專利名稱：路面摩擦系數推定裝置、驅動力分配控制裝置、以及四輪驅動車的制作方法
技術領域：
本發明涉及推定車輛所行駛的路面的摩擦系數的路面摩擦系數推定裝置、對四輪驅動車的前后輪間的驅動力分配進行控制的驅動力分配控制裝置、以及四輪驅動車。
背景技術：
以往，存在如下四輪驅動車，其具備根據四輪驅動車的前輪以及后輪的轉速差判定是否為低摩擦路，并基于該判定結果對向后輪側傳遞的驅動力的進行控制的控制電路(例如，參照專利文獻I)。專利文獻I所記載的四輪驅動車具備轉彎制動防止機構，其通過減小向后輪傳遞驅動力的離合器的卡合力，來避免大轉向角轉彎時的轉彎制動現象；低摩擦路判定機構， 其判定是否為低摩擦路；以及低摩擦路機構，其在判定為低摩擦路時不進行離合器的卡合力的降低。專利文獻I :日本特開2003-312289號公報但是，由于前輪與后輪的轉速差，還因轉彎時的內輪差而產生，所以只有在直行行駛時才能夠正確地進行是否為低摩擦路的判定。即，在處于直行行駛時的情況下，由于前輪的驅動力與后輪的驅動力的差，被傳遞的驅動力比后輪大的前輪容易產生滑移，從而能夠根據前輪與后輪的轉速差推定路面的摩擦系數，但在轉彎時，后輪比前輪更靠內側通過，因此，若基于由該內輪差引起的轉速差計算路面的摩擦系數，則即使為高摩擦路，有時也會將其錯誤地判定為低摩擦路。為了防止做出這樣的誤判定，而考慮例如參照轉向裝置的轉向角判定是否為直行行駛，并在判定為直行行駛的情況下，基于前輪與后輪的轉速差判定路面的摩擦系數。但是，有時存在如下問題，即，在接通點火裝置開始行駛后的一段時間內，因轉向裝置的形式而無法確定轉向角的中立位置(直行行駛時的方向盤的角度位置)，從而無法正確地檢測轉向角。其為不是應用能夠檢測轉向角的絕對值的絕對角傳感器、而是應用了能夠檢測轉向的速度以及方向的結構比較簡單的相對角傳感器的轉向裝置所特有的課題。S卩，在該形式的轉向裝置中，能夠在切斷點火裝置后的發動機停止狀態下進行轉向操作，因此，在接通點火裝置時不使用上次切斷點火裝置前的轉向角的信息，而是在每次接通點火裝置時基于行駛狀態確定中立位置，因此在確定該中立位置之前無法準確地獲得轉向角的信息。在這樣的轉向裝置中，進行如下動作，S卩，基于車輛的偏航率、橫向加速度等檢測值判定方向盤的位置是否與車輛的直行行駛狀態對應，并將判定為方向盤的位置與車輛的直行行駛狀態對應的時刻的轉向角作為中立位置而進行存儲。因此，在開始行駛后，在車輛成為穩定的直行行駛狀態并確定轉向角的中立位置之前，無法基于轉向角判定是否處于直行行駛狀態。因此，亦無法進行路面的摩擦系數的推定，例如像從停車場出庫時那樣在起步之后立即需要以大轉向角旋轉時等，有時無法適當地進行與路面的摩擦系數對應的控制。
發明內容
因此，本發明的目的在于，提供即使未確定轉向角的中立位置也能夠推定路面摩擦系數的路面摩擦系數推定裝置、驅動力分配控制裝置、以及四輪驅動車。本發明為了實現上述目的而提供[IΓ [ 5 ]的路面摩擦系數推定裝置、驅動力分配控制裝置、以及四輪驅動車。[I] 一種路面摩擦系數推定裝置，其特征在于，具備第一直行判定機構，其基于車輛的多個車輪的轉速差，來判定上述車輛是否處于直行行駛中；第二直行判定機構，其基于上述車輛的轉向角，來判定上述車輛是否處于直行行駛中；選擇機構，其選擇上述第一直行判定機構以及上述第二直行判定機構中的任一判定機構的判定結果；以及摩擦系數推定機構，其在由上述選擇機構選擇出的判定結果表示上述車輛處于直行行駛中時，推定上述車輛的行駛路面的摩擦系數。 [2]根據上述[I]所記載的路面摩擦系數推定裝置，其特征在于，上述車輛具備在向驅動輪傳遞驅動源的驅動力時始終被傳遞驅動源的驅動力的左右一對主驅動輪；和與車輛行駛狀態對應地被傳遞上述驅動源的驅動力的左右一對輔助驅動輪，上述第一直行判定機構基于上述左右一對輔助驅動輪的轉速差，來判定上述車輛是否處于直行行駛中。[3]根據上述[I]或者[2]所記載的路面摩擦系數推定裝置，其特征在于，在未確定上述轉向角的中立位置時，上述選擇機構選擇上述第一直行判定機構的判定結果，在已確定上述轉向角的中立位置時，上述選擇機構選擇上述第二直行判定機構的判定結果。[4] 一種驅動力分配控制裝置，其特征在于，該驅動力分配控制裝置搭載于車輛，該車輛具備在向驅動輪傳遞驅動源的驅動力時始終被傳遞驅動源的驅動力的左右一對主驅動輪；和與車輛行駛狀態對應地被傳遞上述驅動源的驅動力的左右一對輔助驅動輪，該驅動力分配控制裝置具備控制裝置，其求出應向上述輔助驅動輪傳遞的驅動力；和驅動力傳遞裝置，其將與由上述控制裝置求出的驅動力對應的驅動力傳遞至上述輔助驅動輪，上述控制裝置具備第一直行判定機構，其基于上述左右一對輔助驅動輪的轉速差，來判定上述車輛是否處于直行行駛中；第二直行判定機構，其基于上述車輛的轉向角，來判定上述車輛是否處于直行行駛中；選擇機構，其選擇上述第一直行判定機構以及上述第二直行判定機構中的任一判定機構的判定結果；摩擦系數推定機構，其在由上述選擇機構選擇出的判定結果表示上述車輛處于直行行駛中時，推定上述車輛的行駛路面的摩擦系數；以及驅動力計算機構，其基于由上述摩擦系數推定機構推定出的上述摩擦系數，通過計算求出應向上述輔助驅動輪傳遞的驅動力。[5] 一種四輪驅動車，其特征在于，該四輪驅動車具備驅動源，其產生驅動力；在向驅動輪傳遞驅動源的驅動力時始終被傳遞驅動源的驅動力的左右一對主驅動輪；與車輛行駛狀態對應地被傳遞上述驅動源的驅動力的左右一對輔助驅動輪；轉向裝置，其與方向盤的操作對應地對上述左右一對主驅動輪以及上述左右一對輔助驅動輪中的一方亦即前輪進行轉向；轉向角傳感器，其用于檢測上述方向盤的轉向角；控制裝置，其求出應向上述輔助驅動輪傳遞的驅動力；以及驅動力傳遞裝置，其將與由上述控制裝置求出的驅動力對應的驅動力傳遞至上述輔助驅動輪，上述控制裝置具備第一直行判定機構，其基于上述左右一對輔助驅動輪的轉速差，來判定上述車輛是否處于直行行駛中；第二直行判定機構，其基于上述車輛的轉向角，來判定上述車輛是否處于直行行駛中；選擇機構，其選擇上述第一直行判定機構以及上述第二直行判定機構中的任一判定機構的判定結果；摩擦系數推定機構，其在由上述選擇機構選擇出的判定結果表示上述車輛處于直行行駛中時，推定上述車輛的行駛路面的摩擦系數；以及驅動力計算機構，其基于由上述摩擦系數推定機構推定出的上述摩擦系數，通過計算求出應向上述輔助驅動輪傳遞的驅動力。根據本發明，即使未確定轉向角的中立位置也能夠推定路面摩擦系數。
圖I是表示本發明的實施方式所涉及的四輪驅動車的結構例的示意圖。圖2是表示控制裝置的功能結構的框圖。圖3是表示控制裝置的控制部所執行的處理的一個例子的流程圖。
具體實施例方式圖I是表示本發明的實施方式所涉及的四輪驅動車的結構例的示意圖。如圖I所示，該四輪驅動車100搭載有作為驅動源的發動機101 ;作為變速裝置的變速器103，其對發動機101的輸出進行變速；離合器102，其將發動機101的輸出軸IOla與變速器103的輸入軸103a連結；驅動力傳遞系統110，其能夠將變速器103的輸出切換為兩輪驅動狀態和四輪驅動狀態地傳遞至左右一對前輪104 (左前輪104L以及右前輪104R)以及左右一對后輪105 (左后輪105L以及右后輪105R);驅動力分配控制裝置I ;以及轉向裝置4，其對前輪104進行轉向。驅動力分配控制裝置I具備能夠調節傳遞扭矩的驅動力傳遞裝置2、和控制驅動力傳遞裝置2的控制裝置3而構成。該驅動力傳遞裝置2能夠將四輪驅動車100的行駛狀態切換為兩輪驅動狀態和四輪驅動狀態。另外，控制裝置3具有推定路面的摩擦系數的、作為路面摩擦系數推定裝置的功能。另外，在四輪驅動車100的車室內配置有用于供駕駛員進行操作的方向盤120、加速踏板121、制動踏板122、離合器踏板123、以及變速桿124。發動機101是被供給與加速踏板121的踏下量對應的燃料的內燃機，產生用于使四輪驅動車100行駛的驅動力，并從與曲軸連結的輸出軸IOla輸出該驅動力。此外，可以代替發動機101而使用電動機作為四輪驅動車100的驅動源。離合器102具有與發動機的輸出軸IOla連結的第一圓盤102a、和與變速器103的輸入軸103a連結的第二圓盤102b，通過使第一圓盤102a與第二圓盤102b壓接，來連結發動機的輸出軸IOla與變速器103的輸入軸103a。變速器103使齒輪比與駕駛員利用變速桿124進行的齒輪操作對應地在多個檔變化，從而對輸入軸103a的旋轉進行變速。轉向裝置4與駕駛員對方向盤120進行的旋轉操作對應地使左前輪104L以及右前輪104R轉向。能夠應用齒條小齒輪型、滾珠絲杠型、或者齒輪比可變型等各種類型的轉向裝置作為轉向裝置4。(驅動力傳遞系統的結構)驅動力傳遞系統110具備前差速裝置112，其向左前輪104L以及右前輪104R分配扭矩；齒輪機構111，其將變速器103的輸出軸的扭矩傳遞至前差速裝置112的差速裝置殼112a ;分動器(transfer) 113，其具有與差速裝置殼112a連結的輸入齒輪113a、以及以使旋轉軸與輸入齒輪113a正交的方式與輸入齒輪113a嚙合的輸出齒輪113b ;傳動軸114，其與輸出齒輪113b連結；驅動力傳遞裝置2 ;小齒輪軸115，經由驅動力傳遞裝置2向該小齒輪軸115傳遞傳動軸114的扭矩；以及后差速裝置116，其將傳遞至小齒輪軸115的扭矩分配至左后輪105L以及右后輪105R。另外，驅動力傳遞系統110具有驅動軸112L、112R，它們分別與前差速裝置112的一對半軸齒輪連結；和驅動軸116LU16R，它們分別與后差速裝置116的一對半軸齒輪連結。驅動軸112L、112R向左前輪104L以及右前輪104R傳遞扭矩，驅動軸116L、116R向左后輪105L以及右后輪105R傳遞扭矩。在后差速裝置116的差速裝置殼116a的外周部，以不能相對旋轉地方式設置有齒環116b。齒環116b與小齒輪軸115的齒輪部115a嚙合，并從小齒輪軸115向差速裝置殼116a傳遞扭矩。上述驅動力傳遞系統110的各結構要素中的分動器113、傳動軸114、小齒輪軸115、后差速裝置116、以及驅動軸116LU16R是向后輪105傳遞發動機101的驅動力的驅動·力傳遞部件的一個例子。根據上述結構，驅動力傳遞系統110始終向左前輪104L以及右前輪104R傳遞從變速器103輸出的扭矩。另外，根據四輪驅動車100的行駛狀態，在必要時通過驅動力傳遞裝置2的動作向左后輪105L以及右后輪105R傳遞扭矩。即，在本實施方式的四輪驅動車100中，左前輪104L以及右前輪104R為主驅動輪，左后輪105L以及右后輪105R為輔助驅動輪。(控制裝置的結構)構成驅動力分配控制裝置I的控制裝置3具備由ROM、RAM等構成的存儲部31、由CPU等運算處理裝置構成的控制部32、以及由控制部3控制的電流輸出電路33。控制部32基于在存儲部31中存儲的程序進行動作，從而控制裝置3基于四輪驅動車100的前輪104與后輪105的轉速差以及駕駛員的加速操作量等，通過運算求出應向后輪105傳遞的指令扭矩的值。電流輸出電路33將與通過控制部32的運算處理求出的指令扭矩對應的電流供給至驅動力傳遞裝置2。電流輸出電路33例如是通過PWM (Pulse Width Modulation :脈沖寬度調制)控制對從省略圖示的電池供給的電流的電流量進行調節并輸出的逆變電路。向控制裝置3輸入以下各傳感器的檢測信號，即、用于檢測與方向盤120連結的轉向軸120a的轉向角的轉向角傳感器300、檢測與加速踏板121的踏下量對應的加速踏板開度(加速操作量)的加速踏板開度傳感器301。另外，向控制裝置3輸入車輪轉速傳感器302^305的檢測信號，這些車輪轉速傳感器302 305與左前輪104L、右前輪104R、左后輪105L、右后輪105R各車輪對應地設置并檢測這些各車輪的轉速。另外，向控制裝置3輸入以下各傳感器的檢測信號，即、檢測四輪驅動車100的前后方向的加速度的前后加速度傳感器306、檢測橫向(車寬方向)的加速度的橫加速度傳感器307、檢測偏航率的偏航率傳感器308、檢測外部氣溫的外部氣溫傳感器309、以及檢測左前輪104L、右前輪104R、以及左后輪105L、右后輪105R的負載的負載傳感器331、332、333、334。外部氣溫傳感器309例如配置于四輪驅動車100的前保險杠(未圖示)的內側。可以經由與傳感器主體連接的信號線向控制裝置3直接輸入這些各傳感器300 308的檢測信號，也可以通過經由CAN (Controller Area Network)等車載網絡的通信向控制裝置3輸入這些各傳感器30(Γ308的檢測信號。(驅動力傳遞裝置2的結構)驅動力傳遞裝置2具有有底圓筒狀的外側殼體21，其與傳動軸114連結；圓筒狀的內軸22，其與小齒輪軸115連結；以及主離合器23，其由配置于外側殼體21的內周面與內軸22的外周面之間的多個摩擦片構成。主離合器23由不能相對于外側殼體21旋轉地與外側殼體21花鍵嵌合的多個外側離合器片23a、和不能相對于內軸22旋轉地與內軸22花鍵嵌合的多個內側離合器片23b交替排列而構成。另外，在外側殼體21與內軸22之間配置有環形的電磁線圈24，其用于產生沿軸向按壓主離合器23的按壓力；輔助離合器(pilot clutch) 25，其被電磁線圈24的電磁力按壓；以及凸輪機構26，其將經由輔助離合器25傳遞的旋轉力轉換為按壓主離合器23的軸向的推力。 從控制裝置3的電流輸出電路33向電磁線圈24供給勵磁電流。若向電磁線圈24供給勵磁電流，則通過其電磁力使外側殼體21的旋轉力經由輔助離合器25傳遞至凸輪機構26，并通過凸輪機構26的動作而產生按壓主離合器23的推力。由此，從外側殼體21向內軸22傳遞的驅動力與向電磁線圈24供給的勵磁電流對應地變化。(控制裝置3的結構)圖2是表示控制裝置3的功能結構的框圖。控制部32基于在存儲部31中存儲的程序310進行動作，從而作為第一直行判定機構321、第二直行判定機構322、選擇機構323、摩擦系數推定機構324、驅動力計算機構325發揮作用。(第一直行判定機構321的功能)第一直行判定機構321基于左后輪105L與右后輪105R的轉速差判定四輪驅動車100是否處于直行行駛中。更加具體而言，基于車輪轉速傳感器304、305的檢測信號，計算左后輪105L以及右后輪105R的轉速，并在左后輪105L與右后輪105R的轉速差在規定的閾值以下的情況下，判定為四輪驅動車100處于直行行駛中。與四輪驅動車100在實際上直行行駛的情況下能夠產生的、左后輪105L與右后輪105R的轉速差對應地設定該規定的閾值。例如在基于轉速差(左后輪105L的轉速與右后輪105R的轉速之差的絕對值)相對于左后輪105L以及右后輪105R的轉速的平均值的比例，來判定是否處于直行行駛中的情況下，能夠將規定的閾值設為例如1%另外，在左后輪105L的轉速與右后輪105R的轉速之差的絕對值在規定的閾值以下的情況下，可以判定為處于直行行駛中。(第二直行判定機構322的功能)第二直行判定機構322基于轉向角傳感器300的檢測信號判定四輪驅動車100是否處于直行行駛中。該轉向角傳感器300是能夠檢測方向盤120的旋轉方向以及轉速的相對角度傳感器，并構成為，伴隨著方向盤120的旋轉，每旋轉規定的角度(例如2。)則產生一個脈沖信號。因此，第二直行判定機構322以與直行行駛時的方向盤120的角度位置相當的中立位置為基準，在從該中立位置正向旋轉時累加脈沖數，在逆向旋轉時減去脈沖數，從而能夠檢測轉向角。此外，還可以從轉向裝置4獲取轉向角的信息。而且，在轉向角處于包括中立位置在內的規定的范圍內時，第二直行判定機構322判定為四輪驅動車100處于直行行駛中。例如能夠將該規定的范圍設定為，從方向盤120的中立位置離開的旋轉角度在±2°以內的范圍。(選擇機構323的功能)選擇機構323選擇采用第一直行判定機構321以及第二直行判定機構322中的任一判定機構的判定結果。選擇機構323可以選擇第一直行判定機構321和第二直行判定機構322中的任意一方而使其動作,并米用所選擇的直行判定機構(第一直行判定機構321或者第二直行判定機構322)的判定結果，也可以采用第一直行判定機構321以及第二直行判定機構322的各判定結果中的任意一方。在本實施方式中，在未確定轉向角的中立位置時采用第一直行判定機構321的判定結果，在確定了轉向角的中立位置后采用第二直行判定機構322的判定結果。例如在四輪驅動車100的行駛中轉向角在規定時間以上不變化的情況下，通過將其方向盤120的角度位置設為轉向角的中立位置，能夠進行該中立位置的確定。另外，還可 以將在四輪驅動車100的行駛中利用橫向加速度傳感器311檢測到的橫向的加速度成為表示直行行駛的值(零附近)時的、方向盤120的旋轉位置確定為轉向角的中立位置。或者，也可以判定是否基于從轉向裝置4獲得的信息確定了中立位置，并在未確定轉向角的中立位置時采用第一直行判定機構321的判定結果,在確定了轉向角的中立位置后采用第二直行判定機構322的判定結果。(摩擦系數推定機構324的功能)在利用選擇機構323選擇的第一直行判定機構321或者第二直行判定機構322判定為處于直行行駛中時，摩擦系數推定機構324推定四輪驅動車100所行駛的行駛路面的摩擦系數μ。例如能夠基于向左前輪104L、右前輪104R以及左后輪105L、右后輪105R傳遞的扭矩的總和(驅動扭矩)、向左后輪105L、右后輪105R傳遞的扭矩、根據左前輪104L的負載傳感器331、右前輪104R的負載傳感器332的檢測信號檢測到的主驅動輪的負載、以及左前輪104L、右前輪104R的輪胎直徑，進行該摩擦系數μ的推定。可以基于驅動力傳遞裝置2的動作狀態等來計算向左后輪105L、右后輪105R傳遞的扭矩，也可以利用扭矩傳感器檢測向左后輪105L、右后輪105R傳遞的扭矩。例如能夠使用預先設定好的值來作為左前輪104L、右前輪104R的輪胎直徑。例如像以下那樣進行摩擦系數μ的計算。首先，摩擦系數推定機構324從驅動扭矩減去輔助驅動輪亦即后輪105LU05R的扭矩，從而求出主驅動輪亦即前輪104LU04R的扭矩。然后，摩擦系數推定機構324通過主驅動輪的扭矩除以輪胎直徑、再除以主驅動輪的負載，來計算行駛路面相對于輪胎的摩擦系數μ。然后，將計算出的摩擦系數μ與閾值進行比較，在摩擦系數μ大于閾值的情況下，能夠判定行駛路面為高摩擦路，在摩擦系數μ在閾值以下的情況下，能夠判定行駛路面為潮濕路、凍結路等低摩擦路。此外，摩擦系數推定機構324還可以加入例如由外部氣溫傳感器309檢測到的外部氣溫來推定路面的摩擦系數。即，在能夠產生路面凍結、積雪的低溫時，可以將路面的摩擦系數推定為低。(驅動力計算機構325的功能)驅動力計算機構325基于利用摩擦系數推定機構324推定出的路面的摩擦系數μ，通過計算求出應向后輪105傳遞的驅動力。以下，將驅動力計算機構325所計算的應向后輪105傳遞的驅動力稱為“指令扭矩tc”。更加具體而言，驅動力計算機構325具有基于前輪104與后輪105的轉速差、驅動扭矩、以及轉向角計算指令扭矩tc的通常控制功能、和基于利用摩擦系數推定機構324推定出的路面的摩擦系數μ來對通過通常控制功能計算出的指令扭矩tc進行修正的修正功能。接下來，對通常控制功能和修正功能的具體例進行說明。(通常控制功能)控制裝置3的控制部32根據基于前輪104與后輪105的轉速差的第一扭矩tl、基于發動機101的輸出扭矩、所選擇的變速器103的齒輪檔位等的第二扭矩t2、以及基于轉向角的第三扭矩t3之和，來計算指令扭矩tc。在第一扭矩11的運算中，基于與左前輪104L、右前輪104R對應地設置的車輪轉速傳感器302、303的檢測信號，算出前輪104的轉速Vf (左前輪104L、右前輪104R的平均轉速)，基于與左后輪105L、右后輪105R對應地設置的車輪轉速傳感器304、305的檢測信號，·算出后輪105的轉速Vr (左后輪105L、右后輪105R的平均轉速)，并從前輪104的轉速Vf減去后輪105的轉速Vr而得到前后輪的轉速差M ( AV=Vf 一 Vr)。然后，參照表示轉速差Λ V與第一扭矩11的關系的、存儲在存儲部31中的第一扭矩映射圖311求出第一扭矩tl。該第一扭矩映射圖311設定為，轉速差AV越大，則第一扭矩tl越大。由此，例如在左前輪104L或者右前輪104R產生了滑移的情況下，將發動機101的驅動力以更大的比例分配至后輪105，從而能夠抑制滑移。其中，還可以根據車速S變更第一扭矩tl。例如能夠對前輪104的轉速Vf與后輪105的轉速Vr之和乘以規定的系數來得到車速S。在第二扭矩t2的運算中，參照在存儲部31中存儲的、表示向左前輪104L、右前輪104R以及左后輪105L、右后輪105R傳遞的扭矩的總和(驅動扭矩)與第二扭矩t2的關系的第二扭矩映射圖312，求出第二扭矩t2。例如能夠基于發動機101的輸出扭矩、所選擇的變速器103的齒輪檔位、以及驅動力傳遞系統110的最終減速比，通過計算求出驅動扭矩。第二扭矩映射圖312設定為，在驅動扭矩不到規定值的情況下，隨著驅動扭矩的增大，第二扭矩t2增加或者保持為一定的值，在驅動扭矩在上述規定值以上的情況下，隨著驅動扭矩的增大，第二扭矩t2以比驅動扭矩不到上述規定值的情況更大的增加比例增力口。該規定值是與左前輪104L、右前輪104R的抓地極限扭矩對應地設定的值。由此，能夠將例如急加速時的、發動機101的大驅動力均勻地分配至前輪104側以及后輪105側，從而能夠避免在驅動力集中于主驅動輪亦即左前輪104L、右前輪104R的情況下能夠產生的、左前輪104L或者右前輪104R的滑移。此外，還可以根據車速S變更第二扭矩t2。在第三扭矩t3的運算中，根據轉向角傳感器300的檢測信號檢測轉向軸120a的轉向角，并參照在存儲部31中存儲的、表示轉向角與第三扭矩t3的關系的第三扭矩映射圖313，求出第三扭矩t3。該第三扭矩映射圖設定為，轉向角越大，則第三扭矩t3越大。由此，在進行轉向角大的轉彎時能夠穩定四輪驅動車100的車輛動作，并且，通過減小在進行轉向角小的轉彎時、直行時向輔助驅動輪亦即后輪傳遞的指令扭矩tc，能夠抑制油耗的惡化。此外，還可以根據車速S變更第三扭矩t3。
(修正功能)另外，控制部32基于利用摩擦系數推定機構324推定出的路面的摩擦系數μ，以摩擦系數μ越低使指令扭矩tc越大的方式對如上述那樣求出的指令扭矩tc進行修正。在該修正中，例如可以對修正前的指令扭矩tc加上以摩擦系數μ越低則變得越大的方式變化的變量的值，來作為修正后的指令扭矩tc，或者對修正前的指令扭矩tc乘以規定的系數k (k> 1)，來作為修正后的指令扭矩tc。另外，在摩擦系數μ低于規定的閾值的情況下，可以對修正前的指令扭矩tc加上規定的值，來作為修正后的指令扭矩tc。由此，在容易產生滑移的低摩擦路行駛時，能夠使驅動力分配成為四輪驅動趨勢，從而能夠抑制滑移的產生。另外，控制部32在為了抑制轉彎制動現象的產生而具有以小的轉彎半徑轉彎時減小指令扭矩tc的轉彎制動現象抑制功能的情況下，可以在摩擦系數μ低于規定的閾值時進行減小指令扭矩tc的減少量的修正。由此，在低摩擦路以小的轉彎半徑轉彎時，能夠向后輪105分配適當的驅動力，從而能夠抑制滑移的產生。
然后，控制部32對電流輸出電路33進行控制，從而控制裝置3將與修正后的指令扭矩tc對應的電流作為勵磁電流而供給至驅動力傳遞裝置2的電磁線圈24。(控制裝置的處理步驟)圖3是表示控制裝置3的控制部32作為第一直行判定機構321、第二直行判定機構322、選擇機構323、摩擦系數推定機構324、以及驅動力計算機構325而執行的處理的一個例子的流程圖。控制部32按照規定的控制周期(例如100ms)反復執行該流程圖所示的處理。首先，驅動力計算機構325通過上述的通常控制功能參照第一扭矩映射圖311計算與轉速差AV對應的第一扭矩tl，參照第二扭矩映射圖312計算與驅動扭矩對應的第二扭矩t2，參照第三扭矩映射圖313計算與轉向角對應的第三扭矩t3。并且，驅動力計算機構325對第一扭矩tl加上第二扭矩t2和第三扭矩t3來求出指令扭矩tc (步驟S100)。接下來，選擇機構323判定是否確定了轉向角的中立位置(步驟S101)。在未確定轉向角的中立位置的情況下(S101 :否)，第一直行判定機構321基于左后輪105L的轉速與右后輪105R的轉速之差判定是否處于直行行駛狀態(步驟S102)。另外，在已確定轉向角的中立位置的情況下(S101 :是)，第二直行判定機構322基于利用轉向角傳感器300的檢測信號計算出的轉向角，判定是否處于直行行駛狀態(步驟S104)。在第一直行判定機構321判定為處于直行行駛狀態的情況下(步驟S103 :是)，或者在第二直行判定機構322判定為處于直行行駛狀態的情況下(步驟S105 :是)，摩擦系數推定機構324推定路面的摩擦系數μ (步驟S106)。另一方面，在第一直行判定機構321判定為不處于直行行駛狀態的情況下(步驟S103 :否)，或者在第二直行判定機構322判定為不處于直行行駛狀態的情況下(步驟S105 否)，摩擦系數推定機構324不進行路面的摩擦系數μ的推定。該情況下，摩擦系數μ不從上個控制周期的摩擦系數μ更新。接下來，驅動力計算機構325通過上述的修正功能，基于摩擦系數μ對在步驟SlOO中計算出的指令扭矩tc進行修正(步驟S107)。然后，驅動力計算機構325將修正后的指令扭矩tc的信號輸出至電流輸出電路33(步驟S108)，并結束處理。(實施方式的作用以及效果)根據以上說明的實施方式，在未確定轉向角的中立位置時，基于左后輪105L與右后輪105R的轉速差進行直行判定，因此，即使處于因未確定中立位置而無法根據轉向角進行直行行駛判定的狀況下，也能夠判定四輪驅動車100是否處于直行行駛狀態。而且，在判定為處于直行行駛狀態的情況下，能夠基于前輪104與后輪105的轉速差適當地推定路面的摩擦系數μ。由此，即使在接通四輪驅動車100的點火裝置開始行駛后確定轉向角的中立位置之前，也能夠基于路面的摩擦系數μ進行指令扭矩tc的修正，從而能夠使四輪驅動車100的行駛穩定化。[其他實施方式]以上，基于上述實施方式對本發明的驅動力分配控制裝置以及四輪驅動車進行了 說明，但本發明并不局限于這些實施方式，能夠在不脫離其主旨的范圍內通過各種方式實施。例如，在上述實施方式中，對將摩擦系數推定機構324所推定出的摩擦系數μ在控制裝置3的內部使用在由控制部32進行驅動力分配控制的情況進行了說明，但也可以向其他控制裝置等輸出摩擦系數μ的信息。例如，可以將摩擦系數P的信息輸出至轉向裝置4，轉向裝置4基于該摩擦系數μ的信息進行轉向輔助力的調整等。該情況下，控制裝置3作為路面摩擦系數推定裝置發揮作用。另外，在上述實施方式中，對控制部32按照程序310進行動作，來實現第一直行判定機構321、第二直行判定機構322、選擇機構323、摩擦系數推定機構324、以及驅動力計算機構325的各功能的情況進行了說明，但也可以通過ASIC (Application SpecificIntegrated Circuit :面向特定用途的集成電路)等硬件,來實現第一直行判定機構321、第二直行判定機構322、選擇機構323、摩擦系數推定機構324、以及驅動力計算機構325的功倉泛。另外，在上述實施方式中，對將前輪104設為主驅動輪，將后輪105設為輔助驅動輪的情況進行了說明，但并不局限于此，還可以將本發明應用于將前輪104設為輔助驅動輪、將后輪105設為主驅動輪的四輪驅動車。
權利要求
1.一種路面摩擦系數推定裝置，其特征在于，具備 第一直行判定機構，其基于車輛的多個車輪的轉速差，來判定所述車輛是否處于直行行駛中； 第二直行判定機構，其基于所述車輛的轉向角，來判定所述車輛是否處于直行行駛中； 選擇機構，其選擇所述第一直行判定機構以及所述第二直行判定機構中的任一判定機構的判定結果；以及 摩擦系數推定機構，其在由所述選擇機構選擇出的判定結果表示所述車輛處于直行行駛中時，推定所述車輛的行駛路面的摩擦系數。
2.根據權利要求I所述的路面摩擦系數推定裝置，其特征在于， 所述車輛具備在向驅動輪傳遞驅動源的驅動力時始終被傳遞驅動源的驅動力的左右一對主驅動輪；和與車輛行駛狀態對應地被傳遞所述驅動源的驅動力的左右一對輔助驅動輪， 所述第一直行判定機構基于所述左右一對輔助驅動輪的轉速差，來判定所述車輛是否處于直行行駛中。
3.根據權利要求I或2所述的路面摩擦系數推定裝置，其特征在于， 在未確定所述轉向角的中立位置時，所述選擇機構選擇所述第一直行判定機構的判定結果，在已確定所述轉向角的中立位置時，所述選擇機構選擇所述第二直行判定機構的判定結果。
4.一種驅動力分配控制裝置，其特征在于， 該驅動力分配控制裝置搭載于車輛，該車輛具備在向驅動輪傳遞驅動源的驅動力時始終被傳遞驅動源的驅動力的左右一對主驅動輪；和與車輛行駛狀態對應地被傳遞所述驅動源的驅動力的左右一對輔助驅動輪， 該驅動力分配控制裝置具備 控制裝置，其求出應向所述輔助驅動輪傳遞的驅動力；和 驅動力傳遞裝置，其將與由所述控制裝置求出的驅動力對應的驅動力傳遞至所述輔助驅動輪， 所述控制裝置具備 第一直行判定機構，其基于所述左右一對輔助驅動輪的轉速差，來判定所述車輛是否處于直行行駛中； 第二直行判定機構，其基于所述車輛的轉向角，來判定所述車輛是否處于直行行駛中； 選擇機構，其選擇所述第一直行判定機構以及所述第二直行判定機構中的任一判定機構的判定結果； 摩擦系數推定機構，其在由所述選擇機構選擇出的判定結果表示所述車輛處于直行行駛中時，推定所述車輛的行駛路面的摩擦系數；以及 驅動力計算機構，其基于由所述摩擦系數推定機構推定出的所述摩擦系數，通過計算求出應向所述輔助驅動輪傳遞的驅動力。
5.一種四輪驅動車，其特征在于，該四輪驅動車具備 驅動源，其產生驅動力； 在向驅動輪傳遞驅動源的驅動力時始終被傳遞驅動源的驅動力的左右一對主驅動輪； 與車輛行駛狀態對應地被傳遞所述驅動源的驅動力的左右一對輔助驅動輪； 轉向裝置，其與方向盤的操作對應地對所述左右一對主驅動輪以及所述左右一對輔助驅動輪中的一方亦即前輪進行轉向； 轉向角傳感器，其用于檢測所述方向盤的轉向角； 控制裝置，其求出應向所述輔助驅動輪傳遞的驅動力；以及 驅動力傳遞裝置，其將與由所述控制裝置求出的驅動力對應的驅動力傳遞至所述輔助驅動輪， 所述控制裝置具備 第一直行判定機構，其基于所述左右一對輔助驅動輪的轉速差，來判定所述車輛是否處于直行行駛中； 第二直行判定機構，其基于由所述轉向角傳感器檢測出的轉向角，來判定所述車輛是否處于直行行駛中； 選擇機構，其選擇所述第一直行判定機構以及所述第二直行判定機構中的任一判定機構的判定結果； 摩擦系數推定機構，其在由所述選擇機構選擇出的判定結果表示所述車輛處于直行行駛中時，推定所述車輛的行駛路面的摩擦系數；以及 驅動力計算機構，其基于由所述摩擦系數推定機構推定出的所述摩擦系數，通過計算求出應向所述輔助驅動輪傳遞的驅動力。
全文摘要
本發明提供路面摩擦系數推定裝置、驅動力分配控制裝置、以及四輪驅動車。路面摩擦系數推定裝置具備第一直行判定機構，其基于車輛的多個車輪的轉速差來判定上述車輛是否處于直行行駛中；第二直行判定機構，其基于上述車輛的轉向角來判定上述車輛是否處于直行行駛中；選擇機構，其選擇上述第一直行判定機構以及上述第二直行判定機構中的任一判定機構的判定結果；摩擦系數推定機構，其在由上述選擇機構選擇出的判定結果表示上述車輛處于直行行駛中時，推定上述車輛的行駛路面的摩擦系數。
文檔編號B60W10/20GK102910171SQ20121027238
公開日2013年2月6日 申請日期2012年8月1日 優先權日2011年8月1日
發明者野津知宏, 繁田良平, 兒玉明, 永山剛, 八木康, 河府大介, 多田羅晃弘 申請人:株式會社捷太格特