JP5206490B2 - 車両接地面摩擦状態推定装置及びその方法 - Google Patents

Description

本発明は、車輪接地面の摩擦状態或いは車輪の路面グリップ状態を推定する技術に関する。

従来技術として、駆動輪の回転角加速度の最大値から路面μを推定し、駆動輪にスリップが発生しないように最適なトルク制御を行うものがある。

特公平６−７８７３６号公報

ところで、特許文献１は回転角加速度の最大値から路面μを推定するものである。これに対して、検出値とタイヤモデル（例えばマップ）とを比較することで、路面μを推定することも考えられる。
しかし、タイヤモデルの基準になったタイヤからタイヤ特性（グリップ力等）が異なるタイヤに履き換えた場合には、該タイヤモデルを用いた路面μの推定精度が低下してしまう恐れがある。
本発明の課題は、タイヤ特性の影響を受けないタイヤモデルに基づいて高い精度で路面μを推定することである。

前記課題を解決するために、本発明は、基準タイヤにより基準路面摩擦係数の基準路面で得られる車輪のタイヤ力と車輪のスリップ度との相関関係で成立する特性線を表すタイヤ特性を想定してモデル化したタイヤ特性相関関係マップを備える。
そして、本発明は、検出したタイヤ力と検出したスリップ度との相関関係が直線関係となる領域における該タイヤ力と該スリップ度との比である線形域検出値比を得る。また、本発明は、想定したタイヤ特性相関関係マップのタイヤ力とスリップ度との相関関係が直線関係となる領域における該タイヤ力と該スリップ度との線形域基準値比を得る。そして、本発明は、線形域検出値比と線形域基準値比との比を補正係数とし、補正係数を基にタイヤ特性相関関係マップを補正する。

ここで、タイヤ特性が異なるとき、タイヤ力とスリップ度との相関関係も異なることがある。このとき、その相関関係が直線関係となる領域のタイヤ力とスリップ度との比も異なるものとなる。
このような場合に、タイヤ力とスリップ度との相関関係の変化と、その相関関係が直線関係となる領域のタイヤ力とスリップ度との比の変化との間には、ある相関がある。

本発明によれば、線形域検出値比と線形域基準値比とを基に、タイヤ特性相関関係マップを該線形域検出値比が得られるタイヤ特性のものに合致させることができる。
これにより、タイヤモデルを構成するタイヤ特性相関関係マップを実際のタイヤ特性のものに合致させることができるため、タイヤ特性の影響を受けないタイヤモデルに基づいて高い精度で路面μを推定できる。

前提となる技術を説明するために使用した図であり、車輪のスリップ率λと車輪の制駆動力Ｆｘとの間に成立するタイヤ特性曲線（Ｆｘ−λ特性曲線）を示す特性図である。 前提となる技術を説明するために使用した図であり、各路面μのタイヤ特性曲線（Ｆｘ−λ特性曲線）及び摩擦円を示す特性図である。 前提となる技術を説明するために使用した図であり、各路面μのタイヤ特性曲線（Ｆｘ−λ特性曲線）について、該タイヤ特性曲線の原点を通る直線との交点での接線の傾きを示す特性図である。 前提となる技術を説明するために使用した図であり、各路面μのタイヤ特性曲線（Ｆｘ−λ特性曲線）について、該タイヤ特性曲線の原点を通る直線との交点での接線の傾きを示す他の特性図である。 前提となる技術を説明するために使用した図であり、路面μが異なるタイヤ特性曲線について得られる制駆動力Ｆｘ同士の比、スリップ率λ同士の比、又は線長同士の比と、路面μの比とが等しくなることを示す特性図である。 前提となる技術を説明するために使用した図であり、路面μが異なる路面で得た制駆動力Ｆｘとスリップ率λとの関係を示す特性図である。 前提となる技術を説明するために使用した図であり、スタッドレスタイヤについて、路面μが異なる路面で得た制駆動力Ｆｘとスリップ率λとの関係を示す特性図である。 前提となる技術を説明するために使用した図であり、タイヤ特性曲線（Ｆｘ−λ特性曲線）の任意点の制駆動力Ｆｘとスリップ率λとの比（Ｆｘ／λ）と、その任意点でのタイヤ特性曲線の接線の傾き（μ勾配）とのプロット点の集合からなる特性図である。 前提となる技術を説明するために使用した図であり、図８のプロット点から得た特性曲線（グリップ特性曲線）を示す特性図である。 車輪のスリップ角βｔと車輪の横力Ｆｙとの間に成立するタイヤ特性曲線（Ｆｙ−βｔ特性曲線）を示す特性図である。 前提となる技術を説明するために使用した図であり、各路面μのタイヤ特性曲線（Ｆｙ−βｔ特性曲線）及び摩擦円を示す特性図である。 前提となる技術を説明するために使用した図であり、各路面μのタイヤ特性曲線（Ｆｙ−βｔ特性曲線）について、該タイヤ特性曲線の原点を通る直線との交点での接線の傾きを示す特性図である。 前提となる技術を説明するために使用した図であり、各路面μのタイヤ特性曲線（Ｆｙ−βｔ特性曲線）について、該タイヤ特性曲線の原点を通る直線との交点での接線の傾きを示す他の特性図である。 前提となる技術を説明するために使用した図であり、路面μが異なるタイヤ特性曲線について得られる横力Ｆｙ同士の比、スリップ角βｔ同士の比、又は線長同士の比と、路面μの比とが等しくなることを示す特性図である。 前提となる技術を説明するために使用した図であり、路面μが異なるタイヤ特性曲線について得られるタイヤ力Ｆ同士の比、スリップ度Ｓ同士の比、又は線長同士の比と、路面μの比とが等しくなることを示す特性図である。 前提となる技術を説明するために使用した図であり、タイヤ特性曲線（Ｆｙ−βｔ特性曲線）の任意点の横力Ｆｙとスリップ角βｔとの比（Ｆｙ／βｔ）と、その任意点でのタイヤ特性曲線の接線の傾き（μ勾配）との関係（グリップ特性曲線）を示す特性図である。 第１の実施形態の車両の概略構成を示す図である。 車両走行状態推定装置の構成を示すブロック図である。 車体スリップ角推定部の構成を示すブロック図である。 旋回中の車体に働く場の力を説明するために使用した図である。 旋回中の車体に働く場の力を説明するために使用した図である。 補償ゲインを設定するための制御マップを説明するために使用した特性図である。 車両の線形２輪モデルを説明するために使用した図である。 路面μ推定値演算部の処理手順であり、実測点とタイヤの特性曲線の原点とを結ぶ直線の線長を基に、路面μの推定値の算出する処理手順を示すフローチャートである。 ＥＰＳ出力調整マップを説明するために使用した特性図である。 線形域Ｃｐ値推定部の処理手順を示すフローチャートである。 線形域Ｃｐ値推定部の判定処理の処理手順を示すフローチャートである。 タイヤ特性曲線マップの補正を説明するために使用した図である。 タイヤ特性が異なる２つのタイヤ特性曲線を示す特性図である。 補正比Ｒに基づく特性マップの補正を説明するために使用した図である。 補正後の特性マップを用いて行う走行路面の路面μの推定値の算出手順を示すフローチャートである。 タイヤ特性が異なる２つのグリップ特性曲線を示す特性図である。 補正比Ｒを基に実測値を補正する説明をするために使用した特性図である。 第２の実施形態の車両の概略構成を示す図である。 システム制御部の構成を示すブロック図である。 路面μ推定値演算部の処理手順であり、実測点とタイヤの特性曲線の原点とを結ぶ直線の線長を基に、路面μの推定値の算出する処理手順を示すフローチャートである。 路面μ（推定値）とゲインＧａｉｎとの関係を示す特性図である。 線形域Ｃｐ値推定部の処理手順を示すフローチャートである。 特性マップの補正を説明するために使用した図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（実施形態の前提となる技術）
先ず、本実施形態の前提となる技術を説明する。
（１）車輪のスリップ率と車輪の制駆動力との関係
図１はタイヤ特性曲線を示す。このタイヤ特性曲線は、駆動輪のスリップ率λと駆動輪の制駆動力（又は前後力）Ｆｘとの間に成立する一般的な相関関係を示す。例えば、マジックフォーミュラ（MagicFormula）といったタイヤモデルからタイヤ特性曲線を得る。ここで、制駆動力Ｆｘは、タイヤから地面に作用する力である。また、制駆動力Ｆｘが接地面において車輪に作用する車輪力に相当する。車輪のスリップ率λが車輪のスリップ度に相当する。

図１に示すように、タイヤ特性曲線では、スリップ率λと制駆動力Ｆｘとの関係が、スリップ率λの絶対値が増加するに従い線形（直線関係）から非線形（曲線関係）に遷移する。すなわち、タイヤ特性曲線では、スリップ率λが零から所定の範囲内にある場合には、スリップ率λと制駆動力Ｆｘとの間に線形関係が成り立つ。そして、タイヤ特性曲線では、スリップ率λ（絶対値）がある程度大きくなると（前記所定の範囲を超えると）、スリップ率λと制駆動力Ｆｘとの関係が非線形関係になる。このように、タイヤ特性曲線は、線形部分と非線形部分とを有する。

このようなスリップ率λと制駆動力Ｆｘとの間にある関係や線形関係から非線形関係への遷移は、タイヤ特性曲線の接線の傾きに着目すれば一目瞭然である。ここでいうタイヤ特性曲線の接線の傾きとは、スリップ率λの変化量と制駆動力Ｆｘの変化量との比、すなわち、制駆動力Ｆｘのスリップ率λに関する偏微分係数で示される値である。
ここで、図１に示すように、タイヤ特性曲線の原点を通る任意の直線ａ，ｂ，ｃ，ｄ，…を描く。すると、タイヤ特性曲線に対して交わる任意の直線ａ，ｂ，ｃ，ｄ，…との交点（同図中に○印で示す交点）でタイヤ特性曲線の接線の傾きを得ることができる。そして、タイヤ特性曲線の接線の傾きは各交点で異なるものとなる。このようなタイヤ特性曲線の接線の傾きに着目することで、スリップ率λと制駆動力Ｆｘとの間にある関係や線形関係から非線形関係への遷移の状態を知ることができる。

これにより、タイヤの摩擦状態の推定も可能になる。例えば、図１に示すように、タイヤ特性曲線上で、非線形域でも線形域に近い位置ｘ０にあれば、タイヤの摩擦状態が安定状態にあると推定できる。そして、タイヤの摩擦状態が安定状態にあれば、例えばタイヤがその能力を発揮できるレベルにあると推定できる。又は車両が安定状態にあると推定できる。

図２は、各種路面μのタイヤ特性曲線と摩擦円を示す。図２（ａ）は、各種路面μのタイヤ特性曲線を示す。図２（ｂ）〜（ｄ）は、各路面μの摩擦円を示す。路面μは例えば０．２、０．５、１．０である。図２（ａ）に示すように、タイヤ特性曲線は、各路面μで定性的に同様な傾向を示す。また、図２（ｂ）〜（ｄ）に示すように、路面μが小さくなるほど摩擦円が小さくなる。すなわち、路面μが小さくなるほどタイヤが許容できる制駆動力が小さくなる。このように、タイヤ特性は、路面摩擦係数（路面μ）をパラメータとした特性となる。このようなことから、図２に示すように、路面摩擦係数の値に応じて、低摩擦の場合のタイヤ特性曲線、中摩擦の場合のタイヤ特性曲線、及び高摩擦の場合のタイヤ特性曲線等を得ることができる。

図３は、各種路面μのタイヤ特性曲線と該タイヤ特性曲線の原点を通る任意の直線ｂ，ｃ，ｄとの関係を示す。図３に示すように、前記図１と同様に、各種路面μのタイヤ特性曲線について、任意の直線ｂ，ｃ，ｄとの交点で接線の傾きを得る。すなわち、各種路面μでのタイヤ特性曲線について、直線ｂとの交点で接線の傾きをそれぞれ得る。各種路面μでのタイヤ特性曲線について、直線ｃとの交点で接線の傾きをそれぞれ得る。各種路面μでのタイヤ特性曲線について、直線ｄとの交点で接線の傾きをそれぞれ得る。その結果、同一直線との交点で得られる各種路面μのタイヤ特性曲線の接線の傾きが同一となる結果を得ることができる。

例えば、図４では、前記図３に示した直線ｃに着目している。図４に示すように、直線ｃとの交点での接線の傾きは各種路面μのタイヤ特性曲線で同一となる。すなわち、路面μがμ＝０．２のタイヤ特性曲線との交点ｘ１を示す制駆動力Ｆｘ１とスリップ率λ１との比（Ｆｘ１／λ１）を得る。また、路面μがμ＝０．５のタイヤ特性曲線との交点ｘ２を示す制駆動力Ｆｘ２とスリップ率λ２との比（Ｆｘ２／λ２）を得る。また、路面μがμ＝１．０のタイヤ特性曲線との交点ｘ３を示す制駆動力Ｆｘ３とスリップ率λ３との比（Ｆｘ３／λ３）を得る。そのようにして得た各値は同一値となる。そして、それら各交点ｘ１，ｘ２，ｘ３での接線の傾きが同一値となる。

このように、路面μが異なっても、各タイヤ特性曲線について、制駆動力Ｆｘとスリップ率λとの比（Ｆｘ／λ）が同一になる値（λ，Ｆｘ）で接線の傾きが同一となる。
そして、各タイヤ特性曲線で制駆動力Ｆｘとスリップ率λとの比（Ｆｘ／λ）が同一となる値（λ，Ｆｘ）に関し、異なるタイヤ特性曲線間で得られる制駆動力Ｆｘ同士の比又はスリップ率λ同士の比は、路面μの比と等しくなる。

図５を用いて、路面μが異なる各タイヤ特性曲線について、制駆動力Ｆｘ同士の比又はスリップ率λ同士の比と、その路面μとの比の関係を説明する。図５には、路面μが異なる路面Ａ（路面μ＝μ_Ａ）及び路面Ｂ（路面μ＝μ_Ｂ）それぞれで得られるタイヤ特性曲線を示す。
図５に示すように、制駆動力Ｆｘとスリップ率λとの比（Ｆｘ／λ）が同一となる値（λ，Ｆｘ）（同図中に■印、●印でそれぞれ示す値）でそれぞれ得られる制駆動力ａ２と制駆動力ｂ２との比（ａ２／ｂ２）と、路面Ａの路面μ値μ_Ａと路面Ｂの路面μ値μ_Ｂとの比（μ_Ａ／μ_Ｂ）とは同一値になる。

また、同じく、制駆動力Ｆｘとスリップ率λとの比（Ｆｘ／λ）が同一となる値（λ，Ｆｘ）でそれぞれ得られるスリップ率ａ３とスリップ率ｂ３との比（ａ３／ｂ３）と、路面Ａの路面μ値μ_Ａと路面Ｂの路面μ値μ_Ｂとの比（μ_Ａ／μ_Ｂ）とは同一値になる。
このようなことから、制駆動力Ｆｘとスリップ率λとの比（Ｆｘ／λ）が同一となる値（λ，Ｆｘ）と原点（０，０）とをそれぞれ結んで得られる線長ａ１と線長ｂ１との比（ａ１／ｂ１）と、路面Ａの路面μ値μ_Ａと路面Ｂの路面μ値μ_Ｂとの比（μ_Ａ／μ_Ｂ）とは同一値になる。このことは、幾何学的に次のように証明できる。

路面Ａのタイヤ特性曲線を用いて描ける三角形（ａ１，ａ２，ａ３を辺とする三角形）と路面Ｂのタイヤ特性曲線を用いて描ける三角形（ｂ１，ｂ２，ｂ３を辺とする三角形）とは相似の三角形となる。このことから、ａ１とｂ１との比と、ａ２とｂ２との比と、ａ３とｂ３との比とは、それぞれ同一値になる（ａ１：ｂ１＝ａ２：ｂ２＝ａ３：ｂ３）。そして、制駆動力Ｆｘについてのａ２とｂ２との比（ａ２／ｂ２）及びスリップ率λについてのａ３とｂ３との比（ａ３／ｂ３）は、路面Ａの路面μ値μ_Ａと路面Ｂの路面μ値μ_Ｂとの比（μ_Ａ／μ_Ｂ）と同一値になる。よって、線長ａ１と線長ｂ１との比（ａ１／ｂ１）と、路面Ａの路面μ値μ_Ａと路面Ｂの路面μ値μ_Ｂとの比（μ_Ａ／μ_Ｂ）とは同一値となる結論を得ることができる。
以上のように制駆動力Ｆｘ同士の比、スリップ率λ同士の比又は前記線長同士の比を知ることができれば、路面μの比を知ることができる。

図６は、路面μが異なる路面で得た制駆動力Ｆｘとスリップ率λとの関係を示す。図６中、振動波形は、Ｄｒｙ路、Ｗｅｔ路及び低μ路で得た実測値を示す。また、点線は、それぞれの路面におけるタイヤ（ノーマルタイヤ）の特性曲線を示す。図６に示すように、路面μが異なる各路面におけるタイヤ特性曲線が、制駆動力Ｆｘとスリップ率λとの比（Ｆｘ／λ）を維持しながらも、路面μが小さくなるほど制駆動力Ｆｘ及びスリップ率λが小さくなる。

図７は、スタッドレスタイヤについて、路面μが異なる路面で得た制駆動力Ｆｘとスリップ率λとの関係を示す。図７中、振動波形は、Ｄｒｙ路、Ｗｅｔ路及び低μ路で得た実測値を示す。また、点線は、それぞれの路面におけるタイヤ特性曲線を示す。また、太線の点線は、ノーマルタイヤのタイヤ特性曲線を示す。
図７に示すように、路面μが異なる各路面におけるタイヤ特性曲線（細線の点線）が、制駆動力Ｆｘとスリップ率λとの比（Ｆｘ／λ）を維持しながらも、路面μが小さくなるほど、制駆動力Ｆｘ及びスリップ率λが小さくなる。さらに、ノーマルタイヤのタイヤ特性曲線（太線の点線）の制駆動力Ｆｘとスリップ率λとの比（Ｆｘ／λ）と、スタッドレスタイヤのタイヤ特性曲線（細線の点線）の制駆動力Ｆｘとスリップ率λとの比（Ｆｘ／λ）とが、同一値となっている。すなわち、ノーマルタイヤのタイヤ特性曲線とスタッドレスタイヤのタイヤ特性曲線とは相似形状となる。つまり、スタッドレスタイヤのようにグリップ力やタイヤの表面形状等が異なる場合でも、ノーマルタイヤのタイヤ特性曲線の制駆動力Ｆｘとスリップ率λとの比（Ｆｘ／λ）と同一値となる。

図８は、タイヤ特性曲線の任意点の制駆動力Ｆｘとスリップ率λとの比（Ｆｘ／λ）と、その任意点でのタイヤ特性曲線の接線の傾き（∂制駆動力／∂スリップ率）との関係を示す。図８では、各路面μ（例えばμ＝０．２、０．５、１．０）で得た値をプロットしている。図８に示すように、路面μにかかわらず、制駆動力Ｆｘとスリップ率λとの比（Ｆｘ／λ）とタイヤ特性曲線の接線の傾きとが一定の関係を示している。

図９は、前記図８のプロット点を基に得た特性曲線を示す。図９に示すように、この特性曲線は、路面μにかかわらず、制駆動力Ｆｘとスリップ率λとの比（Ｆｘ／λ）とタイヤ特性曲線の接線の傾きとが常に一定の関係があることを示すものとなる。
すなわち、乾燥アスファルト路面や凍結路面等、路面μが異なる路面であっても、この特性曲線は成立する。或いは、この特性曲線は、高摩擦係数を有する高摩擦路面用の高摩擦タイヤ特性曲線及び高摩擦係数より低い低摩擦係数を有する低摩擦路面用の低摩擦タイヤ特性曲線を含んでいると言える。このように図９に示す特性曲線は、図１と同様に、タイヤ特性曲線を示していると言える。しかし、図１と区別して、図９の特性曲線を例えばグリップ特性曲線と呼ぶこともできる。

この図９に示すように、制駆動力Ｆｘとスリップ率λとの比（Ｆｘ／λ）が小さい領域（小レシオ領域）では、タイヤ特性曲線の接線の傾きが負値となる。そして、この領域では、その比（Ｆｘ／λ）が大きくなるに従い、タイヤ特性曲線の接線の傾きが一旦減少してから増加に転じる。ここで、タイヤ特性曲線の接線の傾きが負値であることは、制駆動力のスリップ率に関する偏微分係数が負値であることを示す。

また、図９に示すように、制駆動力Ｆｘとスリップ率λとの比（Ｆｘ／λ）が大きい領域（大レシオ領域）では、グリップ特性曲線の接線の傾きが正値になる。そして、この領域では、その比（Ｆｘ／λ）が大きくなると、タイヤ特性曲線の接線の傾きが増加する。すなわち、制駆動力Ｆｘとスリップ率λとの比（Ｆｘ／λ）が大きい領域では、グリップ特性曲線は単調増加関数の形をしている。

ここで、タイヤ特性曲線の接線の傾きが正値であることは、制駆動力のスリップ率に関する偏微分係数が正値であることを示す。また、タイヤ特性曲線の接線の傾きが最大であることは、該接線の傾きがタイヤ特性曲線の線形領域のものあることを示す。なお、線形領域では、タイヤ特性曲線の接線の傾きは、制駆動力Ｆｘとスリップ率λとの比にかかわらず、常に一定の値を示す。

このようにして得ることができるタイヤ特性曲線の接線の傾き（μ勾配、以下、Ｃｐ値ともいう。）は、グリップ特性パラメータ、タイヤのグリップ状態を表す変数又はタイヤが横方向に出せる力の飽和状態を表すパラメータとなる。具体的には、タイヤ特性曲線の接線の傾きが正値の場合、スリップ率λを増やすことでさらに大きい制駆動力Ｆｘを発生させることができることを示す。そして、タイヤ特性曲線の接線の傾きが零又は負値の場合、スリップ率λを増加させても制駆動力Ｆｘが増えることはなく、逆に低下する恐れがあることを示す。このように、タイヤ特性曲線の接線の傾きからタイヤのグリップ力が限界領域であることを知ることができる。これにより、例えば、車輪のグリップ力が限界領域にあるときにも、タイヤのグリップ力の摩擦限界に対する余裕度を適切に推定できる。

なお、タイヤ特性曲線（図１）に対して偏微分計算を行い、連続的に描画することでグリップ特性曲線（図９）を得ることができる。
本願発明者は、以上に述べたように、各路面μのタイヤ特性曲線について、そのタイヤ特性曲線の原点を通る任意の一の直線とタイヤ特性曲線との交点で、接線の傾きが同一となる点を発見した。すなわち、各路面μのタイヤ特性曲線について、制駆動力Ｆｘとスリップ率λとの比（Ｆｘ／λ）が同一になる値（λ，Ｆｘ）で接線の傾きが同一となる点を発見した。

これにより、本願発明者は、路面μにかかわらず、制駆動力Ｆｘとスリップ率λとの比（Ｆｘ／λ）とタイヤ特性曲線の接線の傾きとの関係がある特性曲線（グリップ特性曲線）として表せる結果を得た（図９）。この結果を利用することで、制駆動力Ｆｘとスリップ率λとがわかれば、特性曲線（グリップ特性曲線）を基に、路面μの情報を必要とすることなく、タイヤの摩擦状態の情報を得ることができる。
また、本願発明者は、路面μが異なるタイヤ特性曲線で、制駆動力Ｆｘとスリップ率λとの比（Ｆｘ／λ）が同一となる値（λ，Ｆｘ）での制駆動力Ｆｘ同士の比、スリップ率λ同士の比又は前記線長同士の比が、路面μの比と等しくなる点を発見した。
これにより、制駆動力Ｆｘ同士の比、スリップ率λ同士の比、又は線長同士の比がわかれば、路面μの比を知ることができる。

（２）車輪のスリップ角と車輪の横力との関係
図１０はタイヤ特性曲線を示す。このタイヤ特性曲線は、車輪のスリップ角βｔと車輪の横力Ｆｙとの間に成立する一般的な相関関係を示す。例えば、タイヤモデルを実験データを基にチューニングすることで、前後輪それぞれで二輪分の等価特性図（タイヤ特性曲線）を得る。ここで、例えば、マジックフォーミュラ（MagicFormula）を基にタイヤモデルを構築している。横力Ｆｙは、コーナリングフォースやサイドフォースに代表される値である。ここで、横力Ｆｙは、タイヤから地面に作用する力である。また、横力Ｆｙが接地面において車輪に作用する車輪力に相当する。車輪のスリップ角βｔが車輪のスリップ度に相当する。

図１０に示すように、タイヤ特性曲線では、スリップ角βｔと横力Ｆｙとの関係が、スリップ角βｔの絶対値が増加するに従い線形から非線形に遷移する。すなわち、タイヤ特性曲線では、スリップ角βｔが零から所定の範囲内にある場合には、スリップ角βｔと横力Ｆｙとの間に線形関係が成り立つ。そして、タイヤ特性曲線では、スリップ角βｔ（絶対値）がある程度大きくなると（前記所定の範囲を超えると）、スリップ角βｔと横力Ｆｙとの関係が非線形関係になる。このように、タイヤ特性曲線は、線形部分と非線形部分とを有する。

このようなスリップ角βｔと横力Ｆｙとの間にある関係や線形関係から非線形関係への遷移は、タイヤ特性曲線の接線の傾き（勾配）に着目すれば一目瞭然である。ここでいうタイヤ特性曲線の接線の傾きとは、スリップ角βｔの変化量と横力Ｆｙの変化量との比、すなわち、横力Ｆｙのスリップ角βｔに関する偏微分係数で示される値である。
ここで、図１０に示すように、タイヤ特性曲線の原点を通る任意の直線ａ，ｂ，ｃ，…を描く。すると、タイヤ特性曲線に対して交わる任意の直線ａ，ｂ，ｃ，…との交点（図１０中に○印で示す交点）でタイヤ特性曲線の接線の傾きを得ることができる。そして、タイヤ特性曲線の接線の傾きは各交点で異なるものとなる。このようなタイヤ特性曲線の接線の傾きに着目することで、スリップ角βｔと横力Ｆｙとの間にある関係や線形関係から非線形関係への遷移の状態を知ることができる。

これにより、タイヤの摩擦状態の推定も可能になる。例えば、図１０に示すように、タイヤ特性曲線上で、非線形域でも線形域に近い位置ｘ０にあれば、タイヤの摩擦状態が安定状態にあると推定できる。そして、タイヤの摩擦状態が安定状態であれば、例えばタイヤがその能力を発揮できるレベルにあると推定できる。又は車両が安定状態にあると推定できる。

図１１は、各種路面μのタイヤ特性曲線と摩擦円を示す。図１１（ａ）は、各種路面μのタイヤ特性曲線を示す。図１１（ｂ）〜（ｄ）は、各路面μの摩擦円を示す。路面μは例えば０．２、０．５、１．０である。図１１（ａ）に示すように、タイヤ特性曲線は、各路面μで定性的に同様な傾向を示す。また、図１１（ｂ）〜（ｄ）に示すように、路面μが小さくなるほど摩擦円が小さくなる。すなわち、路面μが小さくなるほどタイヤが許容できる横力が小さくなる。このように、タイヤ特性は、路面摩擦係数（路面μ）をパラメータとした特性となる。よって、図１１に示すように、路面摩擦係数の値に応じて、低摩擦の場合のタイヤ特性曲線、中摩擦の場合のタイヤ特性曲線、及び高摩擦の場合のタイヤ特性曲線等を得ることができる。

図１２は、各種路面μのタイヤ特性曲線と原点を通る任意の直線ａ，ｂ，ｃとの関係を示す。図１２に示すように、前記図１２と同様に、各種路面μのタイヤ特性曲線について、任意の直線ａ，ｂ，ｃとの交点で接線の傾きを得る。すなわち、各種路面μでのタイヤ特性曲線について、直線ａとの交点で接線の傾きをそれぞれ得る。各種路面μでのタイヤ特性曲線について、直線ｂとの交点で接線の傾きをそれぞれ得る。各種路面μでのタイヤ特性曲線について、直線ｃとの交点で接線の傾きをそれぞれ得る。その結果、同一直線との交点で得られる各種路面μのタイヤ特性曲線の接線の傾きが同一となる結果を得ることができる。

例えば、図１３では、前記図１２に示した直線ｃに着目している。図１３に示すように、直線ｃとの交点での接線の傾きは各種路面μのタイヤ特性曲線で同一となる。すなわち、路面μがμ＝０．２のタイヤ特性曲線との交点ｘ１を示す横力Ｆｙ１とスリップ角βｔ１との比（Ｆｙ１／βｔ１）を得る。また、路面μがμ＝０．５のタイヤ特性曲線との交点ｘ２を示す横力Ｆｙ２とスリップ角βｔ２との比（Ｆｙ２／βｔ２）を得る。また、路面μがμ＝１．０のタイヤ特性曲線との交点ｘ３を示す横力Ｆｙ３とスリップ角βｔ３との比（Ｆｙ３／βｔ３）を得る。そのようにして得た各値は同一値となる。そして、各交点ｘ１，ｘ２，ｘ３での接線の傾きが同一値となる。

このように、路面μが異なっても、各タイヤ特性曲線について、横力Ｆｙとスリップ角βｔとの比（Ｆｙ／βｔ）が同一になる値（βｔ，Ｆｙ）において接線の傾きが同一となる。
そして、各タイヤ特性曲線で横力Ｆｙとスリップ角βｔとの比（Ｆｙ／βｔ）が同一となる値（βｔ，Ｆｙ）に関し、異なるタイヤ特性曲線で得られる横力Ｆｙ同士の比又はスリップ角βｔ同士の比は、路面μの比と等しくなる。

図１４を用いて、路面μが異なる各タイヤ特性曲線について、横力Ｆｙ同士の比又はスリップ角βｔ同士の比と、その路面μの比とが等しくなることを説明する。図１４には、路面μが異なる路面Ａ（路面μ＝μ_Ａ）及び路面Ｂ（路面μ＝μ_Ｂ）それぞれで得られるタイヤ特性曲線を示す。
図１４に示すように、横力Ｆｙとスリップ角βｔとの比（Ｆｙ／βｔ）が同一となる値（βｔ，Ｆｙ）（同図中に■印、●印でそれぞれ示す値）でそれぞれ得られる横力ａ２と横力ｂ２との比（ａ２／ｂ２）と、路面Ａの路面μ値μ_Ａと路面Ｂの路面μ値μ_Ｂとの比（μ_Ａ／μ_Ｂ）とは同一値になる。

また、同じく、横力Ｆｙとスリップ角βｔとの比（Ｆｙ／βｔ）が同一となる値（βｔ，Ｆｙ）でそれぞれ得られるスリップ率ａ３とスリップ率ｂ３との比（ａ３／ｂ３）と、路面Ａの路面μ値μ_Ａと路面Ｂの路面μ値μ_Ｂとの比（μ_Ａ／μ_Ｂ）とは同一値になる。
このようなことから、路面Ａで得られるタイヤ特性曲線と路面Ｂで得られるタイヤ特性曲線とで、横力Ｆｙとスリップ角βｔとの比（Ｆｙ／βｔ）が同一となる値（βｔ，Ｆｙ）と原点（０，０）とをそれぞれ結んで得られる線長ａ１と線長ｂ１との比（ａ１／ｂ１）と、路面Ａの路面μ値μ_Ａと路面Ｂの路面μ値μ_Ｂとの比（μ_Ａ／μ_Ｂ）とは同一値になる。このことは、幾何学的に次のように証明できる。

路面Ａのタイヤ特性曲線を用いて得られる三角形（ａ１，ａ２，ａ３を辺とする三角形）と路面Ｂのタイヤ特性曲線を用いて得られる三角形（ｂ１，ｂ２，ｂ３を辺とする三角形）とは相似の三角形となる。このことから、ａ１とｂ１との比と、ａ２とｂ２との比と、ａ３とｂ３との比とは、それぞれ同一値になる（ａ１：ｂ１＝ａ２：ｂ２＝ａ３：ｂ３）。そして、横力Ｆｙについてのａ２とｂ２との比及びスリップ角βｔについてのａ３とｂ３との比は、路面Ａの路面μ値μ_Ａと路面Ｂの路面μ値μ_Ｂとの比（μ_Ａ／μ_Ｂ）と同一値になる。よって、線長ａ１と線長ｂ１との比（ａ１／ｂ１）と、路面Ａの路面μ値μ_Ａと路面Ｂの路面μ値μ_Ｂとの比（μ_Ａ／μ_Ｂ）とは同一値となる結論を得ることができる。

図１５は、横軸にスリップ度Ｓをとり、縦軸にタイヤ力Ｆをとっている。
ここで、制駆動力Ｆｘ及び横力Ｆｙはタイヤ力Ｆとして観念でき、スリップ率λ及びスリップ角βｔはスリップ度Ｓとして観念できる。また、例えば、制駆動力Ｆｘと横力Ｆｙとの合力も、タイヤ力Ｆとして観念できる。
このように制駆動力Ｆｘ及び横力Ｆｙがタイヤ力Ｆとして観念でき、スリップ率λ及びスリップ角βｔがスリップ度Ｓとして観念できることから、タイヤ力Ｆ及びスリップ度Ｓについても、前記図５や図１４に示したような関係を得ることができる。

よって、図１５に示すように、路面μが異なる各タイヤ特性曲線について、タイヤ力Ｆ同士の比（ａ２／ｂ２）、スリップ度Ｓ同士の比（ａ３／ｂ３）又は線長の比（ａ１／ｂ１）と、その路面μの比（μ_Ａ／μ_Ｂ）とが等しくなる。
図１６は、タイヤ特性曲線の任意点の横力Ｆｙとスリップ角βｔとの比（Ｆｙ／βｔ）と、その任意点でのタイヤ特性曲線の接線の傾き（∂Ｆｙ／∂βｔ）との関係を示す。図１６に示すように、どの各路面μ（例えばμ＝０．２、０．５、１．０）でも、横力Ｆｙとスリップ角βｔとの比（Ｆｙ／βｔ）とタイヤ特性曲線の接線の傾きとが一定の関係を示している。

すなわち、乾燥アスファルト路面や凍結路面等、路面μが異なる路面であっても、この特性曲線は成立する。或いは、この特性曲線は、高摩擦係数を有する高摩擦路面用の高摩擦タイヤ特性曲線及び高摩擦係数より低い低摩擦係数を有する低摩擦路面用の低摩擦タイヤ特性曲線を含んでいると言える。ここで、このように図１６に示す特性曲線は、図１０と同様に、タイヤ特性曲線を示している。図１０と区別して、図１６の特性曲線を例えばグリップ特性曲線と呼ぶこともできる。

この図１６に示すように、横力Ｆｙとスリップ角βｔとの比（Ｆｙ／βｔ）が小さい領域（小レシオ領域）では、タイヤ特性曲線の接線の傾きが負値となる。そして、この領域では、その比（Ｆｙ／βｔ）が大きくなるに従い、タイヤ特性曲線の接線の傾きが一旦減少してから増加に転じる。ここで、タイヤ特性曲線の接線の傾きが負値であることは、横力のスリップ角に関する偏微分係数が負値であることを示す。

また、図１６に示すように、横力Ｆｙとスリップ角βｔとの比（Ｆｙ／βｔ）が大きい領域（大レシオ領域）では、タイヤ特性曲線の接線の傾きが正値になる。そして、この領域では、その比（Ｆｙ／βｔ）が大きくなると、タイヤ特性曲線の接線の傾きが増加する。すなわち、横力Ｆｙとスリップ角βｔとの比（Ｆｙ／βｔ）が大きい領域では、グリップ特性曲線は単調増加関数の形をしている。

ここで、タイヤ特性曲線の接線の傾きが正値であることは、横力のスリップ角に関する偏微分係数が正値であることを示す。また、タイヤ特性曲線の接線の傾きが最大であることは、該接線の傾きがタイヤ特性曲線の線形領域のものであることを示す。なお、線形領域では、タイヤ特性曲線の接線の傾きは、横力Ｆｙとスリップ角βｔとの比にかかわらず、常に一定の値を示す。

このようにして得ることができるタイヤ特性曲線の接線の傾き（μ勾配）は、グリップ特性パラメータ、タイヤのグリップ状態を表す変数又はタイヤが横方向に出せる力の飽和状態を表すパラメータとなる。具体的には、タイヤ特性曲線の接線の傾きが正値の場合、スリップ角βｔを増やすことでさらに強い横力Ｆｙ（コーナリングフォース等）を発生させることができることを示す。そして、タイヤ特性曲線の接線の傾きが零又は負値の場合、スリップ角βｔを増加させても横力Ｆｙ（コーナリングフォース等）が増えることはなく、逆に低下する恐れがあることを示す。このように、タイヤ特性曲線の接線の傾きからタイヤのグリップ力が限界領域であることを知ることができる。これにより、例えば、車輪のグリップ力が限界領域にあるときにも、タイヤのグリップ力の摩擦限界に対する余裕度を適切に推定できる。

なお、タイヤ特性曲線（図１０）に対して偏微分計算を行い、連続的に描画することでグリップ特性曲線（図１６）を得ることができる。
本願発明者は、以上に述べたように、各路面μのタイヤ特性曲線について、そのタイヤ特性曲線の原点を通る任意の一の直線とタイヤ特性曲線との交点で、接線の傾きが同一となる点を発見した。すなわち、各路面μのタイヤ特性曲線について、横力Ｆｙとスリップ角βｔとの比（Ｆｙ／βｔ）が同一になる値（βｔ，Ｆｙ）で接線の傾きが同一となる点を発見した。

これにより、本願発明者は、路面μにかかわらず、横力Ｆｙとスリップ角βｔとの比（Ｆｙ／βｔ）とタイヤ特性曲線の接線の傾きとの関係がある特性曲線（グリップ特性曲線）として表せる結果を得た（図１６）。この結果を利用することで、横力Ｆｙとスリップ角βｔとがわかれば、特性曲線（グリップ特性曲線）を基に、路面μの情報を必要とすることなく、タイヤの摩擦状態の情報を得ることができる。
また、本願発明者は、路面μが異なるタイヤ特性曲線で、横力Ｆｙとスリップ角βｔとの比（Ｆｙ／βｔ）が同一となる値（βｔ，Ｆｙ）での横力Ｆｙ同士の比、スリップ角βｔ同士の比、又は前記線長同士の比が、路面μの比と等しくなる点を発見した。
これにより、横力Ｆｙ同士の比、スリップ角βｔ同士の比、又は線長同士の比がわかれば、路面μの比を知ることができる。

（実施形態）
以上の技術の採用により実現した実施形態を次に説明する。
（第１の実施形態）
（構成）
第１の実施形態は、本発明を適用した車両である。図１７は、車両の概略構成を示す。図１７に示すように、車両は、操舵角センサ２１、ヨーレイトセンサ２２、横加速度センサ２３、前後加速度センサ２４、車輪速センサ２５、ＥＰＳＥＣＵ（ElectricPower Steering Electronic Control Unit）２６、ＥＰＳ（Electric Power Steering）モータ２７及び車両走行状態推定装置２８を有する。

操舵角センサ２１は、ステアリングホイール２９と一体に回転するステアリングシャフト３０の回転角を検出する。操舵角センサ２１は、その検出結果（操舵角）を車両走行状態推定装置２８に出力する。ヨーレイトセンサ２２は、車両のヨーレイトを検出する。ヨーレイトセンサ２２は、その検出結果を車両走行状態推定装置２８に出力する。横加速度センサ２３は、車両の横加速度を検出する。横加速度センサ２３は、その検出結果を車両走行状態推定装置２８に出力する。前後加速度センサ２４は、車両の前後加速度を検出する。前後加速度センサ２４は、その検出結果を車両走行状態推定装置２８に出力する。車輪速センサ２５は、車体の各車輪３１_ＦＬ〜３１_ＲＲの車輪速を検出する。車輪速センサ２５は、その検出結果を車両走行状態推定装置２８に出力する。

ＥＰＳＥＣＵ２６は、操舵角センサ２１が検出した操舵角を基に、操舵アシスト指令をＥＰＳモータ２７に出力する。ここでいう操舵アシスト指令は、操舵力アシストを行うための指令信号である。また、ＥＰＳＥＣＵ２６は、車両走行状態推定装置２８が出力する路面μ推定値を基に、操舵アシスト指令をＥＰＳモータ２７に出力する。
ＥＰＳモータ２７は、ＥＰＳＥＣＵ２６が出力する操舵アシスト指令を基に、ステアリングシャフト３０に回転トルクを付与する。これにより、ＥＰＳモータ２７は、ステアリングシャフト３０に連結されているラック・アンド・ピニオン機構（ピニオン３２、ラック３３）、タイロッド１４及びナックルアーム１５を介して左右の前輪３１_ＦＬ，３１_ＦＲの転舵を補助する。

車両走行状態推定装置２８は、操舵角センサ２１、ヨーレイトセンサ２２、横加速度センサ２３、前後加速度センサ２４及び車輪速センサ２５の検出結果を基に、走行路面の路面状態（路面μ）を推定する。車両走行状態推定装置２８は、その推定結果をＥＰＳＥＣＵ２６に出力する。
図１８は、車両走行状態推定装置２８の構成を示す。図１８に示すように、車両走行状態推定装置２８は、車体速度演算部４１、車体スリップ角推定部４２、タイヤスリップ角演算部４３、タイヤ横力演算部４４、路面μ推定値演算部４５、線形域Ｃｐ値推定部（線形域μ勾配推定部）４６及びマップ補正部４７を有する。

車体速度演算部４１は、車輪速センサ２５が検出した車輪速及び前後加速度センサ２４が検出した前後加速度を基に、車体速度を推定する。具体的には、車体速度演算部４１は、従動輪３１_ＲＬ，３１_ＲＲの車輪速の平均値、又は各車輪３１_ＦＬ〜３１_ＲＲの車輪速の平均値を算出して、その算出値を車体速度の基本値としている。車体速度演算部４１は、その基本値を前後加速度により補正する。具体的には、その基本値から急加速時のタイヤ空転や急制動時のタイヤロックによる誤差の影響を除くように補正をする。車体速度演算部４１は、その補正した値を車体速度の推定結果とする。車体速度演算部４１は、その推定結果を車体スリップ角推定部４２及びタイヤ横力演算部４４に出力する。

車体スリップ角推定部４２は、操舵角センサ２１が検出した操舵角、ヨーレイトセンサ２２が検出したヨーレイト、横加速度センサ２３が検出した横加速度、前後加速度センサ２４が検出した前後加速度及び車体速度演算部４１が算出した車体速度を基に、車両の横滑り角（スリップ角)を推定する。
図１９は、車体スリップ角推定部４２の構成例を示す。図１９に示すように、車体スリップ角推定部４２は、車両の状態量（車両の横滑り角β、スリップ角β）を推定する線形２入力オブザーバ５１を備える。これにより、車体スリップ角推定部４２は、車両の横滑り角（スリップ角）βを推定する。ここで、車両の２輪モデルを基に線形２入力オブザーバ５１を構築している。その車両の２輪モデルを、車両の横方向の力とモーメントの釣り合いより、下記（１）式で表すことができる。

ここで、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは車両の線形２輪モデルによって決まる行列である。また、タイヤ舵角を入力ｕとし、ヨーレイトと横加速度とを出力ｙとすると、前記（１）式の状態方程式（出力方程式）は、下記（２）式のようになる。

ここで、ｍは車両質量である。Ｉはヨー慣性モーメントである。ｌ_ｆは車両重心点と前車軸間の距離である。ｌ_ｒは車両重心点と後車軸間の距離である。Ｃp_ｆは前輪コーナリングパワー(左右輪合計値)である。Ｃp_ｒは後輪コーナリングパワー(左右輪合計値)である。Ｖは車体速度である。βは車両の横滑り角である。γはヨーレイトである。Ｇ_ｙは横加速度である。ａ_１１，ａ_１２，ｂ_１は行列Ａ、Ｂの各要素である。
そして、この状態方程式を基に、ヨーレイトと横加速度とを入力とし、オブザーバゲインＫ１として、線形２入力オブザーバ５１を作成する。ここで、オブザーバゲインＫ１は、モデル化誤差の影響を受けにくく且つ安定した推定を行えるように設定した値である。

また、線形２入力オブザーバ５１は、積分器５２の入力を補正するβ推定補償器５３を備える。これにより、線形２入力オブザーバ５１は、限界領域においても推定精度を確保することができる。すなわち、β推定補償器５３を備えることで、車両の２輪モデルの設計時に想定した路面状況で且つタイヤの横滑り角が非線形特性とはならない線形域だけでなく、路面μ変化時や限界走行時にあっても横滑り角βを精度よく推定できる。

図２０は、車体横滑り角βで走行している旋回中の車両を示す。図２０に示すように、車体に働く場の力、つまり旋回中心から外側に向かって働く遠心力も、車幅方向から横滑り角β分ずれた方向に発生する。そのため、β推定補償器５３は、下記（３）式に従って場の力のずれ分β_２を算出する。このずれ分β_２は、線形２入力オブザーバ５１が推定した車両の横滑り角βに補正をかけるときの基準値(目標値)Ｇとなる。

ここで、Ｇ_ｘは前後加速度である。また、図２１に示すように、速度変化による力の釣り合いも考慮する。これにより、旋回によるもののみを抽出すると、前記（３）式を、下記（４）式として表すことができる。

そして、β推定補償器５３は、その目標値β_２を線形２入力オブザーバ５１が推定した横滑り角βから減算する。さらに、β推定補償器５３は、その減算結果に、図２２の制御マップによって設定した補償ゲインＫ２を乗算する。そして、β推定補償器５３は、その乗算結果を積分器５２の入力としている。
図２２の制御マップでは、車両の横方向加速度Ｇ_ｙの絶対値（｜Ｇ_ｙ｜）が第１しきい値以下である場合、補償ゲインＫ２が零となる。また、車両の横方向加速度Ｇ_ｙの絶対値が第１しきい値よりも大きい第２しきい値以上の場合、補償ゲインＫ２が比較的大きい一定値となる。また、車両の横方向加速度Ｇ_ｙの絶対値が第１しきい値と第２しきい値との間にある場合、横方向加速度Ｇ_ｙの絶対値が大きくなるほど、補償ゲインＫ２が大きくなる。

このように、図２２の制御マップでは、横方向加速度Ｇ_ｙの絶対値が第１しきい値以下で零近傍の値となる場合、補償ゲインＫ２を零としている。これにより、直進時のように旋回Ｇが発生しない状況下では補正をする必要がないことから、誤って補正が行われないようにしている。また、図２２の制御マップでは、横方向加速度Ｇ_ｙの絶対値が増加して第１しきい値より大きくなると（例えば、０．１Ｇより大きくなると）、横方向加速度Ｇ_ｙの絶対値に比例してフィードバックゲイン（補償ゲイン）Ｋ２を増大させていく。また、図２２の制御マップでは、横方向加速度Ｇ_ｙの絶対値が第２しきい値以上になると（例えば０．５Ｇ以上になると）、補償ゲインＫ２を制御の安定する一定値としている。このようにすることで、横滑り角βの推定精度を向上させている。

タイヤスリップ角演算部４３は、操舵角センサ２１が検出した操舵角(タイヤ舵角δ)、ヨーレイトセンサ２２が検出したヨーレイトγ、車体速度演算部４１が算出した車体速度Ｖ、及び車体スリップ角推定部４２が算出した車両の横滑り角(車両のスリップ角)βを基に、下記（５）式に従って前後輪のスリップ角β_ｆ，β_ｒ（車輪のスリップ角βｔ）を算出する。

タイヤスリップ角演算部４３は、算出した前後輪のスリップ角β_ｆ，β_ｒを路面μ推定値演算部４５及び線形域Ｃｐ値推定部４６に出力する。
タイヤ横力演算部４４は、ヨーレイトセンサ２２が検出したヨーレイトγ及び横加速度センサ２３が検出した横加速度Ｇ_ｙを基に、下記（６）式に従って前後輪の横力Ｆｙ_ｆ，Ｆｙ_ｒを算出する。

ここで、ヨーレイトγ及び横加速度Ｇ_ｙは、図２３に示すような値である。タイヤ横力演算部４４は、算出した前後輪の横力Ｆｙ_ｆ，Ｆｙ_ｒを路面μ推定値演算部４５及び線形域Ｃｐ値推定部４６に出力する。
路面μ推定値演算部４５は、基準路面のタイヤ特性曲線からなる特性マップ（タイヤ特性曲線マップ）をメモリ等に格納している。例えば、前記図１４に示すような路面μ値μ_Ａの路面のタイヤ特性曲線を、基準路面のタイヤ特性曲線としている。そして、路面μ推定値演算部４５は、そのような基準路面のタイヤ特性曲線からなるタイヤ特性曲線マップを前後輪それぞれに対応させて有する。すなわち、路面μ推定値演算部４５は、前輪２輪のタイヤ特性曲線マップ及び後輪２輪のタイヤ特性曲線マップを有する。

例えば、事前に走行実験を行うことでタイヤ特性曲線マップを得ている。走行実験として加速円旋回走行実験を行う。これにより、基準路面での加速円旋回走行実験により、そのときに得られるスリップ角の変動と横力の変動との関係から、基準路面のタイヤ特性曲線からなるタイヤ特性曲線マップを得る。また、走行実験ではなくシミュレーション等による演算により基準路面のタイヤ特性曲線からなるタイヤ特性曲線マップを得ることもできる。

路面μ推定値演算部４５は、タイヤ特性曲線マップを基に、実際の走行路面の路面μを推定値として算出する。
図２４は、前記線長を基に、実際の走行路面の路面μ（推定値）を算出する処理の処理手順を示す。ここでは、前輪の横力Ｆｙ_ｆ及びスリップ角βｔ_ｆを基に、実際の走行路面の路面μを算出している。
図２４に示すように、先ずステップＳ１において、路面μ推定値演算部４５は、前輪の横力Ｆｙ_ｆ（Ｆｙ_ｆｂとする）を検出する（タイヤ横力演算部４４からの出力を得る）。
続いてステップＳ２において、路面μ推定値演算部４５は、前輪のスリップ角βｔ_ｆ（βｔ_ｆｂとする）を検出する（タイヤスリップ角演算部４３からの出力を得る）。

続いてステップＳ３において、路面μ推定値演算部４５は、基準路面のタイヤ特性曲線（タイヤ特性曲線マップ）の原点（０，０）と実測点とを通る直線が、そのタイヤ特性曲線と交わる点の値（βｔ_ｆａ，Ｆｙ_ｆａ）を特定する。ここで、実測点とは、前記ステップＳ１及びステップＳ２で検出した横力Ｆｙ_ｆｂ及びスリップ角βｔ_ｆｂが示す値（βｔ_ｆｂ，Ｆｙ_ｆｂ）である。

このステップＳ３において、路面μ推定値演算部４５は、車輪の横力（タイヤ力）及び車輪のスリップ角（スリップ度）を座標軸とする２次元座標において、該横力及び該スリップ角が零である２次元座標の原点に対する検出した現在の横力Ｆｙ_ｆｂ及びスリップ角βｔ_ｆｂが示す検出点（βｔ_ｆｂ，Ｆｙ_ｆｂ）の傾きを算出する傾き算出手段を実現する。さらに、路面μ推定値演算部４５は、２次元座標の原点から傾き算出手段が算出した傾きで延びる直線（後述の線長ａ１の直線）とタイヤ特性曲線マップとの交点である基準点を算出する基準点算出手段を実現する。

続いてステップＳ４において、路面μ推定値演算部４５は、実際の走行路面の路面μ値μ_Ｂを算出する。すなわち、路面μ推定値演算部４５は、前記実測点（βｔ_ｆｂ，Ｆｙ_ｆｂ）と基準路面のタイヤ特性曲線の原点とを結ぶ直線の線長ｂ１（＝√（βｔ_ｆｂ ^２＋Ｆｙ_ｆｂ ^２））を得る。また、路面μ推定値演算部４５は、前記ステップＳ３で特定した基準路面のタイヤ特性曲線の交点の値（βｔ_ｆａ，Ｆｙ_ｆａ）と該タイヤ特性曲線の原点とを結ぶ直線の線長ａ１（＝√（βｔ_ｆａ ^２＋Ｆｙ_ｆａ ^２））を得る。さらに、路面μ推定値演算部４５は、線長ｂ１と線長ａ１との比（ｂ１／ａ１）を算出する。そして、路面μ算出部３は、その算出した比（ｂ１／ｂ１）と、タイヤ特性曲線マップを得た基準路面の路面μ値μ_Ａとを乗算し、その乗算値を実際の走行路面の路面μの推定値μ_Ｂとして得る（μ_Ｂ＝μ_Ａ・ｂ１／ａ１）。

以上のような処理手順により、路面μ推定値演算部４５は、実際の走行路面の路面μの推定値μ_Ｂを算出する。
ここで、同様な処理手順により、後輪の横力Ｆｙ_ｒ及びスリップ角βｔ_ｒを基に、実際の走行路面の路面μを算出することもできる。また、同様な処理手順により、前後輪の横力Ｆｙ_ｆ，Ｆｙ_ｒ及びスリップ角βｔ_ｆ，βｔ_ｒを基に、例えば、その平均値（（Ｆｙ_ｆ＋Ｆｙ_ｒ）／２，（βｔ_ｆ＋βｔ_ｒ）／２）を基に、実際の走行路面の路面μを算出することもできる。

路面μ推定値演算部４５は、算出した実際の走行路面の路面μの推定値μ_ＢをＥＰＳＥＣＵ２６に出力する。
ＥＰＳＥＣＵ２６は、算出した路面μを基に、操舵アシスト指令をＥＰＳモータ２７に出力する。具体的には、操舵アシスト指令は、路面μが小さくなるほど、ＥＰＳモータ２７の出力を低減させる指令信号となる。例えば、ＥＰＳ出力調整マップを基に、操舵アシスト指令を決定している。図２５はＥＰＳ出力調整マップの一例を示す。図２５に示すように、ＥＰＳ出力調整マップは、路面μが小さくなるほどＥＰＳモータ２７の出力を低減するマップである。
線形域Ｃｐ値推定部４６は、線形域のＣｐ値を推定し、推定した線形域のＣｐ値を基に、マップ補正のための補正値（補正比）を算出する。

図２６は、線形域Ｃｐ値推定部４６における処理手順を示す。図２６に示すように、先ずステップＳ１１において、線形域Ｃｐ値推定部４６は、各種データを取得する。具体的には、線形域Ｃｐ値推定部４６は、車体速度演算部４１が算出した車体速度、タイヤスリップ角演算部４３が算出した前後輪のスリップ角β_ｆ，β_ｒ、及びタイヤ横力演算部４４が算出した前後輪の横力Ｆｙ_ｆ，Ｆｙ_ｒを取得する。さらに、線形域Ｃｐ値推定部４６は、ヨーレイトセンサ２２が検出したヨーレイトγ、及び前後加速度センサ２４が検出した前後加速度Ｇを取得する。

続いてステップＳ１２において、線形域Ｃｐ値推定部４６は、車体速度Ｖが所定のしきい値Ｖｔｈよりも大きいか否かを判定する。所定のしきい値Ｖｔｈは、実験値、経験値又は理論値等である。例えば、所定のしきい値Ｖｔｈは１５（ｋｍ／ｈ）である。線形域Ｃｐ値推定部４６は、車体速度Ｖが所定のしきい値Ｖｔｈよりも大きい場合（Ｖ＞Ｖｔｈ）、ステップＳ１３に進む。また、線形域Ｃｐ値推定部４６は、車体速度Ｖが所定のしきい値Ｖｔｈ以下の場合（Ｖ≦Ｖｔｈ）、該図２６に示す処理を終了する（前記ステップＳ１１から再び処理を開始する）。

ステップＳ１３では、線形域Ｃｐ値推定部４６は、タイヤ特性曲線の線形域で自車両が旋回走行中か否かを判定する。タイヤ特性曲線の線形域とは、横力Ｆｙとスリップ角βｔとの相関関係（タイヤ特性曲線）が直線関係となる領域である。線形域Ｃｐ値推定部４６は、タイヤ特性曲線の線形域で自車両が旋回走行中の場合、ステップＳ１４に進む。また、線形域Ｃｐ値推定部４６は、そうでない場合、例えばタイヤ特性曲線の非線形域（曲線域）で自車両が旋回走行中の場合、該図２６に示す処理を終了する（前記ステップＳ１１から再び処理を開始する）。

図２７は、前記ステップＳ１３の具体的な判定手順を示す。図２７に示すように、先ずステップＳ２１において、線形域Ｃｐ値推定部４６は、前記ステップＳ１１で取得したヨーレイトγが所定範囲にあるか否かを判定する。具体的には、線形域Ｃｐ値推定部４６は、ヨーレイトγの絶対値｜γ｜が所定の下限値γｔｈ１よりも大きく、かつ所定の上限値γｔｈ２（γｔｈ１＜γｔｈ２）未満か否かを判定する。所定の下限値γｔｈ１及び上限値γｔｈ２は、実験値、経験値又は理論値等である。例えば、所定の下限値γｔｈ１は２（ｄｅｇ／ｓ）である。また、所定の上限値γｔｈ２は２０（ｄｅｇ／ｓ）である。線形域Ｃｐ値推定部４６は、ヨーレイトγが所定範囲にある場合（下限値γｔｈ１＜｜γ｜＜γｔｈ２）、ステップＳ２２に進む。また、線形域Ｃｐ値推定部４６は、そうでない場合、ステップＳ２５に進み、タイヤ特性曲線の線形域で自車両が旋回走行していないとの判定をする。

ステップＳ２２では、線形域Ｃｐ値推定部４６は、前記ステップＳ１１で取得した前後加速度Ｇが所定範囲にあるか否かを判定する。具体的には、線形域Ｃｐ値推定部４６は、前後加速度Ｇの絶対値｜Ｇ｜が所定のしきい値Ｇｔｈ未満か否かを判定する。所定のしきい値Ｇｔｈは、実験値、経験値又は理論値等である。例えば、所定のしきい値Ｇｔｈは０．２（Ｇ）である。線形域Ｃｐ値推定部４６は、前後加速度Ｇが所定範囲にある場合（｜Ｇ｜＜Ｇｔｈ）、ステップＳ２３に進む。また、線形域Ｃｐ値推定部４６は、そうでない場合、前記ステップＳ２５に進む。

ステップＳ２３では、線形域Ｃｐ値推定部４６は、前記ステップＳ１１で取得したスリップ角βｔが所定範囲にあるか否かを判定する。具体的には、線形域Ｃｐ値推定部４６は、スリップ角βｔの絶対値｜βｔ｜が所定のしきい値βｔｔｈ未満か否かを判定する。所定のしきい値βｔｔｈは、実験値、経験値又は理論値等である。例えば、所定のしきい値βｔｔｈは５（ｄｅｇ）である。また、ここでいうスリップ角βｔは、前後輪のスリップ角β_ｆ，β_ｒの何れかの値である。又は、スリップ角βｔは、前後輪のスリップ角β_ｆ，β_ｒの平均値（（β_ｆ＋β_ｒ）／２）である。
線形域Ｃｐ値推定部４６は、スリップ角βｔが所定範囲にある場合（｜βｔ｜＜βｔｔｈ）、ステップＳ２４に進み、タイヤ特性曲線の線形域で自車両が旋回走行しているとの判定をする。また、線形域Ｃｐ値推定部４６は、そうでない場合、前記ステップＳ２５に進む。
以上のような処理手順により判定を行う。

続いてステップＳ１４において、線形域Ｃｐ値推定部４６は、前記ステップＳ１１で取得した横力Ｆｙ及びスリップ角βｔを基に、横力Ｆｙとスリップ角βｔとの比（Ｆｙ／βｔ）、すなわちＣｐ値又はμ勾配を算出する。ここでいう横力Ｆｙは、前後輪の横角Ｆｙ_ｆ，Ｆｙ_ｒの何れかの値である。又は、横力Ｆｙは、前後輪の横角Ｆｙ_ｆ，Ｆｙ_ｒの平均値（（Ｆｙ_ｆ＋Ｆｙ_ｒ）／２）である。また、スリップ角βｔは、前後輪のスリップ角β_ｆ，β_ｒの何れかの値である。又は、スリップ角βｔは、前後輪のスリップ角β_ｆ，β_ｒの平均値（（β_ｆ＋β_ｒ）／２）である。

続いてステップＳ１５において、線形域Ｃｐ値推定部４６は、前記ステップＳ１４で算出した横力Ｆｙとスリップ角βｔとの比（Ｆｙ／βｔ）を履歴情報として記憶する。
続いてステップＳ１６において、線形域Ｃｐ値推定部４６は、前記ステップＳ１５にて履歴情報として記憶されている複数の横力Ｆｙとスリップ角βｔとの比（Ｆｙ／βｔ）を統計演算する。具体的には、線形域Ｃｐ値推定部４６は、履歴情報となる複数の横力Ｆｙとスリップ角βｔとの比（Ｆｙ／βｔ）の平均値を算出する（（（Ｆｙ／βｔ）_１＋（Ｆｙ／βｔ）_２＋・・・＋（Ｆｙ／βｔ）_Ｎ）／Ｎ）。

続いてステップＳ１７において、線形域Ｃｐ値推定部４６は、前記ステップＳ１５で記憶した履歴データ数（Ｎ）が所定のしきい値Ｎｔｈよりも大きいか否かを判定する。線形域Ｃｐ値推定部４６は、履歴データ数（Ｎ）が所定のしきい値Ｎｔｈよりも大きい場合（Ｎ＞Ｎｔｈ）、ステップＳ１８に進む。また、線形域Ｃｐ値推定部４６は、そうでない場合（Ｎ≦Ｎｔｈ）、該図２６に示す処理を終了する（前記ステップＳ１１から再び処理を開始する）。

ステップＳ１８では、線形域Ｃｐ値推定部４６は、補正比（補正値）を算出する。具体的には、線形域Ｃｐ値推定部４６は、基準Ｃｐ値Ｃｐ０（線形域基準値比）と実測Ｃｐ値Ｃｐ０’（線形域検出値比）との比となる補正比Ｒ（＝Ｃｐ０／Ｃｐ０’）を算出する。
ここで、実測Ｃｐ値Ｃｐ０’は、前記ステップＳ１６で得た平均値である。この実測Ｃｐ値Ｃｐ０’は、実測のＣｐ値からなり、前述のようにタイヤ特性曲線の線形域で自車両が旋回走行中であると判定したときに得た値となる。また、実測Ｃｐ値Ｃｐ０’は、車両が実装するタイヤのタイヤ特性曲線の線形域におけるＣｐ値に相当する。また、実測Ｃｐ値Ｃｐ０’は、実装するタイヤのタイヤ特性曲線の線形域での横力Ｆｙとスリップ角βｔとの比（Ｆｙ／βｔ）でもある。また、基準Ｃｐ値Ｃｐ０は、基準路面のタイヤ特性曲線の線形域におけるＣｐ値に相当する。また、基準Ｃｐ値Ｃｐ０は、基準路面のタイヤ特性曲線において横力Ｆｙとスリップ角βｔとの間に線形関係が成立する領域での該横力Ｆｙと該スリップ角βｔとの比（Ｆｙ／βｔ）でもある。

以上のような処理手順により、線形域Ｃｐ値推定部４６は最終的に補正比Ｒを算出する。線形域Ｃｐ値推定部４６は、算出した補正比Ｒをマップ補正部４７に出力する。
補正比Ｒは、基準Ｃｐ値Ｃｐ０よりも実測Ｃｐ値Ｃｐ０’の方が大きい場合には、１よりも小さくなる。すなわち、補正比Ｒは、実際のタイヤで得られるタイヤ特性曲線の線形域のμ勾配の方が立っている場合には、１よりも小さくなる。また、補正比Ｒは、その反対に、基準Ｃｐ値Ｃｐ０よりも実測Ｃｐ値Ｃｐ０’の方が小さい場合には、１よりも大きくなる。すなわち、補正比Ｒは、実際のタイヤで得られるタイヤ特性曲線の線形域のμ勾配の方が寝ている場合には、１よりも大きくなる。

マップ補正部４７は、補正比Ｒにより、路面μ推定値演算部４５が有するタイヤ特性曲線マップを補正する。具体的には、マップ補正部４７は、タイヤ特性曲線マップのスリップ角βｔ_０に補正比Ｒを掛け算する。
図２８（ａ）は、タイヤ特性曲線マップ４５ａの一例を示す。このタイヤ特性曲線マップ４５ａは、２次元座標に基準路面のタイヤ特性曲線を描く各座標値（βｔ_００，Ｆｙ_００），（βｔ_０１，Ｆｙ_０１），・・・，（βｔ_０ｎ，Ｆｙ_０ｎ）（ここで、ｎは任意の整数）により示されるものとする。
マップ補正部４７は、このようなタイヤ特性曲線マップ４５ａのスリップ角βｔ_００，βｔ_０１，・・・，βｔ_０ｎに対して補正比Ｒを掛け算して、図２８（ｂ）に示すような補正後のタイヤ特性曲線マップ４５ａを作成する。

（動作及び作用）
（路面μ推定に基づく車両制御）
車両走行中、車体スリップ角推定部４２は、操舵角センサ２１が検出した操舵角、ヨーレイトセンサ２２が検出したヨーレイト、横加速度センサ２３が検出した横加速度、前後加速度センサ２４が検出した前後加速度及び車体速度演算部４１が算出した車体速度を基に、車両の横滑り角（スリップ角)を推定する。
一方、タイヤ横力演算部４４は、ヨーレイトセンサ２２が検出したヨーレイトγ及び横加速度センサ２３が検出した横加速度Ｇ_ｙを基に、横力Ｆｙを算出する。
そして、路面μ推定値演算部４５は、それら横力Ｆｙ及びスリップ角βｔ、並びにタイヤ特性曲線マップ（例えば前記図２８（ａ））を基に、実際の走行路面の路面μを算出する。
そして、ＥＰＳＥＣＵ２６は、算出した路面μを基に、操舵アシスト指令によりＥＰＳモータ２７を制御する。具体的には、路面μが小さくなるほど、ＥＰＳモータ２７の出力を低減させる制御を行う。

（マップ補正）
線形域Ｃｐ値推定部４６は、車体速度Ｖが所定のしきい値Ｖｔｈよりも大きく、かつタイヤ特性曲線の線形域で自車両が旋回していると判断できるとき、そのときに算出（検出される）される横力Ｆｙ及びスリップ角βｔの比（Ｆｙ／βｔ）を履歴情報として記憶していく。さらに、線形域Ｃｐ値推定部４９は、平均値を算出していく（前記ステップＳ１１〜ステップＳ１６）。そして、線形域Ｃｐ値推定部４６は、その履歴データ数（Ｎ）が所定のしきい値Ｎｔｈよりも大きくなったとき、補正比Ｒ（＝Ｃｐ０／Ｃｐ０’）を算出する（前記ステップＳ１７〜ステップＳ１８）。マップ補正部４７は、算出した補正比Ｒにより、路面μ推定値演算部４５が有するタイヤ特性曲線マップを補正する（前記図２８）。

ここで、一般の生産車にあっては、販売後にユーザがタイヤを出荷時と異なるものに交換することが容易に想定される。この場合、車両のタイヤ特性も変化し、システム内で持っていたタイヤ特性曲線マップが成立しなくなる恐れがある。これは次のような理由からである。
例えば、外周は等しく扁平率の異なる１５インチタイヤ及び１８インチタイヤを履かせて同一車両でそれぞれのタイヤ特性曲線（Ｆｙ−βｔ特性曲線）を得る。このとき、同一の路面μ値（例えば路面μ値＝１．０）としてそれぞれのタイヤ特性曲線（Ｆｙ−βｔ特性曲線）を得る。図２９は、１５インチタイヤ及び１８インチタイヤそれぞれのタイヤ特性曲線（Ｆｙ−βｔ特性曲線）を示す。

図２９に示す結果では、１５インチタイヤのタイヤ特性曲線と１８インチタイヤのタイヤ特性曲線とが不一致となる。具体的には、１８インチタイヤのタイヤ特性曲線に対して、１５インチタイヤのタイヤ特性曲線が、全体的にスリップ角βｔが大きくなる方向にシフトしている。すなわち、１５インチタイヤのタイヤ特性曲線がスリップ角βｔ軸方向に拡大している。詳しくは、スリップ角βｔが小さい領域（相関関係が線形関係となる領域）では、１５インチタイヤの方が、タイヤ特性曲線の接線の傾き（μ勾配）が小さくなる。その一方で、スリップ角βｔが大きい領域（例えばμ勾配が零以下の領域）では、１５インチタイヤ及び１８インチタイヤに関係なく、横力Ｆｙが同一又はほぼ同一の値を示す。

ここで、例えば、１８インチタイヤから得たタイヤ特性曲線をタイヤ特性曲線マップ（特性マップ）として路面μ推定値演算部４５が有しているような場合を考える。このような場合に実際には１５インチタイヤを車両に履かせたとする。この場合、路面μ推定値演算部４５は、１８インチタイヤ（基準タイヤ）を基に得たタイヤ特性曲線マップを参照して、実測点の線長ｂと、該実測点の線長の延長線となり基準路面のタイヤ特性曲線で交わる直線の線長ａ１８との比（ｂ／ａ１８）を基に、実際の走行路面の路面μを算出するようになる。すなわち、その比（ｂ／ａ１８）と、タイヤ特性曲線マップから得た基準路面の路面μ値μ_１８とを乗算し、その乗算値を実際の走行路面の路面μの推定値μ_ｂとして算出するようになる（μ_ｂ＝μ_１８・ｂ／ａ１８）。

しかし、前述のように、１５インチタイヤのタイヤ特性曲線と１８インチタイヤのタイヤ特性曲線との間に誤差が生じている。この結果、実際の走行路面の路面μの推定精度も低下することになる。すなわち、基準路面のタイヤ特性曲線について得られる線長として、本来であれば実装する１５インチタイヤのタイヤ特性曲線について得られる線長ａ１５を用いるべきところを、１８インチタイヤのタイヤ特性曲線について得た線長ａ１８を用いている。そのため、線長ａ１５と線長ａ１８との差分に応じた誤差を実際の走行路面の路面μの推定値μ_ｂが含むことになる。例えば、実際の路面μ値よりも小さく見積もってしまう。

これに対して、本実施形態では、マップ補正部４７は、補正比Ｒにより、路面μ推定値演算部４５が有するタイヤ特性曲線マップを補正している。具体的には、マップ補正部４７は、タイヤ特性曲線マップのスリップ角βｔ_０に補正比Ｒを掛け算してタイヤ特性曲線マップを補正している。
ここで、補正比Ｒは、基準Ｃｐ値Ｃｐ０と実測Ｃｐ値Ｃｐ０’との比である。スリップ角βｔ軸の方向でみると（横力Ｆｙが同一値である仮定すると）、この補正比Ｒは、基準路面のタイヤ特性曲線の線形域のスリップ角βｔと車両が実装するタイヤのタイヤ特性曲線の線形域のスリップ角βｔとの比に相当する。

マップ補正部４７は、このように定義される補正比Ｒをタイヤ特性曲線マップのスリップ角βｔ_０に掛け算している。これにより、タイヤ特性曲線マップは、スリップ角βｔ軸方向で補正比Ｒ倍だけ変化する。すなわち、タイヤ特性曲線マップの形状は、原点を固定して、スリップ角βｔ軸方向で補正比Ｒ倍だけ拡大又は縮小する。この結果、タイヤ特性曲線マップは、基準路面のタイヤ特性曲線を示すものから実装するタイヤのタイヤ特性曲線を示すものになる。

前述の例に当てはめると、基準Ｃｐ値Ｃｐ０は、１８インチタイヤのタイヤ特性曲線の線形域のＣｐ値になる。また、実測Ｃｐ値Ｃｐ０’は、車両が実装する１５インチタイヤのタイヤ特性曲線の線形域のＣｐ値になる。
マップ補正部４７は、このような基準Ｃｐ値Ｃｐ０と実測Ｃｐ値Ｃｐ０’との比である補正比Ｒをタイヤ特性曲線マップ（１８インチタイヤのタイヤ特性曲線）のスリップ角βｔ_０に掛け算する。これにより、タイヤ特性曲線マップは、スリップ角βｔ軸方向でＲ倍変化する。すなわち、図３０の（ａ）から（ｂ）に変化するように、タイヤ特性曲線マップの形状は、原点を固定して、スリップ角βｔ軸方向に補正比Ｒ倍だけ拡大する。この結果、タイヤ特性曲線マップは、１８インチタイヤのタイヤ特性曲線を示すものから実装する１５インチタイヤのタイヤ特性曲線を示すものとなる。

つまり、マップ補正部４７は、タイヤ特性曲線の線形域のＣｐ値が大きいタイヤに履き替えると、タイヤ特性曲線マップの形状をスリップ角βｔ軸方向に縮小（圧縮）させる。その反対に、マップ補正部４７は、タイヤ特性曲線の線形域のＣｐ値が小さいタイヤに履き替えると、タイヤ特性曲線マップの形状をスリップ角βｔ軸方向に拡大させる。これにより、タイヤ特性曲線マップは、履き替えたタイヤのタイヤ特性曲線を示すようになる。

そして、路面μ推定値演算部４５は、補正したタイヤ特性曲線マップを基に、実際の走行路面の路面μを算出するようになる。前述の例に当てはめると、路面μ推定値演算部４５は、１５インチタイヤのタイヤ特性曲線に補正されたタイヤ特性曲線マップを基に、実際の走行路面の路面μを算出する。すなわち、図３１に示すように、路面μ推定値演算部４５は、実測点の線長ｂと基準路面のタイヤ特性曲線（補正したタイヤ特性曲線マップ）との交点までの線長ａ１５との比（ｂ／ａ１５）を得る。そして、路面μ推定値演算部４５は、その比（ｂ／ａ１５）とタイヤ特性曲線マップを得た基準路面の路面μ値μ_１５とを乗算し、その乗算値を実際の走行路面の路面μの推定値μ_ｂとして算出する（μ_ｂ＝μ_１５・ｂ／ａ１５）。

これにより、路面μ推定値演算部４５は、実際の走行路面の路面μの推定値μ_ｂを高い精度で推定できる。そして、ＥＰＳＥＣＵ２６は、その路面μの推定値を基に、操舵アシスト指令によりＥＰＳモータ２７を制御する。
なお、図３２は、グリップ特性曲線上で対比した結果を示す。図３２に示すように、グリップ特性曲線でも、１５インチタイヤと１８インチタイヤとの間には誤差がある。具体的には、グリップ特性曲線のμ勾配の最大値が、該グリップ特性曲線の原点を通る直線（説明のために記載したに過ぎない仮想的な線）上を移動するようになる。そして、１５インチタイヤになると、μ勾配の最大値が小さくなる。

さらに、図３２に示すように、グリップ特性曲線は、その形を維持して大きさが異なるものとなる。すなわち、グリップ特性曲線は、相似形で大きさが異なるものとなる。本例では、１５インチタイヤになると、グリップ特性曲線の形状が縮小する。このことは、１５インチタイヤになると、そのタイヤ特性曲線の形状がスリップ角βｔ軸方向に拡大することと等価である。

（第１の実施形態の変形例）
（１）この第１の実施形態では、補正比Ｒを基にタイヤ特性曲線マップ４５ａを補正している。これに対して、補正比Ｒを基に実測値を補正することもできる。具体的には、実測値（βｔ，Ｆｙ）のスリップ角βｔに対して補正比Ｒの逆数（１／Ｒ）を掛け算する（βｔ・１／Ｒ，Ｆｙ）。これにより、基準路面の特性マップ４５ａと対比可能に変換した値（βｔ・１／Ｒ，Ｆｙ）及びその比（Ｆｙ／（βｔ／Ｒ））を基に、実際の走行路面の路面μを算出する（前記図２４参照）。このようにすることで、補正比Ｒを基にタイヤ特性曲線マップ４５ａを補正する場合と実質的に同様な補正処理を実現して、実際の走行路面の路面μを高い精度で推定できる。

前述の例に当てはめると、図３３に示すように、路面μ推定値演算部４５又はマップ補正部４７は、実装の１５インチタイヤで得た実測値（βｔ，Ｆｙ）のスリップ角βｔに対して補正比Ｒの逆数（１／Ｒ）を掛け算する。この結果、路面μ推定値演算部４５は、補正されない基準路面のタイヤ特性曲線（１８インチタイヤのタイヤ特性曲線）を基準にして実際の走行路面の路面μを算出できる。これにより、タイヤ特性曲線マップを補正した場合と同様にして実際の走行路面の路面μを推定できる。

（２）この第１の実施形態では、タイヤ特性曲線の線形域で自車両が旋回走行していると判断できる場合、その旋回走行中の横力Ｆｙ及びスリップ角βｔを記憶し、平均値として実測Ｃｐ値Ｃｐ０’を算出している。しかし、この第１の実施形態はこれに限定されない。すなわち、システムのメモリや処理能力に余裕があれば、旋回中の有無にかかわらず、走行中（旋回の他、直進も含む走行中）に横力Ｆｙ及びスリップ角βｔを計測して、近似曲線としてタイヤ特性曲線を得る。そして、近似曲線として得たタイヤ特性曲線の原点近傍、すなわちタイヤ特性曲線の線形域から実測Ｃｐ値Ｃｐ０’を算出することもできる。

（３）タイヤ特性相関関係マップを、基準路面摩擦係数の基準路面で得られるタイヤ力とスリップ度とを変数として数式表現（関数表現）されるものとすることもできる。この場合、補正係数（補正比Ｒ）を基に、変数となるスリップ度を変更してタイヤ特性相関関係マップの補正をする。例えば、変数となるスリップ度に対して補正係数を掛ける、又は割るなどして変数となるスリップ度を変更する。
（４）この第１の実施形態では、統計演算により平均値を算出している（前記ステップＳ１６）。これに対して、他の統計演算、例えば最頻値等により値を算出することもできる。

（５）自車両の走行中に検出したタイヤ力とスリップ度とを基に算出した走行時検出値比が、ドライ路面で得られるタイヤ力とスリップ度との相関関係が直線関係となる領域における該タイヤ力と該スリップ度との比以下となるとき、前記走行時検出値を線形域検出値比としてタイヤ特性相関関係マップの補正に用いることもできる。すなわち、ドライ路面を基準に線形域検出値比を選定することもできる。

（６）タイヤ力及びスリップ度を基準にして（前記図１５参照）、前述のような走行路面の路面μの算出、及びタイヤ特性曲線マップの補正を行うこともできる。この場合、タイヤ力とスリップ度との関係でタイヤ特性曲線マップを得る。そして、例えば、そのタイヤ特性曲線マップの補正については、タイヤ特性曲線の線形域でのＣｐ値（Δタイヤ力／Δスリップ度）が実装のタイヤのタイヤ特性曲線のものと一致するように、スリップ度に補正比Ｒを掛け算する。

（７）前後輪それぞれ個別に、前述のような走行路面の路面μの推定値を算出、及び基準路面のタイヤ特性曲線の補正を行うこともできる。これにより、ユーザが前後輪で特性の異なるタイヤを履かせたとしても、前述と同様な精度で走行路面の路面μを推定できる。
（８）この第１の実施形態では、推定した路面μを基に、車両の走行挙動制御として、車両の操舵アシストトルクを制御している。これに対して、推定した路面μを基に、車両の走行制御のための他の制御量（例えば制駆動トルク等）を制御することもできる。

なお、この第１の実施形態では、タイヤ横力演算部４４は、車輪のタイヤ力を検出するタイヤ力検出手段を実現する。
また、タイヤスリップ角演算部４３は、前記車輪のスリップ度を検出するスリップ度検出手段を実現する。
また、路面μ推定値演算部４５のタイヤ特性曲線マップ（特性マップ）４５ａは、基準タイヤにより基準路面摩擦係数の基準路面で得られる車輪のタイヤ力と車輪のスリップ度との相関関係で成立する特性線を表すタイヤ特性を想定してモデル化したタイヤ特性相関関係マップを実現する。

ここで、車輪のタイヤ力と車輪のスリップ度との相関関係で成立する特性線とは、２次平面に存在するものとして表現できる曲線を含む線である。その２次元マップは、縦軸及び横軸の何れか一方がタイヤ力及びスリップの何れか一方となり、縦軸及び横軸の何れか他方がタイヤ力及びスリップの何れか他方となる。この実施形態では、例えば、特性線は、図１４に示すように、横軸がスリップ角βｔとなり縦軸が横力Ｆｙとなる座標上のＦｙ−βｔ特性曲線となる。

また、路面μ推定値演算部４５のステップＳ３の処理は、車輪のタイヤ力及び車輪のスリップ度を座標軸とする２次元座標において、該タイヤ力及び該スリップ度が零である前記２次元座標の原点に対する前記タイヤ力検出手段が検出した現在のタイヤ力及び前記スリップ度検出手段が検出した現在のスリップ度が示す検出点の傾きを算出する傾き算出手段を実現する。

また、路面μ推定値演算部４５のステップＳ３の処理は、前記２次元座標の原点から前記傾き算出手段が算出した傾きで延びる直線と前記タイヤ特性相関関係マップとの交点である基準点を算出する基準点算出手段を実現する。
また、路面μ推定値演算部４５のステップＳ４の処理は、前記検出点、前記基準点算出手段が算出した基準点、及び前記基準路面摩擦係数を基に、現在の路面の路面摩擦係数を算出する路面摩擦係数算出手段を実現する。

また、路面μ推定値演算部４５のステップＳ４の処理は、２次元座標における、原点と検出点（実測点、実測値）との間の距離である検出点距離を算出する検出点距離算出手段と、前記２次元座標における、前記原点と前記基準点との間の距離である基準点距離を算出する基準点距離算出手段と、を実現する。そして、路面μ推定値演算部４５のステップＳ４の処理は、前記検出点距離算出手段が算出した検出点距離及び前記基準点距離算出手段が算出した基準点距離を基に、現在の路面の路面摩擦係数を算出することを実現する。

また、線形域Ｃｐ値推定部４６及びマップ補正部４７は、前記タイヤ力検出手段が検出したタイヤ力と前記スリップ度検出手段が検出したスリップ度との相関関係が直線関係（１次線形）となる領域における該タイヤ力と該スリップ度との比である線形域検出値比と、前記想定したタイヤ特性相関関係マップのタイヤ力とスリップ度との相関関係が直線関係（１次線形）となる領域における該タイヤ力と該スリップ度との比である線形域基準値比との比を補正係数とし、前記補正係数を基に前記タイヤ特性相関関係マップを補正する補正手段を実現する。

また、この第１の実施形態では、車両の車輪の接地面グリップ特性を推定するための車両接地面摩擦状態推定方法において、基準タイヤにより基準路面摩擦係数の基準路面で得られる車輪のタイヤ力と車輪のスリップ度との相関関係で成立する特性線を表すタイヤ特性を想定してモデル化したタイヤ特性相関関係マップを用い、検出タイヤ力と検出スリップ度との相関関係が直線関係となる領域における該検出タイヤ力と検出スリップ度との比である線形域検出値比と、前記想定したタイヤ特性相関関係マップのタイヤ力とスリップ度との相関関係が直線関係となる領域における該タイヤ力と該スリップ度との比である線形域基準値比との比を補正係数とし、前記補正係数を基に前記タイヤ特性相関関係マップを補正する補正ステップと、タイヤ力及びスリップ度を座標軸とする２次元座標において、該タイヤ力及び該スリップ度が零である前記２次元座標の原点に対する現在の検出タイヤ力及び検出スリップ度が示す検出点の傾きを算出する傾き算出ステップと、前記２次元座標の原点から前記傾き算出ステップで算出した傾きで延びる直線と前記タイヤ特性相関関係マップとの交点である基準点を算出する基準点算出ステップと、前記検出点、前記基準点算出ステップで算出した基準点、及び前記基準路面摩擦係数を基に、現在の路面の路面摩擦係数を算出する路面摩擦係数算出ステップと、を有する車両接地面摩擦状態推定方法を実現する。

（第１の実施形態の効果）
（１）路面μ推定値演算部４５は、基準タイヤにより基準路面摩擦係数の基準路面で得られる車輪のタイヤ力と車輪のスリップ度との相関関係で成立する特性線を表すタイヤ特性をモデル化したタイヤ特性相関関係マップであるタイヤ特性曲線マップを備える。
そして、線形域Ｃｐ値推定部４６及びマップ補正部４７を有する補正手段は、検出したタイヤ力と検出したスリップ度との相関関係が直線関係となる領域における該タイヤ力と該スリップ度との比である線形域検出値比（実測Ｃｐ値Ｃｐ０）を得る。また、補正手段は、タイヤ特性相関関係マップのタイヤ力とスリップ度との相関関係が直線関係となる領域における該タイヤ力と該スリップ度との線形域基準値比（基準Ｃｐ値Ｃｐ０）を得る。そして、補正手段は、線形域検出値比と線形域基準値比との比を補正係数とし、補正係数を基にタイヤ特性相関関係マップを補正する。

ここで、タイヤ特性が異なるとき、タイヤ力とスリップ度との相関関係も異なることがある。このとき、その相関関係が直線関係となる領域のタイヤ力とスリップ度との比も異なるものとなる。
このような場合に、タイヤ力とスリップ度との相関関係の変化と、その相関関係が直線関係となる領域のタイヤ力とスリップ度との比の変化との間には、ある相関がある。
これにより、補正手段は、線形域検出値比と線形域基準値比とを基に、タイヤ特性相関関係マップを該線形域検出値比が得られるタイヤ特性のものに合致させることができる。
この結果、路面μ推定値演算部４５は、タイヤ特性相関関係マップを実際のタイヤ特性のものに合致させることができるため、タイヤ特性の影響を受けないタイヤモデルであるタイヤ特性相関関係マップに基づいて高い精度で路面μを推定できる。

（２）路面μ推定値演算部４５は、２次元座標における、原点と検出点（実測値）との間の距離である検出点距離を算出する検出点距離算出手段と、２次元座標における、原点と基準点との間の距離である基準点距離を算出する基準点距離算出手段と、を備える（前記ステップＳ４）。
そして、路面μ推定値演算部４５は、検出点距離算出手段が算出した検出点距離及び基準点距離算出手段が算出した基準点距離を基に、現在の路面の路面摩擦係数を算出する。
路面μ推定値演算部４５は、検出点距離と基準点距離との関係と、現在の路面の路面摩擦係数と基準路面摩擦係数との関係との間の相関を利用して、現在の路面の路面摩擦係数を算出することができる。

（３）タイヤ特性相関関係マップは、基準路面でのタイヤ力とスリップ度との比と任意の路面摩擦係数の路面でのタイヤ力とスリップ度との比が同一であれば、基準路面でのタイヤ力と任意の路面摩擦係数の路面でのタイヤ力との比、又は基準路面でのスリップ度と任意の路面摩擦係数の路面でのスリップ度との比が、基準路面摩擦係数と任意の路面摩擦係数との比を示す特性を有する。
そして、路面μ推定値演算部４５は、検出点距離算出手段が算出した検出点距離と基準点距離算出手段が算出した基準点距離との比、及び基準路面摩擦係数を基に、現在の路面の路面摩擦係数を算出する。

ここで、タイヤ力及びスリップ度を座標軸とする２次元座標でみると、基準路面でのタイヤ力とスリップ度との比と任意の路面摩擦係数の路面でのタイヤ力とスリップ度との比が同一であるときに、基準路面でのタイヤ力と任意の路面摩擦係数の路面でのタイヤ力との比、又は基準路面でのスリップ度と任意の路面摩擦係数の路面でのスリップ度との比と、検出点距離と基準点距離との比とは、幾何学的にみて一致する。
よって、路面μ推定値演算部４５は、検出点距離と基準点距離との比、及び基準路面摩擦係数から、現在の路面の路面摩擦係数を算出できる。

（４）タイヤ特性相関関係マップは、２次元座標に存在するものとして連続した特性線からなる２次元曲線として表現されたものである。
この場合、補正手段は、補正係数を基に、タイヤ特性相関関係マップを２次元座標のスリップ度の座標軸方向に拡大又は縮小して前記タイヤ特性相関関係マップの補正をする。
これにより、連続した特性線からなる２次元曲線として表現されたタイヤ特性相関関係マップに対して適切な補正ができる。

（５）タイヤ特性相関関係マップは、２次元座標に存在するものとして連続した特性線からなる２次元曲線として表現されたものである。
この場合、補正手段は、線形域基準値比を線形域検出値比で除して得た補正係数を、タイヤ特性相関関係マップのスリップ度に掛け算してタイヤ特性相関関係マップの補正をする。
これにより、タイヤを履き替えた場合にタイヤ特性相関関係マップに生じる誤差と、線形域検出値比を線形域基準値比で除した値との間の相関関係を利用して、タイヤ特性相関関係マップを適切に補正できる。

（６）タイヤ特性相関関係マップは、基準路面で得られるタイヤ力とスリップ度とを変数として数式表現されたものである。
この場合、補正手段は、補正係数を基に、変数となるスリップ度を変更してタイヤ特性相関関係マップの補正をする。
これにより、数式表現されたタイヤ特性相関関係マップに対して適切な補正ができる。
（７）補正手段は、自車両の走行中に検出したタイヤ力とスリップ度との比である走行時検出値比を複数個用いて統計演算し、その統計演算結果をタイヤ特性相関関係マップの補正に用いる。
これにより、適切な線形域検出値比によりタイヤ特性相関関係マップを補正できる。

（８）補正手段は、自車両の走行中に検出したタイヤ力とスリップ度との比である走行時検出値比が、ドライ路面で得られる車輪のタイヤ力と車輪のスリップ度との相関関係（タイヤ特性曲線）が直線関係となる領域における該タイヤ力と該スリップ度との比以下となるとき、前記走行時検出値比を線形域検出値比としてタイヤ特性相関関係マップの補正に用いる。
これにより、ドライ路面を基準にして線形域検出値比を選定することができ、結果として、適切な線形域検出値比によりタイヤ特性相関関係マップを補正できる。

（９）自車両の走行中に検出したタイヤ力とスリップ度との相関関係（タイヤ特性曲線）が直線関係となるか否かを判定する判定手段を備える（前記ステップＳ１３）。
この場合、補正手段は、判定手段が相関関係（タイヤ特性曲線）が直線関係となると判定した場合、タイヤ特性相関関係マップの補正を行う。
これにより、相関関係（タイヤ特性曲線）が直線関係となるときの線形域検出値比を適切に検出し、その検出した線形域検出値比を用いてタイヤ特性相関関係マップを補正できる。

（１０）判定手段は、車両走行状態を基に、相関関係（タイヤ特性曲線）が直線関係となるか否かを判定する（前記図２７）。
相関関係（タイヤ特性曲線）が、車両走行状態に応じて線形域と非線形域とで変化するため、車両走行状態を参照することで、相関関係（タイヤ特性曲線）が直線関係となる領域を適切に検出できる。

（１１）判定手段は、自車両の車両加速度、ヨーレイト及びスリップ度の少なくとも何れかの大きさが、零の含む所定値範囲内にある場合、相関関係（タイヤ特性曲線）が直線関係となると判定する（前記図２７）。
相関関係（タイヤ特性曲線）が、自車両の車両加速度、ヨーレイト及びスリップ度に応じて線形域と非線形域とで変化するため、自車両の車両加速度、ヨーレイト及びスリップ度を参照することで、相関関係（タイヤ特性曲線）が直線関係となる領域を適切に検出できる。
（１２）タイヤ力はタイヤの横力であり、スリップ度はタイヤのスリップ角である。
これにより、タイヤの横力及びスリップ角の相関関係を示すタイヤ特性相関関係マップを基に、現在の路面の路面摩擦係数を推定することができ、さらにそのタイヤ特性相関関係マップを補正できる。

（第２の実施形態）
（構成）
第２の実施形態は、本発明を適用した電動駆動車である。
図３４は、電動駆動車（２輪駆動）の概略構成を示す。図３４に示すように、電動駆動車は、アクセルペダル操作量検出部７１、ブレーキペダル操作量検出部７２、車輪速検出部７３_ＦＬ〜７３_ＲＲ、加速度センサ７４、駆動モータ７５_ＦＬ，７５_ＦＲ、システム制御部７６、駆動輪７７_ＦＬ，７７_ＦＲ及びバッテリ７８を有する。

アクセルペダル操作量検出部７１は、運転者によるアクセルペダルの操作量（アクセル開度）を検出する。アクセルペダル操作量検出部７１は、その検出結果（アクセル開度）をシステム制御部７６に出力する。ブレーキペダル操作量検出部７２は、運転者によるブレーキペダルの操作量を検出する。ブレーキペダル操作量検出部７２は、その検出結果をシステム制御部７６に出力する。車輪速検出部７３_ＦＬ〜７３_ＲＲは、車体に設けられた各車輪２７_ＦＬ〜２７_ＲＲの車輪速ｖ_ＦＬ〜ｖ_ＲＲを検出する。車輪速検出部７３_ＦＬ〜７３_ＲＲは、その検出結果をシステム制御部７６に出力する。加速度センサ７４は、車両の前後方向の加速度及び横方向の加速度を検出する。加速度センサ７４は、その検出結果（前後Ｇ・横Ｇ）をシステム制御部７６に出力する。駆動モータ７５_ＦＬ，７５_ＦＲは、システム制御部７６が出力する駆動トルク指令値Ｔoutに応じた駆動トルクを発生し、駆動輪７７_ＦＬ，７７_ＦＲを回転駆動する。駆動トルク指令値Ｔoutは、駆動モータ７５_ＦＬ，７５_ＦＲを制御するためにバッテリ７８から供給される電流である。

図３５は、システム制御部７６の構成を示す。図３５に示すように、システム制御部７６は、車体速度算出部９１、駆動トルク指令値算出部９２、駆動トルク指令値補正部９３、スリップ率算出部９４、制駆動力算出部９５、路面μ推定値演算部９６、線形域μ勾配推定部９７及びマップ補正部９８を有する。
車体速度算出部９１は、車輪速検出部７３_ＦＬ〜７３_ＲＲが検出した車輪速を基に、車体速度を算出する。具体的には、車体速度算出部９１は、従動２輪の左右平均値を基に、車体速度を算出する。なお、前後加速度センサの検出値をも考慮して、車体速度を推定することもできる。この場合、車体速度算出部９１は、車輪速を基に算出した車体速度から急加速時のタイヤ空転や急制動時のタイヤロックによる誤差の影響を除くように、該車体速度を補正する。また、ＧＰＳ（GlobalPositioning System）や光学式対地速度計測器等を用いて、車体速度を検出することもできる。車体速度算出部９１は、算出した車体速度を駆動トルク指令値算出部９２及びスリップ率算出部９４に出力する。

駆動トルク指令値算出部９２は、アクセルペダル操作量検出部７１が検出したアクセル開度及び車体速度算出部９１が検出した車体速度を基に、駆動トルク指令値（駆動トルク基本指令値）Ｔを算出する。駆動トルク指令値（駆動トルク基本指令値）Ｔは、運転者のアクセル操作に応じた指令値であって、駆動モータ７５_ＦＬ，７５_ＦＲを制御するための電流値である。駆動トルク指令値算出部９２は、算出した駆動トルク指令値（駆動トルク基本指令値）Ｔを駆動トルク指令値補正部９３に出力する。

スリップ率算出部９４は、車輪速検出部７３_ＦＬ〜７３_ＲＲが検出した車輪速度及び車体速度算出部９１が算出した車体速度を基に、スリップ率λを算出する。具体的には、スリップ率算出部９４は、車輪速度と車体速度との差分に応じてスリップ率を算出する。また、下記（７）式及び（８）式に示すように、加速時（駆動時）と減速時（制動時）とで切り替えて、スリップ率λを算出する。
加速時（駆動時）：λ＝（Ｖ−ｗ）／ｗ ・・・（７）
減速時（制動時）：λ＝（Ｖ−ｗ）／Ｖ ・・・（８）

ここで、Ｖは車体速度である。ｗは車輪速度である。スリップ率算出部９４は、算出したスリップ率λを路面μ推定値演算部９６及び線形域μ勾配推定部９７に出力する。
制駆動力算出部９５は、駆動モータ７５_ＦＬ，７５_ＦＲを駆動するためのモータ電流値を基に、制駆動力Ｆｘを算出する。具体的には、制駆動力算出部９５は、モータ電流値及び車輪角加速度を基に、制駆動力Ｆｘを算出する。制駆動力算出部９５は、算出した制駆動力Ｆｘを路面μ推定値演算部９６及び線形域μ勾配推定部９７に出力する。

路面μ推定値演算部９６は、基準路面のタイヤ特性曲線からなる特性マップ（タイヤ特性曲線マップ）をメモリ等に格納している。例えば、前記図５に示すような路面μ値μ_Ａの路面のタイヤ特性曲線を、基準路面のタイヤ特性曲線としている。
例えば、事前に走行実験を行うことでタイヤ特性曲線マップを得ている。走行実験として、直線加加速走行実験を行う。基準路面での直線加加速走行実験により、そのときに得られるスリップ率の変動と駆動力又は制動力の変動との関係から、基準路面のタイヤ特性曲線からなるタイヤ特性曲線マップを得る。また、走行実験ではなくシミュレーション等による演算により基準路面のタイヤの特性曲線からなるタイヤ特性曲線マップを得ることもできる。
路面μ推定値演算部９６は、タイヤ特性曲線マップを基に、実際の走行路面の路面μを推定値として算出する。

図３６は、前記線長を基に、実際の走行路面の路面μ（推定値）を算出する処理の処理手順を示す。
図３６に示すように、先ずステップＳ３１において、路面μ推定値演算部９６は、制駆動力Ｆｘ_ｂを検出する（制駆動力算出部９５からの出力を得る）。
続いてステップＳ３２において、路面μ推定値演算部９６は、スリップ率λ_ｂを検出する（スリップ率算出部９４からの出力を得る）。
続いてステップＳ３３において、路面μ推定値演算部９６は、基準路面のタイヤ特性曲線（タイヤ特性曲線マップ）の原点（０，０）と実測点とを通る直線が、そのタイヤ特性曲線と交わる点の値（λ_ａ，Ｆｘ_ａ）を特定する。ここで、実測点とは、記ステップＳ３１及びステップＳ３２で検出した横力Ｆｘ_ｂ及びスリップ角λ_ｂが示す値（λ_ｂ，Ｆｘ_ｂ）である。

続いてステップＳ３４において、路面μ推定値演算部９６は、実際の走行路面の路面μ値μ_Ｂを算出する。すなわち、路面μ推定値演算部９６は、前記実測点（λ_ｂ，Ｆｘ_ｂ）と基準路面のタイヤ特性曲線の原点とを結ぶ直線の線長ｂ１（＝√（λ_ｂ ^２＋Ｆｘ_ｂ ^２））を得る。また、路面μ推定値演算部９６は、前記ステップＳ３３で特定した基準路面のタイヤ特性曲線の交点の値（λ_ａ，Ｆｘ_ａ）と該タイヤ特性曲線の原点とを結ぶ直線の線長ａ１（＝√（λ_ａ ^２＋λ_ａ ^２））を得る。さらに、路面μ推定値演算部９６は、線長ｂ１と線長ａ１との比（ｂ１／ａ１）を算出する。そして、路面μ推定値演算部９６は、その算出した比（ｂ２／ｂ１）と、タイヤ特性曲線マップを得た基準路面の路面μ値μ_Ａとを乗算し、その乗算値を実際の走行路面の路面μの推定値μ_Ｂとして得る（μ_Ｂ＝μ_Ａ・ｂ１／ａ１）。

以上のような処理手順により、路面μ推定値演算部９６は、実際の走行路面の路面μの推定値μ_Ｂを算出する。路面μ推定値演算部９６は、算出した実際の走行路面の路面μの推定値μ_Ｂを駆動トルク指令値補正部９３に出力する。
駆動トルク指令値補正部９３は、路面μ推定値演算部９６が算出した路面μ（推定値）を基に、駆動トルク指令値算出部９２が算出した駆動トルク指令値（駆動トルク基本指令値）Ｔを補正する。具体的には、駆動トルク指令値補正部９３は、路面μが小さくなるほど（１から小さくなるほど）、駆動トルク指令値（駆動トルク基本指令値）Ｔを小さくする補正をする。例えば、路面μに応じたゲインにより、駆動トルク指令値（駆動トルク基本指令値）Ｔを補正する。

図３７は、路面μ（推定値）とゲインＧａｉｎとの関係を示す。図３７に示すように、路面μが小さくなるほど（１から小さくなるほど）、ゲインＧａｉｎは小さくなる。このような関係を示すゲインＧａｉｎを用いて、下記（９）式により補正後の駆動トルク指令値Ｔ（左辺）を算出する。
Ｔ＝Ｔ−Ｇａｉｎ・Ｌ ・・・（９）
ここで、Ｌは、空転をすぐに止めるためのゲイン（＞０）である。この（９）式によれば、路面μの推定値が小さくなるほど（１から小さくなるほど）、駆動トルク指令値Ｔは小さくなる。
線形域μ勾配推定部９７は、線形域のμ勾配を推定し、推定した線形域のμ勾配を基に、補正比を算出する。

図３８は、線形域μ勾配推定部９７における処理手順を示す。図３８に示すように、先ずステップＳ４１において、線形域μ勾配推定部９７は、各種データを取得する。具体的には、線形域μ勾配推定部９７は、スリップ率算出部９４が算出したスリップ率λ及び制駆動力算出部９５が算出した制駆動力Ｆｘを取得する。
ステップＳ４２では、線形域μ勾配推定部９７は、タイヤ特性曲線の線形域で自車両が走行中（直進走行中）か否かを判定する。線形域μ勾配推定部９７は、タイヤ特性曲線の線形域で自車両が走行中の場合、ステップＳ４３に進む。また、線形域μ勾配推定部９７は、そうでない場合、例えばμ勾配の非線形域（曲線域）で自車両が走行中の場合、該図３８に示す処理を終了する（前記ステップＳ４１から再び処理を開始する）。

続いてステップＳ４３において、線形域μ勾配推定部９７は、前記ステップＳ４１で取得した制駆動力Ｆｘ及びスリップ率λを基に、制駆動力Ｆｘとスリップ率λとの比（Ｆｘ／λ）、すなわちμ勾配を算出する。
続いてステップＳ４４において、線形域μ勾配推定部９７は、前記ステップＳ４３で算出した制駆動力Ｆｘとスリップ率λとの比（Ｆｘ／λ）を履歴情報として記憶する。

続いてステップＳ４５において、線形域μ勾配推定部９７は、前記ステップＳ４４にて履歴情報として記憶されている複数の制駆動力Ｆｘとスリップ率λとの比（Ｆｘ／λ）の平均値を算出する（（（Ｆｘ／λ）_１＋（Ｆｘ／λ）_２＋・・・＋（Ｆｘ／λ）_Ｎ）／Ｎ）。
続いてステップＳ４６において、線形域μ勾配推定部９７は、前記ステップＳ４４で記憶した履歴データ数（Ｎ）が所定のしきい値Ｎｔｈよりも大きいか否かを判定する。線形域μ勾配推定部９７は、履歴データ数（Ｎ）が所定のしきい値Ｎｔｈよりも大きい場合（Ｎ＞Ｎｔｈ）、ステップＳ４７に進む。また、線形域μ勾配推定部９７は、そうでない場合（Ｎ≦Ｎｔｈ）、該図３８に示す処理を終了する（前記ステップＳ４１から再び処理を開始する）。

ステップＳ４７では、線形域μ勾配推定部９７は、補正比を算出する。具体的には、線形域μ勾配推定部９７は、基準μ勾配Ｃｐ０と実測μ勾配Ｃｐ０’との比を補正比Ｒ（＝Ｃｐ０／Ｃｐ０’）。
以上のような処理手順により、線形域μ勾配推定部９７は最終的に補正比Ｒを算出する。線形域μ勾配推定部９７は、算出した補正比Ｒをマップ補正部９８に出力する。
マップ補正部９８は、補正比Ｒにより、路面μ推定値演算部９６が有するタイヤ特性曲線マップを補正する。具体的には、マップ補正部９８は、タイヤ特性曲線マップのスリップ率λ_０に補正比Ｒを掛け算する。

図３９（ａ）は、タイヤ特性曲線マップ９６ａの一例を示す。このタイヤ特性曲線マップ９６ａは、２次元座標に基準路面のタイヤ特性曲線を描く各座標値（λ_００，Ｆｘ_００），（λ_０１，Ｆｘ_０１），・・・，（λ_０ｎ，Ｆｘ_０ｎ）（ここで、ｎは任意の整数）により示されるものとする。
マップ補正部９８は、このようなタイヤ特性曲線マップ９６ａのスリップ率λ_００，λ_０１，・・・，λ_０ｎに対して補正比Ｒを掛け算して、図３９（ｂ）に示すような補正後のタイヤ特性曲線マップ９６ａを作成する。

（動作及び作用）
（路面μ推定に基づく車両制御）
車両走行中、アクセルペダル操作量検出部７１が運転者のアクセル操作したアクセル開度を検出するとともに、車体速度算出部９１が車体速度を算出する。駆動トルク指令値算出部９２は、そのアクセル開度及び車体速度を基に、駆動トルク指令値（駆動トルク基本指令値）Ｔを算出する。一方、車輪速検出部７３_ＦＬ〜７３_ＲＲは、車輪速度を検出する。そして、スリップ率算出部９４は、その車輪速度と車体速度を基に、スリップ率を算出する。さらに、制駆動力算出部９５は、モータ電流値を基に、制駆動力を算出する。路面μ推定値演算部９６は、それら制駆動力及びスリップ率、並びに特性マップを基に、実際の走行路面の路面μを算出する。そして、駆動トルク指令値補正部９３は、算出した路面μを基に、駆動トルク指令値（駆動トルク基本指令値）Ｔを補正する。具体的には、駆動トルク指令値補正部９３は、路面μが小さくなるほど（１から小さくなるほど）、駆動トルク指令値（駆動トルク基本指令値）Ｔを小さくする補正をする。

（マップ補正）
線形域μ勾配推定部９７は、タイヤ特性曲線の線形域で自車両が走行していると判断できるとき、そのときに算出（検出される）される制駆動力Ｆｘ及びスリップ率λの比（Ｆｘ／λ）を履歴情報として記憶していく。さらに、線形域μ勾配推定部９７は、平均値を算出していく（前記ステップＳ４１〜ステップＳ４５）。そして、線形域μ勾配推定部９７は、その履歴データ数（Ｎ）が所定のしきい値Ｎｔｈよりも大きくなったとき、補正比Ｒ（＝Ｃｐ０／Ｃｐ０’）を算出する（前記ステップＳ４６〜ステップＳ４７）。

マップ補正部９８は、補正比Ｒにより、路面μ推定値演算部９６が有するタイヤ特性曲線マップを補正する（前記図３９）。具体的には、マップ補正部９８は、補正比Ｒをタイヤ特性曲線マップのスリップ率λ_０に掛け算する。これにより、タイヤ特性曲線マップの形状は、スリップ率λ軸方向で補正比Ｒ倍だけ変化する。すなわち、タイヤ特性曲線マップの形状は、原点を固定して、スリップ率λ軸方向に補正比Ｒ倍だけ拡大又は縮小する。これにより、タイヤ特性曲線マップは、基準路面のタイヤ特性曲線を示すものから実装するタイヤのタイヤ特性曲線を示すものになる。

（第２の実施形態の変形例）
（１）路面μに応じて、最大駆動トルク指令値の制限することもできる。例えば、路面μが小さくなるほど、最大駆動トルク指令値を小さくする。これにより、結果として、路面μが小さくなるほど（１から小さくなるほど）、駆動トルク指令値Ｔを小さくすることができる。
（２）この第２の実施形態では、駆動トルクを補正している。これに対して、制動トルクを補正することもできる。この場合も、路面μが小さくなるほど（１から小さくなるほど）、制動トルクを小さくする補正をする。

（３）この第２の実施形態では、モータにより駆動する電動駆動車の場合を説明した。これに対して、制駆動力及びスリップ率、又はそれらに相当する物理量を検出できる車両であれば、他の駆動源による車両に本発明を適用することもできる。例えば、ガソリンエンジン駆動車に本発明を適用することもできる。この場合、ガソリンエンジン駆動車に加速度センサを搭載し、加速度センサにより検出した車体加速度を車輪の制駆動力に置き換えて路面μを推定することもできる。

（４）この第２の実施形態では、推定した路面μを基に、車両の走行挙動制御として、車両の制駆動トルクを制御している。これに対して、推定した路面μを基に、車両の走行制御のための他の制御量（例えば操舵アシストトルク等）を制御することもできる。
なお、この第２の実施形態では、制駆動力算出部９５は、車輪のタイヤ力を検出するタイヤ力検出手段を実現する。
また、スリップ率算出部９４は、前記車輪のスリップ度を検出するスリップ度検出手段を実現する。

また、路面μ推定値演算部９６の特性マップ９６ａは、基準タイヤにより基準路面摩擦係数の基準路面で得られる車輪のタイヤ力と車輪のスリップ度との相関関係で成立する特性線を表すタイヤ特性をモデル化したタイヤ特性相関関係マップを実現する。
また、路面μ推定値演算部９６のステップＳ３３の処理は、車輪のタイヤ力及び車輪のスリップ度を座標軸とする２次元座標において、該タイヤ力及び該スリップ度が零である前記２次元座標の原点に対する前記タイヤ力検出手段が検出した現在のタイヤ力及び前記スリップ度検出手段が検出した現在のスリップ度が示す検出点の傾きを算出する傾き算出手段を実現する。

また、路面μ推定値演算部９６のステップＳ３３の処理は、前記２次元座標の原点から前記傾き算出手段が算出した傾きで延びる直線と前記タイヤ特性相関関係マップとの交点である基準点を算出する基準点算出手段を実現する。
また、路面μ推定値演算部９６のステップＳ３４の処理は、前記検出点、前記基準点算出手段が算出した基準点、及び前記基準路面摩擦係数を基に、現在の路面の路面摩擦係数を算出する路面摩擦係数算出手段を実現する。

また、線形域μ勾配推定部９７及びマップ補正部９８は、前記タイヤ力検出手段が検出したタイヤ力と前記スリップ度検出手段が検出したスリップ度との相関関係が直線関係となる領域における該タイヤ力と該スリップ度との比である線形域検出値比と、前記タイヤ特性相関関係マップのタイヤ力とスリップ度との相関関係が直線関係となる領域における該タイヤ力と該スリップ度との比である線形域基準値比との比を補正係数とし、前記補正係数を基に前記タイヤ特性相関関係マップを補正する補正手段を実現する。

（第２の実施形態の効果）
（１）タイヤ力はタイヤの制駆動力であり、スリップ度はタイヤのスリップ率である。
これにより、タイヤの制駆動力及びスリップ率の相関関係を示すタイヤ特性相関関係マップを基に、現在の路面の路面摩擦係数を推定することができ、さらにそのタイヤ特性相関関係マップを補正できる。

４３ タイヤスリップ角演算部、４４ タイヤ横力演算部、４５，９６ 路面μ推定値演算部、４５ａ，９６ａ タイヤ特性曲線マップ、４６ 線形域Ｃｐ値推定部、４７，９８ マップ補正部、９４ スリップ率算出部、９５ 制駆動力算出部、９７ 線形域μ勾配推定部

Claims (14)

1. 車輪のタイヤ力を検出するタイヤ力検出手段と、
   前記車輪のスリップ度を検出するスリップ度検出手段と、
   基準タイヤにより基準路面摩擦係数の基準路面で得られる車輪のタイヤ力と車輪のスリップ度との相関関係で成立する特性線を表すタイヤ特性を想定してモデル化したタイヤ特性相関関係マップと、
   車輪のタイヤ力及び車輪のスリップ度を座標軸とする２次元座標において、該タイヤ力及び該スリップ度が零である前記２次元座標の原点に対する前記タイヤ力検出手段が検出した現在のタイヤ力及び前記スリップ度検出手段が検出した現在のスリップ度が示す検出点の傾きを算出する傾き算出手段と、
   前記２次元座標の原点から前記傾き算出手段が算出した傾きで延びる直線と前記タイヤ特性相関関係マップとの交点である基準点を算出する基準点算出手段と、
   前記検出点、前記基準点算出手段が算出した基準点、及び前記基準路面摩擦係数を基に、現在の路面の路面摩擦係数を算出する路面摩擦係数算出手段と、
   前記タイヤ力検出手段が検出したタイヤ力と前記スリップ度検出手段が検出したスリップ度との相関関係が直線関係となる領域における該タイヤ力と該スリップ度との比である線形域検出値比と、前記想定したタイヤ特性相関関係マップのタイヤ力とスリップ度との相関関係が直線関係となる領域における該タイヤ力と該スリップ度との比である線形域基準値比との比を補正係数とし、前記補正係数を基に前記タイヤ特性相関関係マップを補正する補正手段と、
   を備えることを特徴とする車両接地面摩擦状態推定装置。
2. 前記路面摩擦係数算出手段は、前記２次元座標における、前記原点と前記検出点との間の距離である検出点距離を算出する検出点距離算出手段と、前記２次元座標における、前記原点と前記基準点との間の距離である基準点距離を算出する基準点距離算出手段と、を備え、前記検出点距離算出手段が算出した検出点距離、前記基準点距離算出手段が算出した基準点距離、及び前記基準路面摩擦係数を基に、現在の路面の路面摩擦係数を算出することを特徴とする請求項１に記載の車両接地面摩擦状態推定装置。
3. 前記タイヤ特性相関関係マップは、前記基準路面でのタイヤ力とスリップ度との比と任意の路面摩擦係数の路面でのタイヤ力とスリップ度との比が同一であれば、前記基準路面でのタイヤ力と任意の路面摩擦係数の路面でのタイヤ力との比、又は前記基準路面でのスリップ度と任意の路面摩擦係数の路面でのスリップ度との比が、前記基準路面摩擦係数と前記任意の路面摩擦係数との比を示す特性を有し、
   前記路面摩擦係数算出手段は、前記検出点距離算出手段が算出した検出点距離と前記基準点距離算出手段が算出した基準点距離との比、及び前記基準路面摩擦係数を基に、現在の路面の路面摩擦係数を算出することを特徴とする請求項２に記載の車両接地面摩擦状態推定装置。
4. 前記タイヤ特性相関関係マップは、前記２次元座標に存在するものとして連続した特性線からなる２次元曲線として表現されたものであり、
   前記補正手段は、前記補正係数を基に、前記タイヤ特性相関関係マップを前記２次元座標のスリップ度の座標軸方向に拡大又は縮小して前記タイヤ特性相関関係マップの補正をすることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の車両接地面摩擦状態推定装置。
5. 前記タイヤ特性相関関係マップは、前記２次元座標に存在するものとして連続した特性線からなる２次元曲線として表現されたものであり、
   前記補正手段は、前記線形域基準値比を前記線形域検出値比で除して得た補正係数を、前記タイヤ特性相関関係マップのスリップ度に掛け算して前記タイヤ特性相関関係マップの補正をすることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の車両接地面摩擦状態推定装置。
6. 前記タイヤ特性相関関係マップは、前記基準路面で得られるタイヤ力とスリップ度とを変数として数式表現されたものであり、
   前記補正手段は、前記補正係数を基に、前記変数となるスリップ度を変更して前記タイヤ特性相関関係マップの補正をすることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の車両接地面摩擦状態推定装置。
7. 前記補正手段は、自車両の走行中に前記タイヤ力検出手段が検出したタイヤ力と前記スリップ度検出手段が検出したスリップ度との比である走行時検出値比を複数個用いて統計演算し、その統計演算結果を前記タイヤ特性相関関係マップの補正に用いることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の車両接地面摩擦状態推定装置。
8. 前記補正手段は、自車両の走行中に前記タイヤ力検出手段が検出したタイヤ力と前記スリップ度検出手段が検出したスリップ度との比である走行時検出値比が、ドライ路面で得られる車輪のタイヤ力と車輪のスリップ度との相関関係が直線関係となる領域における該タイヤ力と該スリップ度との比以下となるとき、前記走行時検出値比を前記線形域検出値比として前記タイヤ特性相関関係マップの補正に用いることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の車両接地面摩擦状態推定装置。
9. 自車両の走行中に前記タイヤ力検出手段が検出したタイヤ力と前記スリップ度検出手段が検出したスリップ度との相関関係が直線関係となるか否かを判定する判定手段を備え、
   前記補正手段は、前記判定手段が前記相関関係が直線関係となると判定した場合、前記タイヤ特性相関関係マップの補正を行うことを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の車両接地面摩擦状態推定装置。
10. 前記判定手段は、車両走行状態を基に、前記相関関係が直線関係となるか否かを判定することを特徴とする請求項９に記載の車両接地面摩擦状態推定装置。
11. 前記判定手段は、自車両の車両加速度、ヨーレイト及びスリップ度の少なくとも何れかの大きさが、零の含む所定値範囲内にある場合、前記相関関係が直線関係となると判定することを特徴とする請求項９又は１０に記載の車両接地面摩擦状態推定装置。
12. 前記タイヤ力はタイヤの横力であり、前記スリップ度はタイヤのスリップ角であることを特徴とする請求項１〜１１の何れか１項に記載の車両接地面摩擦状態推定装置。
13. 前記タイヤ力はタイヤの制駆動力であり、前記スリップ度はタイヤのスリップ率であることを特徴とする請求項１〜１１の何れか１項に記載の車両接地面摩擦状態推定装置。
14. 車両の車輪の接地面グリップ特性を推定するための車両接地面摩擦状態推定方法において、
    基準タイヤにより基準路面摩擦係数の基準路面で得られる車輪のタイヤ力と車輪のスリップ度との相関関係で成立する特性線を表すタイヤ特性を想定してモデル化したタイヤ特性相関関係マップを用い、
    検出タイヤ力と検出スリップ度との相関関係が直線関係となる領域における該検出タイヤ力と検出スリップ度との比である線形域検出値比と、前記想定したタイヤ特性相関関係マップのタイヤ力とスリップ度との相関関係が直線関係となる領域における該タイヤ力と該スリップ度との比である線形域基準値比との比を補正係数とし、前記補正係数を基に前記タイヤ特性相関関係マップを補正する補正ステップと、
    タイヤ力及びスリップ度を座標軸とする２次元座標において、該タイヤ力及び該スリップ度が零である前記２次元座標の原点に対する現在の検出タイヤ力及び検出スリップ度が示す検出点の傾きを算出する傾き算出ステップと、
    前記２次元座標の原点から前記傾き算出ステップで算出した傾きで延びる直線と前記タイヤ特性相関関係マップとの交点である基準点を算出する基準点算出ステップと、
    前記検出点、前記基準点算出ステップで算出した基準点、及び前記基準路面摩擦係数を基に、現在の路面の路面摩擦係数を算出する路面摩擦係数算出ステップと、
    を有することを特徴とする車両接地面摩擦状態推定方法。

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