JP2662958B2 - ４輪駆動車用のスリップ検出装置 - Google Patents
４輪駆動車用のスリップ検出装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】
本発明は、センターデフ装置付のフルタイム式４輪駆
動車において、車輪スリップを防止するトラクション制
御等に用いるスリップ検出装置に関する。 【従来の技術】 センターデフ付の４輪駆動車のスリップに関しては、
前後輪の一方の２輪スリップとその両方の４輪スリップ
がある。ここで、２輪スリップの場合は、センターデフ
をデフロックすることでスリップを解消できるが、差動
制限が一義的に決定されることにより旋回性能は著しく
悪化する。また、デフロックすると車輪のスリップ状態
が判断できなくなり、このためデフロック解除を自動的
に制御することは不可能である。従って、かかるデフロ
ックは非常脱出時，雪道等の特別な低μ路走行時等にお
いてマニュアル操作することが一般に行われている。 そこで、近年上記２輪スリップに関して、グリップ側
車輪のトルク配分を多くするようにトルクスプリット制
御することが考えられている。かかるトルクスプリット
制御では前後輪のトルク配分で２輪スリップを回避する
ものであるから、センターデフの旋回性が失われず、駆
動力も確保されてトラクションの効果を有する。また、
この場合は常に前後輪の回転差を目標値にフィードバッ
ク制御するので、上記２輪のスリップ脱出状態になると
直ちに通常制御となる。 ここで、上記２輪スリップに対するトルクスプリット
制御が行われると、２輪スリップを生じないぎりぎりに
トルク配分されることで、スリップを生じるとすれば４
輪スリップ状態になり、トルクスプリット制御の精度が
良いほど２輪スリップは生じ難く、限界性能は向上する
が、４輪が同時にスリップした時のコントロールが難し
くなり、この４輪スリップはトルクスプリットでは解消
できず、このためエンジン出力を低下させる等により動
力を低下させるトラクション制御に委ねる以外にない。 こうして、４輪駆動車用のトルクスプリットや動力を
低下させるトラクションの制御は車輪スリップとの関係
で行われることから、スリップ検出が必要になる。ここ
で、４輪駆動車は４輪が駆動輪であってスリップの可能
性を有することから、この車輪速のみで２輪,4輪のスリ
ップを検出すると誤差が大きくなり、このため検出精度
を向上するように工夫する必要がある。 従来、４輪駆動車のスリップ検出に関しては、例えば
実開昭59−99827号公報の先行技術がある。ここで、車
両の速度を検出する車速センサ，タイヤの回転を検出す
るタイヤ回転センサを有し、これらの車速とタイヤ回転
とによりタイヤの空転を検知することが示されている。 【発明が解決しようとする問題点】 ところで、上記先行技術の車速センサが例えば変速機
出力側に取付けられてその回転で車速を算出するものと
すると、駆動輪スリップ時には実際の車体の移動速度か
ら大きく外れた値になる。また、４輪スリップの検出は
できない。 本発明は、このような点に鑑み、４輪駆動車の４輪ス
リップとグリップを高い精度で検出することが可能なス
リップ検出装置を提供することを目的とする。 【問題点を解決するための手段】 上記目的を達成するため、本発明は、４輪駆動車用の
スリップ検出装置において、前後輪速を検出する前後輪
速検出部と、車体の加速度を検出する車体加速度検出部
と、上記前後輪速から前後輪の一方の２輪スリップを判
定する２輪スリップ検出部と、上記前後輪速を平均した
車輪速を微分して車輪加速度を求める車輪加速度算出部
と、上記２輪スリップ検出部による２輪スリップ検出時
以外において、上記車輪加速度と上記車体加速度との偏
差が所定値以上のときに４輪スリップと判定する４輪ス
リップ検出部とを有することを特徴とする。 また、上記４輪スリップ検出部による４輪スリップ検
出後に、上記車輪加速度と上記車体加速度との偏差が第
２の所定値以下になったときに４輪グリップと判定する
４輪グリップ検出部を有することを特徴とする。 さらに、上記２輪スリップ検出部による２輪スリップ
検出時には４輪駆動車のトルクスプリット制御を行い、
上記４輪スリップ検出による４輪スリップ検出時にはエ
ンジン出力を低下させるトラクション制御を行うことを
特徴とする。 【作用】 上記構成に基づき、前後輪の一方の２輪スリップ条件
を除いた４輪のスリップまたはグリップの条件におい
て、車体加速度に対し車輪加速度がスリップ用設定値以
上に高くなると４輪スリップを判定し、４輪スリップ状
態で車輪加速度がグリップ用設定値以下になると４輪グ
リップを判定するようになる。 こうして本発明では、２輪スリップを除いた条件で、
車体加速度による車体速度を用いて正確に４輪スリップ
とグリップを検出することが可能になる。 【実 施 例】 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 第１図において、本発明が適用されるセンターデフ付
のトルクスプリットおよびトラクション制御可能な４輪
駆動車の駆動系として、フロントエンジン縦置きであ
り、トルクコンバータ付自動変速機を備えたものについ
て述べると、エンジン1,トルクコンバータ2,および自動
変速機３が車両前後方向に配置され、動力伝達可能に連
結している。自動変速機３の出力軸４はセンターデフ装
置20に入力し、センターデフ装置20にはトルクスプリッ
ト装置25がバイパスして設けてある。 センターデフ装置20は、プラネタリギヤ式であり、サ
ンギヤ21,リングギヤ22,サンギヤ21とリングギヤ22に噛
合うピニオン23,およびキャリア24から成り、キャリア2
4に変速機出力軸４が同軸状に連結する。また、センタ
ーデフ装置20の２つの出力側のサンギヤ21,リングギヤ2
2において、大径のリングギヤ22から変速機出力軸に回
動自在に設けられたリダクションギヤ5,6を介して出力
軸４と平行なフロントドライブ軸７に連結し、このフロ
ントドライブ軸７がフロントデフ装置8,車軸９を介して
左右の前輪10L,10Rに伝動構成される。一方、小径のサ
ンギヤ21からリヤドライブ軸11に連結し、このリヤドラ
イブ軸11がリヤデフ装置12,車軸13等を介して左右の後
輪14L,14Rに伝動構成される。 こうしてセンターデフ装置20は、変速機出力を前後輪
に所定のトルク配分で伝達し、かつ前後輪の回転差を吸
収する。ここで、上記駆動系により車体前方の方が後方
より静的荷重が大きいのに対応し、リングギヤ22から前
輪へ伝達されるトルクの方がサンギヤ21から後輪へ伝達
されるトルクより大きくなっている。 トルクスプリット装置25は、フロントドライブ軸７と
同軸のバイパス軸26,トルク可変制御可能なクラッチと
して例えば油圧クラッチ27を有し、バイパス軸26が油圧
クラッチ27のハブ27aに、そのドラム27bが一対のギヤ2
8,29を介してリヤドライブ軸11に伝動構成される。ここ
で、上記リダクションギヤ5,6もこの場合の構成要素で
あり、そのギヤ比を例えば“1"にし、ギヤ28,29のギヤ
比がそれより若干小さく設定される。また油圧クラッチ
27は、油圧ユニット30からの作動油の供給によりクラッ
チトルクを生じ得るようになっている。 こうして油圧クラッチ27では、ハブ27aに対しドラム2
7bの方が若干低速の回転差を生じ、このため油圧クラッ
チ27にクラッチ圧を与えてクラッチトルクを発生させる
とハブ27aの前輪側からドラム27bの後輪側にクラッチ圧
等に応じたトルク移動を行って、前輪側と後輪側のトル
ク配分を可変する。即ち、センターデフ装置20の入力ト
ルクをTi,センターデフ装置20によるフロント側配分比
をγとすると、フロントドライブ軸７の伝達トルクはγ
・Tiに、リヤドライブ軸11のトルクは（１−γ）・Tiに
配分される。そこで、クラッチトルクをTc,ギヤ28,29の
ギヤ比をＫとすると、トルク移動によりフロントドライ
ブ軸7,リヤドライブ軸11のトルクＴF,TRは、 ＴF＝γ・Ti−Tc ＴR＝（１−γ）・Ti＋KTc になる。こうして、クラッチトルクTcの変化によりフロ
ント側トルクＴFの配分比はセンターデフ装置20におけ
る配分比以下の範囲で連続的に変化し、リヤ側トルクＴ
Rの配分比はセンターデフ装置20における配分比以上の
範囲で連続的に変化してトルクスプリット作用する。 また、エンジン１のスロットル弁15にはモータ等のア
クチュエータ16が取付けられ、このアクチュエータ16で
スロットル弁開度の電子制御が可能になっている。 電子制御系として、左右前輪と後輪の回転数センサ40
L,40R,41L,41R,車体加速度センサ42,アクセル開度セン
サ43,スロットル開度センサ44,および舵角センサ45を有
し、これらのセンサ信号が制御ユニット50に入力する。
制御ユニット50は、センサ信号を処理してスリップ状態
を判断し、クラッチ圧制御信号を油圧ユニット30に、ス
ロットル制御信号をアクチュエータ16に出力する。 第２図において、制御ユニット50について述べる。制
御ユニット50は、スリップ検出部51,トルクスプリット
制御部52および動力を低下させるトラクション制御部53
を有する。 スリップ検出部51は、回転数センサ40L,40Rの左右前
輪回転数ＮFL,ＮFRが入力する前輪速算出部54と、回転
数センサ41L,41Rの左右後輪回転数ＮRL,ＮRRが入力する
後輪速算出部55を有する。そして前輪速算出部54,後輪
速算出部55で前後輪速ＮF,ＮRを以下により算出する。 ＮF＝（ＮFL＋ＮFR）/2 ＮR＝（ＮRL＋ＮRR）/2 上記前後輪速ＮF,ＮRは前輪スリップ検出部56に入力
し、舵角センサ45により検出される舵角λ値により目標
前後輪速度差設定部62において理論的に設定される目標
前後輪速度差ΔNs（＞０）を用いて、ＮF−ＮR＞ΔNs＋
K1の場合に前輪スリップを検出する。また前後輪速ＮF,
ＮRは後輪スリップ検出部57に入力し、ＮF−ＮR＜ΔNs
−K2の場合に後輪スリップを検出する。ここで、K1,K2
は回転数センサの精度により決定される不感帯幅であ
る。これらの２輪スリップ信号はトルクスプリット制御
部52に入力し、前輪スリップの場合は、油圧クラッチ27
のクラッチ圧と共に前輪側から後輪側への移動トルク量
を増大して後輪寄りトルク配分にし、後輪スリップの場
合は、クラッチ圧を低下して前輪寄りトルク配分に制御
するのであり、このクラッチ圧制御信号を油圧クラッチ
27にクラッチ圧を供給する油圧ユニット30に出力する。 一方、前後輪速ＮF,ＮRは車輪速算出部58に入力し、
４輪平均で車速に対応した車輪速Ｖを以下により算出す
る。 Ｖ＝（ＮF＋ＮR）/2 この車輪速Ｖは車輪加速度算出部59に入力し、車輪速
Ｖを以下のように微分して車体の移動状態に対応した車
輪加速度Gvを算出する。 Gv＝dV/dt 上記車輪加速度Gvと車体加速度センサ42の車体加速度
Ｇは４輪スリップ検出部60に入力するが、ここには上記
前輪スリップ検出部56,後輪スリップ検出部57の２輪ス
リップ信号が入力しており、２輪スリップ条件以外の４
輪のスリップまたはグリップの条件下のみで以下のよう
に判断する。即ち、Gv＞Ｇの関係から両者の加速度差Δ
Ｇを、ΔＧ＝Gv−Ｇにより求め、所定のスプリット用設
定値ΔGs（＞０）を用いて、ΔＧ＞ΔGsの場合に４輪ス
リップを検出する。 この４輪スリップの信号は動力を低下させるトラクシ
ョン制御部53に入力し、４輪スリップ時はスロットル開
度を絞ってエンジン出力の制限を行うように補正したス
ロットル制御信号を出力する。 また、上記４輪スリップ検出部60に対し４グリップ検
出部61を有し、車体加速度G,車輪加速度Gvと共に４輪ス
リップ検出部60の出力が入力する。４輪グリップ検出部
61はグリップ用として車体加速度Ｇより低いレベルの設
定値ΔGs′（＜０）を有し、４輪スリップ検出後にΔＧ
＜ΔGs′となった場合に４輪グリップを検出し、動力を
低下させるトラクション制御部53を復帰してスロットル
開度をアクセル開度に追従制御するようになっている。 次いで、このように構成された４輪駆動車の作用につ
いて述べる。 先ず、車両走行時に自動変換機３がドライブ（Ｄ）等
の走行レンジにシフトされると、エンジン１の動力がト
ルクコンバータ２を介し自動変速機３へ入力して変速動
力が出力し、この動力がセンターデフ装置20のキャリア
24に伝達する。そしてリングギヤ22とサンギヤ21により
車両の車輪に対する静的荷重配分に対応して、前後輪側
に例えば60:40のトルク配分比で振り分けられる。リン
グギヤ22からの動力はリダクションギヤ5,6,フロントド
ライブ軸7,フロントデフ装置８等を介して前輪10L,10R
に、サンギヤ21からの動力はリヤドライブ軸11,リヤデ
フ装置12等を介して後輪14L,14Rにそれぞれ伝達するの
であり、こうしてセンターデフ付のフルタイム４輪駆動
走行になる。 このときトルクスプリット装置25の油圧クラッチ27
は、リダクションギヤ5,6とギヤ28,29とのギヤ比により
回転差を生じて回転し、後輪へのトルク移動可能になっ
ている。 一方、電子制御系の各センサで種々の情報が検出さ
れ、これが制御ユニット50に入力する。そして、２輪あ
るいは４輪スリップを検出して種々の制御を行うが、こ
れについて第３図のフローチャート図を参照して述べ
る。 先ず、スリップフラグをクリアしてイニシャライズさ
れ、スリップ検出部51の前輪速算出部54,後輪速算出部5
5で前後輪速ＮF,ＮRを算出し、これが前輪スリップ検出
部56,後輪スリップ検出部57に入力し、両者の差を目標
前後輪速度差ΔNsおよび不感帯幅K1,K2と比較する。そ
して、ΔNs−K2＜ＮF−ＮR＜ΔNs＋K1の条件を満たさな
い場合に前輪または後輪のスリップを検出し、このスリ
ップ信号がトルクスプリット制御部52に入力し、スリッ
プ状態に応じたクラッチ圧制御信号が油圧ユニット30に
入力して油圧クラッチ27のクラッチ圧を制御する。そこ
で、前輪スリップではクラッチ圧の増大で後輪寄りトル
ク配分に、後輪スリップではクラッチ圧の減少で前輪寄
りトルク配分にトルクスプリット制御され、これにより
駆動力が確保され、スリップを回避する方向に移行す
る。また、２輪スリップを生じない場合は、他の要素で
走行条件に応じてトルクスプリット制御される。 一方、上記２輪スリップ条件以外で４輪スリップ検出
部60が検出可能になり、車輪速Ｖを微分した車輪加速度
Gvと車体加速度Ｇとの差ΔＧを求める。ここで、スリッ
プフラグがクリアの場合はスリップ用設定値ΔGsと比較
する。そして差ΔＧがスリップ用設定値ΔGs以下の小さ
い場合，即ち、車体加速度Ｇが車輪加速度Gvに略沿って
上昇する場合は車両の安定走行時と判断され、動力を低
下させるトラクション制御部53からアクセル開度に応じ
たスロットル制御信号がアクチュエータ16に入力してス
ロットル弁15を開閉することで、スロットル開度がアク
セル開度に対応するように制御される。 一方、第４図に示すように車輪加速度Gvのみが急上昇
し、スリップ用設定値ΔGs以上になると、この時点t1で
４輪スリップが検出されてスリップフラグをセットし、
動力を低下させるトラクション制御部53によりスロット
ル開度が絞られる。このため、エンジン１の出力は低下
し、これに伴い車輪加速度Gvの上昇が抑えられて低下す
る。このとき、差ΔＧを実質的に零にするため車輪加速
度Gvは車体加速度Ｇ以下にまで低下され、この４輪スリ
ップ検出後にグリップ検出部61が検出可能になり、車輪
加速度Gvと車体加速度Ｇの差がグリップ用設定値ΔGs′
以下になると、この時点t2で４輪グリップが検出され
て、スリップフラグをクリアする。そこで、スロットル
開度は元に復帰し、車輪速Ｖはエンジン出力と共に上昇
するのであり、このような制御が１回または数回繰返さ
れて４輪スリップが回避され、車輪加速度Gvは車体加速
度Ｇに略沿ったものになる。 以上本発明の一実施例について述べたが、前後輪速Ｎ
F,ＮRを駆動系で直接検出しても良い。前後輪の一方の
２輪スリップのトルクスプリット制御等は上述に限定さ
れない。スリップ用とグリップ用の設定値ΔGs,ΔGs′
の値は種々選択可能であり、他の要素で可変しても良
い。 また、動力を低下させるトラクション制御部として本
実施例ではスロットル開度を調整するように構成した
が、これに限らず、ブレーキ制御，あるいは点火時期制
御等により動力を低下させるように構成しても良い。 【発明の効果】 以上述べてきたように、本発明によれば、４輪駆動車
において車輪速から求めた車輪加速度と車体加速度によ
り、４輪スリップを正確に検出できる。 ４輪スリップの検出は前後輪の一方の２輪スリップの
条件以外の４輪のスリップまたはグリップの条件下で行
うので、両者の混同を防止し得る。 車輪速を微分した加速度によりスリップを判定するの
で、誤差が少ない。 ４輪スリップ検出後の４輪グリップの検出が４輪スリ
ップ検出の場合と別個の設定値を用いて行われるので、
４輪スリップと共にグリップを最適に検出し得る。 グリップ用設定値は車体加速度より低レベルに設定さ
れて車輪加速度を充分低下するので、４輪スリップの回
転差を確実に無くすことができる。 上記４輪スリップとグリップの検出でスロット制御を
最も有効に行って、４輪スリップを的確に防止し得る。
動車において、車輪スリップを防止するトラクション制
御等に用いるスリップ検出装置に関する。 【従来の技術】 センターデフ付の４輪駆動車のスリップに関しては、
前後輪の一方の２輪スリップとその両方の４輪スリップ
がある。ここで、２輪スリップの場合は、センターデフ
をデフロックすることでスリップを解消できるが、差動
制限が一義的に決定されることにより旋回性能は著しく
悪化する。また、デフロックすると車輪のスリップ状態
が判断できなくなり、このためデフロック解除を自動的
に制御することは不可能である。従って、かかるデフロ
ックは非常脱出時，雪道等の特別な低μ路走行時等にお
いてマニュアル操作することが一般に行われている。 そこで、近年上記２輪スリップに関して、グリップ側
車輪のトルク配分を多くするようにトルクスプリット制
御することが考えられている。かかるトルクスプリット
制御では前後輪のトルク配分で２輪スリップを回避する
ものであるから、センターデフの旋回性が失われず、駆
動力も確保されてトラクションの効果を有する。また、
この場合は常に前後輪の回転差を目標値にフィードバッ
ク制御するので、上記２輪のスリップ脱出状態になると
直ちに通常制御となる。 ここで、上記２輪スリップに対するトルクスプリット
制御が行われると、２輪スリップを生じないぎりぎりに
トルク配分されることで、スリップを生じるとすれば４
輪スリップ状態になり、トルクスプリット制御の精度が
良いほど２輪スリップは生じ難く、限界性能は向上する
が、４輪が同時にスリップした時のコントロールが難し
くなり、この４輪スリップはトルクスプリットでは解消
できず、このためエンジン出力を低下させる等により動
力を低下させるトラクション制御に委ねる以外にない。 こうして、４輪駆動車用のトルクスプリットや動力を
低下させるトラクションの制御は車輪スリップとの関係
で行われることから、スリップ検出が必要になる。ここ
で、４輪駆動車は４輪が駆動輪であってスリップの可能
性を有することから、この車輪速のみで２輪,4輪のスリ
ップを検出すると誤差が大きくなり、このため検出精度
を向上するように工夫する必要がある。 従来、４輪駆動車のスリップ検出に関しては、例えば
実開昭59−99827号公報の先行技術がある。ここで、車
両の速度を検出する車速センサ，タイヤの回転を検出す
るタイヤ回転センサを有し、これらの車速とタイヤ回転
とによりタイヤの空転を検知することが示されている。 【発明が解決しようとする問題点】 ところで、上記先行技術の車速センサが例えば変速機
出力側に取付けられてその回転で車速を算出するものと
すると、駆動輪スリップ時には実際の車体の移動速度か
ら大きく外れた値になる。また、４輪スリップの検出は
できない。 本発明は、このような点に鑑み、４輪駆動車の４輪ス
リップとグリップを高い精度で検出することが可能なス
リップ検出装置を提供することを目的とする。 【問題点を解決するための手段】 上記目的を達成するため、本発明は、４輪駆動車用の
スリップ検出装置において、前後輪速を検出する前後輪
速検出部と、車体の加速度を検出する車体加速度検出部
と、上記前後輪速から前後輪の一方の２輪スリップを判
定する２輪スリップ検出部と、上記前後輪速を平均した
車輪速を微分して車輪加速度を求める車輪加速度算出部
と、上記２輪スリップ検出部による２輪スリップ検出時
以外において、上記車輪加速度と上記車体加速度との偏
差が所定値以上のときに４輪スリップと判定する４輪ス
リップ検出部とを有することを特徴とする。 また、上記４輪スリップ検出部による４輪スリップ検
出後に、上記車輪加速度と上記車体加速度との偏差が第
２の所定値以下になったときに４輪グリップと判定する
４輪グリップ検出部を有することを特徴とする。 さらに、上記２輪スリップ検出部による２輪スリップ
検出時には４輪駆動車のトルクスプリット制御を行い、
上記４輪スリップ検出による４輪スリップ検出時にはエ
ンジン出力を低下させるトラクション制御を行うことを
特徴とする。 【作用】 上記構成に基づき、前後輪の一方の２輪スリップ条件
を除いた４輪のスリップまたはグリップの条件におい
て、車体加速度に対し車輪加速度がスリップ用設定値以
上に高くなると４輪スリップを判定し、４輪スリップ状
態で車輪加速度がグリップ用設定値以下になると４輪グ
リップを判定するようになる。 こうして本発明では、２輪スリップを除いた条件で、
車体加速度による車体速度を用いて正確に４輪スリップ
とグリップを検出することが可能になる。 【実 施 例】 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 第１図において、本発明が適用されるセンターデフ付
のトルクスプリットおよびトラクション制御可能な４輪
駆動車の駆動系として、フロントエンジン縦置きであ
り、トルクコンバータ付自動変速機を備えたものについ
て述べると、エンジン1,トルクコンバータ2,および自動
変速機３が車両前後方向に配置され、動力伝達可能に連
結している。自動変速機３の出力軸４はセンターデフ装
置20に入力し、センターデフ装置20にはトルクスプリッ
ト装置25がバイパスして設けてある。 センターデフ装置20は、プラネタリギヤ式であり、サ
ンギヤ21,リングギヤ22,サンギヤ21とリングギヤ22に噛
合うピニオン23,およびキャリア24から成り、キャリア2
4に変速機出力軸４が同軸状に連結する。また、センタ
ーデフ装置20の２つの出力側のサンギヤ21,リングギヤ2
2において、大径のリングギヤ22から変速機出力軸に回
動自在に設けられたリダクションギヤ5,6を介して出力
軸４と平行なフロントドライブ軸７に連結し、このフロ
ントドライブ軸７がフロントデフ装置8,車軸９を介して
左右の前輪10L,10Rに伝動構成される。一方、小径のサ
ンギヤ21からリヤドライブ軸11に連結し、このリヤドラ
イブ軸11がリヤデフ装置12,車軸13等を介して左右の後
輪14L,14Rに伝動構成される。 こうしてセンターデフ装置20は、変速機出力を前後輪
に所定のトルク配分で伝達し、かつ前後輪の回転差を吸
収する。ここで、上記駆動系により車体前方の方が後方
より静的荷重が大きいのに対応し、リングギヤ22から前
輪へ伝達されるトルクの方がサンギヤ21から後輪へ伝達
されるトルクより大きくなっている。 トルクスプリット装置25は、フロントドライブ軸７と
同軸のバイパス軸26,トルク可変制御可能なクラッチと
して例えば油圧クラッチ27を有し、バイパス軸26が油圧
クラッチ27のハブ27aに、そのドラム27bが一対のギヤ2
8,29を介してリヤドライブ軸11に伝動構成される。ここ
で、上記リダクションギヤ5,6もこの場合の構成要素で
あり、そのギヤ比を例えば“1"にし、ギヤ28,29のギヤ
比がそれより若干小さく設定される。また油圧クラッチ
27は、油圧ユニット30からの作動油の供給によりクラッ
チトルクを生じ得るようになっている。 こうして油圧クラッチ27では、ハブ27aに対しドラム2
7bの方が若干低速の回転差を生じ、このため油圧クラッ
チ27にクラッチ圧を与えてクラッチトルクを発生させる
とハブ27aの前輪側からドラム27bの後輪側にクラッチ圧
等に応じたトルク移動を行って、前輪側と後輪側のトル
ク配分を可変する。即ち、センターデフ装置20の入力ト
ルクをTi,センターデフ装置20によるフロント側配分比
をγとすると、フロントドライブ軸７の伝達トルクはγ
・Tiに、リヤドライブ軸11のトルクは（１−γ）・Tiに
配分される。そこで、クラッチトルクをTc,ギヤ28,29の
ギヤ比をＫとすると、トルク移動によりフロントドライ
ブ軸7,リヤドライブ軸11のトルクＴF,TRは、 ＴF＝γ・Ti−Tc ＴR＝（１−γ）・Ti＋KTc になる。こうして、クラッチトルクTcの変化によりフロ
ント側トルクＴFの配分比はセンターデフ装置20におけ
る配分比以下の範囲で連続的に変化し、リヤ側トルクＴ
Rの配分比はセンターデフ装置20における配分比以上の
範囲で連続的に変化してトルクスプリット作用する。 また、エンジン１のスロットル弁15にはモータ等のア
クチュエータ16が取付けられ、このアクチュエータ16で
スロットル弁開度の電子制御が可能になっている。 電子制御系として、左右前輪と後輪の回転数センサ40
L,40R,41L,41R,車体加速度センサ42,アクセル開度セン
サ43,スロットル開度センサ44,および舵角センサ45を有
し、これらのセンサ信号が制御ユニット50に入力する。
制御ユニット50は、センサ信号を処理してスリップ状態
を判断し、クラッチ圧制御信号を油圧ユニット30に、ス
ロットル制御信号をアクチュエータ16に出力する。 第２図において、制御ユニット50について述べる。制
御ユニット50は、スリップ検出部51,トルクスプリット
制御部52および動力を低下させるトラクション制御部53
を有する。 スリップ検出部51は、回転数センサ40L,40Rの左右前
輪回転数ＮFL,ＮFRが入力する前輪速算出部54と、回転
数センサ41L,41Rの左右後輪回転数ＮRL,ＮRRが入力する
後輪速算出部55を有する。そして前輪速算出部54,後輪
速算出部55で前後輪速ＮF,ＮRを以下により算出する。 ＮF＝（ＮFL＋ＮFR）/2 ＮR＝（ＮRL＋ＮRR）/2 上記前後輪速ＮF,ＮRは前輪スリップ検出部56に入力
し、舵角センサ45により検出される舵角λ値により目標
前後輪速度差設定部62において理論的に設定される目標
前後輪速度差ΔNs（＞０）を用いて、ＮF−ＮR＞ΔNs＋
K1の場合に前輪スリップを検出する。また前後輪速ＮF,
ＮRは後輪スリップ検出部57に入力し、ＮF−ＮR＜ΔNs
−K2の場合に後輪スリップを検出する。ここで、K1,K2
は回転数センサの精度により決定される不感帯幅であ
る。これらの２輪スリップ信号はトルクスプリット制御
部52に入力し、前輪スリップの場合は、油圧クラッチ27
のクラッチ圧と共に前輪側から後輪側への移動トルク量
を増大して後輪寄りトルク配分にし、後輪スリップの場
合は、クラッチ圧を低下して前輪寄りトルク配分に制御
するのであり、このクラッチ圧制御信号を油圧クラッチ
27にクラッチ圧を供給する油圧ユニット30に出力する。 一方、前後輪速ＮF,ＮRは車輪速算出部58に入力し、
４輪平均で車速に対応した車輪速Ｖを以下により算出す
る。 Ｖ＝（ＮF＋ＮR）/2 この車輪速Ｖは車輪加速度算出部59に入力し、車輪速
Ｖを以下のように微分して車体の移動状態に対応した車
輪加速度Gvを算出する。 Gv＝dV/dt 上記車輪加速度Gvと車体加速度センサ42の車体加速度
Ｇは４輪スリップ検出部60に入力するが、ここには上記
前輪スリップ検出部56,後輪スリップ検出部57の２輪ス
リップ信号が入力しており、２輪スリップ条件以外の４
輪のスリップまたはグリップの条件下のみで以下のよう
に判断する。即ち、Gv＞Ｇの関係から両者の加速度差Δ
Ｇを、ΔＧ＝Gv−Ｇにより求め、所定のスプリット用設
定値ΔGs（＞０）を用いて、ΔＧ＞ΔGsの場合に４輪ス
リップを検出する。 この４輪スリップの信号は動力を低下させるトラクシ
ョン制御部53に入力し、４輪スリップ時はスロットル開
度を絞ってエンジン出力の制限を行うように補正したス
ロットル制御信号を出力する。 また、上記４輪スリップ検出部60に対し４グリップ検
出部61を有し、車体加速度G,車輪加速度Gvと共に４輪ス
リップ検出部60の出力が入力する。４輪グリップ検出部
61はグリップ用として車体加速度Ｇより低いレベルの設
定値ΔGs′（＜０）を有し、４輪スリップ検出後にΔＧ
＜ΔGs′となった場合に４輪グリップを検出し、動力を
低下させるトラクション制御部53を復帰してスロットル
開度をアクセル開度に追従制御するようになっている。 次いで、このように構成された４輪駆動車の作用につ
いて述べる。 先ず、車両走行時に自動変換機３がドライブ（Ｄ）等
の走行レンジにシフトされると、エンジン１の動力がト
ルクコンバータ２を介し自動変速機３へ入力して変速動
力が出力し、この動力がセンターデフ装置20のキャリア
24に伝達する。そしてリングギヤ22とサンギヤ21により
車両の車輪に対する静的荷重配分に対応して、前後輪側
に例えば60:40のトルク配分比で振り分けられる。リン
グギヤ22からの動力はリダクションギヤ5,6,フロントド
ライブ軸7,フロントデフ装置８等を介して前輪10L,10R
に、サンギヤ21からの動力はリヤドライブ軸11,リヤデ
フ装置12等を介して後輪14L,14Rにそれぞれ伝達するの
であり、こうしてセンターデフ付のフルタイム４輪駆動
走行になる。 このときトルクスプリット装置25の油圧クラッチ27
は、リダクションギヤ5,6とギヤ28,29とのギヤ比により
回転差を生じて回転し、後輪へのトルク移動可能になっ
ている。 一方、電子制御系の各センサで種々の情報が検出さ
れ、これが制御ユニット50に入力する。そして、２輪あ
るいは４輪スリップを検出して種々の制御を行うが、こ
れについて第３図のフローチャート図を参照して述べ
る。 先ず、スリップフラグをクリアしてイニシャライズさ
れ、スリップ検出部51の前輪速算出部54,後輪速算出部5
5で前後輪速ＮF,ＮRを算出し、これが前輪スリップ検出
部56,後輪スリップ検出部57に入力し、両者の差を目標
前後輪速度差ΔNsおよび不感帯幅K1,K2と比較する。そ
して、ΔNs−K2＜ＮF−ＮR＜ΔNs＋K1の条件を満たさな
い場合に前輪または後輪のスリップを検出し、このスリ
ップ信号がトルクスプリット制御部52に入力し、スリッ
プ状態に応じたクラッチ圧制御信号が油圧ユニット30に
入力して油圧クラッチ27のクラッチ圧を制御する。そこ
で、前輪スリップではクラッチ圧の増大で後輪寄りトル
ク配分に、後輪スリップではクラッチ圧の減少で前輪寄
りトルク配分にトルクスプリット制御され、これにより
駆動力が確保され、スリップを回避する方向に移行す
る。また、２輪スリップを生じない場合は、他の要素で
走行条件に応じてトルクスプリット制御される。 一方、上記２輪スリップ条件以外で４輪スリップ検出
部60が検出可能になり、車輪速Ｖを微分した車輪加速度
Gvと車体加速度Ｇとの差ΔＧを求める。ここで、スリッ
プフラグがクリアの場合はスリップ用設定値ΔGsと比較
する。そして差ΔＧがスリップ用設定値ΔGs以下の小さ
い場合，即ち、車体加速度Ｇが車輪加速度Gvに略沿って
上昇する場合は車両の安定走行時と判断され、動力を低
下させるトラクション制御部53からアクセル開度に応じ
たスロットル制御信号がアクチュエータ16に入力してス
ロットル弁15を開閉することで、スロットル開度がアク
セル開度に対応するように制御される。 一方、第４図に示すように車輪加速度Gvのみが急上昇
し、スリップ用設定値ΔGs以上になると、この時点t1で
４輪スリップが検出されてスリップフラグをセットし、
動力を低下させるトラクション制御部53によりスロット
ル開度が絞られる。このため、エンジン１の出力は低下
し、これに伴い車輪加速度Gvの上昇が抑えられて低下す
る。このとき、差ΔＧを実質的に零にするため車輪加速
度Gvは車体加速度Ｇ以下にまで低下され、この４輪スリ
ップ検出後にグリップ検出部61が検出可能になり、車輪
加速度Gvと車体加速度Ｇの差がグリップ用設定値ΔGs′
以下になると、この時点t2で４輪グリップが検出され
て、スリップフラグをクリアする。そこで、スロットル
開度は元に復帰し、車輪速Ｖはエンジン出力と共に上昇
するのであり、このような制御が１回または数回繰返さ
れて４輪スリップが回避され、車輪加速度Gvは車体加速
度Ｇに略沿ったものになる。 以上本発明の一実施例について述べたが、前後輪速Ｎ
F,ＮRを駆動系で直接検出しても良い。前後輪の一方の
２輪スリップのトルクスプリット制御等は上述に限定さ
れない。スリップ用とグリップ用の設定値ΔGs,ΔGs′
の値は種々選択可能であり、他の要素で可変しても良
い。 また、動力を低下させるトラクション制御部として本
実施例ではスロットル開度を調整するように構成した
が、これに限らず、ブレーキ制御，あるいは点火時期制
御等により動力を低下させるように構成しても良い。 【発明の効果】 以上述べてきたように、本発明によれば、４輪駆動車
において車輪速から求めた車輪加速度と車体加速度によ
り、４輪スリップを正確に検出できる。 ４輪スリップの検出は前後輪の一方の２輪スリップの
条件以外の４輪のスリップまたはグリップの条件下で行
うので、両者の混同を防止し得る。 車輪速を微分した加速度によりスリップを判定するの
で、誤差が少ない。 ４輪スリップ検出後の４輪グリップの検出が４輪スリ
ップ検出の場合と別個の設定値を用いて行われるので、
４輪スリップと共にグリップを最適に検出し得る。 グリップ用設定値は車体加速度より低レベルに設定さ
れて車輪加速度を充分低下するので、４輪スリップの回
転差を確実に無くすことができる。 上記４輪スリップとグリップの検出でスロット制御を
最も有効に行って、４輪スリップを的確に防止し得る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明が適用される４輪駆動車の概略を示す構
成図、 第２図はスリップ検出装置の実施例と制御系のブロック
図、 第３図は作用のフローチャート図、 第４図は４輪スリップの防止状態を示すタイムチャート
図である。 42……車体加速度センサ、51……スリップ検出部、54…
…前輪速算出部、55……後輪速算出部、58……車輪速算
出部、59……車輪加速度算出部、60……４輪スリップ検
出部、61……４輪グリップ検出部
成図、 第２図はスリップ検出装置の実施例と制御系のブロック
図、 第３図は作用のフローチャート図、 第４図は４輪スリップの防止状態を示すタイムチャート
図である。 42……車体加速度センサ、51……スリップ検出部、54…
…前輪速算出部、55……後輪速算出部、58……車輪速算
出部、59……車輪加速度算出部、60……４輪スリップ検
出部、61……４輪グリップ検出部
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．４輪駆動車用のスリップ検出装置において、 前後輪速を検出する前後輪速検出部と、 車体の加速度を検出する車体加速度検出部と、 上記前後輪速から前後輪の一方の２輪スリップを判定す
る２輪スリップ検出部と、 上記前後輪速を平均した車輪速を微分して車輪加速度を
求める車輪加速度算出部と、 上記２輪スリップ検出部による２輪スリップ検出時以外
において、上記車輪加速度と上記車体加速度との偏差が
所定値以上のときに４輪スリップと判定する４輪スリッ
プ検出部とを有することを特徴とする４輪駆動車用のス
リップ検出装置。 ２．上記４輪スリップ検出部による４輪スリップ検出後
に、上記車輪加速度と上記車体加速度との偏差が第２の
所定値以下になったときに４輪グリップと判定する４輪
グリップ検出部を有することを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の４輪駆動車用のスリップ検出装置。 ３．上記２輪スリップ検出部による２輪スリップ検出時
には４輪駆動車用のトルクスプリット制御を行い、上記
４輪スリップ検出による４輪スリップ検出時にはエンジ
ン出力を低下させるトラクション制御を行うことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の４輪駆動車用のスリ
ップ検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62271009A JP2662958B2 (ja) | 1987-10-27 | 1987-10-27 | ４輪駆動車用のスリップ検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62271009A JP2662958B2 (ja) | 1987-10-27 | 1987-10-27 | ４輪駆動車用のスリップ検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01113668A JPH01113668A (ja) | 1989-05-02 |
| JP2662958B2 true JP2662958B2 (ja) | 1997-10-15 |
Family
ID=17494138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62271009A Expired - Fee Related JP2662958B2 (ja) | 1987-10-27 | 1987-10-27 | ４輪駆動車用のスリップ検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2662958B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4895704B2 (ja) * | 2006-06-30 | 2012-03-14 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電動パワーステアリング用モータ及びレゾルバ装置 |
| JP6460709B2 (ja) * | 2014-09-30 | 2019-01-30 | ヴィオニア日信ブレーキシステムジャパン株式会社 | 車両用制御装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60152956A (ja) * | 1984-01-23 | 1985-08-12 | Mazda Motor Corp | 自動車の車輪スリツプ検出装置 |
| JPS62148962U (ja) * | 1986-03-13 | 1987-09-21 |
-
1987
- 1987-10-27 JP JP62271009A patent/JP2662958B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01113668A (ja) | 1989-05-02 |
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