JP2016510386A - 制御システム及び方法 - Google Patents

Abstract

本発明は車パワートレイン（３）用の制御システムに関する。車パワートレイン（３）は、トランスミッション（２７）、発進制御クラッチ（３１）、ハイレンジ及びローレンジにおいて選択的に作動自在のトランスファーケース（３９）を含む。制御システムは、発進制御クラッチ（３１）及び又はトランスミッション（２７）の１つ又は１つ以上の作動パラメータをモニタするモニタ（５３、５５）を含む。制御システムは、前記モニタ手段による、前記１つ又は１つ以上の作動パラメータが所定作動閾値以上であること又は所定作動レンジ外であることの判定に依存して、前記ローレンジを選択することのユーザーへの通知を出力する、及び又は、トランスファーケース（３９）に前記ローレンジを自動選択させるトランスファーケース制御信号を出力するように構成されるコントローラ（４９）を含む。

Description

本発明は制御システム及び方法に関し、詳しくは、これに限定しないが、車パワートレイン用の制御システム及び方法に関する。本発明の様相はシステム、方法及び車に関する。

内燃機関の出力軸を車トランスミッションの入力軸に選択的に繋げる発進制御クラッチを設けることが知られている。このクラッチは、その連繋時に相互に接触して各軸を駆動結合する摩擦プレートを含む。摩擦プレートは入出力の各軸間の速度差を収受するよう相互スリップ可能であり、それにより各軸の速度を漸次合致させ得る。摩擦プレートが相対移動するとかなりの熱が生じ、その熱でクラッチが破損する恐れがあり、潤滑流体浸漬型の湿式クラッチの場合では潤滑流体が劣化し得る。発熱の問題は高トルクを要する低車速時（例えば１５ｋｐｈ以下）に特に顕著である。４輪駆動車の場合、例えば急勾配での坂道発進又は登り勾配での重負荷牽引時にこの組み合わせ状況に遭遇することがある。４輪駆動車はハイ及びローの各レンジでの作動を可能にするトランスファーケースと、前後の駆動輪へのトルク付加を制御するセンターディファレンシャルとを有し得る。

トランスミッション内の発熱を管理する既知の方策は、内燃機関からの出力トルクを制御することである。他の方策には、トランスミッションの制御、例えば、ダブルギヤチェンジ無効化、ギヤチェンジ遅速化、ギヤチェンジ阻止が含まれる。これらのテクニックは機能抑制に依存するものであることから、特定の走行シナリオ、例えば重負荷牽引時には望ましくない場合があり得る。

本発明はこの問題に対処するべく、少なくともある実施態様において、従来システムに係わる欠点の少なくとも幾つかを解消又は改善する制御システム及び方法を提供することである。

本発明の様相は、付随する請求の範囲に記載される如き、車パワートレイン用の制御システム、車、車パワートレインの作動方法に関する。
本発明の他の様相によれば、トランスミッション、発進制御クラッチ、ハイレンジ及びローレンジにおいて選択的に作動自在のトランスファーケースを含む車パワートレイン用の制御システムであって、
発進制御クラッチ及び又はトランスミッションの１つ又は１つ以上の作動パラメータをモニタリングするモニタ手段と、
前記モニタ手段による、前記１つ又は１つ以上の作動パラメータが所定作動閾値以上であるか又は所定作動レンジ外であるかの判定に依存して、（ａ）ユーザーへの、前記ローレンジを選択することの通知及び又は（ｂ）トランスファーケースへの、前記ローレンジを自動選択するトランスファーケース制御信号、を出力するように構成されたコントローラと、
を含む制御システムが提供される。制御システムは、前記１つ又は１つ以上の作動パラメータをモニタリングすることにより、トランスファーケースを、前記ローレンジを自動選択するように作動させ得る。あるいは制御システムは、トランスファーケースのローレンジが選択されるべきであることを表示するユーザー通知を出力できる。少なくとも特定実施態様では制御システムは、パワートレインへのダメージを防止あるいは低減させるように作動し得る。詳しくは制御システムは、発進制御クラッチ及び又はトランスミッション潤滑流体を熱的ダメージから保護するよう作動することができる。

車パワートレインは、トランスミッションにトルクを伝達する装置をも含み得る。前記装置は、内燃機関、電気装置、タービン、液化石油ガス（ＬＰＧ）モーター、等の１つ又は１つ以上を含み得る。
モニタ手段は、発進制御クラッチ及び又はトランスミッションの作動温度をモニタリングするために好適なものであり得る。モニタ手段は、前記作動温度が少なくとも第１温度閾値を超えた時点を判定するように構成され得る。少なくとも１つの第１温度閾値は、それ以上の温度では発進制御クラッチが熱関連ダメージを被り得る及び又は、トランスミッション潤滑流体が劣化し始める１つ又は１つ以上の温度を表し得る。少なくとも１つの第１温度閾値は最大温度閾値を含み得る。モニタ手段は、発進制御クラッチ及びトランスミッション用の異なる温度閾値を含み得る。あるいは、又は加えて、モニタ手段は前記作動温度が所定時間長に渡り少なくとも第２温度閾値を越えた時点を判定するように構成され得る。この所定時間長は、長い時間長に渡り高温に露呈された場合においてのみダメージが生じ得る場合に導入され得る。第１温度閾値は一般に第２温度閾値より高温である。モニタ手段は、前記第１及び又は第２の各温度閾値に関する異なる通知を出力するように構成され得る。

モニタ手段は、発進制御クラッチ温度を測定する第１センサ及び又はトランスミッション潤滑流体温度を測定する第２センサを含み得る。トランスミッション潤滑流体温度は、発進制御クラッチをトランスミッション内に一体化した場合は特に関連性を有する。しかしながら、本発明は一体型発進制御クラッチを組み込む構成に限定されるものではない。

あるいは、又は加えて、モニタ手段は発進制御クラッチ及び又はトランスミッション潤滑流体の温度をモデル化するように構成され得る。温度は、例えば、発進制御クラッチの入出力速度及び又は伝達されたトルクに基づいてモデル化され得る。モニタ手段は、温度をモデル化するために勾配角度、車負荷、車速、選択されたギヤ、トランスファーケース作動範囲、車の応答モード（例えば、現在の地形設定に基づく）、連結したトレーラーの１つ又は１つ以上をも使用し得る。モニタ手段は、パワートレインコントロールモジュール（ＰＣＭ）、トランスミッション制御モジュール（ＴＣＭ）、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＣ）、ブレーキ、等において検出された障害状態に基づく温度をもモニタし得る。

制御システムは、ニュートラルを自動選択するようにトランスミッションを制御するよう構成し得る。制御システムは、トランスファーケースが前記ローレンジを選択するのに先立ち、トランスミッションを制御してニュートラルを選択させるよう構成し得る。制御モジュールは、トランスミッションをトルク伝達用装置から部分的又は完全に分離させるように構成され得る。制御システムは、例えば、トランスミッションを入力トルクから分離させるよう発進制御クラッチ及び又は係合クラッチを作動させるように構成され得る。

コントローラは、トランスミッションへのトルク伝達を減少又は停止させるトルク制御信号を出力するように構成され得る。エンジン制御ユニットは、トランスミッションへのトルク伝達を所定トルク閾値に減少させるように構成され得る。例えば、トルク閾値は、大抵の勾配上で車を静止状態に保持するに十分であると考えられることから約３００Ｎｍとして定義され得る。トルク制御信号は、例えば、トランスミッションにトルクを出力する装置を制御して伝達トルクを減少させ得る。

コントローラは、前記ローレンジ選択中は車ブレーキシステムを作動させて車を静止状態に保持するブレーキコントロール信号を出力するように構成され得る。コントローラは、例えば、車ヒルホールド機能と組み合わせ作動され得る。あるいは、又は加えてコントローラは、車ブレーキシステムを間欠作動させる通知信号を車ブレーキシステムに出力するように構成され得る。通知信号は、ドライバーに特定イベントの通知を提供する“シャダー”効果を車に誘起させ得る。ブレーキシステムを使用してドライバーに通知を提供する点は独立特許性があると思われる。ドライバーへの通知は、例えば電動パワーアシストステアリング（ｅＰＡＳ）システムを利用するステアリングホイールを介した触覚フィードバック形式のものであり得る。

車パワートレインは電気装置及び内燃機関を含み得る。車パワートレインは、例えばトランスミッションハウジング（例えばトランスミッションベルハウジング内）内に配置した一体化した電気装置を含み得る。電気装置は、例えばトルクコンバータに代えてトランスミッション内に一体化され得る。発進制御クラッチは（一体化した）電気装置と内燃機関との間、又は、（一体化した）電気装置とトランスミッションとの間に配置され得る。（一体化した）電気装置と内燃機関との間に発進制御クラッチを配置した構成では発進制御装置は内燃機関に選択的に繋／脱され得る。発進制御クラッチを（一体化した）電気装置とトランスミッションとの間に配置した構成では発進制御クラッチは電気装置に選択的に繋／脱され得る。

コントローラは、トランスファーケースが既に前記ローレンジで作動している場合は前記通知出力及び又は前記ローレンジ自動選択を停止させるように構成され得る。
コントローラは、車を減速させるメッセージ、車を停止させるメッセージ、要求トルクを減少させるメッセージの１つ又は１つ以上のユーザー通知を出力するように構成され得る。コントローラは、モニタ手段が１つ又は１つ以上の作動パラメータが所定作動閾値以上である又は所定作動レンジ外であると判定すると通知を出力するように構成され得る。

コントローラは、熱を消散させるように第２クラッチ作動を制御するよう構成され得る。第２クラッチは、発進制御クラッチより高いトルクを取り扱うように構成され得る。コントローラは、前記１つ又は１つ以上の作動パラメータが所定作動閾値以上である又は所定作動レンジ外であるとモニタ手段が判定すると第２クラッチを作動させるように構成され得る。例えば、第２クラッチパック内部に第１クラッチパックを組み込んだデュアルクラッチパック構成が提供され得る。使用に際し、コントローラは熱を消散させ得るよう第１クラッチパックを第２クラッチパック（あるいはその逆に）に切り換え得る。第１クラッチパックは第２クラッチパックより小型であり得る。

発進制御クラッチから熱を消散させる冷却材システムが提供され得る。冷却システムはトランスミッション内に一体化され得る。あるいは、又は加えて、発進制御クラッチから熱を消散させる外部ファン及び又は冷却材ポンプを設け得る。コントローラは、前記１つ又は１つ以上の作動パラメータが所定作動閾値以上である、あるいは所定作動レンジ外であるとの前記モニタ手段の判定に依存して、冷却材システム、外部ファン及び又は冷却材ポンプ作動を制御するように構成され得る。

本発明の更に他の様相によれば、上述した如き制御システムを含む車が提供される。
本発明の尚更に他の様相によれば、トランスミッション、発進制御クラッチ、ハイ及びローの各レンジで作動自在のトランスファーケースを含む車パワートレインの作動方法であって、
発進制御クラッチ及び又はトランスミッションの１つ又は１つ以上の作動パラメータをモニタリングするステップと、
前記１つ又は１つ以上の作動パラメータが所定閾値以上または所定作動レンジ外である場合は前記ローレンジを自動選択する及び又はユーザへの前記ローレンジ選択の通知を出力するステップと、
を含む方法が提供される。

ユーザー通知は、可変ブレーキ力の付加、エンジンマネジメントシステムにより制御されたトルクパルスの付加、電気モーターが発生するトルクパルスの付加、ステアリングホイール（例えば電動アシストステアリングを使用する）を介してのパルス付加、ドライバーシートを介しての触覚的パルス付加、オンボードスピーカーを介しての音響パルス、オンボードスピーカーによるメッセージ出力の１つ又は１つ以上を含み得る。

本方法は、発進制御クラッチ及び又はトランスミッションの作動温度をモニタリングするステップを含み得る。本方法は、作動温度が、第１温度閾値及び又は所定時間長に渡り第２温度閾値を上回る時点を判定するステップを含み得る。

本方法は、ニュートラルを自動選択するようにトランスミッションを作動させるステップを含み得る。本方法は、トランスミッションをニュートラルに配置し、次いでトランスファーケースを前記ローレンジに配置するステップを含み得る。あるいは、又は加えて、トランスミッションに伝達されるトルク（例えば内燃機関及び又は電気装置から）が減少され得、車ブレーキシステムは車を静止状態に保持するよう作動自在であり得る。本方法は例えば、電子式パーキングブレーキを自動係合させ、電子式パーキングブレーキ係合時にトランスファーケース内でローレンジに係合させ、次いで、電子式パーキングブレーキを解放させるステップを含み得る。

本発明の更に他の様相によれば、トランスミッション及び発進制御クラッチを含む車パワートレイン用の制御システムであって、
発進制御クラッチの１つ又は１つ以上の作動パラメータをモニタリングするモニタ手段と、
前記モニタ手段による、前記１つ又は１つ以上の作動パラメータが所定作動閾値以上であるか又は所定作動レンジ外であるかの判定に依存して、（ａ）ユーザへの、トランスミッションを作動して低いギヤを選択する通知及び又は（ｂ）トランスミッションへの、前記低いギヤを自動選択するトランスミッション制御信号、を出力するように構成されたコントローラと、
を含む制御システムが提供される。車パワートレインは、ハイ及びローの各レンジで選択的に作動自在のトランスファーケースをも含み得る。制御システムは、例えば内燃機関及び電気装置を含むハイブリッド車に対して実装され得る。

本発明の他の様相によれば、トランスミッション及び発進制御クラッチを含む車パワートレインの作動方法であって、
発進制御クラッチ及び又はトランスミッションの１つ又は１つ以上の作動パラメータをモニタリングするステップ、
前記１つ又は１つ以上の作動パラメータが所定閾値または所定作動レンジ外である場合は、前記トランスミッションにおける低いギヤを自動選択し及び又は前記トランスミッションにおける低いギヤを選択するユーザー通知を出力する方法が提供される。

本発明の更に他の様相によれば、車パワートレイン用の制御システムであって、触覚的フィードバックを提供する可変ブレーキ制御信号を出力するように構成され得る制御システムが提供される。可変ブレーキ制御信号は、車のキャビンに伝達されてドライバーに触覚的フィードバックを提供する、認知可能な車の動作、例えば振動（あるいは“シャダー”）を誘起させ得る。可変ブレーキ制御信号は、車の速度又は加速の認知可能な変動を誘起させ得る。可変ブレーキ制御信号は、例えば、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）モジュレータに供給されて軽い間欠的ブレーキ付加を生じさせ得る。かくして制御システムは、車ブレーキシステムを作動させてドライバーに触覚的フィードバックを提供させ得る。

可変ブレーキ制御信号は、付加される制動力を変化させる１つ又は１つ以上のパルス（例えば、四角形、鋸歯または正弦波形態を有する）を含み得る。パルスの周波数及び又は振幅は一様又は非一様であり得る。
可変ブレーキ制御信号は、ドライバーに所定の車作動状況を知らせるフィードバックを提供し得る。制御システムは、例えば、トランスミッション又はクラッチ温度上昇等の事象を表示するために前記可変ブレーキ制御信号を出力するように構成され得る。前記可変ブレーキ制御信号の適用中は平均車速は実質的に一定に維持され又は減速され得る。

本発明の尚他の様相によれば、ドライバーに警告を提供するための、車パワートレインの作動方法であって、触覚性車動作を誘起させる可変ブレーキ制御信号を自動発生させるステップを含む方法が提供される。触覚性車動作は、例えば、車を通して伝達される振動（あるいは“シャダー”）であり得る。触覚性車動作は車速の変動を含み得る。

本発明の更に他の様相によれば、車パワートレイン用の制御システムであって、触覚的フィードバックを提供するトルクパルスを生成するよう構成された制御システムが提供される。トルクパルスは、所定の車作動状況をドライバーに通知するフィードバックを提供し得る。制御システムは、トルクを出力する内燃機関及び又は電気トラクションモーター等の装置にトルク要求信号を出力できる。トルクパルスは、電気トラクションモーターが回生ブレーキ力を付加する発電機として作用する間に内燃機関により出力され得る。かくしてトルクパルスは電気的モーターにより均衡化され得る。この作動モードは、車の動的作動パラメータに影響を与えること無く、ドライバーに（エンジン速度／負荷増大による）フィードバックを提供し得る。車システムコントローラは、内燃機関と電気モーターとを切り替え得る。あるいは、トランスミッションは車通信システム（ＣＡＮバス等の）を介してこの作動モードを要求し得る。トルク要求信号は、例えば、エンジンマネジメントシステム及び又は電気トラクション装置用のインバータに出力し得る。本発明の更に他の様相によれば、ドライバーに警告を提供するための車パワートレイン作動方法であって、触覚的な車動作を誘起させるトルクパルスを自動生成するステップを含む方法が提供される。トルクパルスは、付加トルクの増大又は減少を含み得る。トルクパルスはトルクを出力する装置により生成され得る。前記装置は、内燃機関、電気的装置、又は、動力学的ドライブ（フライホイール等の）の１つ又は１つ以上を含み得る。

本発明の範囲内において、前記説明、請求の範囲及び又は以下の説明及び図面に記載する種々の様相、実施態様、例及び別態様、特にはその個々の特徴は、個別のものであり又は任意に組み合わせ得るものとする。ある実施態様を参照して記載した特徴は、互換性がない場合を除き、全ての実施態様に適用し得るものとする。

従来システムに係わる欠点の少なくとも幾つかを解消又は改善する制御システム及び方法が提供される。

図１は、本発明の１実施態様に従う制御モジュールを組み込んだ車パワートレインの概略図である。 図２は、本発明の１実施態様に従う発進制御クラッチ及び関連ストラテジーの測定温度のグラフである。 図３は、本発明の１実施態様に従うトランスミッションバルクオイル及び関連ストラテジーの測定温度のグラフである。

図１を参照するに、本発明の１実施態様に従うパワートレイン３を含む車１が示される。車１は、内燃機関アセンブリ５と、一体型電気トラクションモーター９を有するトランスミッションアセンブリ７と、全輪駆動（ＡＷＤ）アセンブリ１１とを含むハイブリッド車である。車１は４輪駆動式であり、前輪１３がフロントディファレンシャル１５を介して駆動され、後輪１７がリヤディファレンシャル１９を介して駆動される。

内燃機関アセンブリ５は、エンジン出力軸２５に取り付けたフライホイール２３を有する内燃機関２１を含む。トランスミッションアセンブリ７は、何れも“湿式”クラッチ（即ち、オイル等の潤滑流体に摩擦プレートを浸漬させた）である第１（Ｋ０）クラッチ２９及び第２（“Ｂ”）クラッチ３１によりエンジン出力軸２５に結合した自動トランスミッション２７を含む。一体型電気トラクションモーター９は、トランスミッションベルハウジング（図示せず）内に配置され、電気モーター出力軸３３が第１及び第２のクラッチ２９、３１間でパワートレインに結合される。第１クラッチ２９はエンジン出力軸２５を選択的に繋／脱させるよう作動自在である。第２クラッチ３１は、車１を走行開始させ得るスリップを発生可能な発進制御クラッチである。トランスミッション入力軸３５は第２クラッチ３１を自動トランスミッション２７に結合する。トランスミッション出力軸３７が自動トランスミッション２７をＡＷＤアセンブリ１１に結合する。本実施態様のトランスミッションアセンブリ７はトルクコンバータを含まず、トランスミッションベルハウジング内にはトルクコンバータに代わる一体型電気トラクションモーター９が配置される。好適な一体型トランスミッションは、ドイツ国、ＰＯ Ｂｏｘ６５０４６４，６６１４３ ＳａａｒｂｒuｃｋｅｎのＺＦ Ｆｒｉｅｄｒｉｃｈｓｈａｆｅｎにより供給される８速自動トランスミッションである。（ＺＦ Ｆｒｉｅｄｒｉｃｈｓｈａｆｅｎが供給するトランスミッションでは発進制御クラッチ３１はＩｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｔａｒｔｉｎｇ Ｅｌｅｍｅｎｔ（ＩＡＥ）と称される。）

全輪駆動アセンブリ１１は、トランスファーケース３９と、センターディファレンシャル４１とを含む。トランスファーケース３９はトランスミッション出力軸３７に結合され、ハイ及びローの各レンジにおいて選択的に作動自在である。本実施例ではトランスファーケース３９は前記ハイ及びローの各レンジを手動選択できるが自動選択も可能である。センターディファレンシャル４１はフロント及びリヤの各ドライブシャフト４３、４５によりフロント及びリヤの各ディファレンシャル１５、１９に結合される。

車パワートレイン３は各アセンブリ５、７、１１の作動を制御する一連の制御手段を含む。詳しくは、エンジンアセンブリ５はエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）４７を含み、トランスミッションアセンブリ７はトランスミッション制御ユニット（ＴＣＵ）４９を含み、ＡＷＤアセンブリ１１はトランスファーケース制御ユニット（ＴＣＣＵ）５１を含む。ＥＣＵ４７は内燃機関２１の作動を制御し且つエンジン出力軸２５からトランスミッションアセンブリ７に伝達される出力トルク（Ｎｍ）を増減させ得る。ＥＣＵ４７内の車システム制御（ＶＳＣ）モジュール５２は、一体型電気トラクションモーター９の作動を制御し且つ電気トラクションモータートルク伝達とエンジントル伝達との間を、車システム要件及び車システム条件に依存してアービトレーションする。ＴＣＵ４９は、第１及び第２の各クラッチ２９、３１と自動トランスミッション２７との作動をコントロールする。ＴＣＵ４９はトランスミッション２７及び第２クラッチ３１をモニタリングするモニタ手段に結合される。本実施態様ではモニタ手段は、第２クラッチ３１及びトランスミッションバルクオイルの各温度を測定するようトランスミッションケーシング内に配置した第１及び第２の各温度センサ５３、５５の形態を有する。ＴＣＣＵ５１はトランスファーケース３９の状態をモニタし、ある実施態様では、ハイ及びローの各作動レンジを自動選択するようトランスファーケース３９をコントロールするように構成され得る。

ＥＣＵ４７、ＴＣＵ４９、ＴＣＣＵ５１及びＶＳＣ５２は、例えば、ＣＡＮバス等のオンボード通信バスによりメッセージディスプレイセンター５７に接続される。本実施態様ではメッセージディスプレイセンター５７は、状態インフォメーション及びインストラクションをユーザーに表示する液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等のディスプレイスクリーン（図示せず）を含む。メッセージディスプレイセンター５７は、本実施態様ではインストルメントクラスター内に位置決めされる。情報の可視表示提供に加えて、又は代えて、ユーザーに音響通知を提供する音響出力システムを実装できる。

上述したように、第２クラッチ３１は発進制御クラッチであり、あるシナリオでは高い作動温度を受け得る。詳しくは、低車速（ｋｐｈ）下に高いエンジン速度（ｒｐｍ）が組み合わされるシナリオではクラッチプレート相互間の滑りが高い摩擦熱を発生させ得る。例えば坂道発進シナリオでは車１は車ブレーキシステム（一般にパーキングブレーキ）が付加するブレーキ力で静止状態に維持され得、第２クラッチ３１が漸次係合されてブレーキ力に代わるトルクが伝達される。他のシナリオ例は、車１が例えば、きつい傾斜の登坂を低速（＜１５ｋｐｈ）で重負荷を牽引して走行する際に、第２クラッチ３１を横断する滑りが発生する、である。更に他のシナリオ例は、車が静止位置からバックして縁石に乗り上げる場合である。これらのシナリオでは一般に第２クラッチ３１に高レベルの滑りが誘起され、かくして高い作動温度が発生する。

オーバーヒートは第２クラッチ３１を損傷させ得、損傷は、例えば、クラッチ温度が２７０℃を越えると発生し得る。更には、自動トランスミッション２７内部が高温であるとトランスミッションバルクオイルが劣化する原因となり得る。トランスミッションバルクオイルは一般に、作動温度が長時間長に渡り１３０℃を越える、又は、短時間長に渡り１８０℃〜１９０℃を越えると劣化する。

ＴＣＵ４９は、第２クラッチ３１を損傷から保護するように構成される。第１温度センサ５３は、第２クラッチ３１の温度が、本実施態様では２７０℃である第１所定クラッチ温度閾値（Ｔ_C1）を越えていないかを判定するために第２クラッチ３１の温度をモニタリングする。図２に例示した如く、第１温度センサ５３が、第２クラッチ３１の温度が第１所定温度閾値（Ｔ_C1）を越えたと判定すると、ＴＣＵ４９はメッセージディスプレイセンター５７に第１メッセージ“ギヤボックスオーバーヒーティング、ローレンジ選択を推奨”を表示させる第１通知信号を出力する。第１メッセージは、アンバー色三角形内のエクスクラメーションマーク等の第１グラフィカル警告サインを伴い得る。メッセージディスプレイセンター５７は随意的にはユーザーに警告チャイムを鳴動させ得る。

随意的には、第１所定クラッチ温度閾値（Ｔ_C1）より高温の第２所定クラッチ温度閾値（Ｔ_C2）も表示させ得る。第２クラッチ３１の測定温度が上昇し続けて第２所定クラッチ温度閾値（Ｔ_C2）を越えると、ＴＣＵ４９はメッセージディスプレイセンター５７に第２メッセージ“ギヤボックスオーバーヒーティング、安全停止、ローレンジ選択”を表示させる第２通知信号を出力する。この第２メッセージは、同一の、しかし赤色三角形内のエクスクラメーションマーク等の第２グラフィカル警告サインを伴い得る。メッセージディスプレイセンター５７は同じく随意的には、ユーザーに警告するチャイムを鳴動させ得る。

第２温度センサ５５はトランスミッションバルクオイルの温度が、本実施態様では１２０℃である第１所定オイル温度閾値（Ｔ_O1）を越えたかを判定するためにトランスミッションバルクオイルの温度をモニタリングする。図３に例示したように、第２温度センサ５５がトランスミッションバルクオイルの温度が、第１所定オイル温度閾値（Ｔ_O1）を越えたと判定すると、ＴＣＵ４９は第１メッセージを第１グラフィカル警告サインと共に表示させる前記第１通知信号をメッセージディスプレイセンター５７に出力する。トランスミッションバルクオイルの測定温度が上昇し続け、本実施態様では１３７℃である第２所定オイル温度閾値（Ｔ_O2）を越えると、ＴＣＵ４９は第２メッセージを第２グラフィカル警告サインと共に表示させる前記第２通知信号をメッセージディスプレイセンター５７に出力する。メッセージディスプレイセンター５７は、随意的には、前記第１及び第２の各メッセージが表示されたことをユーザーに警告するチャイムを鳴動させ得る。ＴＣＵ４９は、それ以上の温度では内燃機関２１が、例えば第１及び又は第２の各クラッチ２９、３１を脱係合させることにより脱係合されるところの、本実施態様では１４４℃である最大オイル温度閾値（Ｔ_OMAX）をも含み得る。車はこの最大オイル温度閾値（Ｔ_OMAX）に達すると恐らくロールバックされ得る。ＴＣＵ４９は、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）あるいは一体型電気トラクションモーター９等のその他の車システムと通信して車のロールバックを防止するように構成され得る。

ＴＣＵ４９は、追加的な制御機能を提供するように構成され得る。例えば、ＴＣＵ４９は前記第１通知信号及び又は前記第２通知信号を車ブレーキシステムに出力することができる。車ブレーキシステムは前記通知信号を受けると車ブレーキの間欠的付加を開始するように構成され得る。かくして車ブレーキシステムは“シャダー”を誘起させ、ユーザーに当該アクションの要求を知覚的に警告する。この触覚フィードバック技法は独立特許性のものであると考えられる。

あるいは、又は更には、ＴＣＵ４９は前記第１通知信号及び又は前記第２通知信号をＥＣＵ４７に出力できる。ＥＣＵ４７は、例えば、これらの通知信号を受けると内燃機関２１により伝達される出力トルクを減少させるように構成され得る。ＥＣＵ４７は、例えば、比較的きつい勾配でさえ車１を然るべく十分ホールドさせる所定レベルに出力トルクを減少させるように構成され得る。本実施態様ではＥＣＵ４７は、前記第１通知信号を受けると出力トルクを３００Ｎｍに低下させ、前記第２通知信号を受けるとトルク伝達を禁止するように構成される。ＴＣＵ４９は、前記第１及び第２の各温度センサ５３、５５からの温度測定値に依存して、一体型電気トラクションモーター９により伝達されるトルクを制御するようにも構成され得る。車ブレーキシステムは車１が静止又は停止すると自動係合され得る。

以下に、図１〜図３を参照してパワートレイン３の作動を説明する。使用に際し、第２クラッチ３１のクラッチプレート間の相対スリップする際の摩擦により発熱する。第２クラッチ３１及びトランスミッションバルクオイルの温度変化が、図２及び図３に例示するように第１及び第２の各温度センサ５３、５５により測定される。ＴＣＵ４９は、第２クラッチ３１の測定温度が、２７０℃（図２に示す如く）である第１クラッチ温度閾値（Ｔ_C1）を越える、または、トランスミッションバルクオイルの測定温度が１２０℃である第１トランスミッションバルクオイル温度閾値（Ｔ_O1）を越えると第１通知信号を出力する。

第１通知信号はメッセージディスプレイセンター５７に出力し、第１メッセージ及び第１グラフィカル警告サインは、ユーザーにトランスファーケース３９内のローレンジの選択を促すために表示される。ＥＣＵ４７は第１通知信号を受けると内燃機関２１からの出力トルクを減少させることもできる。出力トルクの減少率はトランスミッションバルクオイルの測定温度に依存して変更され得る。“シャダー”効果は、第１通知信号受信時に車ブレーキシステムを間欠作動させることによっても随意的に創出させ得る。

ＴＣＵ４９は、第２クラッチ３１とトランスミッションバルクオイルの温度をモニタし続ける。ＴＣＵ４９は、トランスミッションバルクオイル温度が１３７℃である第２所定オイル温度閾値（Ｔ_O2）を越えるとメッセージディスプレイセンター５７に第２通知信号を出力する。メッセージディスプレイセンター５７は第２メッセージを出力し、車３の停止及びトランスファーケース３９内のローレンジ選択をユーザーに促す第２グラフィカル警告サインが表示される。

図３に例示したように、トランスミッションバルクオイル温度が、１４４℃である最大所定オイル温度閾値（Ｔ_OMAX）を上回ると、ＴＣＵ４９は第１クラッチ２９及び又は第２クラッチ３１を作動させて内燃機関２１を脱係合させ得る。ＴＣＵ４９は、車ブレーキシステムに対し、車ブレーキを適用して車を静止状態に維持させるようにも要求し得る。

ここではハイブリッド車１を参照して実施態様を説明したが、本発明はハイブリッド車への適用に限定されるものではない。更に、本発明は、発進制御クラッチをトランスミッションに一体化しない車に実装され得る。例えば、発進制御クラッチは内燃機関とトランスミッションとの間に配置され得る。
本発明の範囲を逸脱することなく、ここに記載した実施態様を様々に変更及び改変し得るものとする。例えば、ＴＣＵ４９は、トランスファーケース３９を作動してローレンジを選択することをユーザーに促すのではなくむしろ、ローレンジを自動選択するように構成し得る。

以下に、本発明の更に他の様相を番号を付記して記載する。
１．トランスミッション、発進制御クラッチ、ハイレンジ及びローレンジで選択的に作動自在のトランスファーケース、を含む車パワートレイン用の制御システムであって、
発進制御クラッチ及び又はトランスミッションの１つ又は１つ以上の作動パラメータをモニタリングするモニタと、
前記モニタによる、前記１つ又は１つ以上の作動パラメータが所定作動閾値以上又は所定作動範囲外であることの判定に依存して、（ａ）ユーザーに前記ローレンジの選択を通知し及び又は（ｂ）前記トランスファーケースに前記ローレンジを自動選択させるトランスファーケース制御信号を出力するように構成されるコントローラと、
を含む制御システム。
２．前記１つ又は１つ以上の作動パラメータが、発進制御クラッチ及び又はトランスミッションの作動温度を含む番号１に記載の制御システム。
３．前記モニタが、前記作動温度が少なくとも第１温度閾値及び又は前記作動温度が所定時間長に渡り少なくとも第２温度閾値を越えたことを判定するように構成される番号２に記載の制御システム。
４．モニタが、発進制御クラッチの温度を測定する第１センサ及び又はトランスミッション潤滑流体の温度を測定する第２センサを含むように構成される番号２に記載の制御システム。
５．モニタが、発進制御クラッチ及び又はトランスミッション潤滑流体の温度をモデル化するように構成される番号２に記載の制御システム。
６．コントローラが、トランスミッションを制御してニュートラルを自動選択させ及び又は発進制御クラッチを作動してトランスミッションを脱係合させるように構成される番号１に記載の制御システム。
７．コントローラが、トランスミッションに伝達されるトルクを減少又は停止させるトルク制御信号を出力するように構成される番号１に記載の制御システム。
８．コントローラが、前記ローレンジの選択中は車ブレーキシステムを作動させて車を停止状態に保持するブレーキ制御信号を出力するように構成される番号１に記載の制御システム。
９．パワートレインが電気装置及び内燃機関を含み、発進制御クラッチが、電気装置と内燃機関との間又は電気装置とトランスミッションとの間に配置される番号１に記載の制御システム。
１０．番号１に記載の如き制御システムを含む車。
１１．トランスミッション、発進制御クラッチ、ハイレンジ及びローレンジで作動自在のトランスファーケースを含む車パワートレインの作動方法であって、
発進制御クラッチ及び又はトランスミッションの１つ又は１つ以上の作動パラメータをモニタリングするステップを含み、
前記１つ又は１つ以上の作動パラメータが所定閾値以上である場合又は所定作動レンジ外である場合は前記ローレンジを自動選択し及び又はユーザへの前記ローレンジを選択する通知が出力される方法。
１２．発進クラッチ及び又はトランスミッションの作動温度をモニタリングするステップと、
前記作動温度が第１温度閾値を越えたこと及び又は所定時間長に渡り第２温度閾値を超えたことを判定するステップとを含む番号１１に記載の方法。
１３．トランスファーケースコントローラが前記ローレンジを選択する以前にトランスミッションにニュートラルを自動選択させ及び又は付加トルクを低減させ及び又は車ブレーキシステムを作動して車を静止状態に保持させるステップを含む番号１１に記載の方法。
１４．トランスミッションと、発進制御クラッチとを含む車パワートレイン用の制御システムであって、
発進制御クラッチ及び又はトランスミッションの１つ又は１つ以上の作動パラメータをモニタリングするモニタ手段と、
前記モニタ手段による、前記１つ又は１つ以上の作動パラメータが所定作動閾値以上であること又は所定作動レンジ外であることの判定に依存して、（ａ）ユーザーへの、トランスミッションを低いギヤを選択するよう作動させる通知及び又は（ｂ）トランスミッションへの、低いギヤを自動選択するトランスミッション制御信号を出力するように構成されるコントローラと、
を含む制御システム。
１５．トランスミッション及び発進制御クラッチを含む車パワートレインの作動方法であって、
発進制御クラッチ及び又はトランスミッションの１つ又は１つ以上の作動パラメータをモニタリングするステップを含み、
前記１つ又は１つ以上の作動パラメータが所定閾値以上である場合又は所定作動レンジ外である場合は、前記トランスミッションにおける低いギヤを自動選択し及び又はユーザーへの、前記トランスミッションにおいて低いギヤを選択する通知が出力される方法。

１ ハイブリッド車
３ 車パワートレイン
５ 内燃機関アセンブリ／エンジンアセンブリ
７ トランスミッションアセンブリ
９ 一体型電気トラクションモーター
１１ ＡＷＤアセンブリ／全輪駆動アセンブリ
１３ 前輪
１５ フロントディファレンシャル
１７ 後輪
１９ リヤディファレンシャル
２１ 内燃機関
２３ フライホイール
２５ エンジン出力軸
２７ 自動トランスミッション
２９ 第１クラッチ
３１ 第２クラッチ
３３ 電気モーター出力軸
３５ トランスミッション入力軸
３７ トランスミッション出力軸
３９ トランスファーケース
４１ センターディファレンシャル
４３ ドライブシャフト
５２ 車システム制御（ＶＳＣ）モジュール
５３ 第１温度センサ
５５ 第２温度センサ
５７ メッセージディスプレイセンター

Claims (21)

1. トランスミッション、発進制御クラッチ、ハイレンジ及びローレンジで選択的に作動自在のトランスファーケース、を含む車パワートレイン用の制御システムであって、
   発進制御クラッチ及び又はトランスミッションの１つ又は１つ以上の作動パラメータをモニタリングするモニタ手段と、
   前記モニタ手段における、前記１つ又は１つ以上の作動パラメータが所定作動閾値以上であること又は所定作動レンジ外であることの判定に依存して、（ａ）ユーザーへの、前記ローレンジを選択する通知及び又は（ｂ）前記ローレンジをトランスファーケースに自動選択させるトランスファーケース制御信号を出力するように構成されたコントローラと、
   を含む制御システム。
2. 前記１つ又は１つ以上の作動パラメータが、発進制御クラッチ及び又はトランスミッションの作動温度を含む請求項１に記載の制御システム。
3. 前記モニタ手段が、前記作動温度が少なくとも第１温度閾値を超えたこと及び又は前記作動温度が所定時間長に渡り少なくとも第２温度閾値を越えたことを判定するように構成される請求項２に記載の制御システム。
4. モニタ手段が、発進制御クラッチの温度を測定する第１センサ及び又はトランスミッション潤滑流体の温度を測定する第２センサを含む請求項２又は３に記載の制御システム。
5. モニタ手段が、発進制御クラッチ及び又はトランスミッション潤滑流体の温度をモデル化するように構成される請求項２又は３に記載の制御システム。
6. コントローラが、トランスミッションを制御してニュートラルを自動選択させ及び又は発進制御クラッチを作動してトランスミッションを脱係合させるように構成される請求項１〜５の何れかに記載の制御システム。
7. コントローラが、トランスミッションに伝達されるトルクを減少又は防止するトルク制御信号を出力するように構成される請求項１〜６の何れかに記載の制御システム。
8. コントローラが、前記ローレンジの選択中は車ブレーキシステムを作動して車を静止状態に保持させるブレーキ制御信号を出力するように構成される請求項１〜７の何れかに記載の制御システム。
9. 車パワートレインが電気装置及び内燃機関を含み、発進制御クラッチが、前記電気装置と内燃機関との間又は電気装置とトランスミッションとの間に配置される請求項１〜８の何れかに記載の制御システム。
10. 前記モニタ手段による、前記１つ又は１つ以上の作動パラメータが所定作動閾値以上であること又は所定作動レンジ外であることの判定に依存して、コントローラが、車を減速させるメッセージ、車を停止させるメッセージ、要求トルクを減少させるメッセージ、の１つ又は１つ以上の通知をユーザーに出力するように構成される請求項１〜９の何れかに記載の制御システム。
11. コントローラが、前記モニタ手段による、前記１つ又は１つ以上の作動パラメータが所定作動閾値以上であること、あるいは所定作動レンジ外であることの判定に依存して、熱を消散させるために第２クラッチの作動を制御するように構成される請求項１〜１０の何れかに記載の制御システム。
12. 発進制御クラッチから熱を消散させる冷却材システムが設けられ、コントローラが、前記モニタ手段による前記１つ又は１つ以上の作動パラメータが所定作動閾値以上であること又は所定作動レンジ外であることの判定に依存して冷却材システムの作動を制御するように構成される請求項１〜１１の何れかに記載の制御システム。
13. 発進制御クラッチから熱を消散させる外部ファン及び又は冷却材ポンプの作動を制御するように構成され、コントローラが、前記モニタ手段による前記１つ又は１つ以上の作動パラメータが所定作動閾値以上であること又は所定作動レンジ外であることの判定に依存して外部ファン及び又は冷却材ポンプの作動を制御するように構成される請求項１〜１２の何れかに記載の制御システム。
14. 請求項１〜１３の何れかに記載の制御システムを含む車。
15. トランスミッション、発進制御クラッチ、ハイレンジ及びローレンジで作動自在のトランスファーケースを含む車パワートレインの作動方法であって、
    発進制御クラッチ及び又はトランスミッションの１つ又は１つ以上の作動パラメータをモニタリングするステップと、
    前記１つ又は１つ以上の作動パラメータが所定閾値以上である又は所定作動レンジ外である場合は、前記ローレンジを自動選択し及び又はユーザーに前記ローレンジを選択する通知を出力するステップと、
    を含む方法。
16. 発進制御クラッチ及び又はトランスミッションの作動温度をモニタリングするステップと、
    前記作動温度が第１温度閾値及び又は所定時間長に渡り第２温度閾値を越えたことを判定するステップと、
    を含む請求項１５に記載の方法。
17. トランスファーケースコントローラが、前記ローレンジを選択する以前にトランスミッションを作動してニュートラルを自動選択するよう作動させるステップ及び又は付加トルクを減少させるステップ及び又は車ブレーキシステムを作動して車の静止状態を保持するステップの１つ又は１つ以上を含む請求項１５又は１６に記載の方法。
18. トランスミッション及び発進制御クラッチを含む車パワートレイン用の制御システムであって、
    発進制御クラッチ及び又はトランスミッションの１つ又は１つ以上の作動パラメータをモニタリングするするモニタ手段と、
    前記モニタ手段による、前記１つ又は１つ以上の作動パラメータが所定作動閾値以上であること、又は、所定作動レンジ外であることの判定に依存して、（ａ）ユーザーへの、トランスミッションを作動して低いギヤを選択させる通知及び又は（ｂ）トランスミッションへの、低いギヤを自動選択させるトランスミッション制御信号、を出力するように構成されるコントローラと、
    を含む制御システム。
19. トランスミッション及び発進制御クラッチを含む車パワートレインの作動方法であって、
    発進制御クラッチ及び又はトランスミッションの１つ又は１つ以上の作動パラメータをモニタリングするステップと、
    前記１つ又は１つ以上の作動パラメータが所定閾値以上である場合又は所定作動レンジ外である場合は、前記トランスミッションにおける低いギヤを自動選択し及び又はユーザーに、前記トランスミッションにおいて低いギヤを選択する通知が出力されるステップと、
    を含む方法。
20. 付随する図面を参照して本明細書に実質的に記載された制御システム又は車。
21. 付随する図面を参照して本明細書に実質的に記載された車パワートレインの作動方法。

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