(57)【要約】【課題】ヨーレートセンサの故障によりヨーレート反力制御を実施できないときにも車両の安定性を保持する。【解決手段】車両安定装置１は、車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサ４と、ヨーレートセンサ４により検出したヨーレートに応じて車両を安定させる操舵力を付与するＥＰＳ制御部１０と、アンチロック・ブレーキ・システム制御部（ＡＢＳ制御部）２０と、トラクション・コントロール・システム制御部（ＴＣＳ制御部）４０と、を備え、ヨーレートセンサ４の故障時には、ヨーレート反力制御を停止するとともに、ＡＢＳ制御部２０とＴＣＳ制御部４０の制御ゲインを増加させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のヨーレートを検出するヨーレート検出手段と、
前記ヨーレート検出手段により検出したヨーレートに応じて車両を安定させる操舵力を付与する操舵力付与手段と、
前記操舵力付与手段以外であって車両を安定させるように制御する車両安定手段と、
を備え、前記ヨーレート検出手段の故障時には前記車両安定手段の作動量を増加させることを特徴とする車両安定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の安定化を図る車両安定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
運転者の操舵力を軽減するための電動ステアリング装置には、車両に横風等の外乱が作用したときの車両偏向抑制性能を高めるために、車両の挙動をヨーレートから判定しヨーレート値に応じて補助反力（以下、これをヨーレート反力という）を発生させるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３１７６８９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、前述したヨーレート反力制御を備えた電動ステアリング装置では、ヨーレート反力制御に関わるセンサやハーネスや通信手段に故障が発生した場合には、ヨーレート反力制御を停止して操舵制御を行っている。
しかしながら、このようにすると、故障後にはヨーレート反力が発生しなくなるので、車両の安定性という観点から見ると好ましくない。
そこで、この発明は、故障によりヨーレート反力制御を実施できないときにも車両の安定性を保持することができる車両安定装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、車両のヨーレートを検出するヨーレート検出手段（例えば、後述する実施例におけるヨーレートセンサ４）と、前記ヨーレート検出手段により検出したヨーレートに応じて車両を安定させる操舵力を付与する操舵力付与手段（例えば、後述する実施例におけるＥＰＳ制御部１０）と、前記操舵力付与手段以外であって車両を安定させるように制御する車両安定手段（例えば、後述する実施例におけるＡＢＳ制御部２０、ＴＣＳ制御部４０）と、を備え、前記ヨーレート検出手段の故障時には前記車両安定手段の作動量を増加させることを特徴とする車両安定装置（例えば、後述する実施例における車両安定装置１）である。
このように構成することにより、ヨーレート検出手段が故障して操舵力付与手段の車両安定化機能が働かなくなったときには、他の車両安定手段の作動量を増大することで、これを補うことができる。
なお、ヨーレート検出手段の故障には、ヨーレート検出手段そのものの故障は勿論であるが、ヨーレート検出手段の出力信号を伝送するハーネスの故障、前記出力信号を通信する通信手段の故障など、ヨーレート検出に関わる要素の故障を含む。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１に係る発明によれば、ヨーレート検出手段が故障したときに、操舵力付与手段による車両安定化機能を他の車両安定手段による車両安定化機能で補うことができるので、車両の安定性を保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、この発明に係る車両安定装置の実施例を図１および図２の図面を参照して説明する。
この実施例における車両は、車両を安定化させるシステムとして、電動パワーステアリング装置（以下、ＥＰＳと略す）と、アンチロック・ブレーキ・システム（以下、ＡＢＳと略す）、トラクション・コントロール・システム（以下、ＴＣＳと略す）と、ビークル・スタビリティ・アシスト・システム（以下、ＶＳＡと略す）を備えている。
【０００７】
ＥＰＳは、転舵輪を転舵させる転舵機構とステアリングシャフトとが機械的に連結されるとともに、操舵力を補助するためのステアリングモータ（ＥＰＳモータ）が前記転舵機構に連係されて構成されたステアリング装置であり、ヨーレート反力制御手段を含んで構成されている。
ＡＢＳは、雪上路など滑り易い路面状況下での急制動時にブレーキ圧を調整して車輪ロックを防止する。
ＴＣＳは、雪上路など滑り易い路面状況下で発進時や加速時に生じ易い駆動輪の余分な空転をエンジン出力等の自動制御により防止する。
ＶＳＡは、前記ＡＢＳ、ＴＣＳに旋回時の横すべり抑制を加えて3つの機能を総合的に制御して車両挙動を安定化する。
【０００８】
図１のブロック図を参照して車両安定装置１の構成を説明する。車両安定装置１は、ＥＰＳ制御部１０と、ＡＢＳ制御部２０と、ＶＳＡ制御部３０と、ＴＣＳ制御部４０とを備えている。
ＥＰＳ制御部１０は、ＥＰＳ基本制御部１１と、ヨーレート反力制御部１２と、故障検出部１３、出力制御部１４と、を備えている。
ＥＰＳ基本制御部１１は、車速センサ２により検出される車速と、トルクセンサ３により検出されるステアリングシャフトに作用する操舵トルクとに基づいて、ＥＰＳモータ６１に対するＥＰＳ基本制御量（電流）を決定する。ＥＰＳ基本制御量の決定方法は公知のＥＰＳと同じであるので詳細説明は省略するが、操舵トルクが大きくなるにしたがってＥＰＳ基本制御量は大きく設定され、車速が大きくなるにしたがってＥＰＳ基本制御量は小さく設定される。
ヨーレート反力出力制御部１２は、ヨーレートセンサ（ヨーレート検出手段）４により検出される車両のヨーレートに応じて、車両を安定にする方向へＥＰＳモータ６１に対するＥＰＳ補正制御量（電流）を算出する。
【０００９】
故障検出部１３は、ヨーレートセンサ４の出力に基づいて、ヨーレートセンサ４そのものの故障、若しくは、ヨーレートセンサ４の出力信号を伝送するハーネスの故障、若しくは、前記出力信号を通信する通信手段の故障など、ヨーレート検出に関わる機器が故障しているか否かを検出する。
故障検出部１３が故障を検出していないとき（すなわち、正常時）には、ＥＰＳ制御部１０はＥＰＳ基本制御部１１で算出したＥＰＳ基本制御量に、ヨーレート反力制御部１２で算出したＥＰＳ補正制御量を加算あるいは減算してＥＰＳ目標制御量（電流）を求め、このＥＰＳ目標制御量に基づいてＥＰＳモータ６１を制御する。
これに対して、故障検出部１３がヨーレートセンサ４などの故障を検出したとき（すなわち、故障時）には、故障検出部１３から出力制御部１４に出力停止指令信号が送信され、出力制御部１４はヨーレート反力制御部１２から出力されるＥＰＳ補正制御量信号をカットして、ヨーレート反力制御を停止する。つまり、このときには、ＥＰＳ制御部１０はＥＰＳ基本制御部１１で算出したＥＰＳ基本制御量をＥＰＳ目標制御量に設定してＥＰＳモータ６１を制御する。
また、故障検出部１３がヨーレートセンサ４などの故障を検出したときに、故障検出部１３はＡＢＳ制御部２０とＴＣＳ制御部４０にゲイン増加指令信号を送信する。これについては後で詳述する。
【００１０】
ＡＢＳ制御部２０は、車体速計算部２１と、ＡＢＳ基本制御部２２と、ＡＢＳゲイン補正部２３とを備えている。
車体速計算部２１は、車両の４輪の車輪速センサ５により検出される各車輪の車輪速に基づいて車体速（すなわち、車速）を算出する。
ＡＢＳ基本制御部２２は、車輪速センサ５により検出される各車輪の車輪速と、車体速計算部２１で算出された車速と、これらを基に算出されたスリップ率や各車輪の車輪加速度に基づいて、制動時にロック傾向にある車輪を判断しその車輪をロックさせないブレーキ圧となるように、モジュレータ（ブレーキ圧調整装置）６２に対するＡＢＳ基本制御量を決定する。
【００１１】
前述したＥＰＳ制御部１０の故障検出部１３が故障を検出していないとき（すなわち、正常時）には、ＡＢＳ制御部２０は、ＡＢＳ基本制御部２２で算出したＡＢＳ基本制御量に、後述するＶＳＡ基本制御部３１で算出したＶＳＡ基本制御量を加算あるいは減算してＡＢＳ総制御量を求め、このＡＢＳ総制御量を目標制御量としてモジュレータ６２を制御する。したがって、ＡＢＳゲイン補正部２３はゲイン補正を実行しない。
これに対して、故障検出部１３がヨーレートセンサ４などの故障を検出したとき（すなわち、故障時）には、故障検出部１３からＡＢＳゲイン補正部２３にゲイン増加指令信号が送信され、ＡＢＳゲイン補正部２３は正常時よりもゲインを増加させてＡＢＳ総制御量の補正を行い、この補正されたＡＢＳ総制御量を目標制御量としてモジュレータ６２を制御する。
【００１２】
ＶＳＡ制御部３０は、ＶＳＡ基本制御部３１と、ＶＳＡ出力制御部３２とを備えている。
ＶＳＡ基本制御部３１は、ヨーレートセンサ４により検出される車両のヨーレートと、車輪速センサ５により検出される各車輪の車輪速と、操舵角センサ６により検出されるステアリングシャフトの操舵角と、前後・横加速度センサ７により検出される前後・横加速度に基づいて、オーバーステアの有無、アンダーステアの有無等を判断し、車両の横滑りを抑制するようにモジュレータ６２に対する補正制御量（ＶＳＡ基本制御量）を決定する。
【００１３】
例えば、前記各センサにより検出された車輪速、操舵角、横加速度に基づいて運転者が要求するヨーレート（規範ヨーレート）を算出し、この規範ヨーレートとヨーレートセンサ４により検出した実ヨーレートとを比較し、実ヨーレートが規範ヨーレートよりも大きいときにはオーバーステアと判断して、車体のヨーレートを減少させるようにＶＳＡ基本制御量を決定する。また、実ヨーレートが規範ヨーレートよりも小さいときにはアンダーステアと判断して、車体のヨーレートを増大させるようにＶＳＡ基本制御量を決定する。
【００１４】
前述したＥＰＳ制御部１０の故障検出部１３が故障を検出していないとき（すなわち、正常時）には、ＶＳＡ基本制御部３１で決定されたＶＳＡ基本制御量はＡＢＳ制御部２０に出力され、前述したようにＡＢＳ制御部２０においてＡＢＳ総制御量の算出に用いられる。
これに対して、故障検出部１３がヨーレートセンサ４などの故障を検出したとき（すなわち、故障時）には、故障検出部１３からＶＳＡ出力制御部３２に出力停止指令信号が送信され、ＶＳＡ出力制御部３２はＶＳＡ基本制御部３１から出力されるＶＳＡ基本制御量信号をカットして、ＶＳＡ制御を停止する。したがって、このときにはＶＳＡ制御部３０からＡＢＳ制御部２０に制御信号が出力されることはない。
【００１５】
ＴＣＳ制御部４０は、ＴＣＳ基本制御部４１と、ＴＣＳゲイン補正部４２とを備えている。
ＴＣＳ基本制御部４１は、車輪速センサ５により検出される各車輪の車輪速と、操舵角センサ６により検出されるステアリングシャフトの操舵角に基づいて、駆動輪の空転を低減すべくエンジン出力を制御するためにスロットル弁６３に対するＴＣＳ基本制御量を決定する。
前述したＥＰＳ制御部１０の故障検出部１３が故障を検出していないとき（すなわち、正常時）には、ＴＣＳ制御部４０は、ＴＣＳ基本制御部４１で算出したＴＣＳ基本制御量を目標制御量としてスロットル弁６３を制御する。したがって、ＴＣＳゲイン補正部２３はゲイン補正を実行しない。
これに対して、故障検出部１３がヨーレートセンサ４などの故障を検出したとき（すなわち、故障時）には、故障検出部１３からＴＣＳゲイン補正部４２にゲイン増加指令信号が送信され、ＴＣＳゲイン補正部４２は正常時よりもゲインを増加させてＴＣＳ基本制御量の補正を行い、この補正された制御量を目標制御量としてスロットル弁６３を制御する。
【００１６】
このように、この車両安定装置１においては、ＥＰＳ制御部１０の故障検出部１３が、ヨーレート検出に関わる機器（ヨーレートセンサ４、ハーネスなど）の故障を検出したときには、ＥＰＳ制御部１０においてヨーレート反力制御を停止するとともに、ＶＳＡ制御を停止するので、ヨーレート誤検出に基づくＥＰＳ制御およびＶＳＡ制御の実行を防止することができる。
また、これと同時にＡＢＳ制御ゲインおよびＴＣＳ制御ゲインを正常時よりも増加することで、ヨーレート反力制御停止およびＶＳＡ制御停止に起因する車両安定化の低下を補うことができ、車両を安定に保持することができる。
なお、この実施例においては、操舵力付与手段はＥＰＳ制御部１０によって実現され、他の車両安定手段はＡＢＳ制御部２０とＴＣＳ制御部４０によって実現される。
【００１７】
図２に、ヨーレートセンサ４の故障検出前後におけるヨーレート反力制御、ＡＢＳ、ＶＳＡ、ＴＣＳの制御ゲインの変化例を示し、この例では故障前の制御ゲインをいずれも「１．０」としている。
ヨーレート反力制御ゲインとＶＳＡ制御ゲインは故障検出後に「０」となり、これらの制御は実質的に停止される。一方、ＡＢＳ制御ゲインとＴＣＳ制御ゲインは故障検出後に徐々に増加していき、所定時間後にゲイン上限値に達して一定になる。なお、この例では、ＡＢＳ制御ゲインとＴＣＳ制御ゲインが同一時間後に同一ゲイン上限値に達するようになっているが、これに限るものではなく、それぞれのゲイン上限値を相違させてもよいし、ゲイン上限値に達するまでの時間をＡＢＳ制御とＴＣＳ制御で相違させてもよい。
【００１８】
〔他の実施例〕
なお、この発明は前述した実施例に限られるものではない。
例えば、操舵力付与手段は、少なくともヨーレートに応じて操舵力を制御するように構成されていればよく、ヨーレートに加えて他のファクタ（例えば横加速度や操舵角速度など）に応じて操舵力を制御するように構成されていてもよい。
また、前述した実施例では、操舵力付与手段以外の車両安定手段の制御ゲインを増加することにより作動量を増加させたが、操舵力付与手段以外の車両安定手段の制御開始閾値を正常時よりも小さくすることにより該車両安定手段の介入頻度を多くし、これにより作動量の増加を達成してもよく、更にこれらを組み合わせてもよい。
他の車両安定手段としてのＡＢＳ、ＴＣＳは必ずしも両方とも装備しなければならないものではなく、いずれか一方だけを装備していてもよい。また、他の車両安定手段はＡＢＳ、ＴＣＳに限るものでもない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明に係る車両安定装置の一実施例におけるブロック図である。
【図２】ヨーレートセンサ故障前後における車両安定手段の制御ゲインの変化例を示した図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  車両安定装置
４  ヨーレートセンサ（ヨーレート検出手段）
１０  ＥＰＳ制御部（操舵力付与手段）
２０  ＡＢＳ制御部（他の車両安定手段）
４０  ＴＣＳ制御部（他の車両安定手段）
【図１】
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【図２】
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