(57)【特許請求の範囲】
【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輪のブレーキ圧を各別に制御する４輪ブレーキ圧制御装置と、前記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、
前記制御ユニットは、４輪の実際の各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の目標スリップ率より少なく設定する目標スリップ率設定手段と、４輪の各スリップ率のうちの１つでも設定された前記前後輪の各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前輪の目標スリップ率と左右前輪の各スリップ率との偏差を算出すると共に、後輪の目標スリップ率と左右後輪の各スリップ率との偏差を算出し、これら４輪の前記偏差により４輪の目標ブレーキ圧を各別に演算して、所定のブレーキ圧または前記目標ブレーキ圧の指示信号を前記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。
【請求項２】
前記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、前記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。
【請求項３】
前記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前記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。
【請求項４】
前記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。
【請求項５】
前記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。
【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輪のブレーキ圧を各別に制御する４輪ブレーキ圧制御装置２５と、制御ユニット４０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は、４輪の実際の各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の目標スリップ率より少なく設定する目標スリップ率設定手段４３と、４輪の各スリップ率のうちの１つでも設定された前後輪の各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前輪の目標スリップ率と左右前輪の各スリップ率との偏差を算出すると共に、後輪の目標スリップ率と左右後輪の各スリップ率との偏差を算出し、これら４輪の前記偏差により４輪の目標ブレーキ圧を各別に演算して、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、例えば、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２７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、例えば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が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。先ず、第１実施例及び第２実施例の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，１１ｄ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の間に油圧多板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〜２４ｄ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輪同時スリ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３１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４３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５Ｓ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Ｓ２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〜２４ｄ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〜１１ｄ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１１ａ，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１０のフローチャートにより説明する。先ず、ステップＳ１１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Ｓ２１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】
本発明の他の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】
また、他の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Ｓ３２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輪のブレーキ圧を各別に制御する４輪ブレーキ圧制御装置と、前記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、前記制御ユニットは、４輪の実際の各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の目標スリップ率より少なく設定する目標スリップ率設定手段と、４輪の各スリップ率のうちの１つでも設定された前記前後輪の各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前輪の目標スリップ率と左右前輪の各スリップ率との偏差を算出すると共に、後輪の目標スリップ率と左右後輪の各スリップ率との偏差を算出し、これら４輪の前記偏差により４輪の目標ブレーキ圧を各別に演算して、所定のブレーキ圧または前記目標ブレーキ圧の指示信号を前記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た構成であるから、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場合には、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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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