JP2000272498A - 車両用走行状態検出センサの異常検出装置及び車両の挙動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】センサ異常の誤検出を防止する。 【解決手段】パワー変化ΔＰが閾値ΔＰ０を超えたこと
によりセンサ異常と推定し、この異常推定後の所定時間
Ｔ１０内において、更にパワー変化ΔＰの演算に関与し
ないセンサ生値の変化量が所定値未満の状態が所定期間
Ｔ２０継続したときに、センサ出力値が一方向に略一定
値に固着してしまうような故障であると判定する。

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
の車両用走行状態検出センサの異常検出装置と車両の挙
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8msec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徐々に姿
勢制御を抑制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】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
センサの故障診断では、故障判定に数秒から数十秒の時
間がかかるため、センサ異常の発見の遅れなどに対して
余裕が少ない車両の姿勢制御の場合には、センサ異常に
より車両挙動が急変して不安定状態に陥る場合がある。

【０００８】また、本願発明者の提案では、パワー変化
ΔＰの大きな変化によりセンサ異常が素早く、敏感に予
測できるものの、センサ出力値が一方向に略一定値に固
着してしまうような故障では、パワー変化ΔＰが大きく
変化した後にパワー変化ΔＰが変化しないと、それがセ
ンサ故障によるものなのか、他の外的要因によるものな
のか判別できないという不都合がある。

【０００９】本発明は、上述の課題に鑑みてなされ、そ
の目的は、センサ出力値を監視しながら故障診断を常時
行ない、センサ異常を素早く検出でき、特にセンサ出力
値が一方向に略一定値に固着してしまうような故障の検
出精度を高める車両用走行状態検出センサの異常検出装
置と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、本発明の車両用走行状態検出センサ
の異常検出装置は、以下の構成を備える。即ち、車両旋
回時の運動量に関する値を検出する第１検出センサと、
前記第１検出センサによる出力値の変化成分を順次算出
する変化成分算出手段と、前記変化成分に基づいて前記
第１検出センサの異常を推定する第１推定手段と、前記
第１検出センサの出力値に基づいて前記第１検出センサ
の異常を推定する第２推定手段と、前記第１推定手段に
よる異常推定後、前記変化成分算出手段のサンプリング
期間より長い第１期間において前記第２推定手段により
前記第１検出センサの異常が推定されると、該第１セン
サが異常であると判定する判定手段とを具備する。

【００１１】また、好ましくは、前記第２推定手段は、
前記第１検出センサの出力値の変化量が前記第１期間よ
り短い第２期間に亘って所定値以下の時、前記第１検出
センサが異常であると推定する。

【００１２】また、好ましくは、前記第１検出センサ以
外に車両旋回時の運動量に関する値を検出する第２検出
センサを有し、前記第２推定手段は該第２検出センサの
出力値と、前記第１検出センサの変化成分とに基づいて
該第１検出センサが異常であると判定する。

【００１３】また、好ましくは、前記第２推定手段は、
少なくとも前記第１及び第２検出センサに関連する関連
度合に基づいて該第１検出センサが異常であると推定す
る。

【００１４】また、好ましくは、前記第１推定手段は、
前記第１検出センサの出力値の時間的変化成分を表わす
第１関数と、該時間的変化成分の微分成分を表わす第２
関数とを算出し、該第１及び第２関数により求まる値に
基づいて該第１検出センサが異常であると推定する。

【００１５】本発明の車両用走行状態検出センサの異常
検出装置は、以下の構成を備える。即ち、車両旋回時の
運動量に関する値を検出する第１検出センサと、前記第
１検出センサによる出力値の変化成分を順次算出する変
化成分算出手段と、前記変化成分に基づいて前記第１検
出センサの異常を推定する第１推定手段と、前記第１検
出センサの出力値に基づいて前記第１検出センサの異常
を推定する第２推定手段と、前記第１推定手段による異
常推定後、前記変化成分算出手段のサンプリング期間よ
り長い第１期間において前記第２推定手段により前記第
１検出センサの異常が推定されると、該第１センサが異
常であると判定する判定手段とを備え、前記第２推定手
段は、前記第１検出センサの出力値の変化量が第２期間
に亘って所定値以下の時、前記第１検出センサが異常で
あると推定し、前記第１推定手段は、前記第１検出セン
サの出力値の時間的変化成分を表わす第１関数と、該時
間的変化成分の微分成分を表わす第２関数とを算出し、
該第１及び第２関数により求まる値に基づいて該第１検
出センサが異常であると推定する。

【００１６】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
運動量に関する値を検出する第１検出センサと、前記第
１検出センサによる出力値の変化成分を順次算出する変
化成分算出手段と、前記変化成分に基づいて前記第１検
出センサの異常を推定する第１推定手段と、前記第１検
出センサの出力値に基づいて前記第１検出センサの異常
を推定する第２推定手段と、前記第１推定手段による異
常推定後、前記変化成分算出手段のサンプリング期間よ
り長い第１期間において前記第２推定手段により前記第
１検出センサの異常が推定されると、該第１センサが異
常であると判定する判定手段とを備え、前記姿勢制御中
ならば、前記第１推定手段による異常推定後から前記判
定手段による異常の有無判定がなされるまで該姿勢制御
を抑制又は保持する。

【００１７】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、第１推定手段による異常推定後、変化成分算出手段
のサンプリング期間より長い第１期間において第２推定
手段により第１検出センサの異常が推定されると、第１
センサが異常であると判定することにより、センサ出力
値を監視しながら故障診断を常時行ない、センサ異常を
素早く検出でき、特にセンサ出力値が一方向に略一定値
に固着してしまうような故障の検出精度を高めることが
できる。

【００１８】請求項２の発明によれば、第２推定手段
は、第１検出センサの出力値の変化量が前記第１期間よ
り短い第２期間に亘って所定値以下の時、第１検出セン
サが異常であると推定することにより、時間を要する第
２推定を第１推定の後に行うので特にセンサ出力値が一
方向に略一定値に固着してしまうような故障の検出精度
を高めることができる。

【００１９】請求項３の発明によれば、第２推定手段
は、第２検出センサの出力値と、第１検出センサの変化
成分とに基づいて第１検出センサが異常であると推定す
ることにより、センサ出力値を監視しながら故障診断を
常時行ない、センサ異常を素早く検出でき、特にセンサ
出力値が一方向に略一定値に固着してしまうような故障
の検出精度を高めることができる。

【００２０】請求項４の発明によれば、第２推定手段
は、少なくとも前記第１及び第２検出センサに関連する
関連度合に基づいて該第１検出センサが異常であると推
定することにより、センサ出力値を監視しながら故障診
断を常時行ない、センサ異常を素早く検出でき、特にセ
ンサ出力値が一方向に略一定値に固着してしまうような
故障の検出精度を高めることができる。

【００２１】請求項５の発明によれば、第１推定手段
は、第１検出センサの出力値の時間的変化成分を表わす
第１関数と、時間的変化成分の微分成分を表わす第２関
数とを算出し、第１及び第２関数により求まる値に基づ
いて第１検出センサが異常であると推定することによ
り、センサ出力値を監視しながら故障診断を常時行な
い、センサ異常を素早く検出でき、特にセンサ出力値が
一方向に略一定値に固着してしまうような故障の検出精
度を高めることができる。

【００２２】請求項６の発明によれば、第２推定手段
は、第１検出センサの出力値の変化量が第２期間に亘っ
て所定値以下の時、第１検出センサが異常であると推定
し、第１推定手段は、第１検出センサの出力値の時間的
変化成分を表わす第１関数と、該時間的変化成分の微分
成分を表わす第２関数とを算出し、該第１及び第２関数
により求まる値に基づいて該第１検出センサが異常であ
ると推定することにより、センサ出力値を監視しながら
故障診断を常時行ない、センサ異常を素早く検出でき、
特にセンサ出力値が一方向に略一定値に固着してしまう
ような故障の検出精度を高めることができる。

【００２３】請求項７の発明によれば、第１推定手段に
よる異常推定後、変化成分算出手段のサンプリング期間
より長い第１期間において第２推定手段により第１検出
センサの異常が推定されると、該第１センサが異常であ
ると判定し、姿勢制御中ならば、第１推定手段による異
常推定後から判定手段による異常の有無判定がなされる
まで該姿勢制御を抑制又は保持することにより、センサ
異常を誤って判定することにより姿勢制御が不安定にな
るのを防止できる。

【００２４】

【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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】

【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。

【００３６】

【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。

【００３７】

【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。

【００３８】

【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。

【００３９】

【数５】 上述のように定義される車両モデルに対して、図１１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１２、１３は図１１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１４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。

【００４０】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。

【００４１】

【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。

【００４２】

【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。

【００４３】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１５に示す。図１
５からわかるように、図１１での急操舵によるパワー変
化（０〜５sec）に比べて、図１４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１６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１５
の場合よりも若干Ｓ／Ｎ比が小さくなっており、図１６
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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】図１７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。

【００４７】図１７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。

【００４８】

【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。

【００４９】

【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。

【００５０】

【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。

【００５１】

【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。

【００５２】

【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。

【００５３】図９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。図１０は図９を時
系列で概略的に示す図である。

【００５４】このセンサの異常検出手法では、図１０に
示すように、各パワー変化ΔＰβ、ΔＰr、ΔＰyが所定
閾値ΔＰβ０、ΔＰr０、ΔＰy０を超えたことによりセ
ンサ異常と推定し、この異常推定後の所定時間Ｔ１０内
において、更にパワー変化ΔＰβ,r,yの各演算に関与し
ないセンサ生値（センサから直接出力され、ノイズ除去
のために大きな遅れ要素を持たない簡単なフィルタ処理
のみが施されている出力値）の変化量が所定値未満の状
態（或いは無変化の状態）が所定期間Ｔ２０継続したと
きに、センサ出力値が一方向に略一定値に固着してしま
うような故障であると判定して、センサ異常の誤検出を
防止している。

【００５５】（パワー変化ΔＰとセンサ生値とによる異
常検出）尚、以下では、横滑り角のパワー変化ΔＰβ
と、センサ生値としてヨーレートrsと舵角θsとを用い
たヨーレートセンサの異常検出について説明するが、横
方向加速度センサ等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。

【００５６】図９に示すように、ステップＴ３０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Ｔ３２では、図１７で説明したように
窓関数ｖ（ｉ）、ａ（ｉ）を演算する。

【００５７】ステップＴ３４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Ｔ３６で
は、横滑り角のパワー変化の絶対値｜ΔＰβ｜が所定閾
値ΔＰβ０以上か否か判定する。ステップＴ３６で横滑
り角のパワー変化の絶対値｜ΔＰβ｜が所定閾値ΔＰβ
０以上ならば（ステップＴ３６でＹＥＳ）、ステップＴ
３８に進んでフラグＦ１をセットする。ステップＴ３６
で横滑り角のパワー変化の絶対値｜ΔＰβ｜が所定閾値
ΔＰβ０未満ならば（ステップＴ３６でＮＯ）、ステッ
プＴ３７に進む。

【００５８】ステップＴ３８では、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
るのでフラグＦ１をセットする。このフラグＦ１は、横
滑り角のパワー変化の絶対値｜ΔＰβ｜が所定閾値Ｐβ
０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された時にセッ
トされる。

【００５９】ステップＴ４０では、カウンタ値Ｔ１をイ
ンクリメントする。ステップＴ４２では、ヨーレートセ
ンサのセンサ生値（出力値）の変化量Δｒsを、例えば
移動平均値として演算する。ステップＴ４４では、セン
サ生値の変化量の絶対値｜Δｒs｜が所定閾値Δｒ0未満
か否かを判定する。

【００６０】ステップＴ４４でセンサ生値の変化量の絶
対値｜Δｒs｜が所定閾値Δｒ0未満ならば（ステップＴ
４４でＹＥＳ）、センサ出力値が一方向に略一定値に固
着している状態とされ、ステップＴ４６でカウンタ値Ｔ
２をインクリメントする。

【００６１】ステップＴ４８では、カウンタ値Ｔ２が第
２期間としての所定期間Ｔ２０（例えば、400-500mse
c）以上となったか否かを判定する。この所定期間Ｔ２
０は、車両の振動等によりセンサ生値にノイズ等が含ま
れ、固着しているにもかかわらず故障でないと判定され
ることを避けるために、所定期間Ｔ１０以内で固着して
いる期間の積算値として演算される。

【００６２】ステップＳ４８でカウンタ値Ｔ２が所定期
間Ｔ２０以上ならば（ステップＴ４８でＹＥＳ）、ステ
ップＴ３６でのパワー変化ΔＰβによるセンサ異常が推
定された後から所定期間Ｔ２０に亘って｜Δｒs｜＜Δ
ｒs0の状態が継続したので、ステップＴ５０でヨーレー
トセンサの出力値が固着した故障であることを確定（判
定）する。続いて、ステップＴ５２ではフラグＦ２をセ
ットし、ステップＴ５４では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。一方、ステップ
Ｓ４８でカウンタ値Ｔ２が所定期間Ｔ２０に満たないな
らば（ステップＴ４８でＮＯ）、ステップＴ５６でカウ
ンタ値Ｔ１が第１期間としての所定期間Ｔ１０（例え
ば、500msec-1sec）以上経過したか否かを判定する。但
し、窓関数のサンプリング期間＜Ｔ２０≦Ｔ１０とす
る。

【００６３】ステップＴ５６で所定期間Ｔ１０経過した
ならば（ステップＴ５６でＹＥＳ）、ステップＴ３６で
パワー変化ΔＰβによりセンサ異常が推定された後から
所定期間Ｔ１０以内にヨーレートセンサの出力値の固着
が所定期間Ｔ２０に亘って継続しなかったので固着故障
ではないと判定し、ステップＴ５８でカウンタ値Ｔ１、
Ｔ２、フラグＦ１をリセットしてからステップＴ３０に
リターンする。また、ステップＴ５６で所定期間Ｔ１０
未経過ならば（ステップＴ５６でＮＯ）、ステップＴ３
０にリターンする。

【００６４】（センサ生値だけによる異常検出）続い
て、ヨーレートとステアリング舵角の各センサ生値だけ
による異常検出について説明する。

【００６５】まず、ステップＴ３７では、フラグＦ１が
セットされているか否か判定する。ステップＴ３７でフ
ラグＦ１がセットされているならば（ステップＳ３７で
ＹＥＳ）、前回のステップＳＴ３６でパワー変化の絶対
値｜ΔＰβ｜が所定閾値ΔＰβ０を超えてから所定期間
Ｔ１０経過していない状態なので、ステップＴ４０に進
んで上述の固着異常の判定を行う。

【００６６】また、ステップＴ３７でフラグＦ１がセッ
トされていないならば（ステップＳ３７でＮＯ）センサ
生値だけで異常検出を行うステップＳ６０以降に進む。

【００６７】ステップＳ６０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Ｔ６２では、ヨーレートセンサのセンサ生
値の変化量Δｒsを、例えば移動平均値として演算す
る。ステップＴ６４では、センサ生値の変化量の絶対値
｜Δｒs｜が所定閾値Δｒ0未満か否かを判定する。

【００６８】ステップＴ６４でセンサ生値の変化量の絶
対値｜Δｒs｜が所定閾値Δｒ0未満ならば（ステップＴ
６４でＹＥＳ）、ヨーレートが小さい車両の走行状態と
され、ステップＴ６６でカウンタ値Ｔ３をインクリメン
トする。

【００６９】ステップＴ６８では、舵角センサの変化量
の絶対値｜Δθs｜が現在までの最大値θmax以上か否か
を判定する。ここで、舵角センサのセンサ生値θsを用
いるのは、舵角センサは非常に信頼性の高く故障が発生
しにくいからである。ステップＴ６８で舵角センサの変
化量の絶対値｜Δθs｜が現在までの最大値θmax以上な
らば（ステップＴ６８でＹＥＳ）、ステップＴ７０で最
大値θmaxを｜Δθs｜に更新し、ステップＴ６８で舵角
センサの変化量の絶対値｜Δθs｜が現在までの最大値
θmax未満ならば（ステップＴ６８でＮＯ）、ステップ
Ｔ７２に進む。

【００７０】ステップＴ７２では、カウンタ値Ｔ３が所
定期間Ｔ２０より長い所定期間Ｔ３０（例えば、2-3mi
n）以上となったか否かを判定する。

【００７１】ステップＴ７２でカウンタ値Ｔ３が所定期
間Ｔ３０に満たないならば（ステップＴ７２でＮＯ）、
ステップＴ３０にリターンし、カウンタ値Ｔ３が所定期
間Ｔ３０以上ならば（ステップＴ７２でＹＥＳ）、ステ
ップＴ７４に進む。

【００７２】ステップＴ７４では、舵角センサの現在ま
での最大値θmaxが舵角センサの変化量の所定閾値Δθs
0以上か否かを判定する。ステップＴ７４で舵角センサ
の現在までの最大値θmaxが舵角センサの変化量の所定
閾値Δθs0以上ならば（ステップＴ７４でＹＥＳ）、ス
テップＴ５０に進む。

【００７３】ステップＴ６４からＴ７４では、パワー変
化ΔＰβが小さくセンサ故障と判定されない状態であっ
ても、ヨーレートセンサの変化量｜Δｒs｜が小さい状
態（或いは無変化の状態）が検出されている所定期間Ｔ
３０に亘って舵角センサの変化量｜Δθs｜が大きかっ
たならば（ステップＴ７４でＹＥＳ）、舵角センサの変
化量｜Δθs｜が大きいにもかかわらず、ヨーレートセ
ンサの変化量｜Δｒs｜が小さいので、ステップＴ５０
に進んでヨーレートセンサの出力値が固着した故障であ
ると判定する。

【００７４】尚、上記期間Ｔ１０、Ｔ２０、Ｔ３０は、
ノイズ等のセンサ特性等に応じて適宜決められる。ま
た、センサとしてヨーレートセンサ以外にも横方向加速
度センサ等を用いて横方向加速度センサの異常判定も可
能である。

【００７５】更に、図９において、窓関数を用いた場合
センサ異常を早急かつ確実に検出できて好ましいが、セ
ンサ生値がＴ２０に亘って固着しているか否かを判定す
る代わりに、旋回運動を検出する少なくとも２つ以上の
センサ生値によりセンサ異常を検出する手法パラメータ
同定やディテクションフィルタの手法や、Ｔ１０よりも
短い期間のサンプリング値で移動平均処理した値を用い
ることもできる。

【００７６】つまり、ステアリング舵角とヨーレートの
関係を車速等に応じて予め実験等で求め、記憶部に記憶
しておき、実際のステアリング舵角と実際のヨーレート
との関係と、予め求められた上記関係とを比較し、それ
らの関係が大きく相異していればステアリング舵角かヨ
ーレートのうち少なくとも一方のセンサが異常であると
判定してもよい。

【００７７】ディテクションフィルタとは、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１８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。

【００７８】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。

【００７９】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。

【００８０】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。

【００８１】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。

【００８２】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。

【００８３】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。

【００８４】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。

【００８５】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。

【００８６】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。

【００８７】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９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。

【００８８】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ＳＢ３１に進み、フラグＦ１が
セットされていないならばステップＳＢ３２に進む。

【００８９】ステップＳＢ３１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
３２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９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。

【００９０】ステップＳＢ３２でフラグＦ２がセットさ
れているならばステップＳＢ３４に進み、フラグＦ２が
セットされていないならばステップＳＢ３３に進む。

【００９１】ステップＳＢ３３では、センサ故障と判定
されているのでＳＣＳの制御を中止してリターンする。

【００９２】ステップＳＢ３４では、ステップＳＢ３０
でセンサ故障が推定された状態であったならばステップ
ＳＢ３１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、ステッ
プＳＢ３２でフラグＦ２がセットされてセンサ故障が確
定した状態でないならば上記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、ＳＣ
Ｓ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ＡＢＳ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。

【００９３】続いて、ステップＳＢ３６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。

【００９４】そして、上記ステップＳＢ３６に続くステ
ップＳＢ３８において、上記ステップＳＢ３６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ＳＢ４０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。

【００９５】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。

【００９６】＜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７及び図８を参
照して説明する。

【００９７】図７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５
５ａ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θ
s、及び、この操舵角θsを微分演算して状態量演算部５
１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Δ
β1imの設定については後述する。

【００９８】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。

【００９９】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８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Ｓ
Ｄ２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Δβ0
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。

【０１００】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。

【０１０１】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。

【０１０２】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。

【０１０３】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。

【０１０４】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。

【０１０５】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。

【０１０６】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。

【０１０７】以上のように、窓関数とセンサ生値とを用
いたセンサの異常検出によれば、先ずパワー変化ΔＰβ
によりセンサ異常と推定し、更にパワー変化ΔＰβが演
算されないセンサ生値の変化量が所定値未満の状態（或
いは無変化の状態）が所定期間継続したときに、センサ
出力値が一方向に略一定値に固着してしまうような故障
であると判定して、センサ異常の誤検出を防止できる。

【０１０８】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】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８】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９】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１０】図９の手順を説明する図である。

【図１１】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１２】図１１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１３】図１１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１４】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１５】横滑り角のパワー変化を示す図である。

【図１６】ヨーレートのパワー変化を示す図である。

【図１７】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１８】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 (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｐ 21/00 Ｇ０１Ｐ 15/00 Ｚ (72)発明者 益 啓純 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 田中 博久 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 片山 欣生 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 加藤 和広 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内 Ｆターム(参考） 2F063 AA36 AA37 AA50 BA11 CA02 DA01 DD08 JA06 JA07 KA02 KA05 LA12 LA30 MA08 2F069 AA86 AA93 BB21 DD02 DD27 GG04 GG06 GG07 GG18 GG31 GG41 GG59 GG63 GG71 HH30 NN00 NN05 QQ05 3D045 BB01 BB40 CC01 EE21 FF42 GG10 GG25 GG28 3D046 BB01 BB21 HH21 HH25 KK07 KK11 MM06 MM14 MM16

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両旋回時の運動量に関する値を検出す
   る第１検出センサと、 前記第１検出センサによる出力値の変化成分を順次算出
   する変化成分算出手段と、 前記変化成分に基づいて前記第１検出センサの異常を推
   定する第１推定手段と、 前記第１検出センサの出力値に基づいて前記第１検出セ
   ンサの異常を推定する第２推定手段と、 前記第１推定手段による異常推定後、前記変化成分算出
   手段のサンプリング期間より長い第１期間において前記
   第２推定手段により前記第１検出センサの異常が推定さ
   れると、該第１センサが異常であると判定する判定手段
   とを具備することを特徴とする車両用走行状態検出セン
   サの異常検出装置。
2. 【請求項２】 前記第２推定手段は、前記第１検出セン
   サの出力値の変化量が前記第１期間より短い第２期間に
   亘って所定値以下の時、前記第１検出センサが異常であ
   ると推定することを特徴とする請求項１に記載の車両用
   走行状態検出センサの異常検出装置。
3. 【請求項３】 前記第１検出センサ以外に車両旋回時の
   運動量に関する値を検出する第２検出センサを有し、前
   記第２推定手段は、該第２検出センサの出力値と、前記
   第１検出センサの変化成分とに基づいて該第１検出セン
   サが異常であると推定することを特徴とする請求項１に
   記載の車両用走行状態検出センサの異常検出装置。
4. 【請求項４】 前記第２推定手段は、少なくとも前記第
   １及び第２検出センサに関連する関連度合に基づいて該
   第１検出センサが異常であると推定することを特徴とす
   る請求項３に記載の車両用走行状態検出センサの異常検
   出装置。
5. 【請求項５】 前記第１推定手段は、前記第１検出セン
   サの出力値の時間的変化成分を表わす第１関数と、該時
   間的変化成分の微分成分を表わす第２関数とを算出し、
   該第１及び第２関数により求まる値に基づいて該第１検
   出センサが異常であると推定することを特徴とする請求
   項１に記載の車両用走行状態検出センサの異常検出装
   置。
6. 【請求項６】 車両旋回時の運動量に関する値を検出す
   る第１検出センサと、 前記第１検出センサによる出力値の変化成分を順次算出
   する変化成分算出手段と、 前記変化成分に基づいて前記第１検出センサの異常を推
   定する第１推定手段と、 前記第１検出センサの出力値に基づいて前記第１検出セ
   ンサの異常を推定する第２推定手段と、 前記第１推定手段による異常推定後、前記変化成分算出
   手段のサンプリング期間より長い第１期間において前記
   第２推定手段により前記第１検出センサの異常が推定さ
   れると、該第１センサが異常であると判定する判定手段
   とを備え、 前記第２推定手段は、前記第１検出センサの出力値の変
   化量が第２期間に亘って所定値以下の時、前記第１検出
   センサが異常であると推定し、 前記第１推定手段は、前記第１検出センサの出力値の時
   間的変化成分を表わす第１関数と、該時間的変化成分の
   微分成分を表わす第２関数とを算出し、該第１及び第２
   関数により求まる値に基づいて該第１検出センサが異常
   であると推定することを特徴とする車両用走行状態検出
   センサの異常検出装置。
7. 【請求項７】 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、 車両旋回時の運動量に関する値を検出する第１検出セン
   サと、 前記第１検出センサによる出力値の変化成分を順次算出
   する変化成分算出手段と、 前記変化成分に基づいて前記第１検出センサの異常を推
   定する第１推定手段と、 前記第１検出センサの出力値に基づいて前記第１検出セ
   ンサの異常を推定する第２推定手段と、 前記第１推定手段による異常推定後、前記変化成分算出
   手段のサンプリング期間より長い第１期間において前記
   第２推定手段により前記第１検出センサの異常が推定さ
   れると、該第１センサが異常であると判定する判定手段
   とを備え、 前記姿勢制御中ならば、前記第１推定手段による異常推
   定後から前記判定手段による異常の有無判定がなされる
   まで該姿勢制御を抑制又は保持することを特徴とする車
   両の挙動制御装置。