JP2011213247A - 車両の運動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】制御可能範囲が拡大され、よりアクティブな制御介入が実現できる車両の制御装置を提供することを目的とする。
【解決手段】操作状態量及び運動状態量に対応した車両の規範姿勢状態量を、所定の外力が作用する状態における車両の運動モデルにもとづき演算する規範姿勢状態量演算手段５４と、路面摩擦係数推定値を含む前記車両の実姿勢状態量を推定する実姿勢状態推定部５２と、実姿勢状態量（慣性力）および前後力に基づき路面摩擦係数相当値を決定する路面摩擦係数相当値決定部２００と、実姿勢状態推定部が推定した前記路面摩擦係数推定値と前記路面摩擦係数相当値決定部２００が決定した路面摩擦係数相当値に基づき、実路面摩擦係数を推定する実路面摩擦係数推定部４００とを備えることを特徴とする車両の運動制御装置
【選択図】図４

Description

本発明は、車両の運動制御装置に関する。

左右の車輪に駆動力を配分して車両のヨーモーメントを制御する駆動力配分装置において、駆動力配分量をアクセル開度、エンジン回転速度、車速、前輪転舵角、横方向加速度、ヨーレート、車体横滑り角（車体スリップ角とも言う）等にもとづいてヨーレートフィードバック制御及びスリップ角フィードバック制御する技術が、特許文献１等により知られている。
同様に車体横滑り角にもとづいて左右の車輪の制動力を制御して、ヨーモーメントを制御する制動装置や、車体横滑り角にもとづいて前輪転舵角を補正制御する技術が知られている。
また、後輪軸の横滑り角及び横滑り角速度から目標ヨーモーメントを演算し、左右の車輪の制動力を制御して、車両のヨーモーメントを制御する制動装置が特許文献２により知られている。

さらに、最近では、運転者の目標通りに車両を旋回させる回頭性を向上させるとともに、車両がスピン状態に陥るのを抑制し、誤作動や過剰制御を防止する車両の運動制御技術として、車両の運動モデルにもとづいた車両の第１モデル状態量（本願発明における「規範姿勢状態量」に対応）と、車両の第１実状態量（本願発明における「実姿勢状態量」に対応）との偏差にもとづいて、前記車両の運動モデルにフィードバックする仮想外力を補正演算するとともに、車両運動を発生させるアクチュエータの駆動量にフィードバックするヨーモーメント等を演算するフィードバック分配演算手段を備えた車両の運動制御装置の技術が特許文献３により知られている。

特開２００３−１７０８２２号公報（図６参照） 特開平９−９９８２６号公報（図２〜図７、及び段落［００７７］〜［００８１］参照） 特許第４１４３１１１号公報（図１、図２参照）

しかしながら、従来の車両の運動制御装置にあっては、車両の運動モデルに基づいた路面摩擦係数のモデル計算値と、実値との間に乖離が存在した場合、スリップ角などの車両の姿勢状態の推定精度が低下し、運転者に違和感を与えるおそれがある。
そこで本発明は、制御可能範囲が拡大され、よりアクティブな制御介入が実現できる車両の制御装置を提供することを目的とする。

本発明は、このような課題を解決するために、請求項１に係る車両の制御装置は、運転者の車両の操作状態量を検知する操作状態検知手段と、前記車両の前後力を含む運動状態量を検知する運動状態検知手段と、前記操作状態量及び前記運動状態量に対応した前記車両の規範姿勢状態量を、所定の外力が作用する状態における車両の運動モデルにもとづき演算する規範姿勢状態量演算手段と、前記操作状態検知手段からの検知信号及び前記運動状態検知手段からの検知信号にもとづき、路面摩擦係数推定値を含む前記車両の実姿勢状態量を推定する実姿勢状態量推定手段と、前記規範姿勢状態量と前記実姿勢状態量との偏差を演算する偏差演算部と、前記偏差にもとづき前記運動モデルを修正するモデル修正部と、前記偏差にもとづき車両運動を発生させるアクチュエータの駆動量を決定するアクチュエータ制御部と、前記実姿勢状態量（慣性力）および前記前後力に基づき路面摩擦係数相当値を決定する路面摩擦係数相当値決定部と、前記実姿勢状態量推定手段が推定した前記路面摩擦係数推定値と前記路面摩擦係数相当値決定部が決定した前記路面摩擦係数相当値に基づき、実路面摩擦係数を推定する実路面摩擦係数推定部とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、路面摩擦係数のモデル計算値と、実値との間に乖離が存在したとしても、実値（慣性力−推定トルク）に基づく路面摩擦係数相当値により補償することができるため、姿勢状態（スリップ角など）の推定精度の低下を抑制することができる。

また、請求項２に係る車両の制御装置は、前記路面摩擦係数相当値決定部は、前記実姿勢状態量である車体慣性力と前記前後力の差に基づき前記路面摩擦係数相当値を増減するよう構成されるとともに、前記実路面摩擦係数推定部は、前記路面摩擦係数相当値が大きい場合に前記実路面摩擦係数推定値を増加補正するよう構成されることを特徴とする。

本発明によれば、摩擦係数を大きくする方向へ補正することにより、モデルの推定精度の低下を抑制できる。なお、モデル計算と実値とのずれは摩擦係数が小さいときほど大きくなる。

また、請求項３に係る車両の制御装置は、前記車両の加減速状態を判別する加減速状態判定手段を備え、前記加減速状態判定手段の判定した加減速状態に基づき、前記実路面摩擦係数推定値の増減量を制限する制限手段を備えることを特徴とする。

本発明によれば、制駆動力に対する慣性力の位相おくれに伴い、摩擦係数の異常補償が発生することを防止出来る。

本発明に係る車両の制御装置によれば、制御可能範囲が拡大され、よりアクティブな制御介入が実現できる。

本実施形態に係る車両の運動制御装置を適用した車両の模式図である。 車両の運動制御装置における制御ロジックを説明するためのブロック機能構成図である。 車両の動特性モデルにおいて考えるモデル車両上の符号の説明図である。 摩擦係数推定演算部を説明するための機能ブロック図である。 路面摩擦係数相当値決定部を説明するための機能ブロック図である。 車輪の車軸周りの運動方程式を説明するための模式図である。 加速時および減速時における車体慣性力・制駆動力と、前後力補償量との関係を示すグラフである。 加速時および減速時における車体慣性力・制駆動力と、制限された前後力補償量との関係を示すグラフである。

以下、本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。

図１は本実施形態に係る車両の運動制御装置を適用した車両の模式図である。
図２は車両の運動制御装置における制御ロジックを説明するためのブロック機能構成図である。
図１に示すように、車両１は前輪駆動車両であり、駆動力伝達装置Ｔと、ステアバイワイヤ式の前輪操舵装置ＳＢＷとを含んでいる。
車両１には、運転者が操作する操向ハンドル２１ａの操作量（車両の操作状態量）を検出する操作角検出センサ（操作状態検知手段）２１ｃ、図示しないセレクトレバーの選択位置（車両の操作状態量）を検出するセレクトレバーポジションセンサ（操作状態検知手段）２、図示しないアクセルペダルの踏み込み量（車両の操作状態量）を検出するアクセルペダルポジションセンサ（操作状態検知手段）３、図示しないブレーキペダルの踏み込み量（車両の操作状態量）を検出するブレーキペダルポジションセンサ（操作状態検知手段）４が設けられている。
また、車両１は、車両の運動制御装置として、コントロールユニット（車両の運動制御装置）３７、前輪操舵装置ＳＢＷの制御部である転舵角制御装置４０、その他各種のセンサ、例えば、各車輪ＷｆＬ，ＷｆＲ，ＷｒＬ，ＷｒＲの車輪速度（車両の運動状態量）を検出する車輪速センサ（運動状態検知手段）３０ｆＬ，３０ｆＲ，３０ｒＬ，３０ｒＲ、車両１の実ヨーレート（車両の運動状態量）γａｃｔを検出するヨーレートセンサ（運動状態検知手段）３１、車両１の横方向加速度（車両の運動状態量）Ｇｓを検出する横方向加速度センサ（運動状態検知手段）３２等を備えている。

コントロールユニット３７は、ＶＳＡシステム（Vehicle Stability Assist System:車両挙動安定化制御システム）のためのコントロールユニットであり、その機能としては、ブレーキ制御ＥＣＵ（Electric Control Unit）２９を動作させるＡＢＳ(Antilock Brake System)機能、油圧回路２８やエンジンＥＣＵ２７を協調して動作させるＴＣＳ（Traction Control System）機能、油圧回路２８及びブレーキ制御ＥＣＵ２９を協調させて動作させるＡＹＣ（Active Yaw Control）機能も含んでいる。
本実施形態では、前記したＡＹＣ機能における特徴に注目して説明をする。そのため、図２に示すコントロールユニット３７の機能ブロック構成図には、ＡＢＳの機能の機能ブロック、ＴＣＳ機能の機能ブロックは省略してある。
ＡＹＣ機能のためにコントロールユニット３７は、転舵時の運動制御のために油圧回路２８を介して駆動力伝達装置Ｔを制御したり、転舵時の運動制御のために各車輪ＷのブレーキＢｆＬ，ＢｆＲ，ＢｒＬ，ＢｒＲをブレーキ制御ＥＣＵ（Electric Control Unit）２９を介して制御したりする。

（動力伝達系）
まず、本実施形態の車両１の運動制御装置を適用する車両１の動力伝達系について説明する。車体前部に横置きに搭載したエンジンＥＮＧの右端にトランスミッシヨンＴ／Ｍが接続されており、これらエンジンＥＮＧ及びトランスミッションＴ／Ｍの後部に駆動力伝達装置Ｔが配設される。駆動力伝達装置Ｔの左端及び右端から左右に延出する左ドライブシャフトＡＬ及び右ドライブシャフトＡＲには、それぞれ駆動輪である左前輪ＷｆＬ及び右前輪ＷｆＲが接続される。

駆動力伝達装置Ｔは、トランスミッションＴ／Ｍから延びる入力軸で入力され、例えば、特開２００８−２３９１１５号公報の図１に記載のようにディファレンシャルと、ダブルピニオン式の遊星歯車機構とを含んで構成されている。
そして、駆動力伝達装置Ｔの遊星歯車機構は、コントロールユニット３７により油圧回路２８を介して制御される左油圧クラッチＣＬ及び右油圧クラッチＣＲを含んでいる。
車両１の直進走行時には左油圧クラッチＣＬ及び右油圧クラッチＣＲが共に非係合状態とされる。車両１の右旋回時には、コントロールユニット３７に油圧回路２８が制御されて、右油圧クラッチＣＲの係合力が適宜調整されることによって、左前輪ＷｆＬの回転速度は右前輪ＷｆＲの回転速度に対して増速される。左前輪ＷｆＬの回転速度が右前輪ＷｆＲの回転速度に対して増速されると、旋回内輪である右前輪ＷｆＲのトルクの一部を旋回外輪である左前輪ＷｆＬに伝達することができる。
一方、車両１の左旋回時には、コントロールユニット３７に油圧回路２８が制御されて、左油圧クラッチＣＬの係合力が適宜調整されて、右前輪ＷｆＲの回転速度は左前輪ＷｆＬの回転速度に対して増速される。右前輪ＷｆＲの回転速度が左前輪ＷｆＬの回転速度に対して増速されると、旋回内輪である左前輪ＷｆＬのトルクの一部を旋回外輪である右前輪ＷｆＲに伝達することができる。

（前輪操舵装置）
次に、本実施形態における前輪操舵装置の構成を説明する。
この前輪操舵装置ＳＢＷは、ステアバイワイヤを実現するものであり、運転操作装置である操作部２１と、ステアリング装置機構である転舵部２５と、転舵部２５を制御する転舵角制御装置４０とを含んでなる。
操作部２１は運転者が操作する操向ハンドル２１ａを備え、この操向ハンドル２１ａの操作角θを転舵角制御装置４０で処理し、この処理結果にもとづいて転舵部２５のステアリングモータ２５ａを駆動させて転舵輪である左右の前輪ＷｆＬ，ＷｆＲを転舵する。

操作部２１は、運転者が操作する操向ハンドル２１ａと、操向ハンドル２１ａの回転軸である操舵軸２１ｂと、操向ハンドル２１ａの操作角θを検出する操作角検出センサ２１ｃと、操作トルクセンサ２１ｄと、操向ハンドル２１ａの操作性を向上させる操作反力モータ２１ｅとを含んで構成される。操作トルクセンサ２１ｄは、公知のセンサからなり、操向ハンドル２１ａから入力されるトルク量を検出することで、操作開始時や左右の前輪ＷｆＬ、ＷｆＲの方向切り替え時（切り返し時）の応答性を向上させるものである。一方、操作角検出センサ２１ｃは、操向ハンドル２１ａの操作による操舵軸２１ｂの回転位置を検出する公知のセンサから構成され、操向ハンドル２１ａの操作角θを、例えば、電圧値として出力するものである。この操作角検出センサ２１ｃからの出力は、転舵角制御装置４０が転舵輪である左右の前輪ＷｆＬ、ＷｆＲの転舵角を設定するのに用いられる。

さらに、操舵軸２１ｂの他端部は、操作反力モータ２１ｅの回転軸に連結されている。この操作反力モータ２１ｅは、転舵角制御装置４０からの信号を受けて、操向ハンドル２１ａの回転位置及び操作方向に応じて、操向ハンドル２１ａの操作方向（操向ハンドル２１ａの動き）とは異なる向き及び所定の大きさの反力（操作反力）を発生させることによって、転舵操作の操作性及び精度を向上させる機能を有している。

ここで、左右の前輪ＷｆＬ，ＷｆＲの転舵は、ステアリングモータ２５ａの回転を、例えば、ボールねじ機構２５ｂによってラック軸２５ｃの直線運動に変換し、それをタイロッド２５ｄ，２５ｄを介して左右の前輪ＷｆＬ、ＷｆＲの転舵運動に変換する転舵部２５により行われている。
なお、直線運動時のラック軸２５ｃの位置は、転舵部２５に設けられた転舵角センサ（操作状態検知手段）３３によって転舵角δ（車両の操作状態量）として検出され、転舵角制御装置４０にフィードバックされている。

各車輪ＷｆＬ、ＷｆＲ，ＷｒＬ，ＷｒＲには、車輪速センサ３０ｆＬ，３０ｆＲ，３０ｒＬ，３０ｒＲが設けられており、車輪速を検出して、コントロールユニット３７に入力される。
コントロールユニット３７の車速演算部（運動状態検知手段）５２ａ（図２参照）では、入力された車輪速から車速Ｖａｃｔを演算して、転舵角制御装置４０に車速Ｖａｃｔを入力する。
また、各車輪ＷｆＬ，ＷｆＲ，ＷｒＬ，ＷｒＲには、ブレーキＢｆＬ，ＢｆＲ，ＢｒＬ，ＢｒＲが設けられ、ブレーキ制御ＥＣＵ２９により制御される。
ここで、左油圧クラッチＣＬ、右油圧クラッチＣＲ、ブレーキＢｆＬ，ＢｆＲ，ＢｒＬ，ＢｒＲが、特許請求の範囲に記載の「アクチュエータ」に対応する。

（転舵角制御装置）
転舵角制御装置４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及び所定の電気回路を備えたＥＣＵ（電子制御ユニット）から構成され、図１に示すように、操作部２１及び転舵部２５とは信号伝達ケーブルを介して電気的に連結されている。
転舵角制御装置４０は、操作部２１の操作角検出センサ２１ｃ、操作トルクセンサ２１ｄからの検出信号と、車速演算部５２ａ（図２参照）からの車速Ｖａｃｔの信号を受け取り、前輪ＷｆＬ、ＷｆＲの向くべき前輪目標転舵角を設定し、また、操作部２１の操作反力モータ２１ｅの制御を行う目標転舵角設定・操作反力制御部４０ａと、ステアリングモータ２５ａを駆動させるステアリングモータ制御部４０ｂを含んで構成されている。
転舵角制御装置４０の構成は、例えば、特開２００４−２２４２３８号公報の図２に示されているものと同様である。

（車両の運動制御装置の構成）
次に、油圧回路２８を介して駆動力伝達装置Ｔによる左右の前輪ＷｆＬ，ＷｆＲそれぞれへの駆動トルクを制御したり、ブレーキ制御ＥＣＵ２９を介して各車輪ＷｆＬ，ＷｆＲ，ＷｒＬ，ＷｒＲそれぞれの制動力を制御したりして、車両１の重心回りのヨーモーメントを制御するコントロールユニット３７における制御ロジックを、図２を参照しながら、適宜、図１を参照して説明する。

コントロールユニット３７は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ及び所定の電気回路を備えたＥＣＵから構成されている。コントロールユニット３７は、図１に示すように転舵角制御装置４０と信号伝達ケーブルを介して電気的に連結されている。また、コントロールユニット３７は、図１に示すように油圧回路２８及びブレーキ制御ＥＣＵ２９と信号伝達ケーブルを介して電気的に連結されていると同時に、図示を省略するがエンジンＥＣＵ２７とも通信回線で連結されている。エンジンＥＣＵ２７からは、駆動輪である前輪ＷｆＬ，ＷｆＲへの駆動トルク、セレクトレバーの選択位置、アクセルポジションの信号が入力される。ブレーキ制御ＥＣＵ２９からは、ブレーキの各液圧ＰｆＬ，ＰｆＲ，ＰｒＬ，ＰｒＲ（図２では、１つの液圧Ｐで代表的に表示）が入力される。
なお、ここでは、エンジンＥＣＵ２７は、トランスミッションＴ／Ｍの減速比を制御する機能も有しているとしている。

コントロールユニット３７は、機能ブロックとして、フィードフォワード目標値設定部５１（以下、「ＦＦ目標値設定部５１」と称する）、実状態量取得部（運動状態検知手段、実姿勢状態量推定手段）５２、規範操作量決定部５３、規範動特性モデル演算部（規範姿勢状態量演算手段）５４、偏差演算部５５、フィードバック目標値演算部５６（以下、「ＦＢ目標値演算部５６」と称する）、フィードバック不感帯処理部５７、加算部５８、アクチュエータ動作目標値合成部（アクチュエータ制御部）５９、仮想外力演算部（モデル修正部）６１、仮想外力演算制御部６２、加算部（モデル修正部）６３、後輪実横滑り角補正部６５、加算部６６、後輪横滑り角不感帯処理部６７、アンチスピン目標ヨーモーメントフィードバック演算部６８（以下、「アンチスピン目標ヨーモーメントＦＢ部６８」と称する）、アンチスピン仮想ヨーモーメントフィードバック演算部６９（以下、「アンチスピン仮想ヨーモーメントＦＢ部６９」と称する）を含んで構成されている。

コントロールユニット３７のＣＰＵは、各制御処理周期において、前記した各機能ブロックの処理を行う。以下に、コントロールユニット３７の前記した各機能ブロックの詳細な説明を行う。

《ＦＦ目標値設定部》
ＦＦ目標値設定部５１は、操向ハンドル２１ａの操作角θや、セレクトレバーの選択位置や、アクセルペダルの踏み込み量やブレーキペダルの踏み込み量等の運転操作入力（車両の操作状態量）、実状態量取得部５２の車速演算部５２ａで演算された車速Ｖａｃｔ（車両の運動状態量）を読み込み、ブレーキＢｆＬ，ＢｆＲ，ＢｒＬ，ＢｒＲや、左右油圧クラッチＣＬ，ＣＲ、トランスミッション減速比等のそれぞれのＦＦ目標値を設定する。
このＦＦ目標値設定部５１は、例えば、前記特許文献３の段落［０３７２］〜［０３７７］及び図１７に記載のように、制動力の車輪ＷｆＬ，ＷｆＲ，ＷｒＬ，ＷｒＲへのＦＦ目標値、駆動力の左右前輪ＷｆＬ，ＷｆＲへのＦＦ目標値を設定する。ＦＦ目標値とは、具体的には、前輪ＷｆＬに対して、ブレーキＢｆＬによるＦＦ目標第１輪ブレーキ駆動・制動力を、前輪ＷｆＲに対して、ブレーキＢｆＲによるＦＦ目標第２輪ブレーキ駆動・制動力を、後輪ＷｒＬに対して、ブレーキＢｒＬによるＦＦ目標第３輪ブレーキ駆動・制動力を、後輪ＷｒＲに対して、ブレーキＢｒＲによるＦＦ目標第４輪ブレーキ駆動・制動力を演算設定する。
また、ＦＦ目標値として、前輪ＷｆＬに対して、左油圧クラッチＣＬによるＦＦ目標第１輪駆動系駆動・制動力を、前輪ＷｆＲに対して、右油圧クラッチＣＲによるＦＦ目標第２輪駆動系駆動・制動力を演算設定する。さらに、ＦＦ目標値として、トランスミッションＴ／ＭのＦＦ目標ミッション減速比を演算設定しても良い。

《実状態量取得部》
次に、実状態量取得部５２は、セレクトレバーポジションセンサ２からの選択位置信号、アクセルペダルポジションセンサ３からの踏み込み量を示す信号、ブレーキペダルポジションセンサ４からの踏み込み量を示す信号、操作角検出センサ２１ｃからの操向ハンドル２１ａの操作角θを示す信号、ヨーレートセンサ３１から車両１の実ヨーレートγａｃｔを示す信号、横方向加速度センサ３２から車両１の横方向加速度Ｇｓを示す信号、４つの車輪速センサ３０（図１では本実施形態では、３０ｆＬ、３０ｆＲ、３０ｒＬ、３０ｒＲと表示）からの各車輪速Ｖｗを示す信号、転舵角センサ３３からの転舵角δを示す信号等を取得する。
実状態量取得部５２は、機能ブロックとして、さらに、車速演算部（運動状態検知手段）５２ａ、摩擦係数推定演算部（実姿勢状態量推定手段）５２ｂ、実車体横滑り角演算部（実姿勢状態量推定手段）５２ｃ、実前輪横滑り角演算部（実姿勢状態量推定手段）５２ｄ、実後輪横滑り角演算部（実姿勢状態量推定手段）５２ｅ、実横滑り角速度演算部（実姿勢状態量推定手段）５２ｆ、実状態量判定部５２ｇ、代替値算出部（実姿勢状態量推定手段）５２ｈ、タイヤ特性設定部（実姿勢状態量推定手段）５２ｉ、バンク角推定演算部５２ｋを有している。
なお、実状態量取得部５２は、ヨーレートセンサ３１からの検知信号を取得して、中点学習をして、左右のヨーレートが発生していない状態をゼロ点として補正された実ヨーレートγａｃｔを、実状態量取得部５２の他の機能ブロックに出力する機能ブロックとしてのヨーレート中点学習補正部や、転舵角センサ３３からの検知信号を取得して、中点学習をして、中立状態（車両１の直進状態）をゼロ点として補正された転舵角δを、実状態量取得部５２の他の機能ブロックに出力する機能ブロックとしての転舵角中点学習補正部等も有しているが、図２では省略してある。
ちなみに、中点学習をして補正された実ヨーレートγａｃｔは偏差演算部５５に入力される。

（車速演算部）
車速演算部５２ａは、例えば、特開２０００−８５５５８号公報に開示されているように公知の方法を用い、車輪速センサ３０からの各車輪速Ｖｗ等にもとづいて車速Ｖａｃｔ（車両の運動状態量）を演算する。特に、ブレーキペダルが操作されていないときは、従動輪である後輪ＷｒＬ，ＷｒＲの車輪速センサ３０ｒＬ，３０ｒＲの示す各車輪速Ｖｗの平均値が車速Ｖａｃｔである。車速演算部５２ａは、車輪速センサ３０からの各車輪速Ｖｗと車速Ｖａｃｔから各車輪Ｗのスリップ率も演算する。
本実施形態は、車速Ｖａｃｔを車輪速センサ３０ｆＬ，３０ｆＲ，３０ｒＬ，３０ｒＲから算出することに限定されず、車両１が車輪速センサ３０ｆＬ，３０ｆＲ，３０ｒＬ，３０ｒＲとは別に、対地速度を直接検出する公知の車速センサを備え、実状態量取得部５２が車速センサから車速Ｖａｃｔを示す信号を取得する構成としても良い。

（摩擦係数推定演算部）
摩擦係数推定演算部５２ｂは、例えば、特開２０００−８５５５８号公報に開示されているように公知の方法を用い、横方向加速度Ｇｓ、実ヨーレートγａｃｔ、タイヤ特性設定部５２ｉからの各車輪Ｗごとのタイヤ特性（実車輪横すべり角−コーナリングフォース特性、車輪Ｗのスリップ率−コーナリングフォース減少率特性、車輪Ｗのスリップ率−制・駆動特性）、車輪スリップ率、実前輪横滑り角演算部５２ｄで演算された前輪ＷｆＬ，ＷｆＲの横滑り角βｆ_ａｃｔ、実後輪横滑り角演算部５２ｅで演算された、後輪ＷｒＬ，ＷｒＲの横滑り角βｒ_ａｃｔ等にもとづいて車両の実姿勢状態量のパラメータの１つである路面の摩擦係数μを推定演算する。
摩擦係数推定演算部５２ｂは、推定した路面の摩擦係数μの結果を実状態量判定部５２ｇに出力する。

（実車体横滑り角演算部）
実車体横滑り角演算部５２ｃは、例えば、特開２０００−８５５５８号公報に開示されているように公知の方法を用い、転舵角δ、実ヨーレートγａｃｔ、横方向加速度Ｇｓ、車速Ｖａｃｔ、各車輪Ｗのスリップ率等にもとづいて公知の方法で実車体横滑り角（車両の実姿勢状態量）βｚ_ａｃｔを推定演算する。ここで、実車体横滑り角βｚ_ａｃｔは、図３に示すように車両１の重心回りの車体横滑り角であり、車体スリップ角とも言われる。ここでは、前記した規範動特性モデル演算部５４において演算される重心回りの車体横滑り角である規範車体横滑り角βｚ_ｄと区別するために実車体横滑り角βｚ_ａｃｔと称する。
実車体横滑り角演算部５２ｃにおいて推定演算された実車体横滑り角βｚ_ａｃｔは、偏差演算部５５に入力される。

（実前輪横滑り角演算部）
実前輪横滑り角演算部５２ｄは、前輪ＷｆＬ，ＷｆＲの実横滑り角βｆ_ａｃｔ（以下、単に「前輪実横滑り角（車両の実姿勢状態量）βｆ_ａｃｔ」と称する）を、実車体横滑り角βｚ_ａｃｔ、実ヨーレートγａｃｔ、車速Ｖａｃｔ、転舵角δにもとづいて公知の方法で演算する。また、実後輪横滑り角演算部５２ｅは、後輪ＷｒＬ，ＷｒＲの実横滑り角βｒ_ａｃｔ（以下、単に「後輪実横滑り角（車両の実姿勢状態量）βｒ_ａｃｔ」と称する）を、実車体横滑り角βｚ_ａｃｔ、実ヨーレートγａｃｔ、車速Ｖａｃｔにもとづいて公知の方法で演算する。
例えば、次式（１）のように前輪実横滑り角βｆ_ａｃｔは演算でき、次式（２）のように後輪実横滑り角βｒ_ａｃｔは演算できる。
βｆ_ａｃｔ＝βｚ_ａｃｔ＋Ｌｆ・γａｃｔ／Ｖａｃｔ−δ ・・・・（１）
βｒ_ａｃｔ＝βｚ_ａｃｔ−Ｌｒ・γａｃｔ／Ｖａｃｔ ・・・・・・（２）
ここで、Ｌｆは、車両１の重心と前輪ＷｆＬ，ＷｆＲのドライブシャフトＡＬ，ＡＲとの前後方向距離であり、Ｌｒは、車両１の重心と後輪ＷｒＬ，ＷｒＲの回転軸との前後方向距離である（図３参照）。
実前輪横滑り角演算部５２ｄで演算された前輪実横滑り角βｆ_ａｃｔは、アクチュエータ動作目標値合成部５９に入力される。
実後輪横滑り角演算部５２ｅで演算された後輪実横滑り角βｒ_ａｃｔは、加算部６６およびアクチュエータ動作目標値合成部５９に入力される。

（実横滑り角速度演算部）
実横滑り角速度演算部５２ｆは、実車体横滑り角演算部５２ｃで周期的に演算された前回の実車体横滑り角βｚ_ａｃｔと今回の実車体横滑り角βｚ_ａｃｔにもとづいて、時間微分し、実車体横滑り角速度（車両の実姿勢状態量）β′ｚ_ａｃｔを演算する。実横滑り角速度演算部５２ｆで演算された実車体横滑り角速度β′ｚ_ａｃｔは、偏差演算部５５に入力される。
また、実横滑り角速度演算部５２ｆは、実後輪横滑り角演算部５２ｄで周期的に演算された前回の後輪実横滑り角βｒ_ａｃｔと今回の後輪実横滑り角βｒ_ａｃｔにもとづいて、時間微分し、後輪実横滑り角速度（車両の実姿勢状態量）β′ｒ_ａｃｔを演算する。実横滑り角速度演算部５２ｆで演算された輪実横滑り角速度β′ｒ_ａｃｔは、後輪実横滑り角補正部６５に入力される。

（バンク角推定部）
バンク角推定演算部５２ｋは、公知の方法で、例えば、特開平１１−５９３６７号公報の特に段落［００９４］に開示されているように、横方向加速度Ｇｓ、実ヨーレートγａｃｔにもとづいてバンク角を推定する。

（実状態量判定部）
次に、実状態量判定部５２ｇの機能について説明する。
実状態量判定部５２ｇは、前記した各種センサ、セレクトレバーポジションセンサ２、アクセルペダルポジションセンサ３、ブレーキペダルポジションセンサ４、車輪速センサ３０ｆＬ，３０ｆＲ，３０ｒＬ，３０ｒＲ、ヨーレートセンサ３１、横方向加速度センサ３２、転舵角センサ３３からの信号を監視し、必要に応じて、代替値算出部５２ｈに制御指令を出したり、仮想外力演算制御部６２に制御指令を出したりする。
実車体横滑り角演算部５２ｃにおける実車体滑り角βｚ_ａｃｔの推定演算には、実ヨーレートγａｃｔと転舵角δとは重要なパラメータである。

そこで、実状態量判定部５２ｇは、ヨーレートセンサ３１、転舵角センサ３３からの検知信号を監視する。そして、実状態量判定部５２ｇが、ヨーレートセンサ３１が故障したと判定した場合は、実車体横滑り角演算部５２ｃに指令信号を入力し、演算を中止させるとともに、代替値算出部５２ｈにおいて、実ヨーレートγａｃｔの代替値γａｌｔと実車体滑り角βｚ_ａｃｔの代替値βｚ_ａｌｔを演算させ、実前輪横滑り角演算部５２ｄ、実後輪横滑り角演算部５２ｅに指令して、前輪ＷｆＬ，ＷｆＲの実横滑り角βｆ_ａｃｔ、後輪ＷｒＬ，ＷｒＲのβｒ_ａｃｔを算出する場合に、代替値γａｌｔ及び代替値βｚ_ａｌｔを使用して演算させる。同様に、実状態量判定部５２ｇが、転舵角センサ３３が故障したと判定した場合は、実車体横滑り角演算部５２ｃに指令信号を入力し、演算を中止させるとともに、代替値算出部５２ｈにおいて、実ヨーレートγａｃｔの代替値γａｌｔと実車体滑り角βｚ_ａｃｔの代替値βｚ_ａｌｔを演算させ、実前輪横滑り角演算部５２ｄ、実後輪横滑り角演算部５２ｅに指令して、前輪ＷｆＬ，ＷｆＲの実横滑り角βｆ_ａｃｔ、後輪ＷｒＬ，ＷｒＲのβｒ_ａｃｔを算出する場合に、代替値γａｌｔ及び代替値βｚ_ａｌｔを使用して演算させる。

そして、実状態量判定部５２ｇは、ヨーレートセンサ３１、横方向加速度センサ３２、転舵角センサ３３等が故障と判定したとき、仮想外力演算制御部６２にそれぞれのセンサ故障判定結果のフラグ信号を入力し、仮想外力演算制御部６２にそれに応じた制御をさせる。

また、実状態量判定部５２ｇは、セレクトレバーポジションセンサ２の位置信号と、操作角検出センサ２１ｃからの操作角θを示す信号と、車速演算部５２ａで演算した車速Ｖａｃｔとから、車両１の所定値以上の前進速度で走行中の運転者による操向ハンドル２１ａの急操作（操作角θの時間微分である操作角速度θ′の絶対値が所定値以上であること）を検出して、それを検出後の所定の時間の間、またはそれを検出後の所定値以上の横方向加速度Ｇｓを検出しなくなって、所定時間を経過するまでの間、操向ハンドル２１ａの急操作中を示すハンドル急操作フラグ信号を仮想外力演算制御部６２に入力する。

さらに、実状態量判定部５２ｇは、前記した図示しないヨーレート中点学習補正部、転舵角中点学習補正部を監視し、実ヨーレートγａｃｔ、転舵角δの中点学習が完了したか否かをチェックし、中点学習が完了していない間は、中点学習未了のフラグ信号を仮想外力演算制御部６２に入力する。

また、実状態量判定部５２ｇは、セレクトレバーポジションセンサ２の位置信号と車速演算部５２ａで演算した車速Ｖａｃｔから、車両１が停止中、車両１が後退走行中、車両１が所定値未満の速度での低速走行中を判定して、それぞれの状態を示す停止中フラグ信号、後退走行フラグ信号、低速走行フラグ信号を仮想外力演算制御部６２に入力する。
なお、実状態量判定部５２ｇは、セレクトレバーによる後退走行の検出によらず、ヨーレートセンサ３１からの実ヨーレートγａｃｔの示すヨーレート方向と、横方向加速度センサ３２からの横方向加速度Ｇｓ及び転舵角センサ３３からの転舵角δにもとづき決定される公転ヨーレートとのそれぞれの符号（方向性）によって車両１の後退走向を検出判定するように構成することも可能である。

実状態量判定部５２ｇは、バンク角推定演算部５２ｋの出力を監視し、所定値以上のバンク角を示すときは、バンク路フラグ信号を仮想外力演算制御部６２に入力する。
さらに、実状態量判定部５２ｇは、摩擦係数推定演算部５２ｂから入力された路面の摩擦係数μの結果が、所定値以下の場合は、路面摩擦係数が低μであることを示す低μフラグ信号を仮想外力演算制御部６２に入力する。

（代替値算出部）
次に、代替値算出部５２ｈについて説明する。
先ず、ヨーレートセンサ３１からの検知信号にもとづく実ヨーレートγａｃｔが使用できない場合の、代替値算出部５２ｈにおける実ヨーレートγａｃｔの代替値γａｌｔ及び実車体横滑り角βｚ_ａｃｔの代替値βｚ_ａｌｔの算出方法について説明する。この算出方法には、以下の２通りの方法が考えられる。先ず、第１の方法（手法Ａ）について説明する。
〈第１の方法−手法Ａ〉
βｚ_ａｌｔ＝Ｋ_β（Ｖａｃｔ）・δ ・・・・・・・・・・・・・（３Ａ）
γａｌｔ＝Ｋ_γ（Ｖａｃｔ）・δ ・・・・・・・・・・・・・・・（４Ａ）
ここで、Ｋ_β（Ｖａｃｔ）は、転舵角δから代替値βｚ_ａｌｔを算出する際の車速Ｖａｃｔの関数のゲインであり、Ｋ_γ（Ｖａｃｔ）は、転舵角δから代替値γａｌｔを算出する際の車速Ｖａｃｔの関数のゲインである。

〈第２の方法−手法Ｂ〉
次に、第２の方法（手法Ｂ）について説明する。この第２の方法は、次式（５）に示すように車速Ｖａｃｔと横加速度Ｇｓを用いる方法である。
γａｌｔ＝γ_Ｇ＝Ｇｓ／Ｖａｃｔ ・・・・・・・・・・・・・・・・（５）
また、算出されたγａｌｔを用いて、式（４Ａ）において代替値γａｌｔとゲインＫ_γ（Ｖａｃｔ）を用い転舵角δの代替値δａｌｔを逆算して得、さらに、式（３Ａ）において、転舵角δの代わりに代替値δａｌｔを代入して代替値βｚ_ａｌｔを算出する。
この第２の方法において、代替値δａｌｔを介して式（３Ａ）により代替値βｚ_ａｌｔを算出する方法を説明したが、それに限定されるものではない。手法Ｂの変形として転舵角δを用いて式（３Ａ）により代替値βｚ_ａｌｔを直接算出しても良い。
ちなみに、式（５）のγ_Ｇは、「公転ヨーレート」と称されるものであり、車両１が旋回中に旋回円の接線方向に向いていると仮定した場合のヨーレートであり、実車体横滑り角βｚ_ａｃｔの時間変化分を含んでいない近似値である。

次に、転舵角センサ３３からの検知信号にもとづく転舵角δが使用できない場合の、代替値算出部５２ｈにおける代替値δａｌｔ及び代替値βｚ_ａｌｔの算出方法について説明する。この算出方法には、以下の２通りの方法が考えられる。先ず、第１の方法について説明する。
〈第１の方法−手法Ｃ〉
この第１の方法（手法Ｃ）は、次式（６），（３Ｂ）に示すように実ヨーレートγａｃｔと車速Ｖａｃｔを用いる方法である。
δ_ａｌｔ＝Ｋ_δ（Ｖａｃｔ）・γａｃｔ ・・・・・・・・・・・・・（６）
βｚ_ａｌｔ＝Ｋ_β（Ｖａｃｔ）・δａｌｔ ・・・・・・・・・・・（３Ｂ）
ここで、Ｋ_δ（Ｖａｃｔ）は、実ヨーレートγａｃｔから転舵角δの代替値δａｌｔを算出する際の車速Ｖａｃｔの関数のゲインである。
〈第２の方法−手法Ｂ〉
第２の方法は、前記した手法Ｂを用いる。ただし、転舵角δが使えないので手法Ｂの変形を用いることはできない。

ちなみに、横方向加速度センサ３２の故障時の代替値Ｇｓａｌｔの計算も次式（７）のように可能である。
Ｇｓａｌｔ＝γａｃｔ・Ｖａｃｔ ・・・・・・・・・・・・・・（７）

さらに、ヨーレートセンサ３１と横方向加速度センサ３２が同時に使用不可能の場合、次式（４Ｂ）、または次式（４Ｃ）のように車速Ｖａｃｔと車輪速Ｖｗを用いて代替値γａｌｔの計算ができる。
γａｌｔ＝（Ｖｗ_Ｒ−Ｖｗ_Ｌ）／Ｖａｃｔ ・・・・・・・・・・・（４Ｂ）
ここで、Ｖｗ_Ｒ，Ｖｗ_Ｌは、例えば、従動輪である後輪ＷｒＬ，ＷｒＲのそれぞれの車輪速とするが、次式（４Ｃ）のように右側の前後輪ＷｆＲ，ＷｒＲの平均車輪速〈Ｖｗ_Ｒ〉、左側の前後輪ＷｆＬ，ＷｒＬの平均車輪速〈Ｖｗ_Ｌ〉としても良い。
γａｌｔ＝（〈Ｖｗ_Ｒ〉−〈Ｖｗ_Ｌ〉）／Ｖａｃｔ ・・・・・・・（４Ｃ）
そして、式（７）において、式（４Ｂ）、または式（４Ｃ）により算出した代替値γａｌｔをγａｃｔの代わりに代入して、横方向加速度Ｇｓの代替値Ｇｓａｌｔを得ることができる。
また、実車体横滑り角βｚ＿ａｃｔの代替値βｚ_ａｌｔは、式（３Ａ）により容易に算出可能である。
このヨーレートセンサ３１と横方向加速度センサ３２が同時に使用不可能の場合に、代替値γａｌｔを式（４Ｂ）、または式（４Ｃ）を用いることに限定されることはなく、式（４Ａ）を用いることは当然可能である。

なお、代替値算出部５２ｈで算出された実ヨーレートγａｃｔの代替値γａｌｔ、実車体横滑り角の代替値βｚ_ａｌｔ、実車体滑り角βｚ_ａｃｔの代替値βｚ_ａｌｔから時間微分で算出される実車体滑り角速度β′ｚ_ａｃｔの代替値β′ｚ_ａｌｔ等も、特許請求の範囲に記載の「車両の実姿勢状態量」に含まれる。さらに、ヨーレートセンサ３１から実状態量取得部５２で取得された実トーレートγａｃｔが実状態量判定部５２ｇにおいてセンサ故障等の異常がないものと判定された場合は、特許請求の範囲に記載の「車両の実姿勢状態量」の1つとして偏差演算部５５に入力される。

《規範操作量決定部》
規範操作量決定部５３は、前記した規範動特性モデル演算部５４に対する入力としての規範モデル操作量を決定する。本実施形態では、規範操作量決定部５３には、車両１の前輪ＷｆＬ，ＷｆＲの転舵角（以下、モデル転舵角δｄという）である。このモデル転舵角δｄを決定するために、操向ハンドル２１ａ（図１参照）の操作角θ（今回値）が規範操作量決定部５３に主たる入力量として入力されるとともに、実状態量取得部５２によって演算された車速Ｖａｃｔ（今回値）、及び推定摩擦係数μ（今回値）と、規範動特性モデル演算部５４上での車両１の状態量（前回値）とが規範操作量決定部５３に入力される。そのため、規範操作量決定部５３は、規範動特性モデル演算部５４上での車両１の状態量を一時保持する前回状態量保持部５３ａを有している。
そして、規範操作量決定部５３は、これらの入力にもとづいてモデル転舵角δｄを決定する。モデル転舵角δｄは、基本的には、操作角θに応じて決定すれば良い。但し、本実施形態では、規範動特性モデル演算部５４に入力するモデル転舵角δｄに所要の制限を掛ける。この制限を掛けるために、規範操作量決定部５３には、操作角θ以外に、車速Ｖａｃｔ、推定された路面摩擦係数μ等が入力される。
ちなみに、規範操作量決定部５３は、特許第４１４３１１１号公報の段落［０１２７］〜［０１２９］等に記載されている「規範操作量決定部１４」に対応する。

《規範動特性モデル演算部》
次に、図２、図３を参照しながら規範動特性モデル演算部５４について説明する。図３は、車両の動特性モデルにおけて考えるモデル車両上の符号の説明図である。
規範動特性モデル演算部５４は、車両１の規範とする運動の状態量である規範姿勢状態量をあらかじめ定められた車両動特性モデルを用いて決定して出力する。車両動特性モデルは、車両１の動特性を表し、前記した規範モデル操作量を含む所要の入力をもとに、規範姿勢状態量を逐次演算する。この車両１の規範とする運動は、基本的には、運転者にとって好ましいと考えられる車両１の理想的な運動もしくはそれに近い運動を意味する。
規範動特性モデル演算部５４には、規範操作量決定部５３で決定された規範モデル操作量、並びに、仮想外力演算部６１で演算されたフィードバック制御入力である仮想外力ヨーモーメントＭｖと、アンチスピン仮想ヨーモーメントＦＢ部６９で演算されたアンチスピン・仮想ＦＢヨーモーメントＭｖ１_ａｓｐを加算した結果が入力され、それらの入力にもとづいて規範姿勢状態量、具体的には、例えば、規範ヨーレートγｄ、規範車体横滑り角βｚ_ｄが、積分演算を含む繰り返し計算で時系列的に演算される。

規範ヨーレートγｄは、規範動特性モデルで扱うモデル車両１ｄ（図３参照）の重心点Ｃ_Ｇ（図３参照）回りのヨー方向の回転運動に関する規範姿勢状態量であり、規範車体横滑り角βｚ_ｄは、モデル車両１ｄの重心点Ｃ_Ｇにおける車速Ｖｄの方向に対するモデル車両１ｄの車体前後軸のなす角度である車体横滑り角に関する規範姿勢状態量である。これらの規範姿勢状態量γｄ，βｚ_ｄを制御処理周期毎に逐次演算するために、規範モデル操作量としての前記モデル転舵角（今回値）と、前記フィードッバック制御入力（仮想外力ヨーモーメント）Ｍｖ（前回値）とアンチスピン・仮想ＦＢヨーモーメントＭｖ１_ａｓｐ（前回値）を加算した結果が入力される。この場合、本実施形態では、規範動特性モデル演算部５４上のモデル車両１ｄの車速Ｖｄを実際の車速Ｖａｃｔに一致させる。このために、規範動特性モデル演算部５４には、実状態量取得部５２によって演算された車速Ｖａｃｔ（今回値）も規範操作量決定部５３を介して入力される。そして、規範動特性モデル演算部５４は、これらの入力をもとに、該規範動特性モデル上でのモデル車両１ｄの規範ヨーレートγｄ及び規範車体横すべり角βｚ_ｄ、規範車体横すべり角速度β′ｚ_ｄ演算して、偏差演算部５５に出力する。

なお、規範動特性モデル演算部５４に仮想外力演算部６１からフィードバック制御入力されるフィードバック入力Ｍｖは、車両１の走行環境（路面状態等）の変化（規範動特性モデルで考慮されていない変化）や、規範動特性モデルのモデル化誤差、または、各センサの検出誤差もしくは実状態量取得部５２における推定演算誤差等に起因して、車両１の運動とモデル車両１ｄの規範運動とがかけ離れる（乖離する）のを防止する（規範運動を車両１の運動に近づける）ために規範動特性モデルに付加的に入力するフィードバック制御入力である。このフィードバック入力Ｍｖは、本実施形態では、規範動特性モデル上のモデル車両１ｄに仮想的に作用させる仮想外力である。このフィードバック入力Ｍｖは、規範動特性モデル上のモデル車両１ｄの重心点Ｃ_Ｇまわりに作用させるヨー方向の仮想的なモーメントである。以下、「仮想外力ヨーモーメントＭｖ」と称する。

（規範動特性モデル）
本実施形態における規範動特性モデルを、図３を参照して簡単に説明する。図３は本実施形態における規範動特性モデル上のモデル車両の説明図である。モデル車両１ｄは、車両１の動特性を、１つの前輪Ｗｆと１つの後輪Ｗｒとを前後に備えた車両１の水平面上での動特性（動力学特性）によって表現するモデル（いわゆる２輪モデル）である。モデル車両１ｄの前輪Ｗｆは、実際の車両１の２つの前輪ＷｆＬ，ＷｆＲを一体化した車輪Ｗに相当し、モデル車両１ｄの転舵輪である。後輪Ｗｒは、実際の車両１の後輪ＷｒＬ，ＷｒＲを一体化した車輪Ｗに相当し、本実施形態では非転舵輪である。
このモデル車両１ｄは、公知のものであり、前記しなかった符号の説明だけし、詳細な説明は省略する。

δｄが転舵角を示し、規範動特性モデルに入力される規範モデル操作量である。Ｖｆ_ｄはモデル車両１ｄの前輪Ｗｆの水平面上での進行速度ベクトル、Ｖｒ_ｄはモデル車両１ｄの後輪Ｗｒの水平面上での進行速度ベクトル、βｆ_ｄは前輪Ｗｆの横すべり角（以下、「前輪横滑り角βｆ_ｄ」と称する）である。βｒ_ｄは後輪Ｗｒの横すべり角（以下、「後輪横滑り角βｒ_ｄ」と称する）である。βｆ０は、モデル車両１ｄの前輪Ｗｆの進行速度ベクトルＶｗｆ_ｄがモデル車両１ｄの前後軸に対してなす角度（以下、車両前輪位置横すべり角βｆ０）と称する）である。

このモデル車両１ｄの動特性は、具体的には、次式（８）により表される。
なお、この式（８）の右辺の第３項（Ｍｖを含む項）を除いた式は、例えば「自動車の運動と制御」と題する公知の文献（著者：安部正人、発行者：株式会社山海堂、平成１５年４月１０日第２版第１刷発行。以降、非特許文献１という）に記載されている公知の式（３．１２），（３．１３）と同等である。

ここで、
ｍ：モデル車両１ｄの総質量
Ｋｆ：モデル車両１ｄの前輪Ｗｆを２つの左右の前輪ＷｆＬ，ＷｆＲ（図１参照）の連
結体とみなしたときの１輪当たりのコーナリングパワー
Ｋｒ：モデル車両１ｄの後輪Ｗｒを２つの左右の後輪ＷｒＬ，ＷｒＲ（図１参照）の連
結体とみなしたときの１輪当たりのコーナリングパワー
Ｌｆ：モデル車両１ｄの前輪Ｗｆの中心と重心点Ｃ_Ｇとの前後方向の距離
Ｌｒ：モデル車両１ｄの後輪Ｗｒの中心と重心点Ｃ_Ｇとの前後方向の距離
Ｉ：モデル車両１ｄの重心点Ｃ_Ｇにおけるヨー軸まわりの慣性モーメント
である。
これらのパラメータの値は、あらかじめ設定された値である。この場合、例えば、ｍ，Ｉ，Ｌｆ，Ｌｒは、車両１におけるそれらの値と同一か、もしくはほぼ同一に設定される。また、Ｋｆ，Ｋｒは、それぞれ車両１の前輪ＷｆＬ，ＷｆＲ，後輪ＷｒＬ，ＷｒＲのタイヤの特性を考慮して設定される。
なお、式（８）においてｄ（βｚ_ｄ）／ｄｔは、モデル車両１ｄの規範車体横滑り角速度β′ｚ_ｄのことである。

ちなみに、本実施形態におけるモデル車両１ｄの動特性モデルは、特許文献３の段落［０１５６］〜［０１６８］等に記載の動特性モデルに対応し、本実施形態における仮想外力ヨーモーメントＭｖは、特許文献３の「仮想外力Ｍｖｉｒ」に対応する。そして、特許文献３の「仮想外力Ｆｖｉｒ」については、本実施形態では「０（ゼロ）」として、仮想外力のフィードバックは考えていないケースである。従って、詳細な説明は省略する。

《偏差演算部》
次に、図２に戻って偏差演算部５５について説明する。
偏差演算部５５は、実状態量取得部５２から入力された実姿勢状態量である実ヨーレートγａｃｔ、実車体横滑り角βｚ_ａｃｔ、実車体横滑り角速度β′ｚ_ａｃｔと、規範動特性モデル演算部５４から入力された規範姿勢状態量である規範ヨーレートγｄ、規範車体横滑り角βｚ_ｄ、規範車体横滑り角速度β′ｚ_ｄそれぞれの偏差γｅｒｒ，βｅｒｒ，β′ｅｒｒを演算してフィードバック目標値演算部５６及び仮想外力演算部６１に入力する。ここで、偏差γｅｒｒ，βｅｒｒ，β′ｅｒｒはそれぞれ次式（９）、（１０Ａ），(１０Ｂ)により演算する。
γｅｒｒ＝γａｃｔ−γｄ ・・・・・・・・・・・・・・・・・（９）
βｅｒｒ＝βｚ_ａｃｔ−βｚ_ｄ ・・・・・・・・・・・・・・（１０Ａ）
β′ｅｒｒ＝β′ｚ_ａｃｔ−β′ｚ_ｄ ・・・・ ・・・・・・（１０Ｂ）

《ＦＢ目標値演算部》
ＦＢ目標値演算部５６は、偏差γｅｒｒ，βｅｒｒ，β′ｅｒｒにもとづいて車両１の重心点回りのヨーモーメント制御を、前輪ＷｆＬ，ＷｆＲ、後輪ＷｒＬ，ＷｒＲに対する左右の制動力の配分でブレーキ制御ＥＣＵ２９を介して行う、または、駆動輪である前輪ＷｆＬ，ＷｆＲの左右の駆動力の配分で油圧回路２８を介して行う際の規範ＦＢ目標ヨーモーメントＭｃ_ｎｏｍ１を次式（１１）で演算し、フィードバック不感帯処理部５７に入力する。
Ｍｃ_ｎｏｍ１＝Ｋ_１・γｅｒｒ＋Ｋ_２・βｅｒｒ＋Ｋ_３・β′ｅｒｒ
・・・・・・・・（１１）
ここで、Ｋ_１，Ｋ_２，Ｋ_３は、予め設定されたフィードバック・ゲインである。

《フィードバック不感帯処理部》
フィードバック不感帯処理部５７は、入力される規範ＦＢ目標ヨーモーメントＭｃ_ｎｏｍ１に対して、例えば、±７５０Ｎｍ（ニュートン・メートル）の間の不感帯を設けて、規範ＦＢ目標ヨーモーメントＭｃ_ｎｏｍ２を出力処理する。このように、入力される規範ＦＢ目標ヨーモーメントＭｃ_ｎｏｍ１に対して出力される規範ＦＢ目標ヨーモーメントＭｃ_ｎｏｍ２に不感帯を設けることにより、わずかな偏差γｅｒｒ，βｅｒｒに対して絶えずヨーモーメント制御のフィードバックがなされて、乗員に不快感を与えないような安定したヨーモーメント制御とする。
フィードバック不感帯処理部５７から出力された規範ＦＢ目標ヨーモーメントＭｃ_ｎｏｍ２は、加算部５８に入力される。

《アンチスピン・目標ヨーモーメントＦＢ制御》
次に、図２に戻って後輪実横滑り角補正部６５、加算部６６、後輪横滑り角不感帯処理部６７、アンチスピン目標ヨーモーメントＦＢ部６８等によるアンチスピン目標ヨーモーメントＦＢ（フィードバック）制御について説明する。この制御は、オーバステアによる車両１（図１参照）のスピンを抑制するために、車両１の重心点回りのヨーモーメント制御を、前輪ＷｆＬ，ＷｆＲ、後輪ＷｒＬ，ＷｒＲに対する左右の制動力の配分でブレーキ制御ＥＣＵ２９を介して行う、または、駆動輪である前輪ＷｆＬ，ＷｆＲの左右の駆動力の配分で油圧回路２８を介して行う際のアンチスピン・ＦＢ目標ヨーモーメントＭｃ１_ａｓｐを、後記する式（１２）で演算し、加算部５８に入力するものである。
後輪実横滑り角補正部６５は、実状態量取得部５２の実横滑り角速度演算部５２ｆで演算された実後輪横滑り角速度β′ｒ_ａｃｔに定数Ｋ_４を乗じて加算部６６に入力する。加算部６６では、それと、実状態量取得部５２の実後輪横滑り角演算部５２ｅで演算された実後輪横滑り角βｒ_ａｃｔを加算して実後輪横滑り角βｒ_ａｃｔ１として後輪横滑り角不感帯処理部６７に入力する。

後輪横滑り角不感帯処理部６７は、入力される実後輪横滑り角βｒ_ａｃｔ１に対して、例えば、±５°の間の不感帯を設けて、実後輪横滑り角βｒ_ａｃｔ２を出力処理する。このように、入力される実後輪横滑り角βｒ_ａｃｔ１に対して出力される実後輪横滑り角βｒ_ａｃｔ２に不感帯を設けることにより、わずかな実後輪横滑り角βｒ_ａｃｔ１の変化に対してオーバステアによる車両１（図１参照）のスピンを抑制するためのアンチスピン・目標ヨーモーメント制御のフィードバック量が変化して、乗員に不快感を与えないような安定したアンチスピン・目標ヨーモーメント制御の入力とする。

後輪横滑り角不感帯処理部６７から出力された実後輪横滑り角βｒ_ａｃｔ２は、アンチスピン目標ヨーモーメントＦＢ部６８に入力される。
アンチスピン目標ヨーモーメントＦＢ部６８は、次式（１２）に従って、アンチスピン・ＦＢ目標ヨーモーメントＭｃ１_ａｓｐを演算し、加算部５８にその結果を入力する。
Ｍｃ１_ａｓｐ＝Ｋ_５・βｒ_ａｃｔ２ ・・・・・・・・・・・（１２）
ここで、Ｋ_５は、予め設定されたフィードバック・ゲインである。

加算部５８では、フィードバック不感帯処理部５７から入力された規範ＦＢ目標ヨーモーメントＭｃ_ｎｏｍ２と、アンチスピン目標ヨーモーメントＦＢ部６８から入力されたアンチスピン・ＦＢ目標ヨーモーメントＭｃ１_ａｓｐを加算して、ＦＢ目標ヨーモーメントＭｃ２としてアクチュエータ動作目標値合成部５９に入力する。
ここで、前記した加算部６６は、実後輪横滑り角速度β′ｒ_ａｃｔの絶対値大きいほど、車両１がオーバステア状態であり、オーバステア状態を抑制するために、後輪実横滑り角補正部６５において実後輪横滑り角速度β′ｒ_ａｃｔに定数Ｋ_４を乗じた結果を実後輪横滑り角βｒ_ａｃｔに加算するものである。

《アクチュエータ動作目標値合成部》
次に、アクチュエータ動作目標値合成部５９について説明する。
アクチュエータ動作目標値合成部５９には、エンジンＥＣＵ２７からエンジントルク、エンジン回転速度等、トランスミッションＴ／Ｍの減速段を示す信号が入力され、また、アクセルペダルポジションセンサ３から信号とブレーキペダルポジションセンサ４からの信号、実状態量取得部５２の車速演算部５２ａからの車速Ｖａｃｔ等が入力されている。
そして、アクチュエータ動作目標値合成部５９は、前記した加算部５８から入力されたＦＢ目標ヨーモーメントＭｃ２を各車輪Ｗの駆動・制動力に分配するアクチュエータ動作ＦＢ目標値分配処理部５９ａと、アクチュエータ動作ＦＢ目標値分配処理部５９ａで演算した結果とＦＦ目標値設定部５１から入力されたＦＦ目標値を加算して、油圧回路２８及びブレーキ制御ＥＣＵ２９に出力する合成出力部５９ｂを有している。

アクチュエータ動作ＦＢ目標値分配処理部５９ａは、例えば、前記した特許文献３の段落［０２８４］〜［０３６９］及び図１２に記載されている「アクチュエータ動作ＦＢ目標値分配処理部２２２」に、ほぼ対応し、前輪ＷｆＬに対して、ブレーキＢｆＬによるＦＢ目標第１輪ブレーキ駆動・制動力を、前輪ＷｆＲに対して、ブレーキＢｆＲによるＦＢ目標第２輪ブレーキ駆動・制動力を、後輪ＷｒＬに対して、ブレーキＢｒＬによるＦＢ目標第３輪ブレーキ駆動・制動力を、後輪ＷｒＲに対して、ブレーキＢｒＲによるＦＢ目標第４輪ブレーキ駆動・制動力を演算して設定する。

合成出力部５９ｂは、例えば、前記した特許文献３の段落［０３７８］〜［０４１９］及び図１８等に記載されている「アクチュエータ動作目標値合成部２４」にほぼ対応する。
具体的には、合成出力部５９ｂは、ＦＦ目標値設定部５１において設定されたＦＦ目標第１輪ブレーキ駆動・制動力及びＦＦ目標第１輪駆動系駆動・制動力、並びにアクチュエータ動作ＦＢ目標値分配処理部５９ａで演算設定されたＦＢ目標第１輪ブレーキ駆動・制動力にもとづいて、ブレーキＢｆＬによる目標第１輪ブレーキ駆動・制動力と目標第１輪スリップ比を演算して、ブレーキ制御ＥＣＵ２９に出力する。
合成出力部５９ｂは、ＦＦ目標値設定部５１において設定されたＦＦ目標第２輪ブレーキ駆動・制動力及びＦＦ目標第２輪駆動系駆動・制動力、並びにアクチュエータ動作ＦＢ目標値分配処理部５９ａで演算設定されたＦＢ目標第２輪ブレーキ駆動・制動力にもとづいて、ブレーキＢｆＲによる目標第２輪ブレーキ駆動・制動力と目標第２輪スリップ比を演算して、ブレーキ制御ＥＣＵ２９に出力する。
合成出力部５９ｂは、ＦＦ目標値設定部５１において設定されたＦＦ目標第３輪ブレーキ駆動・制動力及びＦＦ目標第３輪駆動系駆動・制動力、並びにアクチュエータ動作ＦＢ目標値分配処理部５９ａで演算設定されたＦＢ目標第３輪ブレーキ駆動・制動力にもとづいて、ブレーキＢｒＬによる目標第３輪ブレーキ駆動・制動力と目標第３輪スリップ比を演算して、ブレーキ制御ＥＣＵ２９に出力する。
合成出力部５９ｂは、ＦＦ目標値設定部５１において設定されたＦＦ目標第４輪ブレーキ駆動・制動力及びＦＦ目標第４輪駆動系駆動・制動力、並びにアクチュエータ動作ＦＢ目標値分配処理部５９ａで演算設定されたＦＢ目標第４輪ブレーキ駆動・制動力にもとづいて、ブレーキＢｆＬによる目標第４輪ブレーキ駆動・制動力と目標第４輪スリップ比を演算して、ブレーキ制御ＥＣＵ２９に出力する。

なお、前記各車輪Ｗの目標第ｎ（ｎ＝１〜４）輪ブレーキ駆動・制動力と目標第ｎ輪スリップ比を演算するに当たって、実状態量取得部５２で演算された実前輪横滑り角βｆ_ａｃｔ、実後輪横滑り角βｒ_ａｃｔ、路面の摩擦係数μを用いる。

また、合成出力部５９ｂは、ＦＦ目標値設定部５１において設定された目標第１輪駆動系駆動・制動力、ＦＦ目標第２輪駆動系駆動・制動力を、油圧回路２８に出力するとともに、ＦＦ目標値設定部５１において設定されたＦＦ目標ミッション減速比を、トランスミッションＴ／Ｍをも制御するエンジンＥＣＵ２７に出力する。

《仮想外力演算部》
次に、仮想外力演算部６１について説明する。
仮想外力演算部６１は、偏差γｅｒｒ，βｅｒｒにもとづいてモデル車両１ｄの重心点Ｃ_Ｇ回りの仮想外力ヨーモーメントＭｖを次式（１３）で演算し、加算部６３に入力する。
Ｍｖ＝Ｋ_８・（Ｋ_６・γｅｒｒ＋Ｋ_７・βｅｒｒ） ・・・・・・・・（１３）
この仮想外力演算部６１の機能は、フィードバック・ゲインＫ_８を乗ずることを除き、例えば、前記した特許文献３の図９等に記載の仮想外力仮値決定部２０１にほぼ対応する。ただし、本実施形態では仮想外力ヨーモーメントＭｖのみを演算する点で異なる。
ここで、Ｋ_６，Ｋ_７は、予め設定されたフィードバック・ゲインである。また、Ｋ_８は、仮想外力演算制御部６２によって設定制御されるフィードバック・ゲインである。

《アンチスピン仮想ヨーモーメントＦＢ制御》
次に、図２を参照しながらアンチスピン仮想ヨーモーメントＦＢ（フィードバック）制御について説明する。この制御は、オーバステアによるモデル車両１ｄ（図１参照）のスピンを抑制するために、モデル車両１ｄの重心点Ｃ_Ｇ（図３参照）回りのアンチスピン・仮想ＦＢヨーモーメントＭｖ１_ａｓｐを、次式（１４）で演算し、加算部６３に入力するものである。
Ｍｖ１_ａｓｐ＝Ｋ_９・βｒ_ａｃｔ２ ・・・・・・・・・・・（１４）
ここで、Ｋ_９は、予め設定されたフィードバック・ゲインである。ちなみに、フィードバック・ゲインＫ_９は、値がフィードバック・ゲインＫ_５と同じでも良い。
加算部６３では、仮想外力ヨーモーメントＭｖとアンチスピン・仮想ＦＢヨーモーメントＭｖ１_ａｓｐを加算して、規範動特性モデル演算部５４に入力する。

≪摩擦係数推定演算部≫
次に、図４を用いて、実状態量取得部５２における路面摩擦係数の推定演算について説明する。
図４は、摩擦係数推定演算部を説明するための機能ブロック図である。
図４に示すように、実状態量取得部５２の路面摩擦係数推定演算部５２ｂは、路面摩擦係数（路面摩擦係数推定値μ_est ）を推定する路面摩擦係数推定値演算部１１０と、前後力推定値演算部１２０と、横力推定値演算部１２５と、車体慣性力演算部１３０とを有する。また、路面摩擦係数推定演算部５２ｂは、路面摩擦係数（路面摩擦係数推定値μ_est ）を推定するための車両モデル１０１とタイヤモデル１０２を有している。更に、路面摩擦係数推定演算部５２ｂは、後述する路面摩擦係数相当値決定部２００と、実路面摩擦係数推定部４００とを有する。

路面摩擦係数推定値演算部１１０は、例えば、特開２０００−８５５５８号公報に開示されているように公知の方法を用い、横方向加速度Ｇｓ、実ヨーレートγａｃｔ、タイヤ特性設定部５２ｉからの各車輪Ｗごとのタイヤ特性（タイヤモデル１０２）（実車輪横すべり角−コーナリングフォース特性、車輪のスリップ率−コーナリングフォース減少率特性、車輪のスリップ率−制・駆動特性）、車輪スリップ率、実前輪横滑り角演算部５２ｄで演算された前輪の横滑り角βｆ_ａｃｔ、実後輪横滑り角演算部５２ｅで演算された、後輪の横滑り角βｒ_ａｃｔ等にもとづいて路面摩擦係数（路面摩擦係数推定値μ_est ）を推定演算する。
ちなみに、タイヤ特性設定部５２ｉは、例えば、特開２０００−８５５５８号公報の段落［００１３］及び図４に開示されているタイヤ特性設定手段１２に対応する。

前後力推定値演算部１２０は、タイヤモデル１０２により車両の前後方向のタイヤ発生力（モデルの前後力推定値）Ｆ_{x_mod} を推定演算する。また、横力推定値演算部１２５は、タイヤモデル１０２により車両の横方向のタイヤ発生力（モデルの横力推定値）Ｆ_{y_mod} を推定演算する。
車体慣性力演算部１３０は、車両モデル１０１により車体慣性力Ｉ_w ・dω/dtを演算する。

更に、路面摩擦係数推定演算部５２ｂは、路面摩擦係数推定値演算部１１０が推定した推定路面摩擦係数（路面摩擦係数推定値μ_est ）を補正するための路面摩擦係数相当値μ_fit を決定する路面摩擦係数相当値決定部２００と、後述する実路面摩擦係数推定部４００を有する。

＜路面摩擦係数相当値決定部＞
路面摩擦係数推定値演算部１１０が推定する推定路面摩擦係数（路面摩擦係数推定値μ_est ）を補正するための路面摩擦係数相当値μ_fit を決定する路面摩擦係数相当値決定部２００について、図５を用いて説明する。
図５は、路面摩擦係数相当値決定部を説明するための機能ブロック図である。
本実施形態の路面摩擦係数相当値決定部２００は、各輪前後力演算部２０１と、実状態量取得部５２と、前後力偏差演算部２０２と、横力演算部２０３と、横力偏差演算部２０４と、路面摩擦係数相当値演算部２０５とを有する。

各輪前後力演算部２０１は、ブレーキ液圧Ｐと、エンジントルクＴ_e と、車輪速Ｖ_w とから、車両の前後方向の路面反力（前後力観測値）Ｆ_{x_obs} を演算し、前後力偏差演算部２０２に(Ｆ_{x_obs} )² の値を示す信号を出力する。
なお、各輪前後力演算部２０１は、後述する前後力補償量演算部３０１にエンジントルクＴ_e と、ブレーキトルクＴ_b とを出力し、後述する前後力補償量制限部３０２に車輪角加速度dω/dtを出力する。

（車軸周りの運動方程式）
ここで、図６を用いて、車両の備える車輪の車軸周りの運動方程式から、タイヤが路面から受ける車両の前後方向の路面反力（前後力観測値）Ｆ_{x_obs} の関係について説明する。
図６は、車輪の車軸周りの運動方程式を説明するための模式図である。
図６に示すように、車輪の車軸周りの運動方程式は、車輪の慣性力Ｉ_W ・dω/dt（ただし、Ｉ_W は車輪に係る慣性質量、ωは車輪角速度、dω/dtは車輪角加速度を表す）、駆動力としてのエンジントルクＴ_e 、制動力としてのブレーキトルクＴ_b 、タイヤ半径ｒ、および、タイヤが路面から受ける車両の前後方向の路面反力Ｆ_x とすると、以下の（１５）式の関係が成立する。
Ｉ_W ・dω/dt＝Ｔ_e −Ｔ_b −Ｆ_x ・ｒ ・・・（１５）

ここで、各輪前後力演算部２０１において、エンジントルクＴ_e は各輪前後力演算部２０１に入力されたエンジントルクＴ_e である。
また、ブレーキトルクＴ_b は各輪前後力演算部２０１に入力されたブレーキ液圧Ｐと車両の設計により決定されるブレーキングファクタにより一義的に決定される。
車輪角速度ωは、各輪前後力演算部２０１に入力された車輪速Ｖ_w と車両の設計により決定されるタイヤ半径ｒとから、
ω＝Ｖ_w /ｒ ・・・（１６）
により決定される。
車輪角加速度dω/dtは、擬似微分により時定数Ｔ_m を用いて、
dω/dt＝ω・ｓ/（Ｔ_m・ｓ＋１） ・・・（１７）
により決定される。

また、（１５）式により、タイヤが路面から受ける前後方向の路面反力Ｆ_x は、以下の（１８）式の関係が成立する。
Ｆ_x ＝（Ｔ_e −Ｔ_b −Ｉ_W ・dω/dt）/ｒ
＝Ｆ_e −Ｆ_b −Ｉ_W ・ｒ^-1・dω/dt ・・・（１８）
ここで、エンジン力Ｆ_e 、ブレーキ力Ｆ_b は、
Ｆ_e ＝Ｔ_e ・ｒ^-1 ・・・（１９）
Ｆ_b ＝Ｔ_b ・ｒ^-1 ・・・（２０）
である。

このように、各輪前後力演算部２０１は、車両の備える各車輪ごとに前後力観測値Ｆ_{x_obs} を演算し、最大値の前後力観測値Ｆ_{x_obs} について、前後力偏差演算部２０２に(Ｆ_{x_obs} )² の値を示す信号を出力する。
なお、各輪前後力演算部２０１は、後述する前後力補償量演算部３０１にエンジントルクＴ_e と、ブレーキトルクＴ_b とを出力し、後述する前後力補償量制限部３０２に車輪角加速度dω/dtを出力する。

図５に戻り、実状態量取得部５２は、車輪速Ｖ_w と、転舵角δと、実ヨーレートγ_act と、実状態量取得部５２に記憶されている推定摩擦係数μ（前回値）とから、タイヤモデル１０２により推定する車両の前後方向のタイヤ発生力（モデルの前後力推定値）Ｆ_{x_mod} と、車両の横方向のタイヤ発生力（モデルの横力推定値）Ｆ_{y_mod} とを演算し、前後力偏差演算部２０２に(Ｆ_{x_mod} )² の値を示す信号を出力し、横力偏差演算部２０４に(Ｆ_{y_mod} )² の値を示す信号を出力する。
なお、実状態量取得部５２は、後述する前後力補償量演算部３０１に車体慣性力Ｉ_w ・dω/dtを出力する。

前後力偏差演算部２０２は、各輪前後力演算部２０１が出力する前後力観測値(Ｆ_{x_obs} )² と、実状態量取得部５２が出力するモデルの前後力推定値(Ｆ_{x_mod} )² との偏差｛(Ｆ_{x_obs} )² −(Ｆ_{x_mod} )² ｝を演算する。

さらに、前後力偏差演算部２０２は、演算により得られた偏差が０より大きい場合、摩擦係数推定値演算部５２ｂが推定する推定路面摩擦係数（路面摩擦係数推定値μ_est ）を上昇させるように前後方向の路面摩擦係数相当値μ_{x_fit} を正の値として路面摩擦係数相当値演算部２０５に出力する。一方、前後力偏差演算部２０２は、演算により得られた偏差が０より小さい場合、摩擦係数推定値演算部５２ｂが推定する推定路面摩擦係数（路面摩擦係数推定値μ_est ）を低下させるように前後方向の路面摩擦係数相当値μ_{x_fit} を負の値として路面摩擦係数相当値演算部２０５に出力する。

なお、前後力偏差演算部２０２で演算される偏差は、各輪前後力演算部２０１が演算する前後力観測値Ｆ_{x_obs} と、実状態量取得部５２が演算するモデルの前後力推定値Ｆ_{x_mod} とをそれぞれ二乗したものの差を偏差｛(Ｆ_{x_obs} )² −(Ｆ_{x_mod} )² ｝として求める構成として説明したが、これに限られるものではなく、各輪前後力演算部２０１と実状態量取得部５２とが、それぞれの値の絶対値を出力し、前後力偏差演算部２０２は、その差を偏差｛｜Ｆ_{x_obs} ｜−｜Ｆ_{x_mod} ｜｝として求める構成としてもよい。

横力演算部２０３は、実ヨーレートγ_act と、横方向加速度Ｇ_s とから、車両の横方向の路面反力（横力観測値）Ｆ_{y_obs} を演算し、横力偏差演算部２０４に(Ｆ_{y_obs} )² の値を示す信号を出力する。

横偏差演算部２０４は、横力演算部２０３が出力する横力観測値(Ｆ_{y_obs} )² と、実状態量取得部５２が出力するモデルの横力推定値(Ｆ_{y_mod} )² との偏差｛(Ｆ_{y_obs} )² −(Ｆ_{y_mod} )² ｝を演算する。

さらに、横力偏差演算部２０４は、演算により得られた偏差が０より大きい場合、摩擦係数推定値演算部５２ｂが推定する推定路面摩擦係数（路面摩擦係数推定値μ_est ）を上昇させるように横方向の路面摩擦係数相当値μ_{y_fit} を正の値として路面摩擦係数相当値演算部２０５に出力する。一方、横力偏差演算部２０４は、演算により得られた偏差が０より小さい場合、摩擦係数推定値演算部５２ｂが推定する推定路面摩擦係数（路面摩擦係数推定値μ_est ）を低下させるように横方向の路面摩擦係数相当値μ_{y_fit} を負の値として路面摩擦係数相当値演算部２０５に出力する。

なお、横力偏差演算部２０４で演算される偏差は、横力演算部２０３が演算する横力観測値Ｆ_{y_obs} と、実状態量取得部５２が演算するモデルの横力推定値Ｆ_{y_mod} とをそれぞれ二乗したものの差を偏差｛(Ｆ_{y_obs} )² −(Ｆ_{y_mod} )² ｝として求める構成として説明したが、これに限られるものではなく、横力演算部２０３と実状態量取得部５２とが、それぞれの値の絶対値を出力し、横力偏差演算部２０４は、その差を偏差｛｜Ｆ_{y_obs} ｜−｜Ｆ_{y_mod} ｜｝として求める構成としてもよい。

路面摩擦係数相当値演算部２０５は、前後力偏差演算部２０２が出力する前後方向の路面摩擦係数相当値μ_{x_fit} と、横力偏差演算部２０４が出力する横方向の路面摩擦係数相当値μ_{y_fit} とを加算し路面摩擦係数相当値μ_fit を演算する。

＜実路面摩擦係数推定部＞
ここで、図４に示す実路面摩擦係数推定部４００について説明する。
実路面摩擦係数推定部４００において、路面摩擦係数推定値演算部１１０がタイヤモデル１０２に基づき推定した路面摩擦係数推定値μ_est と、路面摩擦係数相当値決定部２００により決定された路面摩擦係数相当値μ_fit とを加算し、実路面摩擦係数μ（即ち、μ＝μ_est ＋μ_fit ）とする。

実状態量取得部５２は、摩擦係数推定値演算部５２ｂの実路面摩擦係数推定部４００において推定された実路面摩擦係数μを、実状態量取得部５２が推定した路面摩擦係数μとし、実状態量取得部５２の各種状態量の取得の際に用いられる。また、アクチュエータ動作目標値合成部５９に入力される（図２参照）。

また、実路面摩擦係数μを推定μ（前回値）として次の路面摩擦係数相当値決定部２００における路面摩擦係数相当値μ_fit の決定に用いる。
これにより、各センサから推定した路面反力（前後力観測値、横力観測値）とタイヤモデル１０２を用いて推定したタイヤ発生力（モデルの前後力推定値、モデルの横力推定値）とが近い値になるように推定路面摩擦係数（路面摩擦係数推定値）を修正し、修正した推定路面摩擦係数（実路面摩擦係数）とすることができる。

＜路面摩擦係数相当値決定部（前後力補償量演算部・制限部）＞
次に、図５に示す前後力補償量演算部３０１および前後力補償量制限部３０２について説明する。
前後力補償量演算部３０１および前後力補償量制限部３０２は、路面摩擦係数相当値決定部２００の路面摩擦係数推定演算部５２ｂが有する車両モデル１０１に備えられている。
前述した運動方程式をもとに演算された推定路面摩擦係数は平面モデルであり、例えば傾斜した路面を車両が走行している状況においては、比較すべきモデルの前後力推定値Ｆ_{x_mod} と、前後力観測値Ｆ_{x_obs} とのうち、モデルの前後力推定値Ｆ_{x_mod} が路面の傾斜によりオフセットされることで、モデルの前後力推定値Ｆ_{x_mod} と前後力観測値Ｆ_{x_obs} との間に大きなズレが発生する原因となる。
そこで、車両の走行状況を把握し、傾斜角としてモデルに反映することで、平面モデルを３次元化し車輪加速度（車輪速微分）を利用し、路面の傾斜による推進力を推定し、車両モデルに補正をかけ前後力の補償を行う必要がある。

ここで、車輪の車軸周りの運動方程式は、図６および（１５）式の関係が成立する。
Ｉ_W ・dω/dt＝Ｔ_e −Ｔ_b −Ｆ_x ・ｒ ・・・（１５）
前後力補償量演算部３０１は、各輪前後力演算部２０１から出力されたエンジントルクＴ_e およびブレーキトルクＴ_b から得られる制駆動力（Ｔ_e −Ｔ_b ）と、実状態量取得部５２から出力された車体慣性力Ｉ_w ・dω/dtとから、前後力補償量（即ち、Ｔ_e−Ｔ_b −Ｉ_w ・dω/dt）を演算する。

ここで、加速時および減速時における車体慣性力・制駆動力と、前後力補償量との関係について、図７、図８を用いて説明する。
図７のグラフに示すように、加速時および減速時において、車体慣性力と制駆動力には、位相のずれが発生し、不正な偏差が補償量として計算され、車両モデルの前後力をこのまま補正した場合不要な推定される路面摩擦係数μの低下が発生する。

前後力補償量制限部３０２は、図８に示すように、前後力補償量演算部３０１により演算された前後力補償量を、車両の加減速状態に基づいて前後力補償量を制限する。
前後力補償量制限部３０２は、dω/dt＞０のとき、加速状態と判断し、前後力補償量が負値とならないように制限を行う。また、前後力補償量制限部３０２は、dω/dt＜０のとき、減速状態と判断し、前後力補償量が正値とならないように制限を行う。
車両モデル１０１の前後力補償量演算部３０１により演算され、前後力補償量制限部３０２により制限された前後力補償量は、仮想外力として、実状態量取得部５２の車両モデル１０１（タイヤモデル１０２）の前後力を補償する。

このように、前後力補償量を仮想外力として、実状態量取得部５２の車両モデル１０１（タイヤモデル１０２）の外力を補正することにより、路面摩擦係数推定値演算部１１０がタイヤモデル１０２を用いて演算する路面摩擦係数推定値μ_est の精度が向上する。これにより、前後力推定値演算部１２０が推定する車両の前後方向のタイヤ発生力（モデルの前後力推定値）Ｆ_{x_mod} の精度が向上し、路面摩擦係数相当値μ_fit の精度が向上する。更に、路面摩擦係数相当値μ_fit の精度が向上により、実路面摩擦係数推定部４００において推定される実路面摩擦係数μの精度も向上する。
さらに、前後力補償量制限部３０２により、車体慣性力と制駆動力との偏差に対して、車両の加速または減速の方向性によって前後力補償量の制限を行うことにより、車体慣性力と制駆動力との位相ずれによる不正な前後力補償量が除かれ、必要な補正のみを行うことが可能となる。これにより、不要な推定路面摩擦係数の低下を防止できる。

なお、外乱として、車両が傾斜した路面を走行している状態における車両モデルの誤差を例に説明したが、これに限られるものではなく、例えば、ブレーキ力の温度変化によるブレーキ液圧Ｐと制動力（ブレーキトルクＴ_b ）との変換誤差、エンジントルクＴ_e の変動誤差等についても、同様に外乱トルクとして、前後力補償量を求め、車両モデルを補正することが可能である。したがって、外乱によるタフネスを向上した車両モデルとなり、特に、高μ路の路面状況において不要な推定路面摩擦係数の低下を防止することが可能となる。

２ セレクトレバーポジションセンサ（操作状態検知手段）
３ アクセルペダルポジションセンサ（操作状態検知手段）
４ ブレーキペダルポジションセンサ（操作状態検知手段）
２１ｃ 操作角検出センサ（操作状態検知手段）
３０ 車輪速センサ（運動状態検知手段）
３１ ヨーレートセンサ（運動状態検知手段）
３２ 横方向加速度センサ（運動状態検知手段）
３３ 転舵角センサ（操作状態検知手段）
３７ コントロールユニット（車両の運動制御装置）
５２ａ 車速演算部（運動状態検知手段）
５２ 実状態量取得部（運動状態検知手段、実姿勢状態量推定手段）
５４ 規範動特性モデル演算部（規範姿勢状態量演算手段）
５５ 偏差演算部
５９ アクチュエータ動作目標値合成部（アクチュエータ制御部）
６１ 仮想外力演算部（モデル修正部）
６３ 加算部（モデル修正部）
１０１ 車両モデル
１０２ タイヤモデル
１１０ 路面摩擦係数推定値演算部
１２０ 前後力推定値演算部
１２５ 横力推定値演算部
１３０ 車体慣性力演算部
２００ 路面摩擦係数相当値決定部
２０１ 各輪前後力演算部
２０２ 前後力偏差演算部
２０３ 横力演算部
２０４ 横力偏差演算部
２０５ 路面摩擦係数相当値演算部
３０１ 前後力補償量演算部
３０２ 前後力補償量制限部（加減速状態判定手段、制限手段）
４００ 実路面摩擦係数推定部

Claims (3)

1. 運転者の車両の操作状態量を検知する操作状態検知手段と、
   前記車両の前後力を含む運動状態量を検知する運動状態検知手段と、
   前記操作状態量及び前記運動状態量に対応した前記車両の規範姿勢状態量を、所定の外力が作用する状態における車両の運動モデルにもとづき演算する規範姿勢状態量演算手段と、
   前記操作状態検知手段からの検知信号及び前記運動状態検知手段からの検知信号にもとづき、路面摩擦係数推定値を含む前記車両の実姿勢状態量を推定する実姿勢状態量推定手段と、
   前記規範姿勢状態量と前記実姿勢状態量との偏差を演算する偏差演算部と、
   前記偏差にもとづき前記運動モデルを修正するモデル修正部と、
   前記偏差にもとづき車両運動を発生させるアクチュエータの駆動量を決定するアクチュエータ制御部と、
   前記実姿勢状態量および前記前後力に基づき路面摩擦係数相当値を決定する路面摩擦係数相当値決定部と、
   前記実姿勢状態量推定手段が推定した前記路面摩擦係数推定値と前記路面摩擦係数相当値決定部が決定した前記路面摩擦係数相当値に基づき、実路面摩擦係数を推定する実路面摩擦係数推定部とを備える
   ことを特徴とする車両の運動制御装置。
2. 前記路面摩擦係数相当値決定部は、前記実姿勢状態量である車体慣性力と前記前後力の差に基づき前記路面摩擦係数相当値を増減するよう構成されるとともに、
   前記実路面摩擦係数推定部は、前記路面摩擦係数相当値が大きい場合に前記実路面摩擦係数推定値を増加補正するよう構成される
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両の運動制御装置。
3. 前記車両の加減速状態を判別する加減速状態判定手段を備え、
   前記加減速状態判定手段の判定した加減速状態に基づき、前記実路面摩擦係数推定値の増減量を制限する制限手段を備える
   ことを特徴とする請求項２に記載の車両の運動制御装置。

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