(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のステアリングホイールからサスペンションに至る操舵系に加わる操舵トルク及び操舵力を含む操舵力指標のうちの少くとも一つの操舵力指標を検出する操舵力指標検出手段と、該操舵力指標検出手段の検出信号に基づき、前記車両前方の車輪に生ずるセルフアライニングトルクを推定するセルフアライニングトルク推定手段と、前記車両の状態量を検出する車両状態量検出手段と、該車両状態量検出手段の検出信号に基づき、前記車両前方の車輪に対するサイドフォース及び前輪スリップ角を含む前輪指標のうちの少くとも一つの前輪指標を推定する前輪指標推定手段と、該前輪指標推定手段が推定した前輪指標に対する、前記セルフアライニングトルク推定手段が推定したセルフアライニングトルクの変化に基づき、少くとも前記車両前方の車輪に対するグリップ度を推定するグリップ度推定手段と、該グリップ度推定手段が推定したグリップ度に基づき少くとも前記車両前方の車輪の路面に対する摩擦係数を推定する摩擦係数推定手段とを備え、前記前輪指標推定手段が推定した前輪指標と前記セルフアライニングトルク推定手段が推定したセルフアライニングトルクの特性において、少なくとも原点を通り且つ該原点における勾配を有する線形に近似させると共に、前記車両の走行中に前記勾配を同定する基準セルフアライニングトルク特性に基づき、基準セルフアライニングトルクを設定する基準セルフアライニングトルク設定手段を具備し、前記グリップ度推定手段が、前記基準セルフアライニングトルク設定手段が設定した基準セルフアライニングトルクと前記セルフアライニングトルク推定手段が推定したセルフアライニングトルクとの比較結果に基づき、少くとも前記車両前方の車輪に対するグリップ度を推定するように構成したことを特徴とする路面摩擦係数推定装置。
【請求項２】
前記摩擦係数推定手段は、前記グリップ度が所定の基準グリップ度に達したときに、前記セルフアライニングトルク、又は前記前輪指標のうちの少くとも一つに基づき、前記摩擦係数を推定するように構成したことを特徴とする請求項１記載の路面摩擦係数推定装置。
【請求項３】
前記車両状態量検出手段は、前記車両の状態量として、前記車両に対する横加速度を検出するように構成し、前記摩擦係数推定手段は、前記横加速度と前記グリップ度に基づき、前記摩擦係数を推定するように構成したことを特徴とする請求項１記載の路面摩擦係数推定装置。
【請求項４】
車両の各車輪に付与する制動力を発生する制動力発生手段と、該制動力発生手段の出力を制御して前記車輪に制動力を付与する制動力制御手段と、前記車両の状態量を検出する車両状態量検出手段と、該車両状態量検出手段が検出した状態量に基づき前記制動力制御手段に対する制御パラメータを設定し、該制御パラメータに応じて前記車両のヨーモーメントを安定側に修正するように前記制動力制御手段を制御して前記車両の各車輪に制動力を付与する運動制御手段とを備えた車両の運動制御装置において、前記車両のステアリングホイールからサスペンションに至る操舵系に加わる操舵トルク及び操舵力を含む操舵力指標のうちの少くとも一つの操舵力指標を検出する操舵力指標検出手段と、該操舵力指標検出手段の検出信号に基づき、前記車両前方の車輪に生ずるセルフアライニングトルクを推定するセルフアライニングトルク推定手段と、前記車両状態量検出手段の検出信号に基づき、前記車両前方の車輪に対するサイドフォース及び前輪スリップ角を含む前輪指標のうちの少くとも一つの前輪指標を推定する前輪指標推定手段と、該前輪指標推定手段が推定した前輪指標に対する、前記セルフアライニングトルク推定手段が推定したセルフアライニングトルクの変化に基づき、少くとも前記車両前方の車輪に対するグリップ度を推定するグリップ度推定手段と、該グリップ度推定手段が推定したグリップ度に基づき少くとも前記車両前方の車輪の路面に対する摩擦係数を推定する摩擦係数推定手段と、該摩擦係数推定手段が推定した路面摩擦係数に応じて前記制御パラメータを調整する制御パラメータ調整手段を備え、前記前輪指標推定手段が推定した前輪指標と前記セルフアライニングトルク推定手段が推定したセルフアライニングトルクの特性において、少なくとも原点を通り且つ該原点における勾配を有する線形に近似させると共に、前記車両の走行中に前記勾配を同定する基準セルフアライニングトルクを設定する基準セルフアライニングトルク特性に基づき、基準セルフアライニングトルクを設定する基準セルフアライニングトルク設定手段を具備し、前記グリップ度推定手段が、前記基準セルフアライニングトルク設定手段が設定した基準セルフアライニングトルクと前記セルフアライニングトルク推定手段が推定したセルフアライニングトルクとの比較結果に基づき、少くとも前記車両前方の車輪に対するグリップ度を推定するように構成したことを特徴とする車両の運動制御装置。
【請求項５】
前記摩擦係数推定手段は、前記グリップ度が所定の基準グリップ度に達したときに、前記セルフアライニングトルク、又は前記前輪指標のうちの少くとも一つに基づき、前記摩擦係数を推定するように構成したことを特徴とする請求項４記載の車両の運動制御装置。
【請求項６】
前記車両状態量検出手段は、前記車両の状態量として、前記車両に対する横加速度を検出するように構成し、前記摩擦係数推定手段は、前記横加速度と前記グリップ度に基づき、前記摩擦係数を推定するように構成したことを特徴とする請求項４記載の車両の運動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、路面摩擦係数推定装置に関し、車両前方の車輪に対する横方向のグリップの程度を表すグリップ度を推定し、このグリップ度に基づき路面摩擦係数を推定する装置に係る。また、この路面摩擦係数推定装置を備え、車両の旋回時等において、ブレーキペダルの操作の有無には無関係に各車輪に対して制動力を付与することにより、過度のオーバーステア及び過度のアンダーステアを抑制制御する制動操舵制御を含み、種々の制御を行なう車両の運動制御装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
車両の運動制御装置としては、例えば特開平９ー３０１１４７号公報に開示されている。これは、低μ時に制御開始の応答性が向上すると共に、高μ時に不必要に制御が開始されるのを低減することを課題とし、車両の各車輪に対し少なくともブレーキペダルの操作に応じて制動力を付与するブレーキ液圧制御装置と、車両の運動状態量を推定する車両状態量推定手段と、該車両状態量推定手段により推定された車両運動状態量が制御開始閾値を超えた場合に、制御開始要と判定する開始判定手段と、該開始判定手段が制御開始要と判定した時に、前記車両のヨーモーメントを安定側に修正するように前記ブレーキ液圧制御装置を制御し、前記車両の各車輪に制動力を付与する運動制御手段とを備えた車両の運動制御装置において、路面の摩擦係数を推定する路面摩擦係数推定手段と、該路面摩擦係数推定手段により推定された路面摩擦係数が低い程小さくするように制御開始閾値を設定する開始閾値設定手段とを備えることとしたものである。
【０００３】
一方、特許第３１６６４７２号公報においては、路面摩擦係数検出装置が開示されており、その従来技術として、車両旋回中に車輪の横スリップ角がある程度大きくなるとその車輪に作用するコーナリングフォースが飽和し、そのときの値が路面μに対応するという事実に基づき、コーナリングフォースの飽和値から路面μを検出する技術が知られているとし、その一例として特開昭６０−１４８７６９号公報が引用されている。同特許公報においては、従来の路面μ検出技術はいずれも、車輪グリップ状態が限界に近い状態になって初めて路面μを検出し得るものであり、車輪グリップ状態が限界に近くなる以前に路面μを検出することは困難であるとし、更に、復元モーメントとコーナリングフォースとの関係を用いれば、車輪の横スリップ角とコーナリングフォースとの関係を用いるより、コーナリングフォースが小さい領域から路面μを検出し得るとしている。
【０００４】
そして、上記特許公報においては、検出精度低下状態にあると推定し続けられる場合には、各回の最終路面摩擦係数が前回の最終摩擦路面係数に一致し続けられ、結局、各回の最終路面摩擦係数が、その検出精度低下状態に先行する検出精度良好状態における最後の最終路面摩擦係数に固定される傾向が強くなるとした上で、検出精度低下状態で供給する路面μは車両制御装置の設計方針との関係において決定されるべきであり、検出精度低下状態では路面μの各回の値を前回値ではなく予め設定された値に近づくように決定することにより、検出精度低下状態でも適正な路面μを出力可能とすることを課題として以下の装置が提案されている。
【０００５】
即ち、今回の検出復元モーメントと検出コーナリングフォースとの関係に基づいて路面摩擦係数の今回の暫定値である暫定路面摩擦係数の検出精度を推定し、少くともその今回の検出復元モーメントと予め設定された設定路面摩擦係数とに基づいて路面摩擦係数の今回の最終値である最終路面摩擦係数を、推定した検出精度が上昇するにつれて今回の暫定路面摩擦係数に近づき、低下するにつれて設定路面摩擦係数に近づくように決定するようにした装置が提案されている。
【０００６】
更に、特開平１１−９９９５６公報においては、操舵輪の切り過ぎを防止することを目的とした車両用可変舵角比操舵装置が開示されており、横力使用率あるいは横Ｇ使用率という指標が用いられている。即ち、同公報に記載の装置によれば、先ず路面摩擦係数μが推定され、横力の使用率が求められる。路面摩擦係数μが低いほどタイヤのコーナリングパワーＣｐが減少するため、同一舵角での路面から受けるラック軸反力は路面摩擦係数μに応じて小さくなる。従って、前輪舵角とラック軸反力を実測し、前輪舵角に対する実ラック軸反力と、予め内部モデルとして設定された基準ラック軸反力との比較により路面摩擦係数μを推定することができるとするものである。更に、路面摩擦係数μに基づき等価摩擦円を設定し、前後力による摩擦力使用分を差し引き、最大発生横力を求め、現在発生している横力との比を横力使用率としている。あるいは、横Ｇセンサを設け、検出した横Ｇに基づき横Ｇ使用率とすることもできるとしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前掲の特開平９ー３０１１４７号公報に記載の車両の運動制御装置においては、制御パラメータの一つである開始感度を路面摩擦係数（路面μ）に応じて調整するように構成されている。この場合に必要とされる路面μは最大摩擦係数であり、従って、特にことわらない限り、通常、路面μというときは路面の最大摩擦係数という意味で用いられる。
【０００８】
然し乍ら、従来技術では、摩擦力限界に達する前に路面摩擦係数を精度良く検出することが困難であることから、一般的に、誤作動を防止するため、通常は摩擦係数を高μに設定し、摩擦係数推定値のフィルタ値により低μ側に値を更新するように構成されている。この方法では、低μの路面では、摩擦係数推定値がその真値に収束するまでに時間を要し、制御開始が遅れるおそれがある。また、制御量についても、路面μに対応すべき制御量に対しずれを生ずるおそれがあるので、良好な制御性を確保することは至難である。
【０００９】
前掲の特許第３１６６４７２号公報に記載の路面摩擦係数検出装置によれば、検出精度が低下したときには設定路面摩擦係数に近づくように決定されるとされているように、検出精度が低下したときに、路面μ、即ち路面の最大摩擦係数として推定される値をできるだけ適切な値とするものであり、運動制御装置にも適用可能ではあるが、同特許公報では他の装置における路面μと同様の扱いであり、特に、運動制御装置における制御パラメータの調整に好適な、路面の最大摩擦係数に至るまでの早い段階で精度よく路面μを推定し得るという訳ではない。
【００１０】
ここで、路面とタイヤとの摩擦力には限界があるため、車両が摩擦力限界に達し、過度のアンダステア状態になった場合には、運転者が意図する走行旋回半径を維持するためには、車両のヨー運動、つまり車両走行路面上における車両姿勢を制御するだけではなく、車両を減速することが必要となる。然し乍ら、前掲の特開平６−９９８００号公報に記載の装置等では、タイヤが摩擦力限界に達してから車両挙動が判別されるため、この状況で車両を減速するとコーナリングフォースが減少し、アンダステアの助長が懸念される。さらに、実際の制御システムにおいては、制御不感帯を有するため、ある程度の車両挙動が発生した後、上記の制御が実行されることになる。
【００１１】
また、道路のカーブ形状はクロソイド曲線で構成されており、運転者が道路のカーブをトレースしようとする場合には、徐々にステアリングホイール（ハンドル）を切りこんで行くことになる。従って、カーブへの進入速度が高い場合には、車輪に発生するサイドフォースが遠心力と釣合わず、車両はカーブ外側にふくらむ傾向を示す。このような場合に、前掲の特開平６−９９８００号公報や特開昭６２−１４６７５４号公報に記載の装置が作動するが、旋回限界で制御が開始されるため、この制御により車速が十分に低下できない場合が生じ、前述の制御のみではカーブ外側へのふくらみを防止できない場合も起こり得る。
【００１２】
ところで、自動車技術ハンドブック〈第１分冊〉基礎・理論編（１９９０年１２月１日社団法人自動車技術会発行）の１７９頁乃至１８０頁においては、タイヤが横すべり角αを以って横すべりしながら転動する状態が図２に示すように説明されている。
【００１３】
即ち、図２において、破線で示すタイヤのトレッド面は路面と図２の点Ａを含む接地面前端で接触し、点Ｂまで路面に粘着し、タイヤ進行方向に移動する。そして、横方向のせん断変形による変形力が摩擦力に等しくなった点ですべりだし、点Ｃを含む後端で路面から離れて元の状態に戻る。このとき、接地面全体で発生する力Ｆｙ（サイドフォース）はトレッド部の横方向への変形面積（図２の斜線部）と単位面積当たりのトレッド部の横方向弾性定数の積となる。図２に示すように、サイドフォースＦｙの着力点はタイヤ中心線直下（点Ｏ）よりもｅn （ニューマチックトレール）だけ後方（図２の左方向）にある。従って、このときのモーメントＦｙ・ｅn がセルフアライニングトルク（Ｔsa）であり、横すべり角αを減少させる方向に作用することになる。
【００１４】
次に、車両にタイヤが装着された場合について、図２を簡略化した図３を用いて説明する。車両の操舵車輪においては、通常、ステアリングホイール（ハンドル）の戻りをよくするため、キャスタ角をつけキャスタトレールｅc を設けることしている。従って、車輪の接地点は点Ｏ’となりステアリングホイールを復元させようとするモーメントは、Ｆｙ・（ｅn ＋ｅc ）となる。
【００１５】
タイヤの横方向のグリップ状態が低下し、すべり領域が拡大すると、トレッド部の横方向変形は図３のＡＢＣの形状からＡＤＣの形状となる。この結果、サイドフォースＦｙの着力点は、車両進行方面に対して前方（図３の点Ｈから点Ｊ）に移動することになる。つまりニューマチックトレールｅn が小さくなる。従って、同一のサイドフォースＦｙが作用していても、粘着領域が大きく、すべり領域が小さい場合（即ち、タイヤの横グリップが高い場合）には、ニューマチックトレールｅn は大きく、セルフアライニングトルクＴsaは大きくなる。逆に、タイヤの横方向のグリップが失われ、すべり領域が増大すると、ニューマチックトレールｅn は小さくなり、セルフアライニングトルクＴsaは減少することになる。
【００１６】
以上のように、ニューマチックトレールｅn の変化に着目すれば、タイヤ横方向のグリップの程度を検出することが可能である。そして、ニューマチックトレールｅn の変化はセルフアライニングトルクＴsaに表れるため、セルフアライニングトルクＴsaに基づき、車両前方の車輪に対する横方向のグリップの程度を表すグリップ度（以下、グリップ度という）を推定することができる。また、グリップ度としては、後述するように、路面摩擦に対するサイドフォースの余裕度に基づいて推定することもできる。
【００１７】
上記のグリップ度は、前掲の特開平１１−９９９５６公報に開示された横力使用率又は横Ｇ使用率とは以下のように相違している。同公報に記載の装置においては、路面において発生可能な最大横力を、路面摩擦係数μから求めている。この路面摩擦係数μはコーナリングパワーＣｐ（定義は、スリップ角１deg 時のサイドフォースの値）の路面摩擦係数μ依存性に基づいて推定される。しかし、コーナリングパワーＣｐは路面摩擦係数μだけでなく、タイヤ接地面の形状（接地面長さ、及び幅）、トレッドゴムの弾性などに影響される。例えば、トレッド面に水が介在するような場合、あるいは、タイヤ磨耗、温度によりトレッドゴム弾性が変化した場合等において、路面摩擦係数μが同一でもコーナリングパワーＣｐに変化が現れる。このように、同公報に記載の技術においては車輪のゴムタイヤとしての特性には全く配慮されていない。
【００１８】
そこで、本発明は、摩擦力限界に達する前の早い段階で路面摩擦係数を精度よく推定し得る路面摩擦係数推定装置を提供することを課題とする。
【００１９】
また、本発明は、摩擦力限界に達する前の早い段階で路面摩擦係数を精度よく推定し、その路面摩擦係数に応じて制御パラメータを調整し、適切に車両の運動制御を行ない得る車両の運動制御装置を提供することを課題とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明の路面摩擦係数推定装置は、請求項１に記載のように、車両のステアリングホイールからサスペンションに至る操舵系に加わる操舵トルク及び操舵力を含む操舵力指標のうちの少くとも一つの操舵力指標を検出する操舵力指標検出手段と、該操舵力指標検出手段の検出信号に基づき、前記車両前方の車輪に生ずるセルフアライニングトルクを推定するセルフアライニングトルク推定手段と、前記車両の状態量を検出する車両状態量検出手段と、該車両状態量検出手段の検出信号に基づき、前記車両前方の車輪に対するサイドフォース及び前輪スリップ角を含む前輪指標のうちの少くとも一つの前輪指標を推定する前輪指標推定手段と、該前輪指標推定手段が推定した前輪指標に対する、前記セルフアライニングトルク推定手段が推定したセルフアライニングトルクの変化に基づき、少くとも前記車両前方の車輪に対するグリップ度を推定するグリップ度推定手段と、該グリップ度推定手段が推定したグリップ度に基づき少くとも前記車両前方の車輪の路面に対する摩擦係数を推定する摩擦係数推定手段とを備え、前記前輪指標推定手段が推定した前輪指標と前記セルフアライニングトルク推定手段が推定したセルフアライニングトルクの特性において、少なくとも原点を通り且つ該原点における勾配を有する線形に近似させると共に、前記車両の走行中に前記勾配を同定する基準セルフアライニングトルク特性に基づき、基準セルフアライニングトルクを設定する基準セルフアライニングトルク設定手段を具備し、前記グリップ度推定手段が、前記基準セルフアライニングトルク設定手段が設定した基準セルフアライニングトルクと前記セルフアライニングトルク推定手段が推定したセルフアライニングトルクとの比較結果に基づき、少くとも前記車両前方の車輪に対するグリップ度を推定するように構成したものである。尚、前記車両の状態量としては、車両の速度、横加速度、ヨーレイト、操舵角等、運動中の車両に係る指標を含む。
【００２２】
前記摩擦係数推定手段は、請求項２に記載のように、前記グリップ度が所定の基準グリップ度に達したときに、前記セルフアライニングトルク、又は前記前輪指標のうちの少くとも一つ、即ちサイドフォースもしくは前輪スリップ角に基づき、前記摩擦係数を推定するように構成するとよい。
【００２３】
あるいは、請求項３に記載のように、前記車両状態量検出手段は、前記車両の状態量として、前記車両に対する横加速度を検出するように構成し、前記摩擦係数推定手段は、前記横加速度と前記グリップ度に基づき、前記摩擦係数を推定するように構成してもよい。例えば、路面摩擦係数をμとし、横加速度を重力加速度（9.81m/sec2）により無次元化した値Ｇｙとすると、μ＝Ｇｙ／（１−ε）として求めることができる。尚、詳細については後述する。
【００２４】
また、本発明の車両の運動制御装置は、請求項４に記載のように、車両の各車輪に付与する制動力を発生する制動力発生手段と、該制動力発生手段の出力を制御して前記車輪に制動力を付与する制動力制御手段と、前記車両の状態量を検出する車両状態量検出手段と、該車両状態量検出手段が検出した状態量に基づき前記制動力制御手段に対する制御パラメータを設定し、該制御パラメータに応じて前記車両のヨーモーメントを安定側に修正するように前記制動力制御手段を制御して前記車両の各車輪に制動力を付与する運動制御手段とを備えた車両の運動制御装置において、前記車両のステアリングホイールからサスペンションに至る操舵系に加わる操舵トルク及び操舵力を含む操舵力指標のうちの少くとも一つの操舵力指標を検出する操舵力指標検出手段と、該操舵力指標検出手段の検出信号に基づき、前記車両前方の車輪に生ずるセルフアライニングトルクを推定するセルフアライニングトルク推定手段と、前記車両状態量検出手段の検出信号に基づき、前記車両前方の車輪に対するサイドフォース及び前輪スリップ角を含む前輪指標のうちの少くとも一つの前輪指標を推定する前輪指標推定手段と、該前輪指標推定手段が推定した前輪指標に対する、前記セルフアライニングトルク推定手段が推定したセルフアライニングトルクの変化に基づき、少くとも前記車両前方の車輪に対するグリップ度を推定するグリップ度推定手段と、該グリップ度推定手段が推定したグリップ度に基づき少くとも前記車両前方の車輪の路面に対する摩擦係数を推定する摩擦係数推定手段と、該摩擦係数推定手段が推定した路面摩擦係数に応じて前記制御パラメータを調整する制御パラメータ調整手段を備え、前記前輪指標推定手段が推定した前輪指標と前記セルフアライニングトルク推定手段が推定したセルフアライニングトルクの特性において、少なくとも原点を通り且つ該原点における勾配を有する線形に近似させると共に、前記車両の走行中に前記勾配を同定する基準セルフアライニングトルクを設定する基準セルフアライニングトルク特性に基づき、基準セルフアライニングトルクを設定する基準セルフアライニングトルク設定手段を具備し、前記グリップ度推定手段が、前記基準セルフアライニングトルク設定手段が設定した基準セルフアライニングトルクと前記セルフアライニングトルク推定手段が推定したセルフアライニングトルクとの比較結果に基づき、少くとも前記車両前方の車輪に対するグリップ度を推定するように構成したものである。
【００２６】
前記摩擦係数推定手段は、請求項５に記載のように、前記グリップ度が所定の基準グリップ度に達したときに、前記セルフアライニングトルク、又は前記前輪指標のうちの少くとも一つ、即ちサイドフォースもしくは前輪スリップ角に基づき、前記摩擦係数を推定するように構成してもよい。
【００２７】
あるいは、請求項６に記載のように、前記車両状態量検出手段は、前記車両の状態量として、前記車両に対する横加速度を検出するように構成し、前記摩擦係数推定手段は、前記横加速度と前記グリップ度に基づき、前記摩擦係数を推定するように構成することができる。
【００２８】
前記制御パラメータとしては、例えば、前記運動制御手段による前記制動力制御手段の制御量と、前記車両運動状態量が制御開始閾値を超えた場合に制御開始要と判定する開始判定に際して設定する開始感度、及び制御終了閾値を含む終了感度がある。また、前記車両運動状態量としては、車体横すべり角、車体横すべり角速度等を用いることができる。
【００２９】
更に、前記車輪の各々に装着したホイールシリンダを備え、前記制動力発生手段が、ブレーキ操作部材の操作に応じてブレーキ液圧を出力する液圧発生手段を備えると共に、前記制動力制御手段が、前記液圧発生手段と前記ホイールシリンダとの間に介装し、前記制御パラメータに応じて前記ホイールシリンダに供給されるブレーキ液圧を制御する液圧制御手段を備え、前記制動力制御手段が、前記制御パラメータ調整手段が調整した制御パラメータに応じて前記液圧制御手段を制御するように構成することができる。あるいは、何れの手段も電気制御手段として電気ブレーキ装置を構成することとしてもよい。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の望ましい実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の路面摩擦係数推定装置の一実施形態に係り、車両前方の車輪に対するサイドフォース（以下、前輪サイドフォースという）とセルフアライニングトルクからグリップ度を推定し、このグリップ度に基づき路面摩擦係数を推定する路面摩擦係数推定装置の主要構成を示すブロック図である。先ず、図２乃至図４を参照して路面摩擦係数の推定の一例について説明する。
【００３１】
前述の図２及び図３から明らかなように、前輪サイドフォースに対する実セルフアライニングトルクの特性は、図４のＴsaa に示すような特性となる。前述のように、実セルフアライニングトルクをＴsaa とし前輪サイドフォースをＦyfとすると、Ｔsaa ＝Ｆyf・（ｅn ＋ｅc ）であるので、実セルフアライニングトルクＴsaa の前輪サイドフォースＦyfに対する非線型特性はニューマチックトレールｅn の直接的変化を表している。従って、実セルフアライニングトルクＴsaa の原点０近傍（ここで、前輪はグリップ状態にある）での前輪サイドフォースＦyfに対する傾きＫ１を同定し、つまり、完全グリップ状態でのセルフアライニングトルク特性（基準セルフアライニングトルクＴsao ）で示す特性を求める。尚、傾きＫ１は、初期値として実験的に求めた所定値を用い、グリップ度が高い通常走行中に、これを同定し補正することが望ましい。尚、実セルフアライニングトルクＴsaa は、後述する演算によって求められる。
【００３２】
そして、基準セルフアライニングトルクＴsao に対する実セルフアライニングトルクＴsaa に基づき前輪のグリップ度εが推定される。例えば、前輪サイドフォースがＦyf1 の場合における、基準セルフアライニングトルクＴsao の値Ｔsao1（＝Ｋ１・Ｆyf1 ）と、実セルフアライニングトルクＴsaa の値Ｔsaa1に基づき、グリップ度εは、ε＝Ｔsaa1／Ｔsao1として求めることができる。
【００３３】
上記のように、車輪のグリップ度は、サイドフォース（前輪サイドフォースＦyf）に対するセルフアライニングトルク（実セルフアライニングトルクＴsaa ）の変化に基づいて推定することができるが、これは図１に示すように構成することによって実現でき、その具体的構成を図１２及び図１３に示す。先ず、図１においては、車両のステアリングホイール（図示せず）からサスペンション（図示せず）に至る操舵系に加わる操舵トルク及び操舵力を含む操舵力指標のうちの少くとも一つの操舵力指標（例えば、操舵トルク）を検出する操舵力指標検出手段として、操舵トルク検出手段Ｍ１とアシストトルク検出手段Ｍ２が設けられている。これらの検出結果に基づき反力トルク検出手段Ｍ３にて反力トルクが検出される。
【００３４】
本実施形態では、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）を備えており、例えば図１２に示すように構成されている。後に図１２を参照して詳細に説明するので、ここでは概要を説明する。本実施形態の電動パワーステアリング装置は、運転者によるステアリングホイール１の操作によってステアリングシャフト２に作用する操舵トルクＴstr を、操舵トルクセンサＴＳによって検出し、この検出操舵トルクＴstr の値に応じて電動モータ３を制御し、減速ギヤ４及びラックアンドピニオン５を介して車両前方の車輪ＦＬ，ＦＲを操舵し、運転者のステアリング操作力を軽減するものである。また、操舵角検出手段Ｍ４たる図１２の操舵角センサＳＳによって操舵角が検出され、これに基づきステアリング摩擦トルク推定手段Ｍ５によってステアリング摩擦トルクが推定される。尚、これについても後述する。
【００３５】
そして、これら反力トルク検出手段Ｍ３及びステアリング摩擦トルク推定手段Ｍ５の検出結果に基づき、セルフアライニングトルク推定手段Ｍ６にて、車両前方の車輪ＦＬ，ＦＲに生ずる実セルフアライニングトルクＴsaa が推定される。
【００３６】
一方、車両の状態量を検出する車両状態量検出手段として、本実施形態では、横加速度検出手段Ｍ７とヨーレイト検出手段Ｍ８が設けられており、これらの検出信号に基づき、車両前方の車輪ＦＬ，ＦＲに対するサイドフォース及び前輪スリップ角を含む前輪指標のうちの少くとも一つの前輪指標（図１では前輪サイドフォースＦyf）が、前輪指標推定手段たるサイドフォース推定手段Ｍ９によって推定される。
【００３７】
前輪サイドフォースＦyfは、横加速度検出手段Ｍ７とヨーレイト検出手段Ｍ８の出力結果に基づき、Ｆyf＝（Ｌｒ・ｍ・Ｇｙ＋Ｉｚ・ｄγ／ｄｔ）／Ｌに従って推定される。ここで、Ｌｒは重心から後輪軸までの距離、ｍは車両質量、Ｌはホイールベース、Ｉｚはヨー慣性モーメント、Ｇｙは横加速度、ｄγ／ｄｔはヨーレイトの時間微分値である。
【００３８】
更に、セルフアライニングトルク推定手段Ｍ６で推定された実セルフアライニングトルクＴsaa と、サイドフォース推定手段Ｍ９で推定された前輪サイドフォースＦyfに基づき、基準セルフアライニングトルク設定手段Ｍ１１にて基準セルフアライニングトルクが設定される。例えば、セルフアライニングトルク原点勾配推定手段Ｍ１０にてセルフアライニングトルクの原点近傍での勾配が推定され、この勾配と前輪サイドフォースに基づき、基準セルフアライニングトルク設定手段Ｍ１１にて基準セルフアライニングトルクが設定される。そして、基準セルフアライニングトルク設定手段Ｍ１１にて設定された基準セルフアライニングトルクとセルフアライニングトルク推定手段Ｍ６で推定されたセルフアライニングトルクとの比較結果に基づき、グリップ度推定手段Ｍ１２において前輪に対するグリップ度εが推定される。
【００３９】
即ち、図１において、セルフアライニングトルク推定手段Ｍ６で推定された実セルフアライニングトルクＴsaa と、サイドフォース推定手段Ｍ９で推定された前輪サイドフォースＦyfに基づき、図４の原点近傍におけるセルフアライニングトルク勾配Ｋ１が求められる。この勾配Ｋ１と前輪サイドフォースＦyfに基づき基準セルフアライニングトルクＴsao が、Ｔsao ＝Ｋ１・Ｆyfとして求められ、実セルフアライニングトルクＴsaa と比較される。この比較結果に基づき、グリップ度εが、ε＝Ｔsaa ／Ｔsao として求められる。
【００４０】
そして、路面摩擦係数推定手段Ｍ１３において、所定の基準グリップ度に到達したときのセルフアライニングトルクＴsa、又は前輪サイドフォースＦyfの値から路面摩擦係数μが推定される。尚、上記の基準グリップ度は基準グリップ度設定手段Ｍ１４にて予め設定される。
【００４１】
ここで、図５を参照して、路面摩擦係数μが低くなった場合の、前輪サイドフォースＦyfとセルフアライニングトルクＴsaとの関係について説明する。図５において実線が高μ、破線が低μの特性を示す。車輪の接地面形状、トレッドゴムの弾性が一定の場合、サイドフォース−セルフアライニングトルク特性は路面摩擦係数μに対して相似形となる（図５の実線と破線の特性）。従って、基準セルフアライニングトルクと実セルフアライニングトルクとの比で求められるグリップ度εが同一であるときの前輪サイドフォースＦyf又はセルフアライニングトルクＴsaの値は路面摩擦係数μを直接的に反映している。
【００４２】
図５から明らかなように、高μ時のグリップ度εはε＝線分〔Ｊ−Ｆyf1 〕／線分〔Ｈ−Ｆyf1 〕、低μ時のグリップ度ε’はε’＝線分〔Ｊ’−Ｆyf2 〕／線分〔Ｈ’−Ｆyf2 〕であり、三角形〔０−Ｈ−Ｆyf1 〕と三角形〔０−Ｈ’−Ｆyf2 〕は相似形であるため、ε＝ε’の場合、線分〔０−Ｆyf1 〕と線分〔０−Ｆyf2 〕との比、即ち、前輪サイドフォースＦyf1 とＦyf2 の比、もしくは線分〔Ｊ−Ｆyf1 〕と線分〔Ｊ’−Ｆyf2 〕の比、即ち、セルフアライニングトルクＴsaa1とＴsaa2の比は、路面摩擦係数μの比を表している。従って、例えば乾燥アスファルト路面（μ≒１．０）での所定のグリップ度を基準に用いることにより、その所定のグリップ度での前輪サイドフォースＦyf又はセルフアライニングトルクＴsaの値に基づき路面摩擦係数μを推定することが可能となる。即ち、図５において基準グリップ度（点Ｊ及びＪ’）に到達したときのセルフアライニングトルクの値（Ｔsaa1，Ｔsaa2）、又は前輪サイドフォース（Ｆyf1 ，Ｆyf2 ）の値から路面摩擦係数を推定することができる。尚、サイドフォースは車両挙動に反映されるため、前輪サイドフォースＦyf又はセルフアライニングトルクＴsaの値に代えて、車両挙動状態量である、横加速度又はヨーレイトを用いることとしてもよい。
【００４３】
以上のように、本実施形態では電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）を備えており、ＥＰＳモータ駆動電流はアシストトルクと比例関係にあるため、このアシストトルクと操舵トルク検出手段Ｍ１の検出結果に基づき、反力トルクを容易に推定することが可能である（これについては後に詳述する）。また、ステアリング系の摩擦によるトルクを補償する必要があるが、ステアリング摩擦トルク推定手段Ｍ５において、ステアリングホイールを切り増した時の反力トルク最大値と切り戻した時の反力トルクの差が摩擦トルクとして演算され、逐次摩擦トルクが補正される（これについても後に詳述する）ので、適切にセルフアライニングトルク（実セルフアライニングトルクＴsaa ）を推定することができる。もっとも、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ステアリングシャフト（図示せず）にロードセル等を装着し、あるいは、サスペンション部材に歪み計を設け、その検知信号からセルフアライニングトルクを計測することも可能である。
【００４４】
次に、図６乃至図１０は本発明の路面摩擦係数推定装置の他の実施形態に係り、本発明の前輪指標として前輪スリップ角を用いるものである。図６は、前輪スリップ角とセルフアライニングトルクからグリップ度を推定する路面摩擦係数推定装置のブロック図である。ブロックＭ１乃至Ｍ６は図１と同様であり、反力トルク、ステアリング系摩擦トルクが演算され、セルフアライニングトルクが推定される。一方、前輪スリップ角は、操舵角、ヨーレイト、横加速度、車両速度から求められるので、図１と同様、操舵角検出手段Ｍ４、横加速度検出手段Ｍ７及びヨーレイト検出手段Ｍ８の検出信号が、車両速度検出手段Ｍ９ｘの検出信号と共に前輪スリップ角推定手段Ｍ９ｙに入力される。
【００４５】
前輪スリップ角推定手段Ｍ９ｙにおいては、先ず、ヨーレイト、横加速度、車両速度から車体スリップ角速度ｄβ／ｄｔが求められ、これが積分されて車体スリップ角βが求められる。この車体スリップ角βをもとに車両速度、操舵角、及び車両諸元から前輪スリップ角αｆが演算される。尚、車体スリップ角βは、積分による方法以外に、車両モデルにもとづく推定や、これと積分法を組み合わせて演算することとしてもよい。
【００４６】
上記のように推定されたセルフアライニングトルクと前輪スリップ角αｆに基づき、セルフアライニングトルク原点勾配推定手段Ｍ１０にて、セルフアライニングトルクの原点勾配が同定され、この勾配と前輪スリップ角に基づき、基準セルフアライニングトルク設定手段Ｍ１１にて基準セルフアライニングトルクが設定される。更に、基準セルフアライニングトルク設定手段Ｍ１１にて設定された基準セルフアライニングトルクとセルフアライニングトルク推定手段Ｍ６で推定されたセルフアライニングトルクとの比較結果に基づき、グリップ度推定手段Ｍ１２において前輪に対するグリップ度εが推定される。
【００４７】
上記図６に記載の実施形態におけるグリップ度εの推定に関し、図７乃至図１０を参照して以下に詳述する。前輪スリップ角αｆに対する前輪サイドフォースＦyf及びセルフアライニングトルクＴsaの関係は、図７に示すような前輪スリップ角αｆに対して非線形の特性となる。セルフアライニングトルクＴsaは前輪サイドフォースＦyfとトレールｅ（＝ｅn ＋ｅc ）の積となることから、車輪（前輪）がグリップ状態にある場合、つまり、ニューマチックトレールｅn が完全グリップ状態にある場合のセルフアライニングトルク特性は、図８においてＴsar で示すような非線形の特性となる。
【００４８】
そこで、本実施形態では、前輪スリップ角−セルフアライニングトルク特性を図８に２点鎖線で示すように線形近似し、前輪スリップ角αｆに対して線形な領域（０−Ｍの領域）で路面摩擦係数μを推定することとしている。即ち、図９に示すように、原点０近傍における前輪スリップ角αｆに対するセルフアライニングトルクＴsaの勾配Ｋ２を求め、基準セルフアライニングトルク特性（図９にＴsas で示す）を設定することとしている。例えば、前輪スリップ角がαf1である場合、基準セルフアライニングトルクはＴsas1＝Ｋ２・αf1で演算される。そして、グリップ度εは、ε＝Ｔsaa1／Ｔsas1＝Ｔsaa1／（Ｋ２・αf1）として求められる。
【００４９】
従って、路面摩擦係数μを、前述の態様（図５）と同様に推定することができる。図１０は、図９と同様の前輪スリップ角αｆとセルフアライニングトルクＴsaの関係を示すもので、路面摩擦係数μが高い場合を実線で示し、路面摩擦係数μが低い場合を破線で示す。図１０から明らかなように、前輪スリップ角−セルフアライニングトルク特性も路面摩擦係数μに対して相似形となる（図１０の実線と破線の特性）。従って、予め設定された基準グリップ度（図１０の点Ｓ及びＳ’）に到達したときのセルフアライニングトルクの値（Ｔsaa1，Ｔsaa2）、又は前輪スリップ角（αf1，αf2）の値から路面摩擦係数を推定することができる。
【００５０】
ここで、基準グリップ度は、前輪スリップ角と前輪サイドフォースの関係が線形状態にある領域で設定することが必要である。また、路面摩擦係数変化を感度よく検出するためには、前輪スリップ角−セルフアライニングトルク特性において非線形になる領域、即ち、基準セルフアライニングトルクと実セルフアライニングトルクとの間である程度の差が発生する領域で検出することが必要となる。これらに鑑み、乾燥アスファルト路面等の路面摩擦係数が高い場合を基準に、実験的に基準グリップ度を設定することが望ましい。また、前輪スリップ角は前輪サイドフォースに影響を与え、更に、前輪サイドフォースは車両挙動に反映されるため、前輪スリップ角の値αｆ又はセルフアライニングトルクＴsaの値に代えて、車両挙動状態量である、横加速度又はヨーレイトを用いることとしてもよい。
【００５１】
而して、図６の基準グリップ度設定手段Ｍ１４においては基準グリップ度が上記のように予め設定されており、路面摩擦係数推定手段Ｍ１３において、この基準グリップ度に到達したときのセルフアライニングトルクＴsa又は前輪スリップ角αｆの値から路面摩擦係数μが推定される。
【００５２】
上記においては、タイヤのニューマチックトレールの変化に着目し、セルフアライニングトルクに基づきグリップ度εを求めることとしたものであるが、以下のように、路面摩擦に対するサイドフォースの余裕度に基づき、車輪に対する横方向のグリップの程度を表すグリップ度（この場合のグリップ度をεｍとする）を推定することができる。
【００５３】
先ず、タイヤ発生力の理論モデル（ブラッシュモデル）によれば、前輪のサイドフォースＦyfとセルフアライニングトルクＴsaa の関係は、以下の式により表される。即ち、ξ＝１−｛Ｋｓ／（３・μ・Ｆｚ）｝・λとした場合において、
ξ＞０の場合は、Ｆyf＝μ・Ｆｚ・（１−ξ3 ）    …（１）
ξ≦０の場合は、Ｆyf＝μ・Ｆｚ    …（２）
また、
ξ＞０の場合は、Ｔsaa ＝（ｌ・Ｋｓ／６）・λ・ξ3     …（３）
ξ≦０の場合は、Ｔsaa ＝０    …（４）
となる。ここで、Ｆｚは接地荷重、ｌはタイヤ接地面の接地長さ、Ｋｓはトレッド剛性に対応する定数、λは横スリップ（λ＝ｔａｎ（αｆ））であり、αｆは前輪スリップ角である。
【００５４】
一般的にξ＞０の領域では、前輪スリップ角αｆは小さいため、λ＝αｆとして扱うことができる。上記の式（１）から明らかなように、サイドフォースの最大値はμ・Ｆｚであるので、路面摩擦係数μに応じたサイドフォースの最大値に対する割合を路面摩擦利用率ηとするとη＝１−ξ3 と表すことができる。従って、εｍ＝１−ηは路面摩擦余裕度ということになり、このεｍを車輪のグリップ度とするとεｍ＝ξ3 となる。従って、上記（３）式は、以下のように表すことができる。
Ｔsaa ＝（ｌ・Ｋｓ／６）・αｆ・εｍ    …（５）
【００５５】
上記（５）式は、セルフアライニングトルクＴsaa が前輪スリップ角αｆ及びグリップ度εｍに比例することを示している。そこで、グリップ度εｍ＝１（路面の摩擦利用率がゼロ、つまり摩擦余裕度が１）における特性を基準セルフアライニングトルク特性とすると、以下のようになる。
Ｔsau ＝（ｌ・Ｋｓ／６）・αｆ    …（６）
【００５６】
従って、上記（５）式及び（６）式から、グリップ度εｍは、
εｍ＝Ｔsaa ／Ｔsau     …（７）
として求めることができる。この（７）式には路面摩擦係数μがパラメータとして含まれていないことから明らかなように、グリップ度εｍは路面摩擦係数μを用いることなく算出することができる。この場合において、基準セルフアライニングトルクＴsau の勾配Ｋ４（＝ｌ・Ｋｓ／６）は、前述のブラッシュモデルを用いて予め設定することができる。また、実験的に求めることも可能である。更に、まず初期値を設定し、走行中に前輪スリップ角がゼロ近傍におけるセルフアライニングトルクの傾きを同定し、補正することとすれば、検出精度を向上させることができる。
【００５７】
例えば、図２７は前輪スリップ角αｆとセルフアライニングトルクＴsaの関係を示すもので、グリップ度εｍは基準セルフアライニングトルクＴsau1に対する実セルフアライニングトルクＴsaa1の比として、εｍ＝Ｔsaa1／Ｔsau1により求めることができる。図２７は路面摩擦係数μが高い場合を実線で示し、路面摩擦係数μが低い場合を破線で示している。従って、前述の態様（図５）と同様に、予め設定された基準グリップ度（εｍにおける基準）に到達したときのセルフアライニングトルク（Ｔsaa1，Ｔsaa2）、又は前輪スリップ角の値（αf1，αf2）の値から路面摩擦係数μを推定することができる。
【００５８】
而して、前述の図１乃至図１１に記載のニューマチックトレールに基づくグリップ度εに代えて、上記の路面摩擦余裕度に基づくグリップ度εｍを用いることができる。そして、前述のグリップ度εと上記のグリップ度εｍとは、図２８に示す関係となる。従って、グリップ度εを求めてグリップ度εｍに変換することができ、逆に、グリップ度εｍを求めてグリップ度εに変換することもできる。
【００５９】
図１２は、上記の路面摩擦係数推定装置を備えた車両の運動制御装置の一実施形態を示すもので、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）を備えている。電動パワーステアリング装置は既に市販されており、運転者によるステアリングホイール１の操作によってステアリングシャフト２に作用する操舵トルクＴstr を、操舵トルクセンサＴＳによって検出し、この検出操舵トルクＴstr の値に応じてＥＰＳモータ（電動モータ）３を制御し、減速ギヤ４及びラックアンドピニオン５を介して車両前方の車輪ＦＬ，ＦＲを操舵し、運転者のステアリング操作力を軽減するものである。
【００６０】
本実施形態のエンジンＥＧはスロットル制御装置ＴＨ及び燃料噴射装置ＦＩを備えた内燃機関で、スロットル制御装置ＴＨにおいてはアクセルペダル６の操作に応じてメインスロットルバルブＭＴのメインスロットル開度が制御される。また、電子制御装置ＥＣＵの出力に応じて、スロットル制御装置ＴＨのサブスロットルバルブＳＴが駆動されサブスロットル開度が制御されると共に、燃料噴射装置ＦＩが駆動され燃料噴射量が制御されるように構成されている。本実施形態のエンジンＥＧは変速制御装置ＧＳ及びディファレンシャルギヤＤＦを介して車両後方の車輪ＲＬ，ＲＲに連結されており、所謂後輪駆動方式が構成されているが、本発明における駆動方式をこれに限定するものではない。
【００６１】
次に、本実施形態の制動系については、車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに夫々ホイールシリンダＷｆｌ，Ｗｆｒ，Ｗｒｌ，Ｗｒｒが装着されており、これらのホイールシリンダＷｆｌ等にブレーキ液圧制御装置ＢＣが接続されている。尚、車輪ＦＬは運転席からみて前方左側の車輪を示し、以下車輪ＦＲは前方右側、車輪ＲＬは後方左側、車輪ＲＲは後方右側の車輪を示しており、本実施形態のブレーキ液圧制御装置ＢＣは図１３に示すように構成されており、所謂前後配管が構成されているが、Ｘ配管としてもよい。これについては後述する。
【００６２】
車輪ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲには車輪速度センサＷＳ１乃至ＷＳ４が配設され、これらが電子制御装置ＥＣＵに接続されており、各車輪の回転速度、即ち車輪速度に比例するパルス数のパルス信号が電子制御装置ＥＣＵに入力されるように構成されている。更に、ブレーキペダルＢＰが踏み込まれたときオンとなるブレーキスイッチＢＳ、車両前方の車輪ＦＬ，ＦＲの操舵角θｈを検出する操舵角センサＳＳ、車両の横加速度Ｇｙを検出する横加速度センサＹＧ、車両のヨーレイトγを検出するヨーレイトセンサＹＳ、ステアリング操作時の操舵トルクを検出する操舵トルクセンサＴＳ、及びＥＰＳモータ３の回転角を検出する回転角センサ（図示せず）等が電子制御装置ＥＣＵに接続されている。
【００６３】
尚、操舵トルクセンサＴＳは、電動パワーステアリング装置ＥＰＳの一部を構成しているが、別体としてもよい。また、従動輪側の左右の車輪（本実施形態では車両前方の車輪ＦＬ，ＦＲ）の車輪速度差Ｖfd（＝Ｖwfr −Ｖwfl ）に基づきヨーレイトγを推定することができるので、車輪速度センサＷＳ１及びＷＳ２の検出出力を利用することとすればヨーレイトセンサＹＳを省略することができる。更に、車輪ＲＬ，ＲＲ間に舵角制御装置（図示せず）を設けることとしてもよく、これによれば電子制御装置ＥＣＵの出力に応じてモータ（図示せず）によって車輪ＲＬ，ＲＲの舵角を制御することもできる。
【００６４】
本実施形態の電子制御装置ＥＣＵは、図１２に示すように、バスを介して相互に接続されたプロセシングユニットＣＰＵ、メモリＲＯＭ，ＲＡＭ、入力ポートＩＰＴ及び出力ポートＯＰＴ等から成るマイクロコンピュータＣＭＰを備えている。上記車輪速度センサＷＳ１乃至ＷＳ４、ブレーキスイッチＢＳ、操舵角センサＳＳ、操舵トルクセンサＴＳ、ヨーレイトセンサＹＳ、横加速度センサＹＧ等の出力信号は増幅回路ＡＭＰを介して夫々入力ポートＩＰＴからプロセシングユニットＣＰＵに入力されるように構成されている。また、出力ポートＯＰＴからは駆動回路ＡＣＴを介してスロットル制御装置ＴＨ及びブレーキ液圧制御装置ＢＣに夫々制御信号が出力されるように構成されている。マイクロコンピュータＣＭＰにおいては、メモリＲＯＭは図１４乃至図１９に示したフローチャートを含む種々の処理に供するプログラムを記憶し、プロセシングユニットＣＰＵは図示しないイグニッションスイッチが閉成されている間当該プログラムを実行し、メモリＲＡＭは当該プログラムの実行に必要な変数データを一時的に記憶する。尚、スロットル制御等の各制御毎に、もしくは関連する制御を適宜組合せて複数のマイクロコンピュータを構成し、相互間を電気的に接続することとしてもよい。
【００６５】
図１３は本実施形態におけるブレーキ液圧制御装置ＢＣの一例を示すもので、マスタシリンダＭＣ及び液圧ブースタＨＢがブレーキペダルＢＰの操作に応じて駆動される。液圧ブースタＨＢには補助液圧源ＡＰが接続されており、これらはマスタシリンダＭＣと共に低圧リザーバＲＳに接続されている。
【００６６】
補助液圧源ＡＰは、液圧ポンプＨＰ及びアキュムレータＡccを有する。液圧ポンプＨＰは電動モータＭによって駆動され、低圧リザーバＲＳのブレーキ液を昇圧して出力し、このブレーキ液が逆止弁ＣＶ６を介してアキュムレータＡccに供給され、蓄圧される。電動モータＭは、アキュムレータＡcc内の液圧が所定の下限値を下回ることに応答して駆動され、またアキュムレータＡcc内の液圧が所定の上限値を上回ることに応答して停止する。尚、アキュムレータＡccと低圧リザーバＲＳとの間にはリリーフバルブＲＶが介装されている。而して、アキュムレータＡccから所謂パワー液圧が適宜液圧ブースタＨＢに供給される。液圧ブースタＨＢは、補助液圧源ＡＰの出力液圧を入力し、マスタシリンダＭＣの出力液圧をパイロット圧として、これに比例したブースタ液圧に調圧するもので、これによってマスタシリンダＭＣが倍力駆動される。
【００６７】
マスタシリンダＭＣと車両前方のホイールシリンダＷｆｒ，Ｗｆｌの各々を接続する前輪側の液圧路には、電磁切換弁ＳＡ１及びＳＡ２が介装されており、これらは制御通路Ｐｆｒ及びＰｆｌを介して夫々電磁開閉弁ＰＣ１，ＰＣ５及び電磁開閉弁ＰＣ２，ＰＣ６に接続されている。また、液圧ブースタＨＢとホイールシリンダＷｆｒ等の各々を接続する液圧路には電磁開閉弁ＳＡ３、給排制御用の電磁開閉弁ＰＣ１乃至ＰＣ８が介装されており、後輪側には比例減圧弁ＰＶが介装されている。そして、電磁開閉弁ＳＴＲを介して補助液圧源ＡＰが電磁開閉弁ＳＡ３の下流側に接続されている。図１３では前輪の液圧制御系と後輪の液圧制御系に区分された前後配管が構成されているが、所謂Ｘ配管としてもよい。
【００６８】
前輪側液圧系において、電磁開閉弁ＰＣ１及びＰＣ２は電磁開閉弁ＳＴＲに接続されている。電磁開閉弁ＳＴＲは２ポート２位置の電磁開閉弁であり、非作動時の閉位置では遮断状態で、作動時の開位置では電磁開閉弁ＰＣ１及びＰＣ２を直接アキュムレータＡccに連通する。電磁切換弁ＳＡ１及び電磁切換弁ＳＡ２は３ポート２位置の電磁切換弁で、非作動時は図１３に示す第１位置にあってホイールシリンダＷｆｒ，Ｗｆｌは何れもマスタシリンダＭＣに連通接続されているが、ソレノイドコイルが励磁され第２位置に切換わると、ホイールシリンダＷｆｒ，Ｗｆｌは何れもマスタシリンダＭＣとの連通が遮断され、夫々電磁開閉弁ＰＣ１及びＰＣ５、電磁開閉弁ＰＣ２及びＰＣ６と連通する。
【００６９】
これら電磁開閉弁ＰＣ１及びＰＣ２に対して並列に逆止弁ＣＶ１及びＣＶ２が接続されており、逆止弁ＣＶ１の流入側が制御通路Ｐｆｒに、逆止弁ＣＶ２の流入側が制御通路Ｐｆｌに夫々接続されている。逆止弁ＣＶ１は、電磁切換弁ＳＡ１が作動位置（第２位置）にある場合において、ブレーキペダルＢＰが開放されたときには、ホイールシリンダＷｆｒのブレーキ液の液圧ブースタＨＢへの流れは許容されるが逆方向の流れは阻止される。尚、逆止弁ＣＶ２についても同様である。
【００７０】
次に、後輪側液圧系について説明すると、電磁開閉弁ＳＡ３は２ポート２位置の電磁開閉弁で、非作動時には図１３に示す開位置にあって、電磁開閉弁ＰＣ３，ＰＣ４は比例減圧弁ＰＶを介して液圧ブースタＨＢと連通する。このとき、電磁開閉弁ＳＴＲは閉位置とされ、アキュムレータＡccとの連通が遮断される。電磁開閉弁ＳＡ３が作動時の閉位置に切換えられると、電磁開閉弁ＰＣ３，ＰＣ４は液圧ブースタＨＢとの連通が遮断され、比例減圧弁ＰＶを介して電磁開閉弁ＳＴＲに接続され、この電磁開閉弁ＳＴＲが作動時にアキュムレータＡccと連通する。
【００７１】
また、電磁開閉弁ＰＣ３及びＰＣ４に対して並列に逆止弁ＣＶ３及びＣＶ４が接続されており、逆止弁ＣＶ３の流入側がホイールシリンダＷｒｒに、逆止弁ＣＶ４の流入側がホイールシリンダＷｒｌに夫々接続されている。これらの逆止弁ＣＶ３，ＣＶ４は、ブレーキペダルＢＰが開放されたときには、ホイールシリンダＷｒｒ，Ｗｒｌのブレーキ液圧を液圧ブースタＨＢの出力液圧の低下に迅速に追従させるために設けられたもので、電磁開閉弁ＳＡ３方向へのブレーキ液の流れが許容され逆方向の流れは阻止される。更に、逆止弁ＣＶ５が電磁開閉弁ＳＡ３に並列に設けられており、電磁開閉弁ＳＡ３が閉位置にあるときにも、ブレーキペダルＢＰによる踏み増しが可能とされている。
【００７２】
上記電磁切換弁ＳＡ１，ＳＡ２及び電磁開閉弁ＳＡ３，ＳＴＲ並びに電磁開閉弁ＰＣ１乃至ＰＣ８は前述の電子制御装置ＥＣＵによって駆動制御され、アンチスキッド制御のみならず、制動操舵制御を初めとする各種制御が行なわれる。例えば、ブレーキペダルＢＰが操作されていない状態で行なわれる制動操舵制御時には、液圧ブースタＨＢ及びマスタシリンダＭＣからはブレーキ液圧が出力されないので、電磁切換弁ＳＡ１，ＳＡ２が第２位置とされ、電磁開閉弁ＳＡ３が閉位置とされ、そして電磁開閉弁ＳＴＲが開位置とされる。これにより、補助液圧源ＡＰの出力パワー液圧が電磁開閉弁ＳＴＲ並びに開状態の電磁開閉弁ＰＣ１乃至ＰＣ８を介してホイールシリンダＷｆｒ等に供給され得る状態となる。このように、電磁開閉弁ＰＣ１乃至ＰＣ８が適宜開閉駆動されることによって各ホイールシリンダ内のブレーキ液圧が急増圧、パルス増圧（緩増圧）、パルス減圧（緩減圧）、急減圧、及び保持状態とされ、上記のオーバーステア抑制制御及び／又はアンダーステア抑制制御が行なわれる。
【００７３】
上記のように構成された本実施形態においては、電子制御装置ＥＣＵにより制動操舵制御、アンチスキッド制御等の一連の処理が行なわれ、イグニッションスイッチ（図示せず）が閉成されると図１４乃至図１９等のフローチャートに対応したプログラムの実行が開始し、所定のサイクルで処理が繰り返される。図１４は車両の運動制御作動を示すもので、先ずステップ１０１にてマイクロコンピュータＣＭＰが初期化され、各種の演算値がクリアされる。次にステップ１０２において、車輪速度センサＷＳ１乃至ＷＳ４の検出信号が読み込まれると共に、操舵角センサＳＳの検出信号（操舵角θｈ）、ヨーレイトセンサＹＳの検出信号（実ヨーレイトγ）及び横加速度センサＹＧの検出信号（横加速度Ｇｙ、特に実横加速度として区別するときはＧyaで表す）、操舵トルクセンサＴＳの検出信号（操舵トルクＴstr ）、及びＥＰＳモータ３の回転角等が読み込まれる。
【００７４】
続いてステップ１０３に進み、各車輪の車輪速度Ｖw** （**は各車輪FR等を表す）が演算されると共に、これらが微分され各車輪の車輪加速度ＤＶw** が求められる。続いて、ステップ１０４において各車輪の車輪速度Ｖw** の最大値が車両重心位置での推定車体速度Ｖsoとして演算される（Ｖso＝ＭＡＸ( Ｖw**)）。また、各車輪の車輪速度Ｖw** に基づき各車輪毎に推定車体速度Ｖso**が求められ、更に、必要に応じ、車両旋回時の内外輪差等に基づく誤差を低減するため正規化が行われる。即ち、正規化推定車体速度ＮＶso**がＮＶso**＝Ｖso**（ｎ）−ΔＶr** （ｎ）として演算される。ここで、ΔＶr** （ｎ）は旋回補正用の補正係数で、例えば以下のように設定される。即ち、補正係数ΔＶr** （**は各車輪FR等を表し、特にFWは前二輪、RWは後二輪を表す）は、車両の旋回半径Ｒ及びγ・ＶsoFW（＝横加速度Ｇｙ）に基づき、基準とする車輪を除き各車輪毎のマップ（図示省略）に従って設定される。例えば、ΔＶrFL を基準とすると、これは０とされるが、ΔＶrFR は内外輪差マップに従って設定され、ΔＶrRL は内々輪差マップに従い、ΔＶrRR は外々輪差マップ及び内外輪差マップに従って設定される。
【００７５】
そして、ステップ１０５において、上記ステップ１０３及び１０４で求められた各車輪の車輪速度Ｖw** と推定車体速度Ｖso**（あるいは、正規化推定車体速度ＮＶso**）に基づき各車輪の実スリップ率Ｓa** がＳa** ＝（Ｖso**−Ｖw** ）／Ｖso**として求められる。
【００７６】
次に、ステップ１０６において、後述する路面摩擦係数（路面μ）の推定処理が行われる。次いで、ステップ１０７にて車体横すべり角速度ＤβがＤβ＝Ｇｙ／Ｖso−γとして求められる。尚、Ｇｙは車両の横加速度、Ｖsoは推定車体速度、Ｇｙ／Ｖsoは理論上のヨーレイト、γは実ヨーレイトを表す。次いで、ステップ１０８にて車体横すべり角βがβ＝∫Ｄβｄｔとして求められる。ここで、上記の車体横すべり角βは車体スリップ角とも言い、車両の進行方向に対する車体のすべりを角度で表したものであり、車体横すべり角速度Ｄβは車体横すべり角βの微分値ｄβ／ｄｔである。尚、車体横すべり角βは、進行方向の車速Ｖx とこれに垂直な横方向の車速Ｖy の比に基づき、β＝ｔａｎ-1（Ｖy ／Ｖx ）として求めることもできる。
【００７７】
次に、ステップ１０９に進み制動操舵制御モードとされ、後述するように制動操舵制御の開始終了判定が行われ、制動操舵制御に供する目標スリップ率が設定され、次いで、後述のステップ１１７の液圧サーボ制御により、車両の運転状態に応じてブレーキ液圧制御装置ＢＣが制御され各車輪に対する制動力が制御される。この制動操舵制御は、後述する全ての制御モードにおける制御に対し重畳される。この後ステップ１１０に進み、アンチスキッド制御開始条件を充足しているか否かが判定され、開始条件を充足し制動操舵時にアンチスキッド制御開始と判定されると、初期特定制御は直ちに終了しステップ１１１にて制動操舵制御及びアンチスキッド制御の両制御を行なうための制御モードに設定される。
【００７８】
ステップ１１０にてアンチスキッド制御開始条件を充足していないと判定されたときには、ステップ１１２に進み前後制動力配分制御開始条件を充足しているか否かが判定され、制動操舵制御時に前後制動力配分制御開始と判定されるとステップ１１３に進み、制動操舵制御及び前後制動力配分制御の両制御を行なうための制御モードに設定され、充足していなければステップ１１４に進みトラクション制御開始条件を充足しているか否かが判定される。制動操舵制御時にトラクション制御開始と判定されるとステップ１１５にて制動操舵制御及びトラクション制御の両制御を行なうための制御モードに設定され、制動操舵制御時に何れの制御も開始と判定されていないときには、ステップ１１６にて制動操舵制御のみを行なう制御モードに設定される。そして、これらの制御モードに基づきステップ１１７にて液圧サーボ制御が行なわれた後ステップ１０２に戻る。尚、ステップ１１１，１１３，１１５，１１６に基づき、必要に応じ、車両の運転状態に応じてスロットル制御装置ＴＨのサブスロットル開度が調整されエンジンＥＧの出力が低減され、駆動力が制限される。
【００７９】
尚、上記アンチスキッド制御モードにおいては、車両制動時に、車輪のロックを防止するように、各車輪に付与する制動力が制御される。また、前後制動力配分制御モードにおいては、車両の制動時に車両の安定性を維持するように、後輪に付与する制動力の前輪に付与する制動力に対する配分が制御される。そして、トラクション制御モードにおいては、車両駆動時に駆動輪のスリップを防止するように、駆動輪に対し制動力が付与されると共にスロットル制御が行なわれ、これらの制御によって駆動輪に対する駆動力が制御される。
【００８０】
次に、図１４のステップ１０６の路面μ推定について、図１５を参照して説明する。先ず、ステップ２０１において、図１４のステップ１０２にて読み込まれたセンサ信号に基づき実セルフアライニングトルクＴsaa が以下のように推定される。本実施形態では、図１２に示すように電動パワーステアリング装置を備えており、前述のように、ステアリング操作によってステアリングシャフト２に作用する操舵トルクＴstr が操舵トルクセンサＴＳによって検出され、この検出操舵トルクＴstr の値に応じてＥＰＳモータ３が制御され、運転者のステアリング操作力が低減される。この場合において、前輪のタイヤに生ずるセルフアライニングトルクはステアリング操作による操舵トルクと電動パワーステアリング装置が出力しているトルクの和から、ステアリング系の摩擦成分を減じたトルクと釣合うことになる。
【００８１】
従って、実セルフアライニングトルクＴsaa はＴsaa ＝Ｔstr ＋Ｔeps −Ｔfrc として求めることができる。ここで、Ｔstr は運転者のステアリング操作によってステアリングシャフトに作用するトルクで、前述のように操舵トルクセンサＴＳによって検出される。Ｔeps は電動パワーステアリング装置が出力するトルクである。これは、例えば、電動パワーステアリング装置を構成するＥＰＳモータ３のモータ電流値とモータ出力トルクとは所定の関係（モータ出力トルクはモータ電流値に略比例）にあるので、モータ電流値に基づいて推定することができる。
【００８２】
上記のＴfrc は、ステアリング系の摩擦成分、即ちステアリング系の摩擦に起因するトルク成分であり、本実施形態ではこれを（Ｔstr ＋Ｔeps ）の和から減ずることによって補正し、実セルフアライニングトルクＴsaa を求めることとしている。以下、この補正方法について図１１を参照して説明する。直進走行状態の場合には、実反力トルク（Ｔstr ＋Ｔeps ）はゼロである。運転者がステアリング操作を開始し、ステアリングホイール（ハンドル）を切り込み始めると、実反力トルクが発生し始める。このとき、最初に、ステアリング機構（図示せず）のクーロン摩擦を打ち消す分のトルクが発生し、次に前方の車輪ＦＬ，ＦＲ（タイヤ）が切れ始めてセルフアライニングトルクが発生するようになる。
【００８３】
従って、直進状態からステアリング操作が行われる初期においては、図１１中のＯ−Ａ間のように、実反力トルクの増加に対してセルフアライニングトルクは未だ発生していないため、セルフアライニングトルクの推定値が実反力トルクに対して僅かな傾きで実セルフアライニングトルクＴsaa （これは正確には補正後の値であり推定値であるが、推定値の語を省略している）として出力される。更にステアリングホイールを切り増し、実反力トルクが摩擦トルク領域を超えた場合には、実セルフアライニングトルクＴsaa は図中のＡ−Ｂ間に沿って出力される。ステアリングホイールが切り戻され、実反力トルクが減少する場合は、図１１中のＢ−Ｃ間のように、僅かな傾きをもつような形で、実セルフアライニングトルクＴsaa が出力される。切り増し時と同様に、実反力トルクが摩擦トルク領域を超えた場合には、実セルフアライニングトルクＴsaa は図１１中のＣ−Ｄ間に沿うように出力される。
【００８４】
図１５に戻り、ステップ２０２にて前述の方法で基準セルフアライニングトルク（Ｔsao ）が演算され、ステップ２０３において前述の方法でグリップ度εが推定される。そして、ステップ２０４に進み、グリップ度εが所定値ε０と比較される。グリップ度εが所定値ε０より大である場合にはステップ２０５に進み、前述（図５又は図１０）の方法で路面摩擦係数μが推定される。
【００８５】
路面摩擦係数μの推定に関しては、前述（図５、図１０又は図２７）の方法のほか、前後の車輪のグリップ度が略等しい場合には、操舵車輪のグリップ度εｍは車両の路面摩擦利用率と概ね一致することから、グリップ度εｍと横加速度Ｇｙに基づき、μ＝Ｇｙ／（１−εｍ）として求めることができる。ここで、μは路面摩擦係数、Ｇｙは横加速度で重力加速度（9.81m/sec2）により無次元化した値である。
【００８６】
即ち、前後の車輪のグリップ度εｍが略等しい場合とは、車両挙動に乱れが無い状態であり、車両挙動が所定値以下（例えば、ヨーレイトが所定値以下）、又は目標車両挙動と実車両挙動の偏差が所定値以下（例えば、目標ヨーレイトと実ヨーレイトの偏差の絶対値が所定値以下）の条件によって判定される。このような場合には、車輪のグリップ度εｍと車両の路面摩擦利用率（即ち、横加速度利用率）は略一致し、εｍ＝１−（Ｇｙ／μ）となる。従って、路面摩擦係数μはμ＝Ｇｙ／（１−εｍ）で表され、グリップ度εｍと横加速度Ｇｙに基づいて推定することができる。更に、グリップ度εｍとグリップ度εは、図２７に示す所定の関係にあるため、この関係を考慮して、グリップ度εと横加速度Ｇｙに基づいて路面摩擦係数μを推定することもできる。
【００８７】
次に、図１４のステップ１０９における制動操舵制御モード処理の詳細を図１６を参照して説明する。ここで、制動操舵制御にはオーバーステア抑制制御及びアンダーステア抑制制御が含まれ、各車輪に関しオーバーステア抑制制御及び／又はアンダーステア抑制制御に応じた目標スリップ率が設定される。
【００８８】
先ず、ステップ３０１にて後述するように制御基準直線が演算される。この制御基準直線は、オーバーステア抑制制御の開始基準直線（以下、制御開始基準直線といい、制御開始閾値となる）、オーバーステア抑制制御の終了基準直線（以下制御終了基準直線といい、制御終了閾値となる）である。
【００８９】
次いで、ステップ３０２で後述するオーバーステア抑制制御の開始・終了判定が行なわれる。ここでは、オーバーステア抑制本制御の開始終了判定が行われる。そして、ステップ３０３にてアンダーステア抑制制御の開始・終了判定が行われる。ここで行なわれるアンダーステア抑制制御の開始・終了判定は、図２４に斜線で示す制御領域にあるか否かに基づいて行なわれる。即ち、判定時において目標横加速度Ｇytに対する実横加速度Ｇyaの変化に応じて、一点鎖線で示す理想状態から外れて制御領域に入ればアンダーステア抑制制御が開始され、制御領域を脱すればアンダーステア抑制制御が終了とされる。
【００９０】
続いて、ステップ３０４にてオーバーステア抑制制御が制御中か否かが判定され、制御中でなければステップ３０５にてアンダーステア抑制制御が制御中か否かが判定され、これも制御中でなければそのままメインルーチンに戻る。ステップ３０５にてアンダーステア抑制制御と判定されたときにはステップ３０６に進み、各車輪の目標スリップ率が後述するアンダーステア抑制制御用に設定される。ステップ３０４にてオーバーステア抑制制御と判定されると、ステップ３０７に進みアンダーステア抑制制御が制御中か否かが判定され、アンダーステア抑制制御でなければステップ３０８において各車輪の目標スリップ率は後述するオーバーステア抑制制御用に設定される。また、ステップ３０７でアンダーステア抑制制御が制御中と判定されると、オーバーステア抑制制御とアンダーステア抑制制御が同時に行なわれることになり、ステップ３０９にて同時制御用の目標スリップ率が設定される。
【００９１】
先ず、オーバーステア抑制制御用の目標スリップ率の設定には、車体横すべり角βと車体横すべり角速度Ｄβが用いられる。また、アンダーステア抑制制御における目標スリップ率の設定には、目標横加速度Ｇytと実横加速度Ｇyaとの差が用いられる。この目標横加速度ＧytはＧyt＝γ（θｈ）・Ｖsoに基づいて求められる。ここで、γ（θｈ）はγ（θｈ）＝｛θｈ／( Ｎ・Ｌ）｝・Ｖso／（１＋Ｋｆ・Ｖso2 ）として求められ、Ｋｆはスタビリティファクタ、Ｎはステアリングギヤ比、Ｌはホイールベースを表す。
【００９２】
ステップ３０６における各車輪の目標スリップ率は、旋回外側の前輪がＳtufoに設定され、旋回外側の後輪がＳturoに設定され、旋回内側の後輪がＳturiに設定される。ここで示したスリップ率（Ｓ）の符号については "t"は「目標」を表し、後述の「実測」を表す "a"と対比される。 "u"は「アンダーステア抑制制御」を表し、 "r"は「後輪」を表し、 "o"は「外側」を、 "i"は「内側」を夫々表す。
【００９３】
ステップ３０８における各車輪の目標スリップ率は、旋回外側の前輪がＳtefoに設定され、旋回外側の後輪がＳteroに設定される。ここで、 "e"は「オーバーステア抑制制御」を表す。そして、ステップ３０９においては、各車輪の目標スリップ率は、旋回外側の前輪がＳtefoに設定され、旋回外側の後輪がＳturoに設定され、旋回内側の後輪がＳturiに夫々設定される。即ち、オーバーステア抑制制御とアンダーステア抑制制御が同時に行なわれるときには、旋回外側の前輪はオーバーステア抑制制御の目標スリップ率と同様に設定され、後輪は何れもアンダーステア抑制制御の目標スリップ率と同様に設定される。尚、何れの場合も旋回内側の前輪（即ち、後輪駆動車における従動輪）は推定車体速度設定用のため非制御とされている。
【００９４】
オーバーステア抑制制御に供する旋回外側前輪の目標スリップ率Ｓtefoは、Ｓtefo＝Ｋ1 ・β＋Ｋ2 ・Ｄβとして設定され、旋回外側後輪の目標スリップ率ＳteroはＳtero＝Ｋ3 ・β＋Ｋ4 ・Ｄβとして設定される。ここで、Ｋ1 乃至Ｋ４は定数で、旋回外側の車輪に対する目標スリップ率Ｓtefo及びＳteroは、加圧方向（制動力を増大する方向）の制御を行なう値に設定される。
【００９５】
一方、アンダーステア抑制制御に供する目標スリップ率は、目標横加速度Ｇytと実横加速度Ｇyaの偏差ΔＧy に基づいて以下のように設定される。即ち、旋回外側の前輪に対する目標スリップ率ＳtefoはＫ５・ΔＧy と設定され、定数Ｋ５は加圧方向（もしくは減圧方向）の制御を行なう値に設定される。また、後輪に対する目標スリップ率Ｓturo及びＳturiは夫々Ｋ６・ΔＧy 及びＫ７・ΔＧy に設定され、定数Ｋ６，Ｋ７は何れも加圧方向の制御を行なう値に設定される。
【００９６】
次に、図１６のステップ３０１における制御基準直線演算処理の詳細を図１７を用いて説明する。ステップ４０１乃至４０３により制御開始基準直線Ａ1 ，Ａ2 が演算され、ステップ４０４乃至４０６により制御終了基準直線Ｂ1 ，Ｂ2 が演算される。以下各基準直線の演算処理について説明する。
【００９７】
先ず、ステップ４０１において、図１５で演算された路面μ（μmax ）に基づき、制御パラメータの一つである制御開始感度係数Ｋｓが演算される。即ち、図２０に示す路面μ（μmax ：以下同様）と制御開始感度係数Ｋｓとの関係に基づき、制御開始感度係数Ｋｓが演算され、路面μが低くなる程それが小さくなる。尚、路面μがμ１以下であれば制御開始感度係数Ｋｓが下限値Ｋs1とされ、路面μがμ２以上であればそれが上限値Ｋs2とされる。
【００９８】
次いで、ステップ４０２にて車体横すべり角βをｘ軸（横軸）、車体横すべり角速度Ｄβをｙ軸（縦軸）としたオーバーステア抑制制御マップ（図２２参照）における開始切片Ｘｓ，ＹｓがＸｓ＝Ｋｓ・Ｘso（Ｘｓは正），Ｙｓ＝Ｋｓ・Ｙso（Ｙｓは正）として夫々演算される。ここで、Ｘso, Ｙsoは、開始切片基準値であり、夫々定数とされる。
【００９９】
続いてステップ４０３にて、制御開始基準直線Ａ１，Ａ２の方程式に関し、Ａ１はＤβ11＝（−Ｙｓ／Ｘｓ）・β＋Ｙｓとして演算され、Ａ２はＤβ12＝（−Ｙｓ／Ｘｓ）・β−Ｙｓとして演算される。つまり、開始基準直線Ａ１は、開始切片Ｘｓ，Ｙｓ〔即ち（Ｘｓ，０）と（０，Ｙｓ）〕を通るものであり、開始基準直線Ａ２は、開始切片−Ｘｓ，−Ｙｓ〔即ち（−Ｘｓ，０）と（０，−Ｙｓ）〕を通るものである。低μ（例えば０．２Ｇ）の場合の開始基準直線Ａ１，Ａ２を図２２、高μ（例えば０．８Ｇ）の場合の開始基準直線Ａ１，Ａ２を図２３に示す。図２２，２３から明らかなように、低μの開始基準直線巾は、高μのそれに比べて小さくなっている。これは低μ程制御開始が早まることを意味している。
【０１００】
次に、ステップ４０４にて図１５で演算した路面μに基づき制御終了ヒステリシス係数Ｋｈが演算される。即ち、図２１に示す路面μと終了ヒステリシス係数Ｋｈの関係に基づき、終了ヒステリシス係数Ｋｈが演算され、路面μが高くなる程それが大きくなる。尚、路面μがμ１以下であれば終了ヒステリシス係数Ｋｈが下限値Ｋh1とされ、路面μがμ２以上であればそれが上限値Ｋh2とされる。
【０１０１】
次いで、ステップ４０５にて上述したオーバーステア抑制制御マップにおける終了切片ＹｅがＹｅ＝（１−Ｋｈ）・Ｙｓ（Ｙｅは正）として演算される。続いて、ステップ４０６にて制御終了基準直線Ｂ１，Ｂ２の方程式がＢ１：Ｄβ21＝（−Ｙｓ／Ｘｓ）・β＋Ｙｅ，Ｄβ22＝（−Ｙｓ／Ｘｓ）・β−Ｙｅとして演算される。つまり、終了基準直線Ｂ１は、傾きがＡ１と等しく、切片がＹｅの直線であり、終了基準直線Ｂ２は、傾きがＡ２と等しく、切片が−Ｙｅの直線である。低μ（例えば０．２Ｇ）の場合の終了基準直線Ｂ１，Ｂ２を図２２、高μ（例えば０．８Ｇ）の場合の終了基準直線Ｂ１，Ｂ２を図２３に示す。図２２，２３から明らかなように、高μの開始基準直線と終了基準直線との間の巾は、低μのそれに比べて大きくなっている。これは高μ程制御を緩やかに終了させることを意味している。
【０１０２】
次に、図１６のステップ３０２におけるオーバーステア抑制制御開始終了判定処理の詳細を図１８を参照して説明する。先ず、ステップ５０１にてオーバーステア抑制本制御中（以下本制御中という）か否かが判定される。本制御中でなければ、ステップ５０２にて図１４のステップ１０８で演算された車体横すべり角βに対するステップ１０７で演算された車体横すべり角速度Ｄβ（以下演算車体横すべり角速度Ｄβという）が、開始基準直線Ａ１の方程式に前記演算車体横すべり角βを代入した値Ｄβ11以上（Ｄβ≧Ｄβ11）か否かが判定される。つまり、演算した車体横すべり角β、車体横すべり角速度Ｄβの座標（β，Ｄβ）が開始基準直線Ａ１よりも上方の領域か否かが判定される。Ｄβ≧Ｄβ11であれば、ステップ５０３に進み、本制御開始要と判定される。
【０１０３】
ステップ５０２でＤβ≧Ｄβ11でなければ、ステップ５０４に進み、演算車体横すべり角速度Ｄβが開始基準直線Ａ２の方程式に車体横すべり角βを代入した値Ｄβ12以下（Ｄβ≦Ｄβ12）か否かが判定される。つまり、演算した座標（β，Ｄβ）が開始基準直線Ａ２よりも下方の領域か否かが判定される。Ｄβ≦Ｄβ12であれば、ステップ５０３に進み、本制御開始要と判定され、Ｄβ≦Ｄβ12でなければ、そのままメインルーチンに戻る。
【０１０４】
ステップ５０１で本制御中であると判定されると、ステップ５０５にて演算車体横すべり角速度Ｄβが終了基準直線Ｂ２の方程式に車体横すべり角βを代入した値Ｄβ22以上で、且つ車体横すべり角速度Ｄβが終了基準直線Ｂ１の方程式に車体横すべり角βを代入した値Ｄβ21以下（Ｄβ22≦Ｄβ≦Ｄβ21）であるか否かが判定される。つまり、演算した座標（β，Ｄβ）が終了基準直線Ｂ２よりも上方の領域で且つ終了基準直線Ｂ１よりも下方の領域にあるか否かが判定される。Ｄβ22≦Ｄβ≦Ｄβ21であれば、ステップ５０６に進み、本制御終了要と判定され、Ｄβ22≦Ｄβ≦Ｄβ21でなければ、メインルーチンに戻る。
【０１０５】
一方、本制御については、低μの場合には、図２２に示すようにＤ−Ｅ間及びＦ−Ｇ間で本制御が行われ、高μの場合には、図２３に示すようにＨ−Ｉ間で本制御が行われる。尚、制御開始基準直線から制御領域側に外れるに従って制御量（制御パラメータ）が大となるように各車輪の制動力が制御される。
【０１０６】
次に、図１４のステップ１１７で行なわれる液圧サーボ制御の処理の詳細を、図１９を参照して説明する。ここでは、各車輪についてホイールシリンダ液圧のスリップ率サーボ制御が行なわれる。
【０１０７】
先ず、前述のステップ３０６，３０８又は３０９にて設定された目標スリップ率Ｓt** がステップ６０１にて読み出され、これらがそのまま各車輪の目標スリップ率Ｓt** として読み出される。このフローチャートでは記載を省略したが、更に、各種制御モードに応じて、目標スリップ率Ｓt** に例えばアンチスキッド制御モード用のスリップ率補正量ΔＳs** が加算されて目標スリップ率Ｓt** が更新される。同様に、目標スリップ率Ｓt** に、前後制動力配分制御モード用のスリップ率補正量ΔＳb** が加算され、あるいはトラクション制御モード用のスリップ率補正量ΔＳr** が加算されて目標スリップ率Ｓt** が更新される。
【０１０８】
そして、ステップ６０２において各車輪毎にスリップ率偏差ΔＳt** が演算されると共に、ステップ６０３にて車体加速度偏差ΔＤＶso**が演算される。ステップ６０２においては、各車輪の目標スリップ率Ｓt** と実スリップ率Ｓa** の差が演算されスリップ率偏差ΔＳt** が求められる（ΔＳt** ＝Ｓt** −Ｓa** ）。また、ステップ６０３においては車両重心位置での推定車体加速度ＤＶsoと制御対象の車輪における車輪加速度ＤＶw** の差が演算され、車体加速度偏差ΔＤＶso**が求められる。このときの各車輪の実スリップ率Ｓa** 及び車体加速度偏差ΔＤＶso**はアンチスキッド制御、トラクション制御等の制御モードに応じて演算が異なるが、これらについては説明を省略する。
【０１０９】
続いて、ステップ６０４に進みスリップ率偏差ΔＳt** の絶対値が所定値Ｋa と比較され、所定値Ｋa 以上であればステップ６０６にてスリップ率偏差ΔＳt** の積分値が更新される。即ち、今回のスリップ率偏差ΔＳt** にゲインＧI** を乗じた値が前回のスリップ率偏差積分値ＩΔＳt** に加算され、今回のスリップ率偏差積分値ＩΔＳt** が求められる。スリップ率偏差ΔＳt** の絶対値が所定値Ｋa を下回るときにはステップ６０５にてスリップ率偏差積分値ＩΔＳt** はクリア（０）される。次にステップ６０７乃至６１０において、スリップ率偏差積分値ＩΔＳt** が上限値Ｋb 以下で下限値Ｋc 以上の値に制限され、上限値Ｋb を超えるときはＫb に設定され、下限値Ｋc を下回るときはＫc に設定された後、ステップ６１１に進む。
【０１１０】
ステップ６１１においては、各制御モードにおけるブレーキ液圧制御に供する一つのパラメータＹ**がＧs** ・（ΔＳt** ＋ＩΔＳt** ）として演算される。ここでＧs** はゲインであり、車体横すべり角βに応じて図２６に実線で示すように設定される。また、ステップ６１２において、ブレーキ液圧制御に供する別のパラメータＸ**がＧd** ・ΔＤＶso**として演算される。このときのゲインＧd** は図２６に破線で示すように一定の値である。
【０１１１】
この後、ステップ６１３に進み、各車輪毎に、上記パラメータＸ**，Ｙ**に基づき、図２５に示す制御マップに従って液圧制御モードが設定される。図２５においては予め急減圧領域、パルス減圧領域、保持領域、パルス増圧領域及び急増圧領域の各領域が設定されており、ステップ６１３にてパラメータＸ**及びＹ**の値に応じて、何れの領域に該当するかが判定される。尚、非制御状態では液圧制御モードは設定されない（ソレノイドオフ）。
【０１１２】
ステップ６１３にて今回判定された領域が、前回判定された領域に対し、増圧から減圧もしくは減圧から増圧に切換わる場合には、ブレーキ液圧の立下りもしくは立上りを円滑にする必要があるので、ステップ６１４において増減圧補償処理が行われる。例えば急減圧モードからパルス増圧モードに切換るときには、急増圧制御が行なわれ、その時間は直前の急減圧モードの持続時間に基づいて決定される。そして、ステップ６１５にて上記液圧制御モード及び増減圧補償処理に応じて、ブレーキ液圧制御装置ＢＣを構成する各電磁弁のソレノイドが駆動され、各車輪の制動力が制御される。
【０１１３】
以上示したように、本実施形態では、オーバーステア抑制本制御における開始基準直線、終了基準直線を路面μに応じて調整しているが、アンダーステア抑制本制御における開始基準直線、終了基準直線及びアンダーステア抑制プレ制御における開始終了基準直線を路面μに応じて調整することもできる。
【０１１４】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成されているので以下の効果を奏する。即ち、請求項１に記載の路面摩擦係数推定装置によれば、車両前方の車輪に対する横方向のグリップの程度を表すグリップ度を推定し、このグリップ度に基づき路面摩擦係数を推定することとしているので、摩擦力限界に達する前の早い段階で路面摩擦係数を精度よく推定することができる。特に、前述の基準セルフアライニングトルク設定手段を設けることにより、セルフアライニングトルク推定手段で推定されたセルフアライニングトルクと基準セルフアライニングトルクとの比較結果に基づきグリップ度を容易且つ精度よく推定することができ、ひいては路面摩擦係数を精度よく推定することができる。
【０１１６】
更に、前記摩擦係数推定手段を、請求項２に記載のように構成すれば、容易に路面摩擦係数を精度よく推定することができる。また、前記摩擦係数推定手段を、請求項３に記載のように構成しても、摩擦力限界に達する前の早い段階で、横加速度とグリップ度に基づき路面摩擦係数を精度よく推定することができる。
【０１１７】
そして、本発明の車両の運動制御装置は、請求項４に記載のように構成されているので、摩擦力限界に達する前の早い段階で路面摩擦係数を精度よく推定することができ、この路面摩擦係数に応じて制御パラメータを調整して、適切に車両の運動制御を行なうことができる。特に、前述の基準セルフアライニングトルク設定手段を設けることによりグリップ度を容易且つ精度よく推定することができ、ひいては路面摩擦係数を精度よく推定することができるので、適切に車両の運動制御を行なうことができる。
【０１１９】
更に、前記摩擦係数推定手段を、請求項５に記載のように構成すれば、容易に路面摩擦係数を精度よく推定することができるので、適切に車両の運動制御を行なうことができる。また、前記摩擦係数推定手段を、請求項６に記載のように構成しても、摩擦力限界に達する前の早い段階で、横加速度とグリップ度に基づき路面摩擦係数を精度よく推定することができるので、適切に車両の運動制御を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の路面摩擦係数推定装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】一般的な車両に関し、タイヤが横すべりしながら転動する状態におけるセルフアライニングトルクとサイドフォースの関係を示すグラフである。
【図３】図２のセルフアライニングトルクとサイドフォースの関係を簡略して示すグラフである。
【図４】本発明の一実施形態における前輪サイドフォースに対するセルフアライニングトルクの関係を示すグラフである。
【図５】本発明の一実施形態における前輪サイドフォースに対するセルフアライニングトルクの関係を示すグラフである。
【図６】本発明の他の実施形態に係る路面摩擦係数推定装置のブロック図である。
【図７】本発明の他の実施形態における前輪スリップ角に対する前輪サイドフォース及びセルフアライニングトルクの関係を示すグラフである。
【図８】本発明の他の実施形態における前輪スリップ角に対するセルフアライニングトルクの関係を示すグラフである。
【図９】本発明の他の実施形態における前輪スリップ角に対するセルフアライニングトルクの関係を示すグラフである。
【図１０】本発明の他の実施形態における前輪スリップ角に対するセルフアライニングトルクの関係を示すグラフである。
【図１１】本発明の一実施形態においてセルフアライニングトルクの推定時の補正に供するステアリング系の摩擦成分の特性を示すグラフである。
【図１２】本発明の車両の運動制御装置の一実施形態を示す構成図である。
【図１３】本発明の一実施形態におけるブレーキ液圧制御装置を示す構成図である。
【図１４】本発明の一実施形態における車両の運動制御の全体を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の一実施形態における路面摩擦係数の推定の処理を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の一実施形態における制動操舵制御の処理を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の一実施形態における制御基準直線演算処理を示すフローチャートである。
【図１８】本発明の一実施形態におけるオーバーステア抑制制御開始終了判定処理を示すフローチャートである。
【図１９】本発明の一実施形態における液圧サーボ制御の処理を示すフローチャートである。
【図２０】本発明の一実施形態に供する路面μと制御開始感度係数Ｋｓとの関係を示すグラフである。
【図２１】本発明の一実施形態に供する路面μと終了ヒステリシス係数Ｋｈの関係を示すグラフである。
【図２２】本発明の一実施形態に供するオーバーステア抑制制御マップで、低μの場合の開始基準直線を示すグラフである。
【図２３】本発明の一実施形態に供するオーバーステア抑制制御マップで、高μの場合の開始基準直線を示すグラフである。
【図２４】本発明の一実施形態に供するアンダーステア抑制制御の開始・終了判定領域を示すグラフである。
【図２５】本発明の一実施形態においてブレーキ液圧制御に供するパラメータと液圧制御モードとの関係を示すグラフである。
【図２６】本発明の一実施形態における車体横すべり角とパラメータ演算用のゲインとの関係を示すグラフである。
【図２７】本発明の更に他の実施形態における前輪スリップ角に対するセルフアライニングトルクの関係を示すグラフである。
【図２８】本発明におけるニューマチックトレールに基づくグリップ度εと路面摩擦余裕度に基づくグリップ度εｍとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
ＥＰＳ  電動パワーステアリング装置，  ＥＧ  エンジン，
ＹＳ  ヨーレイトセンサ，  ＹＧ  横加速度センサ，
ＥＣＵ  電子制御装置，  ＢＰ  ブレーキペダル，
ＢＳ  ブレーキスイッチ，  ＭＣ  マスタシリンダ
ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬ  車輪，  ＷＳ１〜ＷＳ４  車輪速度センサ
Ｗfr，Ｗfl，Ｗrr，Ｗrl  ホイールシリンダ，
ＢＣ  ブレーキ液圧制御装置
【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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