JP6464149B2 - 車両ドライブラインの制御システム、制御方法、および該制御システムを備えた動力車両 - Google Patents

Description

本発明は、システム、該システムを有する動力車両、および動力車両を制御する方法に関する。とりわけ本発明は、これに限定するものではないが、動力車両を駆動するためにトルクをかける車輪の数を変更するように動作可能なドライブラインを有するオール・テレイン・ビークル（ＡＴＶ、オフロードカー、全地形万能車）等の動力車両のためのシステムに関する。本発明の態様は、システム、車両、および方法に関する。

ドライブラインが４輪駆動運転モードに設定されたとき、２組の各車輪の各組の車輪が駆動される動力車両が知られている。いくつかの車両は、両方の組の車輪に原動力を常に供給するように構成されている。他の車両は、いずれか一方の組の車輪にのみ原動力を供給するか（２輪駆動運転モード）、または両方の組の車輪に原動力を供給する（４輪駆動運転モード）ように構成されている。こうしたいくつかのシステムは、２輪駆動運転モードにあるとき、ドライブラインの一部が２番目の組の車輪に動力を伝達して、停止させることにより、寄生損失を低減することができる。

英国特許第2407804号には、動的ドライブライン再接続装置が開示され、これは、２つの車輪をドライブラインから切り離した後、車両が走行しようとしたとき車輪を再接続するものである。こうしたシステムは、動的ドライブライン再接続（または切り離し）装置とも呼ばれている。英国特許第2407804号に記載されたシステムには、動的なドライブライン再接続を実行するクラッチ装置が採用されている。

本発明の実施形態の目的は、動力車両のための改善された制御システムを提供することにある。

英国特許出願公開第2407804号明細書

添付クレームを参照することにより、本発明に係る実施形態を理解することができる。

保護を求める本発明に係る１つの態様によれば、車両のための制御システムが提供され、この制御システムは、車両のドライブラインを制御して、第１および第２の群の１つまたはそれ以上の車輪の間で伝達されるドライブラインのトルクの大きさを調整するように動作可能であり、車両の横揺れを修正して、意図した走行経路を維持するために、第１および第２の群の１つまたはそれ以上の車輪の牽引力損失の検出に呼応して、１つまたはそれ以上の車輪にブレーキトルクをスタビリティコントロールシステムにより負荷させるように動作可能であり、ブレーキシステムがブレーキトルクを加えるときのブレーキトルクまたはブレーキ圧力の大きさがゼロでない閾値を超えた場合、第１および第２の群の車輪の間で伝達されるドライブラインのトルクの大きさをドライブラインにより低減させるように動作可能である。

本発明に係る実施形態は、一方の群の車輪からドライブラインを介して他方の群の車輪にブレーキトルクが伝達することにより走行路面の劣化を防ぐことができるといった利点を有する。しかしながら本願出願人は、十分に小さいブレーキトルクまたはブレーキ圧力に対して、一方の群の車輪にブレーキが掛けられているときにドライブラインを介して第１および第２の群の車輪間で伝達されるトルクの大きさは、十分に小さく、実質的に路面を劣化させないことを確認した。伝達されるトルクが小さくなったとき、車両の操作特性の変更が確認されるので、車輪群の間のトルク伝達を低減しないことが好ましい。したがって、本発明に係る実施形態は、ブレーキトルクまたはブレーキ圧力が閾値を超えた場合に限り、車輪群の間の伝達トルクを低減させることにより、車両の操作性におけるドライバの自信を改善することができる。

理解されるように、いくつかの実施形態では、伝達トルクを低減は、ブレーキ圧力ではなく、閾値を超えるブレーキトルクに基づいて指令されるものであってもよい。この特徴は、圧力制御式ブレーキシステムを有さない車両、たとえばブレーキトルクを負荷するために回生ブレーキシステム等を採用する車両において有用である。すなわちこのシステムは、ブレーキトルクをモニタし、ブレーキトルクが閾値を超えたとき第１の運転モードへの移行を作動させてもよい。

いくつかの択一的な実施形態では、ブレーキトルクではなく、閾値を超えたブレーキ圧力に基づいて第１の運転モードへの移行を指令してもよい。

すなわち理解されるように、ブレーキトルクは、摩擦ブレーキ機能および／または回生ブレーキ機能を含む基礎ブレーキシステムを用いて負荷してもよい。いくつかの実施形態では、回生ブレーキ機能は、発電機として機能する電気マシンを用いて実現してもよい。

本発明に係る実施形態は、内燃エンジンによりパワー供給される従来式の車両、内燃エンジンならびに１つまたはそれ以上の電気推進モータを有するハイブリッド車両、および電気自動車に適用することができる。

閾値は、第１および第２の群の車輪の間で伝達される実質的に現時点でのトルクの大きさに基づいて設定されてもよい。

たとえば実質的に完全に閉じた状態にあるパワートランスファユニットおよび後輪駆動ユニットを介して、第１および第２の群の車輪の間の伝達トルクが比較的に大きい場合、伝達トルクが低減する程度は比較的に大きくなり得る。すなわち、いくつかの実施形態では、牽引力損失を検出したことに応じて、ブレーキトルクまたはブレーキ圧力が閾値を超えた場合、第１および第２の群の車輪が互いに切り離してもよい。たとえばダイナミックスタビリティコントロール（ＤＳＣ）システムが作動（または介入）して１つまたはそれ以上の車輪にブレーキをかけたことを検出したことを受けて、牽引力損失を判断してもよい。これを「ＤＳＣ介入」ともいう。理解されるように、既知のＤＳＣシステムによればＤＳＣコントロールシステムは、典型的には、車両の横揺れ（ヨー）を修正して、意図した走行経路を維持するために、車両の一方側のみの所与の車輪へのブレーキ負荷を指令する。

ドライブラインは、第１の群の１つまたはそれ以上の車輪が原動力により駆動され、第２の群の１つまたはそれ以上の車輪が原動力により駆動されないように構成された第１の運転モード、および第２の群の車輪に加えて第１の群の車輪が原動力により駆動されるように、第１および第２の群の１つまたはそれ以上の車輪が接続される第２の運転モードで動作可能であってもよく、ドライブラインが第２の運転モードにあり、かつブレーキシステムのブレーキトルクまたはブレーキ圧力の大きさが牽引力損失の検出に呼応して閾値を超えた場合、制御システムは、ドライブラインにより第１の運転モードを実行させるように動作可能であってもよい。

理解されるように、いくつかの既知の車両ドライブラインは、第２の運転モードにあるとき、第１および第２の群の１つまたはそれ以上の車輪が互いに接続されるように、第１および第２の運転モードの間で切り換え可能である。第１および第２の群の車輪の一方にのみブレーキを負荷すると、ドライブラインを介して他方の群の車輪にトルクを伝達させることができる。

理解されるように、ドライブラインを第１および第２の運転モードにするためには、駆動トルクを必ずしも連続的に加える必要はない。重要なことは、第１の運転モードにおいて、原動力手段が駆動トルクを出力したとき、第１の群の１つまたはそれ以上の車輪が原動力手段により駆動され、第２の群の１つまたはそれ以上の車輪は原動力手段により駆動されない点にある。すなわちクラッチによりドライブラインから切り離すことができる内燃エンジンを有する車両の場合、ドライブラインは、クラッチが開いている状態にある場合、エンジンが回転し、クラッチが閉じていて、第１の群の１つまたはそれ以上の車輪のみがエンジンにより駆動されている場合、やはり第１の運転モードにあると考えられる。

このシステムは、１つまたはそれ以上の車両パラメータに基づいてブレーキトルクまたはブレーキ圧力の閾値を選択するように動作可能であってもよい。

１つまたはそれ以上の車両パラメータは、車輪と走行路面との間の表面摩擦係数の値を含んでもよい。

このシステムは、複数の運転モードのうちの１つの運転モードで動作可能であってもよく、各運転モードにおいて、複数のサブシステム構成モードのうちの１つサブシステム構成モードで動作するように１つまたはそれ以上の車両サブシステムを制御するように構成され、ブレーキトルクまたはブレーキ圧力の閾値を選択された運転モードに基づいて選択するように動作可能である。

このシステムは、動作すべき運転モードをユーザが選択できるように動作可能であってもよい。

このシステムは、動作すべき運転モードを自動的に選択できるように動作可能であってもよい。

このシステムは、ダイナミックスタビリティコントロール（ＤＳＣ）システムを有してもよく、ＤＳＣシステムは、牽引力損失の検出に呼応して、ブレーキトルクまたはブレーキ圧力の負荷を指令するように構成される。

ＤＳＣシステムは、既知のタイプの従来式のＤＳＣシステムであってもよい。コントロールシステムは、ＤＳＣシステムが車両の不安定性を低減するようにブレーキトルクの負荷を指令していることを示す、ＤＳＣシステムにより生成される「ＤＳＣ介入」信号をモニタする。コントロールシステムは、ＤＳＣ介入信号を検出した場合、閾値を超えるブレーキトルクまたはブレーキ圧力の大きさに基づいて、第１および第２の群の１つまたはそれ以上の車輪の間で伝達されるトルクを低減するように指令してもよい。

保護を求める本発明に係る１つの態様によれば、上記態様に係るシステムを備えた動力車両が提供される。

保護を求める本発明に係る１つの態様によれば、第１および第２の群の１つまたはそれ以上の車輪の間で伝達されるドライブラインのトルクの大きさを調整するように動作可能なドライブラインを有する車両を制御する方法が提供され、この方法は、車両の横揺れを修正して、意図した走行経路を維持するために、１つまたはそれ以上の車輪の牽引力損失の検出に呼応して、第１または第２の群の１つまたはそれ以上の車輪にブレーキトルクをスタビリティコントロールシステムにより自動的に負荷させるステップと、牽引力損失の検出に呼応して、ブレーキシステムがブレーキトルクを加えるときのブレーキトルクまたはブレーキ圧力の大きさゼロでない閾値を超えた場合、第１および第２の群の車輪の間で伝達されるドライブラインのトルクの大きさをドライブラインにより低減させるステップとを有する。

理解されるように、いくつかの実施形態では、制御システムは、前輪軸と後輪軸が接続されているとき（たとえば車両が第２の運転モードにあるとき）、牽引力損失の結果として、１つの軸の左側および右側の車輪軸に掛かるブレーキ圧力またはブレーキトルクの差が所定値を超える場合、前輪軸と後輪軸とを切り離すように動作可能である。他の構成も同様に有用である。

クレームの範疇において、上記段落、および／または以下の明細書および図面に記載された、さまざまな態様、実施形態、実施例、および択一例、特に個々の特徴物は、独立してまたは組み合わせて採用することができる。たとえば１つの実施形態に関連して説明された特徴物は、その特徴物が矛盾するものでなければ、すべての実施形態に適用することができる。

以下の図面を参照しながら、単なる具体例として、本発明に係る１つまたはそれ以上の実施形態を以下説明する。
本発明の１つの実施形態に係る車両の部分の概略図である。 本発明の１つの実施形態に係る車両の動作を示す限定的でないフローチャートである。

図１は、本発明の実施形態に係る動力車両１００の部分を示す。車両１００は、トランスミッション１１８を介して内燃エンジン１１１に接続されるドライブライン１０５を有する。ドライブライン１０５は、一対の前輪１１２，１１３、補助ドライブライン部品１１０、および一対の後輪１１４，１１５を有する。補助ドライブライン部品１１０は、ドライブライン１０５の一部を構成するものであるが、「補助ドライブライン１１０」ともいう。その目的は、要求されたときに車両１００の後輪１１４，１１５に駆動トルクを伝達することにある。

エンジン１１１はエンジンコントローラ１１１Ｃにより制御され、トランスミッション１１８はトランスミッションコントローラ１１８Ｃにより制御される。サスペンションコントローラ１５５は、車両サスペンションの硬さ（剛性）および車高を制御するために設けられている。

ドライブライン１０５は、内燃エンジン１１１からのパワーを（第１の運転モードまたは２輪駆動運転モードにおいて）車両の前輪１１２，１１３のみ、または（第２の運転モードまたは４輪駆動運転モードにおいて）前輪１１２，１１３および後輪１１４，１１５に同時に選択的に伝達するように構成されている。

パワーは、内燃エンジン１１１からクラッチ１１７、ギアボックス１１８、および一対の前輪駆動シャフト１１９を介して一対の前輪１１２，１１３に伝達される。

パワーは、補助ドライブライン部品１１０を介して一対の後輪１１４，１１５に伝達される。補助ドライブライン部品１１０は、パワートランスファクラッチ（ＰＴＣ）１５２の形態を有する係脱自在のトルク伝達手段を含むパワートランスファユニット（ＰＴＵ）１５０を有し、パワートランスファクラッチ（ＰＴＣ）は、補助ドライブライン１１０の駆動シャフトすなわちプロペラシャフト１２３をギアボックス１１８に接続するように動作可能である。駆動シャフト１２３は、同様に補助ドライブシャフト１２３ともいう。

パワートランスファクラッチ（ＰＴＣ）は、マルチプレート湿式クラッチ（ＭＰＣ）の形態を有する。電磁アクチュエータ（図示せず）は、パワートランスファクラッチを開閉するように構成されている。

補助ドライブシャフト１２３は、後輪駆動ユニット（ＲＤＵ）１３０に接続され、後輪駆動ユニット（ＲＤＵ）は、補助ドライブシャフト１２３を一対の後輪駆動シャフト１２６に接続するように動作可能である。後輪駆動ユニット（ＲＤＵ）１３０は、４輪駆動運転モードが要求された場合、電磁アクチュエータ（図示せず）により起動される一対のクラッチ１２７の形態を有する係脱自在なトルク伝達手段を有する。クラッチ１２７を閉じたとき、後輪駆動ユニット（ＲＤＵ）１３０は、一方または両方のクラッチ１２７の滑りの程度により、後輪１１４，１１５の差動回転レートを調整する。

ドライブライン１０５は、パワートランスファクラッチ（ＰＴＣ）１５２のアクチュエータとクラッチ１２７の動作を制御するように構成されたドライブラインコントローラ１４０を有する。ＰＴＣパワーケーブル１４２は、コントローラ１４０からパワートランスファクラッチ（ＰＴＣ）１５２のアクチュエータに電力を供給し、左側および右側のアクチュエータパワーケーブル１４３，１４４はそれぞれ、後輪駆動ユニット（ＲＤＵ）１３０の左側および右側のアクチュエータに電力を供給する。

４輪駆動運転モードが要求された場合、コントローラ１４０は、パワートランスファクラッチ（ＰＴＣ）１５２のアクチュエータに電力を供給し、後輪駆動ユニット（ＲＤＵ）１３０のクラッチ１２７を閉じるために、そのクラッチのアクチュエータに電力を供給するように構成されている。

車両制御ユニット（ＶＣＵ）１４５は、ドライブラインを制御するようにドライブラインコントローラ１４０に指令して、要求に応じて、ドライブラインが２輪駆動運転モードまたは４輪駆動運転モードを実行するように構成されている。

理解されるように、ドライブライン１０５は、第１の組（対）の車輪１１２，１１３および第２の組（対）の車輪１１４，１１５は機械的に接続されているため、車両走行中に、第１および第２の組（対）の一方または両方の組（対）の車輪にブレーキが掛けられたとき、第１の組の車輪と第２の組の車輪との間でトルクを伝達することができる。

また車両は、ダイナミックスタビリティコントロール（ＤＳＣ：動的安定化制御）システムコントローラ１５０、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）コントローラ１６０、サスペンションコントローラ１５５、およびステアリングコントローラ（操舵ハンドルコントローラ）１７０を備えている。ドライブラインコントローラ１４０、車両制御ユニット（ＶＣＵ）１４５、ＤＳＣシステムコントローラ１５０、およびＡＢＳコントローラ１６０、ステアリングコントローラ１７０は、コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）バス１９０を介して互いに通信する。

理解されるように、車両制御ユニット（ＶＣＵ）１４５は、米国特許第7,349,776号に記載された既知の地形応答（登録商標、ＴＲ、テレイン・レスポンス）機能を実行するように構成されており、その開示内容は参考としてここに一体のものとして統合される。この運転モードは、地形応答（ＴＲ）モードともいう。車両制御ユニット（ＶＣＵ）１４５は、選択された運転モードまたはＴＲモードに基づいて、エンジンコントローラ１１１Ｃ、ＡＢＳコントローラ１６０、ドライブラインコントローラ１４０、ステアリングコントローラ１７０、トランスミッションコントローラ１１８Ｃ、ＤＳＣシステムコントローラ１５０、およびサスペンションコントローラ１５５の設定値を制御する。

各運転モードは、特定の運転状況または運転状況設定値に対応し、上記コントローラ１１１Ｃ，１６０，１４５，１７０，１１８Ｃ，１５０，１５５の各運転モード設定値は、これらの状況に最も適するように設定される。こうした状況は、車両を走行させる地形のタイプに関連付けられる。運転モードには、草／砂利／雪（ＧＧＳ）地形モード、泥／轍（ＭＲ）地形モード、岩徐行（ＲＣ）地形モード、砂地形モード、およびスペシャルプログラムオフ（ＳＰＯ）として知られたハイウェイモードが含まれる。

ユーザが運転モード選択ダイヤル１４７を用いて運転モードを選択することができる。ユーザはさらに、車両制御ユニット（ＶＣＵ）１４５自体が最も適した運転モードを決定する「自動地形応答」モードを選択することができる。ユーザが運転モードとして自動地形応答モードを選択した場合、車両制御ユニット（ＶＣＵ）１４５は、複数の運転モードのうちの最適な運転モードを選択し、選択されたモードに基づいて、上記コントローラ１１１Ｃ，１６０，１４５，１７０，１１８Ｃ，１５０，１５５の設定値を制御する。車両制御ユニット（ＶＣＵ）１４５のこの動作態様は、本願出願人が出願した同時係属する英国特許出願公開第2492748号および第2492655号に記載され、その開示内容は参考としてここに一体のものとして統合される。

ＤＳＣシステムコントローラ１５０は、コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）バス１９０上で通信される車輪速度信号を参照して、車両の各車輪１１２，１１３，１１４，１１５の速度をモニタするように動作可能である。またＤＳＣシステムコントローラ１５０は、ステアリングコントローラ１７０からＣＡＮバス１９０上で送信される信号を参照して、操舵ハンドル角をモニタする。さらにＤＳＣシステムコントローラ１５０は、センサモジュール１５５からＣＡＮバス１９０上で送信される信号を参照して、車両１００の横方向加速度およびヨーレートの両方をモニタする。センサモジュールは、車両の横方向加速度およびヨーレートに呼応した加速度計を有する。

ＤＳＣシステムコントローラ１５０は、操舵ハンドル角を参照して決定した車両の所望の進行方向と、個々の車輪１１２，１１３，１１４，１１５の速度および既知の手法で測定した横方向加速度ならびにヨーレートを参照して特定された車両の実際の進行方向とを比較する。ＤＳＣシステムコントローラ１５０は、横方向および／または縦方向において所定値を超える牽引力の損失（すなわち車輪のスリップ）を検出した場合、ブレーキ制御に介入し、ＡＢＳコントローラ１６０に指令して、車両１００の１つまたはそれ以上の車輪１１２，１１３，１１４，１１５に各ブレーキを用いて制動トルクを与え、車両１００の進行方向を所望の進行方向により緊密に連関させるように構成されている。上述のようなＤＳＣシステムコントローラ１５０の動作は、広く知られたものである。

ＡＢＳコントローラ１６０は、ＤＳＣシステムコントローラ１５０から受信した指令に基づいて、１つまたはそれ以上の車両のブレーキに掛ける制動圧力の増大を指令することにより応答する。

ＤＳＣシステムコントローラ１５０は、ブレーキトルクの負荷を指令するように「介入（調整）」したとき、車両制御ユニット（ＶＣＵ）１４５は、ＡＢＳコントローラ１６０が加えるブレーキ圧力の大きさをモニタする。ドライブライン１０５が４輪駆動運転モードにあって、ブレーキ圧力の大きさが所定値を超えたとき、車両制御ユニット（ＶＣＵ）１４５は、ドライブラインコントローラ１４０に指令して、２輪駆動運転モードを実行するようにドライブライン１０５を制御するように構成されている。この特徴は、第１の群の車輪と第２の群の車輪とを分離する（切り離す）ので、第１および第２の群の車輪の一方または両方の車輪に加わるトルクが他方の群の車輪に伝達されなくなる。こうして、車両安定性の低減を防止し、車両の操縦性を改善することができる。

本実施形態では、車両制御ユニット（ＶＣＵ）１４５が採用するブレーキ圧力の所定の閾値は、車両１００が走行している時点での運転モードに基づいて決定される。すなわち１つの運転モードに適用される閾値が別の運転モードに適用される閾値とは異なるものであってもよい。たとえば表面摩擦係数が比較的に小さい路面に対応するＧＧＳ地形モードまたはＭＲ地形モード等の運転モードで走行するときのブレーキ圧力の閾値は、表面摩擦係数が比較的に大きい路面に対応するＳＰＯ地形モード等の運転モードで走行するときのブレーキ圧力の閾値より小さくてもよい。さらにいくつかの実施形態では、車両制御ユニット（ＶＣＵ）１４５は、車両車輪と走行路面との間の表面摩擦係数を示す信号に基づいて、ブレーキ圧力の閾値を決定するように構成される。

理解されるように、表面摩擦係数が比較的に大きい路面上を車両が走行しているときに、ＤＳＣシステムコントローラ１５０が１つまたはそれ以上の車輪にブレーキをかけるために比較的に小さいブレーキ圧力を加えるように指令した場合、補助ドライブライン部品１１０を介して一方の車軸から他方の車軸に伝達するトルクの大きさにより、通常、現在走行中の地形の好ましくない侵食および劣化をもたらすことはなく、車両を不安定にすることもない。その理由は、ブレーキがかけられなかった車輪は、過剰にスリップすることなくトルク変化に適応する上で十分なキャパシティをタイヤ摩擦円内に有する傾向があるためである。いくつかの実施形態では、表面摩擦係数の値が所定値を超えた場合、車両制御ユニット（ＶＣＵ）１４５は、ブレーキトルクまたはブレーキ圧力に関係なく、動的安定化制御（ＤＳＣ）が実行されたとき、２輪駆動運転モードに移行する指令を実施しないように構成してもよい。その他の構成も同様に有用である。

しかしながら、比較的に表面摩擦係数の値が小さい路面上を車両が走行しているとき、ＤＳＣシステムが比較的に小さいブレーキトルクを加えた場合であっても、トルクが一方の車軸から他方の車軸に伝達して、車両を不安定にする効果が生じる場合がある。

運転モードは、「ダイナミック（動的）」運転モードを含むものであってもよい。いくつかの実施形態では、車両がＳＰＯ運転モードにある場合に限って、ダイナミック運転モードを選択できるようにしてもよい。ダイナミック運転モードでは、エンジンコントローラ１１１Ｃは、車両のアクセルペダルの踏込に呼応してより攻撃的に応答するように、エンジン１１１を制御するように構成することができる。すなわち、アクセルペダルの全体踏込量の少なくとも部分的な所定踏込量に対してエンジン１１１が出力するトルクの大きさは、ＳＰＯモードよりダイナミック運転モードの方がより大きくてもよい。またトランスミッションコントローラ１１８Ｃは、車両が加速するとき、要求に応じてより攻撃的な加速を支援するために、低速ギア比から高速ギア比への移行を遅延させるようにトランスミッション１１８を制御してもよい。いくつかの実施形態では、車両がダイナミック運転モードにあるとき、（車両に適合するブレーキシステムのタイプに依存する）ブレーキトルクまたはブレーキ圧力の閾値を大きくしてもよく、この閾値を超えると、ドライブラインは、４輪駆動運転モードにある場合には２輪駆動運転モードを実行するように制御される。その他の構成も同様に有用である。

いくつかの実施形態では、車両制御ユニット（ＶＣＵ）１４５は、動的安定化制御（ＤＳＣ）が介入したとき、ブレーキトルクまたはブレーキ圧力に基づいて、４輪駆動運転モードから２輪駆動運転モードへの移行を指令しないように動作可能である。むしろドライブラインを４輪駆動運転モードに維持してもよい。車両制御ユニット（ＶＣＵ）１４５は、車両のピッチ角および／またはロール角に基づいて、４輪駆動運転モードへの移行を指令しないように動作可能である。すなわち車両は、比較的に急峻な坂道を上っているか、下っているとき、または横断勾配を横断しているとき、車両制御ユニット（ＶＣＵ）１４５は、４輪駆動運転モードへの移行の優先を保留するように動作可能である。

図２のフローチャートを参照しながら、図１の車両の動作について以下説明する。

ステップＳ１０１において、車両制御ユニット（ＶＣＵ）１４５は、コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）バス１９０で送信された信号が、車両１００の１つまたはそれ以上の車輪へブレーキをかけるようにＤＳＣシステムコントローラ１５０が介入したことを示すものであるか否か判断する。ＤＳＣシステムコントローラ１５０の介入が検出されなかった場合、車両制御ユニット（ＶＣＵ）１４５はステップＳ１０１を継続する。

ステップＳ１０１において、ＤＳＣシステムコントローラ１５０の介入が検出された場合、車両制御ユニット（ＶＣＵ）１４５はステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０３において、車両制御ユニット（ＶＣＵ）１４５は、ドライブライン１０５が４輪駆動運転モードにあるか否かを判断する。ドライブライン１０５が４輪駆動運転モードにない場合、車両制御ユニット（ＶＣＵ）１４５はステップＳ１０１に戻る。

ドライブライン１０５が４輪駆動運転モードにある場合、車両制御ユニット（ＶＣＵ）１４５はステップＳ１０５に進む。ステップＳ１０５において、車両制御ユニット（ＶＣＵ）１４５は、ＤＳＣシステムコントローラ１５０の介入の結果としてブレーキをかけるブレーキ圧力の大きさが所定の閾値を超えるか否かを判断する。本実施形態では、所定の閾値は現時点での運転モードに基づいて決定され、運転モードは、ユーザが選択ダイヤル１４７を用いて選択されたものであるか、または車両制御ユニット（ＶＣＵ）１４５により自動的に選択されたものである。ステップＳ１０５において、ブレーキ圧力の大きさが所定の閾値を超えないと判断された場合、車両制御ユニット（ＶＣＵ）１４５はステップＳ１０１に戻る。

ステップＳ１０５において、加えられたブレーキ圧力が所定値を超えたと判断された場合、車両制御ユニット（ＶＣＵ）１４５はステップＳ１０７に進む。

ステップＳ１０７において、車両制御ユニット（ＶＣＵ）１４５は、ドライブラインコントローラ１４０に指令して、２輪駆動運転モードを実行するようにドライブライン１０５を制御する。車両制御ユニット（ＶＣＵ）１４５はステップＳ１０９に進む。

ステップＳ１０９において、車両制御ユニット（ＶＣＵ）１４５は、ＤＳＣシステムコントローラ１５０が依然として車両１００の１つまたはそれ以上の車輪にブレーキをかけるように介入していることを、ＣＡＮバス１９０が示すものであるか否か判断する。車両制御ユニット（ＶＣＵ）１４５は、ＤＳＣシステムコントローラ１５０がもはや介入していないと判断したとき、ステップＳ１１１に進む。

ステップＳ１１１において、車両制御ユニット（ＶＣＵ）１４５は、ドライブラインコントローラ１４０に指令して、４輪駆動運転モードを再開するようにドライブライン１０５を制御する。その後、車両制御ユニット（ＶＣＵ）１４５はステップＳ１０１に戻る。

ステップＳ１０９において、車両制御ユニット（ＶＣＵ）１４５は、ＤＳＣシステムコントローラ１５０が依然として１つまたはそれ以上の車輪にブレーキをかけるように介入し、かつブレーキ圧力の大きさが現時点の運転モードに対する所定の閾値を超えると判断したとき、ステップＳ１０９を繰り返す。

いくつかの実施形態では、ドライブラインコントローラ１４０に指令して、２輪駆動運転モードを実行するようにドライブライン１０５を制御するときのブレーキ圧力の閾値は、ドライブラインコントローラ１４０に指令して、４輪駆動運転モードを再開するようにドライブライン１０５を制御するときのブレーキ圧力の閾値とは異なるものであってもよい。すなわちＤＳＣシステムコントローラの介入による４輪駆動運転モードから２輪駆動運転モードへの移行、および２輪駆動運転モードから４輪駆動運転モードへの移行のトリガとなるブレーキ圧力の異なる閾値においてヒステリシス（不介入領域）を導入することができる。いくつかの実施形態では、４輪駆動運転モードの再開のための閾値は、２輪駆動運転モードへの移行のための閾値より小さくてもよい。他の構成も同様に有用である。

本発明に係る実施形態は、牽引力損失の検出に応じて、ブレーキシステムが車両の選択された１つまたはそれ以上の車輪において自動的に作動するとき、車両の安定性を改善することができるといった利点を有する。その理由は、ブレーキシステムが作動したときに、車両１００は４輪駆動運転モードで走行している場合、ドライブラインは２輪駆動運転モードを実行するように制御されることにより、前輪軸と後輪軸が互いに切り離されて、前輪軸と後輪軸の間のトルク伝達経路が存在しなくなるためである。

いくつかの実施形態では、ドライブラインは、補助ドライブライン部分１１０を介して後輪１１４，１１５に伝達されるトルクの大きさを変更するように動作可能であってもよい。たとえば図１に示すドライブラインと同様のドライブラインを有するいくつかの実施形態では、クラッチ１２７が完全に閉じた状態（最大クラッチ圧力が加えられた状態）と、完全に開いた状態（最小クラッチ圧力、またはいくつかの実施形態では実質的にゼロのクラッチ圧力が加えられた状態）との間の１つまたはそれ以上の中間的な状態（半クラッチ状態）に設定できるように、クラッチ１２７を閉じるためにクラッチに加える圧力の大きさを調整してもよい。ドライブラインコントローラ１４０は、クラッチ１２７を閉じる程度を制御するために、車両の加速度等の１つまたはそれ以上の要因に基づいてクラッチ圧力を調整するように動作可能であってもよい。たとえばドライブラインコントローラ１４０は、比較的に大きな加速度に対しては、クラッチ１２７を閉じるために加えるブレーキ圧力を大きくして、後輪１１４，１１５に伝達されるトルクの大きさを増大させ、車両が加速している間の車両安定性を改善することができる。加速度が所定値より小さいとき、ユーザが燃費改善の利点を享受できるように、ブレーキ圧力を低減させてもよい。他の構成も同様に有用である。

本発明に係るいくつかの実施形態によれば、車両のための制御システムが提供され、この制御システムは、ＤＳＣシステムコントローラの介入があり、かつＤＳＣシステムコントローラが要求するブレーキトルクまたはブレーキ圧力の大きさが所定の閾値を超える場合、ドライブラインが２輪駆動運転モードを実行するように、ドライブラインに指令するように動作可能である。これにより、ＤＳＣシステムコントローラの介入があり、かつ車両が４輪駆動運転モードで走行している場合、車両安定性および快適性を改善することができる、といった利点が得られる。４輪駆動運転モードから２輪駆動運転モードへの移行に伴い、車両の前輪軸と後輪軸が切り離され、これらの軸間のトルク伝達経路が切断される。ＤＳＣシステムコントローラが一方の軸のみの車輪にトルクを与えるように指令したとき、これらの軸間においてブレーキトルクが伝達されなくなる。ＤＳＣシステムコントローラが要求するブレーキトルクまたはブレーキ圧力が比較的に小さい場合、車両が４輪駆動運転モードを維持したとしても、車両安定性は実質的に影響を受けない。したがって、ブレーキトルクまたはブレーキ圧力の所定閾値を超えた場合にのみ、２輪駆動運転モードへの移行が指令される。２輪駆動運転モードへの移行のトリガ（作動）となるブレーキトルクまたはブレーキ圧力の所定閾値は、４輪駆動運転モード時にＤＳＣシステムコントローラの介入があったときの前輪軸と後輪軸の間で伝達されるブレーキトルクの大きさの値以下に設定され、車両を不安定にさせない程度に十分に小さいことが想定される。上記説明したように、こうした閾値は、運転モードおよび／または車両車輪と走行路面との間の摩擦係数に依存して異なるものであってもよい。

本発明に係る実施形態によれば、ブレーキトルクまたはブレーキ圧力が閾値を超えた場合にのみ、２輪駆動運転モードへ移行するため、ＤＳＣシステムコントローラの介入に応じて２輪駆動運転モードへの不要な移行があった場合に、操作特性の変更によりユーザが不便を感じることはない、といった利点が得られる。

本願明細書の発明の詳細な説明及びクレームを通して、「備える（comprise）」および「含む（contain）」の用語、およびこれらの用語から派生した「備えた（comprising）」および「備え（comprises）」の用語は、「これらに限定することなく有する」という意味であり、その他の部分、付随物、成分、整数、またはステップを排除することを意図したものではない。

本願明細書の発明の詳細な説明及びクレームを通して、単数形は、文脈上要求されるものでなければ、複数形のものを含む。特に、不定冠詞を用いた場合には、文脈上要求されるものでなければ、単数形のみならず、複数形のものを含むものと理解すべきである。本発明に係る特定の態様、実施形態、または実施例に関連して説明した特徴物、整数、特性、成分、化学成分、または化学塩基は、矛盾するものでなければ、任意の他の態様、実施形態、または実施例に適用可能であるものと理解すべきである。

１００…動力車両、１０５…ドライブライン、１１０…補助ドライブライン部品、１１１…内燃エンジン、１１１Ｃ…エンジンコントローラ、１１２，１１３…前輪、１１４，１１５…後輪、１１７…クラッチ、１１８…トランスミッション、１１８Ｃ…トランスミッションコントローラ、１１９…前輪駆動シャフト、１２３…プロペラシャフト、１２７…クラッチ、１３０…後輪駆動ユニット（ＲＤＵ）、１４０…ドライブラインコントローラ、１４３，１４４…アクチュエータパワーケーブル、１４５…車両制御ユニット（ＶＣＵ）、１５０…ダイナミックスタビリティコントロール（ＤＳＣ）システムコントローラ、１５２…パワートランスファクラッチ（ＰＴＣ）、１５５…サスペンションコントローラ、１６０…アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）コントローラ、１７０…ステアリングコントローラ（操舵ハンドルコントローラ）、１９０…コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）バス。

Claims (10)

1. 車両（１００）のためのシステムであって、
   ２つ又はそれ以上の車輪を有する第１車輪群と２つ又はそれ以上の車輪を有する第２車輪群（１１２、１１３、１１４、１１５）を連結するドライブライン（１０５）を制御して、前記ドライブラインのトルクの大きさを調整し、
   前記第１車輪群と前記第２車輪群は機械的に連結されており、前記第１車輪群の車輪、又は前記第２車輪群の車輪、若しくはそれらの両方にブレーキが加えられたとき、前記第１車輪群と前記第２車輪群との間でブレーキトルクが伝達され、
   前記車両に対する修正ヨー力を誘発して、意図した走行経路を維持するために、前記第１車輪群又は前記第２車輪群の１つ又はそれ以上の車輪（１１２、１１３、１１４、１１５）の牽引力損失をスタビリティコントロールシステム（１５０）が検出すると、前記第１車輪群または第２車輪群の２つ又はそれ以上の車輪（１１２、１１３、１１４、１１５）にブレーキトルクを前記スタビリティコントロールシステムにより負荷させ、
   前記第１車輪群又は第２車輪群の前記２つ又はそれ以上の車輪（１１２、１１３、１１４、１１５）に前記スタビリティコントロールシステム（１５０）によって加えられる前記ブレーキトルク、又は前記スタビリティコントロールシステム（１５０）によって加えられるブレーキ圧力、若しくはそれらの両方がゼロでない閾値を超えた場合、前記第１車輪群と第２車輪群の間を連結する前記ドライブライン（１０５）のトルクの大きさを前記ドライブラインにより低減させるように動作可能であることを特徴とするシステム。
2. 前記閾値は、前記第１車輪群および第２車輪群の間で伝達される実質的に現時点でのトルクの大きさに基づいて設定されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
3. 前記ドライブライン（１０５）は、前記第１車輪群の２つまたはそれ以上の車輪が原動力手段により駆動され、前記第２車輪群の２つまたはそれ以上の車輪が原動力手段（１１１）により駆動されないように構成された第１の運転モード、および前記第２車輪群の車輪に加えて前記第１車輪群の車輪が原動力手段（１１１）により駆動されるように、前記第１車輪群および第２車輪群の２つまたはそれ以上の車輪が接続される第２の運転モードで動作可能であり、前記ドライブライン（１０５）が前記第２の運転モードにあり、かつ前記ブレーキトルクまたは前記ブレーキ圧力の大きさが牽引力損失の検出に呼応して前記閾値を超えた場合、前記システムは、前記ドライブライン（１０５）により前記第１の運転モードを実行させるように動作可能であることを特徴とする請求項１または２に記載のシステム。
4. １つまたはそれ以上の車両パラメータに基づいて前記ブレーキトルクまたは前記ブレーキ圧力の前記閾値を選択するように動作可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載のシステム。
5. １つまたはそれ以上の前記車両パラメータは、前記車輪（１１２、１１３、１１４、１１５）と走行路面との間の表面摩擦係数の値を含むことを特徴とする請求項４に記載のシステム。
6. 複数の運転モードのうちの１つの運転モードで動作可能であり、
   各運転モードにおいて、複数のサブシステム構成モードのうちの１つのサブシステム構成モードで動作するように１つまたはそれ以上の車両サブシステムを制御するように構成され、
   前記ブレーキトルクまたは前記ブレーキ圧力の前記閾値を選択された運転モードに基づいて選択するように動作可能であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１に記載のシステム。
7. 前記システムが動作すべき運転モードをユーザが選択できるように動作可能であることを特徴とする請求項６に記載のシステム。
8. 前記システムが動作すべき運転モードを自動的に選択できるように動作可能であることを特徴とする請求項６または７に記載のシステム。
9. 請求項１〜８のいずれか１に記載のシステムを備えた動力車両（１００）。
10. ２つ又はそれ以上の車輪を有する第１車輪群と２つ又はそれ以上の車輪を有する第２車輪群（１１２、１１３、１１４、１１５）を連結するドライブラインのトルクの大きさを調整するように動作可能なドライブラインを有し、前記第１車輪群と前記第２車輪群は機械的に連結されており、前記第１車輪群の車輪、又は前記第２車輪群の車輪、若しくはそれらの両方にブレーキが加えられたとき、前記第１車輪群と前記第２車輪群との間でブレーキトルクを伝達する、車両（１００）を制御する方法であって、
    前記方法は、
    前記車両に対する修正ヨー力を誘発して、意図した走行経路を維持するために、前記第１車輪群と前記第２車輪群の２つまたはそれ以上の車輪（１１２、１１３、１１４、１１５）の牽引力損失をスタビリティコントロールシステム（１５０）が検出すると、前記第１車輪群または第２車輪群の２つ又はそれ以上の車輪にブレーキトルクを前記スタビリティコントロールシステムにより負荷させるステップと、
    牽引力損失の検出に呼応して、前記第１車輪群および第２車輪群の前記２つ又はそれ以上の車輪（１１２、１１３、１１４、１１５）に前記スタビリティコントロールシステム（１５０）によって加えられる前記ブレーキトルク、又は前記スタビリティコントロールシステム（１５０）によって加えられるブレーキ圧力がゼロでない閾値を超えた場合、前記第１車輪群および第２車輪群の間を連結する前記ドライブラインのトルクの大きさを前記ドライブラインにより低減させるステップとを有することを特徴とする方法。

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