JP4394304B2

JP4394304B2 - 車両運動制御装置

Info

Publication number: JP4394304B2
Application number: JP2001126240A
Authority: JP
Inventors: 浩二松野; 勝文市川; 勝小暮; 穣樋渡; 孝之牛島
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2001-04-24
Filing date: 2001-04-24
Publication date: 2010-01-06
Anticipated expiration: 2021-04-24
Also published as: DE60239433D1; US20020153770A1; EP1256499B1; US6708088B2; JP2002316546A; EP1256499A3; EP1256499A2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、様々な車両挙動制御に適用される目標ヨーレートを正確に演算する車両運動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両に搭載される後差動制限制御や駆動力配分制御等の様々な車両挙動制御では、その制御量を、車両の運動状態により所定に設定した目標ヨーレートを基に演算するものが多くなっている。
【０００３】
このような車両挙動制御では、低μ路走行中に高μ路と同じ目標ヨーレートが設定されてしまうと、低μ路にて安定して走行できるヨーレートを超えた目標ヨーレートが設定されて、車両のスピン傾向を助長してしまう場合がある。
【０００４】
例えば、４輪駆動車の前後駆動力配分制御においては、実際に検出したヨーレート（実ヨーレート）が目標ヨーレートよりも小さい場合に、回頭性を向上させるために後輪の駆動力配分を増加補正するのが一般的である。このため、低μ路走行中に高μ路と同じ目標ヨーレートが設定されてしまうと、前後駆動力配分制御は、低μ路にて安定して走行できるヨーレートを超えた目標ヨーレートを実現しようとして後輪の駆動力が過大となり、車両の走行安定性が損なわれてしまう可能性がある。
【０００５】
加えて、低μ路においては操舵に対するヨー応答速度も低下するため、ハンドルを切り返した場合等に実ヨーレートと目標ヨーレートの乖離が更に顕著となり、スピン傾向が更に強まる場合がある。
【０００６】
このため、例えば特開平５−２７８４８９号公報では、路面μ検出値が低いほど目標ヨーレートを小さく補正することが開示されている。
【０００７】
一方、目標ヨーレートの設定精度が低い場合は、実ヨーレートと目標ヨーレートの偏差に基づく制御ゲインや感度を、制御の誤作動防止の観点から制限する必要があり、十分な外乱安定性を発揮することが難しくなる。目標ヨーレートの設定精度が低下する要因としては、路面μの変化の他、素早いハンドル操作に対する応答性による影響、車両の非対称性、ハンドルを大きく切った場合の非線形性、積載状況の変化等がある。
【０００８】
このようなことから、例えば特開平６−７２１６９号公報では、車速に応じて車両の操舵応答性、具体的には、ハンドル操作に対する車両ヨー応答の一次遅れ時定数を設定することで、操舵に対する車両の動特性を考慮する技術が開示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記先行技術の前者では、現実的に路面μ検出の応答性や精度には問題があるほか、検出できる走行条件にも制約があり、路面μ検出値に基づいた目標ヨーレートの最適化は難しいという問題がある。また、上記先行技術の後者では、車両の操舵応答性は車速だけでなく操舵速度によっても変化するため、目標ヨーレートの最適化としては不十分である。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、目標ヨーレートを多くの様々な条件の下で、また、多くの外乱を十分に考慮して精度良く最適化し設定することができる車両運動制御装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【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記載の本発明による車両運動制御装置は、検出した実ヨーレートが目標ヨーレートに一致するように車両挙動を制御する車両運動制御装置において、車速を算出する車速算出手段と、車両諸元に基づきスタビリティファクタを設定するスタビリティファクタ算出手段と、前輪舵角を算出する前輪舵角算出手段と、上記車速と上記スタビリティファクタと上記前輪舵角を用いて基準ヨーレートを算出する基準ヨーレート算出手段と、前回算出した目標ヨーレートに対する実ヨーレートの偏差に基づき補正係数を設定する補正係数設定手段と、上記基準ヨーレートを上記補正係数で補正して今回の目標ヨーレートを算出する目標ヨーレート算出手段と、上記目標ヨーレートに基づき制御する車両挙動制御手段とを備え、上記補正係数設定手段は、上記補正係数がステアリングの右操舵時に設定された場合は右操舵時補正係数として記憶部に記憶する一方、上記補正係数がステアリングの左操舵時に設定された場合は左操舵時補正係数として上記記憶部にそれぞれ記憶し、上記スタビリティファクタ算出手段は、ステアリングの右操舵時は過去に記憶した上記右操舵時補正係数に基づき上記スタビリティファクタを補正する一方、ステアリングの左操舵時は過去に記憶した上記左操舵時補正係数に基づき上記スタビリティファクタを補正することを特徴としている。
【００１２】
すなわち、上記請求項１記載の車両運動制御装置は、補正係数設定手段は補正係数がステアリングの右操舵時に設定された場合は右操舵時補正係数として記憶部に記憶する一方、補正係数がステアリングの左操舵時に設定された場合は左操舵時補正係数として記憶部にそれぞれ記憶し、スタビリティファクタ算出手段は、ステアリングの右操舵時は過去に記憶した右操舵時補正係数に基づきスタビリティファクタを補正する一方、ステアリングの左操舵時は過去に記憶した左操舵時補正係数に基づきスタビリティファクタを補正する。このため、右操舵と左操舵の際における車両特性の違いが考慮されて精度良く目標ヨーレートが演算される。
【００１３】
また、請求項２記載の本発明による車両運動制御装置は、検出した実ヨーレートが目標ヨーレートに一致するように車両挙動を制御する車両運動制御装置において、車体加減速度を算出する加減速度算出手段と、液圧式ブレーキのブレーキ液圧を算出するブレーキ液圧算出手段と、駆動源の出力トルクに基づき車両の総駆動トルクを算出する総駆動トルク算出手段と、車体加速時は上記車体加減速度と上記総駆動トルクに基づき推定車両質量を算出すると共に、車体減速時は上記車体加減速度と上記ブレーキ液圧に基づき推定車両質量を算出する推定車両質量算出手段と、上記推定車両質量と予め記憶された空車時の車両質量との比較結果に基づき前後質量配分を算出し、該前後質量配分と上記推定車両質量に基づいて前後軸の推定質量をそれぞれ算出する推定前後軸質量算出手段と、予め記憶された空車時の前後輪等価コーナリングパワーと上記前後軸の推定質量とに基づき前後輪の推定等価コーナリングパワーをそれぞれ算出する推定コーナリングパワー算出手段と、予め記憶された車両のホイールベースと上記前後軸の推定質量とに基づき前後軸と重心間の推定距離をそれぞれ算出する推定重心間距離算出手段と、上記推定車両質量と上記前後輪の推定等価コーナリングパワーと上記前後軸と重心間の推定距離を用いてスタビリティファクタを算出するスタビリティファクタ算出手段と、前輪舵角を算出する前輪舵角算出手段と、車速を算出する車速算出手段と、上記スタビリティファクタと上記前輪舵角と上記車速に基づき目標ヨーレートを算出する目標ヨーレート算出手段と、上記目標ヨーレートに基づき制御する車両挙動制御手段とを備えたことを特徴としている。
【００１４】
この請求項２記載の車両運動制御装置によれば、車両質量の変化、或いは車両前後の質量配分の変化が考慮されて精度良く目標ヨーレートが演算される。
【００１５】
更に、請求項３記載の本発明による車両運動制御装置は、検出した実ヨーレートが目標ヨーレートに一致するように車両挙動を制御する車両運動制御装置において、車速を算出する車速算出手段と、車両諸元に基づきスタビリティファクタを設定するスタビリティファクタ算出手段と、前輪舵角を算出する前輪舵角算出手段と、路面摩擦係数を推定する路面摩擦係数推定手段と、上記車速と上記スタビリティファクタと上記前輪舵角を用いて基準ヨーレート定常値を算出する基準ヨーレート定常値算出手段と、車体加減速度を算出する加減速度算出手段と、油圧式ブレーキのブレーキ液圧を算出するブレーキ液圧算出手段と、駆動源の出力トルクに基づき車両の総駆動トルクを算出する総駆動トルク算出手段と、車体加速時は上記車体加減速度と上記総駆動トルクに基づき推定車両質量を算出すると共に、車体減速時は上記車体加減速度と上記ブレーキ液圧に基づき推定車両質量を算出する推定車両質量算出手段と、上記推定車両質量と予め記憶された空車時の車両質量との比較結果に基づき前後質量配分を算出し、該前後質量配分と上記推定車両質量に基づいて前後軸の推定質量をそれぞれ算出する推定前後軸質量算出手段と、予め記憶された空車時の前後輪等価コーナリングパワーと上記前後軸の推定質量とに基づき前輪等価コーナリングパワーと後輪等価コーナリングパワーをそれぞれ算出する前後輪等価コーナリングパワー算出手段と、上記推定車両質量と車両のヨー慣性に基づいてヨー慣性半径を算出するヨー慣性半径算出手段と、上記路面摩擦係数と車両諸元と上記車速に加え、更に上記前輪の等価コーナリングパワーと上記後輪の等価コーナリングパワーと上記ヨー慣性半径を用いて一次遅れ時定数を算出する一次遅れ時定数算出手段と、上記基準ヨーレート定常値と上記一次遅れ時定数に基づき目標ヨーレートを算出する目標ヨーレート算出手段と、上記目標ヨーレートに基づき制御する車両挙動制御手段とを備えたことを特徴としている。
【００１６】
この請求項３記載の車両運動制御装置によれば、路面摩擦係数の状態を考慮してより正確な目標ヨーレートを設定することが可能となる。
【００５１】
更に、請求項４記載の本発明による車両運動制御装置は、請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載の車両運動制御装置において、上記車両挙動制御手段は、上記目標ヨーレート算出手段で設定した目標ヨーレートを基に一方の軸と他方の軸との間の差動を制限制御する差動制限制御手段と、上記目標ヨーレート算出手段で設定した目標ヨーレートを基に一方の軸側と他方の軸側の駆動力配分を制御する駆動力配分制御手段の少なくとも一方であることを特徴としている。
【００５２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１〜図７は本発明の実施の第１形態を示し、図１は車両運動制御装置を搭載した車両の概略構成を示す説明図、図２は目標ヨーレート設定部の機能ブロック図、図３は車両の積載量に対する前後質量配分比の特性説明図、図４はセンタデファレンシャル差動制限制御部の機能ブロック図、図５は路面μに対して設定する差動制限力の特性説明図、図６はリヤデファレンシャル差動制限制御部の機能ブロック図、図７は目標ヨーレート設定のフローチャートである。尚、本発明の実施の第１形態の車両は、複合プラネタリギヤ式のセンタデファレンシャル装置および自動変速装置を有する４輪駆動車を例に説明する。
【００５３】
図１において、符号１は車両前部に配置されたエンジンを示し、このエンジン１による駆動力は、エンジン１後方の自動変速装置（トルクコンバータ等も含んで図示）２からトランスミッション出力軸２ａを経てセンタデファレンシャル装置３に伝達される。そして、センタデファレンシャル装置３から後輪側には、リヤドライブ軸４、プロペラシャフト５、ドライブピニオン６を介して後輪終減速装置７に入力される一方、前輪側には、トランスファドライブギヤ８、トランスファドリブンギヤ９、ドライブピニオン軸部となっているフロントドライブ軸１０を介して前輪終減速装置１１に入力される。ここで、自動変速装置２、センタデファレンシャル装置３および前輪終減速装置１１等は、一体にケース１２内に設けられている。
【００５４】
後輪終減速装置７に入力された駆動力は、後輪左ドライブ軸１３RLを経て左後輪１４RLに伝達される一方、後輪右ドライブ軸１３RRを経て右後輪１４RRに伝達される。また、前輪終減速装置１１に入力された駆動力は、前輪左ドライブ軸１３FLを経て左前輪１４FLに伝達される一方、前輪右ドライブ軸１３FRを経て右前輪１４FRに伝達される。
【００５５】
センタデファレンシャル装置３は、入力側のトランスミッション出力軸２ａに大径の第１のサンギヤ１５が形成されており、この第１のサンギヤ１５が小径の第１のピニオン１６と噛合して第１の歯車列が構成されている。
【００５６】
また、後輪への出力を行うリヤドライブ軸４には、小径の第２のサンギヤ１７が形成されており、この第２のサンギヤ１７が大径の第２のピニオン１８と噛合して第２の歯車列が構成されている。
【００５７】
第１のピニオン１６と第２のピニオン１８はピニオン部材１９に一体に形成されており、複数（例えば３個）のピニオン部材１９が、キャリア２０に設けた固定軸に回転自在に軸支されている。そして、このキャリア２０の前端には、トランスファドライブギヤ８が連結され、前輪への出力が行われる。
【００５８】
また、キャリア２０には、前方からトランスミッション出力軸２ａが回転自在に挿入される一方、後方からはリヤドライブ軸４が回転自在に挿入されて、空間中央に第１のサンギヤ１５と第２のサンギヤ１７を格納している。そして、複数のピニオン部材１９の各第１のピニオン１６が第１のサンギヤ１５に、各第２のピニオン１８が第２のサンギヤ１７に、共に噛合されている。
【００５９】
こうして、入力側の第１のサンギヤ１５に対し、第１，第２のピニオン１６，１８、及び、第２のサンギヤ１７を介して一方の出力側とし、第１，第２のピニオン１６，１８のキャリア２０を介して他方の出力側として噛み合い構成され、リングギヤの無い複合プラネタリギヤを成している。
【００６０】
そしてかかる複合プラネタリギヤ式センタデファレンシャル装置３は、第１，第２のサンギヤ１５，１７、および、これらサンギヤ１５，１７の周囲に複数個配置される第１，第２のピニオン１６，１８の歯数を適切に設定することで差動機能を有する。
【００６１】
また、第１，第２のピニオン１６，１８と第１，第２のサンギヤ１５，１７との噛み合いピッチ半径を適切に設定することで、基準トルク配分を所望の配分（例えば、後輪偏重にした不等トルク配分）にすることができるようになっている。
【００６２】
センタデファレンシャル装置３は、第１，第２のサンギヤ１５，１７と第１，第２のピニオン１６，１８とを例えばはすば歯車にし、第１の歯車列と第２の歯車列のねじれ角を異にしてスラスト荷重を相殺させることなくスラスト荷重を残留させる。更に、ピニオン部材１９の両端で発生する摩擦トルクを、第１，第２のピニオン１６，１８とキャリア２０に設けた固定軸の表面に噛み合いによる分離、接線荷重の合成力が作用し摩擦トルクが生じるように設定する。こうして、入力トルクに比例した差動制限トルクを得られるようにすることで、このセンタデファレンシャル装置３自体によっても差動制限機能が得られるようになっている。
【００６３】
また、センタデファレンシャル装置３の２つの出力部材、すなわちキャリヤ２０とリヤドライブ軸４との間には、前後輪間の駆動力配分を可変する、油圧式多板クラッチを採用したトランスファクラッチ２１が設けられている。そして、このトランスファクラッチ２１の締結力を制御することで、前後輪のトルク配分が、前後５０：５０の直結による４ＷＤから、センタデファレンシャル装置３によるトルク配分比（例えば前後３５：６５）の範囲で可変制御することが可能となっている。
【００６４】
トランスファクラッチ２１は、複数のソレノイドバルブを擁した油圧回路で構成するセンタデフクラッチ駆動部５１と接続されており、このセンタデフクラッチ駆動部５１で発生される油圧で解放、連結が行われる。そして、センタデフクラッチ駆動部５１を駆動させる制御信号（各ソレノイドバルブに対する出力信号）は、後述のセンタデファレンシャル差動制限制御部５０から出力される。
【００６５】
一方、後輪終減速装置７は、ベベルギヤ式の差動機構部２２と、この左右輪間の差動制限を行う油圧式多板クラッチを採用したリヤデフクラッチ２３を備えて構成されている。
【００６６】
リヤデフクラッチ２３は、ドライブピニオン６が噛合されるリングギヤ２４が固定されたデフケース２５と後輪右ドライブ軸１３RRとの間に設けられており、複数のソレノイドバルブを擁した油圧回路で構成するリヤデフクラッチ駆動部６１と接続されている。そして、リヤデフクラッチ２３は、リヤデフクラッチ駆動部６１で発生される油圧で解放、連結が行われる。また、リヤデフクラッチ駆動部６１を駆動させる制御信号（各ソレノイドバルブに対する出力信号）は、後述のリヤデファレンシャル差動制限制御部６０から出力される。
【００６７】
上述のセンタデファレンシャル差動制限制御部５０及びリヤデファレンシャル差動制限制御部６０では共に、目標ヨーレートγｔと路面摩擦係数推定値（路面μ推定値）μｅを制御に用いるようになっており、これら目標ヨーレートγｔと路面μ推定値μｅは、後述する目標ヨーレート設定部７０により出力される。
【００６８】
また、センタデファレンシャル差動制限制御部５０、リヤデファレンシャル差動制限制御部６０、目標ヨーレート設定部７０には、必要なパラメータが後述の如く各センサ類とエンジン制御部３１から入力される。
【００６９】
すなわち、各車輪１４FL，１４FR，１４RL，１４RRの車輪速度が車輪速度センサ３２FL，３２FR，３２RL，３２RRにより検出され、実際に生じているヨーレートγがヨーレートセンサ３３により検出されて、センタデファレンシャル差動制限制御部５０、リヤデファレンシャル差動制限制御部６０、及び、目標ヨーレート設定部７０に入力される。
【００７０】
また、アクセル開度θacがアクセル開度センサ３４により検出され、センタデファレンシャル差動制限制御部５０、及び、リヤデファレンシャル差動制限制御部６０に入力される。
【００７１】
更に、ハンドル角θＨ、実際に生じている横加速度（実横加速度）Ｇｙ、前後加速度Ｇｘ、ブレーキ液圧Ｐｂがそれぞれハンドル角センサ３５、横加速度センサ３６、前後加速度センサ３７、ブレーキ液圧センサ３８により検出され、目標ヨーレート設定部７０に入力される。また、エンジン制御部３１からは、総駆動トルクＴｄ（＝エンジン出力トルク・トランスミッションギヤ比／タイヤ半径）が、目標ヨーレート設定部７０に入力される。
【００７２】
また、車両のインストルメントパネルには、目標ヨーレート設定部７０からの路面μ推定値μｅにより赤く点灯するランプ（報知装置）３９が通常のアラームランプに加えて設けられている。具体的には、路面μ推定値μｅが０．３以下となった場合に赤く点灯される。尚、このランプは、路面が滑りやすいことを視覚的に示す絵を赤く点灯するようにしても良く、また、ランプ点灯に加え、音声にて「路面が滑りやすくなっています」等の警報を行うようにしても良い。
【００７３】
次に、上述のセンタデファレンシャル差動制限制御部５０、リヤデファレンシャル差動制限制御部６０、及び、目標ヨーレート設定部７０について説明する。まず、センタデファレンシャル差動制限制御部５０、及び、リヤデファレンシャル差動制限制御部６０に対して目標ヨーレートγｔと路面μ推定値μｅを出力する目標ヨーレート設定部７０について説明する。
【００７４】
目標ヨーレート設定部７０は、車速演算部７０ａ、車両質量推定部７０ｂ、前後質量配分比演算部７０ｃ、前後軸質量推定部７０ｄ、前後軸重心間距離推定部７０ｅ、前後輪の等価コーナリングパワー推定部７０ｆ、スタビリティファクタ基準値演算部７０ｇ、前輪舵角演算部７０ｈ、目標ヨーレート補正係数平均値演算部７０ｉ、スタビリティファクタ演算部７０ｊ、定常ヨーレートゲイン演算部７０ｋ、基準ヨーレート定常値演算部７０ｌ、ヨー慣性半径演算部７０ｍ、路面μ推定部７０ｎ、一次遅れ時定数演算部７０ｏ、基準ヨーレート演算部７０ｐ、補正速度演算部７０ｑ、実ヨーレート追従一次遅れカットオフ周波数演算部７０ｒ、実ヨーレート追従一次遅れ時定数演算部７０ｓ、目標ヨーレート補正係数演算部７０ｔ、目標ヨーレート演算部７０ｕ、最小ヨーレート演算部７０ｖ、目標ヨーレート制限部７０ｗから主要に構成されている。
【００７５】
車速演算部７０ａは、４輪の車輪速センサ、すなわち各車輪速度センサ３２FL，３２FR，３２RL，３２RRから各車輪１４FL，１４FR，１４RL，１４RRの車輪速度が入力され、例えばこれらの平均を演算することにより車速Ｖを演算し、定常ヨーレートゲイン演算部７０ｋ、一次遅れ時定数演算部７０ｏ、補正速度演算部７０ｑ、最小ヨーレート演算部７０ｖに出力する。
【００７６】
車両質量推定部７０ｂは、エンジン制御部３１から総駆動トルクＴｄ、前後加速度センサ３７から前後加速度Ｇｘ、ブレーキ液圧センサ３８からブレーキ液圧Ｐｂがそれぞれ入力され、以下の（１）又は（２）式により車両質量ｍｅを推定する。
ｍｅ＝Ｋｂ・Ｐｂ／Ｇxb…（減速時） …（１）
ｍｅ＝Ｋｄ・Ｔｄ／Ｇxd…（加速時） …（２）
ここで、Ｋｂ，Ｋｄは換算係数、Ｇxb，Ｇxdは制駆動時の車体加減速度を示す。こうして、車両質量推定部７０ｂで推定された車両質量ｍｅは、前後質量配分比演算部７０ｃ、前後軸質量推定部７０ｄ、前後軸重心間距離推定部７０ｅ、スタビリティファクタ基準値演算部７０ｇ、ヨー慣性半径演算部７０ｍ、一次遅れ時定数演算部７０ｏに出力される。
【００７７】
前後質量配分比演算部７０ｃは、車両質量推定部７０ｂから車両質量ｍｅが入力され、予め車種毎に求めておいた図３に示すようなマップを参照して前後質量配分比Ｄｍを演算する。図３のマップは、通常、車両においては、積載量、すなわち、ｍｅ−ｍ０（ここでｍ０は空車時の車両質量）が増加すると前後質量配分比は後輪側に重量が増加することを示している。こうして求められた、前後質量配分比Ｄｍは、前後軸質量推定部７０ｄに入力される。
【００７８】
前後軸質量推定部７０ｄは、車両質量推定部７０ｂから車両質量ｍｅ、前後質量配分比演算部７０ｃから前後質量配分比Ｄｍが入力され、以下の（３）及び（４）式により前軸質量ｍfeと後軸質量ｍreを推定演算する。
ｍfe＝ｍｅ・Ｄｍ …（３）
ｍre＝ｍｅ・（１−Ｄｍ） …（４）
こうして推定した前軸質量ｍfeと後軸質量ｍreは、前後軸重心間距離推定部７０ｅ、前後輪の等価コーナリングパワー推定部７０ｆに出力される。
【００７９】
前後軸重心間距離推定部７０ｅは、車両質量推定部７０ｂから車両質量ｍｅ、前後軸質量推定部７０ｄから前軸質量ｍfeと後軸質量ｍreが入力され、以下の（５）及び（６）式により前軸−重心間距離Ｌfeと後軸−重心間距離Ｌreを推定演算する。
Ｌfe＝Ｌ・（ｍre／ｍｅ） …（５）
Ｌre＝Ｌ・（ｍfe／ｍｅ） …（６）
ここで、Ｌはホイールベースである。こうして推定した前軸−重心間距離Ｌfeと後軸−重心間距離Ｌreは、スタビリティファクタ基準値演算部７０ｇ、一次遅れ時定数演算部７０ｏに出力される。
【００８０】
前後輪の等価コーナリングパワー推定部７０ｆは、前後軸質量推定部７０ｄから前軸質量ｍfeと後軸質量ｍreが入力され、以下の（７）及び（８）式により前輪の等価コーナリングパワーＫfeと後輪の等価コーナリングパワーＫreを推定演算する。
Ｋfe＝Ｋf0・（ｍfe／ｍf0） …（７）
Ｋre＝Ｋr0・（ｍre／ｍr0） …（８）
ここで、Ｋf0，Ｋr0は空車時の前後輪等価コーナリングパワー、ｍf0，ｍr0は空車時の前後軸質量である。こうして、推定した前輪の等価コーナリングパワーＫfeと後輪の等価コーナリングパワーＫreは、スタビリティファクタ基準値演算部７０ｇ、一次遅れ時定数演算部７０ｏに出力される。
【００８１】
スタビリティファクタ基準値演算部７０ｇは、車両質量推定部７０ｂから車両質量ｍｅ、前後軸重心間距離推定部７０ｅから前軸−重心間距離Ｌfeと後軸−重心間距離Ｌre、前後輪の等価コーナリングパワー推定部７０ｆから前輪の等価コーナリングパワーＫfeと後輪の等価コーナリングパワーＫreが入力され、以下の（９）式によりスタビリティファクタ基準値Ａ０を演算する。
Ａ０＝−（ｍｅ／（２・Ｌ^２））・（（Ｌfe・Ｋfe−Ｌre・Ｋre）
／（Ｋfe・Ｋre）） …（９）
そして、演算されたスタビリティファクタ基準値Ａ０は、スタビリティファクタ演算部７０ｊに出力される。
【００８２】
前輪舵角演算部７０ｈは、ハンドル角センサ３５からハンドル角θＨが入力され、予め設定されているマップを参照してハンドル角θＨに応じたステアリングギヤ比ｎを求め、車両の実際の前輪舵角δｆを以下の（１０）式により演算する。
δｆ＝θＨ／ｎ …（１０）
ここで、上述のマップとは、例えば、直進状態に近い位置ではステアリングギヤ比ｎを小さくしてステアリング応答性を向上させ、左右に転舵した際はステアリングギヤ比ｎが大きくなり操作力が小さくなるように設定するようになっている。尚、上述のマップが、ハンドル角θＨに応じた前輪舵角δｆを示すものであれば、このマップから前輪舵角δｆを求めるようにしても良い。また、ステアリングが可変ギヤ比ではない場合は、一定のステアリングギヤ比ｎにより（１０）式で前輪舵角δｆが演算される。
【００８３】
このように、可変ギヤ比のステアリングを有する車両においても前輪舵角δｆを正確に演算し、後述の前輪舵角δｆをパラメータとする演算が正確に行えるようになっている。そして、この演算された前輪舵角δｆは、目標ヨーレート補正係数平均値演算部７０ｉ、基準ヨーレート定常値演算部７０ｌに出力される。
【００８４】
目標ヨーレート補正係数平均値演算部７０ｉは、前輪舵角演算部７０ｈから前輪舵角δｆが、目標ヨーレート補正係数演算部７０ｔから目標ヨーレート補正係数Ｃγｍが入力され、左操舵時の目標ヨーレート補正係数Ｃγｍの所定時間内の平均値ＣγmALと、右操舵時の目標ヨーレート補正係数Ｃγｍの所定時間内の平均値ＣγmARを演算し、スタビリティファクタ演算部に出力する。
【００８５】
スタビリティファクタ演算部７０ｊは、スタビリティファクタ基準値演算部７０ｇからスタビリティファクタ基準値Ａ０が、目標ヨーレート補正係数平均値演算部７０ｉから左操舵時のＣγmALと右操舵時のＣγmARが入力され、以下の（１１）及び（１２）式により左操舵時のスタビリティファクタＡＬと右操舵時のスタビリティファクタＡＲを演算する。
ＡＬ＝Ａ０・（ＣγmA／（１−ＣγmAL）） …（１１）
ＡＲ＝Ａ０・（ＣγmA／（１−ＣγmAR）） …（１２）
ここで、ＣγmAはＣγmALとＣγmARの平均、すなわち、ＣγmA＝（ＣγmAL＋ＣγmAR）／２である。
【００８６】
こうして、演算された左操舵時のスタビリティファクタＡＬと右操舵時のスタビリティファクタＡＲは、その状況におけるスタビリティファクタＡとして定常ヨーレートゲイン演算部７０ｋに出力される。
【００８７】
定常ヨーレートゲイン演算部７０ｋは、車速演算部７０ａから車速Ｖが、スタビリティファクタ演算部７０ｊからスタビリティファクタＡが入力され、以下の（１３）式により定常ヨーレートゲインＧγを演算し、基準ヨーレート定常値演算部７０ｌに出力する。
Ｇγ＝（１／（１＋Ａ・Ｖ^２））・（Ｖ／Ｌ） …（１３）
【００８８】
基準ヨーレート定常値演算部７０ｌは、前輪舵角演算部７０ｈから前輪舵角δｆが、定常ヨーレートゲイン演算部７０ｋから定常ヨーレートゲインＧγが入力され、以下の（１４）式により基準ヨーレート定常値γtsを演算し、基準ヨーレート演算部７０ｐに出力する。
γts＝Ｇγ・δｆ＝Ｇγ・（θＨ／ｎ） …（１４）
【００８９】
ヨー慣性半径演算部７０ｍは、車両質量推定部７０ｂから車両質量ｍｅが入力され、以下の（１５）式によりヨー慣性半径Ｒｋを演算し、一次遅れ時定数演算部７０ｏに出力する。
Ｒｋ＝（Ｉｚ／ｍｅ）^１／２ …（１５）
ここで、Ｉｚは車両のヨー慣性である。
【００９０】
路面μ推定部７０ｎは、目標ヨーレート補正係数演算部７０ｔから目標ヨーレート補正係数Ｃγｍが入力され、以下の（１６）式により路面μ推定値μｅを演算し、一次遅れ時定数演算部７０ｏ、報知装置３９、センタデファレンシャル差動制限制御部５０、及び、リヤデファレンシャル差動制限制御部６０に出力する。
μｅ＝１−Ｃγｍ …（１６）
こうして、路面μ推定部７０ｎから路面μ推定値μｅが、報知装置３９に出力されると、報知装置３９は、上述の如く例えば、路面μ推定値μｅが０．３以下となった場合に赤く点灯され、ドライバに路面が滑りやすい状況であることを報知する。
【００９１】
一次遅れ時定数演算部７０ｏは、車速演算部７０ａから車速Ｖ、車両質量推定部７０ｂから車両質量ｍｅ、前後軸重心間距離推定部７０ｅから前軸−重心間距離Ｌfeと後軸−重心間距離Ｌre、前後輪の等価コーナリングパワー推定部７０ｆから前輪の等価コーナリングパワーＫfeと後輪の等価コーナリングパワーＫre、ヨー慣性半径演算部７０ｍからヨー慣性半径Ｒｋ、路面μ推定部７０ｎから路面μ推定値μｅが入力され、以下の（１７）式によりヨーレートに動特性を考慮する際の一次遅れ時定数Ｔｒを演算する。尚、（１７）式中（ｋ）は今回の値を示し、（ｋ−１）は前回の値を示すものとして、
Ｔｒ（ｋ）＝（（ｍｅ・Ｖ（ｋ））／（２・（Ｋfe＋Ｋre）
・μｅ（ｋ−１）））・（Ｒｋ^２／（Ｌfe・Ｌre）） …（１７）
こうして演算された一次遅れ時定数Ｔｒ（ｋ）は、基準ヨーレート演算部７０ｐに出力される。
【００９２】
基準ヨーレート演算部７０ｐは、基準ヨーレート定常値演算部７０ｌから基準ヨーレート定常値γts、一次遅れ時定数演算部７０ｏから一次遅れ時定数Ｔｒ（ｋ）が入力され、以下の（１８）式により基準ヨーレートγt0を演算し、実ヨーレート追従一次遅れカットオフ周波数演算部７０ｒ、目標ヨーレート補正係数演算部７０ｔ、目標ヨーレート演算部７０ｕ、目標ヨーレート制限部７０ｗに出力する。
γt0（ｋ）＝γt0（ｋ−１）＋（γts（ｋ）−γt0（ｋ−１））
・（Δｔ／Ｔｒ（ｋ）） …（１８）
ここで、Δｔは演算サイクル時間である。尚、基準ヨーレートγt0（ｋ）とは、補正の対象として、基準となる目標ヨーレートであり、（１８）式からも明らかなように、一次遅れで動特性が考慮された目標ヨーレートとなっている。
【００９３】
補正速度演算部７０ｑは、ヨーレートセンサ３３から実ヨーレートγが、横加速度センサ３６から実横加速度Ｇｙが、車速演算部７０ａから車速Ｖが入力され、以下の（１９）及び（２０）式に基づき目標ヨーレートの増加方向の補正速度を下げる係数Ｃｙを演算し、実ヨーレート追従一次遅れカットオフ周波数演算部７０ｒに出力する。
Ｃｙ＝Ｇｙγ−Ｇｙ^’…但し、Ｃｙ≧０…（Ｇｙγ≧０の場合）…（１９）
Ｃｙ＝−（Ｇｙγ−Ｇｙ^’）…但し、Ｃｙ≧０…（Ｇｙγ＜０の場合）…（２０）
ここで、Ｇｙγは、実ヨーレートγから演算される横加速度であり、
Ｇｙγ＝γ・Ｖ
また、Ｇｙ^’は、横加速度センサ３６から得られる実横加速度Ｇｙを補正（例えばロールによる重力加速度成分を除去）した値である。従って、このＧｙ^’は用いる横加速度センサ３６の仕様に依存する。そして、（１９），（２０）式により、実ヨーレートによる横加速度Ｇｙγと横加速度センサ３６から得られる補正した横加速度Ｇｙ^’との差が大きくなるほど目標ヨーレートの増加方向の補正速度を下げる係数Ｃｙが大きく設定され、車両がスピン傾向にある際の後述する目標ヨーレート補正係数Ｃγｍによる補正で、実ヨーレートγに対する目標ヨーレートの追従が遅らせられるようになっている。
【００９４】
実ヨーレート追従一次遅れカットオフ周波数演算部７０ｒは、ヨーレートセンサ３３から実ヨーレートγが、基準ヨーレート演算部７０ｐから基準ヨーレートγt0が、補正速度演算部７０ｑから係数Ｃｙが、目標ヨーレート演算部７０ｕから目標ヨーレートγｔが入力されて、以下の（２１）及び（２２）式により実ヨーレートγに追従する一次遅れカットオフ周波数Ｆｍを演算する。
【００９５】
Ｆｍ＝（２−Ｃｙ）・γt0…但し、Ｆｍ≧０
…γｔ≧０且つγ≧γｔの場合、或いは、γｔ＜０且つγ≦γｔの場合
すなわち、車両がスピン傾向等の場合 …（２１）
Ｆｍ＝２・γt0…上記以外の場合 …（２２）
すなわち、この実ヨーレート追従一次遅れカットオフ周波数演算部７０ｒでは、車両がスピン傾向等の場合、実ヨーレートγに追従する一次遅れカットオフ周波数Ｆｍを小さくなるように（遅く追従する方向に）設定し、実ヨーレート追従一次遅れ時定数演算部７０ｓに出力する。
【００９６】
実ヨーレート追従一次遅れ時定数演算部７０ｓは、実ヨーレート追従一次遅れカットオフ周波数演算部７０ｒから実ヨーレートγに追従する一次遅れカットオフ周波数Ｆｍが入力され、以下の（２３）式により実ヨーレートγに追従する一次遅れ時定数Ｔｍを演算し、目標ヨーレート補正係数演算部７０ｔに出力する。
Ｔｍ＝１／（２・π・Ｆｍ） …（２３）
【００９７】
目標ヨーレート補正係数演算部７０ｔは、ヨーレートセンサ３３から実ヨーレートγが、基準ヨーレート演算部７０ｐから基準ヨーレートγt0が、実ヨーレート追従一次遅れ時定数演算部７０ｓから実ヨーレートγに追従する一次遅れ時定数Ｔｍが、目標ヨーレート演算部７０ｕから目標ヨーレートγｔが入力され、以下の（２４）式により実ヨーレートγに対して一次遅れで目標ヨーレート補正係数Ｃγｍを演算する。
Ｃγｍ（ｋ）＝Ｃγｍ（ｋ−１）＋（Ｃγmt（ｋ）
−Ｃγｍ（ｋ−１））・（Δｔ／Ｔｍ）
＝Ｃγｍ（ｋ−１）＋（（γｔ（ｋ−１）−γ（ｋ））
／γt0（ｋ））・（Δｔ／Ｔｍ） …（２４）
ここで、Ｃγmt（ｋ）は目標ヨーレート補正係数の目標値（一次遅れ無し）である。こうして演算された目標ヨーレート補正係数Ｃγｍは、目標ヨーレート補正係数平均値演算部７０ｉ、路面μ推定部７０ｎ、目標ヨーレート演算部７０ｕに出力される。
【００９８】
目標ヨーレート演算部７０ｕは、基準ヨーレート演算部７０ｐから基準ヨーレートγt0が、目標ヨーレート補正係数演算部７０ｔから目標ヨーレート補正係数Ｃγｍが入力されて、以下の（２５）式により目標ヨーレートγｔが演算される。
γｔ＝γt0−Ｃγｍ・γt0 …（２５）
この（２５）式からも明らかなように、Ｃγｍ・γt0 が基準ヨーレートγt0からの補正量となっている。こうして演算した目標ヨーレートγｔは、実ヨーレート追従一次遅れカットオフ周波数演算部７０ｒ、目標ヨーレート補正係数演算部７０ｔ、目標ヨーレート制限部７０ｗに出力される。
【００９９】
最小ヨーレート演算部７０ｖは、横加速度センサ３６から実横加速度Ｇｙが、車速演算部７０ａから車速Ｖが入力され、以下の（２６）式により最小ヨーレートγminを想定演算する。
【０１００】
γmin＝Ｇｙ^’／Ｖ …（２６）
そして、更に以下の（２７）、又は、（２８）式によりセンサ誤差Δγを考慮して最小ヨーレートγmin'を演算する。
【０１０１】
γmin'＝γmin−Δγ …（γmin≧０の場合） …（２７）
γmin'＝γmin＋Δγ …（γmin＜０の場合） …（２８）
こうして、演算されたγmin'は、目標ヨーレート制限部７０ｗに出力される。
【０１０２】
目標ヨーレート制限部７０ｗは、ヨーレートセンサ３３からヨーレートγが、基準ヨーレート演算部７０ｐから基準ヨーレートγt0が、目標ヨーレート演算部７０ｕから目標ヨーレートγｔが、最小ヨーレート演算部７０ｖから補正した最小ヨーレートγmin'が入力される。そして、以下の制限実行条件が成立する場合、以下の（２８）式のように目標ヨーレートγｔを制限すると共に、（２９）式の如く目標ヨーレート補正係数Ｃγｍを演算する。
制限実行条件は、｜γｔ｜＜｜γmin'｜、且つ、｜γ｜≧γｅ、且つ、｜γmin'｜≧γｅである。ここで、γｅは、補正可能（十分な旋回状態）であると判断できる最小ヨーレートを示す。すなわち、実ヨーレートγも補正した最小ヨーレートγmin'も共に補正可能な領域にあると判断できる状態で、｜γｔ｜＜｜γmin'｜となった場合に以下の（２８），（２９）式を実行させるのである。
γｔ＝γmin' …（２８）
Ｃγｍ＝（γt0−γmin'）／γt0 …（２９）
こうして制限したγｔは、目標ヨーレート演算部７０ｕ、センタデファレンシャル差動制限制御部５０、リヤディファレンシャル差動制限制御部６０に出力される。尚、上述の制限実行条件が成立しない場合は、目標ヨーレート演算部７０ｕからの目標ヨーレートγｔがそのままセンタデファレンシャル差動制限制御部５０とリヤディファレンシャル差動制限制御部６０に出力される。また、（２９）式により演算された目標ヨーレート補正係数Ｃγｍは、目標ヨーレート補正係数演算部７０ｔに出力される。
【０１０３】
次に、センタデファレンシャル差動制限制御部５０について、図４の機能ブロック図を基に説明する。
センタデファレンシャル差動制限制御部５０は、車速演算部５０ａ、アクセル開度・車速感応差動制限力設定部５０ｂ、路面μ感応差動制限力設定部５０ｃ、センタデフ基本差動制限力演算部５０ｄ、センタデフ差動制限力補正量演算部５０ｅ、センタデフ差動制限力補正部５０ｆから主要に構成されている。
【０１０４】
車速演算部５０ａは、上述の車速演算部７０ａと同様、４輪の車輪速センサ、すなわち各車輪速度センサ３２FL，３２FR，３２RL，３２RRから各車輪１４FL，１４FR，１４RL，１４RRの車輪速度が入力され、例えばこれらの平均を演算することにより車速Ｖを演算し、アクセル開度・車速感応差動制限力設定部５０ｂに出力する。
【０１０５】
アクセル開度・車速感応差動制限力設定部５０ｂは、アクセル開度センサ３４からアクセル開度θacが、車速演算部５０ａから車速Ｖが入力され、予めアクセル開度θacと車速Ｖに応じて設定しておいたマップ等を参照し、アクセル開度・車速感応差動制限力ＴLSDCAを設定し、センタデフ基本差動制限力演算部５０ｄに出力する。
【０１０６】
このアクセル開度・車速感応差動制限力ＴLSDCAを求めるマップは、１速から４速及び後退の各変速段毎に設定されており、例えば、アクセル開度θacが低開度ほど、車速Ｖが高車速ほどアクセル開度・車速感応差動制限力ＴLSDCAが小さく設定され、旋回性能の向上や燃費向上が図られている。
【０１０７】
路面μ感応差動制限力設定部５０ｃは、目標ヨーレート設定部７０から路面μ推定値μｅが入力され、この路面μ推定値μｅにより予め設定しておいたマップを参照して路面μ感応差動制限力ＴLSDCμを設定し、センタデフ基本差動制限力演算部５０ｄに出力する。
【０１０８】
上述の路面μ推定値μｅに応じたマップは、例えば、図５のような特性となっており、路面μ推定値μｅが小さいほど路面μ感応差動制限力ＴLSDCμを大きく設定して、低μ路での動力配分を、前後５０：５０の等配分に近づけて車両安定性を向上するようになっている。
【０１０９】
センタデフ基本差動制限力演算部５０ｄは、アクセル開度・車速感応差動制限力設定部５０ｂからアクセル開度・車速感応差動制限力ＴLSDCAが、路面μ感応差動制限力設定部５０ｃから路面μ感応差動制限力ＴLSDCμが入力され、これらを加算してセンタデフ基本差動制限力ＴLSDCmを演算し、センタデフ差動制限力補正部５０ｆに出力する。
すなわち、ＴLSDCm＝ＴLSDCA＋ＴLSDCμ …（３０）
【０１１０】
センタデフ差動制限力補正量演算部５０ｅは、ヨーレートセンサ３３から実ヨーレートγが、目標ヨーレート設定部７０から目標ヨーレートγｔが入力され、以下の（３１）式によりセンタデフ差動制限力補正量ＴLSDCyを演算してセンタデフ差動制限力補正部５０ｆに出力する。
ＴLSDCy＝｜γ−γｔ｜・Ｇｙｃ …（３１）
ここで、Ｇｙｃは、補正ゲインである。この（３１）式からも解るように、車両のヨーレート偏差（γ−γｔ）の絶対値が大きくなり、車両がスピン傾向等になる場合ほど、センタデフ差動制限力補正量ＴLSDCyが大きく設定される。
【０１１１】
センタデフ差動制限力補正部５０ｆは、センタデフ基本差動制限力演算部５０ｄからセンタデフ基本差動制限力ＴLSDCmが、センタデフ差動制限力補正量演算部５０ｅからセンタデフ差動制限力補正量ＴLSDCyが入力され、これらを加算することによりセンタデフ差動制限力ＴLSDCを演算し、センタデフクラッチ駆動部５１へと出力する。
すなわち、ＴLSDC＝ＴLSDCm＋ＴLSDCy …（３２）
【０１１２】
次に、リヤデファレンシャル差動制限制御部６０について、図６の機能ブロック図を基に説明する。
リヤデファレンシャル差動制限制御部６０は、車速演算部６０ａ、アクセル開度・車速感応差動制限力設定部６０ｂ、路面μ感応差動制限力設定部６０ｃ、リヤデフ基本差動制限力演算部６０ｄ、リヤデフ差動制限力補正量演算部６０ｅ、リヤデフ差動制限力補正部６０ｆから主要に構成されている。
【０１１３】
車速演算部６０ａは、上述の車速演算部７０ａと同様、４輪の車輪速センサ、すなわち各車輪速度センサ３２FL，３２FR，３２RL，３２RRから各車輪１４FL，１４FR，１４RL，１４RRの車輪速度が入力され、例えばこれらの平均を演算することにより車速Ｖを演算し、アクセル開度・車速感応差動制限力設定部６０ｂに出力する。
【０１１４】
アクセル開度・車速感応差動制限力設定部６０ｂは、アクセル開度センサ３４からアクセル開度θacが、車速演算部６０ａから車速Ｖが入力され、予めアクセル開度θacと車速Ｖに応じて設定しておいたマップ等を参照し、アクセル開度・車速感応差動制限力ＴLSDRAを設定し、リヤデフ基本差動制限力演算部６０ｄに出力する。
【０１１５】
このアクセル開度・車速感応差動制限力ＴLSDRAを求めるマップは、例えば１速から４速及び後退の各変速段毎に設定されており、アクセル開度θacが低開度ほど、車速Ｖが高車速ほどアクセル開度・車速感応差動制限力ＴLSDRAが小さく設定されている。
【０１１６】
路面μ感応差動制限力設定部６０ｃは、目標ヨーレート設定部７０から路面μ推定値μｅが入力され、この路面μ推定値μｅにより予め設定しておいたマップを参照して路面μ感応差動制限力ＴLSDRμを設定し、リヤデフ基本差動制限力演算部６０ｄに出力する。
【０１１７】
上述の路面μ推定値μｅに応じたマップは、例えば、路面μ推定値μｅが小さいほど路面μ感応差動制限力ＴLSDRμを大きく設定して、車両安定性を向上するようになっている。
【０１１８】
リヤデフ基本差動制限力演算部６０ｄは、アクセル開度・車速感応差動制限力設定部６０ｂからアクセル開度・車速感応差動制限力ＴLSDRAが、路面μ感応差動制限力設定部６０ｃから路面μ感応差動制限力ＴLSDRμが入力され、これらを加算してリヤデフ基本差動制限力ＴLSDRmを演算し、リヤデフ差動制限力補正部６０ｆに出力する。
すなわち、ＴLSDRm＝ＴLSDRA＋ＴLSDRμ …（３３）
【０１１９】
リヤデフ差動制限力補正量演算部６０ｅは、ヨーレートセンサ３３から実ヨーレートγが、目標ヨーレート設定部７０から目標ヨーレートγｔが入力され、以下の（３４）又は（３５）式によりリヤデフ差動制限力補正量ＴLSDRyを演算してリヤデフ差動制限力補正部６０ｆに出力する。
ＴLSDRy＝｜γ−γｔ｜・ＧyR …（γｔ≧０且つγ≧γｔの場合、或いは、γｔ＜０且つγ≦γｔの場合）すなわち、車両がスピン傾向等の場合…（３４）
ＴLSDRy＝０ …上記以外の場合 …（３５）
ここで、ＧyRは、補正ゲインである。この（３４）、（３５）式からも解るように、車両のヨーレート偏差（γ−γｔ）の絶対値が大きくなり、車両がスピン傾向等になる場合ほど、リヤデフ差動制限力補正量ＴLSDRyが大きく設定される。
【０１２０】
リヤデフ差動制限力補正部６０ｆは、リヤデフ基本差動制限力演算部６０ｄからリヤデフ基本差動制限力ＴLSDRmが、リヤデフ差動制限力補正量演算部６０ｅからリヤデフ差動制限力補正量ＴLSDRyが入力され、これらを加算することによりリヤデフ差動制限力ＴLSDRを演算し、リヤデフクラッチ駆動部６１へと出力する。
すなわち、ＴLSDR＝ＴLSDRm＋ＴLSDRy …（３６）
【０１２１】
次に、目標ヨーレート設定部７０で実行される処理を、図７のフローチャートで説明する。
ます、ステップ（以下「Ｓ」と略称）１０１で、制御に必要なパラメータを読み込み、Ｓ１０２で定常ヨーレートゲインＧγを上述の（１３）式により演算する。
【０１２２】
次いで、Ｓ１０３に進み、基準ヨーレート定常値γtsを上述の（１４）式により演算し、Ｓ１０４に進んで、基準ヨーレートγt0を上述の（１８）式により演算する。
【０１２３】
次に、Ｓ１０５に進み、目標ヨーレート補正係数Ｃγｍを上述の（２４）式により演算し、この目標ヨーレート補正係数Ｃγｍをメモリして、カウンタをインクリメントする。
【０１２４】
そして、Ｓ１０６に進み、上述の（２５）式により目標ヨーレートγｔを演算し、Ｓ１０７に進んで目標ヨーレートγｔを制限する条件（γmin'による制限実行条件）が成立しているか判定する。
【０１２５】
この判定の結果、γmin'による制限実行条件が成立している、すなわち、｜γｔ｜＜｜γmin'｜、且つ、｜γ｜≧γｅ、且つ、｜γmin'｜≧γｅであるならば、Ｓ１０８に進み、目標ヨーレートγｔを横加速度により制限（γｔ＝γmin'）してＳ１０９に進む。一方、γmin'による制限実行条件が成立していない場合は、Ｓ１０７からＳ１０９へとジャンプする。
【０１２６】
Ｓ１０９では、上述の（１６）式により路面μ推定値μｅを演算し、Ｓ１１０に進んで、目標ヨーレートγｔを、センタデファレンシャル差動制限制御部５０、リヤデファレンシャル差動制限制御部６０に出力する。また、路面μ推定値μｅを、報知装置３９、センタデファレンシャル差動制限制御部５０、リヤデファレンシャル差動制限制御部６０に出力する。
【０１２７】
次いで、Ｓ１１１に進んで、目標ヨーレート補正係数Ｃγｍを所定回数メモリしたか判定し、未だメモリしていないのであればそのままプログラムを抜け、メモリしたのであればＳ１１２へと進む。
【０１２８】
Ｓ１１２では、左右操舵時のスタビリティファクタＡＬ，ＡＲを、メモリの平均値により修正し、Ｓ１１３に進んで、メモリのカウンタをリセットしてプログラムを抜ける。
【０１２９】
以上のように、本発明の実施の第１形態によれば、車両の積載質量状況で異なる走行中の車両質量ｍｅ、前後質量配分比Ｄｍ、前軸質量ｍfeと後軸質量ｍre、前軸−重心間距離Ｌfeと後軸−重心間距離Ｌre、前輪の等価コーナリングパワーＫfeと後輪の等価コーナリングパワーＫre、車両の実際の前輪舵角δｆ（特に可変ギヤ比のステアリングを搭載する車両）を考慮して正確に目標ヨーレートγｔが演算されるようになっている。
【０１３０】
また、左右の転舵方向で別々の定常ヨーレートゲインＧγを設定可能とし、右操舵時の目標ヨーレート補正履歴と、左操舵時の目標ヨーレート補正履歴を比較してヨーレートゲインＧγを調整し、車両の右操舵時と左操舵時により異なる特性も考慮して正確な目標ヨーレートγｔが演算される。
【０１３１】
更に、車両の動特性を考慮して基準ヨーレートγt0を算出するにあたり、操舵に対するヨーレート応答の遅れ時定数Ｔｒを路面μ推定値μｅに基づいて変更し精度良く基準ヨーレートγt0を算出できるようになっている。尚、路面μ推定値μｅは、本案以外の手段による推定値でも良い。
【０１３２】
また、車両がスピン状態であると判断される場合には、目標ヨーレート補正係数Ｃγｍによる基準ヨーレートγt0に対する補正の補正速度を、実ヨーレートγに追従する一次遅れカットオフ周波数Ｆｍで設定するように低下或いは禁止して、スピン状態での実ヨーレートγに影響されて目標ヨーレートγｔが過大になるのを防止し、適切な目標ヨーレートγｔが得られるようになっている。
【０１３３】
更に、ヨーレートセンサ３３の精度に比べて実横加速度Ｇｙが十分に発生している旋回状態では、実横加速度Ｇｙを基準にして目標ヨーレートの最小値γmin'を設定し、目標ヨーレートγｔが過度に小さくなることを防止し、目標ヨーレートγｔを最適に設定するようになっている。
【０１３４】
また、目標ヨーレートγｔの補正量を基準ヨーレートγt0に対する比率とすると共に、路面μ推定値μｅとして保存更新していくことにより、ドライバのハンドル操作によるヨーレート変化と、路面状況の変化等によるヨーレート変動を分離し、路面状況の安定した推定と、高感度な外乱検知を可能としている。
【０１３５】
こうして、精度良く最適に得られる目標ヨーレートγｔにより前後輪間で差動制限による動力配分制御を行うことで精度の良い前後軸間の動力配分制御が可能となっている。同様に、精度良く最適に得られる目標ヨーレートγｔにより左右輪間で差動制限制御を行うことで精度の良い左右輪間の差動制限制御が可能となっている。
【０１３６】
次に、図８〜図１０は本発明の実施の第２形態を示し、図８は前後駆動力配分部の概略構成図、図９は前後駆動力配分制御部の機能ブロック図、図１０は差動回転数に対する伝達トルクの特性図である。尚、本実施の第２形態は、上記第１形態における複合プラネタリギヤ式のセンタデファレンシャル装置の部分（センタデファレンシャル差動制限制御部、センタデフクラッチ駆動部も含む）を変更したもので他の構成は同様である。
【０１３７】
すなわち、図８に示すように、トランスミッション出力軸２ａとリヤドライブ軸４との間には、入出力軸間の差回転に応じて油圧多板クラッチ８１の締結力を可変し、前後の駆動力配分を可変する前後駆動力配分部８０が設けられている。
【０１３８】
前後駆動力配分部８０は、トランスミッション出力軸２ａの後端に設けた斜板８２によりプランジャ８３ａを前後方向に往復運動させ油圧を発生するプランジャポンプ８３を備えている。そして、このプランジャポンプ８３で発生する油圧は、油圧配管８４に介装した、トルク配分クラッチ駆動部８５の制御バルブにより可変されるように構成されている。尚、図８中、符号８６はリザーバを示す。
【０１３９】
トルク配分クラッチ駆動部８５は、前後駆動力配分制御部９０と接続されており、この前後駆動力配分制御部９０により油圧多板クラッチ８１の締結力が可変制御される。
【０１４０】
前後駆動力配分制御部９０は、図９に示すように、車速演算部９０ａ、基本トルク特性設定部９０ｂ、トルク特性補正量演算部９０ｃ、基本トルク特性補正部９０ｄから主要に構成されている。
【０１４１】
車速演算部９０ａは、前記車速演算部７０ａと同様、４輪の車輪速センサ、すなわち各車輪速度センサ３２FL，３２FR，３２RL，３２RRから各車輪１４FL，１４FR，１４RL，１４RRの車輪速度が入力され、例えばこれらの平均を演算することにより車速Ｖを演算し、基本トルク特性設定部９０ｂに出力する。
【０１４２】
基本トルク特性設定部９０ｂは、油圧多板クラッチ８１による締結力を基本トルク特性値Ｋcmとして、例えば、一定、或いは、車速Ｖに対する増加関数として設定し、基本トルク特性補正部９０ｄに出力する。
【０１４３】
トルク特性補正量演算部９０ｃは、ヨーレートセンサ３３から実ヨーレートγが、目標ヨーレート設定部７０から目標ヨーレートγｔが入力され、以下の（３７）式によりトルク特性補正量Ｋcyを演算して基本トルク特性補正部９０ｄに出力する。
Ｋcy＝｜γ−γｔ｜・Ｇyk …（３７）
ここで、Ｇykは、補正ゲインである。この（３７）式からも解るように、車両のヨーレート偏差（γ−γｔ）の絶対値が大きくなり、車両がスピン傾向等になる場合ほど、トルク特性補正量Ｋcyが大きく設定される。
【０１４４】
基本トルク特性補正部９０ｄは、基本トルク特性設定部９０ｂから基本トルク特性値Ｋcmが、トルク特性補正量演算部９０ｃからトルク特性補正量Ｋcyが入力され、これらを加算することにより油圧多板クラッチ８１の締結により発生する伝達トルクＫｃを演算し、トルク配分クラッチ駆動部８５へと出力する。
すなわち、Ｋｃ＝Ｋcm＋Ｋcy …（３８）
【０１４５】
こうして、基本トルク特性補正部９０ｄで設定される前輪側から後輪側へと伝達する伝達トルクＫｃは、例えば、図１０に示すように、トランスミッション出力軸２ａ（前輪側）とリヤドライブ軸４（後輪側）との間の差動回転数が大きくなるほど大きく設定される伝達トルクＫｃの勾配が、トルク特性補正量Ｋcyにより一層傾きが大きくなる方向に補正される。すなわち、車両がスピン傾向等になる場合ほど、伝達トルクＫｃは大きく設定され、車両の安定性が向上するようになっている。
【０１４６】
このように、本発明の実施の第２形態によれば、前記第１形態により設定された精度良く最適に得られる目標ヨーレートγｔにより前後輪間で差動制限による動力配分制御を行うことで精度の良い前後軸間の動力配分制御が可能となっている。
【０１４７】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、目標ヨーレートを多くの様々な条件の下で、また、多くの外乱を十分に考慮して精度良く最適化し設定することが可能となり、この目標ヨーレートを用いて、精度の良い最適な制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１形態による、車両運動制御装置を搭載した車両の概略構成を示す説明図
【図２】同上、目標ヨーレート設定部の機能ブロック図
【図３】同上、車両の積載量に対する前後質量配分比の特性説明図
【図４】同上、センタデファレンシャル差動制限制御部の機能ブロック図
【図５】同上、路面μに対して設定する差動制限力の特性説明図
【図６】同上、リヤデファレンシャル差動制限制御部の機能ブロック図
【図７】同上、目標ヨーレート設定のフローチャート
【図８】本発明の実施の第２形態による、前後駆動力配分部の概略構成図
【図９】同上、前後駆動力配分制御部の機能ブロック図
【図１０】同上、差動回転数に対する伝達トルクの特性図
【符号の説明】
１エンジン
２ａトランスミッション出力軸
３センタデファレンシャル装置
４リヤドライブ軸
７後輪終減速装置
２０キャリア
２１トランスファクラッチ
２３リヤデフクラッチ
３１エンジン制御部
３２FL，３２FR，３２RL，３２RR ４輪車輪速センサ
３３ヨーレートセンサ
３４アクセル開度センサ
３５ハンドル角センサ
３６横加速度センサ
３７前後加速度センサ
３８ブレーキ液圧センサ
３９報知装置
５０センタデファレンシャル差動制限制御部
５１センタデフクラッチ駆動部
６０リヤデファレンシャル差動制限制御部
６１リヤデフクラッチ駆動部
７０目標ヨーレート設定部

Claims

検出した実ヨーレートが目標ヨーレートに一致するように車両挙動を制御する車両運動制御装置において、
車速を算出する車速算出手段と、
車両諸元に基づきスタビリティファクタを設定するスタビリティファクタ算出手段と、
前輪舵角を算出する前輪舵角算出手段と、
上記車速と上記スタビリティファクタと上記前輪舵角を用いて基準ヨーレートを算出する基準ヨーレート算出手段と、
前回算出した目標ヨーレートに対する実ヨーレートの偏差に基づき補正係数を設定する補正係数設定手段と、
上記基準ヨーレートを上記補正係数で補正して今回の目標ヨーレートを算出する目標ヨーレート算出手段と、
上記目標ヨーレートに基づき制御する車両挙動制御手段と、
を備え、
上記補正係数設定手段は、上記補正係数がステアリングの右操舵時に設定された場合は右操舵時補正係数として記憶部に記憶する一方、上記補正係数がステアリングの左操舵時に設定された場合は左操舵時補正係数として上記記憶部にそれぞれ記憶し、
上記スタビリティファクタ算出手段は、ステアリングの右操舵時は過去に記憶した上記右操舵時補正係数に基づき上記スタビリティファクタを補正する一方、ステアリングの左操舵時は過去に記憶した上記左操舵時補正係数に基づき上記スタビリティファクタを補正することを特徴とする車両運動制御装置。
検出した実ヨーレートが目標ヨーレートに一致するように車両挙動を制御する車両運動制御装置において、
車体加減速度を算出する加減速度算出手段と、
液圧式ブレーキのブレーキ液圧を算出するブレーキ液圧算出手段と、
駆動源の出力トルクに基づき車両の総駆動トルクを算出する総駆動トルク算出手段と、
車体加速時は上記車体加減速度と上記総駆動トルクに基づき推定車両質量を算出すると共に、車体減速時は上記車体加減速度と上記ブレーキ液圧に基づき推定車両質量を算出する推定車両質量算出手段と、
上記推定車両質量と予め記憶された空車時の車両質量との比較結果に基づき前後質量配分を算出し、該前後質量配分と上記推定車両質量に基づいて前後軸の推定質量をそれぞれ算出する推定前後軸質量算出手段と、
予め記憶された空車時の前後輪等価コーナリングパワーと上記前後軸の推定質量とに基づき前後輪の推定等価コーナリングパワーをそれぞれ算出する推定コーナリングパワー算出手段と、
予め記憶された車両のホイールベースと上記前後軸の推定質量とに基づき前後軸と重心間の推定距離をそれぞれ算出する推定重心間距離算出手段と、
上記推定車両質量と上記前後輪の推定等価コーナリングパワーと上記前後軸と重心間の推定距離を用いてスタビリティファクタを算出するスタビリティファクタ算出手段と、
前輪舵角を算出する前輪舵角算出手段と、
車速を算出する車速算出手段と、
上記スタビリティファクタと上記前輪舵角と上記車速に基づき目標ヨーレートを算出する目標ヨーレート算出手段と、
上記目標ヨーレートに基づき制御する車両挙動制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両運動制御装置。
検出した実ヨーレートが目標ヨーレートに一致するように車両挙動を制御する車両運動制御装置において、
車速を算出する車速算出手段と、
車両諸元に基づきスタビリティファクタを設定するスタビリティファクタ算出手段と、
前輪舵角を算出する前輪舵角算出手段と、
路面摩擦係数を推定する路面摩擦係数推定手段と、
上記車速と上記スタビリティファクタと上記前輪舵角を用いて基準ヨーレート定常値を算出する基準ヨーレート定常値算出手段と、
車体加減速度を算出する加減速度算出手段と、
油圧式ブレーキのブレーキ液圧を算出するブレーキ液圧算出手段と、
駆動源の出力トルクに基づき車両の総駆動トルクを算出する総駆動トルク算出手段と、
車体加速時は上記車体加減速度と上記総駆動トルクに基づき推定車両質量を算出すると共に、車体減速時は上記車体加減速度と上記ブレーキ液圧に基づき推定車両質量を算出する推定車両質量算出手段と、
上記推定車両質量と予め記憶された空車時の車両質量との比較結果に基づき前後質量配分を算出し、該前後質量配分と上記推定車両質量に基づいて前後軸の推定質量をそれぞれ算出する推定前後軸質量算出手段と、
予め記憶された空車時の前後輪等価コーナリングパワーと上記前後軸の推定質量とに基づき前輪等価コーナリングパワーと後輪等価コーナリングパワーをそれぞれ算出する前後輪等価コーナリングパワー算出手段と、
上記推定車両質量と車両のヨー慣性に基づいてヨー慣性半径を算出するヨー慣性半径算出手段と、
上記路面摩擦係数と車両諸元と上記車速に加え、更に上記前輪の等価コーナリングパワーと上記後輪の等価コーナリングパワーと上記ヨー慣性半径を用いて一次遅れ時定数を算出する一次遅れ時定数算出手段と、
上記基準ヨーレート定常値と上記一次遅れ時定数に基づき目標ヨーレートを算出する目標ヨーレート算出手段と、
上記目標ヨーレートに基づき制御する車両挙動制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両運動制御装置。
上記車両挙動制御手段は、上記目標ヨーレート算出手段で設定した目標ヨーレートを基に一方の軸と他方の軸との間の差動を制限制御する差動制限制御手段と、上記目標ヨーレート算出手段で設定した目標ヨーレートを基に一方の軸側と他方の軸側の駆動力配分を制御する駆動力配分制御手段の少なくとも一方であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載の車両運動制御装置。