[0109] 如果传动系5处于两轮驱动模式并且车辆速度低于四轮驱动操作的预定下阈值速度v_L4WD,则控制器40使传动系5从两轮驱动模式切换成四轮驱动模式。在本实施方式中v_L4WD被设置为12kph的值,然而在一些实施方式中其他值例如10kph、15kph、20kph、25kph或任何其他适当值也是有用的。应当理解,由于v_L4WD
[0110] 当传动系5在低于v_U4WD的速度下以四轮驱动模式操作时,VCU1C被配置成重复确定是否满足预定的第一组条件。如果满足条件,则当传动系低于v_U4WD以四轮驱动模式进行操作时,VCU 1C确定传动系5可以以两轮驱动模式而非四轮驱动模式进行操作。
[0111] 在本实施方式中,第一组条件如下:
[0112] (a)车辆1在交通拥挤的情况下行驶;
[0113] (b)车辆1未接近交通可以合并的交叉路口;
[0114] (c)当前的环境条件指示驱动车轮与驱动表面即表面mu之间的摩擦系数显著减小低于1(unity)的相对较低的可能性。
[0115] 现在将参照图2的示意性功能图来描述VCU 1C确定是否满足条件(a)至(c)的方式,图2示出了与VCU 1C的操作相关联的功能块。
[0116] 本文中提及的块例如功能块应当理解为包括提及的用于执行响应于一个或更多个输入提供输出的
指定功能或动作的
软件代码。代码可以为由主计算机程序调用的软件例程或功能的形式,或者是形成代码流的一部分而不是单独的例程或功能的代码。提及功能块是为了便于说明本实施方式的VCU 1C的操作方式。应当理解,在一些替选实施方式中,可以采用软件代码的不同布置例如功能块的替选布置。
[0117] VCU 1C的GPS功能块F101被配置成从GPS模块84接收关于车辆位置的信号。GPS功能块F101将车辆1的位置作为地理坐标输出至道路合并检测功能块F105。卫星导航(sat nav)道路测绘功能块F103在道路合并检测功能块F105接收到
请求时基于由GPS功能块F101提供的位置信息向道路合并检测功能块F105提供关于道路布局的数据。应当理解,道路合并检测功能块F105可以根据由GPS功能块F101提供的位置信息向道路测绘功能块F103请求道路布局数据。道路合并检测功能块F105被配置成:检测车辆1前方的交叉路口,并且在检测到位于车辆1的预定距离内的交叉路口时警告比较功能块F131存在交叉路口。在一些实施方式中,另外地或者替代地,道路合并检测功能块F105可以被配置成:当检测到在车辆的当前位置的预定时间段内预计将到达的交叉路口时,警告比较功能块F131存在交叉路口。
[0118] VCU 1C还具有从车辆感测功能块F111、车辆速度功能块F113和交通报告功能块F115接收数据的交通堵塞检测功能块F117。
[0119] 在本实施方式中,感测功能块F111接收以下数据:
[0120] (a)由相机模块81C捕获的视频数据;
[0121] (b)关于由ABS模块50生成的横向加速度和纵向加速度的数据;以及
[0122] (c)由雷达控制模块87C生成的关于车辆前方和后方的物体的存在的数据。
[0123] 感测功能块F111被配置成处理来自相机模块81C的视频数据,以使用已知的
图像分析技术来检测车辆1前方的交通的存在。具体地,感测功能块F111监视车辆前方的光强度,并且尝试确定车辆1前方的车辆何时点亮其制动灯。应当理解,在一些实施方式中,可以采用
图像识别技术来实现由相机模块81C捕获的图像中的制动灯的识别。感测功能块F11尝试确定何时点亮制动灯,指示车辆正在制动,并且向交通堵塞检测功能块F117提供相应的输出。
[0124] 功能块F111还尝试也使用已知的图像分析技术来检测车辆前方的交通控制信号的存在。在本实施方式中,功能块F111被配置成检测车辆前方的交通控制灯的存在。功能块F111尝试通过检测交通信号
颜色以及由交通控制灯发出的光的颜色之间的转变来做到这一点。如果在车辆前方检测到交通或检测到控制信号,则功能块F111向交通堵塞检测功能块F117提供相应的信号。
[0125] 感测功能块F111还向交通堵塞检测功能块F117提供指示雷达控制模块87C是否检测到车辆1前方和/或后方的交通的存在的信号。感测功能块F111被配置成向交通堵塞检测功能块F117提供指示车辆1与
前方车辆之间的距离的值的信号。
[0126] 响应于接收到指示车辆1的横向加速度和纵向加速度的信号,感测功能块F111还向交通堵塞功能块F117提供指示车辆在交通拥挤的情况下进行操作的信号。在本实施方式中,如果功能块F111确定车辆在预定时间量内或在预定距离上进行了多于预定数量的加速/减速机动,则提供该信号。在一些实施方式中,加速/减速机动被定义为以下机动:车辆1加速,使得发生速度增加多于预定量,之后车辆1随后减速以使速度降低多于预定量,该机动在预定时间量内或在预定距离上发生。在本实施方式中,加速/减速机动被定义以下机动:车辆1加速以使速度增加多于10kph,之后随后减速以使速度降低多于10kph,该机动在2分钟的时间段内或在小于500米的距离上发生。其他布置也是有用的。在一些实施方式中,加速/减速的其他定义例如速度增加和/或减小的不同值也是有用的。在本实施方式中,如果车辆1在5分钟的时间段内进行三次或更多次加速/减速机动,则功能块向交通堵塞功能块F117提供指示交通拥挤的信号。在一些实施方式中,其他布置也是有用的。
[0127] 车辆速度功能块F113被配置成从ABS模块50接收与车辆速度对应的信号。速度信号可以被称为基准速度信号v_ref。功能块F113将基准速度信号v_ref输出至交通堵塞检测功能块F117。
[0128] 交通报告功能块F115与射频模块83进行通信,射频模块83被配置成从上述交通数据服务接收实时交通数据信号。当功能块F115基于交通数据信号确定车辆有可能在交通拥挤的情况下进行操作时,交通报告功能块F115向交通堵塞检测功能块F117提供信号。应当理解,可以采用用于获得交通数据服务信息的任何合适的装置,例如,诸如市政无线网络的无线数据
基础设施;诸如2G、3G、4G、5G的
移动电话数据网络;或任何其他合适的网络。射频模块83可以被配置成经由诸如蓝牙(RTM)连接的短距离无线连接、有线连接或任何其他合适的连接经由到另一移动设备如移动电信设备例如智能电话的
接口来接收交通数据信号。在一些实施方式中,可以经由连接的接口如经由移动智能电话接收信息,移动智能电话经由安装在车辆中的通信链路与车辆外部的数据源如基于
云的源进行通信。
[0129] 交通堵塞检测功能块F117被配置成基于从功能块F111、F113和F115接收到的数据来确定车辆是否在证明传动系5以两轮驱动模式进行操作正当的交通拥挤条件下操作。指示该确定的结果的信号由交通堵塞检测功能块F117输出至比较功能块F131。
[0130] 应当理解,在一些实施方式中,交通堵塞检测功能块F117可以被配置成:如果从感测功能块F111接收到的信号指示车辆位于预定距离内的车辆1的前方—在本实施方式中为2m的距离—以及/或者功能块F117基于从感测功能块F111接收到的一个或更多个信号确定前方车辆的制动灯点亮长达长于预定时间段,则输出指示车辆在证明传动系5以两轮驱动模式进行操作正当的交通拥挤条件下操作的信号。预定时间段可以是任何合适的时间段,如10秒、20秒、30秒、60秒的时间段或任何其他合适的时间段。
[0131] VCU 1C还实现环境条件功能块F127。环境条件功能块F127从天气报告功能块F121、
雨量传感器功能块F123和温度传感器功能块F125接收数据信号。
[0132] 天气报告功能块F121对由VCU 1C从射频模块83接收的实时天气数据进行处理。功能块F121基于该数据确定以下可能性:行走轮与驱动表面即表面mu之间的表面摩擦系数会被降水损害,例如导致在驱动表面上存在水、雪、
冰等。然后,功能块F121向环境条件功能块F127提供指示表面mu是否有可能已被损害的输出。
[0133] 雨量传感器功能块F123从雨量传感器模块接收指示是否检测到降水的信号。然后,雨量传感器功能块F123将指示雨量传感器模块是否检测到降水的信号输出至环境条件功能块F127。在一些实施方式中,如果雨量传感器功能块F123提供指示检测到降水多于预定时间段如20秒、30秒或60秒或者任何其他合适的时间段的信号,则雨量传感器功能块F123可以仅输出指示已经检测到降水的信号。这是为了减少例如由于在驾驶时清洗车辆1C的
挡风玻璃而在雨量传感器上存在清洗液导致错误确定发生降水的风险。
[0134] 温度传感器功能块F125被配置成从环境温度传感器接收指示外部空气温度(OAT)的信号。温度传感器功能块F125向环境条件功能块F127输出指示OAT的信号。在一些实施方式中,温度传感器功能块F125只有在检测到OAT小于
临界温度例如5摄氏度时才向环境条件功能块F127
输出信号。在一些实施方式中临界温度的其他值也是有用的。
[0135] 响应于从功能块F121、F123和F125接收到信号,环境条件功能块F127确定当前天气条件是否证明传动系5以两轮驱动模式进行操作正当。
[0136] 在本实施方式中,环境条件功能块F127被配置成:当满足以下条件中任之一时,确定条件证明传动系5以两轮驱动模式进行操作正当:
[0137] (a)环境温度高于预定阈值,在本实施方式中预定阈值为3摄氏度的温度;
[0138] (b)雨量传感器指示在预定时间段内没有检测到雨水。预定时间段可以取决于温度。例如,由于在降雨之后驱动表面变干所花费的时间通常预期随着温度的升高而减少,所以对于较高的温度而言预定时间段会较高。另外或替代地,在一些实施方式中,还可以考虑其他因素例如风速。
[0139] 在一些实施方式中,如果满足某些预定条件如上面的条件(a)或(b),VCU 1C可以被配置成增加传动系5以两轮驱动模式进行操作或者以两轮驱动模式触发传动系5的操作的可能性。
[0140] 在一些实施方式中,如果满足某些预定条件,则VCU 1C可以被配置成增加传动系5以四轮驱动模式进行操作或者以四轮驱动模式触发传动系5的操作的可能性。例如,在一些实施方式中,如果满足以下条件,则VCU 1C可以被配置成使传动系5以四轮驱动模式进行操作:
[0141] (a)环境温度低于预定阈值例如3摄氏度的温度;
[0142] (b)检测到的降雨强度大于预定量;或者
[0143] (c)天气报告指示:可能存在降水,例如可能会下雨或下雪,或者在驱动表面上可能存在冰或雪。
[0144] 比较功能块F131对从道路合并检测功能块F105、交通堵塞检测功能块F117和环境条件功能块F127接收到的信号进行比较,并且基于该比较来生成指示是否应当采用四轮驱动模式进行操作的信号。
[0145] 如果满足以下条件中的每个条件,则比较功能块F131被配置成确定应当采用两轮驱动模式进行操作:
[0146] (a)道路合并检测功能块F105指示在车辆1的预定距离内不存在交叉路口;
[0147] (b)交通堵塞检测功能块F117指示车辆1正操作在证明传动系5以两轮驾驶模式进行操作正当的交通拥挤条件下;以及
[0148] (c)环境条件功能块F127指示当前环境条件证明传动系5以两轮驱动模式进行操作正当。
[0149] 然后,比较功能块F131将指示传动系5是否应当以两轮驱动模式进行操作的信号输出至控制功能块F133。
[0150] 控制功能块F133接收由比较功能块F131输出的信号以及另外的从超驰功能块F141接收到的信号。响应于这些信号,控制功能块F133确定传动系应当以两轮驱动模式进行操作还是以四轮驱动模式进行操作。然后,控制功能块F133向传动系控制器40发出请求传动系以两轮驱动模式或四轮驱动模式进行操作的相应信号。
[0151] 由控制功能块F133从超驰功能块F141接收的信号指示功能块F141是否已经确定存在超驰条件。超驰条件是指以下条件,如果满足该条件,则即使比较功能块F131鉴于输入至比较功能块F131的信号已经确定以两轮驱动模式进行操作被证明正当,仍足以证明传动系5以四轮驱动模式进行操作也正当。
[0152] 在本实施方式中,如果满足以下条件中的任一条件,则超驰功能块F141被配置成确定满足超驰条件:
[0153] (a)如参照由相机模块81C提供的视频数据的分析和由GPS模块84提供的地理位置数据所确定的,车辆正在接近
水体;
[0154] (b)如参照GPS模块84所确定的,车辆正在接近基本上等于或大于预定坡度值的坡度;以及
[0155] (c)如参照GPS模块84所确定的,车辆正在接近基本上等于或大于预定牵引坡度值的坡度,并且系统确定车辆正在进行牵引。
[0156] 应当理解,关于条件(a),功能块F141可以分析由相机模块81C提供的视频数据,并且试图识别水体例如车辆1的路径中的积水水体的存在。在本文中不讨论进行这样的确定的方式,然而已知用于基于视频数据识别物体和地形例如水体的已知技术。可以参照由GPS模块84存储的道路路线数据来预测车辆1的路径。
[0157] 在一些实施方式中,另外地或替代地,上述条件(a)可以包括以下条件:车辆正接近存在泥和/或冰的驱动表面。可以参
照相机模块81或任何其他合适的装置捕获的视频数据来进行泥和/或冰的区域的检测。
[0158] 在一些实施方式中,超驰功能块F141可以被配置成:在采用两轮驱动模式的情况下,确定车辆1是否能够在地形上适当前进。例如,在一些实施方式例如不具有环境条件功能块F127的一些实施方式中,超驰功能块可以被配置成:确定一个或更多个预定车轮例如一个或更多个
驱动轮之间的表面摩擦系数的当前值或预测值是否小于预定值。超驰功能块F141可以被配置成:在除了满足该条件可选地还另外满足一个或更多个另外的条件的情况下,确定存在超驰条件。应当理解,超驰功能块F141可以参照由VCU 1C采用的表面mu的值作为表面mu的基准值。在本实施方式中,表面mu的值由ABS模块50确定。在本实施方式中,ABS模块50被配置成:根据一个或更多个车轮与驱动表面之间的滑移的检测来估计表面mu的当前值。
[0159] 在一些实施方式中,如果如参照由相机模块81C提供的视频数据的分析所确定的车辆正在接近表面摩擦系数等于或低于预定值的表面,则超驰功能块F141可以被配置成:在除了满足该条件之外可选地还另外满足一个或更多个另外的条件的情况下,确定存在超驰条件。
[0160] 在一些实施方式中,车辆可以设置有允许用户手动超驰超驰功能块F141的控制输入,使得超驰功能块F141不能重载由比较功能块F131关于传动系应当以两轮驱动模式还是四轮驱动模式进行操作另外作出的决定。控制输入可以由包括
触摸屏显示器等的开关盒67提供。
[0161] 传动系控制器40被配置成在确定传动系5在给定时刻进行操作的模式时考虑从控制功能块F133接收的信号。传动系控制器40在确定传动系5进行操作的模式时考虑多个参数。在本实施方式中,这些参数为:(a)如上面参照v_U4WD和v_L4WD所描述的车辆速度,以及(b)TCS 70或SCS 60当前是否介入以引起施加至一个或更多个车轮的动力传动系扭矩量或制动扭矩量的变化。如果TCS 70或SCS 60介入,则传动系控制器40确定传动系应当以四轮驱动模式进行操作。
[0162] 应当理解,在一些实施方式中,控制器40可以被布置成根据方向盘角度、方向盘角度的变化速率和车辆速度中的一个或更多个使传动系5从两轮驱动模式采用四轮驱动模式。例如,在一些实施方式中,当满足以下条件(a)至(c)中的每个条件时,控制器40可以被配置成使传动系5采用四轮驱动模式:
[0163] (a)车辆1的方向盘65相对于直线前进位置的瞬间角度超过规定阈值;
[0164] (b)在基本上相同的时间内,方向盘角度的变化速率超过规定速率;以及[0165] (c)车辆1正以高于预定阈值速度的速度行驶。
[0166] 在一些实施方式中,预定阈值速度为20kph,然而在一些实施方式中其他值也是有用的。在一些实施方式中,方向盘角度的阈值和方向盘角度的变化速率每个可以为车辆速度的函数。
[0167] 在一些实施方式中,另外地或替代地,控制器40可以被布置成:当车辆1的横向加速度值超过规定阈值时,使传动系5从两轮驱动模式采用四轮驱动模式。在一些实施方式中,规定阈值可以是大约2ms-2。在一些实施方式中,其他值也是有用的。
[0168] 在一些实施方式中,控制器40可以被配置成在使从两轮驱动模式转变成四轮驱动模式的预定时间段内不允许传动系从四轮驱动模式转变成两轮驱动模式。该周期可以被称为断开延迟周期。可以采用任何合适的断开延迟周期,例如5秒、10秒或任何其他合适的周期。
[0169] 在一些实施方式中,控制器40可以以“扭矩按需”模式进行操作,在“扭矩按需”模式下控制器40控制RDU 30的离合器27以将离合器27的输入部分与输出部分之间的可用扭矩耦合量从基本上没有扭矩耦合变成基本上最大可用扭矩耦合,使得离合器27可以在可用扭矩耦合量具有最小值与最大值中间的值的状态下进行操作。例如,控制器40可以使传动系5利用前轴与后轴之间的预定
扭矩分配以四轮驱动模式进行操作。扭矩分配量可以根据一个或更多个车辆参数例如车辆速度、纵向和/或横向加速度速率以及/或者节气门踏板位置来确定。扭矩分配量可以根据任何需要的比例而变化。例如,在某些条件下,控制器40可以被配置成将60%的可用传动系扭矩传递至前轮12、13而将40%的可用传动系扭矩传递至后轮14、15,而在其他情况下,控制器40可以被配置成将50%的可用传动系扭矩传递至前轮12、13而将50%的可用传动系扭矩传递至后轮14、15。
[0170] 应当理解,在传动系5处于以下配置而该配置使得只要扭矩被施加至离合器27的输入部分扭矩就被传递至输出部分而不管扭矩实际上是否被施加至输入部分的意义上,在离合器27的输入部分与输出部分之间存在扭矩耦合。应当理解,在液压致动离合器装置的情况下,当离合器例如由于在RDU 30中存在液压流体导致输入部分与输出部分之间的相对少量的流体耦合而完全打开时,可以在输入部分与输出部分之间提供残余扭矩耦合。出于当前目的,忽略这样的耦合。
[0171] 在本实施方式中,采用液压致动离合器,通过改变同时驱策离合器27的
离合器片的液压流体压力量实现扭矩耦合量的变化。应当理解,虽然可以通过改变流体压力来改变扭矩耦合量,但是假如施加到至少一个离合器27的输入部的扭矩由于液压流体压力等于或高于预定值而导致扭矩传递至离合器27的输出部,则传动系5可以被认为处于四轮驱动配置下。因此,虽然当液压流体压力由于(例如)离合器27的片之间存在液压流体而低于预定值时,会存在残余扭矩耦合,但是由于流体压力低于预定值,所以传动系5仍然可以被认为处于两轮驱动模式。
[0172] 在采用一个或更多个电气致动器的一些实施方式中,可以参照有关由同时驱策离合器片的电动致动器消耗的
电流量是否超过预定值的确定来进行传动系5是处于两轮驱动模式还是四轮驱动模式的确定。在一些实施方式中,其他布置也是有用的。在一些实施方式中,可以提供用于测量由致动器施加的压力量和/或致动器的位置的一个或更多个传感器例如位置传感器和/或压力传感器,以确定传动系5是处于两轮驱动模式还是四轮驱动模式。
[0173] 应当理解,代替采用具有
双离合器布置而不具有差动齿轮布置的RDU的传动系,传动系5的其他配置也是有用的。例如,在一些实施方式中,可以提供差动齿轮布置,在差动齿轮布置中,提供一个或更多个离合器以允许在两轮驱动操作模式与四轮驱动操作模式之间进行切换。例如,在一些实施方式中,一个或更多个离合器可以允许
差速器与后驱传动轴断开,使得当传动系5处于两轮驱动配置时差速器会静止。在一些实施方式中,一个或更多个离合器可以允许后驱传动轴与差速齿轮布置断开,使得当传动系5以两轮驱动配置进行操作时,后驱传动轴会静止,但是在车辆移动时差动齿轮布置的至少一部分会继续转动。
[0174] 应当理解,在一些实施方式中,当VCU 1C正以高速公路行驶模式进行操作时,则控制器40可以被配置成:如果环境温度降低低于规定值,使传动系5采用四轮驱动模式。在本实施方式中规定温度为-10摄氏度,然而其他值也是有用的。
[0175] 此外,在一些实施方式中,当VCU 1C正以高速公路行驶模式进行操作并且车辆1从关掉发动机11的点火开关(key-on)状态起动时,控制器40被配置成:使传动系5保持在四轮驱动模式下,直到车辆1行驶了预定距离例如2km或任何其他适当值的距离。如果车辆1的速度在预定距离内的任意点处超过预定速度值例如50kph或任何其他适当值的速度,则控制器40会认为行驶了预定距离并且恢复正常操作。
[0176] 本发明的一些实施方式具有以下优点:在不另外出现以预定配置例如与四轮驱动模式相对的两轮驱动模式进行操作的情况下,传动系5可以以该配置进行操作。该特征可以实现车辆以更节能的方式和/或以更低的排放进行操作。在一些实施方式中,与其他配置例如四轮驱动模式相比,当传动系以一种配置例如两轮驱动模式进行操作时,可以享有减少的部件磨损。在一些实施方式中,如果确定对于车辆操作而言由四轮驱动模式提供的增强的牵引力没有与以两轮驱动模式进行操作相关联的减少的油耗、排放和/或传动系磨损的优点重要,则在可能另外发生以四轮驱动模式进行操作的情况下,可以以两轮驱动模式进行操作。
[0177] 如上所述,VCU 1C被配置成参照GPS监视功能块F101的输出来监视车辆1的位置。当确定车辆1正在进行道路操作时,VCU 1C被配置成监视车辆1的行驶路径并且预测该行驶路径。如果在本实施方式中用户向VCU 1C输入预期目的地,则基于由VCU 1C计算的路线来预测行驶路径。在没有预期路线信息的情况下,VCU 1C被配置成假设车辆1将沿着它当前沿着其行驶的道路继续行驶。VCU 1C被配置成预测当车辆1沿其当前行驶路线继续行驶时车辆1可能受到的横向加速度的大小。横向加速度的大小可以至少部分地根据车辆速度来预测。
[0178] VCU 1C还计算以两轮驱动传动系配置行驶的横向加速度的最大可接受值Lat_acc_max。在确定Lat_acc_max的值时,VCU 1C考虑多个因素。如图3所示,VCU 1C具有轮胎特性功能块F215,其被配置成向横向加速度极限功能块F217输出根据安装至车辆1的车轮的道路轮胎的抓地力特性而设置的参数值。横向加速度极限功能块F217还从上面参照图2所描述的环境条件功能块F127接收输入。横向加速度极限功能块计算Lat_acc_max的值,并且将Lat_acc_max的值输出至比较功能块F231。
[0179] VCU 1C还实现弯道半径计算器功能块F205,其计算车辆1前方的车辆1的预测行驶路线的曲率半径。弯道半径计算器功能块F205从GPS监视功能块F101接收指示车辆位置的输入,并且向道路测绘功能块F103请求道路布局数据。然后,弯道半径计算器功能块F205计算在车辆1前方的预定距离上车辆1的预测路线的曲率半径。在本实施方式中,功能块F205识别在车辆1前方的预定距离上行驶路线的曲率半径的最小值。在本实施方式中,预定距离为0.5km的距离,然而其他距离例如1km、1.5km、2km或任何其他适当距离也是有用的。
[0180] 在一些实施方式中,弯道半径计算器功能块F205基于车辆1的速度计算将在预定时间段内越过的车辆1的预测路线的曲率半径。在一些实施方式中,预定时间段可以是从大约60秒至大约300秒范围内的时间段,然而其他值也是有用的。
[0181] 弯道半径计算器功能块F205将如上所述的车辆1前方的路径的曲率半径的最小值输出至横向加速度功能块F207。功能块F207还被配置成从车辆速度功能块F113接收瞬时车辆速度的值。功能块F207基于当车辆1越过曲率半径值基本上等于前方路线的最小曲率半径值的弯道时将经历的最大横向加速度来计算车辆1在预定距离前方的横向加速度的预期或预测最大值Lat_acc_pred。Lat_acc_pred的值被输出至比较功能块F231。在本实施方式中,功能块F207连续计算预定距离前方的车辆1的横向加速度的预期或预测最大值,在本实施方式中该预定距离如上所述被设置为0.5km。
[0182] 如上所述,比较功能块F231还从功能块F217接收Lat_acc_max的值的输入。功能块F231将Lat_acc_pred和Lat_acc_max的值进行比较,如果Lat_acc_pred的值大于或等于Lat_acc_max,则车辆1将会经历的横向加速度的增加在预期中,将指示传动系5应当以四轮驱动模式进行操作的信号输出至控制功能块F133。因此,当其距弯道达0.5km的距离时,可以将传动系5置于准备好越过弯道的状态。
[0183] 在本实施方式中,除了图2所示的比较功能块F131之外还提供了比较功能块F231,并且比较功能块F231基本上独立于比较功能块F131进行操作。应当理解,在一些替选实施方式中,可以组合功能块F131和F231的功能,使得功能块F131也考虑比较功能块F231的输出。在一些实施方式中,图2所示的比较功能块F131也可以执行功能块F231的功能。
[0184] 如上面参照图2所述,传动系控制器40被配置成在确定传动系5在给定时刻应当以哪种模式进行操作时考虑从控制功能块F133接收的信号。
[0185] 在一些实施方式中,控制功能块F133可以被配置成接收指示车辆1正在进行道路操作还是越野操作的信号。图4示出了根据本发明的实施方式的车辆的VCU的一部分的功能。
[0186] VCU被配置成实现地形检测功能块F305,该地形检测功能块F305从GPS监视功能块F101接收指示车辆位置的信号。地形功能块F305根据由GPS功能块F101提供的位置信息向道路测绘功能块F103请求道路布局数据。具体地,地形功能块F305参照道路测绘功能块F103来确定车辆1的当前位置对应于道路位置还是越野位置。如果当前位置不对应于由道路测绘功能块F103存储的道路,则地形检测功能块F305确定车辆1正在进行越野操作。如果地形检测功能块F305确定车辆1正在进行越野操作,则功能块F305向控制功能块F133发出指示车辆1正在进行越野操作的信号。响应于该信号,控制功能块F133被配置成使传动系105采用四轮驱动配置。
[0187] 在一些实施方式中,如果地形检测功能块F305确定车辆1正在进行道路操作,则功能块F305向控制功能块F133发出指示车辆1正在进行道路操作的信号。在一些实施方式中,其他布置也是有用的。
[0188] 在一些实施方式中,控制器40被配置成根据车辆位置使锁定扭矩被施加在传动系5的两个或更多个车轮之间。锁定扭矩是指:可以对为了引起相对旋转而需要施加至两个或更多个车轮的相对扭矩的量进行调整,从而减小车轮之间的任何相对旋转。应当理解,由于每个车轮与车轮静止其上的驱动表面之间的表面摩擦系数的差异,给定轴的车轮之间的锁定扭矩有助于防止一个车轮相对于另一车轮的滑转。锁定扭矩可以被施加在给定轴的车轮之间,被称为横轴锁定(cross-axle lock),以及/或者被施加在各个轴之间,被称为轴间锁定(inter-axle lock)。
[0189] 在图1的实施方式,可以通过使RDU 30的离合器27闭合在车辆的后轮14与15之间施加横轴锁定扭矩。在一些实施方式中,使离合器27闭合的压力量相对于常规4WD操作所需要的压力量会增加,在常规4WD操作中,通过一个离合器27相对于另一离合器的滑移来适应由于转弯引起的车轮速度的差异。
[0190] 应当理解,本发明的一些实施方式可以与一系列不同类型的传动系一起使用。
[0191] 图5示出了根据本发明的另一种实施方式的车辆100的一部分。使用增加了100的相似的附图标记示出了与图1的实施方式的特征相似的图5的实施方式的特征。
[0192] 车辆100具有传动系105,传动系105具有PTU 124,PTU 124具有被配置成使得后驱传动轴123能够连接至变速箱118的PTC(未示出)。在后驱传动轴123的相对端处,设置有具有多片湿式离合器形式的离合器127的后驱动单元130。RDU 130还具有用于驱动相应的左后驱动轴和右后驱动轴126的差速齿轮布置131。离合器127被配置成将后驱传动轴123连接至差速齿轮布置131的输入部分。应当理解,控制器140被配置成:通过控制PTU 124使后驱传动轴123与变速箱118断开并且控制RDU 130的离合器127使后驱传动轴123与差速器131断开,使车辆100以两轮驱动模式进行操作。控制器140还被配置成:通过控制PTU 124使后驱传动轴123连接至变速箱118并且控制RDU 130的离合器127使后驱传动轴123连接至差速器131,使车辆以四轮驱动模式进行操作。在图5的实施方式中,PTU 124具有多片湿式离合器形式的PTC。在替选实施方式中,PTC为爪形离合器的形式,PTU 124还具有用于在需要闭合爪形离合器时使PTC的输入部分和输出部分的旋转速度同步的同步器。
[0193] 图5的实施方式的传动系105未被配置成允许在传动系5的后轮114与115之间施加横轴锁定。然而,在一些替选实施方式中,可以提供用于将后驱动轴126锁定在一起使得可以基本上防止相对旋转的装置。例如,在一些实施方式中,后驱动轴126可以被布置成借助于离合器布置被锁定在一起。
[0194] 图6(a)示出了根据本发明的另一种实施方式的车辆200的一部分。使用增加了200的相似的附图标记示出了与图1的实施方式的特征相似的图6的实施方式的特征。图6(b)是(a)中所示的车辆200的传动系205的一部分的放大图,并且示出了关于PTU 224的细节。
[0195] 传动系205具有永久地连接至变速箱218的PTU
输入轴223A(图6(b))、经由动力传递离合器(PTC)222可连接至PTU输入轴223A的前驱传动轴223F以及借助于差速齿轮布置(或“差速器”)225连接至PTU输入轴223A的后驱传动轴223R。在所示的实施方式中,差速器225可以被称为“中心差速器”(“centre differential”或“centre diff”’),并且构成PTU
224的一部分。差速器225使得前驱传动轴223F和后驱传动轴223R能够以各自不同的速度旋转。
[0196] 后驱传动轴223R连接至RDU 230,RDU 230被配置成使得后驱传动轴223R能够连接至后轮214、215以及与后轮214、215断开。在图6的实施方式中,RDU 230类似于图5的实施方式的RDU 130,然而其他类型的RDU例如图1的实施方式的RDU 30也是有用的。
[0197] PTC 222使得前驱传动轴223F能够经由链驱动装置224C可释放地连接至PTU输入轴223A。PTC 222为图6的实施方式中的多片湿式离合器,然而在一些实施方式中其他类型的离合器例如爪形离合器也是有用的。前驱传动轴223F又被布置成经由前差速器单元219D驱动一对前驱动轴219。前差速器单元219D具有使得传动轴219能够以各自不同的速度旋转的差速齿轮布置。
[0198] 在一些实施方式中,可以提供没有差速器225的PTU 224。图7示出了具有这样的PTU的传动系305的一部分。使用增加了300的相似的附图标记示出了与图1的实施方式的特征相似的图7的实施方式的特征。
[0199] 在图7的布置中,单个后驱传动轴323连接变速箱318和RDU(未示出)。也就是说,传动系305不具有单独的前驱传动轴223F和后驱传动轴轴223R。提供了多片湿式离合器322形式的PTC 322(图7(b)),其被配置成使得后驱传动轴323能够连接至前驱传动轴323,前驱传动轴323又被布置成驱动前差速器单元319D。PTC 322被布置成经由链驱动装置324C驱动前驱传动轴323F。
[0200] 本发明的一些实施方式可以通过参照以下带编号的段落进行理解:
[0201] 1.一种被配置成控制机动车辆的传动系以多种配置中的选定配置进行操作的控制系统,
[0202] 所述系统被配置成接收指示所述车辆的位置的信号,以及
[0203] 所述系统被配置成使所述传动系以至少部分地根据指示所述车辆的位置的信号所选择的配置进行操作。
[0204] 2.根据段落1所述的控制系统,其被配置成使所述传动系以第一配置或第二配置进行操作,在所述第一配置下,所述传动系被配置成使得第一组一个或更多个车轮以及另外的第二组一个或更多个车轮被布置成被驱动,在所述第二配置下,所述第一组一个或更多个车轮而非所述第二组被布置成被驱动。
[0205] 3.根据段落2所述的控制系统,其被配置成:如果指示位置的信号指示所述车辆正在进行越野操作,则使所述传动系以所述第一配置进行操作。
[0206] 4.根据段落2所述的控制系统,其被配置成:如果指示位置的信号指示所述车辆正在进行道路操作,则使所述传动系以所述第二配置进行操作。
[0207] 5.根据段落1所述的控制系统,其被配置成至少部分地根据所述车辆的预测行驶路径来预测所述车辆将经历的横向加速度量,所述系统被配置成至少部分地根据所预测的横向加速度量使所述传动系以所述多种配置中的预定配置进行操作。
[0208] 6.根据段落2所述的控制系统,其被配置成至少部分地根据所述车辆的预测行驶路径来预测所述车辆将经历的横向加速度量,所述系统被配置成至少部分地根据所预测的横向加速度量使所述传动系以所述多种配置中的预定配置进行操作,并且其中,所述第一组一个或更多个车轮或者所述第二组一个或更多个车轮包括多个车轮,所述系统被配置成至少部分地根据所预测的横向加速度量在所述第一组的多个车轮中的至少一对车轮和/或所述第二组的多个车轮中的至少一对车轮之间设置预定量的锁定扭矩。
[0209] 7.根据段落5所述的控制系统,其被配置成使所述传动系以第一配置或第二配置进行操作,在所述第一配置下,所述传动系被配置成使得第一组一个或更多个车轮以及另外的第二组一个或更多个车轮被布置成被驱动,在所述第二配置下,所述第一组一个或更多个车轮而非所述第二组被布置成被驱动,所述系统还被配置成至少部分地根据所预测的横向加速度量在所述第一组的至少一个车轮与所述第二组的至少一个车轮之间设置预定量的锁定扭矩。
[0210] 8.根据段落5所述的控制系统,其被配置成至少部分地基于所述预测行驶路径的曲率半径来确定将经历的横向加速度量。
[0211] 9.根据段落5所述的控制系统,其被配置成:将所预测的横向加速度量与横向加速度阈值进行比较,并且至少部分地基于所预测的横向加速度量是否超过阈值使所述传动系以所述多种配置中的预定配置进行操作。
[0212] 10.根据段落9所述的控制系统,其中,至少部分地基于选自车辆速度、所述车辆的行走轮的一个或更多个特性以及关于一个或更多个环境条件的数据中的至少一个来确定所述横向加速度阈值。
[0213] 11.根据段落1的控制系统,其被配置成确定所述车辆的预测行驶路径中是否存在弯道,所述系统被配置成至少部分地根据所述预测行驶路径中是否存在弯道使所述传动系以所述多种配置中的预定配置进行操作。
[0214] 12.根据段落11所述的控制系统,其被配置成至少部分地根据是否检测到曲率半径小于预定值的弯道使所述传动系以所述多种配置中的预定配置进行操作。
[0215] 13.根据段落12所述的控制系统,其中,弯道半径的所述预定值至少部分地取决于所述车辆的行驶速度。
[0216] 14.根据段落11所述的控制系统,其被配置成使所述传动系以第一配置或第二配置进行操作,在所述第一配置下,所述传动系被配置成使得第一组一个或更多个车轮以及另外的第二组一个或更多个车轮被布置成被驱动,在所述第二配置下,所述第一组一个或更多个车轮而非所述第二组被布置成被驱动,所述系统还被配置成:如果确定所述预测行驶路径中存在弯道,则使所述传动系以所述第一配置进行操作。
[0217] 15.根据段落14所述的控制系统,其被配置成至少部分地根据所述预测行驶路径中是否存在弯道在所述第一组的车轮之间和/或所述第二组的车轮之间和/或所述第一组的至少一个车轮与所述第二组的至少一个车轮之间设置一定量的锁定扭矩。
[0218] 16.根据段落11所述的控制系统,其被配置成:当所述车辆正在进行道路行驶时,至少部分地根据所述预测行驶路径中是否存在弯道使所述传动系以所述多种配置中的预定配置进行操作。
[0219] 17.根据段落1的控制系统,其被配置成使所述传动系以至少部分地进一步根据指示所述车辆正在进行操作的选定驾驶模式的信号所选择的配置进行操作,所述驾驶模式选自多种驾驶模式。
[0220] 18.根据段落17所述的控制系统,其中,指示所述车辆正在进行操作的驾驶模式的信号对应于手动驾驶模式选择器输入装置的状态或指示由自动驾驶模式选择器自动选择的驾驶模式的信号。
[0221] 19.根据段落17所述的控制系统,其具有用于以所述系统的多种子系统配置模式中的选定子系统配置模式开始对至少一个车辆子系统的控制的子系统控制器,所述子系统配置模式根据所述选定驾驶模式来选择。
[0222] 20.根据段落19所述的控制系统,其中,所述驾驶模式对应于车辆的各种不同的驾驶条件。
[0223] 21.根据段落20所述的控制系统,其中,在每种驾驶模式下,所述系统被配置成使所述至少一个车辆子系统以适合于所述驾驶条件的子系统配置模式进行操作。
[0224] 22.根据段落17所述的控制系统,其中,每种驾驶模式具有选自发动机管理系统、变速器系统、转向系统、制动系统和悬架系统中的至少一个车辆子系统的相应子系统配置模式。
[0225] 23.根据段落17所述的控制系统,其中,至少一种驾驶模式的子系统配置模式选自:
[0226] 悬架系统的子系统配置模式,所述悬架系统的多种子系统配置模式包括多个行驶高度;
[0227] 流体悬架系统的子系统配置模式,其中,在所述车辆的相对侧的车轮的悬架之间能够形成流体互连,所述流体悬架系统的多种子系统配置模式提供不同程度的所述互连;
[0228] 转向系统的子系统配置模式,所述转向系统能够提供转向辅助,所述转向系统的多种子系统配置模式提供不同程度的所述转向辅助;
[0229] 制动系统的子系统配置模式,所述制动控制系统能够提供制动辅助,所述制动系统的多种子系统配置模式提供不同程度的所述制动辅助;
[0230] 制动控制系统的子系统配置模式,所述制动控制系统能够提供防抱死功能来控制车轮滑移,所述制动控制系统的多种子系统配置模式允许不同程度的所述车轮滑移;
[0231] 动力传动系系统的子系统配置模式,所述动力传动系系统包括动力传动系控制器以及加速器或节气门踏板,所述动力传动系系统的子系统配置模式提供所述动力传动系控制器对所述加速器或节气门踏板的运动的不同程度的响应;
[0232] 牵引力控制系统的子系统配置模式,所述牵引力控制系统被布置成控制车轮滑转,所述牵引力控制系统的多种子系统配置模式允许不同程度的所述车轮滑转;
[0233] 横摆控制系统的子系统配置模式,所述横摆控制系统被布置成控制车辆横摆,所述横摆控制系统的多种子系统配置模式允许所述车辆横摆与预期横摆的不同程度的偏离;
[0234] 换挡位变速器的子系统配置模式,所述换挡位变速器的子系统配置模式包括所述变速器的高挡位模式和低挡位模式;以及
[0235] 变速器系统的子系统配置模式,所述变速器系统能够以多个传动比进行操作并且包括变速器控制器,所述变速器控制器被布置成监视所述车辆的至少一个参数并且作为响应来选择所述传动比,所述变速器系统的子系统配置模式包括响应于所述至少一个参数不同地选择所述传动比的多种变速器配置模式。
[0236] 24.一种与根据段落1所述的系统结合的传动系。
[0237] 25.一种包括传动系和根据段落1所述的系统的动力传动系。
[0238] 26.一种包括传动系和根据段落1所述的系统的机动车辆。
[0239] 27.一种机动车辆,所述机动车辆包括车体、多个车轮、用于驱动所述车轮的动力传动系、用于对所述车轮进行制动的制动系统以及根据段落1所述的系统,所述动力传动系包括传动系。
[0240] 28.一种控制机动车辆的传动系以多种配置中的选定配置进行操作的方法,所述方法包括:
[0241] 接收指示所述车辆的位置的信号,以及
[0242] 使所述传动系以至少部分地根据指示所述车辆的位置的信号所选择的配置进行操作。
[0243] 29.一种载体介质,所述载体介质携带有用于控制车辆以执行根据段落28所述的方法的计算机可读代码。
[0244] 30.一种计算机程序产品,所述计算机程序产品能够在处理器上执行以实现根据段落28所述的方法。
[0245] 31.一种计算机可读介质,所述计算机可读介质加载有根据段落28所述的计算机程序产品。
[0246] 32.一种处理器,所述处理器被布置成实现根据段落28所述的方法或者根据段落30所述的计算机程序产品。
[0247] 贯穿本
说明书的描述和权利要求书,词语“包括(comprise)”和“包含(contain)”以及这两个词语的变型例如“包括(comprising)”和“包括(comprises)”表示“包括但不限于(including but not limited to)”,并且不旨在(并且不)排除其他部分、添加物、部件、整数或步骤。
[0248] 贯穿本说明书的描述和权利要求书,除非上下文另有要求,否则单数包括复数。具体地,使用不定冠词的地方,除非上下文另有要求,否则说明书应当被理解为考虑复数和单数。
[0249] 除非互相不兼容,否则结合本发明的特定方面、实施方式或示例描述的特征、整数、特性、复合物、化学成分或基团应当被理解成适用于本文中描述的任何其他方面、实施方式或示例。