(57)【要約】【課題】  路面摩擦係数の影響がヨーレイトなどの車両挙動として現れる前に、車両状態を推定可能とする車両の状態推定及び制御装置を提供する。【解決手段】  第１のタイヤ横力和演算手段と、タイヤすべり角検出手段と、輪荷重推定手段と、制駆動反力推定手段と、推定輪荷重と推定制駆動反力とタイヤすべり角と路面摩擦係数に基づき、路面摩擦係数を演算する第２のタイヤ横力和演算手段と、路面摩擦係数の探索範囲を設定する探索範囲設定手段と、探索範囲中であって第２のタイヤ横力特性演算手段にもとづき演算される第２のタイヤ横力和の中から、第１のタイヤ和横力演算手段に基づき演算される第１のタイヤ横力和との差が小さくなる条件をみたす、第２のタイヤ横力和を探索する探索手段と、第２のタイヤ横力和から推定路面摩擦係数を推定する推定路面摩擦係数推定手段とを備えることとした。【選択図】        図６
2007223389.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両状態に基づき、車両の前輪２輪もしくは後輪２輪の少なくとも一方の２輪の第１のタイヤ横力和を演算する第１タイヤ横力和演算手段と、
前記一方の２輪のタイヤすべり角を検出するタイヤすべり角検出手段と、
前記一方の２輪の輪荷重を推定する輪荷重推定手段と、
前記一方の２輪の制駆動反力を推定する制駆動反力推定手段と、
前記一方の２輪の推定輪荷重と推定制駆動反力とタイヤすべり角と路面摩擦係数に基づき、前記一方の２輪の路面摩擦係数を演算する第２のタイヤ横力和演算手段と、
前記タイヤ横力特性演算手段で演算する前記一方の２輪の路面摩擦係数の探索範囲を設定する探索範囲設定手段と、
前記探索範囲中であって第２のタイヤ横力特性演算手段にもとづき演算される第２のタイヤ横力和の中から、第１のタイヤ和横力演算手段に基づき演算される第１のタイヤ横力和との差が小さくなる条件をみたす、第２のタイヤ横力和を探索する探索手段と、
前記探索された第２のタイヤ横力和から前記一方の２輪の推定路面摩擦係数を推定する推定路面摩擦係数推定手段と、
を備える車両状態推定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両の状態推定装置において、
前記第１タイヤ横力和演算手段は他方の２輪のタイヤ横力和を演算し、
前記タイヤすべり角検出手段は他方の２輪のタイヤすべり角を検出し、
前記荷重推定手段は他方の２輪の輪荷重を推定し、
前記制駆動反力推定手段は他方の２輪の輪荷重を推定し、
前記第２のタイヤ横力和演算手段は他方の２輪のタイヤ横力和を演算し、
前記探索範囲設定手段は前記タイヤ横力特性演算手段で演算する前記他方の２輪の路面摩擦係数の探索範囲を設定し、
前記推定路面摩擦係数推定手段は前記他方の２輪の路面摩擦係数を推定すること
を特徴とする車両の状態推定装置。
【請求項３】
請求項１〜２に記載の車両の状態推定装置において、
車両の横加速度を検出する横加速度検出手段と、
検出された前記横加速度に基づき、車両横力を推定する車両横力推定手段と、
検出された前記横加速度に基づき、ヨーモーメントを推定するヨーモーメント推定手段と、
車速を検出する車速検出手段と、
ヨーレイトを検出するヨーレイト検出手段と、
前記各輪の転舵角を演算する転舵角演算手段と、
車体のすべり角を検出する車体すべり角検出手段と、
を備え、
前記第１横力和演算手段は、推定車両横力及び推定ヨーモーメントに基づき前記第１横力和を演算し、
前記タイヤすべり角演算手段は、車速、ヨーレイト、車体すべり角、及び前記各輪の転舵角に基づき前記タイヤのすべり角を演算し、
前記第２横力和演算手段は、前記各輪路面摩擦係数の探索値、前記各輪荷重、前記各輪制駆動反力、及び前記タイヤすべり角に基づき前記第２横力和を演算すること
を特徴とする車両の状態推定装置。
【請求項４】
請求項１〜３に記載の車両の状態推定装置において、
前記一方の２輪のスリップ率を検出するスリップ率検出手段と、
前記一方の２輪の制駆動反力及び前記一方の２輪のスリップ率に基づき、前記一方の２輪のスリップ路面摩擦係数を演算するスリップ路面摩擦係数推定手段と、
前記一方の２輪すべり角が所定値よりも小さい場合、前記一方の２輪スリップ路面摩擦係数を前記推定各輪路面摩擦係数として推定すること
を特徴とする車両の状態推定装置。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか１項に記載の車両の状態推定装置において、
前記車両状態推定手段は、一方と他方の２輪のすべり角を推定し、
前記第２横力和演算手段は、前記一方と他方の２輪のすべり角に対する横力発生遅れの動的要素に基づき、前記第２一方の２輪横力和または前記他方の２輪後輪横力和を演算すること
を特徴とする車両の状態推定装置。
【請求項６】
請求項２ないし請求項５のいずれか１項に記載の車両の状態推定装置において、
前記車両状態推定手段は、一方の２輪路面摩擦係数と他方の２輪路面摩擦係数を推定し、該一方の２輪前輪路面摩擦係数と他方の２輪路面摩擦係数の間の値であって、かつ該一方前輪及び他方路面摩擦係数を含む値を、前記各輪の路面摩擦係数として推定すること
を特徴とする車両の状態推定装置。
【請求項７】
請求項６に記載の車両の状態推定装置において、
前記車両状態推定手段は、一方のすべり角と他方のすべり角を演算し、該一方のすべり角の絶対値と該他方のすべり角の絶対値とを比較するとともに前記一方と他方の路面摩擦係数の中間値を演算し、
前記一方のすべり角の絶対値のほうが大きい場合、前記各輪の路面摩擦係数を、前記中間値よりも前記一方の路面摩擦係数側に近い値として推定し、
前記他方のすべり角の絶対値のほうが大きい場合、前記各輪の路面摩擦係数を、前記中間値よりも前記他方の路面摩擦係数側に近い値として推定すること
を特徴とする車両の状態推定装置。
【請求項８】
請求項７に記載の車両の状態推定装置において、
一方の２輪は一方のであって、他方の２輪は他方のであって、
一方の操舵を行うステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角検出手段をさらに備え、
前記車両状態推定手段は、検出された前記操舵角に基づきステアリングが切り増し状態にあるか切り戻し状態にあるかを判断し、
切り増し状態と判断した場合、前記他方の路面摩擦係数より前記一方の路面摩擦係数に近い値を路面摩擦係数として設定し、
切り戻し状態と判定した場合、前記一方の路面摩擦係数より前記他方の路面摩擦係数に近い値を路面摩擦係数として設定すること
を特徴とする車両の状態推定装置。
【請求項９】
車両の状態推定値に基づいて各輪に制駆動力を配分する制駆動力配分制御手段を備えた車両の制御装置において、
前記状態推定値を推定する手段として、請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の車両の状態推定装置を用い、
前記制駆動力配分制御手段は、ある車輪が目標とする制駆動路面反力を得られないとき、前記各輪すべり角の推定値及び前記路面摩擦係数の推定値に基づいて、各輪の制駆動力を再配分すること
を特徴とする車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、路面摩擦係数の推定装置及び車両挙動を安定させる制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、路面摩擦係数を推定し、この推定値を車両挙動制御に用いる技術が開示されている。この技術にあっては、車両の横加速度およびヨーレイトおよび車両運動方程式などに基づいて、路面摩擦係数を推定している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３-１１８５５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら上記従来技術にあっては、ヨーレイトなどの車両挙動に基づき路面摩擦係数を推定していたため、車両挙動の影響が現れた後にはじめて推定するということとなり、推定するまでに時間を要するという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、路面摩擦係数の影響が車両挙動として現れる前に、路面摩擦係数を推定可能とする車両の状態推定及び制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記問題を解決するため、本発明では、車両状態に基づき、車両の前輪２輪もしくは後輪２輪の少なくとも一方の２輪の第１のタイヤ横力和を演算する第１タイヤ横力和演算手段と、前記一方の２輪のタイヤすべり角を検出するタイヤすべり角検出手段と、前記一方の２輪の輪荷重を推定する輪荷重推定手段と、前記一方の２輪の制駆動反力を推定する制駆動反力推定手段と、前記一方の２輪の推定輪荷重と推定制駆動反力とタイヤすべり角と路面摩擦係数に基づき、前記一方の２輪の路面摩擦係数を演算する第２のタイヤ横力和演算手段と、前記タイヤ横力特性演算手段で演算する前記一方の２輪の路面摩擦係数の探索範囲を設定する探索範囲設定手段と、前記探索範囲中であって第２のタイヤ横力特性演算手段にもとづき演算される第２のタイヤ横力和の中から、第１のタイヤ和横力演算手段に基づき演算される第１のタイヤ横力和との差が小さくなる条件をみたす、第２のタイヤ横力和を探索する探索手段と、前記探索された第２のタイヤ横力和から前記一方の２輪の推定路面摩擦係数を推定する推定路面摩擦係数推定手段と、を備えることとした。
【発明の効果】
【０００６】
よって、各輪に発生する制駆動路面反力と横力との関係に基づき車両状態を推定することで、路面摩擦係数の変化が車両挙動変化となって現れる前にいち早く車両状態を推定することが可能となり、高度な車両運動性能を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の車両の状態推定及び制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
［システム構成］
実施例１につき図１ないし図１０に基づき説明する。図１は、４輪を独立の電気モータで駆動する電気自動車のシステム構成図である。電気自動車は、永久磁石をロータに設けた３相同期モータ３FL、３FR、３RL、３RRを備えており、各モータ３FL〜３RRは減速機４FL、４FR、4RL、４RRを介して各車輪２FL、２FR、２RL、２RRに連結されている。各モータ３FL〜３RR、各減速機機４FL〜４RR、各車輪２FL〜２RRの出力特性、減速比、車輪半径はいずれも同一である。
【０００９】
ステアリングホイール１１はシャフトを介してステアリングラック１４に接続し、前輪２FL、２FRの操舵が行われる。また、各輪２FL〜２RRの転舵角δは転舵角センサ２１により検出され、統合コントローラ３０へ出力される。
【００１０】
統合コントローラ３０はトルク指令値tTFL(左前輪)、tTFR(右前輪)、tTRL(左後輪)、tTRR(右後輪)を演算する演算装置である。ヨーレイトセンサ８、転舵角センサ２１、ブレーキペダルセンサ２２、アクセルペダルセンサ２３、横加速度センサ２４、２５、前後加速度センサ２６、及び車体すべり角センサ２９からの各検出値に加え、現在のモータ３FL〜３RRの現在回転数と出力トルクが入力される。これらの入力値に基づき、各モータ３FL〜３RRに対するトルク指令値tTFL(左前輪)、tTFR(右前輪)、tTRL(左後輪)、tTRR(右後輪)を演算する。
【００１１】
ここで、車体すべり角センサ２９は２つの空間フィルタ式速度検出器（により車両の前後速度と横すべり速度を検出し、その比から車体横すべり角を検出するタイプのセンサであり、後輪軸の左右中央の点（図３の点P）に取り付けられている。
【００１２】
駆動回路５FL〜５RRは、統合コントローラ３０からのトルク指令値tTFL〜tTRRに基づき、バッテリ６の電力を制御して各モータ３FL〜３RRの力行および回生トルクを制御する。
【００１３】
［トルク指令値演算制御］
統合コントローラ３０は、ヨーレイトなどの車両挙動が実測値として検出される前に、あらかじめ路面摩擦係数μを推定した上でトルク指令値tTFL〜tTRRの演算を行う。推定された路面摩擦係数μの値に基づきトルク指令値tTFL〜tTRRを演算することにより、より高精度なモータ制御を行うものである。
【００１４】
［トルク指令値演算制御処理］
図２は、統合コントローラ３０で実行されるトルク指令値演算制御処理のメインフローチャートである。これらは一定時間毎、例えば５ｍｓ毎に実行する。以下、各ステップごとに説明する。
【００１５】
ステップS201では、各センサ信号、データを取り込む。すなわち、アクセル開度APS、ブレーキ踏力BRK、操舵角STR、横加速度YG１、YG２、前後加速度XG、ヨーレイトγの各検出値を取り込み、また各モータ３FL〜３RRの回転数Nfl〜Nrr及びトルク指令値TFL〜TRR、車体すべり角βの現在値データを取り込んでステップS202へ移行する。なお、横加速度YG１、YG２は２つの横加速度センサ２４、２５の２つの検出値である。
【００１６】
ステップS202では、車速Vを次式で演算し、ステップS203へ移行する。
（数式１）
V = (Nfl/GG*R + Nfr/GG*R + Nrl/GG*R + Nrr/GG*R) /4
ここで、Rは各車輪２FL〜２RRの半径、GGは減速機４FL〜４RRの減速比である。
【００１７】
ステップS203では後述する車両状態推定ルーチン及び路面摩擦係数演算ルーチンに基づき現在の車両状態を推定し、ステップS204へ移行する。
【００１８】
ステップS204では、S203で推定された車両状態に基づき後述する各輪モータトルク指令値の演算と送信ルーチンで各輪２FL〜２RRのモータトルク指令値TFL〜TRRを演算し、駆動回路５FL〜５RRに出力して制御を終了する。
【００１９】
［車両状態推定ルーチン］
図３は、図２のフローにおけるステップS203での車両挙動推定制御にかかる、各車両挙動パラメータの関係を示す図である。本実施例では路面摩擦係数μに基づき車両挙動を推定する。転舵角センサ２１、ブレーキペダルセンサ２２、横加速度センサ２４、２５の検出値である操舵角STR、ブレーキ踏力BRK、横加速度YG１、YG２に基づき、転舵角δ、制駆動路面反力Fx、ヨーモーメントMM及び横力YGを演算し、これに基づき路面摩擦係数μを決定する。
【００２０】
（転舵角の演算）
本願における車両は前輪操舵タイプであるため、後輪転舵角は０である。したがって、前輪及び後輪の操舵角−転舵角マップMAP_STRfl及びMAP_STRfrから、操舵角STRに対応する前輪転舵角δfl、δfrの値を読み込み、以下のように演算する。
（数式２）
δfl = MAP_STRfl(STR)
δfr = MAP_STRfr(STR)
δrl = 0
δrr = 0
【００２１】
（制駆動路面反力の演算）
制駆動路面反力Fxfl〜Fxrrは、モータトルク指令値TFL〜TRRと各輪２FL〜２RRの回転速度変化量から推定する。具体的な推定手法としては、例えば特開平６-９８４１８（数１１）に開示される方法を用いる。とりわけ機械式ブレーキを用いる場合、ブレーキ踏力BRKの値から前、後輪制動力マップを読み込んで、ブレーキ制動トルクTBL_FBR(BRK)及びTBL_RBR(BRK)とモータトルクTFL〜TRRとの和に基づき、制駆動路面反力Fxfl〜Fxrrを演算する。また、アンチスキッドブレーキングシステム作動時には、システム作動による制動トルク減少分を検出し、上記制動トルクを補正する。
【００２２】
（ヨー角加速度及び横加速度の演算）
図４は、図２のフローにおけるステップS203での車両挙動推定制御にかかる、横加速度YG1,YG2と各車両挙動パラメータとの関係を示す図である。横力Fyは車両進行方向左向きを正とする。横加速度センサ２４、２５の取り付け位置を図４の位置とした場合、ヨー角加速度γ'（単位は、rad/s2、反時計回りを正とする）と重心位置の横加速度YG（単位は、m/s2、車両左向きを正とする）は次のように求められる。
（数式３）
γ' = (YG2-YG1)/L2
YG  = YG1 + (YG2-YG1)*Lc/L2
【００２３】
（横力及びヨーモーメントの演算）
ヨー角加速度γ'及び横加速度YG値から、車両のヨー慣性設計値Iγ[kgm2]、車両質量設計値M[kg]を用いて、車両に働く横力FyとヨーモーメントMMを次のように演算する。
（数式４）
Fy = M*YG
MM = Iγ*γ'
【００２４】
（前後輪の左右横力和の演算）
図３に示すように、左前輪で発生する横力をFyfl、右前輪で発生する横力をFyfr、左後輪で発生する横力をFyrl、右後輪で発生する横力をFyrrとし、前輪の左右転舵角が等しく(δfl=δfr=δf)と後輪の左右転舵角が等しい(δrl=δrr=δr)とすると、車両に働く横力FyとヨーモーメントMMについて次の関係式が成り立つ。
（数式５）
2007223389.tif 000003
ここでLf は前輪軸重心点距離[m]、Lr は後輪軸重心点距離[m]、Lt はトレッドベース距離(前後輪同一)[m]であり、それぞれ設計定数である。
上記数式５の第３項の影響は小さいものとして無視し、(Fyfl+Fyfr)および(Fyrl+Fyrr)を次のように求める。
（数式６）
2007223389.tif 000004
ここでδfとして(δfl+δfr)/2を用い、δrとして(δrl+δrr)/2を用いることとし、(Fyfl+Fyfr)を第１前輪横力和Fy_f、(Fyrl+Fyrr)を第１後輪横力和Fy_rに代入する。
【００２５】
（各輪荷重の演算）
車両静止状態での前輪荷重Wfと車両静止状態での後輪荷重Wr（単位はいずれもN）を次式で演算する。
（数式７）
Wf = M*Lr/(Lf+Lr)/2*9.8
Wr = M*Lf/(Lf+Lr)/2*9.8
次に、車両前後加速度XG、および、数式５で求めた重心位置の横加速度YGから、前後輪荷重移動量ΔWdと左右輪荷重移動量ΔWcを次のように演算する。
（数式８）
2007223389.tif 000005
ここで、hは重心高[m]である。そして、これらの値に基づき、以下の式で各輪の輪荷重を演算する。
（数式９）
2007223389.tif 000006
この方法以外に、センサを用いて検出した輪荷重値を用いても良い。
【００２６】
（路面摩擦係数探索範囲の設定）
路面摩擦係数μの推定にあっては、ある一定範囲の中から条件に適合する値を探索して推定する方法を用いるため、あらかじめ探索すべき一定範囲を確定する必要がある。したがって、探索範囲の最小値をm_minとして0.05を設定し、最大値をm_maxとして1.0を設定する。また、探索範囲の探索刻み幅Δmを例えば0.05に設定する。
【００２７】
（路面摩擦係数の探索）
高精度な車両制御を行うため、本願では前輪２FL,２FRと後輪２RL,２RRのそれぞれにおける路面摩擦係数μを探索・推定する。前輪２FL,２FRにおける路面摩擦係数μの探索にあたっては、前輪横力FyfとヨーモーメントMMに基づき演算された第１前輪横力和Fy_f（数式６参照）と、後述の前輪位置の路面摩擦演算ルーチンにて前輪すべり角αfl,αfr及び前輪制駆動路面反力Fxfl,Fxfrに基づき演算される第２前輪横力和Fymfの差が最小となる路面摩擦係数μを選択し、推定前輪路面摩擦係数mfとする。
【００２８】
同様に、後輪２RL,２RRについても後輪横力FyrとヨーモーメントMMに基づき演算された第１後輪横力和Fy_r（数式６参照）と、後述の後輪位置の路面摩擦演算ルーチンにて後輪すべり角αrl,αrr及び後輪制駆動路面反力Fxrl,Fxrrに基づき演算される第２後輪横力和Fymrの差が最小となる路面摩擦係数μを選択し、推定後輪路面摩擦係数mrとする。
【００２９】
（スリップ率に基づく路面摩擦係数の演算：前輪）
各輪のスリップ率Sfl〜Srrおよび制駆動路面反力Fxの関係から、スリップ率Sに基づく前輪２FL,２FR及び後輪２RL,２RRにおける路面摩擦係数mf0,mr0を推定する。
まず、前輪２FL,２FRにおける前輪スリップ路面摩擦係数mf0を推定する。ここでは以下の式に基づき、前輪２FL,２FRのすべり角αfl,αfrが小さい状態か否かを次の条件から判定し、mf0を設定する。
| αfl+αfr |/2 ≧ 0.5/180*π   
前輪すべり角αfは大きいと判断し、前輪スリップ路面摩擦係数mf0 = 1 に設定
| αfl+αfr |/2 < 0.5/180*π  のときのとき
前輪すべり角αfは小さい大きいと判断し、以下の式に基づき前輪スリップ路面摩擦係数mf0を推定
（数式１０）
m0_fl = MAP_FM(|Sfl|,|Fxfl/Wfl|)
m0_fr = MAP_FM(|Sfr|,|Fxfr/Wfr|)
ここで、前輪２FL,２FRのスリップ率Sfl,Sfrは次式で求められる。
（数式１１）
左前輪：  V- ( Nfl / GG*R ) ≧ 0 のとき        Sfl = {V-(Nfl/GG*R)}/V
V- ( Nfl / GG*R ) < 0 のとき        Sfl = {V-(Nfl/GG*R)}/(Nfl/GG*R)
右前輪：  V- ( Nfr / GG*R ) ≧ 0 のとき        Sfr = {V-(Nfr/GG*R)}/V
V- ( Nfr / GG*R ) < 0 のとき        Sfl = {V-(Nfr/GG*R)}/(Nfr/GG*R)
また、MAP_FMは前輪における特性マップであり、スリップ率Sfl,Sfrと、前輪２fl,２frにおける路面反力Fxfl,Fxfrと輪荷重Wfl,Wfrの比である。図５に、MAP_FMの一例を示す。ここで、スリップ率の絶対値が小さい場合（ロック傾向にもスリップ傾向にもない場合）には、スリップ率の検出精度が十分得にくいため、スリップ率Sfの絶対値が0.05以下の車輪が存在する場合、路面摩擦係数mf0を1として出力し、路面摩擦係数mfの推定を行わない。
【００３０】
（スリップ率に基づく路面摩擦係数の演算：後輪）
後輪２RL,２RRについても、前輪と同様に後輪２RL,２RRにおける後輪スリップ路面摩擦係数mr0を推定する。
| αrl+αrr |/2 ≧ 0.5/180*πのとき
後輪すべり角αrは大きいと判断し、後輪スリップ路面摩擦係数mr0 = 1 に設定
| αrl+αrr |/2 < 0.5/180*π    | αrl+αrr |/2 ≧ 0.5/180*π  のとき
後輪すべり角αrは小さいと判断し、後輪スリップ率Sr及び後輪路面反力Fxrに基づきに基づき後輪スリップ路面摩擦係数mr0を推定
（数式１２）
m0_rl = MAP_FM(|Srl|,|Fxrl/Wrl|)
m0_rr = MAP_FM(|Srr|,|Fxrr/Wrr|)
ここで、後輪２RL,２RRのスリップ率Srl,Srrは次式で求められる。MAP_RMは後輪におけるスリップ率Srl,Srrと路面反力Fxrl,Fxrrと輪荷重Wrl,Wrrの比のマップである。
（数式１３）
左後輪：  V- ( Nrl / GG*R ) ≧ 0 のとき        Srl = {V-(Nrl/GG*R)}/V
V- ( Nrl / GG*R ) < 0 のとき        Srl = {V-(Nrl/GG*R)}/(Nrl/GG*R)
右後輪：  V- ( Nrr / GG*R ) ≧ 0 のとき        Srr = {V-(Nrr/GG*R)}/V
V- ( Nrr / GG*R ) < 0 のとき        Srr = {V-(Nrr/GG*R)}/(Nrr/GG*R)
後輪の場合も、スリップ率Srの絶対値が0.05以下の車輪が存在する場合、後輪スリップ路面摩擦係数mr0を1として出力し、後輪路面摩擦係数mrの推定を行わない。
【００３１】
（各輪横力の演算）
１． 前輪
前輪スリップ路面摩擦係数mf0と、前輪推定路面摩擦係数mfとの大小を比較し、mf>mf0の場合には、mf = mf0とする。mf≦mf0の場合はmfはそのままである。これは前述のスリップ率に基づく路面摩擦係数の演算により、タイヤすべり角が大きい場合及びスリップ率が極小の場合、前輪スリップ路面摩擦係数mf0＝1を演算しているのでmf≦mf0となりmfがそのまま採用される。一方、すべり角が小さい場合、後述の前輪推定路面摩擦係数mfの探索が上手く行かず、mf＝1を出力しており、前輪スリップ路面摩擦係数mf0は前述のＭＡＰに基づき１以下の値を出力しているので、mf>mf0となり、mf = mf0が採用される。このようにして前輪推定路面摩擦係数mfに基づき、前輪２FL,２FRの横力Fyfl,Fyfr（図３参照）を次式で演算する。演算は前輪におけるタイヤ特性マップMAP_FTを使用する。
（数式１４）
Fyfl = MAP_FT(Wfl, Fxfl, m_opt, αfl )
Fyfr = MAP_FT(Wfr, Fxfr, m_opt, αfr )
２． 後輪
後輪においても、前輪と同様、後輪スリップ率Srに基づく後輪スリップ路面摩擦係数mr0と、後輪推定路面摩擦係数mrとの大小を比較し、mr>mr0の場合には、mr = mr0とする。mr≦mr0の場合はmrはそのままである。これは前述のスリップ率に基づく路面摩擦係数の演算により、タイヤすべり角が大きい場合及びスリップ率が極小の場合、前輪スリップ路面摩擦係数mr0＝1を演算しているのでmr≦mr0となりmrがそのまま採用される。一方、すべり角が小さい場合、後述の前輪推定路面摩擦係数mfの探索が上手く行かず、mr＝1を出力しており、前輪スリップ路面摩擦係数mr0は前述のＭＡＰに基づき１以下の値を出力しているので、mr>mr0となり、mr = mr0が採用される。このようにして後輪推定路面摩擦係数mrに基づき、後輪２RL,２RRの横力Fyrl,Fyrr（図３参照）を次式で演算する。演算は前輪におけるタイヤ特性マップMAP_RTを使用する。
（数式１５）
Fyrl = MAP_RT(Wrl, Fxrl, m_opt, αrl )
Fyrr = MAP_RT(Wrr, Fxrr, m_opt, αrr )
【００３２】
［車両挙動推定制御処理］
図６は、図２のステップS203で実行される車両状態推定制御処理のルーチンである。以下、各ステップにつき説明する。
【００３３】
ステップS401では、各輪転舵角δfl〜δrrを演算し、ステップS402へ移行する。
【００３４】
ステップS402では、各輪制駆動路面反力Fxfl〜Fxrrを演算し、ステップS403へ移行する。
【００３５】
ステップS403では、ヨーモーメントMM、横力YGを演算し、ステップS404へ移行する。
【００３６】
ステップS404では、第１前後輪横力和Fy_f,Fy_rを求め、ステップS405へ移行する。
【００３７】
ステップS405では、各輪荷重Wfl〜Wrrを演算し、ステップS406へ移行する。
【００３８】
ステップS406では、路面摩擦係数μの探索範囲の最小値m_minとして0.05を設定し、最大値m_maxとして1.0を設定する。また、探索刻み幅Δmを0.05に設定し、ステップS407へ移行する。
【００３９】
ステップS407では前輪２FL,２FRの推定路面摩擦係数mfを演算し、ステップS408へ移行する。このステップについては前輪位置の路面摩擦演算ルーチンで後述する。
【００４０】
ステップS408では後輪２RL,２RRの推定路面摩擦係数mrを演算し、ステップS409へ移行する。このステップについては後輪位置の路面摩擦演算ルーチン後述する。
【００４１】
ステップS409では、前輪スリップ率Sfl,Sfrからスリップ率を考慮した前輪スリップ路面摩擦係数mf0を推定し、ステップS410へ移行する。
【００４２】
ステップS410では、後輪スリップ率Srl,Srrからスリップ率を考慮した後輪スリップ路面摩擦係数mr0を推定し、ステップS411へ移行する。
【００４３】
ステップS411では、前輪推定路面摩擦係数mfがスリップ率を考慮した前輪スリップ路面摩擦係数mf0よりも大きいかどうかが判断され、YESであればステップS412へ移行し、NOであればステップS413へ移行する。
【００４４】
ステップS412では、前輪路面摩擦係数mf = スリップ率を考慮した前輪スリップ路面摩擦係数mf0とし、ステップS413へ移行する。
【００４５】
ステップS413では、後輪推定路面摩擦係数mrがスリップ率を考慮した後輪スリップ路面摩擦係数mr0よりも大きいかどうかが判断され、YESであればステップS414へ移行し、NOであればステップS414へ移行する。
【００４６】
ステップS414では、後輪路面摩擦係数mr = スリップ率を考慮した後輪スリップ路面摩擦係数mr0とし、ステップS415へ移行する。
【００４７】
ステップS415では各輪横力Fyfl〜Fyrrを演算し、本ルーチンを終了する。
【００４８】
［前輪位置の路面摩擦演算ルーチン］
図７は図６のフローにおけるステップS407での前輪位置の路面摩擦係数ｍｆの演算にかかるフローである。  
（探索初期値設定）
路面摩擦係数μの推定値mfを探索するため、まず探索開始時点の前輪路面摩擦係数m_minを設定する。次に、推定前輪路面摩擦係数mfの候補m_optの初期値としてm_minを設定する。また、J_opt(後述)として、十分大きな値（例えば1000000）を入力する。
【００４９】
（前輪タイヤすべり角演算）
車体すべり角β（図３の点Pにおける車体すべり角）に対する前輪２FL,２FRのタイヤすべり角αfl,αfrを次式で演算する。車体すべり角βと前輪タイヤすべり角αfl,αfrとの関係がおおよそ次の関係にあることは、「自動車の運動と制御（山海堂、著者：安部正人）」の第3章(p.54)に示されている。また、タイヤ回転面の向きに対してタイヤ中央の進行の向きが時計周りの状況を正の向きにとる（図３参照）。
（数式１６）
αfl = (V*β+(Lf+Lr)*γ)/(V-Lt*γ/2) - δfl
αfr = (V*β+(Lf+Lr)*γ)/(V+Lt*γ/2) - δfr
【００５０】
（前輪横力和推定値演算）
タイヤの特性マップを用い、前輪推定路面摩擦係数mに対応する第２前輪横力和Fymfを次式に基づいて演算する。
（数式１７）
第２前輪横力和Fymf = MAP_FT(Wfl Fxfl, m, αfl )  + MAP_FT(Wfr, Fxfr, m, αfr )
【００５１】
ここで、MAP_FTは、輪荷重、制駆動路面反力、路面摩擦係数、及び前輪タイヤすべり角αfl,αfrに対して、前輪タイヤ３FL、３FRが発生する横力を出力するようデータが入力された４入力１出力のマップである。路面摩擦係数が小さいほど出力される横力の絶対値が小さく、また制駆動路面反力の絶対値が大きいほど出力される横力の絶対値が小さい値となるよう設定されている。
【００５２】
（第１、第２前輪横力和の差の最小化）
この第２前輪横力和推定値Fymfと、第１前輪横力和Fy_fとの差が最小となる路面摩擦係数μの組み合わせを探索する。まず、第１、第２前輪横力和Fy_f,Fymfの値が近いほど、小さい値を出力する関数の値Jを演算する。ここでは関数として次のものを使用する。
（数式１８）
J = | 第２前輪横力和Fymf -第１前輪横力和Fy_f  |  
他にも
（数式１９）
J=(第２前輪横力和Fymf - 第１前輪横力和Fy_f)2 
などとしてもよい。
【００５３】
ここで、Jが既に格納してあるJ_opt以下である場合には、それまでの路面摩擦係数であるmの中で、第２前輪横力和Fymfが第１前輪横力和Fy_fに最も近いmと判断する。その場合、評価値J_opt、路面摩擦係数候補値m_optを次のように更新する。J_opt以上であれば更新しない。
（数式２０）
J_opt=J,  m_opt=m
【００５４】
また、路面摩擦係数μの次の探索候補値mをΔmを加えた値に更新する。更新後、路面摩擦係数μの探索値mが、探索範囲の上限値m_maxを越えているか否かを判定する。越えていない場合には再度前輪タイヤすべり角αfl,αfrの演算からやり直し、上限値m_maxを越えている場合には、路面摩擦係数μの推定値の候補値として、この探索値mをとして設定する。超えていない場合は前輪路面摩擦係数mfにm_optを代入する。
【００５５】
すなわち、この路面摩擦係数の探索・推定制御にあっては、前輪路面摩擦係数範囲m_min〜m_maxの間で路面摩擦係数をΔm刻みで変更する。タイヤ特性マップMAP_FTを用いて演算した第１、２前輪横力和Fy_f,Fymfの値が近い前輪路面摩擦係数mfを抽出する。
【００５６】
［前輪位置の路面摩擦演算ルーチン：処理］
図７は、前輪路面摩擦係数の探索・推定制御処理ルーチンである。以下、各ステップにつき説明する。
【００５７】
ステップS501では、探索開始時点の路面摩擦係数μとしてm_minを設定し、ステップS502へ移行する。
【００５８】
ステップS502では、m_optの初期値としてm_minを設定する。また、J_optに1000000を入力してステップS503へ移行する。
【００５９】
ステップS503では、前輪２FL,２FRのタイヤすべり角αfl,αfrを演算し、ステップS504へ移行する。
【００６０】
ステップS504では、探索開始時における路面摩擦係数mに対応する第２前輪横力和Fymfをマップから読み込み、ステップS505へ移行する。
【００６１】
ステップS505では、第１、第２前輪横力和Fy_f,Fymfが近いほど小さい値を出力する関数の値Jを演算し、ステップS506へ移行する。
【００６２】
ステップS506では、関数Jが既に格納してあるJ_opt以下であるかどうかが判断され、YESであればステップS507へ移行し、NOであればステップS508へ移行する。
【００６３】
ステップS507では、評価値J_opt、前輪路面摩擦係数候補値m_optを J_opt=J , m_opt=mのように更新し、ステップS508へ移行する。
【００６４】
ステップS508では、路面摩擦係数μの次の探索候補値mをΔmを加え、ステップS509へ移行する。
【００６５】
ステップS509では、路面摩擦係数μの探索値mが、探索範囲の上限値m_maxを越えているか否かを判断し、YESであればステップS510へ移行し、NOであればステップS503へ戻る。
【００６６】
ステップS510では路面摩擦係数μの推定値の候補値としてこの探索値mをとして設定し、前述のS407へ路面摩擦係数μの推定値の候補値としてこの探索値mをmfとして出力して本ルーチンを終了する。
【００６７】
［後輪位置の路面摩擦演算ルーチン］
図８は図６のフローにおけるステップS408での後輪位置の路面摩擦係数ｍｒの演算にかかるフローである。  後輪においても、前輪と同様に探索開始時点の後輪路面摩擦係数m_minを設定し、推定前輪路面摩擦係数mfの候補m_optの初期値としてm_minを設定する。また、J_opt(後述)として、十分大きな値（例えば1000000）を入力する。
【００６８】
（後輪タイヤすべり角演算）
前輪と同様に車体すべり角β（図３の点Pにおける車体すべり角）に対する後輪２RL,２RRのタイヤすべり角αrl,αrrを次式で演算する。
（数式２１）
αrl = (V*β+(Lf+Lr)*γ)/(V-Lt*γ/2) - δrl
αrr = (V*β+(Lf+Lr)*γ)/(V+Lt*γ/2) - δrr
【００６９】
（後輪横力和推定値演算）
タイヤの特性マップを用い、後輪推定路面摩擦係数mに対応する第２後輪横力和Fymrを次式に基づいて演算する。
（数式２２）
第２後輪横力和Fymr = MAP_RT(Wrl Fxrl, m, αrl )  + MAP_RT(Wrr, Fxrr, m, αrr )
【００７０】
ここで、MAP_RTは、輪荷重、制駆動路面反力、路面摩擦係数、及びタイヤすべり角αrl,αrrに対する後輪タイヤ３RL、３RRの横力のマップである。路面摩擦係数が小さいほど出力される横力の絶対値が小さく、また制駆動路面反力の絶対値が大きいほど出力される横力の絶対値が小さい値となるよう設定されている。
【００７１】
（第１、第２後輪横力和の差の最小化）
この第２後輪横力和推定値Fymrと、第１後輪横力和Fy_rとの差が最小となる路面摩擦係数μの組み合わせを探索する。まず、第１、第２後輪横力和Fy_r,Fymrの値が近いほど、小さい値を出力する関数の値Jを演算する。
（数式２３）
J = | 第２後輪横力和Fymr -第１後輪横力和Fy_r  |  
他にも
J=(第２後輪横力和Fymr - 第１後輪横力和Fy_r)2 
などとしてもよい。Jが既に格納してあるJ_opt以下である場合には、それまでの路面摩擦係数であるmの中で、第２前輪横力和Fymfが第１前輪横力和Fy_fに最も近いmと判断する。その場合、評価値J_opt、路面摩擦係数候補値m_optを次のように更新する。J_opt以上であれば更新しない。
（数式２４）
J_opt=J,  m_opt=m
【００７２】
また、路面摩擦係数μの次の探索候補値mをΔmを加えた値に更新し、路面摩擦係数μの探索値mが探索範囲の上限値m_maxを越えているか否かを判定する。越えていない場合には再度後輪タイヤすべり角αrl,αrrの演算からやり直し、上限値m_maxを越えている場合には、路面摩擦係数μの候補値として、この探索値mをとして設定する。超えていない場合は後輪路面摩擦係数mrにm_optを代入する。
【００７３】
すなわち、前輪同様、後輪においても路面摩擦係数範囲m_min〜m_maxの間で路面摩擦係数をΔm刻みで変更し、タイヤ特性マップMAP_FTを用いて演算した第１、２後輪横力和Fy_r,Fymrの値が近い後輪路面摩擦係数mrを抽出する。
【００７４】
なお、前輪及び後輪ぞれぞれにおける第１、第２横力和（Fy_f,Fy_r）,（Fymf,Fymr）の差が最も小さいという条件を用いて路面摩擦係数m_optを更新していた。しかし、路面摩擦係数の要求検出精度に応じて、タイヤ特性マップを用いて演算した横力和と検出した横力和との差が所定範囲に入ったものを小さいとみなして、路面摩擦係数m_optを更新してもよい。
【００７５】
［後輪位置の路面摩擦演算ルーチン：処理］
図８は、後輪路面摩擦係数の探索・推定制御処理ルーチンである。以下、各ステップにつき説明する。
【００７６】
ステップS501では、探索開始時点の路面摩擦係数μとしてm_minを設定し、ステップS502へ移行する。
【００７７】
ステップS502では、m_optの初期値としてm_minを設定する。また、J_optに1000000を入力してステップS503へ移行する。
【００７８】
ステップS553では、後輪前輪２RL,２RRのタイヤすべり角αfl,αfrを演算し、ステップS554へ移行する。
【００７９】
ステップS554では、探索開始時における路面摩擦係数mに対応する第２後輪横力和Fymrをマップから読み込み、ステップS555へ移行する。
【００８０】
ステップS555では、第１、第２前輪横力和Fy_r,Fymrが近いほど小さい値を出力する関数の値Jを演算し、ステップS506へ移行する。
【００８１】
ステップS506では、関数Jが既に格納してあるJ_opt以下であるかどうかが判断され、YESであればステップS507へ移行し、NOであればステップS508へ移行する。
【００８２】
ステップS507では、評価値J_opt、前輪路面摩擦係数候補値m_optを J_opt=J , m_opt=mのように更新し、ステップS508へ移行する。
【００８３】
ステップS508では、路面摩擦係数μの次の探索候補値mをΔmを加え、ステップS509へ移行する。
【００８４】
ステップS509では、路面摩擦係数μの探索値mが、探索範囲の上限値m_maxを越えているか否かを判断し、YESであればステップS510へ移行し、NOであればステップS503へ戻る。
【００８５】
ステップS560では路面摩擦係数μの推定値の候補値としてこの探索値mをとして設定し、前述のS407へ路面摩擦係数μの推定値の候補値としてこの探索値mをmfとして出力して本ルーチンを終了する。
【００８６】
［モータトルク指令値演算制御］
図２のステップS204におけるモータトルク指令値演算制御では、まず車速-アクセル開度マップMAP_tTD（図８参照）から車両の目標駆動力tTDを読み込む。
【００８７】
次に、次式に基づき各輪fl〜rrのモータトルク指令値tTFL〜tTRRを演算する。なお、tUは目標駆動力車速及びステアリング操舵量STRに基づき図９の V- tU マップを読み込むことで決定される。
（数式２５）
左前、後輪    tTFL、tTRL = tTD*R/GG/4-tU*R/GG/4
右前、後輪    tTFR、tTRR = tTD*R/GG/4＋tU*R/GG/4
ここで、GGとは減速機４FL〜４RRにおける減速比である。なお、ヨーレイトγや車両横加速度YGが所望の過渡応答となるよう補正を行ってもよく特に限定しない。補正方法については「自動車の運動と制御（山海堂、著者：安部正人）」８章などを参照。
【００８８】
演算されたモータトルク指令値tTFL〜tTRRに対し、車両の横力Fy、ヨーモーメントMM、及び車両の前後加速度XGが変化しないよう、各輪fl〜rrの駆動トルクを再配分する。具体的には、各輪の推定輪荷重W、タイヤすべり角α、推定転舵角δ、推定路面摩擦係数μに基づき、前後加速度（縦力）XGに対する横力YGの感度ｋに応じて再配分するものである。再配分を行った後の各輪fl〜rrのモータトルク指令値tTFL〜tTRRをモータ駆動回路へ出力する。
【００８９】
［モータトルク指令値演算制御処理］
図１０は、モータトルク指令値演算制御処理ルーチンである。以下、各ステップにつき説明する。
【００９０】
ステップS601では、目標駆動力tTDを演算し、ステップS602へ移行する。
【００９１】
ステップS602では、各輪２FL〜２RRに対するモータトルク指令値tTFL〜tTRRを演算し、ステップS603へ移行する。
【００９２】
ステップS603では、各輪fl〜rrの駆動トルクを再配分し、ステップS604へ移行する。
【００９３】
ステップS604では、各輪fl〜rrのモータトルク指令値tTFL〜tTRRを出力し、本ルーチンを終了する。
【００９４】
［本願実施例の効果］
（１）車両状態に基づき、第１前輪横力和Fy_f及び第１後輪横力和Fy_rを演算する第１横力和演算手段と、前輪２FL,２FR及び後輪２RL,２RRにおける路面摩擦係数mf,mrを推定する車両状態推定手段と、前輪２FL,２FR及び後輪２RL,２RRにおける推定路面摩擦係数mの初期値m_minを設定し、前輪すべり角αfl,αfr及び後輪すべり角αrl,αrrを演算するすべり角演算手段と、車両状態、前輪２FL,２FRまたは後輪２RL,２RRにおける路面摩擦係数の初期値m_min、及び前輪すべり角αfl,αfr及び後輪すべり角αrl,αrrに基づき、第２前輪横力和Fymf及び第２後輪横力和Fymrを演算する第２横力和演算手段とを備え、車両状態推定手段は、第１前輪横力和Fy_fと第２前輪横力和Fymfの差が最小となるよう推定前輪路面摩擦係数mfを推定し、第１後輪横力和Fy_rと第２後輪横力和Fymrの差が最小となるよう、推定後輪路面摩擦係数mrを推定することとした。
【００９５】
これにより、推定には路面摩擦係数やタイヤのすべり角に応じてタイヤの横力が変化する特性を利用し、路面摩擦係数μの変化に伴う横力Fyの変化が車両挙動変化となって現れる前にいち早く路面摩擦係数μを推定することが可能となり、高度な車両運動性能を実現できる。
【００９６】
（２）車両の横加速度を検出する横加速度センサ２４、２５と、検出された横加速度YG1,YG2に基づき、車両横力FXを推定する車両横力推定手段と、検出された横加速度YG1,YG2に基づき、ヨーモーメントγ'を推定するヨーモーメント推定手段と、各輪２FL〜２RRの荷重Wfl〜Wrrを演算する前輪荷重演算手段と、各輪２FL〜２RRの制駆動反力Fxfl〜Fxrrを推定する制駆動反力推定手段と、車速Vを検出する車速検出手段と、ヨーレイトγを検出するヨーレイトセンサ８と、各輪２FL〜２RRの転舵角δfl〜δrrを演算する転舵角センサ２１とを備え、第１前輪横力和演算手段は、推定車両横力Fx及び推定ヨーモーメントγ'に基づき第１前輪横力和Fy_fを演算し、前輪すべり角αfl,αfrは、車速V、ヨーレイトγ、及び前輪転舵角δfl,δfrに基づき演算され、第２前輪横力和演算手段は、前輪路面摩擦係数mの初期値m_min、前輪荷重Wfl,Wfr、前輪制駆動反力Fxfl,Fxfr、及び前輪すべり角αfl,αfrに基づき第２前輪横力和Fymfを演算することとした。
【００９７】
これにより、路面摩擦係数μや前輪すべり角αfl,αfrに応じてタイヤの横力Fyが変化する特性を利用し、前輪推定制駆動路面反力Fxmfと第２前輪横力和Fymfとの関係に基づき推定を行なうことで、路面摩擦係数μを高速度で推定することができる。
【００９８】
（３）上記（１）（２）の発明を後輪にも適用し、後輪２RL,２RRにおける路面摩擦係数mrと前輪２FL,２FRにおける路面摩擦係数mfとは別演算により求めることとした。これにより、例えば路面摩擦係数が切り替わるような走行状況（例えば、アスファルト路面から圧雪路面に切り替わるような走行状況）などでも、前輪２FL,２FRと後輪２RL,２RRとでそれぞれ路面摩擦係数mf,mrを推定することが可能となり、それぞれの路面摩擦係数やタイヤ状態に応じて適切な駆動力配分を行なうことで、車両挙動を高度に制御することができる。
【００９９】
（４）第２横力演算手段は、各輪すべり角αfl〜αrrの入力に対する横力発生遅れの動的要素を考慮して演算する手段としてもよい。その場合、応答遅れの伝達特性をT(s)とし（sは微分演算子）、以下の式によりステップS504,S554,S415におけるマップ参照値にT(s)の１次遅れ処理を施したものをタイヤ横力として演算する。
（数式２６）
T(s) = 1 / ( kt/V s + 1)
ここでktは、１次遅れの時定数を決定する定数である。１次遅れ処理を施すことにより、各輪すべり角αfl〜αrrが変化している過渡状況において、路面摩擦係数の推定精度を一層向上させることができる。
【０１００】
（５）統合コントローラ３０は、制動力もしくは駆動力を複数輪に独立に分配できる車両に搭載され、車輪２FL〜２RRのうち、ある車輪が十分制駆動路面反力Fxを得られない場合には、推定された路面摩擦係数μの推定値mに基づいて制駆動力を再配分することとした。これにより、演算されたモータトルク指令値tTFL〜tTRRに対し、車両の横力Fy、ヨーモーメントMM、及び車両の前後加速度XGが変化しないよう、各輪２FL〜２RRの駆動トルクを再配分することが可能となり、車両挙動をより安定させることができる。
【実施例２】
【０１０１】
実施例２につき図１２に基づき説明する。基本的な構成は実施例１と同様であるため異なる点についてのみ説明する。実施例１では前輪の路面摩擦係数mfと後輪の路面摩擦係数mrをそれぞれ推定したが、実施例２では４輪の路面摩擦係数が同一値mであるとして路面摩擦係数mを推定する点で異なる。
【０１０２】
［実施例２における車両挙動推定制御処理］
図１２は、実施例２における車両挙動制定制御処理のフローチャートである。前輪、後輪のタイヤすべり角平均値αf,αrを比較し、前輪側すべり角αfが大きければ、前輪路面摩擦係数mfを路面摩擦係数mとして選択する。同様に、後輪側すべり角αrが大きければ、後輪路面摩擦係数mrを路面摩擦係数mとして選択する。すなわち、タイヤすべり角が大きい車輪の方の路面摩擦係数(mf もしくは mr)により重きをおいて、路面摩擦係数mを演算する。
ステップS401〜S410、及びステップS415は、実施例１の車両挙動推定制御処理（図６）のフローチャートと同様である。
【０１０３】
ステップS461では、mf, mrの間の値として路面摩擦係数mを演算する。前輪のタイヤすべり角平均値αf（=(αfl+αfr)/2）と後輪のタイヤすべり角平均値αr（=(αrl+αrr)/2）を求める。
ここで、|αf|と|αr|が同一値であれば、路面摩擦係数m は|αf|と|αr|の加重平均をとることにより、以下のように演算される。
|αf| = |αr|    の場合      m = (mf+mr)/2  
一方、|αf|と|αr|の値が異なる場合、これらの大小関係により路面摩擦係数m は以下のように演算される。
|αf| > |αr|    の場合      m = mf
|αf| < |αr|    の場合      m = mr
路面摩擦係数mを演算後、ステップS462へ移行する。
【０１０４】
ステップS462では、ステップS409,S410で演算された路面摩擦係数mf0,mr0の情報も用いて、前輪および後輪の路面摩擦係数mf, mrを m, mf0, mr0の最小値として演算し、ステップS415へ移行する。
【０１０５】
［実施例２の効果］
実施例２においては、車両状態推定手段は、前輪すべり角の絶対値|αf|と後輪すべり角の絶対値|αr|とを比較するとともに路面摩擦係数の中間値(mf+mr)/2を演算し、前輪すべり角の絶対値|αf|のほうがが大きい場合、各輪の路面摩擦係数mを、中間値(mf+mr)/2よりも前輪路面摩擦係数mf側に近い値に設定し、後輪すべり角の絶対値|αr|のほうがが大きい場合、各輪の路面摩擦係数mを、中間値(mf+mr)/2よりも後輪路面摩擦係数mr側に近い値に設定することとした。すなわち、前輪、後輪のタイヤすべり角平均値αf,αrを比較し、前輪側すべり角αfが大きければ、前輪路面摩擦係数mfを路面摩擦係数mとして選択する。同様に、後輪側すべり角αrが大きければ、後輪路面摩擦係数mrを路面摩擦係数mとして選択することとした。
【０１０６】
前後輪のいずれかのタイヤすべり角平均値αf,αrがさほど大きくなく、タイヤ横力Fyf,Fyrの値の差が小さいため路面摩擦係数の推定精度が十分に得られないケースであっても、前後輪のうちすべり角平均値αf,αrが大きい側の車輪における路面摩擦係数値に重きをおいて推定することで、より多くの機会で路面摩擦係数の推定精度を向上させることができる。
【０１０７】
なお、実施例２では前後輪のすべり角平均値αf,αrのうち大きい車輪の路面摩擦係数をmとしたが、路面摩擦係数mを決定する方法としては他の方法であってもよい。以下、列挙する。
【０１０８】
（実施例２−１）
車両状態推定手段は、前輪路面摩擦係数と後輪路面摩擦係数の間の値であって、かつ前輪及び後輪路面摩擦係数を含む値を、各輪の路面摩擦係数として設定することとする。すなわち、前後輪の路面摩擦係数mf,mr、前後輪タイヤすべり角平均値αf,αr、係数Km1, Km2として以下のように求めてもよい。
（数式２７）
m = (Km1*|αf|*mf + |αr|*mr ) / (Km1*|αf|+|αr|)
ここで、Km1, Km2の値は、路面摩擦係数に対する横力変化が大きくなるタイヤすべり角（αv）の大きさが前後で異なることを踏まえて決定されるものである。例えば、前輪の方が後輪よりαvが小さい（より小さいタイヤすべり角において、路面摩擦係数に対する横力変化特性が現われる）場合には、その度合いに応じてKm1>1に設定する。反対に、前輪の方が後輪よりαvが大きい（より大きいタイヤすべり角において、路面摩擦係数に対する横力変化特性が現われる）場合には、その度合いに応じてKm1<1に設定する。同様にKm2の値も、路面摩擦係数に対する横力変化が大きくなるタイヤ横力の大きさが前後で異なることを踏まえて決定すればよい。
【０１０９】
（実施例２−２）
実施例２のように各輪のすべり角αfl〜αrrを用いず、第１前後輪横力和Fy_f,Fy_rの大きさに基づき次のように演算してもよい。
（数式２８）
m = (Km2*|Fy_f|*mf + |Fy_r|*mr ) / (Km2*|Fy_f|+|Fy_r|)  
実施例２−１と同様、Km1, Km2は係数である。
【０１１０】
（実施例２−３）
また、転舵角センサ２１はステアリングホイール１１の操舵角STRをさらに検出し、車両状態推定手段は、検出された操舵角STRに基づきステアリングホイール１１が切り増し状態にあるか切り戻し状態にあるかを判断し、切り増し状態と判断した場合、後輪路面摩擦係数mrより前輪路面摩擦係数mfに近い値を路面摩擦係数mとして設定し、切り戻し状態と判定した場合、前輪路面摩擦係数mfより後輪路面摩擦係数mrに近い値を路面摩擦係数mとして設定することとしてもよい。ステアリングホイール１１を切り増す際には前輪すべり角αfが後輪すべり角αrより先に大きくなる傾向にあることや、ステアリングホイール１１を切り戻す際には前輪すべり角αfが後輪すべり角αrより先に小さくなる傾向にあることを利用して、次のようにステアリング操作量STRに応じて路面摩擦係数mを演算する。
|STR|が増加傾向にある場合      m = mf  
|STR|が減少傾向にある場合      m = mr  
|STR|の変化がない場合          m = (mf+mr)/2  
【０１１１】
前後のタイヤ特性（コーナリングスティッフネス違いなど）を考慮し、実施例２−１〜実施例２−３のいずれかの方法を適宜選択することにより、実施例２と同様の作用効果を得ることができる。
【０１１２】
（他の実施例）
以上、本発明の操舵装置を実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成についてはこれらに限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り設計の変更や追加等は許容される。
【０１１３】
例えば、後輪を操舵する車両でもよい。その場合は、図６のステップS401にて演算する後輪舵角δrl,δrrを常に0とするのではなく、後輪舵角検出値に応じて求めるようにする。
【０１１４】
前輪の操舵に関しても、ステアリングハンドルと前輪転舵システムを機械的に連結しつつ、ステアリング操作角と前輪転舵角との関係を可変にできるシステムであってもよい。また、ステアリングハンドルと前輪転舵システムを電子的に接続するいわゆるステア・バイ・ワイヤシステムでもよく、その場合には、ステップS401にて演算する前輪舵角δfl, δfrとして、前輪舵角検出値を用いればよい。
【０１１５】
また本発明を適用できる駆動形態としては、図１のように４輪を独立にモータ駆動するものに限られない。駆動源はエンジンであってもよいし、前輪駆動、後輪駆動、４輪駆動のいずれであってもよい。エンジンとモータを併用するハイブリッド車両でもよく、駆動源の駆動形態に応じて、実施例を適宜変更することで同様の作用効果を得ることができる。
【０１１６】
更に、実施例１で述べた車体すべり角センサ２９を使用するほかにも、第２前輪横力和Fymfの演算手段及び第２後輪横力和Fymrの演算手段は、前輪または後輪のすべり角αf,αrに対する横力発生遅れの動的要素を考慮して、第２前輪横力和Fymfまたは後輪横力和Fymrを演算することで、車体のすべり角の検出手段としてもよい。例えば、２個の横加速度センサとヨーレイトセンサの出力信号を用いたオブザーバを構成し、重心Gにおける車体すべり角を推定してもよい。このβに基づき、以下の式を用いて図３の点Pにおける車体すべり角bを推定する。
（数式２９）
b = (V*β-Lr*γ)/V
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】４輪を独立の電気モータで駆動する電気自動車のシステム構成図である。
【図２】トルク指令値演算制御処理のメインフローチャートである。
【図３】車体すべり角と各車両挙動パラメータの関係を示す図である。
【図４】横加速度と各車両挙動パラメータとの関係を示す図である。
【図５】スリップ率と路面反力/輪荷重の比のマップである。
【図６】車両状態推定制御処理のルーチンである。
【図７】前輪路面摩擦係数の探索・推定制御処理ルーチンである。
【図８】後輪路面摩擦係数の探索・推定制御処理ルーチンである。
【図９】車速−アクセル開度マップである。
【図１０】車速−操舵角マップである。
【図１１】モータトルク指令値演算制御処理ルーチンである。
【図１２】実施例２における車両状態推定制御処理のルーチンである。
【符号の説明】
【０１１８】
３fl〜３rr    車輪
４fl〜４rr    減速機
５fl〜５rr    駆動回路
６    バッテリ
８    ヨーレイトセンサ
１１    ステアリングホイール
１４    ステアリングラック
２１    転舵角センサ
２２    ブレーキペダルセンサ
２３    アクセルペダルセンサ
２４、２５    横加速度センサ
２６    前後加速度センサ
２９    車体すべり角センサ
３０    統合コントローラ
【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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