(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源で生成された駆動力を主駆動輪である後輪と補助駆動輪である前輪とに分配する駆動力分配手段と、当該駆動力分配手段を制御する駆動力分配制御手段とを備えた四輪駆動車両の制御装置において、
上記前輪の駆動力に基づいて路面の摩擦係数を判定する第１摩擦係数判定手段と、
上記前輪を操作するためのステアリングに付与される操舵反力または上記前輪に付与される横力に基づいて路面の摩擦係数を判定する第２摩擦係数判定手段とをさらに有し、
操舵角が所定操舵角未満であるという特定条件が成立している状態での前進走行中は、上記第１摩擦係数判定手段によって路面の摩擦係数が判定され、
上記特定条件が成立していない状態での前進走行中は、上記第２摩擦係数判定手段によって路面の摩擦係数が判定されるとともに、
上記第１摩擦係数判定手段によって路面の摩擦係数が判定される場合において上記前輪に分配されている駆動力が所定駆動力未満であるときは、上記駆動力分配制御手段は、上記前輪に上記所定駆動力以上の駆動力を分配するように上記駆動力分配手段を制御し、上記第１摩擦係数判定手段は、上記前輪に分配された上記所定駆動力以上の駆動力に基づいて路面の摩擦係数を判定することを特徴とする四輪駆動車両の制御装置。
【請求項２】
駆動源で生成された駆動力を主駆動輪である後輪と補助駆動輪である前輪とに分配する駆動力分配手段と、当該駆動力分配手段を制御する駆動力分配制御手段とを備えた四輪駆動車両の制御装置において、
上記前輪の駆動力に基づいて路面の摩擦係数を判定する第１摩擦係数判定手段と、
上記前輪を操作するためのステアリングに付与される操舵反力または上記前輪に付与される横力に基づいて路面の摩擦係数を判定する第２摩擦係数判定手段とをさらに有し、
上記車両の旋回量が所定旋回量未満であるという特定条件が成立している状態での前進走行中は、上記第１摩擦係数判定手段によって路面の摩擦係数を判定され、
上記特定条件が成立していない状態での前進走行中は、上記第２摩擦係数判定手段によって路面の摩擦係数を判定するとともに、
上記第１摩擦係数判定手段によって路面の摩擦係数が判定される場合において上記前輪に分配されている駆動力が所定駆動力未満であるときは、上記駆動力分配制御手段は、上記前輪に上記所定駆動力以上の駆動力を分配するように上記駆動力分配手段を制御し、上記第１摩擦係数判定手段は、上記前輪に分配された上記所定駆動力以上の駆動力に基づいて路面の摩擦係数を判定することを特徴とする四輪駆動車両の制御装置。
【請求項３】
駆動源で生成された駆動力を主駆動輪である後輪と補助駆動輪である前輪とに分配する駆動力分配手段と、当該駆動力分配手段を制御する駆動力分配制御手段とを備えた四輪駆動車両の制御装置において、
上記前輪の駆動力に基づいて路面の摩擦係数を判定する第１摩擦係数判定手段と、
上記前輪を操作するためのステアリングに付与される操舵反力または上記前輪に付与される横力に基づいて路面の摩擦係数を判定する第２摩擦係数判定手段とをさらに有し、
上記車両にかかる横Ｇが所定値未満であるという特定条件が成立している状態での前進走行中は、上記第１摩擦係数判定手段によって路面の摩擦係数が判定され、
上記特定条件が成立していない状態での前進走行中は、上記第２摩擦係数判定手段によって路面の摩擦係数を判定するとともに、
上記第１摩擦係数判定手段によって路面の摩擦係数が判定される場合において上記前輪に分配されている駆動力が所定駆動力未満であるときは、上記駆動力分配制御手段は、上記前輪に上記所定駆動力以上の駆動力を分配するように上記駆動力分配手段を制御し、上記第１摩擦係数判定手段は、上記前輪に分配された上記所定駆動力以上の駆動力に基づいて路面の摩擦係数を判定することを特徴とする四輪駆動車両の制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の四輪駆動車両の制御装置であって、
上記制御手段は、
操舵角が変化すると、車両の減速度が増加するように前記駆動源で生成される駆動力を低下させる運転支援制御を実施する運転支援制御手段をさらに備え、
操舵角が変化した場合において、上記特定条件が成立している状態での前進走行中であって上記第１摩擦係数判定手段によって路面の摩擦係数の判定が行われるとき、上記運転支援制御手段によって上記駆動源で生成される駆動力を低下させつつ、上記駆動力分配制御手段によって上記前輪に分配される駆動力が上記所定駆動力以上となるように上記駆動力分配手段を制御させることを特徴とする四輪駆動車両の制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の四輪駆動車両の制御装置であって、
上記第１摩擦係数判定手段は、上記前輪に付与されている駆動力と当該前輪のスリップ比とに基づいて路面の摩擦係数を判定することを特徴とする四輪駆動車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動源で生成された駆動力を主駆動輪である後輪と補助駆動輪である前輪とに分配する駆動力分配手段と、当該駆動力分配手段を制御する駆動力分配制御手段を有する制御手段とを備えた四輪駆動車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、前輪と後輪とにそれぞれ駆動力が付与される四輪駆動車両において、路面の摩擦係数を判定し、この判定値に応じて前輪と後輪とに付与する駆動力を変更することが行われている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、前輪と後輪の一方をエンジンで駆動し、他方をモータでアシスト駆動する車両において、路面の摩擦係数を判定し、車両発進時のモータの出力をこの判定結果に応じて変更する制御装置が開示されている。また、この制御装置では、エンジンに駆動される車輪のスリップ率とこの車輪の駆動力とに基づいて路面の摩擦係数を判定するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３００９６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
四輪駆動車両の走行性をより高めるためには、より早期に路面の摩擦係数を判定し、これに応じてより早期に前輪と後輪とに付与する駆動力を変更することが望ましい。前進走行時に、後輪で路面の摩擦係数を判定すると、前輪で判定する場合に比べてホイールベース分の遅れが生じるため、前輪で路面の摩擦係数を判定することが望まれている。しかしながら、後輪が主駆動輪とされ前輪が補助駆動輪とされた四輪駆動車両では、前輪に駆動力が付与されていない場合には、この前輪の駆動力に基づく路面の摩擦係数の判定ができないという問題が生じる。これに対して、例えば、前輪に常時、所定の駆動力を付与しておくことが考えられるが、この場合には、補助駆動輪である前輪に必要以上の駆動力が付与されることになり燃費性能が悪化する。
【０００６】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、燃費性能の悪化を抑制しつつ、より早期に路面の摩擦係数を判定することのできる四輪駆動車両の制御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】
上記課題を解決するために、本発明は、駆動源で生成された駆動力を主駆動輪である後輪と補助駆動輪である前輪とに分配する駆動力分配手段と、当該駆動力分配手段を制御する駆動力分配制御手段とを備えた四輪駆動車両の制御装置において、上記前輪の駆動力に基づいて路面の摩擦係数を判定する第１摩擦係数判定手段と、上記前輪を操作するためのステアリングに付与される操舵反力または上記前輪に付与される横力に基づいて路面の摩擦係数を判定する第２摩擦係数判定手段とをさらに有し、操舵角が所定操舵角未満であるという特定条件が成立している状態での前進走行中は、上記第１摩擦係数判定手段によって路面の摩擦係数が判定され、上記特定条件が成立していない状態での前進走行中は、上記第２摩擦係数判定手段によって路面の摩擦係数が判定されるとともに、上記第１摩擦係数判定手段によって路面の摩擦係数が判定される場合において上記前輪に分配されている駆動力が所定駆動力未満であるときは、上記駆動力分配制御手段は、上記前輪に上記所定駆動力以上の駆動力を分配するように上記駆動力分配手段を制御し、上記第１摩擦係数判定手段は、上記前輪に分配された上記所定駆動力以上の駆動力に基づいて路面の摩擦係数を判定することを特徴とする四輪駆動車両の制御装置を提供する（請求項１）。
【０００８】
本発明によれば、前輪に付与されている駆動力に基づいてすなわち前輪の状態に基づいて路面の摩擦係数を判定することができるため、後輪にて摩擦係数を判定する場合に比べて、ホイールベース分、路面の摩擦係数を早期に判定することができ、車両の走行安定性を高めることができる。しかも、操舵角が所定操舵角未満であり、かつ、車両が前進走行している場合において、前輪の駆動力が所定駆動力未満のときに、前輪の駆動力が増大されて前輪の駆動力が所定駆動力以上とされる。そのため、摩擦係数の判定のために前輪の駆動力を増大させる機会を少なく抑えることができ、燃費性能の悪化を抑制することができる。しかも、上記特定条件の非成立時においても前輪によって路面の摩擦係数をより早期に判定することができる。
【０００９】
なお、本発明において、路面の摩擦係数を判定するとは路面の摩擦係数を推定することも含み、以下においても同様である。
【００１０】
また、本発明は、駆動源で生成された駆動力を主駆動輪である後輪と補助駆動輪である前輪とに分配する駆動力分配手段と、当該駆動力分配手段を制御する駆動力分配制御手段を有する制御手段とを備えた四輪駆動車両の制御装置において、上記前輪の駆動力に基づいて路面の摩擦係数を判定する第１摩擦係数判定手段と、上記前輪を操作するためのステアリングに付与される操舵反力または上記前輪に付与される横力に基づいて路面の摩擦係数を判定する第２摩擦係数判定手段とをさらに有し、上記車両の旋回量が所定旋回量未満であるという特定条件が成立している状態での前進走行中は、上記第１摩擦係数判定手段によって路面の摩擦係数を判定され、上記特定条件が成立していない状態での前進走行中は、上記第２摩擦係数判定手段によって路面の摩擦係数を判定するとともに、上記第１摩擦係数判定手段によって路面の摩擦係数が判定される場合において上記前輪に分配されている駆動力が所定駆動力未満であるときは、上記駆動力分配制御手段は、上記前輪に上記所定駆動力以上の駆動力を分配するように上記駆動力分配手段を制御し、上記第１摩擦係数判定手段は、上記前輪に分配された上記所定駆動力以上の駆動力に基づいて路面の摩擦係数を判定することを特徴とする四輪駆動車両の制御装置を提供する（請求項２）。
【００１１】
この本発明においても、路面の摩擦係数を前輪の状態で判定できることで、後輪にて摩擦係数を判定する場合に比べて、ホイールベース分、早期に路面の摩擦係数を判定することができるとともに、車両の旋回量が所定旋回量未満であり、かつ、車両が前進走行している場合において、前輪の駆動力が所定駆動力未満のときに、前輪の駆動力が増大されて前輪の駆動力が所定駆動力以上とされることで、摩擦係数の判定のために前輪に過剰に駆動力を付与する機会を少なく抑えることができ、燃費性能の悪化を抑制することができる。しかも、上記特定条件の非成立時においても前輪によって路面の摩擦係数をより早期に判定することができる。
【００１２】
また、本発明は、駆動源で生成された駆動力を主駆動輪である後輪と補助駆動輪である前輪とに分配する駆動力分配手段と、当該駆動力分配手段を制御する駆動力分配制御手段とを備えた四輪駆動車両の制御装置において、上記前輪の駆動力に基づいて路面の摩擦係数を判定する第１摩擦係数判定手段と、上記前輪を操作するためのステアリングに付与される操舵反力または上記前輪に付与される横力に基づいて路面の摩擦係数を判定する第２摩擦係数判定手段とをさらに有し、上記車両にかかる横Ｇが所定値未満であるという特定条件が成立している状態での前進走行中は、上記第１摩擦係数判定手段によって路面の摩擦係数が判定され、上記特定条件が成立していない状態での前進走行中は、上記第２摩擦係数判定手段によって路面の摩擦係数を判定するとともに、上記第１摩擦係数判定手段によって路面の摩擦係数が判定される場合において上記前輪に分配されている駆動力が所定駆動力未満であるとき、上記駆動力分配制御手段は、上記前輪に上記所定駆動力以上の駆動力を分配するように上記駆動力分配手段を制御し、上記第１摩擦係数判定手段は、上記前輪に分配された上記所定駆動力以上の駆動力に基づいて路面の摩擦係数を判定することを特徴とする四輪駆動車両の制御装置を提供する（請求項３）。
【００１３】
この本発明においても、路面の摩擦係数を前輪の状態で判定できることで、後輪にて摩擦係数を判定する場合に比べて、ホイールベース分、早期に路面の摩擦係数を判定することができるとともに、車両に係る横Ｇが所定値未満であり、かつ、車両が前進走行している場合において、前輪の駆動力が所定駆動力未満のときに、前輪の駆動力が増大されて前輪の駆動力が所定駆動力以上とされることで、摩擦係数の判定のために前輪に過剰に駆動力を付与する機会を少なく抑えることができ、燃費性能の悪化を抑制することができる。しかも、上記特定条件の非成立時においても前輪によって路面の摩擦係数をより早期に判定することができる。
【００１４】
また、本発明において、上記制御手段は、操舵角が変化すると、車両の減速度が増加するように前記駆動源で生成される駆動力を低下させる運転支援制御を実施する運転支援制御手段をさらに備え、操舵角が変化した場合において、上記特定条件が成立している状態での前進走行中であって上記第１摩擦係数判定手段によって路面の摩擦係数の判定が行われるとき、上記運転支援制御手段によって上記駆動源で生成される駆動力を低下させつつ、上記駆動力分配制御手段によって上記前輪に分配される駆動力が上記所定駆動力以上となるように上記駆動力分配手段を制御させるのが好ましい（請求項４）。
【００１５】
このようにすれば、車両支援制御の実施によって車両の旋回時の操作性を高めつつ、路面の摩擦係数をより早期に判定することができる。
【００１６】
ここで、路面の摩擦係数と、車輪に付与される駆動力およびスリップ比とには相関がある。そのため、上記第１摩擦係数判定手段は、上記前輪に付与されている駆動力と当該前輪のスリップ比とに基づいて路面の摩擦係数を判定するのが好ましい（請求項５）。
【００１７】
このようにすれば、簡単な構成で路面の摩擦係数を判定することができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明の四輪駆動車両の制御装置によれば、燃費性能の悪化を抑制しつつ、より早期に路面の摩擦係数を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態にかかる車両の駆動系システムの概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る制御ブロック図である。
【図３】ＧＶＣ制御実施時の各パラメータの変化を示した図である。
【図４】第１μ検出部による路面μの検出手順を示したフローチャートである。
【図５】スリップ比、車輪に付与されている駆動力と摩擦係数との関係を示した図である。
【図６】第２μ検出部による路面μの検出手順を示したフローチャートである。
【図７】スリップ角、車輪の横力と、摩擦係数との関係を示した図である。
【図８】路面μ検出に係る制御手順を示したフローチャートである。
【図９】ＧＶＣ制御実施時に第１μ検出部での検出を実施した場合の前輪駆動力の変化を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（１）駆動系
図１は、本発明の実施形態に係る四輪駆動車両の制御装置が搭載された車両１の駆動系システムを示した概略図である。
【００２１】
本実施形態に係る車両１は四輪駆動車であって、駆動源としてエンジン２を有し、エンジン２の出力すなわちエンジンで生成された駆動力が前輪１０１，１０１および後輪１０２，１０２にそれぞれ伝達されるようになっている。この車両１は、後輪１０２，１０２を主駆動輪とし前輪１０１，１０１を従動輪とした車両である。
【００２２】
車両１は、エンジン２に連結されてエンジン出力を車輪に伝達するトランスミッション４を備える。トランスミッション４からはプロペラシャフト１０が延びており、このプロペラシャフト１０は後輪１０２，１０２に連結されている。より具体的には、プロペラシャフト１０は後輪側のデファレンシャルギア１１と後輪側のドライブシャフト１２とを介して車輪１０２，１０２に連結されている。以下では、適宜、トランスミッション４を介してプロペラシャフト１０に伝達されたエンジン２の出力であって車輪１０１，１０１，１０２，１０１に伝達されるトータルの駆動力を車両駆動力という。
【００２３】
一方、前輪１０１，１０１は、トランスファー６および４ＷＤカップリング（駆動力分配手段）８を介してプロペラシャフト１０に接続されている。より具体的には、前輪１０１，１０１とプロペラシャフト１０とは、これらトランスファー６および４ＷＤカップリング８に加えて駆動伝達シャフト１４と前輪側のデファレンシャルギア１５とを介して連結されている。
【００２４】
トランスファー６は、プロペラシャフト１０の駆動力すなわち車両駆動力を駆動伝達シャフト１４に分岐するための装置である。
【００２５】
４ＷＤカップリング８は、駆動伝達シャフト１４とプロペラシャフト１０とが連結された状態において、プロペラシャフト１０から駆動伝達シャフト１４に伝達される駆動力を変更する装置である。本実施形態では、４ＷＤカップリング８は、電磁式であって多板クラッチとこれを制御する電磁石とを備え、電磁石を流れる電流が変更されることで多板クラッチの接触状態が変更され、これによりプロペラシャフト１０から駆動伝達シャフト１４に伝達される駆動力であって前輪１０１，１０１に付与される駆動力が変更される。
【００２６】
車両１には、ステアリング２０の操作を補助するパワーステアリング装置２４が設けられている。具体的には、車両１には、車輪を操作するためのステアリング２０およびステアリング２０から車両前後方向で前側に延びてステアリング２０と一体に回転するコラムシャフト２２等が設けられている。パワーステアリング装置２４は、このコラムシャフト２２に回転を補助する。本実施形態では、パワーステアリング装置２４は、電動式であり、モータによってコラムシャフト２２の回転を補助する。
【００２７】
（２）制御系
上記のように構成された車両１には、エンジン２（詳細にはエンジン２に設けられた点火プラグやスロットルバルブ等）および４ＷＤカップリング８等を制御するためのコントロールユニット２００が設けられている。コントロールユニット２００は、各種センサからの情報に基づいて演算を行いエンジン２等に指令を出す。
【００２８】
例えば、図２に示すように、車両１には、操舵角センサ３０２、車輪速センサ３０４、コラムトルクセンサ３０６、パワステトルクセンサ３０８、カップリング電流センサ３１０、横Ｇセンサ３１２、ヨーレートセンサ３１４、アクセル開度センサ３１６、吸気量センサ３１８、外気温センサ３２０、車速センサ３２２等が設けられている。
【００２９】
操舵角センサ３０２は、ステアリング２０の操舵角を検出するセンサである。車輪速センサ３０４は、各車輪１０１，１０１，１０２，１０２の回転速度を検出するセンサである。コラムトルクセンサ３０６は、コラムシャフト２２に付与されているトルクを検出するセンサである。パワステトルクセンサ３０８は、パワーステアリング装置２４のモータが生成しているトルクを検出するセンサである。カップリング電流センサ３１０は、４ＷＤカップリング８に通電されている電流を検出するセンサである。横Ｇセンサ３１２は、車両１にかかる横Ｇすなわち横方向（車幅方向）の加速度を検出するセンサである。ヨーレートセンサ３１４は、車両１のヨーレートすなわち車両１の旋回方向の角速度を検出するセンサである。アクセル開度センサ３１６は、車両１に設けられたアクセルペダルの踏込量を検出するセンサである。吸気量センサ３１８は、エンジン２に流入する吸気の量を検出するセンサである。外気温センサ３２０は、外気すなわちエンジン２の外部の温度を検出するセンサである。車速センサ３２２は、車速を検出するセンサである。
【００３０】
コントロールユニット２００は、機能的に、カップリング制御部（駆動力分配制御手段）２０２と、ＧＶＣ制御部（運転支援制御手段）２０４と、μ検出部２０６とを有する。また、μ検出部２０６は、機能的に、第１μ検出部（摩擦係数判定手段）２０７と第２μ検出部（第２摩擦係数判定手段）２０８とを有する。
【００３１】
ＧＶＣ制御部２０４は、走行性を高めるべく、車両旋回時すなわちコーナリング時に減速度を高める制御である運転支援制御（以下、ＧＶＣ制御という）を実施する。具体的には、図３に示すように、ＧＶＣ制御部２０４は、操舵角センサ３０２で検出されたステアリング３０の操舵角の変化量が予め設定された基準変化量以上になると、車両１がコーナリング中であるとみなして、減速度を徐々に増加させる。本実施形態では、エンジン２の点火時期の遅角によってエンジントルクを低減し、これによって車両駆動力を低下させて減速度を増加させる。
【００３２】
具体的には、ＧＶＣ制御部２０４は、通常運転時の要求エンジントルクであって、アクセル開度センサ３１６で検出されるアクセルペダルの開度に基づいて決定されるエンジントルクに対して、エンジントルクを低減する。また、ＧＶＣ制御部２０４は、減速度の増加を開始してから所定時間が経過すると、減速度を徐々に低下させる。このようにすれば、コーナリング時に、前輪１０１，１０１におけるコーナリングフォースを高めることができ、車両１を円滑に旋回させることができる。
【００３３】
第１μ検出部２０７と第２μ検出部２０８とは、それぞれ路面の摩擦係数μ（請求項における路面の摩擦係数であって、以下では、単に路面μという）を検出する。すなわち、路面の摩擦係数μを判定する。なお、ここでいう検出および判定は、推定を含む。ただし、これら第１μ検出部２０７と第２μ検出部２０８とでは、その検出手順が異なる。
【００３４】
第１μ検出部２０７は、前輪１０１のスリップ比（車速と車輪速との差と車速との比率）と前輪１０１に付与されている駆動力とに基づいて路面μを検出する。
【００３５】
図４を用いて具体的に説明する。
【００３６】
第１μ検出部２０７は、ステップＳ１にて各種センサの信号を読み込む。次に、ステップＳ２にて、車速センサ３３２で検出された車速と前輪１０１に設けられた車輪速センサ３０４で検出された前輪１０１の車輪速とに基づいて、前輪１０１のスリップ比を算出する。なお、本実施形態では、左右の前輪１０１，１０１のスリップ比をそれぞれ算出して、より大きい方のスリップ比を前輪１０１のスリップ比として用いる。次に、ステップＳ３にて、前輪１０１に付与されている駆動力を算出する。本実施形態では、カップリング電流センサ３１０で検出された４ＷＤカップリング８に通電されている電流量に基づいて前輪１０１の駆動力を算出する。そして、ステップＳ４にて、ステップＳ２で算出した前輪１０１のスリップ比とステップＳ３で算出した前輪１０１の駆動力とに基づいて前輪１０１が接地している路面の摩擦係数μを算出、検出する。
【００３７】
すなわち、車輪のスリップ比と車輪の駆動力と路面μとには、図５に示すような相関関係がある。具体的には、図５において、各ラインＬμ１〜Ｌμ３はそれぞれ所定の路面μにおける車輪のスリップ比と車輪の駆動力との関係を示したものであり、Ｌμ１、Ｌμ２、Ｌμ３の順で路面μは高くなっている。このように、同じスリップ比であっても路面μが高いほど車輪の駆動力は高くなる。また、スリップ比が所定値以下において路面μが高いほどスリップ比の変化に対する駆動力の変化量（図５の各ラインの傾き）は大きくなる。第１μ検出部２０７では、この相関関係に基づいて路面μを検出する。本実施形態では、車輪のスリップ比と車輪の駆動力と路面μとの関係がマップで記憶されており、スリップ比と前輪の駆動力とを検出して、これら検出値に対応する路面μをマップから抽出する。
【００３８】
一方、第２μ検出部２０８では、前輪１０１のスリップ角と前輪１０１にかかっている横力（車幅方向の力）とに基づいて路面μを検出する。
【００３９】
図６を用いて具体的に説明する。
【００４０】
第２μ検出部２０８は、ステップＳ１１にて各種センサの信号を読み込む。次に、ステップＳ１２にて、横Ｇセンサ３１２で検出された車両１の横Ｇと予め記憶されている車両重量とに基づいて車両１にかかる横力を算出する。次に、ステップＳ１３にて、算出した車両１にかかる横力に基づいて前輪１０１に係る横力を算出する。具体的には、第２μ検出部２０８は、ステップＳ１２で算出した車両１に係る横力のうち、ホイールベースに対する車両１の重心位置と後輪１０２との車両前後方向の離間距離の割合分を、前輪１０１に係る横力として算出する。
【００４１】
また、第２μ検出部２０８は、ステップＳ１４にて、車速センサ３２２で検出された車速と、横Ｇセンサ３１２で検出された車両１の横Ｇと、ヨーレートセンサ３１４で検出された車両１のヨーレートとに基づいて、前輪１０１のスリップ角（車両１の進行方向に対する前輪１０１の傾斜角度）を算出する。
【００４２】
そして、第２μ検出部２０８は、ステップＳ１４で算出した前輪１０１のスリップ角と、ステップＳ１３で算出した前輪１０１の横力とに基づいて、前輪１０１が接地している路面の摩擦係数μを算出、検出する。
【００４３】
すなわち、車輪のスリップ角と車輪にかかる横力と路面μとには、図７に示すような相関関係がある。具体的には、図７において、各ラインＬμ１２〜Ｌμ１３はそれぞれ所定の路面μにおける車輪のスリップ角と車輪にかかる横力との関係を示したものであり、Ｌμ１１、Ｌμ１２、Ｌμ１３の順で路面μは高くなっている。このように、同じスリップ角であっても路面μが高いほど車輪にかかる横力は高くなる。また、スリップ角が所定値以下において路面μが高いほどスリップ角の変化に対する車輪にかかる横力の変化量（図７の各ラインの傾き）は大きくなる。そこで、第２μ検出部２０８では、この相関関係に基づいて路面μを検出する。本実施形態では、車輪のスリップ角と車輪にかかる横力と路面μとの関係がマップで記憶されており、ステップＳ１４で算出したスリップ角とステップＳ１３で算出した前輪にかかる横力とに対応する路面μをマップから抽出する。
【００４４】
以上のように、本実施形態では、第１μ検出部２０７および第２μ検出部２０８のいずれにおいても、前輪１０１の状態に基づいて路面μの検出が行われる。そして、運転条件に応じて、第１μ検出部２０７と第２μ検出部２０８とのいずれで路面μを検出するかが切り替えられる。
【００４５】
カップリング制御部２０２は、前輪１０１に付与すべき駆動力を算出し、この駆動力が実現されるように４ＷＤカップリング８への通電量を制御する。
【００４６】
本実施形態では、カップリング制御部２０２は、前輪１０１の駆動力の基本値（以下、基本前輪駆動力という）を、次のように算出する。
【００４７】
まず、カップリング制御部２０２は、車輪速センサ３０４で検出された車輪速、車速センサ３２２で検出された車速、カップリング電流センサ３１０に基づいて算出される各車輪１０１，１０２に付与されている駆動力等に基づいて、各車輪１０１，１０２のスリップに伴う駆動力の損失と、前輪１０１に駆動力を分配することに伴うトランスファー６等での機械損失とを合わせた損失が最小となる分配比（車両駆動力の前輪１０１と後輪１０２とへの分配比）を決定する。次に、カップリング制御部２０２は、路面μに応じてこの分配比を補正して、基本分配比を決定する。例えば、カップリング制御部２０２は、車両１の前進時において路面μの急変が検出されると、車両１のスリップが抑制されるように路面μに応じて分配比を変更する。そして、カップリング制御部２０２は、現在の車両駆動力と、基本分配比とに基づいて、基本前輪駆動力を算出する。
【００４８】
ここで、車両駆動力は、エンジン２の出力とトランスミッション４におけるギア比とに基づいて算出される。また、エンジン２の出力は、アクセル開度センサ３１６で検出されるアクセルペダルの開度と吸気量センサ３１８で検出されるエンジン２の吸気量等に基づいて算出される。
【００４９】
ただし、ＧＶＣ制御の実施中は、上記のようにアクセルペダルの開度に基づくエンジン出力に対してエンジン出力が自動的に低減されている。そこで、ＧＶＣ制御の実施中はこの実施に伴って低減された後のエンジン出力に基づいて現在の車両駆動力および基本前輪駆動力が算出される。以下、運転支援制御の実施時における基本前輪駆動力をＧＶＣ時基本前輪駆動力という。
【００５０】
カップリング制御部２０２は、通常の運転条件では、このようにして算出した基本前輪駆動力が実現されるように４ＷＤカップリング８の通電量を制御する。一方、以下に説明するように、所定の条件下で第１μ検出部２０７による路面μの検出が実施される場合は、この基本前輪駆動力を増量補正する。
【００５１】
次に、第１μ検出部２０７と第２μ検出部２０８の切替および前輪駆動力の制御手順を、図８のフローチャートを用いて説明する。
【００５２】
まず、コントロールユニット２００は、ステップＳ１０１にて、前輪１０１の状態に基づいて路面μを検出する要求があるか否かを判定する。本実施形態では、路面μが急変する可能性が高い運転条件の場合にこの要求があると判定される。すなわち、路面μが急変した場合は、車両１のスリップ等を抑制するべく路面μに応じて前輪１０１と後輪１０２との駆動力をより早期に適切な値にすることが好ましいため、この場合に前輪１０１にてより早期に路面μを検出する。例えば、外気温センサ３２０で検出された外気温が低い場合、また、ワイパーが操作された場合には、路面の凍結や路面が路面に雨水がたまっていること等に伴って路面μが急変する可能性が高い。そこで、本実施形態では、これらの場合に、前輪１０１での路面μの検出要求がある（すなわち請求項における所定の条件が成立した）と判定する。
【００５３】
次に、ステップＳ１０２にて、各センサ信号、先に検出された現在の路面μ（検出済μ）およびカップリング制御部２０２にて上記のようにして算出された基本前輪駆動力を読み込む。
【００５４】
次に、ステップＳ１０３にて、μ検出可能駆動力（請求項における所定駆動力）を設定する。μ検出可能駆動力は、第１μ検出部２０７での路面μの検出が可能となる前輪１０１の駆動力である。すなわち、前輪１０１に付与されている駆動力が小さいときは、路面μの差に伴うスリップ比の差が小さいために路面μを適切に検出できないおそれがあり、μ検出可能駆動力は、第１μ検出部２０７においてこの前輪１０１のスリップ比と駆動力とに基づいて路面μを精度よく検出することができる駆動力である。
【００５５】
本実施形態では、検出済μに基づいてこのμ検出可能駆動力を設定する。具体的には、検出済μが低いほどμ検出可能駆動力を小さい値に設定する。すなわち、図５に示されるように、路面μが低いほど車輪の駆動力は小さく、路面μが低い場合には、車輪に付与されている駆動力が比較的低くても路面μの違いに伴うスリップ比の違いが大きくなるため、スリップ比の変化ひいては路面μを検出するのに必要な駆動力は小さくてすむ。そこで、本実施形態では、検出済μが低く、路面μが低い路面を走行している場合には、μ検出可能駆動力を小さい値にし、検出済μが高い場合には、μ検出可能駆動力を大きい値にする。
【００５６】
次に、ステップＳ１０４にて、車両１が前進中か否かを判定する。
【００５７】
このステップＳ１０４の判定がＮＯの場合は、以降の処理すなわち前輪１０１での路面μの検出を行わず、処理を終了する。
【００５８】
一方、ステップＳ１０４の判定がＹＥＳの場合は、ステップＳ１０５にて操舵角センサ３０２で検出された操舵角が基準操舵角（請求項における所定操舵角）未満であるという特定条件が成立したか否かを判定する。基準操舵角は、第２μ検出部２０８による路面μの検出すなわち車輪のスリップ角と車輪にかかる横力とに基づく路面μの検出を精度よく行うことができるステアリング２０の操舵角である。すなわち、前輪１０１のスリップ角と前輪１０１にかかる横力とに基づく第２μ検出部２０８による路面μの検出のためには、前輪１０１に生じているスリップ角がある程度大きい必要があり、基準操舵角は、この検出が精度よく実施できる操舵角であり、予め設定されて記憶されている。
【００５９】
ステップＳ１０５の判定がＮＯであって、操舵角が基準操舵角以上の場合は、ステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６では、前輪１０１に、カップリング制御部２０２で設定された前輪基本駆動力を付与する。具体的には、４ＷＤカップリング８の通電量をこの駆動力に対応する電流にする。
【００６０】
ステップＳ１０６の次はステップＳ１０７に進む。ステップＳ１０７では、第２μ検出部２０８による路面μの検出を実施し、前輪１０１にかかっている横力に基づいて路面μを検出する。具体的には、上記のように、前輪１０１のスリップ角と横力とに基づいて路面μを検出する。ステップＳ１０７の後は処理を終了する。
【００６１】
一方、ステップＳ１０５の判定がＹＥＳであって操舵角が基準操舵角未満の場合は、ステップＳ１０８に進む。ステップＳ１０８では、ＧＶＣ制御が停止中か否かを判定する。この判定がＹＥＳであってＧＶＣ制御が実施されていない場合はステップＳ１０９に進む。
【００６２】
ステップＳ１０９では、前輪１０１の駆動力がステップＳ１０３で設定されたμ検出可能駆動力未満か否かを判定する。本実施形態では、カップリング電流センサ３１０で検出された４ＷＤカップリングに通電されている電流量に基づいて前輪１０１に付与されている駆動力を算出し、この算出値とμ検出可能駆動力とを比較する。
【００６３】
ステップＳ１０９の判定がＹＥＳであって前輪１０１の駆動力がμ検出可能駆動力未満の場合は、ステップＳ１００に進む。ステップＳ１００では、前輪１０１にμ検出可能駆動力を付与する。具体的には、μ検出可能駆動力に対応する電流を４ＷＤカップリング８に通電する。ステップＳ１００の次は、ステップＳ１１１に進む。
【００６４】
ステップＳ１１１では、第１μ検出部２０７による路面μの検出を実施し、前輪１０１にかかっている駆動力に基づいて路面μを検出する。具体的には、上記のように、前輪１０１のスリップ比と駆動力とに基づいて路面μを検出する。ステップＳ１１１の後は処理を終了する。
【００６５】
一方、ステップＳ１０９の判定がＮＯであって前輪１０１の駆動力がμ検出可能駆動力以上の場合は、そのままステップＳ１１１に進み、第１μ検出部２０７による路面μの検出を実施し処理を終了する。
【００６６】
また、ステップＳ１０８の判定がＮＯであってＧＶＣ制御の実施中はステップＳ１１２に進む。ステップＳ１１２では、上記ＧＶＣ時基本前輪駆動力がμ検出可能駆動力未満か否かを判定する。この判定がＹＥＳの場合は、ステップＳ１００に進む。そして、前輪１０１にμ検出可能駆動力を付与して、第１μ検出部２０７による路面μの検出を実施する。
【００６７】
一方、ステップＳ１１２の判定がＹＥＳであってＧＶＣ時基本前輪駆動力がμ検出可能駆動力以上の場合は、ステップＳ１１３に進み、前輪にＧＶＣ時基本前輪駆動力を付与する。
【００６８】
（３）作用等
以上のように、本実施形態では、前輪１０１での路面μの検出が可能となっており、路面μをより早期に検出することができる。すなわち、後輪１０２でしか路面μを検出することができない場合は、摩擦係数μが変化する部分に後輪１０２が到達するまで路面μを検出することができず、前輪１０１および後輪１０２への適切な駆動力の付与が遅くなって車両１がスリップ等をするおそれがある。これに対して、本実施形態では、前輪１０１で路面μを検出することができるため、路面μをより早期に検出して車両１の走行安定性を高めることができる。
【００６９】
しかも、本実施形態では、車両１が前進中、かつ、ステアリング２０の操舵角が基準操舵角未満の場合に、前輪１０１の駆動力に基づく第１μ検出部２０７による路面μの検出が実施され、車両１が前進中であってステアリング２０の操舵角が基準操舵角以上の場合には、前輪１０１の横力に基づく第２μ検出部２０８による路面μの検出が実施される。すなわち、ステアリング２０の操舵角に基づく路面μの検出が困難な場合に、前輪１０１の駆動力に基づいて第１μ検出部２０７による路面μの検出が行われる。また、第１μ検出部２０７による路面μの検出実施時において、前輪の駆動力がμ検出可能駆動力未満のときに、前輪の駆動力が増大されるようになっている。そのため、前輪１０１の駆動力を路面μ検出のために増大させる機会を少なく抑えることができ、燃費性能の悪化を抑制することができる。
【００７０】
また、前輪１０１での路面μの検出要求があるという条件、車両１が前進中であるという条件、操舵角が基準操舵角未満であるという条件が成立し、さらに、ＧＶＣ制御の実施中において、ＧＶＣ時基本前輪駆動力がμ検出可能駆動力未満の場合にも、前輪１０１に付与する駆動力をμ検出可能駆動力としている。具体的には、図９に破線で示すように、ＧＶＣ制御の実施に伴って前輪１０１の駆動力は徐々に低減されるが、μ検出可能駆動力まで低下するとそれ以上の低下が規制されてμ検出可能駆動力に維持される。そのため、ＧＶＣ制御の実施によって車両１を適切に旋回させつつ、第１μ検出部２０７によって路面μを早期に検出して走行安定性を高めることができる。
【００７１】
（４）他の実施形態
上記実施形態では、操舵角が基準操舵角以上のときに、前輪１０１の横力に基づいて路面μを検出した場合について説明したが、この横力に代えてステアリング２０に付与される反力いわゆるステアリング反力に基づいて路面μを検出してもよい。具体的には、前輪１０１にかかる横力とステアリング反力とはほぼ比例するため、ステップＳ１０７において横力に代えてステアリング反力を用いてもよい。すなわち、第２μ検出部２０８において、ステアリング反力とスリップ角とに基づいて路面μを検出してもよい。ここで、ステアリング反力とスリップ角と路面μとの関係は、図７において縦軸を横力からステアリング反力に代えたものとほぼ同じ関係になる。なお、ステアリング反力は、例えば、コラムトルクセンサ３０６で検出されたコラムシャフト２２にかかっているトルクと、パワステトルクセンサ３０８で検出されたパワーステアリング装置２４からコラムシャフト２２に付与されているトルクとに基づいて算出することができる。
【００７２】
また、操舵角と車両１の旋回量あるいは車両１にかかる横Ｇとはほぼ比例する。そのため、ステップＳ１０５において、操舵角が基準操舵角未満か否かの判定を、車両１の旋回量が予め設定された基準旋回量（請求項における所定旋回量）未満か否かの判定、あるいは、横Ｇが予め設定された基準Ｇ（請求項における所定値）未満か否かの判定に代えてもよい。なお、車両１の旋回量としては、例えば、ヨーレートセンサ３１４の検出値を用いればよい。また、車両１に係る横Ｇは、横Ｇセンサ３１２の検出値を用いればよい。
【００７３】
また、上記実施形態では、駆動源がエンジン２の場合について説明したが、駆動源はこれに限らない。また、駆動源の駆動量を前輪１０１，１０１および後輪１０２，１０２に伝達するための機構は上記に限らない。
【００７４】
また、上記実施形態では、路面μが急変する可能性が高い場合として、外気温センサ３２０で検出された外気温が低い場合、また、ワイパーが操作された場合を挙げたが、これに限らない。さらに、上記実施形態では、路面μが急変する可能性が高い場合に、前輪１０１での路面μの検出要求があると判定する場合について説明したが、前輪１０１での路面μの検出要求の判定基準はこれに限らない。例えば、路面μが急変する可能性が低い場合にも、前輪１０１での路面μの検出要求があると判定されてもよい。また、数ミリ秒毎に前輪１０１での路面μの検出要求があるとしてもよい。
【００７５】
また、上記実施形態では、前輪１０１での路面μの検出要求がある場合においてＧＶＣ制御が実施された時に、前輪１０１の駆動力をμ検出可能駆動力以上に維持する場合、すなわち、路面μの検出をＧＶＣ制御よりも優先させた場合について説明したが、路面μの検出よりもＧＶＣ制御を優先させて、ＧＶＣ制御の実施時には前輪１０１での路面μの検出要求があっても前輪１０１の駆動力がμ検出可能駆動力未満になるのを許容するようにしてもよい。
【００７６】
また、上記実施形態では、ステップＳ１０８においてＧＶＣ制御が停止中か否かを判定するとともに、ステップＳ１１２にてＧＶＣ時基本前輪駆動力がμ検出可能駆動力未満か否かを判定し、ＧＶＣ制御実施時（ステップＳ１０８の判定がＮＯ）かつＧＶＣ時基本前輪駆動力がμ検出可能駆動力未満（ステップＳ１１２の判定がＹＥＳ）の場合に、前輪１０１に基準検出トルクを分配する場合について説明した。すなわち、ＧＶＣ制御の実施時に、前輪１０１の駆動力すなわちＧＶＣ時基本前輪駆動力がμ検出可能駆動力を下回る可能性があり、ＧＶＣ時基本前輪駆動力がμ検出可能駆動力を下回らないように制御する場合について説明したが、これに代えて、ＧＶＣ制御時において予めＧＶＣ時基本前輪駆動力がμ検出可能駆動力以上に維持されるように構成してもよい。例えば、ＧＶＣ制御の実施に伴って変化する前輪１０１の駆動力の最小値が、μ検出可能駆動力となるように、これらの差の分だけＧＶＣ制御の開始時に前輪１０１の駆動力を高めておいてもよい。
【００７７】
また、ＧＶＣ制御は省略可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１  車両
６  トランスファー
８  ４ＷＤカップリング（駆動力分配手段）
１０  エンジン
２０  ステアリング
１０１  前輪
２００  コントロールユニット（制御手段）
２０２  カップリング制御部（駆動力分配制御手段）
２０４  ＧＶＣ制御部（運転支援制御手段）
２０７  第１μ検出部（摩擦係数判定手段）
２０８  第２μ検出部（第２摩擦係数判定手段）
【図１】
0006398948.tif 000002
【図２】
0006398948.tif 000003
【図３】
0006398948.tif 000004
【図４】
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【図５】
0006398948.tif 000006
【図６】
0006398948.tif 000007
【図７】
0006398948.tif 000008
【図８】
0006398948.tif 000009
【図９】
0006398948.tif 000010