JP5912136B2 - 自動車、自動車の動力伝達経路を制御するための方法及びシステム - Google Patents

Description

本発明は、自動車及び自動車を制御するための方法に関する。特に限定されるものではないが、本発明は、例えば全地形対応車（ＡＴＶ）などのような、自動車を駆動するためにトルクを与える車輪の数を操作可能に変化させる動力伝達経路を有する自動車に関する。

原動力が自動車の２組の車輪のそれぞれに供給される四輪駆動モードの動作を有する自動車を提供することが知られている。原動力は動力伝達経路を用いて車輪に供給される。

ある既知の自動車では、原動力が両方の組の車輪に永久に供給されるように配置されている。ある他の自動車では、原動力が１組だけか或いは両方の組の車輪に選択的に供給されるように配置されている。運転手操作可能なセレクターにより、運転手が二輪又は四輪動作を選択することができる。ある動力伝達経路システムは、二輪又は四輪駆動モードに移行する際に自動車が静止していることを必要とする。そのようなシステムは静的切断／再切断システムと呼ぶことができる。

英国特許第２４０７８０４号は、自動車が移動している際に動力伝達経路からの車輪の切断が行われた後に続き、車輪の２つを動力伝達経路へ再接続する動的動力伝達経路再接続配置を開示している。そのようなシステムは、動的動力伝達経路再接続システムとも呼ぶことができる。英国特許第２４０７８０４号に開示されるシステムは、動的動力伝達経路再接続を可能とするクラッチ配置を採用している。

英国特許第２４０７８０４号明細書

本発明の１の目的は、既知の動的動力伝達経路システムの不利益を少なくとも部分的に軽減することである。

本発明の実施形態は、添付の特許請求の範囲を参照することにより理解できるであろう。

本発明の一側面は、自動車及び方法を提供することにある。

保護が求められる本発明の更なる側面によれば、
原動機手段と、
１つ又は複数の車輪からなる少なくとも第１及び第２のグループと、
原動機手段を１つ又は複数の車輪からなる第１及び第２のグループに接続するように動作可能な動力伝達経路であって、動力伝達経路が第１のモードの動作にある時には、第２のグループではなく１つ又は複数の車輪からなる第１のグループが原動機手段からトルク伝達経路へ接続され、動力伝達経路が第２のモードの動作にある時には、１つ又は複数の車輪からなる第１及び第２のグループの両方が原動機手段からトルク伝達経路へ接続される動力伝達経路と、を備え、
動力伝達経路は、第２のグループを原動機手段からトルク伝達経路へ接続するための補助部を含み、補助部は第１及び第２の解放可能なトルク伝達手段とプロップシャフトとを備え、第１の解放可能なトルク伝達手段はプロップシャフトの第１の末端を原動機手段からトルク伝達経路へ接続するように動作可能であり、第２の解放可能なトルク伝達手段はプロップシャフトの第２の末端を１つ又は複数の車輪からなる第２のグループに接続するように動作可能であり、
自動車は、第１のモードにおいて、プロップシャフトが原動機手段からのトルク伝達経路と１つ又は複数の車輪からなる第２のグループとの両方から切断されるように、動力伝達経路を第１及び第２のモードの動作間で切り替えるために第１及び第２のトルク伝達手段を制御するように動作可能な制御手段を更に備え、
第１のモードにある場合に、自動車は、自動車の速度に応じて、動力伝達経路を第１のモードから第２のモードへ切り替えるために制御するように動作可能である、自動車が提供される。

プロップシャフトは、原動機手段からのトルク伝達経路と１つ又は複数の車輪からなる第２のグループとの両方から切断されるとき、自動車が動いていたとしてもプロップシャフトは実質的に静止し得ることが理解されるべきである。

ここで、１つ又は複数の車輪からなるグループというのは、１のみの車輪を要素とするグループを含むことが理解されるべきである。

ギアボックス、トランスミッション又は他の構成物品が、原動機手段から動力伝達経路の補助部へのトルク伝達経路内に含まれ得ることが理解されるべきである。ギアボックス又はトランスミッションは、原動機手段を、車輪からなる第１及び第２のグループから、第１又は第２のモードの動力伝達経路で、切断するように動作可能であり、動力伝達経路の選択されたモードは、第１及び第２の解放可能なトルク伝達手段の状態によって決定されることが理解されるべきである。即ち、動力伝達経路モードは、第１及び第２の解放可能なトルク伝達手段の状態を参照することによって、トルクが車輪からなる第１及び第２のグループへ移行し得るという状態にトランスミッションがあるか否かにかかわらず決定される。

ある実施形態においては、制御手段は、速度が第１の所定の速度閾値以下である場合に、動力伝達経路が第２のモードをとることを制御するように動作可能である。

ある実施形態においては、制御手段は、自動車が実質的に静止している場合に動力伝達経路が第２のモードを設定することを制御するように動作可能である。

ある実施形態においては、制御手段は、自動車が実質的に静止し、自動車がシャットダウン状態にある場合に、自動車が第２のモードをとることを制御するように構成される。

ある実施形態においては、原動機手段がエンジンを備え、シャットダウン状態はエンジンを切った場合の状態に対応する。

ある実施形態においては、自動車には「パーキング」モード及び「ニュートラル」モードを有する自動変速装置が設けられており、自動変速装置が「パーキング」モード及び「ニュートラル」モードのうちから選択された１つである場合に、自動車は動力伝達経路が第２のモードをとることを制御するように構成される。

ある実施形態においては、第１の所定の速度閾値がゼロではない。

この特徴は、第２のモードが設定されない構成を有する動力伝達経路で自動車が停止するというリスクを軽減させる長所を有する。そのような構成は、例えば、解放可能なトルク伝達手段の「トゥースオントゥース（ｔｏｏｔｈ−ｏｎ−ｔｏｏｔｈ）状態により生じ得る。しかしながら、自動車がまだ動いている間に第２のモードを設定することにより、トゥースオントゥース又は似たような状態によりプロップシャフトを原動機手段及び／又は１つ又は複数の車輪からなる第２のグループへ接続できなくなるというリスクは軽減される。

ある実施形態においては、第１の所定の速度閾値が、時速１〜５０ｋｍ、時速１〜４０ｋｍ、時速１〜３０ｋｍ、時速１〜２０ｋｍ、時速１〜１５ｋｍ、時速１〜１０ｋｍ、時速１〜５ｋｍ、時速５〜１０ｋｍ及び時速５〜１５ｋｍの中から選択される少なくとも１の範囲である。

ある実施形態においては、制御手段は、速度が第１の所定の速度閾値よりも低い値から第１の所定の速度閾値よりも高い値に上昇する場合に、動力伝達経路を第１のモードをとることを制御するように構成される。

ある実施形態においては、制御手段は、速度が、第１の所定の速度閾値よりも高い値である第２の所定の速度閾値よりも高い値に第２の所定の速度閾値よりも低い値から上昇する場合に、動力伝達経路が第１のモードをとることを制御するように構成される。

これは、第１及び第２のモードが起きる移行時の速度閾値に対応して、「ヒステリシス」が導入されるという利点を有している。これは、モードチャッタリングのリスクが軽減されるという利点を有している。

モードチャッタリングというのは、自動車が比較的短時間で第１及び第２のモードとの間の移行を繰り返すことを意味する。例えば、速度が第１の所定値よりも低い場合に自動車が第１のモードから第２のモードに移行するが、同じ所定値よりも速度が上昇した場合には再び第１のモードに移行するように自動車が構成されている場合には、自動車速度がその所定値周囲で変動すると、モードチャッタリングが生じ得る。交通事情又は運転手が所定値に近い速度を維持しようとすること等によって、速度は所定値周辺で変動し得る。

ある実施形態においては、第１の所定の速度閾値は、実質的に時速１５ｋｍ以下であり、第２の所定の（速度）閾値は、時速１５ｋｍよりも高い。

ある実施形態においては、制御手段は速度が第３の所定の速度閾値よりも低い値から第３の所定の速度閾値よりも高い値に上昇する場合に、動力伝達経路が第２のモードをとることを制御するように動作可能である。

ある実施形態においては、第３の速度閾値が第１の速度閾値よりも高い。

ある実施形態においては、第３の速度閾値が第２の速度閾値よりも高い。

ある実施形態においては、制御手段は、速度が第４の所定の速度閾値よりも高い値から第４の所定の速度閾値よりも低い値に低下する場合に、動力伝達経路が第１のモードをとることを制御するように動作可能であって、第４の所定の速度閾値が第２の所定の速度閾値よりも高く第３の所定の速度閾値よりも低い。

ある実施形態においては、制御手段が自動車の速度に応じて動力伝達経路が第２のモードをとるように制御する場合、制御手段は、動力伝達経路が第２のモードへの移行を時間内で完了させることを制御するように動作可能であり、その時間の長さは自動車の減速速度に対応する。

この特徴は、運転手が自動車の減速速度を増加させるために自動車のブレーキを比較的苛酷に適用するときに、動力伝達経路が第２のモードをより素早く設定する（とる）ようにし、これにより、自動車が停止する前に第２のモードが設定されることを確実できるという利点を有する。これにより、動力伝達経路の１又は複数のクラッチのトゥースオントゥース状態によって、動力伝達経路が第２のモードに正確に設定することができなくなるというリスクが軽減される。

更には、第２のモードをより素早く設定することによって、自動車を減速させるにつれて、自動車のより改善された操作をより素早く楽しむことができるという利点がある。

第２のモードを完全に設定するための移行は、典型的には１つ又は複数のアクチュエータの動作を必要とする。移行をより素早く完成させるためには、自動車は、移行をそれほど素早く達成しなくてもよい場合に比べて、より素早くアクチュエータを制御するように構成されることができる。

ある実施形態においては、制御手段が、自動車の速度に応じて、動力伝達経路が第２のモードをとるように制御する場合、自動車は、動力伝達経路が、第２のモードへの移行を時間内で完了させることを制御するように構成され、その時間の長さは減速の増加速度に応じて減少することである。

動力伝達経路が第２のモードを短時間で（高速で）採るように制御することは、自動車が減速するときに第２のモードがより素早く設定されるという利点がある。これは、第２のモードが、減速速度が大きいときに第２のモードがより素早く設定されるので、自動車を減速させるにつれて自動車のより改善された操作を楽しむことができるという利点がある。また、動力伝達経路が第２のモードを採る前に自動車が停止するというリスクもまた低減される。

ある実施形態においては、制御手段は、減速の増加速度に応じて、第１の速度閾値を増加させるように構成される。

ある実施形態においては、車輪からなる第１のグループは車輪からなる第１のペアを備え、第１のモードが、車輪からなる第１のペアがエンジンによって駆動される二輪駆動モードの動作に対応する。

ある実施形態においては、車輪からなる第２のグループは車輪からなる第２のペアを備え、第２のモードの動作が四輪駆動モードの動作に対応する。

代替的には、車輪からなる第２のグループが、車輪からなる第１、第２、第３のペアを備え、第２のモードの動作が六輪駆動モードの動作に対応する。

随意には、車輪からなる第１及び第２のグループの少なくとも１つが、車輪からなる複数のペアを備える。

ある実施形態においては、原動機手段が、内燃エンジン及び電気機械のうちから選択される少なくとも１つを備える。

保護が求められる本発明の一側面によれば、自動車を制御するための方法であって、
自動車の原動機手段を１つ又は複数の車輪からなる第１及び第２のグループに接続するように動作可能な動力伝達経路を有する自動車を提供することであって、動力伝達経路が第１のモードの動作にある時には、第２のグループではなく１つ又は複数の車輪からなる第１のグループが原動機手段からトルク伝達経路へ接続され、動力伝達経路が第２のモードの動作にある時には、１つ又は複数の車輪からなる第１及び第２のグループの両方が原動機手段からトルク伝達経路へ接続される動力伝達経路を備え、動力伝達経路は、第１及び第２の解放可能なトルク伝達手段及びプロップシャフトを備える補助部を含み、第１の解放可能なトルク伝達手段はプロップシャフトの第１の末端を原動機手段からトルク伝達経路へ接続するように動作可能であり、第２の解放可能なトルク伝達手段はプロップシャフトの第２の末端を１つ又は複数の車輪からなる第２のグループに接続するように動作可能であり、
方法は、第１のモードにおいて、プロップシャフトが原動機手段からのトルク伝達経路と１つ又は複数の車輪からなる第２のグループとの両方から切断され、第２のモードにおいて、プロップシャフトが原動機手段からのトルク伝達経路と１つ又は複数の車輪からなる第２のグループとの両方に接続されるように、動力伝達経路を第１及び第２のモードの動作間で切り替えるために第１及び第２のトルク伝達手段を制御することを含み、
方法は、自動車の速度に応じて、動力伝達経路を第１のモードから第２のモードへ切り替えるために制御することを含む、方法が提供される。

保護が求められる本発明の一側面によれば、原動機と、１つ又は複数の車輪からなる少なくとも第１及び第２のグループと、原動機を１つ又は複数の車輪からなる第１及び第２のグループに接続するための動力伝達経路であって、動力伝達経路が第１のモードの動作にある時には１つ又は複数の車輪からなる第１のグループが原動機によって駆動され、動力伝達経路が第２のモードの動作にある時には１つ又は複数の車輪からなる第２のグループが更に原動機によって駆動される動力伝達経路と、を備え、動力伝達経路は、動力伝達経路が第１のモードと第２のモードとの間で移行する場合に１つ又は複数の車輪からなる第２のグループを原動機に接続するように動作可能な解放可能なトルク伝達手段を備える補助動力伝達経路を含み、ここで第１のモードにある場合に、自動車は、自動車の速度に応じて、動力伝達経路が第２のモードを採るように制御するように動作可能である、自動車が提供される。

保護が求められる本発明の更なる側面によれば、自動車の第１及び第２のモードの間の移行を制御するための方法であって、第１のモードの動作においては自動車の原動機が１つ又は複数の車輪からなる第１のグループを駆動するように構成され、第２のモードの動作においては原動機が１つ又は複数の車輪からなる第１のグループと１つ又は複数の車輪からなる第２のグループとを更に駆動するように構成され、その方法は、自動車の速度に応じて動力伝達経路が第２のモードの動作を採るように制御する工程を備える方法が提供される。

本方法は、速度が第１の所定の速度閾値以下の場合に、動力伝達経路が第２のモードを採るように制御する工程を含むことができる。

本方法は、自動車が実質的に静止している場合に、動力伝達経路が第２のモードを採るように制御することを含むことができる。

本方法は、自動車が実質的に静止しており、自動車がシャットダウン（停止）モードにある場合に、動力伝達経路が第２のモードを採るように制御することを含むことができる。

本方法は、自動車が静止しており、エンジンが切られている場合に、自動車が第２のモードを設定するように制御する段階を含むことができる。

本方法は、自動車が静止しており、自動車の変速装置（トランスミッション）が「パーキング」モード及び「ニュートラル」モードのうちから選択された１つである場合に、自動車が第２のモードを採るように制御する段階を含むことができる。

代替的には、本方法は、自動車速度が、ゼロではない第１の所定の速度閾値以下の場合に動力伝達経路が第２のモードを採るように制御する段階を含むことができる。

この特徴は、第２のモードが設定されない構成を有する動力伝達経路で自動車が停止するというリスクを軽減させる利点を有する。そのような構成は、例えば、解放可能なトルク伝達手段のトゥースオントゥース状態により生じ得る。

本方法は、自動車の速度が、時速１〜５０ｋｍ、時速１〜４０ｋｍ、時速１〜３０ｋｍ、時速１〜２０ｋｍ、時速１〜１５ｋｍ、時速１〜１０ｋｍ、時速１〜５ｋｍ、時速５〜１０ｋｍ及び時速５〜１５ｋｍの中から選択される少なくとも１の範囲にある場合に、自動車が第２のモードを採ることを制御する段階を含むことができる。

本方法は、速度が第１の所定の速度閾値を超える場合に、自動車が第１のモードを設定することを制御する段階を含むことができる。

代替的には、本方法は、速度が、第１の所定の閾値よりも高い第２の所定の閾値を超える場合に自動車が第２のモードを採るように制御する段階を含むことができる。

第１の所定の閾値は、実質的に時速１５ｋｍ以下であり、第２の所定の閾値は、時速１５ｋｍより大きい。

第１のモードにある場合、本方法は、自動車の減速速度に応じた速度で動力伝達経路が第２のモードを採るように制御することを含むことができる。

本方法は、減速の増加速度に応じて増加する速度で動力伝達経路が第２のモードを採るように制御することを含むことができる。

本方法は、減速の増加速度に応じて増加する自動車速度で動力伝達経路が第２のモードを採るように制御することを含むことができる。

本出願の範囲内において、上述の段落と特許請求の範囲及び／又は以下に詳細な説明と図面とに記載されている種々の側面、実施形態、実施例、代替物、特にそれらの特徴は、独自に又はその任意の組み合わせにおいて実施できることが想定される。例えば、ある実施形態に関連して説明した特徴は、このような特徴が相反することが無い限り、全ての実施形態に適用できる。

本発明の実施形態は、添付する図面を参照しながら例示の目的のみにおいて説明する。

図１は本発明の実施形態に係る自動車の概略図である。 図２は、本発明の実施形態に係る自動車の駆動サイクルの一部に対する時間に応じた自動車速度と動力伝達経路モードのプロットである。 図３は、本発明の更なる実施の形態に係る自動車の駆動サイクルの一部に対する時間に応じた自動車速度と動力伝達経路モードのプロットである。

図１は、本発明の実施形態に係る自動車１の動力伝達経路５を示す。動力伝達経路５は、内燃エンジン１１にギアボックス１８を用いて接続されており、１組の前輪１２、１３と、補助部１０と、１組の後輪１４、１５とを有する。

動力伝達経路５は、それに供給される動力を、選択的にギアボックス１８により内燃エンジン１１から前輪１２、１３へのみに供給するか（第１モードの動作であり二輪駆動動作モードとも呼ばれる）、或いは、前輪１２、１３及び後輪１４、１５へ同時に供給する（第２モードの動作であり四輪駆動動作モードとも呼ばれる）ように構成されている。

動力は、動力伝達経路５によって、内燃エンジン１１から前輪１２、１３に、クラッチ１７、ギアボックス１８及び１組の前輪駆動シャフト１９を用いることにより伝達される。

動力は、動力伝達経路５の補助部１０を用いて後輪１４、１５へ伝達される。補助部１０は、補助部１０の主駆動シャフト（又はプロップシャフト）２３をギアボックス１８に接続するように動作可能な動力伝達クラッチ（ＰＴＣ）２２を有する動力伝達ユニット（ＰＴＵ）２４を有する。プロップシャフト２３は、後輪駆動シャフト２６にプロップシャフト２３を連結するように動作可能なリア・ディファレンシャル３０に接続されている。

リア・ディファレンシャル３０は１組のクラッチ２７を有し、これにより、リア・ディファレンシャル３０は、四輪駆動モードの動作が必要な時に、プロップシャフト２３を後輪駆動シャフト２６に接続するように動作可能である。

動力伝達経路５は、ＰＴＵ２４とクラッチ２７との動作を制御するように構成されたコントローラ４０を有する。四輪駆動モードの動作が必要な時、コントローラ４０は、ＰＴＣ２２を閉止し、リア・ディファレンシャル３０のクラッチ２７を閉止するように構成されている。

図１の実施形態においては、動力伝達経路５は、二輪駆動モードから四輪駆動モードへ移行するように構成されており、ここでは、制御入力４５の状態Ｓ_dsに従って、ＰＴＣ２２とディファレンシャルクラッチ２７が閉止される。制御入力は、運転手が操作したスイッチ又は他の制御入力によって提供され得る。しかしながら、制御入力４５の切替は、ある状況下においてはコントローラ４０から無視される場合がある。よって、動力伝達経路５の実際の状態Ｓ_aは、状態Ｓ_dsとは異なる場合がある。状態「Ｓ_a＝０」は第１のモードの動作に対応し、状態「Ｓ_a＝１」は、第２のモードの動作に対応する。

ある実施形態においては、二輪駆動又は四輪駆動動作を選択するために、制御入力４５は入力されない。むしろ、自動車は、実質的にはコントローラ４０によってのみ生成される制御信号に従って、二輪駆動モードと四輪駆動モードとの間で切り替えるように動作可能である。

本実施形態においては、自動車の速度ｖが閾値ｖ₁よりも低いときにはいつでも動力伝達経路５が四輪駆動モードの動作を自動的に採るように構成される。速度がｖ₁よりも上昇する場合には、制御入力４５が四輪駆動モードを要求するように設定されていないか、或いは四輪駆動モードを接続したままにしておくことを要求する他の条件が存在しない限りは、動力伝達経路は、自動的に二輪駆動モードを採る。

例えば、コントローラ４０（他の自動車のコントローラ）によって実行される「雪／氷」地形応答プログラムなどの自動車プログラムは、動力伝達経路５に対して、自動車１の速度に関わらず、四輪駆動モードのままでいることを要求する場合がある。

図１の実施形態に係る動力伝達経路５の動作を図２のプロットに示す。プロットは、自動車の速度ｖが、第１の閾値速度ｖ₁よりも高い速度からｖ₁よりも低い速度に低下し、その後ｖ₁よりも高い速度に戻るときの、時間ｔに対する動力伝達経路５の実際の状態Ｓ_aを示す。期間全体に亘って、制御入力によって要求される動力伝達経路の状態は、状態Ｓ_ds＝０が選択された。

速度がｖ₁よりも高い場合、動力伝達経路５の状態Ｓ_aは、上述したようにコントローラ４０が他の要求をしていない限りは、二輪駆動モードの動作に対応するゼロにセットされる。時間ｔ₁で自動車の速度ｖがｖ₁よりも低くなるとき、コントローラ４０は、動力伝達経路５が自動的に四輪駆動モードの動作（Ｓ_a＝１）を採るように制御する。時間ｔ₂で自動車の速度がｖ₁より上昇するときは、コントローラは、動力伝達経路５が自動的に二輪駆動モードの動作を再び始めるように制御する。

本発明の実施形態の１の代替においては、コントローラ４０は、速度が、第１の閾値ｖ₁よりも高くなるだけではなく、第１の閾値ｖ₁よりも高い第２の閾値ｖ₂よりも高く上昇する場合に、動力伝達経路５が四輪駆動モードから二輪駆動モードを採るように制御するように構成されている。

そのような実施形態に従う自動車の動作を図２に示す。自動車速度ｖがｖ ₁ を超え、その自動車速度がｖ ₂ を超えないときにおいて、自動車速度が時間ｔ₂’の後にｖ₂を超え、点線Ｄが四輪駆動モードから二輪駆動モードへの移行を示していることが分かる。

モード間の動力伝達経路の切替を制御するために２つの異なる速度閾値を採用することは、モードチャッタリングのリスクを低減させるという利点を有することが理解されるべきである。

自動車速度がｖ₁周辺で変動する場合、第１及び第２のモード間の急速な切替が起こり得るため、１つの速度閾値を用いる場合には、モードチャッタリングのリスクが大きくなることが理解されるべきである。これに対し、本実施形態では、２つの異なる速度閾値を採用することによって、速度がｖ₁周辺で変動するもののｖ₂を超えない場合には、一旦動力伝達経路が第２のモードを設定すると速度がｖ₂を超えるまでは第２のモードのままで保持される。

本発明のある実施形態においては、ｖ₁は時速約１０ｋｍであり、ｖ₂は時速約２５ｋｍである。他の速度もまた有用である。

ある実施形態においては、自動車速度ｖが、ｖ₂より大きい第３の速度閾値ｖ₃を超える場合に動力伝達経路５が第２のモードの動作を採るように動作可能である。システム上の制限により、いくつかの動力伝達経路５は、ある速度よりも高い速度では第１のモードから第２のモードへの動作を実行できないことが理解されるべきである。よって、第１のモードにおけるこの速度よりも高い速度で運転している間に、１つ又は複数の自動車の性能特性（例えばブレーキング、コーナリング又は他の特性）を改善するために第２のモードへの移行が望ましい場合であっても、そのような移行は不可能となる。

よって、この問題を軽減するために、動力伝達経路５は、速度が、動力伝達経路５が第２のモードに移行する最大速度またはそれ以下である閾値速度ｖ₃を超える場合に、自動的に第２のモードを採るように構成される。ある実施形態においては、動力伝達経路５は、速度が、ｖ₂より高いが、ｖ₃よりも低い閾値速度ｖ₄よりも低下する場合に、自動的に第１のモードを再び採るように構成される。例としては、ｖ₃は（約）１５０ｋｍ／ｈであり、ｖ₄は（約）１２０ｋｍ／ｈである。

図３は、本発明の更なる実施形態に係る自動車の駆動サイクルの間における時間に対する自動車速度ｖと動力伝達経路状態Ｓ_aのプロットを示している。図３の実施形態によれば、動力伝達経路は、自動車が静止している場合に、第２の（四輪駆動）モードを自動的採るように構成される。

プロットで示すように、時間ｔ₁で自動車速度がゼロに低下し、コントローラ４０は、動力伝達経路５が第２のモードの動作（Ｓ_a＝１）を採るように制御する。時間ｔ₂で自動車が再び動き出し（ｖはゼロから増加し）、時間ｔ₃で速度が閾値ｖ₁を超える。速度がｖ₁を超えると、コントローラ４０は、速度が再びゼロに低下するまで、動力伝達経路５が第１のモードの動作を採るように制御する。ある実施形態においては、コントローラ４０は、速度が時速１５ｋｍ周辺を超える場合に自動車を二輪駆動モードの動作に設定する。他の速度もまた有用である。

本発明の実施形態では、自動車が静止しているときには、動力伝達経路５が常に第２のモード（四輪駆動モード）の動作にあるという利点を有することが理解されるべきである。よって、自動車が静止状態から動き出すときはいつでも、自動車の四輪すべてが自動車を駆動させる。これは、静止状態から始動する際の車輪スリップを経験するリスクが実質的に低減されるという利点を有する。

地形応答自動車プログラムを有する本発明の実施形態においては、運転手が認識した環境条件に従って、運転手が地形応答プログラムを選択できることが理解されるべきである。しかしながら、運転手がある表面上に車輪スリップのリスクが存在するリスクを正しく認識しておらず自動車に適切なプログラムを選択せずに動かそうとすることもあり得る。

よって、本発明の実施形態では、運転手が適切な自動車プログラムを選択したか否かに関わらず、自動車が二輪駆動モードではなく四輪駆動モードでまず動かそうとする利点を有するものである。よって、自動車が置かれている表面が四輪駆動動作を必要とする表面である場合、自動車は、運転手が選択した自動車プログラムに関わらず、四輪駆動モードでまず動き始めるであろう。

本発明の実施の形態が有用な状況の例としては、自動車が乾燥した芝生上に駐車され、運転手が自動車から離れた状況があり得る。自動車が無人のときに例えば降雨によって芝生が濡れてくると、運転手が戻る時には自動車を動かすために四輪駆動動作が要求される。運転手は、例えば、「芝生／砂利」地形応答モードのような表面条件に適した特別な自動車プログラムを実行させることなく、自動車を動かそうとし得る。しかしながら、運転手が自動車を動かそうとするとき、自動車は、運転手が選択した特別な自動車プログラムに関わらず、四輪駆動で自動的に動きだそうとするであろう。これが、車輪スリップのリスクを低減させる結果となる。

よって、本発明の実施形態は、適切な運転手により選択された自動車プログラムが適切に選択されているか否かにかかわらず、自動車は、その自動車が静止している場合には、二輪駆動モードではなく四輪駆動モードの動作で自動的に動こうとするという利点を有しているものである。

車輪スリップは、例えば、自動車が動こうとする表面に生じる損傷のために、ある状況においては特に望ましくないことが理解されるべきである。更には、二輪駆動モードにおいて車輪スリップを初期に経験する自動車は、四輪駆動モードが続いて選択される場合であっても、動作できないようになる場合がある。

ある実施形態においては、コントローラ４０は、例えば選択すべき特別な自動車プログラム又は他の所定の条件により、四輪駆動モードにある自動車の始動を無視するように動作することも可能であることが理解されるべきである。

他の動力伝達経路構成もまた有用であることが理解されるべきである。

この明細書の詳細な説明及び特許請求の範囲において、単語「備える（comprise）」、「含む（contain）」及びこれら単語の変形、例えば「備えている（comprising）」及び「備えた（comprises）」は、「含むがこれに限定されない（including but not limited to）」という意味であり、他の部分、付加物、構成要素、数値又は工程等を除外することを意図するものではない。

この明細書の詳細な説明及び特許請求の範囲において、文脈上他の意味に解すべき場合を除き、単数形は複数形を包含するものである。特に、不定冠詞が用いられる場合、文脈上他の意味に解すべき場合を除き、単数のみならず複数をも意図することが理解されるべきである。

特定の側面と併せて説明される特徴、数値、特性、化合物、化学的な構成成分又は群は、矛盾のない限り、ここに記載された任意の側面、実施形態又は実施例に適用可能であることが理解されるべきである。

この出願は、２０１１年２月１８日に出願された英国特許出願ＧＢ１１０２８２２．２号明細書の優先権を主張するものであり、その全内容が参照によりここに明示的に組み込まれる。

１…自動車
５…動力伝達経路
１０…補助部
１２、１３…前輪
１４、１５…後輪
１７…クラッチ
１８…ギアボックス
１９…前輪駆動シャフト
２２…ＰＴＣ
２３…プロップシャフト（主駆動シャフト）
２４…ＰＴＵ
２６…後輪駆動シャフト
３０…リア・ディファレンシャル
４０…コントローラ

Claims (16)

1. 原動機手段と、
   １つ又は複数の車輪からなる少なくとも第１及び第２のグループと、
   前記原動機手段を前記１つ又は複数の車輪からなる第１及び第２のグループに接続するように動作可能な動力伝達経路であって、前記動力伝達経路が第１のモードの動作にある時には、第２のグループではなく１つ又は複数の車輪からなる第１のグループが前記原動機手段からトルク伝達経路へ接続され、前記動力伝達経路が第２のモードの動作にある時には、１つ又は複数の車輪からなる第１及び第２のグループの両方が前記原動機手段から前記トルク伝達経路へ接続される動力伝達経路と、を備える自動車であって、
   前記動力伝達経路は、前記第２のグループを前記原動機手段から前記トルク伝達経路へ接続するための補助部を含み、前記補助部は第１及び第２の解放可能なトルク伝達手段とプロップシャフトとを備え、前記第１の解放可能なトルク伝達手段は前記プロップシャフトの第１の末端を前記原動機手段から前記トルク伝達経路へ接続するように動作可能であり、前記第２の解放可能なトルク伝達手段は前記プロップシャフトの第２の末端を前記１つ又は複数の車輪からなる第２のグループに接続するように動作可能であり、
   前記自動車は、前記第１のモードにおいて、前記プロップシャフトが前記原動機手段からの前記トルク伝達経路と前記１つ又は複数の車輪からなる第２のグループとの両方から切断されるように、前記動力伝達経路を前記第１及び第２のモードの動作間で切り替えるために第１及び第２のトルク伝達手段を制御するように動作可能な制御手段を更に備え、
   前記第１のモードにある場合に、前記自動車は、前記自動車の速度に応じて、前記動力伝達経路を第１のモードから第２のモードへ切り替えるために制御するように動作可能であり、
   前記自動車は、前記速度が第１の所定の速度閾値以下である場合に、前記動力伝達経路が第２のモードをとることを制御するように動作可能であって、前記第１の所定の速度閾値がゼロではなく、
   前記自動車は、前記速度が、前記第１の所定の速度閾値よりも高い値である第２の所定の速度閾値よりも高い値に前記第２の所定の速度閾値よりも低い値から上昇する場合に、前記第１のモードをとるように構成され、
   前記自動車が前記自動車の速度に応じて前記動力伝達経路が第２のモードをとるように制御する場合、前記自動車は、動力伝達経路を、前記第２のモードへの移行を時間内で完了させることを制御するように動作可能であり、前記時間の長さは前記自動車の減速速度に対応する自動車。
2. 前記第１の所定の速度閾値が、時速１〜５０ｋｍ、時速１〜４０ｋｍ、時速１〜３０ｋｍ、時速１〜２０ｋｍ、時速１〜１５ｋｍ、時速１〜１０ｋｍ、時速１〜５ｋｍ、時速５〜１０ｋｍ及び時速５〜１５ｋｍの中から選択される少なくとも１の範囲である請求項１に記載の自動車。
3. 前記第１の所定の速度閾値は、実質的に時速１５ｋｍ以下であり、前記第２の所定の速度閾値は、時速１５ｋｍよりも高い請求項１又は２に記載の自動車。
4. 前記速度が第３の所定の速度閾値よりも低い値から第３の所定の速度閾値よりも高い値に上昇する場合に、前記動力伝達経路が第２のモードをとることを制御するように動作可能な請求項１〜３のいずれか１項に記載の自動車。
5. 前記第３の所定の速度閾値が前記第１の所定の速度閾値よりも高い請求項４に記載の自動車。
6. 前記第３の所定の速度閾値が前記第２の所定の速度閾値よりも高い請求項４に記載の自動車。
7. 前記速度が第４の所定の速度閾値よりも高い値から前記第４の所定の速度閾値よりも低い値に低下する場合に、前記動力伝達経路が第１のモードをとるように動作可能であって、前記第４の所定の速度閾値が第２の所定の速度閾値よりも高く前記第３の所定の速度閾値よりも低い請求項６に記載の自動車。
8. 前記自動車が前記自動車の速度に応じて前記動力伝達経路が第２のモードをとるように制御する場合、前記自動車は、前記動力伝達経路が、前記第２のモードへの移行を時間内で完了させることを制御するように構成され、前記時間の長さは前記自動車を減速させるほど減少する請求項１〜７のいずれか一項に記載の自動車。
9. 前記第１の所定の速度閾値が、前記自動車を減速させるほど増加する請求項１〜８のいずれか１項に記載の自動車。
10. 車輪からなる前記第１のグループは車輪からなる第１のペアを備え、前記第１のモードが、前記車輪からなる第１のペアがエンジンによって駆動される二輪駆動モードの動作に対応する請求項１〜９のいずれか１項に記載の自動車。
11. 車輪からなる前記第２のグループは車輪からなる第２のペアを備え、前記第２のモードの動作が四輪駆動モードの動作に対応する請求項１〜１０のいずれか１項に記載の自動車。
12. 車輪からなる前記第２のグループが、車輪からなる第１、第２、第３のペアを備え、第２のモードの動作が六輪駆動モードの動作に対応する請求項１〜１０のいずれか１項に記載の自動車。
13. 車輪からなる第１及び第２のグループの少なくとも１つが、車輪からなる複数のペアを備える請求項１〜９のいずれか１項に記載の自動車。
14. 前記原動機手段が、内燃エンジン及び電気機械のうちから選択される少なくとも１つである請求項１〜１３のいずれか１項に記載の自動車。
15. 自動車を制御するための方法であって、
    前記自動車の原動機手段を１つ又は複数の車輪からなる第１及び第２のグループに接続するように動作可能な動力伝達経路を有する自動車を提供することであって、前記動力伝達経路が第１のモードの動作にある時には、第２のグループではなく１つ又は複数の車輪からなる第１のグループが前記原動機手段からトルク伝達経路へ接続され、前記動力伝達経路が第２のモードの動作にある時には、１つ又は複数の車輪からなる第１及び第２のグループの両方が前記原動機手段から前記トルク伝達経路へ接続される動力伝達経路を備え、前記動力伝達経路は、第１及び第２の解放可能なトルク伝達手段及びプロップシャフトを備える補助部を含み、前記第１の解放可能なトルク伝達手段は前記プロップシャフトの第１の末端を前記原動機手段から前記トルク伝達経路へ接続するように動作可能であり、前記第２の解放可能なトルク伝達手段は前記プロップシャフトの第２の末端を前記１つ又は複数の車輪からなる第２のグループに接続するように動作可能であり、
    前記方法は、前記第１のモードにおいて、前記プロップシャフトが前記原動機手段からの前記トルク伝達経路と前記１つ又は複数の車輪からなる第２のグループとの両方から切断され、前記第２のモードにおいて、前記プロップシャフトが前記原動機手段からの前記トルク伝達経路と前記１つ又は複数の車輪からなる第２のグループとの両方に接続されるように、前記動力伝達経路を前記第１及び第２のモードの動作間で切り替えるために第１及び第２のトルク伝達手段を制御することを含み、
    前記方法は、前記自動車の速度に応じて、前記動力伝達経路を前記第１のモードから前記第２のモードへ切り替えるために前記動力伝達経路を制御することを含み、
    前記方法は、前記速度が第１の所定の速度閾値以下である場合に、前記動力伝達経路が第２のモードをとることを制御することを含み、前記第１の所定の速度閾値がゼロではなく、
    前記方法は、前記速度が、前記第１の所定の速度閾値よりも高い値である第２の所定の速度閾値よりも高い値に前記第２の所定の速度閾値よりも低い値から上昇する場合に、前記第１のモードをとるように制御することを含み、
    前記方法が、前記自動車の速度に応じて前記動力伝達経路が第２のモードをとるように制御する場合、前記方法は、動力伝達経路を、前記第２のモードへの移行を時間内で完了させることを制御することを含み、前記時間の長さは前記自動車の減速速度に対応する、方法。
16. 原動機、少なくとも１組の後輪、前記後輪を前記原動機へ接続するためのプロップシャフト、及び前記プロップシャフトを前記原動機及び前記後輪へそれぞれ選択的に接続するための第１及び第２の接続手段を備える動力伝達経路を有する自動車のためのシステムであって、前記システムは、前記プロップシャフトが前記原動機及び前記後輪の両方から切断される第１のモードの動作と前記原動機が前記後輪に前記プロップシャフトにより接続される第２のモードの動作とのうちの１つに、前記第１及び第２の接続手段の動作を制御するように構成された制御手段を備え、前記制御手段は、前記自動車が第１の所定の速度閾値よりも低い速度に低下することに対応して、前記第１のモードの動作から前記第２のモードの動作への移行を生じさせるように構成され、前記第１の所定の速度閾値がゼロではなく、
    前記制御手段は、前記速度が、前記第１の所定の速度閾値よりも高い値である第２の所定の速度閾値よりも高い値に前記第２の所定の速度閾値よりも低い値から上昇する場合に、前記第２のモードの動作から前記第１のモードの動作への移行を生じさせるように構成され、
    前記制御手段が、前記自動車の速度に応じて第２のモードの動作への移行を生じさせる場合、前記制御手段は、前記第２のモードへの移行を時間内で完了させることを制御するように構成されており、前記時間の長さは前記自動車の減速速度に対応する、システム。

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