JP3424449B2 - 車輌の挙動制御装置 - Google Patents
車輌の挙動制御装置Info
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Description
旋回時に於ける挙動を制御する挙動制御装置に係る。
して、例えば本願出願人の出願にかかる特願平7−11
3743号明細書及び図面に記載されている如く、ヨー
レートセンサにより検出された車輌のヨーレート等に基
づき旋回時の車輌の挙動制御の必要度合を求め、挙動制
御の必要度合が基準値を越えるときには挙動制御の必要
度合に応じた制御量にて車輌の旋回挙動を安定化するよ
う制御する挙動制御装置であって、ヨーレートセンサの
故障が検出されたときには挙動制御を禁止するよう構成
された挙動制御装置が既に提案されている。
センサの故障が検出されたときには挙動制御が禁止され
ることにより、誤ったヨーレートに基づき求められた挙
動制御の必要度合に応じた不適切な制御量にて挙動制御
が行われることが防止されるので、ヨーレートセンサが
故障した場合に車輌の旋回挙動が不適切に制御されるこ
とを確実に防止することができる。
かかる挙動制御装置に於いては、ヨーレートセンサの故
障が検出されると挙動制御が禁止されるので、挙動制御
中にヨーレートセンサが故障すると車輌の旋回挙動が急
変する虞れがある。またヨーレートセンサの故障が確か
である場合には挙動制御が禁止されることが好ましい
が、ヨーレートセンサの故障が不確実である場合にはで
きるだけ車輌の挙動制御が継続されることが好ましい。
かかる問題はセンサがヨーレートセンサである場合に限
られるものではなく、旋回時の車輌の挙動制御の必要度
合を求めるための車輌の状態量を検出する全てのセンサ
に共通の問題である。
述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の主
要な課題は、状態量検出手段の故障の虞れを検出し、故
障の虞れに応じて挙動制御を最適化することにより、状
態量検出手段に故障の虞れがある場合にも車輌の旋回挙
動をできるだけ安定化させつつ、状態量検出手段の故障
時に於ける車輌の旋回挙動の急変を確実に防止すること
である。
発明によれば、請求項1の構成、即ち状態量検出手段に
より検出された車輌の状態量に基づき旋回時の車輌の挙
動制御の必要度合を求め、挙動制御の必要度合が高いと
きには前記状態量検出手段により検出された車輌の状態
量に基づき旋回挙動安定化制御量を演算し、該旋回挙動
安定化制御量にて車輌の旋回挙動安定化制御を行う車輌
の挙動制御装置に於いて、前記状態量検出手段の故障の
虞れがあるが故障が不確実である状況を検出し、前記故
障の虞れがあるが故障が不確実であるときには前記状態
量検出手段により検出された車輌の状態量に基づき旋回
挙動安定化制御量を演算し、前記旋回挙動安定化制御量
の変化率を制限し、該変化率が制限された旋回挙動安定
化制御量にて車輌の旋回挙動安定化制御を行うことを特
徴とする車輌の挙動制御装置によって達成される。
に達成すべく、請求項1の構成に於て、前記状態量検出
手段の故障の虞れがあるが故障が不確実である状況を所
定の時間毎に検出し、状態量検出手段の故障の虞れがあ
るが故障が不確実であると連続して検出された回数が多
いほど前記制御量の変化率の制限度合を高くするよう構
成される(請求項2の構成)。また本発明によれば、上
述の課題を効果的に達成すべく、請求項1の構成に於
て、前記旋回挙動安定化制御量の変化率の上限を制限す
ることにより前記旋回挙動安定化制御量の変化率を制限
するよう構成される(請求項3の構成)。
い態様によれば、上述の請求項1の構成に於て、状態量
検出手段の故障の虞れを連続して検出した回数が基準値
になると状態量検出手段の故障の虞れがあるが故障が不
確実であると判定するよう構成される(好ましい態様
1)。
れば、上述の請求項2の構成に於て、状態量検出手段の
故障の虞れを連続して検出した回数が第一の基準値にな
ると状態量検出手段の故障の虞れがあるが故障が不確実
であると判定し、第一の基準値を越える回数が高いほど
状態量検出手段の故障の虞れがあるが故障が不確実であ
ると連続して検出された回数が多いと判定するよう構成
される(好ましい態様2)。
れば、上述の好ましい態様2の構成に於て、状態量検出
手段の故障の虞れを連続して検出した回数が第一の基準
値よりも大きい第二の基準値になると状態量検出手段が
故障であると判定し、車輌の挙動制御を禁止するよう構
成される(好ましい態様3)。
発明を幾つかの実施形態について詳細に説明する。
態を示す図1に於いて、10FL及び10FRはそれぞれ左
右の前輪を示し、10RL及び10RRはそれぞれ左右の後
輪を示している。操舵輪である左右の前輪10FL及び1
0FRは運転者によるステアリングホイール12の転舵に
応答して駆動されるラック・アンド・ピニオン式のパワ
ーステアリング装置14によりタイロッド16FL及び1
6FRを介して操舵される。
8の油圧回路20によりホイールシリンダ22FL、22
FR、22RL、22RRの制動圧が制御されることによって
制御される。図1には示されていないが、油圧回路20
はリザーバ、オイルポンプ、種々の弁装置を含み、油圧
回路20による各ホイールシリンダの制動圧の制御はブ
レーキペダル24の踏み込み操作に応じて駆動されるマ
スタシリンダ26により制御され、また必要に応じて左
右後輪のホイールシリンダの制動圧の制御は後に詳細に
説明する如く電気式制御装置28のマイクロコンピュー
タ30により制御される。
御装置28はマイクロコンピュータ30と駆動回路とよ
りなっており、マイクロコンピュータ30は例えばCP
UとROMとRAMと入出力ポート装置とを有し、これ
らが双方向性のコモンバスにより互いに接続された一般
的な構成のものであってよい。
センサ32より車輌の実ヨーレートγを示す信号、車速
センサ34より車速Vを示す信号、操舵角センサ36よ
り操舵角θを示す信号、横加速度センサ38より車輌の
横加速度Gy を示す信号、前後加速度センサ40より車
輌の前後加速度Gx を示す信号が入力されるようになっ
ている。尚ヨーレートセンサ32、操舵角センサ50、
横加速度センサ38は車輌の左旋回方向を正としてそれ
ぞれヨーレート等を検出する。
により検出されたパラメータに基づき後述の如く種々の
演算を行い、車輌の旋回挙動を判定するためのオーバス
テア状態量SS及びアンダステア状態量DSを求め、こ
れらの状態量に基づき車輌の旋回挙動を推定し、その推
定結果に基づき各輪の制動力を制御して旋回挙動を制御
すると共に、ヨーレートセンサ32の故障を判定し、そ
の判定結果に応じて各輪の制動力の変化率を低減補正す
ることにより各輪の制動力の変化率を制限するようにな
っている。
トを参照して車輌の挙動制御ルーチンについて説明す
る。尚図2及び図3に示されたフローチャートによる制
御は図には示されていないイグニッションスイッチの閉
成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行される。
み、ステップ20に於いてはフラグFf が1であるか否
か、即ちヨーレートセンサ32が故障しているか否かを
判別し、肯定判別のときにはステップ30に於いて各輪
の制動圧を漸減した後このルーチンによる挙動制御を終
了する。
速V及び実ヨーレートγの積V*γとの偏差Gy −V*
γとして横加速度の偏差、即ち車輌の横すべり加速度V
ydを演算し、横すべり加速度Vydを積分することにより
車体の横すべり速度Vy を演算し、車体の前後速度Vx
(=車速V)に対する車体の横すべり速度Vy の比Vy
/Vx として車体のスリップ角βを演算し、K1 及びK
2 をそれぞれ正の定数として車体のスリップ角β及び横
すべり加速度Vydの線形和K1 *β+K2 *Vydとして
オーバステア量SVを演算する。
符号に基づき車輌の旋回方向を判定し、オーバステア状
態量SSを車輌が左旋回のときにはSVとして、車輌が
右旋回のときには−SVとして演算し、演算結果が負の
値のときにはオーバステア状態量を0とする。尚オーバ
ステア量SVは車体のスリップ角β及びその微分値βd
の線形和として演算されてもよい。
ィファクタとしHを車輌のホイールベースとして下記の
数1に従って目標ヨーレートγc を演算すると共に、T
を時定数としsをラプラス演算子として下記の数2に従
って基準ヨーレートγt を演算する。尚目標ヨーレート
γc は動的なヨーレートを考慮すべく車輌の横加速度G
y を加味して演算されてもよい。
てアンダステア量DVを演算する。尚アンダステア量D
Vは下記の数4に従って演算されてもよい。
符号に基づき車輌の旋回方向を判定し、アンダステア状
態量DSを車輌が左旋回のときにはDVとして、車輌が
右旋回のときには−DVとして演算し、演算結果が負の
値のときにはアンダステア状態量を0とする。
量SSに基づき図5に示されたグラフに対応するマップ
より旋回外側前輪のスリップ率目標値Rssfoを演算し、
ステップ100に於いてはアンダステア状態量DSに基
づき図6に示されたグラフに対応するマップより車輌全
体の目標スリップ率Rsallを演算する。
側後輪の分配率として下記の数5に従って旋回外側前
輪、旋回内側前輪、旋回外側後輪、旋回内側後輪の目標
スリップ率Rsfo 、Rsfi 、Rsro 、Rsri を演算す
る。
00 Rsri =(Rsall−Rssfo)*Ksri /100
の符号に基づき車輌の旋回方向を判定することにより旋
回内外輪を特定し、その特定結果に基づき各輪の最終目
標スリップ率Rsi(i=fr、fl、rr、rl)を演算する。
即ち車輌の左旋回の場合及び右旋回の場合についてそれ
ぞれ下記の数6及び数7に従って最終目標スリップ率R
siを求める。
スリップ率Rsiが0であるか否か、即ち挙動制御が不要
であるか否かを判別し、肯定判別のときにはそのままス
テップ10へ戻り、否定判別のときにはステップ140
に於いてVb を基準車輪速度(例えば旋回内側前輪の車
輪速度)として下記の数8に従って各輪の目標車輪速度
Vwti を演算する。
車輪加速度(Vwiの微分値)とし、Ks を正の一定の係
数として下記の数9に従って各輪の目標スリップ量SP
i を演算し、ステップ160に於いては図7に示された
グラフに対応するマップより各輪のデューティ比Driを
演算する。尚図7に於いて、+及び−はそれぞれ増圧及
び減圧を意味する。
であるか否か、即ちヨーレートセンサ32が故障してい
る虞れがあるか否かを判別し、肯定判別のときにはステ
ップ180に於いて各輪のデューティ比Driが補正の基
準値Dum(正の定数)を越えているか否かを判別し、肯
定判別のときにはステップ190に於いて各輪のデュー
ティ比Driを基準値Dumに設定する。尚ステップ180
及び190は各輪毎に実行される。
リップRsiが0でない車輪に対応する弁装置に対し制御
信号を出力することにより、デューティ比Driに対応す
る増減圧速度にてホイールシリンダ22FR〜22RLに対
するオイルの給排を制御し、これにより各輪の制動圧を
制御する。
して図示の実施形態に於けるヨーレートセンサの故障判
定ルーチンについて説明する。尚図4に示されたフロー
チャートによる制御は所定時間毎の割り込みにより実行
される。
ートγt を示す信号等を読み込み、ステップ320に於
いてはアクティブブレーキ装置18による制動が行われ
ているか否かを判別し、肯定判別のときにはそのままス
テップ310へ戻り、否定判別のときにはステップ33
0に於いてγd を前回の実ヨーレートγとして下記の数
10に従って実ヨーレートの変化率Rγを演算し、ステ
ップ340に於いてはγttを前回の基準ヨーレートγt
として下記の数11に従って基準ヨーレートの変化率R
γt を演算する。
率の偏差Rγ−Rγt の絶対値が基準値R1 (正の定
数)を越えているか否かを判別し、肯定判別のときには
ステップ360に於いて実ヨーレートの変化率Rγの絶
対値が基準値R2 (正の定数)より大きく基準値R3
(正の定数)より小さいか否かを判別する。肯定判別の
ときにはステップ370に於いて基準ヨーレートの変化
率Rγt の絶対値が基準値R4 (正の定数)より小さい
か否かを判別し、否定判別のときにはステップ380に
於いて基準ヨーレートの変化率Rγt の絶対値が基準値
R5 (正の定数)より大きいか否かを判別する。
ヨーレートセンサ32の故障の虞れがあるか否かを判別
し、ステップ370又は380に於ける判別が肯定判別
のときにはステップ390に於いてカウンタのカウント
値Ct を1インクリメントし、ステップ350、360
又は380に於ける判別が否定判別のときにはステップ
400に於いてカウンタのカウント値Ct を0にリセッ
トすると共に、フラグFd 及びFt を0にリセットす
る。
が第一の基準値Ct1(正の一定の整数)であるか否か、
即ちステップ350〜380に於けるヨーレートセンサ
の故障の虞れがある旨の判別がCt1回数連続して繰返し
行われたか否かを判別し、否定判別のときにはステップ
310へ戻り、肯定判別のときにはステップ420に於
いてヨーレートセンサ32が故障している虞れがあるこ
とを示すフラグFd を1にセットする。
が第二の基準値Ct2(Ct1よりも大きい正の一定の整
数)であるか否か、即ちステップ350〜380に於け
るヨーレートセンサの故障の虞れがある旨の判別がCt2
回数連続して繰返し行われたか否かを判別し、否定判別
のときにはステップ10へ戻り、肯定判別のときにはス
テップ440に於いてヨーレートセンサ32が故障して
いることを示すフラグFf を1にセットする。
ーレートセンサの故障判定ルーチンのステップ330〜
380に於いて実ヨーレートγ及び基準ヨーレートγt
に基づきヨーレートセンサ32の故障の虞れがあるか否
かが判別され、ヨーレートセンサの故障の虞れがないと
きにはステップ400に於いてフラグFd 及びフラグF
f が0にリセットされる。これに対しヨーレートセンサ
の故障の虞れがある旨の判別がCt1回数連続して繰返し
行われたときには、ステップ430に於いてヨーレート
センサ32が故障している虞れがあるが故障が不確実で
ある旨の判別が行われてフラグFd が1にセットされ、
ヨーレートセンサの故障の虞れがある旨の判別がCt2回
数連続して繰返し行われたときには、ステップ440に
於いてヨーレートセンサ32が故障している旨の判別が
行われてフラグFf が1にセットされる。
0に於いて車輌の旋回時の挙動制御の必要度合としての
オーバステア状態量SS及びアンダステア状態量DSが
演算され、ステップ90〜150に於いてこれらの状態
量に基づき車輌の旋回挙動を安定化させるための各輪の
目標スリップ量SPi が演算され、ステップ160に於
いて各輪のスリップ量を目標スリップ量SPi に制御す
るための油圧回路20の弁装置のデューティ比Driが演
算される。
ンサの故障の虞れがあるが故障が不確実である場合であ
って、デューティ比Driが補正の基準値Dumを越えてい
るときにはデューティ比がDumに制限され、これにより
車輌の旋回挙動を安定化させるための制御量の変化率が
低減補正される。
ーレートセンサの出力が車輌の実際のヨーレートと異な
ることに起因してオーバステア状態量SS若しくはアン
ダステア状態量DSの大きさが大きくなり、これにより
デューティ比Driが高い値になっても、実際の制御のデ
ューティ比は基準値Dum以下に低減補正されることによ
り、各輪のスリップ量の増大率が低減されるので、各輪
のスリップ量が不適切に過度に制御されることを防止す
ることができ、また最終的にヨーレートセンサが故障で
あると判定され挙動制御が禁止される際に各輪のスリッ
プ量が大きい値より突然0になることを防止し、これに
より各輪のスリップ量の急変による車輌の挙動の急変を
確実に防止することができる。
るノイズ等に起因してヨーレートセンサの故障の虞れが
あるが故障が不確実であると判定されても、ステップ4
30に於いて肯定判別が行われない限り挙動制御は低減
補正された制御量にて継続されるので、ヨーレートセン
サが故障していないにも拘らず故障の虞れがあるが故障
が不確実であると判定された場合にも車輌の挙動が過度
にオーバステア状態又はアンダステア状態になることを
防止することができる。尚ノイズ等に起因してヨーレー
トセンサの故障の虞れがあるが故障が不確実であると判
定されても、一般にはステップ430に於いて肯定判別
が行われる前にステップ350〜380に於いて否定判
別、即ちヨーレートセンサは故障していない旨の判別が
行われる。
実施形態に於ける挙動制御ルーチンの後半を示すフロー
チャートである。尚図8に於いて図3に示されたステッ
プに対応するステップには図3に於いて付されたステッ
プ番号と同一のステップ番号が付されている。
に於ける判別が肯定判別のときにはステップ172に於
いて図9に示されたグラフに対応するマップより基準値
Dumが演算され、その基準値に基づきステップ180が
実行される。
く、基準値Dumはカウント値Ct が高いほど小さい値に
演算され、これによりヨーレートセンサの故障の虞れが
高いほど各輪のスリップ量の増大率の低減量が大きくな
るので、基準値Dumが一定である場合に比して、各輪の
スリップ量が不適切に過度に制御されることを確実に防
止することができ、また各輪のスリップ量の急変による
車輌の挙動の急変を更に一層確実に防止することができ
る。
く、基準値Dumはカウント値Ct が第二の基準値Ct2で
あるときに0となるよう演算されることにより、最終的
にヨーレートセンサが故障であると判定され挙動制御が
禁止される際に於ける各輪のスリップ量が実質的に変化
しないよう設定されてもよい。
いて詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定
されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実
施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろ
う。
ヨーレートセンサの故障の虞れがあるが故障が不確実で
あると判定されたときには、デューティ比Driが基準値
Dumを越えている場合にデューティ比がDumに制限さ
れ、これによりデューティ比の増大率が制限されるよう
になっているが、例えばデューティ比Driが基準値−D
um未満である場合にデューティ比が−Dumに制限され、
これによりデューティ比の減少率も制限されるよう構成
されてもよい。
障の虞れが判定されるセンサはヨーレートセンサである
が、故障の虞れが判定されるセンサは車輌の旋回時の挙
動制御の必要度合としてのオーバステア状態量SS若し
くはアンダステア状態量DSを演算するための状態量を
検出する任意のセンサであってよい。
動制御の必要度合としてオーバステア状態量SS及びア
ンダステア状態量DSが演算され、これらに基づき挙動
制御が実行されるようになっているが、挙動制御自体は
本発明の要旨をなすものではなく、旋回挙動を安定化し
得る限り任意の要領にて行われてよい。同様に上述の二
つの実施形態に於いては、車輌の実ヨーレート及び基準
ヨーレートに基づきヨーレートセンサの故障の虞れが判
定されるようになっているが、状態量検出手段の故障の
虞れの判定も本発明の要旨をなすものではなく、状態量
検出手段の故障の虞れを判定し得る限り任意の要領にて
行われてよい。
明の請求項1の構成によれば、状態量検出手段の故障の
虞れがあるが故障が不確実であるときには状態量検出手
段により検出された車輌の状態量に基づき旋回挙動安定
化制御量を演算し、旋回挙動安定化制御量の変化率を制
限し、該変化率が制限された旋回挙動安定化制御量にて
車輌の旋回挙動安定化制御を行うことにより、制御量が
大きく変化することが制限されるので、状態量検出手段
に故障の虞れがあるが故障が不確実である場合にも状態
量検出手段により検出された車輌の状態量に基づく旋回
挙動安定化制御を行うことによって車輌の旋回挙動をで
きるだけ安定化することができると共に、状態量検出手
段が故障した場合に於ける不適切な制御に起因する車輌
の旋回挙動の急変を確実に防止することができる。
手段の故障の虞れがあるが故障が不確実である状況が所
定の時間毎に検出され、制御量の変化率の制限度合は状
態量検出手段の故障の虞れがあるが故障が不確実である
と連続して検出された回数が多いほど高くされ、これに
より状態量検出手段の故障の虞れが高くなるほど旋回挙
動安定化制御量の変化率が低減されるので、状態量検出
手段に故障の虞れがある場合にも車輌の旋回挙動をでき
るだけ安定化すること、及び状態量検出手段が故障した
場合に於ける車輌の旋回挙動の急変を防止することを更
に一層良好に達成することができる。また請求項3の構
成によれば、旋回挙動安定化制御量の変化率の上限を制
限することにより旋回挙動安定化制御量の変化率を制限
するので、状態量検出手段の故障の虞れがあるときに旋
回挙動安定化制御量の変化率を確実に制限することがで
きる。
示す概略構成図である。
すフローチャートである。
すフローチャートである。
障判別ルーチンを示すフローチャートである。
ップ率目標値Rssfoとの間の関係を示すグラフである。
率目標値Rsallとの間の関係を示すグラフである。
riとの間の関係を示すグラフである。
すフローチャートである。
の補正の基準値Dumとの間の関係を示すグラフである。
Claims (3)
- 【請求項1】状態量検出手段により検出された車輌の状
態量に基づき旋回時の車輌の挙動制御の必要度合を求
め、挙動制御の必要度合が高いときには前記状態量検出
手段により検出された車輌の状態量に基づき旋回挙動安
定化制御量を演算し、該旋回挙動安定化制御量にて車輌
の旋回挙動安定化制御を行う車輌の挙動制御装置に於い
て、前記状態量検出手段の故障の虞れがあるが故障が不
確実である状況を検出し、前記故障の虞れがあるが故障
が不確実であるときには前記状態量検出手段により検出
された車輌の状態量に基づき旋回挙動安定化制御量を演
算し、前記旋回挙動安定化制御量の変化率を制限し、該
変化率が制限された旋回挙動安定化制御量にて車輌の旋
回挙動安定化制御を行うことを特徴とする車輌の挙動制
御装置。 - 【請求項2】請求項1の車輌の挙動制御装置に於いて、
前記状態量検出手段の故障の虞れがあるが故障が不確実
である状況を所定の時間毎に検出し、状態量検出手段の
故障の虞れがあるが故障が不確実であると連続して検出
された回数が多いほど前記旋回挙動安定化制御量の変化
率の制限度合を高くすることを特徴とする車輌の挙動制
御装置。 - 【請求項3】 請求項1の車輌の挙動制御装置に於いて、
前記旋回挙動安定化制御量の変化率の上限を制限するこ
とにより前記旋回挙動安定化制御量の変化率を制限する
ことを特徴とする車輌の挙動制御装置。
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1996
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