JP7850006B2 - 駆動力推定装置 - Google Patents

Description

本発明は、前輪及び後輪を駆動する車両の駆動力推定装置に関する。

四輪駆動（ＡＷＤ）の自動車の駆動力推定等に関する従来技術として、例えば、特許文献１には、二輪駆動状態及び四輪駆動状態を、センサ等を使用することなく正確に検出するため、二輪駆動状態時に駆動トルクが伝達される車輪の車輪速度が二輪駆動状態時に駆動トルクが伝達されない車輪の車輪速度を上回っていることを第１の車輪速差検出手段で検出し、第２の車輪速差検出手段で、二輪駆動状態時に駆動トルクが伝達される車輪の車輪速度が二輪駆動状態時に駆動トルクが伝達されない車輪の車輪速度を下回っていることが所定時間継続してないことを検出したときに二輪駆動状態と判断し、その他の場合に四輪駆動状態と判断することが記載されている。
特許文献２には、実際の駆動状態の検出精度を向上するため、車両旋回時など横方向運動が生じている状態において、設定されている駆動状態に基づく推定ヨーレート値と実際の実ヨーレート値との偏差に基づき実際の駆動状態を判定することが記載されている。
特許文献３には、車両旋回時の走行安定性を向上させるため、舵角と車体速から車両の旋回半径を算出すると共に、ヨーレートから前輪及び後輪の横滑り角をそれぞれ算出し、これらの車両の旋回半径及び前輪及び後輪の横滑り角から各車輪の目標移動速度を算出し、各車輪の目標移動速度及び各車輪速から各車輪のスリップ率差を算出し、スリップ率差に基づき各車輪に制動トルクを与えることにより各車輪のトルク配分を行うことが記載されている。
特許文献４には、トルク配分状況表示画面を備え、主駆動輪である左右の前輪および副駆動輪である左右の後輪にそれぞれ対応してレベルインジケータが設けられ、各レベルインジケータにおけるセグメントの点灯数で表されるレベルにより、前輪および後輪へのトルクの配分状況が表示されるトルク配分状況表示装置が記載されている。

特開平 ８－２３０６４７号公報 特開２００３－１１８４２０号公報 特開平 ５－３１９１２４号公報 特開２０２０－１２１７０７号公報

特許文献１には、各輪の車輪速差に基づいて、その車輪が駆動状態にあるか否かを判断することが記載されており、また、特許文献２には、車両の旋回による車輪速差の変化や、駆動系の干渉による車輪速の振動に対応するため、車両の旋回状態（ヨーレート）が駆動状態（２輪駆動と４輪駆動との切り換え）に則しているかによる判断方法が記載されている。
しかし、一部の４輪駆動車においては、前後輪への駆動力配分を、２輪駆動の状態も含めて連続的に変化させる機構、制御があり、これらのように各輪が駆動状態にあるか否かの二者択一的な判断では、駆動状態の推定機能として不十分である。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、駆動状態を適切に推定可能な駆動状態推定装置を提供することである。

上述した課題を解決するため、本発明の駆動力推定装置は、前輪及び後輪を駆動する車両における前記前輪の駆動力及び前記後輪の駆動力を推定する駆動力推定装置であって、前記車両のハンドル角、及び前記車両のヨーレートを含む走行状態を測定するセンサと、制駆動力が発生していない自由転動状態における前記前輪及び前記後輪の回転速度である自由転動回転速度を出力する自由転動回転速度出力部と、前記前輪及び前記後輪の実際の回転速度である実回転速度を検出し、前記実回転速度に基づいて前記車両の車速を出力する実回転速度検出部と、前記前輪と前記車両の重心間距離を含む車両固有の定数並びに前記センサから出力される前記走行状態及び前記実回転速度検出部から出力される前記車速に基づいて、前記前輪及び前記後輪のすべり角を出力するすべり角出力部と、制駆動力が発生していない自由転動状態における前記前輪及び前記後輪の回転速度である自由転動回転速度を出力する自由転動回転速度出力部であって、前記車両固有の定数並びに前記センサから出力される前記走行状態及び前記実回転速度検出部から出力される前記車速に基づいて、前記前輪と路面との接地点の対地速度及び前記後輪と路面との接地点の対地速度を推定し、前記前輪及び前記後輪の前記すべり角の余弦と前記前輪及び前記後輪の前記対地速度の積に基づいて、前記自由転動回転速度を推定する自由転動回転速度出力部と、前記自由転動回転速度及び前記実回転速度から前記前輪及び前記後輪のスリップ率を演算するスリップ率演算部と、前記すべり角出力部が出力する前記すべり角の増加に応じて前記前輪及び前記後輪のドライビングスティフネス又はブレーキングスティフネスが小さくなるように補正するスティフネス補正部と、前記スティフネス補正部によって補正された前記前輪及び前記後輪の前記ドライビングスティフネス又は前記ブレーキングスティフネスと、前記スリップ率と、に基づいて、前記前輪及び前記後輪の前記駆動力を推定する駆動力推定部と、を備えることを特徴とする。
これによれば、前輪及び後輪の自由転動回転速度と実回転速度とに基づいて、前輪、後輪のスリップ率を演算することにより、駆動力が伝達されない従動輪を持たず、基準となる車速の取得が困難である四輪駆動車であっても、スリップ率を適切に算出し、駆動力を適切に推定することができる。
また、前輪、後輪のすべり角（スリップアングル）に応じて、駆動力の推定に用いるドライビングスティフネス又はブレーキングスティフネスを補正することにより、車両が旋回状態にある場合であっても、適切に駆動力を推定することができる。

本発明において、前記車両は、前記前輪に駆動力を伝達する前輪駆動力伝達機構と、前記後輪に駆動力を伝達する後輪駆動力伝達機構と、前記前輪駆動力伝達機構と前記後輪駆動力伝達機構との回転速度差を拘束するトランスファクラッチとを有し、前記トランスファクラッチの伝達トルクを推定するトランスファトルク推定部を備え、前記駆動力推定部は、前記前輪の前記駆動力から前記トランスファトルク推定部が推定した前記伝達トルクの駆動力換算値を減算して前記前輪の前記駆動力の推定値を補正し、前記後輪の前記駆動力に前記トランスファトルク推定部が推定した前記伝達トルクの前記駆動力換算値を加算して前記後輪の前記駆動力の推定値を補正する構成とすることができる。
これによれば、トランスファクラッチのロック／スリップ状態に応じた駆動力の推定値の補正を行うことにより、駆動力の推定精度を向上することができる。

本発明において、前記トランスファトルク推定部は、前記前輪及び前記後輪の前記実回転速度の差と、前記前輪及び前記後輪の前記自由転動回転速度の差との差分を、前記前輪及び前記後輪の前記実回転速度の差で除した値に基づいて前記トランスファクラッチのロック率またはスリップ率を推定することと、前記前輪のスリップ率が前記後輪のスリップ率よりも大きい場合は、前記トランスファクラッチの前記ロック率または前記スリップ率と、前記トランスファクラッチがロックしていると仮定した場合の前記後輪の前記駆動力との積に基づいて前記伝達トルクの前記駆動力換算値を推定することと、前記前輪のスリップ率が前記後輪のスリップ率以下である場合は、前記伝達トルクの前記駆動力換算値をゼロと推定する構成とすることができる。
これによれば、検出が容易なパラメータに基づいて、トランスファクラッチのロック／スリップ状態を適切に把握することができる。

本発明において、前記駆動力推定部が推定した前記駆動力に基づいて前記前輪と前記後輪との駆動力配分制御を変更する駆動力配分制御変更部と、前記駆動力推定部が推定した前記駆動力を乗員に提示する駆動力情報出力部との少なくとも一方を備える構成とすることができる。
これによれば、推定された前輪、後輪の駆動力配分が、駆動力配分制御における目標値と乖離している場合に、駆動力配分制御における指示値などを補正することにより、駆動力配分を理想的な状態に近づけることができる。
また、推定された駆動力に関する情報を乗員に提示することにより、乗員に適切な運転操作を促し、車両をより安定させて走行させる支援を行うことができる。

以上説明したように、本発明によれば、駆動状態を適切に推定可能な駆動状態推定装置を提供することができる。

本発明を適用した駆動力推定装置の実施形態を有する車両の駆動系の構成を模式的に示す図である。 タイヤの速度、路面の速度、すべり角の関係を示す図である。 タイヤのスリップ率と制駆動力との相関の一例を示す図である。 制駆動力を接地荷重で割った一般的なμ－ｓ特性を示す図である。 コーナリング時のブレーキングスティフネス（ドライビングスティフネス）をタイヤモデルで試算した例を示す図であって、路面μ＝１の例を示す図である。 コーナリング時のブレーキングスティフネス（ドライビングスティフネス）をタイヤモデルで試算した例を示す図であって、路面μ＝０．６５の例を示す図である。 車両が加速によりノーズアップ方向のピッチング挙動を示す場合の状態を模式的に示す図である。 ４輪自動車の等価的な２輪モデルの一例を示す図である。 ドライビングスティフネスをタイヤ接地荷重で除した値のタイヤすべり角との相関を示す図である。 トランスファクラッチの前後軸の実回転速度差の測定結果の一例を示す図である。 実施形態における駆動力推定処理を示すフローチャートである。 表示装置における各輪駆動状態の表示画像の例を示す図である。 実施形態の駆動力推定装置における駆動力の推定結果の一例を示す図である。

以下、本発明を適用した駆動力推定装置の実施形態について説明する。
実施形態の駆動力推定装置は、一例として、左右前輪及び左右後輪を駆動しかつ前後輪の駆動力配分を連続的に変化させることが可能な四輪駆動の自動車において、各車輪の駆動力を推定するものである。
図１は、実施形態の駆動力推定装置が設けられる車両の駆動系の構成を模式的に示す図である。

車両１は、左右一対の前輪ＦＷ及び後輪ＲＷ、エンジン１０、変速機２０、前輪駆動力伝達機構３０、トランスファクラッチ４０、後輪駆動力伝達機構５０、エンジン制御ユニット１１０、トランスミッション制御ユニット１２０、駆動力配分制御ユニット１３０、トランスファクラッチ駆動部１４０、表示装置１５０等を有する。

エンジン１０は、車両の走行用動力源である。
エンジン１０として、例えば、４ストロークガソリンエンジンを用いることができる。
なお、車両１の走行用動力源は、エンジン１０に限定されず、エンジン１０及びモータジェネレータを有するエンジン－電気ハイブリッドシステムや、モータジェネレータのみを有する構成としてもよい。

変速機２０は、エンジン１０の出力軸の回転速度を所定の変速比で減速又は増速する変速機構部を備えている。
変速機構部として、例えば、チェーン式、ベルト式などのＣＶＴバリエータや、複数のプラネタリギヤセット等を有する構成とすることができる。

エンジン１０と変速機２０との間には、トルクコンバータ２１が設けられる。
トルクコンバータ２１は、車速ゼロからの発進を可能とする発進デバイスとして機能する流体継ぎ手である。
トルクコンバータ２１には、所定の条件下で入力部（インペラ）と出力部（タービン）との相対回転を拘束するロックアップクラッチが設けられる。

前輪駆動力伝達機構３０は、変速機２０の出力軸の回転を、左右の前輪ＦＷに伝達する動力伝達機構である。
前輪駆動力伝達機構３０は、ドライブギヤ３１、ドリブンギヤ３２、ピニオンシャフト３３、フロントディファレンシャル３４、フロントドライブシャフト３５等を有する。

ドライブギヤ３１、ドリブンギヤ３２は、平行軸に設けられた一対のヘリカルギヤである。
ドライブギヤ３１は、変速機２０の出力軸に直結されている。
ドリブンギヤ３２は、ピニオンシャフト３３に設けられている。
ピニオンシャフト３３は、変速機２０からドライブギヤ３１、ドリブンギヤ３２を介して伝達されるトルクを、フロントディファレンシャル３４に伝達する回転軸である。
ピニオンシャフト３３には、フロントディファレンシャル３４の外周部分に設けられる図示しないリングギヤに駆動力を伝達するピニオンギヤが設けられる。
ピニオンシャフト３３のピニオンギヤと、フロントディファレンシャル３４のリングギヤは、最終減速装置として機能する。

フロントディファレンシャル３４は、ピニオンシャフト３３から伝達される駆動力を、左右のフロントドライブシャフト３５に伝達するとともに、左右の前輪ＦＷの回転速度差を吸収する差動機構である。
フロントドライブシャフト３５は、フロントディファレンシャル３４から左右の前輪ＦＷに駆動力を伝達する回転軸である。
フロントドライブシャフト３５には、サスペンションのストローク及び前輪ＦＷの転舵に追従するため、回転方向を変換するユニバーサルジョイント等が設けられている。

トランスファクラッチ４０は、変速機２０の出力軸と、後輪駆動力伝達機構５０のプロペラシャフト５１の前端部との間に設けられた締結要素である。
トランスファクラッチ４０は、変速機２０の出力軸からプロペラシャフト５１に伝達されるトルクを、拘束力の調整によって変更可能な油圧式あるいは電磁式などの湿式多板クラッチを有する。
トランスファクラッチ４０は、変速機２０の出力軸に接続された前軸と、プロペラシャフト５１の前端部に接続された後軸との拘束力を、ロック状態（直結状態）から、不可避的に生じるフリクション以外にはトルク伝達が行われないフリー状態（解放状態）までの間で、連続的に変化させることが可能である。

前輪駆動力伝達機構３０のドライブギヤ３１、ドリブンギヤ３２、ピニオンシャフト３３、フロントディファレンシャル３４、及び、トランスファクラッチ４０は、変速機２０と共通の筐体である図示しないトランスミッションケースの内部に収容される。

後輪駆動力伝達機構５０は、トランスファクラッチ４０を介して伝達される変速機２０の出力軸の回転を、左右の後輪ＲＷに伝達する動力伝達機構である。
後輪駆動力伝達機構５０は、プロペラシャフト５１、リアディファレンシャル５２、リアドライブシャフト５３等を有する。

プロペラシャフト５１は、トランスファクラッチ４０の後軸からリアディファレンシャル５２へ駆動力を伝達する回転軸である。
リアディファレンシャル５２は、プロペラシャフト５１から伝達される駆動力を、左右のリアドライブシャフト５３に伝達するとともに、左右の後輪ＲＷの回転速度差を吸収する差動機構である。
リアディファレンシャル５２には、プロペラシャフト５１の回転速度を所定の最終減速比で減速してリアドライブシャフト５３に伝達する最終減速装置が設けられている。
リアドライブシャフト５３は、リアディファレンシャル５２から左右の後輪ＲＷに駆動力を伝達する回転軸である。
リアドライブシャフト５３には、サスペンションのストロークに追従するため、回転方向を変換するユニバーサルジョイント等が設けられている。

エンジン制御ユニット１１０は、エンジン１０及びその補機類を統括的に制御する装置である。
エンジン制御ユニット１１０は、例えばドライバのアクセル操作量などに応じて要求トルクを設定し、エンジン１０が実際に発生するトルク（実トルク）が要求トルクに一致するようエンジン１０の出力を制御する。
エンジン制御ユニット１１０は、エンジン１０の実トルクの推定値（通常は要求トルクと一致する）を、駆動力配分制御ユニット１３０に伝達する。

トランスミッション制御ユニット１２０は、変速機２０及びその補機類を統括的に制御する装置である。
トランスミッション制御ユニット１２０は、変速機２０における変速比や、トルクコンバータ２１におけるロックアップクラッチの締結力を制御する機能を有する。
トランスミッション制御ユニット１２０は、変速比２０の変速比、及び、トルクコンバータ２１がトルク増幅作用を発生している場合にはトルク比に関する情報を、駆動力配分制御ユニット１３０に伝達する。

駆動力配分制御ユニット１３０は、トランスファクラッチ駆動部１４０を介してトランスファクラッチ４０の締結力を制御することにより、前後軸の駆動力配分を制御する装置である。
駆動力配分制御ユニット１３０は、現在の車両１の走行状態（例えば、加減速状態、旋回状態等）に応じて、前後駆動力配分の目標値を設定するとともに、この目標値に応じてトランスファクラッチ４０の締結力を制御する。
また、駆動力配分制御ユニット１３０は、現在の前輪ＦＷ，後輪ＲＷの駆動力を実時間で推定する本実施形態の駆動力推定装置としての機能を有する。
さらに、駆動力配分制御ユニット１３０は、本発明の自由転動回転速度出力部、スリップ率演算部、駆動力推定部、すべり角出力部、ドライビングスティフネス（ブレーキングスティフネス）補正部、駆動力配分制御変更部としての機能を有する。これらの機能については、後に詳しく説明する。

駆動力配分制御ユニット１３０には、車速センサ１３１，１３２、舵角センサ１３３、加速度センサ１３４、ヨーレートセンサ１３５等が接続されている。
車速センサ１３１，１３２は、それぞれ前輪ＦＷ、後輪ＲＷの回転速度（角速度）に応じた車速信号を出力するセンサである。
車速センサ１３１，１３２は、前輪ＦＷ，後輪ＲＷを回転可能に支持するハブ部に設けられる。
車速センサ１３１，１３２は、左右の前輪ＦＷ，後輪ＲＷにそれぞれ設けられている。

舵角センサ１３３は、乗員（ドライバ）が操舵操作を行うステアリングホイールの角度位置（ハンドル角θ_Ｈ）を検出するセンサである。
駆動力配分制御ユニット１３０は、舵角センサ１３３が検出するハンドル角θ_Ｈ、及び、図示しないステアリングギヤボックスのギヤ比（定数）ｎに基づいて、前輪ＦＷの舵角を演算可能となっている。
加速度センサ１３４は、車体に作用する前後方向、及び、左右方向（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１３５は、車体の鉛直軸回りの自転速度であるヨーレートを検出するセンサである。

エンジン制御ユニット１１０、トランスミッション制御ユニット１２０、駆動力配分制御ユニット１３０は、例えば、ＣＰＵなどの情報処理部、ＲＡＭやＲＯＭなどの記憶部、入出力インターフェイス、及び、これらを接続するバス等を有するマイクロコンピュータとして構成することができる。
エンジン制御ユニット１１０、トランスミッション制御ユニット１２０、駆動力配分制御ユニット１３０は、例えばＣＡＮ通信システムなどの車載ＬＡＮを介して、あるいは、直接に、通信可能に接続されている。

トランスファクラッチ駆動部１４０は、トランスファクラッチ４０の締結力を制御する装置である。
トランスファクラッチ駆動部１４０は、例えばトランスファクラッチ４０が油圧式である場合には、トランスファクラッチ４０において締結力の発生源となる油圧を調整する機能を有する。
トランスファクラッチ駆動部１４０は、変速機２０に設けられた図示しないオイルポンプから供給される油圧を、調圧してトランスファクラッチ４０に供給する調圧弁を備えている。
トランスファクラッチ駆動部１４０は、駆動力配分制御ユニット１３０からの指示値に応じて、トランスファクラッチ４０の油圧を制御することで、トランスファクラッチ４０の拘束力（伝達トルク）を制御する。

表示装置１５０は、駆動力配分制御ユニット１３０が算出した前輪ＦＷ、後輪ＲＷの推定駆動力等を、乗員に対して表示する画像表示装置である。
表示装置１５０は、例えば、インストルメントパネルに設けられたＬＣＤ，有機ＥＬディスプレイや、乗員前方に設けられるフロントウインドウガラスに画像を投影するヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）等を有する構成とすることができる。
表示装置１５０における表示の具体的内容については、後に詳しく説明する。

実施形態の車両１においては、変速機２０の出力軸に直結された前輪ＦＷが主駆動輪となり、トランスファクラッチ４０の拘束力に応じた駆動力が伝達される後輪ＲＷが従駆動輪となる。
実施形態においては、駆動力配分制御ユニット１３０は、旋回中も含めた車両の走行中における前輪ＦＷ、後輪ＲＷの駆動力を推定する。
トランスファクラッチ４０がロックしている場合（前輪駆動力伝達機構３０、後輪駆動力伝達機構５０の差回転がない場合）の前輪ＦＷ、後輪ＲＷそれぞれの駆動力は、前輪ＦＷ及び後輪ＲＷが同じ回転速度（回転数）でのタイヤのスリップ率差と、制駆動力特性（ドライビングスティフネス・ブレーキングスティフネス）で決まる。

前軸駆動力（左右の前輪ＦＷの駆動力の和）、後軸駆動力（左右の後輪ＲＷの駆動力の和）は、以下の式１，２により表わされる。

Ｋ_ｘｆ：前輪のブレーキングスティフネス
Ｋ_ｘｒ：後輪のブレーキングスティフネス
λ_ｆ：前輪のスリップ率
λ_ｒ：後輪のスリップ率
とした場合、

前軸駆動力＝Ｋ_ｘｆ×λ_ｆ（符号付）
＝（変速機出力トルク×最終減速比／タイヤ動荷重半径（前後輪平均））
×Ｋ_ｘｆ／（Ｋ_ｘｆ＋Ｋ_ｘｒ）
＋Ｋ_ｘｆ×λ_ｆ（符号付）±スリップ率０点の誤差補正 （式１）

後軸駆動力＝Ｋ_ｘｒ ×λ_ｒ（符号付）
＝（変速機出力トルク×最終減速比／タイヤ動荷重半径（前後輪平均））
×Ｋ_ｘｒ／（Ｋ_ｘｆ＋Ｋ_ｘｒ）
＋Ｋ_ｘｒ×λ_ｒ（符号付）±スリップ率０点の誤差補正 （式２）

駆動力の演算においては、車速（スリップ率λの０点）を正確に求めなければオフセットするため、各式の２行目以下のように、総駆動力（前後輪の駆動力平均値）からのオフセット（プラスマイナス）で算出している。
また、車両が旋回状態にある場合には、前輪ＦＷ，後輪ＲＷのタイヤのすべり角に応じて、ドライビングスティフネス（ブレーキングスティフネス）Ｋ_ｘｆ，Ｋ_ｘｒを修正する。
この点に関しては、後に詳しく説明する。

また、車速センサ１３１，１３２の出力値から算出される前後差回転と、制駆動力がゼロであるとした場合である自由転動時に想定される車輪速差の比較値をＴＲＦΔＶωとした場合、ＴＲＦΔＶωは、以下の式３により表される。

ＴＲＦΔＶω
＝(前後軸の周速差(実値)－自由転動回転速度差(推定値))／前後軸の周速差(実値)（式３）

このＴＲＦΔＶωから、前後輪が自由転動した場合以上の前輪ＦＷ（主駆動輪）のスリップ、すなわちトランスファクラッチ４０のスリップを推定し、従駆動軸である後輪ＲＷへの制動側トルクを減少補正することで、計算式を切り換えることなく駆動力を連続的に推定することが可能である。

以下、駆動力推定の具体的手法に関して詳細に説明する。
タイヤのスリップ率λの定義について、以下説明する。
スリップ率λは、以下の式４により表される。

λ：スリップ率
Ｖ_Ｒ：対地速度
Ｖ_Ｂ：タイヤのトレッドベースの接地面内における平均速度
α：タイヤのすべり角（スリップアングル）

図２は、タイヤの速度、路面の速度、すべり角の関係を示す図である。
図２（ａ）は駆動時の状態を示し、図２（ｂ）は制動時の状態を示している。

トレッドベースの接地面内における平均速度Ｖ_Ｂは、以下の式５により表される。

Ｖ_Ｂ＝ｒ・ω （式５）

ｒ：タイヤの転がり半径
ω：回転角速度

タイヤの制駆動力は、以下の式６により表される。

Ｆ＝Ｋ_ｘ・λ （式６）

Ｆ：タイヤの制動力（又は駆動力）
Ｋ_ｘ：タイヤのブレーキングスティフネス（又はドライビングスティフネス）
λ：スリップ率

図３は、タイヤのスリップ率と制駆動力との相関の一例を示す図である。
図３において、横軸はスリップ率を示し、縦軸は制動力又は駆動力を示している。
図３において、スリップ率が比較的小さい領域においては、制駆動力はスリップ率に対してほぼ比例して増加する。このような領域での傾きがブレーキングスティフネスＫ_ｘとなる。

タイヤの接地幅ｗ、接地長ｌは、以下の式７，８により表される。

ｗ：接地幅
ｗ_０：接地荷重Ｆ_ｚ０時の接地幅
ｌ：接地長さ
ｌ_０：接地荷重Ｆ_ｚ０時の接地長さ
Ｆ_ｚ：接地荷重

タイヤ構造のモデルで考えると、ブレーキングスティフネス（ドライビングスティフネスとほぼ一致する）は、接地長の２乗×接地幅に比例するので、接地荷重の１^１／４乗（１乗として取り扱っても特に問題ない）に比例することになる。
図４は、制駆動力を接地荷重で割った一般的なμ－ｓ特性を示す図である。
横軸はスリップ率を示し、縦軸は摩擦係数を示している。
このように、ブレーキングスティフネス（ドライビングスティフネス）は、接地荷重の変化に関わらず、ほぼ一定であることがわかる。

図５、図６は、コーナリング時のブレーキングスティフネス（ドライビングスティフネス）をタイヤモデルで試算した例を示す図である。
図５は、路面μ＝１．０（ドライ舗装路面に相当）の例を示し、図６は、路面μ＝０．６５（ウェット舗装路面に相当）の例を示している。
これらの図からわかるように、タイヤのすべり角α＝０でのブレーキングスティフネス（ドライビングスティフネス）Ｋｘ（スリップ率λ＝０でのスリップ率に対する制駆動力の勾配）は、タイヤ構造の特性で決まるため、路面μには依存しないが、コーナリングに伴うタイヤのすべり角（スリップアングル）αの増加に応じて小さくなる。
タイヤのすべり角αは、車両モデルで推定した車体すべり角βから算出できる。

車両の総駆動力ＦｘＥＧは、以下の式９により表される。

総駆動力ＦｘＥＧ＝
（エンジン出力トルク－引き摺りトルク－変速機油圧ポンプロス）
×トルクコンバータトルク比×変速機変速比 （式９）

エンジン出力トルクは、エンジン１０の運転状態から推定することができる。
引き摺りトルク（フリクショントルク）は定数である。
変速機油圧ポンプロス、トルクコンバータトルク比、変速機変速比は、トランスミッション制御ユニット１２０から取得することができる。

前輪ＦＷ、後輪ＲＷの周速Ｖｗｆ、Ｖｗｒは、以下の式１０により表される。

Ｖｗｆ、Ｖｗｒ＝
左右輪の平均車輪速×前後輪のタイヤ径(実値)／前後輪のタイヤ径(設定値) （式１０）

ここで、タイヤ径の設定値とは、車速センサ１３１，１３２の出力に基づいて車速を演算する際に用いられるタイヤ径を指すものとする。

トランスファクラッチ４０の前後軸の回転数を、タイヤの周速に換算した値Ｖ _ｔｆ ，Ｖ _ｔｒ は、以下の式１１により表される。

Ｖ _ｔｆ ，Ｖ _ｔｒ ＝
左右輪の平均車輪速×タイヤ径(実値)の前後輪平均／前後輪のタイヤ径(設定値)
（式１１）

車両１の車体の対地速度である車速Ｖは、車速センサにより検出される車輪速の４輪平均とする。
図７は、車両が加速によりノーズアップ方向のピッチング挙動を示す場合の状態を模式的に示す図である。
加速時においては、ノーズアップ方向のピッチングモーメントが重心ＣＧ回りに作用するとともに、前輪ＦＷの軸重は減少し、後輪ＲＷの軸重は増加する。

加減速による前後荷重移動ΔＦ _ｚ は、以下の式により表される。

ΔＦ_ｚ＝車両質量×前後加速度×重心高／ホイールベース （式１２）

車両質量、重心高、ホイールベースは、車両固有の定数である。
前後加速度は、前後加速度センサを用いて検出することができる。
前後軸の接地荷重Ｆ_ｚｆ、Ｆ_ｚｒは、基準荷重（静止時の接地荷重）に、上述した前後荷重移動ΔＦ _ｚ を加減したものとなり、以下の式で表される。

Ｆ_ｚｆ＝Ｆ_ｚｆ０－ΔＦ_ｚｘ （式１３）
Ｆ_ｚｒ＝Ｆ_ｚｒ０＋ΔＦ_ｚｘ （式１４）

Ｆ_ｚｆ：前輪の接地荷重
Ｆ_ｚｒ：後輪の接地荷重
Ｆ_ｚｆ０：静止時の前輪の接地荷重
Ｆ_ｚｒ０：静止時の後輪の接地荷重
ΔＦ_ｚｘ：加速による荷重移動量

加速による荷重移動量ΔＦ_ｚｘは、以下の式１５により表される。

図８は、４輪自動車の等価的な２輪モデルの一例を示す図である。
車体すべり角（スリップアングル）βは、以下の式１６で表される。

車体すべり角β =
((1－(車両質量ｍ／(２×ホイールベースｌ))×(前軸－重心間距離ｌ_ｆ
／(後軸－重心間距離ｌ_ｒ×後輪のコーナリングパワーＫｒ))×(車速Ｖ^２)))
／(１＋スタビリティファクタＡ×車速Ｖ^２)×(後軸－重心間距離ｌ_ｒ／ホイールベースｌ)
×(ハンドル角θ_Ｈ／ステアリングギヤ比ｎ) （式１６）

車両質量ｍ、前軸－重心間距離ｌ_ｆ、後軸－重心間距離ｌ_ｒ、後輪のコーナリングパワーＫ_ｒ、スタビリティファクタＡ、ホイールベースｌ、ステアリングギヤ比ｎは、車両固有の定数である。
車速Ｖは車速センサ、ハンドル角θ_Ｈは舵角センサ１３３から取得することができる。

車体すべり角βは、下記の式１７のように表すことができる。

前後軸（左右輪の中央位置）の対地速度Ｖ_ｆ，Ｖ_ｒは、以下の式１８，１９で表される。
対地速度Ｖ_ｆ，Ｖ_ｒは、車速Ｖに対して前後軸－重心間距離（ｌ_ｆ又はｌ_ｒ）×車体すべり角β×ヨーレートγを加減した値となる。

Ｖ_ｆ：前輪タイヤ接地点の対地速度［ｍ／ｓ］
Ｖ_ｒ：後輪タイヤ接地点の対地速度［ｍ／ｓ］
ρ：重心点の旋回半径［ｍ］
γ：ヨーレート［ｒａｄ／ｓ］

前後輪のすべり角α_ｆ，α_ｒは、以下の式２０，２１で表される。

α_ｆ＝ハンドル角θ_Ｈ／ステアリングギヤ比ｎ
－車体すべり角β－前軸－重心間距離ｌ_ｆ×ヨーレートγ／車速Ｖ （式２０）

α_ｒ＝－車体すべり角β－後軸－重心間距離ｌ_ｒ×ヨーレートγ／車速Ｖ （式２１）

前輪舵角δ_ｆは、以下の式２２により表される。

δ_ｆ＝θ_Ｈ／ｎ （式２２）

前後輪のすべり角α_ｆ，α_ｒは、以下の式２３，２４により表すことができる。

α_ｆ：前輪のすべり角［ｒａｄ］
α_ｒ：後輪のすべり角［ｒａｄ］
δ_ｆ：前輪舵角［ｒａｄ］
β：車体すべり角［ｒａｄ］
ｌ_ｆ：前軸－重心間距離［ｍ］
ｌ_ｒ：後軸－重心間距離［ｍ］
γ：ヨーレート［ｒａｄ／ｓ］
Ｖ：車速［ｍ／ｓ］

前輪ＦＷ，後輪ＲＷの自由転動回転速度Ｖ _{ｆ＿ｆｒｅｅ} , Ｖ _{ｒ＿ｆｒｅｅ} は、以下の通り表すことができる。

前輪ＦＷ，後輪ＲＷのスリップ率λ（λ_ｆ，λ_ｒ）は、以下の式で表される。

λ：スリップ率
Ｖ_Ｒ：対地速度＝Ｖ _ｆ , Ｖ _ｒ
Ｖ_Ｂ：トレッドベースの接地面内における平均速度

前輪ＦＷ，後輪ＲＷのドライビングスティフネス（ブレーキングスティフネスと実質的に等しい）Ｋ_ｘｆ、Ｋ_ｘｙは、以下の式で表される。

Ｋ_ｘｆ, Ｋ_ｘｒ＝
MAX(ドライビングスティフネス／接地荷重の基準値（定数：α＝０時）
×前後軸の接地荷重Ｆ_ｚｆ,Ｆ_ｚｒ×ｃｏｓ(ｒＢｘ１(モデル定数)
×Ａｔａｎ(ｔＫ_ｘｆ,ｔＫ_ｘｒ)))，最小値(定数))
tKxf,tKxr)
＝ｒＢｘ１(MF定数)×ｃｏｓ(Ａｔａｎ(ｒＢｘ２(モデル定数)×スリップ率(定数：0.01)))
×前,後輪のすべり角α_ｆ,α_ｒ （式２９）

上述したモデル定数は、タイヤの数値計算モデルの演算において用いられる定数である。
このようなタイヤの数値計算モデルとして、例えば、Ｍａｇｉｃ Ｆｏｒｍｕｌａ（ＭＦ）を用いることができる。

タイヤのスリップ率から計算した前輪ＦＷ，後輪ＲＷの駆動力ＦｘＤｆ，ＦｘＤｒは、以下の式３０で表される。

駆動力ＦｘＤｆ，ＦｘＤｒ＝
前輪ＦＷ，後輪ＲＷのドライビングスティフネスＫ_ｘｆ，Ｋ_ｘｒ
×前輪ＦＷ，後輪ＲＷのスリップ率λ_ｆ，λ_ｒ×１００ （式３０）

ここで、前輪ＦＷ，後輪ＲＷのドライビングスティフネスＫ_ｘｆ，Ｋ_ｘｒは、タイヤのすべり角（スリップアングル）に応じて変動する。
図９は、ドライビングスティフネスをタイヤ接地荷重で除した値のタイヤすべり角との相関を示す図である。
横軸はタイヤすべり角α_ｆ又はα_ｒを示し、縦軸はドライビングスティフネスＫ_ｘｆ又はＫ_ｘｒを接地荷重Ｆｚで除した値を示している。
図９に示すように、接地荷重Ｆｚが同等である場合（縦軸の分母が一定である場合）には、ドライビングスティフネスＫ_ｘｆ，Ｋ_ｘｒは、タイヤすべり角α_ｆ，α_ｒの増加に応じて減少する。
したがって、駆動力の算出時には、車両モデルから求めたタイヤすべり角α_ｆ，α_ｒに応じたドライビングスティフネスＫ_ｘｆ，Ｋ_ｘｒを用いる必要がある。

トランスファクラッチ４０がロックしていると仮定した場合の前後軸駆動力ＦｘＬｆ，ＦｘＬｒは、下記の式３１で表される。

ＦｘＬｆ，ＦｘＬｒ＝
(ドライビングスティフネスの比で前後軸に配分した総駆動力＋上記の前,後軸駆動力)
((総駆動力ＦｘＥＧ×最終減速比／前，後輪のタイヤ径(実値))
－(前軸の駆動力ＦｘＤｆ＋後軸の駆動力ＦｘＤｒ))×前,後輪のドライビングスティフネスＫ_ｘｆ，Ｋ_ｘｒ
／(前輪のドライビングスティフネスＫ_ｘｆ＋後輪のドライビングスティフネスＫ_ｘｒ)
+ 前，後軸の駆動力ＦｘＤｆ，ＦｘＤｒ （式３１）

トランスファクラッチ４０のロック/スリップ率ＴＲＦΔＶωは、以下の式３２により表される。

ＴＲＦΔＶω ＝
MIN(MAX(((前軸回転速度Ｖ _ｔｆ －後軸回転速度Ｖ _ｔｒ )
－(前輪自由転動回転速度Ｖ _{ｆ＿ｆｒｅｅ} －後輪自由転動回転速度Ｖ _{ｒ＿ｆｒｅｅ} ) )
／MAX(ABS(前軸回転速度Ｖ _ｔｆ －後軸回転速度，下限値(ゼロ割算防止定数)) ,
下限値：-1 ) , 上限値：1 ) （式３２）

図１０は、トランスファクラッチの前後軸の実回転速度差の測定結果の一例を示す図である。
横軸は時間を示し、縦軸はトランスファクラッチ４０の前軸（前輪駆動力伝達機構３０側）と後軸（後輪駆動力伝達機構５０側）との回転速度の差を示している。この値は、前輪と後輪との実回転速度差を示している。
このように、実際の車両においては、トランスファクラッチ４０の前後軸の差回転には、顕著な振動がみられる。
上記数式においては、割算の分母を、分子と同じ振動を有する実車輪回転速度差とすることにより、前軸と後軸との差回転に著大な振動がある場合であっても、ＴＲＦΔＶωの計算値の振幅を抑えることができる。

ＴＲＦΔＶωは、トランスファクラッチ４０がロック状態にある場合には、平均０から±１の振動を示す。
ここで、ＴＲＦΔＶωが正値である場合は、前後軸の周速差が自由転動回転速度差を上回っていることを示し、駆動力配分が前軸偏重（前輪駆動（ＦＷＤ）車に近い傾向）であることを示している。
また、ＴＲＦΔＶωが負値である場合は、前後軸の周速差が自由転動回転速度差を下回っていることを示し、駆動力配分が後軸偏重（後輪駆動（ＲＷＤ）車に近い傾向）であることを示している。
なお、トランスファクラッチ４０が開放され、かつ、総駆動力＝０でも平均０からの±１振動になるが、総駆動力の増加に応じて前輪が主駆動輪である場合にはプラス方向、後輪が主駆動輪である場合にはマイナス方向に平均がオフセットした振動値になる。

トランスファトルク（駆動力換算値）Ｆｔｒｆは、上述したロック/スリップ率ＴＲＦΔＶωのプラス度合いに応じて、後軸の制動力からトランスファクラッチ４０の伝達力（駆動力）を減算する値である。

前輪のスリップ率λ _ｆ >後輪のスリップ率λ _ｒ の場合には、トランスファトルクＦｔｒｆは、以下の式３３で表される。

Ｆｔｒｆ＝
－トランスファクラッチ４０のロック／スリップ率ＴＲＦΔＶω
×トランスファクラッチ４０がロックしていると仮定した場合の後輪駆動力ＦｘＬｒ
（式３３）
また、上記以外の場合には、Ｆｔｒｆ＝０となる。

トランスファクラッチ４０のロック状態又はスリップ状態を考慮した前軸駆動力ＦｘＤｆは、トランスファクラッチ４０がロックしていると仮定した場合の前軸駆動力ＦｘＬｆから、トランスファトルク（駆動力換算値）Ｆｔｒｆを減算した値となる。
トランスファクラッチ４０のロック状態又はスリップ状態を考慮した後軸駆動力ＦｘＤｒは、トランスファクラッチ４０がロックしていると仮定した場合の後軸駆動力ＦｘＬｒに、トランスファトルク（駆動力換算値）Ｆｔｒｆを加算した値となる。

図１１は、実施形態における駆動力推定処理を示すフローチャートである。
以下、ステップ毎に順を追って説明する。
＜ステップＳ０１：各パラメータ取得＞
駆動力配分制御ユニット１３０は、上述した駆動力推定に必要なパラメータのうち、定数以外の値を、各センサから、又は、他のユニットから通信により、取得する。
その後、ステップＳ０２に進む。

＜ステップＳ０２：総駆動力演算＞
駆動力配分制御ユニット１３０は、上述した式９を用いて、前輪ＦＷ，後輪ＲＷの総駆動力ＦｘＥＧを演算する。
その後、ステップＳ０３に進む。

＜ステップＳ０３：前後輪接地荷重演算＞
駆動力配分制御ユニット１３０は、上述した式１３乃至１５を用いて、前輪ＦＷ、後輪ＲＷの接地荷重Ｆ_ｚｆ，Ｆ_ｚｒを演算する。
その後、ステップＳ０４に進む。

＜ステップＳ０４：車体すべり角演算＞
駆動力配分制御ユニット１３０は、上述した式１６，１７を用いて、車体すべり角βを算出する。
その後、ステップＳ０５に進む。

<ステップＳ０５：前後輪対地速度演算>
駆動力配分制御ユニット１３０は、上述した式１８，１９を用いて、前輪ＦＷ、後輪ＲＷの対地速度Ｖ _ｆ ，Ｖ _ｒ を算出する。
その後、ステップＳ０６に進む。

<ステップＳ０６：前後タイヤすべり角演算>
駆動力配分制御ユニット１３０は、上述した式２３，２４を用いて、旋回等に伴う前輪ＦＷ、後輪ＲＷのすべり角α _ｆ，α_ｒを算出する。
その後、ステップＳ０７に進む。

<ステップＳ０７：前後輪自由転動回転速度演算>
駆動力配分制御ユニット１３０は、上述した式２５，２６を用いて、前輪ＦＷ，後輪ＲＷの自由転動回転速度Ｖ _{ｆ＿ｆｒｅｅ} , Ｖ _{ｒ＿ｆｒｅｅ} を算出する。
その後、ステップＳ０８に進む。

＜ステップＳ０８：前後輪スリップ率演算＞
駆動力配分制御ユニット１３０は、上述した式２７，２８を用いて、前輪ＦＷ，後輪ＲＷのスリップ率λ（λ_ｆ，λ_ｒ）を演算する。
その後、ステップＳ０９に進む。

<ステップＳ０９：前後タイヤドライビングスティフネス演算>
駆動力配分制御ユニット１３０は、上述した式２９を用いて、前輪ＦＷ，後輪ＲＷのドライビングスティフネスＫ_ｘｆ、Ｋ_ｘｒ を演算する。
その後、ステップＳ１０に進む。

＜ステップＳ１０：前後輪駆動力演算＞
駆動力配分制御ユニット１３０は、上述した式３０を用いて、トランスファクラッチ４０がロック状態にあると仮定した場合の前輪ＦＷ，後輪ＲＷの駆動力ＦｘＤｆ，ＦｘＤｒを演算する。
このとき演算に用いるドライビングスティフネスＫ_ｘｆ，Ｋ_ｘｒは、ステップＳ０６において求めた前輪ＦＷ、後輪ＲＷのすべり角α_ｆ，α_ｒに応じて補正された値を用いる。
その後、ステップＳ１１に進む。

＜ステップＳ１１：トランスファクラッチスリップ率演算＞
駆動力配分制御ユニット１３０は、上述した式３２を用いて、トランスファクラッチ４０のロック/スリップ率ＴＲＦΔＶωを演算する。
その後、ステップＳ１２に進む。

<ステップＳ１２：主駆動輪・従駆動輪スリップ率比較>
駆動力配分制御ユニット１３０は、主駆動輪である前輪ＦＷのスリップ率λ _ｆ と、従駆動輪である後輪ＲＷのスリップ率λ _ｒ を比較し、前者が後者に対して大きい場合には、トランスファクラッチ４０がスリップ状態にあるものとしてステップＳ１３に進み、その他の場合はトランスファクラッチ４０がロック状態にあるものとしてステップＳ１５に進む。

＜ステップＳ１３：トランスファトルク演算＞
駆動力配分制御ユニット１３０は、上述した式３３を用いて、トランスファトルクＦｔｒｆを演算する。
その後、ステップＳ１４に進む。

＜ステップＳ１４：前後駆動力補正演算＞
駆動力配分制御ユニット１３０は、ステップＳ１０において求めた前輪ＦＷの駆動力ＦｘＤｆから、ステップＳ１３で求めたトランスファトルク（駆動力換算値）Ｆｔｒｆを減算する。
また、ステップＳ１０において求めた後輪ＲＷの駆動力ＦｘＤｒに、ステップＳ１３で求めたトランスファトルクＦｔｒｆを加算する。
その後、ステップＳ１５に進む。

＜ステップＳ１５：４輪駆動力配分補正＞
駆動力配分制御ユニット１３０は、前輪ＦＷ，後輪ＲＷの駆動力ＦｘＤｆ，ＦｘＤｒ（ステップＳ１４での補正が行われている場合には、補正後の値）の比率である実前後駆動力配分比を、トランスファクラッチ４０の制御に用いる目標前後駆動力配分比と比較する。
実前後駆動力配分比が、目標前後駆動力配分比に対して所定値以上乖離している場合には、トランスファクラッチ４０の個体差、経年変化などにより、トランスファクラッチ４０の特性（指令値に対する締結力、トランスファトルクの相関等）に変化が生じているものとして、トランスファクラッチ駆動部１４０に与える指示値を増減させる学習補正を行う。
その後、ステップＳ１６に進む。

＜ステップＳ１６：各輪駆動状態表示＞
駆動力配分制御ユニット１３０は、表示装置１５０に、現在の前輪ＦＷ、後輪ＲＷの駆動力ＦｘＤｆ，ＦｘＤｒに関する情報を表示させ、乗員（典型的にはドライバ）に対して提示する。
このとき、車両１の舵角、ハンドル角、及び、推奨される操舵方向を、併せて表示する構成とすることができる。表示の具体例については、後に詳しく説明する。
その後、一連の処理を終了する。

図１２は、表示装置における各輪駆動状態の表示画像の例を示す図である。
表示画像は、前輪ＦＷ、後輪ＲＷ、及び、ステアリングホイールＳＷを示すイラストレーションを含む。
前輪ＦＷ及びステアリングホイールＳＷは、現在の舵角及びハンドル角に対応して、表示画像上において回動した状態で表示され、ドライバ等は舵角及びハンドル角を視覚的に認識可能となっている。
駆動力ＦｘＤｆ，ＦｘＤｒは、前輪ＦＷ、後輪ＲＷに重畳し、あるいは、隣接して表示される矢印状のマークにより、その大きさ及び作用方向が示される。

図１２（ａ）は、車両が曲線路を通過する際に運転支援として表示される画像を示している。
図１２（ａ）においては、車両が左コーナーを通過する際の状態を示しており、ステアリングホイールＳＷの表示と隣接して、左側への転舵を促す矢印状の表示Ａが示される。
車両１の前後駆動力配分としては、旋回時の回頭性を向上するため、前輪ＦＷの駆動力ＦｘＤｆに対して、後輪ＲＷの駆動力ＦｘＤｒが相対的に大きい後輪偏重の状態となっていることがわかる。

図１２（ｂ）は、車両が直線路を通過する際に運転支援として表示される画像を示している。
図１２（ｂ）においては、車両１の駆動力配分としては、前輪ＦＷの駆動力ＦｘＤｆが、後輪ＲＷの駆動力ＦｘＤｒに対して相対的に大きい前輪偏重の状態となっている。
しかし、この場合には左側へのハンドル角、舵角が発生しており、前輪ＦＷの駆動力ＦｘＤｆは、車両１の直進性を乱す方向に作用することがわかる。
このため、ステアリングホイールＳＷの表示と隣接して、舵角を戻す側（この場合には右側）への転舵を促す矢印状の表示Ａが示される。
このように、表示装置１５０に表示される画像を用いて、ドライバは、車両１の駆動力及び舵角が理想的な状態となっているか否かを、視覚的に直感的に理解することができる。

図１３は、実施形態の駆動力推定装置における駆動力ＦｘＤｆ，ＦｘＤｒの推定結果の一例を示す図である。
図１３の上段は、前輪ＦＷの駆動力ＦｘＤｆの推定値、実値、及び、後輪ＲＷの駆動力ＦｘＤｒの推定値、実値を示している。
図１３の下段は、トランスファクラッチ４０の差回転を示している。
図１３に示すように、本実施形態の手法により、前輪ＦＷの駆動力ＦｘＤｆ、及び、後輪ＲＷの駆動力ＦｘＤｒを適切に推定できていることがわかる。

以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）前輪ＦＷ及び後輪ＲＷの自由転動回転速度と実回転速度とに基づいて、前輪ＦＷ、後輪ＲＷのスリップ率λ_ｆ，λ_ｒを演算することにより、駆動力が伝達されない従動輪を持たず、基準となる車速の取得が困難である四輪駆動車であっても、スリップ率λ_ｆ，λ_ｒを適切に算出し、駆動力ＦｘＤｆ，ＦｘＤｒを適切に推定することができる。
また、前輪ＦＷ、後輪ＲＷのすべり角α_ｆ，α_ｒに応じて、駆動力ＦｘＤｆ，ＦｘＤｒの推定に用いるドライビングスティフネス又はブレーキングスティフネスＫｘを補正することにより、車両１が旋回状態にある場合であっても、適切に駆動力を推定することができる。
（２）トランスファクラッチ４０の伝達トルクを推定し、トランスファクラッチ４０のロック／スリップ率に応じた駆動力ＦｘＤｆ，ＦｘＤｒの補正を行うことにより、駆動力の推定精度を向上することができる。
（３）前輪ＦＷ及び後輪ＲＷの実回転速度の差と、自由転動回転速度の差とに基づいて伝達トルクを推定することにより、検出が容易なパラメータに基づいて、トランスファクラッチ４０のロック／スリップ状態を適切に把握することができる。
（４）前輪ＦＷ及び後輪ＲＷの実回転速度の差と、前輪ＦＷ及び後輪ＲＷの自由転動回転速度の差との差分を、前輪ＦＷ及び後輪ＲＷの実回転速度の差で除した値に基づいて伝達トルクを推定することにより、前輪ＦＷと後輪ＲＷの実回転速度の差（トランスファクラッチ４０の差回転）の実測値の変動が大きい場合であっても、この値を伝達トルクの推定値の分子、分母ともに用いることにより、伝達トルクの推定値が発散することを防止することができる。
（５）推定された前輪ＦＷ、後輪ＲＷの駆動力配分が、駆動力配分制御における目標値と乖離している場合に、駆動力配分制御における指示値を補正することにより、駆動力配分を理想的な状態に近づけることができる。
（６）推定された駆動力に関する情報を乗員に提示することにより、乗員に適切な運転操作を促し、車両をより安定させて走行させる支援を行うことができる。

（変形例）
本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）駆動力推定装置、及び、車両の構成は、上述した実施形態に限定されず、適宜変更することができる。
例えば、実施形態において、車両１は、前輪を主駆動輪（変速機と直結）とし、後輪を従駆動輪（変速機とトランスファクラッチを介して接続）としているが、本発明はこれに限らず、後輪を主駆動輪とする車両や、センターディファレンシャルを用いて前後輪に駆動力を伝達する車両にも適用することができる。
（２）実施形態において、車両の走行用動力源は一例としてエンジン（内燃機関）であったが、車両の走行用動力源はこれに限定されず、例えば、エンジン－電気ハイブリッドシステムや、電動モータのみを走行用動力源とする電動車両にも本発明は適用が可能である。
（３）駆動力の推定に用いるタイヤのドライビングスティフネス（ブレーキングスティフネス）、車体すべり角、タイヤすべり角、タイヤ接地荷重などは、車上に搭載されたプロセッサにより車上で演算してもよいが、これに限らず、予め準備された計算結果に基づいて生成されたマップを記憶媒体に保持させ、車両の走行状態（車速、舵角、ヨーレート、加速度等）に基づいて、必要なパラメータがマップから読み出されるよう構成してもよい。

１ 車両 ＦＷ 前輪
ＲＷ 後輪 １０ エンジン
２０ トランスミッション ２１ トルクコンバータ
３０ 前輪駆動力伝達機構 ３１ ドライブギヤ
３２ ドリブンギヤ ３３ ピニオンシャフト
３４ フロントディファレンシャル ３５ フロントドライブシャフト
４０ トランスファクラッチ ５０ 後輪駆動力伝達機構
５１ プロペラシャフト ５２ リアディファレンシャル
５３ リアドライブシャフト
１１０ エンジン制御ユニット １２０ トランスミッション制御ユニット
１３０ 駆動力配分制御ユニット １３１ 車速センサ
１３２ 車速センサ １３３ 舵角センサ
１３４ 加速度センサ １３５ ヨーレートセンサ
１４０ トランスファクラッチ駆動部
１５０ 表示装置

Claims (4)

1. 前輪及び後輪を駆動する車両における前記前輪の駆動力及び前記後輪の駆動力を推定する駆動力推定装置であって、
   前記車両のハンドル角、及び前記車両のヨーレートを含む走行状態を測定するセンサと、
   前記前輪及び前記後輪の実際の回転速度である実回転速度を検出し、前記実回転速度に基づいて前記車両の車速を出力する実回転速度検出部と、
   前記前輪と前記車両の重心間距離を含む車両固有の定数並びに前記センサから出力される前記走行状態及び前記実回転速度検出部から出力される前記車速に基づいて、前記前輪及び前記後輪のすべり角を出力するすべり角出力部と、
   制駆動力が発生していない自由転動状態における前記前輪及び前記後輪の回転速度である自由転動回転速度を出力する自由転動回転速度出力部であって、
   前記車両固有の定数並びに前記センサから出力される前記走行状態及び前記実回転速度検出部から出力される前記車速に基づいて、前記前輪と路面との接地点の対地速度及び前記後輪と路面との接地点の対地速度を推定し、
   前記前輪及び前記後輪の前記すべり角の余弦と前記前輪及び前記後輪の前記対地速度の積に基づいて、前記自由転動回転速度を推定する自由転動回転速度出力部と、
   前記自由転動回転速度及び前記実回転速度から前記前輪及び前記後輪のスリップ率を演算するスリップ率演算部と、
   前記すべり角出力部が出力する前記すべり角の増加に応じて前記前輪及び前記後輪のドライビングスティフネス又はブレーキングスティフネスが小さくなるように補正するスティフネス補正部と、
   前記スティフネス補正部によって補正された前記前輪及び前記後輪の前記ドライビングスティフネス又は前記ブレーキングスティフネスと、前記スリップ率と、に基づいて、前記前輪及び前記後輪の前記駆動力を推定する駆動力推定部と、
   を備えることを特徴とする駆動力推定装置。
2. 前記車両は、前記前輪に駆動力を伝達する前輪駆動力伝達機構と、前記後輪に駆動力を伝達する後輪駆動力伝達機構と、前記前輪駆動力伝達機構と前記後輪駆動力伝達機構との回転速度差を拘束するトランスファクラッチとを有し、
   前記トランスファクラッチの伝達トルクを推定するトランスファトルク推定部を備え、
   前記駆動力推定部は、前記前輪の前記駆動力から前記トランスファトルク推定部が推定した前記伝達トルクの駆動力換算値を減算して前記前輪の前記駆動力の推定値を補正し、前記後輪の前記駆動力に前記トランスファトルク推定部が推定した前記伝達トルクの前記駆動力換算値を加算して前記後輪の前記駆動力の推定値を補正すること
   を特徴とする請求項１に記載の駆動力推定装置。
3. 前記トランスファトルク推定部は、前記前輪及び前記後輪の前記実回転速度の差と、前記前輪及び前記後輪の前記自由転動回転速度の差との差分を、前記前輪及び前記後輪の前記実回転速度の差で除した値に基づいて前記トランスファクラッチのロック率またはスリップ率を推定することと、
   前記前輪のスリップ率が前記後輪のスリップ率よりも大きい場合は、前記トランスファクラッチの前記ロック率または前記スリップ率と、前記トランスファクラッチがロックしていると仮定した場合の前記後輪の前記駆動力との積に基づいて前記伝達トルクの前記駆動力換算値を推定することと、
   前記前輪のスリップ率が前記後輪のスリップ率以下である場合は、前記伝達トルクの前記駆動力換算値をゼロと推定すること
   を特徴とする請求項２に記載の駆動力推定装置。
4. 前記駆動力推定部が推定した前記駆動力に基づいて前記前輪と前記後輪との駆動力配分制御を変更する駆動力配分制御変更部と、前記駆動力推定部が推定した前記駆動力を乗員に提示する駆動力情報出力部との少なくとも一方を備えること
   を特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の駆動力推定装置。