JP2013532614A - 複数の駆動車軸を有する車両のためのトラクション補正機能 - Google Patents

Abstract

本発明は、より小さいトラクション力を有する車輪（３ａ，３ｂ）の駆動トルクをより大きいトラクション力を有する車輪（２ａ，２ｂ）に伝達するための方法に関し、本方法は、全ての駆動車輪（２ａ〜４ａ；２ｂ〜４ｂ）が回転数センサ（１２）を備えていない車両（１）のために設計されている。発進補正（補助）機能を実施することができるように、カルダン軸（８）の回転数を測定し、回転数センサ（１２）を備える少なくとも１つの車輪（４ａ，４ｂ）の車輪回転数に関連付けることが提案される。カルダンシャフト回転数と測定された車輪回転数との差が大きすぎる場合には、回転数センサ（１２）を備えていない少なくとも１つの車輪（３ａ，３ｂ）が自動的に制動され、これにより車両（１）は発進することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、より小さいトラクション力を有する車輪からより大きいトラクション力を有する車輪へ駆動トルクを伝達するための方法および車両のための自動的なトラクション補正機能を実施する装置に関する。

自動車では、エンジントルクが動力伝達系を介して駆動車輪に伝達され、これにより、車輪に所定の駆動トルクが作用する。路面摩擦値が十分に高く、車輪垂直方向力（Radaufstandskraft）が十分に高い場合に、駆動トルクが車両加速度に変換される。しかしながら、駆動トルクが摩擦値に比べて高すぎる場合には、当該車輪で駆動時スリップが生じ、車輪は空転する。極めて不都合な場合には、車両は極めてゆっくりと加速するか、または全く加速しないということも起こり得る。

このため、過去には車両の発進および加速を支援するトラクション補正機能、例えばＡＢＤ（Automatic Brake Differential:オートマチック・ブレーキ・ディファレンシャル）が開発された。このようなトラクション補正機能の既知の実施形態では、発進プロセスでスリップが生じた１つ以上の車輪に自動的にブレーキ圧を生成する液圧ユニットが設けられており、これにより、スリップした１つもしくは複数の車輪から少なくとも１つの別の車輪に駆動トルクが伝達され、この別の車輪はより高い駆動トルクを取り出すことができる。これにより、例えば一方の車両側の雪／アイスおよび他方の車両側のアスファルトにおける著しく異なる摩擦値で発進および加速が可能である。

しかしながら、既知の発進補助システムは、それぞれの個別の車輪の車輪回転数に関する情報を必要とする。したがって、車両はそれぞれの個別の車輪のために車輪回転数センサを備えていなければならない。これは、特に２本よりも多い車軸を有する車両では比較的手間がかかりコスト高である。

本発明の課題は、小さいトラクション力を有する車輪の駆動トルクをより大きいトラクション力を有する車輪に伝達することのできる、車両のための自動的なトラクション補正装置を提供することであり、この場合、発明によるトラクション補正装置は、全ての車輪ではなく幾つかの車輪についてのみ回転数情報を必要とする。

この課題は、本発明にしたがって、請求項１および請求項６に記載の特徴により解決される。本発明の他の構成が従属請求項の対象である。

本発明によれば、カルダンシャフトの回転数を測定し、回転数センサを備える少なくとも１つの車輪の回転数に関係付けることが提案される。カルダンシャフト回転数と基準回転数との差が大きすぎる場合、このことは、カルダンシャフトによって駆動される、回転数センサを有していない他の車輪がスリップしていることの示唆となる。この場合、カルダンシャフトによって駆動される、回転数センサなしの少なくとも１つの車輪は自動的に制動される。これにより、駆動トルクはこの車輪からより大きいトラクション力を有する他の車輪に伝達され、車両は発進および／またはより良好に加速する。したがって、カルダンシャフトの回転数の評価によって、全ての車輪が回転数センサを備えていない車両のためにもトラクション補正を行うことが可能である。

本発明によれば、「カルダンシャフトの回転数」という表現は、車両の動力伝達系におけるカルダンシャフトの回転数に比例する他のあらゆる回転数もしくは比例値として解釈される。

次に以下の２つの実施例に基づき本発明を説明する。

実施例１：
複数の駆動車軸を備える車両が停止状態にある。運転手は、車両を停止状態から加速するために走行ペダルを操作する。駆動車軸、例えば前車軸の車輪では、ほぼゼロの回転数が測定される。これに対して、カルダンシャフト回転数はゼロよりも大きい。このことは、駆動された後車軸の車輪が駆動時スリップを有していることを意味する。これは、前車軸の回転数とカルダンシャフトの回転数との間に相関性が低いことにより検出することができ、このために、後車軸では車輪回転数センサは必要とされない。この場合、車輪回転数センサを備えていない駆動後車軸の車輪は自動的に制動される。

実施例２：
２本の駆動後車軸を備える車両が停止状態にある。運転手は、車両を停止状態から加速するために走行ペダルを操作する。後車軸のうち、一方の車軸の車輪にのみ車輪回転数センサが装着されている；他方の後車軸は車輪回転数センサを有していない。後車軸の回転数センサは所定の回転数値ｎ１を供給する。カルダンシャフトの回転数は車輪回転数に対して高すぎ、車輪回転数とカルダンシャフト回転数との間の差は、所定の閾値を超過している。これは、第２駆動後車軸の車輪がスリップしていることの示唆となる。この場合、第２駆動後車軸における回転数センサを備えていない少なくとも１つの車輪が自動的に制動され、これにより、駆動トルクはより大きいトラクション力を有する他の車輪に伝達される。

本発明による方法は、好ましくは、複数の後車軸を有し、これら後車軸の少なくとも１つの車輪が回転数センサを備えていない車両で使用される。

本発明の第１実施形態によれば、駆動車軸の全ての車輪は回転数センサを有していない。本発明の第２実施形態によれば、駆動車軸の少なくとも１つの車輪は回転数センサを備えておらず、この車軸の少なくとも１つの他の車輪は回転数センサを備えている。

車両が１つ以上の駆動車軸を備え、駆動車軸の車輪が全て回転数センサを備えていない場合には、好ましくはこれらの車軸の全ての車輪が制動される。

車両が複数の駆動車軸を備え、駆動車軸が、回転数センサなしの車輪をそれぞれ少なくとも１つ備えている場合には、好ましくはこの車軸の全ての車輪は自動的に制動される。

複数の駆動車軸を備え、全ての駆動車輪が車輪回転数センサを備えていない自動車のための自動発進補助システムは、測定された車輪回転数にカルダンシャフトの回転数を関連付け、カルダンシャフト回転数が車輪回転数に対して高すぎる場合には、回転数センサなしの少なくとも１つの車輪で自動ブレーキ作用をトリガする制御装置を備える。本発明による制御装置は、このために適宜な評価および調整アルゴリズムを適宜に備える。

以下に本発明を添付の図面に基づき例示的に詳述する。

３本の駆動車軸を備え、後車軸の車輪が回転数センサを備えていない３車軸式車両の概略図である。 ３本の駆動車軸を備え、後車軸のそれぞれ１つの車輪が回転数センサを備えていない３車軸式車両の概略図である。

図１は、１本の前車軸５および２本の後車軸６，７を備える車両１の概略図を示す。それぞれの車軸は、２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂおよび４ａ，４ｂで示した２つの車輪を有する。全ての車軸５，６，７が駆動され、後車軸６，７はカルダンシャフト８を介して駆動される。

図１に示した車両１では、前車軸５の車輪２ａ，２ｂおよび第２後車軸７の車輪４ａ，４ｂに車輪回転数センサ１２が装備されている。これに対して、第１後車軸６の車輪３ａ，３ｂは、車輪回転数センサ１２を含んでいない。したがって、これらの車輪３ａ，３ｂの車輪スリップを直接に測定することは不可能である。

車両１が、例えば窪地に位置し、第１後車軸６が垂直方向力（Aufstandskraft）を有していないか、または極わずかにしか有していない場合、車軸６の車輪は発進プロセスで空転する。したがって、前車軸５および第２後車軸７が十分な路面接触を有しているにもかかわらず、車両１は発進することができない。

従来技術により既知のトラクション補正（補助）機能によって、第１後車軸６の車輪ブレーキを操作し、これにより、他の車軸５，７の車輪２ａ，２ｂ；４ａ，４ｂに駆動トルクをシフトすることが可能である。しかしながら、第１後車軸６の車輪３ａ，３ｂには車輪回転数センサ１２がないので、駆動時スリップを直接に検出することは不可能である。それでもなお、車輪３ａ，３ｂにおける車輪スリップに関する情報を得るために、ここでは回転数センサ１３によってカルダンシャフト８の回転数が測定され、評価される。車輪回転数センサ１２およびカルダンシャフト・センサ１３の回転数情報は、ブレーキ調整アルゴリズムを有する制御器９によって読み込まれる。カルダンシャフト回転数は、次いで少なくとも１つの他の車輪２ａ，２ｂ；４ａ，４ｂの回転数に関係付けられる。カルダンシャフト回転数と測定された車輪回転数との間の差が大きい場合には、回転数センサ１２を備えていない少なくとも１つの車輪３ａ，３ｂは自動的に制動される。これにより、スリップが生じた車輪３ａ，３ｂから他の車輪２ａ，２ｂもしくは４ａ，４ｂに駆動トルクが伝達される。

本実施例では、後車軸６，７の車輪３ａ，３ｂ；４ａ，４ｂのために共通のブレーキ回路が設けられている。所属の液圧ラインは１０ａ，１０ｂで示されている。ブレーキ作用時には、後車軸６，７の全ての車輪３ａ，３ｂ；４ａ，４ｂは一緒に制動され、この場合に駆動トルクは前車軸５の車輪２ａ，２ｂに伝達される。しかしながら、これは車両を発進させるためには十分である。

図２は、図１に示した車両１と実質的に同一に構成された３車軸式の車両１の第２実施例を示す。しかしながら、車輪回転数センサ１２は図１とは異なるように配置されている。本実施例では、前車軸５の車輪２ａ，２ｂは再びそれぞれ１つの車輪回転数センサ１２を含む。これに対して、後車軸６，７は車輪３ａおよび４ａにそれぞれ１つのみの車輪回転数センサ１２を含む。車輪３ｂ，４ｂは車輪回転数センサ１２を有しておらず、したがって車輪回転数を直接に測定することはできない。それにもかかわらず車輪３ｂ，４ｂに生じ得る車輪スリップに関する情報を得るためには、再びカルダンシャフト回転数が評価される。例えば、車輪３ａ，４ａの回転数センサ１２がゼロ付近の値を供給し、カルダンシャフト８の回転数が相対的に見て高すぎる場合には、少なくともいずれかの車輪３ｂ，４ｂが空転していると仮定しなければならない。図示の回転数センサ配置によって、車輪３ｂ，４ｂのうちいずれの車輪が車輪スリップしているかを正確に突き止めることは不可能である。しかしながら、少なくとも１つの車輪３ｂ，４ｂが車輪スリップしていることはわかっている。したがって、両方の車輪３ｂ，４ｂが制動され、駆動トルクは前車軸５の車輪２ａ，２ｂに伝達され、これにより車両は発進することができる。

本発明の代替的な実施形態（図示しない）によれば、両後車軸６，７における回転数センサ１２は、例えば車輪３ａ，４ｂに対角線上に配置されていてもよい。本発明は３本よりも多い駆動車軸を備える車両でも使用可能である。

Claims (6)

1. 複数の駆動車輪（２ａ〜４ａ；２ｂ〜４ｂ）に回転数センサ（１２）が装着されている複数の駆動車軸（５，６，７）を備える車両（１）で小さいトラクション力を有する車輪（３ａ，３ｂ）からより大きいトラクション力を有する車輪（２ａ，２ｂ）へ駆動トルクを伝達するための方法において、
   カルダンシャフト（８）の回転数を測定し、回転数センサ（１２）を備える少なくとも１つの車輪（４ａ，４ｂ）の車輪回転数と比較し、カルダンシャフト回転数と車輪回転数との差が大きすぎる場合に、回転数センサ（１２）を備えていない少なくとも１つの車輪（３ａ，３ｂ）を自動的に制動することを特徴とする、方法。
2. 測定された車輪回転数がほぼゼロに等しく、カルダンシャフト回転数がゼロに等しくない場合に、前記回転数センサ（１２）なしの前記車輪（３ａ,３ｂ）を自動的に制動する、請求項１に記載の方法。
3. 測定された車輪回転数がゼロに等しくないが、カルダンシャフト回転数と車輪回転数とが著しく異なっている場合に、前記回転数センサ（１２）なしの前記車輪（３ａ，３ｂ）を自動的に制動する、請求項１に記載の方法。
4. 少なくとも２本の後車軸（６，７）を備え、一方の後車軸（６）の前記車輪（３ａ，３ｂ）が前記回転数センサ（１２）を有していない前記車両（１）の場合に、少なくとも回転数センサ（１２）なしの後車軸（６）の車輪（３ａ，３ｂ）を自動的に制動する、請求項１から３までのいずれか一項に記載の方法。
5. 少なくとも２本の後車軸（６，７）を備え、複数の後車軸（６，７）における少なくともそれぞれ１つの車輪が回転数センサ（１２）を有していない場合に、後車軸（６，７）の全ての車輪（３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂ）を制動し、該車輪（３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂ）から前車軸（２ａ，２ｂ）へ駆動トルクを伝達する、請求項１から４までのいずれか一項に記載の方法。
6. 複数の駆動車輪（２ａ〜４ａ；２ｂ〜４ｂ）に回転数センサ（１２）が装着された複数の駆動車軸（５，６，７）を備える車両（１）のための自動トラクション補正装置において、
   カルダンシャフト（８）の回転数を評価し、少なくとも１つの車輪（２ａ，２ｂ；４ａ，４ｂ）の車輪回転数と比較し、カルダンシャフト回転数と車輪回転数との差が大きすぎる場合に、回転数センサ（１２）を備えていない少なくとも１つの車輪（３ａ，３ｂ）で自動ブレーキプロセスをトリガする制御装置（９）が設けられていることを特徴とする、自動トラクション補正装置。

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