JPH08207607A - ４輪駆動車のトラクション制御装置 - Google Patents

４輪駆動車のトラクション制御装置

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JPH08207607A
JPH08207607A JP7014286A JP1428695A JPH08207607A JP H08207607 A JPH08207607 A JP H08207607A JP 7014286 A JP7014286 A JP 7014286A JP 1428695 A JP1428695 A JP 1428695A JP H08207607 A JPH08207607 A JP H08207607A
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浩二 松野
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ４輪ブレーキ制御により４輪の駆動力や横力
を適正に制御し、車両の対スピン安定性等を向上する。 【構成】 差動制限機構付、または差動制限無しのセン
ターデフ付４輪駆動車で、４輪ブレーキ制御によりトラ
クション制御する方式において、制御ユニット４０が４
輪の車輪速の信号により４輪の実際のスリップ率を演算
するスリップ率演算手段４２と、走行状態に応じて前後
輪の目標スリップ率を定め、且つ常に後輪の目標スリッ
プ率を前輪より少なく設定する目標スリップ率設定手段
４３と、４輪のスリップ率のうちの１つでも目標スリッ
プ率を越えた場合にトラクション制御作動を判断するト
ラクション制御作動判定手段４４と、トラクション制御
作動時に４輪のスリップ率と前後輪の目標スリップ率の
偏差により４輪の目標ブレーキ圧を各別に演算して、こ
れら目標ブレーキ圧の指示信号を４輪ブレーキ圧制御装
置２５に出力する４輪ブレーキ圧演算手段４５とを備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、センターデフ付４輪駆
動車において４輪の駆動力を、主として４輪ブレーキ制
御で各別に制御するトラクション制御装置（ＴＣＳ）に
関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、車両はパワーオンの駆動時に駆
動輪がスリップすると、スリップ率の増大に応じタイヤ
の横力が低下して横方向に滑り易くなる。４輪駆動車
は、駆動力が前後輪の一方に集中した駆動方式の２輪駆
動車と異なり、駆動力が４輪に分散した駆動方式であ
る。従って、前輪の受け持つ駆動力は前輪駆動車（ＦＦ
車）に比べて小さく、後輪の受け持つ駆動力は後輪駆動
車（ＦＲ車）に比べて小さくなり、このため前後輪はグ
リップ力の余裕が大きくてスリップを生じ難い利点を有
する。また、タイヤの横力も充分な余裕が確保される。
特に後輪のタイヤは、車両の方向安定性を保つように作
用するため、後輪のグリップ力が大きいことで直進安定
性が良くなる。
【０００３】センターディファレンシャルを備えたフル
タイム４ＷＤ車は、センターディファレンシャルの差動
作用により４輪駆動の状態で自由に旋回することができ
て、４ＷＤ車の操縦性等が確保される。またセンターデ
ィファレンシャルにより前後輪の駆動力配分を任意に設
定することが可能となる。この場合にトルク配分を適切
に設定すると、旋回時のパワーオンで前輪の駆動力によ
るアンダステアの現象と後輪の駆動力によるオーバステ
アの現象が相殺され、ニュートラルステアの特性も得ら
れが、このステア特性を任意に変えることができる。
【０００４】ところでセンターディファレンシャルを備
えたのみでは、１輪が浮いたり、または滑り易い泥の中
にある場合は、その１輪のみがスリップして走破性、脱
出性が著しく低下する。このためセンターデフ付４ＷＤ
車は、通常マニュアル操作による前後輪直結機構、ビス
カスカップリングや油圧多板クラッチ等の差動制限機構
が装備される。そして上述の１輪スリップの場合は、差
動制限機構等によりセンターディファレンシャルを一体
化した直結４ＷＤに制御して、脱出性等を確保してい
る。
【０００５】一方、直結４ＷＤ制御では１輪のスリップ
は防止できても、スプリットμ路で前後輪の片側２輪が
低μ路等によりスリップする場合は、そのスリップを防
止することができず、脱出性、走破性が低下する。また
低μ路では、４輪が同時にスリップする場合もあり、車
両の安定性や操縦性を大幅に損うおそれがある。このた
め４ＷＤ車であってもトラクション制御を採用して、ス
プリットμ路での脱出性、４輪スリップを生じるような
限界領域での車両の安定性を図ることが望まれる。
【０００６】従来、上記４輪駆動車のトラクション制御
に関しては、例えば特開昭６４−６０４２９号公報の先
行技術がある。この先行技術において、車輪のスリップ
やスピンを検出し、各輪のスリップ発生時はブレーキ用
油圧ユニットによりスリップ車輪にブレーキ力を付与
し、スピン発生時はスロットル制御手段によりエンジン
出力を低下するように制御することが示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記先行技
術のものにあっては、前後輪の区別なく各輪のスリップ
を検出して対処する方法であるから、車両の安定性を十
分に高めることが難しい。また、４輪同時スリップの検
出方法も前後Ｇセンサを持たず、車輪の回転角加速度を
用いているだけなので、滑りやすい路面でのスリップ検
出精度が不十分である。
【０００８】本発明は、このような点に鑑み、４輪ブレ
ーキ制御により４輪の駆動力や横力を適正に制御し、車
両の対スピン安定性等を向上することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明の請求項１に係る４輪駆動車のトラクション
制御装置は、図１及び図３に示すように、センターディ
ファレンシャル５と、制御ユニット４０からのブレーキ
圧指示信号により４輪にブレーキ圧を各別に制御して発
生する４輪ブレーキ圧制御装置２５と、制御ユニット４
０からのエンジン指示信号によりエンジン出力を制御す
るエンジン出力制御装置２６とを備えたものであって、
制御ユニット４０が４輪の車輪速の信号と前後Ｇセンサ
の信号により４輪の実際のスリップ率を演算する４輪ス
リップ率演算手段４２と、走行状態に応じて前後輪の目
標スリップ率を定め、且つ常に後輪の目標スリップ率を
前輪より少なく設定する目標スリップ率設定手段４３
と、４輪のスリップ率のうちの１つでも目標スリップ率
を越えた場合にトラクション制御作動を判断するトラク
ション制御作動判定部４４と、トラクション制御作動時
に４輪のスリップ率と前後輪の目標スリップ率の偏差に
より４輪の目標ブレーキ圧を各別に演算して、これら所
定のブレーキ圧または目標ブレーキ圧の指示信号を４輪
ブレーキ圧制御装置２５に出力する４輪ブレーキ圧演算
手段４５とを備えることを特徴とする。
【００１０】また、制御ユニット４０はトラクション制
御作動時にスリップ率と目標スリップ率の偏差に応じて
エンジン出力低下した目標エンジントルクを演算して、
この目標エンジントルクの指示信号をエンジン出力制御
装置２６に出力するエンジン出力演算手段４６とを備え
ている。
【００１１】請求項２に係る４輪駆動車のトラクション
制御装置は、図２、図４及び図５に示すように、センタ
ーディファレンシャル５は、差動制限トルク制御装置２
７により差動制限トルクが制御される差動制限機構を含
み、制御ユニットはトラクション制御作動時に前記差動
制限トルク制御装置２７へ差動性制限トルク略零の指示
信号を出力することを特徴とする。
【００１２】請求項３に係る４輪駆動車のトラクション
制御装置は、チェーン装着輪の横力がチェーン非装着輪
の横力と釣り合うように目標スリップ率を修正するチェ
ーン装着検出手段４７を備えることを特徴とする。
【００１３】請求項４に係る４輪駆動車のトラクション
制御装置は、チェーン装着検出手段４７がハンドル角が
所定値以下の状態が所定時間継続した際に、前軸の車輪
速と後軸の車輪速の大小関係からチェーン装着輪を自動
的に判定し、または左右前輪の車輪速差と左右後輪の車
輪速差が共に所定値以内の状態が所定時間継続した際
に、前軸の車輪速と後軸の車輪速の大小関係からチェー
ン装着輪を自動的に判定することを特徴とする。
【００１４】請求項５に係る４輪駆動車のトラクション
制御装置は、目標スリップ率設定手段４３が前輪のチェ
ーン装着を判定する場合に、前輪の目標スリップ率を大
きくし、または後輪の目標スリップ率を更に小さくする
ように修正し、後輪のチェーン装着を判定する場合に、
後輪の目標スリップ率を大きくし、または前輪の目標ス
リップ率を更に小さくするように修正することを特徴と
する。
【００１５】
【作用】従って、本発明の請求項１にあっては、センタ
ーディファレンシャル５等により駆動力を４輪に分散し
て４輪の駆動力により４輪駆動走行し、且つ４輪駆動の
状態で自由に旋回する。そして４輪駆動走行時に、４輪
スリップ率演算手段４２で４輪の車輪速の信号と前後Ｇ
センサの信号により４輪の実際のスリップ率が演算さ
れ、目標スリップ率設定手段４３で前後輪の目標スリッ
プ率が設定され、トラクション制御作動判定手段４４で
これらスリップ率によりトラクション制御作動の必要の
有無が判断される。
【００１６】そこで駆動力が過大になったり、路面μが
低下して、駆動力が路面μの限界に近付き、４輪のスリ
ップ率のうちの１つでも目標スリップ率を越えた場合に
トラクション制御作動を判断する。そして４輪ブレーキ
圧演算手段４５でスリップ率の増大に応じ４輪の目標ブ
レーキ圧を各別に演算して、これら目標ブレーキ圧の指
示信号を４輪ブレーキ圧制御装置２５に出力する。そこ
で４輪ブレーキ圧制御装置２５により４輪にブレーキが
かかって駆動力が制限され、このとき前後輪の目標スリ
ップ率により、常に後輪の目標スリップ率が前輪より少
なく制御される。このため後輪のグリップ力の余裕が前
輪より大きくなって、対スピン安定性、直進安定性が向
上する。また旋回時には弱いドリフトアウトの挙動とな
り、運転し易くて安定性の良いものになる。
【００１７】また、請求項２にあっては、トラクション
制御作動時に４輪ブレーキ圧演算手段４５で、差動制限
トルクが略零の指示信号を差動制限トルク制御装置２７
に出力するため、差動制限による前後輪の干渉が無くな
って各別に回転することが可能になり、このため前後輪
のスリップ率が高い精度で制御される。
【００１８】更に、請求項３にあっては、雪道等で前後
輪の一方にチェーンを装着すると、チェーン装着検出手
段４７でそのチェーン装着状態が検出される。そしてチ
ェーン装着輪の横力がチェーン非装着輪の横力と釣り合
うように目標スリップ率を修正することで、チェーン装
着によりタイヤ特性が変わっても、トラクション制御作
動時に前後輪のスリップ率が上述のように制御され、対
スピン安定性等が確保される。
【００１９】請求項４にあっては、チェーン装着検出手
段４７でチェーン装着輪を判定する場合に、ハンドル角
が所定値以下の状態が所定時間継続したことで直進走行
を判断して、前後輪の回転条件が同一になる。この状態
で前軸の車輪速と後軸の車輪速の大小関係を判断して、
車輪速が所定値以上小さい方がチェーン装着輪であるこ
とが、正確に判定される。また左右前輪の車輪速差と左
右後輪の車輪速差が共に所定値以内の状態が所定時間継
続したことで、同様に直進走行が判断される。この状態
で前軸の車輪速と後軸の車輪速の大小関係からチェーン
装着輪が正確に判定され、この場合はセンサ信号が少な
くなる。
【００２０】請求項５にあっては、目標スリップ率設定
手段４３が前輪のチェーン装着を判定する場合に、チェ
ーン装着によりグリップ力の大きい前輪の目標スリップ
率を大きくし、またはチェーン非装着の後輪の目標スリ
ップ率を更に小さくするように修正するため、チェーン
装着状態でも常に後輪のスリップ率が前輪より少なくな
って、トラクション制御作動時に対スピン安定性等が確
保される。また後輪のチェーン装着を判定する場合に、
チェーン装着によりグリップ力の大きい後輪の目標スリ
ップ率を大きくし、またはチェーン非装着の前輪の目標
スリップ率を更に小さくするように修正するため、この
場合も同様にチェーン装着状態でトラクション制御作動
時に対スピン安定性等が確保される。
【００２１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。先ず、請求項１に対応する第１実施例及び請求項
２に対応する第２実施例各々の駆動系と制御系の概略を
図３、図４を参照して説明する。符号１はエンジンであ
り、このエンジン１がクラッチ２、変速機３を介してセ
ンターディファレンシャル５に連結される。センターデ
ィファレンシャル５は、例えば複合プラネタリギヤ式で
歯車諸元により等トルク配分または不等トルク配分す
る。
【００２２】そして第１実施例では、センターディファ
レンシャル５のピニオン軸５Ｐがリダクションギヤ７、
フロントドライブ軸８、フロントディファレンシャル
９、車軸１０を介して左右前輪１１ａ，１１ｂに連結さ
れ、更に、出力軸５Ｓがプロペラ軸１２、リヤディファ
レンシャル１３、車軸１４を介して左右後輪１１ｃ，１
１ｄに連結され、４輪駆動可能に構成される。
【００２３】また第２実施例では、前記センターディフ
ァレンシャル５のピニオン軸５Ｐとサンギヤ軸５Ｓの間
に油圧多版クラッチ等の差動制限機構６が付設され、該
差動制限機構６によるトルク移動によりトルク配分制御
自在な４輪駆動可能に構成される。
【００２４】エンジン１はエンジン出力制御装置２６を
備え、スロットル制御、気筒カット、過給圧低減等によ
りエンジン出力を強制的に低下することが可能である。
差動制限機構６は差動制限トルク制御装置２７を備え、
センターディファレンシャル５を差動制限、またはデフ
ロックして直結４ＷＤに制御するものである。
【００２５】ブレーキ装置２０は、ブレーキペダル２１
に連動するマスターシリンダ２２が４輪ブレーキ圧制御
装置２５に連通される。４輪ブレーキ圧制御装置２５
は、加圧源、減圧弁、増圧弁等を備え、この４輪ブレー
キ圧制御装置２５からブレーキ管路２３ａ〜２３ｄによ
り４輪１１ａ〜１１ｄのホイールシリンダ２４ａ〜２４
ｄに各別に配管される。そしてドライバのペダル操作に
よりマスターシリンダ２２に生じたブレーキ圧をホイー
ルシリンダ２４ａ〜２４ｄに導入してブレーキをかけ
る。また減圧弁や増圧弁を開閉して加圧源の油圧をホイ
ールシリンダ２４ａ〜２４ｄに導入して、４輪１１ａ〜
１１ｄのブレーキ圧を自動的に増圧、保持または減圧制
御することが可能になっている。
【００２６】制御系について説明すると、車輪１１ａ〜
１１ｄにそれぞれ車輪速センサ３０ａ〜３０ｄが車輪速
ωを各別に検出するように設けられている。更に４輪同
時スルップ時の車体速度演算用に前後Ｇセンサ３２が設
けられている。また請求項４に対応する第４実施例で
は、チェーン装着を判断するためにハンドル角センサ３
１を設ける場合がある。これらセンサ信号がＡＢＳ制御
を兼ねたトラクション制御の制御ユニット４０に入力し
て電気的に処理され、エンジン指示信号をエンジン出力
制御装置２６に出力し、ブレーキ圧指示信号を４輪ブレ
ーキ圧制御装置２５に出力する。第２実施例では、更に
差動制限トルク指示信号を差動制限トルク制御装置２７
に出力する。
【００２７】また第２実施例では、トラクション制御作
動時に４輪ブレーキ圧演算手段４５からの指令により差
動制限トルク略零の指令信号を差動制限トルク制御装置
２７に出力する。
【００２８】図６において、制御ユニット４０の機能ブ
ロックの構成について説明する。先ず、制御原理につい
て説明すると、一般にタイヤで発生する力には摩擦力の
限界があり、スリップ率を大きくして駆動力を増すと、
図６のように横力（旋回中に横方向に踏ん張る力）が低
下する。車両挙動のスピンやドリフトアウトは、前後輪
のスリップ率による横力の大小関係に起因する。即ち、
後輪のスリップ率が大きくてその横力が不足すると、車
両後部が外側に膨らんでスピンの現象になる。これを修
正するには、ドライバが旋回方向と反対にハンドル操作
しなければならず、車両の安定性、操縦性の点で好まし
く無い挙動である。
【００２９】一方、前輪のスリップ率が大きくてその横
力が不足すると、車両前部が外側に膨らんでドリフトア
ウトの現象となる。これを修正するには、ドライバが旋
回方向にハンドルを切り足せば良く、運転し易い挙動で
ある。この場合は、後輪のグリップ力の余裕が前輪より
大きくなって、直進安定性に優れ、車両特性として好ま
しい。従って、トラクション制御する場合は、後輪のス
リップ率を前輪よりも常に小さくするように４輪ブレー
キ制御すれば良い。
【００３０】そこで制御ユニット４０は、４輪の車輪速
ωと車体の前後加速度が入力する車体速算出手段４１を
有し、４ＷＤ車の基準車速Ｖｒを算出する。例えば、４
輪のうちで最もタイヤグリップが大きくて車体速度に近
い最低車輪速を選択する。そして選択された最低車輪速
の変化量と、前後加速度を比較し、いずれか一方を前回
の基準車速に順次加算して、加算された値と現在の最低
車輪速を比較し、いずれか一方を現在の基準車速Ｖｒと
する。
【００３１】４輪の車輪速ωと基準車速Ｖｒは４輪スリ
ップ量演算手段４２に入力して、４輪の実際のスリップ
量δを、車輪速ωから基準車速Ｖｒを減算して算出す
る。ここで図６のタイヤ特性図のように、或る程度のス
リップ率を生じないと駆動力が発生しない反面、スリッ
プ率が大き過ぎると横力が低下する。そこでスリップ率
を、車輪速ωから基準車速Ｖｒを減算したスリップ量δ
で設定するのであり、これにより演算が容易になる。
【００３２】基準車速Ｖｒは目標スリップ量設定手段４
３に入力して、前後輪の目標スリップ量δｆ，δｒを設
定する。ここでトラクション制御が必要なスリップ量
が、予め図７（ａ）に示すように例えば４．０ｋｍ／ｈ
以上に設定され、且つトラクション制御する場合の目標
スリップ量が、走行状態に応じて同図のように設定され
ている。即ち、極低速では大転舵することがあり、この
旋回時に４輪の軌跡差に基づいて車輪速に比較的大きい
差がでる。また車輪速センサの電磁ピックアップの出力
が弱くて車輪速検出精度が低い等の点を考慮して、目標
スリップ量が大きい値に定められ、これにより誤動作が
防止される。低速では目標スリップ量が最低の一定に定
められ、中速以上ではスリップ率を一定化するように基
準車速Ｖｒの上昇に応じて目標スリップ量が順次大きく
定められる。
【００３３】更に、トラクション制御作動時の車両の対
スピン安定性を向上するため、破線の前輪目標スリップ
量δｆに対して後輪目標スリップ量δｒが、実線のよう
に所定量だけ小さく定められる。そこで図７（ａ）のマ
ップを参照して前後輪の目標スリップ量δｆ，δｒを設
定する。
【００３４】これら４輪のスリップ量δと前後輪の目標
スリップ量δｆ，δｒはトラクション制御作動判定手段
４４に入力し、４輪のスリップ量δの１つでも目標スリ
ップ量δｆ，δｒを越えた場合にトラクション制御作動
を判断する。また４輪とも目標スリップ量以下になり、
且つ４輪の全てのブレーキ圧が零となり、エンジン出力
も通常状態に復帰した時点でトラクション制御不作動を
判断する。
【００３５】トラクション制御作動判定信号、目標スリ
ップ量δｆ，δｒ、実際のスリップ量δは、４輪ブレー
キ圧演算手段４５とエンジン出力演算手段４６に入力す
る。４輪ブレーキ圧演算手段４５は、トラクション制御
作動時に前輪目標スリップ量δｆと左右前輪のスリップ
量δの偏差を算出し、後輪目標スリップ量δｒと左右後
輪のスリップ量δの偏差を算出し、これら４輪の偏差に
応じて４輪の目標ブレーキ圧Ｐｂを各別に演算する。ま
たスリップ量δが少なくなるとブレーキ減圧を定め、こ
の４輪のブレーキ圧指示信号を４輪ブレーキ圧制御装置
２５に出力する。第２実施例では、トラクション制御作
動時に、４輪ブレーキ圧演算手段４５からの指令によ
り、差動制限トルク略零の指令信号を差動制限トルク制
御装置２７に出力する。
【００３６】エンジン出力演算手段４６は、トラクショ
ン制御作動時に最も回転の速い車輪について目標スリッ
プ量δｆ又はδｒとスリップ量δを比較し、両者の偏差
の分だけエンジン出力低下した目標エンジントルクＴｅ
を定める。またスリップ量δが少なくなると、エンジン
出力復帰を定めて、このエンジン出力指示信号をエンジ
ン出力制御装置２６に出力するように構成される。
【００３７】次に、この実施例の作用について説明す
る。通常の車両走行時には、ドライバのアクセル操作に
よるエンジン１の動力がクラッチ２を介し変速機３に入
力して変速され、その変速動力がセンターディファレン
シャル５により２分割される。そして一方の動力はピニ
オン軸５Ｐからリダクションギヤ７、フロントドライブ
軸８、フロントディファレンシャル９等を介して左右前
輪１１ａ，１１ｂに伝達し、他方の動力はサンギヤ軸５
Ｓからプロペラ軸１２、リヤディファレンシャル１３等
を介して左右後輪１１ｃ，１１ｄに伝達するのであり、
こうして４輪１１ａ〜１１ｄが駆動輪となりその駆動力
により４輪駆動走行する。
【００３８】そしてハンドル操作による旋回時に４輪の
旋回軌跡が異なる場合は、フロントディファレンシャル
９により左右前輪の回転差が吸収され、リヤディファレ
ンシャル１３により左右後輪の回転差が吸収される。ま
た通常はセンターディファレンシャルの差動制限機構は
フリー又は弱い結合であって、このセンターディファレ
ンシャル５により前軸１０と後軸１４の回転差が吸収さ
れ、これにより４輪駆動の状態でハンドル操作に応じて
自由に旋回できる。
【００３９】またブレーキ装置２０が、通常はマスター
シリンダ２２と４輪のホイールシリンダ２４ａ〜２４ｄ
が連通した状態である。このためドライバがブレーキペ
ダル２１を操作すると、マスターシリンダ２２により４
輪のホイールシリンダ２４ａ〜２４ｄにブレーキ圧が導
入し、これにより４輪１１ａ〜１１ｄにブレーキがかか
って任意に制動する。
【００４０】次に、４輪駆動走行でのトラクション制御
を、図８のフローチャートにより説明する。先ず、ステ
ップＳ１で４輪の車輪速ωを検出し、続いてステップＳ
２で車体前後加速度を検出し、ステップＳ３で４輪の最
低車輪速と車体前後加速度に基づいて基準車速Ｖｒを演
算する。その後ステップＳ４に進み４輪の車輪速ωから
基準車速Ｖｒをそれぞれ減算して、４輪のスリップ量δ
を演算する。またステップＳ５では、図７（ａ）のマッ
プを参照して走行状態に応じた前輪と後輪の目標スリッ
プ量δｆ，δｒを設定する。その後ステップＳ６に進
み、前後輪の目標スリップ量δｆ，δｒと４輪のスリッ
プ量δをそれぞれ比較してトラクション制御が必要か否
かを判断する。
【００４１】そこで４輪が高μ路の路面を走行し、ドラ
イバのアクセル操作によるエンジン出力と共に４輪の駆
動力が必要以上に大きく無い場合は、４輪のタイヤが所
定の少ないスリップ量δの範囲内で充分にグリップして
必要な駆動力を生じる。この場合はスリップ量δが目標
スリップ量δｆ，δｒより充分に少なくなってトラクシ
ョン制御の不要を判断する。
【００４２】一方、ドライバのアクセル操作によりエン
ジン出力が過大になったり、または雪道等により路面μ
が大幅に低下すると、車輪の駆動力が路面μの限界に近
付いて車輪スリップを生じ易くなる。そこで例えば図９
のようにドライバのアクセル操作によりエンジン出力が
過大となり、ｔ１で４輪のスリップ量δの１つでも目標
スリップ量δｆ，δｒを越えるように急増してスリップ
すると、トラクション制御の必要を判断する。この場合
は、ステップＳ６からステップＳ７に進みスリップ量δ
の増大に応じてエンジン出力低下した目標エンジントル
クＴｅを設定し、このエンジン出力指示信号をエンジン
出力制御装置２６に出力して、エンジン出力を強制的に
低下する。
【００４３】またステップＳ８ではスリップ量δの増大
に応じて４輪の目標ブレーキ圧Ｐｂを、後輪では高め
に、前輪では低めに設定し、このブレーキ圧指示信号を
４輪ブレーキ圧制御装置２５に出力する。このため４輪
ブレーキ圧制御装置２５の加圧源の油圧と増圧弁、減圧
弁の開閉により、４輪のホイールシリンダ２４ａ〜２４
ｄに自動的に所定のブレーキ圧が導入し、後輪では強
く、前輪では弱くブレーキがかかって、スリップ車輪の
駆動力が制限される。
【００４４】ここで、センターディファレンシャル５の
差動制限トルクが大きい場合は、その差動制限トルクに
より前軸１０と後軸１４の独立した回転等が規制される
が、ステップＳ９に進んで差動制限トルクを零付近に定
める（第２実施例）。そこで前軸１０と後軸１４は差動
制限トルクの影響が無くなって任意の回転数差が許容さ
れ、このため４輪ブレーキ制御により４輪１１ａ〜１１
ｄの駆動力や回転が高い精度で制御される。
【００４５】こうしてエンジン出力が強制的に低下さ
れ、４輪ブレーキ制御によりスリップ車輪の駆動力が制
限されて、スリップ量δを減少するようにトラクション
制御される。そしてスリップ量δが図７（ａ）のマップ
の目標スリップ量δｆ，δｒに追従するように制御さ
れ、例えば中速以上ではスリップ率一定になる。また図
９のように後輪ブレーキが強くかかり、前輪ブレーキが
弱くかかって、後輪スリップ量が前輪より少なくなり、
後輪１１ｃ，１１ｄのグリップ力の余裕が前輪１１ａ，
１１ｂより大きく制御される。
【００４６】トラクション制御により、片側２輪がスリ
ップする場合に、容易に脱出することができる。直進状
態であれば、後輪１１ｃ，１１ｄの大きいグリップ力の
余裕等で、直進安定性が確保される。また旋回時には、
後輪１１ｃ，１１ｄの大きい横力によりスピンが防止さ
れて、対スピン安定性が向上する。このとき前輪１１
ａ，１１ｂが大きいスリップ量で横力が不足して、車両
前部が外側に膨らみ弱いドリフトアウトの車両挙動にな
るが、これを修正するためドライバが旋回方向にハンド
ルを切り足すことで、所望の旋回軌跡に沿って安全に旋
回することができる。このため運転し易くて、走行安定
性の優れたものになる。
【００４７】その後ドライバのアクセル操作により、図
９のｔ２でエンジン出力が通常の状態になると、スリッ
プ量が直ちに少なくなって、４輪のブレーキ圧が零にな
り、エンジン出力も通常状態に復帰する。そこでこの時
点でトラクション制御の不要を判断して、通常の４輪駆
動走行に戻る。尚、雪道等で車輪スリップする場合も、
同様にトラクション制御することは勿論である。
【００４８】本発明によるチェーン装着判定制御につい
て説明する。この実施例は、前後輪の一方にチェーンを
装着した場合のタイヤ特性の変化に対処したものであ
る。そこで図５において、４輪の車輪速ωまたは４輪の
車輪速ωとハンドル角センサ３１のハンドル角θが入力
するチェーン装着検出手段４７を有し、例えば直進走行
時の前後軸の車輪速の状態により、チェーン装着の有無
と装着輪を検出する。このチェーン装着信号は目標スリ
ップ量設定手段４３に入力して、チェーン装着時のタイ
ヤ特性の変化に伴い目標スリップ量δｆ，δｒを修正す
る。
【００４９】即ち、チェーン装着輪はそのグリップ力が
増大して、非装着輪のグリップ力が極度に不足するよう
にタイヤ特性が変化する。これに対処するには、装着輪
の目標スリップ量を大きくするか、逆に非装着輪の目標
スリップ量を小さくするか、更には両者を組み合わせて
修正して、装着輪の横力がチェーン非装着輪の横力と釣
り合うようにする。そして修正されたマップを参照し
て、走行状態とチェーン装着状態に応じて目標スリップ
量δｆ，δｒを設定する。これ以外は、第１，第２の実
施例と同様であり、説明を省略する。
【００５０】次に、このチェーン装着判定制御を、図１
０のフローチャートにより説明する。先ず、ステップＳ
１１でハンドル角θを所定値と比較して直進走行か否か
を判断し、所定値以上の転舵の場合はステップＳ１２に
進んでタイマーリセットする。所定値以下の略直進走行
の場合は、ステップＳ１３に進み、４輪の車輪速の変化
を所定値と比較して定常グリップ走行か否かを判断す
る。そして所定値以上の車輪速の変化が１輪でもあった
場合はステップＳ１２に進み、４輪全ての車輪速の変化
が所定値以下のグリップ走行では、ステップＳ１４に進
んでタイマーをカウントアップする。
【００５１】その後ステップＳ１５に進んで継続時間を
判断し、所定時間以内では終了する。所定時間継続する
と、直進のグリップ走行が続行して前後輪の回転条件が
同一であることを判断し、ステップＳ１６に進み前軸と
後軸の車輪速の大小関係により後輪チェーン装着か否か
を判断する。そこで後輪タイヤの径がチェーン装着で大
きくなり、このため前軸の車輪速の方が所定値以上大き
い場合は、ステップＳ１７に進んで後輪チェーン装着を
判定する。
【００５２】両車輪速が略等しいか、または後軸の車輪
速の方が大きい場合は、ステップＳ１８に進み同様の車
輪速の大小関係により前輪チェーン装着か否かを判断す
る。そこで前輪タイヤの径がチェーン装着で大きくな
り、このため後軸の車輪速の方が所定値以上大きい場合
は、ステップＳ１９に進んで前輪チェーン装着を判定す
る。そして両車輪速が略等しい場合は、ステップＳ２０
に進んでチェーン未装着を判定し、その後ステップＳ２
１でタイマーリセットする。こうして直進状態で所定時
間継続してグリップ走行する際の前軸と後軸の車輪速に
より、チェーン装着状態が適切に判定される。
【００５３】本発明の請求項４に対応する実施例につい
て説明する。この実施例は、チェーン装着判定の他の実
施例として、車輪速のみで判定する方法である。この場
合のチェーン装着判定制御を、図１２のフローチャート
により説明する。先ず、ステップＳ４１で４輪の車輪速
の変化を所定値と比較して定常グリップ走行か否かを判
断する。そして所定値以上の車輪速の変化が１輪でもあ
った場合はステップＳ４２に進んでタイマーリセットす
る。４輪全ての車輪速の変化が所定値以下のグリップ走
行では、ステップＳ４３に進み左右前輪の車輪速差を所
定値と比較し、所定値以内の場合はステップＳ４４に進
み左右後輪の車輪速差を所定値と比較する。そして左右
の前輪と後輪の車輪速差が共に所定値以内の場合は直進
走行を判断してステップＳ４５に進み、タイマーをカウ
ントアップする。
【００５４】その後は、図１０のフローチャートのステ
ップＳ１５以降と全く同様に制御する。即ち、ステップ
Ｓ４６で直進走行が所定時間継続したことを判断し、ス
テップＳ４７で前軸の車輪速の方が所定値以上大きいこ
とを判断すると、ステップＳ４８に進んで後輪チェーン
装着を判定する。またステップＳ４９で後軸の車輪速の
方が大きいことを判断すると、ステップＳ５０に進んで
前輪チェーン装着を判定する。そして両車輪速が略等し
い場合は、ステップＳ５１に進んでチェーン未装着を判
定し、ステップＳ５２でタイマーリセットする。従っ
て、この実施例では、４輪の車輪速のみによりチェーン
装着状態が適切に判定される。
【００５５】請求項５に対応する実施例における目標ス
リップ率の修正制御について、図１１のフローチャート
により説明する。先ず、ステップＳ３１でチェーン装着
判定し、その後ステップＳ３２に進んで前輪チェーン装
着か否かを判断し、前輪チェーン装着の場合はステップ
Ｓ３３とステップＳ３４に進み、図７（ｂ）のように前
輪の目標スリップ量δｆを大きく、後輪の目標スリップ
量δｒを小さく修正する。
【００５６】そこで前輪１１ａ，１１ｂにのみチェーン
を装着して雪道等を４輪駆動走行す場合は、タイヤグリ
ップ力の小さい後輪１１ｃ，１１ｄがスリップしてトラ
クション制御により４輪ブレーキ制御される。この場合
に前輪１１ａ，１１ｂは、第１の実施例より更に弱いブ
レーキがかかってチェーン装着状態でスリップ量が多く
制御され、後輪１１ｃ，１１ｄは強いブレーキがかかり
スリップ量が少なくて大きい横力を生じるように制御さ
れる。このため前輪に対して後輪のグリップ力が極度に
不足してスピン傾向になることが防止される。また前輪
チェーン装着の状態では、後輪スリップ量が前輪より少
ない状態に整合され、第１，第２の実施例と同様に走行
安定性等が向上する。
【００５７】後輪チェーン装着の場合は、ステップＳ３
２からステップＳ３５を介してステップＳ３６と３７に
進み、図７（ｃ）のように後輪の目標スリップ量δｒを
大きく、前輪の目標スリップ量δｆを小さく修正する。
この後輪チェーン装着で雪道等を４輪駆動走行する場合
は、タイヤグリップ力の小さい前輪１１ａ，１１ｂがス
リップしてトラクション制御により４輪ブレーキ制御さ
れる。この場合に後輪１１ｃ，１１ｄは、チェーン装着
の分だけ弱いブレーキがかかり、前輪１１ａ，１１ｂは
強めのブレーキがかかってスリップ量が少なく制御され
る。このため後輪に対して前輪のグリップ力が極度に不
足して強いドリフトアウト傾向になることが防止され
る。また後輪チェーン装着の状態では前輪スリップ量が
後輪より少ない状態に整合され、第１，第２の実施例と
同様に走行安定性等が向上する。
【００５８】以上、本発明の実施例について説明した
が、４輪のスリップ率を算出して、このスリップ率と目
標スリップ率により制御することもできる。
【００５９】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の請求項
１に係る４輪駆動車のトラクション制御装置では、セン
ターデフ付４輪駆動車で、エンジン出力制御と４輪ブレ
ーキ制御によりトラクション制御する方式において、制
御ユニットは４輪の車輪速の信号と前後Ｇセンサの信号
により４輪の実際のスリップ率を演算するスリップ率演
算手段と、走行状態に応じて前後輪の目標スリップ率を
定め、且つ常に後輪の目標スリップ率を前輪より少なく
設定する目標スリップ率設定手段と、４輪のスリップ率
のうちの１つでも目標スリップ率を越えた場合にトラク
ション制御作動を判断するトラクション制御作動判定手
段と、トラクション制御作動時に４輪のスリップ率と前
後輪の目標スリップ率の偏差により４輪の目標ブレーキ
圧を各別に演算して、これら目標ブレーキ圧の指示信号
を４輪ブレーキ圧制御装置に出力する４輪ブレーキ圧演
算手段とを備える構成であるから、トラクション制御作
動時に４輪の駆動力を適正に制御できる。トラクション
制御作動時に常に後輪のスリップ率が前輪より少なくな
って、直進安定性、対スピン安定性等が向上する。
【００６０】また、制御ユニットがトラクション制御作
動時にスリップ率と目標スリップ率の偏差の分だけエン
ジン出力低下した目標エンジントルクを演算して、この
目標エンジントルクの指示信号をエンジン出力制御装置
に出力するエンジン出力演算手段を備えるので、４輪の
駆動力を更に減少して適正に制御できる。
【００６１】請求項２に係る４輪駆動車のトラクション
制御装置では、差動制限機構を備えたセンターデフ付４
輪駆動車で、エンジン出力制御と４輪ブレーキ制御によ
りトラクション制御する方式において、制御ユニットは
４輪の車輪速の信号と前後Ｇセンサの信号により４輪の
実際のスリップ率を演算するスリップ率演算手段と、走
行状態に応じて前後輪の目標スリップ率を定め、且つ常
に後輪の目標スリップ率を前輪より少なく設定する目標
スリップ率設定手段と、４輪のスリップ率のうちの１つ
でも目標スリップ率を越えた場合にトラクション制御作
動を判断するトラクション制御作動判定手段と、トラク
ション制御作動時に４輪のスリップ率と前後輪の目標ス
リップ率の偏差により４輪の目標ブレーキ圧を各別に演
算して、目標ブレーキ圧の指示信号を４輪ブレーキ圧制
御装置に出力する４輪ブレーキ圧演算手段とを備える構
成であると共に、差動制限トルクを略零とする指示信号
を差動制限トルク制御装置に出力するから、トラクショ
ン制御作動時に前後輪の干渉を無くして４輪の駆動力を
適正に制御でき、トラクション制御作動時に常に後輪の
スリップ率が前輪より少なくなって、直進安定性、対ス
ピン安定性等が向上する。
【００６２】請求項３に係る４輪駆動車のトラクション
制御装置では、前後輪の一方のチェーン装着を電気的に
検出して、チェーン装着輪の横力がチェーン非装着輪の
横力と釣り合うように目標スリップ率を修正するチェー
ン装着検出手段を備えるので、前後輪の一方のチェーン
装着状態でもトラクション制御作動時に常に後輪のスリ
ップ率が前輪より少ない状態に整合できる。
【００６３】請求項４に係る４輪駆動車のトラクション
制御装置では、チェーン装着検出手段がハンドル角が所
定値以下の状態が所定時間継続した際に、前軸の車輪速
と後軸の車輪速の大小関係からチェーン装着輪を自動的
に判定するので、マニュアル操作なしにチェーン装着輪
を正確に検出できる。また、左右前輪の車輪速差と左右
後輪の車輪速差が共に所定値以内の状態が所定時間継続
した際に、前軸の車輪速と後軸の車輪速の大小関係から
チェーン装着輪を自動的に判定する場合は、更にセンサ
信号が少なくなる。
【００６４】請求項５に係る４輪駆動車のトラクション
制御装置では、目標スリップ率設定手段が前輪のチェー
ン装着を判定する場合に、前輪の目標スリップ率を大き
くし、または後輪の目標スリップ率を更に小さくするよ
うに修正し、後輪のチェーン装着を判定する場合に、後
輪の目標スリップ率を大きくし、または前輪の目標スリ
ップ率を更に小さくするように修正するので、前後輪の
チェーン装着に対して目標スリップ率を適確に修正でき
る。このためチェーン装着状態でトラクション制御作動
時の直進安定性、対スピン安定性等が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る４輪駆動車のトラクション制御装
置の構成を示すクレーム対応図である。
【図２】本発明に係る４輪駆動車のトラクション制御装
置の構成を示すクレーム対応図である。
【図３】本発明の第１の実施例の４輪駆動車の駆動系と
制御系を示すスケルトン図である。
【図４】本発明の第２の実施例の４輪駆動車の駆動系と
制御系を示すスケルトン図である。
【図５】制御ユニットの機能ブロック図である。
【図６】タイヤ特性を示す線図である。
【図７】前後輪の目標スリップ量を示す線図である。
【図８】トラクション制御のフローチャートである。
【図９】トラクション制御の作動状態のタイムチャート
である。
【図１０】本発明によるチェーン装着判定制御の一実施
例を示すフローチャートである。
【図１１】チェーン装着判定時の目標スリップ量修正制
御のフローチャートである。
【図１２】本発明によるチェーン装着判定制御の他の実
施例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
５ センターディファレンシャル ６ 差動制限機構 ２５ ４輪ブレーキ圧制御装置 ２６ エンジン出力制御装置 ２７ 差動制限トルク制御装置 ４０ 制御ユニット ４２ スリップ量演算手段（スリップ率演算手段） ４３ 目標スリップ量演算手段（目標スリップ率演算手
段） ４４ トラクション制御作動判定手段 ４５ ４輪ブレーキ圧演算手段 ４６ エンジン出力演算手段 ４７ チェーン装着検出手段

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 センターディファレンシャルと、制御ユ
    ニットからのブレーキ圧指示信号により４輪にブレーキ
    圧を格別に制御して発生する４輪ブレーキ圧制御装置
    と、制御ユニットからのエンジン指示信号によりエンジ
    ン出力を制御するエンジン出力制御装置とを備えた４輪
    駆動車のトラクション制御装置において、 制御ユニッ
    トは４輪の実際のスリップ率を演算するスリップ率演算
    手段と、走行状態に応じて前後輪の目標スリップ率を定
    め、且つ常に後輪の目標スリップ率を前輪より少なく設
    定する目標スリップ率設定手段と、４輪のスリップ率の
    うちの１つでも目標スリップ率を越えた場合にトラクシ
    ョン制御作動を判断するトラクション制御作動判定部
    と、トラクション制御作動時に４輪のスリップ率と前後
    輪の目標スリップ率の偏差により４輪の目標ブレーキ圧
    を各別に演算して、これら所定のブレーキ圧または目標
    ブレーキ圧の指示信号を４輪ブレーキ圧制御装置に出力
    する４輪ブレーキ圧演算手段とを備えることを特徴とす
    る４輪駆動車のトラクション制御装置。
  2. 【請求項２】 センターディファレンシャルは、差動制
    限トルク制御装置により差動制限トルクが制御される差
    動制限機構を含み、制御ユニットはトラクション制御作
    動時に前記差動制限トルク制御装置へ差動制限トルク略
    零の指示信号を出力することを特徴とする請求項１記載
    の４輪駆動車のトラクション制御装置。
  3. 【請求項３】 制御ユニットは前後輪の一方のチェーン
    装着を検出して、チェーン装着輪の横力とチェーン非装
    着輪の横力とが釣り合うように目標スリップ率を修正す
    るチェーン装着検出手段を備えることを特徴とする請求
    項１記載の４輪駆動車のトラクション制御装置。
  4. 【請求項４】 チェーン装着検出手段はハンドル角が所
    定値以下の状態が所定時間継続した際に、前軸の車輪速
    と後軸の車輪速の大小関係からチェーン装着輪を自動的
    に判定し、または左右前輪の車輪速差と左右後輪の車輪
    速差が共に所定値以内の状態が所定時間継続した際に、
    前軸の車輪速と後軸の車輪速の大小関係からチェーン装
    着輪を自動的に判定することを特徴とする請求項３記載
    の４輪駆動車のトラクション制御装置。
  5. 【請求項５】 目標スリップ率設定手段は前輪のチェー
    ン装着を判定する場合に、前輪の目標スリップ率を大き
    くし、または後輪の目標スリップ率を更に小さくするよ
    うに修正し、後輪のチェーン装着を判定する場合に、後
    輪の目標スリップ率を大きくし、または前輪の目標スリ
    ップ率を更に小さくするように修正することを特徴とす
    る請求項１または２記載の４輪駆動車のトラクション制
    御装置。
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