JP4396485B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両の移動距離を制御する技術に関し、特に、アクセルペダルの操作に基づいて設定された距離だけ車両を移動させる技術に関する。
従来より、たとえば車庫入れ時などに車両を微少距離だけ移動させたいというニーズがあった。そのため、乗員が希望する移動距離を入力して、入力された移動距離だけ車両を移動させる技術が提案されている。
特開平9−48263号公報(特許文献1)は、車両の微少移動を自動的に行なうことができる車両用駆動力制御装置を開示する。特許文献1に記載の車両用駆動力制御装置は、スロットルアクチュエータを有する車両を運転者が希望する距離だけ移動させる車両用駆動力制御装置である。この車両用駆動力制御装置は、運転者が希望の移動距離を入力する移動距離指令ボタンと、スロットルアクチュエータへスロットル開度値を入力して車両を移動させ、車速センサの回転パルスから車両の実走距離を検出し、実走距離が移動距離に達した時点で車両を停止させるように、ブレーキアクチュエータを作動させるコントローラとを含む。また、移動途中でブレーキペダルが踏み込まれると、車両が停止される。
この公報に記載の車両用駆動力制御装置によれば、運転者が希望の移動距離を入力するだけで、車両の微少な移動を正確に行なうことができる。
特開平9−48263号公報
しかしながら、車両の現在地から目標の停止位置までの距離を、乗員が目測で測ることは容易ではない。そのため、特開平9−48263号公報に記載の車両用駆動力制御装置を用いて、目標の停止位置で車両を停止させたい場合、短めの移動距離を入力しておいて、微少移動を複数回行なったり、長めの移動距離を入力しておいて、車両が目標の停止位置に達した場合にブレーキペダルを踏んで車両を停止させたりする必要がある。そのため、操作が複雑になり、操作性が悪化するという問題点があった。
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、操作性を悪化させることなく、乗員が望む停止位置で車両を停止させることができる車両の制御装置を提供することである。
第1の発明に係る車両の制御装置は、アクセルペダルの操作量を検出するための手段と、アクセルペダルの操作速度を検出するための手段と、アクセルペダルの操作量に基づいて、目標移動距離を設定するための設定手段と、設定された目標移動距離に基づいて車両を移動させるための手段と、車両の移動中に、アクセルペダルの操作量が予め定められた操作量よりも小さくなったという条件およびアクセルペダルの開度が小さくなる方向への操作速度が予め定められた操作速度よりも大きくなったという条件の少なくともいずれかの条件が満たされた場合、車両を停止させるように、車両を制御するための手段とを含む。
第1の発明によると、乗員がアクセルペダルを操作すると、アクセルペダルの操作量に基づいて目標移動距離が設定され、この目標移動距離に基づいて車両が移動される。車両の移動中に、アクセルペダルの操作を中断してアクセルペダルの操作量が予め定められた操作量よりも小さくなると、車両が停止される。また、車両の移動中に、アクセルペダルを戻すことによりアクセルペダルの開度が小さくなる方向への操作速度が予め定められた操作速度よりも大きくなると、車両が停止される。これにより、車両の移動および停止をアクセルペダルの操作のみにより行なうことができる。そのため、簡単な操作で車両を移動させることができる。その結果、操作性を悪化させることなく、乗員が望む停止位置で車両を停止させることができる車両の制御装置を提供することができる。
第2の発明に係る車両の制御装置は、第1の発明の構成に加え、目標移動距離の最大値を設定するための手段と、最大値に基づいて、アクセルペダルの踏力を設定するための踏力設定手段と、設定された踏力に基づいて、アクセルペダルを制御するアクチュエータとをさらに含む。
第2の発明によると、たとえば、目標移動距離の最大値が長いほど、アクセルペダルの踏力が大きく設定される。これにより、必要以上にアクセルペダルの操作量が大きくなることを抑制し、移動距離が必要以上に長くなることを抑制することができる。
第3の発明に係る車両の制御装置においては、第2の発明の構成に加え、踏力設定手段は、目標移動距離の最大値が長いほど、アクセルペダルの踏力を大きく設定するための手段を含む。
第3の発明によると、必要以上にアクセルペダルの操作量が大きくなることを抑制し、移動距離が必要以上に長くなることを抑制することができる。
第4の発明に係る車両の制御装置においては、第1の発明の構成に加え、制御装置は、車両から障害物までの距離を検出するための手段をさらに含む。設定手段は、検出された距離に基づいて目標移動距離を設定するための手段を含む。
第4の発明によると、たとえば、目標移動距離の最大値が、車両から障害物までの距離よりも長い場合は、短い場合に比べて、目標移動距離が短くされる。これにより、目標移動距離が、車両から障害物までの距離よりも長くなることを抑制することができる。
第5の発明に係る車両の制御装置においては、第4の発明の構成に加え、制御装置は、目標移動距離の最大値を設定するための手段をさらに含む。設定手段は、最大値が検出された距離よりも長い場合は、短い場合に比べて、目標移動距離が短くなるように、目標移動距離を設定するための手段を含む。
第5の発明によると、目標移動距離が、車両から障害物までの距離よりも長くなることを抑制することができる。
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
図1を参照して、本実施の形態に係る車両の制御装置を含む駆動力制御システムの制御ブロック図について説明する。なお、以下の説明においては、車両を後輪駆動車として説明するが、本発明は後輪駆動車に限定されるものではなく、前輪駆動車であってもよいし四輪駆動車であってもよい。
図1に示すように、この車両の駆動制御システムは、車両の駆動力を発生させる原動機であるエンジン200と、エンジン200の出力がトルクコンバータ300を介して伝達される遊星歯車式自動変速機構400と、従動輪である前輪700と、プロペラシャフト720を介して遊星歯車式自動変速機構400の出力軸に接続された駆動輪である後輪710とを含む。また、この駆動力制御システムは、アクセルペダル500の踏力が所望の踏力になるようにアクセルペダル500を制御するアクチュエータ502と、運転者によるアクセルペダル500の開度(アクセル開度)を検出するアクセル開度センサ504と、シフトレバー600の位置を検出するポジションスイッチ602と、前輪700および後輪710に設けられたブレーキを作動させるためのブレーキアクチュエータ900と、ブレーキの制動力を検知する制動力検知装置1200と、車輪の回転を検知する車輪回転検知装置1300とを含む。さらに、駆動力制御システムは、エンジン200を制御するエンジンECU(Electronic Control Unit)1000と、トルクコンバータ300および遊星歯車式自動変速機構400を制御するECT_ECU1100と、ブレーキアクチュエータ900を制御するブレーキECU800とを含む。
また、ECT_ECU1100には、最大移動距離設定スイッチ1102およびミリ波レーダ1104が接続されている。乗員が最大移動距離設定スイッチ1102を操作することにより、後述するインチング制御における最大移動距離が設定される。なお、インチング制御とは、車両を微少距離だけ移動させる制御をいう。
ミリ波レーダ1104は、車両と障害物1106との間の距離LOを計測する。ミリ波レーダ1104の搭載位置は、車両の前部でもよく、車両の後部でもよく、前部および後部の両方でもよい。なお、ミリ波レーダ1104以外にも、その他、CCD(Charge Coupled Device)カメラなどを用いて、車両と障害物1106との距離を測定してもよい。
この車両の駆動力制御システムにおいては、図1の点線で示す通信線により、各構成要素が双方向にデータ通信が可能なように構成されている。
またエンジン200は、原動機であればよく、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、これら以外の内燃機関であってもよいし、また電気モータであってもよい。
トルクコンバータ300は、トルクコンバータ以外のブルードカップリングであってよいし、湿式摩擦式クラッチや、乾式摩擦クラッチや、電磁クラッチや、直結伝達装置や、電磁気を利用した動力伝達装置(電気モータ)などであってもよい。また、遊星歯車式自動変速機構400は、手動式の変速機であったり、ベルト式の無段変速機であったり、直結動力伝達装置であってもよい。
図2を参照して、シフトレバー600についてさらに説明する。シフトレバー600は、シフトゲート610内を移動するように設けられる。シフトレバー600は、「P」ポジション612、「R」ポジション614、「N」ポジション616、「D」ポジション618、「2」ポジション620、「1」ポジション622および「I」ポジション(インチングポジション)624のうちのいずれかに位置する。ECT_ECU1100は、シフトレバー600の位置に基づいて、メモリ(図示せず)に記憶されたプログラムを実行する。
図3を参照して、本実施の形態に係る車両の制御装置を実現するECT_ECU1100が、インチング制御を行なうために実行するプログラムの制御構造について説明する。このプログラムは、予め定められた周期で繰り返し実行される。
ステップ(以下、ステップをSと略す)100にて、ECT_ECU1100は、インチング制御実行条件が成立しているか否かを判別する。ECT_ECU1100は、車速が0であり、アクセル開度が0である場合、インチング制御の実行条件が成立していると判別する。インチング制御の実行条件が成立している場合(S100にてYES)、処理はS102に移される。そうでない場合(S100にてNO)、この処理は終了する。
S102にて、ECT_ECU1100は、ポジションスイッチ602から送信された信号に基づいて、シフトレバー600がインチングポジション624にあるか否かを判別する。シフトレバー600がインチングポジション624にある場合(S102にてYES)、処理はS104に移される。そうでない場合(S102にてNO)、この処理は終了する。
S104にて、ECT_ECU1100は、最大移動距離設定スイッチ1102から送信された信号に基づいて、設定された最大移動距離LMを検出する。S106にて、ECT_ECU1100は、最大移動距離LMに基づき、メモリに記憶されたマップに従って、アクセルペダル500の踏力を設定する。たとえば、最大移動距離LMが長いほど、アクセルペダル500の踏力が大きく設定される。これにより、アクセル開度が必要以上に大きくされることを抑制することができる。なお、最大移動距離LMが長いほど、アクセルペダル500の踏力を小さく設定してもよい。
S108にて、ECT_ECU1100は、設定された踏力に基づいて、アクチュエータ502を制御する。これにより、アクセルペダル500の踏力が設定された踏力になるように、アクチュエータ502が作動する。
S110にて、ECT_ECU1100は、アクセル開度センサ504から送信された信号に基づいて、アクセル開度変化率DPを検出する。S112にて、ECT_ECU1100は、アクセル開度変化率DPが0よりも大きいか否かを判別する。ここで、アクセル開度変化率DPが0よりも大きい場合とは、アクセル開度が増大している状態である。アクセル開度変化率DPが0よりも小さい場合とは、アクセル開度が減少している状態である。アクセル開度変化率DPが0よりも大きい場合(S112にてYES)、処理は、図4に示すS114に移される。そうでない場合(S112にてNO)、処理はS100に戻される。
S114にて、ECT_ECU1100は、ミリ波レーダ1104から送信された信号に基づいて、車両から障害物1106までの距離LOを検出する。S116にて、ECT_ECU1100は、最大移動距離LMが、車両から障害物1106までの距離LOよりも短いか否かを判別する。最大移動距離LMが、車両から障害物1106までの距離LOよりも短い場合(S116にてYES)、処理はS118に移される。そうでない場合(S116にてNO)、処理はS120に移される。
S118にて、ECT_ECU1100は、係数Cを1に設定する。この係数Cは、後述するS128にて目標移動距離LIを算出する際に用いられる係数である。S120にて、ECT_ECU1100は、車両から障害物1106までの距離LOを最大移動距離LMに設定する。すなわち、最大移動距離LMが、距離LOまで短くされる。S122にて、ECT_ECU1100は、係数Cを、1よりも小さいC(0)に設定する。
S124にて、ECT_ECU1100は、アクセル開度センサ504から送信された信号に基づいて、アクセル開度Pを検出する。S126にて、ECT_ECU1100は、前回アクセル開度Pを検出してからの変化量ΔPを検出する。
S128にて、ECT_ECU1100は、目標移動距離LI(LI=C×LM×ΔP)を算出する。S130にて、ECT_ECU1100は、総移動距離LAを算出する。総移動距離LAは、算出された目標移動距離LIの総和である。
S132にて、ECT_ECU1100は、車両の実走距離が総移動距離LAとなるように、車両を制御する。すなわち、ECT_ECU1100は、車輪回転検知装置1300から送信されたパルス信号に基づいて検出される実走距離が、総移動距離LAになるまで遊星歯車式自動変速機構400を制御するとともに、エンジンECU1000にエンジン200を制御させて車両を移動させる。S134にて、ECT_ECU1100は、アクセル開度センサ504から送信された信号に基づいて、アクセル開度変化率DPを検出する。
S136にて、ECT_ECU1100は、アクセル開度変化率DPが0であるという条件、アクセル開度変化率DPがDP(0)(DP(0)≒0)より小さいという条件およびブレーキペダル(図示せず)が踏まれたという条件の少なくともいずれかが満たされたか否かを判別する。アクセル開度変化率DPが0であるという条件、アクセル開度変化率DPがDP(0)(DP(0)≒0)より小さいという条件およびブレーキペダルが踏まれたという条件の少なくともいずれかが満たされた場合(S136にてYES)、処理はS138に移される。そうでない場合(S136にてNO)、処理はS114に移される。S138にて、ECT_ECU1100は、ブレーキアクチュエータ900を用いて、車両の移動を停止する。
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る車両の制御装置であるECT_ECU1100の動作について説明する。
車庫入れ時において、車速が0であって、アクセル開度Pが0の状態で(S100にてYES)、シフトレバー600がインチングポジション624まで操作されると(S102にてYES)、乗員により設定された最大移動距離LMが検出される(S104)。
この最大移動距離LMに応じたアクセルペダル500の踏力が設定され(S106)、設定された踏力になるように、アクチュエータ502が作動される(S108)。アクセルペダル500の踏力は、最大移動距離LMが長いほど、大きく設定される。
この状態でアクセル開度変化率DPが検出される(S110)。このとき、図5に示すように、乗員がアクセルペダル500を踏み込み、アクセル開度が増大してアクセル開度変化率DPが0より大きくなると(S112にてYES)、ミリ波レーダ1104を用いて車両から障害物1106までの距離LOが検出される(S114)。
<最大移動距離LMが車両から障害物までの距離LOよりも短い場合>
最大移動距離LMが車両から障害物1106までの距離LOよりも短い場合(S116にてYES)、係数Cが1に設定される(S118)。その後、アクセル開度Pが検出され(S124)、前回アクセル開度Pが検出されてからのアクセル開度変化量ΔPが検出される(S124)。ここでは、図5に示すように、時刻T(1)におけるアクセル開度Pが、P(1)であったと想定する。この場合、アクセル開度変化量ΔPは、P(1)となる。
このアクセル開度変化量ΔP=P(1)と、C=1を、LI=C×LM×ΔPに代入して、時刻T(1)における目標移動距離LI(1)が算出される(S128)。すなわち、目標移動量LI(1)は、LI(1)=LM×P(1)となる。なお、本実施の形態においては、アクセル開度Pは、0以上、1以下の値をとり得る。よって、LI(1)は、最大移動距離LMよりも短い。
目標移動距離LI(1)が算出されると、総移動距離LAが算出される(S130)。図5に示すように、時刻T(1)における総移動距離LA(1)は、LI(1)となる。この総移動距離LAだけ車両が移動される(S132)。この状態でアクセル開度変化率DPが検出される(S134)。
このとき、図5に示すように、時刻T(1)からアクセル開度Pがさらに増大し、アクセル開度変化率DPが0より大きい場合(S136にてNO)、目標移動距離の算出(S128)と総移動距離の算出(S130)とが再び行なわれる。
時刻T(1)から時刻T(2)までのアクセル開度変化量ΔPは、P(2)−P(1)であるため、時刻T(2)における目標移動距離LI(2)は、LI(2)=LM×(P(2)―P(1))となる(S128)。したがって、時刻T(2)における総移動距離LA(2)は、LA(2)=LI(1)+LI(2)=LM×P(2)となる(S130)。
また、時刻T(2)からさらにアクセル開度Pが増大すれば、時刻T(3)における目標移動距離LI(3)が、LI(3)=LM×(P(3)―P(2))となる(S128)。したがって、時刻T(3)における総移動距離LA(3)は、LA(3)=LI(1)+LI(2)+LI(3)=LM×P(3)となる(S130)。
すなわち、乗員がアクセル操作を継続する限り、総移動距離LAが増大し続け、アクセル開度Pに比例した距離だけ車両が移動する。一方、車両の移動中に、乗員がアクセル開度を維持しすることによりアクセル開度変化率DPが0となった場合(S136にてYES)、車両が停止される(S138)。また、アクセルペダル500をオフ状態に戻すためにアクセル開度変化率DPがDP(0)よりも小さくなった場合(アクセル開度Pが小さくなる方向への変化率が予め定められた値よりも大きくなった場合)(S136にてYES)、車両が停止される(S138)。さらに、ブレーキペダルが踏まれた場合(S136にてYES)であっても、車両が停止される(S138)。
<最大移動距離LMが車両から障害物までの距離LOよりも長い場合>
最大移動距離LMが車両から障害物1106までの距離LOよりも長い場合(S116にてNO)は、距離LOが最大移動距離LMに設定され(S120)、係数Cが1よりも小さいC(0)に設定される(S122)。
したがって、目標移動距離LIが、LI=C(0)×LO×ΔPに基づいて算出される(S128)。これにより、最大移動距離LMが車両から障害物1106までの距離LOよりも長い場合は、短い場合よりも、目標移動距離LIが短い距離に設定される。
また、最大移動距離LMが車両から障害物1106までの距離LOよりも長い場合における総移動距離LAは、最終的なアクセル開度Pを、P(X)とすると、LA=C(0)×LO×P(X)となる。ここで、アクセル開度Pは、0以上、1以下の値をとり、C(0)は1より小さいため、総移動距離LAは、LOよりも短い距離となる。これにより、車両が障害物1106に衝突することが抑制される。
以上のように、本実施の形態に係る車両の制御装置であるECT_ECUは、アクセル開度Pの変化量DPに基づいて、目標移動距離を設定し、目標移動距離の総和としての総移動距離を設定する。この総移動距離だけ移動するように、車両を制御する。車両の移動中に、アクセル開度変化率DPが0になったり、アクセル開度変化率DPが予め定められた変化率DP(DP≒0)よりも小さくなると、車両が停止される。これにより、車両の移動および停止をアクセル操作のみで行なうことができる。そのため、操作が簡便になる。その結果、操作性を向上することができる。
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
本実施の形態に係る車両の制御装置を含む駆動力制御システムの制御ブロック図である。 シフトレバー、シフトゲートおよびシフトレバーのポジションを示す図である。 ECT_ECUで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャート(その1)である。 ECT_ECUで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャート(その2)である。 アクセル開度Pの変化量ΔPに基づいて設定される目標移動距離の推移を示すタイミングチャートである。
符号の説明
200 エンジン、300 トルクコンバータ、400 遊星歯車式自動変速機構、500 アクセルペダル、502 アクチュエータ、504 アクセル開度センサ、600 シフトレバー、602 ポジションスイッチ、610 シフトゲート、612 「P」ポジション、614 「R」ポジション、616 「N」ポジション、618 「D」ポジション、620 「2」ポジション、622 「1」ポジション、624 「I」ポジション、700 前輪、710 後輪、720 プロペラシャフト、800 ブレーキECU、900 ブレーキアクチュエータ、1000 エンジンECU、1100 ECT_ECU、1102 最大移動距離設定スイッチ、1104 ミリ波レーダ、1106 障害物、1200 制動力検知装置、1300 車輪回転検知装置。

Claims (4)

  1. アクセルペダルの操作量を検出するための手段と、
    前記アクセルペダルの操作速度を検出するための手段と、
    前記アクセルペダルの操作量に基づいて、目標移動距離を設定するための設定手段と、
    前記設定された目標移動距離に基づいて車両を移動させるための手段と、
    前記車両の移動中に、前記アクセルペダルの操作量が予め定められた操作量よりも小さくなったという条件および前記アクセルペダルの開度が小さくなる方向への操作速度が予め定められた操作速度よりも大きくなったという条件の少なくともいずれかの条件が満たされた場合、前記車両を停止させるように、前記車両を制御するための手段と
    前記目標移動距離の最大値を設定するための最大値設定手段と、
    前記目標移動距離の最大値が長いほど、前記アクセルペダルの踏力を大きく設定するための踏力設定手段と、
    前記設定された踏力に基づいて、前記アクセルペダルを制御するアクチュエータとを含む、車両の制御装置。
  2. 前記制御装置は、車両から障害物までの距離を検出するための手段をさらに含み、
    前記設定手段は、前記検出された距離に基づいて前記目標移動距離を設定するための手段を含む、請求項1に記載の車両の制御装置。
  3. 前記制御装置は、前記目標移動距離の最大値を設定するための手段をさらに含み、
    前記設定手段は、前記最大値が前記検出された距離よりも長い場合は、短い場合に比べて、前記目標移動距離が短くなるように、前記目標移動距離を設定するための手段を含む、請求項に記載の車両の制御装置。
  4. 前記最大値設定手段は、乗員の操作に応じて前記目標移動距離の最大値を設定するための手段を含む、請求項1〜3のいずれかに記載の車両の制御装置。
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