JPH06183363A - 駆動力移動と四輪操舵との協調制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 駆動力移動システムと４ＷＳシステムの双方
の特長を発揮させる。 【構成】 機能ブロック（１８１〜１８７及び２４１〜
２５２）を夫々有する制御ユニットによりハンドル角
（δH），車速（Ｖ），ヨーレイト（ψA）及び横加速度
ａysに基づいて夫々算出される目標後輪舵角（δｒ）及
び目標移動トルク（ΔＴ）に従って、駆動力移動システ
ムは中速域及び中横加速度以上の横加速度領域で主に作
動し、４ＷＳシステムは中高速域及び中横加速度までの
横加速度領域で主に作動し、両システムの相互干渉が防
止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、左右輪間で駆動力を移
動させて車両の旋回性能などを向上させる駆動力移動シ
ステムと、前輪転舵時に後輪を転舵させて車両の走行安
定性などを向上させる四輪操舵システムの駆動制御方法
に関し、特に、両システムの特長を充分に発揮できるよ
うにした、駆動力移動と四輪操舵との協調制御方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】前輪操舵時に後輪も操舵する四輪操舵
（４ＷＳ）システムにより、車両の操縦安定性などを向
上させることが知られている。一般に、４ＷＳシステム
は、ハンドル角，車速などに基づいてコントロールユニ
ットで生成した目標後輪舵角に応じて後輪操舵用アクチ
ュエータをコンピュータ制御して、後輪操舵のタイミン
グ，後輪舵角の大きさ等を適正化している。

【０００３】又、車両の左輪回転軸側と右輪側回転軸側
との間で駆動力を授受して車両にヨーモーメントを発生
させる駆動力移動システムが提案されている。駆動力移
動システムは、例えば、左右輪回転軸の一方に連結した
変速機構と、該変速機構と他方の回転軸との間に設けた
動力伝達手段とを備え、動力伝達手段を係合動作させ
て、他方の回転軸および変速機構の出力軸のうちの、よ
り高速で回転する一方から他方に駆動力を動力伝達手段
を介して伝達させ、これにより、左右回転軸のうち、よ
り高速で回転する軸での駆動力を減少させる一方で、よ
り低速で回転する回転軸での駆動力を増加させて、ヨー
モーメントを発生させ、車両の旋回性能向上を図ってい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、４ＷＳ
システムおよび駆動力移動システムは、車両性能の向上
に寄与するものであり、従来のように各システムを単独
使用する場合は格別の不都合は生じない。しかしなが
ら、４ＷＳシステムと駆動力移動システムの双方を車両
に搭載し、両システムを同時に作動させた場合には、両
システム間での相互作用により各システムの特長が損な
われるおそれがある。

【０００５】例えば、駆動力移動システムによりヨーモ
ーメントを発生させると同時に、４ＷＳシステムによ
り、後輪を前輪と同一方向に転舵させる同相操舵を行う
と、駆動力移動システムによって発生させたヨーモーメ
ントを相殺するようなモーメントが車両に加わり、駆動
力移動システムの特長が損なわれることになる。又、駆
動力移動システム及び４ＷＳシステムは夫々固有の特長
を備え、各システムの特長が発揮される車両運転領域は
自ずと相違している。例えば、ヨー応答及び横加速度応
答に関して云えば、駆動力移動システムはハンドル角速
度が小さい定常域において車両の回頭性及び横移動性を
向上させるように作用し、一方、４ＷＳシステムはハン
ドル角速度が大きい過渡領域において回頭性及び横移動
性を向上させるように作用する。又、ヨーおよび横加速
度の収れんに関連して、４ＷＳシステムは、車体重心に
おけるすべり角（車体の向きと車体進行方向とがなす角
度）の変動が小さい領域で車両の走行安定性を向上させ
るように作用する一方、駆動力移動システムはすべり角
の変動が大きい領域で安定性を損なうように作用する。

【０００６】そこで、本発明は、駆動力移動システムと
四輪操舵システムの双方の特長を充分に発揮できるよう
にした、駆動力移動と四輪操舵との協調制御方法を提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の協調制御方法
は、駆動力移動システムおよび四輪操舵システムの少な
くとも一方の作動による影響を受ける車両運転性能に関
連した運転パラメータの値を検出し、運転パラメータの
検出値に従って駆動力移動システムおよび四輪操舵シス
テムの一方を主に作動させることを特徴とする。

【０００８】好ましくは、運転パラメータとして車速を
検出し、中速領域で駆動力移動システムを主に作動させ
る一方、中高速領域で四輪操舵システムを主に作動させ
る。例えば、中速領域において実質的な値をとる第１の
駆動力制御ゲインで、車速及びハンドル角の検出値から
算出される計算横加速度の算出値の増大につれて駆動力
移動量が増大するように、駆動力移動システムによる駆
動力移動が行われる。又、中高速領域において実質的な
値をとる第１の操舵制御ゲインで、ハンドル角の増大に
つれて増大する後輪舵角だけ前輪転舵と同一方向に後輪
を転舵する同相操舵が四輪操舵システムにより行われ
る。

【０００９】好ましくは、車両に作用する横加速度を運
転パラメータとして検出し、中横加速度以上の横加速度
領域で駆動力移動システムを主に作動させる一方、中横
加速度までの横加速度領域で四輪操舵システムを主に作
動させる。例えば、中横加速度以上の横加速度領域にお
いて実質的な値をとる第２の駆動力制御ゲインで、計算
横加速度の算出値の増大につれて駆動力移動量が増大す
るように、駆動力移動システムによる駆動力移動が行わ
れる。又、中横加速度までの横加速度領域において実質
的な値をとる第２の操舵制御ゲインで、ハンドル角の増
大につれて後輪舵角が増大するように、四輪操舵システ
ムによる同相操舵が行われる。

【００１０】より好ましくは、中速領域において実質的
な値をとる第３の操舵制御ゲインで、前輪転舵と逆方向
に後輪を転舵する逆相操舵が、ハンドル角速度の増大に
つれて後輪舵角が増大するように、四輪操舵システムに
より行われる。又、旋回限界に対応する計算横加速度領
域において実質的な値をとる第３の駆動力制御ゲイン
で、ヨーレイトと規範ヨーレイトとの偏差の増大につれ
て駆動力移動量が減少するように、駆動力移動システム
による駆動力移動が行われる。更に、ヨー角加速度と規
範ヨー角加速度との偏差の増大につれて後輪舵角が減少
するように、四輪操舵システムによる後輪操舵が行われ
る。

【００１１】

【作用】駆動力移動システムおよび四輪操舵システムを
装備した車両の走行中、両システムの作動により影響を
受ける車両運転性能に関連する運転パラメータの値が検
出され、運転パラメータの検出値に従って、駆動力移動
システムおよび四輪操舵システムの一方が主に作動す
る。この結果、両システム間に実質的な相互作用が生じ
ることがなく、従って、一方のシステムによる車両運転
性能向上作用が、他方のシステムの作動によって阻害さ
れることなしに充分に発揮される。例えば、駆動力移動
システムの作動によって車両の回頭性の向上が図られ、
四輪操舵システムの作動によって車両の走行安定性の向
上が図られる。

【００１２】中速領域で駆動力移動システムを主に作動
させる一方、中高速領域で四輪操舵システムを主に作動
させる本発明の特定の態様では、例えば車速及びハンド
ル角が検出され、車速及びハンドル角の検出値から計算
横加速度が算出される。そして、中速領域において実質
的な値をとる第１の駆動力制御ゲイン、例えば、車速上
昇につれて増大しかつ更なる車速上昇につれて減少する
制御ゲインで、計算横加速度算出値の増大につれて駆動
力移動量が増大するように、駆動力移動システムによる
駆動力移動が行われる。又、中高速領域において実質的
な値をとる第１の操舵制御ゲイン、例えば、中高速領域
において車速上昇につれて増大する制御ゲインで、ハン
ドル角の増大につれて後輪舵角が増大するように、前輪
転舵と同一方向に後輪を転舵する同相操舵が四輪操舵シ
ステムにより行われる。この結果、駆動力移動システム
の作動領域と四輪操舵システムの作動領域とが車速によ
って互いに区分されて、両システム間の相互作用が防止
される。

【００１３】中横加速度以上の横加速度領域で駆動力移
動システムを主に作動させる一方、中横加速度までの横
加速度領域で四輪操舵システムを主に作動させる本発明
の特定の態様にあっては、例えば車速とハンドル角と車
両に作用する横加速度とが検出され、車速及びハンドル
角の検出値から計算横加速度が算出される。そして、中
横加速度以上の横加速度領域において実質的な値をとる
第２の駆動力制御ゲイン、例えば、横加速度の増大につ
れて増大する制御ゲインで、計算横加速度の算出値の増
大につれて駆動力移動量が増大するように、駆動力移動
システムによる駆動力移動が行われる。又、中横加速度
までの横加速度領域において実質的な値をとる第２の操
舵制御ゲイン、例えば、横加速度の増大につれて減少す
る制御ゲインで、ハンドル角の増大につれて後輪舵角が
増大するように、四輪操舵システムによる同相操舵が行
われる。この結果、駆動力移動システムの作動領域と四
輪操舵システムの作動領域とが横加速度によって互いに
区分されて、両システム間の相互作用が防止される。

【００１４】前輪転舵と逆方向に後輪を操舵する逆相操
舵を行う本発明の特定の態様では、中速領域において実
質的な値をとる第３の操舵制御ゲイン、例えば、車速上
昇につれて増大しかつ更なる車速上昇につれて減少する
制御ゲインで、ハンドル角速度の増大につれて後輪舵角
が増大するように、四輪操舵システムによって逆相操舵
が行われ、旋回初期における回頭性が改善される。

【００１５】ヨーレイトと規範ヨーレイトとの偏差に応
じて駆動力移動量を調整する本発明の特定の態様では、
例えばヨーレイトセンサによりヨーレイトが検出され、
又、規範ヨーレイトが例えばハンドル角および車速の検
出値から算出される。そして、旋回限界に対応する計算
横加速度領域において実質的な値をとる第３の駆動力制
御ゲイン、例えば所定の計算横加速度の近傍で大きい値
をとる制御ゲインで、ヨーレイトと規範ヨーレイトとの
偏差の増大につれて駆動力移動量が減少するように、駆
動力移動システムによる駆動力移動が行われ、これによ
り外乱安定性の向上が図られる。

【００１６】ヨー角加速度と規範ヨー角加速度との偏差
に応じて後輪操舵を行う本発明の特定の態様では、ヨー
角加速度が例えばヨーレイトの検出値から算出され、
又、規範ヨー角加速度が例えばハンドル角および車速の
検出値から算出される。そして、ヨー角加速度と規範ヨ
ー角加速度との偏差の増大につれて後輪舵角が減少する
ように、四輪操舵システムによる後輪操舵が行われ、こ
れにより外乱安定性の向上が図られる。

【００１７】

【実施例】以下、図１ないし図４を参照して、駆動力移
動システムおよび四輪操舵（４ＷＳ）システムを備える
と共に本発明の一実施例による協調制御方法が適用され
る車両を説明する。図１に示すように、４ＷＳシステム
は、左右前輪（片側の前輪のみを記号ＦＬＷを付して示
す）に両端が連結されたピストンロッドを有し左右前輪
を転舵するための前輪パワーシリンダ８と、左右後輪
（片側の後輪のみを記号ＲＬＷを付して示す）に両端が
連結されたピストンロッドを有し左右後輪を転舵するた
めの後輪パワーシリンダ１８と、エンジン１によって駆
動されると共にオイルリザーバ４に接続されたタンデム
のオイルポンプ２，３とを備えている。

【００１８】一方のオイルポンプ２は、オイル供給管路
５と、パワーステアリング装置６のギヤボックス７に内
蔵された操舵制御弁（図示略）とを介して、前輪パワー
シリンダ８の圧力室９，１０に接続されている。操舵制
御弁は、ハンドル１１の回転操作に応動するもので、圧
力室９，１０のうちの、ハンドル回転操作方向に対応す
る一方にオイルを供給するようになっている。また、操
舵制御弁には戻り管路１２の一端が接続され、戻り管路
１２の他端はオイルリザーバ４に接続されている。

【００１９】他方のオイルポンプ３は、４ポート３位置
の電磁方向切換え弁からなる後輪油圧制御弁１４にオイ
ル供給管路１３を介して接続されている。制御弁１４
は、オイル供給管路１３が接続された入力ポートＩと、
戻り管路１５を介してオイルリザーバ４に接続された戻
りポートＲと、オイル供給管路１６，１７を介して後輪
パワーシリンダ１８の圧力室１９，２０に夫々接続され
た出力ポートＯ1，Ｏ2とを有している。後輪パワーシリ
ンダ１８内には、該パワーシリンダのピストンロッドを
中立位置側に常時付勢するセンタスプリング２１が収容
され、これにより、パワーシリンダ１８が非作動状態に
あるときに後輪を直進状態に維持するようにしている。

【００２０】４ＷＳシステムは、上述の後輪油圧制御弁
１４と、オイル供給管路１３と戻り管路１５とを接続す
るバイパス管路２２に介在し電磁開閉弁からなる油圧切
換え弁２３とを駆動制御するための第１の電子制御ユニ
ット（ＥＣＵ）２４を更に備えている。そして、第１Ｅ
ＣＵ２４には、ハンドル角を検出するためのハンドル角
センサ２５と、前輪パワーシリンダ圧力室９，１０の内
圧を夫々検出するための圧力センサ２６，２７と、車速
を検出するための車速センサ２８と、ヨーレイト（ヨー
角速度）を検出するためのヨーレイトセンサ２９と、例
えば後輪パワーシリンダ１８のピストンロッドストロー
クを実際の後輪操舵量として検出するための後輪舵角セ
ンサ３０とが接続されている。

【００２１】第１ＥＣＵ２４は、電源オフ時および異常
検出時を除いては油圧切換弁２３のソレノイドを常時励
磁して切換弁２３を閉じた状態に保持するように作動す
る。又、第１ＥＣＵ２４は、ハンドル角，車速およびヨ
ーレイトに基づいて後述のようにして目標後輪舵角を求
め、後輪油圧制御弁１４の２つのソレノイドのうちの、
目標後輪舵角に対応する一方を励磁するようになってい
る。油圧制御弁１４の一方のソレノイドが励磁される
と、制御弁１４が、図示の中立位置から対応する一方の
切換え位置に切換わって、後輪油圧制御弁１４とオイル
供給管路１６，１７の対応する一方とを介して後輪パワ
ーシリンダ１８の対応する一方の圧力室にオイルが供給
されると共に他方の圧力室がオイル供給管路１６，１７
の他方を介して戻り管路１５に接続され、後輪パワーシ
リンダ１８により後輪ＲＷが操舵される。第１ＥＣＵ２
４は、後輪舵角センサ３０からの出力を監視して、実際
後輪舵角が目標値になるように後輪油圧制御弁１４を駆
動制御する。

【００２２】次に、図２及び図３を参照して、駆動力移
動システムを説明する。図２に示すように、エンジン１
からの駆動力は、トランスミッション１０２と、遊星歯
車で構成されたセンタデフ１０３とを介して、前輪側と
後輪側とに伝達されるようになっている。センタデフ１
０３には、例えば油圧式の多板クラッチからなり前後輪
の差動を制限するための作動制限機構１０５が設けら
れ、供給油圧に応じて前後輪の差動を制限しながら、前
後輪への駆動力配分を制御するようにしている。センタ
デフ１０３から配分された駆動力は、一方ではフロント
デフ１０４を介して左右の前輪ＦＬＷ，ＦＲＷに伝達さ
れ、他方ではプロペラシャフト１０６およびリヤデフ１
０８を介して左右の後輪ＲＬＷ，ＲＲＷに伝達されるよ
うになっている。参照符号１０７は、ドライブピニオン
及びリングギヤからなるベベルギヤ機構を示す。

【００２３】リヤデフ１０８は、変速機構１１０と油圧
式の多板クラッチ機構（動力伝達手段）１１２とからな
る駆動力伝達制御機構１０９と協働して、左右駆動力調
整装置を構成している。本実施例の左右駆動力調整装置
は、四輪駆動車の左右後輪間への駆動力配分を行うよう
になっている。なお、四輪駆動車又は二輪駆動車の左右
駆動輪間への駆動力の配分、又は、二輪駆動車の左右非
駆動輪間での動力授受による駆動力配分を行うべく、左
右駆動力調整装置および周辺要素を変形可能である。

【００２４】多板クラッチ機構１１２の油圧系および多
板クラッチ機構１０５の油圧系は、各々のクラッチ機構
に付設された図示しない油圧室と、油圧源を構成する電
動ポンプ１２４およびアキュムレータ１２３と、この油
圧を油圧室に所要量だけ供給させるクラッチ油圧制御バ
ルブ１１７とからなり、車速センサ２８，ハンドル角セ
ンサ２５，ヨーレイトセンサ２９，横加速度（横Ｇ）セ
ンサ３１からの出力に応動する第２の電子制御ユニット
（ＥＣＵ）１１８により、制御バルブ１１７の開度が制
御されるようになっている。第２ＥＣＵ１１８は、左右
駆動力調整装置などと協働して、駆動力移動システムを
構成している。

【００２５】図２及び図３に示すように、左右駆動力調
整装置は、プロペラシャフト１０６の後端に設けられて
回転駆動力が加えられる入力軸１０６Ａと、この入力軸
１０６Ａからの駆動力を出力する左輪回転軸１１３と、
右回転軸１１４との間に介設されている。変速機構１１
０と多板クラッチ機構１１２とからなる駆動力伝達制御
機構１０９は、左輪回転軸１１３と右輪回転軸１１４と
の差動を許容しながら、両回転軸１１３，１１４に伝達
される駆動力を所要比率に配分するようになっている。
即ち、左輪回転軸１１３と入力軸１０６Ａ間および右輪
回転軸１１４と入力軸１０６Ａ間には、変速機構１１０
及び多板クラッチ機構１１２が夫々介設され、左輪回転
軸１１３又は右輪回転軸１１４の回転速度が変速機構１
１０により増速されて中空軸（駆動力伝達補助部材）１
１１に伝えられる。この中空軸１１１と入力軸１０６Ａ
側のデファレンシャルケース（デフケース）１０８Ａと
の間に介設した多板クラッチ機構が係合動作すると、高
速側のデフケース１０８Ａから低速側の中空軸１１１へ
駆動力が伝達される。従って、例えば、右輪回転軸１１
４と入力軸１０６Ａ間の多板クラッチ機構１１２が係合
動作すると、右輪回転軸１１４へ配分される駆動力は入
力軸１０６Ａ側からのルートで増加又は減少されて、こ
の分だけ、左輪回転軸１１３へ配分される駆動力が減少
又は増加する。

【００２６】変速機構１１０は、２つのプラネタリギヤ
機構を直列結合してなるいわゆるダブルプラネタリギヤ
機構からなる。以下、右輪回転軸１１４に設けた変速機
構１１０について説明する。右輪回転軸１１４に固着さ
れた第１のサンギヤ１１０Ａの外周が噛み合う第１のプ
ラネタリギヤ１１０Ｂは、ケーシングに固着したキャリ
ア１１０Ｆにより回転自在に支持されると共に、キャリ
ア１１０Ｆに設けたピニオンシャフト１１０Ｃを介して
第２プラネタリギヤ１１０Ｄと一体にされ、これにより
両プラネタリギヤ１１０Ｂ，１１０Ｄはピニオンシャフ
ト１１０Ｃの回りに同一回転するようになっている。更
に、第２のプラネタリギヤ１１０Ｄは、右輪回転軸１１
４により回転自在に支持されかつ中空軸１１１を介して
多板クラッチ機構１１２のクラッチ板１１２Ａに連結さ
れた第２のサンギヤ１１０Ｅに噛み合っており、クラッ
チ機構１１２の他方のクラッチ板１１２Ｂは、入力軸１
０６Ａにより駆動されるデフケース１０８Ａに連結され
ている。第１のサンギヤ１１０Ａが第２のサンギヤ１１
０Ｅよりも大径にされて、変速機構１１０が増速機構と
して働くようにされ、従って、クラッチ板１１２Ａの回
転速度がクラッチ板１１２Ｂの回転速度よりも大きくな
るようになっている。これにより、多板クラッチ機構１
１２が係合動作した場合は、この係合状態に応じた量の
トルクが、右輪回転軸１１４側から入力軸１０６Ａ側へ
送給される。左輪回転軸１１３側に設けられる変速機構
１１０及び多板クラッチ機構１１２も同様に構成されて
いる。

【００２７】入力軸１０６Ａからの駆動トルクを左輪回
転軸１１３へより多く配分したい場合、駆動力の所要の
左右配分比に応じて、右輪回転軸１１４側のクラッチ機
構１１２に加わる油圧の大きさを調整して該クラッチ機
構１１２を適当に係合させる。一方、右輪回転軸１１４
により多く配分したい場合は、配分比に応じて左輪回転
軸１１３のクラッチ機構１１２を適当に係合させる。な
お、左右のクラッチ機構１１２の双方が完全係合するこ
とがないように、一方のクラッチ機構が完全係合すると
他方のクラッチ機構に滑りを生じるように設けられてい
る。

【００２８】４ＷＳシステムの電子制御ユニットとして
の第１ＥＣＵ２４は、機能的には、図４の下半部にブロ
ックで夫々示す各種要素を備え、ハンドル角センサ出力
δH，車速センサ出力Ｖ，ヨーレイトセンサ出力ｄψ／
ｄｔ（以下、ψAと略記する）及び車両に作用する横加
速度ａysを表す横Ｇセンサ３１の出力に基づいて、か
つ、式δｒ＝Ｋ1・Ｋ2・δH・（１／ｉ）−Ｋ3・δHA・
（１／ｉ）−Ｋ4・｛（ｄψA／ｄｔ）−（ｄψA*／ｄ
ｔ）｝に従って、目標後輪舵角δｒを算出するようにな
っている。

【００２９】上式において、Ｋ1〜Ｋ4は第１〜第４の操
舵制御ゲインを夫々表し、δHAはハンドル角速度ｄδH
／ｄｔを表し、ｉは操舵系のギヤ比を表す。又、ｄψA
／ｄｔ及びｄψA*／ｄｔは、ｄ²ψ／ｄｔ²及びｄ²ψ*／
ｄｔ²を略記したもので、ヨー角加速度および規範ヨー
角加速度を夫々表す。記号ψA*は、例えば車両の諸元と
ハンドル角δHと車速Ｖとから算出される規範ヨーレイ
トｄψ*／ｄｔを略記したもので、速度Ｖで車両が走行
しているときにハンドル１１を角度δHだけ操作した場
合に発生されるべきヨーレイトを表している。

【００３０】第１ないし第４の操舵制御ゲインＫ1〜Ｋ4
は、例えば第１ＥＣＵ２４に内蔵のメモリ内に格納され
ている。例えば、図５ないし図７に示すように、第１ゲ
インＫ1は中高速領域において車速上昇につれて増大す
るように定められ、第２ゲインＫ2は中横加速度までの
横加速度領域において横加速度の増大につれて減少する
ように定められ、又、第３ゲインＫ3は中速領域におい
て車速上昇につれて増大しかつ更なる車速上昇につれて
減少するように定められている。又、第１ＥＣＵ２４の
メモリ内にはギヤ比ｉを表すデータが格納されている。

【００３１】詳しくは、第１ＥＣＵ２４は、ハンドル角
センサ出力δHを入力してこれにギヤ比の逆数（１／
ｉ）を乗じるための第１乗算部２４１と、車速センサ出
力Ｖに応じた値の第１制御ゲインＫ1を第１乗算部出力
（δH／ｉ）に乗じるための第２乗算部２４２と、横Ｇ
センサ出力ａysに応じた値の第２制御ゲインＫ2を第２
乗算部出力Ｋ1・（δH／ｉ）に乗じるための第３乗算部
２４３とを備えている。又、第１乗算部出力（δH／
ｉ）を入力する第１微分部２４４からの出力δHA・（１
／ｉ）には、第４乗算部２４５において、車速センサ出
力Ｖに応じた値の第３制御ゲインＫ3が乗じられる。

【００３２】第１ＥＣＵ２４は、ハンドル角センサ出力
δHを入力してハンドル角速度データδHAを生成するた
めの第２微分部２４６と、車速センサ出力Ｖを入力して
車両加速度データｄＶ／ｄｔを生成するための第３微分
部２４７と、ヨーレイトセンサ出力ψAを入力してヨー
角加速度データｄψA／ｄｔを生成するための第４微分
部２４８とを更に備えている。第１演算部２４９は、第
２及び第３微分部出力δHA及びｄＶ／ｄｔを入力して、
ハンドル角速度δHAと車両加速度ｄＶ／ｄｔと車両の諸
元との関数で表される規範ヨー角加速度データｄψA*／
ｄｔを生成する。この規範ヨー角加速度ｄψA*／ｄｔ
は、加速度ｄＶ／ｄｔで車両が走行しているときにハン
ドル１１を角速度δHAで操作した場合に発生されるべき
ヨー角加速度を表している。次いで、第２演算部２５０
において、第４微分部出力と第１演算部出力との偏差
（ｄψA／ｄｔ−ｄψA*／ｄｔ）が算出され、更に、第
５乗算部２５１において、斯く算出した偏差に車速セン
サ出力Ｖに応じた値の第４制御ゲインＫ4が乗じられ
る。

【００３３】そして、第３演算部２５２において、第３
乗算部出力Ｋ1・Ｋ2・（δH／ｉ）から第４乗算部出力
Ｋ3・δHA・（１／ｉ）及びＫ4・（ｄψA／ｄｔ−ｄψA
*／ｄｔ）が減じられて、目標後輪舵角δｒが求められ
る。駆動力移動システムの電子制御ユニットとしての第
２ＥＣＵ１１８は、機能的には、図４の上半部にブロッ
クで夫々示す各種要素を備え、ハンドル角センサ出力δ
H，車速センサ出力Ｖ，横Ｇセンサ出力ａysおよびヨー
レイトセンサ出力ψAに基づいて、かつ、式ΔＴ＝Ｇ1・
Ｇ2・ａyc−Ｇ34・（ψA−ψA*）に従って、目標移動ト
ルクΔＴを算出するようになっている。

【００３４】上式において、Ｇ1ないしＧ3は第１ないし
第３の駆動力制御ゲインを夫々表し、ａycは計算横加速
度を表す。例えば、計算横加速度ａycは、ハンドル角セ
ンサ出力δHと、車速センサ出力と、ギヤ比ｉと、車両
の諸元で定まり第２ＥＣＵ１１８に内蔵したメモリに予
め格納された係数Ｌ及びＡとに基づいてかつ式ａyc＝δ
H・｛１／（ｉ・Ｌ）｝・｛１／（１＋ＡＶ²）｝に従っ
て、第２ＥＣＵ１１８により算出される。

【００３５】第１ないし第３の駆動力制御ゲインＧ1〜
Ｇ3は、例えば第２ＥＣＵ１１８に内蔵のメモリ内に格
納されている。例えば、図８ないし図１０に示すよう
に、第１ゲインＧ1は中速領域で車速上昇につれて増大
しかつ更なる車速上昇につれて減少するように定めら
れ、第２ゲインＧ2は中横加速度以上の横加速度領域で
横加速度の増大につれて増大するように定められ、又、
第３ゲインＧ3は旋回限界に対応する計算横加速度領域
において所定の計算横加速度の近傍で大きい値をとるよ
うに定められている。

【００３６】詳しくは、第２ＥＣＵ１１８は、ハンドル
角センサ出力δH，車速センサ出力Ｖなどに基づいて上
述の算出式に従って計算横加速度ａycを算出するための
第１演算部１８１と、車速センサ出力に応じた値の第１
制御ゲインＧ1を第１演算部出力ａycに乗じるための第
１乗算部１８２と、横Ｇセンサ出力ａysに応じた値の第
２制御ゲインＧ2を第１乗算部出力Ｇ1・ａycに乗じるた
めの第２乗算部１８３とを備えている。また、第２ＥＣ
Ｕ１１８は、ハンドル角センサ出力δH及び車速センサ
出力Ｖを入力して規範ヨーレイトデータψA*を生成する
ための第２演算部１８４と、ヨーレイトセンサ出力ψA
から第２演算部出力ψA*を減じるための第３演算部１８
５と、横Ｇセンサ出力ａycに応じた値の第３制御ゲイン
Ｇ3を第３演算部出力（ψA−ψA*）に乗じるための第３
乗算部１８６とを更に備えている。そして、第４演算部
１８７において、第２乗算部出力Ｇ1・Ｇ2・ａycから第
４乗算部出力Ｇ3・（ψA−ψA*）が減じられて、目標移
動トルクΔＴが求められる。

【００３７】上述のように、駆動力移動システム及び４
ＷＳシステムの特長が発揮される車両運転領域は相違す
る。図１１に示すヨー応答及び図１２に示す横加速度応
答に関して云えば、駆動力移動システムはハンドル角速
度δHAが小さい定常域において車両の回頭性及び横移動
性を向上させるように作用し、一方、４ＷＳシステムは
ハンドル角速度δHAが大きい過渡領域において回頭性及
び横移動性を向上させるように作用する。又、図１３に
示すヨーおよび横加速度の収れんに関連して、４ＷＳシ
ステムは、車体重心におけるすべり角（車体の向きと車
体進行方向とがなす角度）βGの変動が小さい領域で車
両の走行安定性を向上させるように作用する一方、すべ
り角βGの変動が大きい領域における駆動力移動システ
ムの作動により走行安定性が損なわれる傾向がある。図
１１及び図１２に前輪進相とあるのは、前輪転舵時点か
ら所定の遅れをもって後輪を転舵させる従来公知のディ
レイ制御を行う場合に対応する。

【００３８】以下、本実施例の協調制御方法が適用され
る上記駆動力移動システムおよび４ＷＳシステムの作動
を説明する。両システムを装備した車両の走行中、ハン
ドル角センサ２５，車速センサ２８，ヨーレイトセンサ
２９および横Ｇセンサ３１により、駆動力移動システム
および４ＷＳシステムの作動により影響を受ける回頭
性，横移動性，安定性などの車両運転性能に関連する運
転パラメータとしての、ハンドル角δH，車速Ｖ，ヨー
レイトψAおよび横加速度ａysの値が検出される。

【００３９】図４に示す機能ブロック２４１〜２５２を
有する４ＷＳシステム用の第１ＥＣＵ２４は、ハンドル
角δH，車速Ｖ，ヨーレイトψAおよび横加速度ａysの検
出値に基づいて、かつ、上述の式δｒ＝Ｋ1・Ｋ2・δH
・（１／ｉ）−Ｋ3・δHA・（１／ｉ）−Ｋ4・｛（ｄψ
A／ｄｔ）−（ｄψA*／ｄｔ）｝に従って目標後輪舵角
δｒを算出する。そして、第１ＥＣＵ２４は、目標後輪
舵角δｒと後輪舵角センサ３０によって検出された実際
後輪舵角との偏差に応じて、後輪油圧制御弁１４の２つ
のソレノイドの所要の一方を励磁して制御弁１４を切換
え作動させる。この結果、後輪パワーシリンダ１８の対
応する一方の圧力室にオイルが供給されると共に他方の
圧力室が戻り管路１５に接続されて、実際後輪舵角が目
標後輪舵角δｒになるように、後輪パワーシリンダ１８
により後輪ＲＬＷ，ＲＲＷが操舵される。

【００４０】又、図４に示す機能ブロック１８１〜１８
７を有する駆動力移動システム用の第２ＥＣＵ１１８
は、ハンドル角δH，車速Ｖ，ヨーレイトψA及び横加速
度ａysの検出値に基づいてかつ上述の式ΔＴ＝Ｇ1・Ｇ2
・ａyc−Ｇ34・（ψA−ψA*）に従って、目標移動トル
クΔＴを算出する。そして、第２ＥＣＵ１１８は、目標
移動トルクΔＴに応じてクラッチ油圧制御バルブ１１７
の開度を制御して、左輪回転軸１１３側のクラッチ機構
１１２及び右輪回転軸１１４側のクラッチ機構１１２の
対応する一方に加わる油圧の大きさを調整して当該一方
のクラッチ機構を係合させる。この結果、左輪回転軸１
１３及び右輪回転軸１１４の対応する一方から他方への
駆動力移動が行われる。

【００４１】上述のように、４ＷＳシステムは、実際後
輪舵角が式δｒ＝Ｋ1・Ｋ2・δH・（１／ｉ）−Ｋ3・δ
HA・（１／ｉ）−Ｋ4・｛（ｄψA／ｄｔ）−（ｄψA*／
ｄｔ）｝で表される目標後輪舵角δｒになるように作動
するもので、制御ゲインＫ1〜Ｋ3が図５〜図７に示すよ
うに定めてあるところから、中高速領域および中横Ｇま
での横Ｇ領域で主に作動する。一方、駆動力移動システ
ムは、式ΔＴ＝Ｇ1・Ｇ2・ａyc−Ｇ3・（ψA−ψA*）で
表されるトルク移動が左右回転軸１１３，１１４間で行
われるように作動する駆動力移動システムは、中速域お
よび中横Ｇ以上の横Ｇ領域で主に作動する。この結果、
駆動力移動システムの作動領域と四輪操舵システムの作
動領域とが、図１４ないし図１６に示すように車速，ハ
ンドル角周波数及び横Ｇによって互いに区分されて、両
システム間の相互作用が防止され、両システムの特長が
発揮されることになる。

【００４２】詳しくは、４ＷＳシステムは、上記目標後
輪舵角算出式の第１項に関連して、中高速領域において
車速Ｖの上昇につれて増大するゲインＫ1および中横Ｇ
までの横Ｇ領域において横加速度ａysの増大につれて減
少するゲインＫ2で、ハンドル角δHの増大につれて後輪
舵角が増大するように、前輪転舵と同一方向に後輪を転
舵する同相操舵を行い、旋回時の操縦安定性を向上させ
る。又、上記算出式の第２項に関連して、４ＷＳシステ
ムは、中速領域において車速上昇につれて増大しかつ更
なる車速上昇につれて減少するゲインＫ3で、ハンドル
角速度δHAの増大につれて後輪舵角が増大するように、
前輪転舵と逆方向に後輪を操舵する逆相操舵を行い、旋
回初期における回頭性を改善する。更に、上記算出式の
第３項に関連して、４ＷＳシステムは、ヨー角加速度と
規範ヨー角加速度との偏差（ｄψA／ｄｔ−ｄψA*／ｄ
ｔ）の増大につれて後輪舵角が減少するように後輪を操
舵して、外乱に対する安定性を向上させる。

【００４３】一方、駆動力移動システムは、上記目標移
動トルク算出式の第１項に関連して、中速領域において
車速Ｖの上昇につれて増大しかつ更なる車速上昇につれ
て減少するゲインＧ1および中横Ｇ以上の横Ｇ領域にお
いて横加速度ａysの増大につれて増大するゲインＧ2
で、計算横加速度ａycの算出値の増大につれて駆動力移
動量が増大するように駆動力移動を行い、回頭性を向上
させている。又、上記算出式の第２項に関連して、駆動
力移動システムは、旋回限界に対応する計算横Ｇ領域に
おいて所定の計算横Ｇ値の近傍で大きい値をとるゲイン
Ｇ3で、ヨーレイトと規範ヨーレイトとの偏差（ψA−ψ
A*）の増大につれて駆動力移動量が減少するように駆動
力移動を行い、外乱安定性を向上させる。

【００４４】本発明の方法は上記実施例に限定されるも
のではなく、種々に変形可能である。例えば、上記実施
例では、旋回初期に後輪舵角算出式第２項に対応する逆
相操舵を行うと共に後輪舵角算出式第３項および移動ト
ルク算出式第２項に対応する外乱安定性向上のための制
御を行うようにしたが、いずれも必須ではない。換言す
れば、４ＷＳシステム及び駆動力移動システムの構成は
図１〜図３に示すものに限定されず、又、目標後輪舵角
および目標移動トルクの算出プロセスも図４に示すもの
に限定されない。同様に、４ＷＳシステム駆動上の制御
ゲインＫ1〜Ｋ3および駆動力移動システム駆動上の制御
ゲインＧ1〜Ｇ3の設定の仕方は、図５〜図１０に示すも
のに限定されない。

【００４５】

【発明の効果】上述のように、本発明の協調制御方法
は、駆動力移動システムおよび四輪操舵システムの少な
くとも一方の作動による影響を受ける車両運転性能に関
連した運転パラメータの値を検出し、運転パラメータの
検出値に従って駆動力移動システムおよび四輪操舵シス
テムの一方を主に作動させるようにしたので、両システ
ム間に実質的な相互作用が生じることがなく、従って、
一方のシステムによる車両運転性能向上作用が、他方の
システムの作動によって阻害されることなしに充分に発
揮される。例えば、駆動力移動システムの作動によって
車両の回頭性の向上が図られ、四輪操舵システムの作動
によって車両の走行安定性の向上が図られる。

【００４６】好ましくは、運転パラメータとして車速を
検出し、中速領域で駆動力移動システムを主に作動させ
る一方、中高速領域で四輪操舵システムを主に作動させ
るようにしたので、駆動力移動システムの作動領域と四
輪操舵システムの作動領域とが車速によって互いに区分
されて、両システム間の相互作用が防止される。好まし
くは、車両に作用する横加速度を運転パラメータとして
検出し、中横加速度以上の横加速度領域で駆動力移動シ
ステムを主に作動させる一方、中横加速度までの横加速
度領域で四輪操舵システムを主に作動させるようにした
ので、駆動力移動システムの作動領域と四輪操舵システ
ムの作動領域とが横加速度によって互いに区分されて、
両システム間の相互作用が防止される。

【００４７】より好ましくは、中速領域において四輪操
舵システムにより逆相操舵を行うので、旋回初期におけ
る回頭性が改善される。又、旋回限界に対応する計算横
加速度領域においてヨーレイトと規範ヨーレイトとの偏
差の増大につれて駆動力移動量が減少するように駆動力
移動システムによる駆動力移動を行い、ヨー角加速度と
規範ヨー角加速度との偏差の増大につれて後輪舵角が減
少するように四輪操舵システムによる後輪操舵を行うの
で、外乱安定性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による協調制御方法が適用さ
れる４ＷＳシステムを搭載した車両の要部を示す概略図
である。

【図２】図１に示す車両に４ＷＳシステムと共に搭載さ
れる駆動力移動システムを周辺要素と共に示す概略図で
ある。

【図３】図２の駆動力移動システムの駆動力調整装置を
詳細に示す部分図である。

【図４】４ＷＳシステム及び駆動力移動システムの電子
制御ユニットの機能を示す機能ブロック図である。

【図５】目標後輪舵角の算出に用いる第１操舵制御ゲイ
ンを決定するためのマップを示す図である。

【図６】目標後輪舵角の算出に用いる第２操舵制御ゲイ
ンを決定するためのマップを示す図である。

【図７】目標後輪舵角の算出に用いる第３操舵制御ゲイ
ンを決定するためのマップを示す図である。

【図８】目標移動トルクの算出に用いる第１駆動力制御
ゲインを決定するためのマップを示す図である。

【図９】目標移動トルクの算出に用いる第２駆動力制御
ゲインを決定するためのマップを示す図である。

【図１０】目標移動トルクの算出に用いる第３駆動力制
御ゲインを決定するためのマップを示す図である。

【図１１】４ＷＳシステムおよび駆動力移動システムの
ヨー応答を示す図である。

【図１２】４ＷＳシステムおよび駆動力移動システムの
横Ｇ応答を示す図である。

【図１３】４ＷＳシステムおよび駆動力移動システムの
ヨー及び横Ｇの収れんを示す図である。

【図１４】４ＷＳシステムおよび駆動力移動システムが
作動する車速領域を示す図である。

【図１５】４ＷＳシステムおよび駆動力移動システムが
作動するハンドル角周波数領域を示す図である。

【図１６】４ＷＳシステムおよび駆動力移動システムが
作動する横Ｇ領域を示す図である。

【符号の説明】

１４ 後輪油圧制御弁 １８ 後輪パワーシリンダ ２４ ４ＷＳシステム用電子制御ユニット ２５ ハンドル角センサ ２８ 車速センサ ２９ ヨーレイトセンサ ３０ 後輪舵角センサ ３１ 横Ｇセンサ １０９ 駆動力伝達制御機構 １１０ 変速機構 １１２ 多板クラッチ機構 １１３ 左輪回転軸 １１４ 右輪回転軸 １１７ クラッチ油圧制御バルブ １１８ 駆動力移動システム用電子制御ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ６２Ｄ 137:00

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動力移動システムおよび四輪操舵シス
   テムの少なくとも一方の作動による影響を受ける車両運
   転性能に関連した運転パラメータの値を検出し、前記運
   転パラメータの検出値に従って前記駆動力移動システム
   および前記四輪操舵システムの一方を主に作動させるこ
   とを特徴とする、駆動力移動と四輪操舵との協調制御方
   法。
2. 【請求項２】 前記運転パラメータとして車速を検出
   し、中速領域で前記駆動力移動システムを主に作動させ
   る一方、中高速領域で前記四輪操舵システムを主に作動
   させることを特徴とする、請求項１の駆動力移動と四輪
   操舵との協調制御方法。
3. 【請求項３】 車両に作用する横加速度を前記運転パラ
   メータとして検出し、中横加速度以上の横加速度領域で
   前記駆動力移動システムを主に作動させる一方、中横加
   速度までの横加速度領域で前記四輪操舵システムを主に
   作動させることを特徴とする、請求項１の駆動力移動と
   四輪操舵との協調制御方法。
4. 【請求項４】 前記中速領域において実質的な値をとる
   第１の駆動力制御ゲインで、車速及びハンドル角の検出
   値から算出される計算横加速度の算出値の増大につれて
   駆動力移動量が増大するように、駆動力移動システムに
   よる駆動力移動を行うことを特徴とする、請求項２の駆
   動力移動と四輪操舵との協調制御方法。
5. 【請求項５】 前記中高速領域において実質的な値をと
   る第１の操舵制御ゲインで、ハンドル角の増大につれて
   後輪舵角が増大するように、前記四輪操舵システムによ
   る同相操舵を行うことを特徴とする、請求項２の駆動力
   移動と四輪操舵との協調制御方法。
6. 【請求項６】 前記中横加速度以上の横加速度領域にお
   いて実質的な値をとる第２の駆動力制御ゲインで、計算
   横加速度の算出値の増大につれて駆動力移動量が増大す
   るように、前記駆動力移動システムによる駆動力移動を
   行うことを特徴とする、請求項３の駆動力移動と四輪操
   舵との協調制御方法。
7. 【請求項７】 前記中横加速度までの横加速度領域にお
   いて実質的な値をとる第２の操舵制御ゲインで、ハンド
   ル角の増大につれて後輪舵角が増大するように、前記四
   輪操舵システムによる同相操舵を行うことを特徴とす
   る、請求項３の駆動力移動と四輪操舵との協調制御方
   法。
8. 【請求項８】 前記中速領域において実質的な値をとる
   第３の操舵制御ゲインで、ハンドル角速度の増大につれ
   て後輪舵角が増大するように、前記四輪操舵システムに
   よる逆相操舵を旋回初期において行うことを特徴とす
   る、請求項２の駆動力移動と四輪操舵との協調制御方
   法。
9. 【請求項９】 旋回限界に対応する計算横加速度領域に
   おいて実質的な値をとる第３の駆動力制御ゲインで、ヨ
   ーレイトと規範ヨーレイトとの偏差の増大につれて駆動
   力移動量が減少するように、前記駆動力移動システムに
   よる駆動力移動を行うことを特徴とする、請求項３の駆
   動力移動と四輪操舵との協調制御方法。
10. 【請求項１０】 ヨー角加速度と規範ヨー角加速度との
    偏差の増大につれて後輪舵角が減少するように、前記四
    輪操舵システムによる後輪操舵を行うことを特徴とす
    る、請求項１の駆動力移動と四輪操舵との協調制御方
    法。