"タイヤの横滑り角を算出する横滑り角算出部と、コーナーリングフォースを算出するコーナーリングフォース算出部と、算出されたタイヤの横滑り角とコーナーリングフォースとの比に基づいて、路面の摩擦係数を算出する路面摩擦係数推定部とを備え、前記路面摩擦係数推定部は、路面摩擦係数が異なる複数の路面を走行してタイヤの横滑り角とコーナーリングフォースとを検出してそれらの関係を数値で若しくは数式化してメモリに保存しており、前記メモリに保存された関係を用いて、路面の摩擦係数を推定するものである、路面摩擦係数推定装置。前記メモリに保存している関係は、コーナーリングフォースが直線領域と飽和領域の間にあるときのタイヤの横滑り角を固定し、その固定されたタイヤの横滑り角におけるコーナーリングフォースの値である、請求項1に記載の路面摩擦係数推定装置。前記路面摩擦係数推定部は、重量の異なる車両を走行させて、路面の摩擦係数と車両の重量の積の形で、前記メモリに予め保存している、請求項1又は請求項2に記載の路面摩擦係数推定装置。路面摩擦係数が異なる複数の路面を走行してタイヤの横滑り角とコーナーリングフォースとを検出してそれらの関係を数値で若しくは数式化してメモリに保存し、実車両を走行させて、タイヤの横滑り角とコーナーリングフォースを検出し、前記検出されたタイヤの横滑り角とコーナーリングフォースとの比に基づいて、前記メモリに保存された関係を用いて路面の摩擦係数を推定する、路面摩擦係数推定方法。このラック軸力を車両モデルより計算で求めようとした場合、タイヤのコーナーリングフォースが飽和領域にあれば、ラック軸力推定式あるいはコーナーリングフォース推定式に路面摩擦係数の入った項目が現れる。ラック軸力推定式に使用される他の項目に関しては、車両に搭載している各種センサにより計測できるが、路面摩擦係数は計測するのが困難である。したがって、路面摩擦係数の入らない線形領域のみ車両モデルを当てはめることができるが、路面摩擦係数の入ってくる飽和領域での車両モデルの適用は難しかった。本発明は、タイヤすべり角に対するコーナーリングフォースの傾きが路面摩擦係数の関数となることを利用して路面摩擦係数を推定し、この推定で求められた路面摩擦係数の値を使用することができる、路面摩擦係数推定装置及び方法を提供しようとするものである。本発明の路面摩擦係数推定装置は、タイヤの横滑り角を算出する横滑り角算出部と、コーナーリングフォースを算出するコーナーリングフォース算出部と、前記算出されたタイヤの横滑り角とコーナーリングフォースとの比に基づいて、路面の摩擦係数を推定する路面摩擦係数推定部とを備え、前記路面摩擦係数推定部は、路面摩擦係数が異なる複数の路面を走行してタイヤの横滑り角とコーナーリングフォースとを検出してそれらの関係を数値で若しくは数式化してメモリに保存しており、前記メモリに保存された関係を用いて、路面の摩擦係数を算出するものである。前記発明の構成によれば、路面摩擦係数推定部に、路面摩擦係数が異なる複数の路面を走行してタイヤの横滑り角とコーナーリングフォースとを検出してそれらの関係を数値で若しくは数式化してメモリに記憶しているので、路面摩擦係数が未知の任意の道路を走行している場合でも、横滑り角とコーナーリングフォースとを算出するだけで、路面摩擦係数を推定することができる。前記メモリに保存している関係は、コーナーリングフォースが直線領域と飽和領域の間にあるときのタイヤの横滑り角を固定し、その固定されたタイヤの横滑り角におけるコーナーリングフォースの値としてもよい。固定されたタイヤの横滑り角が飽和領域にあれば、タイヤの横滑り角とコーナーリングフォースとの比が小さくなって、路面摩擦係数を推定するのに大きな誤差が出るおそれかある。固定されたタイヤの横滑り角が直線領域にあればタイヤの横滑り角とコーナーリングフォースとの比は大きいが、コーナーリングフォースの値そのものが小さくなり、コーナーリングフォースの検出誤差の影響を大きく受ける。そこで、コーナーリングフォースが直線領域と飽和領域の間にあるときのタイヤの横滑り角を、基準値として固定することとした。前記路面摩擦係数推定部は、重量の異なる車両を走行させて、路面の摩擦係数と車両の重量の積の形で、前記メモリに予め保存していれば、路面摩擦係数が未知の任意の道路を走行する車両の重量に応じて、路面摩擦係数を精度よく推定することができる。本発明の路面摩擦係数推定方法は、本発明の路面摩擦係数推定装置と実質の同一の発明に係る方法である。以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る路面摩擦係数推定装置が適用される電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイール等の操舵部材2と、操舵部材2に同行回転可能に連結されるステアリングシャフト3とを有している。ステアリングシャフト3には、操舵部材2の操舵角を検出する操舵角センサ4と、操舵部材2の回転に基づく操舵トルクを検出するトルクセンサ10が設けられている。操舵角センサ4は、例えばステアリングシャフト3の円周上に取り付けられた磁石からの磁気をホールセンサで検出することによりステアリングシャフト3の回転角を検出するセンサである。トルクセンサ10は、ステアリングホイール10によるトーションバー10aの捩れに基づく操舵トルクを検出するセンサである。ステアリングシャフト3の他端は自在継手5に連結され、ここから舵取り機構を介して、前輪タイヤに連結されている本実施例では前輪が操舵輪である。舵取り機構は、ピニオン軸6と、ピニオン軸6の先端のピニオンに噛み合い、車両の左右方向に延びる転舵軸としてのラック軸7と、ラック軸7の一対の端部のそれぞれにタイロッド8L,8Rを介して連結されるナックルアーム9L,9Rとを有している。したがって、ピニオンの回転がラック軸7の軸方向の運動に変換され、各タイロッド8L,8Rを介して対応するナックルアーム9L,9Rがそれぞれ移動する。これにより、各ナックルアーム9L,9Rに連結された対応する前輪タイヤがそれぞれ操向する。ラック軸7には、ギア装置11を介して、操舵補助電動モータ12が連結されている。この操舵補助電動モータ12が、トルクセンサ10によって検出されたトルク信号等に応じて制御され、操舵補助力が与えられる。なお操舵補助電動モータ12はステアリングシャフト3に連結されるように、あるいは同軸となるように設置されていてもよい。前輪又は後輪のロータ14には、車輪の回転速度を検出する車輪速センサ16が取り付けられている。車輪速センサ16は、車輪のロータ14の回転速度を光学的に読み取るセンサであって、読み取った回転速度に、タイヤの有効回転半径をかけることにより、車速Vxを検出する。さらにこの電動パワーステアリング装置には、車体に取り付けられたヨーレートセンサ17と、車体に取り付けられた横加速度センサ18とが備えられている。ヨーレートセンサは車両の回転角速度ヨーレートを検出するセンサであり、例えば圧電素子を用いて振動体にかかるコリオリの力を検出することにより、車両の回転角速度を検出する。横加速度センサは、車両の横方向にかかる加速度を検出するセンサであり、例えばセンサ素子の可動部と固定部との間に発生する静電容量の変化を検出することにより、車両の横方向にかかる加速度を検出する。また横加速度センサ18によって検出された横加速度に基づいて、横加速度センサ18に内蔵された積分部を通して、あるいは外付けの演算部を通して、横車速Vyを検出することもできる。31は操舵補助電動モータ12を駆動制御するEPS制御部31を示す。EPS制御部31には、前述の操舵角センサ4、トルクセンサ10、車輪速センサ16、ヨーレートセンサ17及び横加速度センサ18の各検出信号が入力される。EPS制御部31は、トルクセンサ10が検出する操舵トルク及び車輪速センサ16が検出する車速に応じて操舵補助電動モータ12を駆動することによって、操舵状況及び車速に応じた適切な操舵補助を実現する。すなわち、操舵補助電動モータ12のトルクがギア装置11を介してラック軸7の軸方向の力に変換され、この力がナックルアーム9L,9Rをそれぞれ押圧又は吸引し、これにより、各ナックルアーム9L,9Rに連結された対応する前輪タイヤの転舵力が補助される。EPS制御部31は、本発明の路面摩擦係数推定方法を実施するための装置構成を有している。EPS制御部31の内部機能を、図2を用いて説明する。EPS制御部31の、PWMPulseWidthModulation制御部23、インバータ駆動回路24以外の部分は、CPU及びメモリROM及びRAMなどを備えるマイクロコンピュータで構成されている。マイクロコンピュータは、所定のプログラムを実行することによって、複数の機能処理部として機能する。この複数の機能処理部には、アシスト調整部21、電流値生成部22、電流検出部25、横滑り角算出部26、コーナーリングフォース算出部27、路面摩擦係数推定部28が含まれている。アシスト調整部21は、トルクセンサ10によって検出された操舵トルク信号に対応したアシスト量を演算して電流値生成部22に与える。電流値生成部22は、そのアシスト量に見合った電流指令値Iを生成し、PWM制御部23に供給する。一方、電流検出部25は、インバータ駆動回路24から、操舵補助電動モータ12に流れる電流を検出する。検出された電流はPWM制御部23に与えられ、PWM制御部23は検出された電流と電流指令値Iとの差分を演算し、この差に基づいてパルス幅変調を行い、インバータ駆動回路24を通して操舵補助電動モータ12を駆動する。横滑り角算出部26は、前輪タイヤの転舵角以下タイヤの転舵角というδに相当する信号を入力している。このタイヤの転舵角δは、例えば、転舵軸としてのラック軸7に取り付けられたリニアエンコーダなどで測定された、ラック軸7の移動量に基づいたものであってもよく、ステアリングシャフト3に取り付けられた操舵角センサ4で検出される操舵角度信号に基づいて算出されたタイヤの転舵角δであってもよい操舵角度とタイヤの転舵角δとが比例関係にあるとみなせるならば、操舵角度からタイヤの転舵角δが簡単に算出できる。横滑り角算出部26は、さらにヨーレートセンサ17によって検出されたヨーレートγを表す信号、車輪速センサ16によって検出された車速Vxの信号、横加速度センサ18によって検出され処理された横車速Vyの信号を入力している。一方、コーナーリングフォース算出部27は、トルクセンサ10によって検出された操舵トルク信号とパワ-ステアリングのアシストトルク信号を入力している。以下、βv:車体横滑り角、Lf:車両重心点と前車軸との距離定数、γ:ヨーレート、δ:タイヤの転舵角、Vx:車速、Vy:横車速とする。横滑り角算出部26は、前輪タイヤの滑り角βを、次の式を用いて算出する。βv=tan1Vx/Vy...β=βvLfγ/Vx-δ...前記式は車体横滑り角βvを求める式、前記式は車体横滑り角βv、ヨーレートγ、タイヤの転舵角δからタイヤの滑り角βを求める式である。コーナーリングフォース算出部27は、トルクセンサ10によって検出された操舵トルクThとパワ-ステアリングのアシストトルク信号との和を用いてコーナーリングフォースCFを算出する。ここで、r:オーバーオールギアレシオハンドル操舵角移動範囲をタイヤ転舵角移動範囲で割ったもの;定数、D:ナックルアーム長定数、ξ:トレール長定数ニューマチックトレールと、キャスタートレールとの和で表されるである。CF=r/2ThDξ...この式は、キングピンの回りのトルクのつりあいの式である。1/2が入っているのは、ハンドルにはタイヤ2輪分の力がかかるのに対して、この式では1輪あたりのコーナーコーナーリングフォースCFを算出しているからである。横滑り角算出部26による式の演算処理と、コーナーリングフォース算出部27による式の演算処理は、車両の走行中、演算処理周期ごとに行われる。したがって、今回の演算処理周期で算出したタイヤの滑り角βと前回の演算処理周期で処理したタイヤの滑り角βとの差分Δβ、今回の演算処理周期で算出したコーナーリングフォースCFと前回の演算処理周期で処理したコーナーリングフォースCFとの差分ΔCFを、それぞれ演算処理周期ごとに求めることができる。タイヤの横滑り角の差分Δβ、コーナーリングフォースCFの差分ΔCFは、それぞれ路面摩擦係数推定部28に入力され、ここにおいて、比ΔCF/Δβが算出される。図3は路面摩擦係数μとΔCF/Δβとの関係を示すグラフである。路面摩擦係数推定部28はこのグラフを用いて、ΔCF/Δβを入力として、走行している道路の路面摩擦係数μを算出する。この図3の路面摩擦係数μとΔCF/Δβとの関係は、図4に示すコーナーリングフォースCFとタイヤの滑り角βとの関係を示すグラフから理解することができる。コーナーリングフォースCFとタイヤの滑り角βとの関係は、図4に示すように、タイヤの滑り角βが比較的低い値のときは線形領域という、直線比例関係にあるこの傾き、すなわちタイヤ横滑り角0度付近のコーナーリングフォースCFとタイヤ横滑り角βとの比をコーナリングパワーという。しかし、タイヤの滑り角βが大きな値になるとコーナーリングフォースCFの増加率が小さくなってくる。すなわち、タイヤの滑り角βが増大するほど、傾きΔCF/Δβは小さくなる。傾きΔCF/Δβが非常に小さくなったβの領域を飽和領域という。この傾きΔCF/Δβの挙動は、路面摩擦係数とタイヤ垂直荷重Wとの積μWによって異なり、同じタイヤの滑り角βでも、積μWが小さければΔCF/Δβは小さく、積μWが大きければΔCF/Δβは大きな値をとる。図4において、線形領域と飽和領域との間にあるβの値を固定する。このβをβdと表記する。βdにおけるΔCF/Δβは、積μWの関数となる。積μWが小さければΔCF/Δβも小さく、積μWが大きくなるとΔCF/Δβも大きくなる。したがって、タイヤ垂直荷重Wが既知であれば、路面摩擦係数μとΔCF/Δβとのグラフが描ける。このグラフが図3に示した路面摩擦係数μとΔCF/Δβとの関係を表すグラフである。路面摩擦係数推定部28は予め、車両を路面摩擦係数が異なる複数の路面で走行させて、タイヤの横滑り角βとコーナーリングフォースCFとを検出してそれらの比ΔCF/Δβを数値で若しくは数式化して、検出時のタイヤの滑り角βdの値に対応させて、予め不揮発性メモリ29に記憶している。なお、固定されたタイヤの横滑り角βdは、コーナーリングフォースが直線領域と飽和領域の間にあるときのタイヤの横滑り角とすることが好ましい。タイヤの横滑り角βdが飽和領域にあれば、ΔCF/Δβが小さくなって、路面摩擦係数を推定するのに大きな誤差が出るおそれがある。直線領域にあればΔCF/Δβは大きいが、コーナーリングフォースCFの値そのものが小さくなり、コーナーリングフォースCFの検出誤差の影響を大きく受ける。そこで、コーナーリングフォースCFが直線領域と飽和領域の間にあるときのタイヤの横滑り角を、基準値βdとして固定する。路面摩擦係数推定部28は、車両を実際に走行させたとき、タイヤの滑り角の値がβdであるときに算出した比ΔCF/Δβを、メモリ29に記憶したΔCF/Δβと路面摩擦係数μの関係を示すテーブルに当てはめて、路面摩擦係数μを求めることができる。このようにして求めた路面摩擦係数μは、車両がリアルタイムで走行している道路の路面摩擦係数μであるから、各種の用途に利用できる。例えば、横滑り角算出部26で求めたタイヤの滑り角βを、次の式CF=Kβ-232...に当てはめることによりKはタイヤのコーナリングパワー、コーナーリングフォースCFを求めることができる。このコーナーリングフォースCFは、タイヤの滑り角βが線形領域、飽和領域いずれの領域にあっても、直接求められるものである。この式を用いて求めたコーナーリングフォースCFを、次の式によりラック軸力Frに換算することができる。Fr=CFξD...この式は、前述した式と同様、キングピンの回りのトルクのつりあいの式である。このラック軸力Frに基づいて、ドライバの操作する操舵部材2に道路からの反力を返す反力制御を実現することができる。この場合、線形領域、飽和領域いずれの領域であってもそれらに応じた路面摩擦係数μが分かっており、路面摩擦係数μに応じたラック軸力Frが求まるので、ドライバに返される反力は、そのときのロードインフォーメーションを正確に反映したものとなる。以上の本発明の実施形態では、横滑り角算出部26は、車速Vx、横車速Vy、車両重心点と前車軸との距離Lf定数、ヨーレートγ、タイヤの転舵角δを用いてタイヤの滑り角βを推定していたが、この方法以外に、m:車両重量、L:ホイールベースL=LfLr、Lr:車両重心点と後車軸との距離、Kf:前輪のコーナリングパワー、Kr:後輪のコーナリングパワー、を用いて、タイヤの滑り角βを、よく知られた次の式を用いて算出するようにしてもよい。β=A/BLf/Lδ...A,Bは、それぞれA=1-m/2LLf/LrKrVx2...B=1-m/2L2[LfKf-LrKr/KfKr]Vx2...で表される。また以上の本発明の実施形態では、車両を路面摩擦係数が異なる複数の路面で走行させて、比ΔCF/Δβを予め不揮発性メモリ29に記憶し、当該車両を実際に走行させたときに算出した比ΔCF/Δβを、メモリ29に記憶したΔCF/Δβと路面摩擦係数μの関係を示すテーブルに当てはめて、路面摩擦係数μを求めていた。これを任意の車両に一般化することができる。すなわち、重量の異なる車両を路面摩擦係数が異なる複数の路面で走行させて、重量ごとに、比ΔCF/Δβを予め不揮発性メモリ29に記憶し、ある重量Wの車両を実際に走行させたときに算出した比ΔCF/Δβを、メモリ29に記憶したその重量Wに対応するΔCF/Δβと路面摩擦係数μの関係を示すテーブルに当てはめて、路面摩擦係数μを求めることとしてもよい。これによって、任意の重量の車両について路面摩擦係数μを求めることができる。本発明によれば、走行中、タイヤの横滑り角を求めて、そのタイヤの横滑り角と、タイヤのコーナーリングフォースとを用いて、路面の摩擦係数を算出することができる。この推定した路面の摩擦係数を利用して、車両のパワーステアリング装置に用いる反力制御など種々の制御を実現することができる。以上で、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の実施は、前記の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変更を施すことが可能である。"