(57)【要約】【課題】四輪駆動車が定常走行状態であっても路面状態を適切に判定することができる駆動力伝達装置の制御装置、及び路面状態判定装置を提供する。【解決手段】エンジン１１の駆動力が常に伝達される主駆動輪、及び駆動力伝達装置２を介して駆動力が伝達される補助駆動輪を有する四輪駆動車１に搭載された制御装置１０は、四輪駆動車１の走行状態及び路面状態に応じて駆動力伝達装置２を介して補助駆動輪に伝達すべき駆動力を示す指令トルクを演算し、この指令トルクに基づいて駆動力伝達装置２を制御する駆動力制御手段１１２と、車速が所定値以上でかつ主駆動輪のスリップ率が所定値未満である非スリップ状態の継続時間が所定時間以上となったとき、路面状態が高μ状態であると判定する路面状態判定手段１１２とを備える。【選択図】図４
2018058446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源の駆動力が常に伝達される左右一対の主駆動輪及び前記駆動源の駆動力が駆動力伝達装置を介して調節可能に伝達される左右一対の補助駆動輪を有する四輪駆動車に搭載され、前記駆動力伝達装置を制御する制御装置であって、
前記四輪駆動車の走行状態及び路面状態に応じて前記駆動力伝達装置を介して前記左右一対の補助駆動輪に伝達すべき駆動力を示す指令トルクを演算し、前記指令トルクに基づいて前記駆動力伝達装置を制御する駆動力制御手段と、
車速が所定値以上でかつ前記左右一対の主駆動輪のスリップ率が共に所定値未満である非スリップ状態の継続時間が所定時間以上となったとき、前記路面状態が高μ状態であると判定する路面状態判定手段と、
を備えた駆動力伝達装置の制御装置。
【請求項２】
前記路面状態判定手段は、外気温が所定温度以上の場合もしくは左右一対の転舵輪のタイヤ反力が所定値以上の場合には、非スリップ状態の継続時間にかかわらず、前記路面状態が高μ状態であると判定する、
請求項１に記載の駆動力伝達装置の制御装置。
【請求項３】
駆動源の駆動力が常に伝達される左右一対の主駆動輪及び前記駆動源の駆動力が駆動力伝達装置を介して調節可能に伝達される左右一対の補助駆動輪を有する四輪駆動車に搭載され、路面状態を判定する路面状態判定装置であって、
車速が所定値以上でかつ前記左右一対の主駆動輪のスリップ率が共に所定値未満である非スリップ状態の継続時間が所定時間以上となったとき、前記路面状態が高μ状態であると判定する、
路面状態判定装置。
【請求項４】
外気温が所定温度以上の場合もしくは左右一対の転舵輪のタイヤ反力が所定値以上の場合には、非スリップ状態の継続時間にかかわらず、前記路面状態が高μ状態であると判定する、
請求項３に記載の路面状態判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、四輪駆動車に搭載される駆動力伝達装置の制御装置、及び路面状態判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、駆動源の駆動力が常に伝達される左右一対の主駆動輪、及び駆動源の駆動力が走行状態に応じて調節可能に伝達される左右一対の補助駆動輪を有する四輪駆動車には、補助駆動輪に駆動力を伝達する駆動力伝達装置、及びこの駆動力伝達装置を制御する制御装置が搭載されている。このような制御装置には、路面が低μ状態か高μ状態かを判定する機能を備え、その判定結果に基づいて駆動力伝達装置を制御するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の制御装置（駆動力配分制御装置）は、車輪のスリップ率と加速操作量とに基づいて路面の摩擦係数に関する低μ情報量を演算し、低μ情報量が加算判定閾値を超えている場合に低μ情報量をカウント値に加算する一方、低μ情報量が加算判定閾値以下のときは定数をカウント値から減算する。そして、カウント値が低μ路判定閾値を超えている場合に低μ状態であると判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３３８６８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の制御装置では、車輪のスリップ率と加速操作量とに基づいて路面の摩擦係数に関する低μ情報量を演算するため、例えば平坦な路面を一定の速度で直進する定常走行時のように加速操作量が小さい場合には、必ずしも正確に路面状態を判定することができない場合があった。
【０００６】
そこで、本発明は、四輪駆動車が定常走行状態であっても路面状態を適切に判定することができる駆動力伝達装置の制御装置、及び路面状態判定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記の目的を達成するため、駆動源の駆動力が常に伝達される左右一対の主駆動輪及び前記駆動源の駆動力が駆動力伝達装置を介して調節可能に伝達される左右一対の補助駆動輪を有する四輪駆動車に搭載され、前記駆動力伝達装置を制御する制御装置であって、前記四輪駆動車の走行状態及び路面状態に応じて前記駆動力伝達装置を介して前記左右一対の補助駆動輪に伝達すべき駆動力を示す指令トルクを演算し、前記指令トルクに基づいて前記駆動力伝達装置を制御する駆動力制御手段と、車速が所定値以上でかつ前記左右一対の主駆動輪のスリップ率が共に所定値未満である非スリップ状態の継続時間が所定時間以上となったとき、前記路面状態が高μ状態であると判定する路面状態判定手段と、を備えた駆動力伝達装置の制御装置を提供する。
【０００８】
また、本発明は、上記の目的を達成するため、駆動源の駆動力が常に伝達される左右一対の主駆動輪及び前記駆動源の駆動力が駆動力伝達装置を介して調節可能に伝達される左右一対の補助駆動輪を有する四輪駆動車に搭載され、路面状態を判定する路面状態判定装置であって、車速が所定値以上でかつ前記左右一対の主駆動輪のスリップ率が共に所定値未満である非スリップ状態の継続時間が所定時間以上となったとき、前記路面状態が高μ状態であると判定する、路面状態判定装置を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る駆動力伝達装置の制御装置及び路面状態判定装置によれば、四輪駆動車が定常走行状態であっても路面状態を適切に判定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る駆動力伝達装置が搭載された四輪駆動車の概略の構成例を示す概略構成図である。
【図２】駆動力伝達装置の構成例を示す断面図である。
【図３】制御装置の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図４】制御装置が実行する処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［実施の形態］
本発明の実施の形態について、図１乃至図４を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。
【００１２】
図１は、本発明の実施の形態に係る駆動力伝達装置が搭載された四輪駆動車の概略の構成例を示す概略構成図である。
【００１３】
図１に示すように、四輪駆動車１は、車体１００と、走行用のトルクを発生する駆動源としてのエンジン１１と、エンジン１１の出力を変速するトランスミッション１２と、ステアリングホイール１８０と、トランスミッション１２で変速されたエンジン１１の駆動力が常に伝達される主駆動輪としての左右前輪１８１，１８２と、四輪駆動車１の走行状態等に応じてエンジン１１の駆動力が伝達される補助駆動輪としての左右後輪１９１，１９２とを備えている。この四輪駆動車１は、左右前輪１８１，１８２及び左右後輪１９１，１９２にエンジン１１の駆動力を伝達する四輪駆動状態と、左右前輪１８１，１８２のみに駆動力を伝達する二輪駆動状態とを切り替え可能である。また、左右前輪１８１，１８２は、ステアリングホイール１８０の操舵操作によって転舵される転舵輪でもある。
【００１４】
また、四輪駆動車１には、フロントディファレンシャル１３と、プロペラシャフト１４と、リヤディファレンシャル１５と、左右の前輪側のドライブシャフト１６１，１６２と、左右の後輪側のドライブシャフト１７１，１７２と、プロペラシャフト１４とリヤディファレンシャル１５との間に配置された駆動力伝達装置２と、駆動力伝達装置２を制御する制御装置１０とが搭載されている。制御装置１０は、四輪駆動車１が走行している路面の状態が高μ状態か低μ状態かを判定する路面状態判定装置としても機能する。
【００１５】
左右前輪１８１，１８２には、エンジン１１の駆動力が、トランスミッション１２、フロントディファレンシャル１３、及び左右の前輪側のドライブシャフト１６１，１６２を介して伝達される。フロントディファレンシャル１３は、左右の前輪側のドライブシャフト１６１，１６２にそれぞれ相対回転不能に連結された一対のサイドギヤ１３１，１３１と、一対のサイドギヤ１３１，１３１にギヤ軸を直交させて噛合する一対のピニオンギヤ１３２，１３２と、一対のピニオンギヤ１３２，１３２を支持するピニオンギヤシャフト１３３と、これらを収容するフロントデフケース１３４とを有している。
【００１６】
フロントデフケース１３４には、リングギヤ１３５が固定され、このリングギヤ１３５がプロペラシャフト１４の車両前方側の端部に設けられたピニオンギヤ１４１に噛み合っている。プロペラシャフト１４の車両後方側の端部は、駆動力伝達装置２のハウジング２０に連結されている。駆動力伝達装置２は、ハウジング２０と相対回転可能に配置されたインナシャフト２３を有しており、制御装置１０から供給される励磁電流に応じた駆動力を、インナシャフト２３と相対回転不能に連結されたピニオンギヤシャフト１５０を介してリヤディファレンシャル１５に伝達する。駆動力伝達装置２の詳細については後述する。
【００１７】
リヤディファレンシャル１５は、左右の後輪側のドライブシャフト１７１，１７２にそれぞれ相対回転不能に連結された一対のサイドギヤ１５１，１５１と、一対のサイドギヤ１５１，１５１にギヤ軸を直交させて噛合する一対のピニオンギヤ１５２，１５２と、一対のピニオンギヤ１５２，１５２を支持するピニオンギヤシャフト１５３と、これらを収容するリヤデフケース１５４と、リヤデフケース１５４に固定されてピニオンギヤシャフト１５０と噛み合うリングギヤ１５５とを有している。
【００１８】
制御装置１０は、左右前輪１８１，１８２及び左右後輪１９１，１９２の回転速度をそれぞれ検出する回転速センサ７１〜７４、アクセルペダル１１０の踏み込み量を検出するためのアクセルペダルセンサ７５、ならびにステアリングホイール１８０の回転角（操舵角）を検出するための操舵角センサ７６の出力信号に基づいて、四輪駆動車１の走行状態を検出することが可能である。回転速センサ７１〜７４は、例えばホイールと一体に回転するハブユニットのハブ輪に固定されたパルサーリングの磁極を検出する磁気センサであり、制御装置１０は、回転速センサ７１〜７４の出力信号に基づいて所定時間内に発生する磁極の変化の回数をカウントすることで、各車輪の回転速度を検出することができる。そして、制御装置１０は、四輪駆動車１の走行状態、及び後述する路面状態に応じて駆動力伝達装置２を制御する。
【００１９】
より具体的には、制御装置１０は、例えば左右前輪１８１，１８２の平均回転速度と左右後輪１９１，１９２の平均回転速度との差が大きいほど、またアクセルペダル１１０の踏み込み量が大きいほど、大きな駆動力が左右後輪１９１，１９２に伝達されるように駆動力伝達装置２を制御する。また、制御装置１０は、路面状態が低μ状態である場合には、走行安定性を高めるように、高μ状態である場合よりも左右後輪１９１，１９２に配分する駆動力の割合を高めた四輪駆動傾向となるように駆動力伝達装置２を制御する。
【００２０】
駆動力伝達装置２は、制御装置１０から供給される励磁電流に応じた駆動力をプロペラシャフト１４からリヤディファレンシャル１５側に伝達する。制御装置１０は、励磁電流を例えばＰＷＭ制御によって増減することにより、駆動力伝達装置２を介して左右後輪１９１，１９２に伝達される駆動力を調節可能である。
【００２１】
（駆動力伝達装置の構成）
図２は、駆動力伝達装置２の構成例を示す断面図である。図２において、回転軸線Ｏよりも上側は駆動力伝達装置２の作動状態（トルク伝達状態）を、下側は駆動力伝達装置２の非作動状態（トルク非伝達状態）を、それぞれ示す。以下、回転軸線Ｏに平行な方向を軸方向という。
【００２２】
駆動力伝達装置２は、フロントハウジング２１及びリヤハウジング２２からなる外側回転部材としてのハウジング２０と、ハウジング２０と同軸上で相対回転可能に支持された内側回転部材としての筒状のインナシャフト２３と、ハウジング２０とインナシャフト２３との間で駆動力を伝達するメインクラッチ３と、メインクラッチ３を押圧する押圧力を発生させるカム機構４と、フロントハウジング２１の回転力を受けてカム機構４を作動させる電磁クラッチ機構５とを有して構成されている。ハウジング２０の内部空間には、図略の潤滑油が封入されている。カム機構４は、メインクラッチ３に押圧力を付与する押圧機構の一態様である。
【００２３】
フロントハウジング２１は、円筒状の筒部２１ａと底部２１ｂとを一体に有する有底円筒状である。筒部２１ａの開口端部における内面には、雌ねじ部２１ｃが形成されている。また、フロントハウジング２１は、アルミニウム等の非磁性金属材料からなり、底部２１ｂには、プロペラシャフト１４（図１参照）が例えば十字継手を介して連結される。
【００２４】
フロントハウジング２１は、軸方向に延びる複数の外周スプライン突起２１１を筒部２１ａの内周面に有している。外周スプライン突起２１１は、ハウジング２０及びインナシャフト２３の回転軸線Ｏ（図１に示す）に向かって、径方向内側に突出している。
【００２５】
リヤハウジング２２は、鉄等の磁性材料からなる第１環状部材２２１、第１環状部材２２１の内周側に溶接等により一体に結合されたオーステナイト系ステンレス等の非磁性材料からなる第２環状部材２２２、及び第２環状部材２２２の内周側に溶接等により一体に結合された鉄等の磁性材料からなる第３環状部材２２３からなる。第１環状部材２２１と第３環状部材２２３との間には、電磁コイル５３を収容する環状の収容空間２２ａが形成されている。また、第１環状部材２２１の外周面には、フロントハウジング２１の雌ねじ部２１ｃに螺合する雄ねじ部２２１ａが形成されている。
【００２６】
インナシャフト２３は、玉軸受６１及び針状ころ軸受６２によってハウジング２０の内周側に支持されている。インナシャフト２３は、軸方向に延びる複数の内周スプライン突起２３１を外周面に有している。また、インナシャフト２３の一端部における内面には、ピニオンギヤシャフト１５０（図１参照）の一端部が相対回転不能に嵌合されるスプライン嵌合部２３２が形成されている。
【００２７】
メインクラッチ３は、軸方向に沿って交互に配置された複数のメインアウタクラッチプレート３１及び複数のメインインナクラッチプレート３２を有する摩擦クラッチである。メインアウタクラッチプレート３１とメインインナクラッチプレート３２との摩擦摺動は、ハウジング２０とインナシャフト２３との間に封入された図略の潤滑油によって潤滑され、摩耗や焼き付きが抑制されている。
【００２８】
メインアウタクラッチプレート３１は、フロントハウジング２１の外周スプライン突起２１１に係合する複数の係合突起３１１を外周端部に有している。メインアウタクラッチプレート３１は、係合突起３１１が外周スプライン突起２１１に係合することによりフロントハウジング２１との相対回転が規制され、かつフロントハウジング２１に対して軸方向に移動可能である。
【００２９】
メインインナクラッチプレート３２は、インナシャフト２３の内周スプライン突起２３１に周方向のガタをもって係合する複数の係合突起３２１を外周端部に有している。また、メインインナクラッチプレート３２には、潤滑油を流通させる複数の油孔３２２がメインアウタクラッチプレート３１よりも内側に形成されている。メインインナクラッチプレート３２は、係合突起３２１が内周スプライン突起２３１に係合することによりインナシャフト２３との相対回転が規制され、かつインナシャフト２３に対して軸方向に移動可能である。
【００３０】
カム機構４は、電磁クラッチ機構５を介してハウジング２０の回転力を受けるパイロットカム４１と、メインクラッチ３を軸方向に押圧する押圧部材としてのメインカム４２と、パイロットカム４１とメインカム４２との間に配置された複数の球状のカムボール４３とを有して構成されている。
【００３１】
メインカム４２は、メインクラッチ３の一端におけるメインインナクラッチプレート３２に接触してメインクラッチ３を押圧する環板状の押圧部４２１と、押圧部４２１よりもメインカム４２の内周側に設けられたカム部４２２とを一体に有している。メインカム４２は、押圧部４２１の内周端部に形成されたスプライン係合部４２１ａがインナシャフト２３の内周スプライン突起２３１に係合し、インナシャフト２３との相対回転が規制されている。また、メインカム４２は、インナシャフト２３に形成された段差面２３ａとの間に配置された皿バネ４４により、メインクラッチ３から軸方向に離間するように付勢されている。
【００３２】
パイロットカム４１は、メインカム４２に対して相対回転する回転力を電磁クラッチ機構５から受けるスプライン係合部４１１を外周端部に有している。パイロットカム４１とリヤハウジング２２の第３環状部材２２３との間には、スラスト針状ころ軸受４５が配置されている。
【００３３】
パイロットカム４１とメインカム４２のカム部４２２との対向面には、周方向に沿って軸方向の深さが変化する複数のカム溝４１ａ，４２２ａが形成されている。カムボール４３は、パイロットカム４１のカム溝４１ａとメインカム４２のカム溝４２２ａとの間に配置されている。そして、カム機構４は、パイロットカム４１がメインカム４２に対して相対回転することにより、メインクラッチ３を押し付ける軸方向の押圧力を発生させる。メインクラッチ３は、カム機構４から押圧力を受けてメインアウタクラッチプレート３１とメインインナクラッチプレート３２とが摩擦接触し、この摩擦力によって駆動力を伝達する。
【００３４】
電磁クラッチ機構５は、アーマチャ５０と、複数のパイロットアウタクラッチプレート５１と、複数のパイロットインナクラッチプレート５２と、電磁コイル５３とを有して構成されている。
【００３５】
電磁コイル５３は、磁性材料からなる環状のヨーク５３０に保持され、リヤハウジング２２の収容空間２２ａに収容されている。ヨーク５３０は、玉軸受６３によってリヤハウジング２２の第３環状部材２２３に支持され、その外周面が第１環状部材２２１の内周面に対向している。また、ヨーク５３０の内周面は、第３環状部材２２３の外周面に対向している。電磁コイル５３には、電線５３１を介して制御装置１０から励磁電流が供給される。
【００３６】
複数のパイロットアウタクラッチプレート５１及び複数のパイロットインナクラッチプレート５２は、アーマチャ５０とリヤハウジング２２との間に、軸方向に沿って交互に配置されている。パイロットアウタクラッチプレート５１及びパイロットインナクラッチプレート５２の径方向の中央部には、電磁コイル５３の通電により発生する磁束の短絡を防ぐための複数の円弧状のスリットが形成されている。
【００３７】
パイロットアウタクラッチプレート５１は、フロントハウジング２１の外周スプライン突起２１１に係合する複数の係合突起５１１を外周端部に有している。パイロットインナクラッチプレート５２は、パイロットカム４１のスプライン係合部４１１に係合する複数の係合突起５２１を内周端部に有している。
【００３８】
アーマチャ５０は、鉄等の磁性材料からなる環状の部材であり、外周部にはフロントハウジング２１の外周スプライン突起２１１に係合する複数の係合突起５０１が形成されている。これにより、アーマチャ５０は、フロントハウジング２１に対して軸方向に移動可能、かつフロントハウジング２１に対する相対回転が規制されている。
【００３９】
上記のように構成された駆動力伝達装置２は、電磁コイル５３に励磁電流が供給されることにより発生する磁力によってアーマチャ５０がリヤハウジング２２側に引き寄せられ、パイロットアウタクラッチプレート５１とパイロットインナクラッチプレート５２とが摩擦接触する。これにより、ハウジング２０の回転力がパイロットカム４１に伝達され、パイロットカム４１がメインカム４２に対して相対回転し、カムボール４３がカム溝４１ａ，４２２ａを転動する。このカムボール４３の転動により、メインカム４２にメインクラッチ３を押圧するカム推力が発生し、複数のメインアウタクラッチプレート３１と複数のメインインナクラッチプレート３２との間に摩擦力が発生する。そして、この摩擦力により、ハウジング２０とインナシャフト２３との間でトルクが伝達される。メインクラッチ３によって伝達されるトルクは、電磁コイル５３に供給される励磁電流に応じて増減する。
【００４０】
（制御装置の構成）
制御装置１０は、演算処理装置であるＣＰＵ１０１と、ＲＯＭやＲＡＭ等の半導体記憶素子からなる記憶部１０２とを有している。ＣＰＵ１０１は、記憶部１０２に記憶されたプログラムを実行する。
【００４１】
図３は、制御装置１０の機能構成を示す機能ブロック図である。ＣＰＵ１０１は、記憶部１０２に記憶されたプログラムを実行することにより、路面状態判定手段１１１、及び駆動力制御手段１１２として機能する。路面状態判定手段１１１は、路面状態が乾燥路等の高μ状態であるか、あるいは圧雪路や凍結路等の低μ状態であるかを判定する。駆動力制御手段１１２は、四輪駆動車１の走行状態及び四輪駆動車１が走行している路面の状態に応じて、駆動力伝達装置２を介して左右後輪１９１，１９２に伝達すべき指令トルクを演算し、この指令トルクに基づいて駆動力伝達装置２を制御する。具体的には、指令トルクに応じた励磁電流を駆動力伝達装置２の電磁コイル５３に供給する。
【００４２】
本実施の形態では、路面状態判定手段１１１が、外気温が所定温度以上の場合もしくはタイヤ反力が所定値以上の場合、あるいは車速が所定の閾値以上でかつ左右前輪１８１，１８２のスリップ率が共に所定の閾値未満である非スリップ状態の継続時間が所定時間以上となったとき、路面状態が高μ状態であると判定する。以下、図４を参照して、路面状態判定手段１１１が実行する処理について詳細に説明する。
【００４３】
図４は、制御装置１０のＣＰＵ１０１が路面状態判定手段１１１として実行する主な処理の実行手順の一例を示すフローチャートである。ＣＰＵ１０１は、路面状態判定手段１１１として、所定の制御周期（例えば５ｍｓ）ごとにこのフローチャートに示す処理を繰り返し実行する。
【００４４】
１つの制御周期において、路面状態判定手段１１１はまず、左右前輪１８１，１８２のそれぞれについてスリップ率を演算する（ステップＳ１）。本実施の形態では、下記式（１）に示すように、左前輪１８１のスリップ率δ１を、車体速度νと、左前輪１８１の車輪速ω１と、操舵角φに応じて定まる旋回補正項Φとに基づいて演算する。また、下記式（２）に示すように、右前輪１８２のスリップ率δ２を、車体速度νと、右前輪１８１の車輪速ω２と、旋回補正項Φとに基づいて演算する。
【数１】
2018058446.tif 000003
【数２】
2018058446.tif 000004
【００４５】
ここで、車体速度νは、左右前輪１８１，１８２及び左右後輪１９１，１９２の各車輪にスリップが発生していないとした場合の車体１００の移動速度であり、例えば左右前輪１８１，１８２及び左右後輪１９１，１９２のうち最も回転速度が遅い車輪の回転速度に基づいて求めることができる。車輪速ω１は、各車輪にスリップが発生していないとした場合に左前輪１８１の回転速度及び車輪径に基づいて求められる車速である。また、旋回補正項Φは、旋回による前後及び左右の車輪の回転速度差による影響を補正するためのものである。
【００４６】
左前輪１８１のスリップ率δ１は、例えば操舵角φがゼロの状態（旋回補正項Φ＝０）において、四輪駆動車１が停止したまま（車体速度ν＝０）、左前輪１８１が空転（車輪速ω１＞０）している場合に１となり、左前輪１８１がスリップしていない場合には０となる。右前輪１８２のスリップ率δ２についても同様である。
【００４７】
次に、路面状態判定手段１１１は、μ演算値を演算する（ステップＳ２）。ここで、μ演算値とは、エンジン１１の出力軸（クランクシャフト）の回転がトランスミッション１２で変速されて出力されたトルク（総駆動力）のうち、左右前輪１８１，１８２に配分される駆動力に比例する値であり、四輪駆動車１の車速が略一定の直進状態でかつ左右前輪１８１，１８２及び左右後輪１９１，１９２にスリップが発生していない状態（この状態を「定常走行状態」という）である場合に、路面摩擦係数が少なくともその値よりも大きいと推定される演算値である。本実施の形態では、下記式（３）に示す演算式によりμ演算値を演算する。
【数３】
2018058446.tif 000005
ただし、
2018058446.tif 000006
【００４８】
ここで、式（３）の分子は、総駆動力から駆動力伝達装置２を介して左右後輪１９１，１９２に配分される駆動力を差し引いた値であるので、主駆動輪である左右前輪１８１，１８２に配分される駆動力に相当する。また、「前輪軸荷重」は、左右前輪１８１，１８２に作用する軸荷重であり、「タイヤ半径」は、左右前輪１８１，１８２のタイヤの半径である。また、「プロペラシャフトギヤ比」は、プロペラシャフト１４と一体に回転するピニオンギヤ１４１とリングギヤ１３５とのギヤ比である。
【００４９】
次に、路面状態判定手段１１１は、ステップＳ１で演算したスリップ率（スリップ率δ１及びスリップ率δ２）が共に閾値未満であり、かつ車速が閾値を超えているか否かを判定する（ステップＳ３）。スリップ率が閾値未満でかつ車速が閾値を超えている場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、路面状態判定手段１１１は、タイマ値Ｔに所定値ΔＴを加算する（ステップＳ４）。この所定値ΔＴは、前述の制御周期（例えば５ｍｓ）に対応する値である。一方、スリップ率が閾値以上（スリップ率δ１及びスリップ率δ２の何れかが閾値以上）の場合もしくは車速が閾値以下の場合（ステップＳ３：Ｎｏ）、路面状態判定手段１１１は、タイマ値Ｔをゼロとする（ステップＳ５）。
【００５０】
次に、路面状態判定手段１１１は、外気温が所定の閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ６）。外気温の情報は、外気温計あるいはエンジン吸気温計の測定結果を例えばＣＡＮ（Controller Area Network）等の車内通信網を介して取得することができる。また、ステップＳ６における閾値は、路面に凍結が発生し得る温度（例えば０℃）である。
【００５１】
ステップＳ６の判定で外気温が閾値未満である場合（ステップＳ６：Ｎｏ）、路面状態判定手段１１１は、タイヤ反力が所定の閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ８）。タイヤ反力は、路面から左右前輪１８１，１８２のタイヤに加わる外力であり、例えば左右前輪１８１，１８２を転舵させるステアリング装置に設けられたタイヤ反力センサによって検出することが可能である。タイヤ反力は、定常走行時や路面の凍結等によって路面摩擦係数が極めて低い場合にはゼロに近い値となる。ステップＳ８における閾値は、圧雪路や凍結路等では発生することのないタイヤ反力の値に設定される。
【００５２】
路面状態判定手段１１１は、タイヤ反力が所定の閾値未満である場合（ステップＳ８：Ｎｏ）、タイマ値Ｔが所定の閾値未満か否かを判定する（ステップＳ９）。この閾値は、例えば６０秒である。
【００５３】
外気温が所定の閾値以上である場合（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、又はタイヤ反力が所定の閾値以上である場合（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、又はタイマ値Ｔが所定の閾値以上の場合（ステップＳ９：Ｎｏ）、路面状態判定手段１１１は、路面状態が高μ状態であると判定して（ステップＳ７）、処理を終了する。すなわち、路面状態判定手段１１１は、外気温が所定の閾値未満であり（ステップＳ６：Ｎｏ）、かつタイヤ反力が所定の閾値未満である場合（ステップＳ８：Ｎｏ）でも、車速が所定値以上でかつ左右前輪１８１，１８２のスリップ率が共に所定値未満である非スリップ状態の継続時間が所定時間以上となったときには、路面状態が高μ状態であると判定する。
【００５４】
また、タイマ値Ｔが所定の閾値未満の場合（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、路面状態判定手段１１１は、ステップＳ２で演算したμ演算値を後述するステップＳ１２の判定処理に用いるμ判定値に反映するか否かを判断する（ステップＳ１０）。本実施の形態では、四輪駆動車１が定常走行状態である場合に、μ演算値をμ判定値に反映すると判断する。四輪駆動車１が定常走行状態であることは、回転速センサ７１〜７４や操舵角センサ７６の検出結果に基づいて検知することができる。ステップＳ１０において、μ演算値をμ判定値に反映すると判断した場合（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、路面状態判定手段１１１は、ステップＳ２で演算したμ演算値をμ判定値に代入する（ステップＳ１１）。
【００５５】
次に、路面状態判定手段１１１は、μ判定値が所定の閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。路面状態判定手段１１１は、この判定の結果、μ判定値が閾値以上であれば（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、路面状態が高μ状態であると判定し（ステップＳ７）、μ判定値が閾値未満であれば（ステップＳ１２：Ｎｏ）、路面状態が低μ状態であると判定する（ステップＳ１３）。なお、μ演算値をμ判定値に反映しないと判断した場合（ステップＳ１０：Ｎｏ）には、μ演算値がμ判定値に代入されないので、前回の制御周期以前のμ判定値に基づいてステップＳ１２の判定処理が実行される。
【００５６】
（実施の形態の作用及び効果）
以上説明した本発明の実施の形態によれば、車速が所定値（ステップＳ３の車速の閾値）以上でかつ左右前輪１８１，１８２のスリップ率が共に所定値（ステップＳ３のスリップ率の閾値）未満である非スリップ状態の継続時間が所定時間（ステップＳ９の閾値）以上となったとき、路面状態が高μ状態であると判定する。すなわち、四輪駆動車１が定常走行状態であっても、非スリップ状態が所定時間以上にわたって継続することにより路面状態が高μ状態であると判定することができるので、定常走行状態でも路面状態を適切に判定することができる。
【００５７】
またさらに、路面状態判定手段１１１は、外気温が所定温度以上の場合もしくは左右前輪１８１，１８２のタイヤ反力が所定値以上の場合には、非スリップ状態の継続時間にかかわらず、路面状態が高μ状態であると判定するので、外気温が所定温度以上の場合やタイヤ反力が所定値以上の場合には、速やかに路面状態を判定することができる。
【００５８】
（付記）
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、これらの実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
【００５９】
また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記の実施の形態では、路面状態判定手段１１１によって判定した路面状態の結果を駆動力制御手段１１２による駆動力伝達装置２の制御に用いる場合について説明したが、これに限らず、路面状態判定手段１１１によって判定した路面状態の結果を駆動力伝達装置２以外の車載装置（例えば、トランスミッション１２）を制御する制御装置に出力してもよい。この場合、制御装置１０は、路面状態判定装置として機能する。また、四輪駆動車１の駆動力伝達系の構成は、図１に例示したものに限らず、補助駆動輪に伝達される駆動力を駆動力伝達装置によって調節可能であれば、様々な構成の四輪駆動車に本発明を適用することが可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１…四輪駆動車
２…駆動力伝達装置
１０…制御装置（路面状態判定装置）
１１…エンジン（駆動源）
１１１…路面状態判定手段
１１２…駆動力制御手段
１８１，１８２…左右前輪（主駆動輪、転舵輪）
１９１，１９２…左右後輪（補助駆動輪）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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