JP5133917B2 - 路面摩擦係数推定装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両が走行している路面の摩擦係数を推定する路面摩擦係数推定装置に関する。

車両が走行している路面の摩擦係数（以下、単にμということがある）を推定する技術としては、例えば、特許文献１、２に見られる技術が本願出願人により提案されている。

特許文献１の技術では、μの推定値に応じて設定されたタイヤ特性を用いて各車輪に路面から作用する路面反力（コーナリングフォース（車両の横方向の力）と制動・駆動力（車両の前後方向の力））を推定し、この路面反力の推定値を基に、それらの路面反力の合力によって発生する車両の運動状態量としての、車両の横加速度の推定値と、車両のヨーレート変化速度（車両の重心でのヨーレート変化速度）の推定値とを算出するようにしている。そして、特許文献１の技術では、加速度センサによる横加速度の検出値と横加速度の推定値との偏差、並びに、ヨーレートセンサによるヨーレートの検出値の微分値（ヨーレート変化速度の検出値）とヨーレート変化速度の推定値との偏差のうちの大きい方の偏差に応じて、μの前回の推定値を更新することで、μの新たな推定値を求めるようにしている。

また、特許文献２の技術では、μの推定値に応じて設定されるタイヤモデルを用いて各車輪に路面から作用する路面反力（コーナリングフォースと制動・駆動力）を推定し、この路面反力の推定値を基に、それらの路面反力の合力によって発生する車両の運動状態量としての、車両の横加速度の推定値と、車両の前後加速度の推定値とを算出するようにしている。そして、特許文献２の技術では、後輪のスリップ角（横滑り角）が小さい場合には、車両の前後加速度の推定値とセンサによる前後加速度の検出値との大小関係に応じてμの推定値を所定値ずつ増減させ、また、後輪のスリップ角が大きい場合には、車両の横加速度の推定値とセンサによる横加速度の検出値との大小関係に応じてμの推定値を所定値ずつ増減させることによって、μの推定値を逐次更新するようにしている。

なお、車輪に作用する路面反力は、μだけでなく、車輪のスリップ率や横滑り角（スリップ角）などにも依存する。このため、特許文献１，２に見られる技術では、車輪のスリップ率を推定すると共に、車両の運動モデルを用いて車両の横滑り角や車輪の横滑り角も推定するようにしている。

特許３６６９６６８号公報 特開２００３−１１８５５４号公報

ところで、上記特許文献１，２に見られるように、車両の重心の横加速度の推定値と加速度センサによる横加速度の検出値との偏差（以降、本欄では横加速度偏差という）に応じて、あるいは、車両の重心でのヨーレート変化速度の推定値とヨーレートセンサの出力に基づくヨーレート変化速度の検出値との偏差（以降、本欄ではヨーレート変化速度偏差という）に応じてμの推定値を更新する技術は、これらの横加速度偏差またはヨーレート変化速度偏差が、横加速度の推定値又はヨーレート変化速度の推定値を求めるために使用したμの推定値の誤差に起因するものであることを前提とするものである。

しかるに、車両の重心の横加速度や、該重心でのヨーレート変化速度は、μの値だけでなく、車両の横滑り運動の状態量（車両の重心の横滑り角の時間的変化率や横滑り速度）の影響を直接的に受ける。また、車両の重心の横加速度は、路面のバンク角（車両のロール軸周りの傾斜角）の影響も受ける。

そして、車両の横滑り運動の状態量は、一般に、その値を精度よく検出又は推定することが困難である。また、特許文献１，２のものでは、路面のバンク角の影響分に対する考慮もなされていない。

このため、前記横加速度偏差や、ヨーレート変速速度偏差は、μの推定値の誤差だけでなく、車両の横滑り運動の状態量の推定誤差やバンク角の影響を受け易い。つまり、μの推定値が実際の値に精度よく合致していたとしても、車両の横滑り運動の状態量の推定誤差やバンク角の影響で、前記横加速度偏差や、ヨーレート変速速度偏差が変動しやすい。その結果、該横加速度偏差、あるいは、ヨーレート変化速度偏差に応じてμの推定値を更新するようにしても、μの推定値の誤差が適切に反映されず、μの推定値を精度よく安定して求めることが困難となる場合がある。

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、車両が走行している路面の摩擦係数を精度よく安定して推定することができ、ロバスト性の高い推定処理を行うことができる路面摩擦係数推定装置を提供することを目的とする。

本発明の路面摩擦係数推定装置は、かかる目的を達成するために、車両が走行している路面の摩擦係数を更新しつつ推定する路面摩擦係数推定装置であって、
車両の各車輪に路面から作用する路面反力の合力によって車両のニュートラル・ステア・ポイント（以下、ＮＳＰという）でのヨー軸周りに発生する外力モーメントであるＮＳＰヨーモーメントの第１推定値を、車両の車輪と路面との間の滑りと路面反力との関係を表す摩擦特性モデルと、既に決定された摩擦係数の推定値と、車両の挙動に関する所定種類の観測対象量の観測値とを用いて求めるＮＳＰヨーモーメント第１推定手段と、
車両の横方向の加速度に応じた出力を発生する加速度センサと、
車両の運動によって前記ＮＳＰでのヨー軸周りに発生する慣性力モーメントを規定する車両の運動状態量の観測値であって、前記加速度センサの出力が示す加速度の観測値を含む該運動状態量の観測値から、該慣性力モーメントに釣り合う外力モーメントの値を求め、その求めた外力モーメントの値を前記ＮＳＰヨーモーメントの第２推定値として得るＮＳＰヨーモーメント第２推定手段と、
前記第１推定値と第２推定値との偏差、又は、該第１推定値を周波数成分調整用の第１フィルタに通してなる第１推定フィルタリング値と第２推定値を周波数成分調整用の第２フィルタに通してなる第２推定フィルタリング値との偏差を“０”に収束させるように、少なくとも該偏差に応じて路面の摩擦係数の推定値の増減操作量を決定する摩擦係数増減操作量決定手段と、
前記増減操作量に応じて路面の摩擦係数の推定値を更新することによって該摩擦係数の新たな推定値を決定する摩擦係数推定値更新手段とを備えることを特徴とする（第１発明）。

なお、本発明における“観測値”は、あるセンサ出力から直接的に観測される検出値、又は、観測対象量に関連する１つ以上のセンサ出力から適当なモデルあるいは自然法則を用いて間接的に観測される推定値を意味する。

ここで、本願発明者は、車両の各車輪に路面から作用する路面反力の合力（全ての車輪についての路面反力の合力）によって前記ＮＳＰでのヨー軸周りに発生するモーメント（以降、ＮＳＰヨーモーメントということがある）に着目し、このＮＳＰヨーモーメントの特性に関して次のような知見を得た。すなわち、該ＮＳＰヨーモーメントは、路面の摩擦係数に対する依存性を有する一方、車両の重心の横滑り運動の状態量や路面のバンク角の影響を受け難い。そこで、第１発明では、このＮＳＰヨーモーメントを利用して、前記摩擦係数を推定するために、前記ＮＳＰヨーモーメント第１推定手段とＮＳＰヨーモーメント第２推定手段とによって、それぞれ各別にＮＳＰヨーモーメントの第１推定値と第２推定値を算出する。

この場合、ＮＳＰヨーモーメント第１推定手段は、ＮＳＰヨーモーメントの第１推定値を、車両の車輪と路面との間の滑りと路面反力との関係を表す摩擦特性モデルと、既に決定された摩擦係数の推定値（以降、決定済推定値ということがある）と、車両の挙動に関する所定種類の観測対象量の観測値とを用いて求める。これにより、摩擦係数の決定済推定値に依存して特定されるＮＳＰヨーモーメントの値としての、前記第１推定値が求められる。この場合、より詳しくは、車両の挙動に関する前記所定種類の観測対象量の観測値から前記摩擦特性モデルにおける上記滑りを特定（推定）し、その滑りと前記摩擦係数の決定済推定値とを前記摩擦特性モデルに入力することで、車両の各車輪に作用する路面反力を推定できる。そして、その推定した路面反力から求められるＮＳＰヨーモーメントの値を第１推定値として得るようにすればよい。従って、前記所定種類の観測対象量の観測値は、前記摩擦特性モデルにおける車輪と路面との間の滑りを特定するために必要な観測対象量の観測値であれば良い。そのような観測対象量は、前記摩擦特性モデルの構造に合わせて選定しておけばよい。

また、前記摩擦係数の決定済推定値は、既に決定された推定値のうちの最新値であることが好ましいが、摩擦係数の推定値がほぼ一定に保たれるような十分に短い期間内の値であれば、上記最新値よりも過去の値であってもよい。

一方、ＮＳＰヨーモーメント第２推定手段は、車両の運動によって前記ＮＳＰでのヨー軸周りに発生する慣性力モーメントを規定する車両の運動状態量の観測値であって、前記加速度センサの出力が示す加速度の観測値を含む該運動状態量の観測値から、該慣性力モーメントに釣り合う外力モーメントの値を求め、その求めた外力モーメントの値を前記ＮＳＰヨーモーメントの第２推定値として得る。これにより、路面の摩擦係数の推定値を用いることなく、ＮＳＰでのヨー軸周りに発生する慣性力モーメントを規定する車両の運動状態量の観測値から、ＮＳＰヨーモーメントの第２推定値を求めることができる。この場合、該第２推定値を求めるために用いる車両の運動状態量の観測値には、前記加速度センサの出力（車両の横方向の加速度に応じた出力）が示す加速度の観測値を含まれる。また、加速度センサは一般に、重力加速度にも感応する。従って、該加速度センサの出力が示す加速度の観測値には、路面がバンク角（“０”でないバンク角）を有する場合には、該バンク角の影響分が含まれることとなる。このため、該バンク角の値を必要とすることなく、該バンク角の影響分を含めてＮＳＰヨーモーメントの第２推定値を適切に求めることができることとなる。

そして、第１発明は、前記第１推定値と第２推定値との偏差、又は、該第１推定値を周波数成分調整用の第１フィルタに通してなる第１推定フィルタリング値と第２推定値を周波数成分調整用の第２フィルタに通してなる第２推定フィルタリング値との偏差（以降、これらの偏差を総称的に、ＮＳＰヨーモーメント推定偏差ということがある）を“０”に収束させるように、少なくとも該偏差に応じて路面の摩擦係数の推定値の増減操作量を決定する。なお、前記第１フィルタ及び第２フィルタとしては、ハイカット特性、又はローカット特性、又はバンドパス特性のフィルタが挙げられる。該第１及び第２フィルタの特性は、互いに同じ傾向の特性であることが望ましい。

この場合、前記したように、該ＮＳＰヨーモーメントは、路面の摩擦係数に対する依存性を有する一方、車両の重心の横滑り運動の状態量や路面のバンク角の影響を受け難い。また、前記第２推定値は、前記したようにバンク角の値を必要とすることなく、前記加速度センサの出力が示す加速度の観測値を含む車両の運動状態量の観測値から適切に求めることができる。

このため、前記ＮＳＰヨーモーメント推定偏差は、前記第１推定値を求めるために使用した摩擦係数の決定済推定値の誤差（実際の摩擦係数の値に対する誤差）に対する依存性が高いものとなる一方、車両の重心の横滑り運動の状態量や路面のバンク角に対する依存性が低いものとなる。従って、該ＮＳＰヨーモーメント推定偏差を“０”に収束させるように、前記増減操作量を決定することにより、摩擦係数の推定値の誤差を適切に解消し得るような増減操作量を決定できることとなる。

そして、第１発明は、このように決定される増減操作量に応じて摩擦係数の推定値を更新するので、該摩擦係数の推定値の精度を高めることができると共に、該推定値の安定性を高めることができる。従って、第１発明によれば、車両が走行している路面の摩擦係数を精度よく安定して推定することができ、ロバスト性の高い推定処理を行うことができる。

かかる第１発明では、前記ＮＳＰヨーモーメント第１推定手段は、例えば、前記摩擦特性モデルと、前記既に決定された路面の摩擦係数の推定値と、前記観測対象量の観測値とを基に、車両の各車輪に作用する路面反力のうちの少なくとも横力を推定し、該横力の推定値を用いて前記ＮＳＰヨーモーメントの第１推定値を求める（第２発明）。

すなわち、ＮＳＰヨーモメントは、各車輪に作用する路面反力のうちの横力（該車輪の横方向の並進力成分）に対する依存性が高い。そこで、第２発明では、前記ＮＳＰヨーモーメント第１推定手段は少なくとも該横力を推定し、該横力の推定値を用いて前記ＮＳＰヨーモーメントの第１推定値を求める。これにより、該第１推定値を適切に求めることができる。

この第２発明では、より具体的には、例えば、前記ＮＳＰヨーモーメント第１推定手段は、車両の各車輪に作用する路面反力の合力によって発生する車両の運動の状態量のうちの少なくとも横滑り運動の状態量を推定しつつ、各車輪に作用する路面反力のうちの少なくとも横力を推定する車両運動・路面反力推定手段を備え、該車両運動・路面反力推定手段は、前記観測対象量の観測値と既に求めた車両の横滑り運動の状態量の推定値とを用いて車両の各車輪の滑りとしての横滑り角の推定値を求める手段と、少なくとも各車輪の横滑り角の推定値と前記既に決定された路面の摩擦係数の推定値とを前記摩擦特性モデルに入力し、該摩擦特性モデルにより各車輪に作用する横力の推定値を求める手段と、各車輪に作用する横力を少なくとも含む路面反力の合力と前記車両の横滑り運動の状態量との間の動力学的関係と、前記各車輪に作用する横力の推定値とを用いて車両の横滑り運動の状態量の新たな推定値を求める手段とを有する（第３発明）。

この第３発明では、前記車両運動・路面反力推定手段は、前記観測対象量の観測値と既に求めた車両の横滑り運動の状態量の推定値とを用いることによって、車両の各車輪の滑りとしての横滑り角の推定値を求める。この場合、車両の横滑り運動の状態量としては、例えば、車両の重心点の横滑り角あるいは横滑り速度が挙げられる。また、既に求めた車両の横滑り運動の状態量の推定値（以降、決定済推定値ということがある）は、既に決定された推定値のうちの最新値であることが好ましいが、該横滑り運動の状態量がほぼ一定に保たれるような十分に短い期間内の値であれば、上記最新値よりも過去の値であってもよい。そして、前記観測対象量の観測値としては、車両の横滑り運動の状態量の決定済推定値と併せて、各車輪の横滑り角を推定する上で必要な観測対象量の観測値（例えば、車両のヨーレート、操舵輪の舵角、車速等）を用いればよい。例えば、車速の観測値と、車両の横滑り運動の状態量の決定済推定値と、車両のヨーレートの観測値とから、各車輪の接地部の移動速度の推定値を求めることができ、その移動速度の推定値と操舵輪の舵角の観測値とから、操舵輪を含めた各車輪の横滑り角の推定値を求めることができる。

そして、前記車両運動・路面反力推定手段は、各車輪の横滑り角の推定値と前記摩擦係数の決定済推定値とを前記摩擦特性モデルに入力することで、該摩擦特性モデルにより各車輪に作用する横力の推定値を求める。ここで、車両の横滑り運動は、主に、各車輪に作用する横力の合力に起因して発生する。そこで、前記車両運動・路面反力推定手段は、各車輪に作用する横力を少なくとも含む路面反力の合力と前記車両の横滑り運動の状態量との間の動力学的関係（例えば、車両の重心点の横方向の並進運動に関する運動方程式により表される関係）と、前記各車輪に作用する横力の推定値とを用いて車両の横滑り運動の状態量の新たな推定値を求める。

このようにして第３発明によれば、各車輪の横滑り角、ひいては、横力を推定する上で必要な車両の横滑り運動の状態量を推定しつつ、各車輪に作用する横力を推定することができる。

あるいは、第１発明において、前記ＮＳＰヨーモーメント第１推定手段は、路面の摩擦係数の前記最新の推定値と、前記摩擦特性モデルと、前記観測対象量の観測値とを基に、車両の各車輪に作用する路面反力のうちの駆動・制動力及び横力を推定し、該駆動・制動力の推定値と横力の推定値とを用いて前記ＮＳＰヨーモーメントの第１推定値を求めるようにしてもよい（第４発明）。

この第４発明によれば、前記ＮＳＰヨーモーメント第１推定手段は、各車輪に作用する横力に加えて、駆動・制動力（該車輪の前後方向の並進力成分）をも推定し、該駆動・制動力の推定値と横力の推定値とを用いて前記ＮＳＰヨーモーメントの第１推定値を求める。このことにより、特に、車両の左側の車輪と右側の車輪とで、意図的に駆動力や制動力の差を発生させる制御を行うような車両では、第１推定値をより正確に求めることができる。

この第４発明では、より具体的には、例えば、前記ＮＳＰヨーモーメント第１推定手段は、車両の各車輪に作用する路面反力の合力によって発生する車両の運動の状態量のうちの少なくとも横滑り運動の状態量を推定しつつ、各車輪に作用する路面反力のうちの駆動・制動力及び横力を推定する車両運動・路面反力推定手段を備え、該車両運動・路面反力推定手段は、前記観測対象量の観測値と既に求めた車両の横滑り運動の状態量の推定値とを用いて車両の各車輪の滑りとしてのスリップ率及び横滑り角の推定値を求める手段と、少なくとも各車輪のスリップ率及び横滑り角の推定値と前記既に決定された路面の摩擦係数の推定値とを前記摩擦特性モデルに入力し、該摩擦特性モデルにより各車輪に作用する駆動・制動力及び横力の推定値を求める手段と、各車輪に作用する駆動・制動力及び横力を少なくとも含む路面反力の合力と前記車両の横滑り運動の状態量との間の動力学的関係と、前記各車輪に作用する駆動・制動力及び横力の推定値とを用いて車両の横滑り運動の状態量の新たな推定値を求める手段とを有する（第５発明）。

この第５発明では、前記車両運動・路面反力推定手段は、前記観測対象量の観測値と既に求めた車両の横滑り運動の状態量の推定値とを用いることによって、車両の各車輪の滑りとしてのスリップ率及び横滑り角の推定値を求める。この場合、車両の横滑り運動の状態量としては、例えば、車両の重心点の横滑り角あるいは横滑り速度が挙げられる。また、既に求めた車両の横滑り運動の状態量の推定値（決定済推定値）は、第３発明の場合と同様に、既に決定された推定値のうちの最新値であることが好ましいが、該横滑り運動の状態量がほぼ一定に保たれるような十分に短い期間内の値であれば、上記最新値よりも過去の値であってもよい。そして、前記観測対象量の観測値としては、車両の横滑り運動の状態量の決定済推定値と併せて、各車輪のスリップ率及び横滑り角を推定する上で必要な観測対象量の観測値（例えば、車両のヨーレート、操舵輪の舵角、車速等）を用いればよい。例えば、車速の観測値と、車両の横滑り運動の状態量の決定済推定値と、車両のヨーレートの観測値とから、各車輪の接地部の移動速度の推定値を求めることができ、その移動速度の推定値と操舵輪の舵角の観測値とから、操舵輪を含めた各車輪の横滑り角の推定値を求めることができる。さらに、各車輪の接地部の移動速度の推定値と車速の観測値と操舵輪の舵角の観測値とから、操舵輪を含めた各車輪のスリップ率の推定値を求めることができる。

そして、前記車両運動・路面反力推定手段は、各車輪の横滑り角及びスリップ率の推定値と前記摩擦係数の決定済推定値とを前記摩擦特性モデルに入力することで、該摩擦特性モデルにより各車輪に作用する横力及び駆動・制動力の推定値を求める。さらに、前記車両運動・路面反力推定手段は、各車輪に作用する駆動・制動力及び横力を少なくとも含む路面反力の合力と前記車両の横滑り運動の状態量との間の動力学的関係（例えば、車両の重心点の横方向の並進運動に関する運動方程式により表される関係）と、前記各車輪に作用する駆動・制動力及び横力の推定値とを用いて車両の横滑り運動の状態量の新たな推定値を求める。

このようにして第５発明によれば、各車輪のスリップ率及び横滑り角、ひいては、駆動・制動量及び横力を推定する上で必要な車両の横滑り運動の状態量を推定しつつ、各車輪に作用する駆動・制動力及び横力を推定することができる。

上記第２発明又は第３発明では、前記摩擦特性モデルは、例えば、少なくとも車両の各車輪のスリップ率又は該車輪に作用する路面反力のうちの駆動・制動力と、該路面反力のうちの横力と、該車輪の横すべり角と、路面の摩擦係数との間の関係を表すモデルを含む（第６発明）。

このような摩擦特性モデルを用いることにより、前記横力を適切に推定できる。なお、この場合、前記所定種類の観測対象量としては、各車輪の上記スリップ率又は駆動・制動力と、横滑り角とを特定する上で必要な観測対象量を選定しておけばよい。

また、上記第４発明又は第５発明では、前記摩擦特性モデルは、例えば、車両の各車輪のスリップ率と、該車輪に作用する路面反力のうちの駆動・制動力と、該車輪の横すべり角と、路面の摩擦係数との間の関係を表す第１モデル、並びに、車両の各車輪のスリップ率又は該車輪に作用する路面反力のうちの駆動・制動力と、該路面反力のうちの横力と、該車輪の横すべり角と、路面の摩擦係数との間の関係を表す第２モデルを含む（第７発明）。

このような摩擦特性モデルを用いることにより、前記駆動・制動力と横力とを適切に推定できる。なお、この場合、前記所定種類の観測対象量としては、各車輪の上記スリップ率と、横滑り角とを特定する上で必要な観測対象量を選定しておけばよい。

以上説明した第１〜第７発明では、前記ＮＳＰヨーモーメント第２推定手段は、前記運動状態量の観測値として、車両のヨー軸周りの回転運動に関する状態量の観測値と、前記加速度センサの出力が示す車両の横方向の加速度の値とを用いればよい（第８発明）。

すなわち、車両のヨー軸周りの回転運動に関する状態量の観測値（例えばヨーレートの観測値やヨーレートの時間的変化率の観測値）と、前記加速度センサの出力が示す車両の横方向の加速度の値とを用いることで、ＮＳＰヨーモーメントの第２推定値を求めることができる。例えば、前記加速度センサにより車両の重心点の横方向の加速度を観測（検出）し、ヨーレートセンサにより車両のヨーレートを観測（検出）するようにした場合には、該加速度の観測値に、車両の質量と車両の重心点からＮＳＰまでの距離とを乗じて得られるモーメントと、ヨーレートの観測値の時間的変化率（微分値）に、車両の重心点でのヨー軸周りの慣性モーメントを乗じて得られるモーメントとを合成してなるモーメントがＮＳＰヨーモーメントの第２推定値となる。

また、前記第１〜第８発明では、路面の摩擦係数の増加量に対する前記ＮＳＰヨーモーメントの増加量の比率であるμ感度の値を、車両の車輪のうちの操舵輪の操舵角の観測値と、車両のヨーレートの観測値とを線形結合することにより求めるμ感度算出手段をさらに備え、前記摩擦係数増減操作量決定手段は、前記第１推定値と第２推定値との偏差、又は、前記第１推定フィルタリング値と第２推定フィルタリング値との偏差と、前記μ感度の値とに応じて前記増減操作量を決定することが好ましい（第９発明）。

ここで、本願発明者の検討によれば、車両の直進状態もしくはそれに近い状態、換言すれば、車両の実際のヨーレートと横滑り角とがいずれも“０”もしくはそれに近い値となる状態では、前記μ感度の大きさが小さくなる傾向がある。すなわち、車両の直進状態もしくはそれに近い状態では、実際のＮＳＰヨーモーメントは、実際の路面の摩擦係数の変化の影響を受けにくくなる。ひいては、前記ＮＳＰヨーモーメント偏差も、実際の路面の摩擦係数の変化に対する依存性が低下する。

また、車両の直進状態もしくはそれに近い状態では、実際のＮＳＰヨーモーメント自体の大きさが比較的小さなものとなるため、前記ＮＳＰヨーモーメントの第１推定値には、実際の車輪と路面との間の摩擦特性と前記摩擦特性モデルとの違いや、前記観測対象量の観測値の誤差等に起因する不要成分（摩擦係数を推定する上では不要な成分）が相対的に多くなりやすい。さらに、前記ＮＳＰヨーモーメントの第２推定値にあっても、前記慣性モーメントを規定する車両の運動状態量の観測値の誤差等に起因する不要成分が相対的に多くなりやすい。

従って、前記ＮＳＰヨーモーメント偏差の変化に対する前記摩擦係数の増減操作量の変化の割合いであるゲイン値（フィードバックゲイン）の大きさを、前記μ感度の大きさが小さい場合に、小さくするようにすることが望ましいと考えられる。

一方、本願発明者の検討によれば、前記μ感度は、近似的に、車両の車輪のうちの操舵輪の操舵角の観測値と、車両のヨーレートの観測値とを線形結合することによって推定することができる。そして、この場合、該線形結合によって求められるμ感度は、車両の走行状態が直進状態又はそれに近い状態になると、路面のバンク角等の影響を受けることなく“０”またはそれに近い値になる。

そこで、第７発明では、前記線形結合によって、μ感度の値を求め、その求めたμ感度の値と、前記ＮＳＰヨーモーメント偏差とに応じて前記増減操作量を決定するようにした。これにより、車両の走行状態が直進状態又はそれに近い状態など、μ感度の大きさが小さくなる状況で、前記ゲイン値の大きさを小さくするように、前記増減操作量を決定することが可能となる。ひいては、μ感度の大きさが小さくなる状況で、摩擦係数の推定値を過剰に変化させてしまうことを防止することが可能となる。

かかる第９発明では、前記摩擦係数増減操作量決定手段は、より具体的には、前記第１推定値と第２推定値との偏差、又は、前記第１推定フィルタリング値と第２推定フィルタリング値との偏差と、前記μ感度の値、又は該μ感度の値を周波数成分調整用の第３フィルタと飽和特性要素とのうちの一方もしくは両方に通してなるμ感度依存値との積である偏差・μ感度積に応じて前記増減操作量を決定することが好ましい（第１０発明）。

なお、第３フィルタとしては、ハイカット特性、ローカット特性又はバンドパス特性のフィルタが挙げられる。前記第１フィルタ及び第２フィルタを備える場合には、第３フィルタの特性は、該第１及び第２フィルタと同じ傾向の特性であることが望ましい。また、前記飽和特性要素は、前記μ感度の値の大きさ（絶対値）が大きいほど、該μ感度の値の変化に対する該飽和特性要素の出力の変化の割合いが小さくなるような特性を有する要素である。この場合、μ感度の値の変化に対する該飽和特性要素の出力の変化の割合いは、μ感度の値の大きさの変化に伴い連続的に変化してもよいが、不連続に変化してもよい。

かかる第８発明によれば、μ感度の値の大きさが“０”に近いほど、前記偏差・μ感度積も“０”に近づくこととなる。従って、該偏差・μ感度積に応じて、前記増減操作量を決定することにより、μ感度の値が“０”に近いほど、前記ゲイン値の大きさが小さくなるように、増減操作量を決定することが可能となる。

この第１０発明では、より具体的には、前記摩擦係数増減操作量決定手段は、前記増減操作量を前記偏差・μ感度積に比例させるように該偏差・μ感度積に応じて前記増減操作量を決定するようにすればよい（第１１発明）。

この第１１発明によれば、前記増減操作量が前記偏差・μ感度積に比例することとなるので、μ感度の値が“０”に近いほど、前記増減操作量が“０”に近づくように決定されることとなる。

前記第９〜第１１発明では、より好適には、前記μ感度算出手段は、前記線形結合において前記操舵角の観測値と前記ヨーレートの観測値とにそれぞれ掛かる重み係数を、当該両重み係数の相互の比率が車両の車速に応じて変化するように、当該両重み係数のうちの少なくともいずれか一方を該車速の観測値に応じて設定し、その設定した重み係数を用いて前記線形結合の演算を行う（第１２発明）。

このようにすることにより、μ感度算出手段により算出されるμ感度の値の信頼性を高めることができ、ひいては、該μ感度の値を反映させた前記増減操作量の決定を好適に行うことができる。

また、前記第９〜第１１発明では、より具体的には、前記μ感度算出手段は、例えば、車両の車輪のうちの操舵輪の操舵角の観測値（δf_sens）と、車両のヨーレートの観測値（γ_sens）と、車両の車速の観測値（Ｖgx_estm）とから、次式０１により前記μ感度の値を求める（第１３発明）。

μ感度＝A1(Ｖgx_estm)＊γ_sens＋A2＊δf_sens ……式０１

ただし、A1(Ｖgx_estm)＝Ｉz＊(a22−(a21／a11)＊a12s)／Ｖgx_estm、 A2＝(b2−(a21／a11)＊b1)、 a11＝−２＊(CPf0＋CPr0)／ｍ、 a12s＝−２＊(Ｌf＊CPf0−Ｌr＊CPr0)／ｍ、a21＝−２＊(Ｌf＊CPf0−Ｌr＊CPr0)／Ｉz、 a22＝−２＊(Ｌf＊Lf＊CPf0＋Ｌr＊Ｌr＊CPr0)／Ｉz、 b1＝２＊CPf0／ｍ、 CPf0：摩擦係数＝１となる路面での車両の前輪（操舵輪）の１輪当たりのコーナリングパワー、 CPr0：摩擦係数＝１となる路面での車両の後輪の１輪当たりのコーナリングパワー、Ｌf：車両の重心と前輪の車軸との間の距離、Ｌr：車両の重心と後輪の車軸との間の距離、ｍ：車両の質量、Ｉz：車両のヨー軸周りの慣性モーメント。

かかる第１３発明によれば、μ感度の値を求めるための前記式０１の線形結合において、車両のヨーレートの観測値（γ_sens）に掛かる重み係数A1(Vgx_estm)と、車両の操舵輪の操舵角の観測値（δf_sens）に掛かる重み係数A2として、上記の如く定義される値を用いることによって、前記増減操作量を決定する上で信頼性の有るμ感度の値を適切に求めることができる。また、この場合、前記第９発明の如く、重み係数A1(Vgx_estm)とA2との比率を車速の観測値Vgx_estmに応じて変化させるように（より詳しくは、比率A2／A1をVgx_estmに比例させるように）設定されることとなる。但し、車両の車速の観測値Vgx_estmが“０”である場合には、式０１によるμ感度の算出は行わないものとする。

あるいは、前記第９〜第１１発明において、前記μ感度算出手段が実行する前記線形結合を、例えば、実際の車両の横滑り運動とヨー軸周りの回転運動とを、操舵輪としての前輪と、非操舵輪としての後輪を１輪ずつ備えるモデル車両の挙動として近似表現する線形２輪車両モデルにおいて、路面の摩擦係数を一定値とした場合に、車両の車輪のうちの操舵輪の操舵角の観測値と、車両のヨーレートの観測値と、車両の車速の観測値とから前記線形２輪車両モデルを用いて特定される前記ＮＳＰヨーモーメントの値に、前記μ感度の値が比例するように該μ感度の値を決定する線形結合として構成してもよい（第１４発明）。

このようにすることにより、μ感度の値を求めるための線形結合が、前記式０１の形の線形結合となり、前記増減操作量を決定する上で信頼性の有るμ感度の値を決定できる。

実施形態における車両の概略構成を示す図。 図２（ａ），（ｂ）は、実施形態の説明で用いる代表的な参照符号を視覚的に示す図。 第１実施形態における制御装置の主要な機能を示すブロック図。 第１実施形態における制御装置の処理を示すフローチャート。 図３に示す車両モデル演算手段の機能を示すブロック図。 図６（ａ），（ｂ）は、図５に示す車輪スリップ率推定部の処理を説明するためのグラフ。 図７（ａ），（ｂ）は、図５に示す車輪横滑り角推定部の処理を説明するためのグラフ。 図５に示す車輪スリップ率推定部の他の形態の処理を説明するためのグラフ。 図３に示すバンク角推定手段の処理を示すフローチャート。 図３に示す勾配角推定手段の処理を示すフローチャート。 図３に示すμ推定手段の機能を示すブロック図。 図３に示すμ推定手段の処理を示すフローチャート。 第２実施形態における摩擦係数増減操作量Δμの決定処理を示すフローチャート。 第３実施形態における摩擦係数増減操作量Δμの決定処理を説明するための図。 第３実施形態における摩擦係数増減操作量Δμの決定処理を示すフローチャート。 第４実施形態における摩擦係数増減操作量Δμの決定処理を示すフローチャート。 第５実施形態における摩擦係数増減操作量Δμの決定処理を示すフローチャート。 第６実施形態における摩擦係数増減操作量Δμの決定処理の要部を示すブロック図。 第７実施形態における摩擦係数増減操作量Δμの決定処理の要部を示すブロック図。 第８実施形態における摩擦係数増減操作量Δμの決定処理の要部を示すブロック図。 第９実施形態における摩擦係数増減操作量Δμの決定処理の要部を示すブロック図。

以下に、本発明の実施形態を説明する。まず、図１を参照して、本明細書の実施形態における車両の概略構成を説明する。

図１に示す如く、車両１は、複数の車輪２−ｉ（ｉ＝１，２，…）を備え、これらの車輪２−ｉ（ｉ＝１，２，…）に図示しないサスペンション装置を介して車体１Ｂを支持している。実施形態の車両１は、より詳しくは、左右一対の前輪２−１，２−２、及び左右一対の後輪２−３，２−４の計４個の車輪２−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）を備える。この場合、車輪２−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）のうちの前輪２−１，２−２は駆動輪であると共に操舵輪であり、後輪２−３，２−４は従動輪であると共に非操舵輪である。

以降の説明では、車両１の左前側の車輪２−１を第１車輪２−１、右前側の車輪２−２を第２車輪２−２、左後側の車輪２−３を第３車輪２−３、右後側の車輪２−４を第４車輪２−４ということがある。また、車輪２−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）のうちの任意の車輪を表現する場合には、“（ｉ＝１，２，３，４）”というような記載を省略し、単に“車輪２−ｉ”又は“第ｉ車輪２−ｉ”ということがある。また、車輪２−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）以外の要素（構成部品、物理量等）で、個々の第ｉ車輪２−ｉに関連する要素の参照符号には、添え字“ｉ”を付加する。この場合において、車輪２−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）のうちの特定の１つの車輪に対応する要素については、該要素の参照符号に、添え字“ｉ”の代わりに、当該特定の車輪に対応するｉの値（１又は２又は３又は４）を付加する。

車両１には、駆動輪を回転駆動するための駆動系が備えられている。この駆動系は、実施形態では、車体１Ｂに搭載された動力発生源としてのエンジン３を有する。そして、該駆動系は、このエンジン３の動力（出力トルク）を変速機４ａを含む動力伝達機構４を介して駆動輪としての前輪２−１，２−２に伝達することによって前輪２−１，２−２を回転駆動する。この場合、エンジン３の動力は、車両１の図示しないアクセルペダルの踏み込み操作量に応じて制御される。

また、車両１には、操舵輪を操舵するための操舵系が備えられている。この操舵系は、実施形態では、車体１Ｂの運転席前方に配置されたステアリングホイール５を有し、ステアリングホイール５の回転操作に連動させて、図示しない操舵機構により操舵輪としての前輪２−１，２−２を操舵する。該操舵機構は、例えばラック・アンド・ピニオン等の機械式の操舵機構、あるいは、電動モータ等の操舵用アクチュエータを有するアクチュエータ付き操舵機構（所謂、パワー・ステアリング装置）により構成される。

また、車両１には、その走行を制動するための制動系が備えられている。この制動系は、実施形態では、各車輪２−ｉ毎に、ディスクブレーキ等の摩擦式の制動機構７−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）を有する。これらの制動機構７−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）は、制動系油圧回路６に接続されており、この制動系油圧回路６から付与される油圧（ブレーキ圧）によって、それぞれに対応する車輪２−ｉの回転を制動する制動力を発生する。この場合、制動系油圧回路６は、基本的には、車両１のブレーキペダル（図示省略）の踏み込み操作に連動して、該ブレーキペダルの踏み込み操作量（踏力）に応じたブレーキ圧を各制動機構７−ｉに付与する。そして、実施形態の車両１では、制動系油圧回路６は、各制動機構７−ｉに付与するブレーキ圧を（ひいては、各車輪２−ｉの制動力を）、後述する制御装置２０から与えられる制御指令に応じて調整することが可能となっている。

さらに、車両１は、上記駆動系、操舵系、及び制動系に加えて、後述する観測対象量を検出するための各種のセンサと、車両１の挙動制御等を行う制御装置２０とを備える。実施形態では、センサとして、例えば、各車輪２−ｉの回転角速度に応じた出力をそれぞれ発生する車輪回転角速度センサ８−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）、各車輪２−ｉの制動機構７−ｉに付与されるブレーキ圧に応じた出力をそれぞれ発生するブレーキ圧センサ９−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）、ステアリングホイール５の操舵角（回転角度）に応じた出力を発生するステアリング操舵角センサ１０、変速機３の動作状態（変速比など）に応じた出力を発生する変速機センサ１１、車両１のアクセルペダル（図示省略）の踏み込み操作量に応じた出力を発生するアクセルセンサ１２、車両１のヨー軸周り（車体１Ｂの上下方向の軸周り）の角速度であるヨーレートに応じた出力を発生するヨーレートセンサ１３、車両１のロール軸方向（車体１Ｂの前後方向）の加速度に応じた出力を発生する前後加速度センサ１４、車両１のピッチ軸方向（車体１Ｂの横方向（左右方向））の加速度に応じた出力を発生する横加速度センサ１５が車両１に搭載されている。

なお、横加速度センサ１５は、本発明における加速度センサに相当する。

制御装置２０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を含む電子回路ユニットであり、上記の各センサの出力（検出データ）が入力される。そして、制御装置２０は、入力された検出データと、あらかじめ記憶保持した設定データとを使用しつつ、あらかじめ実装されたプログラムに基づく所定の演算処理を実行することで、車両１の挙動を制御する。この場合、制御装置２０は、例えば各制動機構７−ｉによる各車輪２−ｉの制動力を制動系油圧回路６を介して制御することによって、車両１のヨー軸周りの回転運動（旋回運動）や横滑り運動などの挙動を目標とする挙動に制御する機能を有する。また、制御装置２０は、車両１の挙動の制御処理を実行するために、車両１が走行している路面の摩擦係数等を逐次推定する機能も有する。推定された摩擦係数は、例えば車両１の横滑り運動の状態量（横滑り角、横滑り速度等）を推定するために使用され、あるいは、目標とする車両１の挙動を決定するために使用される。

以上が本明細書で説明する各実施形態における車両１の概略構成である。

なお、本発明を適用する車両は上記の構成の車両１に限られるものではない。例えば、車両１の駆動系の動力発生源は電動モータであってもよい。あるいは、エンジンと電動モータとの両方が動力発生源として車両１に搭載されていてもよい。また、車両１の駆動輪は、後輪２−３，２−４であってもよく、あるいは、前輪２−１，２−２および後輪２−３，２−４の両方であってもよい。また、駆動系は、動力発生源から各駆動輪に付与する駆動力を各別に調整することができるように構成されていてもよい。また、車両１の操舵系は、前輪２−１，２−２をステアリングホイール５の回転操作に連動させて操舵することに加えて、後輪２−３，２−４を適宜、アクチュエータにより操舵するように構成されていてもよい。また、車輪の個数は４個でなくてもよい。

次に、図２（ａ），（ｂ）を参照しつつ、以降の各実施形態の説明で用いる主要な参照符号（変数）及び用語について説明する。

図２（ａ），（ｂ）中の↑Ｖ１、↑Ｆ１等のように、“↑”を先頭に付した変数はベクトル量を表す。ベクトル量は、それを適当な座標系を用いて成分表示する場合に、列ベクトル（行ベクトルの転置ベクトル）の形態で表現されるものとする。なお、実施形態の説明では、ベクトル量同士の掛け算（すなわち外積）の算術記号として“×”を用い、スカラー量同士の掛け算やスカラー量とベクトル量との掛け算等、外積以外の掛け算の算術記号として“＊”を用いる。また、行ベクトルの転置を示す場合には、その行ベクトルの成分表示の右上に添え字“Ｔ”を付する。

“車体座標系”は、車体１Ｂの前後方向をＸ軸方向、車体１Ｂの横方向（左右方向）をＹ軸方向とする座標系である。この場合、車体１Ｂの前向きをＸ軸の正の向き、車体１Ｂの左向きをＹ軸の正の向きとする。なお、車体座標系のＸ軸方向は、単に、車両１の前後方向又はロール軸方向ということもある。また、車両座標系のＹ軸方向は、単に、車両１の横方向又はピッチ軸方向ということもある。また、車両１のヨー軸方向（車体１Ｂの上下方向）は、車体座標系のＸＹ平面に直交（Ｘ軸及びＹ軸に直交）するものとする。

“第ｉ車輪座標系”は、車両１をヨー軸方向で上方から見た状態において、第ｉ車輪２−ｉの回転面（第ｉ車輪２−ｉの回転軸に直交する面）と平行な方向（第ｉ車輪２−ｉの前後方向）をｘ軸方向、第ｉ車輪２−ｉの回転軸と平行な方向（第ｉ車輪２−ｉの左右方向（横方向））をｙ軸とする座標系である。この場合、第ｉ車輪２−ｉの前向きをｘ軸の正の向き、第ｉ車輪２−ｉの左向きをｙ軸の正の向きとする。なお、第ｉ車輪座標系のｘｙ平面は、車体座標系のＸＹ平面と平行であり、車両１のヨー軸方向に直交するものとする。

補足すると、本明細書での“直交”及び“平行”は、それぞれ、厳密な意味での直交、平行だけを意味するものではなく、近似的な直交、平行であってもよい。

“δi”は、第ｉ車輪２−ｉの舵角（以降、単に車輪舵角ということもある）を表す。各車輪舵角δiは、より詳しくは、車両１をヨー軸方向で上方から見た状態において、第ｉ車輪２−ｉの回転面が車体座標系のＸ軸方向に対してなす角度である。なお、実施形態の車両１では、後輪２−３，２−４は非操舵輪であるので、常にδ3＝δ4＝０である。

“↑Vg”は、車体座標系のＸＹ平面に投影して見た、路面に対する車両１の重心点の移動速度ベクトル（以降、車両重心速度ベクトルという）を表す。この車両重心速度ベクトル↑Vgは、車体座標系のＸ軸方向成分とＹ軸方向成分とから成るベクトルである。この場合、車両重心速度ベクトル↑VgのＸ軸方向成分をVgx、Ｙ軸方向成分をVgyと表記し、それぞれを車両重心前後速度Vgx、車両重心横滑り速度Vgyという。なお、車両重心前後速度Vgxは、別の言い方をすれば、車両１の走行速度（車速）としての意味を持つ。また、図２（ａ），（ｂ）での図示を省略するが、車両重心前後速度Vgxの時間的変化率（微分値）を車両重心前後速度変化率Vgdot_x、車両重心横滑り速度Vgyの時間的変化率（微分値）を車両重心横滑り速度変化率Vgdot_yという。

“βg”は車両１の重心点の横滑り角（以降、車両重心横滑り角という）を表す。車両重心横滑り角βgは、より詳しくは、車両重心速度ベクトル↑Vgが車体座標系のＸ軸方向に対してなす角度である。従って、βg＝ｔａｎ^−１（Vgy／Vgx）である。

“↑Vi”は、車体座標系のＸＹ平面に投影して見た、路面に対する第ｉ車輪２−ｉの接地部の移動速度ベクトル（以降、第ｉ車輪２−ｉの進行速度ベクトル、又は単に車輪進行速度ベクトルという）を表す。各車輪進行速度ベクトル↑Viは、車体座標系のＸ軸方向成分とＹ軸方向成分とから成るベクトルである。この場合、図２（ａ），（ｂ）での図示を省略するが、各車輪進行速度ベクトル↑ViのＸ軸方向成分をVx_i、Ｙ軸方向成分をVy_iと表記する。

“↑Vsub_i”は、第ｉ車輪座標系のｘｙ平面に投影して見た、路面に対する第ｉ車輪２−ｉの接地部の移動速度ベクトル（以降、車輪座標系上車輪進行速度ベクトルという）を表す。各車輪座標系上車輪進行速度ベクトル↑Vsub_iは第ｉ車輪座標系のｘ軸方向成分とｙ軸方向成分とから成るベクトルである。この場合、図２（ａ），（ｂ）での図示を省略するが、各車輪座標系上車輪進行速度ベクトル↑Vsub_iのｘ軸方向成分をVsubx_i、ｙ軸方向成分をVsuby_iと表記する。なお、各車輪２−ｉの車輪座標系上車輪進行速度ベクトル↑Vsub_iと、前記車輪進行速度ベクトル↑Viとは、それらを表現する座標系が異なるだけであり、空間的な向き及び大きさが互いに同一のベクトル量である。

“βi”は、第ｉ車輪２−ｉの横滑り角（以降、単に車輪横滑り角ということもある）を表す。各車輪横滑り角βiは、より詳しくは、第ｉ車輪２−ｉの車輪座標系上車輪進行速度ベクトル↑Vsub_iが第ｉ車輪座標系のｘ軸方向に対してなす角度である。従って、βi＝ｔａｎ^−１（Vsuby_i／Vsubx_i）である。

“β0i”は第ｉ車輪２−ｉの車輪進行速度ベクトル↑Viが車体座標系のＸ軸方向に対してなす角度（＝βi＋δi。以降、車輪位置横滑り角という）を表す。なお、実施形態では、後輪２−３，２−４は非操舵輪であるので、β03＝β3、β04＝β4である。このため、β03，β04の図示は省略している。

“γ”は車両１のヨー軸周りの角速度、すなわち、ヨーレートを表す。

“df”は車両１の横方向（車体座標系のＹ軸方向）における前輪２−１，２−２の間の間隔（すなわち前輪２−１，２−２のトレッド）、“dr”は車両１の横方向（車体座標系のＹ軸方向）における後輪２−３，２−４の間の間隔（すなわち後輪２−３，２−４のトレッド）を表す。以降、dfを前輪トレッド、drを後輪トレッドという。

“Lf”はδ1＝δ2＝０の状態の前輪２−１，２−２の車軸（回転軸）と、車両１の重心点との間の距離（車両１の前後方向での距離）、“Lr”は後輪２−３，２−４の車軸（回転軸）と、車両１の重心点との間の距離（車両１の前後方向での距離）を表す。以降、Lfを前輪車軸・重心間距離、Lrを後輪車軸・重心間距離という。

“↑Pi”は、車両１をヨー軸方向で上方から見た状態において、車両１の重心点から見た第ｉ車輪２−ｉの位置ベクトル（以降、単に車輪位置ベクトルということもある）を表す。各車輪位置ベクトル↑Piは、車体座標系のＸ軸方向成分とＹ軸方向成分とから成るベクトルである。この場合、図２（ａ），（ｂ）での図示は省略するが、各車輪位置ベクトル↑PiのＸ軸方向成分をPx_i、Ｙ軸方向成分をPy_iと表記する。なお、車体座標系のＹ軸方向での車両１の重心点の位置が、車両１の車幅の中心線上に存在する場合には、↑P1＝（Lf，df／２）^T、↑P2＝（Lf，−df／２）^T、↑P3＝（−Lr，dr／２）^T、↑P4＝（−Lr，−dr／２）^Tとなる。

“↑Fi”は、車体座標系のＸＹ平面に投影して見た、第ｉ車輪２−ｉの路面反力（第ｉ車輪２−ｉに路面から作用する並進力ベクトル）を表す。以降、↑Fiを車輪２次元路面反力又は２次元路面反力という。この車輪２次元路面反力↑Fiは、車体座標系のＸ軸方向成分とＹ軸方向成分とから成るベクトルである。ここで、各車輪２−ｉに路面から作用する路面反力は、空間的（３次元的）には、第ｉ車輪座標系のｘ軸方向の並進力成分である駆動・制動力と、ｙ軸方向の並進力成分である横力と、ヨー軸方向の並進力成分である接地荷重との合力ベクトルである。従って、車輪２次元路面反力↑Fiは、第ｉ車輪２−ｉの駆動・制動力と横力との合力ベクトル（これは路面から第ｉ車輪２−ｉに作用する摩擦力に相当する）を車体座標系で表現してなるベクトルである。この場合、図２（ａ），（ｂ）での図示は省略するが、車輪２次元路面反力↑FiのＸ軸方向成分をFx_i、Ｙ軸方向成分をFy_iと表記する。なお、以降の説明では、各車輪２−ｉの駆動・制動力と横力と接地荷重との合力ベクトルとしての空間的な路面反力を、車輪３次元路面反力又は３次元路面反力という。また、各車輪２−ｉの３次元路面反力のヨー軸方向成分としての接地荷重をFz_iと表記する。

“↑Fsub_i”は、第ｉ車輪座標系のｘｙ平面に投影して見た、第ｉ車輪２−ｉの路面反力（以降、車輪座標系上車輪２次元路面反力という）を表す。各車輪座標系上車輪２次元路面反力↑Fsub_iは、第ｉ車輪座標系のｘ軸方向成分とｙ軸方向成分とから成るベクトルである。この場合、図２（ａ），（ｂ）での図示は省略するが、各車輪座標系上車輪２次元路面反力↑Fsub_iのｘ軸方向成分をFsubx_i、ｙ軸方向成分をFsuby_iと表記する。ｘ軸方向成分Fsubx_iは、換言すれば、第ｉ車輪２−ｉの駆動・制動力であり、ｙ軸方向成分Fsuby_iは、換言すれば、第ｉ車輪２−ｉの横力である。なお、第ｉ車輪２−ｉの車輪座標系上車輪２次元路面反力↑Fsub_iと、第ｉ車輪２−ｉの前記車輪２次元路面反力↑Fiとは、それらを表現する座標系が異なるだけであり、空間的な向き及び大きさが互いに同一のベクトル量である。

“↑Fg_total”は、車輪２−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）に作用する路面反力の合力（前記車輪３次元路面反力（ｉ＝１，２，３，４）の合力）によって、車両１の重心点に作用する空間的な並進力ベクトル（以降、全路面反力合成並進力ベクトルという）を表す。この場合、図２（ａ），（ｂ）での図示は省略するが、全路面反力合成並進力ベクトル↑Fg_totalのうちの、車体座標系のＸ軸方向成分をFgx_total、車体座標系のＹ軸方向成分をFgy_total、ヨー軸方向成分をFgz_totalと表記する。また、Fgx_totalを全路面反力合成前後力、Fgy_totalを全路面反力合成横力ということがある。

“Mgz_total”は、車輪２−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）に作用する路面反力の合力（前記車輪３次元路面反力（ｉ＝１，２，３，４）の合力）によって、車両１の重心点でヨー軸周りに作用するモーメント（以降、全路面反力合成ヨーモーメントという）を表す。なお、前記車輪３次元路面反力（ｉ＝１，２，３，４）の合力のうちのヨー軸方向成分Fgz_totalは、全路面反力合成ヨーモーメントMgz_totalに寄与しない。従って、全路面反力合成ヨーモーメントMgz_totalは、実質的には、前記車輪２次元路面反力↑Fi（ｉ＝１，２，３，４）の合力、すなわち、全ての車輪２−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）の駆動・制動力及び横力の合力によって、車両１の重心点でヨー軸周りに作用するモーメントを表す。

補足すると、本明細書の実施形態では、車輪２−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）に作用する路面反力の合力を、車両１に作用する外力の全体と見なす。より詳しく言えば、車両１に作用する外力としては、各車輪２−ｉに路面から作用する路面反力の他に、空気抵抗等もあるが、実施形態では、路面反力以外の外力は、車輪２−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）に作用する路面反力の合力に比して、無視し得る程度に十分に小さいものと見なす。従って、上記↑Fg_total及びMgz_totalは、それぞれ、車両１に作用する外力の全体によって車両１の重心点に作用する並進力ベクトル、モーメントとしての意味を持つ。

“ＮＳＰ”は、車両１のニュートラル・ステア・ポイントを表す。ＮＳＰは、δ1＝δ2＝０として車両１が走行している状態で、車両重心横滑り角βg（≠０）が発生したときに、全ての車輪２−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）にそれぞれ作用する横力Fsuby_i（ｉ＝１，２，３，４）の合力の着力点（作用点）を意味する。より詳しくは、ＮＳＰは、車両１をヨー軸方向で上方から見た状態において、車両１の重心点を通って車体座標系のＸ軸方向（車両１の前後方向）に延在する直線と、全ての車輪２−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）にそれぞれ作用する横力Fsuby_i（ｉ＝１，２，３，４）の合力の作用線との交点を意味する。

“Lnsp”は、車体座標系のＸ軸方向（車両１の前後方向）での車両１の重心点と、ＮＳＰとの距離（以降、車両重心・ＮＳＰ間距離という）を表す。なお、車両１の重心点よりもＮＳＰが後方側に存在する場合に、車両重心・ＮＳＰ間距離Lnspの値を正の値とし、車両１の重心点よりもＮＳＰが前方側に存在する場合に、車両重心・ＮＳＰ間距離Lnspの値を負の値とする。

“Mnsp”は、車輪２−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）に作用する路面反力の合力（前記車輪３次元路面反力（ｉ＝１，２，３，４）の合力又は前記車輪２次元路面反力↑Fi（ｉ＝１，２，３，４）の合力）によって、ＮＳＰでヨー軸周りに作用するモーメント（以降、ＮＳＰヨーモーメントという）を表す。ＮＳＰヨーモーメントMnspは、換言すれば前記全路面反力合成ヨーモーメントMgz_totalと、前記全路面反力合成並進力ベクトル↑Fg_totalがＮＳＰでヨー軸周りに発生させるモーメント（＝Lnsp＊Fgy_total）との総和のモーメントである。

補足すると、実施形態では、ヨー軸周りの角度、角速度、角加速度等、ヨー軸周りの回転運動に関する状態量（δi、βi、γ等）と、ヨー軸周りのモーメント（Mgz_total、Mnsp等）とに関しては、車両１をヨー軸方向で上方から見た状態で、反時計周りの向きを正の向きとする。

また、図２（ａ），（ｂ）での図示は省略するが、以降の説明では、上記した変数（参照符号）の他に、次のような変数も使用する。

“θh”はステアリングホイール５の操舵角（回転角度。以降、ステアリング操舵角という）を表す。

“γdot”は車両１のヨー軸周りの角加速度（以降、ヨー角加速度という）を表す。

“ωw_i”は第ｉ車輪２−ｉの回転角速度（以降、単に車輪回転角速度ということがある）、“Rw_i”は第ｉ車輪２−ｉの有効半径（以降、単に車輪有効半径ということがある）、“Vw_i”は、ωw_iとRw_iとの積（＝ωw_i＊Rw_i）として定義される第ｉ車輪２−ｉの車輪速度（すなわち、第ｉ車輪２−ｉの回転中心から見た、第ｉ車輪２−ｉの接地部の周方向速度）を表す。なお、各車輪速度Vw_iは、第ｉ車輪２−ｉの滑りが無い状態では、前記車輪座標系上車輪進行速度ベクトル↑Vsub_iのｘ軸方向成分Vsubx_iに一致する。

“κi”は第ｉ車輪２−ｉのスリップ率（縦滑り率。以降、単に車輪スリップ率ということがある）、“Tq_i”は第ｉ車輪２−ｉに車両１の駆動系から付与される駆動トルクと、車両１の制動系から付与される制動トルクとの総和のトルク（以降、単に車輪トルクということがある）、“Iw_i”は第ｉ車輪２−ｉの慣性モーメント（以降、単に車輪慣性モーメントということがある）を表す。

“ｍ”は車両１全体の質量（以降、車両質量という）、“Iz”は車両１の重心点での車両１全体のヨー軸周りの慣性モーメント（以降、車両ヨー慣性モーメントという）を表す。

“Accx”は、前記車両重心前後速度変化率Vgdot_xに、車両１の旋回運動に伴う遠心力に起因して該車両１の重心点に生じる加速度のうちの車体座標系のＸ軸方向成分（＝−Ｖgy＊γ）を加え合わせてなる加速度（＝Vgdot_x−Ｖgy＊γ）を表す。また、“Accy”は、前記車両重心横滑り速度変化率Vgdot_yに、車両１の旋回運動に伴う遠心力に起因して該車両１の重心点に生じる加速度のうちの車体座標系のＹ軸方向成分（＝Ｖgx＊γ）を加え合わせてなる加速度（＝Vgdot_y＋Ｖgx＊γ）を表す。換言すれば、“Accx”、“Accy”は、それぞれ、車体座標系で見た車両１の重心点の運動の加速度（車体座標系での重心点の位置の２階微分値）のＸ軸方向成分、Ｙ軸方向成分を表す。以降、“Accx”を車両重心前後加速度、“Accy”を車両重心横加速度という。

“μ”は路面の摩擦係数（各車輪２−ｉとの間の摩擦係数。以降、路面摩擦係数ということがある）を表す。なお、実施形態での路面摩擦係数μは、標準的な乾燥路面など、ある基準状態の路面（以降、基準路面という）と各車輪２−ｉとの間の摩擦係数を基準とする相対的な摩擦係数である。また、路面摩擦係数μは、いずれの車輪２−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）の接地箇所でも同一であるとみなす。

“θbank”は路面のバンク角（以降、路面バンク角ということがある）、“θslope”は路面の勾配角（以降、路面勾配角ということがある）を表す。路面バンク角θbankは、車両１のロール軸方向で見た、水平面に対する路面の傾斜角であり、路面勾配角θslopeは、車両１のピッチ軸方向で見た、水平面に対する路面の傾斜角である。なお、路面バンク角θbankは、自動車工学の分野では一般に、路面のカント角と言われるものであるが、本明細書では、バンク角という用語を用いる。また、本明細書の実施形態では、路面上の車両１が右下がりの傾斜姿勢となる場合の路面バンク角θbankを正の角度とする。また、路面上の車両１が前下がりの傾斜姿勢となる場合の路面勾配角θslopeを正の角度とする。

“Rot（δi）”は、第ｉ車輪座標系で表現したベクトル量（第ｉ車輪座標系のｘ軸方向成分及びｙ軸方向成分からなるベクトル量）を、車体座標系で表現したベクトル量（車体座標系のＸ軸方向成分及びＹ軸方向成分からなるベクトル量）に変換するための座標変換行列を表す。座標変換行列Ｒ（δi）は、第ｉ車輪２−ｉの舵角δiに依存して定まる行列（２次の正方行列）であり、列ベクトル（ｃｏｓ(δi)，ｓｉｎ(δi)）^T、（−ｓｉｎ(δi)，ｃｏｓ(δi)）^Tをそれぞれ第１列の成分、第２列の成分とする行列である。この場合、あるベクトル量↑Ａの第ｉ車輪座標系での表記を（ax，ay）^T、車体座標系での表記を（Ax，Ay）^Tとすると、（Ax，Ay）^Tと（ax，ay）^Tとの間の関係は、（Ax，Ay）^T＝Rot（δi）＊（ax，ay）^Tとなる。従って、前記各車輪２−ｉの車輪進行速度ベクトル↑Viと、車輪座標系上車輪進行速度ベクトル↑Vsub_iとの間の関係は、↑Vi＝Rot（δi）＊↑Vsub_iにより与えられる。同様に、前記各車輪２−ｉの車輪２次元路面反力↑Fiと、車輪座標系上車輪２次元路面反力↑Fsub_iとの間の関係は、↑Fi＝Ｒot（δi）＊↑Fsub_iにより与えられる。なお、車体座標系で表現したベクトル量を、第ｉ車輪座標系で表現したベクトル量に変換するための座標変換行列、すなわち、Rot（δi）の逆行列は、Rot（−δi）となる。

また、以降の説明では、実際の値（真値）の状態量やベクトル量等を表現する場合に、“実ヨーレート”等というように、該状態量やベクトル量等の名称（呼称）の先頭に“実”を付することがある。そして、この場合に、“γ_act”等というように、該状態量やベクトル量等を表す変数（参照符号）の末尾に、“_act”を付加する。さらに、状態量やベクトル量の観測値（検出値もしくは推定値）を表現する場合に、例えば“ヨーレート検出値”、“ヨーレート推定値”等というように、該状態量やベクトル量等の名称（呼称）の末尾に“検出値”や“推定値”を付する。この場合、原則として、後述する車両モデル演算手段２４で算出された観測値又はその算出された観測値を基に生成される他の観測値に対しては、“推定値”を使用する。また、車両モデル演算手段２４で算出された観測値を使用することなく、あるセンサの出力を基に得られる観測値に対しては、“検出値”を使用する。そして、“検出値”には、“γ_sens”等というように、変数（参照符号）の末尾に“_sens”を付加し、“推定値”には、“γ_estm”等というように、変数（参照符号）の末尾に“_estm”を付加する。また、状態量の時間的変化率（時間による微分値）を表現する場合には、“γdot”等というように、その状態量の変数（参照符号）中に、“dot”を付加する。

以上説明したことを前提として、以下に、本発明の実施形態を詳細に説明する。

［第１実施形態］
まず、第１実施形態における前記制御装置２０の処理を具体的に説明する。本実施形態では、図３のブロック図で示す如く、制御装置２０は、その主要な機能的手段として、観測対象量検出手段２２、車両モデル演算手段２４、μ推定手段２６、バンク角推定手段２８、及び勾配角推定手段３０を備える。

観測対象量検出手段２２は、車両１の前記した各種センサの出力（検出データ）から、車両１の挙動に関する所定種類の観測対象量を検出する処理を実行し、該観測対象量の検出値を生成する手段である。

本実施形態では、観測対象量検出手段２２による観測対象量には、操舵輪（前輪）２−１，２−２の実舵角δ1_act，δ2_actと、実車輪速度Vw_i_act（ｉ＝１，２，３，４）と、車両１の実ヨーレートγ_act及び実ヨー角加速度γdot_actと、実車両重心前後加速度Accx_act及び実車両重心横加速度Accy_actと、実車輪トルクTq_i_act（ｉ＝１，２，３，４）とが含まれる。

これらの観測対象量の検出値を生成するために、観測対象量検出手段２２は、前輪２−１，２−２の車輪舵角検出値δ1_sens，δ2_sensを生成する車輪舵角検出手段２２ａと、車輪速度検出値Vw_i_sens（ｉ＝１，２，３，４）を生成する車輪速度検出手段２２ｂと、ヨーレート検出値γ_sensを生成するヨーレート検出手段２２ｃと、ヨー角加速度検出値γdot_sensを生成するヨー角加速度検出手段２２ｄと、車両重心前後加速度検出値Accx_sensを生成する前後加速度検出手段２２ｅと、車両重心横加速度検出値Accy_sensを生成する横加速度検出手段２２ｆと、車輪トルク検出値Tq_i_sens（ｉ＝１，２，３，４）を生成する車輪トルク検出手段２２ｇとを備える。

車両モデル演算手段２４は、各車輪２−ｉと路面との間の滑りと該車輪２−ｉに路面から作用する路面反力との関係を表現する摩擦特性モデルと、車両１に作用する外力と該車両１の運動との関係を表現する車両運動モデルとを含む車両１の動力学モデル（以降、単に車両モデルということがある）を用いて、各車輪２−ｉに作用する路面反力を推定すると共に、その路面反力が外力として車両１に作用することによって動力学的に発生する車両１の運動の状態量を推定する処理を実行する手段である。この処理のために、車両モデル演算手段２４には、観測対象量検出手段２２で生成された所定種類の観測対象量の検出値（本実施形態では、該検出値のうちのδ1_sens，δ2_sens，Vw_i_sens，γ_sens，Accy_sens，Accy_sens，Tq_i_sens）が入力されると共に、μ推定手段２６で既に決定された最新の路面摩擦係数推定値μ_estmが入力される。そして、車両モデル演算手段２４は、これらの入力値と上記車両モデルとを用いて、各車輪２−ｉの路面反力や車両１の運動の状態量を推定する。

この車両モデル演算手段２４が求める推定値は、路面反力に関する推定値である路面反力推定値と、車両１の前後方向（ロール軸方向）及び横方向（ピッチ軸方向）の並進運動、並びにヨー軸周りの回転運動に関する状態量の推定値である車両運動状態量推定値とに大別される。

この場合、路面反力推定値には、各車輪２−ｉの駆動・制動力Fsubx_i及び横力Fsuby_iと接地荷重Fz_iとが含まれると共に、全路面反力合成並進力ベクトル推定値↑Fg_total_estm（Fgx_total_estm及びFgy_total_estm）と、全路面反力合成ヨーモーメント推定値Mgz_total_estmとが含まれる。また、車両運動状態量推定値には、ヨーレート推定値γ_estmと、車両重心速度ベクトル推定値↑Vg_estm（Vgx_estm及びVgy_estm）と、車両重心前後加速度推定値Accx_estmと、車両重心横加速度推定値Accy_estmとが含まれる。

μ推定手段２６は、車両１が走行している路面の摩擦係数μ（路面摩擦係数μ）を推定する処理を実行する手段である。その処理のために、μ推定手段２６には、観測対象量検出手段２２で生成された観測対象量の検出値のうちのδ1_sens，δ2_sens，γ_sens，γdot_sens，Accy_sensと、車両モデル演算手段２４で算出された全路面反力合成並進力ベクトル推定値↑Fg_total_estm（より詳しくは、↑Fg_total_estmのうちの全路面反力合成横力推定値Fgy_total_estm）及び全路面反力合成ヨーモーメント推定値Mgz_total_estmと、車両モデル演算手段２４で算出された車両運動状態量推定値のうちの車両重心速度ベクトル推定値↑Vg_estmのＸ軸方向成分（車両１の前後方向成分）Vgx_estmである車両重心前後速度推定値Vgx_estmとが入力される。そして、μ推定手段２６は、これらの入力値を用いて路面摩擦係数μの推定値である路面摩擦係数推定値μ_estmを算出する。

バンク角推定手段２８は、路面バンク角θbank（車両１が走行している路面のバンク角θbank）を推定する処理を実行する手段である。この処理のために、バンク角推定手段２８には、観測対象量検出手段２２で生成された観測対象量の検出値のうちの車両重心横加速度検出値Accy_sensと、車両モデル演算手段２４で算出された車両運動状態量推定値のうちの車両重心横加速度推定値Accy_estmとが入力される。そして、バンク角推定手段２８は、これらの入力値を用いて、路面のバンク角θbankの推定値である路面バンク角推定値θbank_estmを算出する。

勾配角推定手段３０は、路面勾配角θslope（車両１が走行している路面の勾配角θslope）を推定する処理を実行する手段である。この処理のために、勾配角推定手段３０には、観測対象量検出手段２２で生成された観測対象量の検出値のうちの車両重心前後加速度検出値Accx_sensと、車両モデル演算手段２４で算出された車両運動状態量推定値のうちの車両重心前後加速度推定値Accx_estmとが入力される。そして、勾配角推定手段３０は、これらの入力値を用いて、路面勾配角θslopeの推定値である路面勾配角推定値θslope_estmを算出する。

制御装置２０は、上記観測対象量検出手段２２、車両モデル演算手段２４、μ推定手段２６、バンク角推定手段２８、及び勾配角推定手段３０によって、図４のフローチャートに示す処理を所定の演算処理周期で逐次実行する。なお、以降の説明では、制御装置２０の今回の（現在の）演算処理周期で得られた値（検出値、推定値等）と、前回の（１つ前の）演算処理周期で得られた値とを区別するために、前者を“今回値”、後者を“前回値”ということがある。そして、前回値の参照符号には、例えば“γ_estm_p”というように、添え字“_p”を付加する。この場合、“前回値”は、制御装置２０の過去の演算処理周期で既に得られた値のうちの最新値を意味する。また、“今回値”及び“前回値”を特にことわらない値は、今回値を意味する。

図４を参照して、制御装置２０は、まず、Ｓ１００において、観測対象量検出手段２２の処理を実行する。該観測対象量検出手段２２は、前記車輪回転角速度センサ８−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）、ブレーキ圧センサ９−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）、ステアリング操舵角センサ１０、変速機センサ１１、アクセルセンサ１２、ヨーレートセンサ１３、前後加速度センサ１４、横加速度センサ１５等の各種センサの出力から、観測対象量の検出値δ1_sens、δ2_sens、Vw_i_sens（ｉ＝１，２，３，４）、γ_sens、γdot_sens、Accy_sens、Accy_sens、Tq_i_sensを生成する。

より詳しくは、車輪舵角検出値δ1_sens，δ2_sensは、ステアリング操舵角センサ１０の出力から車輪舵角検出手段２２ａにより生成される。ここで、本実施形態では、第１車輪２−１の実舵角δ1_actと、第２車輪２−２の実舵角δ2_actとは互いに同一であり、ひいては、δ1_sens＝δ2_sensであると見なす。そこで、以降、前輪２−１，２−２の舵角δ1，δ2を総称的に前輪舵角δfと称し、車輪舵角検出値δ1_sens，δ2_sensを総称的に前輪舵角検出値δf_sensと言う。そして、車輪舵角検出手段２２ａは、ステアリング操舵角センサ１０の出力値が示すステアリング操舵角の値（換算値）であるステアリング操舵角検出値θh_sensから、ステアリング操舵角θhと前輪舵角δfとの間のあらかじめ設定された関係（モデルやマップ等）に基づいて、前輪２−１，２−２の共通の舵角検出値としての前輪舵角検出値δf_sens（＝δ1_sens＝δ2_sens）を求める。

例えば前輪２−１，２−２の実舵角δ1_act，δ2_actが実ステアリング操舵角θh_actにほぼ比例するように車両１の操舵機構が構成されている場合には、θh_sensにあらかじめ設定された比例定数（所謂、オーバーオールステアリング比）を乗じることでδf_sensが算出される。

なお、操舵系の操舵機構が、パワー・ステアリング装置のように、操舵用アクチュエータを備える場合には、ステアリング操舵角検出値θh_sensに加えて、あるいは、ステアリング操舵角検出値θh_sensの代わりに、操舵用アクチュエータの動作状態、あるいはそれを規定する状態量を検出し、その検出値を用いて前輪舵角検出値δf_sensを求めるようにしてもよい。

また、より厳密な操舵系モデル等を用いて前輪２−１，２−２のそれぞれの舵角検出値δ1_sens，δ2_sensを個別に得るようにしてもよい。そして、前輪２−１，２−２のそれぞれの舵角検出値δ1_sens，δ2_sensの平均値（＝（δ1_sens＋δ2_sens）／２）を、前輪２−１，２−２の実舵角δ1_act，δ2_actを代表する前輪舵角検出値δf_sensとして求めるようにしてもよい。

車輪速度検出値Vw_i_sens（ｉ＝１，２，３，４）は、それぞれに対応する車輪回転角速度センサ８−ｉの出力から車輪速度検出手段２２ｂにより生成される。具体的には、車輪速度検出手段２２ｂは、各車輪２−ｉ毎に、車輪回転角速度センサ８−ｉの出力値が示す角加速度の値（換算値）である車輪回転角速度検出値ωw_i_sensに、あらかじめ設定された第ｉ車輪２−ｉの有効半径Rw_iの値を乗じることによって車輪速度検出値Vw_i_sensを求める。

ヨーレート検出値γ_sens及びヨー角加速度検出値γdot_sensは、ヨーレートセンサ１３の出力からヨーレート検出手段２２ｃ及びヨー角加速度検出手段２２ｄによりそれぞれ生成される。すなわち、ヨーレート検出手段２２ｃは、ヨーレートセンサ１３の出力値が示す角速度の値（換算値）をヨーレート検出値γ_sensとして生成する。また、ヨー角加速度検出手段２２ｄは、このヨーレート検出値γ_sensを微分する（時間的変化率を求める）ことによって、あるいは、ヨーレートセンサ１３の出力値を微分してなる値が示す角加速度の値（換算値）をヨー角加速度検出値γdot_sensとして生成する。

なお、ヨー角加速度検出値γdot_sensをヨーレートセンサ１３とは別のセンサの出力から生成するようにすることも可能である。例えば、車両１のヨー軸方向に直交する方向（例えば車両１のロール軸方向又はピッチ軸方向）に間隔Laccを存して２つの加速度センサを車体１Ｂに搭載する。この場合、これらの２つの加速度センサは、該２つの加速度センサの間隔方向とヨー軸方向とに直交する方向の加速度に感応するように配置される。このようにした場合には、それらの２つの加速度センサのそれぞれの出力値が示す加速度検出値の差を、間隔Laccで除算することによって、ヨー角加速度検出値γdot_sensを生成することができる。

車両重心前後加速度検出値Ａccx_sensは、前後加速度センサ１４の出力から前記前後加速度検出手段２２ｅにより生成される。また、車両重心横加速度検出値Ａccy_sensは、横加速度センサ１５の出力から前記横加速度検出手段２２ｆにより生成される。ここで、本実施形態では、車両１の重心点の位置があらかじめ特定されており、前後加速度センサ１４及び横加速度センサ１５は、その重心点に位置するように車体１Ｂに固定されている。なお、前後加速度センサ１４及び横加速度センサ１５は、一体構造の加速度センサ（２軸の加速度センサ）であってもよい。

そして、前後加速度検出手段２２ｅは、前後加速度センサ１４の出力値が示す加速度の値（換算値）を車両重心前後加速度検出値Ａccx_sensとして生成する。また、横加速度検出手段２２ｆは、横加速度センサ１５の出力値が示す加速度の値（換算値）を車両重心横加速度検出値Ａccy_sensとして生成する。

なお、前後加速度センサ１４又は横加速度センサ１５を車両１の重心点からずれた位置に配置した場合であっても、該センサ１４又は１５の出力値が示す加速度検出値を、前記ヨー角加速度検出値γdot_sens（又はヨーレート検出値γ_sensの微分値）に応じて補正することで、車両重心前後加速度検出値Ａccx_sens又は車両重心横加速度検出値Accy_sensを生成することができる。例えば、前後加速度センサ１４が、車両１の重心点から左側にLyの間隔を存する位置に配置されている場合には、前後加速度センサ１４の出力値が示す加速度検出値（センサ１４の位置の加速度の検出値）から、ヨー角加速度検出値γdot_sens（又はヨーレート検出値γ_sensの微分値）にLyを乗じてなる値を加算することにより、車両重心前後加速度検出値Accx_sensを生成することができる。同様に、横加速度センサ１５が、車両１の重心点から前側にLxの間隔を存する位置に配置されている場合には、横加速度センサ１５の出力値が示す加速度検出値（センサ１５の位置の加速度の検出値）に、ヨー角加速度検出値γdot_sens（又はヨーレート検出値γ_sensの微分値）にLxを乗じてなる値を減算することにより、車両重心横加速度検出値Accy_sensを生成することができる。

補足すると、前後加速度センサ１４が検出する（感応する）加速度は、車両１に作用する外力の全体（合力）によって車両１の重心点に生じる加速度ベクトル（該外力の全体によって車両１の重心点に作用する並進力ベクトルを車両質量ｍで除算してなる加速度ベクトル）のうちの、車体１Ｂの前後方向の成分（車体座標系のＸ軸方向成分）としての意味を持つ。この場合、前後加速度センサ１４が感応する加速度は、実路面勾配角θslope_actが“０”であれば、本来の検出対象としての実車両重心前後加速度Accx_actそのものとなる。一方、実路面勾配角θslope_actが“０”で無い場合には、前後加速度センサ１４の感応方向である車体１Ｂの前後方向（Ｘ軸方向）が、水平面に対してθslope_actの傾きを有することとなる。このため、前後加速度センサ１４は、実車両重心前後加速度Accx_actだけでなく、重力加速度のうちの、車体１Ｂの前後方向に平行な方向の加速度成分（＝−ｇ＊ｓｉｎ(θslope_act)。ｇ：重力加速度定数）にも感応する。従って、前後加速度センサ１４の出力が示す加速度としての車両重心前後加速度検出値Accx_sensは、実際には、実車両重心前後加速度Accx_actに、重力加速度のうちの、車体１Ｂの前後方向に平行な方向の加速度成分を重畳してなる加速度（＝Accx_act−ｇ＊ｓｉｎ(θslope_act)）の検出値となる（θslope_act＝０の場合を含む）。

上記と同様に、横加速度センサ１５が検出する（感応する）加速度は、車両１に作用する外力の全体（合力）によって車両１の重心点に生じる加速度ベクトルのうちの、車体１Ｂの横方向の成分（車体座標系のＹ軸方向成分）としての意味を持つ。この場合、横加速度センサ１５が感応する加速度は、実路面バンク角θbank_actが“０”であれば、本来の検出対象としての実車両重心横加速度Accy_actそのものとなる。一方、実路面バンク角θbank_actが“０”で無い場合には、横加速度センサ１５の感応方向である車体１Ｂの横方向（Ｙ軸方向）が、水平面に対してθbank_actの傾きを有することとなる。このため、横加速度センサ１５は、実車両重心横加速度Accy_actだけでなく、重力加速度のうちの、車体１Ｂの横方向に平行な方向の加速度成分（＝ｇ＊ｓｉｎ(θbank_act)）にも感応する。従って、横加速度センサ１５の出力が示す加速度としての車両重心横加速度検出値Accy_sensは、実際には、実車両重心横加速度Accy_actに、重力加速度のうちの、車体１Ｂの横方向に平行な方向の加速度成分を重畳してなる加速度（＝Accy_act＋ｇ＊ｓｉｎ(θbank_act)）の検出値となる（θbank_act＝０の場合を含む）。

以降の説明では、車両重心前後加速度Accxと、重力加速度のうちの、車体１Ｂの前後方向に平行な方向の加速度成分（＝−ｇ＊ｓｉｎ(θslope)）との和（＝Accx−ｇ＊ｓｉｎ(θslope)）として定義される加速度（すなわち前後加速度センサ１４が感応する加速度）を、センサ感応前後加速度Accx_sensorという。同様に、車両重心横加速度Accyと、重力加速度のうちの、車体１Ｂの横方向に平行な方向の加速度成分（＝ｇ＊ｓｉｎ(θbank)との和（＝Accx＋ｇ＊ｓｉｎ(θbank)）として定義される加速度（すなわち横加速度センサ１５が感応する加速度）を、センサ感応横加速度Accy_sensorという。センサ感応前後加速度Accx_sensorは、θslope＝０である場合に、車両重心前後加速度Accxに一致し、センサ感応横加速度Accy_sensorは、θbank＝０である場合に、車両重心横加速度Accyに一致する。従って、前後加速度検出手段２２ｅが生成する前記車両重心前後加速度検出値Accx_sensと、横加速度検出手段２２ｆが生成する車両重心横加速度検出値Accy_sensは、厳密には、それぞれ、センサ感応前後加速度Accx_sensor、センサ感応横加速度Accy_sensorの検出値を意味する。

車輪トルク検出値Tq_i_sens（ｉ＝１，２，３，４）は、それぞれに対応するブレーキ圧センサ９−ｉの出力と、アクセルセンサ１２及び変速機センサ１１の出力とから車輪トルク検出手段２２ｇにより生成される。具体的には、車輪トルク検出手段２２ｇは、アクセルセンサ１２の出力値が示すアクセルペダルの踏み込み量の検出値から、エンジン３の出力トルク（要求トルク）を認識すると共に、変速機センサ４ａの出力値が示す変速機４ａの変速比の検出値から、エンジン３と各車輪２−ｉとの間の減速比を認識する。そして、車輪トルク検出手段２２ｇは、認識したエンジン３の出力トルクと、上記減速比とを基に、エンジン３から各車輪２−ｉに伝達される駆動トルク（車両１の駆動系によって各車輪２−ｉに付与される駆動トルク）を求める。また、ブレーキ圧センサ９−ｉの出力値が示すブレーキ圧検出値を基に、各制動機構７−ｉから各車輪２−ｉに付与される制動トルク（車両１の制動系によって各車輪２−ｉに付与される制動トルク）を求める。そして、各車輪２−ｉ毎に、求めた駆動トルクと制動トルクとの総和のトルク（合成トルク）の値を、車輪トルク検出値Tq_i_sensとして算出する。

以上が、Ｓ１００の処理（観測対象量検出手段２２の処理）の詳細である。

なお、観測対象量検出手段２２の処理において、センサの出力を、高周波ノイズ成分を除去するためのハイカットフィルタ等のフィルタに通した上で、各検出手段２２ａ〜２２ｇに入力するようにしてもよい。あるいは、センサの出力をそのまま使用して得られた観測対象量の検出値を暫定的な検出値とし、その暫定的な検出値をハイカットフィルタ等のフィルタに通すことで、観測対象量の正式な検出値を生成するようにしてもよい。

また、特に車両重心横加速度検出値Accyについては、車体１Ｂのロール角（路面に対する車体１Ｂのロール軸周りの相対傾斜角）を検出又は推定する手段（例えばサスペンションのストロークをセンサにより検出し、その検出値から車体１Ｂのロール角を算出する手段）を備える場合には、車体１Ｂのロール運動に伴う横加速度センサ１５の出力の影響分（横加速度センサ１５が車体１Ｂのロール角だけ傾くことに起因して加速度センサ１５に出力に含まれる重力加速度の影響分）を該ロール角の観測値を用いて推定し、その推定した影響分を横加速度センサ１５の出力値が示す加速度検出値から差し引くことで、車両重心横加速度検出値Accyを得ることが望ましい。

以上の如く観測対象量検出手段２２の処理を実行した後、制御装置２０は、Ｓ１０２〜S１１６の処理を車両モデル演算手段２４により実行する。

以下、この処理を図４及び図５を参照して詳細に説明する。

図５に示すように、車両モデル演算手段２４は、その機能として、各車輪２−ｉの接地荷重推定値Fz_i_estmを求める車輪接地荷重推定部２４ａと、各車輪２−ｉの車輪座標系上車輪２次元路面反力↑Fsub_iのｘ軸方向成分の推定値である駆動・制動力推定値Fsubx_i_estm及びｙ軸方向成分の推定値である横力推定値Fsuby_i_estmを求める車輪摩擦力推定部２４ｂと、全路面反力合成並進力ベクトル↑Fg_total_estm及び全路面反力合成ヨーモーメントMgz_total_estmを求める合力算出部２４ｃと、車両運動状態量推定値を求める車両運動推定部２４ｄと、各車輪２−ｉの車輪進行速度ベクトル推定値↑Vi_estmを求める車輪進行速度ベクトル推定部２４ｅと、各車輪２−ｉの車輪速度推定値Vw_i_estmを求める車輪運動推定部２４ｆと、各車輪２−ｉの車輪横滑り角推定値βi_estmを求める車輪横滑り角推定部２４ｇと、各車輪２−ｉの車輪スリップ率推定値κi_estmを求める車輪スリップ率推定部２４ｈとを備える。

Ｓ１０２〜Ｓ１１６の処理では、まず、Ｓ１０２において、車輪接地荷重推定部２４ａによって、各車輪２−ｉの接地荷重推定値Fz_i_estmが算出される。

この場合、本実施形態では、車輪接地荷重推定部２４ａは、Ｓ１００で得られた観測対象量の検出値のうちの車両重心前後加速度検出値Accx_sensと車両重心横加速度検出値Accy_sensとを用いて、次式１−１により、接地荷重推定値Fz_i_estm（ｉ＝１，２，３，４）を算出する。

Fz_i_estm＝Fz0_i＋Wx_i＊Accx_sens＋Wy_i＊Accy_sens ……式１−１

ここで、式１−１におけるFz0_iは、車両１が水平な路面上で停車（静止）している状態での第ｉ車輪２−ｉの接地荷重Fz_iの値（以下、接地荷重基準値という）、Wx_iは車両重心前後加速度Accxに依存した第ｉ車輪２−ｉの接地荷重Fz_iの変化分（Fz0_iからの変化分）を規定する重み係数、Wy_iは車両重心横加速度Accyに依存した第ｉ車輪２−ｉの接地荷重Fz_iの変化分（Fz0_iからの変化分）を規定する重み係数である。これらのFz0_i，Wx_i，Wy_iの値は、あらかじめ設定された所定値である。

従って、式１−１は、車両１の重心点の加速度（ヨー軸方向に直交する方向の加速度）に伴う各車輪２−ｉの接地荷重Fz_iの変化分（接地荷重基準値Fz0_iからの増減量）を、車両重心前後加速度検出値Accx_sensと車両重心横加速度検出値Accy_sensとの線形結合によって求め、その変化分を接地荷重基準値Fz0_iに加えてなる値を接地荷重推定値Fz_i_estmとして算出する式である。

なお、車両重心前後加速度Accx及び車両重心横加速度Accyと、接地荷重Fz_iとの間の関係をマップ化しておき、車両重心前後加速度検出値Accx_sensと車両重心横加速度検出値Accy_sensとから、該マップに基づいて各車輪２−ｉの接地荷重推定値Fz_i_estmを求めるようにしてもよい。

また、車両１の図示しないサスペンション装置の動特性を反映させてFz_i_estmを求めるようにしてもよい。例えば、車両１のサスペンション装置の動特性を、車体１Ｂのロール軸周りの回転運動（ロール運動）やピッチ軸周りの回転運動（ピッチ運動）と関連付けてモデル化しておく。そして、ロール運動やピッチ運動に係わる運動状態量、例えばロール軸周りの車体１Ｂの傾斜角やその変化速度の観測値と、ピッチ軸周りの車体１Ｂの傾斜角やその変化速度の観測値と、サスペンンション装置の動特性を示す上記モデルとを用いて、サスペンション装置から各車輪２−ｉに作用する上下方向（ヨー軸方向）の並進力を推定する。そして、各車輪２−ｉ毎に、その推定した並進力と、該車輪２−ｉに作用する重力とを加え合わせることで、各車輪２−ｉの接地荷重推定値Fz_i_estmを求める。このようにすると、接地荷重推定値Fz_i_estm（ｉ＝１，２，３，４）の精度をより高めることができる。

また、各車輪２−ｉの接地荷重Fz_iの変化が十分に微小なものと見なせる場合には、Ｓ１０２の処理を省略し、接地荷重推定値Fz_i_estmをあらかじめ定めた所定値（例えば、前記接地荷重基準値Fz0_i）に設定してもよい。

上記のように、車両重心前後加速度検出値Accx_sensと車両重心横加速度検出値Accy_sensとを使用せずに、接地荷重推定値Fz_i_estm（ｉ＝１，２，３，４）を決定する場合には、車両モデル演算手段２４へのAccx_sens及びAccy_sensの入力は不要である。

次いで、Ｓ１０４において、車輪進行速度ベクトル推定部２４ｅによって、各車輪２−ｉの車輪進行速度ベクトル↑Vi_estmが算出される。

この場合、車輪進行速度ベクトル推定部２４ｅは、前回の演算処理周期における後述するＳ１１４の処理（車両運動推定部２４ｄによる処理）により算出された車両運動状態量推定値（前回値）のうちの車両重心速度ベクトル推定値↑Vg_estm_p（＝（Vgx_estm_p，Vgy_estm_p）^T）と、ヨーレート推定値γ_estm_pと、あらかじめ設定さた各車輪位置ベクトル↑Pi（＝（Px_i，Py_i）^T）とから、次式１−２により、各車輪進行速度ベクトル推定値↑Vi_estm（＝(Vx_i_estm，Vy_i_estm)^Ｔ）を算出する。

↑Vi_estm＝↑Vg_estm_p＋（−Py_i＊γestm_p，Px_i＊γestm_p）^T ……式１−２

ここで、式１−２の右辺の第２項は、車両１のヨー軸周りの回転運動（ヨーレートの値がγestm_pとなる回転運動）に起因して生じる、車両１の重心点に対する第ｉ車輪２−ｉの相対速度（ヨー軸方向に直交する方向の相対速度）を意味する。

なお、式１−２のヨーレート推定値（前回値）γ_estm_pの代わりに、ヨーレート検出値γ_sens（前回値又は今回値）を使用してもよい。

次いで、Ｓ１０６において、車輪スリップ率推定部２４ｈによって、各車輪２−ｉの車輪スリップ率推定値κi_estmが算出される。

この場合、車輪スリップ率推定部２４ｈは、Ｓ１００で得られた観測対象量の検出値のうちの前輪舵角検出値（今回値）δf_sens（＝δ1_sens＝δ2_sens）と、前回の演算処理周期における後述するＳ１１６の処理（車輪運動推定部２４ｆによる演算処理）で算出された車輪速度推定値（前回値）Vw_i_estm_p（ｉ＝１，２，３，４）と、Ｓ１１４で算出された車輪進行速度ベクトル推定値（今回値）↑Vi_estm（ｉ＝１，２，３，４）とから各車輪スリップ率推定値κi_estmを算出する。

具体的には、車輪スリップ率推定部２４ｈは、まず、各車輪２−ｉ毎に、車輪進行速度ベクトル推定値↑Vi_estmを次式１−３により車輪座標系上に座標変換することによって、車輪座標系上車輪進行速度ベクトル推定値↑Vsub_i_estmを算出する。

↑Vsub_i_estm＝Rot（−δi_sens）＊↑Vi_estm ……式１−３

この場合、式１−３において、前輪２−１，２−２については、δ1_sens，δ2_sensの値としては、前輪舵角検出値δf_sensが用いられる。また、本実施形態では、後輪２−３，２−４は非操舵輪であるので、式１−３におけるδ3_sens，δ4_sensの値は“０”とされる。従って、後輪２−３，２−４については、↑Vsub_3_estm＝↑V3_estm、↑Vsub_4_estm＝↑V4_estmであるので、式１−３の演算処理は省略してもよい。

なお、各車輪座標系上車輪進行速度ベクトル推定値↑Vsub_i_estmのｙ軸方向成分推定値Vsuby_i_estmを後述の演算処理（Ｓ１０８の処理等）で使用しない場合には、各車輪座標系上車輪進行速度ベクトル推定値↑Vsub_i_estmのｘ軸方向成分推定値Vsubx_i_estmだけを算出するようにしてもよい。

そして、車輪スリップ率推定部２４ｈは、各車輪２−ｉ毎に、上記の如く算出した車輪座標系上車輪進行速度ベクトル推定値↑Vsub_i_estmのｘ軸方向成分推定値Vsubx_i_estmと、車輪速度推定値（前回値）Vw_i_estm_pとから次式１−４により、車輪スリップ率推定値κi_estmを算出する。

κi_estm＝（Vsubx_i_estm−Vw_i_estm_p）／ｍａｘ（Vsubx_i_estm，Vw_i_estm_p）
……式１−４

この場合、駆動輪である前輪２−１，２−２に車両１の駆動系から駆動力を付与する車両１の加速時には、Vsubx_i_estm≦Vw_i_estm_pとなるので、κi_estm≦０となる。また、各車輪２−ｉに車両１の制動系から制動力を付与する車両１の減速時には、Vsubx_i_estm≧Vw_i_estm_pとなるので、κi_estm≧０となる。

なお、式１−４の車輪速度推定値（前回値）Vw_i_estm_pの代わりに、車輪速度検出値Vw_i_sens（前回値又は今回値）を使用してもよい。このようにした場合には、詳細を後述する車輪運動推定部２４ｆは不要である。

次いで、Ｓ１０８において、車輪横滑り角推定部２４ｇによって、各車輪２−ｉの車輪横滑り角推定値βi_estmが算出される。

この場合、車輪横滑り角推定部２４ｇは、Ｓ１００で得られた観測対象量の検出値のうちの前輪舵角検出値δf_sens（＝δ1_sens＝δ2_sens）と、Ｓ１０４で算出された車輪進行速度ベクトル推定値↑Vi_estm（ｉ＝１，２，３，４）とから各車輪横滑り角推定値βi_estmを算出する。

具体的には、車輪横滑り角推定部２４ｇは、まず、各車輪２−ｉ毎に、車輪速度進行速度ベクトル推定値↑Vi_estmのＸ軸方向成分推定値Vx_i_estm及びＹ軸方向成分推定値Vy_i_estmから次式１−５により、車輪位置横滑り角推定値β0i_estmを算出する。

β0i_estm＝ｔａｎ^−１（Vy_i_estm／Vx_i_estm） ……式１−５

そして、車輪横滑り角推定部２４ｇは、各車輪２−ｉ毎に、上記の如く算出した車輪位置横滑り角推定値β0i_estmと、舵角検出値δi_sensとから次式１−６により、車輪横滑り角推定値βi_estmを算出する。

βi_estm＝β0i_estm−δi_sens ……式１−６

この場合、式１−６において、前輪２−１，２−２については、δ1_sens，δ2_sensの値としては、前輪舵角検出値δf_sensが用いられる。また、本実施形態では、後輪２−３，２−４は非操舵輪であるので、式１−６におけるδ3_sens，δ4_sensの値は“０”とされる。従って、β3_estm＝β03_estm、β4_estm＝β04_estmである。

なお、前記式１−３により算出される車輪座標系上車輪進行速度ベクトル推定値↑Vsub_i_estmのｘ軸方向成分推定値Vsubx_i_estmとｙ軸方向成分推定値Vsuby_i_estmとから次式１−７により車輪横滑り角推定値βi_estmを算出するようにしてもよい。

βi_estm＝ｔａｎ^−１（Vsuby_i_estm／Vsubx_i_estm） ……式１−７

次いで、Ｓ１１０において、車輪摩擦力推定部２４ｂによって、各車輪２−ｉの車輪座標系上車輪２次元路面反力推定値↑Fsub_i（＝（Fsubx_i_estm，Fsuby_i_estm）^T）が算出される。

ここで、車輪摩擦力推定部２４ｂは、各車輪２−ｉの路面との間の滑りと、該車輪２−ｉに路面から作用する路面反力との関係を表現する摩擦特性モデルを備える。この摩擦特性モデルは、本実施形態では、各車輪２−ｉに路面から作用する摩擦力としての車輪座標系上車輪２次元路面反力↑Fsub_iのうちの駆動・制動力Fsubx_iと、横力Fsuby_iとをそれぞれ、次式１−８，１−９の如く、第ｉ車輪２−ｉの滑り状態を示す車輪スリップ率κi及び車輪横滑り角βiと、接地荷重Fz_iと、路面摩擦係数μとを入力パラメータとする関数として表現するモデルである。

Fsubx_i＝func_fxi（κi，βi，Fz_i，μ） ……式１−８
Fsuby_i＝func_fyi（κi，βi，Fz_i，μ） ……式１−９

この場合、式１−８の右辺の関数func_fxi（κi，βi，Fz_i，μ）、すなわちFsubx_iと、κi、βi、Fz_i、及びμとの間の関係を規定する関数func_fx_iは、本実施形態の例では、次式１−８ａにより表される。

func_fx_i（κi，βi，Fz_i，μ）＝μ＊Cslp_i（κi）＊Cattx_i（βi）＊Fz_i
……式１−８ａ

この式１−８ａにおけるCslp_i（κi）は、車輪スリップ率κiの変化に伴う駆動・制動力Fsubx_iの変化特性を規定する係数、Cattx_i（βi）は、車輪横滑り角βiの変化（ひいては、横力Fsuby_iの変化）に伴う駆動・制動力Fsubx_iの変化特性を規定する係数である。Cslp_i（κi）とκiとの間の関係は、例えば図６（ａ）のグラフで示すように設定される。すなわち、該関係は、係数Cslp_i（κi）が車輪スリップ率κiに対して単調減少関数となるように設定される。より詳しくは、κi＞０となる状況（車両１の減速時の状況）では、車輪スリップ率κiの大きさが大きくなるに伴い、関数func_fx_iの値（＝駆動・制動力Fsubx_i）が負方向（制動力の増加方向）に変化し、且つ、κi＜０となる状況（車両１の加速時の状況）では、車輪スリップ率κiの大きさが大きくなるに伴い、関数func_fx_iの値（＝駆動・制動力Fsubx_i）が正方向（駆動力の増加方向）に変化するように、Cslp_i（κi）とκiとの間の関係が設定されている。なお、図６（ａ）に示す関係では、係数Cslp_i（κi）が車輪スリップ率κiに対して飽和特性を有する。すなわち、κiの絶対値が大きくなるほど、κiの変化に対するCslp_i（κi）の変化の割合い（Cslp_i（κi）をκiにより微分してなる値）の大きさが小さくなる。

また、係数Cattx_i（βi）と車輪横滑り角βiとの間の関係は、例えば図６（ｂ）のグラフで示すように設定される。すなわち、該関係は、車輪横滑り角βiの絶対値が“０”から大きくなるに伴い、係数Cattx_i（βi）の値が“１”から“０”に近づくように設定される。換言すれば、車輪横滑り角βiの絶対値が大きくなるに伴い、関数func_fx_iの値（＝駆動・制動力Fsubx_i）の大きさが小さくなるように、Cattx_i（βi）とβiとの間の関係が設定されている。これは、車輪横滑り角βiの絶対値が大きくなると、一般に横力Fsuby_iの大きさが増加し、ひいては、駆動・制動力Fsubx_iの大きさが小さくなるということに対応している。

従って、式１−８，１−８ａにより表される摩擦特性モデルは、第ｉ車輪２−ｉの駆動・制動力Fsubx_iが、路面摩擦係数μと接地荷重Fz_iとに比例し、且つ、車輪スリップ率κiに対してFsubx_iが単調減少関数となり、且つ、車輪横滑り角βiの絶対値が大きくなるに伴いFsubx_iの大きさが小さくなるという関係を表すモデルである。

補足すると、このように式１−８，１−８ａにより表される摩擦特性モデルが、本発明における摩擦特性モデルのうちの第１モデルに相当する。

また、式１−９の右辺の関数func_fyi（κi，βi，Fz_i，μ）、すなわちFsuby_iと、κi、βi、Fz_i、及びμとの間の関係を規定する関数func_fyiは、本実施形態の例では、次式１−９ａにより表される。

func_fy_i（κi，βi，Fz_i，μ）＝μ＊Cbeta_i（βi）＊Catty_i（κi）＊Fz_i
……式１−９ａ

この式１−９ａにおけるCbeta_i（βi）は、車輪横滑り角βiの変化に伴う横力Fsuby_iの変化特性を規定する係数、Catty_i（κi）は、車輪スリップ率κiの変化（ひいては、駆動・制動力Fsubx_iの変化）に伴う横力Fsuby_iの変化特性を規定する係数である。Cbeta_i（βi）とβiとの間の関係は、例えば図７（ａ）のグラフで示すように設定される。すなわち、該関係は、係数Cbeta_i（βi）が車輪横滑り角βiに対して単調減少関数となるように設定される。より詳しくは、βi＞０となる状況（Vsuby_i＞０となる状況）では、車輪横滑り角βiの大きさが大きくなるに伴い、関数func_fy_iの値（＝横力Fsuby_i）が負方向（第ｉ車輪２−ｉの右向き）に増加し、且つ、βi＜０となる状況（Vsuby_i＜０となる状況）では、車輪横滑り角βiの大きさが大きくなるに伴い、関数func_fy_iの値（＝横力Fsuby_i）が正方向（第ｉ車輪２−ｉの左向き）に増加するように、Cbeta_i（βi）とβiとの間の関係が設定されている。なお、図７（ａ）に示す関係では、係数Cbeta_i（βi）が車輪横滑り角βiに対して飽和特性を有する。すなわち、βiの絶対値が大きくなるほど、βiの変化に対する係数Cbeta_i（βi）の変化の割合い（Cbeta_i（βi）をβiにより微分してなる値）の大きさが小さくなる。

また、係数Catty_i（κi）と車輪スリップ率κiとの間の関係は、例えば図７（ｂ）のグラフで示すように設定される。すなわち、該関係は、車輪スリップ率κiの絶対値が“０”から大きくなるに伴い、係数Catty_i（κi）の値が“１”から“０”に近づくように設定される。換言すれば、車輪スリップ率κiの絶対値が大きくなるに伴い、関数func_fy_iの値としての横力Fsuby_iの大きさが小さくなるように、Cattyx_i（κi）とκiとの間の関係が設定されている。これは、車輪スリップ率κiの絶対値が大きくなると、一般に駆動・制動力Fsubx_iの大きさが増加し、ひいては、横力Fsuby_iの大きさが小さくなるということに対応している。

従って、式１−９，１−９ａにより表される摩擦特性モデルは、第ｉ車輪２−ｉの横力Fsuby_iが、路面摩擦係数μと接地荷重Fz_iとに比例し、且つ、車輪横滑り角βiに対してFsuby_iが単調減少関数となり、且つ、車輪スリップ率κiの絶対値が大きくなるに伴いFsuby_iの大きさが小さくなるという関係を表すモデルである。

補足すると、このように式１−９，１−９ａにより表される摩擦特性モデルが、本発明における摩擦特性モデルのうちの第２モデルに相当する。

Ｓ１１０では、車輪摩擦力推定部２４ｂは、上記の如く設定された摩擦特性モデルを用いて、各車輪２−ｉの車輪座標系上車輪２次元路面反力推定値↑Fsub_iを求める。具体的には、車輪摩擦力推定部２４ｂは、各車輪２−ｉ毎に、Ｓ１０６で算出された車輪スリップ率推定値κi_estmと、Ｓ１０８で算出された車輪横滑り角推定値βi_estmと、Ｓ１０２で算出された接地荷重推定値Fz_i_estmと、前回の演算処理周期における後述するＳ１２２の処理（μ推定手段２６による演算処理）で算出された路面摩擦係数推定値μ_estm_pとをそれぞれ、前記関数func_fxi（κi，βi，Fz_i，μ）及びfunc_fyi（κi，βi，Fz_i，μ）の入力パラメータの値として用い、前記式１−８ａの右辺の演算と、式１−９ａの右辺の演算とを行う。そして、車輪摩擦力推定部２４ｂは、式１−８ａの演算により求められた関数func_fxiの値を、車輪座標系上車輪２次元路面反力推定値↑Fsub_iのｘ軸方向成分推定値である駆動・制動力推定値Fsubx_i_estmとする。また、車輪摩擦力推定部２４ｂは、式１−９ａの演算により求められた関数func_fyiの値を、車輪座標系上車輪２次元路面反力推定値↑Fsub_iのｙ軸方向成分推定値である横力推定値Fsuby_i_estmとする。この場合、式１−８ａの右辺の演算に必要な係数Cslp_i（κi）の値は、車輪スリップ率推定値κi_estmから、図６（ａ）に示した関係を表すマップに基づいて決定される。また、式１−８ａの右辺の演算に必要な係数Catty_i（βi）の値は、車輪横滑り角推定値βi_estmから、図６（ｂ）に示した関係を表すマップに基づいて決定される。また、式１−９ａの右辺の演算に必要なCbeta_i（βi）の値は、車輪横スリップ率推定値βi_estmから、図７（ａ）に示した関係を表すマップに基づいて決定される。また、式１−９ａの右辺の演算に必要な係数Cattx_i（κi）の値は、車輪スリップ率推定値κi_estmから、図７（ｂ）に示した関係を表すマップに基づいて決定される。

以上により、各車輪２−ｉに作用する路面反力のうち、路面摩擦係数μに対する依存性を有する路面反力（摩擦力）の推定値として、の駆動・制動力推定値Fsubx_i_estmと横力推定値Fsuby_i_estmとが路面摩擦係数推定値μ_estmの最新値（前回値μ_estm_p）と、摩擦特性モデルとを用いて算出される。

補足すると、本実施形態では、各車輪２−ｉの駆動・制動力Fsubx_iが、路面摩擦係数μに比例するように関数func_fx_iを設定したが、例えば、次式１−８ｂにより、関数func_fx_iを設定してもよい。

func_fx_i（κi，βi，Fz_i，μ）＝Cslp2_i（μ，κi）＊Cattx_i（βi）＊Fz_i
……式１−８ｂ

この式１−８ｂにおけるCslp2_i（μ，κi）は、路面摩擦係数μ及び車輪スリップ率κiの変化に伴う駆動・制動力Fsubx_iの変化特性を規定する係数であり、前記式１−８ａにおけるμ＊Cslp_i（κi）をより一般化したものである。この場合、係数Cslp2_i（μ，κi）と路面摩擦係数μ及び車輪スリップ率κiとの間の関係は、例えばマップ等によって図８のグラフで示すように設定される。この関係は、係数Cslp2_i（μ，κi）が車輪スリップ率κiに対して単調減少関数となると同時に、その絶対値が路面摩擦係数μに対して単調増加関数となるように設定される。なお、図８では、３種類の路面摩擦係数μの値に対応するCslp2_i（μ，κi）のグラフを代表的に例示している。また、図８に示す関係では、係数Cslp2_i（μ，κi）が車輪スリップ率κiに対して飽和特性を持つ。すなわち、κiの絶対値が大きくなると、κiの増加に対する係数Cslp_i（μ，κi）の変化率（Cslp_i（μ，κi）をκiにより偏微分してなる値）の大きさが、κiの絶対値の増加に伴い小さくなる。

上記の如く関数func_fx_iを設定した場合には、各車輪２−ｉの駆動・制動力Fsubx_iと路面摩擦係数μとの間に非線形な関係を設定することができる。

また、各車輪２−ｉの横力Fsuby_iに係わる関数func_fy_iについても、駆動力Fsubx_iに係わる関数func_fx_iの場合と同様に、式１−９ａにおけるμ＊Cbeta_i（βi）の代わりに、路面摩擦係数μ及び車輪横滑り角βiの変化に伴う横力Fsuby_iの変化特性を規定する係数Cbeta2_i（μ，βi）を用いるようにしてもよい。

また、各車輪２−ｉの横力Fsuby_iに係わる関数func_fy_iは、車輪スリップ率κiの代わりに駆動・制動力Fsubx_iを入力パラメータとして構成してもよい。この場合において、Fsubx_iの値として、前記式１−８ａ又は式１−８ｂの関数func_fx_iにより前記した如く求めた駆動・制動力推定値Fsubx_i_estmを用いてもよいが、例えば次のように求められる駆動・制動力検出値Fsubx_i_sensを用いてもよい。すなわち、前記Ｓ１００において、観測対象量検出手段２２により生成された各車輪２−ｉの車輪トルク検出値Tq_i_sensと、車輪速度検出値Vw_i_sensとを基に、次式１−８ｃにより駆動・制動力検出値Fsubx_i_sensを求める。

Fsubx_i_sens＝Tq_i_sens／Rw_i−Vwdot_i_sens＊Iw_i／Rw_i^２ ……式１−８ｃ

式１−８ｃの右辺のVwdot_i_sensは、車輪速度検出値Vw_i_sensの時間的変化率（微分値）である。また、式１−８ｃにおける車輪有効半径Rw_i、車輪慣性モーメントIw_iの値としてはあらかじめ設定された所定値が用いられる。なお、式１−８ｃの右辺の第２項は、車輪回転角速度センサ８−ｉの出力値が示す車輪回転角速度検出値ωw_i_sensの微分値であるωwdot_i_sensを用いる項ωwdot_i_sens＊Iw_i／Rw_iに置き換えてもよい。

図４の説明に戻って、次に、Ｓ１１２において、合力算出部２４ｃによって、全路面反力合成並進力ベクトル推定値↑Fg_total_estmと全路面反力合成ヨーモーメント推定値Mgz_total_estmとが算出される。

この場合、合力算出部２４ｃは、Ｓ１０２で算出された各車輪２−ｉの接地荷重推定値Fz_i_estmと、Ｓ１１０で算出された各車輪２−ｉの駆動・制動力推定値Fsubx_i_estm及び横力推定値Fsuby_i_estmと、Ｓ１００で得られた観測対象量の検出値のうちの前輪舵角検出値δf_sens（＝δ1_sens＝δ2_sens）とから、全路面反力合成並進力ベクトル推定値↑Fg_total_estmと全路面反力合成ヨーモーメント推定値Mgz_total_estmとを算出する。

具体的には、合力算出部２４ｃは、まず、各車輪２−ｉ毎に、車輪座標系上２次元路面反力ベクトル推定値↑Fsub_i_estm（＝（Fsubx_i_estm，Fsuby_i_estm）^T）を、次式１−１０により車体座標系上に座標変換することで２次元路面反力ベクトル推定値↑Fi_estm＝（Fx_i_estm，Fy_i_estm）^Tを算出する。

↑Fi_estm＝Rot（δi_sens）＊↑Fsub_i_estm ……式１−１０

この場合、式１−１０において、前輪２−１，２−２については、δ1_sens，δ2_sensの値としては、前輪舵角検出値δf_sensが用いられる。また、本実施形態では、後輪２−３，２−４は非操舵輪であるので、式１−１０におけるδ3_sens，δ4_sensの値は“０”とされる。従って、後輪２−３，２−４については、↑F3_estm＝↑Fsub_3_estm、↑F4_estm＝↑Fsub_4_estmであるので、式１−１０の演算処理は省略してもよい。

次いで、合力算出部２４ｃは、次式１−１１により全路面反力合成並進力ベクトル推定値↑Fg_total_estm（＝(Fgx_total_estm，Fgy_total_estm，Fgz_total_estm)^Ｔ）を算出すると共に、次式１−１２により全路面反力合成ヨーモーメント推定値Mgz_total_estmを算出する。

↑Fg_total_estm＝（ΣFx_i_estm，ΣFy_i_estm，ΣFz_i_estm）^T ……式１−１１
Mgz_total_estm＝Σ（↑Pi×↑Fi_estm） ……式１−１２

なお、式１−１１，１−１２におけ“Σ”は、全ての車輪２−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）についての総和を意味する。また、式１−１２の右辺中の↑Pi×↑Fi_estmは、第ｉ車輪２−ｉの車輪位置ベクトル↑Piと、２次元路面反力ベクトル推定値↑Fi_estmとの外積であるから、第ｉ車輪２−ｉの２次元路面反力ベクトル推定値↑Fi_estmによって、車両１の重心点に発生するヨー軸周りのモーメントを意味する。

補足すると、↑Fg_total_estmのうちの、ヨー軸方向成分Fgz_total_estmの算出は省略してもよい。

次に、Ｓ１１４において、車両運動推定部２４ｅによって、車両運動状態量推定値としての車両重心前後速度推定値Vgx_estm、車両重心横滑り速度推定値Vgy_estm、ヨーレート推定値γ_estm、車両重心前後加速度推定値Accx_estm、車両重心横加速度推定値Accy_estm等が算出される。

ここで、車両運動推定部２４ｅは、車両１に作用する外力としての路面反力の合力と、該車両１の運動との関係を表す車両運動モデルを備えている。この車両運動モデルは、本実施形態では、次式１−１３〜式１−１５により表される。

Fgx_total＝ｍ＊（Vgdot_x−Vgy＊γ） ……式１−１３
Fgy_total＝ｍ＊（Vgdot_y＋Vgx＊γ） ……式１−１４
Mgz_total＝Iz＊γdot ……式１−１５

式１−１３，１−１４は、それぞれ、車体座標系のＸ軸方向、Ｙ軸方向における車両１の重心点の並進運動に関する動力学の方程式を表している。また、式１−１５は車両１のヨー軸周りの回転運動に関する動力学の方程式を表している。なお、本実施形態での車両運動モデルは、車両１が走行している路面が水平面（路面バンク角θbank及び路面勾配角θslopeがいずれも“０”）であることを前提とするモデルである。

Ｓ１１４では、車両運動推定部２４ｄは、上記式１−１３〜１−１５により表される車両運動モデルと、Ｓ１１２で算出された全路面反力合成並進力ベクトル推定値↑Fg_total_estm及び全路面反力合成ヨーモーメント推定値Mgz_total_estmとを用いて車両運動状態量推定値を算出する。なお、この場合、一部の車両運動状態量推定値については、それを算出するために、当該一部の車両運動状態量推定値の前回値も使用される。また、一部の車両運動状態量推定値については、Ｓ１００で得られた検出値に近づけるように（該検出値から乖離しないように）、当該一部の車両運動状態量推定値が算出される。

具体的には、車両運動推定部２４ｄは、前記式１−１３〜１−１５に基づき得られる次式１−１３ａ〜１−１５ａにより、それぞれ、車両重心前後速度変化率推定値Vgdot_x_estm、車両重心横滑り速度変化率推定値Vgdot_y_estm、ヨー角加速度推定値γdot_estmを算出する。さらに、車両運動推定部２４ｄは、車両重心前後加速度Accx及び車両重心横加速度Accyの定義に従って、次式１−１６ａ、１−１７ａにより、それぞれ、車両重心前後加速度推定値Accx_estm、車両重心横加速度推定値Accy_estmを算出する。

Vgdot_x_estm＝Fgx_total_estm／ｍ＋Vgy_estm_p＊γ_estm_p ……式１−１３ａ
Vgdot_y_estm＝Fgy_total_estm／ｍ−Vgx_estm_p＊γ_estm_p ……式１−１４ａ
γdot_estm＝Mgz_total_estm／Iz ……式１−１５ａ
Accx_estm＝Vgdot_x_estm−Vgy_estm_p＊γ_estm_p ……式１−１６ａ
Accy_estm＝Vgdot_y_estm＋Vgx_estm_p＊γ_estm_p ……式１−１７ａ

この場合、式１−１３ａ〜１−１５ａにおけるFx_total_estmとFy_total_estmとMgz_total_estmとは、それぞれＳ１１２で算出された値（今回値）、Vgy_estm_pとVgx_estm_pとγ_estm_pとは、それぞれ前回の演算処理周期におけるＳ１１４で求めれた値（前回値）である。また、式１−１６ａにおけるVgdot_x_estm、式１−１７ａにおけるVgdot_y_estmは、それぞれ、式１−１３ａ、１−１４ａにより算出された値（今回値）である。また、式１−１３ａ及び１−１４ａにおける車両質量ｍの値、並びに、式１−１５ａにおける車両ヨー慣性モーメントIzの値としては、あらかじめ設定された所定値が用いられる。

補足すると、式１−１３ａ及び式１−１４ａのヨーレート推定値（前回値）γ_estm_pの代わりに、ヨーレート検出値γ_sens（前回値又は今回値）を使用してもよい。また、車両重心前後加速度推定値Accx_estm、車両重心横加速度推定値Accy_estmは、それぞれ、式１−１３ａの右辺の第１項、式１−１４ａの右辺の第１項の演算により求めるようにしてもよい。すなわち、Accx_estm、Accy_estmをそれぞれ、次式１−１６ｂ、１−１７ｂにより算出してもよい。

Accx_estm＝Fgx_total_estm／ｍ ……式１−１６ｂ
Accy_estm＝Fgy_total_estm／ｍ ……式１−１７ｂ

次いで、車両運動推定部２４ｄは、上記の如く求めた車両重心前後速度変化率推定値Vgdot_x_estmと、車両重心横滑り速度変化率推定値Vgdot_y_estmと、ヨー角加速度推定値γdot_estmと、車両重心前後速度推定値の前回値Vgx_estm_pと、車両重心横滑り速度推定値の前回値Vgy_estm_pと、ヨーレート推定値の前回値γ_estm_pとから、次式１−１８、１−１９、１−２０により、それぞれ、車両重心前後速度推定値の暫定値としての車両重心前後速度暫定推定値Vgx_predictと、車両重心横滑り速度推定値の暫定値としての車両重心横滑り速度暫定推定値Vgy_predictと、ヨーレート推定値の暫定値としてのヨーレート暫定推定値γ_predictとを算出する。

Vgx_predict＝Vgx_estm_p＋Vgdot_x_estm＊ΔＴ ……式１−１８
Vgy_predict＝Vgy_estm_p＋Vgdot_y_estm＊ΔＴ ……式１−１９
γ_predict＝γ_estm_p＋γdot_estm＊ΔＴ ……式１−２０

なお、式１−１８〜１−２０におけるΔＴは、制御装置２０の演算処理周期である。これらの式１−１８〜１−２０の右辺は、それぞれ、Vgdot_x_estmの積分演算、Vgdot_y_estmの積分演算、γdot_estmの積分演算に相当する。

ここで、本実施形態においては、車両運動推定部２４ｄは、推定する運動状態量のうち、ヨーレートγに関して、ヨーレート推定値γ_estmを、ヨーレート検出値γ_sensに近づけるように（γ_sensから乖離しないように）決定する。また、車両運動推定部２４ｄは、車両１の車速としての意味を持つ車両重心前後速度Vgxについても、車両重心前後速度推定値Vgx_estmを、車輪速度検出値Vw_i_sens（ｉ＝１，２，３，４）から認識される車両重心前後速度に近づけるように（当該認識される車両重心前後速度から乖離しないように）決定する。

そこで、車両運動推定部２４ｄは、ヨーレートγに関して、Ｓ１００で得られたヨーレート検出値γ_sensと、上記の如く式１−２０により算出したヨーレート暫定推定値γ_predictとの偏差としてのヨーレート偏差γestm_errを次式１−２１により算出する。また、車両運動推定部２４ｄは、車両重心前後速度Vgxに関して、Ｓ１００で得られた車輪速度検出値Vw_i_sens（ｉ＝１，２，３，４）のうちのいずれか１つである車輪速度選択検出値Vw_i_sens_selectと、上記の如く式１−１８により算出した車両前後速度暫定推定値Vgx_predictの偏差としての車速偏差Vgx_estm_errを次式１−２２により算出する。上記車輪速度選択検出値Vw_i_sens_selectは、車輪速度検出値Vw_i_sens（ｉ＝１，２，３，４）に基づく実車速の検出値（実車両重心前後速度Vgx_actの検出値）に相当するものとして、車輪速度検出値Vw_i_sens（ｉ＝１，２，３，４）から選択される値である。この場合、車両１の加速時には、車輪速度検出値Vw_i_sens（ｉ＝１，２，３，４）のうちの最も遅い車輪速度検出値が選択車輪速度検出値Vw_i_sens_selectとして選択される。また、車両１の減速時には、車輪速度検出値Vw_i_sens（ｉ＝１，２，３，４）のうちの最も速い車輪速度検出値が、選択車輪速度検出値Vw_i_sens_selectとして選択される。

γestm_err＝γ_sens−γ_predict ……式１−２１
Vgx_estm_err＝Vw_i_sens_select−Vgx_predict ……式１−２２

次いで、車両運動推定部２４ｄは、次式１−２３〜１−２５により、それぞれ、今回の演算処理周期における最終的な車両重心前後速度推定値Vgx_estm、車両重心横滑り速度推定値Vgy_estm、ヨーレート推定値γ_estmを決定する。

Vgx_estm＝Vgx_predict＋Kvx＊Vgx_estm_err ……式１−２３
Vgy_estm＝Vgy_predict ……式１−２４
γ_estm＝γ_predict＋Kγ＊γestm_err ……式１−２５

なお、式１−２３におけるKvx、式１−２５におけるKγは、それぞれ、あらかじめ設定された所定値（＜１）のゲイン係数である。

これらの式１−２３〜１−２５に示されるように、本実施形態では、前記式１−１８により算出された車両重心前後速度暫定推定値Vgx_predict（車両運動モデル上での推定値）を、前記式１−２２により算出された車速偏差Vgx_estm_errに応じて、該車速偏差Vgx_estm_errを“０”に近づけるようにフィードバック制御則（ここでは比例則）により修正することによって、車両重心前後速度推定値Vgx_estmが決定される。また、前記式１−１９により算出された車両重心横滑り速度暫定推定値Vgy_predict（車両運動モデル上での推定値）がそのまま車両重心横滑り速度推定値Vgy_estmとして決定される。また、前記式１−２０により算出されたヨーレート暫定推定値γ_predict（車両運動モデル上での推定値）を、前記式１−２１により算出されたヨーレート偏差γ_estm_errに応じて、該ヨーレート偏差γ_estm_errを“０”に近づけるようにフィードバック制御則（ここでは比例則）により修正することによって、ヨーレート推定値γ_estmが決定される。このように、本実施形態では、車両運動モデル上の車両１の車速としての車両重心前後速度推定値Vgx_estmが、実車速の検出値としての車輪速度選択検出値Vw_i_sens_selectから乖離しないように（Vw_i_sens_selectと一致もしくはほぼ一致するように）決定される。また、車両運動モデル上の車両１のヨーレートとしてのヨーレート推定値γ_estmが、実ヨーレートγ_actの検出値としてのヨーレート検出値γ_sensから乖離しないように（γ_sensと一致もしくはほぼ一致するように）決定される。

以上が、Ｓ１１４の処理（車両運動推定部２４ｄの処理）の詳細である。

なお、本実施形態での車両運動推定部２４ｄは、車両重心前後速度推定値Vgx_estmとヨーレート推定値γ_estmとを、それぞれ、車輪速度選択検出値Vw_i_sens_select（実車速の検出値）、ヨーレート検出値γ_sensから乖離しないように決定したが、いずれか一方、又は両方を、Vw_i_sens_select、γ_sensに常に一致させるようにしてもよい。この場合には、Vgx_estm又はγ_estmを算出するための処理は不要である。

また、車両運動推定部２４ｄは車両運動状態量推定値として、Vgdot_x_estm、Vgx_estm、Vgdot_y_estm、Vgy_estm、γ_estm、Accx_estm、Accy_estmを求めるようにしたが、必要に応じて、これら以外の車両運動状態量推定値をさらに求めるようにしてもよい。例えば、車両運動状態量推定値を利用して、車両重心横滑り角βgの制御を行うような場合には、車両重心横滑り角推定値βg_estmを算出するようにしてもよい。この場合には、上記の如く求めた車両重心前後速度推定値Vgx_estmと車両重心横滑り速度推定値Vgy_estmとから、次式１−２６により、車両重心横滑り角推定値βg_estmを算出することができる。

βg_estm＝ｔａｎ^−１（Vgy_estm／Vgx_estm） ……式１−２６

また、車両運動推定部２４ｄにより求めた車両運動状態量推定値のうち、Accx_estm、Accy_estmは、本実施形態では、それぞれ詳細を後述する勾配角推定手段３０、バンク角推定部２８で使用するものであり、車両モデル演算手段２４の処理では使用しない。従って、Accx_estm、Accy_estmの算出は、それぞれ、勾配角推定手段３０、バンク角推定部２８で行うようにしてもよい。

次に、図４のＳ１１６において、前記車輪運動推定部２４ｆによって、各車輪２−ｉの車輪速度推定値Vw_i_estmが算出される。

ここで、車輪運動推定部２４ｆは、各車輪２−ｉに作用する力（車輪トルクTq_i及び駆動・制動力）と、該車輪２−ｉの回転運動との間の関係を表す車輪運動モデルを備えている。この車輪運動モデルは、本実施形態では、次式１−２７により表現されるモデルである。

Tq_i−Fsubx_i＊Rw_i＝Ｉw_i＊（Vwdot_i／Rw_i） ……式１−２７

なお、式１−２７における“Ｖwdot_i”は、第ｉ車輪２−ｉの車輪速度Vw_iの時間的変化率（微分値）であり、以降、車輪速度変化率という。また、式１−２７の左辺は、車両１の駆動系及び制動系の一方又は両方から第ｉ車輪２−ｉに付与される車輪トルクTq_iと、第ｉ車輪２−ｉの駆動・制動力Fsubx_iによって該車輪２−ｉに付与されるトルクとの合成トルクを意味する。

そして、車輪運動推定部２４ｆは、まず、式１−２７に基づき得られる次式１−２７ａによって、各車輪２−ｉの車輪速度変化率推定値Vwdot_i_estmを算出する。

Vwdot_i_estm＝Rw_i＊（Tq_i_sens−Fsubx_i_estm＊Rw_i）／Iw_i
……式１−２７ａ

この場合、式１−２７ａのTq_i_sensは、各車輪２−ｉについてＳ１００で得られた検出値（今回値）、Fsubx_i_estmは、各車輪２−ｉについてＳ１１０で求められた値（今回値）である。なお、各車輪２−ｉの車輪有効半径Rw_i、車輪慣性モーメントIw_iの値としては、あらかじめ設定された所定値が用いられる。

次いで、車輪運動推定部２４ｆは、各車輪２−ｉ毎に、上記の如く求めた車輪速度変化率推定値Vwdot_i_estmと、車輪速度推定値の前回値Vw_i_estm_pとから、次式１−２８により、車輪速度推定値の暫定値としての車輪速度暫定推定値Vw_i_predictを算出する。

Vw_i_predict＝Vw_i_estm_p＋Vwdot_i_estm＊ΔＴ ……式１−２８

なお、式１−２８は、Vwdot_i_estmの積分演算に相当する。

ここで、本実施形態においては、車輪運動推定部２４ｆは、車両運動推定部２４ｄによるヨーレート推定値γ_estm等の算出の場合と同様に、車輪速度推定値Vw_i_estmを車輪速度検出値Vw_i_sensに近づけるように（Vw_i_sensから乖離しないように）決定する。

そこで、車輪運動推定部２４ｆは、各車輪２−ｉ毎に、Ｓ１１０で得られた車輪速度推定値Vw_i_sensと、上記の如く式１−２８により算出した車輪速度暫定推定値Vw_i_predictとの偏差としての車輪速度偏差Vw_i_estm_errを次式１−２９により算出する。

Vw_i_estm_err＝Vw_i_sens−Vw_i_predict ……式１−２９

次いで、車輪運動推定部２４ｆは、各車輪２−ｉ毎に、次式１−３０により、今回の演算処理周期における最終的な車輪速度推定値Vw_i_estmを決定する。

Vw_i_estm＝Vw_i_predict＋Kvw＊Vw_i_estm_err ……式１−３０

なお、式１−３０におけるKvwは、あらかじめ設定された所定値（＜１）のゲイン係数である。

従って、本実施形態では、前記式１−２８により算出された各車輪速度暫定推定値Vw_i_predict（車輪運動モデル上での推定値）を、前記式１−２９により算出された車輪速度偏差Vw_i_estm_errに応じて、該車輪速度偏差Vw_i_estm_errを“０”に近づけるようにフィードバック制御則（ここでは比例則）により修正することによって、各車輪速度推定値Vw_i_estmが決定される。

以上説明したＳ１０２〜Ｓ１１６の処理が車両モデル演算手段２４の処理の詳細である。

次に、制御装置２０は、Ｓ１１８において、バンク角推定手段２８の処理を実行する。

ここで、前記車両運動推定部２４ｄは、車両１が走行している路面が水平面であると見なして構築された車両運動モデルを用いて車両運動状態量推定値を算出している。従って、前記車両重心横加速度推定値Accy_estmは、路面バンク角θbankが“０”であるとの前提の下で車両運動モデルを用いて推定された、車両１の重心点の横方向（車体座標系のＹ軸方向）の運動の加速度の値を意味する。

一方、前記した如く、車両１が実際に走行している路面の実バンク角θbank_actが“０”でない場合には、横加速度センサ１５が感応する実際の加速度（すなわち、実センサ感応横加速度Accy_sensor_act）は、実車両重心横加速度Accy_act（＝Vgdot_y_act＋Vgx_act＊γ）に、重力加速度のうちの車両１の横方向に平行な方向の加速度成分（＝ｇ＊ｓｉｎ(θbank_act)）を重畳したものとなる。従って、車両重心横加速度検出値Accy_sensの誤差が無いとすると、次式２−１が成立する。

Accy_sens＝Accy_sensor_act
＝Accy_act＋ｇ＊ｓｉｎ(θbank_act) ……式２−１

このため、横加速度センサ１５の出力に基づく車両重心横加速度検出値Accy_sens（＝センサ感応横加速度Accy_sensorの検出値）と、車両運動モデルに基づく車両重心横加速度推定値Accy_estmとの偏差（＝Accy_sens−Accy_estm。以降、車両重心横加速度偏差Accy_estm_errという）は、路面の実バンク角θbank_actに依存し、定常状態では、重力加速度のうちの、車体１Ｂの横方向に平行な方向の加速度成分（＝ｇ＊ｓｉｎ(θbank_act)）に一致すると考えられる。

そこで、本実施形態では、バンク角推定手段２８により図９のフローチャートに示す処理を実行することによって、路面バンク角推定値θbank_estmを求める。

以下説明すると、バンク角推定手段２８は、Ｓ１１８−１において、次式２−２により、前記車両重心横加速度偏差Accy_estm_errを算出する。すなわち、前記図４のＳ１００で横加速度検出手段２２ｆが生成した車両重心横加速度検出値Accy_sensから、Ｓ１１４で車両運動推定部２４ｅが算出した車両重心横加速度推定値Accy_estmを減じることによって、Accy_estm_errが算出される。

Accy_estm_err＝Accy_sens−Accy_estm ……式２−２

次いで、バンク角推定手段２８は、Ｓ１１８−２において、路面バンク角推定値の暫定値としての路面バンク角暫定推定値θbank_preを算出する。この場合、バンク角推定手段２８は、Ｓ１１８−１で求めた車両重心横加速度偏差Accy_estm_errから、次式２−３によりθbank_preを算出する。

θbank_pre＝ｓｉｎ^−１(Accy_estm_err／ｇ) ……式２−３

次いで、バンク角推定手段２８は、Ｓ１１８−３において、上記の如く算出した路面バンク角暫定推定値θbank_preを、ローパス特性（ハイカット特性）のフィルタに通すことによって、路面バンク角推定値θbank_estmを求める。

以上がＳ１１８の処理（バンク角推定手段２８の処理）の詳細である。

次に、制御装置２０は、Ｓ１２０において、勾配角推定手段３０の処理を実行する。

ここで、Accy_estmと同様に、前記車両重心前後加速度推定値Accx_estmは、路面勾配角θslopeが“０”であるとの前提の下で車両運動モデルを用いて推定された、車両１の重心点の前後方向（車体座標系のＸ軸方向）の運動の加速度の値を意味する。

一方、路面バンク角θbankの場合と同様に、車両１が実際に走行している路面の実勾配角θslope_actが“０”でない場合には、前後加速度センサ１４が感応する実際の加速度（すなわち、実センサ感応前後加速度Accx_sensor_act）は、実車両重心前後加速度Accx_act（＝Vgdot_x_act＋Vgy_act＊γ）に、重力加速度のうちの、車体１Ｂの前後方向に平行な方向の加速度成分（＝−ｇ＊ｓｉｎ(θslope_act)）を重畳したものとなる。従って、車両重心前後加速度検出値Accx_sensの誤差が無いとすると、次式３−１が成立する。

Accx_sens＝Accx_sensor_act
＝Accx_act−ｇ＊ｓｉｎ(θslope_act) ……式３−１

このため、前後加速度センサ１４の出力に基づく車両重心前後加速度検出値Accx_sens（＝センサ感応前後加速度Accx_sennsorの検出値）と、車両運動モデルに基づく車両重心前後加速度推定値Accx_estmとの偏差（＝Accx_sens−Accx_estm。以降、車両重心前後加速度偏差Accx_estm_errという）は、路面の実勾配角θslope_actに依存し、定常状態では、重力加速度のうちの、車体１Ｂの前後方向に平行な方向の加速度成分（＝−ｇ＊ｓｉｎ(θslope_act)）に一致すると考えられる。

そこで、勾配角推定手段３０の処理は、バンク角推定手段２８と同様の処理により、路面勾配角推定値θslope_estmを算出する。

具体的には、勾配角推定手段３０は、図１０のフローチャートに示す処理を実行することによって、路面勾配角推定値θslope_estmを求める。

以下説明すると、勾配角推定手段３０は、Ｓ１２０−１において、次式３−２により、前記車両重心前後加速度偏差Accx_estm_errを算出する。すなわち、前記図４のＳ１００で前後加速度検出手段２２ｅが生成した車両重心前後加速度検出値Accx_sensから、Ｓ１１４で車両運動推定部２４ｅが算出した車両重心前後加速度推定値Accx_estmを減じることによって、Accx_estm_errが算出される。

Accx_estm_err＝Accx_sens−Accx_estm ……式３−２

次いで、勾配角推定手段３０は、Ｓ１２０−２において、路面勾配角推定値の暫定値としての路面勾配角暫定推定値θslope_preを算出する。この場合、勾配角推定手段３０は、Ｓ１２０−１で求めた車両重心前後加速度偏差Accx_estm_errから、次式３−３によりθslope_preを算出する。

θslope_pre＝−ｓｉｎ^−１(Accx_estm_err／ｇ) ……式３−３

次いで、勾配角推定手段３０は、Ｓ１２０−３において、上記の如く算出した路面バンク角暫定推定値θslope_preを、ローパス特性（ハイカット特性）のフィルタに通すことによって、路面勾配角推定値θslope_estmを求める。

以上がＳ１２０の処理（勾配角推定手段３０の処理）の詳細である。

次に、制御装置３０は、Ｓ１２２において、μ推定手段２６の処理を実行する。

この処理の詳細を説明する前に、まず、本実施形態における路面摩擦係数μの推定原理を説明しておく。

この場合、説明の便宜上、実際の車両１の動力学が、近似的に次式４−１によって表現されるものとする。

この式４−１は、詳しくは実際の車両１の横滑り運動とヨー軸周りの回転運動とを、操舵輪としての前輪と、非操舵輪としての後輪とを１輪ずつ備えるモデル車両の動力学的な挙動として近似表現する、所謂２輪モデル（線形２輪モデル）と言われる動力学モデルを表している。なお、この２輪モデルにおける前輪のコーナリングパワーCPfは、実際の車両１（４輪車両）の前輪２−１，２−２の１輪当たりのコーナリングパワーに相当し、後輪のコーナリングパワーCPrは、実際の車両１（４輪車両）の後輪２−３，２−４の１輪当たりのコーナリングパワーに相当する。

ここで、実路面摩擦係数μ_actの値が“１”となる基準路面における前輪２−１，２−２の１輪当たりのコーナリングパワーCPfをCPf0、該基準路面における後輪２−３，２−４の１輪当たりのコーナリングパワーCPrをCPr0とおく。そして、任意の値の実路面摩擦係数μ_actを有する路面における上記コーナリングパワーCPf，CPrのそれぞれと、該実路面摩擦係数μ_actとの間には、次式４−２ａ，４−２ｂの如く、近似的に比例関係が成立する。

CPf＝CPf0＊μ_act ……式４−２ａ
CPr＝Cpr0＊μ_act ……式４−２ｂ

この式４−２ａ，４−２ｂを前記式４−１に適用すると、式４−１は、次式４−３に書き換えられる。

以降、この式４−３（線形２輪モデルを表現する式）を基礎として、車両１のＮＳＰ（ニュートラル・ステア・ポイント）で発生するヨー軸周りのモーメント（すなわち前記ＮＳＰヨーモメントMnsp）を利用して路面摩擦係数μを推定する手法に関して以下に説明する。

まず、路面摩擦係数μの推定に係わる実ＮＳＰヨーモーメントMnsp_actの技術的意味合いと、該実ＮＳＰヨーモーメントMnsp_actの値を、これに関連する車両１の運動の状態量の観測値から特定する（推定する）手法とに関して説明する。

式４−３の第１行の式の左辺は、実車両重心横滑り速度Vgy_actの微分値（時間的変化率）、すなわち、実車両重心横滑り速度変化率Vgdot_y_actを意味するものであるから、式４−３の第１行の式は、次式４−４に書き換えられる。

Vgdot_y_act＋Vgx_act＊γ_act＋ｇ＊ｓｉｎ(θbank_act)
＝μ_act＊a11＊Vgy_act／Vgx_act
＋μ_act＊a12s＊γ_act／Vgx_act＋μ_act＊b1＊δf_act ……式４−４

一方、前記車両重心横加速度Accyの定義（Accy＝Vgdot_y＋Vgx＊γ）と前記センサ感応横加速度Accy_sensorに関する前記の式２−１とから、次式４−５が得られる。

Accy_sensor_act＝Vgdot_y_act＋Vgx_act＊γ_act＋ｇ＊ｓｉｎ(θbank_act)
……式４−５

この式４−５により、式４−４の左辺は実センサ感応横加速度Accy_sensor_actに一致することが判る。従って、式４−４、４−５から次式４−６が得られる。

Accy_sensor_act＝μ_act＊a11＊Vgy_act／Vgx_act
＋μ_act＊a12s＊γ_act／Vgx_act＋μ_act＊b1＊δf_act
……式４−６

なお、この式４−６の右辺は、各車輪２−ｉに路面から作用する実際の路面反力の合力によって、車両１の重心点に作用する並進力ベクトルのうちの車体１Ｂの横方向の成分（すなわち、実全路面反力合成並進力ベクトル↑Fg_total_actのＸ軸方向成分Fgy_total_act）を、車両質量ｍで除算してなる値に相当するものである。従って、式４−６は、Accy_sensor_act（＝Accy_act＋ｇ＊ｓｉｎ(θbank_act)）が、Fgy_total_act／ｍに一致するという関係を表すものである。

また、式４−３の第２行の式の左辺は、実ヨーレートγ_actの微分値（時間的変化率）、すなわち、実ヨー角加速度γdot_actを意味するものであるから、式４−３の第２行の式は、次式４−７に書き換えられる。

γdot_act＝μ_act＊a21＊Vgy_act／Vgx_act
＋μ_act＊a22＊γ_act／Vgx_act＋μ_act＊b2＊δf_act
……式４−７

なお、この式４−７の右辺は、各車輪２−ｉに路面から作用する実際の路面反力の合力によって、車両１の重心点に作用するヨー軸周りのモーメント（すなわち、実全路面反力合成ヨーモーメントMgz_act）を、車両ヨー慣性モーメントIzで除算してなる値に相当するものである。従って、式４−７は、γdot_actが、Mgz_act／Izに一致するという関係を表すものである。

上記の式４−６，４−７を連立方程式として、Vy_actを消去すると、次式４−８が得られる。

γdot_act−(a21／a11)＊Accy_sensor_act
＝μ_act＊((a22−(a21／a11)＊a12s)＊γ_act／Vx_act
＋(b2−(a21／a11)＊b1)＊δf_act) ……式４−８

ここで、ＮＳＰは、前記したように、δ1＝δ2＝０として車両１が走行している状態で、車両重心横滑り角βgが発生したときに、全ての車輪２−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）にそれぞれ作用する横力Fsuby_i（ｉ＝１，２，３，４）の合力の着力点（作用点）を意味する。このため、前記式４−３に表される車両１の動力学モデルでは、車両１の重心点とＮＳＰとの距離である前記車両重心・ＮＳＰ間距離Lnspと、前記基準路面のコーナリングパワーCPf0，CPr0との間に次式４−９の関係が成立する。

Lnsp＝−(Lf＊CPf0−Lr＊CPr0)／(CPf0＋CPr0) ……式４−９

さらに、この式４−９と、前記式４−２の但し書きに示したa11，a21の定義とから、次式４−１０が得られる。

a21／a11＝−Lnsp＊m／Iz ……式４−１０

そして、この式４−１０を前記式４−８の左辺に適用することで、式４−８は、次式４−１１に書き換えられる。

Iz＊γdot_act＋Lnsp＊ｍ＊Accy_sensor_act＝μ_act＊ｐ(γ_act，δf_act，Vx_act)
……式４−１１
ただし、
ｐ(γ_act，δf_act，Vx_act)
＝Iz＊((a22−(a21／a11)＊a12s)＊γ_act／Vx_act
＋(b2−(a21／a11)＊b1)＊δf_act) ……式４−１２

式４−１１の両辺は、いずれも、ＮＳＰでのヨー軸周りの実際のモーメント（実ＮＳＰヨーモーメントMnsp_act）を意味する。すなわち、実ＮＳＰヨーモーメントMnsp_actは、次式４−１３ａ，４−１３ｂに示す如く、式４−１１の左辺及び右辺に一致する。

Mnsp_act＝Iz＊γdot_act＋Lnsp＊ｍ＊Accy_sensor_act ……式４−１３ａ
Mnsp_act＝μ_act＊ｐ(γ_act，δf_act，Vx_act) ……式４−１３ｂ

式４−１３ａは、車両１の運動によって、ＮＳＰで発生するヨー軸周りの実慣性力モーメント（実慣性力のうちのモーメント成分）に釣り合う外力モーメント（実慣性力モーメントの符号を反転させたモーメント）として、実ＮＳＰヨーモーメントMnsp_actを表現したものである。なお、式４−１３ａの右辺の第１項は、車両１の運動によって、車両１の重心点で発生するヨー軸周りの実慣性力モーメントに釣り合う外力モーメント（すなわち実全路面反力合成ヨーモーメントMgz_total_act）に相当する。また、式４−１３ｂの右辺の第２項は、車両１の運動によって、車両１の重心点で発生する車体座標系のＹ軸方向の実並進慣性力（実慣性力のうちの並進力成分）に釣り合う並進外力（すなわち実全路面反力合成並進力ベクトル↑Fg_total_actの、車体座標系のＹ軸方向成分Fgy_total_act）がＮＳＰでのヨー軸周りに発生させるモーメント（＝Lnsp＊Fgy_total_act）に相当する。

また、式４−１３ｂは、実路面摩擦係数μ_actに依存して各車輪２−ｉに路面から作用する実際の路面反力の合力によって、ＮＳＰに作用するヨー軸周りの実モーメントとして、実ＮＳＰヨーモーメントMnsp_actを表現したものである。なお、式４−１２により定義したｐ(γ_act，δf_act，Vgx_act)は、前記式４−１３ｂから明らかなように、μ_actの増加量に対するMnsp_actの増加量の比率（μactによるMnsp_actの微分値）、換言すれば、μ_actの変化に対するＭnsp_actの感度（以降、μ感度という）としての意味を持つものである。また、別の言い方をすれば、ｐ(γ_act，δf_act，Vgx_act)は、μ_act＝１である場合（実路面摩擦係数μ_actが基準路面の摩擦係数に一致する場合）における実ＮＳＰヨーモーメントMnsp_actである。

ここで、上記式４−１３ａ及び式４−１３ｂの右辺には、いずれも実車両重心横滑り速度Vgy_actや、実路面バンク角θbank_actが含まれない。従って、実ＮＳＰヨーモーメントMnsp_actは、その値が、実車両重心横滑り速度Vgy_actや、実路面バンク角θbank_actの値に直接的に依存せずに、規定されるものであることが判る。より詳しく言えば、実車両重心横滑り速度Vgy_actの変化、あるいは、実路面バンク角θbank_actの変化が生じると、その変化に起因して、前記式４−１３ａの右辺の第１項のモーメント成分と第２項のモーメント成分とが変化するものの、それらのモーメント成分の変化は基本的には互いに逆向きに生じる。このため、Vgy_actの変化、あるいは、θbank_actの変化に起因する式４−１３ａの第１項及び第２項のそれぞれのモーメント成分の変化は、互いに相殺されるように発生する。その結果、実ＮＳＰヨーモーメントMnsp_actが、Vgy_actの変化、あるいは、θbank_actの変化の影響を受け難いものとなる。

また、式４−１３ｂから明らかように、実ＮＳＰヨーモーメントMnsp_actは、μ感度ｐ(γ_act，δf_act，Vx_act)がｐ≠０となる状況において、Vgy_actやθbank_actの値に直接的に依存せずに、実路面摩擦係数μ_actとμ感度ｐとに依存して変化することが判る。

そして、上記式４−１３ａ及び式４−１３ｂのうちの式４−１３ａに着目すると、車両１の運動の状態量としての実ヨー角加速度γdot_actと、実センサ感応横加速度Accy_sensor_actとを観測すれば、それらの観測値に基づいて、各車輪２−ｉに路面から作用する実際の路面反力（これは実路面摩擦係数μ_actに依存する）の合力によって発生する実ＮＳＰヨーモーメントMnsp_actの値を特定できることが判る。この場合、式４−１３ａの右辺には、実路面摩擦係数μ_actが含まれないと共に、実車両重心横加速度Vgy_actや実路面バンク角θbank_actが含まれない。このため、実路面摩擦係数μ_actや、実車両重心横加速度Vgy_act、実路面バンク角θbank_actの観測値を必要とすることなく、実ヨー角加速度γdot_act及び実センサ感応横加速度Accy_sensor_actの観測値から、実ＮＳＰヨーモーメントMnsp_actの観測値を得ることができることとなる。

ここで、前記ヨー角加速度検出値γdot_sensが、実ヨー角加速度γdot_actの観測値、前記車両重心横加速度検出値Accy_sensが、実センサ感応横加速度Accy_sensor_actの観測値としての意味を持つ。そこで、式４−１３ａの右辺のγdot_act、Accy_sennsor_actをそれぞれの観測値としてのγdot_sens、Accy_sensで置き換えた式によって算出される値を、以降、ＮＳＰヨーモーメント検出値Mnsp_sensという。すなわち、Mnsp_sensを次式４−１４により定義する。

Mnsp_sens＝Iz＊γdot_sens＋Lnsp＊ｍ＊Accy_sens ……式４−１４

この場合、ヨー角加速度検出値γdot_sensと、車両重心横加速度検出値Accy_sensとがそれぞれ、実ヨー角加速度検出値γdot_act、実センサ感応横加速度Accy_sensor_actに精度よく合致すると仮定すると、Mnsp_act＝Mnsp_sensとなる。従って、ヨー角加速度検出値γdot_sensと、車両重心横加速度検出値Accy_sensとから、式４−１４により、実ＮＳＰヨーモーメントMnsp_actの観測値としてのＮＳＰヨーモーメント検出値Mnsp_sensを算出できることとなる。このようにして算出されるＮＳＰヨーモーメント検出値Mnsp_sensは、車両１に作用する実際の外力（実路面反力）の値や実路面摩擦係数μ_actの値を必要とすることなく、車両１の運動の状態量の観測値を基に推定されるMnspの値（検出値）としての意味を持つ。

次に、上記ＮＳＰヨーモーメント検出値Mnsp_sensとは別に、車両１の適当な動力学モデルを基に、該モデル上の車両１の車輪に作用する路面反力を路面摩擦係数μの推定値を用いて推定し、その推定した路面反力の合力によって発生するＮＳＰヨーモーメントMnspの値を推定する処理に関して説明する。

ここで、本実施形態では、実際には、前記車両モデル演算手段２４によって、摩擦特性モデルや車両運動モデルを用いて路面反力推定値が前記した如く算出される。そして、その路面反力の推定値から、後述するようにＮＳＰヨーモーメントMnspの値を推定することができる。ただし、ここでの説明では、路面摩擦係数μの推定原理の説明のために、便宜上、前記車両モデル演算手段２４とは別の車両モデル演算手段（以下、説明用車両モデル演算手段という）によって、前記式４−３で表される車両１の動力学モデルを用いて、車両１の運動状態量や路面反力の推定演算処理が所定の演算処理周期で逐次実行されるものとする。

この場合、説明用車両モデル演算手段には、各演算処理周期において、前輪舵角検出値δf_sens、ヨーレート検出値γ_sens、車速の観測値としての車両重心前後速度推定値Vgx_estm、路面摩擦係数推定値μ_estm、及び路面バンク角推定値θbank_estmの最新値（前回値又は今回値）が、それぞれ、式４−３の右辺のδf_act、γ_act、Vgx_act、μ_act、θbank_actの観測値として入力されるものとする。なお、ここでのVgx_estm、μ_estm、及びθbank_estmは、任意の適当な手法によって得られた観測値を意味するものである。また、前記式４−３におけるパラメータa11，a12s，a21，a22，b1，b2の値は、あらかじめ設定されているものとする。

そして、説明用車両モデル演算手段は、以下に示す推定演算処理を実行するものとする。すなわち、説明用車両モデル演算手段は、前記式４−３の第１行の式におけるγ_act等の実際の値を、推定値又は検出値で置き換えてなる次式５−１によって、車両重心横滑り速度Vgyの時間的変化率（微分値）の推定値である車両重心横滑り速度変化率推定値Vgdot_y_estmを算出する。

Vgdot_y_estm＝μ_estm＊a11＊Vgy_estm_p／Vgx_estm
＋μ_estm＊a12s＊γ_sens／Vgx_estm＋μ_estm＊b1＊δf_sens
−Vgx_estm＊γ_sens−ｇ＊ｓｉｎ(θbank_estm)
……式５−１

なお、式５−１の右辺の第１項の演算に必要な車両重心横滑り速度推定値Vgy_estm_pは、説明用車両モデル演算手段が既に算出したVgy_estmのうちの最新値としての前回値である。

この場合、式５−１の右辺から第４項及び第５項を除去したものは、各車輪２−ｉの路面反力の合力によって車両１の重心点に作用する並進力ベクトルのうちの車体１Ｂの横方向の成分の推定値（すなわち、全路面反力合成並進力ベクトル↑Fg_totalのＹ軸方向成分の推定値Fgy_total_estm）を、車両質量ｍで除算してなる値としての意味を持つ。また、右辺の第４項は、車両１の旋回運動に伴う遠心力に起因して該車両１の重心点に生じる加速度の推定値、第５項は、重力加速度のうちの、車体１Ｂの横方向の加速度成分の推定値を意味する。

従って、式５−１は、μestm、Vgy_estm_p、Vgx_estm、γ_sens、δf_sensを基に、Fgy_total_estm／ｍを算出し、この算出したFgy_total_estm／ｍの値から、車両１の重心点に作用する遠心力の加速度の推定値（＝Vgx_estm＊γ_sens）と、重力加速度のうちの、車体１Ｂの横方向の加速度成分の推定値（＝ｇ＊ｓｉｎ(θbank_estm)）とを減算することによって、車両重心横滑り速度変化率推定値Vgdot_y_estmを算出する処理を示している。

そして、説明用車両モデル演算手段は、上記の如く求めた車両重心横滑り速度変化率推定値Vgdot_y_estmと、車両重心横滑り速度推定値の前回値Vgy_estm_pとから、Vgdot_y_estmの積分演算を示す次式５−２により、新たな車両重心横滑り速度推定値Vgy_estm（今回値）を算出する。なお、式５−２におけるΔＴは、説明用車両モデル演算手段の演算処理周期である。

Vgy_estm＝Vgy_estm_p＋Vgdot_y_estm＊ΔＴ ……式５−２

このようにして算出されたVgy_estmが、次回の演算処理周期で、新たな車両重心横滑り速度変化率Vgdot_y_estmを算出するために使用される。

さらに、説明用車両モデル演算手段は、車両１の横加速度センサ１５が感応する実加速度（すなわち実センサ感応横加速度Accy_sensor_act）の推定値であるセンサ感応横加速度推定値Accy_sensor_estmを、次式５−３により（換言すれば式５−１の右辺の第１項〜第３項までの演算により）算出する。

Accy_sensor_estm＝μ_estm＊a11＊Vgy_estm_p／Vgx_estm
＋μ_estm＊a12s＊γ_sens／Vgx_estm＋μ_estm＊b1＊δf_sens
……式５−３

ここで、この式５−３について補足すると、前記式４−５から明らかなように、次式５−４が成立する。

Accy_sensor_estm＝Vgdot_y_estm＋Vgx_estm＊γ_sens＋ｇ＊ｓｉｎ(θbank_estm)
……式５−４

そして、この式５−４と、前記式５−１とから明らかなように、式５−４の右辺は、式５−１の右辺の第１項〜第３項の和に一致する。従って、センサ感応横加速度推定値Accy_sensor_estmを前記式５−３により算出することができることとなる。

さらに、式５−３の右辺は、各車輪２−ｉの路面反力の合力によって車両１の重心点に作用する並進力ベクトルのうちの車体１Ｂの横方向の成分の推定値（すなわち、全路面反力合成並進力ベクトル↑Fg_totalのＹ軸方向成分の推定値Fgy_total_estm）を、車両質量ｍで除算してなる値としての意味を持つ。従って、式５−３は、μestm、Vgy_estm_p、Vgx_estm、γ_sens、δf_sensを基に、Fgy_total_estm／ｍを算出し、この算出されたFgy_total_estm／ｍをAccy_sensor_estmとして得る処理を示している。

また、説明用車両モデル演算手段は、前記式４−３の第２行の式におけるγ_act等の実際の値を、推定値又は検出値で置き換えてなる次式５−５によって、ヨー角加速度γdotの時間的変化率（微分値）の推定値であるヨー角加速度推定値γdot_estmを算出する。

γdot_estm＝μ_estm＊a21＊Vgy_estm_p／Vgx_estm
＋μ_estm＊a22＊γ_sens／Vgx_estm＋μ_estm＊b2＊δf_sens
……式５−５

この式５−５の右辺は、各車輪２−ｉの路面反力の合力によって車両１の重心点に作用するヨー軸周りのモーメントの推定値（すなわち、全路面反力合成ヨーモーメント推定値Mgz_estm）を、車両ヨー慣性モーメントIzで除算してなる値を求める演算処理を意味する。従って、式５−５は、μestm、Vgy_estm_p、Vgx_estm、γ_sens、δf_sensを基にMgz_estm／Izを算出し、その算出したMgz_estm／Izの値をヨー角加速度推定値γdot_estmとして得る処理を示している。

ここで、前記式５−３，５−５を連立方程式として、Vgy_estmを消去し、さらに、前記式４−１０を適用することで、次式５−６が得られる。

Iz＊γdot_estm＋Lnsp＊ｍ＊Accy_sensor_estm
＝μ_estm＊ｐ(γ_sens，δf_sens，Vgx_estm) ……式５−６
ただし、
ｐ(γ_sens，δf_sens，Vgx_estm)
＝Iz＊((a22−(a21／a11)＊a12s)＊γ_sens／Vgx_estm
＋(b2−(a21／a11)＊b1)＊δf_sens) ……式５−７

なお、式５−７により定義されるｐ(γ_sens，δf_sens，Vgx_estm)は、γ、δf、Vgxの観測値γ_sens，δf_sens，Vgx_estmから算出したμ感度の値を意味する。以降の説明では、μ感度ｐは、特にことわらない限り、この式５−７により定義されるｐ(γ_sens，δf_sens，Vgx_estm)を意味するものとする。式５−７により定義されるμ感度ｐは、より一般的に言えば、γ_sensとδf_sensとの線形結合によって算出されるμ感度の値である。この場合、この線形結合において、γ_sensと、δf_sensとにそれぞれに掛かる係数をA1，A2とおくと（ｐ＝A1＊γ_sens＋A2＊δf_sensとおくと）、A1＝Iz＊((a22−(a21／a11)＊a12s)／Vgx_estm、A2＝(b2−(a21／a11)＊b1)である。従って、該係数A1，A2は、それらの比率A2／A1が、車両１の車速の観測値としてのVgx_estmに応じて変化する（A2／A1がVgx_estmに比例して変化する）ように設定される係数であると言える。また、別の言い方をすれば、式５−７によるγ_sensとδf_sensとの線形結合は、前記式４−３の線形２輪車両モデルにおいて、路面摩擦係数μ_actを一定値と仮定した場合に、γ_act、δf_act、Vgx_actの値として、それらの観測値（検出値）γ_sens，δf_sens，Vgx_estmを用いて特定される実ＮＳＰヨーモーメントMnsp_actの値に、当該線形結合により算出されるμ感度ｐの値が比例するものとなるように構築された線形結合であると言える。

補足すると、本実施形態では、前記したようにヨーレート推定値γ_estmは、ヨーレート検出値γ_sensと一致もしくはほぼ一致するように決定される。従って、上記式５−７の右辺におけるγ_sensをγ_estmに置き換えた式を、μ感度ｐの値を求めるための定義式として用いてもよい。

上記式５−６の両辺は、いずれも、ＮＳＰでのヨー軸周りのモーメントの推定値（前記式４−３を前提とするモデル上でのモーメントの値）であるＮＳＰヨーモーメント推定値Mnsp_estmを意味する。すなわち、ＮＳＰヨーモーメント推定値Mnsp_estmは、次式５−８ａ，５−８ｂに示す如く、式５−６の左辺及び右辺に一致する。

Mnsp_estm＝Iz＊γdot_estm＋Lnsp＊ｍ＊Accy_sensor_estm ……式５−８ａ
Mnsp_estm＝μ_estm＊ｐ(γ_sens，δf_sens，Vgx_estm) ……式５−８ｂ

式５−８ａは、モデル上での車両１の運動によってＮＳＰでのヨー軸周りに発生する慣性力モーメントに釣り合うモーメント（該慣性力モーメントの符号を反転させたモーメント）の推定値として、ＮＳＰヨーモーメント推定値Mnsp_estmを表現したものである。また、式５−８ｂは、μ_estmに依存する各車輪２−ｉの路面反力の合力（モデル上での路面反力の合力）によってＮＳＰで発生するヨー軸周りのモーメントの推定値として、ＮＳＰヨーモーメント推定値Mnsp_estmを表現したものである。

この場合、式５−８ａ，５−８ｂのうちの、式５−８ｂにより算出されるＮＳＰヨーモーメント推定値Mnsp_estmは、路面摩擦係数推定値μ_estmに依存して算出されるものであるから、該Mnsp_estmには路面摩擦係数推定値μestmの誤差の影響が反映される。また、式５−８ｂの右辺には、車両重心横加速度推定値Vgy_estmや路面バンク角推定値θbank_estmが直接的には含まれない。このため、式５−８ｂによって算出されるＮＳＰヨーモーメント推定値Mnsp_estmは、実ＮＳＰヨーモーメントMnsp_actに関して説明した場合と同様に、車両重心横加速度推定値Vgy_estmや路面バンク角推定値θbank_estmの誤差の影響を直接的に受けないこととなる。

そこで、説明用車両モデル演算手段は、式５−８ｂにより、ＮＳＰヨーモーメント推定値Mnsp_estmを算出する。このようにして算出されるＮＳＰヨーモーメント推定値Mnsp_estmは、それを一般化して言えば、車両１の動力学モデルを基に、μ_estmに依存して算出されるMnsp_actの推定値（より詳しくは、μ_estmが正確であると仮定して算出されるMnsp_actの推定値）としての意味を持つ。

以上が、説明用車両モデル演算手段の処理である。補足すると、以上の説明用車両モデル演算手段では、路面摩擦係数μの推定原理の説明の便宜上、車両重心横滑り速度変化率推定値Vgdot_y_estmや、車両重心横滑り速度推定値Vgy_estm、ヨー角加速度推定値γdot_estm、センサ感応横加速度推定値Accy_sensor_estmを算出するものとしたが、前記式４−３により表される動力学モデル（線形２輪車両モデル）を前提として、前記式５−８ｂによりＮＳＰヨーモーメント推定値Mnsp_estmを算出する上では、前記５−７及び５−８ｂから明らかなように、Vgdot_y_estmや、Vgy_estm、γdot_estm、Accy_sensor_estmは不要である。また、前記式４−３により表される動力学モデルを前提とする場合には、前記式５−８ａの右辺の演算結果の値と、式５−８ｂの右辺の演算結果とは同じ値になるので、式５−８ａにより、Mnsp_estmを算出してもよい。

次に、前記式４−１４により得られるＮＳＰヨーモーメント検出値Mnsp_sensと、前記式５−８ｂにより算出されるＮＳＰヨーモーメント推定値Mnsp_estmとを基に、路面摩擦係数μを推定する手法を考察する。前記した如く、Mnsp_sensは、車両１に外力として作用する路面反力の値、あるいは、路面摩擦係数μの値を必要とすることなく、車両１の運動の状態量の観測値（γdot_sens，Accy_sens）に基づいて得られるMnsp_actの観測値（検出値）としての意味を持つ。また、Mnsp_estmは、車両１の動力学モデルを基に、μ_estmを用いて算出されるMnsp_actの観測値（推定値）としての意味を持つ。従って、Mnsp_sensとMnsp_estmとの偏差は、μ_actに対するμ_estmの誤差と相関性を有すると考えられる。

ここで、ヨーレート検出値γ_sens、ヨー角加速度検出値γdor_sens、前輪舵角検出値δf_sens、車両重心前後速度推定値Vgx_estm（車速推定値）、車両重心横加速度検出値Accy_sensが、それぞれ、実ヨーレートγ_act、実ヨー角加速度γdot_act、実前輪舵角検出値δf_act、実車両重心前後速度Vgx_act、実センサ感応横加速度Acc_sensor_actに精度よく合致するものと仮定する。このとき、前記式４−１１から、次式６−１が得られる。

Iz＊γdot_sens＋Lnsp＊ｍ＊Accy_sens＝μ_act＊ｐ(γ_sens，δf_sens，Vgx_estm)
……式６−１

そして、この式６−１と、前記式４−１４、式５−６、式５−８ｂから、次式６−２が得られる。

Mnsp_sens−Mnsp_estm＝（Iz＊γdot_sens＋Lnsp＊ｍ＊Accy_sens）
−（Iz＊γdot_estm＋Lnsp＊ｍ＊Accy_sensor_estm）
＝（μ_act−μ_estm）＊ｐ(γ_sens，δf_sens，Vgx_estm)
……式６−２

この式６−２から、路面摩擦係数推定値μ_estmを実路面摩擦係数μ_actに一致させるためには、ｐ(γ_sens，δf_sens，Vgx_estm)≠０となる状況で、Mnsp_estmをMnsp_sensに一致させるようにμ_estmを決定すればよいこととなる。このことは、より一般的に言えば、車両１の各車輪２−ｉの摩擦特性を含めた動力学モデル（路面摩擦係数推定値μ_estmに依存する動力学モデル）を用いて算出される実ＮＳＰヨーモーメントMnsp_actの推定値（ＮＳＰヨーモーメント推定値Mnsp_estm）を、車両１の運動状態量の観測値としてのヨー角加速度検出値γdot_sensと車両重心横加速度検出値Accy_sens（＝センサ感応横加速度Accy_sensorの検出値）とから算出される実ＮＳＰヨーモーメントMnsp_actの推定値（ＮＳＰヨーモーメント検出値Mnsp_sens）に一致させるように、上記動力学モデルに適用する路面摩擦係数推定値μestmを決定すればよいことを意味する。

この場合、式６−２の右辺のｐ(γ_sens，δf_sens，Vgx_estm)は、前記式５−７から明らかなように、車両重心横滑り速度推定値Vgy_estmや、路面バンク角推定値θbank_estmを含まない。従って、ｐ(γ_sens，δf_sens，Vgx_estm)≠０となる状況では、Mnsp_sensとMnsp_estmとの偏差（式６−２の左辺）の値は、μ_actとμ_estmとの偏差（すなわちμ_estmの誤差）に対する相関性が高いと考えられる。換言すれば、ｐ(γ_sens，δf_sens，Vgx_estm)≠０となる状況では、Mnsp_sensとMnsp_estmとの偏差は、主に、μ_estmの誤差に起因して発生すると考えられる。このため、式６−２を基礎として、路面摩擦係数推定値μ_estmを決定するようにすれば、車両重心横滑り速度推定値Vgy_estmや路面バンク角推定値θbank_estmの誤差の影響を受けるのを抑制するようにして、実路面摩擦係数μ_actを推定できると考えられる。そこで、本実施形態におけるμ推定手段２６は、前記式６−２を基礎として、路面摩擦係数推定値μ_estmを算出する。

上記のように式６−２を基礎とし、ｐ(γ_sens，δf_sens，Vgx_estm)≠０となる状況で、Mnsp_estmをMnsp_sensに一致させるように路面摩擦係数推定値μ_estmを決定するためには、例えば次式６−３を満足するように、路面摩擦係数推定値μ_estmを決定することが考えられる。

Mnsp_sens＝μ_estm＊ｐ(γ_sens，δf_sens，Vgx_estm) ……式６−３

ただし、このようにした場合には、Mnsp_sens、γ_sens、δf_sens、Vx_sensの誤差に起因して、路面摩擦係数推定値μ_estmの過剰な変動が生じやすい。特にｐ(γ_sens，δf_sens，Vgx_estm)の値が“０”に近い値である場合には、式６−３に基づき求められる路面摩擦係数推定値μ_estmの信頼性や安定性を確保することが困難である。

そこで、本実施形態におけるμ推定手段２６は、車両１の運動状態量の観測値から求められるＮＳＰヨーモーメント検出値Mnsp_sensと、路面摩擦係数推定値μ_estmに依存して推定される路面反力を基に求められるＮＳＰヨーモーメント推定値Mnsp_estmとの偏差に応じたフィードバック演算処理によって、該偏差を“０”に収束させるように（Mnsp_sensにMnsp_estmを収束させるように）、μ_estmの増減操作量を逐次決定し、その増減操作量に応じてμestmの値を更新する。これにより、路面摩擦係数推定値μestmを実路面摩擦係数μ_actに収束させるように（定常的には、μ_actに一致させるように）、μestmを逐次算出する。以降、Mnsp_sensとMnsp_estmとの偏差（＝Mnsp_sens−Mnsp_estm）を、ＮＳＰヨーモーメント推定誤差Mnsp_errという。

また、この場合、前記式６−２から明らかなように、ＮＳＰヨーモーメント推定誤差Mnsp_errは、μ感度ｐに比例する。そして、μ感度ｐが“０”に近いほど、μ_estmの誤差に対するMnsp_errの感度（μ_estmの誤差の変化に対するMnsp_errの変化の比率の大きさ）が低下する。そこで、本実施形態では、μ_estmの信頼性や安定性を確保するために、Mnsp_errの変化に対するμ_estmの増減操作量の変化の割合いであるゲイン値（換言すれば、Mnsp_errを“０”に収束させるフィードバック演算処理のフィードバックゲイン）を、μ感度ｐに応じて変化させる。

以上が、本実施形態における路面摩擦係数μの基本的な推定原理である。

以上説明した路面摩擦係数μの基本的な推定原理を踏まえて、本実施形態におけるμ推定手段２６の処理を図１１及び図１２を参照して説明する。

図１１のブロック図に示すように、μ推定手段２６は、その機能として、ＮＳＰヨーモーメント検出値Mnsp_sensを算出するMnsp_sens算出部２６ａと、ＮＳＰヨーモーメント推定値Mnsp_estmを算出するMnsp_estm算出部２６ｂと、ＮＳＰヨーモーメント推定誤差Mnsp_errを算出するMnsp_err算出部２６ｃと、μ感度ｐ(γ_sens，δf_sens，Vgx_estm)を算出するμ感度算出部２６ｄと、ＮＳＰヨーモーメント推定誤差Mnsp_errとμ感度ｐ(γ_sens，δf_sens，Vgx_estm)とに応じて路面摩擦係数μの増減操作量Δμを決定する摩擦係数増減操作量決定部２６ｅと、この増減操作量Δμに応じて路面摩擦係数推定値μ_estmを更新する摩擦係数推定値更新部２６ｆとを備える。

そして、μ推定手段２６は、図１２のフローチャートの処理を実行することで、路面摩擦係数推定値μ_estmを逐次決定する。

すなわち、μ推定手段２６は、Ｓ１２２−１において、Mnsp_sens算出部２６ａの処理を実行し、ＮＳＰヨーモーメント検出値Mnsp_sensを算出する。具体的には、Mnsp_sens算出部２６ａは、前記Ｓ１００において観測対象量検出手段２２により生成された観測対象量検出値のうち、ＮＳＰヨーモーメントMnspに釣り合う慣性力モーメントに関連する車両１の運動状態量の観測値としてのヨー角加速度検出値γdot_sensと、車両重心横加速度検出値Accy_sens（センサ感応横加速度検出値）とを用いて前記式４−１４の右辺の演算を行うことによりMnsp_sensを算出する。この場合、式４−１４の演算に必要な車両ヨー慣性モーメントIzの値、車両質量ｍの値、及び車両重心・ＮＳＰ間距離Lnspの値としては、あらかじめ設定された所定値が用いられる。なお、式４−１４の右辺の第１項は、全路面反力合成ヨーモーメント検出値Mgz_total_sensに相当し、第２項中のｍ＊Accy_sensは、全路面反力合成横力検出値Fgy_total_sensに相当する。

さらにμ推定手段２６は、Ｓ１２２−２において、Mnsp_estm算出部２６ｂの処理を実行し、ＮＳＰヨーモーメント推定値Mnsp_estmを算出する。具体的には、Mnsp_estm算出部２６ｂは、前記Ｓ１１２において車両モデル演算手段２４により算出された全路面反力合成横力推定値Fgy_total_estm（全路面反力合成並進力ベクトル推定値↑Fg_total_estmのＹ軸方向成分）と、全路面反力合成ヨーモーメント推定値Mgz_total_estmとから、次式７−１によりMnsp_estmを算出する。

Mnsp_estm＝Mgz_total_estm＋Lnsp＊Fgy_total_estm ……式７−１

次いで、μ推定手段２６は、Ｓ１２２−３において、Mnsp_err算出部２６ｃの処理を実行し、ＮＳＰヨーモーメント推定誤差Mnsp_errを算出する。具体的には、Mnsp_err算出部２６ｃは、Ｓ１２２−１で算出されたＮＳＰヨーモーメント検出値Mnsp_sensから、Ｓ１２２−２で算出されたＮＳＰヨーモーメント推定値Mnsp_estmを減じることによって、Mnsp_errを算出する。

さらに、μ推定手段２６は、Ｓ１２２−４において、μ感度算出部２６ｄの処理を実行し、μ感度ｐを算出する。具体的には、μ感度算出部２６ｄは、前記Ｓ１００において観測対象量検出手段２２により生成されたヨーレート検出値γ_sens及び前輪舵角検出値δf_sensと、前記Ｓ１１４において車両モデル演算手段２４により求められた車両重心前後速度推定値Vgx_estmとから、前記式５−７の右辺の演算を行うことによりμ感度ｐ(γ_sens，δf_sens，Vgx_estm)を算出する。この場合、式５−７の演算に必要な車両慣性ヨーモーメントIzの値、並びにパラメータa11，a12s，a21，a22，b1，b2の値としては、あらかじめ設定された所定値が用いられる。

この場合、式５−７から明らかなように、μ感度ｐは、γ_sensとδf_sensとの線形結合によって求められる。そして、この線形結合において、γ_sensに掛かる係数と、δf_sensに掛かる係数との比が、Vgx_estmに応じて変化することとなる。

次いで、μ推定手段２６は、Ｓ１２２−５において、摩擦係数増減操作量決定部２６ｅの処理を実行し、Ｓ１２２−３で算出されたＮＳＰヨーモーメント推定誤差Mnsp_errと、Ｓ１２２−４で算出されたμ感度ｐとに応じて、摩擦係数増減操作量Δμを決定する。この処理においては、フィードバック制御則によりMnsp_errを“０”に収束させるように（すなわち、Mnsp_estmをMnsp_sensに収束させるように）、摩擦係数増減操作量Δμが決定される。この場合、上記フィードバック制御則として、比例則が用いられ、あるゲイン値GmuをMnsp_errに乗じることによってΔμが算出される。この場合、Δμが、Mnsp_errと前記μ感度ｐとの積に比例するように決定される。ひいては、Mnsp_errの変化に対するΔμの変化の割合いを表す前記ゲイン値Gmu（以降、Gmuを摩擦係数操作ゲインという）が、前記μ感度ｐに応じて変化するように決定される。

具体的には、本実施形態では、摩擦係数増減操作量決定部２６ｅは、次式７−２により、Δμを算出する。なお、式７−２におけるKmuは、あらかじめ設定された正の所定値である。

Δμ＝Ｍnsp_err＊Gmu
＝Ｍnsp_err＊（ｐ(γ_sens，δf_sens，Vgx_estm)＊Kmu）
……式７−２

すなわち、摩擦係数増減操作量決定部２６ｅは、Ｓ１２２−４で算出されたμ感度ｐに、あらかじめ設定された正の所定値である基本ゲインKmuを乗じたもの（＝Kmu＊ｐ）を摩擦係数操作ゲインGmuとし、この摩擦係数操作ゲインGmuをＳ１２２−３で算出されたＮＳＰヨーモーメント推定誤差Mnsp_errに乗じることによって、摩擦係数増減操作量Δμを決定する。この場合、摩擦係数操作ゲインGmuは、μ感度ｐと同一極性を有し、且つ、μ感度ｐの大きさ（絶対値）が小さいほど、Gmuの大きさ（絶対値）も小さくなるように決定されることとなる。

次いで、μ推定手段２６は、Ｓ１２２−６において、摩擦係数推定値更新部２６ｆの処理を実行し、路面摩擦係数推定値μ_estmを更新する。具体的には、摩擦係数推定値更新部２６ｆは、路面摩擦係数推定値の前回値μ_estm_pに、Ｓ１２２−５で算出された摩擦係数増減操作量Δμを加えることによって、路面摩擦係数推定値μ_estmを前回値μ_estm_pから更新し、新たな路面摩擦係数推定値μ_estm（今回値μ_estm）を求める。この処理は、換言すれば、Δμを積分することによって、路面摩擦係数推定値μ_estmを求める処理である。

以上が、本実施形態におけるμ推定手段２６の処理の詳細である。

補足すると、本実施形態では、前記車両モデル演算手段２４の処理（図４のＳ１０２〜Ｓ１１６の処理）と、μ推定手段２６でＮＳＰヨーモーメント推定値Mnsp_estmを求める処理（図１２のＳ１２２−２）とにより、本発明におけるＮＳＰヨーモーメント第１推定手段が実現される。この場合、Mnsp_estmが、本発明における第１推定値に相当する。また、車両モデル演算手段２４に入力される観測対象量の検出値（δ1_sens，δ2_sens，Vw_i_sens，γ_sens，Accx_sens，Accy_sens，Tq_i_sens）が、本発明における所定種類の観測対象量の観測値に相当する。該観測対象量の検出値（δ1_sens，δ2_sens，Vw_i_sens，γ_sens，Accx_sens，Accy_sens，Tq_i_sens）は、前記摩擦特性モデルにおける入力パラメータのうちの、路面摩擦係数μ以外の入力パラメータの値（κi，βi，Fz_i）を特定する上で必要な観測対象量の検出値である。また、車両モデル演算手段２４の処理のうち、Ｓ１０２〜Ｓ１１６の処理により本発明における車両運動・路面反力推定手段が実現される。この場合、車両運動横滑り速度Vgy_estmが本発明における車両の横滑り運動の状態量に相当する。また、前記式１−１４により表される関係が、車両運動・路面反力推定手段に係わる動力学的関係に相当する。なお、図１２のＳ１２２−２の処理は、車両モデル演算手段２４で実行するようにしてもよい。

また、本実施形態では、μ推定手段２６でＮＳＰヨーモーメント検出値Mnsp_sensを求める処理（図１２のＳ１２２−１）により、本発明におけるＮＳＰヨーモーメント第２推定手段が実現される。この場合、Mnsp_sensが本発明における第２推定値に相当する。また、ヨー角加速度検出値γdot_sens及び車両重心横加速度検出値Accy_sens（センサ感応横加速度検出値Accy_sensor_sens）が、ＮＳＰでのヨー軸周りの慣性モーメントを規定する車両１の運動状態量の観測値に相当する。

また、μ推定手段２６のμ感度算出部２６ｄの処理（図１２のＳ１２２−４の処理）が、本発明におけるμ感度算出手段に相当し、摩擦係数増減操作量決定部２６ｅの処理（図１２のＳ１２２−５の処理）が、本発明における摩擦係数増減操作量決定手段に相当し、摩擦係数推定値更新部２６ｆの処理（図１２のＳ１２２−６の処理）が、本発明における摩擦係数推定値更新手段に相当する。

なお、上記した本実施形態と本発明との対応関係は、後述の第２〜第９実施形態においても同様である。

以上説明した本実施形態では、摩擦係数増減操作量Δμは、ＮＳＰヨーモーメント検出値Mnsp_sensと、ＮＳＰヨーモーメント推定値Mnsp_estmとの偏差であるＮＳＰヨーモーメント誤差Mnsp_errを“０”に収束させるように決定される。このため、車両重心横滑り速度推定値Vgy_estm等、車両１の横滑り運動の状態量の推定値の誤差や、実路面バンク角θ_actの変化が路面摩擦係数推定値μ_estmに影響するのを抑制しつつ、μ_estmを決定することができる。このため、信頼性の高いμ_estmを安定して求めることができる。

また、路面摩擦係数推定値μ_estmは、ＮＳＰヨーモーメント誤差Mnsp_errと前記式５−７に示す、γ_sensとδf_sensとの線形結合によって算出されるμ感度ｐとの積に比例するように決定される。ひいては、前記摩擦係数操作ゲインGmuは、μ感度ｐの大きさが小さいほど、Gmuの大きさも小さくなるように設定される。従って、車両１の直進走行時のように、μ感度ｐの値が“０”もしくは“０”に近い値となる状況、換言すれば、Mnsp_errに、路面摩擦係数推定値μ_estmの誤差に依存しない不要成分が相対的に多く含まれることとなりやすい状況で、路面摩擦係数推定値μ_estmを過剰に更新してしまうこととなるのを防止することができる。このため、路面摩擦係数μの推定のロバスト性を高めることができると共に、Mnsp_errの、路面摩擦係数推定値μ_estmの誤差に対する依存度合いに適合させて、Mnsp_errを路面摩擦係数推定値μ_estmの更新に反映させることができる。ひいては、路面摩擦係数μの推定精度を高めることができると共に、その推定処理のロバスト性を高めることができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を図１３を参照して説明する。

本実施形態は、μ推定手段２６の摩擦係数増減操作量決定部２６ｅの処理（図１２のＳ１２２−５の処理）のみが前記第１実施形態と相違するものである。この場合、本実施形態では、μ推定手段２６は、ＮＳＰヨーモーメント検出値Mnsp_sens及びＮＳＰヨーモーメント推定値Mnsp_estmの極性に関する条件を含む所定の更新中止条件が成立する場合には、ＮＳＰヨーモーメント推定誤差Mnsp_errに応じて路面摩擦係数推定値μ_estmを更新することを中止し、上記更新中止条件が成立しない場合に、Mnsp_errに応じて路面摩擦係数推定値μ_estmを更新する。

ここで、Mnsp_sens及びMnsp_estmは、互いに異なるアプローチ（仕方）で、同じ実ＮＳＰヨーモーメントMnsp_actの値を推定したものとしての意味を持つものである。また、実ＮＳＰヨーモーメントMnsp_actの極性（向き）は、車両１の走行状態に応じて、正極性及び負極性のいずれの極性にもなり得る。このため、Mnsp_act≠０となる状況では、Mnsp_sens及びMnsp_estmは互いに同一極性のモーメント（同一の向きのモーメント）となるべきものである。そして、Mnsp_sens及びMnsp_estmが互いに異なる極性となる状況では、Mnsp_sens又はMnsp_estmの誤差がMnsp_sens又はMnsp_estmの絶対値に比して相対的に大きく、Mnsp_sens又はMnsp_estmの値の信頼性が低い（Ｓ／Ｎ比が低い）と考えられる。このため、このような状況で、Mnsp_sens及びMnsp_estmから算出されるＮＳＰヨーモーメント推定誤差Mnsp_errに応じて路面摩擦係数推定値μ_estmを更新すると、Mnsp_errの絶対値がさらに増大し、ひいては路面摩擦係数推定値μ_estmが発散してしまう恐れがある。

そこで、本実施形態では、少なくともMnsp_sens及びMnsp_estmの極性が互いに異なる極性（逆極性）となる場合には、Mnsp_errに応じて路面摩擦係数推定値μ_estmを更新することを中止するようにした。

具体的には、本実施形態では、μ推定手段２６の摩擦係数増減操作量決定部２６ｅは、図１３のフローチャートに示す処理を実行することで、摩擦係数増減操作量Δμを決定する。

以下説明すると、摩擦係数増減操作量決定部２６ｅは、まず、Ｓ１２２−５−１において、Mnsp_estm＞Mm且つMnsp_sens＞Msという条件、あるいは、Mnsp_estm＜−Mm且つMnsp_sens＜−Msという条件が成立するか否かを判断する。ここで、Mm、Msはあらかじめ設定された非負の所定値（“０”又は“０”近傍の正の値）である。

このＳ１２２−５−１の判断処理は、前記更新中止条件が成立するか否かを判断する処理であり、Ｓ１２２−５−１の判断結果が否定的となるということが、更新中止条件が成立するということを意味する。この場合、上記所定値Mm及びMsの値が“０”に設定されている場合には、Ｓ１２２−５−１の判断結果が否定的となる（更新中止条件が成立する）ということは、Mnsp_estmとMnsp_sensとが互いに異なる極性であるということと等価である。一方、上記所定値Mm及びMsの値が正の値である場合には、Mnsp_estmとMnsp_sensとが互いに異なる極性である場合だけでなく、−Mm≦Mnsp_estm≦Mmもしくは−Ms≦Mnsp_sens≦Msが成立する場合（換言すれば、Mnsp_estm又はMnsp_sensが“０”近傍の範囲内の値である場合）にも、Ｓ１２２−５−１の判断結果が否定的となる（更新中止条件が成立する）こととなる。

次いで、摩擦係数増減操作量決定部２６ｅは、Ｓ１２２−５−２又はＳ１２２−５−３において、前記摩擦係数操作ゲインGmuを調整する（μ感度ｐと併せてＮＳＰヨーモーメント誤差Mnsp_errに乗じる値を基本ゲインKmuから変化させる）ためのパラメータであるゲイン調整パラメータKmu_attをＳ１２２−５−１の判断結果に応じて設定する。

具体的には、摩擦係数増減操作量決定部２６ｅは、Ｓ１２２−５−１の判断結果が肯定的である場合（更新中止条件が成立しない場合）には、Ｓ１２２−５−２においてKmu_attの値を“１”に設定し、該判断結果が否定的である場合（更新中止条件が成立する場合）には、Ｓ１２２−５−３においてKmu_attの値を“０”に設定する（Ｓ１２２−５−３）。

次いで、摩擦係数増減操作量決定部２６ｅは、Ｓ１２２−５−４において、摩擦係数増減操作量Δμを、前記式７−２にゲイン調整パラメータKmu_attを付加した次式７−２ａにより算出する。

Δμ＝Ｍnsp_err＊Gmu
＝Ｍnsp_err＊（ｐ(γ_sens，δf_sens，Vgx_estm)＊Kmu＊Kmu_att）
……式７−２ａ

従って、本実施形態では、ｐ＊KmuにさらにKmu_attを乗じてなる値を摩擦係数操作ゲインGmuとし、このGmu（＝ｐ＊Kmu＊Kmu_att）をMnsp_errに乗じることによって、摩擦係数増減操作量Δμが決定される。

本実施形態は、以上説明した摩擦係数増減操作量決定部２６ｅの処理以外は、第１実施形態と同じである。かかる本実施形態は、第１実施形態で奏する効果に加えて、さらに次のような効果を奏する。

すなわち、上記のように摩擦係数増減操作量Δμを決定することにより、ＮＳＰヨーモーメント検出値Mnsp_sensとＮＳＰヨーモーメント推定値Mnsp_estmとが互いに異なる極性となる状況では、Ｓ１２２−５−１の判断結果が否定的となるので、ゲイン調整パラメータKmu_attの値が“０”に設定される。ひいては、Δμが強制的に“０”に設定されることとなる。従って、Mnsp_errに応じて路面摩擦係数推定値μ_estmを更新することが中止され、μ_estmは、Ｓ１２２−５−１の判断結果が否定的となる直前の値に保持されることとなる。

これにより、Mnsp_sensとMnsp_estmとが互いに異なる極性となる状況で、路面摩擦係数推定値μ_estmが発散してしまうのを防止することができる。

また、Ｓ１２２−５−１の判断結果が肯定的となる場合、すなわち、前記更新中止条件が成立しない場合には、Kmu_attの値が“１”に設定される。従って、ＮＳＰヨーモーメント推定誤差Mnsp_errに応じて路面摩擦係数推定値μ_estmが更新されることとなる。

補足すると、Ｓ１２２−５−１の判断処理における所定値Mm及びMsの値を正の値に設定した場合には、前記したようにMnsp_sensまたはMnsp_estmが“０”近傍の範囲内の値となる場合に、Ｓ１２２−５−１の判断結果が否定的となるので、Δμが強制的に“０”に設定されることとなる。従って、Mnsp_estmとMnsp_sensとが互いに異なる極性となる場合の他、Mnsp_sensまたはMnsp_estmの誤差が実ＮＳＰヨーモーメントMnsp_actの大きさに比して相対的に大きなものとなり易い場合にも、Mnsp_errに応じてμ_estmを更新することを中止することができる。

なお、本実施形態では、Ｓ１２２−５−１の判断結果に応じてゲイン調整パラメータKmu_attの値を決定するようにしたが、Kmu_attを用いることなく、Ｓ１２２−５−１の判断結果が肯定的である場合に、前記式７−２によりΔμを決定し、該判断結果が否定的である場合に、Δμを“０”に設定するようにしてもよい。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態を図１４及び図１５を参照して説明する。本実施形態は、摩擦係数増減操作量決定部２６ｅにおける前記ゲイン調整パラメータKmu_attの設定の仕方のみが前記第２実施形態と相違するものである。

前記第２実施形態では、Ｓ１２２−５−１の判断結果が肯定的である場合（更新中止条件が成立しない場合）に、Kmu_attを常に“１”に設定するようにした。これに対して本実施形態では、Ｓ１２２−５−１の判断結果が肯定的である場合に、例えば図１４に示す如く、Kmu_attを“０”から“１”の範囲で、Mnsp_estm及びMnsp_sensに応じて変化させるように設定する。

図１４は、Mnsp_estmを横座標軸、Mnsp_sensを縦座標軸とする座標平面上でのMnsp_estmの値とMnsp_sensの値との組に対応するKmu_attの設定値を視覚的に示しており、図中の数値“０”（縦座標軸及び横座標軸の交点（原点）での“０”を除く）、“０．５”、“１”がKmu_attの設定値の代表例を示している。図１４に示す例では、Mnsp_estmの値とMnsp_sensの値との組としての点（Mnsp_estm，Mnsp_sens）が、第２象限（Mnsp_estm＜０且つMnsp_sens＞０となる領域）、又は、第４象限（Mnsp_estm＞０且つMnsp_sens＜０となる領域）に存在する場合、すなわち、Mnsp_estm及びMnsp_sensが互いに異なる極性である場合には、Kmu_attは常に“０”に設定される。

また、点（Mnsp_estm，Mnsp_sens）が、第１象限（Mnsp_estm＞０且つMnsp_sens＞０となる領域）に存在する場合には、点（Mnsp_estm，Mnsp_sens）が、図中の半直線L02a上もしくはL04a上に存在する場合、半直線L12a上もしくはL14a上に存在する場合、半直線L22a上もしくはL24a上に存在する場合に、それぞれ、Kmu_attが“０”、“０．５”，“１”に設定される。そして、第１象限における半直線L02a，L04aと縦座標軸及び横座標軸との間の領域では、Kmu_attは常に“０”に設定される。また、第１象限のうち、半直線L24aよりも上側（Mnsp_sensがより大きい側）で且つ半直線L22aよりも右側（Mnsp_estmがより大きい側）となる領域では、Kmu_attは常に“１”に設定される。さらに、半直線L02aとL22aとの間の領域では、Mnsp_sensの値が一定である場合に、Mnsp_estmに応じてKmu_attが“０”と“１”との間で連続的に変化するようにKmu_attが設定される。同様に、半直線L04aとL24aとの間の領域では、Mnsp_estmの値が一定である場合に、Mnsp_sensに応じてKmu_attが“０”と“１”との間で連続的に変化するようにKmu_attが設定される。

また、点（Mnsp_estm，Mnsp_sens）が、第３象限（Mnsp_estm＜０且つMnsp_sens＜０となる領域）に存在する場合には、Kmu_attは、第１象限で設定されるKmu_attに対して原点対称の関係になるように設定される。すなわち、第１象限におけるKmu_attをMnsp_estm及びMnsp_sensの関数として、Kmu_att＝ｆ_kmuatt(Mnsp_estm，Mnsp_sens)と表現したとき、第３象限におけるKmu_attは、Kmu_att＝ｆ_kmuatt(−Mnsp_estm，−Mnsp_sens)となるように設定される。この場合、図１４中の第３象限における半直線L02b，L12b，L22b，L04b，L14b，L24bがそれぞれ、第１象限における半直線L02a，L12a，L22a，L04a，L14a，L24aに対応している。

本実施形態における摩擦係数増減操作量決定部２６ｅは、例えば図１５のフローチャートに示す処理を実行することによって、上記のようにKmu_attを設定しつつ、路面摩擦係数増減操作量Δμを決定する。なお、図１５では、第２実施形態における図１３のフローチャートと同一の処理については、図１３と同一の参照符号を使用している。

以下、説明すると、摩擦係数増減操作量決定部２６ｅは、まず、Ｓ１２２−５−１において、第２実施形態と同一の判断処理を実行する。そして、摩擦係数増減操作量決定部２６ｅは、Ｓ１２２−５−１の判断結果が肯定的である場合（更新中止条件が成立しない場合）には、Ｓ１２２−５−６〜Ｓ１２２−５−１０の処理を実行することで、ゲイン調整パラメータKmu_attの値を設定し、該判断結果が否定的である場合（更新中止条件が成立する場合）には、Ｓ１２２−５−３において、ゲイン調整パラメータKmu_attの値を“０”に設定する。

上記Ｓ１２２−５−６〜Ｓ１２２−５−１０の処理では、摩擦係数増減操作量決定部２６ｅは、まず、Ｓ１２２−５−６において、パラメータw1の値を、図中に示す式により、Mnsp_estmの絶対値（ａｂｓ(Mnsp_estm)）に応じて決定する。このパラメータw1は、Mnsp_sensの値を一定とした場合の、Mnsp_estmの絶対値に応じたKmu_attの変化の形態を規定するパラメータである。この場合、図１４に示す如くKmu_attを設定する本実施形態の例では、Ｓ１２２−５−６における式中のＣ１，Ｃ２は、それぞれあらかじめ正の所定値に設定されている。

次いで、摩擦係数増減操作量決定部２６ｅは、Ｓ１２２−５−７において、Kmu_attの第１候補値としてのパラメータw2の値を、図中に示す式により、w1の値と、Mnsp_sensの絶対値（ａｂｓ(Mnsp_sens)）とに応じて決定する。この場合、図１４に示す如くKmu_attを設定する本実施形態の例では、Ｓ１２２−５−７における式中のＣ３は、あらかじめ負の所定値に設定されている。なお、Ｓ１２２−５−７における式で、w2の値を“０”又は“０．５”又は“１”とした場合のMnsp_estmとMnsp_sensとの間の関係は、図１４中の半直線L02a，L02b、又はL12a，L12b、又はL22a，L22b上でのMnsp_estmとMnsp_sensとの間の関係となる。

次いで摩擦係数増減操作量決定部２６ｅは、Ｓ１２２−５−８において、パラメータw3の値を、図中に示す式により、Mnsp_sensの絶対値（ａｂｓ(Mnsp_sens)）に応じて決定する。このパラメータw3は、Mnsp_estmの値を一定とした場合の、Mnsp_sensの絶対値に応じたKmu_attの変化の形態を規定するパラメータである。この場合、図１４に示す如くKmu_attを設定する本実施形態の例では、Ｓ１２２−５−８における式中のＣ４，Ｃ５は、それぞれあらかじめ正の所定値に設定されている。

次いで、摩擦係数増減操作量決定部２６ｅは、Ｓ１２２−５−９において、Kmu_attの第２候補値としてのパラメータw4の値を、図中に示す式により、w3の値と、Mnsp_estmの絶対値（ａｂｓ(Mnsp_estm)）とに応じて決定する。この場合、図１４に示す如くKmu_attを設定する本実施形態の例では、Ｓ１２２−５−９における式中のＣ６は、あらかじめ負の所定値に設定されている。なお、Ｓ１２２−５−９における式で、w4の値を“０”又は“０．５”又は“１”とした場合のMnsp_estmとMnsp_sensとの間の関係は、図１４中の半直線L04a，L14b、又はL14a，L14b、又はL24a，L24b上でのMnsp_estmとMnsp_sensとの間の関係となる。

次いで、摩擦係数増減操作量決定部２６ｅは、Ｓ１２２−５−１０において、Kmu_attを図中の式により決定する。

以上のように、Ｓ１２２−５−６〜Ｓ１２２−５−１０の処理を行うことにより、図１４に示す座標平面の第１象限及び第３象限におけるKmu_attの値が、同図に示した如く設定されることとなる。

本実施形態は、以上説明した事項以外は、第２実施形態と同じである。かかる本実施形態は、上記のように、Kmu_attの値を設定することにより、Mnsp_errに応じて路面摩擦係数推定値μ_estmを更新する場合（更新中止条件が成立しない場合）において、Mnsp_sensまたはMnsp_estmが比較的“０”に近い場合には、該Mnsp_sensまたはMnsp_estmが“０”に近いほど、前記摩擦係数操作ゲインGmuの大きさが小さくなる。ひいては、路面摩擦係数推定値μ_estmの更新量（摩擦係数増減操作量Δμ）の絶対値が小さめに抑制されることとなる。従って、Mnsp_sensまたはMnsp_estmが“０”に近く、Mnsp_sensまたはMnsp_estmの誤差が、実ＮＳＰヨーモーメントMnsp_actの大きさに対して相対的に大きくなり易くなるほど、路面摩擦係数推定値μ_estmの不適切な更新を抑制することができる。

［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態を図１６を参照して説明する。本実施形態は、摩擦係数増減操作量決定部２６ｅにおける前記ゲイン調整パラメータKmu_attの設定の仕方のみが前記第３実施形態と相違するものである。

すなわち、本実施形態では、ＮＳＰヨーモーメント推定値Mnsp_estm及びＮＳＰヨーモーメント検出値Mnsp_sensの極性だけでなく、μ感度ｐ(γ_sens，δf_sens，Vgx_estm)の極性をも考慮し、これらの極性に関する条件を少なくとも含む所定の更新中止条件が成立する場合に、ヨーモーメント推定誤差Mnsp_errに応じて路面摩擦係数推定値μ_estmを更新することを中止する。ここで、前記式４−１３ｂから明らかなように、実路面摩擦係数μ_actの増加量に対する実ＮＳＰヨーモーメントMnspの増加量の比率としてのμ感度ｐは、実ＮＳＰヨーモーメントMnsp_actと同一極性になるべきものである。そこで、本実施形態では、Mnsp_estm、Mnsp_sens及びｐのうちのいずれか１つの極性が他の２つの極性と異なる場合に、更新中止条件が成立するものとして、Mnsp_errに応じてμ_estmを更新することを中止する。

具体的には、本実施形態では、摩擦係数増減操作量決定部２６ｅは、図１６のフローチャートに示す処理を実行することによって、摩擦係数増減操作量Δμを決定する。なお、図１６では、第３実施形態における図１５のフローチャートと同一の処理については、図１５と同一の参照符号を使用している。

図１６のフローチャートに示す処理では、第３実施形態における図１５のＳ１２２−５−１の判断処理の代わりに、Ｓ１２２−５−２０の判断処理が行われ、これ以外の処理は、第３実施形態と同じである。

この場合、Ｓ１２２−５−２０の判断処理においては、Mnsp_estm＞Mm且つMnsp_sens＞Ms且つｐ＞p0という条件、あるいは、Mnsp_estm＜−Mm且つMnsp_sens＜−Ms且つｐ＜−p0という条件が成立するか否かを判断する。ここで、Mm、Ms、p0はあらかじめ設定された非負の所定値（“０”又は“０”近傍の正の値）である。

本実施形態では、このＳ１２２−５−２０の判断結果が否定的となるということが、前記更新中止条件が成立するということを意味する。この場合、上記所定値Mm、Ms及びp0の値が“０”に設定されている場合には、Ｓ１２２−５−２０の判断結果が否定的となる（更新中止条件が成立する）ということは、Mnsp_estm、Mnsp_sens及びｐのうちのいずれか１つの極性が他の２つの極性と異なる極性であるということと等価である。一方、上記所定値Mm、Ms及びp0の値が正の値に設定されている場合には、Mnsp_estm、Mnsp_sens及びｐのうちのいずれか１つの極性が他の２つの極性と異なる極性である場合だけでなく、−Mm≦Mnsp_estm≦Mmもしくは−Ms≦Mnsp_sens≦Msもしくは−p0≦ｐ≦p0が成立する場合（換言すれば、Mnsp_estm、Mnsp_sens、及びｐのいずれかが“０”近傍の範囲内の値である場合）にも、Ｓ１２２−５−２０の判断結果が否定的となる（更新中止条件が成立する）。

本実施形態は、以上説明した事項以外は、第３実施形態と同じである。

かかる本実施形態では、Mnsp_estm、Mnsp_sens及びｐのうちのいずれか１つの極性が他の２つの極性と異なる極性である場合に、Mnsp_errに応じてμ_estmを更新することが中止されるので、より確実に、μ_estmが発散してしまうのを防止することができる。

［第５実施形態］
次に本発明の第５実施形態を図１７を参照して説明する。本実施形態は、摩擦係数増減操作量決定部２６ｅにおける前記ゲイン調整パラメータKmu_attの設定の仕方のみが前記第４実施形態と相違するものである。

前記第４実施形態では、Ｓ１２２−５−２０の判断結果が肯定的である場合（更新中止条件が成立しない場合）には、常にＮＳＰヨーモーメント誤差Mnsp_errに応じて路面摩擦係数推定値μ_estmを更新するようにした。これに対して、本実施形態では、Ｓ１２２−５−２０の判断結果が否定的になった場合（更新中止条件が成立した場合）には、その後、Ｓ１２２−５−２０の判断結果が肯定的となる状態（更新中止条件が成立しない状態）が所定時間以上、継続した場合に限って、Mnsp_errに応じてμ_estmを更新することを実行する。換言すれば、本実施形態では、一旦、更新中止条件が成立した後は、更新中止条件が成立しない状態が所定時間以上、継続することを、Mnsp_errに応じてμ_estmを更新するための必要条件とする。

具体的には、本実施形態では、摩擦係数増減操作量決定部２６ｅは、図１７のフローチャートに示す処理を実行することによって、摩擦係数増減操作量Δμを決定する。なお、図１７では、第４実施形態における図１６のフローチャートと同一の処理については、図１６と同一の参照符号を使用している。

以下説明すると、摩擦係数増減操作量決定部２６ｅは、まず、Ｓ１２２−５−２０において、第４実施形態と同じ判断処理（更新中止条件が成立するか否かの判断処理）を行う。そして、摩擦係数増減操作量決定部２６ｅは、Ｓ１２２−５−２０の判断結果が否定的となる場合（更新中止条件が成立する場合）には、Ｓ１２２−５−２１においてカウントダウンタイマTMの値をあらかじめ定められた初期値Twaitに設定した後に、Ｓ１２２−５−２２の判断処理を実行する。また、摩擦係数増減操作量決定部２６ｅは、Ｓ１２２−５−２０の判断結果が肯定的となる場合（更新中止条件が成立しない場合）には、そのままＳ１２２−５−２２の判断処理を実行する。

上記Ｓ１２２−５−２２の判断処理では、摩擦係数増減操作量決定部２６ｅは、カウントダウンタイマTMの現在値が“０”以下であるか否か（前記初期値Twaitの時間分の計時が終了したか否か）を判断する。

このＳ１２２−５−２２の判断結果が肯定的である場合には、摩擦係数増減操作量決定部２６ｅは、第３実施形態で説明したＳ１２２−５−６〜Ｓ１２２−５−１４の処理を実行することによって、ゲイン調整パラメータKmu_attの値を設定する。

一方、Ｓ１２２−５−２２の判断結果が否定的である場合には、摩擦係数増減操作量決定部２６ｅは、Ｓ１２２−５−２３において、カウントダウンタイマTMの値を、演算処理周期ΔＴの時間分だけ減少させる。さらに、摩擦係数増減操作量決定部２６ｅは、Ｓ１２２−５−２４において、ゲイン調整パラメータKmu_attの値を“０”に設定する。

次いで、摩擦係数増減操作量決定部２６ｅは、Ｓ１２２−５−４において、第２実施形態と同じ処理を実行し、摩擦係数増減操作量Δμを決定する。

以上説明した処理により、Ｓ１２２−５−２０の判断結果が一旦、否定的になると（更新中止条件が成立すると）、その後は、Ｓ１２２−５−２０の判断結果が肯定的となる状態（更新中止条件が成立しない状態）が、カウントダウンタイマTMの初期値Twaitにより規定される所定時間以上、継続するまでは、Ｓ１２２−５−２０の判断結果が肯定的であっても、ゲイン調整パラメータKmu_attの値が“０”に設定される。従って、Mnsp_errに応じてμ_estmを更新することを中止する状態が維持される。そして、Ｓ１２２−５−２０の判断結果が肯定的となる状態（更新中止条件が成立しない状態）が、カウントダウンタイマTMの初期値Twaitにより規定される所定時間以上、継続した場合に、Mnsp_errに応じてμ_estmを更新することが再開されることとなる。

本実施形態は、以上説明した事項以外は、前記第４実施形態と同じである。かかる本実施形態によれば、更新中止条件が成立する状態から更新中止条件が成立しない状態に移行した場合には、その移行直後の期間（前記初期値Twaitの時間分の期間）では、Mnsp_errに応じてμ_estmを更新することは禁止されることとなる。このため、外乱等の影響で、一時的に更新中止条件が成立しない状態となった場合に、路面摩擦係数推定値μ_estmを不適切な値に更新してしまうのを防止することができる。

なお、前記第４実施形態及び第５実施形態では、Ｓ１２２−５−２０の判断結果が肯定的になる場合（更新中止条件が成立しない場合）に、第３実施形態のＳ１２２−５−６〜Ｓ１２２−５−１４の処理によってゲイン調整パラメータKmu_attを決定したが、Ｓ１２２−５−２０の判断結果が肯定的になる場合（更新中止条件が成立しない場合）に、Kmu_attの値を第２実施形態と同様に“１”に設定するようにしてもよい。

また、第５実施形態では、更新中止条件を第４実施形態と同じにしたが、第２実施形態及び第３実施形態と同じ更新中止条件を用いてもよい。すなわち、第５実施形態において、Ｓ１２２−５−２０の判断処理の代わりに、Ｓ１２２−５−１の判断処理を行うようにしてもよい。

また、第２〜第５実施形態において、更新中止条件が成立する場合（Ｓ１２２−５−１又はＳ１２２−５−２０の判断結果が否定的になる場合）に、ゲイン調整パラメータKmu_attの値を用いることなく、摩擦係数増減操作量Δμを“０”に設定してもよい。あるいは、摩擦係数増減操作量Δμを“０”に設定する代わりに、Δμの値をあらかじめ定めた正の所定値に設定し、更新中止条件が成立する状態で、路面摩擦係数推定値μ_estmが一定の時間的増加率で徐々に増加していくようにしてもよい。

［第６実施形態］
次に、本発明の第６実施形態を図１８を参照して説明する。本実施形態は、μ推定手段２６の一部の処理のみが、前記第１実施形態と相違するものである。具体的には、本実施形態では、μ推定手段２６は、前記μ感度算出部２６ｄにより算出されたμ感度ｐ(γ_sens，δf_sens，Vgx_estm)を入力する飽和特性要素２６ｇを有する。該飽和特性要素２６ｇは、入力されるμ感度ｐに対して飽和特性を有する出力（μ感度ｐの関数値）を生成するものであり、以降、その出力をμ感度依存値p_aという。この場合、飽和特性要素２６ｇには、μ感度ｐとμ感度依存値p_aとの間の関係があらかじめマップデータや演算式の形態で設定されている。具体的には、μ感度ｐとμ感度依存値p_aとの間の関係は、ｐが“０”である時のp_aが“０”になると共にｐの増加に対してp_aが単調増加し、且つ、ｐの絶対値が大きくなると、ｐの増加に対するp_aの変化率（p_aをｐにより微分してなる値）の大きさが、ｐの絶対値の増加に伴い小さくなる（p_aの値が飽和していく）ように設定されている。

そして、本実施形態におけるμ推定手段２６の摩擦係数増減操作量決定部２６ｅは、μ感度ｐの代わりに、μ感度依存値p_aを用いて前記式７−２の右辺の演算を行うことによって、摩擦係数増減操作量Δμを決定する。換言すれば、次式７−２ｂの演算によって、Δμを決定する。

Δμ＝Ｍnsp_err＊Gmu
＝Ｍnsp_err＊（p_a＊Kmu） ……式７−２ｂ

本実施形態は、以上説明した事項以外は、前記第１実施形態と同一である。従って、本実施形態では、Mnsp_errとμ感度依存値p_aとの積に比例するように、Δμが決定されることとなる。

かかる本実施形態では、Mnsp_errに応じて摩擦係数増減操作量Δμを決定する際に、μ感度ｐの絶対値が大きい場合に、摩擦係数操作ゲインGmu（フィードバックゲイン）の大きさが過大になるのが抑制される。この結果、μ推定手段２６が算出する路面摩擦係数推定値μ_estmが不安定に変動したり、あるいは振動するのを防止することができる。

補足すると、本実施形態のように前記μ感度依存値p_aを用いて摩擦係数増減操作量Δμを決定するようにすることは、前記第２〜第５実施形態にも適用することができる。この場合には、前記第２〜第５実施形態におけるＳ１２２−５−４の処理（更新中止条件が成立しない場合において、Δμを算出する処理）において、μ感度ｐの代わりにμ感度依存値p_aを用いて前記式７−２ａの右辺の演算を行うことによって、摩擦係数増減操作量Δμを決定するようにすればよい。換言すれば、次式７−２ｃによって、Δμを決定するようにすればよい。

Δμ＝Ｍnsp_err＊Gmu
＝Ｍnsp_err＊（p_a＊Kmu＊Kmu_att） ……式７−２ｃ

なお、前記第４実施形態又は第５実施形態におけるＳ１２２−５−４の処理で上記のようにμ感度依存値p_aを用いる場合において、前記Ｓ１２２−５−２０の判断処理（μ感度ｐの極性に関する条件を付加した更新中止条件の判断処理）を行う際には、μ感度ｐをそのまま用いて当該判断処理を行うか、あるいは、μ感度ｐの代わりに、μ感度依存値p_aを用いて当該判断処理を行うようにすればよい。

［第７実施形態］
次に、本発明の第７実施形態を図１９を参照して説明する。本実施形態は、前記μ推定手段２６の一部の処理のみが、前記第１実施形態と相違するものである。

具体的には、本実施形態では、μ推定手段２６は、前記Mnsp_estm算出部２６ｂにより算出されたＮＳＰヨーモーメント推定値Mnsp_estmと、前記Mnsp_sens算出部２６ａにより算出されたＮＳＰヨーモーメント検出値Mnsp_sensと、前記μ感度算出部２６ｄにより算出されたμ感度ｐ(γ_sens，δf_sens，Vgx_estm)とをそれぞれ入力する周波数成分調整用のフィルタ２６ba，２６aa，２６daと、前記第６実施形態で説明した飽和特性要素２６ｇとを有する。

この例では、フィルタ２６ba，２６aa，２６daは、いずれもローカット特性（所定周波数以下の低周波成分を遮断する特性）を有する。より詳しくは、各フィルタ２６ba，２６aa，２６daは、その伝達関数が例えばTa＊Ｓ／（１＋Ta＊Ｓ）により表現されるものであり、それぞれの周波数特性が互いに同一の目標特性（ローカット特性）になるように設定されている（伝達関数の時定数Taが互いに同一になるように設定されている）。なお、例えば各フィルタ２６ba，２６aa，２６daのそれぞれの入力値の生成に用いられる各センサの周波数特性の相互の違い等に起因して、μ_estmがμ_actに精度よく合致している状態でのMnsp_errとｐとの位相のずれ、あるいは、Mnsp_sensとMnsp_estmとの位相のずれが生じるような場合には、その位相のずれを解消するように、各フィルタ２６ba，２６aa，２６daの周波数特性を相互にずらすようにしてもよい。

そして、本実施形態では、μ推定手段２６は、Mnsp_sensとMnsp_estmとの偏差（ＮＳＰヨーモーメント推定誤差）の代わりに、Mnsp_sensを入力するフィルタ２６aaの出力であるＮＳＰヨーモーメントフィルタリング検出値Mnsp_sens_ｆと、Mnsp_estmを入力するフィルタ２６baの出力であるＮＳＰヨーモーメントフィルタリング推定値Mnsp_estm_ｆとの偏差であるＮＳＰヨーモーメントフィルタリング推定誤差Mnsp_err_f（＝Mnsp_sens_f−Mnsp_estm_f）をMnsp_err算出部２６ｃにより算出する。なお、本実施形態では、フィルタ２６aa，２６baの周波数特性が互いに同一であるので、上記のようにMnsp_sens_fとMnsp_estm_fとの偏差Mnp_err_fを求めるということは、Mnsp_sensとMnsp_estmとの偏差であるＮＳＰヨーモーメント誤差Mnsp_errを、フィルタ２６aa，２６baと同一の周波数特性のフィルタに通すことによってMnsp_err_fを求めることと等価である。従って、フィルタ２６aa，２６baの代わりに、Mnsp_errを入力するフィルタ（フィルタ２６aa，２６baと同じ周波数特性を有するフィルタ）を備え、このフィルタにMnsp_errを通すことによって、Mnsp_err_fを得るようにしてもよい。

また、μ推定手段２６は、μ感度ｐを入力するフィルタ２６daの出力であるμ感度フィルタリング値p_fを、μ感度ｐの代わりに前記飽和特性要素２６ｇに入力することによって、p_fの関数値としてのμ感度依存値p_faを求める。この場合、p_fとp_faとの間の関係は、前記第６実施形態で説明した飽和特性要素２６ｇの入力（ｐ）と、出力（p_a）との間の関係と同じである。なお、μ感度ｐを飽和特性要素２６ｇに通したもの（p_a）をフィルタ２６daに入力することによってμ感度依存値p_faを求めるようにしてもよい。

そして、本実施形態におけるμ推定手段２６の摩擦係数増減操作量決定部２６ｅは、ＮＳＰヨーモーメント推定誤差Mnsp_err、μ感度ｐの代わりに、それぞれ、上記ＮＳＰヨーモーメントフィルタリング推定誤差Mnsp_err_f、μ感度依存値p_faを用いて記式７−２の右辺の演算を行うことによって、摩擦係数増減操作量Δμを決定する。換言すれば、次式７−２ｄによりΔμを決定する。

Δμ＝Ｍnsp_err_f＊Gmu
＝Ｍnsp_err_f＊（p_fa＊Kmu） ……式７−２ｄ

本実施形態は、以上説明した事項以外は、前記第１実施形態と同一である。従って、本実施形態では、Mnsp_err_fとμ感度依存値p_faとの積に比例するように、Δμが決定されることとなる。

なお、本実施形態では、フィルタ２６ba，２６aa，２６daがそれぞれ、本発明における第１フィルタ、第２フィルタ、第３フィルタに相当する。そして、前記ＮＳＰヨーモーメントフィルタリング推定値Mnsp_estm_fが本発明における第１推定フィルタリング値に相当し、前記ＮＳＰヨーモーメントフィルタリング検出値Mnsp_sens_fが本発明における第２推定フィルタリング値に相当する。

かかる本実施形態では、ローカット特性を有するフィルタ２６ba，２６aa，２６daを使用して得られた前記ＮＳＰヨーモーメントフィルタリング推定誤差Mnsp_err_fとμ感度依存値p_faとを用いて摩擦係数増減操作量Δμを決定することによって、ヨーレートセンサ１３や横加速度センサ１５などのセンサの出力の定常的なオフセットやドリフト、あるいは、実路面バンク角θbank_actに起因してMnsp_sens、Mnsp_estm、ｐに含まれる不要成分を除去するようにして、路面摩擦係数推定値μ_estmを求めることができる。その結果、μ_estmの精度を高めることができる。

補足すると、本実施形態のようにＮＳＰヨーモーメントフィルタリング推定誤差Mnsp_err_fとμ感度依存値p_faとを用いて摩擦係数増減操作量Δμを決定することは、前記第２〜第５実施形態にも適用することができる。この場合には、前記第２〜第５実施形態におけるＳ１２２−５−４の処理（更新中止条件が成立しない場合において、Δμを算出する処理）において、ＮＳＰヨーモーメント推定誤差Mnsp_err及びμ感度ｐの代わりに、前記ＮＳＰヨーモーメントフィルタリング推定誤差Mnsp_err_f及びμ感度依存値p_faを用いて前記式７−２ａの右辺の演算を行うことによって、摩擦係数増減操作量Δμを決定するようにすればよい。すなわち、次式７−２ｅによって、Δμを決定するようにすればよい。

Δμ＝Ｍnsp_err_f＊Gmu
＝Ｍnsp_err_f＊（p_fa＊Kmu＊Kmu_att） ……式７−２ｅ

また、更新中止条件に関する判断処理に関しては、Ｓ１２２−５−１の判断処理を行う際には、Mnsp_sens及びMnsp_estmの代わりに、それぞれMnsp_sens_f、Mnsp_estm_fを用いて当該判断処理を行うようにすればよい。また、Ｓ１２２−５−２０の判断処理を行う際には、Mnsp_sens、Mnsp_estm及びｐの代わりに、それぞれ、Mnsp_sens_f、Mnsp_estm_f、p_fa（又はp_f）を用いて、当該判断処理を行うようにすればよい。

また、本実施形態では、μ感度ｐをフィルタ２６daと飽和特性要素２６ｇとの両方に通すようにしたが、μ感度ｐの大きさがさほど大きくならないような場合には、飽和特性要素２６ｇを省略してもよい。この場合には、摩擦係数増減操作量Δμを算出する処理で、前記μ感度フィルタリング値p_fをμ感度ｐの代わりに使用すればよい。

また、フィルタ２６ba，２６aa，２６daのうちのＮＳＰヨーモーメントの推定値及び検出値に係わるフィルタ２６ba，２６aaを省略したり、あるいは、μ感度ｐに係わるフィルタ２６daを省略するようにしてもよい。

［第８実施形態］
次に、本発明の第８実施形態を図２０を参照して説明する。本実施形態は、前記μ推定手段２６の一部の処理のみが、前記第１実施形態と相違するものである。

具体的には、本実施形態におけるμ推定手段２６は、前記第７実施形態で説明したフィルタ２６ba，２６aa，２６daと周波数特性が異なるフィルタ２６bb，２６ab，２６dbを備え、該フィルタ２６bb，２６ab，２６dbにそれぞれ、前記Mnsp_estm算出部２６ｂにより算出されたＮＳＰヨーモーメント推定値Mnsp_estm、ＮＳＰヨーモーメント検出値Mnsp_sens、前記Mnsp_sens算出部２６ａにより算出されたＮＳＰヨーモーメント検出値Mnsp_sens、前記μ感度算出部２６ｄにより算出されたμ感度ｐ(γ_sens，δf_sens，Vgx_estm)が入力されるようになっている。

この例では、フィルタ２６bb，２６ab，２６dbは、いずれもハイカット特性（所定周波数以上の高周波成分を遮断する特性）を有する。より詳しくは、各フィルタ２６bb，２６ab，２６dbは、その伝達関数が例えば１／（１＋Tb＊Ｓ）により表現されるものであり、それぞれの周波数特性が互いに同一の目標特性（ハイカット特性）になるように設定されている（伝達関数の時定数Tbが互いに同一になるように設定されている）。この場合、各フィルタ２６bb，２６ab，２６dbの周波数特性は、換言すれば、ローパス特性である。なお、例えば各フィルタ２６bb，２６ab，２６dbのそれぞれの入力値の生成に用いられる各センサの周波数特性の相互の違い等に起因して、μ_estmがμ_actに精度よく合致している状態でのMnsp_errとｐとの位相のずれ、あるいは、Mnsp_sensとMnsp_estmとの位相のずれが生じるような場合には、その位相のずれを解消するように、各フィルタ２６bb，２６ab，２６dbの周波数特性を相互にずらすようにしてもよい。また、各フィルタ２６bb，２６ab，２６dbは、ハイカット特性を有するものであれば、ローパス特性に限らず、バンドパス特性であってもよい。

そして、本実施形態では、μ推定手段２６は、Mnsp_sensとMnsp_estmとの偏差（ＮＳＰヨーモーメント推定誤差Mnsp_err）の代わりに、Mnsp_sensを入力するフィルタ２６abの出力であるＮＳＰヨーモーメントフィルタリング検出値Mnsp_sens_ｆと、Mnsp_estmを入力するフィルタ２６bbの出力であるＮＳＰヨーモーメントフィルタリング推定値Mnsp_estm_ｆとの偏差であるＮＳＰヨーモーメントフィルタリング推定誤差Mnsp_err_f（＝Mnsp_sens_f−Mnsp_estm_f）を、Mnsp_err算出部２６ｃにより算出する。なお、第７実施形態で説明した場合と同様に、Mnsp_sensとMsnp_estmとの偏差である前記ＮＳＰヨーモーメント推定誤差Mnsp_errを、フィルタ２６ba，２６aaと同一の周波数特性（ハイカット特性）のフィルタに通すことによって、Mnsp_err_fを得るようにしてもよい。

また、本実施形態のμ推定手段２６は、前記第６実施形態で説明した飽和特性要素２６ｇを有する。そして、μ推定手段２６は、μ感度ｐを入力するフィルタ２６dbの出力であるμ感度フィルタリング値p_fを、前記第７実施形態と同様に、μ感度ｐの代わりに飽和特性要素２６ｇに通すことによって、p_fの関数値としてのμ感度依存値p_faを求める。なお、μ感度ｐを飽和特性要素２６ｇに通したもの（p_a）をフィルタ２６dbに通すことによってμ感度依存値p_faを求めるようにしてもよい。

そして、μ推定手段２６の摩擦係数増減操作量決定部２６ｅは、ＮＳＰヨーモーメント推定誤差Mnsp_err、μ感度ｐの代わりに、それぞれ、上記ＮＳＰヨーモーメントフィルタリング推定誤差Mnsp_err_f、μ感度依存フィルタリング値p_faを用いて前記式７−２の右辺の演算を行うことによって、摩擦係数増減操作量Δμの暫定値Δμ_aを決定する。すなわち、前記式７−２ｄの右辺の演算により求められた値を上記暫定値Δμ_aとして得る。

ここで、本実施形態では、フィルタ２６bb，２６ab，２６dbがハイカット特性を有するため、比較的高い周波数域でのＮＳＰヨーモーメントフィルタリング推定誤差Mnsp_err_fやμ感度依存値p_fa（又はμ感度フィルタリング値p_f）の位相遅れが生じ、ひいては前記式７−２ｄの右辺の演算により求められた暫定値Δμ_aの位相遅れが生じやすい。このため、仮に、Δμ_aをそのまま用いて路面摩擦係数推定値μ_estmの更新するようにするとμ_estmの振動が生じやすくなる。そこで、本実施形態では、摩擦係数増減操作量決定部２６ｅには、暫定値Δμ_aの位相を進める（位相遅れを解消する）ための位相補償要素２６eaが備えられている。この位相補償要素２６eaは、その伝達関数が、（１＋Tb＊ｓ）／（１＋Tc＊Ｓ）により表現されるものであり、その分子の時定数Tbは、フィルタ２６bb，２６ab，２６dbを表現する伝達関数の分母の時定数Tbと同一である。

そして、本実施形態では、摩擦係数増減操作量決定部２６ｅは、上記の如く求めた暫定値Δμ_aを、この位相補償要素２６eaに通すことによって、最終的な摩擦係数増減操作量Δμ（今回値）を決定する。なお、ＮＳＰヨーモーメントフィルタリング推定誤差Mnsp_err_fとμ感度依存値p_faとの積を、位相補償要素２６eaに通した後に、該位相補償要素２６eaの出力に前記基本ゲインKmuを乗じることによって、摩擦係数増減操作量Δμ（今回値）を決定するようにしてもよい。

本実施形態は、以上説明した事項以外は、前記第１実施形態と同一である。

なお、本実施形態では、フィルタ２６bb，２６ab，２６dbがそれぞれ、本発明における第１フィルタ、第２フィルタ、第３フィルタに相当する。そして、前記ＮＳＰヨーモーメントフィルタリング推定値Mnsp_estm_fが本発明における第１推定フィルタリング値に相当し、前記ＮＳＰヨーモーメントフィルタリング検出値Mnsp_sens_fが本発明における第２推定フィルタリング値に相当する。

かかる本実施形態では、ハイカット特性のフィルタ２６bb，２６ab，２６dbを使用して得られた前記ＮＳＰヨーモーメントフィルタリング推定誤差Mnsp_err_fとμ感度依存値p_faとを用いて摩擦係数増減操作量Δμを決定することによって、ヨーレートセンサ１３や横加速度センサ１５等の各センサの出力に含まれる高周波ノイズに起因してMnsp_sens、Mnsp_estm、ｐに含まれる不要成分を除去するようにして、路面摩擦係数推定値μ_estmを求めることができる。その結果、μ_estmの精度を高めることができる。また、位相補償要素２６eaによって、Δμの位相遅れを解消するようにしたことによって、μ推定手段２６が決定するμ_estmが振動的になるのが防止され、路面摩擦係数μの推定処理のロバスト性を高めることができる。

補足すると、本実施形態のようにＮＳＰヨーモーメントフィルタリング推定誤差Mnsp_err_fとμ感度依存値p_faとを用いて摩擦係数増減操作量Δμを決定することは、前記第２〜第５実施形態にも適用することができる。この場合には、前記第７実施形態に関して説明した場合と同様に、前記第２〜第５実施形態におけるＳ１２２−５−４の処理（更新中止条件が成立しない場合にΔμを算出する処理）において、上記の如く、位相補償要素２６eaを用いて、摩擦係数増減操作量Δμを決定するようにすればよい。

また、前記Ｓ１２２−５−１の判断処理を行う際には、Mnsp_sens及びMnsp_estmの代わりに、それぞれMnsp_sens_f、Mnsp_estm_fを用いて当該判断処理を行うようにすればよい。また、Ｓ１２２−５−２０の判断処理を行う際には、Mnsp_sens、Mnsp_estm及びｐの代わりに、それぞれ、Mnsp_sens_f、Mnsp_estm_f、p_fa（又はp_f）を用いて、当該判断処理を行うようにすればよい。

また、本実施形態では、μ感度ｐをフィルタ２６dbと飽和特性要素２６ｇとの両方に通すようにしたが、μ感度ｐの大きさがさほど大きくならないような場合には、飽和特性要素２６ｇを省略してもよい。

［第９実施形態］
次に、本発明の第９実施形態を図２１を参照して説明する。本実施形態は、前記μ推定手段２６の一部の処理のみが、前記第８実施形態と相違するものである。

具体的には、本実施形態では、μ推定手段２６は、前記Mnsp_err算出部２６ｃにより算出されたＮＳＰヨーモーメントフィルタリング推定誤差Msnp_err_fを入力する不感帯処理部２６haと、μ感度ｐを前記フィルタ２６db及び飽和特性要素２６ｇに通してなるμ感度依存値p_faを入力する不感帯処理部２６hbとをさらに備える。

前記不感帯処理部２６haは、これに対する入力値が、あらかじめ設定された“０”近傍の所定の不感帯内の値である場合に、“０”を出力すると共に、入力値が該不感帯の上限値（＞０）よりも大きい場合と該不感帯の下限値（＝−上限値）よりも小さい場合とにそれぞれ、入力値から上限値、下限値を差し引いた値を出力するものである。前記不感帯処理部２６hbも同様である。なお、不感帯処理部２６ha，２６hbのそれぞれの不感帯は、同一の範囲である必要はない。

そして、本実施形態では、Mnsp_err_fを入力した不感帯処理部２６haの出力であるＮＳＰヨーモーメントフィルタリング推定誤差Mnsp_err_faと、p_faを入力した不感帯処理部２６hbの出力であるμ感度依存値p_fbとが、Mnsp_err、μの代わりに摩擦係数増減操作量決定部２６ｅに入力される。そして、本実施形態では、摩擦増減操作量決定部２６ｅは、入力されたMnsp_err_faと、p_fbとを用いて第８実施形態と同じ処理により摩擦係数増減操作量Δμを決定する。

以上説明した以外の事項は、前記第８実施形態と同じである。

かかる本実施形態では、前記第８実施形態と同様の効果を奏することに加えて、ヨーレートセンサ１３や横加速度センサ１５などのセンサの出力の定常的なオフセットやドリフト、あるいは、実路面バンク角θbank_actに起因してMnsp_sens、Mnsp_estm、ｐに含まれる定常的な不要成分を不感帯処理部２６ha、２６hbで除去することができる。その結果、μ_estmの精度をより一層高めることができる。

補足すると、本実施形態のように不感帯処理部２６ha，２６hbを用いて摩擦係数増減操作量Δμを決定することは、前記第２〜第５実施形態にも適用することができる。この場合には、前記第７実施形態に関して説明した場合と同様に、前記第２〜第５実施形態におけるＳ１２２−５−４の処理（更新中止条件が成立しない場合にΔμを算出する処理）において、上記の如く、Mnsp_err_faと、p_fbとを用いて摩擦係数増減操作量Δμを決定するようにすればよい。

また、前記Ｓ１２２−５−１の判断処理を行う際には、Mnsp_sens及びMnsp_estmの代わりに、それぞれのフィルタリング値Mnsp_sens_f、Mnsp_estm_fを用いて当該判断処理を行うようにすればよい。また、Ｓ１２２−５−２０の判断処理を行う際には、Mnsp_sens、Mnsp_estm及びｐの代わりに、それぞれ、Mnsp_sens_f、Mnsp_estm_f、p_fb（又はp_f）を用いて、当該判断処理を行うようにすればよい。

また、本実施形態では、Mnsp_err_fを入力する不感帯処理部２６haと、p_fbを入力する不感帯処理部２６hbとを備えたが、いずれか一方の不感帯処理部２６ha又は２６hbを省略してもよい。

なお、以上説明した第１〜第９実施形態では、ＮＳＰヨーモーメント推定値Mnsp_estmを求めるために、各車輪２−ｉの駆動・制動力推定値Fsubx_i_estmと横力推定値Fsuby_i_estmとを求め、それらの推定値を基に、Mnsp_estmを算出するようにしたが、実ＮＳＰヨーモーメントMnsp_actは、一般には、各車輪２−ｉの横力及び駆動・制動力のうちの横力に対する依存性が高く、駆動・制動力に対する依存性が低い。従って、各車輪２−ｉの駆動・制動力推定値Fsubx_i_estmを求めることを省略してもよい。この場合、例えば、車輪２−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）の横力推定値Fsuby_i_estmの合力によって車両１の重心点に作用する横方向の並進力と、該横力推定値Fsuby_i_estmの合力によって車両１の重心点に作用するヨー軸周りのモーメントとをそれぞれ、前記全路面反力合成横力推定値Fgy_total_estm、全路面反力ヨーモーメントMgz_total_estmとして求め、その求めたFgy_total_estmとMgz_total_estmとから前記式７−１によって、ＮＳＰヨーモーメント推定値Mnsp_estmを求めるようにすればよい。

また、車両１の横滑り運動も、各車輪２−ｉの横力及び駆動・制動力のうちの横力に対する依存性が高い。従って、車両１の横滑り運動の状態量を前記車両運動推定部２４ｄで推定する場合に、車輪２−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）の横力推定値Fsuby_i_estmの合力によって車両１の重心点に作用する横方向の並進力だけを、車両１の重心点に作用する横方向の外力（並進力）の全体と見なして車両１の横滑り運動の状態量を推定するようにしてもよい。例えば、車輪２−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）の横力推定値Fsuby_i_estmの合力によって車両１の重心点に作用する横方向の並進力の値を、全路面反力合成横力推定値Fgy_total_estmとして求め、このFgy_total_estmを用いて前記式１−１４ａの演算を行うことで、車両重心横滑り速度変化率推定値Vgdot_y_estmを求めると共に該Vgdot_y_estmを積分することで車両重心横滑り速度推定値Vgy_estmを求めるようにしてもよい。

また、以上説明した第１〜第９実施形態では、バンク角推定手段２８及び勾配角推定手段３０を備えたが、前記第１〜第９実施形態で路面摩擦係数μを推定する処理では、路面バンク推定値θbank_estm及び路面勾配角推定値θslope_estmは不要である。従って、バンク角推定手段２８及び勾配角推定手段３０を省略してもよい。

また、前記車両モデル演算手段２４の処理では、路面が水平面であることを前提とした車両運動モデルを用いたが、路面バンク角θbankや路面勾配角θslopeを考慮した車両運動モデルを用いてもよい。例えば、前記式１−１３、１−１４を、それぞれ次式１−１３ｂ、１−１４ｂに置き換えた車両運動モデルを用いるようにしてもよい。

Fgx_total＝ｍ＊（Vgdot_x−Vgy＊γ−ｇ＊ｓｉｎ(θslope)） ……式１−１３ｂ
Fgy_total＝ｍ＊（Vgdot_y＋Vgx＊γ＋ｇ＊ｓｉｎ(θbank)） ……式１−１４ｂ

この場合には、車両モデル演算手段２４は、例えば次のようにして、車両重心前後速度推定値Vgx_estmや車両重心横滑り速度推定値Vgy_estmを求めつつ、路面バンク角θbankや路面勾配角θslopeを推定することができる。

具体的には、この場合には、車両モデル演算手段２４は、前記式１−１３ａ，１−１４ａの代わりに、それぞれ、次式１−１３ｃ，１−１４ｃにより、車両重心前後速度変化率推定値Vgdot_x_estm及び車両重心横滑り速度変化率推定値Vgdot_y_estmを算出する。

Vgdot_x_estm＝Fgx_total_estm／ｍ＋Vgy_estm_p＊γ_estm_p
＋ｇ＊ｓｉｎ(θslope_estm_p) ……式１−１３ｃ
Vgdot_y_estm＝Fgy_total_estm／ｍ−Vgx_estm_p＊γ_estm_p
−ｇ＊ｓｉｎ(θbank_estm_p) ……式１−１４ｃ

そして、車両モデル演算手段２４は、これらのVgdot_x_estmとVgdot_y_estmとを用いて、前記第１実施形態と同様に、車両重心前後速度推定値Vgx_estmと車両重心横滑り速度推定値Vgy_estmとを求める。なお、車両重心前後速度推定値Vgx_estmは、前記車輪速度選択検出値Vw_i_sens_selectに一致させるようにしてもよい。

さらに、車両モデル演算手段２４は、前記前後加速度センサ１４が感応する加速度の推定値であるセンサ感応前後加速度推定値Accx_sensor_estmと、横加速度センサ１５が感応する加速度の推定値であるセンサ感応横加速度推定値Accy_sensor_estmとをそれぞれ次式１−３１，１−３２により算出する。

Accx_sensor_estm＝Vgdot_x_estm−Vgy_estm_p＊γ_estm_p
−ｇ＊ｓｉｎ(θslope_estm_p) ……式１−３１
Accy_sensor_estm＝Vgdot_y_estm＋Vgx_estm_p＊γ_estm_p
＋ｇ＊ｓｉｎ(θbank_estm_p) ……式１−３２

なお、式１−３１，１−３２の代わりに、それぞれ、式１−１３ｃの右辺の第１項の演算、式１−１４ｃの右辺の第１項の演算により、Accx_sensor_estmとAccy_sensor_estmとを求めるようにしてもよい。

ここで、上記のように求められるAccx_sensor_estmは、路面勾配角推定値の前回値（最新値）θslope_estm_pが正確であると仮定して求められるセンサ感応前後加速度推定値を意味する。同様に、上記のように求められるAccy_sensor_estmは、路面バンク角推定値の前回値（最新値）θbank_estm_pが正確であると仮定して求められるセンサ感応横加速度推定値を意味する。従って、前後加速度センサ１４の出力に基づく車両重心前後加速度検出値Accx_sens（＝センサ感応前後加速度検出値）と、センサ感応前後加速度推定値Accx_sensor_estmとの偏差は、θslope_estm_pの誤差に応じたものとなると考えられる。同様に、横加速度センサ１５の出力に基づく車両重心横加速度検出値Accy_sens（＝センサ感応横加速度検出値）と、センサ感応横加速度推定値Accy_sensor_estmとの偏差は、θbank_estm_pの誤差に応じたものとなると考えられる。

そこで、車両モデル演算手段２４は、車両重心前後加速度検出値Accx_sensと、センサ感応前後加速度推定値Accx_sensor_estmとの偏差を“０”に収束させるように、該偏差に応じてフィードバック制御則により路面勾配角推定値θslope_estmを更新することによって、新たな路面勾配角推定値θslope_estmを求める。同様に、車両モデル演算手段２４は、車両重心横加速度検出値Accy_sensと、センサ感応横加速度推定値Accy_sensor_estmとの偏差を“０”に収束させるように、該偏差に応じてフィードバック制御則によりθbank_estmを更新することによって、新たな路面バンク角推定値θbank_estmを求める。

例えば、車両モデル演算手段２４は、次式１−３３，１−３４により、それぞれ、新たな路面勾配角推定値θslope_estm、路面バンク角推定値θbank_estmを求める。

θslope_estm＝θslope_estm_p＋Kslope＊（Accx_sens−Accx_sensor_estm）
……式１−３３
θbank_estm＝θbank_estm_p＋Kbank＊（Accy_sens−Accy_sensor_estm）
……式１−３４

なお、式１−３３のKslope、式１−３４のKbankは、それぞれ、あらかじめ設定された所定値（比例ゲイン）である。この例では、偏差（Accx_sens−Accx_sensor_estm）、（Accy_sens−Accy_sensor_estm）の積分演算によって、それぞれ、θslope_estm、θbank_estmとが算出されることとなる。

以上のようにして、車両重心前後速度推定値Vgx_estmや車両重心横滑り速度推定値Vgy_estmを求めつつ、路面バンク角θbankや路面勾配角θslopeを推定することができる。

なお、このようにした場合には、車両重心前後加速度推定値Accx_estmや車両重心横加速度推定値Accy_estmの算出は不要である。また、この場合には、前記式１−１４ｂにより表される関係が、車両運動・路面反力推定手段に係わる動力学的関係に相当する。

１…車両、２−１，２−２，２−３，２−４…車輪、１５…横加速度センサ、Ｓ１０２〜Ｓ１１６，Ｓ１２２−２…ＮＳＰヨーモーメント第１推定手段、Ｓ１２２−１…ＮＳＰヨーモーメント第２推定手段、２６ｄ（Ｓ１２２−４）…μ感度算出部（μ感度算出手段）、２６ｅ（Ｓ１２２−５）…摩擦係数増減操作量決定部（摩擦係数増減操作量決定手段）、２６ｆ（Ｓ１２２−６）…摩擦係数推定値更新部（摩擦係数推定値更新手段）。

Claims (14)

1. 車両が走行している路面の摩擦係数を更新しつつ推定する路面摩擦係数推定装置であって、
   車両の各車輪に路面から作用する路面反力の合力によって車両のニュートラル・ステア・ポイント（以下、ＮＳＰという）でのヨー軸周りに発生する外力モーメントであるＮＳＰヨーモーメントの第１推定値を、車両の車輪と路面との間の滑りと路面反力との関係を表す摩擦特性モデルと、既に決定された摩擦係数の推定値と、車両の挙動に関する所定種類の観測対象量の観測値とを用いて求めるＮＳＰヨーモーメント第１推定手段と、
   車両の横方向の加速度に応じた出力を発生する加速度センサと、
   車両の運動によって前記ＮＳＰでのヨー軸周りに発生する慣性力モーメントを規定する車両の運動状態量の観測値であって、前記加速度センサの出力が示す加速度の観測値を含む該運動状態量の観測値から、該慣性力モーメントに釣り合う外力モーメントの値を求め、その求めた外力モーメントの値を前記ＮＳＰヨーモーメントの第２推定値として得るＮＳＰヨーモーメント第２推定手段と、
   前記第１推定値と第２推定値との偏差、又は、該第１推定値を周波数成分調整用の第１フィルタに通してなる第１推定フィルタリング値と第２推定値を周波数成分調整用の第２フィルタに通してなる第２推定フィルタリング値との偏差を“０”に収束させるように、少なくとも該偏差に応じて路面の摩擦係数の推定値の増減操作量を決定する摩擦係数増減操作量決定手段と、
   前記増減操作量に応じて路面の摩擦係数の推定値を更新することによって該摩擦係数の新たな推定値を決定する摩擦係数推定値更新手段とを備えることを特徴とする路面摩擦係数推定装置。
2. 請求項１記載の路面摩擦係数推定装置において、
   前記ＮＳＰヨーモーメント第１推定手段は、前記摩擦特性モデルと、前記既に決定された路面の摩擦係数の推定値と、前記観測対象量の観測値とを基に、車両の各車輪に作用する路面反力のうちの少なくとも横力を推定し、該横力の推定値を用いて前記ＮＳＰヨーモーメントの第１推定値を求めることを特徴とする路面摩擦係数推定装置。
3. 請求項２記載の路面摩擦係数推定装置において、
   前記ＮＳＰヨーモーメント第１推定手段は、車両の各車輪に作用する路面反力の合力によって発生する車両の運動の状態量のうちの少なくとも横滑り運動の状態量を推定しつつ、各車輪に作用する路面反力のうちの少なくとも横力を推定する車両運動・路面反力推定手段を備え、
   該車両運動・路面反力推定手段は、
   前記観測対象量の観測値と既に求めた車両の横滑り運動の状態量の推定値とを用いて車両の各車輪の滑りとしての横滑り角の推定値を求める手段と、
   少なくとも各車輪の横滑り角の推定値と前記既に決定された路面の摩擦係数の推定値とを前記摩擦特性モデルに入力し、該摩擦特性モデルにより各車輪に作用する横力の推定値を求める手段と、
   各車輪に作用する横力を少なくとも含む路面反力の合力と前記車両の横滑り運動の状態量との間の動力学的関係と、前記各車輪に作用する横力の推定値とを用いて車両の横滑り運動の状態量の新たな推定値を求める手段とを有することを特徴とする路面摩擦係数推定装置。
4. 請求項１記載の路面摩擦係数推定装置において、
   前記ＮＳＰヨーモーメント第１推定手段は、路面の摩擦係数の前記最新の推定値と、前記摩擦特性モデルと、前記観測対象量の観測値とを基に、車両の各車輪に作用する路面反力のうちの駆動・制動力及び横力を推定し、該駆動・制動力の推定値と横力の推定値とを用いて前記ＮＳＰヨーモーメントの第１推定値を求めることを特徴とする路面摩擦係数推定装置。
5. 請求項４記載の路面摩擦係数推定装置において、
   前記ＮＳＰヨーモーメント第１推定手段は、車両の各車輪に作用する路面反力の合力によって発生する車両の運動の状態量のうちの少なくとも横滑り運動の状態量を推定しつつ、各車輪に作用する路面反力のうちの駆動・制動力及び横力を推定する車両運動・路面反力推定手段を備え、
   該車両運動・路面反力推定手段は、
   前記観測対象量の観測値と既に求めた車両の横滑り運動の状態量の推定値とを用いて車両の各車輪の滑りとしてのスリップ率及び横滑り角の推定値を求める手段と、
   少なくとも各車輪のスリップ率及び横滑り角の推定値と前記既に決定された路面の摩擦係数の推定値とを前記摩擦特性モデルに入力し、該摩擦特性モデルにより各車輪に作用する駆動・制動力及び横力の推定値を求める手段と、
   各車輪に作用する駆動・制動力及び横力を少なくとも含む路面反力の合力と前記車両の横滑り運動の状態量との間の動力学的関係と、前記各車輪に作用する駆動・制動力及び横力の推定値とを用いて車両の横滑り運動の状態量の新たな推定値を求める手段とを有することを特徴とする路面摩擦係数推定装置。
6. 請求項２又は３記載の路面摩擦係数推定装置において、
   前記摩擦特性モデルは、少なくとも車両の各車輪のスリップ率又は該車輪に作用する路面反力のうちの駆動・制動力と、該路面反力のうちの横力と、該車輪の横すべり角と、路面の摩擦係数との間の関係を表すモデルを含むことを特徴とする路面摩擦係数推定装置。
7. 請求項４又は５記載の路面摩擦係数推定装置において、
   前記摩擦特性モデルは、車両の各車輪のスリップ率と、該車輪に作用する路面反力のうちの駆動・制動力と、該車輪の横すべり角と、路面の摩擦係数との間の関係を表す第１モデル、並びに、車両の各車輪のスリップ率又は該車輪に作用する路面反力のうちの駆動・制動力と、該路面反力のうちの横力と、該車輪の横すべり角と、路面の摩擦係数との間の関係を表す第２モデルを含むことを特徴とする路面摩擦係数推定装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の路面摩擦係数推定装置において、
   前記ＮＳＰヨーモーメント第２推定手段は、前記運動状態量の観測値として、車両のヨー軸周りの回転運動に関する状態量の観測値と、前記加速度センサの出力が示す車両の横方向の加速度の値とを用いることを特徴とする路面摩擦係数推定装置。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の路面摩擦係数推定装置において、
   路面の摩擦係数の増加量に対する前記ＮＳＰヨーモーメントの増加量の比率であるμ感度の値を、車両の車輪のうちの操舵輪の操舵角の観測値と、車両のヨーレートの観測値とを線形結合することにより求めるμ感度算出手段をさらに備え、
   前記摩擦係数増減操作量決定手段は、前記第１推定値と第２推定値との偏差、又は、前記第１推定フィルタリング値と第２推定フィルタリング値との偏差と、前記μ感度の値とに応じて前記増減操作量を決定することを特徴とする路面摩擦係数推定装置。
10. 請求項９記載の路面摩擦係数推定装置において、
    前記摩擦係数増減操作量決定手段は、前記第１推定値と第２推定値との偏差、又は、前記第１推定フィルタリング値と第２推定フィルタリング値との偏差と、前記μ感度の値、又は該μ感度の値を周波数成分調整用の第３フィルタと飽和特性要素とのうちの一方もしくは両方に通してなるμ感度依存値との積である偏差・μ感度積に応じて前記増減操作量を決定することを特徴とする路面摩擦係数推定装置。
11. 請求項１０記載の路面摩擦係数推定装置において、
    前記摩擦係数増減操作量決定手段は、前記増減操作量を前記偏差・μ感度積に比例させるように該偏差・μ感度積に応じて前記増減操作量を決定することを特徴とする路面摩擦係数推定装置。
12. 請求項９〜１１のいずれか１項に記載の路面摩擦係数推定装置において、
    前記μ感度算出手段は、前記線形結合において前記操舵角の観測値と前記ヨーレートの観測値とにそれぞれ掛かる重み係数を、当該両重み係数の相互の比率が車両の車速に応じて変化するように、当該両重み係数のうちの少なくともいずれか一方を該車速の観測値に応じて設定し、その設定した重み係数を用いて前記線形結合の演算を行うことを特徴とする路面摩擦係数推定装置。
13. 請求項９〜１１のいずれか１項に記載の路面摩擦係数推定装置において、
    前記μ感度算出手段は、車両の車輪のうちの操舵輪の操舵角の観測値（δf_sens）と、車両のヨーレートの観測値（γ_sens）と、車両の車速の観測値（Ｖx_estm）とから、次式０１により前記μ感度の値を求めることを特徴とする路面摩擦係数推定装置。
    
    μ感度＝A1(Ｖx_estm)＊γ_sens＋A2＊δf_sens ……式０１
    
    ただし、A1(Ｖx_estm)＝Ｉz＊(a22−(a21／a11)＊a12s)／Ｖx_estm、 A2＝(b2−(a21／a11)＊b1)、 a11＝−２＊(CPf0＋CPr0)／ｍ、 a12s＝−２＊(Ｌf＊CPf0−Ｌr＊CPr0)／ｍ、a21＝−２＊(Ｌf＊CPf0−Ｌr＊CPr0)／Ｉz、 a22＝−２＊(Ｌf＊Lf＊CPf0＋Ｌr＊Ｌr＊CPr0)／Ｉz、 b1＝２＊CPf0／ｍ、 CPf0：摩擦係数＝１となる路面での車両の前輪（操舵輪）の１輪当たりのコーナリングパワー、 CPr0：摩擦係数＝１となる路面での車両の後輪の１輪当たりのコーナリングパワー、Ｌf：車両の重心と前輪の車軸との間の距離、Ｌr：車両の重心と後輪の車軸との間の距離、ｍ：車両の質量、Ｉz：車両のヨー軸周りの慣性モーメント。
14. 請求項９〜１１のいずれか１項に記載の路面摩擦係数推定装置において、
    前記μ感度算出手段が実行する前記線形結合は、実際の車両の横滑り運動とヨー軸周りの回転運動とを、操舵輪としての前輪と、非操舵輪としての後輪を１輪ずつ備えるモデル車両の挙動として近似表現する線形２輪車両モデルにおいて、路面の摩擦係数を一定値とした場合に、車両の車輪のうちの操舵輪の操舵角の観測値と、車両のヨーレートの観測値と、車両の車速の観測値とから前記線形２輪車両モデルを用いて特定される前記ＮＳＰヨーモーメントの値に、前記μ感度の値が比例するように該μ感度の値を決定する線形結合であることを特徴とする路面摩擦係数推定装置。

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