JP2000272492A - 車両の挙動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ＳＣＳ制御が中止された後の走行姿勢のくずれ
を立て直す。 【解決手段】ＳＣＳ制御介入条件が成立しているにもか
かわらず、センサ故障と判定されてＳＣＳ制御が中止さ
れた後であっても、ステップＳＳＢ５２で急旋回、ステ
ップＳＢ５４で急制動及びステップＳＢ５６で高速走行
である場合には車両の走行姿勢が不安定であると判定し
て、ステップＳＢ６６でヨーレートに基づいて簡易的な
姿勢制御を実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、走行中の
車両の横滑りやスピンを抑制するための車両の姿勢制御
に用いられるヨーレートセンサや横方向加速度センサ等
の異常を検出する車両の挙動制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、走行中の車両のヨーレートや
ステアリング舵角等の車両状態量を検出して、コーナリ
ング時や緊急の障害物回避時や路面状況急変時等に車両
の横滑りやスピンを抑制する姿勢制御装置が数多く提案
されている。

【０００３】この姿勢制御装置は、ヨーレートやステア
リング舵角等のセンサ出力値から車両の走行姿勢を検出
するが、制御サイクルが約600msecと高速であるためセ
ンサの信頼性が姿勢制御に直接影響することになる。

【０００４】そこで、従来のセンサの故障診断（フェイ
ルセーフ）では、センサの生値を常時比較してセンサの
異常を検出し、センサ異常と判定した場合に、その異常
が性能上、安全上大きな問題とならないように補正する
という考え方が一般的である。

【０００５】また、特開平１０−１０１５２号公報に
は、ヨーレート以外のステアリング舵角等の運動パラメ
ータにより算出される基準ヨーレートの変動率と、実ヨ
ーレートの変動率との比較に基づいて、ヨーレートセン
サの異常原因（例えば、固着や断線）を判定する手法が
開示されている。

【０００６】更に、本願発明者は、特願平１０−２１９
４０２号にて、窓関数を用いたセンサの異常検出手法と
して、車両のヨーレート、横方向加速度、車速等のセン
サ出力値からなる車両横滑り角βの演算式に関して、そ
の速度成分（１次微分）と加速度成分（２次微分）から
表される横滑り角βのパワー変化ΔＰを演算し、このパ
ワー変化ΔＰを観察することによりセンサ異常を検出す
るものを提案している。

【０００７】そして、本願発明者は、特願平９−８１３
６０号にて、姿勢制御の故障時に姿勢制御を規制した上
で継続するものを提案し、特願平９−３３４４８１号に
て姿勢制御の故障時に姿勢制御を規制した上で継続、中
止、警告のいずれかを選択するものを提案している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、センサ
異常により姿勢制御が抑制又は中止されている場合で
も、車両の姿勢が不安定な場合には早急にくずれた姿勢
を立て直すことが安全上必要である。

【０００９】本発明は、上述の課題に鑑みてなされ、そ
の目的は、センサ系の異常により姿勢制御が抑制又は中
止された状態であっても、車両の走行姿勢が不安定とな
った場合に乗員の運転操作要求に応じてくずれた姿勢を
簡易的な制御により立て直すことができ、走行安定性が
向上できる車両の挙動制御装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し、目的
を達成するために、本発明の車両の挙動制御装置は、以
下の構成を備える。即ち、車両の走行姿勢が目標姿勢か
ら逸脱した時に、該走行姿勢を目標姿勢に収束させる第
１の姿勢制御を実行する車両の挙動制御装置において、
車両旋回時の第１の運動量に関する値を検出するセンサ
と、前記センサの異常を判定する異常判定手段と、前記
異常判定手段による異常判定時に、前記第１の姿勢制御
を抑制する抑制手段と、前記抑制手段による抑制開始
後、乗員による運転操作が所定状態となった場合には、
該乗員の運転操作に基づいて前記第１姿勢制御と異なる
第２の姿勢制御を実行する。

【００１１】また、好ましくは、前記所定状態とは、乗
員操作によるステアリング舵角の変化量が所定舵角以上
となった状態である。

【００１２】また、好ましくは、前記所定状態とは、乗
員操作によるステアリング舵角の変化量が所定舵角以上
となり、且つブレーキ操作量が所定量以上となった状態
である。

【００１３】また、好ましくは、前記センサは車両の横
方向加速度を検出するセンサであり、前記抑制手段によ
る姿勢制御の抑制中、乗員による運転操作が所定状態と
なった場合には、該センサとは異なる他のセンサにより
検出された第２の運動量に基づいて姿勢制御を実行す
る。

【００１４】また、好ましくは、前記抑制手段は、第１
の姿勢制御中にセンサの異常判定がなされると、その後
の所定期間に亘って第２の姿勢制御を実行する。

【００１５】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、センサ異常時に、第１の姿勢制御を抑制開始後、乗
員による運転操作が所定状態となった場合には、乗員の
運転操作に基づいて第１姿勢制御と異なる第２の姿勢制
御を実行することにより、センサ系の異常により姿勢制
御が抑制又は中止された状態であっても、車両の走行姿
勢が不安定となった場合に乗員の運転操作要求に応じて
くずれた姿勢を簡易的な制御により立て直すことがで
き、走行安定性が向上できる。

【００１６】請求項２の発明によれば、所定状態とは、
乗員操作によるステアリング舵角の変化量が所定舵角以
上となった状態であることにより、乗員の運転操作の緊
急度に応じた姿勢制御ができる。

【００１７】請求項３の発明によれば、所定状態とは、
乗員操作によるステアリング舵角の変化量が所定舵角以
上となり、且つブレーキ操作量が所定量以上となった状
態であることにより、乗員の運転操作の緊急度に応じた
姿勢制御ができる。

【００１８】請求項４の発明によれば、センサは車両の
横方向加速度を検出するセンサであり、抑制手段による
姿勢制御の抑制中、乗員による運転操作が所定状態とな
った場合には、センサとは異なる他のセンサにより検出
された第２の運動量に基づいて姿勢制御を実行すること
により、センサ故障時であっても、車両の姿勢が不安定
で乗員の運転操作の緊急度が高い時には正常なセンサを
用いて簡易的な姿勢制御が実行できる。

【００１９】請求項５の発明によれば、抑制手段は、第
１の姿勢制御中にセンサの異常判定がなされると、その
後の所定期間に亘って第２の姿勢制御を実行することに
より、車両の走行姿勢が立て直される前に第１の姿勢制
御が抑制されたとしても、その後の第２の姿勢制御によ
り姿勢を立て直すことができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて添付図面を参照して詳細に説明する。 ［姿勢制御装置の全体構成］図１は、本実施形態の車両
の姿勢制御装置（Stability Control System：以下、Ｓ
ＣＳと略称する）を適用した車両を示す図である。

【００２１】図１において、１は車体、２は前後４輪の
車輪２１FR，２１LF，２１RR，２１RLに個別に配設され
た４組の液圧式のブレーキ、３はこれらの各ブレーキ２
に圧液を供給するための加圧ユニット、４はこの加圧ユ
ニット３から供給される圧液を上記各ブレーキ２に分配
供給するハイドロリック・ユニット（以下、単にＨＵと
いう）であり、これらのブレーキ２、加圧ユニット３及
びＨＵ４により制動手段が構成されている。また、５は
上記加圧ユニット３及びＨＵ４を介して上記各ブレーキ
２の作動制御を行う姿勢制御手段としてのＳＣＳコント
ローラ、６は上記各車輪２１の車輪速を検出する車輪速
センサ、７は上記車体１に作用している左右方向の加方
向速度ｙsを検出する横方向加速度センサ、８は上記車
体１に作用しているヨーレートｒsを検出するヨーレー
ト検出手段としてのヨーレートセンサ、９はステアリン
グ舵角θsを検出する操舵量検出手段としての舵角セン
サである。なお、１０はマスタシリンダ、１１はエンジ
ン、１２はオートマチックトランスミッション（Ａ
Ｔ）、１３は上記エンジン１１の回転数や吸入空気量等
に応じて燃料の噴出量を調整するＥＧＩコントローラで
ある。

【００２２】上記ブレーキ２は、図２に示すように、右
側前輪２１FRのブレーキ２と左側後輪２１RLのブレーキ
２とが第１液圧管路２２ａによりマスタシリンダ１０に
接続される一方、左側前輪２１FLのブレーキ２と右側後
輪２１RRのブレーキ２とが上記第１液圧管路２２ａとは
異なる第２液圧管路２２ｂにより上記マスタシリンダ１
０に接続されており、これにより、いわゆるＸ配管タイ
プの互いに独立した２つのブレーキ系統が構成されてい
る。そして、ドライバによるブレーキペダル１４の踏み
操作に応じて上記車輪２１FR,２１FL,２１RR,２１RLに
制動力が付与されるようになっている。

【００２３】上記加圧ユニット３は、上記第１及び第２
液圧管路２２ａ，２２ｂにそれぞれ接続された液圧ポン
プ３１ａ，３１ｂと、これらの液圧ポンプ３１ａ，３１
ｂと上記マスタシリンダ１０とを断接可能なよう上記第
１及び第２液圧管路２２ａ，２２ｂにそれぞれ配設され
たカットバルブ３２ａ，３２ｂと、これらのカットバル
ブ３２ａ，３２ｂと上記マスタシリンダ１０との間の液
圧を検出する液圧センサ３３とを備えている。そして、
ＳＣＳコントローラ５からの指令に応じて上記カットバ
ルブ３２ａ，３２ｂが閉状態にされ、これにより、ドラ
イバによるブレーキ操作とは無関係に、上記液圧ポンプ
３１ａ，３１ｂから吐出される圧液がＨＵ４を介してブ
レーキ２に供給されるように構成されている。また、上
記ＨＵ４は、図２に示すように、第１液圧管路２２ａ又
は第２液圧管路２２ｂを介して供給される圧液により各
ブレーキ２を加圧する加圧バルブ４１と、上記各ブレー
キ２をリザーバダンク４２に接続して減圧する減圧バル
ブ４３とを備えている。そして、ＳＣＳコントローラ５
からの指令に応じて上記各加圧バルブ４１及び各減圧バ
ルブ４３の開度が増減変更調整されることにより、上記
各ブレーキ２に加わる液圧が増減されて制動力が増減変
更されるように構成されている。

【００２４】上記ＳＣＳコントローラ５は、加圧ユニッ
ト３及びＨＵ４の作動制御を行うことにより、前後左右
の各車輪２に対し独立に制動力を付与して車体１に所要
のヨーモーメントを付与し、これにより、車体姿勢を目
標走向方向に向かって収束するように制御するものであ
る。具体的には、上記ＳＣＳコントローラ５は、図３に
示すように、車体横滑り角決定手段、路面摩擦係数検出
手段及び操舵量変化率検出手段としての状態量演算部５
１と、目標状態量演算部５２と、制御介入判定部５３
と、切換制御部５４と、ヨーレート制御部５５と、第
１、第２及び第３変更設定部としての変更設定部５６
と、横滑り角制御部５７とを備えており、車輪速センサ
６、横方向加速度センサ７、ヨーレートセンサ８及び舵
角センサ９からの入力信号に基づいて車体姿勢を判定
し、この判定結果に応じて加圧ユニット３及びＨＵ４の
作動制御を行うように構成されている。さらに、上記Ｓ
ＣＳコントローラ５は、液圧センサ３３からの入力信号
に基づいてドライバのブレーキ操作を検出し、このブレ
ーキ操作に対応して上記加圧ユニット３及びＨＵ４の作
動制御を行うようになっている。

【００２５】上記状態量演算部５１は、上記車輪速セン
サ６、横方向加速度センサ７、ヨーレートセンサ８及び
舵角センサ９からの入力信号に基づき、車両の走向方向
に対する車体姿勢を表す車両状態量を演算するように構
成されており、また、上記目標状態量演算部５２は、同
様に、目標走向方向に対応する目標状態量を演算するよ
うに構成されている。上記制御介入判定部５３は、上記
車両状態量と目標状態量との間の偏差に基づいてＳＣＳ
の制御介入判定を行うように構成されており、また、上
記切換制御部５４は、上記車両状態量と目標状態量との
間の偏差に基づいて車体姿勢の崩れを判定し、その車体
姿勢が比較的安定している間は上記ヨーレート制御部５
５による後述のヨーレート制御を行う一方、上記車体姿
勢が崩れて不安定になったときには、上記横滑り角制御
部５７による後述の横滑り角制御へ切換るようになって
いる。

【００２６】上記ヨーレート制御部５５は、後述するよ
うに、車体１に対し比較的小さなヨーモーメントを作用
させることにより車体姿勢をドライバの運転操作（主に
ステアリングの操舵）に追従するように滑らかに変更さ
せるヨーレート制御を行うように構成されており、この
際、そのヨーレート制御に起因する車体姿勢の変化が過
大にならないよう、制限制御部５５ａにより制御量に制
限が加えられている。そして、上記変更設定部５６は、
上記状態量演算部５１により検出された車両状態量に応
じて上記ヨーレート制御の制御量の上限を変更設定する
ように構成されている。上記横滑り角制御部５７は、後
述するように、車体１に比較的大きなヨーモーメントを
作用させることにより、車両の旋回姿勢を迅速に修正す
る横滑り角制御を行うように構成されている。

【００２７】なお、上記ＳＣＳコントローラ５は、ＳＣ
Ｓの制御以外にも従来周知のＡＢＳ（Anti-Skid Brake
System）及びトラクションコントロールシステムの制御
をも行うものであり、このＡＢＳは、車輪２１FR,２１F
L,２１RR,２１RLのブレーキロックを防止するためにこ
れら車輪２１FR,２１FL,２１RR,２１RLに付与される制
動力を制限するシステムで、また、トラクションコント
ロールシステムは、上記車輪２１FR,２１FL,２１RR,２
１RLを駆動する駆動トルクを制限してそれらのスリップ
を防止するシステムである。 ［窓関数を用いたセンサの異常検出］先ず、本実施形態
でのセンサの異常検出として窓関数を用いたセンサの異
常検出手法について説明する。

【００２８】この手法は、例えば車両のヨーレート、横
方向加速度、車速等のセンサ出力値からなる車両横滑り
角βの演算式に関して、その速度成分（１次微分）と加
速度成分（２次微分）から表される横滑り角βのパワー
変化ΔＰを演算し、このパワー変化ΔＰを観察すること
によりセンサ異常を検出するものである。

【００２９】この手法に適用される車両モデルとして
は、ヨーレートと横滑り角の２自由度モデルを用い、タ
イヤ特性は車両のスピンを考慮するため非線形性とし、
車両に搭載されるセンサは、ヨーレートセンサ、横方向
加速度センサ及びステアリング舵角センサの３種類と
し、車速は既知と設定する。

【００３０】上記車両モデルにおいて、前輪及び後輪の
横滑り角βf、βrは下記式１、２により定義する。

【００３１】

【数１】 また、前輪及び後輪の横力Ｆf、Ｆrは下記式３、４によ
り定義する。

【００３２】

【数２】 上記式１〜４からヨーレートr及び横滑り角βに関して
下記式５、６の微分方程式が得られる。

【００３３】

【数３】 更に、ステアリング舵角センサ出力値θs、ヨーレート
センサ出力値rs及び横方向加速度センサ出力値ysは下記
式７〜９として表される。

【００３４】

【数４】 但し、上記各式に用いるパラメータは下記の通りとす
る。

【００３５】

【数５】 上述のように定義される車両モデルに対して、図１５に
示すような前輪位置の操舵角δfを入力する。但し、ス
テアリング舵角の変化速度はステアリング位置において
最大で１８０deg/secとし、車速は１００km/hとする。
また、ステアリング舵角の角速度は便宜上不連続的に変
化するものとする。また、図１６、１７は図１５の操舵
角を入力した場合のヨーレートと横方向加速度を示し、
ヨーレートセンサの出力値は、図１８に示すように６se
c付近でセンサ故障が発生し、出力値（ゲイン）が突然
２倍に増加するものとする。

【００３６】また、ヨーレートセンサ出力値rsと横方向
加速度センサ出力値ysから下記式１０により横滑り角β
が定義され、この横滑り角βから算出されるパワーＰを
時間微分したパワー変化ΔＰを下記式１１として定義す
る。

【００３７】

【数６】 ここで、ｆｖ（β）は横滑り角βを時間で１次微分した
速度成分を表わす窓関数であり、ｆａ（β）３は横滑り
角βを時間で２次微分した加速度成分を表わす窓関数で
ある。同様に、ヨーレートrのパワー変化ΔＰrと横方向
加速度のパワー変化ΔＰｙについても下記式１２、１３
から算出される。

【００３８】

【数７】 尚、窓関数については周知であり、例えば「ウェーブレ
ット解析−誕生・発展・応用 共立出版１９９７ 芦野
隆一、山本鎮男著」の第５章に定義されている。

【００３９】上記条件において、上記式１１から演算さ
れる横滑り角βのパワー変化ΔＰを図１９に示す。図１
９からわかるように、図１５での急操舵によるパワー変
化（０〜５sec）に比べて、図１８でのヨーレートセン
サ出力値が２倍に変動した時の横滑り角のパワー変化
（６sec）がより大きく現れている。また、図２０に参
考に示すように、ヨーレートのパワー変化もヨーレート
センサ出力値の変動を受けて大きなピークが観測される
が、３secから４sec付近のノイズを比較すると、図１９
の場合よりも若干Ｓ／Ｎ比が小さくなっており、図２０
の場合の方がノイズが大きく現れている。この理由とし
て、車両横滑り角βは車両の横車速成分／前後車速成分
の傾きにより定義されるが前後車速を略一定と考えれ
ば、車両横滑り角βは横車速成分により変化する関数と
考えられ、横車速成分は前後車速成分に比べて変化量が
小さくノイズ量も小さいからである。

【００４０】以上のように、例えば、ヨーレートセンサ
出力値の変動が２倍程度に急変したセンサ異常の状態
を、そのセンサ出力値に関連するパワー変化を観測する
ことで検出できる。尚、この手法では、センサ出力値の
時間的なパワー変化を直接的に検出しているため、時間
的変化がなく静的に発生するセンサ異常に対しては検出
精度が鈍くなることが考えられる。

【００４１】また、センサ異常が発生した後、定常的に
センサ出力値が変動するような場合には、その発生時点
では大きな変化が観測できるが、その後にセンサ出力値
の変動が一定値（０）に収束する場合には継続的な異常
検出は難しい。 ＜窓関数の演算＞次に、窓関数の演算手法について説明
する。

【００４２】図２１は窓関数の演算手法を説明するフロ
ーチャートである。尚、図中のｖ（ｉ）は１次微分した
速度成分ｆｖ（β）、ｆｖ（rs）、ｆｖ（ys）に、ａ
（ｉ）は２次微分した加速度成分ｆａ（β）、ｆａ（r
s）、ｆａ（ys）に、ｙ（ｉ）はヨーレートセンサ出力
値rs又は横加速度センサ出力値ysに相当し、ｘ（ｉ）は
ｙ（ｉ）に所定時間幅Ｎでローパスフィルタをかけて平
均化した量、ｉはサンプリング数を表している。

【００４３】図２１に示すように、ステップＳ２では、
ｘ、ｖ、ａ、ｉを初期化する。ステップＳ４ではセンサ
出力値ｙを入力する。ステップＳ６ではサンプリング数
ｉが所定時間幅Ｎ以下ならば（ステップＳ６でＹＥＳ）
ステップＳ８において下記式１４によりｘ（ｉ）を演算
し、その後ステップＳ２２でサンプリング数ｉをインク
リメントして、上記ステップＳ６からの処理を実行す
る。ここで、所定時間幅Ｎは評価すべきセンサに応じて
適正値に設定される。

【００４４】

【数８】 一方、ステップＳ６でサンプリング数ｉが所定時間幅Ｎ
以上でないならば（ステップＳ６でＮＯ）、ステップＳ
１０で下記式１５によりｘ（ｉ）を演算し、ステップＳ
１２に進む。

【００４５】

【数９】 ステップＳ１２ではサンプリング数ｉが所定時間幅Ｎの
２倍以下ならば（ステップＳ１２でＹＥＳ）、ステップ
Ｓ１４で下記式１６、１７によりｖ（ｉ）、ａ（ｉ）を
演算し、その後ステップＳ２２でサンプリング数ｉをイ
ンクリメントして、上記ステップＳ６からの処理を実行
する。

【００４６】

【数１０】 ステップＳ１６ではサンプリング数ｉが所定時間幅Ｎの
３倍以下ならば（ステップＳ１６でＹＥＳ）、ステップ
Ｓ１８で下記式１８、１９によりｖ（ｉ）、ａ（ｉ）を
演算し、その後ステップＳ２２でサンプリング数ｉをイ
ンクリメントして、上記ステップＳ６からの処理を実行
する。

【００４７】

【数１１】 ステップＳ２０では下記式２０、２１によりｖ（ｉ）、
ａ（ｉ）を演算し、その後ステップＳ２２でサンプリン
グ数ｉをインクリメントして、上記ステップＳ６からの
処理を実行する。

【００４８】

【数１２】 以上のように、サンプリング数ｉが所定時間幅Ｎの４倍
に達する前には式１５〜１９を用いて窓関数ｖ（ｉ）、
ａ（ｉ）が演算され、所定時間幅Ｎの４倍に達した後は
式２０、２１を用いて窓関数が演算される。＜センサの
異常検出フロー＞次に、窓関数を用いたセンサの異常検
出手法について説明する。

【００４９】図２２は窓関数を用いたセンサの異常検出
手法を説明するフローチャートである。尚、以下では、
後述する車両の姿勢制御（ＳＣＳ制御）に適用されるヨ
ーレートセンサと横方向加速度センサの異常検出につい
て説明するが、その他のセンサ異常も同様の手法により
検出できることは言うまでもない。

【００５０】図２２に示すように、ステップＳ３０で
は、ヨーレートセンサと横方向加速度センサの各出力値
を読み込む。ステップＳ３２では、図２１で説明したよ
うに窓関数ｖ（ｉ）、ａ（ｉ）を演算する。

【００５１】ステップＳ３４では、上記式１１から横滑
り角のパワー変化ΔＰβを演算する。ステップＳ３６で
は、横滑り角のパワー変化ΔＰβの絶対値｜ΔＰβ｜が
所定閾値ΔＰβ０以上か否か判定する。ステップＳ３６
で横滑り角のパワー変化の絶対値｜ΔＰβ｜が所定閾値
ΔＰβ０以上ならば（ステップＳ３６でＹＥＳ）、ヨー
レートセンサ及び／又は横方向加速度センサが故障して
いると判定してステップＳ３８でＳＣＳ制御を停止す
る。

【００５２】ステップＳ４０では、上記式１２からヨー
レートのパワー変化ΔＰｒを演算し、ヨーレートのパワ
ー変化の絶対値｜ΔＰｒ｜が所定閾値ΔＰｒ０以上か否
か判定する。ステップＳ４０でヨーレートのパワー変化
の絶対値｜ΔＰｒ｜が所定閾値ΔＰｒ０以上ならば（ス
テップＳ４０でＹＥＳ）、ステップＳ４２でヨーレート
センサが故障していると判定し、ステップＳ４４でワー
ニングランプを点灯して乗員にセンサ故障を報知すると
共に、ヨーレートセンサが故障していることを記憶して
おく。

【００５３】一方、ステップＳ４０でヨーレートのパワ
ー変化の絶対値｜ΔＰｒ｜が所定閾値ΔＰｒ０を以上で
ないならば（ステップＳ４０でＮＯ）、ステップＳ４６
で、上記式１３から横方向加速度のパワー変化ΔＰｙを
演算し、横方向加速度のパワー変化の絶対値｜ΔＰｙ｜
が所定閾値ΔＰｙ０以上か否か判定する。ステップＳ４
６で横方向加速度のパワー変化の絶対値｜ΔＰｙ｜が所
定閾値ΔＰｙ０以上ならば（ステップＳ４６でＹＥ
Ｓ）、ステップＳ４８で横方向加速度センサが故障して
いると判定し、ステップＳ４４でワーニングランプを点
灯して乗員にセンサ故障を報知すると共に、横方向加速
度センサが故障していることを記憶しておく。

【００５４】一方、ステップＳ４６で横方向加速度のパ
ワー変化の絶対値｜ΔＰｙ｜が所定閾値ΔＰｙ０を以上
でないならば（ステップＳ４６でＮＯ）、ステップＳ５
０で他のセンサ或いはシステムに故障原因があると判定
して、ステップＳ４４でワーニングランプを点灯して乗
員に何らかの故障が発生していることを報知すると共
に、他のセンサ或いはシステム故障であることを記憶し
ておく。。

【００５５】以上のように、窓関数を用いたセンサの異
常検出によれば、１つのセンサ出力値のみで異常を検出
でき、センサ異常に起因するパワー変化の急激な変動か
ら異常状態を正確に検出できる。

【００５６】以上のように、窓関数を用いたセンサの異
常検出によれば、１つのセンサ出力値のみで異常を検出
でき、センサ異常に起因するパワー変化の急激な変動か
ら異常状態を正確に検出できる。 ［パラメータ同定を用いたセンサの異常検出］尚、セン
サの異常検出として、パラメータ同定を用いたセンサの
異常検出手法も用いることができる。

【００５７】この手法は、前輪ステアリング操舵角δｆ
を入力とし、ヨーレートｒ及び横方向加速度ｙを出力と
して下記式２２〜２４に示す１次モデルに基づいてパラ
メータの同定を行い、通常時と異常時の挙動の違いに基
づき、センサ出力値の変動によるオフセットの絶対値が
小さい場合でも異常検出を可能とするものである。

【００５８】以上のように、パラメータ同定を用いたセ
ンサの異常検出によれば、急激な挙動変化や、ノイズ、
路面摩擦係数μの影響による誤判定を防止し、相互に関
連し合っている複数のセンサのどれが異常かを特定でき
る。 ［ディテクションフィルタを用いたセンサの異常検出］
また、センサの異常検出として、ディテクションフィル
タを用いたセンサの異常検出手法も用いることができ
る。

【００５９】図２３はディテクションフィルタを用いた
センサの異常検出手法を示すブロック図である。

【００６０】このディテクションフィルタによる異常検
出は、車両モデル関するオブザーバ（状態推定器）を設
計し、実際のセンサ出力値と車両モデルによる推定値と
を比較することによりセンサの異常検出を行なうと共
に、センサ等の故障による影響（オフセット）がセンサ
毎に固有の方向性（固有ベクトル）を持って互いに独立
して現れるように車両モデルへの入力に補正値（ゲイ
ン）を加えていく手法である。即ち、図２３に示すよう
に、車両の実際のセンサ出力値と車両モデルによる推定
値との差（推定誤差ε）と、実際のセンサ出力値と車両
モデルの推定値との差に重みをつけて演算した推定誤差
ξとからセンサの異常判定を行ない、故障したセンサに
載ったフェイル信号がその大きさに比例して推定誤差に
現れるようにオブザーバゲインを車両モデルに入力して
いくことによりオフセットの載ったセンサを異常と検出
するものである。また、車両モデル及びオブザーバゲイ
ンは路面摩擦係数μ等の変化を考慮して補正される。 ［ＳＣＳ制御について］ ＜制御系の概要＞図４はＳＣＳコントローラ５による基
本制御の概要を示し、この基本制御においては、まず、
ドライバが車両に乗り込んでイグニッションキーをオン
状態にすると、ステップＳＡ１でＳＣＳコントローラ５
やＥＧＩコントローラ１３の初期設定を行って前回の処
理で記憶している演算値等をクリアする。ステップＳＡ
２では、車輪速センサ６等の原点補正を行った後に、こ
れらの各センサから上記ＳＣＳコントローラ５に対する
信号入力を受け、これらの入力信号に基づき、ステップ
ＳＡ３において上記車両の車体速、車体減速度、各輪位
置での車体速等の共通車両状態量を演算する。

【００６１】続いて、ステップＳＡ４でＳＣＳの制御演
算を行う。すなわち、ステップＳＡ４１で、車両状態量
として、ＳＣＳ用車体速ＶSCS、車体横滑り角β、各輪
の車輪スリップ率及びスリップ角、各輪の垂直加重、タ
イヤの負荷率、路面摩擦係数μを演算し、ステップＳＡ
４２では、目標状態量として、目標ヨーレートψ’TR、
目標横滑り角βTRを演算する。そして、ステップＳＡ４
３で上記演算結果に基づきヨーレート制御又は横滑り角
制御への介入判定を行い、制御介入が必要と判定した場
合にはステップＳＡ４４に進む。このステップＳＡ４４
では、制動力を付与する車輪２１FR,２１FL,２１RR,２
１RLを選択するとともに、選択した各車輪２１FR,２１F
L,２１RR,２１RLに付与する制動力を演算する。そし
て、この演算された制動力に基づいてステップＳＡ４５
で加圧ユニット３及びＨＵ４への制御出力量、すなわ
ち、各ブレーキ２の加圧バルブ４１及び減圧バルブ４３
のそれぞれのバルブ開度等を演算する。

【００６２】さらに、ステップＳＡ５でＡＢＳの制御に
必要な制御目標値や制御出力量の演算を行い、ステップ
ＳＡ６でトラクション制御に必要な制御目標値や制御出
力量の演算を行い、その後、ステップＳＡ７で、このＡ
ＢＳの制御、トラクションの制御及び上記ＳＣＳの制御
の各演算結果を所定の方法により調停して上記加圧ユニ
ット３及びＨＵ４への制御出力量を決定する。そして、
ステップＳＡ８出上記加圧ユニット３及びＨＵ４を作動
させて各加圧バルブ４１及び減圧バルブ４３の開度を制
御することにより、車輪２１FR,２１FL,２１RR,２１RL
のそれぞれのブレーキ２に供給する液圧を制御してそれ
らの車輪２１FR,２１FL,２１RR,２１RLに所要の制動力
を付与する。最後に、ステップＳＡ９で車輪速センサ６
や加圧ユニット３等が正常に作動しているか否かのフェ
イルセーフ判定を行い、その後、ステップＳＡ１にリタ
ーンする。

【００６３】なお、上記フローチャートにおいてステッ
プＳＡ４１が状態量演算部５１に、ＳＡ４２が目標状態
量演算部５２に、また、ステップＳＡ４３が制御介入判
定部５３及び制御切換え部５４に、それぞれ対応してお
り、ステップＳＡ４４がヨーレート制御部５５、変更設
定部５６及び横滑り角制御部５７に対応している。 ＜ＳＣＳの制御＞以下に、ＳＣＳの制御の詳細について
図５及び図６に基づいて説明する。なお、ステップＳＡ
５のＡＢＳ制御演算及びステップＳＡ６のトラクション
制御演算については周知であるので、その説明を省略す
る。

【００６４】図５は、図４のステップＳＡ４１におけ
る、車体速ＶSCS、車体横滑り角β、各車輪の垂直荷
重、各車輪のスリップ率、各車輪のスリップ角、各車輪
の負荷率及び路面摩擦係数μの演算、及び、同図のステ
ップＳＡ４２における、目標横滑り角βTR及び目標ヨー
レートｒTRの演算を示す。すなわち、ステップＳＢ２で
は、車輪２１FRの車輪速ｖ1、車輪２１FLの車輪速ｖ2、
車輪２１FRの車輪速ｖ3、車輪２１RLの車輪速ｖ4と、車
体１の横方向加速度ｙsと、車体１のヨーレートｒsと、
ステアリングの操舵角θsとの入力を受ける。ステップ
ＳＢ４では、上記車輪速ｖ1-ｖ4に基づいて車体速ＶSCS
を演算し、ステップＳＢ６では、上記車輪速ｖ1-ｖ4と
上記横加速度ｙsとに基づいて各車輪の垂直加重を演算
する。また、ステップＳＢ８では、上記車体速ＶSCS
と、上記車輪速ｖ1-ｖ4と、上記横加速度ｙsと、上記ヨ
ーレートｒsと、上記ステアリング舵角θsとに基づき車
体横滑り角βを演算する。

【００６５】続いて、ステップＳＢ１０では、上記車輪
速ｖ1-ｖ4と、上記車体速ＶSCSと、車体横滑り角βと、
ヨーレートｒsと、操舵角θsとに基づいて各車輪２１F
R,２１FL,２１RR,２１RLのスリップ率及びスリップ角を
演算し、ステップＳＢ１２では、上記各車輪の垂直加重
と上記スリップ率及びスリップ角とに基づき、車輪２１
FR,２１FL,２１RR,２１RLのそれぞれについて、タイヤ
２３の発揮し得る全グリップ力に対する現在のグリップ
力の割合である負荷率を演算する。そして、ステップＳ
Ｂ１４では、その負荷率と上記横方向加速度ｙsとに基
づいて路面摩擦係数μを演算し、ステップＳＢ１６で
は、その路面摩擦係数μと、上記車体速ＶSCSと、上記
操舵角θsとに基づいて目標ヨーレートｒTRと目標横滑
り角βTRとを演算する。

【００６６】なお、図５に示す上記のフローチャートに
おいて、ステップＳＢ２からステップＳＢ１４までが、
状態量演算部５１に対応し、ステップＳＢ１６が目標状
態量演算部５２に対応している。

【００６７】図６は、図４のステップＳＡ４３における
ＳＣＳの制御介入判定以降のＳＣＳの制御を示し、ステ
ップＳＢ１８で、ヨーレートｒsと目標ヨーレートrTRと
の間のヨーレート偏差量（｜ｒTR−ｒs｜）、及び、車
体横滑り角βと目標横滑り角βTRとの間の横滑り角偏差
量（｜βTR−β｜）を、それぞれ、ＳＣＳのヨーレート
制御の介入判定のために予め設定された介入判定しきい
値Ｋ1及びＫ2と比較する。そして、上記ヨーレート偏差
量が介入判定しきい値Ｋ1以上であるか、又は、上記横
滑り角偏差量が介入判定しきい値Ｋ2以上である場合
に、目標走向方向に対する車体姿勢のずれが大きくなり
つつありＳＣＳの制御介入が必要であると判定してステ
ップＳＢ２０に進み一方、上記ヨーレート偏差量が介入
判定しきい値Ｋ1よりも小さい値であり、かつ、上記横
滑り角偏差量が介入判定しきい値Ｋ2よりも小さい値で
ある場合には、ＳＣＳの制御介入の必要なしと判定して
リターンする。

【００６８】そして、ステップＳＢ２０では、横滑り角
偏差量（｜βTR−β｜）を、ＳＣＳの横滑り角制御への
切り換えの判定のために予め設定された第１設定量とし
ての切換判定しきい値Ｋ3と比較する。そして、上記横
滑り角偏差量が切換判定しきい値Ｋ3よりも小さい場合
には、ステップＳＢ２２に進んで目標ヨーレートｒTRを
ＳＣＳの制御目標値として設定し、その後ステップＳＢ
２４に進み、ヨーレート制御における制御量としてのＳ
ＣＳ制御量ｒamtをヨーレート偏差量（｜ｒTR−ｒs｜）
に基づいて演算する。すなわち、車体姿勢の変化が比較
的小さく安定した状態にあると判定される間（ＳＢ２
０）は、車体１のヨーレートｒsがドライバの運転操作
に対応する目標ヨーレートｒTRに収束するよう、車体１
に比較的小さなヨーモーメントを作用させるようにし
（ＳＢ２２，２４）、これにより、車体姿勢をドライバ
の運転操作に追従するように滑らかに変更させるヨーレ
ート制御を行うようになっている。

【００６９】一方、上記ステップＳＢ２０で、横滑り角
偏差量（｜βTR−β｜）が切換判定しきい値Ｋ3以上で
ある場合には、ステップＳＢ２６に進んで目標横滑り角
βTRをＳＣＳの制御目標値として設定し、その後ステッ
プＳＢ２８に進んで、ＳＣＳの制御に実際に用いられる
ＳＣＳ制御量βamtを横滑り角偏差量（｜βTR−β｜）
に基づいて演算する。すなわち、車体姿勢が大きく崩れ
ていると判定された（ＳＢ２０）ときには、車体横滑り
角βが目標横滑り角βTRに収束するよう、車体に比較的
大きなヨーモーメントを作用させるようにし（ＳＢ２
６，２８）、これにより、車体姿勢を迅速に修正する横
滑り角制御を行うようになっている。

【００７０】そして、上記ステップＳＢ２４又はステッ
プＳＢ２８に続くステップＳＢ３０において、フラグＦ
１がセットされているか否かを判定する。このフラグＦ
１は、図１３で説明した窓関数を用いたセンサの異常検
出において用いられ、横滑り角のパワー変化ΔＰβが所
定値Ｐβ0より大きいことによりヨーレートセンサ及び
／又は横方向加速度センサが故障していると推定できる
状態でセットされる。

【００７１】ステップＳＢ３０でフラグＦ１がセットさ
れているならばステップＳＢ３２に進み、フラグＦ１が
セットされていないならばステップＳＢ３４に進む。

【００７２】ステップＳＢ３２では、ＳＣＳ制御量βam
tの絶対値から所定値β１を減算し、ＳＣＳ制御量ｒamt
の絶対値から所定値ｒ１を減算することにより、ＳＣＳ
制御量βamt,ｒamtを低下又は保持方向に補正して、Ｓ
ＣＳ制御量を抑制又は保持させる。また、ステップＳＢ
３４では、フラグＦ２がセットされているか否かを判定
する。このフラグＦ２は、図１３で説明した窓関数を用
いたセンサの異常検出において用いられ、ヨーレートセ
ンサ及び／又は横方向加速度センサが故障していると推
定された状態で、ヨーレートセンサ又は横方向加速度セ
ンサのセンサ出力値ｒs,ｙsの移動平均値が所定値より
大きい状態が所定期間継続するとセンサ故障を確定して
セットされる。

【００７３】ステップＳＢ３４でフラグＦ２がセットさ
れているならばステップＳＢ４４に進み、フラグＦ２が
セットされていないならばステップＳＢ３６に進む。

【００７４】ステップＳＢ４４では、センサ故障と判定
されているのでＳＣＳの制御を中止し、ステップＳＢ４
６でカウンタ値Ｔ１をインクリメントする。

【００７５】ステップＳＢ３６では、ステップＳＢ３０
でセンサ故障が推定された状態であるが、フラグＦ２が
セットされてセンサ故障が確定した状態でないので、ス
テップＳＢ３２でＳＣＳ制御量βamt,ｒamtを低下又は
保持方向に補正して、ＳＣＳ制御量を抑制又は保持さ
せ、上記ＳＣＳの制御、ＡＢＳの制御及びトラクション
制御の各演算結果を所定の方式により調停する。この調
停の概要について説明すると、ＳＣＳの制御を行おうと
する際にＡＢＳの制御が行われている場合には、そのＡ
ＢＳの制御量をＳＣＳ制御量ｒamt又はβamtに基づいて
補正することにより、ＡＢＳの制御を優先しつつＳＣＳ
の制御を行うようになっており、また、ＳＣＳの制御を
行おうとする際にトラクション制御が行われている場合
には、そのトラクション制御のための加圧ユニット３及
びＨＵ４の作動を中止してＳＣＳの制御を行うようにな
っている。

【００７６】続いて、ステップＳＢ３８において、ＳＣ
Ｓ制御量ｒamt又はβamtに基づき、ＳＣＳの制御のため
に制動力を付与する車輪２１FR,２１FL,２１RR,２１RL
を選択するとともに、これらの車輪２１FR,２１FL,２１
RR,２１RLにそれぞれ付与する制動力を演算する。この
車輪の選択及び制動力の演算について概説すれば、ヨー
レート制御において車体１のヨーレートｒsを右周りに
加増する場合、及び、横滑り角制御において車両の旋回
姿勢を右側寄りに修正しようとする場合には、右側前輪
２１FRもしくは右側前後輪２１FR，２１RRに対し、上記
ＳＣＳ制御量ｒamt又はβamtに対応する制動力を付与す
ることにより車両に右回りのヨーモーメントを作用させ
るようにするものである。反対に、車体１のヨーレート
ｒsを左回りに加増する場合、及び、車両の旋回姿勢を
左側寄せに修正しようとする場合には、左側前輪２１FL
もしくは左側前後輪２１FL，２１RLに対し、上記ＳＣＳ
制御量ｒamt又はβamtに対応する制動力を付与すること
により車両に左回りのヨーモーメントを作用させるよう
にするものである。

【００７７】そして、上記ステップＳＢ３８に続くステ
ップＳＢ４０において、上記ステップＳＢ３８で選択さ
れた車輪２１FR,２１FL,２１RR,２１RLに対しそれぞれ
所要の制動力を付与するための加圧ユニット３及びＨＵ
４への制御出力量、すなわち、ブレーキ２の加圧バルブ
４１及び減圧バルブ４３のそれぞれのバルブ開度等を演
算し、ステップＳＢ４２でこれらの演算された制御出力
を上記加圧ユニット３及びＨＵ４に対し出力してＳＣＳ
の制御を実行し、その後リターンする。

【００７８】なお、図６に示す上記のフローチャートに
おいて、ステップＳＢ１８が制御介入判定部５３に、ス
テップＳＢ２０が切換制御部５４に、それぞれ対応して
おり、ステップＳＢ２２及びＳＢ２４がヨーレート制御
部５５及び変更設定部５６に、ステップＳＢ２６及びＳ
Ｂ２８が横滑り角制御部５７に、それぞれ対応してい
る。

【００７９】図７は、図６のステップＳＢ４６以降のＳ
ＣＳ制御を示し、センサ故障が確定してＳＣＳ制御が中
止された後の姿勢制御を示すフローチャートである。

【００８０】図７のようにＳＣＳ制御中止後にも姿勢制
御を実行するのは、センサ異常により姿勢制御が抑制又
は中止されている場合でも、車両の走行姿勢が不安定と
なった場合に乗員の運転操作要求に応じてくずれた姿勢
を簡易的な姿勢制御により立て直し、走行安定性を高め
ることが必要だからである。

【００８１】図７に示すように、ステップＳＢ４８で
は、カウンタ値Ｔ４が所定期間Ｔ４０以上経過したか否
かを判定する。この所定期間Ｔ４０は、車両の走行姿勢
が不安定でありＳＣＳ制御介入条件が成立しているにも
かかわらず、センサ故障と判定されてＳＣＳ制御が中止
された場合において、くずれた姿勢を簡易的な姿勢制御
により立て直すための期間に設定される。

【００８２】ステップＳＢ４８で所定期間Ｔ４０経過し
たならば（ステップＳＢ４８でＹＥＳ）、速度が低下す
る等して車両の走行姿勢が立て直されたと推定できるた
めステップＳＢ４９に進んで、カウンタ値Ｔ４をリセッ
トした後にリターンする。

【００８３】一方、ステップＳＢ４８で所定期間Ｔ４０
未経過ならば（ステップＳＢ４８でＮＯ）、ステップＳ
Ｂ５０では、舵角センサのセンサ生値の変化量Δθs
を、例えば移動平均値として演算する。ステップＳＢ５
２では、乗員のステアリング操作によるセンサ生値の変
化量の絶対値｜Δθs｜が所定閾値Δθ0以上か否かを判
定する。ステップＳＢ５２でセンサ生値の変化量の絶対
値｜Δθs｜が所定閾値Δθ0以上ならば（ステップＳＢ
５２でＹＥＳ）ステップＳＢ５４に進み、ステップＳＢ
５２でセンサ生値の変化量の絶対値｜Δθs｜が所定閾
値Δθ0未満ならば（ステップＳＢ５２でＮＯ）、舵角
の変化量が小さく車両の走行姿勢は不安定ではないと推
定できるためステップＳＢ４９に進んで、カウンタ値Ｔ
４をリセットした後にリターンする。

【００８４】また、ステップＳＢ５２でセンサ生値の変
化量の絶対値｜Δθs｜が所定閾値Δθ0以上ならば（ス
テップＳＢ５２でＹＥＳ）、舵角の変化量が大きく車両
が急旋回していると推定できるので、ステップＳＢ５４
に進み、乗員によるブレーキ踏込量の変化量ΔＢrが所
定量Ｂr0以上か否かを判定する。

【００８５】ステップＳＢ５４で乗員によるブレーキ踏
込量の変化量ΔＢrが所定量Ｂr0未満ならば（ステップ
ＳＢ５４でＮＯ）、急制動ではなく車両の走行姿勢は不
安定ではないと推定できるためステップＳＢ４９に進ん
で、カウンタ値Ｔ４をリセットした後にリターンする。

【００８６】そして、ステップＳＢ５４で乗員によるブ
レーキ踏込量の変化量ΔＢrが所定量Ｂr0以上ならば
（ステップＳＢ５４でＹＥＳ）、急旋回中に急制動して
いることにより車両がスピンやドリフトアウトが発生し
ていると推定できるので、ステップＳＢ５６に進み、車
速Ｖが所定値Ｖ０以上か否かを判定する。

【００８７】ステップＳＢ５６で車速Ｖが所定値Ｖ０未
満ならば（ステップＳＢ５４でＮＯ）、高速走行中では
なく車両の走行姿勢は不安定ではないと推定できるため
ステップＳＢ４９に進んで、カウンタ値Ｔ４をリセット
した後にリターンする。

【００８８】そして、ステップＳＢ５６で車速Ｖが所定
値Ｖ０以上ならば（ステップＳＢ５４でＹＥＳ）、急旋
回中に急制動され、しかも高速走行中であることにより
車両がスピンやドリフトアウトが発生していると推定で
き、ステップＳＢ５８に進み、先ず横方向加速度センサ
が故障か否かを判定する。このセンサ故障の判定は、前
述の図１３の異常検出方法を横方向加速度センサに適用
することにより行う。

【００８９】ステップＳＢ５８で横方向加速度センサが
故障ならば（ステップＳＢ５８でＹＥＳ）、ステップＳ
Ｂ６０に進み、ヨーレートセンサが故障か否かを判定す
る。このセンサ故障の判定も、前述の図１３の異常検出
方法により行う。

【００９０】ステップＳＢ６０でヨーレートセンサが故
障ならば（ステップＳＢ６０でＹＥＳ）ステップＳＢ６
８に進み、ヨーレートセンサが正常ならば（ステップＳ
Ｂ６０でＮＯ）ステップＳＢ６２に進む。ステップＳＢ
６２では、舵角センサの出力値θsから目標ヨーレート
ｒTRを演算する。

【００９１】ステップＳＢ６４では、ヨーレートｒsと
目標ヨーレートrTRとの間のヨーレート偏差量（｜ｒTR
−ｒs｜）をＳＣＳのヨーレート制御の介入判定のため
に予め設定された介入判定しきい値Ｋ1と比較する。そ
して、上記ヨーレート偏差量が介入判定しきい値Ｋ1以
上である場合に、目標走行方向に対する車体姿勢のずれ
が大きくなりつつありＳＣＳの制御介入が必要であると
判定してステップＳＢ６６に進み、上記ヨーレート偏差
量が介入判定しきい値Ｋ1よりも小さい値である場合に
は、ＳＣＳの制御介入の必要なしと判定して、ステップ
ＳＢ４９に進んで、カウンタ値Ｔ４をリセットした後に
リターンする。

【００９２】そして、ステップＳＢ６６では、目標ヨー
レートｒTRをＳＣＳの制御目標値として設定し、ＳＣＳ
制御とは異なる簡易姿勢制御量をヨーレート偏差量（｜
ｒTR−ｒs｜）に基づいて演算する。

【００９３】続いて、ステップＳＢ７４において、簡易
姿勢制御量に基づいて制動力を付与する車輪２１FR,２
１FL,２１RR,２１RLを選択すると共に、該当車輪の目標
スリップ率を演算する。

【００９４】ステップＳＢ７６では、該当車輪に付与す
る制動力を演算すると共に、選択された車輪に対し所要
の制動力を付与するための加圧ユニット３及びＨＵ４へ
の制御出力量、即ちブレーキ２の加圧バルブ４１及び減
圧バルブ４３のバルブ開度等を演算し、ステップＳＢ７
８でこれらの演算された制御出力を上記加圧ユニット３
及びＨＵ４に対し出力してＳＣＳの制御を実行する。

【００９５】ステップＳＢ６６からＳＢ７４での車輪の
選択及び制動力の演算について概説すると、図８に例示
するように、右旋回時においてヨーレート偏差量｜ｒTR
−ｒs｜がプラス方向で介入判定しきい値Ｋ1を超えたな
らばスピン状態にあると判定して、少なくとも旋回外側
の前輪２１FLに大きな制動力を付与するようにスリップ
率を大きくして車両に左回りのヨーモーメントを作用さ
せ、また、ヨーレート偏差量｜ｒTR−ｒs｜がマイナス
方向で介入判定しきい値Ｋ1を超えたならばドリフトア
ウト状態にあると判定して、少なくとも旋回内側の前輪
２１FRに大きな制動力を付与するようにスリップ率を大
きくして車両に右回りのヨーモーメントを作用させる。

【００９６】尚、この簡易姿勢制御は、車体１のヨーレ
ートｒsがドライバの運転操作に対応する目標ヨーレー
トｒTRに収束するように制御車輪を目標スリップ率に収
束させるフィードバック的な制御であるが、目標スリッ
プ率によらず一定の制動力を前輪や後輪に一律に付与す
るフィードフォワード的な制御であってもよい。

【００９７】上述のステップＳＢ５８において横方向加
速度センサが正常ならば（ステップＳＢ５８でＮＯ）、
ステップＳ６８に進み、ヨーレートセンサが故障か否か
を前述の図１３の異常検出方法により判定する。

【００９８】ステップＳＢ６８でヨーレートセンサが故
障ならば（ステップＳＢ６８でＹＥＳ）、ステップＳＢ
７０で舵角センサが故障か否かを判定する。ステップＳ
Ｂ７０で舵角センサが正常ならば（ステップＳＢ７０で
ＮＯ）、ステップＳＢ７２で舵角センサの出力値θsか
らＳＣＳ制御とは異なる簡易姿勢制御量を演算し、ステ
ップＳＢ７４に進む。

【００９９】ステップＳＢ７２からＳＢ７４での車輪の
選択及び制動力の演算について概説すると、図９に例示
するように、舵角がプラス方向の右旋回時に舵角センサ
の出力値θsが所定値θ０を超えたならば、ドリフトア
ウトを回避するために少なくとも旋回内側の前輪２１FR
に大きな制動力を付与するようにスリップ率を大きくし
て車両に右回りのヨーモーメントを作用させ、また、舵
角がマイナス方向の左旋回時に舵角センサの出力値θs
が所定値θ０を超えたならば、ドリフトアウトを回避す
るために少なくとも旋回内側の前輪２１FLに大きな制動
力を付与するようにスリップ率を大きくして車両に左回
りのヨーモーメントを作用させる。

【０１００】以上のように、本実施形態によれば、図１
０に示すように、車両の走行姿勢が不安定でありＳＣＳ
制御介入条件が成立しているにもかかわらず、センサ故
障と判定されてＳＣＳ制御が中止された後であっても
（フラグＦ２がセット）、急旋回（Δθs≧Δθ０）、
急制動（ΔＢｒ≧Ｂｒ０）及び高速走行（Ｖ≧Ｖ０）で
ある場合には車両の走行姿勢が不安定であると判定し
て、ＳＣＳ制御中であった時点からくずれた姿勢を簡易
的な姿勢制御により立て直すための期間Ｔ４０に亘っ
て、乗員の運転操作要求に応じてくずれた姿勢を簡易的
な姿勢制御により立て直すことができる。

【０１０１】＜ヨーレート制御における制御量の演算＞
以下、ヨーレート制御（ＳＢ２２、ＳＢ２４）における
ＳＣＳ制御量ｒamtの演算について、図１１及び図１２
を参照して説明する。

【０１０２】図１１は、図６のステップＳＢ２４におけ
るＳＣＳ制御量ｒamtの演算の際に、ヨーレート制御に
起因する車体姿勢の崩れを抑制するために、制限制御部
５５ａにより、上記ＳＣＳ制御量ｒamtに上限を設定す
るための具体的なフローを示す。同図において、ステッ
プＳＣ２では、車体１のヨーレートｒsが目標ヨーレー
トｒTRに収束するように車体１にヨーモーメントを作用
させるような仮のＳＣＳ制御量ｒxを、ヨーレート偏差
量（｜ｒTR−ｒs｜）に基づいて演算する。続いて、ス
テップＳＣ４では、上記ステップＳＣ２で演算された仮
のＳＣＳ制御量ｒxと、車体速ＶSCS、路面摩擦係数μ、
ステアリングの操舵角θs及び操舵速度θs'とに基づ
き、ヨーレート制御が行われた場合の車体横滑り角の推
定変化量Δβを推定演算する。また、ステップＳＣ６で
は、切換判定しきい値Ｋ3よりも小値側の範囲におい
て、車体速ＶSCS、路面摩擦係数μ、ステアリングの操
舵角θs、及び、この操舵角θsを微分演算して状態量演
算部５１により算出される操舵角θsの変化率としての
操舵速度θs'に基づき、車体横滑り角の変化量の第２設
定量としての上限値Δβ1imを設定する。なお、この上
限値Δβ1imの設定については後述する。

【０１０３】そして、ステップＳＣ８において、上記ス
テップＳＣ４で演算された車体横滑り角の推定変化量Δ
βと上記ステップＳＣ６で設定された上限値Δβ1imと
を比較し、推定変化量Δβが上限値Δβ1im以下であれ
ばステップＳＣ１０に進み、このステップＳＣ１０で仮
のＳＣＳ制御量ｒxをＳＣＳ制御量ｒamtとした後リター
ンする。一方、上記ステップＳＣ８において推定変化量
Δβが上限値ΔＢ1imよりも大きければステップＳＣ１
２に進み、このステップＳＣ１２において、上記推定変
化量Δβと上限値Δβ1imとの間の偏差に応じて、上記
仮のＳＣＳ制御量ｒxを補正する。そして、ステップＳ
Ｃ１４で上記仮の制御量ｒxの補正値をＳＣＳ制御量ｒa
mtとし、その後リターンする。つまり、ヨーレート制御
による車体横滑り角の変化量Δβが上限値Δβ1im以下
になるような範囲内においてＳＣＳ制御量ｒamtを演算
するようにしており、これにより、ヨーレート制御に起
因する車体姿勢の崩れを抑制してヨーレート制御から横
滑り角制御への切り換えを抑制するようにしている。

【０１０４】次に、上記ステップＳＣ６における、変更
設定部５６による、車体横滑り角βの変化量Δβの上限
値Δβ1imの設定について説明する。上記変更設定部５
６による車体横滑り角βの変化量Δβの上限値Δβ1im
の設定は、図１２に示すように、車体速ＶSCSに対応す
る基本上限値Δβ0を、路面摩擦係数μ、ステアリング
の操舵角θs及び操舵速度θs'に対応して増減変更する
ことにおり行うようにする。すなわち、先ず、ステップ
ＳＤ２において、車体速ＶSCSとの関係により予め設定
された基本マップから基本上限値Δβ0を読み取るよう
にする。この基本マップにおいて、上記基本上限値Δβ
0は車体速ＶSCSが高いほど減少するように設定されてお
り、これにより、車体速ＶSCSが高いほど車両の姿勢変
化が抑制されて安全性が高まるようになっている。続い
て、ステップＳＤ４において、路面摩擦係数μとの関係
により予め設定された変更設定マップから係数ｍ2を読
取るようにしており、この変更設定マップにおいて、係
数ｍ2は路面摩擦係数μが低いときには小さめに設定さ
れる一方、その路面摩擦係数μが高いときには大きめに
設定されるようになっている。

【０１０５】そして、ステップＳＤ６において、ステア
リングの操舵角θsとの関係により予め設定された変更
設定マップから係数ｍ3を読取るようにしており、この
変更設定マップにおいて、係数ｍ3はステアリングの操
舵角θsの増大に応じて減少するようになっている。さ
らに、ステップＳＤ８において、ステアリングの操舵速
度θs'との関係により予め設定された変更設定マップか
ら係数ｍ4を読取るようにしており、この変更設定マッ
プにおいて、係数ｍ4は、操舵速度θs'の増大に応じて
減少するようになっている。最後に、ステップＳＤ１０
において、上記基本上限値Δβ0に上記係数ｍ2、ｍ3及
びｍ4を乗算して求めた値を上限値Δβ1imとして設定す
るようにする。このようにして設定された上限値ΔＢ1i
mは、路面摩擦係数μが低いほど減少設定されるととも
に、ステアリングの操舵角θs及びその操舵速度θs'の
増大に応じて減少設定される一方、上記路面摩擦係数μ
が高いほど増大設定されるとともに、上記ステアリング
の操舵角θs及びその操舵速度θs'の減少に応じて増大
設定されるようになっている。

【０１０６】次に、上記実施形態に係る車両の姿勢制御
装置による作用・効果を説明する。

【０１０７】上記実施形態によれば、車体姿勢が比較的
安定しており横滑り角偏差量（｜βTR−β｜）が切換判
定しきい値Ｋ3よりも小さい間はヨーレート制御が行わ
れ、このヨーレート制御により、車体１に対しそのヨー
レートｒsが目標ヨーレートｒTRに収束するよう比較的
小さなヨーモーメントを作用させることができ、これに
より、車体姿勢をドライバの運転操作に追従するよう滑
らかに変更させることができる。従って、車体姿勢が比
較的安定しておりドライバが余裕をもって運転操作を行
える状態では、このドライバは違和感のない自然な運転
フィーリングを得ることができる。一方、車体姿勢が崩
れそうな不安定な状態になって上記横滑り角偏差量（｜
βTR−β｜）が切換判定しきい値Ｋ3以上になったとき
には、車体横滑り角βが目標横滑り角βTRに収束するよ
う車体姿勢を修正する横滑り角制御が行われる。この横
滑り角制御により、比較的大きなヨーモーメントを作用
させて車体姿勢を迅速に修正することができ、これによ
り、車両のスピンやコースアウト等を防止する。

【０１０８】また、上記ヨーレート制御においては、こ
のヨーレート制御による車体横滑り角βの変化量Δβ
が、切換判定しきい値Ｋ3よりも小値側に設定された上
限値Δβ1im以下になるようにＳＣＳ制御量ｒamtに上限
を設定しており、このため、ヨーレート制御に起因する
車体姿勢の崩れを抑制することができる。これにより、
ヨーレート制御に起因するこのヨーレート制御から横滑
り角制御への切換えを防止することができるため、ドラ
イバがヨーモーメントの逆転によるショックや違和感を
感じる頻度を低減させることができる。

【０１０９】さらに、上限値Δβ1imが、路面摩擦係数
μ、ステアリング操舵角θH及びその操舵速度θs'に応
じて変更設定され、これに応じてＳＣＳ制御量ｒamtの
上限が変更されるようになっているため、ヨーレート制
御に起因する車体姿勢の崩れの抑制とこのヨーレート制
御による車体姿勢の制御とを両立させるようにすること
ができる。すなわち、車両が滑り易い路面を走行してい
るときであっても、路面摩擦係数μが低いほどＳＣＳ制
御量ｒamtの上限が低められるため車体姿勢の変化を抑
制することができ、一方、路面摩擦係数μが高く滑りに
くい路面においては、路面摩擦係数μが高いほどＳＣＳ
制御量ｒamtの上限が高まるため車体姿勢の制御を十分
に行うことができる。

【０１１０】また、ステアリングの操舵角θsが大きく
車輪２１FR,２１FL,２１RR,２１RLの車輪横滑り角が大
きいときには、そのステアリングの操舵角θsの増大に
応じてＳＣＳ制御量ｒamtの上限を低めることができる
ため、上記車輪横滑り角の増大に伴う車輪の前後方向の
グリップ力の低下に対応してこれらの車輪に寄与される
制動力を減少させることができ、これにより、上記車輪
２１がロック状態になって車体姿勢が崩れることを防止
することができる。一方、上記ステアリングの操舵角θ
sの減少に応じてＳＣＳ制御量ｒamtの上限を高めること
により、車輪のグリップ力に余裕がある間はヨーレート
制御によって十分に車体姿勢を制御することができる。

【０１１１】同様に、ステアリングの操舵速度θs'が高
い場合には、操舵輪である左右の前輪２１FR，２１FLが
急速に転舵されているためトレッドゴムの捩れ変形によ
りグリップ力が低下するところ、上記操舵速度θs'の増
大に応じてＳＣＳ制御量ｒamtの上限を低めることによ
り、上記左右の前輪２１FR，２１FLがロック状態になる
ことによる車体姿勢の崩れを防止することができる一
方、上記操舵速度θs'の減少に応じてＳＣＳ制御量ｒam
tの上限を高めることにより、上記左右の前輪２１FR，
２１FLのグリップ力に余裕がある間はヨーレート制御に
よって十分に車体姿勢を制御することができる。

【０１１２】以上のように、請求項１の発明に対応する
実施形態では、センサ異常時に（図６のステップＳＢ３
４でＹＥＳ）、第１の姿勢制御としてのＳＣＳ制御を抑
制開始後（図６のステップＳＢ４４）、乗員による運転
操作が所定状態となった場合には（図７のステップＳＢ
５２、ＳＢ５４、ＳＢ５６でＹＥＳ）、乗員の運転操作
に基づいて第１姿勢制御と異なる第２の姿勢制御として
の簡易姿勢制御を実行することにより（図７のステップ
ＳＢ７８）、センサ系の異常によりＳＣＳ制御が抑制又
は中止された状態であっても、車両の走行姿勢が不安定
となった場合に乗員の運転操作要求に応じてくずれた姿
勢を簡易的な制御により立て直すことができ、走行安定
性が向上できる。

【０１１３】請求項２の発明に対応する実施形態では、
所定状態とは、乗員操作によるステアリング舵角の変化
量が所定舵角以上となった状態である（図７のステップ
ＳＢ５２でＹＥＳ）ことにより、乗員の運転操作の緊急
度に応じた姿勢制御ができる。

【０１１４】請求項３の発明に対応する実施形態では、
所定状態とは、乗員操作によるステアリング舵角の変化
量が所定舵角以上となり（図７のステップＳＢ５２でＹ
ＥＳ）、且つブレーキ操作量が所定量以上となった状態
（図７のステップＳＢ５４でＹＥＳ）であることによ
り、乗員の運転操作の緊急度に応じた姿勢制御ができ
る。

【０１１５】請求項４の発明に対応する実施形態では、
センサは車両の横方向加速度を検出するセンサであり
（図１の符号７）、ＳＣＳ制御の抑制中、乗員による運
転操作が所定状態となった場合には、当該センサとは異
なる他のセンサ（図１の符号８、９）により検出された
第２の運動量（ヨーレートｒs又は舵角θs）に基づいて
簡易姿勢制御を実行することにより、当該センサ故障時
であっても（図７のステップＳＢ５８でＹＥＳ）、車両
の姿勢が不安定で乗員の運転操作の緊急度が高い時には
正常なセンサを用いて簡易的な姿勢制御が実行できる。

【０１１６】請求項５の発明に対応する実施形態では、
第１の姿勢制御としてのＳＣＳ制御中にセンサの異常判
定がなされると（図６のステップＳＢ３４でＹＥＳ）、
その後の所定期間（図７のステップＳＢ４８でＮＯ）に
亘って第２の姿勢制御としての簡易姿勢制御を実行する
ことにより、車両の走行姿勢が立て直される前に第１の
姿勢制御が抑制されたとしても、その後の第２の姿勢制
御により姿勢を立て直すことができる。

【０１１７】尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲
で上記実施形態を修正又は変形したもの、例えばヨーレ
ートや横方向加速度を検出して制御するＡＢＳやトラク
ションシステム等に適用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の車両の姿勢制御装置を適用した車
両を示す概略構成図である。

【図２】ブレーキの液圧系統を示す図である。

【図３】本実施形態のＳＣＳコントローラのブロック図
である。

【図４】基本制御の概要を示すフローチャートである。

【図５】状態量演算部及び目標状態量演算部における処
理を示すフローチャートである。

【図６】制御介入判定以降のＳＣＳ制御を示すフローチ
ャートである。

【図７】制御介入判定以降のＳＣＳ制御を示すフローチ
ャートである。

【図８】ＳＣＳ制御中止後のヨーレートに基づく簡易姿
勢制御を例示する図である。

【図９】ＳＣＳ制御中止後の舵角に基づく簡易姿勢制御
を例示する図である。

【図１０】ＳＣＳ制御中止後の簡易姿勢制御を時系列的
に説明する図である。

【図１１】ヨーレート制御におけるＳＣＳ制御量の演算
を示すフローチャートである。

【図１２】車体横滑り角の変化量の上限値を設定する処
理を示すフローチャートである。

【図１３】窓関数を用いたセンサの異常検出の他の手法
を説明するフローチャートである。

【図１４】図１３のセンサ故障の検出を時系列的に示す
図である。

【図１５】窓関数を用いたセンサの異常検出における前
輪舵角の入力状態を示す図である。

【図１６】図１５の前輪舵角入力時のヨーレートの変化
を示す図である。

【図１７】図１５の前輪舵角入力時の横方向加速度の変
化を示す図である。

【図１８】ヨーレートセンサ故障時の出力値の変化を示
す図である。

【図１９】横滑り角のパワー変化を示す図である。

【図２０】ヨーレートのパワー変化を示す図である。

【図２１】窓関数を用いたセンサの異常検出における窓
関数の演算手法を説明するフローチャートである。

【図２２】窓関数を用いたセンサの異常検出手法を説明
するフローチャートである。

【図２３】ディテクションフィルタのブロック図であ
る。

【符号の説明】

１…車体 ２…ブレーキ ３…加圧ユニット ４…ハイドロリックユニット ５…ＳＣＳコントローラ ８…ヨーレートセンサ ９…ステアリング舵角センサ ２１FR,FL,RR,RL…車輪

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D045 BB05 BB40 CC03 GG00 GG01 GG25 GG26 GG28 3D046 BB01 BB21 DD04 HH02 HH08 HH16 HH21 HH23 HH25 HH36 HH46 JJ06 MM06 MM15

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の走行姿勢が目標姿勢から逸脱した
   時に、該走行姿勢を目標姿勢に収束させる第１の姿勢制
   御を実行する車両の挙動制御装置において、 車両旋回時の第１の運動量に関する値を検出するセンサ
   と、 前記センサの異常を判定する異常判定手段と、 前記異常判定手段による異常判定時に、前記第１の姿勢
   制御を抑制する抑制手段と、 前記抑制手段による抑制開始後、乗員による運転操作が
   所定状態となった場合には、該乗員の運転操作に基づい
   て前記第１姿勢制御と異なる第２の姿勢制御を実行する
   ことを特徴とする車両の挙動制御装置。
2. 【請求項２】 前記所定状態とは、乗員操作によるステ
   アリング舵角の変化量が所定舵角以上となった状態であ
   ることを特徴とする請求項１に記載の車両の挙動制御装
   置。
3. 【請求項３】 前記所定状態とは、乗員操作によるステ
   アリング舵角の変化量が所定舵角以上となり、且つブレ
   ーキ操作量が所定量以上となった状態であることを特徴
   とする請求項１に記載の車両の挙動制御装置。
4. 【請求項４】 前記センサは車両の横方向加速度を検出
   するセンサであり、前記抑制手段による姿勢制御の抑制
   中、乗員による運転操作が所定状態となった場合には、
   該センサとは異なる他のセンサにより検出された第２の
   運動量に基づいて姿勢制御を実行することを特徴とする
   請求項１に記載の車両の挙動制御装置。
5. 【請求項５】 前記抑制手段は、第１の姿勢制御中にセ
   ンサの異常判定がなされると、その後の所定期間に亘っ
   て第２の姿勢制御を実行することを特徴とする請求項１
   に記載の車両の挙動制御装置。