第二模式。
因此，至第二模式的转变可以比在一些情况下不然则已经进行了至第二模式的转变更早地进行，从而通过以更高的速率执行转变而减小了车辆的磨损并且降低了包括NVH在内的风险。
在一种实施方式中，反应评估器响应于从下述参数中选择的至少一个车辆运行参数：
(a)车轮滑移量，
(b)横摆率误差
(c)对防抱死制动系统(ABS)是否被启用的判定；
(d)对动态稳定性控制(DSC)系统是否被启用的判定；以及
(e)对牵引力控制系统(TCS)是否被启用的判定。
在一种实施方式中，预测评估器响应于从下述参数中选择的至少一个车辆运行参数：
(a)通过动力传动系传送至一个或更多个车轮的瞬时扭矩量，
(b)方向盘角度，
(c)可转向行走轮角度，
(d)可转向行走轮角度的变化率，
(e)方向盘的变化率，
(f)车辆的横向加速度，
(g)横向加速度的变化率，
(h)节气门或加速器踏板位置，
(i)节气门或加速器踏板位置的变化率，
(j)驾驶员需求扭矩，
(k)原动机装置扭矩，
(l)车轮滑移量，
(m)车辆加速度，
(n)车辆减速度，
(o)横摆率，
(p)横摆率误差，
(q)手动或自动换挡控制装置的换挡位置值，
(r)运行温度，
(s)环境温度，
(t)车辆部件的温度，
(u)车辆流体的温度，
(v)辅助动力传动系的部件的温度，
(w)辅助动力传动系的流体的温度，
(x)车辆的速度，
(y)由车辆执行的车辆操作程序的特性，
(z)车辆所行驶的行车表面的粗糙度，
(a1)自动变速器的当前或目标档位设定为第一组一个或更多个档位值中的一者，
(b1)制动踏板位置值比第一规定制动踏板位置阈值更大，以及
(c1)制动压力值比第一规定制动压力阈值更大。
可选地，动力传动系的辅助部分包括后驱传动轴，并且可释放扭矩传输装置包括第一可释放扭矩传输装置和第二可释放扭矩传输装置，该第一可释放扭矩传输装置能够操作成将后驱传动轴连接至自原动机装置起的扭矩传输路径，该第二可释放扭矩传输装置能够操作成将后驱传动轴连接至第二组一个或更多个车轮。
可选地，车辆还包括控制装置，该控制装置能够操作成使车辆在第一运行模式和第二运行模式之间切换，使得在第一模式中第一可释放扭矩传输装置和第二可释放扭矩传输装置使后驱传动轴与通向原动机装置的扭矩传输路径以及第二组车轮二者断开连接。
应当理解，当后驱传动轴与自原动机装置起的扭矩传输路径以及所述第二组一个或更多个车轮二者均断开连接时，后驱传动轴可以基本上是静止的即使当车辆移动时亦是如此。这所具有的优点在于，在一些实施方式中可以减小或消除与后驱传动轴旋转相关联的能量损失。
可选地，第一组车轮包括第一对车轮，并且第一模式对应于两轮驱动运行模式，在两轮驱动运行模式中，第一对车轮由原动机装置驱动。
另外可选地，第二组车轮包括第二对车轮，并且第二运行模式对应于四轮驱动运行模式。
仍可选地，第二组车轮包括第二对车轮和第三对车轮，并且第二运行模式对应于六轮驱动运行模式。
在一种实施方式中，第一组车轮和第二组车轮中的至少一组车轮包括多对车轮。
可选地，可释放扭矩传输装置包括设置成执行连接操作的一个或更多个致动器，该连接操作的速率取决于一个或更多个致动器的运动速率。
在一种实施方式中，可释放扭矩传输装置包括设置成执行连接操作的多个致动器。
在一种实施方式中，原动机装置包括选自内燃机和电动推进马达中的至少一者。
在本发明的方面中，提供了一种用于控制具有动力传动系的机动车辆的方法，该方法包括：
在动力传动系的第一运行模式中，通过动力传动系将第一组一个或更多个车轮而非第二组一个或更多个车轮联接至原动机装置，
在动力传动系的第二运行模式中，通过动力传动系的辅助部分将除了第一组车轮之外的第二组一个或更多个车轮联接至原动机装置，
当动力传动系处于第一模式时，该方法包括响应于反应评估器和预测评估器的输出而控制动力传动系转变至第二模式，
该方法包括：通过反应评估器来判定车轮滑移量是否已经超过第一规定阈值；以及如果车轮滑移量已经超过第一规定阈值则对动力传动系进行控制以采取为第二模式，以及
通过预测评估器来判定当车轮滑移量在第一规定阈值以下时与一个或更多个车辆运行参数相关的一个或更多个条件是否被满足，
其特征在于，
动力传动系的从第一模式至第二模式的转变被控制在响应于所述反应评估器的输出和所述预测评估器的输出中的一者的速率。
在一种实施方式中，通过预测评估器来判定当车轮滑移量在第一规定阈值以下时与一个或更多个车辆运行参数相关的一个或更多个条件是否被满足的步骤可以包括：通过预测评估器来判定当车轮滑移量在第一规定阈值以下时与一个或更多个车辆运行参数相关的一个或更多个条件是否满足，从而指示出车轮滑移量可能即将超过第二规定阈值。
可选地，通过预测评估器来判定当车轮滑移量在第一规定阈值以下时与一个或更多个车辆运行参数相关的一个或更多个条件是否被满足的步骤可以包括：通过预测评估器来判定当车轮滑移量在第一规定阈值以下时与一个或更多个车辆运行参数相关的一个或更多个条件是否被满足，从而指示出乘客不适感参数可能即将超过规定阈值。
在本申请的范围内，可以想到在前述段落中、在权利要求中和/或在下列描述和附图中陈述的本申请的各个方面、实施方式、示例和替代方案、以及特别是特征可以被独立地或以其任何组合的方式采用。例如，结合一个实施方式描述的特征除非是不相容的否则能够应用于所有实施方式。
附图说明
现在将通过参照附图、仅以示例的方式对本发明的实施方式进行描述，在附图中：
图1为根据本发明的实施方式的车辆的示意图；以及
图2为根据本发明的实施方式的机动车辆的控制器的示意图。
具体实施方式
图1为根据本发明的实施方式的具有动力传动系5的机动车辆1的示意图。动力传动系5连接至内燃机11并且具有变速箱18、一对前车轮12、13、辅助部分10以及一对后车轮14、15。
动力传动系5选择性地设置成在第一(或两轮驱动)运行模式中将从内燃机11供给至变速箱18的动力仅传输至前车轮12、13或在第二(或四轮驱动)运行模式中将所述动力同时传输至前车轮12、13和后车轮14、15。
动力通过动力传动系5的一对前传动轴19传输至前车轮12、13。
动力通过辅助部分10传输至后车轮14、15。辅助部分10具有包括动力传递离合器(PTC)22的动力传递单元(PTU)24，该动力传递离合器(PTC)22能够操作成将辅助部分10的后驱传动轴23连接至变速箱18。后驱传动轴23又联接至后差速器30，后差速器30能够操作成将后驱传动轴23联接至后传动轴26。
后差速器30具有一对离合器27，后差速器30能够操作成当需要四轮驱动运行模式时通过该一对离合器27将后驱传动轴23连接至后传动轴26。
动力传动系5具有控制器40，控制器40设置成控制PTC 22和离合器27的操作。当需要四轮驱动运行模式时，控制器40设置成闭合PTC 22并且闭合差速器27的离合器27。
在图1的实施方式中，PTC 22和差速器离合器27具有能够操作成以多个不同的速率中的一个选定速率闭合相应的离合器的相应的致动器。这允许了以对应的多个不同速率中的一个速率进行从两轮驱动运行模式至四轮驱动运行模式的转变。
应当理解，相对应的致动器致动相应的离合器装置时的速率可以影响动力传动系5的离合器以及潜在地一个或更多个其他部件的磨损率。致动速率还可以影响由车辆1的驾驶员或乘客所体验到的NVH(噪声、振动和不平顺性)的水平。因此，为了驾驶员舒适度和车辆的寿命，可以优选的是在一些实施方式中以较慢的速率执行从两轮驱动运行模式至四轮驱动运行模式的转变以便减小部件磨损和减小车辆的NVH。
然而，在一些情况中，优选的是以更高的速率执行从两轮驱动模式至四轮驱动模式的转变。例如，如果检测到车辆正在打滑，可以优选的是快速地采取四轮驱动模式。
车辆1还具有防抱死制动系统(ABS)，该防抱死制动系统设置成控制车辆的一个或更多个车轮的制动以减小当在执行制动时所需要的制动作用的量以防止打滑。车辆1还具有动态稳定控制系统(DSC)60，该动态稳定控制系统60设置成控制传送至车辆的一个或更多个车轮的扭矩量以防止车轮滑移。
此外，车辆1具有牵引力控制系统(TCS)70，该牵引力控制系统70设置成监测车辆1的车轮并且在判定车轮以比基本上不发生车轮侧滑所需要的速度更高的速度旋转的情况下对一个或更多个车轮施加制动。
图2是控制器40的一部分的示意图。控制器40具有反应评估器43，反应评估器43在由控制器40的计算装置来运行的计算机软件代码中实现(embodied)。反应评估器43设置成用于评估由控制器40接收的信号S1、S2、S3、S4、S5。这些信号响应于：
(a)一个或更多个车轮的纵向车轮滑移量，
(b)横摆率误差，
(c)对防抱死制动系统(ABS)50是否被启用的判定；
(d)对动态稳定控制系统(DSC)60是否被启用的判定；以及
(e)对牵引力控制系统(TCS)70是否被启用的判定。
当车辆1处于两轮驱动运行模式并且信号S1、S2、S3、S4、S5中的一个或更多个值满足一组一个或更多个规定的反应评估器的条件，反应评估器43设置成触发从两轮驱动模式至四轮驱动模式的转变。
为了触发从两轮驱动模式至四轮驱动模式的转变，反应评估器43对控制模块47提供输出信号R1，控制模块47控制动力传动系5的状态，即，动力传动系5是处于两轮驱动模式还是处于四轮驱动模式。
在图2的实施方式中，输出信号R1通过逻辑“或”门46提供至控制模块47。
反应评估器43设置成判定何时实际上存在需要立即采取四轮驱动模式的条件。
在本实施方式中，当反应评估器43判定纵向车轮滑移量超过规定阈值，或横摆率误差量(指示横向车轮滑移)超过规定阈值时，车辆设置成立即采取四轮驱动模式并且以相对快的速率采取四轮驱动模式。
类似地，如果反应评估器43判定ABS系统50、DSC系统60和TCS系统70中的任一者是启用的，则反应评估器43控制车轮以相对快的速率采取四轮驱动模式。在一些实施方式中，反应评估器43设置成在决定是否触发至第二模式的转变之前判定ABS系统50、DSC系统60和/或TCS系统70的响应的严重程度。
反应评估器43对构造成控制车辆在两轮驱动模式与四轮驱动模式之间转变的控制模块47提供控制信号R2。该控制信号R2响应于下述速率：从两轮驱动模式转变至四轮驱动模式的转变应当以该速率进行。因此，控制模块47能够判定何时需要至四轮驱动模式的转变以及判定转变至四轮驱动模式所需要的速率。
控制器40还具有预测评估器45，预测评估器45在由控制器40的计算装置运行的计算机软件代码中实现。在图2示出的实施方式中，计算装置是与运行实现反应评估器43的软件的装置相同的计算装置。替代性地，计算装置可以是不同的计算装置。
类似于反应评估器43，预测评估器45还设置成评估由控制器40接收的与不同的相应车辆控制参数的值相对应的信号(信号S6，…，SN)。
然而，预测评估器45设置成基于一个或更多个运行参数的值判定何时存在指示出在规定时间段内可能需要从两轮驱动模式至四轮驱动模式的转变的条件，而不是如反应评估器43的情况一样判定何时实际存在需要四轮驱动运行的条件，该一个或更多个运行参数可以是：
(a)通过动力传动系传送至一个或更多个车轮的瞬时扭矩量，
(b)方向盘角度，
(c)可转向行走轮角度，
(d)可转向行走轮角度的变化率，
(e)方向盘的变化率，
(f)车辆的横向加速度，
(g)横向加速度的变化率，
(h)节气门或加速器踏板位置，
(i)节气门或加速器踏板位置的变化率，
(j)驾驶员需求扭矩，
(k)原动机装置扭矩，
(l)车轮滑移量，
(m)车辆加速度，
(n)车辆减速度，
(o)横摆率，
(p)横摆率误差，
(q)手动或自动换挡控制装置的换挡位置值，
(r)运行温度，
(s)环境温度，
(t)车辆部件的温度，
(u)车辆流体的温度，
(v)辅助动力传动系的部件的温度，
(w)辅助动力传动系的流体的温度，
(x)车辆的速度，
(y)由车辆执行的车辆操作程序的特性，
(z)车辆所行驶的行车表面(driving surface)的粗糙度，
(a1)自动变速器的当前或目标档位,
(b1)制动踏板位置值比第一规定制动踏板位置阈值更大，以及
(c1)制动压力值比第一规定制动压力阈值更大。
预测评估器45还可以具有作为输入而馈送至反应评估器的一个或更多个信号。
应当理解，在一些实施方式中，预测评估器45可以设置成基于一个或更多个另外的运行参数的值、而不是通过接收具体地代表该参数的值的输入信号来判定上述运行参数的一个更多个参数(比如横摆率误差)。
当预测评估器45判定很有可能需要从第一模式转变至第二模式时，预测评估器43设置成提供输出信号P1以触发从两轮驱动模式至四轮驱动模式的转变。
如图2所示，预测评估器45的输出信号P1与反应评估器43的输出信号R1在由逻辑“或”运算器46执行的逻辑“或”操作中相结合。逻辑“或”运算器46的输出馈给至如上文所描述的控制车辆转变至第二模式的控制模块47。
因此，车辆1可以设置成(通过预测评估器45)在将导致反应评估器43触发至四轮驱动模式的转变的条件实际发生之前采取四轮驱动模式。
在一些实施方式中，预测评估器45设置成判定将需要至四轮驱动模式转变的概率并且设置成产生响应于如此判定的概率的输出。
能够在图2中观察到，预测评估器还对控制模块47提供了输出信号P2。输出信号P2由控制模块47识别为指示出已经由预测评估器45触发了从两轮驱动模式至四轮驱动模式的转变。因此，控制模块47可以控制车辆以相应的速率转变至四轮驱动模式。该速率可以比反应评估器43所需要的速率更低。
在一些实施方式中，控制线P2还可以提供关于至四轮驱动模式的转变时所应有的速率的指示。
在一些实施方式中，控制模块47还检查控制信号线R2以观察反应评估器43是否已经触发车辆1以采取四轮驱动模式。如果R2的值指示出需要比不然则会由控制模块47响应于P2而采用的连接速率更高的连接速率，则控制模块47控制车辆1以控制信号R2所需要的更高速率采取四轮驱动模式。
因此，如果反应评估器和预测评估器两者基本上同时地触发了至四轮驱动模式的转变并且规定了不同的相应的速率，则控制模块47设置成以两个速率中的较高的速率触发至四轮驱动模式的转变。
在一些实施方式中，车辆构造成使得如果在至第二模式的转变以一个速率发生同时接收到请求以更高的速率进行的转变的控制输入，车辆以两个速率中的更高的速率继续转变。
可以导致预测评估器45触发从两轮驱动模式至四轮驱动模式的转变的条件的示例包括：(a)施加至车辆的静止车轮的扭矩量超过了规定值的条件(表明车辆可能在尝试以重载在山路上发动，并且因此存在增大的打滑的风险)；以及(b)车辆的速度超过了用于给定的转向行走轮角度的规定值(表明车辆以具有增大的打滑风险的速度转向)。
应当理解，由于车轮实际上不滑移，反应评估器43在条件(a)下可以不触发至四轮驱动模式的转变。还应理解，预测评估器45判定存在车轮滑移的风险并且在车轮滑移实际发生之前触发了至四轮驱动运行模式的转变的事实减小了车辆1将随后经受车轮滑移(纵向或横向)的风险。
应当理解，在上述条件(b)下，如果车辆1通过拐角时实际上不打滑，反应评估器43也可以不触发至四轮驱动模式的转变。此外，预测评估器45判定存在车轮滑移的风险并且在打滑实际发生之前触发了至四轮驱动运行模式的转变的事实减小了车辆1在其通过该拐角时将经受到的车轮滑移(纵向或横向)的风险。
应当理解，反应评估器43需要持续地处理大量信息以判定是否存在需要从两轮驱动模式立即转变至四轮驱动模式的条件。
通过提供除了反应评估器43之外的预测评估器45，反应评估器43可以继续快速地处理与是否需要从两轮驱动模式立即转变至四轮驱动模式相关的车辆运行条件信息，同时预测评估器45潜在地执行关于车辆运行参数的值的更复杂的计算以判定将来是否有可能存在需要至四轮驱动模式的转变的条件。
应当理解，至少部分地因为可能发生轮胎或动力传动系5的一个或更多个其他部件的过度磨损以及对行车表面的损坏，所以车轮滑移是不理想的。车辆可能在车轮空转情况之后变得在行车表面上固定，在车轮空转情况中，该表面被充分地改变而阻碍产生牵引力。
应当理解，因为反应评估器43继续与预测评估器45并行地起作用，所以预测评估器45可以执行比反应评估器43花更长的时间段完成的更复杂的计算，而在响应于车轮滑移的存在而采取四轮驱动模式方面不损害车辆1的响应时间。
在一些实施方式中，预测评估器45设置成响应于车辆1的驾驶员的驾驶风格的历史来判定是否可能需要转变至四轮驱动模式。因此，如果预测评估器45判定当车辆1首先从静止状态发动时频繁地发生车轮滑移，预测评估器45可以设置成在车辆静止时自动地控制车辆采取四轮驱动运行模式。预测评估器45可以设置成考虑使用者在规定历史时间段或规定数量的先前循环工况中的驾驶风格的历史。其他装置和构型也是可用的。
类似地，预测评估器45可以判定车辆1的横向加速度的量在相对高的值与相对低的值之间重复地波动。这种波动可以表明例如车辆1正在通过弯曲道路。因此，预测评估器45可以控制车辆1基于反应评估器43将触发至四轮驱动运行模式的转变的增大的概率而采取四轮驱动模式。
评估所发生的历史时间段可以是下述数量级的时间段：几秒、几分钟、几十分钟、几小时、几天、几周或任何其他合适的时间段。采用的历史时间段的长度还可以响应于在考虑中的特定的运行参数。
在一些实施方式中，反应评估器43设置成仅在其判定需要至第二模式的转变时输出请求以相对高的速率转变至第二模式的信号。相反，预测评估器45可以设置成在预测评估器45判定需要至第二模式的转变时输出请求以相对高的速率或相对低的速率转变至第二模式的信号。
由反应评估器43指令的相对高的速率可以与由预测评估器45指令的相对高的速率大致相同。替代性地，该相对高的速率可以是更高或更大的。
在一些实施方式中，预测评估器45设置成在下述情况下输出请求相对快速的转变的信号：在该情况中，预测评估器43判定应当进行至第二模式的转变并且与一个或更多个加速器踏板位置、发动机速度以及当前选择的档位相关的规定条件是满足的。
如果规定条件不满足，预测评估器45设置成在预测评估器45判定应当进行至第二模式的转变的情况下输出请求相对慢的转变的信号。
在一些装置中，如果当车辆1处于规定档位并且发动机速度高于规定速度时加速器踏板位置超过规定位置，则预测评估器45设置成请求相对高速率的转变。例如，如果发动机速度超过3000转每分钟(rpm)或超过任何合适的值。
临界节气门位置可以随着所选择的档位变化。例如，当处于第一档时临界位置可以是70％的下压，当处于第二档时临界位置可以是80％的下压，当处于第三档时临界位置可以是95％的下压。其他下压值也是可用的。
在通过反应评估器43或预测评估器45触发从第一模式至第二模式的转变方面，其他装置也是可用的。
应当理解，所称“相对高”(或“高”)的速率可以理解为是指比“相对低”(或“低”)的速率更高的速率，以及所称“相对低”(或“低”)的速率可以理解为是指比“相对高”(或“高”)的速率更低的速率。
贯穿本说明书的描述和权利要求，词语“包括”和“包含”以及这些词语的变体意味着“包括但不局限于”，并且不意在(并且不)排除其他部分、添加物、部件、整体或步骤。
贯穿本说明书的描述和权利要求，除非上下文另有要求，否则单数包含复数。特别地，在使用不定冠词时，除非上下文另有要求，否则说明书应被理解为考虑多个以及单个。
除非彼此互不相容，否则结合本发明的特定方面、实施方式或示例描述的零件、整体、特性、复合物、化学成分或基团应被理解为能够应用于文中所描述的任何其他方面、实施方式或示例。
本申请要求于2011年2月18日提交的英国专利申请No.GB1102825.5的优先权，其全部内容通过引用明确地并入本文。

Claims (22)

1.一种机动车辆，包括：
原动机装置；
至少第一组一个或更多个车轮和第二组一个或更多个车轮；以及
动力传动系，所述动力传动系能够操作成将所述原动机装置连接至所述第一组一个或更多个车轮和所述第二组一个或更多个车轮，使得：当所述动力传动系处于运行的第一模式时所述第一组一个或更多个车轮而非所述第二组一个或更多个车轮由所述原动机装置驱动，以及，当所述动力传动系处于运行的第二模式时所述第一组一个或更多个车轮和所述第二组一个或更多个车轮由所述原动机装置驱动，
所述动力传动系包括辅助部分，所述辅助部分包括可释放扭矩传输装置，当所述动力传动系从所述第一模式转变至所述第二模式时所述动力传动系能够操作成通过所述可释放扭矩传输装置将所述第二组一个或更多个车轮连接至所述原动机装置，
其中，当处于所述第一模式时，所述动力传动系能够操作成响应于预测评估器的输出而从所述第一模式转变至所述第二模式，所述预测评估器的输出指示在规定时间段内可能需要以所述第二模式运行、所述预测评估器的输出基于对当车轮滑移量在第一规定阈值以下时与一个或更多个车辆运行参数相关的一个或更多个条件被满足的判定，其中，超过所述第一规定阈值指示当前需要以所述第二模式运行，以及
其中，当从所述第一模式至所述第二模式的所述转变已经由所述预测评估器触发时，从所述第一模式至所述第二模式的所述转变以由所述预测评估器的另外的输出指示的速率实现。
2.根据权利要求1所述的车辆，其中，由所述预测评估器的所述另外的输出指示的所述速率取决于所述预测评估器已经响应于其而触发了所述转变的所述一个或更多个车辆运行参数的值和/或特性。
3.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述预测评估器的所述输出还响应于对与所述一个或更多个车辆运行参数相关的所述一个或更多个条件被满足、从而指示出所述车轮滑移量可能即将超过第二规定阈值的判定。
4.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述预测评估器的所述输出还响应于对与所述一个或更多个车辆运行参数相关的所述一个或更多个条件被满足、从而指示出乘客的不适感参数可能即将超过规定阈值的判定。
5.根据权利要求2所述的车辆，其中，当所述预测评估器提供了指示应当采取所述动力传动系的所述第二模式的输出时，所述预测评估器还构造成提供与所述预测评估器已经响应于其而提供了指示应当采取所述第二模式的输出的所述一个或更多个运行参数的所述特性相对应的输出。
6.根据权利要求3所述的车辆，其中，所述第二规定阈值与所述第一规定阈值基本相等或者所述第二规定阈值比所述第一规定阈值更小。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的车辆，其中，车轮滑移量包括横向车轮滑移量、或者纵向车轮滑移量、或者所述横向车轮滑移量和所述纵向车轮滑移量的结合。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的车辆，其中，所述预测评估器设置成基于所述一个或更多个车辆运行参数的值来判定在规定时间段内将需要从所述第一模式至所述第二模式的转变的可能性。
9.根据权利要求1-6中任一项所述的车辆，其中，所述预测评估器设置成提供响应于所述一个或更多个参数的一个或更多个历史值的输出。
10.根据权利要求1-6中任一项所述的车辆，其中，所述预测评估器构造成提供与所要求的所述动力传动系的运行模式相对应的输出。
11.根据权利要求1-6中任一项所述的车辆，其中，当所述预测评估器判定应当采取所述第二模式时，所述预测评估器设置成提供指示出进行从所述第一模式至所述第二模式的转变时所应有的速率的输出。
12.根据权利要求1-6中任一项所述的车辆，其中，所述预测评估器构造成提供与将需要从所述第一模式至所述第二模式的转变的可能性相对应的输出，所述可能性能够被表示为概率值。
13.根据权利要求1-6中任一项所述的车辆，其中，当处于所述第一模式时，所述动力传动系也能够操作成响应于反应评估器的输出而从所述第一模式转变至所述第二模式，所述反应评估器的输出指示当前需要以所述第二模式运行、所述反应评估器的输出基于对所述车轮滑移量已经超过所述第一规定阈值的判定。
14.根据权利要求13所述的车辆，所述车辆设置成：与响应于所述反应评估器的所述输出而进行转变相比较，当至所述第二模式的转变响应于所述预测评估器的输出而进行时，所述车辆以更慢的速率执行从所述第一模式至所述第二模式的转变。
15.根据权利要求13所述的车辆，其中，所述反应评估器响应于从下述参数中选择的至少一个车辆运行参数：
(a)车轮滑移量，
(b)横摆率误差，
(c)对防抱死制动系统(ABS)是否被启用的判定；
(d)对动态稳定性控制(DSC)系统是否被启用的判定；以及
(e)对牵引力控制系统(TCS)是否被启用的判定。
16.根据权利要求1-6中任一项所述的车辆，其中，所述预测评估器响应于从下述参数中选择的至少一个车辆运行参数：
(a)通过所述动力传动系传送至一个或更多个车轮的瞬时扭矩量，
(b)方向盘角度，
(c)可转向行走轮角度，
(d)可转向行走轮角度的变化率，
(e)方向盘的变化率，
(f)车辆的横向加速度，
(g)横向加速度的变化率，
(h)节气门或加速器踏板位置，
(i)节气门或加速器踏板位置的变化率，
(j)驾驶员需求扭矩，
(k)原动机装置扭矩，
(l)车轮滑移量，
(m)车辆加速度，
(n)车辆减速度，
(o)横摆率，
(p)横摆率误差，
(q)手动或自动换挡控制装置的换挡位置值，
(r)运行温度，
(s)环境温度，
(t)车辆部件的温度，
(u)车辆流体的温度，
(v)辅助动力传动系的部件的温度，
(w)辅助动力传动系的流体的温度，
(x)车辆的速度，
(y)由车辆执行的车辆操作程序的特性，
(z)车辆所行驶的行车表面的粗糙度，
(a1)自动变速器的当前或目标档位设定为第一组一个或更多个档位值中的一者，
(b1)制动踏板位置值比第一规定制动踏板位置阈值更大，以及
(c1)制动压力值比第一规定制动压力阈值更大。
17.根据权利要求1-6中任一项所述的车辆，其中，所述动力传动系的所述辅助部分包括后驱传动轴，并且所述可释放扭矩传输装置包括第一可释放扭矩传输装置和第二可释放扭矩传输装置，所述第一可释放扭矩传输装置能够操作成将所述后驱传动轴连接至自原动机装置起的扭矩传输路径，所述第二可释放扭矩传输装置能够操作成将所述后驱传动轴连接至所述第二组一个或更多个车轮，并且所述车辆包括控制装置，所述控制装置能够操作成使所述车辆在运行的所述第一模式与运行的所述第二模式之间切换，使得在处于所述第一模式时所述第一可释放扭矩传输装置和所述第二可释放扭矩传输装置使所述后驱传动轴与通向所述原动机装置的所述扭矩传输路径以及所述第二组一个或更多车轮二者断开连接。
18.根据权利要求17所述的车辆，其中，所述可释放扭矩传输装置包括设置成执行所述连接的一个或更多个致动器，所述连接的速率取决于所述一个或更多个致动器的运动速率。
19.一种控制具有动力传动系的机动车辆的方法，所述方法包括：
在动力传动系的运行的第一模式中，通过所述动力传动系将第一组一个或更多个车轮联接至原动机装置，
在动力传动系的运行的第二模式中，通过所述动力传动系的辅助部分将除了所述第一组车轮之外的第二组一个或更多个车轮联接至所述原动机装置，
当所述动力传动系处于所述第一模式时，所述方法包括：
响应于预测评估器的输出而控制所述动力传动系从所述第一模式转变至所述第二模式，所述预测评估器的输出指示在规定的时间段内可能需要以所述第二模式运行、所述预测评估器的输出基于对当车轮滑移量在第一规定阈值以下时与一个或更多个车辆运行参数相关的一个或更多个条件被满足的判定，其中，超过所述第一规定阈值指示当前需要以所述第二模式运行，以及
当从所述第一模式至所述第二模式的所述转变已经由所述预测评估器触发时，控制所述动力传动系从所述第一模式以由所述预测评估器所提供的另外的输出指示的速率转变至所述第二模式。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，通过所述预测评估器来对当所述车轮滑移量在所述第一规定阈值以下时与所述一个或更多个车辆运行参数相关的所述一个或更多个条件是否被满足的所述判定包括：通过所述预测评估器来判定当所述车轮滑移量在所述第一规定阈值以下时与所述一个或更多个车辆运行参数相关的所述一个或更多个条件是否被满足，从而指示出所述车轮滑移量可能即将超过第二规定阈值。
21.根据权利要求19所述的方法，其中，通过所述预测评估器来对当所述车轮滑移量在所述第一规定阈值以下时与所述一个或更多个车辆运行参数相关的所述一个或更多个条件是否被满足的所述判定包括：通过所述预测评估器来判定与所述一个或更多个车辆运行参数相关的所述一个或更多个条件是否被满足指示出当所述车轮滑移量在所述第一规定阈值以下时，乘客不适感参数可能即将超过规定阈值。
22.一种用于具有动力传动系的车辆的系统，所述动力传动系包括原动机、至少一对后车轮、用于将所述原动机连接至所述后车轮的轴、和用于选择性地将后驱传动轴分别连接至所述原动机和所述后车轮的第一联接装置和第二联接装置，所述系统包括控制装置，所述控制装置构造为控制所述第一联接装置和所述第二联接装置在运行的第一模式和运行的第二模式中的一者下运行，其中，在运行的所述第一模式下，所述后驱传动轴与所述原动机和所述后车轮二者均断开连接，在运行的所述第二模式下，所述原动机通过所述后驱传动轴连接至所述后车轮，所述控制装置设置成响应于预测评估器的输出而导致从运行的所述第一模式至运行的所述第二模式的转变，所述预测评估器的输出指示在规定时间段内可能需要以所述第二模式运行、所述预测评估器的输出基于对当车轮滑移量在第一规定阈值以下时与一个或更多个车辆运行参数相关的一个或更多个条件被满足的判定，其中，超过所述第一规定阈值指示当前需要以所述第二模式运行；以及
当从运行的所述第一模式至运行的所述第二模式的所述转变由所述预测评估器触发时，所述控制装置设置成使得从运行的所述第一模式至运行的所述第二模式的所述转变以由所述预测评估器的另外的输出指示的速率被执行。
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