JPS61268529A - 全輪駆動車のトラクシヨンコントロ−ル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は全輪駆動車のホイールスピンを防止するトラク
ションコントロール装置に関するものである。

（従来の技術） ホイールスピンは、駆動車輪への伝達トルクが路面摩擦
力を上まわる時発生し、パワーロスを大きくしたり、凍
結路面等低摩擦路で発進を困難にすると共に、加速時横
滑り減少を発生する。

そこで従来特開昭５９−６８５３７号公報に示されてい
るように、非駆動輪の車輪速と駆動輪の車輪速とを比較
しミ後者の車輪速が前者の車輪速より成る程度以上高く
なった時駆動輪がホイールスピンしていると判断し、駆
動輪への伝達トルクを減する技術が提案された。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、全車輪が駆動されて走行する全輪駆動車にあっ
ては、非駆動輪が存在しないため、上記　゛従来の如く
非駆動輪の車輪速と駆動輪の車輪速とを比較してホイー
ルスピンの有無を検出する手法が採用不能である。

そこで、車輪加速度が所定値を越えた時の車輪速を基に
予想される擬似車速との比較において車輪速がいかなる
ものかによりホイールスピンを検出するようにして、全
輪駆動車でもホイールスピンを検出可能とし、トラクシ
ョンコントロールができるようにすることが考えられる
。

ところで、全駆動車輪を個々にトラクションコントロー
ルする場合、各車輪について個々に擬似車速を造り出す
こととなるが、擬似車速は車速予想値であり、本来１つ
であるべきである。そして、擬似車速は車輪速を基に造
り出すことから必ずや車速より高く、従って低いものの
方がより実際の車速に近いため、擬似車速は最低のもの
を選択して各車輪のトラクションコントロールに使用す
るのが有利である。又同様に、擬似車速と車輪速とを比
較した場合も、低いものの方がより実際の車速に近いた
め、当該低い方を擬似車速として各車輪のトラクション
コントロールに使用するのが良い。

（問題点を解決するための手段） 本発明は前記の方式により全輪駆動車でもホイールスピ
ンを検出可能としてトラクションコントロールができる
ようになし、前記の問題を解決すると共に、加えて各車
輪を個々にトラクションコントロールするに当り上述の
要求にかなうような擬似車速の選択によって、正確に各
車輪をトラクションコントロールできるようにしたもの
で、各車輪の車輪速を検出する車輪速検出手段と、各車
輪の車輪加速度が所定値を越えた時の車輪速を基に予想
される擬似車速を造り出す擬似車速発生手段と、 全ての車輪速及び擬似車速のうち最低値を選ぶセレクト
ロー手段と、 この最低値に対し車輪速が所定以上になった車輪の駆動
トルクを個々に低減する駆動トルク減少手段とを設けた
構成に特徴づけられる。

（作　用） 擬似車速発生手段は、車輪速検出手段により検出した各
車輪の車輪速を入力されており、各車輪の車輪加速度が
所定値を越えた時の車輪速を基に予想される擬似車速を
造り出し、これら擬似車速及び車輪速のうち最低値をセ
レクトロー手段により選択する。駆動トルク減少手段は
、上記の最低値に対し車輪速が所定以上になった車輪を
ホイールスピンしたと見做し、当該車輪の駆動トルクを
減じてホイールスピンを防止スる。

ところで、各駆動輪の車輪速及び車輪加速度から求め得
る擬似車速及び車輪速のうち最低値を選択し、これと車
輪速との比較により各駆動輪のホイールスピンを検出す
る構成のため、非駆動輪を持たない全輪駆動車と錐もホ
イールスピンを検出可能であり、これにもとずく各駆動
輪のトラクションコントロールを行なうことができる他
、実際の車速に最も近い上記の最低値をトラクションコ
ントロールに使用することで、上記ホイールスピンの検
出、従ってトラクションコントロールヲ正確に遂行する
ことができる。

（実施例） 第１図は本発明トラクションコントロール装置の一実施
例で、図中ＩＬ、ＩＲは左右前輪、２Ｌ。

２Ｒは左右後輪、４はエンジン、５は変速機を夫々示す
。各車輪の車軸に油圧式多板クラッチ６ａ〜６ｄを設け
て車輪駆動トルクを個々に制御し得るようにする。なお
、７はセンターディファレンシャルギヤ、８は前輪用デ
ィファレンシャルギヤ、９は後輪用ディファレンシャル
ギヤを夫々示し、クラッチ６ａ〜６ｄの締結状態でエン
ジン４の動力は変速機５及びディファレンシャルギヤ７
〜９を経テ全輪に伝わり、全輪駆動により車両を走行さ
せることができる。

クラッチ６ａ〜６ｄは個々のクラッチ圧Ｐａｌ”””’
Ｐｃ４により締結力（対応車輪の駆動力）を制御され、
これらクラッチ圧を個々の制御回路により決定する。な
お、該個々の制御回路は全て同じ構成のため、右前輪Ｉ
Ｒに係わるものについてのみ詳述し、他の制御回路は図
面中対応部分にサフィックスの異なる同一符号を付して
示すにとどめた。

即ち、クラッチ圧Ｐｃｔを制御するために電磁切換弁１
０ａを設け、この弁は両ソレノイド１０ａ’。

１０ａ′　　の減勢時図中中央のポート配置となり定圧
弁１１で一定圧に調圧されたオイルポンプ１２からのオ
イルをクラッチ６ａに供給してクラッチ圧Ｐｃ１４上記
一定圧と同じ値迄上昇させ、ソレノイド１０ａの付勢時
図中上側のポート配置となってクラッチ圧Ｐｅｔを現在
値に保持し、ソレノイド１０ａ′の付多時図中下側のボ
ート配置となり、クラッチ圧Ｐｃをドレンして低下させ
るスプリングセンタ式３イ望置切換弁とする。

ソレノイド１０ａ　’　１０ａ″は一方の端子を電源＋
Ｅに接続すると共に、他方の端子をトランジスタ１３ａ
、　１４ａのコレクターエミック通路を経てアークする
。トランジスタ１３ａ、　１４ａのベースに夫々ＯＲウ
−）１５ａ及びＡＮＤゲート１６ａの出力を接続し、０
１ゲート１５ａの一方の入力にＡＮＤゲー）　１７ａの
出ノを接続する。ＯＲゲーＨ５ａの他方の入力には比彰
器１８ａの出力を接続する。ＡＮＤゲート１７ａはＡＮ
Ｄゲー）　１６ａのＬレベル出力と比較器１９ａのＨレ
ール出力との論理積をとり、ＡＮＤゲー）１６ａは北東
Ｗ１８ａのＬレベル出力と比較器２０ａ　（ＤＨレベル
８力との論理積をとるものとする。

車輪ＩＲの回転速度を検出する回転センサ２１ａ・　　
を設け、これからのパルス信号を車輪速演算回路′２２
ａに人力する。この回路２２ａは上記パルス信号の周波
数及び車輪回転半径より車輪ＩＲの車輪速）　　　Ｖｗ
＋を演算し、結果を車輪加速度演算回路２３ａ１減算器
２４ａ及び擬似車速発生回路２５ａに供給する。

回路２３ａは車輪速Ｖｌｌ１１より車輪加速度ＶＷＩを
演算し、これを比較器１８ａ　、　１９ａに人力する。

比較器１８ａは車輪減速度Ｖｗｌが減速度基準値−すを
上まわる時Ｈレベルを出力し、比較器１９ａは車輪加速
度ＶＷＩが加速度基準値＋ａを上まわる時Ｈレベル′　
　を出力する。減算器２４ａは車輪速Ｖｗ１から許容ス
乏　　ビン量ΔＶｗを減算し、その結果ＶＷＩ−ΔνＷ
を１　　比較器２０ａに人力する。なお、許容スピン量
ΔＶｗ；　　は車輪が駆動中に必ずや生ずるホイールス
ピン量より若干大きな値に定める。

擬似車速発生回路２５ａは車輪速Ｖｗ＋を基にホイ［−
ルスピン後予想される擬似車速Ｖｉｌを求めるも１　　
のであり、具体的には第２図に示すように、サンプルホ
ールド回路２６と車輪加速度演算回路２７と、比較器２
８と、微分回路２９と、単安定マルチバイブレータ３０
と、定数設定器３１と、積分回路３２と、加算回路３３
と、ＯＲアゲ−３４，３５と、反転器３６．３７とを図
示の如くに結線して構成する。なお、車輪加速度演算回
路２７及び比較器２８には微分回路２９及び単安定マル
チバイブレーク３０へ第１図中比較器１９ａの出力を入
力するようにすれば当然省略することができる。サンプ
ルホールド回路２６は回路２２（第１図参照）により演
算した車輪速Ｖｗｌを人力されニスイツチングトラ□ン
ジスタ２６ａがショットパルスによりＯＮされた時の車
輪速ｖ、、（０）をサンプルホールドし、これを加算回
路３３に入力する。車輪加速度演算回路２７は車輪速Ｖ
ｗ＋より車輪加速度Ｖ’ＴＩＩを演算し、比較器２８は
これを加速度基準値＋ａと比較してＶｗｌ＞＋ａの時Ｈ
レベル信号を出力する。

該信号の立上がりに同期して微分回路２９はショットパ
ルスを発し、単安定マルチバイブレーク３０は設定時間
だけＨレベル信号を出力する。積分回路３２はスイッチ
ングトランジスタ３２ａがＨレベル信号の入力によりＯ
Ｎされる時クリアされ、それ以外で定数設定器３１から
の一定値−ｍを積分し、その速Ｖｃも参考までに示した
）の如くである場合、は同図に示す如くである。この車
輪加速度礼１が基準値＋８以上となる瞬時１〜ｔ２間及
びし。〜ｔ４において比較器２８は出力をＨレベルにす
る。該出力の立上がりに同期して単安定マルチバイブレ
ーク３０は第３図に示すように設定時間ΔＴだけＨレベ
ル信号を出力し、この設定時間ΔＴ中に比較器２８の出
力が立上がる瞬間ｔ３より再び６１時間だけ単安定マル
チバイブレーク３０はＨレベル信号を出力し、この６１
時間後の瞬時ｔ５で単安定マルチバイブレーク３０は出
力をＬレベルに転する。かかる単安定マルチバイブレー
ク３０の出力は反転器３６．３７により第３図の如くに
反転され、ＯＲアゲ−３４，３５に人力される。

車輪加速度し１が基準値＋ａを越えて比較器２８の出力
が立上がる瞬時１．、１３に、微分回路２９は第３図に
示すようにショットパルスを出力し、これをＯＲゲート
３４．３５に人力する。ＯＲゲート３４．３５は他人力
に上記の反転出力を供給されているため、上記のショッ
トパルスによってスイッチングトランジスタ２６ａ、　
３２ａを一時的にＯＮＬ、瞬時ｔ、、ｔ３テサンプルホ
ールド回路２６にこの時の車輪速ＶＷ＋をｖｗ＋（０）
として抽出保持させると共に、積分回路３２をリセット
して積分を再開させる。ＶＷＩ（０）　は第３図に示す
ように瞬時１．、１３の車輪速サンプリング値であり、
積分回路の積分値Ｊ、ｄｔは瞬時１．．１３からの時間
勾配をｍとした予想車速の変化分であり、これらを加算
する回路３３の加算値Ｖｗｌ（０）　＋Ｊ、’　ｄｔを
、瞬時１．、１．以後予想される擬似車速Ｖｉとして第
３図の如くに定めることができる。なお、時間勾配ｍは
定数設定器３１により任意に設定することができる。

第１図に示すように、各車輪ＩＲ，ＬＬ、　２Ｒ，２Ｌ
の車輪速ＶＷ、〜ＶＷ４はセレクトロースイッチ３８に
入力し、このスイッチはこれら車輪速のうち最も低いも
のを車輪速最低値ｖｗ、として別のセレクトロースイッ
チ３９の１人力に供給する。セレクトロースイッチ３９
の他人力に各車輪ＩＲ，ＩＬ、　２Ｒ，２Ｌに係わる擬
似車速Ｖｉｌ〜Ｖｉ４を夫々供給し、セレクトロースイ
ッチ３９は人力ＶＩＩＴＩＩ　Ｖｌｌ−Ｖｉ４のうち最
低のものを擬似車速最低値ＶｉＬとして比較器２０ａ〜
２０ｄに出力する。これら比較器は比較器２０ａについ
て説明すると、減算器２４ａの演算値ＶＷＩ−Δｖｗ及
び擬似車速最低値ＶｔＬを比較し、Ｖｗｔ−ΔＶ、≧Ｖ
ｉＬっまりｖｗｌ≧ＶＩＬ＋Δｖｗの時出力をＨレベル
にする。

ここで、各車輪ＩＲ，ＩＬ、　２Ｒ，２Ｌが夫々第４図
の上部に示す如くに車輪速ＶＷＩ−ＶＩＴ４を変化する
場合につき（但し、Ｖｃは参考までに示した車速、又Ｖ
ｗ２＝Ｖｗ４とする）特に述べると、基準値＋８以上の
加速度で車輪速が急上昇する（ホイールスピンする）度
に前記の如くにして対応車輪に係わる擬似車速Ｖｉｌ〜
Ｖｉ４が前記ΔＴ時間中発生しく但し、ΔＴ時間後第２
図の回路は反転器３６．３７の出力が第３図中瞬時ｔ５
後における如くＨレベルを保っため加算回路３３より車
輪速値そのものを出力する）セレクトロースイッチ３８
．３９はこれら擬似車速及び全車輪速のうち最低のもの
を選択し、第４図の下部に示す最低擬似車速ＶｉＬを求
める。

上記実施例の作用を、全車輪が説明の便宜上第５図にＶ
ｗで示す如く同期して回転した（Ｖｗ＝Ｖｗ＋　＝Ｖｗ
２　＝Ｖｗ３＝Ｖｗ４　）場合につき次に説明する。

コノ場合車輪加速度Ｖｗ（Ｖｗ　＝　Ｖｗｔ　＝Ｖ−２
＝Ｖｗ３＝Ｖ−４）は同図に示す如くになり、この車輪
加速度が基準値＋ａを越える度にこの時の車輪速Ｖｗ（
０）を基に回路２５ａ〜２５ｄは擬似車速Ｖｉｌ〜Ｖｉ
４（全て同じであるためこれらをＶｉ　とする）を前記
の如くにΔＴ時間発生する。セレクトロースイッチ３８
．３９は車輪速Ｖｗと擬似車速Ｖｉのうち低い方を最低
擬似車速ＶｉＬとして比較器２０ａ〜２０ｄに供給し、
これら各比較器は前記の如く車輪速ｖｗが第５図に示す
ＶｉＬ＋Δｖｗ以上となる聞出力を同図に示す如くＨレ
ベルにする。

一方、比較器１８ａ〜１８ｄは夫々、車輪減速度Ｏ１が
減速度基準値−すを越えている間、第５図の如く出力を
Ｈレベルとなし、比較器１９ａ〜１９ｄは夫々、車輪加
速度０８が加速度基準値＋ａを越えている間第５図の如
く出力をＬレベルとなす。又、比較器１８ａ　〜１８ｄ
、１９ａ　−１９ｄ、２０ａ　〜２０ｄの出力に応じ、
ＯＲゲート１５ａ　〜１５ｄ　及びＡＮＤ　ゲー）１６
ａ　〜１６ｄの出力は夫々第５図の如くにレベル変化す
る。

最初に車輪加速度Ｏｏが基準値＋ａを越える第５図中脳
時ｔ１迄はＯＲアゲ−１５ａ　〜１５ｄ及びＡＮＤゲー
ト１６ａ〜１６ｄの出力がＬレベルであるため、トラン
ジスタ１３ａ−１３ｄ及び１４ａ　〜１４ｄは導通され
ず、電磁弁ｔｏａ−１０ｄは夫々全ソレノイドの減勢に
よりクラッチ圧Ｐｃｔ””’ＰＣ２を増圧させ、車輪駆
動トルクを対応クラッチの締結力増大により第５図の如
く大きくする。これにより瞬時ｔ１で０．≧＋ａになる
と、ＯＲゲート１５ａ〜１５ｄの出力がＨレベルに転じ
、この出力により導通されるトランジスタ１３８〜１３
ｄを経てソレノイド１０’ａ〜１０′ｄが付勢されるこ
とで、電磁弁１０ａ　〜１０ｄはクラッチ圧ＰＣＩ−Ｐ
Ｃ４を現在値に保持し、車輪駆動力を一定に保ってホイ
ールスピン検出の準備をする。

瞬時ｔ２〜ｔ３間において、Ｖ、　＜　＋ａになると明
らかにホイールスピンの発生はない。この間はＯＲゲ−
）１５ａ−１５ｄの出力がＬレベルに戻り、クラッチ圧
ｐｅｔ〜Ｐｃ４の増圧により車輪駆動トルクを増大させ
る。瞬時ｔ３においてｖｗ≧＋ａになると、前記したよ
うに再びクラッチ圧Ｐｃｔ〜Ｐｃ４を保持してホイール
スピン検出の準備を行なう。その後瞬時ｔ、において車
輪速ｖｗがＶｉＬ＋Δｖｗ以上になると、ホイールスピ
ンが発生したと見做すことができ、この時ＯＲアゲ−１
５ａ〜１５ｄの出力をＬレベルにすると共にＡＮＤゲー
Ｈ６ａ〜１６ｄの出力をＨレベルにする。かくてトラン
ジスタ１３１〜１３ｄは非導通にされてソノイド１０ａ
′〜１０ｄ′を減勢し、トランジスタ１４ａ〜１４ｄは
導通されてソレノイド１０１〜１０ｄを付勢することか
ら、電磁弁１０ａ〜１０ｄはクラッチ圧Ｐａｌを低下さ
せる。このクラッチ圧低下によりクラッチ６ａ〜６ｄは
締結力を弱められ、車輪駆動トルクを第５図の如くに減
じてホイールスピンを防止することができる。

これによる車輪速ｖｗの低下で車輪減速度九が−ｂ以上
になる瞬時［５で、ホイールスピンがなくなったと見做
せ、ＯＲアゲ−１５ａ〜１５ｄの出力がＨレベルに転じ
、ＡＮＤゲー）１６ａ〜１６ｄの出力がＬレベルに転す
ることから、クラッチ圧Ｐａｌ〜ＰＣ４は現在値に保持
され、車輪駆動トルクを一定に保って車輪の路面グリッ
プ力が如何なるものかを見る。瞬時ｔ６において車輪減
速度Ｏｏが基準値−ｂ以下になると、ＯＲゲート１５ａ
〜１５ｄの出力がＬレベルに転じてクラッチ圧Ｐｅｔ〜
ＰＣ４の増圧により車輪駆動トルクを増大させる。

これにより車輪加速度０ｏが再び基準値十ａを越える瞬
時ｔ７において、ＯＲアゲ−１５１〜１５ｄの出力がＨ
レベルに転じられることにより、クラッチ圧ＰＣＩ〜Ｐ
ｃ４は現在値に保持され、この間ｖｗ≧Ｖｉｌ＋Δｖｗ
にならなければ、車輪加速度ｖｗが＋ａ以下になる瞬時
ｔ、において、ＯＲアゲ−１５１〜１５ｄの出力をＬレ
ベルにしてクラッチ圧ＰＣ１〜Ｐｃ４を上昇させる。そ
の後車輪加速度ｖｗが再び基準値＋３以上となる瞬時ｔ
９で、ＯＲアゲ−１５ａ〜１５ｄの出力はＨレベルに転
じ、クラッチ圧Ｐｃｔ〜Ｐｃ４を現在値に保持する。ｖ
ｗ≧Ｖｌ＋Δｖｗとなるホイールスピン発生瞬時ｔ１ｏ
から、車輪減速度υ、が−６以上となる瞬時ｔｌｌ迄の
間、ＯＲゲート１５ａ〜１５ｄの出力をＬレベルに転じ
ると共にＡＮＤゲート１６ａ〜１６ｄの出力をＨレベル
に転じて、クラッチ圧ＰＣ１〜Ｐｃ４の減圧により車輪
駆動トルクを減じてホイールスピンを防止する。

以上の作用により車輪駆動トルクは、ホイールスピン発
生時第５図にＴＬで示すトラクション限界にできるだけ
近い値に保たれるよう制御され、このトラクション限界
との関連において最大となるよう保たれ、車両をホイー
ルスピンなしに、かと言って車輪駆動力を必要以上制限
することなしに走行させることができる。なお上記実施
例では３位置切換弁１０ａ〜１０ｄを用いたが、これら
の代りにデユーティ制御する弁でもよいことは言うまで
もない。

（発明の効果） カ＜シて本発明トラクションコントロール装置は上述の
如く、各駆動輪ＩＲ，１１，２Ｒ，２Ｌの車輪速ＶＷＩ
〜Ｖｗ４及び車輪加速度Ｖｗｌ〜Ｖｗ４から求め得る擬
似車速Ｖｉｌ〜Ｖｉ４及び車輪速Ｖｗｌ〜Ｖｗ４のうち
最低値を選択し、この最低値ＶＩＬと車輪速Ｖｗｌ”＝
Ｖｗ４との比較により各駆動輪のホイールスピンを検出
する構成としたから、非駆動輪を持たない全輪駆動車と
錐もホイールスピンを検出可能であり、これに基づく各
駆動輪のトラクションコントロールを行なうことができ
る他、実際の車速Ｖｃに最も近い上記の最低値ｖＩＬを
トラクションコントロールに使用することで、ホイール
スピンの検出、従ってトラクションコントロールを正確
に遂行することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明トラクションコントロール装置の一実施
例を示すシステム図、 第２図は同側における擬似車速発生回路の電子回路図、 第３図は同回路の動作波形説明図 第４図は第１図に示す例におけるセレクトロースイッチ
が選択した最低擬似車速を例示する線図、第５図は第１
図におけるトラクションコントロール装置の動作波形説
明図である。 ＩＬ、　ＩＲ，２Ｌ、　２Ｒ・・・車輪　４・・・エン
ジン５・・・変速機 ６ａ〜６ｄ・・・油圧式多板クラッチ ７〜９・・・ディファレンシャルギヤ １０ａ〜１０ｄ・・・スプリングセンタ式３位置電磁切
換弁１１・・・定圧弁　　　　　１２・・・オイルポン
プ１３ａ　〜１３ｄ、−１４ａ　〜１４ｄ−）ランジス
タ１５ａ　〜１５ｄ　・−ＯＲゲート １６ａ　−１６６，１７ａ　〜１７ｄ　・・−ＡＮＤゲ
ート１８ａ　〜１８ｄ、１９ａ　〜１９ｄ、２０ａ　〜
２０ｄ　−・・比較器２１ａ〜２１ｄ・・・回転センサ ２２ａ〜２２ｄ・・・車輪速演算回路 ２３ａ〜２３ｄ・・・車輪加速度演算回路２４ａ〜２４
ｄ・・・減算器 ２５ａ〜２５ｄ・・・擬似車速発生回路２６・・・サン
プルホールド回路 ２７・・・車輪加速度演算回路 ２８・・・比較器　　　　　２９・・・微分回路３０・
・・単安定マルチバイブレーク ３１・・・定数設定器　　　３２・・・積分回路３３・
・・加算回路　　　　３４．３５・・・ＯＲゲート３６
、３７・・・反転器 ３８、３９・・・セレクトロースイッチ特許出願人　日
産自動車株式会社 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、全車輪が駆動されて走行する車両において、前記各
   車輪の車輪速を検出する車輪速検出手段と、 各車輪の車輪加速度が所定値を越えた時の車輪速を基に
   予想される擬似車速を造り出す擬似車速発生手段と、 全ての車輪速及び擬似車速のうち最低値を選ぶセレクト
   ロー手段と、 該最低値に対し車輪速が所定以上になった車輪の駆動ト
   ルクを個々にホイールスピン防止用に低減する駆動トル
   ク減少手段とを設けてなることを特徴とする全輪駆動車
   のトラクションコントロール装置。