(57)【要約】  車両の車輪の接地面グリップ特性を推定するための装置であって、この装置は入力部と出力部を備える。入力部は接地面に於いて前記車輪に作用する車輪力と前記車輪の車輪スリップ度の比を表わす入力を設定する。出力部は、前記入力に基づいて、車輪のグリップ特性を示すグリップ特性パラメータを表す出力を決める。
2008133150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車輪の接地面グリップ特性を推定するための装置、この装置は
接地面に於いて前記車輪に作用する車輪力と前記車輪の車輪スリップ度の比を表わす入力を設定する入力部と、
前記入力に基づいて、車輪のグリップ特性を示すグリップ特性パラメータを表す出力を決める出力部を備える。 
【請求項２】
請求項１に記載の装置、この装置に於いて、前記出力のグリップ特性パラメータは車輪スリップ度の変化量に対する車輪力の変化率である。 
【請求項３】
請求項１又は２に記載の装置、この装置に於いて、出力部は、地面の摩擦係数に拘わらず、前記車輪力とスリップ度の比だけから前記グリップ特性パラメータを決めるように構成されている。  
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一つに記載の装置、この装置に於いて、前記出力部は、車輪力がスリップ度に応じて非線形に変化する非線形領域に於いて、前記車輪力とスリップ度の比からグリップ特性パラメータを決めるように構成されている。  
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一つに記載の装置、この装置に於いて、前記出力部は、前記入力により表わされる入力変数と前記出力により表わされる出力変数の間の所定の非線形の関係に応じて、前記車輪力とスリップ度の比からグリップ特性パラメータを決めるように構成されている、そしてグリップ特性パラメータは摩擦限界までの余裕度を表す。  
【請求項６】
請求項５に記載の装置、この装置に於いて、前記入力変数と出力変数の間の所定の非線形関係は特性曲線または数式の形である。  
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一つに記載の装置、この装置に於いて、前記車輪スリップ度は車輪力の方向に於ける車輪の地面に対するスリップの度合いであり、グリップ特性パラメータは車輪のグリップ性能を表わす変数であり、出力部は、地面の摩擦係数を必要とせずに、前記車輪力とスリップ度の比だけから前記グリップ特性パラメータを決めるように構成されている。  
【請求項８】
請求項１〜７の何れか一つに記載の装置、この装置に於いて、前記車輪スリップ度は地面に対する車輪の相対速度ベクトルを表わす量であり、出力部は前記車輪力とスリップ度の比だけから前記グリップ特性パラメータを決めるように構成されている。  
【請求項９】
請求項１〜８の何れか一つに記載の装置、この装置に於いて、前記車輪力は車輪のタイヤに作用するタイヤ力であり、前記車輪力とスリップ度の比は車輪スリップ度に対するタイヤ力の比であり、前記グリップ特性パラメータは車輪スリップ度に対するタイヤ力のタイヤ特性曲線の勾配を表わし、出力部は、地面の摩擦係数を用いずに、前記車輪力とスリップ度の比だけから前記タイヤ特性曲線の勾配を決めるように構成されている。  
【請求項１０】
請求項９に記載の装置、この装置に於いて、前記タイヤ特性曲線は車輪スリップ度の小スリップ領域に於いて車輪スリップ度の絶対値がゼロから増大する時タイヤ力がゼロから実質的に線形に増大する線形部分と、車輪スリップ度の絶対値が小スリップ領域を超えて増大する大スリップ領域に於いて車輪スリップ度の絶対値が増大するとともにタイヤ力が非線形に変化する非線形部分とを有し、前記車輪力とスリップ度の比が増大するとともに前記グリップ特性パラメータはゼロから最大パラメータ値まで増大する、前記最大パラメータ値はタイヤ特性曲線の線形部分の勾配を表わす、出力部は、前記車輪力とスリップ度の比から前記タイヤ特性曲線の非線形部分の勾配を決めるように構成されている。  
【請求項１１】
請求項９に記載の装置、この装置に於いて、車輪スリップ度に対するタイヤ力の前記タイヤ特性曲線は高摩擦係数を有する高摩擦路面用の高摩擦タイヤ特性曲線および高摩擦係数より低い低摩擦係数を有する低摩擦路面用の低摩擦タイヤ特性曲線を含み、前記グリップ特性パラメータはの高摩擦タイヤ特性曲線および低摩擦タイヤ特性曲線うちの少なくとも一つの勾配を表わし、入力部はタイヤ力の現在値と車輪スリップ度の現在値から前記車輪力とスリップ度の比の現在値を求め、出力部は、前記車輪力とスリップ度の比の現在値からグリップ特性パラメータの現在値を決定し、タイヤ力の現在値と車輪スリップ度の現在値に対応する前記高摩擦タイヤ特性曲線の勾配の値およびタイヤ力の現在値と車輪スリップ度の現在値に対応する前記低摩擦タイヤ特性曲線の勾配の値は同じでグリップ特性パラメータの現在値に等しいと設定するよう構成されている。  
【請求項１２】
請求項９に記載の装置、この装置に於いて、前記タイヤ特性曲線は路面摩擦係数に依存するタイヤ特性を表わす特性曲線であり、出力部は、路面摩擦係数を用いずに、前記車輪力とスリップ度の比だけから前記タイヤ特性曲線の勾配を決めるように構成されている。  
【請求項１３】
請求項１〜１２の何れか一つに記載の装置、この装置に於いて、前記グリップ特性パラメータは前記車輪力とスリップ度の比が所定のクリティカルレシオ値から増大するとき増大する関数である。  
【請求項１４】
請求項１３に記載の装置、この装置に於いて、前記クリティカルレシオ値よりも大の大レシオ領域に於いて前記車輪力とスリップ度の比が増大すると前記車輪力とスリップ度の比の増加に対するグリップ特性パラメータの増加の割合が増加するように前記グリップ特性パラメータは非線形に増大する。 
【請求項１５】
請求項１３に記載の装置、この装置に於いて、前記車輪力とスリップ度の比がクリティカルレシオ値に等しい時前記グリップ特性パラメータは所定のクリティカルパラメータ値に等しい、前記車輪力とスリップ度の比がクリティカルレシオ値より下に減少するとグリップ特性パラメータはクリティカルパラメータ値より下に減少し、前記車輪力とスリップ度の比がクリティカルレシオ値より上に増大するとグリップ特性パラメータはクリティカルパラメータ値より上に増大する。  
【請求項１６】
請求項１５に記載の装置、この装置はさらに制御部を備える、この制御部は、前記グリップ特性パラメータがクリティカルパラメータ値以下のクリティカル領域に於いてはグリップ特性パラメータをクリティカルパラメータ値より増大させるグリップリカバリー制御を行う、前記グリップ特性パラメータがクリティカルレパラメータ値より大きいがクリティカルパラメータ値より大の所定の第１パラメータ閾値より小のマージナル領域に於いてはグリップ特性パラメータをクリティカルパラメータ値に向かって減少することを防止するグリップ低下予防制御を行う。  
【請求項１７】
請求項１６に記載の装置、この装置に於いて、前記グリップ特性パラメータが第１パラメータ閾値より大きい時には前記制御部はグリップ状態制御を行う。  
【請求項１８】
請求項１〜１７の何れか一つに記載の装置、この装置はさらにスタビリティ推定部を備える、このスタビリティ推定部はグリップ特性パラメータから車両スタビリティを表わす車両スタビリティパラメータを決める。  
【請求項１９】
請求項１８に記載の装置、この装置に於いて、入力部は車両の第１車輪の車輪力と車輪スリップ度の比と第２車輪の車輪力とスリップ度の比を設定するように構成され、出力部は第１車輪の前記車輪力とスリップ度の比から第１車輪のグリップ特性パラメータを求め第２車輪の前記車輪力とスリップ度の比から第２車輪のグリップ特性パラメータを求め、スタビリティ推定部は第１車輪のグリップ特性パラメータと第２車輪のグリップ特性パラメータから車両スタビリティパラメータを決める。
【請求項２０】
請求項１９に記載の装置、この装置に於いて、前記第１輪と第２輪は車両の前後輪または左右輪である。  
【請求項２１】
請求項１８〜２０の何れか一つに記載の装置、この装置はさらに車両スタビリティ制御部を備える、このスタビリティ制御部は車両スタビリティパラメータに基づいて車両を制御する。  
【請求項２２】
請求項１〜２１の何れか一つに記載の装置、この装置はさらに輪荷重検出部と補正部を備える、輪荷重検出部は前記車輪の輪荷重を求め、補正部は輪荷重に基づいて前記入力と前記出力の関係を補正する。  
【請求項２３】
請求項２２に記載の装置、この装置に於いて、前記入力と出力の関係は、車輪力と車輪スリップ度の比を表わす第１軸とグリップ特性パラメータを表わす第２軸を有する平面座標系に於けるおグリップ特性曲線として表わせる関数関係であり、前記グリップ特性曲線は第１軸とクロスオーバー点で交差する、クロスオーバー点では車輪力とスリップ度の比はクリティカルレシオ値に等しくグリップ特性パラメータはクリティカルパラメータ値に等しい、グリップ特性曲線はクロスオーバ点からエンド点まで伸びる、エンド点ではグリップ特性パラメータは最大パラメータ値に等しい、補正部は、車輪荷重の変化に応じて、エンド点を第一軸と第二軸の交点である原点を通る直線上で移動させる。
【請求項２４】
請求項２２または２３に記載の装置、この装置に於いて、クリティカルレシオ値より大きい領域に於いて、互いに交差することなく互いに沿って曲線状に伸びる曲線族を形成するように補正部は輪荷重に応じてグリップ特性曲線を修正する。
【請求項２５】
請求項２３に記載の装置、この装置に於いて、補正部は、車輪荷重の増大に応じて、エンド点を第１軸と第２軸の交点である原点を通る直線上で原点から離れる方向に移動させ、クロスオーバー点を第１軸上で原点から離れる方向に移動させるように関数関係を補正する。
【請求項２６】
請求項１〜２５の何れか一つに記載の装置、この装置に於いて、入力部は車輪力を求める車輪力検出部、車輪スリップ度を求める車輪スリップ度検出部及び車輪力検出部により求められた車輪力を車輪スリップ度検出部で求められた車輪スリップ度で割って車輪力と車輪スリップ度の比を求める除算部を備える。
【請求項２７】
請求項１〜２６の何れか一つに記載の装置、この装置に於いて、車輪力は横力である、車輪スリップ度は車輪のスリップ角である、車輪力と車輪スリップ度の比は横力とスリップ角の比である。 
【請求項２８】
請求項２７に記載の装置、この装置はさらにグリップ特性パラメータに基づいて車両挙動を制御する車両制御部を備える。 
【請求項２９】
請求項２８に記載の装置、この装置はさらに車両旋回挙動を制御するアクチュエータを備え、車両制御部はアクチュエータを制御するよう構成されている。 
【請求項３０】
請求項２９に記載の装置、この装置に於いて、アクチュエータは車両運転者の操舵力をアシストする操舵力アシストアクチュエータと車両の左右輪の前後力を制御するアクチュエータおよび車両の車輪舵角を制御するアクチュエータの少なくとも一つを有する。 
【請求項３１】
請求項２９又は３０に記載の装置、この装置において、車両制御部はグリップ特性パラメータが低下するとグリップ特性パラメータを増大させるようにアクチュエータを制御するよう構成されている。 
【請求項３２】
請求項２９又は３０に記載の装置、車両制御部はグリップ特性パラメータが低下するとスリップ角を増大させるようにアクチュエータを制御するよう構成されている。 
【請求項３３】
請求項２９に記載の装置、この装置に於いて、車両制御部は旋回特性推定部と旋回挙動制御部を備える、旋回特性推定部はグリップ特性パラメータから車両旋回特性を推定する、車両旋回特性に基づいて旋回挙動制御部はアクチュエータを制御する。 
【請求項３４】
請求項３３に記載の装置、この装置に於いて、旋回特性推定部はグリップ特性パラメータから車両のドリフトアウト傾向と車両のスピン傾向の少なくとも一つを推定し、旋回挙動制御部は推定した傾向を低下させるようにアクチュエータを制御するよう構成されている。
【請求項３５】
請求項１〜２６の何れか一つに記載の装置、この装置に於いて、車輪力は前後力である、車輪スリップ度は車輪のスリップ率である、車輪力と車輪スリップ度の比は前後力とスリップ率の比である。
【請求項３６】
請求項３５に記載の装置、この装置はさらにグリップ特性パラメータに基づいて前記車輪の車輪トルクを制御するトルク制御部を備える。 
【請求項３７】
請求項３６に記載の装置、この装置はさらに車輪トルクを制御するアクチュエータを備え、トルク制御部はアクチュエータを制御するよう構成されている。 
【請求項３８】
請求項３７に記載の装置、この装置に於いて、トルク制御部は、グリップ特性パラメータが所定のクリティカルパラメータ値より低下すると、グリップ特性パラメータがクリティカルパラメータ値より大きくなるまで、車輪トルクを減少させるようにアクチュエータを制御するように構成されている。 
【請求項３９】
請求項３８に記載の装置、この装置に於いて、前記所定のクリティカルパラメータ値はゼロに等しい。 
【請求項４０】
請求項３８又は３９に記載の装置、この装置に於いて、トルク制御部は、グリップ特性パラメータが所定のクリティカルパラメータ値より大きく、所定の閾値より小の領域にある時、車輪トルクの増大を抑制するようにアクチュエータを制御するように構成されている。 
【請求項４１】
請求項３８〜４０のいずれか一つに記載の装置、この装置に於いて、トルク制御部は、グリップ特性パラメータが所定のクリティカルパラメータ値より大きい場合に車両運転者の前後力増大要求があると、所定の閾値より小になるまで、車輪トルクの増大させるようにアクチュエータを制御するように構成されている。 
【請求項４２】
請求項３５〜４１の一つに記載の装置、この装置に於いて、前後力は駆動力または制動力である。
【請求項４３】
請求項１〜２６の何れか一つに記載の装置、この装置に於いて、前記車輪力が車輪の横方向と前後方向から離れた斜め方向に作用した時、出力部は車輪力の方向に応じてグリップ特性パラメータを決めるよう構成されている。 
【請求項４４】
請求項４３に記載の装置、この装置に於いて、前記入力部は車輪に作用する前後力と横力から前記車輪力を決めるよう構成されている。 
【請求項４５】
請求項４３または４４に記載の装置、この装置に於いて、前記入力部は車輪の前後方向スリップ度と横方向スリップ度から前記車輪スリップ度を決めるよう構成されている。
【請求項４６】
請求項４５に記載の装置、この装置に於いて、前後方向スリップ度は車輪スリップ率を基準率で割って得られる無次元の前後スリップ度であり、横方向スリップ度は車輪のスリップ角を基準角で割って得られる無次元の横スリップ度である。
【請求項４７】
請求項４３〜４６の何れか一つに記載の装置、この装置に於いて、前記入力は無次元の入力であり、前記入力部は車輪力と車輪スリップ度の比を基準比で割って無次元の入力を決めるように構成されている。
【請求項４８】
請求項４３〜４７の何れか一つに記載の装置、この装置に於いて、前記出力部は車輪力の方向に応じて前記入力と前記出力の関係を定め、その関係に従って、前記入力から前記出力を決めるるよう構成されている。
【請求項４９】
請求項４３〜４８の何れか一つに記載の装置、この装置に於いて、前記出力部は入力と出力の所定の関係に従って前記入力から前記出力を決めるように構成され、前記入力と出力の関係は横力と横方向スリップ度の比を表す第１軸、前後力と前後方向スリップ度の比を表す第２軸、グリップ特性パラメータを表す第３軸を有する三次元座標系における三次元曲面で表される。
【請求項５０】
請求項４９に記載の装置、この装置に於いて、出力部は三次元曲面で表される前記入力と出力の関係から車輪力の方向に応じて二次元の関係を定め、二次元の関係に従って前記入力から前記出力を決めるよう構成されている。
【請求項５１】
請求項４３〜５０の何れか一つに記載の装置、この装置はさらにグリップ特性パラメータから車両挙動を推定する車両挙動推定部を備える。
【請求項５２】
請求項５１に記載の装置、車両挙動推定部はグリップ特性パラメータを横方向成分と前後方向成分に分解する分解部、横方向成分に応じて車両の横方向挙動を推定する横挙動推定部, 前後方向成分に応じ車両の前後方向挙動を推定する前後挙動推定部を備える。
【請求項５３】
請求項５２に記載の装置、横挙動推定部はグリップ特性パラメータの前記横方向成分および第２車輪のグリップ特性パラメータから車両の横方向挙動を推定する。
【請求項５４】
請求項５２または５３に記載の装置、この装置はさらに作動部を備える、作動部は横挙動推定部と前後方向推定部の少なくとも一方から制御信号を受け、車両の横方向挙動と前後方向挙動の少なくとも一方を制御する。
【請求項５５】
車両の車輪の接地面グリップ特性を推定するための方法、この方法は
接地面に於いて前記車輪に作用する車輪力と前記車輪の車輪スリップ度の比をあらわす入力を設定する入力ステップと、
前記入力に基づいて、車輪のグリップ特性を表わすグリップ特性パラメータを表す出力を決める出力ステップから成る。
【請求項５６】
請求項５５に記載の方法、この方法は更に、前記出力のグリップ特性パラメータに応じて車両を制御するステップを含む。
【請求項５７】
請求項５５または５６に記載の方法、この方法は更に、前記出力のグリップ特性パラメータに応じて車両のスタビリティを表す車両スタビリティパラメータを求めるステップを含む。
【請求項５８】
請求項５７に記載の方法、この方法は更に、前記車両スタビリティパラメータに応じて車両を制御するスタビリティ制御ステップを含む。
【請求項５９】
車両状態を推定するための装置、この装置は
入力と出力の所定の関係に従って、入力から、
出力を決めるグリップ特性推定手段を備える、入力は接地面に於いて車輪に作用する車輪力と前記車輪の車輪スリップ度の比である、出力は車輪の路面グリップ限界に対する余裕度を表わすグリップ特性パラメータである。 
【請求項６０】
請求項５９に記載の装置、この装置は更に車輪力を検出する車輪力検出手段と車輪すべり度を検出するすべり度検出手段を備える。 
【請求項６１】
請求項６０に記載の装置、この装置は更にグリップ特性パラメータに基づいて車輪と地面の間の摩擦状態を表すパラメータを求める摩擦状態推定手段を備える。 
【請求項６２】
請求項１〜２６の何れか一つに記載の装置、この装置に於いて、前記出力部は車輪力の方向に応じてグリップ特性パラメータを決めるよう構成されている。
【請求項６３】
車両スタビリティを表わす車両スタビリティパラメータを推定するための装置、この装置は
接地面に於いて前記車輪に作用する車輪力と前記車輪の車輪スリップ度の比を表わす入力を設定する入力部と、
前記入力に基づいて、車輪のグリップ特性を表わすグリップ特性パラメータを表す出力を決める出力部を備える。
********************
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪接地面の摩擦状態あるいは車輪の路面グリップ状態、または摩擦限界に対する余裕度を推定するための装置及びその方法に関する。更に、本発明は車両状態量を推定するための装置及びその方法、車両挙動を制御するための装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術としては、車両のモデルから算出される横加速度及びヨーレイトと実際の横加速度及びヨーレイトとの偏差を基に、タイヤ摩擦状態を推定するものがある（特許文献１参照）。この推定したタイヤ摩擦状態に基づいて、車両状態を推定したり、車両挙動を制御している。  【０００３】
また、横軸が車輪のスリップ率に対応し且つ縦軸が路面の摩擦係数に対応する２次元マップに実際の車輪のスリップ率と路面の摩擦係数とに対応する点をプロットし、プロットした点と原点とを通る直線の傾きからタイヤ摩擦状態を推定するものがある（特許文献２参照）。この推定したタイヤ摩擦状態に基づいて、車輪の制駆動力を制御している。
【特許文献１】特開平１０−４４９５４号公報
【特許文献２】特開２００６−３４０１２号公報
【発明の開示】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の従来の技術にあっては、横加速度やヨーレイトが検知できる応答速度の速さや感度に限界があるため、横加速度やヨーレイトでタイヤ摩擦状態を正確に検知することができない可能性がある。
また、特許文献２の従来の技術にあっては、タイヤの摩擦限界を把握することができないため、タイヤ摩擦限界までの余裕度がわからない。
本発明の課題は、タイヤ摩擦状態、グリップ状態または摩擦限界に対する余裕度をより適切に推定することである。
【０００５】
本発明によれば、車両の車輪の接地面グリップ特性を推定するための装置は入力部（又は入力設定部）と出力部（又は出力確定部）を備える。入力部は接地面に於いて前記車輪に作用する車輪力と前記車輪の車輪スリップ度の比である入力を設定する。出力部は、前記入力に基づいて、車輪のグリップ特性を表わすグリップ特性パラメータである出力を決める。又、車両の車輪の接地面グリップ特性を推定するための方法は入力ステップ（又は入力設定ステップ）と出力ステップ（出力確定ステップ）から成る。入力ステップは接地面に於いて前記車輪に作用する車輪力と前記車輪の車輪スリップ度の比である入力を設定するステップである。出力ステップは、前記入力に基づいて、車輪のグリップ特性を表わすグリップ特性パラメータである出力を決めるステップである。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の第１の実施形態の前提となる技術を説明するための図であり、タイヤの特性曲線を示す特性図である。
【図２】第１の実施形態の前提となる技術を説明するための図であり、各路面μのタイヤの特性曲線及び摩擦円を示す特性図である。
【図３】第１の実施形態の前提となる技術を説明するための図であり、各路面μのタイヤの特性曲線について、該タイヤの特性曲線の原点を通る直線との交点での接線の傾きを示す特性図である。
【図４】第１の実施形態の前提となる技術を説明するための図であり、各路面μのタイヤの特性曲線について、該タイヤの特性曲線の原点を通る直線との交点での接線の傾きを示す他の特性図である。
【図５】第１の実施形態の前提となる技術を説明するための図であり、任意の直線とタイヤの特性曲線との交点を示す横力Ｆｙとスリップ角Ｓとの比（Ｆｙ／βｔ）と、該交点でのタイヤの特性曲線上の接線の傾きとの関係を示す特性図である。
【図６】第１の実施形態の前提となる技術を説明するための図であり、横力Ｆｙ及びスリップ角βｔから、タイヤの特性曲線上の接線の傾きを得る手順の説明に使用した図である。
【図７】第１の実施形態の前提となる技術を説明するための図であり、特性曲線（グリップ特性曲線）（横力特性指標値マップ）、タイヤの特性曲線及び摩擦円の関係を示す図である。
【図８】第１の実施形態の前提となる技術を説明するための図であり、輪荷重を変化させたときの横力Ｆｙとスリップ角βｔとの比（Ｆｙ／βｔ）とタイヤの特性曲線上の接線の傾きとの関係を示す特性図である。
【図９】本発明の第１の実施形態に係る第1実施例による車両の概略構成を示す図である。
【図１０】車両走行状態推定装置の内部構成を示すブロック図である。
【図１１】車体スリップ角推定部の内部構成を示すブロック図である。
【図１２】旋回中の車体に働く場の力を説明するための図である。
【図１３】旋回中の車体に働く場の力を説明するための図である。
【図１４】補償ゲインを設定するための制御マップを説明するための特性図である。
【図１５】車両の線形２輪モデルを説明するための図である。
【図１６】横力特性指標値マップを説明するための特性図である。
【図１７】車体走行状態推定装置の演算処理を示すフローチャートである。
【図１８】第1実施態様による第２の実施例の車両の概略構成を示す図である。
【図１９】車体走行状態推定装置の演算処理を示すフローチャートである。
【図２０】横力特性指標値及びタイヤ横力の算出処理を示すフローチャートである。
【図２１】第1実施形態の第３の実施例における車体走行状態推定装置の演算処理を示すフローチャートである。
【図２２】ＥＰＳ出力調整マップを説明するための特性図である。
【図２３】本発明の第２実施形態の前提となる技術を説明するための図であり、タイヤの特性曲線を示す特性図である。
【図２４】第２実施形態の前提となる技術を説明するための図であり、各路面μのタイヤの特性曲線及び摩擦円を示す特性図である。
【図２５】第２実施形態の前提となる技術を説明するための図であり、各路面μのタイヤの特性曲線について、該タイヤの特性曲線の原点を通る直線との交点での接線の傾きを示す特性図である。
【図２６】第２実施形態の前提となる技術を説明するための図であり、各路面μのタイヤの特性曲線について、該タイヤの特性曲線の原点を通る直線との交点での接線の傾きを示す他の特性図である。
【図２７】第２実施形態の前提となる技術を説明するための図であり、任意の直線とタイヤの特性曲線との交点を示す制駆動力Ｆｘとスリップ率Ｓとの比（Ｆｘ／Ｓ）と、該交点でのタイヤの特性曲線上の接線の傾きとのプロット点の集合からなる特性図である。
【図２８】第２実施形態の前提となる技術を説明するための図であり、前記図２７のプロット点から得た特性曲線（グリップ特性曲線）（制駆動力特性指標値マップ）を示す特性図である。
【図２９】第２実施形態の前提となる技術を説明するための図であり、制駆動力Ｆｘ及びスリップ率Ｓから、タイヤの特性曲線上の接線の傾きを得る手順の説明に使用した図である。
【図３０】第２実施形態の前提となる技術を説明するための図であり、特性曲線（制駆動力特性指標値マップ）、タイヤの特性曲線及び摩擦円の関係を示す図である。
【図３１】第２実施形態の前提となる技術を説明するための図であり、輪荷重を変化させたときの制駆動力Ｆｘとスリップ率Ｓとの比（Ｆｘ／Ｓ）とタイヤの特性曲線上の接線の傾きとの関係を示す特性図である。
【図３２】本発明の第２実施形態の実施例に於ける電動駆動車の概略構成を示す図である。
【図３３】システム制御部の内部構成を示すブロック図である。
【図３４】トルク指令値マップを説明するための特性図である。
【図３５】制駆動力特性指標値マップを示す特性図である。
【図３６】駆動トルク指令値の補正方法を説明するための特性図である。
【図３７】システム制御部の演算処理を示すフローチャートである。
【図３８】制駆動力特性指標値算出処理を示すフローチャートである。
【図３９】制動力制御に適用した変形例の動作を示すタイムチャートである。
【図４０】供給電流値とスリップ率と路面μとの関係を説明するための特性図である。
【図４１】スリップ率の変化を示すタイムチャートである。
【図４２】第１実施形態の横方向の場合の前提技術を証明するためのノーマルタイヤ特性試験結果を示すグラフである。
【図４３】横方向の場合の前提技術を証明するためのノーマルタイヤCpマップを示すグラフである。
【図４４】第１、２実施形態の前提技術を理論的に説明するためのタイヤモデルを示す図である。
【図４５】第１、２実施形態の前提技術を理論的に説明するためのタイヤの横力、前後力を示す図である。
【図４６】第１実施形態の横方向の場合の前提技術を理論的に説明するための旋回時のＦy―β線図である。
【図４７】第２実施形態の前後方向の場合の前提技術を証明するためのノーマルタイヤ特性試験結果を示すグラフである。
【図４８】前後方向の場合の前提技術を証明するためのノーマルタイヤCpマップを示すグラフである。
【図４９】前後方向の場合の前提技術を理論的に説明するための駆動時のＦｘ―λ線図である。
【図５０】第３実施形態の前提となる技術を説明するための図で、制駆動力（前後力）FxをX軸、横力FyをY軸上で表現する直交座標面上に摩擦円を表現したものである。
【図５１】第３実施形態の前提となる技術において制駆動力とスリップ率の関係を三次元座標系に表示するためのプロセスを説明するための図で、制駆動力Fxとスリップ率λとの関係を示す。
【図５２】第３実施形態の前提となる技術において制駆動力とスリップ率の関係を三次元座標系に表示するためのプロセスを説明するための図で、制駆動力Fxと制駆動力がピークになるスリップ率が１になるように無次元化したλ/λpeak（無次元前後方向スリップ度）との関係を示す。
【図５３】第３実施形態の前提となる技術を説明するための図で図５２を９０度回転した図である。
【図５４】第３実施形態の前提となる技術を説明するための図で図５３を三次元座標系の一つの象限上に示した図である。
【図５５】第３実施形態の前提となる技術において横力とスリップ角の関係を三次元座標系に表示するためのプロセスを説明するための図で、横力Fｙとスリップ角λとの関係を示す
【図５６】第３実施形態の前提となる技術に於いて横力とスリップ角の関係を三次元座標系に表示するためのプロセスを説明するための図で、横力Ｆｙと横力がピークになるスリップ角が１になるように無次元化したβ/≡peak（無次元横方向スリップ度）との関係を示す。
【図５７】第３実施形態の前提となる技術を説明するための図で図５６を９０度回転した図である。
【図５８】図５７を三次元座標系の前述の制駆動力Fxとλ／λpeakとの関係線の象限と異なる象限に示した図である。
【図５９】図５８から得られるスリップ度と車輪力との関係を表す３次元曲面を示す図である。
【図６０】スリップ度と車輪力との関係を表す３次元曲面と制駆動力Fxと横力Ｆｙの合力ＦのベクトルとZ軸とを含む平面との交線を示す図である。
【図６１】図６０の交線を９０度回転して得られる合力Ｆと合力に起因して発生するスリップ度との関係を示すタイヤ特性曲線を示す図である。タイヤ特性曲線の接線の傾きがタイヤ摩擦限界までの余裕度を表す。
【図６２】第３実施形態の前提となる技術を説明するための図で三次元座標系に於いてタイヤ摩擦円の大きさの違いを示すための図である。
【図６３】第３実施形態の前提となる技術を説明するための図で摩擦円の大きさを決める最大摩擦力の大きさの違いによるタイヤ特性曲線の変化を示すための図である。図６３はZ軸を含み合力の方向に伸びる図６２に図示の平面を９０度回転して得られる。
【図６４】タイヤの特性曲線と、原点０（スリップ度と車輪力がともに０である点）を通る直線との交点における傾きは、最大摩擦力の大きさによらず一定の値となることを示すための3次元座標系の図である。
【図６５】タイヤの特性曲線と、原点０（スリップ度と車輪力がともに０である点）を通る直線との交点における傾きは、最大摩擦力の大きさによらず一定の値となることを示すための２次元座標系の図である。
【図６６】第３実施形態の前提となる技術を説明するための図で、タイヤ特性曲線上の接線の傾きと合力とスリップ度の比の関係を示す図である。
【図６７】合力の向き応じて多数存在するタイヤ特性曲線上の接線の傾きと合力とスリップ度の比の関係を示す図である。
【図６８】第３実施形態の前提となる技術を説明するための図で、図６７の多数の関係を３次元座標系に集約して表示した図である。
【図６９】第３実施形態の前提となる技術を説明するための図であり、タイヤの特性曲線上の接線の傾きγと力Ｆ／スリップ度Ｚとの関係を曲面で示した図である。
【図７０】第３実施形態の前提となる技術を説明するための図であり、ｍａｘ（合力Ｆ／スリップ度Z）とｍａｘ（γ）を示す図である。
【図７１】第３実施形態の実施例の車両の概略構成を示す構成図である。
【図７２】図７１の車両走行状態推定装置の全体構成を示す図である。
【図７３】図７２の車両走行状態推定装置の前輪横方向ミュー勾配推定部３０１の推定ロジックを示す図である。
【図７４】前輪横方向ミュー勾配推定部のフローチャートである。
【図７５】図７２に図示の不安定挙動アシスト指令値演算部３０３の構成を示す図である。
【図７６】図７２の車両走行状態推定装置の後輪ミュー勾配推定部３０２の構成を示す図である
【図７７】後輪ミュー勾配推定部３０２のフローチャートである。
【図７８】図７５に図示の前後方向車両挙動制御指令値演算部４０８の制御フローを示すフローチャートである。
【図７９】図７１のモータECU２８の制御フローを示すフローチャートである。
【図８０】第１、第２、第３実施形態による装置を示す概略図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１の実施形態）
（第１実施形態の前提となる技術）
先ず、第１実施形態の前提となる技術を説明する。
図１はタイヤの特性曲線を示す。このタイヤの特性曲線は、車輪のスリップ角βｔと車輪の横力Ｆｙとの間に成立する一般的な関係を示す。例えば、タイヤモデルを実験データを基にチューニングすることで、前後輪それぞれで二輪分の等価特性図（タイヤの特性曲線）を得る。横力Ｆｙは、コーナリングフォースやサイドフォースに代表される値である。（この実施形態では、横力が接地面に於いて車輪に作用する車輪力に相当し、車輪のスリップ角が車輪スリップ度に相当する。）【０００８】
図１に示すように、タイヤの特性曲線では、スリップ角βｔと横力Ｆｙとの関係が、スリップ角βｔの絶対値が増加するに従い線形から非線形に遷移する。すなわち、スリップ角βｔが零から所定の範囲内にある場合には、スリップ角βｔと横力Ｆｙとの間に線形関係が成り立つ。そして、スリップ角βｔ（絶対値）がある程度大きくなると、スリップ角βｔと横力Ｆｙとの関係が非線形関係になる。従ってタイヤ特性曲線は線形部分と非線形部分を有する。【０００９】
このような線形関係から非線形関係への遷移は、タイヤの特性曲線の接線の傾き（勾配）に着目すれば一目瞭然である。そのタイヤの特性曲線の接線の傾きは、スリップ角βｔの変化量と横力Ｆｙの変化量との比、すなわち、横力Ｆｙのスリップ角βｔに関する偏微分係数で示される。このように示されるタイヤの特性曲線の接線の傾き（グリップ特性パラメータに相当）は、該タイヤの特性曲線に対して交わる任意の直線ａ，ｂ，ｃ，…との交点（同図中に○印で示す交点）におけるタイヤの特性曲線の接線の傾きとみることもできる。そして、このようなタイヤの特性曲線上における位置、すなわちスリップ角βｔ及び横力Ｆｙがわかれば、タイヤの摩擦状態の推定が可能になる。例えば、図１に示すように、タイヤの特性曲線上で、非線形域でも線形域に近い位置ｘ０にあれば、タイヤの摩擦状態が安定状態にあると推定できる。タイヤの摩擦状態が安定状態であれば、例えばタイヤがその能力を発揮できるレベルにあると推定できる。又は車両が安定状態にあると推定できる。【００１０】
図２は、各種路面μのタイヤの特性曲線と摩擦円を示す。同図（ａ）は、各種路面μのタイヤの特性曲線を示す。同図（ｂ）〜（ｄ）は、各路面μの摩擦円を示す。路面μは例えば０．２、０．５、１．０である。同図（ａ）に示すように、タイヤの特性曲線は、各路面μで定性的に同様な傾向を示す。また、同図（ｂ）〜（ｄ）に示すように、路面μが小さくなるほど、摩擦円が小さくなる。すなわち、路面μが小さくなるほど、タイヤが許容できる横力が小さくなる。このように、タイヤ特性は路面摩擦係数をパラメータとした特性であり、図２のように路面摩擦係数の値に応じて低摩擦の場合のタイヤ特性曲線、中摩擦の場合のタイヤ特性曲線、高摩擦の場合のタイヤ特性曲線などが得られる。【００１１】
図３は、各種路面μのタイヤの特性曲線と原点を通る任意の直線ａ，ｂ，ｃとの関係を示す。図３に示すように、前記図１と同様に、各種路面μのタイヤの特性曲線について、任意の直線ａ，ｂ，ｃとの交点で接線の傾きを得る。すなわち、各種路面μでのタイヤの特性曲線について、直線ａとの交点で接線の傾きをそれぞれ得る。各種路面μでのタイヤの特性曲線について、直線ｂとの交点で接線の傾きをそれぞれ得る。各種路面μでのタイヤの特性曲線について、直線ｃとの交点で接線の傾きをそれぞれ得る。その結果、同一の直線との交点で得られる各種路面μのタイヤの特性曲線上の接線の傾きが同一となる結果を得ることができる。【００１２】
例えば、図４では、前記図３に示した直線ｃに着目している。図４に示すように、同一の直線ｃとの交点で得られる各種路面μのタイヤの特性曲線上の接線の傾きは同一となる。すなわち、路面μがμ＝０．２のタイヤの特性曲線（低摩擦係数の特性曲線）上での交点ｘ１を得る横力Ｆｙ１とスリップ角βｔ１との比（Ｆｙ１／βｔ１）、路面μがμ＝０．５のタイヤの特性曲線（中摩擦係数の特性曲線）上での交点ｘ２を得る横力Ｆｙ２とスリップ角βｔ２との比（Ｆｙ２／βｔ２）、及び路面μがμ＝１．０のタイヤの特性曲線（高摩擦係数の特性曲線）上での交点ｘ３を得る横力Ｆｙ３とスリップ角βｔ３との比（Ｆｙ３／βｔ３）が同一値となる。そして、それら各路面μのタイヤの特性曲線上で得られる各交点ｘ１，ｘ２，ｘ３での接線の傾きが同一となる。【００１３】
図４２と図４３は図３と図４に示した安定性計測の原理を証明するための実験結果を示す図である。図４２はノーマルタイヤ特性試験結果を示し、加速円旋回の場合の前輪（左右２輪分）の特性である。図４３は安定性計測の原理に従って実験結果を整理して得たノーマルタイヤＣｐマップであり、実験結果でも路面ミューの大きさによらず一つの特性にまとめることができることが分かる。図４３の横軸は横力とスリップ角の比を表わし、縦軸はタイヤ特性曲線の接線の傾きに相当する。【００１４】
図４４，４５，４６は安定性計測（またはコーナリングスティフネス推定手法）の原理の理論モデルによる証明のための図である。証明は、タイヤのブラッシュモデルを用いて、横力のみの場合と駆動力のみの場合について行なう。図４４のタイヤモデルは、タイヤ表面のトレッドラバー部を無数の弾性体と考え、タイヤにスリップ率やスリップ角がつくと各弾性体がその方向に変形し、復元力を発生するというモデルである。タイヤの出す力は、これら各弾性体の出す力の合力となる。【００１５】
図４５は、タイヤが角速度ωで回転しながら、その回転面に対してβの角度となる方向に進行しており、その回転面方向の速度成分をｕとする。このタイヤに対し、前後方向にＦｘ、横方向にＦｙ、上下方向にＦｚの力が働いているとする。以上の条件下で、（１）β＝０で駆動力のみ発生している場合と、（２）制駆動力無し（ｕ＝Ｒ0・ω）で横力のみ発生している場合について、スティフネス推定手法の妥当性を検証する。【００１６】
＜旋回時のスティフネス推定＞    ブラッシュモデルで、スリップ角発生時（制駆動力なし）の横力Ｆｙを計算すると、下記（１）式で表現される。【００１７】
【数１】
2008133150.tif 000003
・・・（１）【００１８】
ただし、各記号の意味は次のように定義される。
μ：路面摩擦係数（タイヤと路面間で発生可能な最大摩擦力を決める係数）
Ｋβ：横方向のタイヤ剛性
ここで、上記Ｆｙの式をスリップ角β(タイヤスリップ角）で整理し、μ以外の係数を定数としてまとめると、下記の（２）式ように書き直すことができる。【００１９】
【数２】
2008133150.tif 000004
・・・（２）【００２０】
ただし、Ａ、Ｂ、Ｃは路面状態に依存しない定数とし、ｔａｎβ＝βと近似した。【００２１】
このとき、図４６のようなＦｙ‐β特性を持つタイヤを考える。この図は、同一のタイヤで路面違いによる特性差を表した旋回時Ｆｙ‐β線図である。また、原点から傾きＫの補助線（直線）が引かれている。この補助線と、路面摩擦係数μ１とμ２のときのタイヤ特性曲線との交点を、それぞれＰ１、Ｐ２とする。点Ｐ１とＰ２において、それぞれタイヤ特性曲線と補助線の方程式を連立すると、Ｐ１の場合の下記数式（３）とＰ２の場合の下記数式（４）のように書ける。【００２２】
【数３】
2008133150.tif 000005
・・・（３）【００２３】
【数４】
2008133150.tif 000006
・・・（４）【００２４】
上記４式を、Ｋについてまとめると次の（５）式のようになる。【００２５】
【数５】
2008133150.tif 000007
・・・（５）【００２６】
ここで、図４６より およびμは必ず正の値であり、また点Ｐ１、Ｐ２は補助線Ｆｙ＝Ｋβ上にあることを考慮すると、次の比の等式が成立する。【００２７】
【数６】
2008133150.tif 000008
・・・（６）【００２８】
さて、タイヤ特性曲線の接線の傾きは次式で定義される。【００２９】
【数７】
2008133150.tif 000009
・・・（７）【００３０】
この偏微分式に、点Ｐ１、Ｐ２における値を代入する。【００３１】
【数８】
2008133150.tif 000010
・・・（８）【００３２】
以上より、点Ｐ１、Ｐ２における接線の傾きが等しいことが示される。【００３３】
図５は、任意の直線とタイヤの特性曲線との交点を示す横力Ｆｙとスリップ角βｔとの比（Ｆｙ／βｔ）と、該交点でのタイヤの特性曲線上の接線の傾き（∂Ｆｙ／∂βｔ）（勾配）との関係を示す。図５に示すように、どの路面μ（例えばμ＝０．２、０．５、１．０）でも、このように、横力Ｆｙとスリップ角βｔとの比（Ｆｙ／βｔ）とタイヤの特性曲線上の接線の傾きとが一定の関係を示している。そのため、例えば乾燥アスファルト路面や凍結路面等、路面μが異なる路面であっても、この図５に示す特性曲線が成立する。図１のタイヤ特性曲線と区別して、図５の特性曲線を例えばグリップ特性曲線と呼ぶこともできる。【００３４】
図５に示す特性曲線（グリップ特性曲線）に於いては、横力Ｆｙとスリップ角βｔの比（Ｆｙ／βｔ）が小さい領域（小レシオ領域）では、タイヤの特性曲線上の接線の傾き（グリップ特性パラメータに相当）が負値となる。そして、この領域では、その比（Ｆｙ／βｔ）が大きくなるに従い、タイヤの特性曲線上の接線の傾きが一旦減少してから増加に転じる。ここで、タイヤの特性曲線上の接線の傾きが負値であることは、横力のスリップ角に関する偏微分係数が負値であることを示す。【００３５】
また、横力Ｆｙとスリップ角βｔの比（Ｆｙ／βｔ）が大きい領域（大レシオ領域）では、タイヤの特性曲線上の接線の傾きが正値になる。そして、この領域では、その比（Ｆｙ／βｔ）が大きくなると、タイヤの特性曲線上の接線の傾きが増加する。横力Ｆｙとスリップ角βｔの比（Ｆｙ／βｔ）が大きい領域では図５の特性曲線は単調増加関数の形をしている。ここで、タイヤの特性曲線上の接線の傾きが正値であることは、横力のスリップ角に関する偏微分係数が正値であることを示す。また、タイヤの特性曲線上の接線の傾きが最大となることは、該接線の傾きがタイヤの特性曲線の線形領域のものであることを示す。なお、線形領域では、タイヤの特性曲線上の接線の傾きは、横力Ｆｙとスリップ角βｔの比にかかわらず、常に一定の値を示す。【００３６】
本件発明者は、以上に述べたように、各路面μのタイヤの特性曲線について、そのタイヤの特性曲線の原点を通る任意の一の直線とタイヤの特性曲線との交点で、接線の傾きが同一となる点を発見した。これにより、本件発明者は、路面μにかかわらず、横力Ｆｙとスリップ角βｔとの比（Ｆｙ／βｔ）とタイヤの特性曲線上の接線の傾きとの関係がある特性曲線（グリップ特性曲線）として表せる結果を得た（図５）。これにより、横力Ｆｙとスリップ角βｔとがわかれば、特性曲線を基に、路面μの情報を必要とすることなく、タイヤの摩擦状態の情報を得ることができる。タイヤの摩擦状態の情報を得る手順を図６を用いて説明する。【００３７】
先ず、横力Ｆｙとスリップ角βｔとを検出する。そして、図６（ａ）に示す特性曲線（前記図５と同様の特性曲線）を用いることで、検出した横力Ｆｙ及びスリップ角βｔに対応（Ｆｙ／βｔに対応）するタイヤの特性曲線上の接線の傾きを特定できる。例えば、同図（ａ）に示すように、タイヤの特性曲線上の接線の傾きＩｄ１，Ｉｄ２，Ｉｄ３，Ｉｄ４，Ｉｄ５を得る。このタイヤの特性曲線上の接線の傾きから、同図（ｂ）に示すように、ある路面μのタイヤの特性曲線上の位置を特定できる。例えば、タイヤの特性曲線上の接線の傾きＩｄ１，Ｉｄ２，Ｉｄ３，Ｉｄ４，Ｉｄ５に対応する位置ｘｉｄ１，ｘｉｄ２，ｘｉｄ３，ｘｉｄ４，ｘｉｄ５を特定できる。ここで、タイヤの特性曲線上における位置は、そのタイヤの特性曲線が成立する路面μでの、タイヤの摩擦状態やタイヤの能力を示すものとなる。このようなことから、同図（ｂ）に示すようにタイヤの特性曲線上の位置を特定できることで、そのタイヤの特性曲線が成立する路面μでの、タイヤの摩擦状態やタイヤの能力（例えばグリップの能力）を知ることができる。例えば、タイヤの特性曲線上の接線の傾きが負値又は零近傍である場合（例えばＩｄ４やＩｄ５）、それから特定できるタイヤの特性曲線上の位置（例えばｘｉｄ４やｘｉｄ５）に基づき、タイヤの横力が限界領域（クリティカル領域）にあることがわかる。
以上のような手順により、横力Ｆｙ及びスリップ角βｔさえわかれば、特性曲線（グリップ特性曲線）を用いることで、その横力Ｆｙ及びスリップ角βｔを得た路面μでの、タイヤの摩擦状態やタイヤの能力を知ることができる。【００３８】
図７は、さらに摩擦円との関係を示す。同図（ａ）は、横力Ｆｙとスリップ角βｔとの比（Ｆｙ／βｔ）とタイヤの特性曲線上の接線の傾きとの関係を示す（前記図５と同様）。図７（ｂ）は、タイヤの特性曲線を示す。同図（ｃ）は、摩擦円を示す。これらの関係において、先ず、横力Ｆｙ及びスリップ角βｔに対応（Ｆｙ／βｔに対応）するタイヤの特性曲線上の接線の傾きＩｄを得る（同図（ａ））。これにより、タイヤの特性曲線上の位置を特定できる（同図（ｂ））。さらに、摩擦円における横力の相対的な値を知ることができる。すなわち、タイヤが許容できる横力に対するマージンＭを知ることができる。また、タイヤの特性曲線上の接線の傾き自体は、スリップ角βｔの変化に対する横力Ｆｙの変化割合を示すものとなる。よって、同図（ａ）に示す特性曲線の縦軸の値（タイヤの特性曲線上の接線の傾き（グリップ特性パラメータ））は、いわば車両挙動の変化速度を示すものであるとも言える。【００３９】
また、輪荷重を変化させたときの横力Ｆｙとスリップ角βｔとの比（Ｆｙ／βｔ）とタイヤの特性曲線上の接線の傾きとの関係を得ている。前述と同様な手順によりその関係を得ている。図８は、その関係を示す。ここで、輪荷重の初期値Ｆｚ（変動がないときの輪荷重の値）に対して、０．６、０．８、１．２、…倍することで輪荷重を変化させている。１．０倍の場合は輪荷重の初期値Ｆｚになる。図８に示すように、タイヤの輪荷重が小さくなると、各輪荷重で得られるタイヤの特性曲線上の接線の傾きが小さくなる。このとき、各輪荷重で得たタイヤの特性曲線上の接線の傾きの最大値（線形領域の値）が、図８に示す特性図の原点を通る直線上を移動するようになる。さらに、横力Ｆｙとスリップ角βｔとの比（Ｆｙ／βｔ）とタイヤの特性曲線上の接線の傾きとの関係を示す特性曲線は、その形を維持して大きさが異なるものとなる。すなわち相似形で大きさが異なるものとなる。このような輪荷重との関係も本件発明者は発見した。【００４０】
以上の技術の採用により実現した第１実施形態の実施例を次に説明する。
（第１実施形態に基づく第１実施例）
（構成）
先ず第１の実施例を説明する。
図９は、第１の実施例の車両の概略構成を示す。図９に示すように、車両は、操舵角センサ１、ヨーレイトセンサ２、横加速度センサ３、前後加速度センサ４、車輪速センサ５、ＥＰＳＥＣＵ（Electric Power Steering Electronic Control Unit）６、ＥＰＳ（Electric Power Steering）モータ７及び車両走行状態推定装置８を備える。【００４１】
操舵角センサ１は、ステアリングホイール９と一体に回転するステアリングシャフト１０の回転角を検出する。操舵角センサ１は、その検出結果（操舵角）を車両走行状態推定装置８に出力する。ヨーレイトセンサ２は、車両のヨーレイトを検出する。ヨーレイトセンサ２は、その検出結果を車両走行状態推定装置８に出力する。横加速度センサ３は、車両の横加速度を検出する。横加速度センサ３は、その検出結果を車両走行状態推定装置８に出力する。前後加速度センサ４は、車両の前後加速度を検出する。前後加速度センサ４は、その検出結果を車両走行状態推定装置８に出力する。車輪速センサ５は、車体に設けられた各車輪１１FL〜１１RRの車輪速を検出する。車輪速センサ５は、その検出結果を車両走行状態推定装置８に出力する。【００４２】
ＥＰＳＥＣＵ６は、操舵角センサ１が検出した操舵角を基に、操舵アシスト指令をＥＰＳモータ７に出力する。ここでいう操舵アシスト指令は、操舵力アシストを行うための指令信号である。また、ＥＰＳＥＣＵ６は、車両走行状態推定装置８が出力する不安定挙動抑制アシスト指令（後述）を基に、操舵アシスト指令をＥＰＳモータ７に出力する。ここでいう操舵アシスト指令は、車両の不安定挙動を抑制するための指令信号である。【００４３】
ＥＰＳモータ７は、ＥＰＳＥＣＵ６が出力する操舵アシスト指令を基に、ステアリングシャフト１０に回転トルクを付与する。これにより、ＥＰＳモータ７は、ステアリングシャフト１０に連結されているラック・アンド・ピニオン機構（ピニオン１２、ラック１３）、タイロッド１４及びナックルアーム１５を介して左右の前輪１１FL，１１FRの転舵を補助する。【００４４】
車両走行状態推定装置８は、操舵角センサ１、ヨーレイトセンサ２、横加速度センサ３、前後加速度センサ４及び車輪速センサ５の検出結果を基に、車両の走行状態を推定する。車両走行状態推定装置８は、その推定結果を基に、不安定挙動抑制アシスト指令をＥＰＳＥＣＵ６に出力する。不安定挙動抑制アシスト指令は、車両の不安定挙動を抑制するようにＥＰＳモータ７を制御するための指令信号である。【００４５】
図１０は、車両走行状態推定装置８の内部構成を示す。図１０に示すように、車両走行状態推定装置８は、車体速度演算部１６、車体スリップ角推定部１７、タイヤスリップ角演算部１８、タイヤ横力演算部１９、横力特性指標値演算部（又はコーナリングスティフネス演算部）２０、スタビリティファクタ演算部２１、車両挙動推定部２２、不安定挙動抑制アシスト指令値演算部２３及び輪荷重変化量演算部２４を備える。【００４６】
車体速度演算部１６は、車輪速センサ５が検出した車輪速及び前後加速度センサ４が検出した前後加速度を基に、車体速度を推定する。車体速度演算部１６は、その推定結果を車体スリップ角推定部１７及びタイヤ横力演算部１９に出力する。具体的には、車体速度演算部１６は、従動輪１１RL，１１RRの車輪速の平均値、又は各車輪１１FL〜１１RRの車輪速の平均値を算出して、その算出値を車体速度の基本値としている。車体速度演算部１６は、その基本値を前後加速度により補正する。具体的には、その基本値から急加速時のタイヤ空転や急制動時のタイヤロックによる誤差の影響を除くように補正をする。車体速度演算部１６は、その補正した値を車体速度の推定結果とする。【００４７】
車体スリップ角推定部１７は、操舵角センサ１が検出した操舵角、ヨーレイトセンサ２が検出したヨーレイト、横加速度センサ３が検出した横加速度、前後加速度センサ４が検出した前後加速度及び車体速度演算部１６が算出した車体速度を基に、車両の横滑り角（スリップ角)を推定する。【００４８】
図１１は、車体スリップ角推定部１７の構成例を示す。図１１に示すように、車体スリップ角推定部１７は、車両の状態量（車両の横滑り角β、スリップ角β）を推定する線形２入力オブザーバ２５を備える。これにより、車体スリップ角推定部１７は、車両の横滑り角（スリップ角）βを推定する。ここで、車両の２輪モデルを基に線形２入力オブザーバ２５を構築している。その車両の２輪モデルを、車両の横方向の力とモーメントの釣り合いより、下記（９）式で表すことができる。【００４９】
【数９】
2008133150.tif 000011
・・・（９）【００５０】
ここで、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは車両の線形２輪モデルによって決まる行列である。また、タイヤ舵角を入力ｕとし、ヨーレイトと横加速度とを出力ｙとすると、前記（９）式の状態方程式（出力方程式）は、下記（１０）式のようになる。【００５１】
【数１０】
2008133150.tif 000012
・・・（１０）【００５２】
ここで、ｍは車両質量である。Ｉはヨー慣性モーメントである。ｌfは車両重心点と前車軸間の距離である。ｌrは車両重心点と後車軸間の距離である。Ｃpfは前輪コーナリングパワー(左右輪合計値)である。Ｃprは後輪コーナリングパワー(左右輪合計値)である。Ｖは車体速度である。βは車両の横滑り角である。γはヨーレイトである。Ｇyは横加速度である。ａ11，ａ12，ｂ1は行列Ａ、Ｂの各要素である。
そして、この状態方程式を基に、ヨーレイトと横加速度とを入力とし、オブザーバゲインＫ１として、線形２入力オブザーバ２５を作成する。ここで、オブザーバゲインＫ１は、モデル化誤差の影響を受けにくく且つ安定した推定を行えるように設定した値である。【００５３】
また、線形２入力オブザーバ２５は、積分器２６の入力を補正するβ推定補償器２７を備える。これにより、線形２入力オブザーバ２５は、限界領域においても推定精度を確保することができる。すなわち、β推定補償器２７を備えることで、車両の２輪モデルの設計時に想定した路面状況で且つタイヤの横滑り角が非線形特性とはならない線形域だけでなく、路面μ変化時や限界走行時にあっても横滑り角βを精度よく推定できる。【００５４】
図１２は、車体横滑り角βで走行している旋回中の車両を示す。図１２に示すように、車体に働く場の力、つまり旋回中心から外側に向かって働く遠心力も、車幅方向から横滑り角β分ずれた方向に発生する。そのため、β推定補償器２７は、下記（１１）式に従って場の力のずれ分β2を算出する。このずれ分β2は、線形２入力オブザーバ２５が推定した車両の横滑り角βに補正をかけるときの基準値(目標値)Ｇとなる。【００５５】
【数１１】
2008133150.tif 000013
・・・（１１）【００５６】
ここで、Ｇxは前後加速度である。また、図１３に示すように、速度変化による力の釣り合いも考慮する。これにより、旋回によるもののみを抽出すると、前記（１１）式を、下記（１２）式として表すことができる。【００５７】
【数１２】
2008133150.tif 000014
・・・（１２）【００５８】
そして、β推定補償器２７は、その目標値β2を線形２入力オブザーバ２５が推定した横滑り角βから減算する。さらに、β推定補償器２７は、その減算結果に、図１４の制御マップによって設定した補償ゲインＫ２を乗算する。そして、β推定補償器２７は、その乗算結果を積分器２６の入力としている。【００５９】
図１４の制御マップでは、車両の横方向加速度Ｇyの絶対値（｜Ｇy｜）が第１しきい値以下である場合、補償ゲインＫ２が零となる。また、車両の横方向加速度Ｇyの絶対値が第１しきい値よりも大きい第２しきい値以上の場合、補償ゲインＫ２が比較的大きい一定値となる。また、車両の横方向加速度Ｇyの絶対値が第１しきい値と第２しきい値との間にある場合、横方向加速度Ｇyの絶対値が大きくなるほど、補償ゲインＫ２が大きくなる。【００６０】
このように、図１４の制御マップでは、横方向加速度Ｇyの絶対値が第１しきい値以下で零近傍の値となる場合、補償ゲインＫ２を零としている。これにより、直進時のように旋回Ｇが発生しない状況下では補正をする必要がないことから、誤って補正が行われないようにしている。また、図１４の制御マップでは、横方向加速度Ｇyの絶対値が増加して第１しきい値より大きくなると（例えば、０．１Ｇより大きくなると）、横方向加速度Ｇyの絶対値に比例してフィードバックゲイン（補償ゲイン）Ｋ２を増大させていき、横方向加速度Ｇyの絶対値が第２しきい値以上になると（例えば０．５Ｇ以上になると）、補償ゲインＫ２を制御の安定する一定値としている。このようにすることで、横滑り角βの推定精度を向上させている。図１２、図１３でＡｙは旋回方向の加速度である。【００６１】
タイヤスリップ角演算部１８は、操舵角センサ１が検出した操舵角(タイヤ舵角δ)、ヨーレイトセンサ２が検出したヨーレイトγ、車体速度演算部１６が算出した車体速度Ｖ、及び車体スリップ角推定部１７が算出した車両の横滑り角(車両のスリップ角)βを基に、下記（１３）式に従って前後輪それぞれのスリップ角βf，βr（車輪のスリップ角βｔ）を算出する。【００６２】
【数１３】
2008133150.tif 000015
・・・（１３）【００６３】
タイヤスリップ角演算部１８は、算出した前後輪それぞれのスリップ角βf，βrを横力特性指標値演算部２０に出力する。
タイヤ横力演算部１９は、ヨーレイトセンサ２が検出したヨーレイトγ及び横加速度センサ３が検出した横加速度Ｇyを基に、下記（１４）式に従って前後輪それぞれの横力Ｆｙf，Ｆｙrを算出する。【００６４】
【数１４】
2008133150.tif 000016
・・・（１４）【００６５】
ここで、ヨーレイトγ及び横加速度Ｇyは、図１５に示すような値である。タイヤ横力演算部１９は、算出した横力Ｆｙf，Ｆｙrを横力特性指標値演算部２０に出力する。【００６６】
輪荷重変化量演算部２４は、横加速度センサ３及び前後加速度センサ４が検出した横Ｇ・前後Ｇを基に、車輪の輪荷重変化量を算出する。具体的には、横Ｇ・前後Ｇに応じた車輪の輪荷重変化量を算出する。輪荷重変化量演算部２４は、その算出結果を横力特性指標値演算部２０に出力する。【００６７】
横力特性指標値演算部(又はコーナリングスティフネス演算部）２０は、タイヤスリップ角演算部１８が算出した前後輪それぞれのスリップ角βf，βr及びタイヤ横力演算部１９が算出した前後輪それぞれのタイヤ横力Ｆｙf，Ｆｙrを基に、スリップ角βf，βrの変化量とタイヤ横力Ｆｙf，Ｆｙrの変化量との比の動向を推定する。ここでいう動向は、タイヤの特性曲線上の接線の傾きとなる。また、以下の説明では、この動向を横力特性指標値とも言う。この実施例では、横力特性指標値演算部１５は、前記図５に示した特性図をマップで有する。図１６は、横力特性指標値マップ（又は等価コーナリングスティフネス特性マップ）の一例を示す。また、このような横力特性指標値マップを、前後輪それぞれについて有している。すなわち、前輪２輪合計の横力特性指標値マップ（等価横力特性指標値マップ、又は等価コーナリングスティフネス特性マップ）及び後輪２輪合計の横力特性指標値マップ（等価横力特性指標値マップ又は等価コーナリングスティフネス特性マップ）を有している。例えば、メモリ等の記憶媒体に横力特性指標値マップを記憶し、保持している。これにより、横力特性指標値演算部２０は、横力特性指標値マップ（前輪２輪合計の横力特性指標値マップ及び後輪２輪合計の横力特性指標値マップ）を基に、前記動向である横力特性指標値Ｋf，Ｋrを推定する。横力特性指標値演算部２０は、その推定結果（横力特性指標値Ｋf，Ｋr）をスタビリティファクタ演算部２１及び車両挙動推定部２２に出力する。  横力特性指標値は（タイヤ）グリップ特性パラメータと呼ぶこともできる。【００６８】
また、横力特性指標値演算部２０は、輪荷重変化量演算部２４が算出した輪荷重変化量を基に、横力特性指標値マップを補正する。ここで、前記図８を用いて説明したように、横力Ｆｙとスリップ角βｔとの比（Ｆｙ／βｔ）とタイヤの特性曲線上の接線の傾き（横力特性指標値またはグリップ特性パラメータ）との関係を示す特性曲線（グリップ特性曲線）は、輪荷重に応じて変化する。具体的には、輪荷重に応じて大きさの異なる相似形の特性曲線となる。このようなことから、横力特性指標値演算部２０は、横力特性指標値マップ（図１６のマップ）を、その横軸（Ｆｙ／βｔ）と縦軸（横力特性指標値）との比を保ちつつ補正する。例えば、輪荷重変化量演算部２４が算出した輪荷重変化量が輪荷重の初期値を減少させるものであれば、その輪荷重に応じて小さくした相似形の特性曲線にする補正をする。【００６９】
また、横力特性指標値演算部２０は、荷重変化補正関数に従って横力特性指標値マップの縮尺比を算出し、縮尺比で補正をすることもできる。荷重変化補正関数は、変動がないときの輪荷重（初期値）を輪荷重変化量演算部２４が算出した輪荷重変化量に加算し、その加算値を前記初期値で除し、その除算値から横力特性指標値マップの縮尺比を算出する関数である。これにより、横力特性指標値マップをその横軸（Ｆｙ／βｔ）と縦軸（横力特性指標値）との比を保ちつつ、その算出した縮尺比を乗算する（倍にする）ことで補正をする。【００７０】
スタビリティファクタ演算部２１は、横力特性指標値演算部２０が算出した前後輪の横力特性指標値Ｋf，Ｋrを基に、下記（１５）式に従ってスタティックマージンＳＭを算出する。
【数１５】
2008133150.tif 000017
・・・（１５）【００７１】
スタティックマージンＳＭは、ドリフトアウトの発生し易さを示す値となる。すなわち、スタビリティファクタ演算部２１は、前後輪の横力特性指標値Ｋf，Ｋrを基に、タイヤ横力の飽和状態を判定し、前輪１１FL，１１FRのグリップ状態が限界に達し（タイヤ横力が飽和し）、横力特性指標値Ｋfが零又は負値になると、スタティックマージンＳＭを小さい値に算出する。つまり、スタビリティファクタ演算部２１は、スリップ角が大きくなっても横力が増大しない状態（横力が飽和した状態）になり、ドリフトアウトが発生し易い状態となると、スタティックマージンＳＭを小さい値に算出する。スタビリティファクタ演算部２１は、その算出結果（スタティックマージンＳＭ）を車両挙動推定部２２に出力する。【００７２】
車両挙動推定部２２は、スタビリティファクタ演算部２１が算出したスタティックマージンＳＭを基に、旋回特性がアンダーステア傾向、オーバステア傾向及びニュートラルステア傾向の何れかであるかを判定する。具体的には、車両挙動推定部２２は、スタティックマージンＳＭが正値の場合（ＳＭ＞０）、旋回特性がアンダーステア傾向にあると判定する。また、車両挙動推定部２２は、スタティックマージンＳＭが負値の場合（ＳＭ＜０）、旋回特性がオーバステア傾向にあると判定する。また、車両挙動推定部２２は、スタティックマージンＳＭが零の場合（ＳＭ＝０）、旋回特性がニュートラルステア傾向にあると判定する。車両挙動推定部２２は、その判定結果を、横力特性指標値演算部２０が算出した前後輪の横力特性指標値Ｋf，Ｋrとともに不安定挙動抑制アシスト指令値演算部２３に出力する。【００７３】
不安定挙動抑制アシスト指令値演算部２３は、車両挙動推定部２２から入力される判定結果及び前後輪の横力特性指標値Ｋf，Ｋrを基に、不安定挙動抑制アシスト指令をＥＰＳＣＰＵ６に出力する。【００７４】
具体的には、不安定挙動抑制アシスト指令値演算部２３は、車両挙動推定部２２がアンダーステア傾向にあると判定し（ＳＭ＞０）、横力特性指標値演算部２０が算出した前輪１１FL，１１FRの横力特性指標値Ｋfが低下傾向にあるときには、不安定挙動抑制アシスト指令をＥＰＳＣＰＵ６に出力する。ここで出力する安定挙動抑制アシスト指令は、前輪１１FL，１１FRの横力特性指標値Ｋfの低下度合いに応じてＥＰＳモータ７の出力を低減させるための指令信号である。これにより、前輪１１FL，１１FRの横力特性指標値Ｋfが低下して、アンダーステア傾向にあり、ドリフトアウトが発生し易いときには、ＥＰＳモータ７による操舵力アシストトルクを低減している。このとき、前輪１１FL，１１FRの横力特性指標値Ｋfが小さくなるほど操舵反力が大きくなるように、操舵力アシストトルクを低減している。このようにすることで、運転者がステアリングホイール９を必要以上に切り過ぎることを防止している。また、操舵反力の変化により前輪１１FL，１１FRのグリップ力が低下していることを運転者に知らせている。【００７５】
また、前輪１１FL，１１FRの横力特性指標値Ｋfが低下し、後輪１１RL，１１RRの横力特性指標値Ｋrも低下しているときには、操舵力アシストトルクの低減を抑制している。これにより、オーバステア傾向にあり、スピンが発生し易い状況下で、素早いカウンタステアを当てることができ、車両挙動を安定化させることができる。【００７６】
このように、少なくとも一つの横力特性指標値（グリップ特性パラメータ）から、車両走行状態推定装置８は車両の動的な旋回特性やドリフトアウト傾向または車両スピン傾向を推定することができる。又、少なくとも一つの横力特性指標値（グリップ特性パラメータ）から、車両走行状態推定装置８は車両の安定性（この実施例では方向安定性）を推定することができ、推定した車両安定性に応じた、安定性の低下を防止しあるいは回復するための制御を可能とする。【００７７】
図１７は、車両（車体）走行状態推定装置８での演算処理手順の一例を示す。車両走行状態推定装置８は、この演算処理を車両走行中に実行する。
図１７に示すように、処理を開始すると、先ずステップＳ１０１において、車両走行状態推定装置８は、車輪速センサ５で各車輪１１FL〜１１RRの車輪速を検出する。続いてステップＳ１０２において、車両走行状態推定装置８は、前記ステップＳ１０１で検出した車輪速を基に、車体速度を算出する（車体速度演算部１６の処理に対応）。【００７８】
続いてステップＳ１０３において、車両走行状態推定装置８は、操舵角センサ１が検出した操舵角、ヨーレイトセンサ２が検出したヨーレイト、横加速度センサ３が検出した横加速度、前後加速度センサ４が検出した前後加速度及び前記ステップＳ１０２で算出した車体速度を基に、前後輪それぞれのスリップ角βf，βrを算出する（タイヤスリップ角演算部１８の処理に対応）。続いてステップＳ１０４において、車両走行状態推定装置８は、ヨーレイトセンサ２が検出したヨーレイト、横加速度センサ３が検出した横加速度、及び前記ステップＳ１０２で算出した車体速度を基に、前後輪それぞれのタイヤ横力Ｆｙf，Ｆｙrを算出する（タイヤ横力演算部１９の処理に対応）。【００７９】
続いてステップＳ１０５において、車両走行状態推定装置８は、前記ステップＳ１０３で算出した前後輪それぞれのスリップ角βf，βr及び前記ステップＳ１０４で算出した前後輪それぞれのタイヤ横力Ｆｙf，Ｆｙrを基に、図１６に示した輪２輪合計の横力特性指標値マップ及び後輪２輪合計の横力特性指標値マップに従って前後輪それぞれの横力特性指標値Ｋf，Ｋrを算出する（横力特性指標値演算部２０の処理に対応）。ステップＳ１０５はタイヤ横力とスリップ角の比を求めるサブステップと、その比から、所定の関係に従って、横力特性指標値（またはグリップ特性パラメータ）を(テーブルルックアップ、数式の演算あるいはその他の方法により）決めるサブステップを有するように構成することもできる。【００８０】
続いてステップＳ１０６において、車両走行状態推定装置８は、前記ステップＳ１０５で算出した前後輪それぞれの横力特性指標値Ｋf，Ｋrを基に、スタティックマージンＳＭを算出する（スタビリティファクタ演算部２１及び車両挙動推定部２２の処理に対応）。【００８１】
続いてステップＳ１０７において、車両走行状態推定装置８は、前記ステップＳ１０５で算出したスタティックマージンＳＭを基に、ドリフトアウトし易い状態（アンダーステア傾向）にあるか否かを判定する。車体走行状態推定装置８は、ドリフトアウトし易い状態にある場合（例えばＳＭ＞０）、ステップＳ１０８に進み、ドリフトアウトし易い状態にない場合（例えばＳＭ≦０）、この演算処理を終了する（車両挙動推定部２２及び不安定挙動抑制アシスト指令値演算部２３の処理に対応）。ステップＳ１０８では、車体走行状態推定装置８は、ＥＰＳモータ７の出力を低減させる不安定挙動抑制アシスト指令をＥＰＳＣＰＵ６に出力する（不安定挙動抑制アシスト指令値演算部２３の処理に対応）。その後、車体走行状態推定装置８、前記ステップＳ１０１に戻る。【００８２】
第１実施形態では、横力Ｆｙとスリップ角βｔとの比（Ｆｙ／βｔ）が車輪力と車輪スリップ度の比である入力に対応し、タイヤの特性曲線上の接線の傾きが車輪グリップ特性を表わすグリップ特性パラメータである出力に対応し、図５の関係が入力と出力の関係に対応し、図５の曲線はグリップ特性曲線に対応する。図５でグリップ特性曲線が横軸と交わる点をクロスオーバー点と呼ぶことができる。このクロスオーバー点でグリップ特性パラメータ（タイヤの特性曲線上の接線の傾き）はクリティカルパラメータ値に等しく、横力Ｆｙとスリップ角βｔとの比はクリティカルレシオ値に等しい。この例ではクリティカルパラメータ値はゼロに等しい。横力Ｆｙとスリップ角βｔとの比がクリティカルレシオ値から増大すると、グリップ特性曲線はクロスオーバ点からエンド点まで伸びる、エンド点ではグリップ特性パラメータは最大パラメータ値に等しい。図８のように、車輪荷重の変化に応じてグリップ特性曲線は補正され、エンド点を原点を通る斜めの直線上で移動させるように補正される。この補正に於いて、クリティカルレシオ値より大きい領域に於いて、互いに交差することなく互いに沿って曲線状に伸びる曲線族を形成するように輪荷重に応じてグリップ特性曲線は補正される。車輪荷重が増大する場合、エンド点を原点を通る直線上で原点から離れる方向に移動させ、クロスオーバー点を図８の横軸上で原点から離れる方向に移動させるように入出力の関係は補正される。 【００８３】
なお、この実施形態を次のような構成により実現することもできる。
すなわち、本実施形態では、ドリフトアウトが発生しやすい状態にあるときに、ＥＰＳモータ７による操舵アシストトルクを低減する例を示した。これに対して、前輪駆動の車両であれば、同様のドリフトアウト検出ロジックを用いて、操舵反力を重くするタイミングで前輪１１FL，１１FRの横力の絶対値を低減することで横力を稼ぐこともできる。【００８４】
また、この第１実施例では、ＥＰＳモータ７により車両挙動を制御する例を示した。すなわち、操舵アシストにより車両挙動を制御する例を示した。これに対して、制駆動力を制御し、車両挙動を制御することもできる。この場合、制駆動力制御装置（例えば後述の第２の実施形態で備える電動アクチュエータ）を備える。これにより、車体に働くモーメントの差を基に旋回特性がオーバステア傾向であると推定した場合、旋回内側の車輪よりも旋回外側の車輪の駆動力を低減する。又は、旋回内側の車輪よりも旋回外側の車輪の制動力を増大させる。また、車体に働くモーメントの差を基に旋回特性がアンダーステア傾向であると推定した場合、旋回外側の車輪よりも旋回内側の車輪の駆動力を低減する。又は、前回外側の車輪よりも旋回内側の車輪の制動力を増大させる。ここで、不安定挙動抑制の観点からは、駆動力を付与する方法よりも制動力を付与する方法のほうが安全性が高い。そのため、このように駆動トルクを低減する方法や制動トルクを増大する方法が好ましい。【００８５】
なお、前記実施例では、タイヤ横力演算部１９は、車輪の横力を検出する横力検出手段を実現している。また、タイヤスリップ角演算部１８は、前記車輪のスリップ角を検出するスリップ角検出手段を実現している。また、横力特性指標値演算部２０は、車輪の横力と車輪のスリップ角との比と、該横力の変化量と該スリップ角の変化量との比との関係を示すタイヤ摩擦状態推定用情報を基に、前記横力検出手段が検出した横力と前記スリップ角検出手段が検出したスリップ角との比に対応する横力の変化量とスリップ角の変化量との比を取得する取得手段を実現している。ここで、タイヤ摩擦状態推定用情報は、前記横力とスリップ角との比が各路面μで得た値で同一であれば、該横力の変化量と該スリップ角の変化量との比が各路面μで得た値で同一となることを示す情報である。横力特性指標値マップは、このタイヤ摩擦状態推定用情報を実現している。また、スタビリティファクタ演算部２１は、前記取得手段が取得した横力の変化量とスリップ角の変化量との比を基に、タイヤ摩擦状態を推定するタイヤ摩擦状態推定手段を実現している。不安定挙動抑制アシスト指令値演算部２３は、前記取得手段が取得した横力の変化量とスリップ角の変化量との比を基に、車両挙動を制御する車両挙動制御手段を実現している。【００８６】
また、この実施例では、車輪の横力と車輪のスリップ角との比と、該横力の変化量と該スリップ角の変化量との比との関係を示すものであり、横力とスリップ角との比が各路面μで得た値で同一であれば、該横力の変化量と該スリップ角の変化量との比が各路面μで得た値で同一となることを示すタイヤ摩擦状態推定用情報を基に、検出横力と検出車輪スリップ角との比に対応する横力の変化量とスリップ角の変化量との比を取得し、その取得した横力の変化量とスリップ角の変化量との比を基に、タイヤ摩擦状態を推定する車両状態推定方法を実現している。【００８７】
また、この実施例では、車輪の横力と車輪のスリップ角との比と、該横力の変化量と該スリップ角の変化量との比との関係を示すものであり、横力とスリップ角との比が各路面μで得た値で同一であれば、該横力の変化量と該スリップ角の変化量との比が各路面μで得た値で同一となることを示すタイヤ摩擦状態推定用情報を基に、検出横力と検出車輪スリップ角との比に対応する横力の変化量とスリップ角の変化量との比を取得し、その取得した横力の変化量とスリップ角の変化量との比を基に、車両挙動を制御する車両挙動制御方法を実現している。【００８８】
また、この実施例において横力特性指標値マップを記憶するメモリ等の記憶媒体は、車両状態を推定するための情報を記憶する記憶媒体であり、車輪の横力と車輪のスリップ角との比と、該横力の変化量と該スリップ角の変化量との比との関係を示すものであり、横力とスリップ角との比が各路面μで得た値で同一であれば、該横力の変化量と該スリップ角の変化量との比が各路面μで得た値で同一となることを示すタイヤ摩擦状態推定用情報を記憶する記憶媒体を実現している。【００８９】
また、この実施例では、車輪の横力を検出する横力検出手段と、前記車輪のスリップ角を検出するスリップ角検出手段と、前記横力検出手段で検出された前記横力と前記スリップ角検出手段で検出された前記スリップ角とに基づいて、横力特性指標値を推定する横力特性指標値推定手段と、を備える車両状態推定装置を実現している。そして、この実施形態では、車輪の横力を検出する横力検出手段と、前記車輪のスリップ角を検出するスリップ角検出手段と、前記横力検出手段で検出された前記横力と前記スリップ角検出手段で検出された前記スリップ角とに基づいて前記横力の変化量と前記スリップ角の変化量との比の動向を推定する動向推定手段と、前記動向推定手段で推定された比の動向に基づいて車両挙動を制御する車両挙動制御手段と、を備える車両挙動制御装置を実現している。【００９０】
すなわち、タイヤ横力演算部１９が横力検出手段を実現している。タイヤスリップ角演算部１８がスリップ角検出手段を実現している。横力特性指標値演算部２０が横力特性指標値推定手段又は動向推定手段を実現している。車両挙動推定部２２が車両挙動制御手段を実現している。輪加重変化量演算部２４が輪荷重検出手段を実現している。【００９１】
また、この実施例では、車輪の横力と前記車輪のスリップ角とに基づいて横力特性指標値を推定する車両状態推定方法を実現している。また、この実施形態では、車輪の横力と前記車輪のスリップ角とに基づいて前記横力の変化量と前記スリップ角の変化量との比の動向を推定し、その推定結果に基づいて車両挙動を制御する車両制御方法を実現している。【００９２】
（作用及び効果）
本実施例における作用及び効果は次のようになる。
（１）車輪の横力と車輪のスリップ角との比を基に、該横力の変化量と該スリップ角の変化量との比である横力特性指標値（該比の動向）を推定し、その推定結果を基に車輪のタイヤ摩擦状態を判定している。これにより、車輪の横力と車輪のスリップ角とを検出できれば、その比を基に、タイヤ摩擦状態を推定するための横力の変化量とスリップ角の変化量との比を取得できる。これにより、車両挙動の急変時にも、タイヤ摩擦状態をより適切に推定できる。【００９３】
また、路面μにかかわらず、車輪の横力と車輪のスリップ角との比と、該横力の変化量と該スリップ角の変化量との比とが常に一定の関係を示す。これにより、路面μにかかわらず、タイヤ摩擦状態をより適切に推定できる。
よって、実際の横加速度やヨーレイトを基にタイヤ摩擦状態を推定する方法（従来方法）と異なり、車両挙動の急変時にも、タイヤ摩擦状態をより適切に推定できる。また、従来方法では、凍結路面等で発生する車両挙動変化の速度が遅いスロースピンや４輪ドリフト状態となった場合、横加速度やヨーレートの値が小さいため、ノイズの影響を受けてしまい、横加速度やヨーレートの検出値自体の精度が悪化して、タイヤ摩擦状態の推定精度が悪かった。これに対して、本実施例は、車両挙動変化の速度が遅い場合であっても、横加速度やヨーレートと比較して値が大きいスリップ角を利用して推定できるため、タイヤ摩擦状態をより適切に推定できる。【００９４】
（２）横力特性指標値マップは、横力とスリップ角との比が増加するほど、横力の変化量とスリップ角の変化量との比（横力のスリップ角に関する偏微分係数）が増加する情報からなる。すなわち、タイヤ摩擦状態又は車両状態が、安定領域又はそれに近い領域にある場合の情報からなる。このような情報からなる横力特性指標値マップを用いることで、横力とスリップ角との比から、比較的容易に横力の変化量とスリップ角の変化量との比を得ることができる。この結果、タイヤ摩擦状態を高い精度で推定でき、車両挙動をより適切に制御できる。さらに、安定領域又はそれに近い領域にあるタイヤ摩擦状態又は車両状態を推定することで、安定した車両挙動制御を実現できる。【００９５】
（３）タイヤ摩擦状態の推定に、横力とスリップ角との比及び横力の変化量とスリップ角の変化量との比をそれぞれ座標軸とした特性曲線からなる横力特性指標値マップを用いている。又は、タイヤ摩擦状態の推定に、横力とスリップ角との比及び横力の変化量とスリップ角の変化量との比をそれぞれ変数とした関数式を用いている。これにより、横力とスリップ角との比から、比較的容易に横力の変化量とスリップ角の変化量との比を得ることができる。この結果、タイヤ摩擦状態を高い精度で推定でき、車両挙動をより適切に制御できる。【００９６】
（４）輪荷重を基に、横力特性指標値マップを補正している。これにより、横力特性指標値（横力の変化量とスリップ角の変化量との比）の推定精度を向上させるができる。
（５）輪荷重を基に、横力特性指標値マップが示す特性曲線の相似形状としつつ、その大きさを補正している。すなわち、横力特性指標値マップが輪荷重に応じて相似形状で変化することを利用し、補正している。これにより、横力特性指標値（横力の変化量とスリップ角の変化量との比）の推定精度を向上させることができる。【００９７】
（６）輪荷重を基に、横力特性指標値マップの特性曲線の最大値が横力特性指標値マップで原点を通る直線上を移動するようにして、特性曲線の相似形状としつつ、その大きさを補正する。すなわち、横力特性指標値マップの特性曲線の最大値が車輪のスリップ角の変化に対して横力が線形変化する領域での該車輪のスリップ角の変化量と該横力の変化量との比を示す値であり、該最大値が輪荷重に応じて横力特性指標値マップで原点を通る直線上を移動することを利用し、補正している。これにより、横力特性指標値（横力の変化量とスリップ角の変化量との比）の推定精度を向上させ、かつその補正を容易に行うことができる。【００９８】
（７）車輪の横力と車輪のスリップ角との比を基に、該横力の変化量と該スリップ角の変化量との比である横力特性指標値（該比の動向）を推定し、その推定結果を基に車両挙動を制御している。これにより、車輪の横力と車輪のスリップ角とを検出できれば、その比を基に、車両挙動を制御するための横力の変化量とスリップ角の変化量との比を取得できる。これにより、車両挙動の急変時にも、車両挙動をより適切に制御できる。また、路面μにかかわらず、車輪の横力と車輪のスリップ角との比と、該横力の変化量と該スリップ角の変化量との比とが常に一定の関係を示す。これにより、路面μにかかわらず、車両挙動をより適切に制御できる。【００９９】
（８）前後輪の横力特性指標値Ｋf，Ｋrを基に前後輪の横力の飽和状態を推定し、その推定した飽和状態を基に車両挙動を制御している。これにより、走行中の動的な横力特性指標値を推定することで、タイヤの横方向のグリップ状態を動的に把握できる。その結果、車両の不安定挙動をより適切に抑制できる。
（９）前後輪の横力の飽和状態を基に動的な旋回特性（オーバステア傾向、アンダーステア傾向、ニュートラルステア傾向）を推定し、その推定した旋回特性を基に車両挙動を制御している。これにより、走行中の動的な横力特性指標値を推定することで、旋回特性を動的に把握できる。【０１００】
（１０）推定した旋回特性を基に車両の旋回状態を制御している。これにより、精度の高いタイヤ特性の推定結果を用い、より適切なタイミングで車両挙動を制御できる。
（１１）旋回特性がオーバステア傾向であると推定した場合、旋回内側の車輪よりも旋回外側の車輪の駆動力が低減するように、又は旋回内側の車輪よりも旋回外側の車輪の制動力が増大するように、前後輪に制駆動力を付与する制駆動力制御装置を制御している。これにより、車両の不安定挙動をより適切に抑制できる。
（１２）旋回特性がアンダーステア傾向であると推定した場合、旋回外側の車輪よりも旋回内側の車輪の駆動力が低減するように、又は前回外側の車輪よりも旋回内側の車輪の制動力が増大するように、前後輪に制駆動力を付与する制駆動力制御装置を制御している。これにより、車両の不安定挙動をより適切に抑制できる。【０１０１】
（第１実施形態による第２の実施例）
（構成）
次に、第１実施形態の第２実施例を説明する。
第２の実施例は、車両挙動の制御を、操舵力ではなく、左右輪の横力差を発生させることで行うようにした点が前記第１の実施例と異なる。
図１８は、第２の実施例の車両の概略構成を示す構成図である。図１８に示すように、第２の実施例では、車両は、後輪１１RL，１１RRに制駆動トルクを付与するモータＥＣＵ（Electronic Control Unit）２８及び制駆動力制御装置である電動アクチュエータ２９RL，２９RRを備える。そして、第２の実施形態において、車両走行状態推定装置８は、操舵角センサ１、ヨーレイトセンサ２、横加速度センサ３、前後加速度センサ４及び車輪速センサ５の検出結果を基に、車両の走行状態を推定する。車両走行状態推定装置８は、その推定結果を基に、制駆動指令をモータＥＣＵ２８及び電動アクチュエータ２９RL，２９RRに出力する。ここで、制駆動指令は、車両の不安定挙動が抑制されるように横力を制御するための指令信号である。【０１０２】
図１９は、第２の実施例における車両走行状態推定装置８での演算処理手順を示す。この演算処理を車両走行中に実行する。
図１９に示すように、処理を開始すると、先ずステップＳ２０１において、車両走行状態推定装置８は、横力特性指標値(グリップ特性パラメータ）及びタイヤ横力を算出する。【０１０３】
図２０は、その算出処理手順を示す。図２０に示すように、先ずステップＳ３０１において、車両走行状態推定装置８は、車輪速センサ５で各車輪１１FL〜１１RRの車輪速を検出する。続いてステップＳ３０２において、車体走行状態推定装置８は、前記ステップＳ３０１で検出した車輪速を基に、車体速度を算出する（車体速度演算部１６の処理に対応）。続いてステップＳ３０３において、車両走行状態推定装置８は、操舵角センサ１が検出した操舵角、ヨーレイトセンサ２が検出したヨーレイト、横加速度センサ３が検出した横加速度、前後加速度センサ４が検出した前後加速度及び前記ステップＳ３０２で算出した車体速度を基に、前後輪それぞれのスリップ角βf，βrを算出する（タイヤスリップ角演算部１８の処理に対応）。続いてステップＳ３０４において、車両走行状態推定装置８は、ヨーレイトセンサ２が検出したヨーレイト、横加速度センサ３が検出した横加速度、及び前記ステップＳ３０２で算出した車体速度を基に、前後輪それぞれのタイヤ横力Ｆｙf，Ｆｙrを算出する（タイヤ横力演算部１９の処理に対応）。そして、ステップＳ３０５において、車両走行状態推定装置８は、前記ステップＳ３０３で算出した前後輪それぞれのスリップ角βf，βr及び前記ステップＳ３０４で算出した前後輪それぞれのタイヤ横力Ｆｙf，Ｆｙrを基に、図１６の前輪２輪合計の等価横力特性指標値マップ(グリップ特性パラメータのマップ）及び後輪２輪合計の等価横力特性指標値マップ(グリップ特性パラメータのマップ）に従って前後輪それぞれの横力特性指標値（グリップ特性パラメータ）Ｋf，Ｋrを算出する（横力特性指標値演算部２０の処理に対応）。図１７のステップＳ１０５と同様に、ステップＳ３０５もタイヤ横力とスリップ角の比を求めるサブステップと、その比から、（図１６に示されるような）所定の関係に従って、横力特性指標値（またはグリップ特性パラメータ）を(テーブルルックアップ、数式の演算あるいはその他の方法により）決めるサブステップを有するように構成することもできる。【０１０４】
続いてステップＳ２０２において、車両走行状態推定装置８は、操舵角センサ１が検出した操舵角及び車輪速センサ５が検出した車輪速度（車体速度）を基に、車両の線形２輪モデルに従って、ヨーレイト（基準ヨーレイトγL-Mod）を算出する。ここで算出したヨーレイト（基準ヨーレイトγL-Mod）は、前後輪の横力特性指標値が不変で且つ前後輪のスリップ角に比例した横力を出力する理想環境下でのヨーレイトとなる。この基準ヨーレートは望ましいあるいは目標のヨーレートと言うこともできる。
続いてステップＳ２０３において、車両走行状態推定装置８は、前記ステップＳ２０２で算出した基準ヨーレイトγL-Modを基に、ヨーレイトセンサ２が検出したヨーレイトγ（実γ）を減算した減算値（偏差Δγ）を算出する。
続いてステップＳ２０４において、車両走行状態推定装置８は、前記ステップＳ２０１で算出した横力特性指標値Ｋf，Ｋrを基に、下記（１６）式に従って前後輪の横力特性指標値低下量ΔＫf，ΔＫr（あるいはグリップ特性パラメータ低下量）を算出する。【０１０５】
【数１６】
2008133150.tif 000018
・・・（１６）【０１０６】
ここで、Ｋfo，Ｋroは前後輪の横力特性指標値（グリップ特性パラメータ）の初期値である。
続いてステップＳ２０５において、車両走行状態推定装置８は、先ず前記ステップＳ２０１で算出した前後輪のスリップ角βf，βr、及び前記ステップＳ２０４で算出した前後輪の横力特性指標値低下量ΔＫf，ΔＫrを基に、下記（１７）式に従って旋回モーメントの不足分ΔＭを算出する。【０１０７】
【数１７】
2008133150.tif 000019
・・・（１７）【０１０８】
次に、車両走行状態推定装置８は、前記（１７）式により算出した旋回モーメントの不足分ΔＭ、及び前記ステップＳ２０３で算出した偏差Δγを基に、下記（１８）式に従って付加モーメントＭaccを算出する。【０１０９】
【数１８】
2008133150.tif 000020
・・・（１８）【０１１０】
この式に於いて、Ｋ１，Ｋ２は比例定数である。この（１０）式により算出した付加モーメントＭaccは、車両の線形２輪モデル及び横力特性指標値を基に補正した線形２輪モデルそれぞれに従って算出したモーメントと等価であり、車体に働くモーメントの差を打ち消すモーメントとなる。
続いてステップＳ２０６において、車両走行状態推定装置８は、前記ステップＳ２０５で算出した付加モーメントＭaccが発生するように、制駆動指令をモータＥＣＵ２８に出力する。ここで、制駆動指令は、電動アクチュエータ２９RL，２９RRを制御し、左右輪に制駆動力差を発生させるための指令信号である。そして、車両走行状態推定装置８は、前記ステップＳ２０１に戻る。【０１１１】
ここで、付加モーメントＭaccが発生するように左右輪に横力差を発生させる方法としては、付加モーメントＭaccの方向に対して外輪側に駆動力を付与する方法や内輪側に制動力を付与する方法が挙げられる。不安定挙動抑制の観点からは、駆動力を付与する方法よりも制動力を付与する方法のほうが安全性が高い。そのため、このように駆動トルクを低減する方法や制動トルクを増大する方法が好ましい。【０１１２】
また、この第２実施例では、車体に働くモーメントの差に着目し、そのモーメントの差を打ち消すモーメントＭaccを算出している。これに対して、他の値に着目してモーメントを算出することもできる。例えば、車両に働くヨー角加速度に着目してモーメントを算出する。この場合、車両の線形２輪モデル及び横力特性指標値を基に線形２輪モデルを補正し、その補正した線形２輪モデルと、検出した車体速度及び操舵角とを基に、車体に働くヨー角加速度の差を算出する。そして、算出したヨー角加速度の差を打ち消すモーメントが発生するように左右輪に横力差を発生させる。【０１１３】
（作用及び効果）
この第２の実施例における作用及び効果は次のようになる。
（１）車両の線形２輪モデル及び横力特性指標値を基に線形２輪モデルを補正し、その補正した線形２輪モデルそれぞれに従って、車体に働くモーメントの差を打ち消すモーメント（付加モーメントＭacc）を算出している。そして、そのモーメント（付加モーメントＭacc）が発生するように左右輪に横力差を発生させている。走行中に横力特性指標値が低下することで、横力特性指標値不変と仮定している線形２輪モデルから算出されるタイヤの横力に比べて、実際に発生する横力が低下する場合がある。このような場合に、線形２輪モデル上の横力と実際の横力とに偏差が生じても、より適切なタイミングで車両挙動を制御できる。【０１１４】
なお、単に、基準ヨーレイトγL-Modと実際のヨーレイトγとを比較し、それらの偏差Δγが０となるように左右輪の横力を制御してスピンやドリフトアウトを防止する方法（従来方法）にあっては、不安定挙動が発生し、その影響が実際のヨーレイトγに現れるまでは制御を開始できない。このような場合、横力制御の応答がどうしても遅れてしまう。【０１１５】
（２）車両の線形２輪モデル及び横力特性指標値を基に線形２輪モデルを補正している。そして、検出した車体速度及び操舵角を基に、その補正した線形２輪モデルそれぞれに従い、ヨー角加速度の差を打ち消すモーメントを算出している。そして、そのヨーモーメントが発生するように左右輪に横力差を発生させている。このようにすることでも、より適切なタイミングで車両挙動を制御できる。【０１１６】
（第１実施形態による第３の実施例）
（構成）
次に、第１実施形態の第３の実施例を説明する。
第３の実施例は、低μ路での操舵アシストトルクを低減するようにした点が前記第１の実施例と異なる。
図２１は、第３の実施例における車体走行状態推定装置８での演算処理手順を示す。この演算処理を車両走行中に実行する。
図２１に示すように、処理を開始すると、先ずステップＳ４０１において、車両走行状態推定装置８は、前後輪それぞれの横力特性指標値Ｋf，Ｋr及びタイヤ横力Fｙ（Ｆｙf，Ｆｙr）を算出する。具体的には、車両走行状態推定装置８は、図２０と同様に、操舵角センサ１が検出した操舵角、ヨーレイトセンサ２が検出したヨーレイト、車輪速センサ５が検出した各車輪１１FL〜１１RRの車輪速、横加速度センサ３が検出した横加速度、前後加速度センサ４が検出した前後加速度を基に、前後輪それぞれの横力特性指標値Ｋf，Ｋr及びタイヤ横力Fｙを算出する。【０１１７】
続いてステップＳ４０２において、車体走行状態推定装置８は、前記ステップＳ４０１で算出した前後輪の横力特性指標値Ｋf，Ｋrの少なくとも何れかが低下したか否かを判定する。車体走行状態推定装置８は、何れかが低下した場合、ステップＳ４０３に進み、何れも低下しない場合、前記ステップＳ４０１に戻る。
続いてステップＳ４０３において、車体走行状態推定装置８は、前記ステップＳ４０１で算出した前後輪の横力特性指標値Ｋf，Ｋrを基に、スタティックマージンＳＭを算出する。【０１１８】
続いてステップＳ４０４において、車両走行状態推定装置８は、前記ステップＳ４０１で算出した前後輪の横力特性指標値Ｋf，Ｋrのいずれかが所定のしきい値未満か否かを判定する。所定のしきい値は、例えば線形域における横力特性指標値初期値の半値である。車両走行状態推定装置８は、前後輪の横力特性指標値Ｋf，Ｋrの何れかがしきい値未満の場合、ステップＳ４０５に進み、前後輪の横力特性指標値Ｋf，Ｋrの何れもしきい値以上の場合、前記ステップＳ４０１に戻る。【０１１９】
ステップＳ４０５では、車両走行状態推定装置８は、前記ステップＳ４０３で算出したスタティックマージンＳＭが零未満か否かを判定する。すなわち、旋回特性がオーバステア傾向にあるか否かを判定する。車両走行状態推定装置８は、スタティックマージンＳＭが零未満の場合（ＳＭ＜０）、ステップＳ４０６に進み、スタティックマージンＳＭが零以上の場合（ＳＭ≧０）、ステップＳ４０７に進む。【０１２０】
ステップＳ４０６では、車両走行状態推定装置８は、不安定挙動抑制アシスト指令をＥＰＳＣＰＵ６に出力する。ここでいう不安定挙動抑制アシスト指令は、後輪１１RL，１１RRのスリップ角βrが零になるように、ＥＰＳモータ７の出力を制御する指令信号である。そして、車両走行状態推定装置８は、前記ステップＳ４０１に戻る。
また、このステップＳ４０６において、車両走行状態推定装置８は、後輪１１RL，１１RRの制駆動力の絶対値が小さくなるように、前後輪に制駆動力を付与する制駆動力制御装置（例えば電動アクチュエータ）を制御することもできる。なお、制駆動力の低減方法としては、各車輪毎に制駆動力の絶対値を小さくする方法が挙げられる。この場合、低下した横力特性指標値を復帰させることもできる。【０１２１】
ステップＳ４０７では、車両走行状態推定装置８は、検出した路面μを基に、不安定挙動抑制アシスト指令をＥＰＳＣＰＵ６に出力する。ここでいう不安定挙動抑制アシスト指令は、路面μが小さくなるほど、ＥＰＳモータ７の出力を低減させる指令信号である。例えば、ＥＰＳ出力調整マップを基に、不安定挙動抑制アシスト指令を決定している。車体走行状態推定装置８は、不安定挙動抑制アシスト指令を出力した後、前記ステップＳ４０１に戻る。
図２２はＥＰＳ出力調整マップの一例を示す。図２２に示すように、ＥＰＳ出力調整マップは、路面μが小さくなるほどＥＰＳモータ７の出力を低減するマップである。
この実施例では、ＥＰＳＣＰＵ６は、運転者の操舵力をアシストする操舵力アシスト手段を実現している。【０１２２】
（作用及び効果）
この第３の実施例における作用及び効果は次のようになる。
（１）前輪の横力特性指標値が低下し、スタティックマージンＳＭが負値になると、オーバステア傾向である、つまり前輪の横力が飽和状態に近づいていると推定し、後輪１１RL，１１RRのスリップ角βrが小さくなるようにＥＰＳモータ７による操舵アシストトルクを制御している（前記ステップＳ４０６）。これにより、車両挙動が不安定状態に陥る前に操舵アシストを開始でき、車両の不安定挙動の予防及び回復の効果を向上できる。【０１２３】
（２）前輪の横力特性指標値が低下し、スタティックマージンＳＭが負値になると、オーバステア傾向である、つまり前輪の横力が飽和状態に近づいていると推定し、後輪１１RL，１１RRの制駆動力の絶対値が小さくなるように、前後輪に制駆動力を付与する制駆動力制御装置を制御している。これにより、タイヤの摩擦力を横方向に使うことができる。この結果、車両挙動が不安定状態に陥る前に操舵アシストを開始でき、車両の不安定挙動の予防及び回復の効果を向上できる。【０１２４】
（３）スタティックマージンＳＭが負値の場合、つまり車両がオーバステア傾向にある場合、後輪１１RL，１１RRのスリップ角βrが低減するようにＥＰＳモータ７による操舵アシストトルクを制御している。これにより、スピンを抑制するカウンタステア相当の働きをすることができる。
（４）スタティックマージンＳＭが零以上の値である場合、つまり車両がアンダーステア傾向又はニュートラルステア傾向にある場合、路面μが低くなるほど操舵アシストトルクを低減している。これにより、不用意な急操舵を抑制することができる。
なお、雪道や氷結路のような低μ路を走行しているときに、急操舵によるドリフトアウトが生じないように、単に操舵アシストトルクを低減して操舵反力を重くする方法もある。しかし、このような方法では、スピン挙動が発生したときにカウンタステアを阻害してしまう恐れがある。【０１２５】
（第２の実施形態）
（第２実施形態の前提となる技術）
先ず、第２実施形態の前提となる技術を説明する。
図２３はタイヤの特性曲線を示す。このタイヤの特性曲線は、駆動輪のスリップ率Ｓ（λ）と駆動輪の制駆動力Ｆｘとの間に成立する一般的な関係を示す。第２実施形態ではスリップ率Ｓ（λ）が車輪スリップ度に対応し、制駆動力または前後力が車輪力に対応する。【０１２６】
図２３に示すように、タイヤの特性曲線では、スリップ率Ｓと制駆動力Ｆｘとの関係が、スリップ率Ｓの絶対値が増加するに従い線形から非線形に遷移する。すなわち、スリップ率Ｓが零から所定の範囲内にある場合には、スリップ率Ｓと制駆動力Ｆｘとの間に線形関係が成り立つ。そして、スリップ率Ｓ（絶対値）がある程度大きくなると、スリップ率Ｓと制駆動力Ｆｘとの関係が非線形関係になる。従って、タイヤ特性曲線は線形部分と非線形部分を有する。
図２３の例における非線形領域では、スリップ率Ｓが０．１付近で、スリップ率Ｓに対する制駆動力Ｆｘの増加割合が少なくなる。そして、スリップ率Ｓが０．１５付近で、制駆動力Ｆｘが最大値を示す。その後、スリップ率Ｓが増加するのに対して制駆動力Ｆｘが減少するようになる。例えば、このような関係は、タイヤの特性曲線の接線の傾き（勾配）に着目すれば一目瞭然である。【０１２７】
タイヤの特性曲線の接線の傾きは、スリップ率Ｓの変化量と制駆動力Ｆｘの変化量との比、すなわち、制駆動力Ｆｘのスリップ率Ｓに関する偏微分係数で示される。このように示されるタイヤの特性曲線の接線の傾き（グリップ特性パラメータに相当）は、該タイヤの特性曲線に対して交わる任意の直線ａ，ｂ，ｃ，ｄ，…との交点（同図中に○印で示す交点）におけるタイヤの特性曲線の接線の傾きとみることもできる。そして、このようなタイヤの特性曲線上における位置、すなわちスリップ率Ｓ及び制駆動力Ｆｘがわかれば、タイヤの摩擦状態の推定が可能になる。例えば、図２３に示すように、タイヤの特性曲線上で、非線形域でも線形域に近い位置ｘ０にあれば、タイヤの摩擦状態が安定状態にあると推定できる。タイヤの摩擦状態が安定状態にあれば、例えばタイヤがその能力を発揮できるレベルにあると推定できる。又は車両が安定状態にあると推定できる。【０１２８】
図２４は、各種路面μのタイヤの特性曲線と摩擦円を示す。同図（ａ）は、各種路面μのタイヤの特性曲線を示す。同図（ｂ）〜（ｄ）は、各路面μの摩擦円を示す。路面μは例えば０．２、０．５、１．０である。同図（ａ）に示すように、タイヤの特性曲線は、各路面μで定性的に同様な傾向を示す。また、同図（ｂ）〜（ｄ）に示すように、路面μが小さくなるほど、摩擦円が小さくなる。すなわち、路面μが小さくなるほど、タイヤが許容できる制駆動力が小さくなる。【０１２９】
図２５は、各種路面μのタイヤの特性曲線と原点を通る任意の直線ｂ，ｃ，ｄとの関係を示す。図２５に示すように、前記図２３と同様に、各種路面μのタイヤの特性曲線について、任意の直線ｂ，ｃ，ｄとの交点で接線の傾きを得る。すなわち、各種路面μでのタイヤの特性曲線について、直線ｂとの交点で接線の傾きをそれぞれ得る。各種路面μでのタイヤの特性曲線について、直線ｃとの交点で接線の傾きをそれぞれ得る。各種路面μでのタイヤの特性曲線について、直線ｄとの交点で接線の傾きをそれぞれ得る。その結果、同一の直線との交点で得られる各種路面μのタイヤの特性曲線上の接線の傾きが同一となる結果を得ることができる。【０１３０】
例えば、図２６では、前記図２５に示した直線ｃに着目している。図２６に示すように、同一の直線ｃとの交点で得られる各種路面μのタイヤの特性曲線上の接線の傾きは同一となる。すなわち、路面μがμ＝０．２のタイヤの特性曲線上での交点ｘ１を得る制駆動力Ｆｘ１とスリップ率Ｓ１との比（Ｆｘ１／Ｓ１）、路面μがμ＝０．５のタイヤの特性曲線上での交点ｘ２を得る制駆動力Ｆｘ２とスリップ率Ｓ２との比（Ｆｘ２／Ｓ２）、及び路面μがμ＝１．０のタイヤの特性曲線上での交点ｘ３を得る制駆動力Ｆｘ３とスリップ率Ｓ３との比（Ｆｘ３／Ｓ３）が同一値となる。そして、それら各路面μのタイヤの特性曲線上で得られる各交点ｘ１，ｘ２，ｘ３での接線の傾きが同一となる。【０１３１】
図４７と図４８は図２５と図２６に示した安定性計測の原理を証明するための実験結果を示す図である。図４７はノーマルタイヤ特性試験結果を示し、駆動μとスリップ率λ［−（Ｖ−ｗ）／ｗ］の間のタイヤ特性を示すμ―λ線図である。図４８は安定性計測の原理に従って実験結果を整理して得たノーマルタイヤＣｐマップであり、実験結果でも路面ミューの大きさによらず一つの特性にまとめることができることが分かる。図４８の縦軸は駆動力スティフネス（接線傾き）を示し、横軸は駆動μとλの比を示す。【０１３２】
図４４，４５，４６は駆動時の安定性計測（または駆動時のスティフネス推定手法）の原理を理論モデルによる証明のためにも用いることができる。【０１３３】
＜駆動時のスティフネス推定＞    ブラッシュモデルで、駆動トルクを与えた時（完全グリップ状態から、全すべり状態になるまで）の駆動力Ｆｘを計算すると、下記（１９）式で表現される。【０１３４】
【数１９】
2008133150.tif 000021
【０１３５】
ただし、各記号の意味は次のように定義される。
μ：路面摩擦係数（タイヤと路面間で発生可能な最大摩擦力を決める係数）
KS：前後方向のタイヤ剛性
λ ：駆動時のスリップ率（制動時は式の形が変わる）【０１３６】
【数２０】
2008133150.tif 000022
【０１３７】
ここで、上記Ｆｘの式をスリップ率λ（s）で整理し、μ以外の係数を定数としてまとめると、次のように書き直すことができる。【０１３８】
【数２１】
2008133150.tif 000023
【０１３９】
ただし、Ａ、Ｂ、Ｃは路面状態に依存しない定数とする。【０１４０】
このとき、図４９のようなＦｘ‐λ特性を持つタイヤを考える。この図は、同一のタイヤで路面違いによる特性差を表した図である。また、原点から傾きKの補助線が引かれている。この補助線と、路面摩擦係数μ1とμ2のときのタイヤ特性曲線との交点を、それぞれＰ1、Ｐ2とする。点Ｐ1とＰ2 において、それぞれタイヤ特性曲線と補助線の方程式を連立すると、次のように書ける。(Ｐ１の場合の式２２とＰ2の場合の式２3)【０１４１】
【数２２】
2008133150.tif 000024
・・・（２２）
【数２３】
2008133150.tif 000025
・・・（２３）【０１４２】
上記４式を、Ｋについてまとめると次（２４）式のようになる。【０１４３】
【数２４】
2008133150.tif 000026
・・・（２４）【０１４４】
ここで、図４９よりλおよびμは必ず正の値であり、また点Ｐ１、Ｐ２は補助線Ｆｘ＝Ｋλ上にあることを考慮すると、次の比の等式が成立する。【０１４５】
【数２５】
2008133150.tif 000027
・・・（２５）【０１４６】
さて、タイヤ特性曲線の接線の傾きは次式で定義される。【０１４７】
【数２６】
2008133150.tif 000028
・・・（２６）【０１４８】
この偏微分式に、点Ｐ１、Ｐ２における値を代入する。【０１４９】
【数２７】
2008133150.tif 000029
・・・（２７）【０１５０】
以上より、点Ｐ１、Ｐ２における接線の傾きが等しいことが示された。【０１５１】
図２７は、任意の直線とタイヤの特性曲線との交点を示す制駆動力Ｆｘとスリップ率Ｓ（λ）との比（Ｆｘ／Ｓ）と、該交点でのタイヤの特性曲線上の接線の傾き（∂Ｆｘ／∂Ｓ）との関係を示す。この図２７では、各路面μ（例えばμ＝０．２、０．５、１．０）で得た値をプロットしている。図２７に示すように、路面μにかかわらず、制駆動力Ｆｘとスリップ率Ｓとの比（Ｆｘ／Ｓ）とタイヤの特性曲線上の接線の傾きとが一定の関係を示している。【０１５２】
図２８は、前記図２７のプロット点を基に得た特性曲線(グリップ特性曲線）を示す。図２８に示すように、この特性曲線は、路面μにかかわらず、制駆動力Ｆｘとスリップ率Ｓとの比（Ｆｘ／Ｓ）とタイヤの特性曲線上の接線の傾き(グリップ特性パラメータに相当）とが常に一定の関係があることを示すものとなる。そのため、例えば乾燥アスファルト路面や凍結路面等、路面μが異なる路面であっても、この図２８に示す特性曲線が成立する。【０１５３】
この特性曲線は、制駆動力Ｆｘとスリップ率Ｓの比（Ｆｘ／Ｓ）が小さい領域（小レシオ領域）では、タイヤの特性曲線上の接線の傾きが負値となる。そして、この領域では、その比（Ｆｘ／Ｓ）が大きくなるに従い、タイヤの特性曲線上の接線の傾きが一旦減少してから増加に転じる。ここで、タイヤの特性曲線上の接線の傾きが負値であることは、制駆動力のスリップ率に関する偏微分係数が負値であることを示す。【０１５４】
また、制駆動力Ｆｘとスリップ率Ｓの比（Ｆｘ／Ｓ）が大きい領域（大レシオ領域）では、タイヤの特性曲線上の接線の傾きが正値になる。そして、この領域では、その比（Ｆｘ／Ｓ）が大きくなると、タイヤの特性曲線上の接線の傾きが増加する。この領域では特性曲線は単調増加関数の形をしている。ここで、タイヤの特性曲線上の接線の傾きが正値であることは、制駆動力のスリップ率に関する偏微分係数が正値であることを示す。また、タイヤの特性曲線上の接線の傾きが最大となることは、該接線の傾きがタイヤの特性曲線の線形領域のものあることを示す。なお、線形領域では、タイヤの特性曲線上の接線の傾きは、制駆動力Ｆｘとスリップ率Ｓの比にかかわらず、常に一定の値を示す。【０１５５】
本件発明者は、以上に述べたように、各路面μのタイヤの特性曲線について、そのタイヤの特性曲線の原点を通る任意の一の直線とタイヤの特性曲線との交点で、接線の傾きが同一となる点を発見した。これにより、本件発明者は、路面μにかかわらず、制駆動力Ｆｘとスリップ率Ｓとの比（Ｆｘ／Ｓ）とタイヤの特性曲線上の接線の傾きとの関係がある特性曲線（グリップ特性曲線）として表せる結果を得た（図２８）。これにより、制駆動力Ｆｘとスリップ率Ｓとがわかれば、特性曲線を基に、路面μの情報を必要とすることなく、タイヤの摩擦状態の情報を得ることができる。タイヤの摩擦状態の情報を得る手順を図２９を用いて説明する。【０１５６】
先ず、制駆動力Ｆｘとスリップ率Ｓとを検出する。そして、図２９（ａ）に示す特性曲線（前記図２８と同様の特性曲線）を用いることで、検出した制駆動力Ｆｘ及びスリップ率Ｓに対応（Ｆｘ／Ｓに対応）するタイヤの特性曲線上の接線の傾きを特定できる。例えば、同図（ａ）に示すように、タイヤの特性曲線上の接線の傾きＩｄ１，Ｉｄ２，Ｉｄ３，Ｉｄ４，Ｉｄ５を得る。このタイヤの特性曲線上の接線の傾きから、同図（ｂ）に示すように、ある路面μのタイヤの特性曲線上の位置を特定できる。例えば、タイヤの特性曲線上の接線の傾きＩｄ１，Ｉｄ２，Ｉｄ３，Ｉｄ４，Ｉｄ５に対応する位置ｘｉｄ１，ｘｉｄ２，ｘｉｄ３，ｘｉｄ４，ｘｉｄ５を特定できる。ここで、タイヤの特性曲線上における位置は、そのタイヤの特性曲線が成立する路面μでの、タイヤの摩擦状態やタイヤの能力を示すものとなる。このようなことから、同図（ｂ）に示すようにタイヤの特性曲線上の位置を特定できることで、そのタイヤの特性曲線が成立する路面μでの、タイヤの摩擦状態やタイヤの能力を知ることができる。例えば、タイヤの特性曲線上の接線の傾きが負値又は零近傍である場合（例えばＩｄ４やＩｄ５）、それから特定できるタイヤの特性曲線上の位置（例えばｘｉｄ４やｘｉｄ５）に基づき、タイヤのグリップ力が限界領域にあることがわかる。
以上のような手順により、制駆動力Ｆｘ及びスリップ率Ｓさえわかれば、特性曲線を用いることで、その制駆動力Ｆｘ及びスリップ率Ｓを得た路面μでの、タイヤの摩擦状態やタイヤの能力を知ることができる。【０１５７】
図３０は、さらに摩擦円との関係を示す。同図（ａ）は、制駆動力Ｆｘとスリップ率Ｓとの比（Ｆｘ／Ｓ）とタイヤの特性曲線上の接線の傾きとの関係を示す（前記図２８と同様）。図３０（ｂ）は、タイヤの特性曲線を示す。同図（ｃ）は、摩擦円を示す。これらの関係において、先ず、制駆動力Ｆｘ及びスリップ率Ｓに対応（Ｆｘ／Ｓに対応）するタイヤの特性曲線上の接線の傾きＩｄを得る（同図（ａ））。これにより、タイヤの特性曲線上の位置を特定できる（同図（ｂ））。さらに、摩擦円における制駆動力の相対的な値を知ることができる。すなわち、タイヤが許容できる制駆動力に対するマージンＭを知ることができる。また、タイヤの特性曲線上の接線の傾き自体は、スリップ率Ｓの変化に対する制駆動力Ｆｘの変化割合を示すものとなる。よって、同図（ａ）に示す特性曲線の縦軸の値（タイヤの特性曲線上の接線の傾き）は、いわば車両挙動の変化速度を示すものであるとも言える。【０１５８】
また、輪荷重を変化させたときの制駆動力Ｆｘとスリップ率Ｓとの比（Ｆｘ／Ｓ）とタイヤの特性曲線上の接線の傾きとの関係を得ている。前述と同様な手順によりその関係を得ている。図３１は、その関係を示す。ここで、輪荷重の初期値Ｆｚ（変動がないときの輪荷重の値）に対して、０．６、０．８、１．２、…倍することで輪荷重を変化させている。１．０倍の場合は輪荷重の初期値Ｆｚになる。図３１に示すように、タイヤの輪荷重が小さくなると、各輪荷重で得られるタイヤの特性曲線上の接線の傾きが小さくなる。このとき、各輪荷重で得たタイヤの特性曲線上の接線の傾きの最大値（線形領域の値）が、図３１に示す特性図の原点を通る直線上を移動するようになる。さらに、制駆動力Ｆｘとスリップ率Ｓとの比（Ｆｘ／Ｓ）とタイヤの特性曲線上の接線の傾きとの関係を示す特性曲線は、その形を維持して大きさが異なるものとなる。すなわち相似形で大きさが異なるものとなる。このような輪荷重との関係も本件発明者は発見した。【０１５９】
以上の技術の採用により実現した第２の実施形態による実施例を次に説明する。
本実施例では、車両は電動駆動車である。図３２は、本実施形態の電動駆動車の概略構成を示す。図３２に示すように、電動駆動車は、アクセルペダル操作量検出部２０１、ブレーキペダル操作量検出部２０２、車輪速検出部２０３FL〜２０３RR、加速度センサ２０４、駆動モータ２０５FL、２０５FR及びシステム制御部２０６を備える。【０１６０】
アクセルペダル操作量検出部２０１は、運転者によるアクセルペダルの操作量を検出する。アクセルペダル操作量検出部２０１は、その検出結果（アクセル開度）をシステム制御部２０６に出力する。ブレーキペダル操作量検出部２０２は、運転者によるブレーキペダルの操作量を検出する。ブレーキペダル操作量検出部２０２は、その検出結果をシステム制御部２０６に出力する。車輪速検出部２０３FL〜２０３RRは、車体に設けられた各車輪２０７FL〜２０７RRの車輪速ｖFL〜ｖRRを検出する。車輪速検出部２０３FL〜２０３RRは、その検出結果をシステム制御部２０６に出力する。加速度センサ２０４は、車両の前後方向の加速度及び横方向の加速度を検出する。加速度センサ２０４は、その検出結果（前後Ｇ・横Ｇ）をシステム制御部２０６に出力する。駆動モータ２０５FL，２０５FRは、システム制御部２０６が出力する駆動トルク指令値Ｔoutに応じた駆動トルクを発生し、駆動輪２０７FL、２０７FRを回転駆動する。駆動トルク指令値Ｔoutは、駆動モータ２０５FL，２０５FRを制御するためにバッテリ２０８から供給される電流である。【０１６１】
図３３は、システム制御部２０６の構成を示す。図３３に示すように、システム制御部２０６は、車体速度演算部２０９、トルク指令演算部２１０、スリップ率演算部２１１、制駆動力演算部２１２、輪荷重変化量演算部２１３及び最大トルク調整指令演算部２１４を備える。
車体速度演算部２０９は、車輪速検出部２０３FL〜２０３RRが検出した車輪速ｖFL〜ｖRRを基に、車体速度Ｖを算出する。車体速度演算部２０９は、その算出結果をトルク指令演算部２１０に出力する。トルク指令演算部２１０は、アクセルペダル操作量検出部２０１が検出したアクセル開度及び車体速度演算部９が算出した車体速度Ｖを基に、駆動トルク基本指令値Ｔを取得する。駆動トルク基本指令値Ｔは、運転者のアクセル操作に応じた指令値であって、駆動モータ２０５FL，２０５FRを制御するための電流値である。トルク指令演算部２１０は、取得した駆動トルク基本指令値Ｔを補正出力演算部２１８に出力する。【０１６２】
ここで、図３４は、駆動トルク基本指令値Ｔを取得するためのトルク指令値マップの一例を示す。図３４に示すように、車体速度Ｖが大きくなるほど、駆動トルク基本指令値Ｔは小さくなる。また、アクセル開度が大きくなる（アクセルが開くほど）、駆動トルク基本指令値Ｔは大きくなる。【０１６３】
スリップ率演算部２１１は、車輪速検出部２０３FL〜２０３RRが検出した車輪速ｖFL〜ｖRR、及び車体速度演算部２０９が算出した車体速度Ｖを基に、駆動輪２０７FL，２０７FRのスリップ率ＳFL，ＳFRを算出する。スリップ率演算部２１１は、その算出結果を最大トルク調整指令演算部２１４に出力する。【０１６４】
制駆動力演算部２１２は、車輪速検出部２０３FL〜２０３RRが検出した車輪速ｖFL〜ｖRR、及び最大トルク調整指令演算部２１４の補正出力演算部２１８（後述）が算出した駆動トルク指令値Ｔoutを基に、駆動輪２０７FL，２０７FRの制駆動力を推定する。制駆動力演算部２１２は、 その推定結果（制駆動力ＦｘFL，ＦｘFR）を最大トルク調整指令演算部２１４に出力する。【０１６５】
輪荷重変化量演算部２１３は、加速度センサ４が検出した前後Ｇ・横Ｇを基に、駆動輪２０７FL，２０７FRの輪荷重変化量を算出する。具体的には、前後Ｇ・横Ｇに応じた駆動輪２０７FL，２０７FRの輪荷重変化量を算出する。輪荷重変化量演算部２１３は、その算出結果を最大トルク調整指令演算部２１４に出力する。【０１６６】
最大トルク調整指令演算部２１４は、制駆動力特性指標値演算部２１５、（荷重変化）補正部２１６及び補正出力演算部２１８を備える。【０１６７】
制駆動力特性指標値演算部（または制駆動力スティフネス演算部）２１５は、スリップ率演算部２１１が検出した駆動輪２０７FL，２０７FRのスリップ率ＳFL，ＳFR、及び制駆動力演算部２１２が推定した駆動輪７FL，７FRの制駆動力ＦｘFL，ＦｘFRを基に、制駆動力ＦｘFL，ＦｘFRの変化量とスリップ率ＳFL，ＳFRの変化量との比の動向を推定する。ここで、前記動向は、タイヤの特性曲線上の接線の傾きとなる。また、以下の説明では、前記動向を制駆動力特性指標値とも言う。この実施例では制駆動力特性指標値演算部２１５は、前記図２８に示した特性図をマップで有する。図３５は、制駆動力特性指標値Ｉｄを推定するための制駆動力特性指標値マップ（制駆動力スティフネスマップ）の一例を示す。例えば、メモリ等の記憶媒体に制駆動力特性指標値マップを記憶し、保持している。これにより、制駆動力特性指標値演算部２１５は、制駆動力特性指標値マップを基に、前記動向である制駆動力特性指標値を推定する。制駆動力特性指標値演算部２１５は、その推定結果（制駆動力特性指標値）を補正出力演算部２１８に出力する。第２実施形態では、（タイヤ）グリップ特性パラメータは制駆動力（前後力）特性指標値はに相当する。【０１６８】
（荷重変化）補正部２１６は、輪荷重変化量演算部１３が算出した輪荷重変化量を基に、制駆動力特性指標値マップを補正する。ここで、前記図３１を用いて説明したように、制駆動力Ｆｘとスリップ率Ｓとの比（Ｆｘ／Ｓ）とタイヤの特性曲線上の接線の傾き（制駆動力特性指標値）との関係を示す特性曲線は、輪荷重に応じて変化する。具体的には、輪荷重に応じて大きさの異なる相似形の特性曲線となる。このようなことから、荷重変化補正部２１６は、制駆動力特性指標値マップ（図３５のマップ）を、その横軸（Ｆｘ／Ｓ）と縦軸（制駆動力特性指標値）との比を保ちつつ補正する。例えば、輪荷重変化量演算部２１３が算出した輪荷重変化量が輪荷重の初期値を減少させるものであれば、その輪荷重に応じて小さくした相似形の特性曲線にする補正をする。【０１６９】
また、（荷重変化）補正部２１６は、荷重変化補正関数に従って制駆動力特性指標値マップの縮尺比を算出し、縮尺比で補正をすることもできる。荷重変化補正関数は、変動がないときの輪荷重（初期値）を輪荷重変化量演算部１３が算出した輪荷重変化量に加算し、その加算値を前記初期値で除し、その除算値から制駆動力特性指標値マップの縮尺比を算出する関数である。これにより、制駆動力特性指標値マップをその横軸（Ｆｘ／Ｓ）と縦軸（制駆動力特性指標値）との比を保ちつつ、その算出した縮尺比を乗算する（倍にする）ことで補正をする。【０１７０】
補正出力演算部２１８は、制駆動力特性指標値演算部２１５が算出した制駆動力特性指標値を基に、トルク指令演算部２１０が算出した駆動トルク基本指令値Ｔを補正する。具体的には、補正出力演算部２１８は、タイヤのグリップ力が限界領域に達しないように、トルク指令演算部２１０が算出した駆動トルク基本指令値Ｔを補正する。すなわち、補正出力演算部２１８は、図３６に示すように、制駆動力特性指標値が負値（制駆動力特性指標値が零）にならないように、駆動トルク基本指令値Ｔを補正する。補正出力演算部２１８は、その補正結果（駆動トルク指令値Ｔout）を駆動モータ２０５FL，２０５FR及び制駆動力演算部２１２に出力する。ここで、補正出力演算部２１８は、タイヤのグリップ力が限界領域に達しないように駆動トルク基本指令値Ｔを補正する際に、タイヤグリップ力の限界領域に対して、余裕をもたせた値で補正してもいい。例えば、制御の誤差等で、限界領域に対して安全マージンが必要である場合等に有効である。【０１７１】
図３６では縦軸がグリップ特性パラメータを示し、横軸は車輪力と車輪スリップ度の比を示している。グリップ特性パラメータを所定のクリティカルパラメータ値と比較して制御のモードを変更することができる。図３６の例では丸で示したクロスオーバー点でスリップ率を上げる制御と下げる制御を区別している。図３６の例ではクリティカルパラメータ値はゼロで、グリップ特性パラメータがゼロより大の時はスリップ率を上げる制御を行い、ゼロ以下の場合はスリップ率を下げる制御を行っている。これと異なり、クリティカルパラメータ値を例えばゼロより大きな所定値と設定することもできる。 【０１７２】
図３７は、システム制御部２０６での演算処理手順を示す。システム制御部２０６は、この演算処理を車両走行中に実行する。
図３７に示すように、処理を開始すると、先ずステップＳ５０１において、システム制御部２０６は、制駆動力特性指標値算出処理を実行する。すなわち、システム制御部２０６は、車輪速検出部２０３FL〜２０３RRが検出した各車輪２０７FL〜２０７RRの車輪速、及び加速度センサ２０４が検出した前後Ｇ・横Ｇを基に、車体速度Ｖ、スリップ率ＳFL，ＳFR、制駆動力ＦｘFL，ＦｘFR、及び輪荷重変化量を算出する。システム制御部２０６は、それら算出結果を基に、制駆動力特性指標値マップを用いて、制駆動力特性指標値を推定する（車体速度演算部２０９、スリップ率演算部２１１、制駆動力演算部２１２、輪荷重変化量演算部２１３、制駆動力特性指標値演算部２１５及び荷重変化補正部２１６の処理に対応）。ここで用いる制駆動力特性指標値マップは、輪荷重変化量に応じて補正したものである。制駆動力特性指標値算出処理内容については、図３８を用いて後で詳述する。【０１７３】
続いてステップＳ５０２において、システム制御部２０６は、運転者がアクセルペダル操作又はブレーキペダル操作をしているか否かを判定する。すなわち、システム制御部２０６は、制駆動指令中か否かを判定する。システム制御部２０６は、制駆動指令中の場合、ステップＳ５０３に進み、制駆動力指令中でない場合、前記ステップＳ５０１に戻る。
ステップＳ５０３では、システム制御部２０６は、前記ステップＳ５０１で算出した制駆動力特性指標値が負値か否かを判定する。すなわち、システム制御部２０６は、タイヤのグリップ力が限界領域にあるか否かを判定する。システム制御部２０６は、負値の場合、ステップＳ５０４に進み、負値でない場合、ステップＳ５０５に進む。このように、ステップＳ５０３ではグリップ特性パラメータがクリティカルパラメータ値と比較される。【０１７４】
ステップＳ５０４では、システム制御部２０６は、この演算処理が前回実行したときに算出した駆動トルク指令値Ｔoutから、所定値を減算する。ここで、所定値は、制駆動力調整ゲインＧainに追加ゲインＬを乗じた乗算値である。制駆動力調整ゲインＧainは、例えば路面μに応じたゲインである。追加ゲインＬは、空転をすぐに止めるためのゲインである（Ｌ＞０）。システム制御部６は、その減算結果を新しい駆動トルク指令値Ｔoutとして駆動モータ２０５FL，２０５FRに出力する。その後、システム制御部２０６は、前記ステップＳ５０１に戻る。ステップＳ５０４の制御動作はグリップ特性パラメータをクリティカルパラメータ値より増大させるグリップリカバリー制御に相当する。【０１７５】
ステップＳ５０５では、システム制御部６は、前記ステップＳ５０１で算出した制駆動力特性指標値が第１しきい値未満か否かを判定する。すなわち、システム制御部２０６は、タイヤのグリップ力が限界領域に対してどの程度余裕があるのかを判定する。  ここで、第１しきい値は、例えば線形領域における制駆動力特性指標値の１／１０の値である。すなわち、第１しきい値は、タイヤがグリップ状態にあるとき又はタイヤのグリップ力が限界領域に達したときの制駆動力特性指標値の１／１０の値である。システム制御部２０６は、制駆動力特性指標値が第１しきい値未満の場合、ステップＳ５０６に進み、制駆動力特性指標値が第１しきい値以上の場合、ステップＳ５０９に進む。グリップ特性パラメータ（制駆動力特性指標値）がクリティカルパラメータ値（ゼロ）より大きいが第１閾値（パラメータ閾値）よりは小さい領域をマージナル領域と呼ぶこともできる。【０１７６】
ステップＳ５０６では、システム制御部２０６は、前記ステップＳ５０１で算出した制駆動力特性指標値が低下中（減少している）か否かを判定する。システム制御部２０６は、制駆動力特性指標値が低下中の場合、ステップＳ５０７に進み、制駆動力特性指標値が低下中でない場合、ステップＳ５０８に進む。
ステップＳ５０７では、システム制御部２０６は、この演算処理を前回実行したときに算出した駆動トルク指令値Ｔoutから制駆動力調整ゲインＧainを減算する。システム制御部２０６は、その減算結果を新しい駆動トルク指令値Ｔoutとして駆動モータ２０５FL，２０５FRに出力する。その後、システム制御部２０６は、前記ステップＳ５０１に戻る。【０１７７】
ステップＳ５０８では、システム制御部２０６は、この演算処理を前回実行したときに算出した駆動トルク指令値Ｔoutを上限として保持する。また、システム制御部２０６は、アクセルペダル操作量検出部２０１が検出したアクセル開度及び車体速度演算部２０９が算出した車体速度Ｖを基に、駆動輪２０７FL，２０７FRの駆動トルク基本指令値Ｔを算出する。システム制御部２０６は、その算出結果を新しい駆動トルク指令値Ｔoutとして駆動モータ２０５FL，２０５FRに出力する。その後、システム制御部２０６は、前記ステップＳ５０１に戻る。ステップＳ５０６、Ｓ５０７、Ｓ５０８の制御はグリップ低下予防制御と呼ぶことができる。グリップ低下予防制御はグリップ特性パラメータがクリティカルパラメータ値に近づいたときクリティカル値に向かってグリップ特性パラメータが低下することを予防する制御である。【０１７８】
一方、ステップＳ５０９では、システム制御部２０６は、目標加速度で加速するように、運転者がアクセルペダルを踏み込んでいるか否かを判定する。すなわち、システム制御部２０６は、加速度指令が目標加速度であるか否かを判定する。本実施例では、目標加速度を最大加速度指令（最大Ｇ指令）としているが、これに限るものではなく、車両の能力の最大加速度に対して余裕をもった目標加速度に設定することもある。  システム制御部２０６は、加速度指令が最大加速度指令の場合、ステップＳ５１０に進み、加速度指令が最大加速度指令でない場合、ステップＳ５１２に進む。ステップＳ５０９は車両運転者の前後力増大要求があるか否かをチェックするステップに相当する。【０１７９】
ステップＳ５１０では、システム制御部２０６は、前記ステップＳ５０１で算出した制駆動力特性指標値が第２しきい値よりも大きいか否かを判定する。すなわち、システム制御部２０６は、タイヤのグリップ力が限界領域に対してどの程度余裕があるのかを判定する。ここで、第２しきい値は、第１しきい値よりも大きい値である（第２しきい値＞第１しきい値）。第２しきい値は、例えば線形領域の制駆動力特性指標値２／１０の値である。すなわち、第２しきい値は、タイヤがグリップ状態にあるとき又はタイヤのグリップ力が限界領域に達したときの制駆動力特性指標値の２／１０の値である。システム制御部２０６は、制駆動力特性指標値が第２しきい値よりも大きい場合、ステップＳ５１１に進み、制駆動力特性指標値が第２しきい値以下の場合、前記ステップＳ５１２に進む。【０１８０】
なお、センシングや推定の精度、駆動モータ２０５FL，２０５FRの応答性等に鑑み、第１しきい値及び第２しきい値を、タイヤのグリップ力が限界領域に達したときの制駆動力特性指標値の１／１０、２／１０にする例を示した。しかし、他にも、第１しきい値及び第２しきい値として、正方向にマージンを残した０近傍の値を用いることもできる。
ステップＳ５１１では、システム制御部２０６は、この演算処理を前回実行したときに算出した駆動トルク指令値Ｔoutに制駆動力調整ゲインＧainを加算する。システム制御部２０６は、その加算値を新しい駆動トルク指令値Ｔoutとして駆動モータ２０５FL，２０５FRに出力する。その後、システム制御部２０６は、前記ステップＳ５０１に戻る。【０１８１】
ステップＳ５１２では、システム制御部２０６は、アクセルペダル操作量検出部２０１が検出したアクセル開度及び車体速度演算部２０９が算出した車体速度Ｖを基に、駆動輪２０７FL，２０７FRの駆動トルク基本指令値Ｔを算出する。システム制御部２０６は、その算出結果を新しい駆動トルク指令値Ｔoutとして駆動モータ２０５FL，２０５FRに出力する。その後、システム制御部２０６は、前記ステップＳ５０１に戻る。【０１８２】
図３８は、前記ステップＳ５０１で実行する制駆動力特性指標値算出処理の処理手順を示す。
図３８に示すように、処理を開始すると、先ずステップＳ６０１において、システム制御部２０６は、車輪速検出部２０３FL〜２０３RRにより各車輪２０７FL〜２０７RRの車輪速ｖFL〜ｖRRを検出する。続いてステップＳ６０２において、システム制御部２０６は、加速度センサ２０４により前後Ｇ・横Ｇを検出する。続いてステップＳ６０３において、システム制御部２０６は、前記ステップＳ６０２で検出した前後Ｇ・横Ｇを基に、輪荷重変化量を検出する（輪荷重変化量演算部２１３の処理に対応）。【０１８３】
続いてステップＳ６０４において、システム制御部２０６は、前記ステップＳ６０３で検出した輪荷重変化量を基に、制駆動力特性指標値マップを補正する（荷重変化補正部２１６の処理に対応）。続いてステップＳ６０５において、システム制御部２０６は、前記ステップＳ６０１で検出した車輪速ｖFL〜ｖRRを基に、車体速度Ｖを算出する（車体速度演算部２０９の処理に対応）。続いてステップＳ６０６において、システム制御部２０６は、前記ステップＳ６０１で検出した車輪速ｖFL，ｖFR及び前記ステップＳ６０５で算出した車体速度Ｖを基に、駆動輪２０７FL，２０７FRのスリップ率ＳFL，ＳFRを算出する（スリップ率演算部２１１の処理に対応）。続いてステップＳ６０７において、システム制御部２０６は、前記ステップＳ６０１で検出した車輪速ｖFL〜ｖRR、及び駆動モータ２０５FL，２０５FRに出力した駆動トルク指令値Ｔout（タイヤ角加速度、モータ電流）を基に、駆動輪２０７FL，２０７FRの制駆動力ＦｘFL，ＦｘFRを算出する（制駆動力演算部２１２の処理に対応）。続いてステップＳ６０８において、システム制御部２０６は、前記ステップＳ６０７で算出した制駆動力ＦｘFL，ＦｘFR及び前記ステップＳ６０６で算出したスリップ率ＳFL，ＳFRを基に、前記ステップＳ６０４で補正した制駆動力特性指標値マップに従って制駆動力特性指標値を算出する。そして、システム制御部２０６は、この演算処理を終了する（制駆動力特性指標値演算部２１５の処理に対応）。ステップＳ６０８は制駆動力（前後力）とスリップ率の比を求めるサブステップと、その比から、所定の関係に従って、制駆動力特性指標値（またはグリップ特性パラメータ）を(テーブルルックアップ、数式の演算あるいはその他の方法により）決めるサブステップを有するように構成することもできる。【０１８４】
（動作及び作用）
動作及び作用は次のようになる。
先ず、運転者がアクセルペダルを踏み込んだときに、駆動輪２０７FL，２０７FRの駆動力が大きすぎて、タイヤのグリップ力が限界領域に達し、駆動輪２０７FL，２０７FRが空転したとする。すると、タイヤのグリップ力が限界状態にあると判定し（前記ステップＳ５０３の判定処理で「Ｙｅｓ」と判定し）、駆動トルク指令値Ｔoutを小さくする（前記ステップＳ５０１→ステップＳ５０２→ステップＳ５０３→ステップＳ５０４）。これにより、駆動モータ２０５FL，２０５FRが出力する駆動トルクが小さくなる。そして、処理フロー（前記図３７の処理フロー）を繰り返し実行することで、制駆動力特性指標値が正値となるまで（前記ステップＳ５０３の判定処理で「Ｎｏ」と判定するまで）、駆動トルク指令値Ｔoutが小さくなる。これにより、駆動モータ２０５FL，２０５FRが出力する駆動トルクがさらに小さくなる。このようにすることで、タイヤのグリップ力が限界領域から復帰し、駆動輪２０７FL，２０７FRの空転を抑制きる。このような制御をグリップリカバリー制御と呼ぶことができる。【０１８５】
一方、運転者がアクセルペダルを踏み込んだときに、駆動輪２０７FL，２０７FRの駆動力が大きすぎて、タイヤのグリップ力が限界領域に達しないものの、制駆動力特性指標値が低下して第１しきい値より小さい正値になったとする。すると、タイヤのグリップ力の余裕が少ない（マージナル領域にある）と判定し（前記ステップＳ５０３の判定処理で「Ｎｏ」と判定し）、駆動トルク指令値Ｔoutを僅かに小さくする（前記ステップＳ５０３→ステップＳ５０５→ステップＳ５０６→ステップＳ５０７）。これにより、駆動モータ２０５FL，２０５FRが出力する駆動トルクがそれまでより僅かに小さくなる。そして、処理フローを繰り返し実行することで、制駆動力特性指標値の低下が止まるまで、駆動トルク指令値Ｔoutが小さくなる。これにより、駆動モータ２０５FL，２０５FRが出力する駆動トルクがさらに小さくなる。このようにすることで、制駆動力特性指標値がが小さくなって、タイヤのグリップ力の限界領域に対する余裕が少なくなることを防止できる（グリップ低下予防制御）。
また、駆動トルク指令値Ｔoutを小さくしたことで、制駆動力特性指標値の低下が止まったとする。このとき、その時点での制駆動トルクを一時的に駆動トルク指令値Ｔoutの上限として保持する（前記ステップＳ５０６→ステップＳ５０８）。このとき、アクセル開度が減少した場合には、駆動トルク指令値Ｔoutも減少する。【０１８６】
一方、タイヤがグリップ状態にあり、最大加速度で加速するように運転者がアクセルペダルを踏み込んだときに、制駆動力特性指標値が第２しきい値より大きい正値であったとする。すると、タイヤのグリップ力が目標領域にないと判定し（前記ステップＳ５０３の判定処理で「Ｎｏ」と判定し）、駆動トルク指令値Ｔoutを大きくする（前記ステップＳ５０５→ステップＳ５０９→ステップＳ５１０→ステップＳ５１１）。これにより、駆動モータ２０５FL，２０５FRが出力する駆動トルクが大きくなる。そして、処理フローを繰り返し実行することで、駆動トルクがより大きくなり、加速度がより大きくなる。ここで目標領域は、タイヤグリップの限界領域としてもよいし、限界領域に対して余裕を持たせた領域としてもよい。【０１８７】
また、制駆動力特性指標値が第２しきい値となると、駆動トルク基本指令値Ｔを新しい駆動トルク指令値Ｔoutとして駆動モータ２０５FL，２０５FRに出力する（前記ステップＳ５１１０→ステップＳ５１２）。これにより、運転者のアクセルペダル操作に応じた駆動トルクが駆動モータ２０５FL，２０５FRから低減される。
なお、この第２実施形態を次のような構成により実現することもできる。
すなわち、この実施形態では、タイヤモデルから算出されるタイヤ特性を基に制駆動力特性指標値マップを作成する例を示した。これに対して、例えば実際のタイヤによる実験値を基に制駆動力特性指標値マップを作成することもできる。【０１８８】
また、この実施形態では、制駆動力とスリップ率との比及び制駆動力の変化量とスリップ率の変化量との比をそれぞれ座標軸とした制駆動力特性指標値マップを例示した。これに対して、制駆動力とスリップ率との比及び制駆動力の変化量とスリップ率の変化量との比をそれぞれ変数とした関数式を用いることもできる。この場合、実際のタイヤによる実験値、又はタイヤモデルから算出されるタイヤ特性を基に関数式を作成する。これにより、関数式を比較的容易に作成できる。また、関数式としては、２次以上の多項式が好ましく、特に、３次以上の多項式を用いる。これにより、実験値とほぼ等しい制駆動力特性指標値を算出できる。この場合、そのような関数式を基に構築した演算部が、制駆動力とスリップ率との比を入力として、制駆動力の変化量とスリップ率の変化量との比を出力する。【０１８９】
また、この実施形態では、制駆動力特性指標値を基に、制駆動力を制御する例を示した（前記図３７の処理）。これに対して、制駆動力特性指標値を基に、タイヤの摩擦状態を推定したり、車両状態量を推定したりすることに留めることもできる。具体的には、制駆動力特性指標値の値そのもの、又は所定のしきい値との比較により、タイヤの摩擦状態や車両状態量を推定する。そして、このように推定したタイヤの摩擦状態や車両状態量を、制駆動力制御以外の他の制御、装置等のための情報として用いることができる。【０１９０】
また、この実施形態では、駆動輪２０７FL，２０７FRの駆動力が過剰であるときに、駆動力を低減する駆動力制御に用いる例を示した。これに対して、制動力を低減する制動力制御に用いることもできる。例えば、制動力が過剰であるときに、その制動力を低減する制動力制御に用いることもできる。すなわち、前記図１５の処理に沿うとすれば、車輪が制動トルクを発生しているときに、制駆動力特性指標値が負値になると、制駆動力特性指標値が正値になるまで、制動トルクを徐々に低減する。また、車輪が制動力を発生しているときに、制駆動力特性指標値が低下し、制駆動力特性指標値が第１しきい値よりも小さい正値になると、駆動モータ２０５FL，２０５FRによる制動トルクの増大を抑制する。また、車輪が制動力を発生しているときに、制駆動力特性指標値が正値である場合、最大減速度で減速するようにブレーキペダルが踏み込まれると、制駆動力特性指標値が第２しきい値以下の正値になるまで、制動トルクを徐々に増加させる。【０１９１】
図３９は、前記制動力制御を行った場合の結果（提案手法）と従来のＡＢＳ(Antilock Brake System)制御を行った場合の結果（従来手法）を示す。この結果は、初期速度１００km/hから限界制動を行なったときの結果を示す。また、何れの結果もシミュレーション結果である。同図（ａ）は、制御によるブレーキ動作（制動力）を示す。同図（ｂ）は、制御を実施したことによる車速変化を示す。これら結果から、従来手法に比べ、提案手法は制動距離を２０％程度短縮できることがわかる。【０１９２】
また、この実施形態では、電動駆動車に適用する例を示した。これに対して、例えば、エンジン駆動車におけるトラクションコントロールや、油圧ブレーキによる制動力制御にも応用可能である。
また、この実施形態では、車輪速ｖFL〜ｖRRを基に車体速度Ｖを算出する例を示した。これに対して、例えば、加速度センサ４の検出結果を用いて、車輪速ｖFL〜ｖRRから算出される車体速度Ｖの推定値を補正することもできる。これにより、車体速度Ｖの推定精度を向上させることができる。【０１９３】
なお、前記実施形態では、制駆動力演算部１２は、車輪の制駆動力を検出する制駆動力検出手段を実現している。また、スリップ率演算部１１は、前記車輪のスリップ率を検出するスリップ率検出手段を実現している。また、制駆動力特性指標値演算部１５は、車輪の制駆動力と車輪のスリップ率との比と、該制駆動力の変化量と該スリップ率の変化量との比との関係を示すタイヤ摩擦状態推定用情報を基に、前記制駆動力検出手段が検出した制駆動力と前記スリップ率検出手段が検出したスリップ率との比に対応する制駆動力の変化量とスリップ率の変化量との比を取得する取得手段を実現している。ここで、前記タイヤ摩擦状態推定用情報は、前記制駆動力とスリップ率との比が各路面μで得た値で同一であれば、該制駆動力の変化量と該スリップ率の変化量との比が各路面μで得た値で同一となることを示す情報である。制駆動力特性指標値マップは、このタイヤ摩擦状態推定用情報を実現している。【０１９４】
また、システム制御部２０６による制駆動力特性指標値の判定処理は、前記取得手段が取得した制駆動力の変化量とスリップ率の変化量との比を基に、タイヤ摩擦状態を推定するタイヤ摩擦状態推定手段を実現している。ここで、制駆動力特性指標値の判定処理は、前記図３７のステップＳ５０３、ステップＳ５０５、ステップＳ５０６及びステップＳ５１０の処理である。また、システム制御部２０６による制駆動力制御処理は、前記取得手段が取得した制駆動力の変化量とスリップ率の変化量との比を基に、前記車輪の制駆動トルクを制御する制駆動トルク制御手段を実現している。ここで、システム制御部２０６による制駆動力制御処理は、前記図３７の処理である。【０１９５】
また、この実施形態では、車輪の制駆動力と車輪のスリップ率との比と、該制駆動力の変化量と該スリップ率の変化量との比との関係を示すものであり、制駆動力とスリップ率との比が各路面μで得た値で同一であれば、該制駆動力の変化量と該スリップ率の変化量との比が各路面μで得た値で同一となることを示すタイヤ摩擦状態推定用情報を基に、検出車輪スリップ率と検出制駆動力との比に対応する制駆動力の変化量とスリップ率の変化量との比を取得し、その取得した制駆動力の変化量とスリップ率の変化量との比を基に、タイヤ摩擦状態を推定する車両状態推定方法を実現している。【０１９６】
また、この実施形態では、車輪の制駆動力と車輪のスリップ率との比と、該制駆動力の変化量と該スリップ率の変化量との比との関係を示すものであり、制駆動力とスリップ率との比が各路面μで得た値で同一であれば、該制駆動力の変化量と該スリップ率の変化量との比が各路面μで得た値で同一となることを示すタイヤ摩擦状態推定用情報を基に、検出制駆動力と検出車輪スリップ率との比に対応する制駆動力の変化量とスリップ率の変化量との比を取得し、その取得した制駆動力の変化量とスリップ率の変化量との比を基に、前記車輪の制駆動トルクを制御する制駆動力制御方法を実現している。【０１９７】
また、この実施形態において制駆動力特性指標値マップを記憶するメモリ等の記憶媒体は、車両状態を推定するための情報を記憶する記憶媒体であり、車輪の制駆動力と車輪のスリップ率との比と、該制駆動力の変化量と該スリップ率の変化量との比との関係を示すものであり、制駆動力とスリップ率との比が各路面μで得た値で同一であれば、該制駆動力の変化量と該スリップ率の変化量との比が各路面μで得た値で同一となることを示すタイヤ摩擦状態推定用情報を記憶する記憶媒体を実現している。【０１９８】
また、この実施形態では、車輪の制駆動力を検出する制駆動力検出手段と、前記車輪のスリップ率を検出するスリップ率検出手段と、前記制駆動力検出手段が検出した制駆動力と前記スリップ率検出手段が検出したスリップ率とに基づいて前記制駆動力の変化量と前記スリップ率の変化量との比の動向を推定する動向推定手段と、前記動向推定手段で推定された比の動向に基づいて前記車輪のタイヤ摩擦状態を判定する摩擦状態判定手段と、を備える車両状態推定装置を実現している。
そして、この実施形態では、車輪の制駆動力を検出する制駆動力検出手段と、前記車輪のスリップ率を検出するスリップ率検出手段と、前記制駆動力検出手段が検出した前記制駆動力と前記スリップ率検出手段が検出した前記スリップ率とに基づいて前記制駆動力の変化量と前記スリップ率の変化量との比の動向を推定する動向推定手段と、前記動向推定手段で推定された比の動向に基づいて前記車輪の制駆動トルクを制御する制駆動トルク制御手段と、を備える制駆動力制御装置を実現している。【０１９９】
すなわち、制駆動力演算部２１２が制駆動力検出手段を実現している。スリップ率演算部１１がスリップ率検出手段を実現している。制駆動力特性指標値演算部２１５が動向推定手段を構成している。補正出力演算部２１８が摩擦状態判定手段を実現している。制駆動力特性指標値演算部２１５及び補正出力演算部２１８が制駆動トルク制御手段を実現している。
また、この実施形態では、車輪の制駆動力と前記車輪のスリップ率とに基づいて前記制駆動力の変化量と前記スリップ率の変化量との比の動向を推定し、その推定結果に基づいて前記車輪のタイヤ摩擦状態を判定する車両状態推定方法を実現している。また、この実施形態では、車輪の制駆動力と前記車輪のスリップ率とに基づいて前記制駆動力の変化量と前記スリップ率の変化量との比の動向を推定し、その推定結果に基づいて前記車輪の制駆動トルクを制御する制駆動力制御方法を実現している。【０２００】
（効果）
本実施形態における効果は次のようになる。
（１）車輪の制駆動力と車輪のスリップ率との比を基に、該制駆動力の変化量と該スリップ率の変化量との比である制駆動力特性指標値（該比の動向）を推定し、その推定結果を基に駆動輪のタイヤ摩擦状態を判定している。これにより、車輪の制駆動力と車輪のスリップ率とを検出できれば、その比を基に、タイヤ摩擦状態を推定するための制駆動力の変化量とスリップ率の変化量との比を取得できる。
これにより、タイヤのグリップ力が限界領域にあるときにも、タイヤ摩擦状態をより適切に推定でき、車両状態をより適切に表す状態量を推定できる。また、路面μにかかわらず、車輪の制駆動力と車輪のスリップ率との比と、該制駆動力の変化量と該スリップ率の変化量との比とが常に一定の関係を示す。これにより、路面μにかかわらず、タイヤ摩擦状態をより適切に推定でき、車両状態をより適切に表す状態量を推定できる。
よって、車輪のスリップ率と路面の摩擦係数とに対応する点と原点とを通る直線の傾きを、車輪の制駆動力を制御するための状態量として用いる方法（従来方法）と異なり、タイヤのグリップ力が限界領域にあるときにも、タイヤ摩擦状態をより適切に推定できる。そして、車両状態をより適切に表す状態量を推定できる。【０２０１】
（２）制駆動力特性指標値マップは、制駆動力とスリップ率との比が増加するほど、制駆動力の変化量とスリップ率の変化量との比（制駆動力のスリップ率に関する偏微分係数）が増加する情報からなる。すなわち、タイヤ摩擦状態又は車両状態が、安定領域又はそれに近い領域にある場合の情報からなる。このような情報からなる制駆動力特性指標値マップを用いることで、制駆動力とスリップ率との比から、比較的容易に制駆動力の変化量とスリップ率の変化量との比を得ることができる。この結果、タイヤ摩擦状態を高い精度で推定でき、車両の制駆動力をより適切に制御できる。さらに、安定領域又はそれに近い領域にあるタイヤ摩擦状態又は車両状態を推定することで、安定した制駆動力制御を実現できる。【０２０２】
（３）タイヤ摩擦状態（車両状態の状態量）の推定に、制駆動力とスリップ率との比及び制駆動力の変化量とスリップ率の変化量との比をそれぞれ座標軸とした特性曲線からなる制駆動力特性指標値マップを用いている。又は、タイヤ摩擦状態の推定に、制駆動力とスリップ率との比及び制駆動力の変化量とスリップ率の変化量との比をそれぞれ変数とした関数式を用いている。これにより、制駆動力とスリップ率との比から、比較的容易に制駆動力の変化量とスリップ率の変化量との比を得ることができる。この結果、タイヤ摩擦状態を高い精度で推定でき、車両状態の状態量を高い精度で推定できる。さらに、車両の制駆動力をより適切に制御できる。【０２０３】
（４）輪荷重を基に、制駆動力特性指標値マップを補正している。これにより、制駆動力特性指標値（制駆動力の変化量とスリップ率の変化量との比）の推定精度を向上させることができる。
（５）輪荷重を基に、制駆動力特性指標値マップが示す特性曲線の相似形状としつつ、その大きさを補正している。すなわち、制駆動力特性指標値マップが輪荷重に応じて相似形状で変化することを利用し、補正している。これにより、制駆動力特性指標値（制駆動力の変化量とスリップ率の変化量との比）の推定精度を向上させることができる。【０２０４】
（６）輪荷重を基に、制駆動力特性指標値マップの特性曲線の最大値が制駆動力特性指標値マップで原点を通る直線上を移動するようにして、特性曲線の相似形状としつつ、その大きさを補正する。すなわち、制駆動力特性指標値マップの特性曲線の最大値が車輪のスリップ率の変化に対して制駆動力が線形変化する領域での該車輪のスリップ率の変化量と該制駆動力の変化量との比を示す値であり、該最大値が輪荷重に応じて制駆動力特性指標値マップで原点を通る直線上を移動することを利用し、補正している。これにより、制駆動力特性指標値（制駆動力の変化量とスリップ率の変化量との比）の推定精度を向上させ、かつその補正を容易に行うことができる。【０２０５】
（７）車輪の制駆動力と車輪のスリップ率とを基に、該制駆動力の変化量と該スリップ率の変化量との比である制駆動力特性指標値を推定し（ステップＳ５０１及びステップＳ６０８）、その推定結果を基に車輪の制駆動力を制御している（ステップＳ５１０３〜Ｓ５１１）。
これにより、タイヤのグリップ力が限界領域にあるときにも、車両の制駆動力をより適切に制御できる。また、路面μにかかわらず、車輪の制駆動力と車輪のスリップ率との比と、該制駆動力の変化量と該スリップ率の変化量との比とが常に一定の関係を示す。これにより、路面μにかかわらず、車両の制駆動力をより適切に制御できる。
よって、車輪のスリップ率と路面の摩擦係数とに対応する点と原点とを通る直線の傾きを基に車輪の制駆動力を制御する方法（従来方法）と異なり、タイヤのグリップ力が限界領域にあるときにも、車両の制駆動力をより適切に制御できる。【０２０６】
（８）駆動輪が駆動トルクを発生しているときに、制駆動力特性指標値が負値になると、制駆動力特性指標値が正値になるまで、駆動トルクを徐々に低減している（ステップＳ５０２→ステップＳ５０３→ステップＳ５０４）。これにより、タイヤのグリップ力が限界領域にあるときに、車輪が空転しても、必要最低限の範囲内で駆動力を低減し、空転を止めることができる。これにより、早期に制動力を復帰させることができる。
なお、一般に、タイヤのグリップ力が限界領域に達し、車輪が空転を開始すると、もとのグリップ状態に復帰させるためには、グリップ力が限界領域に達する直前よりも駆動トルクを低下させなければならない。【０２０７】
例えば、図４０に示すように、スリップ率が小さい状態（０〜０．０５）、つまり、タイヤがグリップ状態にあるときには、駆動モータ２０５FL，２０５FRへの供給電流値を増加させると、タイヤはより大きな駆動力を発生する。このとき、供給電流が特定の電流値（例えば、２００Ａ）を超え、タイヤのグリップ力が限界領域に達し、スリップ率が増大すると（０．０５以上になると）、駆動輪２０７FL，２０７FRで空転が発生する。そして、空転が発生すると、供給電流を空転が発生する直前の電流値（２００Ａ）に低下させても空転は直ぐには収まらない。図４０の特性であれば、タイヤをグリップ状態に復帰させるためには１００Ａ程度まで電流値を低下させなければならない。【０２０８】
図４１は、駆動輪２０７FL，２０７FRに空転が発生した後に、供給電流を低下させた場合のシミュレーション結果を示すタイムチャートである。このシミュレーションでは、駆動モータ２０５FL，２０５FRへの供給電流を２５０Ａとして、駆動輪２０７FL，２０７FRに空転が発生した後に、供給電流を１５０Ａに低下させている。このタイムチャートによれば、供給電流を空転が発生する直前の電流値よりも低い１５０Ａに低下させても空転が収まらないことがわかる。【０２０９】
また、タイヤのグリップ力が限界領域に達するときの駆動トルク、及びタイヤをグリップ状態に復帰させるための駆動トルクは、路面μによって異なる値をとる。そのため、従来、路面μの検出が困難な実環境下にあっては、駆動トルクを路面によらず確実にグリップ状態に復帰できる値まで大幅に指令値（電流値）を低下させなければならなかった。これに対して、本発明を適用した場合、そもそも路面μの情報が不要なため、過不足のない指令値（電流値）で、グリップ状態に的確に復帰させることができる。【０２１０】
（９）車輪が制動トルクを発生しているときに、制駆動力特性指標値が負値になると、制駆動力特性指標値が正値になるまで、制動トルクを徐々に低減している。これにより、タイヤのグリップ力が限界領域にあるときに、車輪がロックしても、必要最低限の範囲内で制動力を低減し、ロックを解除できる。これにより、早期に制動力を復帰させることができる。【０２１１】
（１０）駆動輪が駆動トルクを発生しているときに、制駆動力特性指標値が低下し、制駆動力特性指標値が第１しきい値よりも小さい正値になると、駆動モータ２０５FL，２０５FRによる駆動トルクの増大を抑制している（ステップＳ５１０２→ステップＳ５０３→ステップＳ５０５→ステップＳ５０６→ステップＳ５０７）。このように、駆動力発生時には、制駆動力特性指標値の変化状態を監視することで、路面状況によって生じる突然の空転を予見できる。これにより、路面μが低い状況において不意に空転が発生することを防止し、駆動力の出力を安定的させることができる。【０２１２】
（１１）車輪が制動力を発生しているときに、制駆動力特性指標値が低下し、制駆動力特性指標値が第１しきい値よりも小さい正値になると、駆動モータ２０５FL，２０５FRによる制動トルクの増大を抑制している。このように、制動力発生時には、制駆動力特性指標値の変化状態を監視することで、路面状況によって生じる突然のロックを予見できる。これにより、路面μが低い状況において不意にロックが発生することを防止し、制動力の出力を安定させることができる。【０２１３】
（１２）駆動輪が駆動トルクを発生しているときに、制駆動力特性指標値が正値である場合、最大加速度で加速するようにアクセルペダルが踏み込まれると、制駆動力特性指標値が第２しきい値以下の正値になるまで、駆動トルクを徐々に増加させている（ステップＳ５０３→ステップＳ５０５→ステップＳ５０９→ステップＳ５１０→ステップＳ５１１）。このように、最大駆動指令時に、制駆動力特性指標値を０に近づける制御を行うことで、タイヤの能力を限界まで引き出して駆動力制御を行うことができる【０２１４】
ただし、制駆動力特性指標値が負値になると車輪が空転してしまう。このとき、もとのグリップ状態に復帰させるためには、グリップ力が限界領域に達する直前よりも駆動トルクを低下させなければならない。しかし、このようにすることは、駆動力の低下につながる。そのため、制駆動力特性指標値が必ず正値となるように、制御対象の精度を踏まえてマージンを残した第２しきい値、つまり０近傍の正値を目標とするのが好ましい。例えば、スリップ率が２０％前後になるよう制駆動制御を行っている従来手法にあっては、タイヤが最大制動力を発生するのは、タイヤのロックが発生する直前であり、これは制駆動力特性指標値が０となるときである。【０２１５】
（１３）車輪が制動力を発生しているときに、制駆動力特性指標値が正値である場合、最大減速度で減速するようにブレーキペダルが踏み込まれると、制駆動力特性指標値が第２しきい値以下の正値になるまで、制動トルクを徐々に増加させている。このように、最大制動指令時に、制駆動力特性指標値を０に近づける制御を行うことで、タイヤの能力を限界まで引き出して制動力制御を行うことができる。
ただし、制駆動力特性指標値が負値になると、車輪がロックしてしまう。このとき、もとのグリップ状態に復帰させるためには、グリップ力が限界領域に達する直前よりも駆動トルクを低下させなければならない。しかし、このようにすることは、駆動力の低下につながる。そのため、制駆動力特性指標値が必ず正値となるように、制御対象の精度を踏まえてマージンを残した第２しきい値、つまり、０近傍の正値を目標とするのが好ましい。 【０２１６】
第２実施形態では、前後力（制駆動力）Ｆｘとスリップ率Ｓ（λ）との比（Ｆｘ／Ｓ）が車輪力と車輪スリップ度の比である入力に対応し、前後力Ｆｘとスリップ率Ｓ（λ）とのタイヤの特性曲線上の接線の傾きが車輪グリップ特性を表わすグリップ特性パラメータである出力に対応し、図２８の関係が入力と出力の関係に対応し、図２８の曲線はグリップ特性曲線に対応する。図２８でグリップ特性曲線が横軸と交わる点をクロスオーバー点と呼ぶことができる。このクロスオーバー点でグリップ特性パラメータ（タイヤの特性曲線上の接線の傾き）はクリティカルパラメータ値に等しく、前後力Ｆｘとスリップ率Ｓとの比はクリティカルレシオ値に等しい。この例ではクリティカルパラメータ値はゼロに等しい。前後力とスリップ率との比がクリティカルレシオ値から増大すると、グリップ特性曲線はクロスオーバー点からエンド点まで伸びる、エンド点ではグリップ特性パラメータは最大パラメータ値に等しい。図３１のように、車輪荷重の変化に応じてグリップ特性曲線は補正され、エンド点を原点を通る斜めの直線上で移動させるように補正される。この補正に於いて、クリティカルレシオ値より大きい領域に於いて、互いに交差することなく互いに沿って曲線状に伸びる曲線族を形成するように輪荷重に応じてグリップ特性曲線は補正される。車輪荷重が増大する場合、エンド点を原点を通る直線上で原点から離れる方向に移動させ、クロスオーバー点を図３１の横軸上で原点から離れる方向に移動させるように入出力の関係は補正される。 【０２１７】
（第３の実施形態）
（第３実施形態の前提となる基本原理）
先ず、本実施形態の前提となる技術を説明する。
図５０は、制駆動力FxをX軸、横力FyをY軸上で表現する直交座標面上に摩擦円を表現したものである。  ここで、制駆動力Fxおよび横力Fyは、タイヤから地面に作用する力である。
ここでタイヤ摩擦円は、タイヤが接地面において摩擦状態を維持できる摩擦限界を示す。したがって、タイヤ摩擦円に対して、横力Fyや制駆動動力Fx、または、横力Fyと制駆動動力Fxとの合力（以降、横力Fy、制駆動動力Fx、横力Fyと制駆動動力Fxとの合力を総称して車輪力と呼ぶ）の値が、タイヤ摩擦円の内側にある場合は、摩擦限界に達しておらず摩擦状態を保っている状態となり、タイヤ摩擦円と一致した場合は、最大の摩擦力を発揮している状態となる。ここで、タイヤ接地面においてタイヤに加わる外力が、前記の摩擦円よりも大きい場合は、タイヤが接地面との間で摩擦状態を保っていない状態、つまり、タイヤと地面との相対変位が大きくなり、所謂、スリップ状態となる。このように、車輪力の大きさが、タイヤ摩擦円の半径に近づくほど、タイヤが発揮できる摩擦力の最大値（摩擦限界）に近づくと判断できる。このように理論上は、摩擦限界に対する余裕度を判別できるが、実際にはタイヤ摩擦円の大きさを検知することが困難であるため、上記の理論に基づいた摩擦限界までの余裕度の判別ができていなかった。
ここで、タイヤ摩擦円の大きさは、タイヤと接地面との間の摩擦力の最大値によって決まるものであるが、これまでの技術は、摩擦限界を超えた状態で初めて摩擦力の最大値を推定できるものであったため、摩擦限界に到達する前に摩擦力の最大値を推定することができず、その結果、摩擦限界に達する前の状態において摩擦限界までの余裕度を把握することができず、よって、摩擦限界に達しないようにタイヤの摩擦力を制御することが困難であった。本実施形態は、摩擦力に依存しないで、直接、摩擦限界に対する余裕度を判定できるようにしたものである。摩擦限界に対する余裕度とは、第１実施形態や第２実施形態で前述したタイヤの特性曲線上の接線の傾き（グリップ特性パラメータで表わされる）である。 【０２１８】
次に、制駆動動力Fxと横力Fyとの合力について、摩擦限界に対する余裕度を示す方法について説明する。【０２１９】
まず、図５１〜５４に示すように制駆動力とスリップ率の関係を三次元座標系に表示する。制駆動力Fxとスリップ率λとの関係において、図５１に示すように、制駆動力Fxが最大となるスリップ率をλpeakと定義する。次に、図５２に示すように、スリップ率λの軸を  λpeakを１として無次元化した軸λ／λpeakに変換後、制駆動力Fxとλ／λpeakとの関係線を図５３、図５４に示すように、３次元座標系の一つの象限上に示す。図５２では制駆動力がピークになるスリップ率が１になるように無次元化し、Ｆｘの軸をスリップ率が１の位置に移動する。図５２を９０度回転して回転して図５３を得る。【０２２０】
次に、図５５〜５８に示すように横力とスリップ角の関係を三次元座標系に表示する。横力Fyとスリップ角βとの関係において、図５５に示すように、横力Fyが最大となるスリップ角をβpeakと定義する。次に、図５６に示すように、スリップ角βの軸を  βpeakを１として無次元化した軸β／βpeakに変換後、図５７、図５８に示すように、３次元座標系の象限のうち、前述の制駆動力Fxとλ／λpeakとの関係線の象限と異なる象限上に示す。図５６では横力がピークになるスリップ角が１になるように無次元化し、Ｆｙの軸をスリップ角が１の位置に移動する。図５６を９０度回転して回転して図５７を得る。【０２２１】
図５８の３次元座標系において、制駆動力とスリップ率の関係線（Ｆｘ−Ｚ面）と横力とスリップ角との関係線（Ｆｙ−Ｚ面）との間をＺ軸上の各値ごとに楕円で補完すると、図５９に示すように３次元曲面ができる。この３次元曲面は、スリップ度と車輪力との関係を表す３次元曲面である。ここで、制駆動力Ｆｘに起因して発生するスリップ率λと、横力Ｆｙに起因して発生するスリップ角βとを総称する概念として、スリップ度（Ｚ）を規定した。したがって、図５９のＺ軸は、スリップ度を示す軸となる。また、図５９では、スリップ度と車輪力との関係を表す３次元曲面は、１／４周分強しか表示していないが、実際には、全周分存在する。従って、この場合、スリップ度と車輪力との関係を表す三次元曲面はドーム状あるいは半球状である。【０２２２】
図５９は、単位が異なるスリップ度λとスリップ角βとを  それぞれλ／λpeakおよびβ／βpeakに無次元化することにより、同じ座標系に表現できるようにしたものである。したがって、図５９における３次元曲面において、Fx軸とZ軸とを含むFx−Z面と、Fy軸とZ軸とを含むFy-Z面との間に存在する曲面は、図６０に示すように、制駆動力Fxと横力Fyとの合力Ｆと、合力Fに起因して発生するスリップ度との関係線の集合を示すこととなる。ここで、合力Fに起因して発生するスリップ度とは、スリップ率λおよびスリップ角βとが合成された概念である。ここで、３次元座標系における合力Ｆの大きさ・向きは、制駆動力Ｆｘのスカラ量・向きと横力Ｆｙのスカラ量・向きとの異なる組み合わせにより、無数に存在する。この実施例では、車輪力（Ｆ）はＺ軸回り３６０度全周の何れの方向でもよく図示の実施例は全方向対応である。合力Ｆと合力Ｆに起因して発生するスリップ度の関係は図６０でＺ軸と合力Ｆを含む平面に表され。この平面を９０度回転して図６１が得られる。Ｚ軸と合力Ｆを含む平面は合力の方向に応じて、Ｚ軸のまわりに無数に存在し、Ｚ軸を軸として平面束(a sheaf of planes)を成し、各々に図６１のような２次元特性曲線が存在する。【０２２３】
次に、合力Ｆについての摩擦限界までの余裕度を３次元座標系上で説明する。図６０に示す、スリップ度と車輪力との関係を表す３次元曲面と、合力ＦのベクトルとZ軸とを含む平面との交線が、図６１に示すタイヤの特性曲線となる。図６１のタイヤの特性曲線上の接線の傾きが、正の値から０に近づくほど、摩擦限界に近くなる。したがって、このタイヤの特性曲線上の接線の傾きを検知すれば、摩擦限界に到る前の状態において、摩擦限界までの余裕度を知ることができる。また、図６１のタイヤの特性曲線上の接線の傾きが負の値となった場合は、摩擦力が飽和した状態、所謂、スリップ状態である。【０２２４】
ところが、タイヤ摩擦円の大きさは、前述のように、タイヤと接地面との間の摩擦力の最大値（以降「最大摩擦力」と呼ぶ）によって決まるものであるため、図６２と図６３に示すようにタイヤの特性曲線が、最大摩擦力の大きさによって変化する。前述のように、摩擦限界に到達する前に摩擦力の最大値を推定することができないため、このままでは、車両の制御に適用できない。【０２２５】
ここで、図６４および図６５に示すように、タイヤの特性曲線と、原点Ｏ（スリップ度と車輪力がともに０である点）を通る直線（図６４に一点鎖線で示す）との交点における傾きは、最大摩擦力の大きさによらず一定の値となる。この性質を利用して、合力Ｆとスリップ度Ｚとの比で、タイヤの特性曲線上の接線の傾きを整理すると、図６６に示すように、最大摩擦力に依存しない一つの特性に集約することができる。図６６の特性を予め準備しておけば、合力Ｆの大きさと、スリップ度Ｚとがわかれば、タイヤの特性曲線上の接線の傾きの値を知ることができる、つまり、最大摩擦力を使わずに摩擦限界に対する余裕度を判定できる。【０２２６】
ここで、合力Ｆおよびスリップ度Ｚの求め方について説明する。合力Ｆは、制駆動力Ｆｘ、横力Ｆｙとしたときに、次式（２８）で求めることができる。【０２２７】
【数２８】
2008133150.tif 000030
・・・（２８）【０２２８】
スリップ度Ｚは、スリップ率λ、スリップ角βそれぞれを正規化したλ／λpeak、β／βpeakとの合成値S／Speakであり、次式（２９）で求めることができる。【０２２９】
【数２９】
2008133150.tif 000031
・・・（２９）【０２３０】
ここで、Ｓｐｅａｋｄｒｙは基準路面（この例ではドライ路面）でタイヤの摩擦限界となる時のスリップ度でシステムに記憶されてる定数である。βｐｅａｋｄｒｙ、λｐｅａｋｄｒｙの場合も同様であり、純横力または純制駆動力が飽和するときの値である（図５５と図５１参照）。【０２３１】
３次元座標軸上における合力Ｆの大きさと向きは、制駆動力Ｆｘのスカラ量と向き及び横力Ｆｙのスカラ量と向きとの異なる組み合わせにより無数に存在するため、図６６に示す「合力Ｆ／スリップ度Ｚ」と「タイヤの特性曲線上の接線の傾き」との関係も、図６７に示すように、合力Fの向きの数だけ無数に存在することとなる。そこで、無数にある「合力Ｆ／スリップ度Ｚ」と「タイヤの特性曲線上の接線の傾き」との関係を一つの３次元座標系に集約して表示する。【０２３２】
図６８に示すように、「合力Ｆ／スリップ度Ｚとタイヤの特性曲線上の接線の傾きγとの関係」において、「合力Ｆ／スリップ度Ｚ」を示す軸を、「合力Ｆ／スリップ度Ｚ」の最大値が１になるように「合力Ｆ／スリップ度Ｚ」の最大値で無次元化する。更に、「タイヤの特性曲線上の接線の傾きγ（ガンマ）」を示す軸を、「タイヤの特性曲線上の接線の傾きγ」の最大値が１になるように「タイヤの特性曲線上の接線の傾きγ」の最大値で正規化する。正規化した「合力Ｆ／スリップ度Ｚ」および正規化した「タイヤの特性曲線上の接線の傾きγ」との関係を  図６８に示すように、３次元座標系に表示する。すると、図６９に示すように、「タイヤの特性曲線上の接線の傾きγ」と「合力Ｆ／スリップ度Ｚ」との関係を  曲面で示すことができる。この曲面を予め準備しておけば、「合力Ｆ／スリップ度Z」を「ｍａｘ（合力Ｆ／スリップ度Z）」で割った値を求めれば、「タイヤの特性曲線上の接線の傾きを正規化した値γ／ｍａｘ（γ）」が分かり、γ／ｍａｘ（γ）が正から０に近くなるほど、タイヤ摩擦限界に近づいている、つまり、タイヤの摩擦力を用いることなく、摩擦限界に対する余裕度を判定することができる。また、図６９において、γ／ｍａｘ（γ）が負の値となった場合は、摩擦力が飽和した状態、所謂、スリップ状態である。【０２３３】
ここで、「ｍａｘ（合力Ｆ／スリップ度Z）」と「ｍａｘ（γ）」の具体的な求め方について、説明する。ｍａｘ（合力Ｆ／スリップ度Z）とｍａｘ（γ）とは、図７０に示すように、合力Ｆとスリップ度Ｚとの関係線において、原点Ｏにおける接線の傾きであって、この傾きは、タイヤ接地面に作用する摩擦力が変わったとしても不変である。したがって、この傾きは予め準備しておくことが容易であり、その値をｍａｘ（合力Ｆ／スリップ度Z）とｍａｘ（γ）として設定する。ｍａｘ（合力Ｆ／スリップ度Z）はFy/Fx比（合力の発生方向）に応じた、一定の値の定数である。Fy/Fx比（合力の発生方向）に応じた関数と表現することもできる。ｍａｘ（合力Ｆ／スリップ度Z）は車輪力の発生方向における、車輪力/スリップ度の傾きの最大値を表し、線形状態における傾き（横力のみ発生している場合は、線形域のCpに相当）を表す。ｍａｘ（γ）の値は、グリップ状態の線形・非線系によらず定数として扱うが、Fy/Fx比（合力の発生方向）が変わると変化する。この値は、事前に計算（もしくは計測）して、推定器内に持っておく情報となる。【０２３４】
（基本原理を利用した実施例）
上記に述べた基本原理を利用した車両の挙動制御について説明する。
（構成）
図７１は、第３実施形態の一つの実施例に於ける車両の概略構成を示す構成図である。本実施例は、図７１に示すように、後輪をモータ２９ＲＲ、２９ＲＬで駆動して、前輪１１ＦＲ、１１ＦＬで転舵するＦＲ駆動方式の車両である。【０２３５】
図７１に示すように、車両は、後輪１１RL，１１RRに制駆動トルクを付与する制駆動モータＥＣＵ（Electronic Control Unit）２８及び制駆動力制御装置である電動アクチュエータ２９RL，２９RR、電動パワステ（ＥＰＳ）を制御するＥＰＳＥＣＵ６とを備える。そして、本実施例において、車体走行状態推定装置８は、操舵角センサ１、ヨーレイトセンサ２、横加速度センサ３、前後加速度センサ４及び車輪速センサ５の検出結果と制駆動モータＥＣＵ２８で推定する制駆動力(タイヤが路面に対し作用する力)を基に、車両の走行状態を推定する。車体走行状態推定装置８は、その推定結果を基に、制駆動トルク補正指令を制駆動モータＥＣＵ２８を介して電動アクチュエータ２９RL，２９RRに出力する。ここで、制駆動トルク補正指令は、車両の不安定挙動が抑制されるように制御するための指令信号である。また、車両の不安定挙動とは、過度の駆動トルク付加によるタイヤの空転、過度の制動トルク付加によるタイヤのロック(タイヤが回転しないまま滑っている状態)、車体の横滑り(スピン・ドリフトアウト)の発生を指す。【０２３６】
ここで、ＥＰＳＥＣＵ６は、操舵角トルクセンサ１が検出した操舵トルクを基に、操舵アシスト指令をＥＰＳモータ７に出力する。ここでいう操舵アシスト指令は、操舵力アシストを行うための指令信号である。また、ＥＰＳＥＣＵ６は、車両走行状態推定装置８が出力する不安定挙動抑制アシスト指令（後述）を基に、操舵アシスト補正指令をＥＰＳモータ７に出力する。ここでいう操舵アシスト補正指令は、車両の不安定挙動を抑制するための指令信号である。【０２３７】
ＥＰＳモータ７は、ＥＰＳＥＣＵ６が出力する操舵アシスト指令および操舵アシスト補正指令を基に、ステアリングシャフト１０に回転トルクを付与する。これにより、ＥＰＳモータ７は、ステアリングシャフト１０に連結されているラック・アンド・ピニオン機構（ピニオン１２、ラック１３）、タイロッド１４及びナックルアームを介して左右の前輪１１FL，１１FRの転舵を補助する。
通常時(車体走行状態推定装置８が、車両の走行状態が安定であると判断する時)は、制駆動モータＥＣＵ２８はアクセルペダル３０およびブレーキペダル３１を介してドライバーから入力される信号を元に、電動アクチュエータ２９RL，２９RRを制御する。【０２３８】
車体走行状態推定装置８が車両挙動が不安定状態に近づいている、もしくは不安定状態に陥っていると判断した時、車体走行状態推定装置８から制駆動トルク補正指令が出力され、制駆動モータＥＣＵ２８はアクセル30、ブレーキ31からの入力信号に加算、もしくは上書きした制駆動トルクを算出し、電動アクチュエータ２９RL，２９RRを制御する。また前記の車両挙動が不安定状態に近づいている、もしくは、車両が不安定状態に陥っていると判断した時に、前記の制駆動トルク補正指令と併せて、または、前記の制駆動トルク補正指令に替えて、ＥＰＳＥＣＵ６は、ＥＰＳモータ７に出力する操舵アシスト指令を補正する操舵アシスト補正指令を出力する。【０２３９】
図７２は、この実施例の車両走行状態推定装置８の内部構成を示す。図７２に示すように、車両走行状態推定装置８は、前輪横方向μ勾配推定部３０１（図７３、図７４）、後輪μ勾配推定部３０２（図７６、図７７）、不安定挙動アシスト指令値演算部３０３（図７５）を備える。【０２４０】
前輪横方向μ勾配推定部３０１は、図７３に示すように、車体速度演算部３１７、車体スリップ角推定部３１８、前輪タイヤスリップ角演算部３２０、前輪タイヤ横力演算部３１９、前輪横方向μ勾配演算部３２１、を備える。【０２４１】
車体速度演算部３１７は、車輪速センサ５が検出した車輪速及び前後加速度センサ４が検出した前後加速度を基に（S７００）、車体速度を推定する（図７４のS７０１に対応）。車体速度演算部３１７は、その推定結果を車体スリップ角推定部３１８及び前輪タイヤ横力演算部３１９に出力する。具体的には、車体速度演算部３１７は、従動輪１１FL，１１FRの車輪速の平均値を算出して、その算出値を車体速度の基本値としている。車体速度演算部３１７は、その基本値を前後加速度により補正する。具体的には、その基本値から急加速時のタイヤ空転や急制動時のタイヤロックによる誤差の影響を除くように補正をする。車体速度演算部３１７は、その補正した値を車体速度の推定結果とする。【０２４２】
車体スリップ角推定部３１８は、操舵角センサ１が検出した操舵角、ヨーレイトセンサ２が検出したヨーレイト、横加速度センサ３が検出した横加速度（S７０２）、前後加速度センサ４が検出した前後加速度及び車体速度演算部３１７が算出した車体速度を基に、車両の横滑り角（スリップ角)を推定する（S７０３）。【０２４３】
この実施例の車体スリップ角推定部３１８は図１１に図示の第１実施形態の車体スリップ角推定部１７と同様に構成されている。図１１に示すように、車体スリップ角推定部３１８は、車両の状態量（車両の横滑り角β、スリップ角β）を推定する線形２入力オブザーバ２５を備える。これにより、車体スリップ角推定部３１８は、車両の横滑り角（スリップ角）βを前述のように推定する。【０２４４】
前輪タイヤスリップ角演算部３２０は、操舵角センサ１が検出した操舵角(タイヤ舵角δ)、ヨーレイトセンサ２が検出したヨーレイトγ、車体速度演算部３１７が算出した車体速度Ｖ、及び車体スリップ角推定部３１８が算出した車両の横滑り角(車両のスリップ角)βを基に、前記（１３）式に従って前輪のスリップ角βfを算出する（S７０４）。前輪タイヤスリップ角演算部３２０は、算出した前輪のスリップ角βfを前輪横方向μ勾配演算部３２１に出力する。【０２４５】
前輪タイヤ横力演算部３１９は、ヨーレイトセンサ２が検出したヨーレイトγ及び横加速度センサ３が検出した横加速度Ｇyを基に、前記（１４）式に従って前輪の横力Ｆｙfを算出する（S７０５）。  ここで、ヨーレイトγ及び横加速度Ｇyは、図１５に示すような値である。前輪タイヤ横力演算部３１９は、算出した横力Ｆｙfを前輪横方向μ勾配演算部３２１に出力する。【０２４６】
前輪横方向μ勾配演算部３２１は、前輪タイヤスリップ角演算部３２０が算出した前輪のスリップ角βf及び前輪タイヤ横力演算部３１９が算出した前輪のタイヤ横力Ｆｙfを基に、スリップ角βfの変化量とタイヤ横力Ｆｙfの変化量との比の動向を推定する。ここでいう動向は、タイヤの特性曲線上の接線の傾きとなる。また、以下の説明では、この動向を横力特性指標値、または、前輪横方向μ勾配とも言う。前輪横方向μ勾配演算部３２１は、前記図５に示したものと同様の特性図をマップで有する。この場合図５のマップの横力Ｆｙは、前左右輪それぞれで発生する横力の合力である。前輪横方向μ勾配演算部３２１は、図５のマップ（前輪２輪合計の横力特性指標値マップ）を基に、前記動向である前輪横方向μ勾配（または横力特性指標値）Ｋfを推定する。図７４のフローチャートでは、前輪横方向μ勾配演算部３２１は前輪横力と前輪スリップ角の比を求め（S７０６）、この比から、前輪横方向μ勾配演算部３２１は、図５のマップ（前輪２輪合計の横力特性指標値マップ）を基に、前輪横方向μ勾配（または横力特性指標値）Ｋfを決める（S７０７)。【０２４７】
後輪μ勾配推定部２０２は、図７６に示すように、車体スリップ角推定部４３１、後輪タイヤスリップ角演算部４３３、後輪タイヤ横力演算部４３２、後輪μ勾配演算部４３４、スリップ率演算部４２９、制駆動力演算部４３０を備える。【０２４８】
車体スリップ角推定部４３１は、前輪横方向μ勾配推定部３０１の図７３の車体スリップ角推定部３１８と同じ処理を実施して、車体スリップ角βを出力する。（図７７の例では前輪横方向ミュー勾配推定部３０１から車体スリップ角を入手する。（ステップＳ８０１））【０２４９】
スリップ率演算部４２９は、図７７のステップＳ８００で車輪速センサ５から検知される後輪左右輪を平均して求めた車輪速度と、前輪横方向μ勾配推定部３０１で演算した車体速度Ｖより、後輪スリップ率λｒを算出する。（図７７のステップＳ８０３）【０２５０】
後輪タイヤスリップ角演算部４３３は、操舵角センサ１が検出した操舵角(タイヤ舵角δ)、ヨーレイトセンサ２が検出したヨーレイトγ（S８０２)、前輪横方向μ勾配推定部３０１で演算した車体速度Ｖ、及び車体スリップ角推定部４３１が算出した車両の横滑り角(車両のスリップ角)βを基に、前記（１３）式に従って後輪のスリップ角βｒを算出する。後輪タイヤスリップ角演算部４３３は、算出した後輪のスリップ角βｒを後輪μ勾配演算部４３４に出力する。（図７７のステップＳ８０３）【０２５１】
後輪μ勾配演算部４３４は、前述の式（２９）を利用して、車輪スリップ度Ｚを算出する。具体的には、式（２９）のβに後輪のタイヤスリップ角βｒ、λに後輪スリップ率λｒを代入する。（図７７のステップＳ８０４）【０２５２】
後輪タイヤ横力演算部４３２は、ヨーレイトセンサ２が検出したヨーレイトγ及び横加速度センサ３が検出した横加速度Ｇy（S８０２）を基に、前記（１４）式に従って後輪の横力Ｆｙｒを算出する。ここで、ヨーレイトγ及び横加速度Ｇyは、図１５に示すような値である。後輪タイヤ横力演算部４３２は、算出した横力Ｆｙｒを後輪μ勾配演算部４３４に出力する。（図７７のステップＳ８０５）【０２５３】
制駆動力演算部４３０では、図７１の制駆動モータＥＣＵ２８で推定したモータトルクおよび車輪速センサ５から検知される後輪左右輪を平均して求めた車輪速度とから、後輪が出力する制駆動力Ｆｘｒを演算する。（図７７のステップＳ８０６およびＳ８０７）【０２５４】
後輪μ勾配演算部４３４は、入力された後輪横力Ｆｙｒと後輪制駆動力Ｆｘｒとから、前述の式（２８）を使って、合力Ｆを算出する。具体的には、式（２８）のＦｙにＦｙｒ、ＦｘにＦｘｒを代入する。（図７７のステップＳ８０８）【０２５５】
次に、後輪μ勾配演算部４３４は、以下の式（３０）により、車輪力方向σを演算する。具体的には、式（３０）のＦｙにＦｙｒ、ＦｘにＦｘｒを代入する。式（３０）のAtanは逆正接（アークタンジェント）の略である。【０２５６】
【数３０】
2008133150.tif 000032
・・・（３０）【０２５７】
そして、後輪μ勾配演算部４３４は、これまでに算出した合力Ｆと車輪スリップ度Ｚと車輪力方向σと、図６９示すマップとから、タイヤの特性曲線上の接線の傾きを正規化した値γ／max (γ)を出力する。γ／max (γ)は、前述のμ勾配に相当し、１から０に近づくほど、摩擦限界に近づいていると判断できる。（図７７のステップＳ８０９からＳ８１１）【０２５８】
次に図７２の不安定挙動アシスト指令値演算部３０３について説明する。
不安定挙動アシスト指令値演算部３０３は、図７５に示すように、μ勾配分解部４０５、横方向車両挙動推定部４０７、前後方向車両挙動推定部４０８を備える。【０２５９】
μ勾配分解部４０５は、後輪μ勾配推定部３０２の出力である後輪μ勾配をタイヤの回転方向成分（以降  前後方向成分と呼ぶ）と車軸方向成分（以降横方向成分と呼ぶ）とに分解する。後輪μ勾配のタイヤ前後方向成分Ｋｒｘは式（３１）、タイヤ横方向成分Ｋｒｙは式（３２）で算出する。【０２６０】
【数３１】
2008133150.tif 000033
・・・（３１）【０２６１】
【数３２】
2008133150.tif 000034
・・・（３２）【０２６２】
横方向車両挙動制御指令値演算部４０７は、前輪横力方向μ勾配推定部３０１の出力である前輪横方向μ勾配を無次元化した値Ｋｆｙ‘と、後輪μ勾配推定部３０２の出力である後輪μ勾配の横方向成分であるＫｒｙとを基に、前述の（１５）式に従ってスタティックマージンＳＭを算出する。この例では、式（１５）のＫｆにＫｆｙ’を、ＫｒにＫｒｙを代入する。【０２６３】
スタティックマージンＳＭは、ドリフトアウトの発生し易さを示す値となる。すなわち、横方向車両挙動制御指令値演算部４０７は、前後輪の横力特性指標値 Ｋｆｙ’，Ｋryを基に、タイヤ横力の飽和状態を判定し、前輪１１FL，１１FRのグリップ状態が限界に達し（タイヤ横力が飽和し）、横力特性指標値Ｋfが零又は負値になると、スタティックマージンＳＭを小さい値に算出する。つまり、横方向車両挙動制御指令値演算部４０７は、スリップ角が大きくなっても横力が増大しない状態（横力が飽和した状態）になり、ドリフトアウトが発生し易い状態となると、スタティックマージンＳＭを小さい値に算出する。【０２６４】
さらに、横方向車両挙動制御指令値演算部４０７は、算出したスタティックマージンＳＭを基に、旋回特性がアンダーステア傾向、オーバステア傾向及びニュートラルステア傾向の何れかであるかを判定する。具体的には、横方向車両挙動制御指令値演算部４０７は、スタティックマージンＳＭが正値の場合（ＳＭ＞０）、旋回特性がアンダーステア傾向にあると判定する。また、横方向車両挙動制御指令値演算部４０７は、スタティックマージンＳＭが負値の場合（ＳＭ＜０）、旋回特性がオーバステア傾向にあると判定する。また、横方向車両挙動制御指令値演算部４０７は、スタティックマージンＳＭが零の場合（ＳＭ＝０）、旋回特性がニュートラルステア傾向にあると判定する。その推定した旋回特性を基づいて、制駆動トルク補正指令値を制駆動モータＥＣＵへ出力する。これにより、走行中の動的な横力特性指標値を推定できて、車両挙動を的確に制御できる。【０２６５】
旋回特性がオーバステア傾向であると推定した場合、旋回内側の車輪よりも旋回外側の車輪の駆動力が低減するように、又は旋回内側の車輪よりも旋回外側の車輪の制動力が増大するように、前後輪に制駆動力を付与する制駆動力制御装置を制御している。これにより、車両の不安定挙動をより適切に抑制できる。
旋回特性がアンダーステア傾向であると推定した場合、旋回外側の車輪よりも旋回内側の車輪の駆動力が低減するように、又は前回外側の車輪よりも旋回内側の車輪の制動力が増大するように、前後輪に制駆動力を付与する制駆動力制御装置を制御している。これにより、車両の不安定挙動をより適切に抑制できる。【０２６６】
たとえば、前輪駆動車にて前後トルク配分可能なトルクスプリット型の４ＷＤ車両の例に説明する。この旋回特性がオーバーステア傾向であると推定した場合、オーバーステア傾向を抑制するように前後のトルク配分が２ＷＤ傾向となるように制御する。これにより、車両の不安定挙動をより適切に抑制できる。
この旋回特性がアンダーステア傾向であると推定した場合、アンダーステア傾向を抑制するように前後のトルク配分が４ＷＤ傾向となるように制御する。これにより、車両の不安定挙動をより適切に抑制できる。【０２６７】
さらに後輪の転舵角を制御する後輪転舵アクチュエータを備える車両の例に於いては、旋回特性がオーバステア傾向であると推定した場合、
スタティックマージンＳＭ＜０でありＣPR＜ＣPR*（ＣPR*はリアのグリップが明らかに低下したときの値を示す）のときは、カウンタステアを行い車両挙動を抑制する。これにより、車両の不安定挙動をより適切に抑制できる。
旋回特性がアンダーステア傾向であると推定した場合、スタティックマージンＳＭ≒０（SMがほぼゼロ）となる方向に、前輪または後輪の転舵角を制御する。これにより、車両の不安定挙動をより適切に抑制できる。【０２６８】
あるいはまた、横方向車両挙動制御指令値演算部４０７は、スタティックマージンＳＭが負値の場合（ＳＭ＜０）であって、旋回特性がオーバステア傾向にあると判定し、かつ、後輪の横方向μ勾配が所定値以下、例えば０近傍の値以下、となっている間、不安定挙動抑制アシスト指令をＥＰＳＣＰＵ６に出力する。ここでいう不安定挙動抑制アシスト指令は、後輪１１RL，１１RRのスリップ角βrが減る方向に、ＥＰＳモータ７の出力を制御する指令信号である。【０２６９】
前後方向車両挙動制御指令値演算部４０８は、駆動輪である後輪の前後方向μ勾配に応じた制駆動トルク補正指令値を制駆動モータＥＣＵへ出力する。前後方向車両挙動制御指令値演算部４０８の制御フローを図７８を用いて説明する。【０２７０】
ステップＳ９００で、図７５のμ勾配分解部４０５から出力された後輪の前後方向μ勾配を取得する。ステップＳ９０１で、所得した前後方向μ勾配と、第一閾値とを比較する。前後方向μ勾配が、第一閾値に対して小さい場合は、ステップＳ９０２で制駆動トルク補正指令値をΔＴｒｑ１に設定する。ステップＳ９０３で制駆動トルク補正指令値をΔＴｒｑ１を制駆動モーターＥＣＵ２８に出力する。ステップＳ９０１において、前後方向μ勾配が、第一閾値に対して大きい場合は、ステップＳ９０４で、前後方向μ勾配と第二閾値とを比較する。ステップＳ９０４で、前後方向μ勾配が第二閾値より小さい場合は、制駆動トルク補正指令値をΔＴｒｑ２に設定し、ステップＳ９０３でモーターＥＣＵ２８に出力する。ステップＳ９０４で、前後方向μ勾配が第二閾値より大きい場合は、制駆動トルク補正指令値は出力されない。ここで、第二閾値は、第一閾値よりも大きい値であって、制動トルク補正指令値はΔＴｒｑ１は、ΔＴｒｑ２よりも大きい。この関係により、前後方向μ勾配が、摩擦限界または摩擦限界を超えている０近傍および負の領域と、グリップ状態に近い１近傍と、この両者の間の中間範囲の３段階にわけて、制駆動トルクの出力を変更することにより、中間段階においてはタイヤ摩擦限界に限りなく近い範囲で制駆動力を有効に出力できて、摩擦限界または摩擦限界を超えている０近傍および負の領域においては、即座にグリップ状態に復帰できるように制駆動トルクを制御することができる。グリップ状態に近い１近傍においては、制駆動トルクの補正は行わずに、ドライバー入力に忠実な制駆動トルクを出力することとなり、違和感がない。【０２７１】
前後方向車両挙動制御指令値演算部４０８の出力である制駆動トルク補正指令値ΔＴｒｑを入力されたモータＥＣＵ２８は、図７９に示す制御フローを備える。モータＥＣＵ２８は、ステップＳ１００３で制駆動トルク補正指令値がない場合は、ステップＳ１００６およびステップＳ１００７において、アクセル信号、ブレーキ信号、車速情報のみに基づいて、制駆動トルクの指令値を決める。ステップＳ１００３で制駆動トルク補正指令値がある場合は、ステップＳ１００４およびＳ１００５において、アクセル信号、ブレーキ信号、車速情報のみに基づいて決まった制駆動トルクの指令値を  制駆動トルク補正指令値ΔＴｒｑで補正する。第３実施形態は以上説明した図示の実施例に限定されず、その範囲内で種々の変形、修正が可能である。【０２７２】
第１、第２、第３実施形態による装置は種々の構成が可能であるが、一つの例として図８０に図示するような推定装置であると見なすことも出来る。図８０の装置は少なくともメイン部７０２を有する。メイン部７０２は所定の関係に従って入力から出力を決める関数発生部として作用することが出来る。入力は接地面に於いて車輪に作用する車輪力（Ｆwheel）と前記車輪の車輪スリップ度（Dslip）の比である、出力は車輪の路面グリップ特性あるいは摩擦限界までの余裕度を表わすグリップ特性パラメータ（Pgrip）である。メイン部７０２は出力部（出力確定部）に対応すると解することが出来る。又、グリップ特性を推定する手段は少なくともこのメイン部の機能を果たす手段と解することも出来る。メイン部７０２だけを有する装置は所定の関係を記憶する装置あるいは記憶媒体であってもよい。【０２７３】
図8０の装置は更に車輪力と車輪スリップ度の比である入力を設定する入力部（又は入力設定部）７０１を有していてもよい。入力部７０１は車輪力（Ｆｗｈｅｅｌ）を検出する車輪力検出部７０１ａと車輪すべり度（Ｄｓｌｉｐ）を検出するすべり度検出部７０１ｂを有してもよい。図示の実施例では、車輪力検出部７０１ａは車輪力を演算により推定し、すべり度検出部７０１ｂはすべり度を演算により推定する。入力部７０１は更に車輪力（Ｆwheel）と車輪スリップ度（Dslip）の比を求める除算部７０１ｃを含むこともできる。グリップ特性推定手段は除算部の機能も含んでいると解することもできる。【０２７４】
図8０の装置は更にグリップ特性パラメータ（Pgrip）に応じて車両状態或は車両挙動を推定しあるいは車両を制御する処理部(processing section)７０３を有してもよい。処理部７０３は制御部として機能することも出来る。図８０の装置は更に作動部７０４を備えてもよい。作動部７０４は車両制御のアクチュエータ及び／又は車両状態を表示する表示器（あるいは警報装置）を含む。あるいは作動部７０４は車両制御システムまたは車両制御システムのコントローラであってもよい。【０２７５】
処理部７０３は第１のセクション７０３ａと第２のセクション７０３ｂの少なくとも一方を有することが出来る。第２のセクション７０３ｂはスタビリティ推定部として機能することが出来る。この場合スタビリティ推定部として機能する第２セクション７０３ｂは一つまたは複数の車輪のグリップ特性パラメータから車両スタビリティを表すスタビリティパラメータを決める。第１セクション７０３ａは車両スタビリティ制御部として機能することが出来る。第１セクション７０３ａはグリップ特性パラメータ及びスタビリティパラメータの一方または両方を作動部７０４に伝え、或は、グリップ特性パラメータ及びスタビリティパラメータの一方または両方に基づいて車両を制御するための制御信号を生成して作動部７０４に送付するように構成されていてもよい。【０２７６】
図８０の装置は更にメイン部７０２の所定の関係を調整する調整部７０６を有してもよい。図８０の例では、調整部７０６は輪荷重検出部７０６ａと補正部７０６ｂを備える、輪荷重検出部７０６ａは車輪の輪荷重を求め、補正部７０６ｂは輪荷重に基づいて入力と出力の関係を補正する。【０２７７】
車輪力検出部７０１ａは車輪に作用する前後力と横力から車輪力を決めるよう構成されていてもよい。すべり度検出部７０１ｂは車輪の前後方向スリップ度と横方向スリップ度から車輪スリップ度を決めるよう構成されていてもよい。第３実施形態の図示の例では、前後方向スリップ度は車輪スリップ率を基準率(例えばλpeakdry)で割って得られる無次元の前後スリップ度であり、横方向スリップ度は車輪のスリップ角を基準角(例えばβpeakdry)で割って得られる無次元の横スリップ度である【０２７８】
メイン部７０２の入力は無次元の入力であってもよい。この場合、除算部７０１ｃは車輪力と車輪スリップ度の比を基準比（例えば、max(F/Z))で割って無次元の入力を決めるように構成されていてもよい。また、メイン部７０２は車輪力の方向(σ)に応じて入力と出力の関係を定めるよう構成されていてもよい。【０２７９】
第３の実施形態は、前記第１、第２の実施形態の作用及び効果に加えて、次のような作用及び効果を有する。
車輪の横力と制駆動力との合力に基づいて、車輪のタイヤ摩擦状態を判定している。これにより、タイヤ接地面において、横力と制駆動力とが同時に作用し、かつ、その配分が時々刻々変化するような走行状況においても、車輪のタイヤ摩擦状態を適切に推定できる。【０２８０】
第１、２、３実施形態の図示の実施例によると、車両の車輪の接地面グリップ特性を推定するための方法は車輪力と前記車輪の車輪スリップ度の比をあらわす入力を設定する入力ステップ（又は入力設定ステップ）と、入力と出力の所定の関係に従って、入力から、グリップ特性パラメータを表す出力を決める出力ステップ（又は出力確定ステップ）から成る。【０２８１】
接地面グリップ特性を推定するための方法は更に制御ステップを含んでいてもよい。制御ステップでは、前記グリップ特性パラメータがクリティカルパラメータ値以下のクリティカル領域に於いてはグリップ特性パラメータをクリティカルパラメータ値より増大させるグリップリカバリー制御(例えばS504)を行い、前記グリップ特性パラメータがクリティカルレパラメータ値より大きいがクリティカルパラメータ値より大の所定の第１パラメータ閾値より小のマージナル領域に於いてはグリップ特性パラメータをクリティカルパラメータ値に向かって減少することを防止するグリップ低下予防制御(例えばS506, S507, S508)を行う。  【０２８２】
接地面グリップ特性を推定するための方法は更にスタビリティ推定ステップを備えていてもよい。このスタビリティ推定ステップはグリップ特性パラメータから車両スタビリティを表わす車両スタビリティパラメータを決めるステップである。 この場合、例えば、入力ステップは車両の第１車輪の車輪力と車輪スリップ度の比と第２車輪の車輪力とスリップ度の比を設定し、出力ステップは第１車輪の前記車輪力とスリップ度の比から第１車輪のグリップ特性パラメータを求め第２車輪の前記車輪力とスリップ度の比から第２車輪のグリップ特性パラメータを求め、スタビリティ推定ステップは第１車輪のグリップ特性パラメータと第２車輪のグリップ特性パラメータから車両スタビリティパラメータを決めることもできる。 この方法ははさらに車両スタビリティ制御ステップを有していてもよい。スタビリティ制御ステップ（例えばS108, S406, S407）は車両スタビリティパラメータに基づいて車両を制御するステップである。  【０２８３】
この方法はさらに輪荷重検出ステップと補正ステップを有していてもよい。輪荷重検出ステップは前記車輪の輪荷重を求めるステップであり、補正ステップは輪荷重に基づいて前記入力と出力の関係を補正するステップである。  【０２８４】
入力ステップは車輪力を求める車輪力検出サブステップ、車輪スリップ度を求める車輪スリップ度検出サブステップ及び車輪力検出サブステップにより求められた車輪力を車輪スリップ度検出サブステップで求められた車輪スリップ度で割って車輪力と車輪スリップ度の比を求める除算サブステップを備えていてもよい。【０２８５】
グリップ特性を推定するための方法に於いて、車輪力は横力または前後力または斜め方向の力であってもよい。この方法に於いて、前記車輪力は車輪の横方向と前後方向から離れた斜め方向にも変化し、出力ステップは車輪力の方向に応じてグリップ特性パラメータを決めるステップでもよい。前記入力ステップは車輪に作用する前後力と横力から前記車輪力を決めるステップを有してもよい。【０２８６】
入力ステップは車輪の前後方向スリップ度と横方向スリップ度から前記車輪スリップ度を決めるステップを有していてもよい。この場合、前後方向スリップ度は車輪スリップ率を基準率（例えばλpeakdry）で割って得られる無次元の前後スリップ度であってもよい、横方向スリップ度は車輪のスリップ角を基準角(例えばβpeakdry)で割って得られる無次元の横スリップ度であってもよい。この場合入力ステップは無次元の前後スリップ度を求めるステップと無次元の横スリップ度を求めるステップを有していてもよい。前記入力は無次元の入力である場合もあり、この場合前記入力ステップは車輪力と車輪スリップ度の比を基準比（例えばmax(F/Z))で割って無次元の入力を決めるステップを有していてもよい。【０２８７】
前記出力ステップは車輪力の方向に応じて前記入力と出力の関係を定めるステップを有していてもよい。前記入力と出力の関係が横力と横方向スリップ度の比を表す第１軸、前後力と前後方向スリップ度の比を表す第２軸、グリップ特性パラメータを表す第３軸を有する三次元座標系における三次元曲面で表される場合、出力ステップは三次元曲面で表される前記入力と出力の関係から車輪力の方向に応じて二次元の関係を定めるステップと、二次元の関係に従って前記入力から前記出力を決めるステップを有していてもよい。【０２８８】
グリップ特性を推定するための方法はさらにグリップ特性パラメータから車両挙動を推定する車両挙動推定ステップを有していてもよい。車両挙動推定ステップはグリップ特性パラメータを横方向成分と前後方向成分に分解する分解ステップ、横方向成分に応じて車両の横方向挙動を推定する横挙動推定ステップ, 前後方向成分に応じ車両の前後方向挙動を推定する前後挙動推定ステップを有していてもよい。横挙動推定ステップは第１の車輪のグリップ特性パラメータの前記横方向成分および第２の車輪のグリップ特性パラメータから車両の横方向挙動を推定するステップでもよい。【０２８９】
グリップ特性パラメータを表す出力に基づいて、運転者に報知してもよい。報知の手段としては、例えば、ブザー等の聴覚を刺激する手段、警告灯やナビゲーションの画面上での警告マーク表示等の視覚を刺激する手段、ブレーキやアクセルペダルの反力を変動させたり、ハンドルの操舵反力を変動させたりする触覚を刺激する手段がある。更に、グリップ特性パラメータの大きさに応じて、前記の聴覚や視覚や触覚への刺激の大きさや、繰り返して刺激する際の周波数を変化させてもよい。【０２９０】
本願は日本特許出願 ２００７−１０８０７２、２００７−１０８０７１、２００８−００７１６３、２００７−１０８０７０、２００７−１０８０７３、２００８−００７１６２に基づく。これらの特許出願の内容をここに引用する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
2008133150.tif 000100
【図６７】
2008133150.tif 000101
【図６８】
2008133150.tif 000102
【図６９】
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【図７０】
2008133150.tif 000104
【図７１】
2008133150.tif 000105
【図７２】
2008133150.tif 000106
【図７３】
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【図７４】
2008133150.tif 000108
【図７５】
2008133150.tif 000109
【図７６】
2008133150.tif 000110
【図７７】
2008133150.tif 000111
【図７８】
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【図７９】
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【図８０】
2008133150.tif 000114
【国際調査報告】
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2008133150.tif 000116
2008133150.tif 000117
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