JPH0752679A

JPH0752679A - 車両の制御装置

Info

Publication number: JPH0752679A
Application number: JP20396893A
Authority: JP
Inventors: Yasunari Nakayama; 康成中山; Yuki Fukumoto; 由紀福本
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1993-08-18
Filing date: 1993-08-18
Publication date: 1995-02-28
Anticipated expiration: 2018-12-02
Also published as: JP3473048B2

Abstract

(57)【要約】【目的】路面状態及び旋回状態に応じて差動制限を適
切に行い、旋回時の安定性を高める。【構成】車輪間差動装置の差動機能に対し、左右輪の
回転差に基づいて制限を加える差動制限手段６５と、舵
角と車速とから算出された横加速度計算値と横加速度セ
ンサで検出された横加速度実測値との差を算出する算出
手段と、上記差に基づいて上記差動制限手段の制御特性
を補正する差動制限補正手段６６とを設ける。該差動制
限補正手段６６は、上記差が大きい程差動制限手段の制
御ゲインＧを小さくするように補正するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車輪間差動装置の差動
機能に対し、左右輪の回転差に基づいて制限を加える差
動制限手段を備えた車両の制御装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両において、左右の駆動輪に対
し、回転差を許容しつつ駆動力を伝達する車輪間差動装
置を設ける一方、該車輪間差動装置の差動を制限する差
動制限装置を設け、左右の駆動輪のうち、一方がスリッ
プして両車輪の回転差が所定値以上になったとき、上記
差動制限装置の作動により車輪間差動装置の差動を制限
して、駆動性能を高めるようにしたものは知られてい
る。尚、差動制限装置としては、左右の駆動輪の回転差
を完全に零にするいわゆるデフロック装置以外に、左右
の駆動輪への駆動力を各々別々に制御して左右輪間の差
動を自在に制限するようにしたものが種々開発されて来
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記差動制
限装置においては、通常、左右輪の回転差ないしスリッ
プ率差に基づいて差動を制限しているが、車両の旋回走
行中には車輪の横滑り角が刻一刻と変化し、スリップ率
と路面の摩擦係数（以下、必要に応じてこれをμとい
う）との特性も変わるため、制御ゲイン等の制御特性を
直進走行時と同じにすると、振動が発生し易くなり、走
行が不安定なものとなる。

【０００４】そこで、このような問題を解決するため
に、旋回走行時に路面μに応じて差動制限装置の制御特
性を変更することが考えられる。しかし、車輪の横滑り
角は、路面状態だけでなく、旋回状態によっても異なり
かつ旋回走行中刻一刻と変化するので、単に路面μに応
じて制御特性を変更するだけでは、旋回走行時の安定性
を確保する上では不十分である。また、駆動トルクの変
化と駆動輪の回転速度の変化とから路面μを検出するも
のの場合、駆動トルクの変化がなければ路面μを検出す
ることができないが、旋回中に駆動トルクの変化に伴い
駆動輪の回転速度が振動的に変化すると、車両の挙動が
不安定なものになる。尚、車輪の横滑り角を直接検出す
る方法は未だ知られていない。

【０００５】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、特に、車輪の横滑り角
が大きくなるに従って、舵角と車速とから算出される横
加速度計算値と横加速度センサで検出される横加速度実
測値との差が大きくなることに着目し、この差に応じて
差動制限装置の制御特性を変更することにより、路面状
態及び旋回状態に応じて差動制限を適切に行い、旋回時
の安定性を高め得る車両の制御装置を提供せんとするも
のである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、左右の駆動輪に対し、回転
差を許容しつつ駆動力を伝達する車輪間差動装置と、該
車輪間差動装置の差動機能に対し、左右輪の回転差に基
づいて制限を加える差動制限手段とを備えた車両の制御
装置において、操舵輪の舵角を検出する舵角センサと、
車速を検出する車速センサと、車両の横加速度を検出す
る横加速度センサと、上記舵角と車速とから算出された
横加速度計算値と上記横加速度センサで検出された横加
速度実測値との差を算出する算出手段と、上記差に基づ
いて上記差動制限手段の制御特性を補正する差動制限補
正手段とを備える構成とする。

【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明に従属し、その一つの構成要素である差動制限補正手
段の補正内容の一例を示す。すなわち、上記制限特性補
正手段は、横加速度計算値と横加速度実測値との差が大
きい程差動制限手段の制御ゲインを小さくするように補
正するものである。

【０００８】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明に従属し、その構成要件に加えて、更に、２輪モデル
を基に目標ヨーレートを設定し、ヨーレートセンサで検
出された実際のヨーレートが該目標ヨーレートに合致す
るように上記左右の駆動輪への駆動力を制御する駆動力
制御手段と、上記横加速度計算値と横加速度実測値との
差に基づいて上記目標ヨーレートを補正する目標ヨーレ
ート補正手段とを備える構成とする。

【０００９】

【作用】上記の構成により、請求項１記載の発明では、
車両の旋回走行時、車輪の横滑り角と相関関係にある、
舵角と車速とから計算される横加速度計測値と実際の横
加速度（横加速度センサで検出される横加速度実測値）
との差を算出手段で算出し、この差に基づいて、差動制
限手段の制御特性が差動制限補正手段により補正され
る。これにより、差動制限が、車輪の横滑り角に応じ
て、つまり路面状態及び旋回状態に応じて適切に行われ
ることになり、旋回走行時の安定性が確保される。

【００１０】また、請求項３記載の発明では、横加速度
計測値と横加速度実測値との差がない旋回初期には、２
輪モデルを基に設定された目標ヨーレートに実際のヨー
レートが合致するように左右の駆動輪への駆動力が駆動
力制御手段により制御されることにより、車両が旋回方
向にスムーズに向くようになる。そして、旋回中に車輪
の横滑り角が増加して横加速度計測値と横加速度実測値
との差が生じると、その差に応じて上記目標ヨーレート
が、補正手段より減少方向に補正され、この補正後の目
標ヨーレートに実際のヨーレートが合致するようにフィ
ードバック制御が行われる。このため、実際のヨーレー
トないしヨー角が過大になることはなく、車両がスピン
状態に陥ることが防止される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１２】図１は本発明の一実施例として４輪駆動車
のトルク配分制御装置に適用した場合を示す。この図に
おいて、１及び２は左右の前輪、３及び４は左右の後
輪、５はエンジンであって、該エンジン５の出力は、エ
ンジン出力を前輪側と後輪側とに等分に伝達するセンタ
ーディファレンシャルを有するトランスファ６にトラン
スミッション７を介して入力される。

【００１３】上記トランスファ６には前輪側プロペラシ
ャフト１１を介して、車輪間差動装置としてのフロント
ディファレンシャル１２が連結され、該フロントディフ
ァレンシャル１２には左右の前輪１，２がそれぞれ駆動
軸１３を介して連結されている。また、トランスファ６
には後輪側プロペラシャフト１４を介して、車輪間差動
装置としてのリヤディファレンシャル１５が連結され、
該リヤディファレンシャル１５には左右の後輪３，４が
それぞれ駆動軸１６を介して連結されている。

【００１４】また、２１，２２，２３及び２４はそれぞ
れ各車輪１〜４に設けられたブレーキ装置であり、これ
らのブレーキ装置２１〜２４に供給される油圧（ブレー
キ圧）は、ブレーキ油圧回路２５によって独立的に制御
される。２６はエンジン５の吸気系に設けられたスロッ
トル弁、２７は該スロットル弁２６の開度を調整するス
ロットルモータであって、該スロットルモータ２７はエ
ンジンコントローラ２８により制御される。上記エンジ
ンコントローラ２８は、運転者のアクセル操作量を検出
するアクセルセンサ２９からのアクセル信号を受けて上
記スロットルモータ２７に作動制御信号を出力し、運転
者のアクセル操作量に対応してスロットル弁２６の開度
を調整するとともに、トルク配分コントローラ３０から
の制御信号を受けて、トルク配分の変更に必要なエンジ
ン出力トルクが得られるようエンジン出力を変更するも
のである。

【００１５】さらに、３１は操舵輪である前輪１，２の
舵角を検出する舵角センサ、３２は車両の横方向の加速
度を検出する横加速度センサ、３３は車両の前後方向の
加速度を検出する前後加速度センサ、３４は各車輪１〜
４の回転数を検出する車輪速センサ、３５はエンジン回
転数を検出する回転数センサ、３６は各車輪１〜４（ブ
レーキ装置２１〜２４）のブレーキ圧を検出するブレー
キ圧センサ、３７はトランスミッション７のギヤポジシ
ョン（変速段）を検出するギヤポジションセンサ、３８
はエンジン５のブースト圧を検出するブースト圧セン
サ、３９は車両のヨーレートを検出するヨーレートセン
サであり、これら各種センサ３１〜３９の信号は、上記
アクセルセンサ２９の信号と共に、上記トルク配分コン
トローラ３０に入力される。該トルク配分コントローラ
３０は、各車輪１〜４へのトルク配分を制御するため
に、上記エンジンコントローラ２８及びブレーキ油圧回
路２５（詳しくは後述の増圧用電磁弁４６，４７と減圧
用電磁弁４８，４９）を制御する。尚、車速は各車輪１
〜４の車輪速に基づいて算出されるものであり、よって
車輪速センサ３４は車速センサとしての機能を有する。

【００１６】次に、上記ブレーキ油圧回路２５の構成に
ついて、図２を用いて説明する。

【００１７】図２において、４１は左前輪１のブレーキ
装置２１のための第１油圧ライン、４２は右前輪２のブ
レーキ装置２２のための第２油圧ラインであって、該各
油圧ライン４１，４２にはそれぞれブレーキ圧の供給を
制御する圧力制御弁４３，４４が介設されている。

【００１８】上記各圧力制御弁４３，４４は、シリンダ
４３ａ，４４ａがピストン４３ｂ，４４ｂにより容積可
変室４３ｃ，４４ｃと制御室４３ｄ，４４ｄとに区画さ
れている。上記容積可変室４３ｃ，４４ｃは、マスタシ
リンダ４５で発生したブレーキ圧を上記ブレーキ装置２
１，２２に供給するものである。上記ピストン４３ｂ，
４４ｂは、スプリング４３ｅ，４４ｅにより容積可変室
４３ｃ，４４ｃの容積が増大する方向に付勢されている
とともに、制御室４３ｄ，４４ｄに導入される制御圧に
よりスプリング４３ｅ，４４ｅの付勢に抗して容積可変
室４３ｃ，４４ｃを縮小する方向に移動するものであ
り、この縮小方向の移動により容積可変室４３ｃ，４４
ｃの制動圧入口を閉じるチェックバルブ４３ｆ，４４ｆ
を備えている。従って、制御室４３ｄ，４４ｄに制御圧
が導入されてピストン４３ｂ，４４ｂがスプリング４３
ｅ，４４ｅに抗して移動すると、マスタシリンダ４５と
容積可変室４３ｃ，４４ｃとの間が遮断されるととも
に、該容積可変室４３ｃ，４４ｃ内で発生する制動圧が
ブレーキ装置２１，２２に供給されることになる。

【００１９】一方、上記各圧力制御弁４３，４４を作動
させるために、各々増圧用電磁弁４６，４７と減圧用電
磁弁４８，４９とが設けられている。増圧用電磁弁４
６，４７は、オイルポンプ５０からリリーフ弁５１を介
して上記圧力制御弁４３，４４の制御室４３ｄ，４４ｄ
に至る制御圧供給ライン５２，５３上に配置され、減圧
用電磁弁４８，４９は、上記制御室４３ｄ，４４ｄから
導かれたドレンライン５４，５５上に配置されている。
そして、これらの電磁弁４６〜４９は上記トルク配分コ
ントローラ３０からの信号により開閉制御され、増圧用
電磁弁４６，４７が開通されかつ減圧用電磁弁４８，４
９が遮断されたときに圧力制御弁４３，４４の制御室４
３ｄ，４４ｄに制御圧が導入され、増圧用電磁弁４６，
４７が遮断されかつ減圧用電磁弁４８，４９が開通され
たときに上記制御室４３ｄ，４４ｄの制御圧が排出され
るようになっている。

【００２０】尚、左右の後輪３，４のブレーキ装置２
３，２４についても、その図示は省略するが、上記前輪
１，２のブレーキ装置２１，２２と同様の構造が採用さ
れており、かかる構造により各ブレーキ装置２１〜２４
に独立したブレーキ圧を作用せしめることができるもの
である。

【００２１】次に、上記トルク配分コントローラ３０の
制御内容について、図３に示すフローチャートに従って
説明する。

【００２２】図３において、スタートした後、先ず、ス
テップＳ1 で所定の計測タイミングになるのを待って、
ステップＳ2 で図１に示す各種センサ２９，３１〜３９
からの各信号により、運動量としてのアクセル開度、舵
角、横加速度、前後加速度、各車輪速、エンジン回転
数、各車輪のブレーキ圧、ギヤポジション、ブースト
圧、車両の実際のヨーレートを計測する。

【００２３】続いて、ステップＳ3 で要求トルクを計算
する。この要求トルクの計算は、予め各ギヤポジション
毎に用意された、アクセル開度とエンジン回転数とを関
数とするエンジン出力トルクの算出用マップを用いて行
われる。しかる後、ステップＳ4 で４車輪１〜４の駆動
トルクの配分量を設定し、ステップＳ5 でこの配分量を
用いて各車輪１〜４の要求駆動トルクを算出する。上記
配分量は、後述するように左右輪の最終トルク差ΔＴ1
と前後輪の最終トルク差ΔＴ2 とからなる。

【００２４】しかる後、ステップＳ6 でエンジンコント
ローラ２８を介してエンジン出力を制御するとともに、
ステップＳ7 でブレーキ油圧回路２５を介して各車輪１
〜４のブレーキ圧を制御する。上記エンジン出力の制御
は、駆動軸１３，１６での出力トルクを、各車輪１〜４
の要求駆動トルクのうちの最大値となるようスロットル
開度を制御するものであり、上記ブレーキ圧の制御は、
実際の駆動軸１３，１６への出力トルクと各車輪１〜４
の要求駆動トルクとの差に相当するブレーキトルクを与
えるようブレーキ圧を各車輪毎に独立して制御するもの
である。この両制御が終了した後、ステップＳ1 へ戻
る。

【００２５】上記配分量の設定は、図４に示すフローチ
ャートに従って行われる。

【００２６】すなわち、先ず初めに、ステップＳ11でヨ
ーレートフィードバック制御量ΔＴ11，ΔＴ21を計算す
る。この制御量は、左右輪の駆動トルク差ΔＴ11と前後
輪の駆動トルク差ΔＴ21の２種類がある。続いて、ステ
ップＳ12で制御ゲインＧを設定した後、ステップＳ13で
この制御ゲインＧを用いて差動制御量ΔＴ12，ΔＴ22を
計算する。この差動制限量は、左右輪の差動制限量ΔＴ
12と前後輪の差動制限量ΔＴ22の２種類がある。しかる
後、ステップ14で左右輪の駆動トルク差ΔＴ11と差動制
限量ΔＴ12とを加算して左右輪の最終トルク差ΔＴ1
を、前後輪の駆動トルク差ΔＴ21と差動制限量ΔＴ22と
を加算して前後輪の最終トルク差ΔＴ2 をそれぞれ計算
し、リターンする。

【００２７】上記ヨーレートフィードバック制御量ΔＴ
11，ΔＴ21の計算は、図５に示すフローチャートに従っ
て行われる。

【００２８】すなわち、先ず初めに、ステップＳ21で目
標ヨーレートＹt を後述する方法で計算した後、ステッ
プＳ22でこの目標ヨーレートＹt とヨーレートセンサ３
９で検出した実際のヨーレートＹとの偏差ΔＹを計算
し、ステップＳ23で該ヨーレート偏差の微分値ｄΔＹを
計算する。この微分値ｄΔＹの計算は、今回のヨーレー
ト偏差ΔＹと前回のヨーレート偏差ΔＹ0 との差分をサ
イクルタイムΔｔ（約７ｍｓ）で除して行われる。しか
る後、ステップＳ24で今回のヨーレート偏差ΔＹを前回
のヨーレート偏差ΔＹ0 に置き換える。

【００２９】続いて、ステップＳ25で上記ヨーレート偏
差ΔＹに対し、図６に示すように、０を中心にして所定
幅ｅ1 の不感帯を設定する。しかる後、ステップＳ26で
左右輪の駆動トルク差ΔＴ11を、ヨーレート偏差ΔＹの
ＰＤ計算でもって算出する。つまり、駆動トルク差ΔＴ
11は、次のような計算式により、 ΔＴ11＝ＰＧ1 ×ΔＹ＋ＤＧ1 ×ｄΔＹ算出されるものである。但し、ＰＧ1 は比例係数、ＤＧ
1 は微分係数である。

【００３０】続いて、ステップＳ27で前後輪の横すべり
角差ｄβを計算する。その計算式は、ｄβ＝｜θ｜−｜Ｙ×Ｃ／Ｖ｜である。但し、θは舵角、Ｙはヨーレート、Ｖは車速で
ある。Ｃは係数であって、下記の式により、Ｃ＝（１＋Ａ×Ｖ²）×Ｌ算出されるものである。但し、Ａはスタビリティファク
タ、Ｌはホイールベースである。

【００３１】続いて、ステップＳ28で前後輪のトルク配
分比ｓを、図７に示すようなマップを用いて計算する。
このマップでは、前後輪のトルク配分比ｓは、上記前後
輪の横すべり角差ｄβに応じて変化するとともに、その
横すべり角差ｄβが零の時を中心に所定幅ｅ2 の不感帯
が設けられている。尚、トルク配分比ｓは、０で前後均
等配分とし、＋０．５で後輪の駆動トルクを最大にかつ
前輪の駆動トルクを０にし、−０．５で逆の関係にする
ようになっている。

【００３２】続いて、ステップＳ29で前後輪の駆動トル
ク差ΔＴ21を計算する。その計算式は、 ΔＴ21＝ｓ×ＴＲＱである。つまり、前後輪の駆動トルク差ΔＴ21は、前後
輪のトルク配分比ｓとエンジン出力トルクＴＲＱとの積
算値である。しかる後、リターンする。

【００３３】以上のようなヨーレートフィードバック制
御量の計算処理のうち、左右輪の駆動トルク差ΔＴ11の
計算部分（ステップＳ21〜Ｓ26）において、実際のヨー
レートＹが目標ヨーレートＹt に合致するように左右の
駆動輪（前輪１，２と後輪３，４）への駆動力を制御す
る駆動力制御手段６１が構成されている。

【００３４】上記目標ヨーレートＹt の計算は、図８に
示すフローチャートに従って行われる。

【００３５】すなわち、先ず初めに、ステップＳ31で横
加速度センサ３２で検出された横加速度の実測値Ｇl を
読み込んだ後、ステップＳ32でその横加速度実測値Ｇl
から高周波のノイズを除去するためにフィルタ処理を行
う。このフィルタ処理は、ローパスフィルタによって行
われる。

【００３６】続いて、ステップＳ33で２輪モデルを基に
した横加速度計算値Ｇltを算出する。その計算式は、Ｇlt＝｛Ｖ²／（１＋Ａ0 ×Ｖ²）｝×θ／Ｌである。但し、Ｖは車速、θは舵角、Ｌはホイールベー
ス、Ａ0 はスタビリティファクタである。このステップ
Ｓ33により、舵角θと車速Ｖとから横加速度計算値Ｇlt
を算出する横加速度算出部６２が構成されている。

【００３７】上記横加速度計算値Ｇltの算出後、ステッ
プＳ34でその横加速度計算値Ｇltに対しフィルタ処理を
行う。このフィルタ処理は、ノイズを除去すること以外
に、上記横加速度実測値Ｇl に対するフィルタ処理によ
る出力の遅れ特性及びハンドル操作に対する車両の遅れ
特性と相殺するために行うものである。

【００３８】続いて、ステップＳ35で横加速度計算値Ｇ
ltと横加速度実測値Ｇl とが同符号であるか否かを判定
する。横加速度計算値Ｇlt及び横加速度実測値Ｇl は、
左旋回の時と右旋回の時とで符号が逆になるが、この両
者の符号が逆になるのは、旋回中にその旋回方向と反対
方向にハンドルを操作するいわゆるカウンターステア状
態の時である。従って、ステップＳ35の判定は、通常の
旋回操作状態であるか、あるいはカウンターステア状態
であるかを判定しているのである。

【００３９】そして、上記ステップＳ35の判定がＹＥＳ
のとき、つまり通常の旋回操作状態の時には、ステップ
Ｓ36で横加速度計算値Ｇltの絶対値と横加速度実測値Ｇ
l の絶対値との差が所定値Ｇl0以上であるか否かを判定
する。この判定がＮＯのときには、ステップＳ37で補正
値Ａc に０をセットする一方、判定がＹＥＳのときに
は、ステップＳ38で補正値Ａc を下記の式により、Ａc ＝Ｋ｛（｜Ｇlt｜−｜Ｇl ｜）−Ｇl0｝算出する。但し、Ｋは正の係数である。この補正値Ａc
は、横加速度計算値Ｇltと横加速度実測値Ｇl との差か
ら不感帯しきい値としての所定値Ｇl0を減算したもので
いる。

【００４０】一方、上記ステップＳ35の判定がＮＯのと
き、つまりカウンターステア状態のときには、ステップ
Ｓ39で補正値Ａc に最大値Ａcmaxをセットする。

【００４１】上記ステップＳ37〜Ｓ39のいずれかで補正
値Ａc を設定した後、ステップＳ40でこの補正値Ａc と
補正前のスタビリティファクタＡ0 とを加算して新たな
スタビリティファクタＡを算出する。次いで、ステップ
Ｓ41で上記補正後のスタビリティファクタＡに対し、そ
の最大値を規制するリミット処理をした後、ステップＳ
42で２輪モデルを基にした目標ヨーレートＹt を下記の
式により、Ｙt ＝｛Ｖ／（１＋Ａ×Ｖ²）｝×θ／Ｌ算出し、リターンする。

【００４２】以上のフローチャートのうち、前半部分つ
まりステップＳ31〜Ｓ34，Ｓ38の制御フローにより、横
加速度計算値Ｇltと横加速度実測値Ｇl との差（詳しく
はこの差に比例する補正値Ａc ）を算出する算出手段６
３が構成され、後半部分つまりステップＳ40〜Ｓ42の制
御フローにより、上記差に基づいてスタビリティファク
タＡを変更することで目標ヨーレートＹt を補正する目
標ヨーレート補正手段６５が構成されている。

【００４３】一方、上記左右輪の差動制限量ΔＴ12は、
図９に示すフローチャートに従って行われる。

【００４４】すなわち、先ず初めに、ステップＳ51で不
感帯フラグｓｃｆに０をセットした後、ステップＳ52で
車輪速センサ３４で検出された左車輪１，３の車輪速と
右車輪２，４の車輪速とから左右輪の回転差ｓｌを計算
する。

【００４５】続いて、ステップＳ53で左右輪の差動制限
量の前回値ΔＴ120 が０であるか否かを、ステップＳ54
で該前回値ΔＴ120 が正であるか否かをそれぞれ判定
し、これらの判定結果に応じて、ステップＳ55〜Ｓ57で
不感帯フラグｓｃｆに０又は１をセットする。ここで、
左右輪の差動制限量の前回値ΔＴ120 が０のときに行う
不感帯フラグｓｃｆの設定（ステップＳ57）は、差動制
限の開始判定としての意義を有し、左右輪の差動制限量
の前回値ΔＴ120 が０でないときに行う不感帯フラグｓ
ｃｆの設定（ステップＳ55，Ｓ56）は、差動制限の終了
判定として意義を有する。また、不感帯フラグｓｃｆに
１をセットする不感帯領域（斜線領域）は、車輪速Ｖw
が低い領域では不感帯幅が車輪速Ｖw の増加に伴い減少
し、車輪速Ｖw が中ないし高い領域では不感帯幅が一定
値Ｌとなるように設定されている。

【００４６】上記不感帯フラグｓｃｆのセット後、ステ
ップＳ58でその不感帯フラグｓｃｆが０であるか否か判
定する。この判定がＹＥＳのとき、つまり不感帯領域で
ないときには、ステップＳ59で上記左右輪の回転差の１
回微分値ｄｓｌと２回微分値ｄ²ｓｌとを計算する。上
記１回微分値ｄｓｌは、左右輪の回転差の今回値ｓｌと
前回値ｓｌ0 との差分をサイクルタイムΔｔで除して算
出される。また、上記２回微分値ｄ²ｓｌは、１回微分
値の今回値ｄｓｌと前回値ｄｓｌ0 との差分をサイクル
タイムΔｔで除して算出される。

【００４７】続いて、ステップＳ60で左右輪の差動制限
量ΔＴ12を回転差ｓｌのＰＩＤ計算でもって算出する。
つまり、左右輪の差動制限量ΔＴ12は、下記の（１）式
により、 ΔＴ12＝ΔＴ120 ＋Ｇi ×（−ｓｌ）＋Ｇp ×（−ｄｓｌ）＋Ｇd ×（−ｄ²ｓｌ） …（１）算出されるものである。但し、Ｇi は積分係数、Ｇp は
比例係数、Ｇd は微分係数である。

【００４８】しかる後、ステップＳ61で左右輪の回転差
の今回値ｓｌを前回値ｓｌ0 に、回転差の１回微分値の
今回値ｄｓｌを前回値ｄｓｌ0 にそれぞれ置き換えると
ともに、ステップＳ62で左右輪の差動制限量の今回値Δ
Ｔ12を前回値ΔＴ120 に置き換え、リターンする。

【００４９】一方、ステップＳ58の判定がＮＯの不感帯
領域のときには、ステップＳ63で左右輪の差動制限量Δ
Ｔ12に０をセットする。しかる後、ステップＳ62へ移行
して差動制限量の前回値ΔＴ120 の置き換えを行い、リ
ターンする。

【００５０】以上のような左右輪の差動制限量の計算処
理により、左右輪の回転差ｓｌに基づいて左右輪の駆動
力を制限することで車輪間差動装置としてのフロントデ
ィファレンシャル１２及びリヤディファレンシャル１５
の差動機能に対し制限を加える差動制限手段６５が構成
されている。

【００５１】尚、前後輪の差動制限量ΔＴ22の計算は、
上述した左右輪の差動制限量ΔＴ12の計算処理と同様に
行われるので、その説明は省略する。

【００５２】そして、本発明の特徴部分である、差動制
限量ΔＴ12の計算処理に先立って行われる制御ゲインの
設定処理は、図１０に示すフローチャートに従って行わ
れる。

【００５３】すなわち、先ず初めに、ステップＳ71で横
加速度計算値Ｇltと横加速度実測値Ｇl との差に比例す
る補正値Ａc （図８中のステップＳ38参照）を認識した
後、ステップＳ72でゲイン補正値Ｇ2 を設定する。ゲイ
ン補正値Ｇ2 は、補正値Ａc（つまり横加速度計算値Ｇl
tと横加速度実測値Ｇl との差）が所定値まで大きくな
るに従って一次関数的に増大し、上記補正値Ａc が所定
値以上では一定値となるように設定されている。

【００５４】続いて、ステップＳ73で制御ゲインＧをそ
の初期値Ｇ0 からゲイン補正値Ｇ2を減算して算出し、
リターンする。ここで、制御ゲインＧは、上記（１）式
中の積分係数Ｇi 、比例係数Ｇp 又は微分係数Ｇd であ
り、この制御ゲインＧについて、Ｇ0 ＞Ｇ＞０の大小関
係が成立する。

【００５５】以上のような制御ゲインの設定処理によ
り、横加速度計算値Ｇltと横加速度実測値Ｇl との差が
大きい程上記差動制限手段６５の制御式（１）中の制御
ゲインＧを小さくして制御特性を補正する差動制限補正
手段６６が構成されている。

【００５６】次に、上記実施例の作用・効果について説
明するに、直進走行時又は路面摩擦係数の高い高μ路で
緩やかに旋回走行するときには、車輪の横滑り角が大き
くなって車輪が横滑りを生じることはない。そのため、
舵角θと車速Ｖとから算出される横加速度計算値Ｇltと
横加速度センサ３２で検出される横加速度実測値Ｇlと
が略一致し、ゲイン補正値Ｇ2 が零となり、差動制限手
段６５の制御式（１）中の制御ゲインＧは初期値Ｇ0 の
ままに保持される。この時、左右輪の一方がスリップし
たときには、差動制限手段６５の制御式（１）から左右
輪の差動制限量ΔＴ12が計算され、この差動制限量ΔＴ
12に基づいて、非スリップ側の車輪に大きな駆動トルク
が付与されるので、スリップ状態から脱出できるなど駆
動性能を高めることができる。

【００５７】一方、路面摩擦係数の低い低μ路で旋回走
行するときには、車輪の横滑り角が大きくなって車輪が
横滑りを生じるようになり、かつその横滑り量は刻一刻
と変化する。この時、上記横加速度計算値Ｇltと横加速
度実測値Ｇl との差は車輪の横滑り角ないし横滑り量に
対応して増加し、ゲイン補正値Ｇ2 が正の値を有するよ
うになるので、上記差動制限手段６５の制御式（１）中
の制御ゲインＧは初期値Ｇ0 よりも小さくなる。そのた
め、左右輪の一方がスリップしたときでも差動制限量Δ
Ｔ12を小さくして非スリップ側の車輪に付与される駆動
トルクが抑制されるので、横滑り状態での差動制限によ
る車両の挙動変化を抑制することができ、安定性の向上
を図ることができる。

【００５８】また、本実施例の場合、差動制限量ΔＴ1
2，ΔＴ22にヨーレートフィードバック制御量ΔＴ11，
ΔＴ21を加算して左右輪及び前後輪の最終トルク差ΔＴ
1 ，ΔＴ2 を計算し、この最終トルク差ΔＴ1 ，ΔＴ2
を用いて各車輪トルクを算出しているが、上記ヨーレー
トフィードバック制御量ΔＴ11，ΔＴ21の計算におい
て、２輪モデルを基に設定した目標ヨーレートＹt を、
上記横加速度計算値Ｇltと横加速度実測値Ｇl との差に
基づいて補正するようにしているので、旋回初期での回
頭性の確保と旋回中でのスピン状態の発生防止とを共に
図ることができる。

【００５９】すなわち、旋回初期には、横加速度計測値
Ｇltと横加速度実測値Ｇl との差は小さいため、補正値
Ａc は０にセットされ、目標ヨーレートＹt は、２輪モ
デルを基に比較的大きな値に設定される。そして、この
目標ヨーレートＹt に実際のヨーレートＹが合致するよ
うに左右輪の駆動トルクがフィードバック制御されるこ
とにより、車両が旋回方向にスムーズに向くようにな
り、旋回初期での回頭性を高めることができる。一方、
旋回初期以降は上記横加速度計測値Ｇltと横加速度実測
値Ｇl との差が所定値Ｇl0以上に大きくなり、スタビリ
ティファクタＡが旋回初期の時よりも補正値Ａc の加算
により大きな値に変更されるので、目標ヨーレートＹt
は、旋回初期よりも小さくなり、この目標ヨーレートＹ
t に実際のヨーレートＹが合致するようにフィードバッ
ク制御が行われる。このため、実際のヨーレートＹない
しヨー角が過大になることはなく、車両がスピン状態に
陥るのを防止することができ、安全性を高めることがで
きる。

【００６０】図１１は車両の旋回時における舵角θ、目
標ヨーレートＹt 及び横加速度実測値Ｇl の各変化特性
を示し、図中、実線Ａは舵角θの変化特性を、一点鎖線
Ｂ1は補正をしない従来の目標ヨーレートＹt の変化特
性を、実線Ｂ2 は本実施例の目標ヨーレートＹt の変化
特性を、破線Ｃは横加速度実測値Ｇl の変化特性をそれ
ぞれ示す。

【００６１】図１１からも判るように、本実施例の場
合、旋回開始ｔ1 の後、横加速度計測値Ｇltと横加速度
実測値Ｇl との差が所定値Ｇl0以上になった時ｔ2 以降
目標ヨーレートＹt が補正され、その変化特性Ｂ2 は、
従来の変化特性Ｂ1 よりも小さくなる。

【００６２】尚、上記実施例では、車輪間差動装置であ
るフロントディファレンシャル１２及びリヤディファレ
ンシャル１５の差動を制限する差動制限手段６５とし
て、左右の駆動輪１〜４への駆動力を各々別々に制限す
ることで差動制限を行うように構成したものについて述
べたが、本発明は、油圧クラッチ等を用いた機械的構成
で上記各ディファレンシャル１２，１３の差動を任意に
制限するものにも同様に適用することができるのは勿論
である。

【００６３】

【発明の効果】以上の如く、本発明における車両の制御
装置によれば、車両の旋回走行時、車輪の横滑り角と相
関関係にある、舵角と車速とから計算される横加速度計
測値と実際の横加速度との差を算出し、この差に基づい
て、差動制限の制御特性を補正することにより、差動制
限を路面状態及び旋回状態に応じて適切に行うことがで
き、旋回走行時の安定性を高めることができる。

【００６４】特に、請求項３記載の発明によれば、２輪
モデルを基に設定された目標ヨーレートに実際のヨーレ
ートが合致するように左右の駆動輪への駆動力を制御す
るに当り、上記差に基づいて上記目標ヨーレートを補正
することにより、旋回初期での回頭性を高めることがで
きるとともに、旋回中に車両がスピン状態に陥るのを防
止することができ、安全性の向上をより図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係わる４輪駆動車のトルク配
分制御装置の全体構成図である。

【図２】ブレーキ油圧回路の構成図である。

【図３】トルク配分制御のフローチャート図である。

【図４】配分量設定のフローチャート図である。

【図５】ヨーレートフィードバック制御量の計算処理の
フローチャート図である。

【図６】ヨーレート偏差に対する不感帯設定に用いるマ
ップを示す図である。

【図７】前後輪のトルク配分比の計算に用いるマップを
示す図である。

【図８】目標ヨーレートの計算処理のフローチャート図
である。

【図９】差動制限量の計算処理のフローチャート図であ
る。

【図１０】制御ゲインの設定処理のフローチャート図で
ある。

【図１１】旋回時での各運動量の変化特性を示す図であ
る。

【符号の説明】

１２フロントディファレンシャル（車輪間差動装
置）１５リヤディファレンシャル（車輪間差動装置）３１舵角センサ３２横加速度センサ３４車輪速センサ（車速センサ）６１駆動力制御手段６３算出手段６４目標ヨーレート補正手段６５差動制限手段６６差動制限補正手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】左右の駆動輪に対し、回転差を許容しつ
つ駆動力を伝達する車輪間差動装置と、該車輪間差動装
置の差動機能に対し、左右輪の回転差に基づいて制限を
加える差動制限手段とを備えた車両の制御装置におい
て、操舵輪の舵角を検出する舵角センサと、車速を検出する車速センサと、車両の横加速度を検出する横加速度センサと、上記舵角と車速とから算出された横加速度計算値と上記
横加速度センサで検出された横加速度実測値との差を算
出する算出手段と、上記差に基づいて上記差動制限手段の制御特性を補正す
る差動制限補正手段とを備えたことを特徴とする車両の
制御装置。
【請求項２】上記差動制限補正手段は、横加速度計算
値と横加速度実測値との差が大きい程差動制限手段の制
御ゲインを小さくするように補正するものである請求項
１記載の車両の制御装置。
【請求項３】２輪モデルを基に目標ヨーレートを設定
し、ヨーレートセンサで検出された実際のヨーレートが
該目標ヨーレートに合致するように上記左右の駆動輪へ
の駆動力を制御する駆動力制御手段と、上記横加速度計算値と横加速度実測値との差に基づいて
上記目標ヨーレートを補正する目標ヨーレート補正手段
とを備えた請求項１記載の車両の制御装置。