JP2009150834A - タイヤ空気圧推定システム - Google Patents

Abstract

【課題】各車輪を別個独立した電気モータによって駆動する電気自動車において、空気圧センサを用いず安価に各車輪の高精度なタイヤ空気圧を求めること。
【解決手段】コントローラ５０が、操舵角センサ１１１、車速センサ１１３、ヨーレートセンサ１１５、及び、加速度センサ１１７の出力と、ＲＯＭ５２に記憶された電気自動四輪車の路面から重心点までの高さの値、電気自動四輪車の重心点によるホイールベースの内分比の値、及び、タイヤデータＴＤと、路面の所与の摩擦係数μとを用いて、電気自動四輪車のスリップ角β、車速Ｖ、各車輪のスリップ率Ｋ_ｉ 、実横力Ｆ_Ｙｉ、コーナリングスティフネスＫｙ（ｋｆ，ｋｒ）、接地荷重Ｆ_Ｚ 、及び、コーナリングパワーＣｐを演算し、このコーナリングパワーＣｐから、ＲＯＭ５２の相関データを用いて各車輪のタイヤ空気圧Ｔｐを検出、推定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気自動車等の各車輪を独立して駆動制御する車両に係り、特に、各車輪のタイヤ空気圧をタイヤ内の空気圧センサによらずに推定するタイヤ空気圧推定システムに関する。

車両において各車輪のタイヤ空気圧を監視することは、車両の安全走行を確保する上で極めて重要である。そこで、近年では、ＴＰＭＳ（直接式タイヤ空気圧監視システム）という、各車輪のタイヤ内に配設した空気圧センサを用いて各車輪のタイヤ空気圧を直接的に測定するシステムが提供されている、このシステムでは、測定したタイヤ空気圧をタイヤの外にある車両側のＥＣＵ（電気制御ユニット）側に無線で送信するようにしている（例えば、特許文献１）。
特開２００７−２４５９８２号公報

上述したＴＰＭＳシステムは、タイヤ内の空気圧センサによって直接タイヤ空気圧を測定するものであるから測定精度が高く、測定したタイヤ空気圧を用いて各種の監視や制御を行う上で、その精度を向上させることができるというメリットがある。

その反面、振動の影響が避けられないタイヤ内においてタイヤ空気圧を正確に測定するために高価な空気圧センサを用いる必要があり、また、測定結果をタイヤ外のＥＣＵ側に伝送するための無線送受信手段が必要となる。これらの設備はいずれも、タイヤ空気圧の測定のみに用いられるものであり、そのことが、タイヤ空気圧の測定コストを高め、車掌の価格にまで影響を及ぼす結果を招いている。

また、各車輪のタイヤにそれぞれ加わる回転振動を基にしてタイヤ空気圧を推定する研究も一部進められているが、回転振動とタイヤ空気圧との相関性には誤差が多く、実用レベルで運用するまでには至っていない。

ところで、近年、車両の走行安定性をさらに向上させることを目的として、それぞれ独立して駆動される車輪を直接ヨーモーメント制御する車両の研究、開発が進められている。そのような車両においては、直接ヨーモーメント制御を行うために必要なパラメータの情報取得のために、従来の車両にはないセンサ類が新たに搭載されることになる。

これらのセンサ類は、既存のセンサ類にはない側面から見た車両の情報や、既存のセンサ類では把握できなかった車両の情報を含んでいる場合がある。そのため、これらのセンサ類によって取得される情報は、直接ヨーモーメント制御以外の目的にも多面的に積極活用することが好ましい。

本発明は前記事情に鑑みなされたものであり、本発明の目的は、専用の高価なセンサ類を用いることなく各車輪のタイヤ空気圧を実用的な高レベルの精度で推定することができるタイヤ空気圧推定システムを提供することにある。

上述した課題を解決するため、請求項１に記載した本発明のタイヤ空気圧推定システムは、車両のそれぞれ独立して駆動制御される複数の車輪のタイヤ空気圧を各々推定するためのシステムであって、前記車両にかかる前後及び横の各加速度を検出する車両加速度検出手段と、前記車両加速度検出手段が検出する前記車両の横加速度と、前記車両のヨーレートセンサが検出する該車両のヨーレートと、前記車両の速度とから、前記車両のスリップ角を演算するスリップ角演算手段と、前記車両の速度と各車輪の速度とから、該各車輪のスリップ率をそれぞれ演算するスリップ率演算手段と、前記スリップ率演算手段が演算する前記各車輪のスリップ率と、前記車両の記憶手段に記憶された、前記各車輪に生じる前後力及び横力の関係をそれぞれ示すタイヤデータとから、前記各車輪にそれぞれ生じさせている実横力を演算する実横力演算手段と、前記スリップ角演算手段が演算する前記車両のスリップ角と、前記実横力演算手段が演算する前記各車輪の実横力とに基づいて、該各車輪のコーナリングスティフネス又はコーナリングパワーをそれぞれ演算するコーナリング系パラメータ演算手段と、前記車両加速度検出手段が検出する前記車両の前後及び横の各加速度と、前記記憶手段に記憶された、前記各車輪が転動する路面からの前記車両の重心の高さと、前記記憶手段に記憶された、前記車両の重心による該車両のホイールベースの内分比とから、前記各車輪の接地荷重をそれぞれ演算する接地荷重演算手段と、前記各車輪のコーナリングスティフネス又はコーナリングパワーと、前記各車輪の接地荷重との関係を、前記各車輪のタイヤ空気圧の複数に区分された各区分領域毎にそれぞれ定義する、前記記憶手段に記憶された複数の相関データのうち、前記コーナリング系パラメータ演算手段によって演算された前記各車輪のコーナリングスティフネス又はコーナリングパワーの値を、前記接地荷重演算手段によって演算された前記各車輪の接地荷重の値に対応する前記各車輪のコーナリングスティフネス又はコーナリングパワーの値として定義している特定の相関データを判別し、判別した前記特定の相関データに対応する前記区分領域を、前記各車輪のタイヤ空気圧としてそれぞれ推定する空気圧推定手段とを備えることを特徴とする。

請求項１に記載した本発明のタイヤ空気圧推定システムによれば、空気圧推定手段が、各車輪のコーナリングスティフネス又はコーナリングパワーと各車輪の接地荷重との関係を各車輪のタイヤ空気圧の各区分領域毎にそれぞれ定義する複数の相関データを用いて、各車輪のタイヤ空気圧を推定するのに必要な入力は、コーナリング系パラメータ演算手段が演算する各車輪のコーナリングパワーと、接地荷重演算手段が演算する各車輪の接地荷重とである。

そして、コーナリング系パラメータ演算手段が各車輪のコーナリングパワーを演算する場合に必要な入力は、各車輪のコーナリングスティフネスと、接地荷重演算手段が演算する各車輪の接地荷重と、路面の所与の摩擦係数とである。

一方、コーナリング系パラメータ演算手段が各車輪のコーナリングスティフネスを演算するのに必要な入力は、スリップ角演算手段が演算する車両のスリップ角と、実横力演算手段が演算する各車輪の実横力とである。

また、接地荷重演算手段が、記憶手段に記憶された、各車輪が転動する路面からの車両の重心の高さと、車両の重心による該車両のホイールベースの内分比とを用いて、各車輪の接地荷重をそれぞれ演算するのに必要な入力は、車両加速度検出手段が検出する車両の前後及び横の各加速度である。

そして、車両のスリップ角をスリップ角演算手段が演算するのに必要な入力は、車両の速度と、車両加速度検出手段が検出する車両の横加速度と、ヨーレートセンサが検出する車両のヨーレートとである。

また、実横力演算手段が、記憶手段に記憶された、各車輪に生じる前後力及び横力の関係をそれぞれ示すタイヤデータを用いて、各車輪の実横力を演算するのに必要な入力は、スリップ率演算手段が演算する各車輪のスリップ率である。

ここで、スリップ率演算手段が各車輪のスリップ率を演算するのに必要な入力は、車両の速度と各車輪の速度とである。

即ち、以上を整理すると、各車輪のタイヤ空気圧の推定に必要とする要素は、車両加速度検出手段が検出する車両の前後及び横の各加速度、車両の速度、各車輪の速度、そして、記憶手段に記憶された、各車輪が転動する路面からの車両の重心の高さ、車両の重心による該車両のホイールベースの内分比、各車輪に生じる前後力及び横力の関係をそれぞれ示すタイヤデータ、及び、各車輪のコーナリングスティフネス又はコーナリングパワーと各車輪の接地荷重との関係を各車輪のタイヤ空気圧の複数に区分された各区分領域毎にそれぞれ定義する複数の相関データ、ということになる。

以上の要素は、タイヤ空気圧の各区分領域毎の複数の相関データを除いて全て、複数の車輪を独立して駆動する車両において、各車輪の駆動を直接ヨーモーメント制御するのに必要とされる要素である。したがって、各車輪の駆動を直接ヨーモーメント制御する車両であれば、それに必要な入力を取得する要素と、タイヤ空気圧の各区分領域毎の複数の相関データとを用いて、各車輪のタイヤ空気圧を推定できることになる。

そして、それらの要素を用いて推定した各車輪のタイヤ空気圧は、タイヤ空気圧の区分領域に応じて個別に存在する、各車輪のコーナリングスティフネス又はコーナリングパワーと各車輪の接地荷重との間の一定の相関性を利用し、タイヤデータを用いて演算した各車輪の実横力に基づいて演算される各車輪のコーナリングスティフネス、又は、そのコーナリングスティフネスと、接地荷重演算手段が演算する各車輪の接地荷重と、路面の所与の摩擦係数とに基づいて演算されるコーナリングパワーから求めたものである。

したがって、タイヤデータが反映された高い精度の各車輪のタイヤ空気圧を、タイヤの内部に高価なセンサを配置したり、タイヤ内部のセンサの出力をタイヤ外部の制御ユニット側に無線で送受信するための設備を用いることなく、安価に推定することができる。

また、請求項２に記載した本発明のタイヤ空気圧推定システムは、請求項１に記載した本発明のタイヤ空気圧推定システムにおいて、前記各相関データが、前記各車輪のコーナリングスティフネス又はコーナリングパワーの値、若しくは、その範囲と、前記各車輪の接地荷重の値、若しくは、その範囲とを関連付けて、前記各区分領域別にそれぞれ前記記憶手段に記憶されたテーブルで構成されており、前記空気圧推定手段は、前記コーナリング系パラメータ演算手段によって演算された前記各車輪のコーナリングスティフネス又はコーナリングパワーの値と前記接地荷重演算手段によって演算された前記各車輪の接地荷重の値とが関連付けられた特定のテーブルを、前記記憶手段に記憶された前記各区分領域別のテーブルから検索し、検索した前記特定のテーブルに対応する前記区分領域を、前記各車輪のタイヤ空気圧としてそれぞれ推定することを特徴とする。

請求項２に記載した本発明のタイヤ空気圧推定システムによれば、請求項１に記載した本発明のタイヤ空気圧推定システムにおいて、各車輪のコーナリングスティフネス又はコーナリングパワーの値、若しくは、その範囲と、各車輪の接地荷重の値、若しくは、その範囲とを関連付けて、各区分領域別にそれぞれ記憶手段に記憶されたテーブルのうち、コーナリング系パラメータ演算手段によって演算された各車輪のコーナリングスティフネス又はコーナリングパワーの値が、接地荷重演算手段によって演算された各車輪の接地荷重の値に対応する各車輪のコーナリングスティフネス又はコーナリングパワーの値として定義されている特定のテーブルを検索することで、空気圧推定手段による各車輪のタイヤ空気圧の推定が行われることになる。

したがって、現在の各車輪のコーナリングスティフネス又はコーナリングパワーの値と現在の各車輪の接地荷重の値とが関連付けられているテーブルを、記憶手段の各区分領域別のテーブルから検索するという軽便な構成乃至処理によって、空気圧推定手段による各車輪のタイヤ空気圧の推定動作を実行できるようにすることができる。

本発明のタイヤ空気圧推定システムによれば、例えば、各車輪を直接ヨーモーメント制御によって駆動制御する車両であれば、その制御に必要な要素のみを用いて求めた各車輪のコーナリングスティフネス又はコーナリングパワーを基にして、各車輪のタイヤ空気圧を推定できることになる。したがって、タイヤの内部に高価なセンサを配置したり、タイヤ内部のセンサの出力をタイヤ外部の制御ユニット側に無線で送受信するための設備を用いることなく、各車輪のタイヤ空気圧を実用に適した十分な精度で安価に推定することができる。

次に、本発明のタイヤ空気圧推定システムが適用される、本発明の背景としての電気自動車の駆動システムの一例について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。

したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

（電気自動四輪車の全体概略構成）
図４は、本発明のタイヤ空気圧推定システムが適用される電気自動四輪車１０の一例の概略斜視図である。電気自動四輪車１０は、車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲの内側に電気モータ、いわゆるインホイールモータをそれぞれ備える。つまり、電気自動四輪車１０は、各車輪（車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲ）を別個独立したインホイールモータ３０ＦＬ，３０ＦＲ，３０ＲＬ，３０ＲＲによって駆動する。

また、電気自動四輪車１０は、車両制御装置１００を備える。車両制御装置１００は、左右の車輪の駆動力または制動力（以下、駆動力と制動力とを総称して「制駆動力」又は「前後力」と呼ぶことがある。）の差を用いて直接ヨーモーメントを発生させる、いわゆる直接ヨーモーメント制御（ＤＹＣ）によって、電気自動四輪車１０の挙動を制御する。車両制御装置１００には、電気自動四輪車１０の各種状態（例えば、操舵角）を検出するセンサ部１１０が接続される。

この例では、車両制御装置１００と、センサ部１１０と、各車輪の内側に備えられたインホイールモータ３０ＦＬ，３０ＦＲ，３０ＲＬ，３０ＲＲによって、電気自動四輪車の駆動システムが構成される。

（電気自動四輪車の駆動システムの機能ブロック構成）
図７は、本発明のタイヤ空気圧推定システムを実施するのに適した図４の電気自動四輪車の駆動システムの機能ブロック構成図である。上述したように、車両制御装置１００と、各車輪の内側に備えられたインホイールモータ３０ＦＬ，３０ＦＲ，３０ＲＬ，３０ＲＲによって、電気自動四輪車の駆動システムが構成される。

車両制御装置１００は、フィードフォワードモーメント演算部１２１、目標ヨーモーメント演算部１２３、ヨーモーメント演算部１２５、ＰＩＤコントローラ１２７、駆動力演算部１２９、及び電気モータ制御部１３１によって構成される。

この例では、目標ヨーモーメント演算部１２３が、目標モデルとして二輪モデルを用いている。また、駆動力演算部１２９における駆動力の演算では、いわゆる「最適制御」が取り入れられている。

具体的には、駆動力演算部１２９は、所定の評価関数を最小にするように補正量δ_Ｋ を決定する。また、本実施形態では、車両ヨーモーメント（Ｍ）、車両横力（Ｆ_Ｙ ）、車両前後力（Ｆ_Ｘ ）、タイヤスリップ率（Ｋ）及びタイヤ稼働率（η）の配分誤差が用いられる。なお、車両制御装置１００による駆動力の制御の詳細については、後述する。

センサ部１１０は、操舵角センサ１１１、車速センサ１１３、ヨーレートセンサ１１５及び加速度センサ１１７によって構成される。

操舵角センサ１１１は、電気自動四輪車１０の前輪、具体的には、車輪２０ＦＬ及び車輪２０ＦＲの操舵角を検出する。この操舵角は、ハンドル角を検知しこれをステアリングギヤ比で割って演算により検出することもできる。車速センサ１１３は、各車輪（車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲ）の回転数に基づいて、それぞれの車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲの回転速度を検出し、かつ、それに基づいて、電気自動四輪車１０（図８参照）の車速Ｖを検出する。

ヨーレートセンサ１１５は、電気自動四輪車１０（図８参照）におけるヨーレートを検出する。加速度センサ１１７は、電気自動四輪車１０に生じている前後方向（図８のｘ方向）の加速度（加速度ａ_Ｘ ）、及び横方向（図８のｙ方向）の加速度（加速度ａ_Ｙ ）を検出する。

次に、車両制御装置１００を構成する各機能ブロックについて、図７を参照して説明する。

（１）フィードフォワードモーメント演算部１２１
フィードフォワードモーメント演算部１２１は、フィードフォワード補償ヨーモーメントＭ_ＦＦを演算する。具体的には、フィードフォワードモーメント演算部１２１は、センサ部１１０から出力された操舵角δ及び車速Ｖに基づいて、フィードフォワード補償ヨーモーメントＭ_ＦＦを演算する。

まず、フィードフォワードモーメント演算部１２１における具体的な演算方法の説明に先立って、電気自動四輪車１０のヨーレートγについて説明する。電気自動四輪車１０では、ヨーレートγは、（１式）のように表すことができる。

また、図８は、電気自動四輪車１０を３方向（ｘ方向、ｙ方向、及び回転方向）に自由度を有する四輪モデルとして模式的に示している（つまり、ローリングは考慮していない）。図８に示すように、（１式）におけるδは実操舵角である。この例では、ハンドル角を検知しこれをステアリングギヤ比で割って演算により検出した実操舵角を用いている。また、ｌ（ｌｆ＋ｌｒ）はホイールベースである。ここで、ｌｆ（前）及びｌｒ（後）は、電気自動四輪車１０の重心点ＣＧによるホイールベースｌの内分比である。また、ｍは車両質量、ｋｆは前輪のコーナリングスティフネス、ｋｒは後輪のコーナリングスティフネスである。

この例では、車両制御装置１００は、ＤＹＣを用い、電気自動四輪車１０のステアリング特性がニュートラルステアとなるように各車輪の制駆動力（前後力）を制御する。（１式）より、ニュートラルステア時のヨーレートγ_ＮＳは、（２式）のように表すことができる。

ここで、Δγは、電気自動四輪車１０のステアリング特性をニュートラルステアにするために必要なヨーレートの増減量である。次に、電気自動四輪車１０のスタビリティファクターＫ、及び車両制御装置１００（ＤＹＣ）への入力に対するヨーレートγ（０）は、（３式）のように表すことができる。

また、（２式）及び（３式）より、電気自動四輪車１０のステアリング特性をニュートラルステアにするために必要なフィードフォワード補償ヨーモーメントＭ_ＦＦは、（４式）のように表すことができる。

ここで、Ｇ_ｆｆ（Ｖ）は、フィードフォワードゲインである。

（２）目標ヨーモーメント演算部１２３
図７に示す目標ヨーモーメント演算部１２３は、目標ヨーモーメントＭ_ｄ を演算する。具体的には、目標ヨーモーメント演算部１２３は、センサ部１１０から出力された操舵角δ及び車速Ｖに基づいて、目標ヨーモーメントＭ_ｄ を演算する。目標ヨーモーメントＭ_ｄ は、（５式）及び（５’式）のように表すことができる。

ここで、横力Ｙｆは、前輪（車輪２０ＦＬ及び車輪２０ＦＲ）に生じる横力（コーナリングフォース）である。また、横力Ｙｒは、後輪（車輪２０ＲＬ及び車輪２０ＲＲ）に生じる横力（コーナリングフォース）である。また、ヨーレートγ_ＮＳ、ニュートラルステア時のすべり角β_ＮＳ、及び操舵角δとの関係は、（６式）のように表すことができる。

よって、（５’式）は、（７式）のように変形することができる。

ここで、Ｇｄ（Ｖ）は、目標ヨーモーメントゲインである。さらに、この例では、ｋｆ=ｌｒ/ｌｆ・ｋｒを代入している。

（３）ヨーモーメント演算部１２５及びＰＩＤコントローラ１２７
ヨーモーメント演算部１２５は、電気自動四輪車１０の挙動を制御するために用いられる電気自動四輪車１０のヨーモーメントを演算する。具体的には、ヨーモーメント演算部１２５は、センサ部１１０から出力された操舵角δ、車速Ｖ、ヨーレートγ、加速度ａ_Ｘ 及び加速度ａ_Ｙ に基づいて、電気自動四輪車１０のヨーモーメントを演算する。

また、ＰＩＤコントローラ１２７は、目標ヨーモーメント演算部１２３によって演算された目標ヨーモーメントＭ_ｄ 及びヨーモーメント演算部１２５によって演算されたヨーモーメントをフィードバックさせるコントローラである。

ＰＩＤコントローラ１２７（フィードバック補償器）は、目標ヨーモーメント演算部１２３において用いられる目標モデルとの誤差がなくなるようにヨーモーメントをフィードバックさせる。具体的には、ＰＩＤコントローラ１２７は、（８式）に基づいて動作する。

ここで、Ｍ_ＦＢは、フィードバックヨーモーメント、Ｍは、制御対象である電気自動四輪車１０に生じているヨーモーメントである。また、Ｋ_Ｐ は比例ゲイン、Ｋ_Ｉ は積分ゲイン、Ｋ_Ｄ は微分ゲインである。さらに、（９式）が成立する。

Ｍ_Ｅ は、ヨーモーメント誤差である。この例では、ヨーモーメント誤差Ｍ_Ｅ を、電気自動四輪車１０がニュートラルステアとなるために制御すべきヨーモーメントＭ_ＤＹＣ とする。

また、図８に示すように、電気自動四輪車１０を３方向（ｘ方向、ｙ方向、及び回転方向）に自由度を有する四輪モデルとした場合、（１０式）が成立する。

Ｆ_ｘｆｌ ，Ｆ_ｘｆｒ ，Ｆ_ｘｒｌ 及びＦ_ｘｒｒ は、各車輪の前後力（前後力Ｆ_ｘｉ）である。Ｆ_ｙｆｌ ，Ｆ_ｙｆｒ ，Ｆ_ｙｒｌ 及びＦ_ｙｒｒ は、各車輪の横力（横力Ｆ_ｙｉ）である。Ｉは、電気自動四輪車１０のヨー方向の慣性モーメントである。ｄは、電気自動四輪車１０のトレッド幅である。また、ｕ，νは、ｘ，ｙ方向（図８参照）の速度成分である。

次に、車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲを構成する空気入りタイヤの摩擦円は、（１１式）のように表すことができる。

ここで、ｒ（摩擦円半径）またはａ，ｂ（摩擦楕円の幅及び高さ）が分かれば、各車輪の前後力Ｆ_ｘｉ及び横力Ｆ_ｙｉを演算することができる。さらに、垂直方向も考慮すると、接地荷重Ｆ_Ｚ は、（１２式）のように表すことができる。

（１１式）及び（１２式）から、（１）各車輪のｒまたはａ，ｂ、（２）各車輪の前後力初期値Ｆ_ＸＯｉ ，横力初期値Ｆ_ＹＯｉ 、（３）各車輪の傾き係数α（摩擦係数μ対スリップ率λ特性を示す曲線の傾きに応じて定まる係数）が分かれば、車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲの前後力Ｆ_ｘｉ及び横力Ｆ_ｙｉを演算することができる。

なお、この例では、上述した各車輪の前後力Ｆ_ｘｉ及び横力Ｆ_ｙｉを求めるため、マジックフォーミュラ（ＭＦ）に基づくデータをタイヤデータＴＤとして使用する。

次に、電気自動四輪車１０の走行に伴う垂直荷重（Ｗｘ，Ｗｙ）の変化について考える。図９は、電気自動四輪車１０の加減速に伴う車両前後方向の垂直荷重が変化する様子を説明する説明図である。図１０は、電気自動四輪車１０のコーナリングに伴う車幅方向の垂直荷重が変化する様子を説明する説明図である。

電気自動四輪車１０の加減速時における垂直荷重の変化は、（１３式）のように表すことができる。

また、電気自動四輪車１０のコーナリング時における垂直荷重の変化は、（１４式）のように表すことができる。

ここで、Ｈは、路面から重心点ＣＧまでの高さである。よって、前後方向の加速度ａ_Ｘ 及び横方向の加速度ａ_Ｙ を測定すれば、（１４’式）によって、各車輪の垂直荷重、つまり、接地荷重Ｆ_Ｚ を求めることができる。

ここで、Ｆ_Ｚ０ｉ は各車輪の１Ｇ（静的）状態における垂直荷重である。次に、前後力Ｆ_ｘｉについて考えると、電気自動四輪車１０は、電気モータ（インホイールモータ）を用いるため、前後力Ｆ_ｘｉは、一般式で（１５式）のように表すことができる。

ここで、Ｋ_Ｍ はトルク定数、ｉは電流値である。また、動特性を考慮し、電気モータを一次遅れ系とすると、（１５’式）のように表すことができる。

ここで、τは時定数、Ｆ_ｘ０は静トルクである。

なお、車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲ（具体的には、空気入りタイヤ）が転動する路面の摩擦係数μは、（１７式）に基づいて推定される。また、摩擦係数μの前後方向成分、即ち、前後方向の摩擦係数μ_ｘ や、摩擦係数μの横方向成分、即ち、横方向の摩擦係数μ_ｙ は、（１７’式）、（１７’’式）、（１７’’’式）によって推定される。

ここで、Ｆμは路面と空気入りタイヤとの摩擦力である。（１７式）に示すように、前後力Ｆ_ｘ 及び接地荷重Ｆ_Ｚ が分かれば、前後方向の摩擦係数μ_ｘ が推定できる。横方向の摩擦係数μ_ｙ は、タイヤデータから演算される各車輪の実横力Ｆ_ｙｉを使用して、（１７’’式）から演算できる。よって、摩擦係数μは、（１７’’’式）から推定できる。つまり、加速については、電気モータ（インホイールモータ）のトルクを用いて検出できる。また、減速については、電気自動四輪車１０の制動装置の油圧に基づいて演算した減速トルクを用いて検出できる。なお、この例では、摩擦係数μを固定値とした。

（４）駆動力演算部１２９
図７に示す駆動力演算部１２９は、インホイールモータ３０ＦＬ，３０ＦＲ，３０ＲＬ，３０ＲＲによる制駆動力（前後力）を演算する。具体的には、駆動力演算部１２９は、所定の評価関数を最適制御することによって、制駆動力を演算する。

この例では、駆動力演算部１２９は、上述したように、最適制御のために評価関数Ｌを用いる。評価関数Ｌは、（１８式）のように表すことができる。

また、各車輪のタイヤ稼働率η_ｉ は、（１９式）のように表すことができる。

この例では、タイヤ稼働率ηを左右の前後２輪で平均化した。そのため、制御においては、左右それぞれの前後輪のタイヤ稼働率η_ｆｌ、η_ｆｒ、η_ｒｌ、η_ｒｒをそれぞれ演算し、前２輪及び後２輪の各タイヤ稼働率の平均値と、各車輪のタイヤ稼働率η_ｆｌ、η_ｆｒ、η_ｒｌ、η_ｒｒとから、各車輪のタイヤ稼働率誤差η_ｅｆｌ 、η_ｅｆｒ 、η_ｅｒｌ 、η_ｅｒｒ を、（１９’式）のように定義した。

ここで、評価関数Ｌを最小にすることを考える。ここで、評価関数Ｌを表す（１８式）の右辺におけるＥは目標車両前後・横力、ヨーモーメント、及び、タイヤ稼働率と、配分した各車輪のタイヤから生じさせる実前後・横力、ヨーモーメント、及び、タイヤ稼働率との配分誤差であり、従来の制御と比較して、ヨーモーメント以外に実車両前後・横力を目標車両前後・横力に追従させ、さらに、タイヤ稼働率を左右の２輪で平均化するように制御することに特徴がある。この配分誤差Ｅは、（２０式）のように表すことができる。

ここで、（２０式）におけるＦ^＊ _Ｘは目標車両前後力、Ｆ^＊ _Ｙは目標車両横力、Ｍ^＊ _Ｚは目標ヨーモーメントである。また、Ｆ^＾ _Ｘは各車輪に配分して生じさせている実前後力Ｆ_Ｘｉの総和である車両の実前後力、Ｆ^＾ _Ｙは各車輪に生じさせている実横力Ｆ_Ｙｉの総和である車両の実横力、Ｍ^＾ _Ｚは車両の実ヨーモーメントである。さらに、Ｆ_ｅＸは車両の前後力の配分誤差、Ｆ_ｅＹは車両の横力の配分誤差、Ｍ_ｅＺは車両のヨーモーメントの配分誤差である。なお、（１８式）における補正量δ_Ｋ はスリップ率Ｋの補正量である。この補正量δ_Ｋ は、各車輪のスリップ率補正量δ_Ｋｆｌ 、δ_Ｋｆｒ 、δ_Ｋｒｌ 、δ_Ｋｒｒ の床関数によって、（２１式）のように表すことができる。

また、Ｗ_Ｅ 、Ｗ_δＫは、配分誤差Ｅ及びスリップ率補正量δ_Ｋ に対する重み関数であり、それぞれ（２２式）、（２３式）のように表すことができる。

さらに、各車輪に配分したタイヤ稼働率η_ｉ （η_ｆｌ，η_ｆｒ，η_ｒｌ，η_ｒｒ）、車両の前後力Ｆ_Ｘ 、横力Ｆ_Ｙ 及びヨーモーメントＭ_Ｚ は、各車輪に生じさせている実前後力Ｆ_Ｘｉ（Ｆ_Ｘｆｌ ，Ｆ_Ｘｆｒ ，Ｆ_Ｘｒｌ ，Ｆ_Ｘｒｒ ）、実横力Ｆ_Ｙｉ（Ｆ_Ｙｆｌ ，Ｆ_Ｙｆｒ ，Ｆ_Ｙｒｌ ，Ｆ_Ｙｒｒ ）、実ヨーモーメントＭ^＾ _Ｚ、及び、実タイヤ稼働率η^＾ _ｉ（η^＾ _ｆｌ ，η^＾ _ｆｒ ，η^＾ _ｒｌ ，η^＾ _ｒｒ ）と、（２４式）に示すヤコビアンＪとによって、（２５式）のように表すことができる。

ここで、Ｍ_ｄｙｃ は、車両制御によるヨーモーメントである。以上から、評価関数Ｌを最小にするためのスリップ率補正量δ_Ｋ は、（２６式）を満たすことにより与えられる。

よって、スリップ率補正量δ_Ｋ は、（２７式）のように表すことができる。

ここで、（２７式）中のΔ_Ｅ は、各車輪のタイヤ稼働率の配分誤差η_ｅｆｌ ，η_ｅｆｒ ，η_ｅｒｌ ，η_ｅｒｒ と、車両の前後力の配分誤差Ｆ_ｅＸ、車両の横力の配分誤差Ｆ_ｅＹ、車両のヨーモーメントの配分誤差Ｍ_ｅＺとの床関数によって、（２８式）のように表すことができる。

駆動力演算部１２９は、（２７式）及び（２８式）を用いた演算結果に基づいて、車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲに配分する制駆動力を決定する。具体的には、駆動力演算部１２９は、（２７式）及び（２８式）により算出される、各車輪についての評価関数Ｌを最小にするためのスリップ率Ｋ_ｉ の補正量δ_Ｋ から、各車輪のタイヤデータＴＤに基づいて、各車輪の制御すべき制御前後力Ｆ_ｘｉ’（駆動力）を算出し、トルク指令値として出力する。なお、Ｆ^＊ _Ｙ及びＦ_Ｙｅは、用いなくても構わない。

つまり、駆動力演算部１２９は、各車輪のスリップ率Ｋ_ｉ 、及び各車輪に生じる前後力Ｆ_ｘｉと横力Ｆ_ｙｉとの関係を示すタイヤデータＴＤに基づいて、各車輪に生じさせている実前後力Ｆ_Ｘｉの総和である車両の実前後力Ｆ^＾ _Ｘと、各車輪に生じさせている実横力Ｆ_Ｙｉの総和である車両の実横力Ｆ^＾ _Ｙとを演算する。なお、駆動力演算部１２９は、車輪の回転速度と、電気自動四輪車１０の車速Ｖとに基づいて、各車輪のスリップ率Ｋ_ｉ を演算する。

さらに、駆動力演算部１２９は、電気自動四輪車１０の操舵角δ及び車速Ｖに基づいて、電気自動四輪車１０がニュートラルステアとなる電気自動四輪車１０の目標車両前後力Ｆ^＊ _Ｘと目標車両横力Ｆ^＊ _Ｙとを演算する。

また、駆動力演算部１２９は、演算した車両の実前後力Ｆ^＾ _Ｘと目標車両前後力Ｆ^＊ _Ｘとの前後力誤差Ｆ_ｅＸ、演算した車両の実横力Ｆ^＾ _Ｙと目標車両横力Ｆ^＊ _Ｙとの横力誤差Ｆ_ｅＹ、車両の実ヨーモーメントＭ^＾ _Ｚと目標ヨーモーメントＭ^＊ _Ｚとの誤差Ｍ_ｅＺ、及び、各車輪に生じている実前後力Ｆ^＾ _Ｘと実横力Ｆ^＾ _Ｙに対する各車輪の接地荷重Ｆ_Ｚｉに基づいて定められる各車輪のタイヤ稼働率η_ｉ を用いて、各車輪に対して制御すべき制御前後力Ｆ_Ｘｉ’（各車輪の駆動力）を演算する。

電気モータ制御部１３１は、駆動力演算部１２９によって演算された各車輪の制御前後力Ｆ_Ｘｉ’（駆動力）に基づいて、インホイールモータ３０ＦＬ，３０ＦＲ，３０ＲＬ，３０ＲＲに供給する電流値ｉを制御する。

（電気自動四輪車の駆動システムの動作概要）
次に、上述した車両制御装置１００の動作概要について説明する。図１１は、車両制御装置１００による制駆動力（前後力）の制御動作フローである。

図１１に示すように、ステップＳ１００において、車両制御装置１００は、各車輪（車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲ）に生じさせている実前後力Ｆ_Ｘｉの総和である車両の実前後力Ｆ^＾ _Ｘと、各車輪に生じさせている実横力Ｆ_Ｙｉの総和である車両の実横力Ｆ^＾ _Ｙとを演算する。具体的には、車両制御装置１００は、各車輪のスリップ率Ｋ_ｉ と、各車輪に生じる前後力Ｆ_ｘｉと横力Ｆ_ｙｉとの関係を示すタイヤデータＴＤとに基づいて、各車輪に生じさせている実前後力Ｆ_Ｘｉ及びその総和である車両の実前後力Ｆ^＾ _Ｘと、各車輪に生じさせている実横力Ｆ_Ｙｉ及びその総和である車両の実横力Ｆ^＾ _Ｙとを演算する。

ステップＳ２００において、車両制御装置１００は、電気自動四輪車１０がニュートラルステアとなる電気自動四輪車１０の目標車両前後力Ｆ^＊ _Ｘと目標車両横力Ｆ^＊ _Ｙとを演算する。具体的には、車両制御装置１００は、上述した（１０式）や（２７式）及び（２８式）を用いて、電気自動四輪車１０がニュートラルステアとなる目標車両前後力Ｆ^＊ _Ｘと目標車両横力Ｆ^＊ _Ｙとを演算する。

ステップＳ３００において、車両制御装置１００は、ステップＳ１００において演算した車両の実前後力Ｆ^＾ _Ｘ及び実横力Ｆ^＾ _Ｙと、ステップＳ２００において演算した目標車両前後力Ｆ^＊ _Ｘ及び目標車両横力Ｆ^＊ _Ｙと、各車輪のタイヤ稼働率η_ｉ とを用いて、各車輪に対して制御すべき制御前後力Ｆ_ｘｉ’（各車輪の駆動力）を演算する。

具体的には、車両制御装置１００は、車両の実前後力Ｆ^＾ _Ｘ、実横力Ｆ^＾ _Ｙ、実ヨーモーメントＭ^＾ _Ｚと、目標車両前後力Ｆ^＊ _Ｘ、目標車両横力Ｆ^＊ _Ｙ、目標ヨーモーメントＭ^＊ _Ｚとの配分誤差Ｆ_ｅＸｉ 、Ｆ_ｅＹ、Ｍ_ｅＺ、及び、各車輪のタイヤ稼働率η_ｉ を用い、上述した（２７式）及び（２８式）などを用いて、各車輪についての評価関数Ｌを最小にするためのスリップ率Ｋ_ｉ の補正量δ_Ｋ を求める。さらに、求めたスリップ率Ｋ_ｉ の補正量δ_Ｋ と各車輪のタイヤデータＴＤとに基づいて、各車輪の制御すべき制御前後力Ｆ_ｘｉ’（駆動力）を算出する。

ステップＳ４００において、車両制御装置１００は、演算した各車輪の制御すべき制御前後力Ｆ_ｘｉ’（駆動力）に基づいて、インホイールモータ３０ＦＬ，３０ＦＲ，３０ＲＬ，３０ＲＲに供給する電流値ｉを制御する。

（車両制御装置の作用・効果）
以上説明した車両制御装置１００によれば、各車輪の実前後力Ｆ_Ｘｉの総和である車両の実前後力Ｆ^＾ _Ｘ、各車輪の実横力Ｆ_Ｙｉの総和である車両の実横力Ｆ^＾ _Ｙ、実ヨーモーメントＭ^＾ _Ｚと、目標車両前後力Ｆ^＊ _Ｘ、目標車両横力Ｆ^＊ _Ｙ、目標ヨーモーメントＭ^＊ _Ｚとの配分誤差Ｆ_ｅＸｉ 、Ｆ_ｅＹ、Ｍ_ｅＺ、及び、各車輪の実前後力Ｆ_Ｘｉと実横力Ｆ_Ｙｉに対する各車輪の接地荷重Ｆ_Ｚｉに基づいて定められる各車輪のタイヤ稼働率η_ｉ を用いて、各車輪に対して制御すべき制御前後力Ｆ_Ｘｉ’（各車輪の駆動力）が演算される。

各車輪のタイヤ稼働率η_ｉ は、各車輪の実前後力Ｆ_Ｘｉ と各車輪の実横力Ｆ_Ｙｉ との合力によって求めることができる摩擦円に基づいて定められる。つまり、このような車両制御装置１００によれば、車輪（空気入りタイヤ）のグリップ力を考慮した現実的な車両制御を実現することができる。従来の車両制御装置では、タイヤ稼働率η_ｉ は何ら考慮されずに制御すべき制御前後力Ｆ_Ｘｉ’が決定されるため、実際には摩擦円の外になるような制御前後力Ｆ_Ｘｉ’が決定され、有効な車両制御が実行できないといった問題があった。

すなわち、このような車両制御装置１００によれば、各車輪を別個独立したインホイールモータ３０ＦＬ，３０ＦＲ，３０ＲＬ，３０ＲＲによって駆動する電気自動四輪車１０において、各車輪の稼動状態に応じた最適な駆動力を制御することができる。

また、車両制御装置１００によれば、車輪（空気入りタイヤ）が有しているグリップ力などの性能を十分に引き出しつつ、空気入りタイヤの摩耗限界までの寿命を延ばすことができる。つまり、車両制御装置１００によれば、摩擦円の外になるような制御前後力Ｆ_Ｘｉ’が決定されることがないため、車輪（空気入りタイヤ）のスリップ量が抑制されるのである。

（タイヤ空気圧推定システムの概略構成）
以上に説明した電気自動四輪車１０に、本発明のタイヤ空気圧推定システムを適用することができる。具体的には、本実施形態では、図１のブロック図に示すように、図７の駆動システムにおける操舵角センサ１１１、車速センサ１１３、ヨーレートセンサ１１５、及び、加速度センサ１１７を有するセンサ部１１０と、これらのセンサからの信号を処理するコントローラ５０と、コントローラ５０に接続された外部入力端末６０とによって、タイヤ空気圧推定システムを構成している。

前記コントローラ５０は、予め設定されたプログラムにしたがって演算処理やデータの入出力等を実行するコンピュータ装置である。このコントローラ５０は、例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３、入出力インターフェース等のハードウェア構成を備えたマイクロコンピュータによって構成することができる。したがって、コントローラ５０は、車両制御装置１００の一部又は全部と共通に構成することもできる。

これらハードウェア構成のうち、ＲＡＭ５３は、作業領域として使用される。ＲＯＭ５２は、ＣＰＵ５１に実行させるプログラムを記憶する他、以下の値又はデータを記憶している。

第１には、車両制御装置１００のヨーモーメント演算部１２５が、電気自動四輪車１０の加減速時における垂直荷重の変化やコーナリング時における垂直荷重の変化を、先に説明した（１３式）や（１４式）を用いて求める際に使用する、路面から重心点ＣＧまでの高さＨの値を記憶している。

第２には、車両制御装置１００の目標ヨーモーメント演算部１２３が目標ヨーモーメントＭ_ｄ を、先に説明した（５式）や（５’式）を用いて演算する際に使用する、ホイールベースｌ、電気自動四輪車１０の重心点ＣＧによるホイールベースｌの内分比ｌｆ（前）及びｌｒ（後）の各値を記憶している。

第３には、車両制御装置１００のヨーモーメント演算部１２５や駆動力演算部１２９が、各車輪の前後力Ｆ_ｘｉ及び横力Ｆ_ｙｉ等の各種の値を求める際に用いる、マジックフォーミュラ（ＭＦ）に基づくデータをタイヤデータＴＤを記憶している。

第４には、コーナリングパワーＣｐと接地荷重Ｆ_Ｚ との相関を示す相関データを記憶している。この相関データは、コーナリングパワーＣｐの値又はその範囲と接地荷重Ｆ_Ｚ の値又はその範囲とを対応付けたテーブル（マップ）によって構成することができる。

なお、本実施形態では、タイヤ空気圧Ｔｐの取り得る値の幅の全体を複数の区分に分割し、それぞれの空気圧区分の特性に合わせて内容を異ならせた各区分別のテーブル（マップ）を、ＲＯＭ５２に記憶させている。以下、各区分別のテーブルの内容を説明する上で、その背景となる、コーナリングパワーＣｐと接地荷重Ｆ_Ｚ との相関関係について、図２のグラフを参照して説明する。

図２はコーナリングパワーＣｐと接地荷重Ｆ_Ｚ との相関関係を示すグラフであり、タイヤ空気圧Ｔｐの値が２．４ｋｇｆ／ｃｍ^２ である場合と、タイヤ空気圧Ｔｐの値が２．０ｋｇｆ／ｃｍ^２ である場合と、タイヤ空気圧Ｔｐの値が１．７ｋｇｆ／ｃｍ^２ である場合との、３つのタイヤ空気圧Ｔｐの状態における、コーナリングパワーＣｐと接地荷重Ｆ_Ｚ との相関関係を示している。

図２にあるように、タイヤ空気圧Ｔｐが変化すると、各車輪の接地荷重Ｆ_Ｚ に対応するコーナリングパワーＣｐの値が変動する。したがって、本実施形態では、コーナリングパワーＣｐの値と接地荷重Ｆ_Ｚ の値とからタイヤ空気圧Ｔｐを推定するために、タイヤ空気圧Ｔｐの予想し得る変動範囲（例えば、設定空気圧の±２０％の範囲）を、推定するタイヤ空気圧Ｔｐの必要な分解能に応じた数に区分し、各区分のタイヤ空気圧ＴｐにおけるコーナリングパワーＣｐの値と接地荷重Ｆ_Ｚ の値とを関連付けた、区分毎の複数のテーブルを、ＲＯＭ５２に記憶させている。これらのテーブルの内容は、例えば実験やシミュレーションによって得たデータに基づいて決定することができる。

このような内容でＲＯＭ５２に記憶された各テーブルは、図４のフローチャートを用いて後述するタイヤ空気圧推定システムの動作において、コーナリングパワーＣｐの値と接地荷重Ｆ_Ｚ の値とからタイヤ空気圧Ｔｐを推定する際に検索される。

なお、或るコーナリングパワーＣｐの値と接地荷重Ｆ_Ｚ の値との組み合わせでＲＯＭ５２の各テーブルを検索したときに、これらの組み合わせが存在するテーブルが２つ以上見つかると、どちらのテーブルに対応するタイヤ空気圧Ｔｐが現在のタイヤ空気圧Ｔｐであるのか区別できず、実用上不便である。そのため、タイヤ空気圧Ｔｐが異なる２つ以上のテーブルにおいて、内容が全く同じコーナリングパワーＣｐの値と接地荷重Ｆ_Ｚ の値との組み合わせが関連付けられることの無いように、ＲＯＭ５２のテーブルの内容を設定することが望ましい。

以上の説明からも明らかなように、ＲＯＭ５２は、各車輪が転動する路面からの車両の重心の高さ、車両の重心による該車両のホイールベースの内分比、及び、各車輪に生じる前後力及び横力の関係をそれぞれ示すマジックフォーミュラ（ＭＦ）に基づくデータをタイヤデータＴＤをそれぞれ記憶する記憶手段を構成している。また、ＲＯＭ５２は、コーナリングパワーの値に対応する接地荷重の値を関連付けた相関データをタイヤ空気圧の区分領域別に複数記憶する記憶手段を構成している。

コントローラ５０のＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２に記憶されたプログラムをＲＡＭ５３に展開して逐次実行することにより、コントローラ５０の果たすべき機能を実現している。

操舵角センサ１１１は、先に説明したとおり、電気自動四輪車１０の前輪、具体的には、車輪２０ＦＬ及び車輪２０ＦＲの操舵角を検出する。したがって、操舵角センサ１１１は、車両の操舵方向を検出する操舵センサを構成している。

車速センサ１１３は、先に説明したとおり、インホイールモータ３０ＦＬ，３０ＦＲ，３０ＲＬ，３０ＲＲによって別個独立して駆動される各車輪（車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲ）の回転数に基づいて、それぞれの車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲの回転速度を検出する。つまり、車速センサ１１３は、図４の駆動システムにおける駆動力演算部１２９が各車輪のスリップ率Ｋ_ｉ を演算する際に、電気自動四輪車１０の車速Ｖと共に用いる車輪の回転速度を検出する。また、電気自動四輪車１０の車両速度、つまり、車速Ｖを検出する。

ヨーレートセンサ１１５は、電気自動四輪車１０におけるヨーレートを検出する。したがって、ヨーレートセンサ１１５は、車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサを構成している。

加速度センサ１１７は、先に説明したとおり、電気自動四輪車１０に生じている前後方向（図８のｘ方向）の加速度（加速度ａ_Ｘ ）、及び横方向（図８のｙ方向）の加速度（加速度ａ_Ｙ ）を検出する。したがって、加速度センサ１１７は、車両にかかる前後及び横の各加速度を検出する車両加速度検出手段を構成している。

車速センサ１１３は、電気自動四輪車１０の車両速度、つまり、車速Ｖを検出する。この車速Ｖとは、走行路面に対する電気自動四輪車１０の相対移動速度を言う。車速センサ１１３としては、例えば、ＧＰＳ（全地球測位システム）を利用して上記相対移動速度を検出するものや、走行路面に光波や超音波等を照射して上記相対移動速度を検出するものが考えられる。また、各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲの回転速度のうち最も速い速度を車速Ｖとみなす形式の車速センサ１１３も考えられる。

さらに、各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲの回転速度のうち最も速い速度と、ヨーレートセンサ１１５によって検出される電気自動四輪車１０におけるヨーレートと、加速度センサ１１７によって検出される電気自動四輪車１０の前後方向（図８のｘ方向）の加速度（加速度ａ_Ｘ ）、及び横方向（図８のｙ方向）の加速度（加速度ａ_Ｙ ）とにより、従来公知の方式で電気自動四輪車１０の車速Ｖを演算するものを、車速センサ１１３とすることもできる。なお、この車速Ｖは、図４の駆動システムにおけるセンサ部１１０からの出力により車両制御装置１００が検出する車速Ｖと同じである。

コントローラ５０は、上述したように演算した電気自動四輪車１０の車速Ｖと、加速度センサ１１７によって検出される電気自動四輪車１０の横方向（図８のｙ方向）の加速度（加速度ａ_Ｙ ）と、ヨーレートセンサ１１５によって検出される電気自動四輪車１０におけるヨーレートとから、電気自動四輪車１０のスリップ角βを演算する。このスリップ角βの演算に用いる一般式は、
スリップ角β＝∫〔（加速度ａ_Ｙ ／車速Ｖ）−ヨーレートγ〕ｄｔ
によって表すことができる。

したがって、コントローラ５０は、車両加速度検出手段が検出する車両の横加速度と、車両のヨーレートセンサが検出する車両のヨーレートと、車両の速度Ｖとから、車両のスリップ角を演算するスリップ角演算手段を構成している。

また、コントローラ５０は、上述したように演算した電気自動四輪車１０自身の速度、つまり、車速センサ１１３が検出する車速Ｖと、電気自動四輪車１０の各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲの速度、つまり、各車輪の回転速度とから、図４の駆動システムにおける駆動力演算部１２９と同じく、各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲについてのスリップ率Ｋ_ｉ を演算する。このスリップ率Ｋ_ｉ の演算に用いる一般式は、
スリップ率Ｋ＝｛（車速Ｖ−車輪速度）／車速Ｖ｝×１００％
によって表すことができる。

したがって、コントローラ５０は、車両の速度と各車輪の速度とから各車輪のスリップ率をそれぞれ演算するスリップ率演算手段を構成している。

さらに、コントローラ５０は、上述したように演算した電気自動四輪車１０の各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲについてのスリップ率Ｋ_ｉ と、ＲＯＭ５２に記憶されたタイヤデータＴＤとから、図４の駆動システムにおける駆動力演算部１２９と同じく、各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲに生じさせている実横力Ｆ_Ｙｉ及びその総和である車両の実横力Ｆ^＾ _Ｙとを演算する。

したがって、コントローラ５０は、スリップ率演算手段が演算する各車輪のスリップ率と、車両の記憶手段に記憶された各車輪に生じる前後力及び横力の関係をそれぞれ示すタイヤデータとから、各車輪にそれぞれ生じさせている実横力を演算する実横力演算手段を構成している。

また、コントローラ５０は、上述したように演算した電気自動四輪車１０の各車輪ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲに生じさせている実横力Ｆ_Ｙｉを、上述したように演算した電気自動四輪車１０のスリップ角βによって微分して、各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲについてのコーナリングスティフネスｋｙを演算する。

したがって、コントローラ５０は、コーナリング系パラメータ演算手段の一部としての、スリップ角演算手段が演算する車両のスリップ角と、実横力演算手段が演算する各車輪の実横力とから、各車輪のコーナリングスティフネスをそれぞれ演算するコーナリングスティフネス演算手段を構成している。

なお、先に説明した車両制御装置１００におけるＤＹＣでは、コーナリングスティフネスｋｙを、前輪のコーナリングスティフネスｋｆと後輪のコーナリングスティフネスｋｒとに分けて使用している。

本実施形態のコントローラ５０が、各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲについてのコーナリングスティフネスｋｙを演算する際にもまた、前輪のコーナリングスティフネスｋｆと後輪のコーナリングスティフネスｋｒとを使い分けることができる。

さらに、コントローラ５０は、加速度センサ１１７によって検出される電気自動四輪車１０の前後方向（図８のｘ方向）の加速度（加速度ａ_Ｘ ）、及び横方向（図８のｙ方向）の加速度（加速度ａ_Ｙ ）と、ＲＯＭ５２に記憶された、電気自動四輪車１０の路面から重心点ＣＧまでの高さＨの値、及び、電気自動四輪車１０の重心点ＣＧによるホイールベースｌの内分比ｌｆ（前）及びｌｒ（後）の値とから、図４の駆動システムにおけるヨーモーメント演算部１２５と同じく、上述した（１４’式）によって、各車輪の垂直荷重、つまり、接地荷重Ｆ_Ｚ を演算する。

したがって、コントローラ５０は、車両加速度検出手段が検出する車両の前後及び横の各加速度と、記憶手段に記憶された、各車輪が転動する路面からの車両の重心の高さと、記憶手段に記憶された、車両の重心による車両のホイールベースの内分比とから、各車輪の接地荷重をそれぞれ演算する接地荷重演算手段を構成している。

また、コントローラ５０は、上述したように演算した各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲについてのコーナリングスティフネスｋｙ（または、前輪のコーナリングスティフネスｋｆと後輪のコーナリングスティフネスｋｒ）と、各車輪の接地荷重Ｆ_Ｚ と、路面の所与の摩擦係数μとから、各車輪のコーナリングパワーＣｐを演算する。このコーナリングパワーＣｐの演算に用いる一般式は、
Ｃｐ＝Ｋｙ｛１−〔０．０１６６×Ｋｙ／（μ×Ｆ_Ｚ ）〕｝
によって表すことができる。

したがって、コントローラ５０は、コーナリング系パラメータ演算手段の残りの一部としての、コーナリングスティフネス演算手段が演算する各車輪のコーナリングスティフネスと、接地荷重演算手段が演算する各車輪の接地荷重と、路面の所与の摩擦係数とから、各車輪のコーナリングパワーを演算するコーナリングパワー演算手段を構成している。

なお、路面の所与の摩擦係数μは、予めＲＯＭ５２に記憶させておくこともできる。また、図４の駆動システムにおけるヨーモーメント演算部１２５と同じく、車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲ（具体的には、空気入りタイヤ）が転動する路面の摩擦係数μを、上述した（１７式）に基づいて推定することもできる。

上述したコーナリングパワーＣｐの演算に用いる一般式からも明らかなように、コーナリングパワーＣｐはコーナリングスティフネスＫｙの関数である。そのため、コーナリングスティフネスＫｙの値は、コーナリングパワーＣｐの値と同様に、タイヤ空気Ｔｐの変動に応じて変化する。

そこで、本実施形態では、センサ部１１０の各センサ１１１〜１１７の出力を用いてコントローラ５０により各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲのコーナリングスティフネスｋｙ（または、前輪のコーナリングスティフネスｋｆと後輪のコーナリングスティフネスｋｒ）を演算し、さらに、コーナリングパワーＣｐを演算して、このコーナリングパワーＣｐを用いて下記のように各車輪のタイヤ空気圧を推定する。

つまり、コントローラ５０は、ＲＯＭ５２に記憶されたコーナリングパワーＣｐ及び接地荷重Ｆ_Ｚ の相関を示すタイヤ空気圧の区分領域毎の相関データ（テーブル）を検索して、その中から、上述したように演算した各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲについてのコーナリングパワーＣｐが、上述したように演算した各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲの接地荷重Ｆ_Ｚ と関連付けられている相関データ（テーブル）を判別し、判別した相関データ（テーブル）に対応するタイヤ空気圧の区分領域を、各車輪のタイヤ空気圧として推定する。

したがって、コントローラ５０は、各車輪のコーナリングパワーと各車輪の接地荷重との関係を、各車輪のタイヤ空気圧の複数に区分された各区分領域毎にそれぞれ定義する、記憶手段に記憶された複数の相関データのうち、コーナリングパワー演算手段によって演算された各車輪のコーナリングパワーの値を、接地荷重演算手段によって演算された各車輪の接地荷重の値に対応する各車輪のコーナリングパワーの値として定義している特定の相関データを判別し、判別した特定の相関データに対応する区分領域を、各車輪のタイヤ空気圧としてそれぞれ推定するタイヤ空気圧検出手段を構成している。

以上のような構成を有する本実施形態のタイヤ空気圧推定システムは、コントローラ５０のＣＰＵ５１がＲＯＭ５２に格納されたプログラムにしたがって処理を実行することで、図５のフローチャートに示すような動作を行う。

まず、操舵角センサ１１１、車速センサ１１３、ヨーレートセンサ１１５、及び、加速度センサ１１７のそれぞれの出力をセンサ部１１０から取り込む（ステップＳ１）。次に、ステップＳ１で取り込んだ操舵角センサ１１１以外の出力を用いて、電気自動四輪車１０のスリップ角βを演算する（ステップＳ３）。

ステップＳ３におけるスリップ角βの演算は、先に説明したように、車速センサ１１３の出力から検出される電気自動四輪車１０の車速Ｖと、加速度センサ１１７によって検出される電気自動四輪車１０の横方向（図８のｙ方向）の加速度（加速度ａ_Ｙ ）と、ヨーレートセンサ１１５によって検出される電気自動四輪車１０におけるヨーレートとを用いた式を積分することによって行われる。

続いて、ステップＳ１で取り込んだ車速センサ１１３の出力が示す電気自動四輪車１０の車速Ｖと、車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲの回転数、ひいては、回転速度とから、各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲについてのスリップ率Ｋ_ｉ を演算する（ステップＳ５）。

ステップＳ５におけるスリップ率Ｋｉ の演算は、先に説明したように、電気自動四輪車１０の車速Ｖと各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲの回転速度とを、下記一般式
スリップ率Ｋ＝｛（車両速度−車輪速度）／車体速度｝×１００％
にそれぞれ代入することによって行われる。ここで、車速センサ１１３が車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲの回転数を基に車速Ｖを検出するものである場合は、その回転数から車輪速度を取得することができる。

次に、ステップＳ５で演算した各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲについてのスリップ率Ｋ_ｉ と、ＲＯＭ５２に記憶されたタイヤデータＴＤとから、各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲに生じさせている実横力Ｆ_Ｙｉを演算する（ステップＳ７）。続いて、ステップＳ３で演算した電気自動四輪車１０のスリップ角βと、ステップＳ７で演算した各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲに生じさせている実横力Ｆ_Ｙｉとから、各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲのコーナリングスティフネスＫｙ（ｋｆ，ｋｒ）を演算する（ステップＳ９）。

さらに、ステップＳ１で取り込んだ加速度センサ１１７の出力が示す電気自動四輪車１０の前後方向及び横方向（図８のｘ方向、ｙ方向）の加速度ａ_Ｘ ，ａ_Ｙ と、ＲＯＭ５２に記憶された、電気自動四輪車１０の路面から重心点ＣＧまでの高さＨの値、及び、電気自動四輪車１０の重心点ＣＧによるホイールベースｌの内分比ｌｆ（前）及びｌｒ（後）の値とから、上述した（１４’式）によって、各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲについての接地荷重Ｆ_Ｚ を演算する（ステップＳ１１）。

そして、ステップＳ９で演算した各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲのコーナリングスティフネスＫｙ（ｋｆ，ｋｒ）と、ステップＳ１１で演算した各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲについての接地荷重Ｆ_Ｚ と、ＲＯＭ５２に記憶された路面の摩擦係数μ、又は、電気自動四輪車１０の前後力及び接地荷重から（１７式）を用いて推定した路面の所与の摩擦係数μとを用いて、各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲについてのコーナリングパワーＣｐを演算する（ステップＳ１３）。

さらに、ＲＯＭ５２に記憶された高圧区分、中圧区分、低圧区分の３つのテーブル（マップ）を検索して、ステップＳ１１で演算した接地荷重Ｆ_Ｚ に対応するコーナリングパワーＣｐの値として、ステップＳ１３で演算したコーナリングパワーＣｐの値が定義されているテーブル（マップ）を判別する（ステップＳ１５）。

最後に、ステップＳ１５で判別したテーブル（マップ）が、どのタイヤ空気圧Ｔｐについてのテーブル（マップ）であるかによって、そのタイヤ空気圧Ｔｐの値（又はその範囲）を、現在のタイヤ空気圧Ｔｐであると推定する（ステップＳ１７）。

以上が一連の動作となり、これが終了したならば、再びステップＳ１からステップＳ１７までの動作が繰り返して行われる。

このように本実施形態のタイヤ空気圧推定システムによれば、各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲのタイヤ内に空気圧検出用の高価なセンサや無線送信手段を設けなくても、タイヤ外に配置される操舵角センサ１１１、車速センサ１１３、ヨーレートセンサ１１５、及び、加速度センサ１１７の各出力を入力として、各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲについてのタイヤ空気圧Ｔｐを推定、検出することができる。

したがって、実施形態の冒頭に説明したような、直接ヨーモーメント制御（ＤＹＣ）を行う図７の駆動システムが搭載された電気自動四輪車１０であれば、既存のセンサの出力のみを入力として、各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲについてのタイヤ空気圧Ｔｐを、安価に推定、検出することができる。

しかも、各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲのタイヤデータを用いて演算した車輪の実横力からコーナリングスティフネスＫｙ（ｋｆ，ｋｒ）を求め、このコーナリングスティフネスＫｙ（ｋｆ，ｋｒ）と接地荷重Ｆ_Ｚ とを用いてコーナリングパワーＣｐを求めて、このコーナリングパワーＣｐと接地荷重Ｆ_Ｚ との間に、タイヤ空気圧の区分領域別にそれぞれ存在する一定の相関性を利用して、タイヤ空気圧Ｔｐを推定することから、タイヤデータを反映した正確なタイヤ空気圧Ｔｐを推定することができる。

また、本実施形態では、タイヤ空気圧Ｔｐの取り得る値の幅の全体を複数に区分し、それぞれの空気圧区分の特性に合わせて内容を異ならせた各区分別のテーブル（マップ）をＲＯＭ５２に複数記憶させる構成とした。そして、コントローラ５０によって演算されたコーナリングパワーＣｐの値が、コントローラ５０によって演算された接地荷重Ｆ_Ｚ に対応するコーナリングパワーＣｐの値として定義されたテーブル（マップ）の区分領域に、現在のタイヤ空気圧Ｔｐが属していると推定するようにした。

このため、コントローラ５０によって演算された現在のコーナリングパワーＣｐの値と現在の接地荷重Ｆ_Ｚ の値とが関連付けられているテーブル（マップ）を、ＲＯＭ５２に複数記憶させたタイヤ空気圧Ｔｐの区分別のテーブル（マップ）から検索するという軽便な構成乃至処理によって、コントローラ５０による各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲのタイヤ空気圧Ｔｐの推定動作を実行できるようにすることができる。

なお、コントローラ５０がコーナリングパワーＣｐの値と接地荷重Ｆ_Ｚ の値とからタイヤ空気圧Ｔｐを推定するためにＲＯＭ５２に記憶させる、相関データとしてのテーブル（マップ）は、コーナリングパワーＣｐのピンポイントの値と接地荷重Ｆ_Ｚ のピンポイントの値との相関をタイヤ空気圧Ｔｐの区分毎にテーブル化（マップ化）したものでなく、コーナリングパワーＣｐの値の範囲と接地荷重Ｆ_Ｚ の値の範囲との相関をタイヤ空気圧Ｔｐの区分毎にテーブル化（マップ化）したものであっても良い。あるいは、コーナリングパワーＣｐの値と接地荷重Ｆ_Ｚ の値との関係を示す、タイヤ空気圧Ｔｐの区分毎の関係式であっても良い。

また、コントローラ５０がコーナリングパワーＣｐからタイヤ空気圧Ｔｐを検出するためにＲＯＭ５２に記憶させる相関データ（テーブルや関係式等）の区分数は、推定するタイヤ空気圧Ｔｐの分解能や、演算によって求められるコーナリングパワーＣｐや接地荷重Ｆ_Ｚ の値の分解能に合わせて、任意の数とすることができる。

さらに、本実施形態では、各車輪のコーナリングパワーＣｐと接地荷重Ｆ_Ｚ との間に、タイヤ空気圧の区分領域別にそれぞれ存在する一定の相関性を利用して、タイヤ空気圧Ｔｐを推定する構成について説明した。

しかし、コーナリングパワーＣｐがコーナリングスティフネスＫｙの関数であり、コーナリングスティフネスＫｙの値もタイヤ空気Ｔｐの変動に応じて変化することから、コーナリングパワーＣｐに代えて、コーナリングスティフネスＫｙと接地荷重Ｆ_Ｚ との間に、タイヤ空気圧の区分領域別にそれぞれ存在する一定の相関性を利用して、タイヤ空気圧Ｔｐを推定する構成としてもよい。

そのように構成する場合には、コントローラ５０のＲＯＭ５２に、コーナリングパワーＣｐと接地荷重Ｆ_Ｚ との相関を示す相関データに代えて、コーナリングスティフネスＫｙと接地荷重Ｆ_Ｚ との相関を示す相関データが記憶される。この相関データは、コーナリングスティフネスＫｙの値又はその範囲と接地荷重Ｆ_Ｚ の値又はその範囲とを対応付けたテーブル（マップ）によって構成することができる。

なお、コーナリングスティフネスＫｙと接地荷重Ｆ_Ｚ との相関関係においても、コーナリングパワーＣｐと接地荷重Ｆ_Ｚ との相関関係の場合と同様に、タイヤ空気圧Ｔｐが変化すると、各車輪の接地荷重Ｆ_Ｚ に対応するコーナリングスティフネスＫｙの値が変動する。具体的には、図３のグラフに示すように、タイヤ空気圧Ｔｐの値が２．４ｋｇｆ／ｃｍ^２ である場合と、タイヤ空気圧Ｔｐの値が２．０ｋｇｆ／ｃｍ^２ である場合と、タイヤ空気圧Ｔｐの値が１．７ｋｇｆ／ｃｍ^２ である場合とでは、コーナリングスティフネスＫｙと接地荷重Ｆ_Ｚ との相関関係が異なる。したがって、本実施形態では、コーナリングスティフネスＫｙの値と接地荷重Ｆ_Ｚ の値とからタイヤ空気圧Ｔｐを推定するために、タイヤ空気圧Ｔｐの予想し得る変動範囲（例えば、設定空気圧の±２０％の範囲）を、推定するタイヤ空気圧Ｔｐの必要な分解能に応じた数に区分し、各区分のタイヤ空気圧ＴｐにおけるコーナリングスティフネスＫｙの値と接地荷重Ｆ_Ｚ の値とを関連付けた、区分毎の複数のテーブルを、ＲＯＭ５２に記憶させている。これらのテーブルの内容は、例えば実験やシミュレーションによって得たデータに基づいて決定することができる。

このような内容でＲＯＭ５２に記憶された各テーブルは、図５のフローチャートを用いて後述するタイヤ空気圧推定システムの動作において、コーナリングスティフネスＫｙの値と接地荷重Ｆ_Ｚ の値とからタイヤ空気圧Ｔｐを推定する際に検索される。

なお、或るコーナリングスティフネスＫｙの値と接地荷重Ｆ_Ｚ の値との組み合わせでＲＯＭ５２の各テーブルを検索したときに、これらの組み合わせが存在するテーブルが２つ以上見つかると、どちらのテーブルに対応するタイヤ空気圧Ｔｐが現在のタイヤ空気圧Ｔｐであるのか区別できず、実用上不便である。そのため、タイヤ空気圧Ｔｐが異なる２つ以上のテーブルにおいて、内容が全く同じコーナリングスティフネスＫｙの値と接地荷重Ｆ_Ｚ の値との組み合わせが関連付けられることの無いように、ＲＯＭ５２のテーブルの内容を設定することが望ましい。

このように、ＲＯＭ５２は、コーナリングスティフネスの値に対応する接地荷重の値を関連付けた相関データをタイヤ空気圧の区分領域別に複数記憶する記憶手段を構成している。

そして、コーナリングスティフネスＫｙの値と接地荷重Ｆ_Ｚ の値とからタイヤ空気圧Ｔｐを推定する場合には、図６のフローチャートに示すように、図５のフローチャートのステップＳ１乃至ステップＳ１１までの動作を行った後、ＲＯＭ５２に記憶された高圧区分、中圧区分、低圧区分の３つのテーブル（マップ）を検索して、ステップＳ１１で演算した接地荷重Ｆ_Ｚ に対応するコーナリングスティフネスＫｙの値として、ステップＳ９で演算した各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲのコーナリングスティフネスＫｙ（ｋｆ，ｋｒ）の値が定義されているテーブル（マップ）を判別する（ステップＳ１５ａ）。

最後に、ステップＳ１５ａで判別したテーブル（マップ）が、どのタイヤ空気圧Ｔｐについてのテーブル（マップ）であるかによって、そのタイヤ空気圧Ｔｐの値（又はその範囲）を、現在のタイヤ空気圧Ｔｐであると推定する（ステップＳ１７）。

以上が一連の動作となり、これが終了したならば、再びステップＳ１からステップＳ１７までの動作が繰り返して行われる。

このように構成したタイヤ空気圧推定システムによっても、各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲのタイヤ内に空気圧検出用の高価なセンサや無線送信手段を設けることなく、タイヤ外に配置される操舵角センサ１１１、車速センサ１１３、ヨーレートセンサ１１５、及び、加速度センサ１１７の各出力を入力として、各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲについてのタイヤ空気圧Ｔｐを推定、検出することができる。

したがって、直接ヨーモーメント制御（ＤＹＣ）を行う図７の駆動システムが搭載された電気自動四輪車１０であれば、既存のセンサの出力のみを入力として、各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲについてのタイヤ空気圧Ｔｐを、安価に推定、検出することができる。

しかも、各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲのタイヤデータを用いて演算した車輪の実横力からコーナリングスティフネスＫｙ（ｋｆ，ｋｒ）を求め、このコーナリングスティフネスＫｙ（ｋｆ，ｋｒ）と接地荷重Ｆ_Ｚ との間に、タイヤ空気圧の区分領域別にそれぞれ存在する一定の相関性を利用して、タイヤ空気圧Ｔｐを推定することから、タイヤデータを反映した正確なタイヤ空気圧Ｔｐを推定することができる。

また、タイヤ空気圧Ｔｐの取り得る値の幅の全体を複数に区分し、それぞれの空気圧区分の特性に合わせて内容を異ならせた各区分別のテーブル（マップ）をＲＯＭ５２に複数記憶させる構成とした。そして、コントローラ５０によって演算されたコーナリングスティフネスＫｙ（ｋｆ，ｋｒ）の値が、コントローラ５０によって演算された接地荷重Ｆ_Ｚ に対応するコーナリングスティフネスＫｙ（ｋｆ，ｋｒ）の値として定義されたテーブル（マップ）の区分領域に、現在のタイヤ空気圧Ｔｐが属していると推定するようにした。

このため、コントローラ５０によって演算された現在のコーナリングスティフネスＫｙ（ｋｆ，ｋｒ）の値と現在の接地荷重Ｆ_Ｚ の値とが関連付けられているテーブル（マップ）を、ＲＯＭ５２に複数記憶させたタイヤ空気圧Ｔｐの区分別のテーブル（マップ）から検索するという軽便な構成乃至処理によって、コントローラ５０による各車輪２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲのタイヤ空気圧Ｔｐの推定動作を実行できるようにすることができる。

（その他の実施形態）
上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

例えば、本発明の適用対象として上述した車両制御装置１００で用いたタイヤ稼働率η_ｉ は、各車輪の前後力Ｆ_ｘｉ及び横力Ｆ_ｙｉの合計と、各車輪の接地荷重との比としてもよい。

また、上述した実施形態では、マジックフォーミュラによるタイヤデータＴＤが用いられていたが、タイヤデータＴＤは、タイヤモデル（例えば、ブラッシュモデル）に基づいたものでもよい。或いは、タイヤデータＴＤは、実験値に基づいたものでもよい。

このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。例えば、本実施形態では四輪の電気自動車を例に取って説明したが、本発明は例えば六輪等、四輪以外の車輪を有する自動車にも適用可能である。

本発明の一実施形態に係るタイヤ空気圧推定システムの概略構成を示すブロック図である。 タイヤ空気圧によって異なるコーナリングパワーと接地荷重との相関関係を示す特性のグラフである。 タイヤ空気圧によって異なるコーナリングスティフネスと接地荷重との相関関係を示す特性のグラフである。 図１のタイヤ空気圧推定システムが適用される電気自動四輪車の一例の概略斜視図である。 図１のタイヤ空気圧推定システムの動作の流れを説明するフローチャートである。 図１のタイヤ空気圧推定システムの動作の他の流れを説明するフローチャートである。 本発明のタイヤ空気圧推定システムを実施するのに適した図４の電気自動四輪車の駆動システムの機能ブロック構成図である。 図４の電気自動四輪車を３方向（ｘ方向、ｙ方向、及び回転方向）に自由度を有する四輪モデルとして模式的に示した図である。 図４の電気自動四輪車の加減速に伴う車両前後方向の垂直荷重が変化する様子を説明する説明図である。 図４の電気自動四輪車のコーナリングに伴う車幅方向の垂直荷重が変化する様子を説明する説明図である。 図７の車両制御装置による制駆動力（前後力）の制御動作フローである。

符号の説明

１０…電気自動四輪車、２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲ…車輪、３０ＦＬ，３０ＦＲ，３０ＲＬ，３０ＲＲ…インホイールモータ、５０…コントローラ、５１…中央処理装置（ＣＰＵ）、５２…ＲＯＭ、５３…ＲＡＭ、１００…車両制御装置、１１０…センサ部、１１１…操舵角センサ、１１３…車速センサ、１１５…ヨーレートセンサ、１１７…加速度センサ、１２１…フィードフォワードモーメント演算部、１２３…目標ヨーモーメント演算部、１２５…ヨーモーメント演算部、１２７…ＰＩＤコントローラ、１２９…駆動力演算部、１３１…電気モータ制御部、ａ_Ｘ ，ａ_Ｙ …加速度、ＣＧ…重心点、Ｃｐ…コーナリングパワー、ｄ…トレッド幅、Ｆ_ｘｉ…電気自動四輪車の前後力、Ｆ_ｙｉ…電気自動四輪車の横力、Ｆ_Ｚ …接地荷重、Ｈ…車両重心点路面高さ、Ｋ_ｉ …スリップ率、Ｋｙ（ｋｆ，ｋｒ）…コーナリングスティフネス、ｌ…ホイールベース、ｌｆ…ホイールベース内分比（前）、ｌｒ…ホイールベース内分比（後）、ＴＤ…タイヤデータ、Ｔｐ…タイヤ空気圧、Ｖ…車速、β…すべり角、γ…ヨーレート、δ…操舵角、μ…路面摩擦係数

Claims (2)

1. 車両のそれぞれ独立して駆動制御される複数の車輪のタイヤ空気圧を各々推定するためのシステムであって、
   前記車両にかかる前後及び横の各加速度を検出する車両加速度検出手段と、
   前記車両加速度検出手段が検出する前記車両の横加速度と、前記車両のヨーレートセンサが検出する該車両のヨーレートと、前記車両の速度とから、前記車両のスリップ角を演算するスリップ角演算手段と、
   前記車両の速度と前記各車輪の速度とから、該各車輪のスリップ率をそれぞれ演算するスリップ率演算手段と、
   前記スリップ率演算手段が演算する前記各車輪のスリップ率と、前記車両の記憶手段に記憶された、前記各車輪に生じる前後力及び横力の関係をそれぞれ示すタイヤデータとから、前記各車輪にそれぞれ生じさせている実横力を演算する実横力演算手段と、
   前記スリップ角演算手段が演算する前記車両のスリップ角と、前記実横力演算手段が演算する前記各車輪の実横力とに基づいて、該各車輪のコーナリングスティフネス又はコーナリングパワーをそれぞれ演算するコーナリング系パラメータ演算手段と、
   前記車両加速度検出手段が検出する前記車両の前後及び横の各加速度と、前記記憶手段に記憶された、前記各車輪が転動する路面からの前記車両の重心の高さと、前記記憶手段に記憶された、前記車両の重心による該車両のホイールベースの内分比とから、前記各車輪の接地荷重をそれぞれ演算する接地荷重演算手段と、
   前記各車輪のコーナリングスティフネス又はコーナリングパワーと、前記各車輪の接地荷重との関係を、前記各車輪のタイヤ空気圧の複数に区分された各区分領域毎にそれぞれ定義する、前記記憶手段に記憶された複数の相関データのうち、前記コーナリング系パラメータ演算手段によって演算された前記各車輪のコーナリングスティフネス又はコーナリングパワーの値を、前記接地荷重演算手段によって演算された前記各車輪の接地荷重の値に対応する前記各車輪のコーナリングスティフネス又はコーナリングパワーの値として定義している特定の相関データを判別し、判別した前記特定の相関データに対応する前記区分領域を、前記各車輪のタイヤ空気圧としてそれぞれ推定する空気圧推定手段と、
   を備えることを特徴とするタイヤ空気圧推定システム。
2. 前記各相関データは、前記各車輪のコーナリングスティフネス又はコーナリングパワーの値、若しくは、その範囲と、前記各車輪の接地荷重の値、若しくは、その範囲とを関連付けて、前記各区分領域別にそれぞれ前記記憶手段に記憶されたテーブルで構成されており、前記空気圧推定手段は、前記コーナリング系パラメータ演算手段によって演算された前記各車輪のコーナリングスティフネス又はコーナリングパワーの値と前記接地荷重演算手段によって演算された前記各車輪の接地荷重の値とが関連付けられた特定のテーブルを、前記記憶手段に記憶された前記各区分領域別のテーブルから検索し、検索した前記特定のテーブルに対応する前記区分領域を、前記各車輪のタイヤ空気圧としてそれぞれ推定することを特徴とする請求項１記載のタイヤ空気圧推定システム。

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