JPH10258722A

JPH10258722A - 車両の姿勢制御装置

Info

Publication number: JPH10258722A
Application number: JP6818097A
Authority: JP
Inventors: Tomomi Izumi; 知示和泉; Haruki Okazaki; 晴樹岡崎; Toshiaki Tsuyama; 俊明津山; Tetsuya Tatehata; 哲也立畑
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1997-03-21
Filing date: 1997-03-21
Publication date: 1998-09-29

Abstract

(57)【要約】【課題】各車輪２１に対し独立して制動力を付与する
ことにより、検出車両状態量が目標走行方向に対応する
目標車両状態量に収束するように車両１の旋回姿勢を制
御するようにした姿勢制御装置に対して、車両走行状態
の限界がキャパシティを越えて車両１が障害物を回避で
きないときの衝突による衝撃等を緩和し、姿勢制御での
制御エリアを越えたときの安全性の確保を図る。【解決手段】車両が障害物を回避不能と判定されたと
き、車両状態量が目標車両状態量に収束する姿勢制御か
ら、車両の障害物との衝突した場合の衝撃等の緩和され
る、例えば正突状態やスピン状態等になるように姿勢制
御へ変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の前後左右の
各車輪に対し独立して制動力を付与することにより、車
両の旋回姿勢を目標走行方向に収束するように制御する
車両の姿勢制御装置に関する技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の姿勢制御装置とし
て、例えば特開平７−２３２６２号公報に示されている
ように、車両の前後左右の各車輪に対し個別に制動力を
付与可能に構成しておき、その各車輪に対し独立して制
動力を付与することにより、車両にヨーモーメントを作
用させて車両の旋回姿勢を制御するようにしたものは知
られている。この姿勢制御装置では、ヨーレイト等の走
行方向に対する車両の旋回姿勢を表す車両状態量を検出
し、この検出車両状態量が目標走行方向に対応する目標
車両状態量に収束するように各車輪に制動力を付与する
ことにより、車両にヨーモーメントを作用させて車両の
旋回姿勢を制御し、この制御により車両のスピンやドリ
フトアウトを防止するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
車両の姿勢制御装置は、車両走行状態の限界でのキャパ
シティを高めているだけで、あらゆる状況下で姿勢制御
により車両の挙動を完全にコントロールすることは困難
であり、キャパシティを越えた条件では上記スピンやド
リフトアウトを完全に防ぐことはできない。

【０００４】しかし、従来の姿勢制御装置では、上記車
両走行状態の限界のキャパシティを高めることに注目す
るのみで、それが限界を越えたときにはどうするかの対
策については何等示されていない。

【０００５】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、上述の如く、各車輪に独立的に制動力
を付与して車両の旋回姿勢を制御する姿勢制御装置に対
して、その構成を改良することにより、車両走行状態の
限界がキャパシティを越えて車両が障害物に向かう虞れ
のあるときの対策を確保することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明では、車両の旋回姿勢を、車両状態量が
目標走行方向に対応する目標車両状態量に収束するよう
に制御している状態で、車両の障害物の回避可能の有無
を判定し、障害物を回避不能と判定されたときには、そ
れまでの姿勢制御から、それ以外の他の姿勢制御に切換
変更するようにした。

【０００７】具体的には、請求項１の発明では、車両の
前後左右の各車輪に対し個別に制動力を付与可能な制動
手段と、車両の旋回姿勢を表す車両状態量が、目標走行
方向に対応する目標車両状態量に収束するように上記制
動手段により各車輪に対し独立して制動力を付与して車
両の旋回姿勢を制御する機能を有する姿勢制御手段とを
備えた車両の姿勢制御装置が前提である。

【０００８】そして、車両が障害物を回避不能かどうか
を判定する回避判定手段と、この回避判定手段により車
両が障害物を回避不能と判定されたとき、上記姿勢制御
手段の制御を、上記車両状態量が目標車両状態量に収束
する姿勢制御以外の姿勢制御へ変更する制御変更手段と
を設ける。

【０００９】上記の構成により、姿勢制御手段におい
て、車両の旋回姿勢を表す車両状態量が目標車両状態量
に収束するように制動手段により各車輪に独立して制動
力が付与されて、車両の旋回姿勢が制御され、このこと
で車両のスピンやドリフトアウトが防止される。このよ
うな車両の姿勢制御中、回避判定手段において車両が障
害物を回避不能かどうかが判定され、姿勢制御能力の限
界内であって、車両が障害物を回避可能と判定されたと
きには、そのまま同じ姿勢制御が続行される。

【００１０】しかし、車両の姿勢制御の限界を越えたた
めに、車両のスピンやドリフトアウトが生じて障害物を
回避できない状態となると、そのことが回避判定手段に
より判定され、このときには制御変更手段により、上記
姿勢制御手段の制御が、上記車両状態量が目標車両状態
量に収束する姿勢制御から他の姿勢制御へ変更される。
このことで、車両が姿勢制御中に制御能力の限界を越え
て障害物に向かう虞れがある場合でも、例えば車両の障
害物との衝突の衝撃等は緩和されることとなり、姿勢制
御での制御エリアを越えたときの安全性を確保すること
ができる。

【００１１】請求項２の発明では、上記制御変更手段
は、車両が正面から障害物と衝突するように姿勢制御手
段の制御を変更するものとする。このことで、車両の障
害物との衝突時には、その衝撃が車載エンジンや左右の
車体部材等により効果的に吸収される比較的ダメージの
少ないいわゆる正突状態で衝突させることができる。

【００１２】請求項３の発明では、制御変更手段は、車
両が障害物に対し斜めを向いた状態で衝突するように姿
勢制御手段の制御を変更するものとする。こうすると、
例えば障害物がガードレール等である場合に、そのガー
ドレール等に車両が斜めを向いて衝突するようになり、
その衝突後に車両をガードレール等に沿って滑らせて停
止させることができ、衝撃緩和が可能となる。

【００１３】請求項４の発明では、制御変更手段は、車
両がスピンするように姿勢制御手段の制御を変更するも
のとする。この車両のスピン状態では、一時的に車両が
横向きに進む状態が生じるので、車速を一気に落として
止めることができる。

【００１４】請求項５の発明では、制御変更手段は、車
両が道路外で障害物との衝突を回避するように姿勢制御
手段の制御を変更するものとする。この場合、車両が道
路から脱離しても、障害物との衝突を回避でき、その衝
突に伴う衝撃をなくすことができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】

（全体構成）図１は、本発明の実施形態に係る車両姿勢
制御装置（Stability Control System）を適用した車両
１を示し、２，２，…は前車輪２１FR，２１FL及び後車
輪２１RR，２１RLに個別に配設された４組の液圧式のブ
レーキ、３は各ブレーキ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
２，２，…、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。

【００１６】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、６，６，…は上記各車
輪２１FR〜２１RLの車輪速を検出する車輪速センサ、７
は上記車両１に作用している左右方向の加速度ｙ″を検
出する横Ｇセンサ、８は上記車両１に作用しているヨー
レイトψ′を検出するヨーレイトセンサ、９はステアリ
ングの操舵角θH （車両操舵量）を検出する舵角センサ
である。

【００１７】上記ＳＣＳコントローラ５には、車両１の
前端に配設したＣＣＤカメラ６１（このカメラ６１は車
両１の前端に左右方向に複数並べた状態で配置してもよ
い）が接続されている。このＣＣＤカメラ６１は車両１
の進行方向の前側に位置する障害物（図示せず）を継続
して撮像するもので、このＣＣＤカメラ６１からの画像
信号はＳＣＳコントローラ５における後述の衝突判定制
御部５６に取り込まれて処理される。図１中、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（ＡＴ）、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射量を調整す
るＥＧＩコントローラである。

【００１８】上記ブレーキ２，２，…については、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、ま
た左側前輪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によりそれぞれ上記マスタシリンダ１０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〜２１RLに制動力が付与される。

【００１９】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及び上記マスタシリンダ１０を断接可能なように上記
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、これらカットバル
ブ３２ａ，３２ｂ及び上記マスタシリンダ１０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２，２，…に供給される。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４１，４１…と、上記各ブレーキ２
をリザーバタンク４２に接続して減圧する減圧バルブ４
３，４３…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なされている。

【００２０】（制御系の概要説明）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２１に対し独立に制動力
を付与して車両１に所要のヨーモーメントを付与し、こ
れにより、車両１の旋回姿勢を目標走行方向に向かって
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、状態量演
算部５１と、目標状態量演算部５２と、制御介入判定部
５３と、ヨーレイト制御部５４と、横滑り角制御部５５
とを備えており、上記車輪速センサ６，６，…、横Ｇセ
ンサ７、ヨーレイトセンサ８及び舵角センサ９からの入
力信号に基づいて車両１の旋回姿勢を判定し、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（Ｓ
ＣＳ制御）を行う。さらに、上記ＳＣＳ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。

【００２１】上記状態量演算部５１は、上記車輪速セン
サ６，６，…、横Ｇセンサ７、ヨーレイトセンサ８及び
舵角センサ９からの入力信号に基づき、車両１の走行方
向に対する車両１の旋回姿勢を表す車両状態量として、
車両１に生じている車両横滑り角βや車両速Ｖscs 等を
演算により検出するように構成されている。また、目標
状態量演算部５２は、同様に、目標走行方向に対応する
目標横滑り角βTRや目標ヨーレイトψ′TRを演算するよ
うに構成されている。さらに、上記制御介入判定部５３
は、上記検出横滑り角βと目標横滑り角βTRとの間の横
滑り角偏差量と、ヨーレイトセンサ８により検出された
検出ヨーレイトψ′と目標ヨーレイトψ′TRとの間のヨ
ーレイト偏差量とを演算し、これらの横滑り角偏差量及
びヨーレイト偏差量に基づいてＳＣＳ制御介入の判定を
行うようになっている。

【００２２】上記ヨーレイト制御部５４は、検出ヨーレ
イトψ′が目標ヨーレイトψ′TRに収束するように、車
両１に比較的小さなヨーモーメントを作用させることに
より、車両姿勢をドライバの運転操作（主にステアリン
グ操舵角）に追従するように滑らかに変更させるヨーレ
イト制御を行うようになっている。また、上記横滑り角
制御部５５は、車両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、車両横滑り角βが目標横滑り角
βTRに収束するように車両１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なっている。

【００２３】さらに、この発明の特徴として、上記ＳＣ
Ｓコントローラ５は衝突判定制御部５６を備えている。
この衝突判定制御部５６は、上記ＣＣＤカメラ６１から
の画像信号を入力し、その画像を予め設定記憶されてい
る基準の画像と比較して、その両画像の一致に基づいて
障害物（この障害物は突起物のように実際に物体がある
場合の他、例えば崖等、走行すべき地面のない状態も含
む）であるかどうかを判定する周知の障害物判定機能
と、実行中の姿勢制御状態での車両１の進路を推定する
機能とを有し、車両１が障害物を回避不能と判定された
とき、上記車両状態量が目標車両状態量に収束する実行
中の姿勢制御から他の姿勢制御、つまり例えば車両１の
障害物との衝突した場合の衝撃が緩和される姿勢制御等
へ変更するように構成されている。

【００２４】尚、上記ＳＣＳコントローラ５は、ＳＣＳ
制御以外にも従来より周知のＡＢＳ（Anti-Skid Brake
System）制御及びＴＣＳ（Traction Control System ）
制御をも行うものであり、このＡＢＳは、車輪２１FR〜
２１RLのブレーキロックを防止するためにこれら車輪２
１FR〜２１RLに付与される制動力を制限するシステム
で、また、ＴＣＳは、上記車輪２１FR，２１FL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。

【００２５】（基本制御の説明）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１に乗り込んでイグニッ
ションキースイッチをＯＮ状態にすると、ステップＳＡ
１でＳＣＳコントローラ５やＥＧＩコントローラ１３の
初期設定を行い、前回の処理で記憶されている演算値等
をクリアする。ステップＳＡ２では、車輪速センサ６，
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行わ
せ、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１の車両速、車両減速度、各輪位置での車両
速等の共通車両状態量を演算する。

【００２６】続いて、ステップＳＡ４でＳＣＳ制御演算
を行う。すなわち、ステップＳＡ４１で、ＳＣＳ用車両
速Ｖscs 、車両横滑り角β、各輪の車輪スリップ率及び
スリップ角、各輪の垂直荷重、タイヤの負荷率、路面摩
擦係数μを演算し、ステップＳＡ４２では目標ヨーレイ
トψ′TR、目標横滑り角βTRを演算する。そして、ステ
ップＳＡ４３で上記演算結果に基づきヨーレイト制御又
は横滑り角制御への介入判定を行い、制御介入と判定さ
れた場合にはステップＳＡ４４に進む。このステップＳ
Ａ４４では、制動力を付与する車輪２１FR〜２１RLを選
択するとともに、選択した各車輪２１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４１，４
１，…及び減圧バルブ４３，４３，…のそれぞれのバル
ブ開度等を演算する。

【００２７】さらに、ステップＳＡ５でＡＢＳ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Ｓ
Ａ６でＴＣＳ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ＡＢＳ制
御、ＴＣＳ制御及び上記ＳＣＳ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で上
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〜２１RLのそれぞれのブレーキ２，２，…に
供給する液圧を制御してそれらの車輪２１FR〜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６，６，…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イフ判定を行ってリターン
する。

【００２８】尚、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にそれぞれ対応しており、ステップＳＡ４４及びス
テップＳＡ４５が、ヨーレイト制御部５４及び横滑り角
制御部５５に対応している。

【００２９】（ＳＣＳ制御演算の説明）以下に、上記ス
テップＳＡ４に示すＳＣＳ制御演算の詳細について図５
及び図６に基づいて説明する。尚、ステップＳＡ５のＡ
ＢＳ制御演算及びステップＳＡ６のＴＣＳ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。

【００３０】図５は、図４のステップＳＡ４１における
状態量演算部５１による、車両速Ｖscs 、車両横滑り角
β、垂直荷重、車輪スリップ率、車輪スリップ角、タイ
ヤの負荷率及び路面摩擦係数μの演算、並びに、同図の
ステップＳＡ４２における目標状態量演算部５２によ
る、目標横滑り角βTR及び目標ヨーレイトψ′TR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２１RRの車
輪速ｖ3 ，車輪２１RLの車輪速ｖ4 …と、車両１の横加
速度ｙ″と、車両１のヨーレイトψ′と、ステアリング
の操舵角θH との入力を受ける。ステップＳＢ４では、
上記車輪速ｖ1 ，ｖ2 ，…に基づいて車両速Ｖscs を演
算し、ステップＳＢ６では、上記車輪速ｖ1 ，ｖ2 ，…
と上記横加速度ｙ″とに基づいて各車輪位置における垂
直荷重を演算する。また、ステップＳＢ８では、上記車
両速Ｖscs と、上記車輪速ｖ1 ，ｖ2 ，…と、上記横加
速度ｙ″と、上記ヨーレイトψ′と、上記操舵角θH と
に基づき車両横滑り角βを演算する。

【００３１】続いて、ステップＳＢ１０では、上記車輪
速ｖ1 ，ｖ2 ，…と、上記車両速Ｖscs と、車両横滑り
角βと、ヨーレイトψ′と、操舵角θH とに基づいて各
車輪２１のスリップ率及びスリップ角を演算し、ステッ
プＳＢ１２では、上記各車輪位置における垂直荷重と上
記スリップ率及びスリップ角とに基づき、車輪２１FR，
２１FL，…ののそれぞれについて、タイヤ２３，２３，
…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ＳＢ
１４では、その負荷率と上記横加速度ｙ″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、上記車両速Ｖscs と、上記操舵角θ
H とに基づいて目標ヨーレイトψ′TRと目標横滑り角β
TRとを演算する。

【００３２】図６は、図４のステップＳＡ４３における
ＳＣＳ制御介入判定以降のＳＣＳ制御を示し、ステップ
ＳＢ１８で、ヨーレイトψ′と目標ヨーレイトψ′TRと
の間のヨーレイト偏差量（｜ψ′TR−ψ′｜）、及び、
車両横滑り角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、上記ヨーレイト制
御部５４におけるヨーレイト制御の介入判定のために予
め設定されたヨーレイト制御介入判定しきい値Ｋ1 及び
Ｋ2 と比較する。そして、上記ヨーレイト偏差量が介入
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
行方向に対する車両姿勢のずれが大きくなりつつありＳ
ＣＳ制御介入が必要であると判定してステップＳＢ２０
に進む一方、上記ヨーレイト偏差量がヨーレイト制御介
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制御介入の必要なしと判定して
ステップＳＢ２にリターンする。

【００３３】続いて、ステップＳＢ２０では、横滑り角
偏差量（｜βTR−β｜）を、上記横滑り角制御部５５に
おける横滑り角制御の介入判定のために予め設定された
横滑り角制御介入判定しきい値Ｋ3 （Ｋ3 ＞Ｋ2 ）と比
較する。そして、上記横滑り角偏差量が介入判定しきい
値Ｋ3 よりも小さい場合には、ステップＳＢ２２に進ん
で目標ヨーレイトψ′TRをＳＣＳ制御目標値として設定
し、その後、ステップＳＢ２４に進み、ＳＣＳ制御に実
際に用いられるＳＣＳ制御量ψ′amt を主にヨーレイト
偏差量（｜ψ′TR−ψ′｜）に基づいて演算する。すな
わち、車両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（ＳＢ２０）は、車両１のヨーレイト
ψ′がドライバの運転操作に対応する目標ヨーレイト
ψ′TRに収束するよう、車両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、車両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イト制御を行うようになっ
ている。

【００３４】一方、上記ステップＳＢ２０で、横滑り角
偏差量（｜βTR−β｜）が横滑り角制御介入判定しきい
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制御目標値として設定し、そ
の後、ステップＳＢ２８に進み、ＳＣＳ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、車両姿勢が大
きく崩れていると判定された（ＳＢ２０）ときには、車
両横滑り角βが目標横滑り角βTRに収束するよう、車両
１に比較的大きなヨーモーメントを作用させるようにし
（ＳＢ２６，２８）、これにより、車両姿勢を迅速に修
正する横滑り角制御を行うようになっている。

【００３５】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、加圧ユニ
ット３やＨＵ４に故障が発生しているか否かの判定を行
い、故障と判定された場合にはステップＳＢ３２に進
み、ＳＣＳ制御を中止してリターンする。一方、上記ス
テップＳＢ３０で故障と判定されなければ、ステップＳ
Ｂ３４に進んで、上記ＳＣＳ制御、ＡＢＳ制御及びＴＣ
Ｓ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制御を行おうと
する際にＡＢＳ制御が行われている場合には、そのＡＢ
Ｓ制御量をＳＣＳ制御量ψ′amt 又はβamt に基づいて
補正することにより、ＡＢＳ制御を優先しつつＳＣＳ制
御を行うようになっており、また、ＳＣＳ制御を行おう
とする際にＴＣＳ制御が行われている場合には、そのＴ
ＣＳ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制御を行うようになっている。

【００３６】続いて、ステップＳＢ３６において、ＳＣ
Ｓ制御のために制動力を付与する車輪２１FR，２１FL，
…を選択するとともに、これらの車輪２１FR，２１FL，
…にそれぞれ付与する制動力をＳＣＳ制御量ψ′amt 又
はβamt に基づいて演算する。この車輪の選択及び制動
力の演算について概説すれば、ヨーレイト制御において
車両１のヨーレイトψ′を右回りに加増する場合、及
び、横滑り角制御において車両１の旋回姿勢を右側寄り
に向けようとする場合には、右側前輪２１FR又は右側前
後輪２１FR，２１RRに対し、上記ＳＣＳ制御量ψ′amt
又はβamt に応じて制動力を付与することにより車両１
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、車両１のヨーレイトψ′を左回りに加
増する場合、及び、車両１の旋回姿勢を左側寄りに向け
ようとする場合には、左側前輪２１FL又は左側前後輪２
１FL，２１RLに対し、上記ＳＣＳ制御量ψ′amt 又はβ
amtに応じて制動力を付与することにより車両１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。そして、それらの選択した車輪２１FR，２１FL，…
に対しそれぞれ所望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（車両１にヨーモーメ
ントを作用させる最終の制御量）、すなわち、ブレーキ
２，２，…の加圧バルブ４１，４１，…及び減圧バルブ
４３，４３，…のそれぞれのバルブ開度等をステップＳ
Ｂ３８で演算し、ステップＳＢ４０でこれらの演算され
た制御出力量を上記加圧ユニット３及びＨＵ４に対し出
力してＳＣＳ制御を実行してリターンする。

【００３７】（衝突判定制御演算の説明）図７は、上記
ＳＣＳコントローラ５の衝突判定制御部５６で障害物と
の衝突判定及びその衝突時の制御動作のルーチンを示
し、最初のステップＳＣ１で、上記ＣＣＤカメラ６１に
より撮像された画像を、予め記憶されている基準画像と
比較することで、車両１の進行方向にある障害物を判定
する。次のステップＳＣ２で、現在の姿勢制御をそのま
ま実行した場合の車両１の走行進路を推定し、さらに、
ステップＳＣ３において上記判定した障害物と推定した
車両１の走行進路との関係から、車両１が障害物を現在
の道路上で回避可能であるかどうかを判定し、この判定
で回避可能のＹＥＳのときには、そのまま終了してリタ
ーンする。

【００３８】上記ステップＳＣ３で回避不能のＮＯと判
定されると、今まで行ってきた、車両状態量が目標車両
状態量に収束する本来の姿勢制御を停止し、その代り、
車両１が障害物と衝突した場合の衝撃を緩和させる等の
目的の姿勢制御を行わせる。具体的には、最初のステッ
プＳＣ４において、車両１の進行方向にある上記障害物
が崖である、つまり進行方向に道がない状態かどうかを
判定する。この判定がＹＥＳのときには、ステップＳＣ
５に進んで、今までの本来の姿勢制御に代えて車両１が
スピンするような姿勢制御を実行させ、しかる後にリタ
ーンする。上記ステップＳＣ４の判定がＮＯのときに
は、ステップＳＣ６に進み、今度は障害物が、車両１の
衝突に伴って衝撃が生じる突起物であるかどうかを判定
する。ここで「障害物≠突起物」のＮＯと判定されたと
きには、障害物が平坦な場所であると見做し、ステップ
ＳＣ７に進み、その平坦な場所に車両１がオーバーラン
するように姿勢制御を行い、次のステップＳＣ８で全て
の姿勢制御を中止させた後にリターンする。このステッ
プＳＣ８での処理は、車両１が平坦な場所にオーバーラ
ンした際にドライバの操作による制動効果を優先させる
ために行う。

【００３９】上記ステップＳＣ６の判定が「障害物＝突
起物」のＹＥＳのときには、ステップＳＣ９に進み、障
害物が道路外で回避可能か否かを判定する。この判定が
ＹＥＳのときには、道路外に障害物を回避すべき回避エ
リアがあるので、ステップＳＣ１０において、その回避
エリアに車両１が進むように姿勢制御を実行させ、しか
る後にリターンする。

【００４０】上記ステップＳＣ９の判定が「回避不能」
のＮＯのときには、突起物からなる障害物との実際の衝
突が免れ得ないので、ステップＳＣ１１に進み、車両１
が障害物に対し所定の衝突角度で衝突するような姿勢制
御を行った後、リターンする。この障害物との衝突角度
は、例えば障害物がガードレール等であるときには、そ
の障害物（ガードレール等）に対し、車両１が障害物に
対し斜めを向いた状態で衝突するように、またその他の
障害物であるときには、車両１が正面から障害物と衝突
するようにそれぞれ設定する。

【００４１】よって、この実施形態では、上記衝突判定
制御部５６での制御手順におけるステップＳＣ１〜ＳＣ
３により、車両１が障害物を回避不能かどうかを判定す
る回避判定手段６５が構成される。

【００４２】また、ステップＳＣ４〜ＳＣ７，ＳＣ９〜
ＳＣ１１により、上記回避判定手段６５により車両１が
障害物を回避不能と判定されたとき、ＳＣＳコントロー
ラ５によるＳＣＳ制御を、上記車両状態量が目標車両状
態量に収束する姿勢制御以外の他の姿勢制御へ変更する
制御変更手段６６が構成されている。そして、この制御
変更手段６６は、障害物が突起物であるときには、その
障害物と車両１が正面から又は車両１が障害物に対し斜
めを向いた状態で衝突するように、また障害物が崖であ
るときには車両１がスピンするように、さらに障害物が
道路外で回避可能であるときには該障害物との衝突を回
避するように、それぞれＳＣＳコントローラ５の制御を
変更するものとされている。

【００４３】したがって、この実施形態では、車両１の
ＳＣＳ制御中、ＳＣＳコントローラ５により、車両１の
旋回姿勢を表す車両状態量が目標車両状態量に収束する
ように各車輪２１FR〜２１RLに独立して制動力が付与さ
れて車両１の旋回姿勢が制御される。このようなＳＣＳ
制御中、ＳＣＳコントローラ５の衝突判定制御部５６に
おいて障害物の判定、ＳＣＳ制御に伴う車両１の進路の
推定、及び該推定進路での障害物の回避可能性の判定が
行われ、車両１が障害物を回避可能であるときには、そ
のまま上記目標車両状態量に収束させる姿勢制御が継続
される。

【００４４】これに対し、上記車両１の姿勢制御の限界
を越えたために、車両１のスピンやドリフトアウトが生
じて障害物を回避できない状態と判定されると、上記Ｓ
ＣＳ制御は、上記車両状態量が目標車両状態量に収束す
る姿勢制御から車両１の障害物との衝突した場合の衝撃
緩和等のための姿勢制御へ変更される。具体的には、障
害物が崖で車両進行方向に道がない状態では、車両１が
スピンするような姿勢制御が実行される。この車両１の
スピン状態では、一時的に車両１が横向きに進む状態が
生じるので、車速を一気に落として止めることができ、
車両１が崖から飛び出すのを防ぐことができる。

【００４５】また、障害物が崖でないときには、それが
突起物かどうかが判定され、突起物でないときには、そ
の障害物は平坦な場所であると判定されて、その平坦な
場所に車両１がオーバーランするような姿勢制御が行わ
れる。

【００４６】一方、障害物が突起物であるときには、そ
の突起物を道路外で回避可能か否かが判定され、回避可
能のときには、障害物を回避すべき道路外の回避エリア
に車両１が進むように姿勢制御が実行される。このこと
で、道路外での障害物との衝突を回避することができ
る。

【００４７】また、車両１が突起物を道路外で回避不能
のときには、その車両１が障害物に対し所定の衝突角度
で衝突するような姿勢制御が行われる。すなわち、障害
物が水平方向にある程度の長さを持ったもの、例えばガ
ードレール等であるときには、その障害物（ガードレー
ル等）に対し、車両１が障害物に対し斜めを向いた状態
で衝突するように、姿勢制御が行われる。こうすると、
障害物に車両１が斜めを向いて衝突するようになり、そ
の衝突後に車両１を障害物に沿って滑らせて停止させる
ことができる。また、障害物がガードレール等以外のも
のであるときには、車両１が正面から障害物と衝突する
ように、姿勢制御が行われる。この正突状態では、衝突
の衝撃がエンジン１１や左右の車体部材（例えばフロン
トサイドフレーム）等により吸収されるので、比較的ダ
メージが少なくなる。

【００４８】よって、これらのことで、通常のＳＣＳ制
御中に制御能力の限界を越えて車両１が障害物を回避で
きない虞れがある場合でも、その衝突時の衝撃等は緩和
されることとなり、姿勢制御での制御エリアを越えたと
きの安全性を確保することができる。

【００４９】尚、上記実施形態では、道路上で車両１が
障害物を回避できないと判定されたとき、車両１のスピ
ン状態、平坦な場所へのオーバーラン状態、突起物の回
避エリアへの回避移動状態、突起物との正突状態又は斜
め角度の衝突状態のいずれかを選択し、その状態になる
ように姿勢制御しているが、これら以外の状態を採用す
ることもできる。要は、車両１が障害物を回避不能と判
定されたとき、車両状態量が目標車両状態量に収束する
姿勢制御からそれ以外の姿勢制御へ変更されるようにす
ればよい。

【００５０】また、上記実施形態では、ＣＣＤカメラ６
１からの画像により障害物を判定するようにしている
が、その他の周知のセンサを用いて障害物を判定するよ
うにすることもできる。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よると、車両の旋回姿勢を表す車両状態量が、目標走行
方向に対応する目標車両状態量に収束するように、各車
輪に対し独立して制動力を付与して車両の旋回姿勢を制
御する場合において、車両が障害物を回避不能と判定さ
れたとき、車両状態量が目標車両状態量に収束する姿勢
制御以外の他の姿勢制御へ変更するようにしたことによ
り、車両の通常の姿勢制御中に制御能力の限界を越えて
障害物に向かう虞れがあっても、その衝突時の衝撃等を
緩和でき、姿勢制御での制御エリアを越えたときの安全
性の確保を図ることができる。

【００５２】請求項２の発明によると、車両が正面から
障害物と衝突するような姿勢制御に変更するようにした
ことにより、車両を障害物との衝突時に比較的ダメージ
の少ない正突状態で衝突させることができ、車両の障害
物との衝突の場合の衝撃緩和を図ることができる。

【００５３】請求項３の発明によると、車両が障害物に
対し斜めを向いた状態で衝突するように姿勢制御を変更
するようにしたことにより、衝突後に車両を障害物に沿
って滑らせて停止させることができ、車両の障害物との
衝突時の衝撃緩和を図ることができる。

【００５４】請求項４の発明によると、車両がスピンす
るように姿勢制御を変更するようにしたことにより、車
速を一気に落として車両を停止でき、車両が障害物と衝
突した場合の衝撃を緩和することができる。

【００５５】請求項５の発明によると、道路外で車両が
障害物との衝突を回避するように姿勢制御を変更するよ
うにしたことにより、障害物との衝突回避により衝撃を
なくすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る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】ＳＣＳコントローラの構成を示すブロック図で
ある。

【図４】ＳＣＳコントローラによる制御手順の概要を示
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での制御手
順を示すフローチャートである。

【図６】ＳＣＳコントローラによる制御介入判定以降の
制御手順の詳細を示すフローチャートである。

【図７】衝突判定制御部での制御手順を示すフローチャ
ートである。

【符号の説明】

１車両２ブレーキ（制動手段）３加圧ユニット（制動手段）４ハイドロリックユニット（制動手段）５ＳＣＳコントローラ（姿勢制御手段）６車輪速センサ７横Ｇセンサ８ヨーレイトセンサ９舵角センサ２１FR，２１FL，２１RR，２１RL 車輪５１状態量演算部５２目標状態量演算部５４ヨーレイト制御部５６衝突判定制御部６１ＣＣＤカメラ６５回避判定手段６６制御変更手段 β 車両横滑り角（車両状態量） ψ′ ヨーレイト（車両状態量） θH 操舵角（車両操舵量） θH ′ 操舵角速度（操舵量変化率）Ｋ1 ，Ｋ2 ヨーレイト制御介入しきい値

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者立畑哲也広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の前後左右の各車輪に対し個別に制
動力を付与可能な制動手段と、車両の旋回姿勢を表す車
両状態量が、目標走行方向に対応する目標車両状態量に
収束するように上記制動手段により各車輪に対し独立し
て制動力を付与して車両の旋回姿勢を制御する機能を有
する姿勢制御手段とを備えた車両の姿勢制御装置におい
て、車両が障害物を回避不能かどうかを判定する回避判定手
段と、上記回避判定手段により車両が障害物を回避不能と判定
されたとき、上記姿勢制御手段の制御を、上記車両状態
量が目標車両状態量に収束する姿勢制御以外の姿勢制御
へ変更する制御変更手段とを設けたことを特徴とする車
両の姿勢制御装置。
【請求項２】請求項１の車両の姿勢制御装置におい
て、制御変更手段は、車両が正面から障害物と衝突するよう
に姿勢制御手段の制御を変更するものとされていること
を特徴とする車両の姿勢制御装置。
【請求項３】請求項１の車両の姿勢制御装置におい
て、制御変更手段は、車両が障害物に対し斜めを向いた状態
で衝突するように姿勢制御手段の制御を変更するものと
されていることを特徴とする車両の姿勢制御装置。
【請求項４】請求項１の車両の姿勢制御装置におい
て、制御変更手段は、車両がスピンするように姿勢制御手段
の制御を変更するものとされていることを特徴とする車
両の姿勢制御装置。
【請求項５】請求項１の車両の姿勢制御装置におい
て、制御変更手段は、車両が道路外で障害物との衝突を回避
するように姿勢制御手段の制御を変更するものとされて
いることを特徴とする車両の姿勢制御装置。