JPH07117510A - 車両のヨーイング運動量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】目標ヨーイング運動量に，車両で実際に発生し
ている実ヨーイング運動量を一致すべくフィードバック
制御を行うにあたり、当該フィードバック制御の応答性
に関与する時定数やトータルゲインを，横加速度の増大
に伴って大きく設定することで、旋回初期の回頭性と旋
回中の外乱安定性とを両立する。 【構成】前後輪の回転差ΔＮを補正するクラッチトルク
ＴＮを算出すると共に、車速Ｖと操舵角θとを変数とす
る定常ヨーレートψ^'* ₀ を算出し、制御マップより横加
速度Ｙｇの増大に伴って時定数τを大きく設定し、この
時定数τを用いて定常ヨーレートψ^'* ₀ に対して一次遅
れ系演算を行って目標ヨーレートψ^'*を算出し、これか
ら得られる目標ヨー角加速度ψ^"*等からヨーレート差Δ
ψ' ，ヨー角加速度差Δψ" を算出し、これらの偏差に
対応するヨーレート対応クラッチトルクＴψ' を算出
し、両クラッチトルクの和を達成する制御信号を出力す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，車両に作用する入力や
車両に発生する物理量等から目標ヨーイング運動量を算
出し、実際に車両に発生しているヨーイング運動量を，
この目標ヨーイング運動量に一致させるようにフィード
バック制御を行う車両のヨーイング運動量制御装置に関
し、特にこのフィードバック制御を可能とした前後輪間
又は左右輪間の駆動力配分クラッチの締結力制御装置又
は差動制限装置や、車両の各輪に設けられたホイルシリ
ンダの制動力制御装置や、左右輪間のロール剛性を可変
としたスタビライザ制御装置又は能動型サスペンション
装置や、各輪の転舵角を個別に制御可能な四輪操舵装置
等に適用可能なものである。

【０００２】

【従来の技術】このような車両のヨーイング運動量制御
装置を，例えば前記前後輪間又は左右輪間の駆動力配分
クラッチの締結力制御装置に展開したものとしては、例
えば本出願人が先に提案した特開平３−３１０３０号公
報に記載されるものがある。この駆動力配分クラッチの
締結力制御装置では、具体的に車両の前後輪間又は左右
輪間に締結力を可変としたクラッチを介装し、このクラ
ッチの締結力を制御することによって機関から各輪へ伝
達される駆動力を可変制御可能とし、各輪の駆動力を制
御することで車両に発生するヨーイング運動量を制御す
ることを可能とする。

【０００３】ここで、例えば車両の前後輪間で駆動力配
分制御を行う場合に、摩擦円の概念に基づいて，特に駆
動力についてのみ論ずれば、旋回又は転舵中に各車輪に
掛かる駆動力が増加すると当該車輪のコーナリングフォ
ースが減少する。従って、転舵旋回中の前輪への駆動力
を後輪へのそれに対して相対的に増加すれば，当該前輪
のコーナリングフォースが減少するから車両に発生して
いるヨーイング運動量，具体的にヨーレートやヨー角加
速度は減少し、これにより車両に作用するヨーモーメン
トが小さくなって車両のステアリング特性はアンダステ
ア方向に変化する。逆に、転舵旋回中の前輪への駆動力
を後輪へのそれに対して相対的に減少すれば，当該前輪
のコーナリングフォースが増加するから車両に発生して
いるヨーレートやヨー角加速度といったヨーイング運動
量は増加し、車両に作用するヨーモーメントが大きくな
って車両のステアリング特性はオーバステア方向に変化
する。

【０００４】また、例えば車両の後左右輪間で駆動力配
分制御を行う場合に、旋回外輪となる後輪への駆動力を
旋回内輪となる後輪へのそれに対して相対的に増加すれ
ば，車両に作用するヨーモーメントが大きくなって車両
に発生しているヨーレートやヨー角加速度のヨーイング
運動量が増加し、車両のステアリング特性はオーバステ
ア方向に変化する。逆に、旋回外輪となる後輪への駆動
力を旋回内輪となる後輪へのそれに対して相対的に減少
すれば，車両に作用するヨーモーメントが小さくなって
車両に発生しているヨーレートやヨー角加速度のヨーイ
ング運動量が減少し、車両のステアリング特性はアンダ
ステア方向に変化する。

【０００５】このようにして、例えば各車輪への駆動力
配分を制御することによって車両のステアリング特性を
変化させるために，前記駆動力配分クラッチの締結力制
御装置では、前記したヨーレートやヨー角加速度といっ
たヨーイング運動量に着目しており、そのような意味合
いからはヨーイング運動量制御装置として取り扱うこと
ができる。即ち、車両に実際に発生しているヨーレート
やヨー角加速度といったヨーイング運動量（以下，実ヨ
ーイング運動量とも記す）は、例えば車両に搭載された
ヨーモーメントジャイロ等のセンサを介して検出するこ
とができる。一方、既知のように車両で達成されるべき
ヨーイング運動量（以下目標ヨーイング運動量を記す）
は車速，操舵角又は転舵角を変数とし，タイヤ特性を含
む車両特性，具体的にはコーナリングパワやホイルベー
ス，トレッド又はこれらに関与するスタビリティファク
タ等に係る関数として求めることができる。また、この
目標ヨーイング運動量は、同じく車速，操舵角又は転舵
角，ヨーイング運動量等を変数とし，且つスタビリティ
ファクタ等の車両特性に係る関数として得られる定常ヨ
ーイング運動量に対して、オーバシュート及びアンダシ
ュートのない一時遅れ系として遅れ系演算を行うことで
求めることができる。そして、このようにして得られた
目標ヨーイング運動量に前記車両に実際に発生している
実ヨーイング運動量が一致するようにフィードバック制
御を行う。この際、目標ヨーイング運動量を実際の車両
で実現させるために、例えば目標ヨーイング運動量と実
ヨーイング運動量との偏差に，例えば前記車両諸元やス
テアリング特性を考慮した所定のフィードバック制御ゲ
インを乗じる等している。なお、このフィードバック制
御ゲインは、一般に車両諸元や車両特性によって一意に
決定する一定値に設定されている。また、実際に本駆動
力配分クラッチの締結力制御装置では、車輪のスリップ
状態を監視してそのスリップ率を最適状態に保持する制
御力をも合わせて算出制御している。

【０００６】このようなヨーイング運動量制御装置は、
例えば本出願人が先に提案した特開昭６０−１６１２５
５号公報に記載される四輪操舵制御装置を含む補助操舵
制御装置や、同じく本出願人が先に提案した特開平５−
１９３３３２号公報に記載されるロール剛性可変制御を
可能とした能動型サスペンション及びスタビライザ制御
装置、或いは同じく本出願人が先に提案した特開平５−
２４５２８号公報に記載される車両各輪の制動力を個別
に制御する制動力制御装置等にも広く展開されつつあ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、通常の空気
ゴムタイヤ付き車輪のタイヤ特性については、単位横す
べり角当たりのコーナリングフォース，即ちコーナリン
グパワは横すべり角の増大に伴って次第に小さくなるこ
とが知られている。これは横すべり角の増大に伴って発
生するコーナリングフォースの増加率変化によるもので
あり、横すべり角が小さいうちはその増大に伴ってコー
ナリングフォースは急激に増加するが、やがて横すべり
角が或る程度まで増大すると（実際には６〜２０°前
後）その増加率が小さくなり、更に横すべり角が増大す
ると，当該車輪に係る荷重，即ち輪荷重の大きさによっ
てはコーナリングフォースが減少し始めるといった現象
に基づいている。ここで、横すべり角の増減は，即ち転
舵輪の転舵角，つまり操舵角に比例していると考える。

【０００８】しかしながら、前記従来の車両のヨーイン
グ運動量制御装置では，操舵角や転舵角の増大に対して
前記ヨーイング運動量が，リニアではないとしても単純
増加するものとして捉えられており、多くの場合，前記
操舵角又は転舵角の増大率に伴う横すべり角の増加に対
するコーナリングパワ又はコーナリングフォースの増加
率の変化については考慮されていない実状がある。これ
を車両の実際の旋回に当てはめてみると、車線変更やコ
ーナー進入時の旋回初期にあっては操舵角又は転舵角に
伴う横すべり角が小さく，従ってタイヤのコーナリング
パワが大きい。このようにコーナリングパワが大きいと
いうことは，逆に操舵角又は転舵角に対する車両の旋回
応答性がよいことを意味する。一方、旋回中にあっては
操舵角又は転舵角に伴う横すべり角が大きく，タイヤの
コーナリングパワが小さいから、車両の旋回応答性は低
下していると言える。

【０００９】ここで、前記従来の車両のヨーイング運動
量制御装置では，前記フィードバック制御ゲインや遅れ
系の時定数を一定値に設定していたため、これらの応答
制御係数を，タイヤのコーナリングパワが低下している
旋回中の車両の応答に目標ヨーイング運動量の応答を一
致するように設定した場合、前記車線変更やコーナー進
入時の旋回初期にはタイヤのコーナリングパワが高く，
車両の旋回応答性がよいので、結果的に目標ヨーイング
運動量に対して実ヨーイング運動量が大きくなってしま
い、両者の偏差がなくなるようなフィードバック制御を
行った場合には実ヨーイング運動量が減少してヨーイン
グモーメントが小さくなり、結果的に車両の挙動を抑制
する方向に制御が行われ，即ち回頭性が低下してしまっ
て軽快感に欠ける。逆に、タイヤのコーナリングパワが
高い旋回初期の車両の応答に目標ヨーイング運動量の応
答を一致するように前記応答制御係数を設定した場合、
旋回中のタイヤのコーナリングパワが低く，車両の旋回
応答性が低下している状態では目標ヨーイング運動量に
対して実ヨーイング運動量は小さく、両者の偏差がなく
なるようにフィードバック制御を行うと実ヨーイング運
動量が増大してヨーイングモーメントが大きくなる。こ
のことは、旋回中の車両の運動特性を過敏にしてしまう
から、旋回中の外乱に対する安定性を劣化させてしま
う。

【００１０】このような諸問題に対して旋回中のコーナ
リングパワの変化率を考慮したヨーイング運動量制御装
置も存在している（例えば本出願人が先に提案した特開
平５−２４４２２号公報に記載される制動力制御装
置）。しかしながら、このようなヨーイング運動量制御
装置では旋回中のコーナリングパワを随時算出し、この
コーナリングパワに応じてヨーイング運動量をフィード
バック制御する構成となっているため、演算に係る負荷
が大きく，そのための演算処理時間が大きくなってしま
うという新たな問題が発生する。

【００１１】本発明はこれらの諸問題に鑑みて開発され
たものであり、前記目標ヨーイング運動量をフィードバ
ック制御するときの応答性を，車両のヨーイング運動に
よって発生する横加速度に応じて変更制御することで、
旋回初期或いは直進付近での回頭性若しくはそれによる
軽快感と旋回中の外乱安定性との両立を比較的簡易に可
能とした車両のヨーイング運動量制御装置を提供するこ
とを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本件発明者は前記諸問題
を解決すべく鋭意検討を重ねた結果，以下の知見を得て
本発明を開発した。即ち、車両の旋回状態において発生
する横加速度は，車速，タイヤと路面との摩擦係数，タ
イヤの横すべり角，これらに付随するコーナリングフォ
ース等を介在し、前記実ヨーイング運動量を目標運動量
に追従するようにフィードバック制御を行うにあたって
は，操舵入力に対して二次的に発生する車両挙動の評価
指標になることに着目した。従って、これらの諸要因に
基づいて結果的に発生した横加速度を用いて，例えばフ
ィードバック制御の応答性に関与するフィードバック制
御ゲインや遅れ系制御の時定数を変化させることで、操
舵入力や車速に対して変化するタイヤ特性に基づくコー
ナリングパワの変動を吸収できるのではないかと考え
た。即ち、目標ヨーイング運動量に実ヨーイング運動量
を追従させる制御においてフィードバック制御ゲインを
大きくすれば制御の応答性は鈍重化し、また遅れ系制御
の時定数を大きくすることでも制御の応答性は鈍重化す
る。そして、具体的に旋回が深まれば，即ち旋回中では
横加速度の増大するから、この横加速度の増大に伴って
フィードバック制御の応答性を相対的に鈍重化すること
で当該旋回中の車両の安定性を確保し、一方で横加速度
が小さい旋回初期や直進付近で，横加速度が小さいとき
にはフィードバック制御の応答性を相対的に鋭敏化する
ことでこのような状況下での回頭性を向上して軽快感を
付与できることを見出した。

【００１３】而して本発明のうち請求項１に係る車両の
ヨーイング運動量制御装置は図１ａの基本構成図に示す
ように、車両に実際に発生しているヨーイング運動量を
検出するヨーイング運動量検出手段と、車両に作用する
入力又は車両に発生している物理量を検出する入力物理
量検出手段と、前記入力物理量検出手段で検出された車
両に作用する入力検出値又は車両に発生している物理量
検出値に基づいて車両で達成すべき目標ヨーイング運動
量を算出する目標ヨーイング運動量演算手段と、前記目
標ヨーイング運動量演算手段で算出された目標ヨーイン
グ運動量に前記ヨーイング運動量検出手段で検出された
ヨーイング運動量が一致するように所定のフィードバッ
ク制御ゲインを用いてフィードバック制御を行うフィー
ドバック制御手段とを備えた車両のヨーイング運動量制
御装置において、車両に作用する横加速度を検出する横
加速度検出手段と、前記横加速度検出手段で検出された
横加速度検出値の増加に応じて前記フィードバック制御
ゲインを大きく設定するフィードバック制御ゲイン設定
手段とを備えたことを特徴とするものである。

【００１４】本発明のうち請求項２に係る車両のヨーイ
ング運動量制御装置は図１ｂの基本構成図に示すよう
に、車両に実際に発生しているヨーイング運動量を検出
するヨーイング運動量検出手段と、車両に作用する入力
又は車両に発生している物理量を検出する入力物理量検
出手段と、前記入力物理量検出手段で検出された車両に
作用する入力検出値又は車両に発生している物理量検出
値に基づいて車両で達成すべき目標ヨーイング運動量を
算出する目標ヨーイング運動量演算手段と、前記目標ヨ
ーイング運動量演算手段で算出された目標ヨーイング運
動量に前記ヨーイング運動量検出手段で検出されたヨー
イング運動量が一致するようにフィードバック制御を行
うフィードバック制御手段とを備え、前記目標ヨーイン
グ運動量演算手段は，前記目標ヨーイング運動量を所定
の時定数で与えられる遅れ系として算出する遅れ系演算
手段を備えてなる車両のヨーイング運動量制御装置にお
いて、車両に作用する横加速度を検出する横加速度検出
手段と、前記横加速度検出手段で検出された横加速度検
出値が小さいときに前記時定数を小さく且つ当該横加速
度検出値の増加に応じて当該時定数を大きくする時定数
設定手段とを備えたことを特徴とするものである。

【００１５】

【作用】本発明のうち請求項１に係る車両のヨーイング
運動量制御装置では図１ａの基本構成図に示すように、
前記ヨーイング運動量検出手段では，例えばヨーレート
センサやヨー角加速度センサ等を介して車両に実際に発
生しているヨーレートやヨー角加速度といったヨーイン
グ運動量を検出する。一方、入力物理量検出手段では，
例えば操舵角センサや車速センサ等を介して操舵角又は
転舵角や車速等を車両に作用する入力又は車両に発生し
ている物理量として検出し、前記目標ヨーイング運動量
演算手段では，前記入力物理量検出手段で検出された操
舵角検出値又は転舵角検出値や車速検出値等の入力物理
量検出値に基づいて車両で達成すべき目標ヨーレートや
目標ヨー角加速度といった目標ヨーイング運動量を算出
する。そして、前記フィードバック制御手段では，この
ようにして算出された目標ヨーイング運動量に車両で検
出されるヨーイング運動量（実ヨーイング運動量）を追
従するようにフィードバック制御を行うにあたり、例え
ば両ヨーイング運動量の偏差に所定のフィードバック制
御ゲインを乗じ，このフィードバック制御ゲインの乗じ
られた両ヨーイング運動量の偏差が所定値，例えば零と
なるように、車両に講じられたアクチュエータを駆動す
る。ここで、本発明では旋回中に前記車両の諸要因を介
在して結果的に発生する車両の横加速度を横加速度検出
手段で検出し、この横加速度検出手段で検出された横加
速度検出値の増加に応じて，前記フィードバック制御ゲ
イン設定手段では，前記フィードバック制御に用いられ
るフィードバック制御ゲインを大きく設定する。これに
より、旋回中のように横加速度が大きい状況下では，前
記目標ヨーイング運動量と実ヨーイング運動量とのフィ
ードバック制御ゲインが乗じられた偏差は、横加速度が
小さい状況下のそれに比して相対的に大きくなるから、
この偏差を所定値，例えば零になるようにフィードバッ
ク制御すると、その応答性は，横加速度が小さい状況下
の制御の応答性に比して鈍重化し、車両の挙動は一時的
な外乱に対して安定化する。一方、旋回初期や直進付近
のように横加速度が小さい状況下では，前記目標ヨーイ
ング運動量と実ヨーイング運動量とのフィードバック制
御ゲインが乗じられた偏差は、横加速度が大きい状況下
のそれに比して相対的に小さくなるから、この偏差を所
定値，例えば零になるようにフィードバック制御する
と、その応答性は，横加速度が大きい状況下の制御の応
答性に比して鋭敏化し、車両の回頭性が向上して車両挙
動に軽快感が付与される。従って、本発明の車両のヨー
イング運動量制御装置では，横加速度の増大に伴ってフ
ィードバック制御ゲインを大きくすることで，車両の旋
回初期又は直進付近の回頭性を向上して軽快感を与える
と共に旋回中の外乱に対する安定性を確保することがで
きる。

【００１６】本発明のうち請求項２に係る車両のヨーイ
ング運動量制御装置では図１ｂの基本構成図に示すよう
に、前記ヨーイング運動量検出手段では，例えばヨーレ
ートセンサやヨー角加速度センサ等を介して車両に実際
に発生しているヨーレートやヨー角加速度といったヨー
イング運動量を検出する。一方、入力物理量検出手段で
は，例えば操舵角センサや車速センサ等を介して操舵角
又は転舵角や車速等を車両に作用する入力又は車両に発
生している物理量として検出し、前記目標ヨーイング運
動量演算手段では，前記入力物理量検出手段で検出され
た操舵角検出値又は転舵角検出値や車速検出値等の入力
物理量検出値に基づいて，前記遅れ系演算手段により所
定の時定数で与えられる遅れ系の，車両で達成すべき目
標ヨーレートや目標ヨー角加速度といった目標ヨーイン
グ運動量を算出する。そして、前記フィードバック制御
手段では，このようにして算出された目標ヨーイング運
動量に車両で検出されるヨーイング運動量（実ヨーイン
グ運動量）を追従するようにフィードバック制御を行う
にあたり、例えば両ヨーイング運動量の偏差が所定値，
例えば零となるように、車両に講じられたアクチュエー
タを駆動する。ここで、本発明では旋回中に前記車両の
諸要因を介在して結果的に発生する車両の横加速度を横
加速度検出手段で検出し、この横加速度検出手段で検出
された横加速度検出値の増加に応じて，前記時定数設定
手段では、前記目標ヨーイング運動量の算出に遅れ系演
算の時定数を，横加速度検出値が小さいときは小さく、
横加速度検出値が大きいときは大きく設定する。これに
より、旋回中のように横加速度が大きい状況下では，前
記目標ヨーイング運動量の算出に用いられる遅れ系の時
定数が大きくなるから、前記フィードバック制御の応答
性は，横加速度が小さい状況下，即ち遅れ系の時定数が
小さい場合の制御の応答性に比して鈍重化し、車両の挙
動は一時的な外乱に対して安定化する。一方、旋回初期
や直進付近のように横加速度が小さい状況下では，前記
目標ヨーイング運動量の算出に用いられる時定数が小さ
くなるから、前記フィードバック制御の応答性は，横加
速度が小さい状況下，即ち遅れ系の時定数が大きい場合
の応答性に比して鋭敏化し、車両の回頭性が向上して車
両挙動に軽快感が付与される。従って、本発明の車両の
ヨーイング運動量制御装置では，横加速度の増大に伴っ
て目標ヨーイング運動量の演算遅れ系の時定数を大きく
することで，車両の旋回初期又は直進付近の回頭性を向
上して軽快感を与えると共に旋回中の外乱に対する安定
性を確保することができる。

【００１７】勿論、これらの何れの場合にも目標ヨーイ
ング運動量に実ヨーイング運動量をフィードバック制御
することによって、車両のステアリング特性は最適な状
態に修正又は保持される。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の車両のヨーイング運動量制御
装置の各種実施例を添付図面に基づいて説明する。図２
〜図５は本発明の車両のヨーイング運動量制御装置を，
前後輪間の駆動力配分制御装置に展開した第１実施例で
ある。この実施例では、ＦＲ（フロントエンジン・リア
ドライブ）方式をベースにした四輪駆動車両用駆動力配
分制御装置のトランスファクラッチに適用した場合につ
いて説明する。

【００１９】図２において１は回転駆動源，即ち機関と
してのエンジン、２ＦＬ〜２ＲＲは前左輪〜後右輪、３
は各車輪２ＦＬ〜２ＲＲへの駆動力配分比を変更制御可
能な駆動力伝達系、４は駆動力伝達系３による駆動力配
分を制御する駆動力配分制御装置を示す。前記駆動力伝
達系３は、エンジン１からの駆動力を断続する図示され
ないクラッチと、このクラッチの出力を選択された歯車
比で変速する変速機１２と、この変速機１２からの駆動
力を前輪２ＦＬ，２ＦＲ側及び後輪（常駆動輪）２Ｒ
Ｌ，２ＲＲに分割するトランスファ１４とを備えてい
る。そして、駆動力伝達系３では、前記トランスファ１
４で分割された前輪側駆動力が前輪側出力軸１６，フロ
ントディファレンシャルギヤ１８及び前輪側ドライブシ
ャフト２０を介して、前輪２ＦＬ，２ＦＲに伝達され
る。一方、後輪側駆動力がプロペラシャフト（後輪側出
力軸）２２，リヤディファレンシャルギヤ２４及び後輪
側ドライブシャフト２６を介して、後輪２ＲＬ，２ＲＲ
に伝達される。

【００２０】前記トランスファ１４は、図３に示すよう
にトランスファケース２８内に挿通された入力軸３０の
同図の左方端部が前記変速機１２の出力側に連結され、
この入力軸３０はベアリング３１等によって回転自在に
軸支されている。また、入力軸３０の図３における右方
端部は，ベアリング３２によって回転自在に軸支された
出力軸３３に結合され、この出力軸３３がプロペラシャ
フト２２に連結されている。なお、このトランスファ及
び後述するトランスファクラッチの詳細な構造について
は，例えば本出願人が先に提案した特開平１−２０４８
２６号公報を参照されたい。

【００２１】一方、前記入力軸３０の中央部には、前後
輪に対するトルク配分比を変更できる可変トルククラッ
チとしての流体式多板クラッチ機構３７が設けられてい
る。このクラッチ機構３７は、入力軸３０にスプライン
結合されたクラッチドラム３７ａと、このクラッチドラ
ム３７ａに回転方向に係合させたフリクションプレート
３７ｂと、前記入力軸３０の外周部にニードルベアリン
グ等を介して回転自在に軸支されたクラッチハブ３７ｃ
と、このクラッチハブ３７ｃに回転方向に係合させたフ
リクションディスク３７ｄと、クラッチ機構３７の図３
における右方に配置されたクラッチピストン３７ｅと、
このクラッチピストン３７ｅとクラッチドラム３７ａと
の間に形成されたシリンダ室３７ｆとを備えている。ま
た、このクラッチ機構３７において、３７ｈはクラッチ
ピストンプレート３７ｅに対するリターンスプリングで
ある。また、このクラッチ機構３７は、図３の左方端部
側に図示のように装着されたギヤトレインを介して前輪
側にも連結されている。即ち、前記クラッチハブ３７ｃ
は、第１のギヤ４１ａにスプライン結合され、この第１
のギヤ４１ａは、ベアリング４０ａ，４０ｂによって回
転自在な第２のギヤ４１ｂに噛合され、この第２のギヤ
４１ｂは、ベアリング４２，４３によって回転自在な第
３のギヤ４１ｃを介して前述した前輪側出力軸１６に連
結されている。

【００２２】前記トランスファケース２８の側面所定位
置には、後述するクラッチ制御装置の一部を構成する圧
力制御弁６６からの作動油圧が，指令力として供給され
る入力ポートが形成されており、この入力ポートから前
記シリンダ室３７ｆに当該作動油圧が供給される。この
ため、前記入力ポートに作動油圧の供給がない状態，即
ちクラッチ機構３７のシリンダ室３７ｆの圧力が大気圧
若しくはほぼ大気圧に等しい状態では、リターンスプリ
ング３７ｈの弾性力により、前記フリクションプレート
３７ｂとフリクションディスク３７ｄとが離間してい
る。従って、この状態では入力軸３０に伝達された入力
トルクの全部が出力軸３３、プロペラシャフト２２を介
して後輪側に伝達され、当該後輪側のみの二輪駆動状態
となる。一方、入力ポートに作動油圧が供給されている
状態では，そのシリンダ室３７ｆの加圧程度に応じてク
ラッチピストン３７ｅによる押圧力が発生し、これに対
してフリクションプレート３７ｂとフリクションディス
ク３７ｄとの間に摩擦力による締結力が発生し、これに
より全駆動トルクのうちの一部が出力軸１６を介して前
輪側にも伝達される。この前輪側への伝達トルクΔＴは
供給作動油圧Ｐに対して下記１式で与えられ、図４に示
すように供給作動油圧Ｐに対してリニアに増加する。

【００２３】 ΔＴ＝Ｐ・Ｓ・２ｎ・μ・ｒ_m ……… (1) ここで、Ｓはピストン３７ｅの圧力作用面積，ｎはフリ
クションディスク枚数，μはクラッチ板の摩擦係数，ｒ
_m はフリクションディスクのトルク伝達有効半径であ
る。つまり前輪側への伝達トルクΔＴは供給油圧Ｐに比
例し、結局，締結力に応じて駆動トルクが後輪側及び前
輪側に配分伝達される。この前後輪に対するトルクの配
分比は、前記入力ポートに供給する作動油の圧力Ｐに応
じて（０：１００〜５０：５０まで）連続的に変更でき
る。

【００２４】一方、図２に戻って前記駆動力配分制御装
置４は、前記トランスファ１４と、リザーバ３５ｂ内の
作動油を加圧供給する流体圧力源３５と、この流体圧力
源３５からの供給油圧を可変制御して前記流体式多板ク
ラッチ機構３７の入力ポートに作動油を供給する圧力制
御弁５０と、前輪側回転センサ５４及び後輪側回転セン
サ５６と、車体に作用する横加速度を検出する横加速度
センサ５１と、車両の前後方向車速を検出する車速セン
サ５２と、図示されないステアリングホイルの操舵角を
検出する操舵角センサ５３と、車両に実際に発生してい
るヨーレートをヨーイング運動量として検出するヨーレ
ートセンサ５５と、これらのセンサからの検出信号に基
づいて前記圧力制御弁５０の出力油圧を制御するコント
ローラ５８とを備えてなる。

【００２５】前記流体圧力源３５は、図３に示すように
電動モータ３５ａによって回転駆動され，リザーバ３５
ｂ内の作動油を昇圧して前記クラッチ機構３７の入力ポ
ートに供給するオイルポンプ３５ｃと、このオイルポン
プ３５ｃの吐出側に介装された逆止弁３５ｄと、この逆
止弁３５ｄ及び前記入力ポート間の管路に接続されたア
キュームレータ３５ｅと、このアキュームレータ３５ｅ
の接続点に接続されたリリーフ弁３５ｋとを備え、この
アキュームレータ３５ｅの接続点及びクラッチ機構３７
の入力ポート間に前記圧力制御弁５０が接続されてい
る。

【００２６】ここで、電動モータ３５ａは、その励磁巻
線の一端がモータリレ３５ｈを介して正のバッテリ電源
Ｂに接続され，他端が接地されており、モータリレ３５
ｈがアーキュームレータ３５ｅ及び圧力制御弁５０間の
管路のライン圧力を検出して作動する圧力スイッチ３５
ｉの検出値に基づいて駆動制御される。即ち、スイッチ
ングレギュレータをなすトランジスタ３５ｊのベースが
抵抗器Ｒ₁ 及び圧力スイッチ３５ｉを介して正のバッテ
リ電源Ｂに接続され，コレクタがモータリレ３５ｈのリ
レーコイルを介して正のバッテリ電源Ｂに接続され，エ
ミッタが接地されているために、アキュームレータ３５
ｅ及び圧力制御弁５０間の管路のライン圧力が所定設定
圧力以上のときには，圧力スイッチ３５ｉがオフ状態と
なり、スイッチングトランジスタ３５ｊもオフ状態とな
って，モータリレ３５ｈの常開接点ｔが開いて電動モー
タ３５ａが非通電状態となり、これに応じて電動モータ
３５ａが回転停止状態となると共に、当該ライン圧力と
しての所定設定圧力以上の作動油圧力はリリーフ弁３５
ｋを介してリリーフされる。一方、アキュームレータ３
５ｅ及び圧力制御弁５０間の管路のライン圧力が所定設
定圧力未満のときには，圧力スイッチ３５ｉがオン状態
となり、これに応じてスイッチングトランジスタ３５ｊ
もオン状態となってモータリレ３５ｈが付勢されて，そ
の常開接点ｔが閉じて電動モータ３５ａが回転駆動され
ることにより、オイルポンプ３５ｃによって当該管路の
ライン圧力が昇圧される。以上によって本流体圧力源３
５からは圧力制御弁５０の一次側に向けてほぼ安定した
作動油圧が供給される。

【００２７】前記圧力制御弁５０は、所謂電磁比例制御
型の二次圧一定形減圧弁で構成されており、この減圧弁
で構成される圧力制御弁５０のドレンポートとタンク６
２との間にドレン配管６３が設けられている。この圧力
制御弁５０は、その比例ソレノイド５０ａに供給される
指令電流Ｉ_SOL の値に応じて当該減圧弁内に配設された
スプールの開度が定まり、これにより減圧弁の二次側，
即ちクラッチ機構３７側の制御圧Ｐ_C が一次側，即ち当
該減圧弁の入力ポートへの圧力変動に関わらず前記指令
電流Ｉ_SOL に応じた設定圧に保持される。結局，クラッ
チ機構３７の入力ポートに供給される作動油の圧力Ｐは
図５に示すように指令電流Ｉ_SOL に比例して二次曲線的
に増減変化するようになっている。なお、この圧力制御
弁５０に用いられる電磁比例制御型の二次圧一定形減圧
弁の具体的な構造としては，例えば本出願人が先に提案
した特開平２−６８２２５号公報に記載されるものを参
照されたい。また、本実施例では通常定速直進走行時の
前輪側への伝達トルクΔＴが中立トルクΔＴ_N として，
この状態での前後輪の駆動力配分比が中庸状態で約２
５：７５程度となるようにするため、この中立トルクΔ
Ｔ_N を達成するための前記圧力制御弁５０の入力ポート
への供給圧Ｐを中立圧Ｐ_N とし、この中立圧Ｐ _N を達成
するための指令電流Ｉ_SOL を中立指令電流Ｉ_N とする。

【００２８】一方、前記前輪側回転センサ５４及び後輪
側回転センサ５６は、前記前輪側出力軸１６及び後輪側
のプロペラシャフト２２の所定位置に個別に装備され、
各軸の回転数を光学方式又は電磁方式で検知して、これ
に応じたパルス信号又は正弦波信号による前後輪回転検
出値ｎＦ，ｎＲを個別にコントローラ５８に出力するよ
うに構成されている。また、前記横加速度センサ５１
は、車体に作用する遠心加速度の大きさに比例した電圧
でなる横加速度検出値Ｙｇをコントローラ５８に出力す
る。また、車速センサ５２は、車両前方車速に応じて正
方向に増加する電圧出力からなる車速検出値Ｖをコント
ローラ５８に出力する。また、操舵角センサ５３は、ス
テアリングホイルの操舵角に応じた電圧出力からなる操
舵角検出値θをコントローラ５８に出力する。また、ヨ
ーレートセンサ５５は、実際に車両に発生している実ヨ
ーレートに比例した電圧からなる実ヨーレート検出値
ψ’をコントローラ５８に出力する。なお、これらのセ
ンサによる各検出値に応じた検出信号は、何れも車両の
幅左右方向に関わらず，検出対象となる入力物理量の絶
対値の大きさに比例した正の値である。

【００２９】前記コントローラ５８はマイクロコンピュ
ータ７０と前記指令電流Ｉ_SOL を供給して圧力制御弁５
０を駆動する駆動回路５９とを備えている。また、マイ
クロコンピュータ７０は前記各センサからの検出信号を
各検出値として読込むためのＡ／Ｄ変換機能を有する入
力インタフェース回路７０ａと、演算処理装置７０ｂ
と、ＲＯＭ，ＲＡＭ等の記憶装置７０ｃと、前記演算処
理装置７０ｂで得られたクラッチ締結力制御信号Ｓ_T を
出力するためのＤ／Ａ変換機能を有する出力インタフェ
ース回路７０ｄとを備えている。このコントローラ５８
のマイクロコンピュータ７０では、後段に詳述するよう
に前記前後輪回転検出値ｎＦ，ｎＲの偏差に所定の第１
制御ゲインＫ₁ を乗じて前記クラッチ機構３７のクラッ
チトルクＴＮを算出すると共に、前記操舵角検出値θ及
び車速検出値Ｖに基づいて目標ヨーレートψ^'*を算出
し、この目標ヨーレートψ^'*と実ヨーレート検出値ψ^'
とのヨーレート偏差Δψ^' 並びにこれらを微分して得た
目標ヨー角加速度ψ^"*と実ヨー角加速度ψ^" とのヨー角
加速度偏差Δψ^" を算出し、このヨー角加速度偏差Δψ
^" に予め設定された第３制御ゲインＫ₃ を乗じた値と前
記ヨーレート偏差Δψ^'とを加算して，更にこれに横加
速度検出値Ｙｇに応じて設定された第２制御ゲインＫ₂
を乗じてヨーレート対応クラッチトルクＴψ^' を算出
し、このヨーレート対応クラッチトルクＴψ^' と前記ク
ラッチトルクＴＮとを加算してクラッチ締結力Ｔを算出
し、このクラッチ締結力Ｔを達成する制御信号Ｓ_T を前
記駆動回路５９に向けて出力する。

【００３０】前記駆動回路５９は、前記マイクロコンピ
ュータ７０から出力される制御信号Ｓ_T を前記圧力制御
弁５０の比例ソレノイド５０ａへの駆動信号である指令
電流Ｉ_SOL に変換するために、例えばフローティング形
定電圧回路等で構成されている。なお、この駆動回路５
９では，制御信号Ｓ_T が零であるときに前記指令電流Ｉ
_SOL を中立指令電流Ｉ_N となるように変換して出力す
る。

【００３１】次に、本実施例のコントローラ内で行われ
る演算処理の基本原理について説明する。まず、タイヤ
特性として駆動力が負荷されたときにコーナリングフォ
ースが低下することは前述の通りであるから、前記のよ
うにスリップが発生している理由が転舵旋回によるコー
ナリングフォースの低下によるものか，或いは単に路面
の摩擦係数μの低下によるものかは定かでない。例え
ば、転舵旋回中に後輪が駆動力によるコーナリングフォ
ースの低下によってスリップし、その結果，車両のステ
アリング特性がオーバステア方向に変化しているような
状況下ではヨーレートが大きくなる。逆に転舵旋回中に
前輪が駆動力によるコーナリングフォースの低下によっ
てスリップし、その結果，車両のステアリング特性がア
ンダステア方向に変化しているような状況下ではヨーレ
ートが小さくなる。

【００３２】前述のようにトランスファ１４に内装され
たクラッチ機構３７が，前後輪の駆動力配分を制御する
ものと捉えて，以上を前後輪側への駆動力配分制御によ
って解決するためには、後輪の回転数ｎＲから前輪の回
転数ｎＦを減じた値に，横加速度に応じた適宜の制御ゲ
インを乗じることによって、当該クラッチ機構のクラッ
チトルクを得ればよい。即ち、後輪が駆動力によってス
リップしている場合、前輪への駆動力配分を大きくして
相対的に後輪の駆動力を小さくすればよいのであるか
ら、前記後輪の回転数ｎＲから前輪の回転数ｎＦを減じ
た値に基づいてクラッチ機構のクラッチトルクが大きく
なって前輪への駆動力伝達率が大きくなり、これにより
前輪の駆動力は大きくなる。このように本実施例では駆
動輪である後輪にスリップが発生した場合にのみ、前記
前後輪回転差ΔＮに基づいて前輪側への駆動力配分制御
を行う。なお、前輪にスリップが発生した場合には駆動
力配分比は変更制御しないこととした。

【００３３】具体的に前記前後輪間の回転数の偏差，即
ち前後輪回転差ΔＮは下記２式に従って求められる。 ΔＮ＝ｎＲ−ｎＦ ……… (2) 一方、この前後輪間の回転数の偏差ΔＮに乗じられる第
１の制御ゲインＫ₁ は横加速度Ｙｇに対する関数ｆ₁ を
用いて下記３式で得られる。

【００３４】 Ｋ₁ ＝ｆ₁ （Ｙｇ） ……… (3) 具体的にこの第１の制御ゲインＫ₁ は横加速度の増加に
伴って，０≦Ｙｇ＜Ｙ ₁ のときにＫ₁ ＝Ｋａ，Ｙ₁ ≦Ｙ
ｇ＜Ｙ₂ のときにＫ₁ ＝Ｋｂ，Ｙ₂ ≦ＹｇのときにＫ₁
＝Ｋｃ（但し、０＜Ｙ₁ ＜Ｙ₂ ，Ｋａ＞Ｋｂ＞Ｋｃ）の
ようにして求めてもよいし、Ｋ₁ ＝Ａ／Ｙｇ（Ａ：定
数）として求めてもよい。

【００３５】このようにして設定された第１の制御ゲイ
ンＫ₁ を前記前後輪回転差ΔＮに乗じることによって，
当該前後輪回転差ΔＮに基づくクラッチトルクＴＮが得
られる。なお、この前後輪回転差ΔＮに基づく前輪側へ
の伝達クラッチトルクＴＮは、前記前後輪回転差ΔＮに
対する相関を直接的に示した図６のような制御マップに
従って得ることも可能である。

【００３６】次に車両に作用する入力又は車両に発生す
る物理量から得られる目標ヨーイング運動量に，車両に
実際に発生している実ヨーイング運動量を追従すべくフ
ィードバック制御を行う原理について説明する。まず、
目標ヨーイング運動量として設定される目標ヨーレート
ψ^'*及び目標ヨー角加速度ψ^"*の算出について説明す
る。

【００３７】目標ヨーレートψ^'*は前述したように車速
Ｖ，操舵角θを変数とし、車両諸元を係数として下記４
式で与えられる。 ψ^'*＝Ｖ／Ｒ Ｒ＝Ｋ_S ・Ｌ／ tan（θ／Ｎ） ……… (4) 但し、Ｒ：旋回半径，Ｌ：ホイルベース，Ｎ：ステアリ
ングギヤ比である。またＫ_S：スタビリティファクタで
あり、このスタビリティファクタＫ_S は旋回特性等に現
れる車両挙動安定性を示す係数であって，一般にスタビ
リティファクタＫ_S が大きくなるほどステアリング特性
はアンダステア傾向であるとされる。

【００３８】従って、目標ヨー角加速度ψ^"*は前記４式
で求められる目標ヨー角加速度ψ^'*の時間微分値で得ら
れるから下記５式で与えられる。 ψ^"*＝Ｖ’／Ｒ Ｖ’＝ｄＶ／ｄｔ ……… (5) 一方、車両の実ヨーイング運動量のうちの車両で実際に
発生する実ヨーレートψ' は前記ヨーレートセンサから
の検出値で直接的に得られるから、その時間微分値から
実ヨー角加速度ψ" を算出することができる。なお、こ
の微分演算の代わりに，適正なカットオフ周波数を有す
るハイパスフィルタ処理等を採用することも可能であ
る。

【００３９】次に、こうした目標ヨーイング運動量と実
ヨーイング運動量との偏差を零となるようにフィードバ
ック制御を行うために、各偏差を，夫々下記６式，７式
によってヨーレート差Δψ' 及びヨー角加速度差Δψ^"
として算出する。 Δψ' ＝ψ' −ψ^'* ……… (6) Δψ^" ＝ψ^" −ψ^"* ……… (7) 次に、これらの目標ヨーイング運動量と実ヨーイング運
動量との偏差が零となるように実際の制御系，即ち前記
クラッチ機構を制御するために、ヨーレート差Δψ'
に，所定の第３の制御ゲインＫ₃ を乗じたヨー角加速度
差Δψ^" を加算し、更にその値に，横加速度Ｙｇの大き
さに応じた第２の制御ゲインＫ₂ を乗じて、ヨーレート
対応クラッチトルクＴψ' を下記８式に従って算出す
る。

【００４０】 Ｔψ' ＝Ｋ₂ ・（Δψ' ＋Ｋ₃ ・Δψ^" ） ……… (8) ここで、各制御ゲインについて説明すると、既知のよう
にヨーレートを微分して得られたヨー角加速度は，複素
平面において位相が約９０°進んでいる。逆に言えば，
ヨーレートはヨー角加速度に対して移動が約９０°遅れ
ていることになる。従って、前記ヨー角加速度差Δψ"
は制御の応答性が高く，ヨーレート差Δψ' は制御の応
答性が低いことになるから、車両に所望される制御の応
答性に応じて少なくともヨー角加速度差Δψ" に掛かる
第３の制御ゲインＫ₃ は予め設定しておくことができ
る。

【００４１】これに対して、本発明では横加速度Ｙｇの
増大に合わせて前記第２の制御ゲインＫ₂ を増加する。
この全体に掛かるトータルゲインとしての第２の制御ゲ
インＫ₂ を横加速度Ｙｇの増大に伴って増加すること
は、前記ヨーレート対応クラッチトルクＴψ' が相対的
に大きくなるから、これを達成するために制御系の遅れ
は大きくなる。また、横加速度Ｙｇが小さいときには第
２の制御ゲインＫ₂ は相対的に小さくなるから、前記ヨ
ーレート対応クラッチトルクＴψ' が相対的に小さくな
り、従ってこれを達成するために制御系の遅れは小さく
なる。換言すれば、前記ヨーイング運動量として現れる
ヨーレートは操舵入力に対して一次遅れ系であることは
周知であるから、前記ヨーレート差Δψ' に直接的に乗
じられるこの第２の制御ゲインＫ₂ を，横加速度Ｙｇの
増減に応じて増減することは、フィードバック制御に係
る遅れ系の重要度，重みといったものを変更制御するこ
とになる。これに対して、前記ヨー角加速度差Δψ"
は，当該ヨーレート差Δψ' に対して約９０°位相が進
んでいるから、前記第３の制御ゲインＫ₃ を予め適正な
値に設定しておくことによって，前記第２の制御ゲイン
Ｋ₂ による遅れ系の重要度，重みをフィードバック制御
系に反映することができる。

【００４２】以上より、このトータルゲインである第２
の制御ゲインＫ₂ を横加速度Ｙｇの増減に応じて増減す
ることで、ヨーイング運動量に関するフィードバック制
御の応答性を変更制御することができる。ここで、横加
速度は操舵入力に対して二次的に発生するものであるか
ら、車両における転舵旋回に着目すると，レーンチェン
ジやコーナー進入時のような旋回初期にあって操舵入力
が小さい状態では横加速度Ｙｇも小さい。このような横
加速度Ｙｇの小さい状況下で，前記第２の制御ゲインＫ
₂ は小さな値に設定されるから、フィードバック制御の
応答性が高くなって車両挙動は鋭敏化するため、所謂車
両の回頭性が向上して軽快感とかきびきびした感じとか
が得られる。一方、旋回が深まるにつれて旋回中の横加
速度Ｙｇも大きくなり、この横加速度Ｙｇの増大に合わ
せて第２の制御ゲインＫ₂ を大きな値に設定すれば、フ
ィードバック制御の応答性は次第に低くなって車両挙動
は鈍重化するが、これは逆に車両の旋回中の入力に対し
てスタビリティを高めることになるから、過渡的な外乱
に対しては安定性が向上して，コーナリング性能として
はしっとりした或いはしっかりとした感じが得られる。

【００４３】これらの目的を踏まえて，前記横加速度Ｙ
ｇに応じて第２の制御ゲインＫ₂ は図７に示すように変
更設定される。同図に明示するように当該第２の制御ゲ
インＫ₂ は横加速度Ｙｇの増大に伴って次第に増加され
るが、横加速度Ｙｇが或る所定値Ｙｇ₁ 以下の領域では
当該第２の制御ゲインＫ₂ は或る所定値Ｋ₂₁に維持さ
れ、逆に横加速度Ｙｇが或る所定値Ｙｇ₂ 以上の領域で
は当該第２の制御ゲインＫ₂ は或る所定値Ｋ₂₂に維持さ
れる。これは、横加速度Ｙｇの減少に伴って必要以上に
第２の制御ゲインＫ₂ を小さな値にしてしまったので
は、直進走行時やその付近で車両の挙動が鋭敏になりす
ぎて却って不安定な感じを与えてしまう。従って、横加
速度Ｙｇが或る所定値Ｙｇ₁ 以下の領域では，当該第２
の制御ゲインＫ₂ を直進安定性を維持するための下限値
としての所定値Ｋ₂₁に維持する。逆に、横加速度Ｙｇの
増大に伴って必要以上に第２の制御ゲインＫ₂ を大きな
値にしてしまったのでは、旋回中に与える操舵入力，即
ち運転者の意思に対して車両の挙動が追従し得なくなっ
て運転者に不安な感じを与えてしまう。従って、横加速
度Ｙｇが或る所定値Ｙｇ₂ 以上の領域では，当該第２の
制御ゲインＫ₂ を操舵入力に対して車両挙動を正確に追
従するための上限値としての所定値Ｋ₂₂に維持する。

【００４４】次にこのような発明原理に基づいて車両の
ヨーイング運動量を制御するためのクラッチ機構３７の
締結力並びにその制御信号を算出出力するために、前記
コントローラ５８のマイクロコンピュータ７０で行われ
る演算処理について図８のフローチャートに従って説明
する。この演算処理は、所定周期ΔＴ（例えば２０mse
c）毎のタイマ割込処理として実行され、まず、ステッ
プＳ１で、前記前輪回転センサ５４からの前輪回転検出
値ｎＦ，後輪回転センサ５６からの後輪回転検出値ｎ
Ｒ，車速センサ５２からの車速検出値Ｖ，横加速度セン
サ５１からの横加速度検出値Ｙｇ，操舵角センサ５３か
らの操舵角検出値θ及びヨーレートセンサ５５からの実
ヨーレート検出値ψ' を読込む。

【００４５】次にステップＳ２に移行して、前記２式に
従って前後輪回転差ΔＮを算出する。次にステップＳ３
に移行して、前記３式又は前記記憶装置７０ｃに予め記
憶された制御マップ等に従って第１の制御ゲインＫ₁ を
算出設定する。次にステップＳ４に移行して、前記ステ
ップＳ２で算出された前後輪回転差ΔＮに，前記ステッ
プＳ３で算出設定された第１の制御ゲインＫ₁ を乗じ
て，前記４式に従ってクラッチトルクＴＮを算出する。

【００４６】次にステップＳ５に移行して、前記ステッ
プＳ１で読込まれた実ヨーレート検出値ψ' を時間微分
してヨー角加速度ψ" を算出する。次にステップＳ６に
移行して、前記ステップＳ１で読込まれた車速検出値Ｖ
並びに操舵角検出値θを用いて，前記４式に従って目標
ヨーレートψ^'*を算出する。

【００４７】次にステップＳ７に移行して、前記ステッ
プＳ６で算出された目標ヨーレートψ^'*を時間微分し
て，前記５式に従って目標ヨー角加速度ψ^"*を算出す
る。次にステップＳ８に移行して、前記ステップＳ１で
読込まれた実ヨーレート検出値ψ' から前記ステップＳ
６で算出された目標ヨーレートψ^'*を減じて前記６式に
従ってヨーレート差Δψ' を算出する。

【００４８】次にステップＳ９に移行して、前記ステッ
プＳ５で算出されたヨー角加速度ψ" から前記ステップ
Ｓ７で算出された目標ヨー角加速度ψ^"*を減じて前記７
式に従ってヨー角加速度差Δψ" を算出する。次にステ
ップＳ１０に移行して、前記ステップＳ１で読込まれた
横加速度検出値Ｙｇを用い，前記図７に示す制御マップ
に従って第２の制御ゲインＫ₂ を算出設定する。

【００４９】次にステップＳ１１に移行して、前記ステ
ップＳ８で算出されたヨーレート差Δψ' ，ステップＳ
９で算出されたヨー角加速度差Δψ" 及びステップＳ１
０で算出設定された第２の制御ゲインＫ₂ を用い、更に
予め設定されている第３の制御ゲインＫ₃ を用いて前記
８式に従ってヨーレート対応クラッチトルクＴψ' を算
出する。

【００５０】次にステップＳ１２に移行して、前記ステ
ップＳ４で算出したクラッチトルクＴＮと前記ステップ
Ｓ１１で算出したヨーレート対応クラッチトルクＴψ'
とを加算してクラッチ締結力Ｔを算出する。次にステッ
プＳ１３に移行して、前記ステップＳ１２で算出したク
ラッチ締結力Ｔを達成するための制御信号Ｓ_T を形成
し，前記駆動回路５９に向けて出力してメインプログラ
ムに復帰する。

【００５１】次に本実施例の車両のヨーイング運動量制
御装置の作用について車両の挙動に基づいて説明する。
今、路面に凹凸がなく平坦で且つ十分な摩擦係数を有す
る高μ良路を定速で直進走行しているものとする。そし
て、このような高μ良路の定速直進走行時には、前記ク
ラッチ機構３７による駆動力前後配分比を約２５：７５
として，これを以下，駆動力前後配分の中庸状態と記
す。

【００５２】このような高μ良路の定速直進走行時で
は、前記図８の演算処理が行われるサンプリング時間毎
に，前記ステップＳ２で算出される前輪回転検出値ｎＦ
と後輪回転検出値ｎＲとの偏差，即ち前後回転差ΔＮは
略零となる。従って、前記図８のステップＳ３で第１の
制御ゲインＫ₁ が或る値に算出設定されてもステップＳ
４で算出されるクラッチトルクＴＮは略零となる。一
方、直進走行時であるからヨーレートセンサ５５で検出
される実ヨーレート検出値ψ' は略零であり、その微分
値であるヨー角加速度ψ" も略零となる。また、車速セ
ンサ５２で検出される車速検出値Ｖは或る値となって
も，操舵角センサ５３で検出される操舵角検出値θは略
零であるから、前記図８の演算処理のステップＳ６の４
式で算出される目標ヨーレートψ^'*も略零となり、合わ
せてステップＳ７の５式で算出される目標ヨー角加速度
ψ^"*も略零となる。以上より図８の演算処理のステップ
Ｓ８の６式で算出されるヨーレート差Δψ' もステップ
Ｓ９の７式で算出されるヨー角加速度差Δψ" も略零と
なっている。また、横加速度センサ５１で検出される横
加速度検出値Ｙｇも略零となるが、図８の演算処理のス
テップＳ１０で図７の制御マップに従って算出設定され
る第２の制御ゲインＫ₂ は或る値に設定される。これら
を総合して図８の演算処理のステップＳ１１で算出され
るヨーレート対応クラッチトルクＴψ' は略零となる。
従って、図８の演算処理のステップＳ１２で算出される
クラッチ締結力Ｔは略零となり、駆動回路５９に向けて
出力される制御信号Ｓ_T も略零となる。

【００５３】このように略零の制御信号Ｓ_T を入力した
駆動回路５９では，それをフローティング形定電圧回路
等によって駆動信号，即ち指令電流Ｉ_SOL に変換する
が、この指令電流Ｉ_SOL は前記中立指令電流Ｉ_N となる
から、圧力制御弁５０の比例ソレノイド５０ａの励磁状
態は変化せず，またスプールも移動されないから、当該
圧力制御弁５０の二次側，即ちクラッチ機構３７の入力
ポートに供給される作動油圧Ｐは変化しない。従って、
前後輪への駆動配分比は前記約２５：７５の中庸状態に
維持され、安定した定速直進走行を連続的に可能とす
る。

【００５４】一方、車両の前後輪の夫々が，水溜まりの
ような低μ領域に後輪２ＲＬ，２ＲＲが進入した結果、
当該後輪２ＲＬ，２ＲＲにスリップが発生すると，図８
の演算処理の前記ステップＳ２で算出される前輪回転検
出値ｎＦと後輪回転検出値ｎＲとの前後回転差ΔＮは或
る正の値となる。一方、ステップＳ３では略零である横
加速度検出値Ｙｇに対して或る正の値の第１制御ゲイン
Ｋ₁ が算出設定されるから、ステップＳ４では或る正の
値のクラッチトルクＴＮが算出される。他方、車両に発
生する実ヨーレート検出値ψ' は未だ略零であり、操舵
角検出値θが未だ略零であることから、ステップＳ５〜
Ｓ１０を経てステップＳ１１で算出されるヨーレート対
応クラッチトルクＴψ' は略零となる。従って、図８の
演算処理のステップＳ１２で算出されるクラッチ締結力
Ｔは或る正の値となり、それを達成するためにステップ
Ｓ１３で出力される制御信号Ｓ_T も或る正の値となる。

【００５５】このように或る正の値である制御信号Ｓ_T
を入力した駆動回路５９では，それをフローティング形
定電圧回路等によって前記中立指令電流Ｉ_N よりも大き
い指令電流Ｉ_SOL に変換するため、この中立指令電流Ｉ
_N よりも大きい指令電流Ｉ_{SO L} が入力された圧力制御弁
５０の比例ソレノイド５０ａの励磁状態が増大し、これ
によってスプールが移動して当該圧力制御弁５０の二次
側，即ちクラッチ機構３７の入力ポートに供給される作
動油圧Ｐは上昇する。従って、クラッチ機構３７の締結
力が大きくなって前輪２ＦＬ，２ＦＲへの伝達トルクが
増加し、その結果，後輪２ＲＬ，２ＲＲへの駆動配分が
前記中庸状態よりも小さくなって当該前輪２ＲＬ，２Ｒ
Ｒのスリップが解消されて安定した定速直進走行を連続
的に可能とする。

【００５６】これをはじめとして、例えば低μ路面での
発進時に後輪２ＲＬ，２ＲＲに掛かる駆動力が大き過ぎ
たために当該後輪２ＲＬ，２ＲＲがスリップした場合に
も同様のフィードバック制御が行われて後輪のスリップ
が解消され、車両の挙動が安定化される。なお、このよ
うな低μ領域で前輪２ＦＬ，２ＦＲのみがスリップし、
その結果図８の演算処理の前記ステップＳ２で算出され
る前輪回転検出値ｎＦと後輪回転検出値ｎＲとの前後回
転差ΔＮが或る負の値となっても、前述の実施例原理並
びに図６の制御マップに従って前後輪の駆動配分制御は
実行されない。

【００５７】一方、前記高μ良路の定速直進状態から定
速旋回状態に移行したとする。このとき、定速旋回状態
における旋回半径は比較的大きい場合を想定する。この
ように定速で旋回半径が比較的大きな旋回状態では、前
記図８の演算処理のうち，ステップＳ２で算出される前
左右輪２ＦＬ，２ＦＲの車輪回転数の平均値である前輪
回転検出値ｎＦと，後左右輪２ＲＬ，２ＲＲの車輪回転
数の平均値である後輪回転検出値ｎＲとの偏差，前後輪
回転差ΔＮは略零であると考えられる。また、図８の演
算処理のステップＳ３では，旋回状態，即ち旋回の深さ
に合わせて発生する横加速度検出値Ｙｇの変化に合わせ
て前記第１の制御ゲインＫ₁ が算出設定される。しかし
ながら、前記前後輪回転差ΔＮが略零であるために、ス
テップＳ４で算出されるクラッチトルクＴＮは略零とな
ってしまう。この略零に演算されるクラッチトルクＴＮ
は前記旋回状態に関わらず，旋回初期からその収束期ま
で一様に変化しないものとする。

【００５８】一方で、図８の演算処理においてステップ
Ｓ５ではステップＳ１で読込まれた実ヨーレート検出値
ψ' を時間微分してヨー角加速度ψ" が算出される。ま
た、ステップＳ６では操舵入力である操舵角検出値θ並
びに一定値である車速検出値Ｖに基づいて前記４式に従
って目標ヨーレートψ^'*が算出され、次いでステップＳ
７では前記５式に従って目標ヨー角加速度ψ^"*が算出さ
れる。そして、ステップＳ８の６式で算出されたヨーレ
ート差Δψ' 及びステップＳ９の７式で算出されたヨー
角加速度差Δψ" を用い、更にステップＳ１０で横加速
度検出値Ｙｇに応じて図７の制御マップに従って算出設
定された第２の制御ゲインＫ₂ から、ステップＳ１１で
前記８式に従ってヨーレート対応クラッチトルクＴψ'
が算出される。ここで、前記のようにクラッチトルクＴ
Ｎが略零であることから、ステップＳ１２で算出される
クラッチ締結力Ｔは略前記ヨーレート対応クラッチトル
クＴψ' となり、このクラッチ締結力Ｔ，即ちヨーレー
ト対応クラッチトルクＴψ’を達成するための制御信号
Ｓ_T がステップＳ１３で形成出力される。

【００５９】この制御信号Ｓ_T を入力した駆動回路５９
では、当該制御信号Ｓ_T に応じた指令電流Ｉ_SOL を圧力
制御弁５０の比例ソレノイド５０ａに向けて出力し、こ
の指令電流Ｉ_SOL を入力した圧力制御弁５０では当該指
令電流Ｉ_SOL に応じた供給作動油圧Ｐを流体式多板クラ
ッチ機構３７に供給する。このとき、例えばＦＲを基体
とする本実施例の四輪駆動車両においてオーバステアが
発生したときを想定すると、このようなオーバステア状
態では，操舵入力である操舵角検出値θ及び車速検出値
Ｖに応じて設定される目標ヨーレートψ^'*並びに目標ヨ
ー角加速度ψ^"*に対して、実測される実ヨーレート検出
値ψ’及びその微分値であるヨー角加速度ψ" は大きく
なる傾向にある。従って、ステップＳ８で算出されるヨ
ーレート差Δψ' 及びヨー角加速度差Δψ”は共に或る
正の値となる。一方、ステップＳ１０では旋回状態並び
に車両の挙動に応じて検出読込まれた横加速度検出値Ｙ
ｇに応じた第２制御ゲインＫ₂ が設定されるが、何れに
してもステップＳ１１で算出されるヨーレート対応クラ
ッチトルクＴψ’は或る正の値となり、ステップＳ１２
〜Ｓ１３で算出形成出力されるクラッチ締結力Ｔを達成
するための制御信号Ｓ_T もこのヨーレート対応クラッチ
トルクＴψ’に応じた或る正の値となる。従って、駆動
回路５９から圧力制御弁５０に向けて出力される指令電
流Ｉ_SOL は，前記中立指令電流Ｉ_N よりも大きな電流値
となるから、クラッチ機構３７へ供給される作動油圧Ｐ
も前記中立作動油圧Ｐ_N より大きなものとなって当該ク
ラッチ機構３７の締結力が増大し、その結果，前輪２Ｆ
Ｌ，２ＦＲへの駆動力配分が大きくなって相対的に後輪
２ＲＬ，２ＲＲの駆動力が低減し、前記オーバステア状
態が解消されてニュートラルステア方向に改善されて車
両挙動が安定する。

【００６０】一方、昨今の車両のステアリング特性から
アンダステアが発生したときを想定すると、このような
アンダステア状態では，操舵入力である操舵角検出値θ
及び車速検出値Ｖに応じて設定される目標ヨーレートψ
^'*並びに目標ヨー角加速度ψ ^"*に対して、実測される実
ヨーレート検出値ψ’及びその微分値であるヨー角加速
度ψ" は小さくなる傾向にある。従って、ステップＳ８
で算出されるヨーレート差Δψ' 及びヨー角加速度差Δ
ψ”は共に或る負の値となる。一方、ステップＳ１０で
は旋回状態並びに車両の挙動に応じて検出読込まれた横
加速度検出値Ｙｇに応じた第２制御ゲインＫ₂ が設定さ
れるが、何れにしてもステップＳ１１で算出されるヨー
レート対応クラッチトルクＴψ’は或る負の値となり、
ステップＳ１２〜Ｓ１３で算出形成出力されるクラッチ
締結力Ｔを達成するための制御信号Ｓ_T もこのヨーレー
ト対応クラッチトルクＴψ’に応じた或る負の値とな
る。従って、駆動回路５９から圧力制御弁５０に向けて
出力される指令電流Ｉ_SOL は，前記中立指令電流Ｉ_N よ
りも小さな電流値となるから、クラッチ機構３７へ供給
される作動油圧Ｐも前記中立作動油圧Ｐ_N より小さなも
のとなって当該クラッチ機構３７の締結力が減少し、そ
の結果，前輪２ＦＬ，２ＦＲへの駆動力配分が小さくな
って前記アンダステア状態が解消されて、ニュートラル
ステア方向に改善されて車両挙動が安定する。

【００６１】このように旋回状態におけるステアリング
特性の改善によって車両挙動は夫々の状況下で安定化す
るが、その過渡特性について考察すると、まず、直進付
近から旋回初期に掛けて操舵入力である操舵角或いは転
舵角が小さく，結果的に前後輪２ＦＬ〜２ＲＲの何れも
横すべり角が小さい状態では、前述のように各車輪のコ
ーナリングパワは大きく、操舵入力に対する車両挙動の
応答性が高い。即ち、タイヤ特性そのものが，旋回初期
における回頭性を相対的に高めてくれることになる。一
方、こうした直進付近又は旋回初期においては車両に二
次的に発生する横加速度検出値Ｙｇも小さく、前記図８
のステップＳ１０で図７の制御マップに従って算出設定
される第２の制御ゲインＫ₂ も小さな値となる。従っ
て、ステップＳ１１で算出されるヨーレート対応クラッ
チトルクＴψ' は、前記第２の制御ゲインＫ₂ を比較的
大きな一定値に設定した場合に比して，相対的に小さな
値となる。この相対的に小さな値のヨーレート対応クラ
ッチトルクＴψ' をクラッチ締結力Ｔとし、このクラッ
チ締結力Ｔを達成するための制御信号Ｓ_T は，やはり前
記第２の制御ゲインＫ₂ を比較的大きな一定値に設定し
た場合に比して，相対的に小さな値となるから、この小
さな値の制御信号Ｓ_T に基づく指令電流Ｉ_SOLを入力し
た圧力制御弁５０が、それに見合う供給作動油圧Ｐを達
成するための所要時間は比較的短いものとなる。従っ
て、本実施例の車両のヨーイング運動量制御装置による
直進付近から旋回初期におけるフィードバック制御の応
答性は、前記第２の制御ゲインＫ₂ を比較的大きな一定
値に設定した場合に比して，相対的に鋭敏になり、結果
的に車両の回頭性が向上して軽快感が付与される。

【００６２】一方、旋回中期から旋回後期に掛けて操舵
入力である操舵角或いは転舵角は比較的大きく，結果的
に前後輪２ＦＬ〜２ＲＲの何れも横すべり角が大きい状
態では、前述のように各車輪のコーナリングパワは小さ
く、操舵入力に対する車両挙動の応答性が低い。一方、
こうした旋回中期から旋回後期においては，実際的に旋
回後期にかけて行われる運転者の加速操作も合わせて，
車両に二次的に発生する横加速度検出値Ｙｇが大きく、
前記図８のステップＳ１０で図７の制御マップに従って
算出設定される第２の制御ゲインＫ₂ も大きな値とな
る。従って、ステップＳ１１で算出されるヨーレート対
応クラッチトルクＴψ' は、前記第２の制御ゲインＫ₂
を比較的小さな一定値に設定した場合に比して，相対的
に大きな値となる。この相対的に大きな値のヨーレート
対応クラッチトルクＴψ' をクラッチ締結力Ｔとし、こ
のクラッチ締結力Ｔを達成するための制御信号Ｓ_T は，
やはり前記第２の制御ゲインＫ₂ を比較的小さな一定値
に設定した場合に比して，相対的に大きな値となるか
ら、この大きな値の制御信号Ｓ_T に基づく指令電流Ｉ_SO
L を入力した圧力制御弁５０が、それに見合う供給作動
油圧Ｐを達成するための所要時間は比較的長いものとな
る。従って、本実施例の車両のヨーイング運動量制御装
置による旋回中期から旋回後期におけるフィードバック
制御の応答性は、前記第２の制御ゲインＫ₂ を比較的小
さな一定値に設定した場合に比して，相対的に鈍重にな
り、特に外乱による過渡的な実ヨーレート検出値ψ' の
変化や運転者の無意識的な操舵入力からの操舵角検出値
θの変動に対して車両の挙動が安定し、結果的にしっと
り感とかしっかり感といった安定感が付与される。

【００６３】勿論、前記第２の制御ゲインＫ₂ には前述
のように上限値及び下限値を設定してあるから、例えば
直進付近における操舵入力に対して車両が過敏に反応し
過ぎたり、或いは旋回中における操舵入力に対して車両
が追従しなさ過ぎたりするようなことはない。また、レ
ーンチェンジ等のように比較的小さな操舵入力で車両が
軽快に回頭し且つ収束することが望まれるような場合に
は、前記旋回初期と同様の制御によってそれが実現され
る。

【００６４】また、転舵旋回中にあって前後輪の回転数
差が発生した場合にも、前記図８の演算処理におけるス
テップＳ１２で算出されるクラッチ締結力Ｔが，前記前
後輪回転差ΔＮに基づくクラッチトルクＴＮと前記ヨー
レート対応クラッチトルクＴψ' との和であるために、
ヨーイング運動量の制御を適切に行いながらそれらの回
転数差をも適切に補正することができる。

【００６５】なお、前記実施例では前後輪回転差の補正
を同時に行うヨーイング運動量制御装置について説明し
たが、本発明の車両のヨーイング運動量制御装置では，
これを必ずしも同時に行う必要はなく、この補正制御機
能を削除する場合には前記図８の演算処理におけるステ
ップＳ２〜Ｓ４を削除すればよい。従って、前記図８の
演算処理におけるステップＳ１が本発明のうち請求項１
に係るヨーイング運動量制御装置のヨーイング運動量検
出手段，入力物理量検出手段，横加速度検出手段に相当
し、以下同様に，ステップＳ６，Ｓ７が目標ヨーイング
運動量演算手段に相当し、ステップＳ１０がフィードバ
ック制御ゲイン設定手段に相当し、ステップＳ５，Ｓ
８，Ｓ９，Ｓ１１〜Ｓ１３がフィードバック制御手段に
相当する。

【００６６】次に本発明の車両のヨーイング運動量制御
装置の第２実施例を図９〜図１１に従って説明する。本
実施例では、前記第１実施例における目標ヨーレート及
び目標ヨー角加速度等の目標ヨーイング運動量の算出に
係る演算負荷を軽減してその処理時間の短縮を図ると共
に、前記第１実施例でフィードバック制御の応答性に関
与するトータル制御ゲインを可変制御したのに対して，
一次遅れ系演算処理における時定数を直接的に可変制御
してその応答性を制御しようとするものである。

【００６７】本実施例でヨーイング運動量制御装置が適
用される車両の構成並びに前後輪間の駆動力配分制御装
置の構成は、前記図２，図３に示す第１実施例とほぼ同
様である。また、この駆動力配分制御装置を制御するコ
ントローラ５８の構造的な構成も前記図３に示す第１実
施例とほぼ同様である。そして、前記コントローラ５８
内のマイクロコンピュータ７０で行われる処理の内容が
異なる。ここで、前記前後輪回転差を補正するためのク
ラッチトルクＴＮや，ヨー角加速度ψ" ，ヨーレート差
Δψ' ，ヨー角加速度差Δψ" ，クラッチ締結力Ｔ及び
クラッチ締結力Ｔを達成するための制御信号Ｓ_T の演算
処理についても第１実施例と同様に行われるが、目標ヨ
ーレートψ^'*や目標ヨー角加速度ψ^"*の算出方法及びヨ
ーレート対応クラッチトルクＴψ' の算出方法が第１実
施例とは異なる。具体的に本実施例では、目標ヨーレー
トψ^'*を算出するにあたり、車速検出値Ｖ，操舵角検出
値θを変数とし且つコーナリングパワ，ホイルベース等
の車両特性から算出設定されるスタビリティファクタを
係数として定常ヨーレートを算出し、この定常ヨーレー
トに対して所定の時定数を用いた一次遅れ系演算処理を
行って当該目標ヨーレートψ^'*を算出する。そして、目
標ヨー角加速度ψ^"*は，このようにして得られた目標ヨ
ーレートψ^'*を時間微分して得る。また、ヨーレート対
応クラッチトルクＴψ' を算出する際に用いられるトー
タル制御ゲイン，即ち前記第２の制御ゲインＫ₂ は一定
値に設定しておく。

【００６８】従って、前記演算処理装置７０ｂは、後述
する図１１の処理を実行して、所定サンプリング時間Δ
Ｔ（例えば２０msec）毎に前後輪回転検出値ｎＦ，ｎ
Ｒ，車速検出値Ｖ，横加速度検出値Ｙｇ，操舵角検出値
θ，実ヨーレート検出値ψ' を読込み、前記と同様にし
て前後回転差ΔＮからそれを補正するためのクラッチト
ルクＴＮを算出すると共に、車速検出値Ｖ，操舵角検出
値θを変数とし且つコーナリングパワ，ホイルベース等
の車両特性から算出設定されるスタビリティファクタを
係数として定常ヨーレートψ^'* ₀ を制御マップ又は算出
式によって求め、この定常ヨーレートψ^'* ₀ を一次遅れ
系演算するための時定数τを横加速度検出値Ｙｇの大き
さに応じて制御マップ又は算出式によって設定し、この
時定数τを用いた定常ヨーレートψ^'* ₀ の一次遅れ系演
算によって目標ヨーレートψ^'*を算出し、更にこの目標
ヨーレートψ^'*を時間微分して目標ヨー角加速度ψ^"*を
算出して、実ヨーレート検出値ψ' を時間微分したヨー
角速度ψ" をも用いて，ヨーレート差Δψ' 及びヨー角
加速度差Δψ" を算出し、これらから前記第３の制御ゲ
インＫ₃ 及び一定値である第２の制御ゲインＫ₂ を用い
てヨーレート対応クラッチトルクＴψ' を算出し、前記
クラッチトルクＴＮとヨーレート対応クラッチトルクＴ
ψ' とを加算して得たクラッチ締結力Ｔを達成するため
の制御信号Ｓ_Tを形成出力する。

【００６９】次に、本実施例のコントローラ内で行われ
る演算処理の基本原理について説明する。本実施例で
は、前記目標ヨーレートψ^'*を算出するために定常ヨー
レートψ^'* ₀ を用いる。一般に、この定常ヨーレートψ
^'* ₀ は車速Ｖ，操舵角θを変数とし且つ前出のスタビリ
ティファクタＫ_S ，ステアリングギヤ比Ｎ及びホイルベ
ースＬを係数として用いて下記９式で与えられる。

【００７０】 ψ^'* ₀ ＝Ｖ／（Ｌ・（１＋Ｋ_S Ｖ² ))・（θ／Ｎ） ……… (9) また、目標ヨーレートψ^'*はこの定常ヨーレートψ^'* ₀
に対して一次遅れ時定数τを用いた一次遅れ系演算を下
記１０式に従って行うことで得られることも既知であ
る。 ψ^'*＝ψ^'* ₀ ／（１＋τｓ） ………(10) 但し、ｓはラプラス演算子（ラプラシアン）を示す。

【００７１】ここで、前記９式によって定常ヨーレート
ψ^'* ₀ を算出することは勿論可能なのであるが、演算に
係る負荷は相当のものになることは回避し難い。そこ
で、本実施例では、前記９式に従った操舵入力である操
舵角検出値θと定常ヨーレートψ^'* ₀ との相関を，車速
検出値Ｖをパラメータとする図９の制御マップに示し、
当該読込まれた車速検出値Ｖに応じてこの制御マップを
線形補間して定常ヨーレートψ^'* ₀ を算出設定すること
とした。これによれば、少なくとも９式の複雑な演算に
係る演算負荷を軽減して，その処理時間を短縮すること
が可能となる。

【００７２】一方、本実施例ではヨーイング運動量の車
両へのフィードバック制御の応答性を可変制御するため
に、前記目標ヨーレートψ' の算出に際して行われる一
次遅れ系演算の一次遅れ時定数τを可変制御する。一般
に、一次遅れ系フィードバック制御の時定数を大きくす
れば当該制御系の応答性は鈍重化し、当該時定数を小さ
くすれば当該制御系の応答性は鋭敏化する。従って、こ
の一次遅れ時定数τを横加速度Ｙｇの増減に応じて増減
することで、ヨーイング運動量に関するフィードバック
制御の応答性を変更制御することができる。ここで、横
加速度は操舵入力に対して二次的に発生するものである
から、車両における転舵旋回に着目すると，レーンチェ
ンジやコーナー進入時のような旋回初期にあって操舵入
力が小さい状態では横加速度Ｙｇも小さい。このような
横加速度Ｙｇの小さい状況下で，前記一次遅れ時定数τ
を小さな値に設定すれば、フィードバック制御の応答性
が高くなって車両挙動は鋭敏化するため、所謂車両の回
頭性が向上して軽快感とかきびきびした感じとかが得ら
れる。一方、旋回が深まるにつれて旋回中の横加速度Ｙ
ｇも大きくなり、この横加速度Ｙｇの増大に合わせて一
次遅れ時定数τを大きな値に設定すれば、フィードバッ
ク制御の応答性は次第に低くなって車両挙動は鈍重化す
るが、これは逆に車両の旋回中の入力に対してスタビリ
ティを高めることになるから、過渡的な外乱に対しては
安定性が向上して，コーナリング性能としてはしっとり
した或いはしっかりとした感じが得られる。

【００７３】これらの目的を踏まえて，前記横加速度Ｙ
ｇに応じて前記一次遅れ時定数τは図１０に示すように
変更設定される。同図に明示するように当該一次遅れ時
定数τは横加速度Ｙｇの増大に伴って次第に大きく設定
されるが、横加速度Ｙｇが或る所定値Ｙｇ₁ 以下の領域
では当該一次遅れ時定数τは或る所定値τ₁ に維持さ
れ、逆に横加速度Ｙｇが或る所定値Ｙｇ₂ 以上の領域で
は当該一次遅れ時定数τは或る所定値τ₂ に維持され
る。これは、横加速度Ｙｇの減少に伴って必要以上に一
次遅れ時定数τを小さな値にしてしまったのでは、直進
走行時やその付近で車両の挙動が鋭敏になりすぎて却っ
て不安定な感じを与えてしまう。従って、横加速度Ｙｇ
が或る所定値Ｙｇ₁ 以下の領域では，当該一次遅れ時定
数τを直進安定性を維持するための下限値としての所定
値τ₁ に維持する。逆に、横加速度Ｙｇの増大に伴って
必要以上に一次遅れ時定数τを大きな値にしてしまった
のでは、旋回中に与える操舵入力，即ち運転者の意思に
対して車両の挙動が追従し得なくなって運転者に不安な
感じを与えてしまう。従って、横加速度Ｙｇが或る所定
値Ｙｇ₂ 以上の領域では，当該一次遅れ時定数τを操舵
入力に対して車両挙動を正確に追従するための上限値と
しての所定値τ₂ に維持する。

【００７４】こうして算出設定された一次遅れ時定数τ
を用いて前記１０式に従い、前記定常ヨーレートψ^'* ₀
に対して一次遅れ系演算を行うことで目標ヨーレートψ
^'*を得る。従って、目標ヨー角加速度ψ^"*は、前記目標
ヨー角加速度ψ^'*を時間微分する前記５式に従って求め
られる。

【００７５】このようにして得られた目標ヨーイング運
動量と実ヨーイング運動量との偏差を零となるようにフ
ィードバック制御を行うために、各偏差を，前記６式，
７式によってヨーレート差Δψ' 及びヨー角加速度差Δ
ψ^" として算出し、これらのヨーレート差Δψ' 及びヨ
ー角加速度差Δψ^" を用いて，前記８式に従ってヨーレ
ート対応クラッチトルクＴψ' を算出する。その際、前
記第３の制御ゲインＫ ₃ を予め設定した値とするのは前
記第１実施例と同様であるが、本実施例ではフィードバ
ック制御の応答性に関しては前記一次遅れ時定数τによ
って変更制御可能であるから、前記第２の制御ゲインＫ
₂ に関しても，所望の車両挙動を実現できる値に予め設
定しておけばよい。

【００７６】次にこのような発明原理に基づいて車両の
ヨーイング運動量を制御するためのクラッチ機構３７の
締結力並びにその制御信号を算出出力するために、前記
コントローラ５８のマイクロコンピュータ７０で行われ
る演算処理について図１１のフローチャートに従って説
明する。この演算処理は、所定周期ΔＴ（例えば２０ms
ec）毎のタイマ割込処理として実行され、まず、ステッ
プＳ２１で、前記前輪回転センサ５４からの前輪回転検
出値ｎＦ，後輪回転センサ５６からの後輪回転検出値ｎ
Ｒ，車速センサ５２からの車速検出値Ｖ，横加速度セン
サ５１からの横加速度検出値Ｙｇ，操舵角センサ５３か
らの操舵角検出値θ及びヨーレートセンサ５５からの実
ヨーレート検出値ψ' を読込む。

【００７７】次にステップＳ２２に移行して、前記２式
に従って前後輪回転差ΔＮを算出する。次にステップＳ
２３に移行して、前記３式又は前記記憶装置７０ｃに予
め記憶された制御マップ等に従って第１の制御ゲインＫ
₁ を算出設定する。次にステップＳ２４に移行して、前
記ステップＳ２２で算出された前後輪回転差ΔＮに，前
記ステップＳ３で算出設定された第１の制御ゲインＫ₁
を乗じて，前記４式に従ってクラッチトルクＴＮを算出
する。

【００７８】次にステップＳ２５に移行して、前記ステ
ップＳ２１で読込まれた実ヨーレート検出値ψ' を時間
微分してヨー角加速度ψ" を算出する。次にステップＳ
２６に移行して、前記ステップＳ２１で読込まれた車速
検出値Ｖ並びに操舵角検出値θを用いて，前記図９の制
御マップから適宜線形補間により定常ヨーレートψ^'* ₀
を算出設定する。

【００７９】次にステップＳ２７に移行して、前記ステ
ップＳ２１で読込まれた横加速度検出値Ｙｇを用い，前
記図１０に示す制御マップに従って一次遅れ時定数τを
算出設定する。次にステップＳ２８に移行して、前記ス
テップＳ２６で算出設定された定常ヨーレートψ^'* ₀ 及
びステップＳ２７で算出設定された一次遅れ時定数τを
用いて、前記１０式に従って目標ヨーレートψ^'*を算出
する。

【００８０】次にステップＳ２９に移行して、前記ステ
ップＳ２８で算出された目標ヨーレートψ^'*を時間微分
して前記５式に従って目標ヨー角加速度ψ^"*を算出す
る。次にステップＳ３０に移行して、前記ステップＳ２
１で読込まれた実ヨーレート検出値ψ' から前記ステッ
プＳ２８で算出された目標ヨーレートψ^'*を減じて前記
６式に従ってヨーレート差Δψ' を算出する。

【００８１】次にステップＳ３１に移行して、前記ステ
ップＳ２５で算出されたヨー角加速度ψ" から前記ステ
ップＳ２９で算出された目標ヨー角加速度ψ^"*を減じて
前記７式に従ってヨー角加速度差Δψ" を算出する。次
にステップＳ３２に移行して、前記ステップＳ３０で算
出されたヨーレート差Δψ' ，ステップＳ３１で算出さ
れたヨー角加速度差Δψ" 及び予め設定されている第２
の制御ゲインＫ₂ 及び第３の制御ゲインＫ₃ を用いて前
記８式に従ってヨーレート対応クラッチトルクＴψ' を
算出する。

【００８２】次にステップＳ３３に移行して、前記ステ
ップＳ２４で算出したクラッチトルクＴＮと前記ステッ
プＳ３２で算出したヨーレート対応クラッチトルクＴ
ψ' とを加算してクラッチ締結力Ｔを算出する。次にス
テップＳ３４に移行して、前記ステップＳ３３で算出し
たクラッチ締結力Ｔを達成するための制御信号Ｓ_T を形
成し，前記駆動回路５９に向けて出力してメインプログ
ラムに復帰する。

【００８３】次に本実施例の車両のヨーイング運動量制
御装置の作用について車両の挙動に基づいて説明する。
まず、前後輪の回転差ΔＮに基づいて当該前後輪回転差
ΔＮを補正するクラッチトルクＴＮのフィードバック制
御については、前記第１実施例のそれと同様に実施され
るので，その詳細な作用の説明を割愛する。

【００８４】また、算出された目標ヨーイング運動量，
即ち目標ヨーレートψ^'*及び目標ヨー角加速度ψ^"*に、
車両で実際に発生する実ヨーイング運動量，即ち実ヨー
レート検出値ψ' 及びヨー角加速度ψ" を追従させて車
両のステアリング特性を改善するヨーイング運動量のフ
ィードバック制御の主幹についても、図１１の演算処理
のステップＳ２６で制御マップから線形補間して得られ
る定常ヨーレートψ^'* ₀ を一次遅れ系演算して目標ヨー
レートψ^'*を算出すること以外は、前記第１実施例のそ
れと同様に実施されるので，その詳細な作用の説明を割
愛する。

【００８５】また、転舵旋回中にあって前後輪の回転数
差が発生した場合にも、前記第１実施例と同様にヨーイ
ング運動量の制御を適切に行いながらそれらの回転数差
をも適切に補正することができるので，その作用の詳細
な説明を割愛する。そして、前述のように旋回状態にお
けるステアリング特性の改善によって車両挙動は夫々の
状況下で安定化するが、その過渡特性について考察する
と、まず、直進付近から旋回初期に掛けて操舵入力であ
る操舵角或いは転舵角が小さく，結果的に前後輪２ＦＬ
〜２ＲＲの何れも横すべり角が小さい状態では、前述の
ように各車輪のコーナリングパワは大きく、操舵入力に
対する車両挙動の応答性が高い。一方、こうした直進付
近又は旋回初期においては車両に二次的に発生する横加
速度検出値Ｙｇも小さく、前記図１１の演算処理のう
ち，ステップＳ２７で図１０の制御マップに従って算出
設定される一次遅れ時定数τも小さな値となる。従っ
て、この小さな値の一次遅れ時定数τを用いてステップ
Ｓ２８の１０式で算出される目標ヨーレートψ^'*及びこ
れを時間微分してステップＳ２９で得られた目標ヨー角
加速度ψ^"*に、実ヨーレート検出値ψ' 及びヨー角加速
度ψ" を追従する本実施例のフィードバック制御系の応
答性は、前記一次遅れ時定数τを比較的大きな一定値に
設定した場合に比して，相対的に鋭敏になり、結果的に
車両の回頭性が向上して軽快感が付与される。

【００８６】一方、旋回中期から旋回後期に掛けて操舵
入力である操舵角或いは転舵角は比較的大きく，結果的
に前後輪２ＦＬ〜２ＲＲの何れも横すべり角が大きい状
態では、前述のように各車輪のコーナリングパワは小さ
く、操舵入力に対する車両挙動の応答性が低い。一方、
こうした旋回中期から旋回後期においては，実際的に旋
回後期にかけて行われる運転者の加速操作も合わせて，
車両に二次的に発生する横加速度検出値Ｙｇが大きく、
前記図１１の演算処理のうち，ステップＳ２７で図１０
の制御マップに従って算出設定される一次遅れ時定数τ
も大きな値となる。従って、この大きな値の一次遅れ時
定数τを用いてステップＳ２８の１０式で算出される目
標ヨーレートψ^'*及びこれを時間微分してステップＳ２
９で得られた目標ヨー角加速度ψ^"*に、実ヨーレート検
出値ψ' 及びヨー角加速度ψ" を追従する本実施例のフ
ィードバック制御系の応答性は、前記一次遅れ時定数τ
を比較的小さな一定値に設定した場合に比して，相対的
に鈍重になり、特に外乱による過渡的な実ヨーレート検
出値ψ' の変化や運転者の無意識的な操舵入力からの操
舵角検出値θの変動に対して車両の挙動が安定し、結果
的にしっとり感とかしっかり感といった安定感が付与さ
れる。

【００８７】勿論、前記一次遅れ時定数τには前述のよ
うに上限値及び下限値を設定してあるから、例えば直進
付近における操舵入力に対して車両が過敏に反応し過ぎ
たり、或いは旋回中における操舵入力に対して車両が追
従しなさ過ぎたりするようなことはない。また、レーン
チェンジ等のように比較的小さな操舵入力で車両が軽快
に回頭し且つ収束することが望まれるような場合には、
前記旋回初期と同様の制御によってそれが実現される。

【００８８】また、本実施例では目標ヨーレート算出に
おいて一次遅れ系演算に係る定常ヨーレートを制御マッ
プの線形補間によって算出することとしたために、その
分だけ演算負担が軽減され、処理時間を短縮することが
できる。なお、前記実施例では前後輪回転差の補正を同
時に行うヨーイング運動量制御装置について説明した
が、本発明の車両のヨーイング運動量制御装置では，こ
れを必ずしも同時に行う必要はなく、この補正制御機能
を削除する場合には前記図１１の演算処理におけるステ
ップＳ２２〜Ｓ２４を削除すればよい。

【００８９】従って、前記図１１の演算処理におけるス
テップＳ２１が本発明のうち請求項２に係るヨーイング
運動量制御装置のヨーイング運動量検出手段，入力物理
量検出手段，横加速度検出手段に相当し、以下同様に，
ステップＳ２６，Ｓ２８，Ｓ２９が目標ヨーイング運動
量演算手段に相当し、ステップＳ２８が遅れ系演算手段
に相当し、ステップＳ２７が時定数設定手段に相当し、
ステップＳ２５，Ｓ３０〜Ｓ３４がフィードバック制御
手段に相当する。

【００９０】なお、前記実施例では後輪駆動車両をベー
スにした四輪駆動車両について詳述したが、この種の四
輪駆動車両に限定されるものではなく、前輪駆動車両を
ベースにした四輪駆動車両に搭載されるトランスファの
クラッチ機構を制御するものであってもよい。この場合
は、前記した前後輪回転差ΔＮ＝ｎＦ−ｎＲとして演算
すればよい。

【００９１】また、前記実施例ではクラッチ機構として
油圧駆動による流体式摩擦クラッチを用いた場合につい
て説明したが、本発明は駆動力を連続的に配分できるク
ラッチであれば例えば電磁クラッチ機構等にも採用でき
る。まら、前記実施例はコントローラ５８としてマイク
ロコンピュータを適用した場合について説明したが、こ
れに代えてカウンタ，比較器等の電子回路を組み合わせ
て構成することもできる。

【００９２】また、前記実施例では可変トルククラッチ
を付勢する作動流体として作動油を適用した場合につい
て説明したが、これに限らず水等の流体，空気等の気体
を適用し得ることは言うまでもない。また、圧力制御弁
としては、前記減圧弁に限定されるものではなく、他の
指令値に応答して二次側の圧力を制御可能な圧力制御弁
を適用し得る。

【００９３】また、前記オイルポンプの回転駆動源とし
ては前記電動モータに限らず，エンジンの回転出力を用
いることも可能である。また、前記実施例では車両のヨ
ーイング運動量制御装置を前後輪間の駆動力配分装置に
展開したものについてのみ詳述したが、本発明の車両の
ヨーイング運動量制御装置は、目標ヨーイング運動量
に，車両に発生する実ヨーイング運動量を追従させるフ
ィードバック制御を行うものについてはあらゆる制御装
置に適用可能であり、例えば本出願人が先に提案した特
開昭６０−１６１２５５号公報に記載される四輪操舵制
御装置を含む補助操舵制御装置や、同じく本出願人が先
に提案した特開平５−１９３３３２号公報に記載される
ロール剛性可変制御を可能とした能動型サスペンション
及びスタビライザ制御装置、或いは同じく本出願人が先
に提案した特開平５−２４５２８号公報に記載される車
両各輪の制動力を個別に制御する制動力制御装置、或い
は同じく本出願人が先に提案した特開平２−２９０７２
２号公報に記載される左右輪に駆動力を分配伝達する差
動制限制御装置等にも広く展開可能である。

【００９４】

【発明の効果】以上説明したように本発明の車両のヨー
イング運動量制御装置によれば、目標ヨーイング運動量
に車両の実ヨーイング運動量を追従させるようにフィー
ドバック制御するときに介在する応答性を，車両のヨー
イング運動によって発生する横加速度に応じて変更制御
するにあたり、横加速度の増大に伴ってトータルフィー
ドバック制御ゲインを大きく設定するか，或いは遅れ系
演算の時定数を大きく設定することにより、旋回初期或
いは直進付近でのフィードバック制御の応答を鋭敏化し
て車両の回頭性を向上して軽快感を付与すると共に、旋
回中でのフィードバック制御の応答を鈍重化して過渡的
な外乱に対する車両挙動を安定化することを可能とす
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の車両のヨーイング運動量制御装置の基
本構成図である。

【図２】本発明の車両のヨーイング運動量制御装置を前
後輪間の駆動力配分制御装置に適用した一例を示す概略
構成図である。

【図３】図２の前後輪間の駆動力配分制御装置の一例を
示す概略構成図である。

【図４】図３の前後輪間の駆動力配分制御装置で行われ
る供給作動油圧と前輪側への伝達トルクの相関関係図で
ある。

【図５】図３の前後輪間の駆動力配分制御装置で行われ
る指令電流と供給作動油圧の相関関係図である。

【図６】図３の前後輪間の駆動力配分制御装置で行われ
る前後輪回転差と前輪側への伝達トルクの相関関係図で
ある。

【図７】本発明の車両のヨーイング運動量制御装置の第
１実施例で行われる演算処理の横加速度検出値に対する
第２制御ゲインの制御マップである。

【図８】図７の制御マップで設定される第２制御ゲイン
を用いて行われる車両のヨーイング運動量制御装置の第
１実施例の演算処理を示すフローチャートである。

【図９】本発明の車両のヨーイング運動量制御装置の第
２実施例で行われる演算処理の操舵角検出値に対して車
速検出値をパラメータとする定常ヨーレートの制御マッ
プである。

【図１０】本発明の車両のヨーイング運動量制御装置の
第２実施例で行われる演算処理の横加速度検出値に対す
る時定数の制御マップである。

【図１１】図９の制御マップで設定される定常ヨーレー
ト及び図１０で設定される時定数を用いて行われる車両
のヨーイング運動量制御装置の第２実施例の演算処理を
示すフローチャートである。

【符号の説明】

１はエンジン ２ＦＬ〜２ＲＲは前左輪〜後右輪 ３は駆動力系 ４は駆動力配分制御装置 １２は変速機 １４はトランスファ １６は前輪側出力軸 １８は前輪側ディファレンシャルギヤ ２０は前輪側ドライブシャフト ２２はプロペラシャフト ２４は後輪側ディファレンシャルギヤ ２６は後輪側ドライブシャフト ３５は流体圧力源 ３７はクラッチ機構 ５０は圧力制御弁 ５１は横加速度センサ ５２は車速センサ ５３は操舵角センサ ５４は前輪回転センサ ５６は後輪回転センサ ５８はコントローラ ５９は駆動回路 ７０はマイクロコンピュータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両に実際に発生しているヨーイング運
   動量を検出するヨーイング運動量検出手段と、車両に作
   用する入力又は車両に発生している物理量を検出する入
   力物理量検出手段と、前記入力物理量検出手段で検出さ
   れた車両に作用する入力検出値又は車両に発生している
   物理量検出値に基づいて車両で達成すべき目標ヨーイン
   グ運動量を算出する目標ヨーイング運動量演算手段と、
   前記目標ヨーイング運動量演算手段で算出された目標ヨ
   ーイング運動量に前記ヨーイング運動量検出手段で検出
   されたヨーイング運動量が一致するように所定のフィー
   ドバック制御ゲインを用いてフィードバック制御を行う
   フィードバック制御手段とを備えた車両のヨーイング運
   動量制御装置において、車両に作用する横加速度を検出
   する横加速度検出手段と、前記横加速度検出手段で検出
   された横加速度検出値の増加に応じて前記フィードバッ
   ク制御ゲインを大きく設定するフィードバック制御ゲイ
   ン設定手段とを備えたことを特徴とする車両のヨーイン
   グ運動量制御装置。
2. 【請求項２】 車両に実際に発生しているヨーイング運
   動量を検出するヨーイング運動量検出手段と、車両に作
   用する入力又は車両に発生している物理量を検出する入
   力物理量検出手段と、前記入力物理量検出手段で検出さ
   れた車両に作用する入力検出値又は車両に発生している
   物理量検出値に基づいて車両で達成すべき目標ヨーイン
   グ運動量を算出する目標ヨーイング運動量演算手段と、
   前記目標ヨーイング運動量演算手段で算出された目標ヨ
   ーイング運動量に前記ヨーイング運動量検出手段で検出
   されたヨーイング運動量が一致するようにフィードバッ
   ク制御を行うフィードバック制御手段とを備え、前記目
   標ヨーイング運動量演算手段は，前記目標ヨーイング運
   動量を所定の時定数で与えられる遅れ系として算出する
   遅れ系演算手段を備えてなる車両のヨーイング運動量制
   御装置において、車両に作用する横加速度を検出する横
   加速度検出手段と、前記横加速度検出手段で検出された
   横加速度検出値が小さいときに前記時定数を小さく且つ
   当該横加速度検出値の増加に応じて当該時定数を大きく
   する時定数設定手段とを備えたことを特徴とする車両の
   ヨーイング運動量制御装置。