JP4910532B2 - Vehicle travel control device and vehicle travel control method - Google Patents
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Description
この発明は、車両の安定性を維持する車両用走行制御装置に関するものであり、とくに走行時の路面反力トルクを用いて車両状態を推定し、推定された車両状態に基づいて車両の駆動トルクを制御する車両用走行制御装置及び車両用走行制御方法に関するものである。 The present invention relates to a vehicular travel control device that maintains the stability of a vehicle, and in particular, estimates a vehicle state using road surface reaction force torque during travel, and drives the vehicle based on the estimated vehicle state. The present invention relates to a vehicular travel control device and a vehicular travel control method.
従来の車両用走行制御装置として、車両の旋回走行時の状態をヨーレートを検出することで推定し、推定結果に基づいてアンダステア、オーバステアを解消すべく車両のヨーレート挙動を、エンジンの回転動力を無段階に変速する無段変速機により制御する挙動制御装置があった(例えば、特許文献1参照。)。 As a conventional vehicular travel control device, the vehicle's turning state is estimated by detecting the yaw rate. Based on the estimation result, the vehicle's yaw rate behavior is reduced to eliminate understeer and oversteer. There has been a behavior control device controlled by a continuously variable transmission that shifts in stages (see, for example, Patent Document 1).
また、車輪に対する横方向のグリップの程度を表すグリップ度を推定し、グリップ度が所定値未満と判定された場合、制動制御、スロットル制御、シフト制御のいずれかを実行して車両を減速させるようにする運動制御装置があった(例えば、非特許文献2参照。)。 In addition, the degree of grip representing the degree of lateral grip with respect to the wheels is estimated, and when the grip degree is determined to be less than a predetermined value, the vehicle is decelerated by executing any one of braking control, throttle control, and shift control. There has been a motion control device (see, for example, Non-Patent Document 2).
特許文献1の挙動制御装置では、走行中の車両の不安定状態を判定するために、目標ヨーレートと実際のヨーレートとの差を用いている。そのため、車両自体が不安定状態となってから駆動トルクの制御を行うため、駆動トルクによる十分な挙動制御をおこなうことができないという問題があった。
In the behavior control device of
また、特許文献2の運動制御装置では、推定されるグリップ度に基づいて制動制御、スロットル、またはシフト制御により減速を行っているが、車両が不安定状態になった途端、運転者の意志とは無関係に車両が減速してしまうという問題があった。
Further, in the motion control device of
本発明は、かかる問題点を解決するためになされたもので、車両が完全に不安定状態となる以前に、運転者の意志と反する減速を行うことなく、車両の安定性を維持する制御を行うと共に、不安定状態となった途端、運転者の意志と反する減速を行うことのない車両用走行制御装置、及び車両用走行制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and performs control to maintain the stability of the vehicle without decelerating against the driver's will before the vehicle becomes completely unstable. An object of the present invention is to provide a vehicular travel control apparatus and a vehicular travel control method that do not decelerate contrary to the will of the driver as soon as an unstable state occurs.
この発明に係る車両用走行制御装置は、車両のタイヤが路面から受ける路面反力トルクを検出する路面反力トルク検出手段、車両の走行状態量より通常走行時の規範路面反力トルクを演算する規範路面反力トルク演算手段、検出された上記路面反力トルクと演算した上記規範路面反力トルクとから、上記路面反力トルクと上記規範路面反力トルクとの偏差、または上記路面反力トルクと上記規範路面反力トルクとの割合を演算する車両状態演算手段、及び駆動輪に伝達する駆動トルクを制御する駆動トルク制御手段を備え、上記駆動トルク制御手段は、上記車両状態演算手段で演算された上記偏差または上記割合が、車両が安定状態の時の上記偏差または上記割合の値A 0 より所定値以上変化した場合、アクセルが戻されるまでは、上記偏差または上記割合の変化時点の車速V0より減速しない範囲で、演算された上記偏差または上記割合の値に応じて、上記駆動トルクを抑制する駆動トルク抑制手段を有するものである。 The vehicle travel control apparatus according to the present invention calculates a road surface reaction force torque detecting means for detecting a road surface reaction force torque received by a vehicle tire from the road surface, and calculates a standard road surface reaction force torque during normal travel from the travel state quantity of the vehicle. The difference between the road surface reaction force torque and the reference road surface reaction force torque from the reference road surface reaction force torque calculated from the detected road surface reaction force torque or the calculated road surface reaction force torque, or the road surface reaction force torque Vehicle state calculation means for calculating the ratio of the reference road surface reaction torque and the drive torque control means for controlling the drive torque transmitted to the drive wheels. The drive torque control means is calculated by the vehicle state calculation means. until the deviation or the percentage that is found when the vehicle is changed more than a predetermined value than the value a 0 of the difference or the ratio of the time of steady state, the accelerator is returned, the deviation Others in a range not decelerated from the vehicle speed V 0 which changes the time of the above-mentioned ratio, according to the calculated the difference or the value of the ratio, and has a suppressing drive torque restraining means the drive torque.
この発明に係る車両用走行制御方法は、車両のタイヤが路面から受ける路面反力トルクを検出する第1ステップ、車両の走行状態量より通常走行時の規範路面反力トルクを演算する第2ステップ、検出された上記路面反力トルクと演算した上記規範路面反力トルクとから、上記路面反力トルクと上記規範路面反力トルクとの偏差、または上記路面反力トルクと上記規範路面反力トルクとの割合を演算する第3ステップ、演算された上記偏差または上記割合が、車両が安定状態の時の上記偏差または上記割合の値A 0 より所定値以上変化した場合、上記偏差または上記割合の値に応じた駆動トルク補正量を演算する第4ステップ、演算された駆動トルク補正量に基づいて駆動輪に伝達する目標駆動トルクの値を補正する第5ステップ、アクセルがオン状態で、車速が、上記偏差または上記割合が変化した時点の車速V0より速ければ補正した目標駆動トルクを出力し、車速V0と同じまたは車速V0より遅ければ車速V0となる目標駆動トルクを出力する第6ステップを備えたものである。 The vehicle travel control method according to the present invention includes a first step of detecting a road surface reaction force torque received by a vehicle tire from a road surface, and a second step of calculating a reference road surface reaction force torque during normal travel from the travel state quantity of the vehicle. A deviation between the road surface reaction force torque and the reference road surface reaction force torque or a difference between the road surface reaction force torque and the reference road surface reaction force torque from the detected road surface reaction force torque and the calculated road surface reaction force torque. A third step of calculating a ratio with the above deviation or the ratio, when the calculated deviation or the ratio changes more than a predetermined value from the deviation or the ratio value A 0 when the vehicle is in a stable state. A fourth step of calculating a drive torque correction amount according to the value, a fifth step of correcting a value of a target drive torque to be transmitted to the drive wheels based on the calculated drive torque correction amount, an accelerator In the on state, the vehicle speed is, outputs the target driving torque which is corrected if Hayakere than the vehicle speed V 0 which time the aforementioned difference or the ratio is changed, the vehicle speed V 0 as late than the same or the vehicle speed V 0 and the vehicle speed V 0 target those having a sixth steps of outputting a drive torque.
この発明の車両用走行制御装置、及び車両用走行制御方法によれば、規範路面反力トルクと路面反力トルクとに基づき車両状態を演算し、演算された車両状態が安定状態から変化した場合、車両が完全に不安定状態になる以前に、変化時点の車速より減速しない範囲で駆動力トルクを抑制するので、運転者が加速したいときには、安全に影響が無い範囲で加速もしくは現状の車速を維持することができる。 According to the vehicle travel control device and the vehicle travel control method of the present invention, the vehicle state is calculated based on the reference road surface reaction torque and the road surface reaction torque, and the calculated vehicle state changes from the stable state. Before the vehicle becomes completely unstable, the driving force torque is suppressed in a range that does not decelerate from the vehicle speed at the time of change, so when the driver wants to accelerate, the acceleration or current vehicle speed should be set within a range that does not affect safety. Can be maintained.
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、この発明の実施の形態1による車両用走行制御装置を示すブロック図である。
本実施の形態1の車両用走行制御装置は、車両のタイヤが路面から受ける路面反力トルクを検出する路面反力トルク検出手段101と、車両の走行状態量(ここではハンドル角と車速)を入力し、上記走行状態量に対して、通常走行時にタイヤが路面から受ける路面反力トルクを演算する規範路面反力トルク演算手段102と、路面反力トルク検出手段101で検出された路面反力トルクと規範路面反力トルク演算手段102で演算された規範路面反力トルクとを用いて車両の走行状態を演算する車両状態演算手段103と、車両の走行状態量、検出結果、演算結果等を記憶するメモリ(図示せず)と、車両の駆動輪へ伝達される駆動トルクを制御する駆動トルク制御手段104とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a block diagram showing a vehicle travel control apparatus according to
The vehicle travel control apparatus according to the first embodiment includes a road surface reaction force torque detecting means 101 for detecting road surface reaction force torque received by a vehicle tire from the road surface, and a vehicle running state amount (here, a steering wheel angle and a vehicle speed). The road surface reaction force detected by the road surface reaction force torque detecting means 101 and the reference road surface reaction force torque calculating
実施の形態1の動作を図2のフローチャートに基づいて説明する。
まず、路面反力トルク検出手段101にて路面反力トルクを検出し、メモリに記憶する(ステップS101)。
次に、規範路面反力トルク演算手段102にて規範路面反力トルクを演算し、メモリに記憶する(ステップS102)。
次に、車両状態演算手段103にてメモリに記憶した路面反力トルクと規範路面反力トルクとの偏差、または路面反力トルクと規範路面反力トルクとの割合(比率)を演算し、メモリに記憶する(ステップS103)。
次に、駆動トルク制御手段104にて、ステップS103で演算した偏差または割合に変化があるか判定する。偏差または割合に変化があるなら、ステップS105を実行し、変化が無いならスタートに戻る(ステップS104)。
ステップS105では、駆動トルク制御手段104にて、駆動輪に伝達する駆動トルクを抑制すると共に、車両の安全に影響が無い範囲で加速もしくは現状の車速を維持するように駆動トルクを制御する。すなわち、運転者がアクセルを戻すまでは、上記偏差または割合の変化時点の車速より減速しない範囲で、駆動輪に伝達する駆動トルクを抑制する。
次に、駆動トルク制御手段104にて、偏差または割合が所定値以上か以下であるか判定する(ステップS106)。なお、上記所定値は、実車試験よりタイヤ力の限界(ここで、タイヤ力とは、タイヤと路面との間に発生する路面反力トルクを指し、タイヤ力の限界とは、路面反力トルクの飽和点を指す。)を定めた値を所定値としている。
偏差または割合(路面反力トルクを基準とする場合)が所定値以上であれば、所定値以上となったときの車速より車速が増加しないように駆動トルクを制御する(ステップS107)。ステップS107では加速されない。ステップS106で、偏差または割合(路面反力トルクを基準とする)が所定値以下であれば、スタートに戻る。
なお、図2のステップS106では、偏差、または路面反力トルクを基準とした割合に対して、所定値以上か否かを判定したが、規範路面反力トルクを基準として割合を演算した場合は、ステップS106で、演算した割合の値が所定値以下か否かを判定し、所定値以下であれば、ステップS107で所定値以下となったときの車速より車速が増加しないように駆動トルクを制御し、所定値以上であれば、スタートに戻る。
The operation of the first embodiment will be described based on the flowchart of FIG.
First, the road surface reaction torque detection means 101 detects the road surface reaction torque and stores it in the memory (step S101).
Next, the standard road surface reaction torque is calculated by the standard road surface reaction torque calculating means 102 and stored in the memory (step S102).
Next, the difference between the road surface reaction torque stored in the memory and the reference road surface reaction torque or the ratio (ratio) between the road surface reaction torque and the reference road surface reaction torque is calculated by the vehicle state calculation means 103 and stored in the memory. (Step S103).
Next, the drive torque control means 104 determines whether there is a change in the deviation or ratio calculated in step S103. If there is a change in the deviation or the ratio, step S105 is executed, and if there is no change, the process returns to the start (step S104).
In step S105, the drive torque control means 104 controls the drive torque so as to suppress the drive torque transmitted to the drive wheels and to accelerate or maintain the current vehicle speed within a range that does not affect the safety of the vehicle. That is, until the driver returns the accelerator, the drive torque transmitted to the drive wheels is suppressed within a range that does not decelerate from the vehicle speed at the time of the deviation or rate change.
Next, the drive torque control means 104 determines whether the deviation or ratio is greater than or less than a predetermined value (step S106). Note that the above predetermined value is a tire force limit from an actual vehicle test (where the tire force indicates a road reaction force torque generated between the tire and the road surface, and the tire force limit is a road reaction force torque). The predetermined value is a value that defines the saturation point of.
If the deviation or the ratio (when the road surface reaction force torque is used as a reference) is equal to or greater than a predetermined value, the drive torque is controlled so that the vehicle speed does not increase from the vehicle speed when it exceeds the predetermined value (step S107). In step S107, it is not accelerated. If the deviation or ratio (based on the road surface reaction force torque) is equal to or smaller than a predetermined value in step S106, the process returns to the start.
In step S106 in FIG. 2, it is determined whether or not the deviation or the ratio based on the road surface reaction force torque is equal to or greater than a predetermined value. However, when the ratio is calculated based on the reference road surface reaction torque, In step S106, it is determined whether or not the calculated ratio value is equal to or less than a predetermined value. If it is equal to or less than the predetermined value, the driving torque is set so that the vehicle speed does not increase from the vehicle speed when the value is equal to or less than the predetermined value in step S107. If it is greater than or equal to the predetermined value, return to the start.
ここで、路面反力トルク検出手段101は、例えば、特開2005−324737号公報で提案されているように、運転者の操舵トルクと電動パワーステアリングのアシストトルクから路面反力トルクを推定してもよいし、ロードセルなどを用いて路面反力トルクを直接測定しても良く、公知の技術を用いればよい。 Here, the road surface reaction force torque detecting means 101 estimates the road surface reaction force torque from the steering torque of the driver and the assist torque of the electric power steering as proposed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2005-324737. Alternatively, the road surface reaction force torque may be directly measured using a load cell or the like, and a known technique may be used.
また、規範路面反力トルク演算手段102は、例えば、特開2005−324737号公報で提案されているように、ハンドル角(実舵角)及び車両の走行速度(車速)と規範路面反力トルクとの関係が記されたハンドル角・走行速度−規範路面反力トルクマップを用いて、規範路面反力トルクを演算しても良いし、車両に発生するヨーレートをハンドル角(実舵角)に換算して、上記ハンドル角・走行速度―規範路面反力トルクマップから規範路面反力トルクを演算しても良い。また、車両に発生する横G(横加速度)をハンドル角(実舵角)に換算して、上記ハンドル角・走行速度―規範路面反力トルクマップから規範路面反力トルクを演算してもよく、公知の技術を用いればよい。 The standard road surface reaction torque calculation means 102 is, for example, as proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-324737, the steering wheel angle (actual steering angle), the vehicle traveling speed (vehicle speed), and the standard road surface reaction force torque. The reference road surface reaction torque can be calculated using the steering wheel angle / travel speed-reference road surface reaction torque map that describes the relationship between the yaw rate generated in the vehicle and the steering angle (actual steering angle). In conversion, the standard road surface reaction torque may be calculated from the steering wheel angle / travel speed-standard road surface reaction torque map. Alternatively, the lateral road G (lateral acceleration) generated in the vehicle may be converted into a steering wheel angle (actual steering angle), and the standard road surface reaction torque may be calculated from the steering wheel angle / traveling speed-standard road surface reaction torque map. A known technique may be used.
図3は車両状態演算手段103の構成の一例を示しており、偏差を演算する場合は、加減算器301にて規範路面反力トルクから路面反力トルクを減算して路面反力トルクの偏差を演算し、比例ゲイン302にて演算値にゲイン値K1を乗じて車両状態演算手段103の出力としている。
ここで、規範路面反力トルクと路面反力トルクとの偏差をα1、規範路面反力トルクをTalign_ref、路面反力トルクをTalignとすると、車両状態演算手段103の出力α1は次式で表すことができる。
FIG. 3 shows an example of the configuration of the vehicle state calculation means 103. When calculating the deviation, the adder /
Here, assuming that the deviation between the reference road surface reaction torque and the road surface reaction torque is α 1 , the reference road surface reaction torque is Talign_ref, and the road surface reaction force torque is Talign, the output α 1 of the vehicle state calculation means 103 is given by Can be represented.
図4は車両状態演算手段103の他の構成例を示している。加減算器401にて規範路面反力トルクから路面反力トルクを減算して路面反力トルクの偏差を演算し、比例ゲイン402にて演算値にゲイン値K1を乗じた値と、路面反力トルクの上記偏差を微分器403にて微分を行い、微分ゲイン404にて微分値にゲイン値K2を乗じた値とを加減算器405にて足し合わせて車両状態演算手段103の出力α1としている。この演算は次式で表すことがきる。
FIG. 4 shows another configuration example of the vehicle state calculation means 103. By subtracting the road surface reaction torque from the reference road surface reaction torque calculating the deviation of the road surface reaction torque at
図5は車両状態演算手段103のさらに他の構成例を示している。規範路面反力トルクを基準とし、除算器501にて路面反力トルクを規範路面反力トルクで除算して割合を演算し、車両状態演算手段103の出力α2としている。この演算は次式で表すことができる。
FIG. 5 shows still another configuration example of the vehicle state calculation means 103. Using the reference road surface reaction torque as a reference, the
また、図6に示すように、路面反力トルクを基準として、除算器601にて規範路面反力トルクを路面反力トルクで除算して割合を演算し、車両状態演算手段103の出力α3としてもよく、この演算は次式で表すことができる。
Further, as shown in FIG. 6, with reference to the road surface reaction force torque, the
図7は、駆動トルク制御手段104の構成を示している。駆動トルク制御手段104は、駆動トルクを抑制する駆動トルク抑制手段701を有している。上記駆動トルク抑制手段701は、車両状態演算手段103にて演算した偏差または割合と、目標駆動トルク(目標とする車速を達成するためのアクセル踏込み量と、検出された実際の車速との関係が記されたアクセル踏込み量・走行速度−目標駆動トルクマップ(一般に、エンジンの種類によって決まる)を用いて算出)とを入力し、上記偏差または割合の値に基づいて、駆動輪に伝達される上記目標駆動トルクの値を補正し、補正した目標駆動トルクを出力する。 FIG. 7 shows the configuration of the drive torque control means 104. The drive torque control means 104 has drive torque suppression means 701 that suppresses drive torque. The drive torque suppression means 701 has a relationship between the deviation or ratio calculated by the vehicle state calculation means 103, the target drive torque (accelerator depression amount for achieving the target vehicle speed, and the detected actual vehicle speed). The accelerator pedal depression amount / traveling speed-target driving torque map (generally calculated by the type of engine) is input, and the above-described deviation or ratio is transmitted to the driving wheel. The target drive torque value is corrected, and the corrected target drive torque is output.
また、駆動トルク制御手段104は、駆動トルクを制御するのに必要な構成を備えており、例えば、特開平5−206811号公報に示されているように、エンジンの吸気通路に、アクセルペダルと連動して作動するメカスロットルバルブと、スロットルモータにより開閉駆動されるモータスロットルバルブとを直列配置し、エンジン出力である駆動トルクを制御する構成、あるいは特開平5−278623号公報に示されるように、トランスミッションの変速比を制御する変速ソレノイドバルブを制御して駆動トルクを制御する構成等を有している。
その他、駆動トルクを制御できる走行制御装置を有する車両であれば、本実施の形態を適用することが可能である。
Further, the drive torque control means 104 has a configuration necessary for controlling the drive torque. For example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-206811, an accelerator pedal and an accelerator pedal are provided in the engine intake passage. A mechanical throttle valve that operates in conjunction with a motor throttle valve that is driven to open and close by a throttle motor is arranged in series to control a driving torque that is an engine output, or as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-278623. The drive torque is controlled by controlling a shift solenoid valve that controls the transmission gear ratio.
In addition, the present embodiment can be applied to any vehicle having a travel control device that can control drive torque.
以下に、本実施の形態による駆動トルク抑制手段701の主要動作について説明する。
図8(a)は規範路面反力トルクの時間応答波形(実線)と、駆動トルクの制御を行っていない場合の路面反力トルクの時間応答波形(破線)とを示しており、アクセルがオン状態で、車両が安定状態の時には、規範路面反力トルクと路面反力トルクとは一致しているが、車両が不安定状態(アンダーステア状態)になりはじめると、時間の経過につれて、規範路面反力トルクと路面反力トルクとに偏差が発生する特性がある。
図8(b)は図8(a)の時間応答波形に対応して発生する上記偏差(α1)の時間変化波形である。図8(b)において、車両が安定状態の時の偏差の値をA0(A0=0)、偏差がA0より変化しはじめた時点をt0、タイヤ力の限界時点での偏差の値をA1、制御無しの状態で、演算した偏差がA1となる時点をt2とする。
図8(c)は本実施の形態に係わる駆動トルク制御方式を説明する図であり、実線は本実施の形態の制御を行った場合の速度変化を、破線は制御無しの場合の速度変化を示している。
本実施の形態では、駆動トルク抑制手段701にて、偏差の変化時点の車速V0より減速しない範囲で、演算した偏差の値に応じて車両の駆動トルクを抑制する。すなわち、図8(c)に実線で示すように、時点t0〜時点t1の第1区間(加速可能区間)では、演算した偏差の値に応じて車速の加速の程度を制御無し(破線)の場合に比べて緩やかする(図8(c)では時点t0+Δt〜時点t1)。さらに、規範路面反力トルクと路面反力トルクとの偏差α1が大きくなり所定値A1となった場合は、偏差が所定値A1となった時点t1より駆動トルクを増加させないように、時点t1における車速V1(限界車速)を維持する(限界車速維持区間:第2区間)。
Below, the main operation | movement of the drive torque suppression means 701 by this Embodiment is demonstrated.
FIG. 8A shows a time response waveform (solid line) of the reference road surface reaction torque and a time response waveform (dashed line) of the road surface reaction force torque when the drive torque is not controlled, and the accelerator is on. When the vehicle is in a stable state, the standard road surface reaction torque and the road surface reaction torque torque match, but when the vehicle starts to become unstable (understeer state), the standard road surface reaction torque increases as time passes. There is a characteristic that a deviation occurs between the force torque and the road surface reaction torque.
FIG. 8B is a time change waveform of the deviation (α 1 ) generated corresponding to the time response waveform of FIG. In FIG. 8B, the deviation value when the vehicle is in a stable state is A 0 (A 0 = 0), the time when the deviation starts to change from A 0 is t 0 , and the deviation at the tire force limit time is shown. The value is A 1 , and the point in time when the calculated deviation becomes A 1 without control is t 2 .
FIG. 8C is a diagram for explaining the drive torque control method according to the present embodiment. The solid line indicates the speed change when the control according to the present embodiment is performed, and the broken line indicates the speed change when there is no control. Show.
In the present embodiment, the drive torque suppression means 701 suppresses the drive torque of the vehicle according to the calculated deviation value within a range not decelerating from the vehicle speed V 0 when the deviation changes. That is, as shown by a solid line in FIG. 8C, in the first section (acceleration possible section) from time t 0 to time t 1 , the degree of acceleration of the vehicle speed is not controlled according to the calculated deviation value (broken line) ) (In FIG. 8C, time t 0 + Δt to time t 1 ). Further, when the deviation α 1 between the standard road surface reaction torque and the road surface reaction torque becomes a predetermined value A 1 , the drive torque is not increased from the time t 1 when the deviation reaches the predetermined value A 1. The vehicle speed V 1 (limit vehicle speed) at time t 1 is maintained (limit vehicle speed maintenance section: second section).
このようにすれば、偏差発生時点t0から可能な限り車両を加速させることが可能であるため、運転者がアクセルを戻すまでは、運転者の意志を尊重することができ、車両のタイヤ力の限界で車速を維持することができる。
なお、図8(d)は従来の駆動トルク制御方式を適用した場合の車速変化を示す。本発明と異なり、演算した偏差がA1となる時点t2までは、駆動トルクの制御は行われず、偏差が所定値A1となった時点t2で、車速が限界車速に制御される。
In this way, since the vehicle can be accelerated as much as possible from the deviation occurrence time t 0 , the driver's will can be respected until the driver returns the accelerator, and the vehicle tire force The vehicle speed can be maintained at the limit.
FIG. 8 (d) shows changes in vehicle speed when the conventional drive torque control method is applied. Unlike the present invention, the driving torque is not controlled until time t 2 when the calculated deviation becomes A 1, and the vehicle speed is controlled to the limit vehicle speed at time t 2 when the deviation reaches the predetermined value A 1 .
図9は規範路面反力トルクを基準として割合α2を演算した場合の駆動トルク抑制手段701の動作を説明する図である。
図9(a)は規範路面反力トルクの時間応答波形(実線)と、駆動トルクの制御を行っていない場合の路面反力トルクの時間応答波形(破線)とを示しており、図9(b)は、図9(a)の時間応答波形に対し、規範路面反力トルクを基準として割合α2を演算した場合の、割合α2の時間応答を示している。規範路面反力トルクを基準として割合α2を演算した場合、車両が不安定状態になりはじめると(時点t0)、規範路面反力トルクに比べ路面反力トルクは小さくなるので、基準とした規範路面反力トルクの方が大きくなり、車両が安定しているときの割合(A0=1)に比べて割合α2は小さくなる。
駆動トルク抑制手段701では、車両状態演算手段103で演算した割合α2が、安定状態の割合A0=1より小さくなったと判断した場合、図9(c)に実線で示すように、小さくなった時点t0〜割合α2が所定値A1となった時点t1の第1区間(加速可能区間)では、車両の加速を制御無し(破線)に比べて、緩やかする(図9(c)では時点t0+Δt〜時点t1)。さらに規範路面反力トルクと路面反力トルクの割合α2が小さくなり所定値A1となった場合は、割合α2が所定値A1となった時点t1より駆動トルクを増加させないように車両の駆動トルクを抑制し、時点t1における車速V1(限界車速)を維持する(限界車速維持区間:第2区間)。
このようにすれば、割合変化時点t0から可能な限り車両を加速させることが可能であるため、運転者がアクセルを戻すまでは割合変化時点t0の車速V0より減速させない範囲で駆動力の抑制を行うことにより、運転者の意志を尊重することができ、車両のタイヤ力の限界で車速を維持することができる。
FIG. 9 is a diagram for explaining the operation of the drive torque suppressing means 701 when the ratio α 2 is calculated with reference to the standard road surface reaction torque.
FIG. 9A shows a time response waveform (solid line) of the reference road surface reaction torque and a time response waveform (dashed line) of the road surface reaction torque when the driving torque is not controlled. FIG. 9B shows the time response of the ratio α 2 when the ratio α 2 is calculated with reference to the standard road surface reaction torque with respect to the time response waveform of FIG. When the ratio α 2 is calculated based on the reference road surface reaction torque, when the vehicle starts to become unstable (time point t 0 ), the road surface reaction torque becomes smaller than the reference road surface reaction torque. The reference road surface reaction torque becomes larger, and the ratio α 2 becomes smaller than the ratio when the vehicle is stable (A 0 = 1).
In the driving
In this way, the vehicle can be accelerated as much as possible from the rate change time t 0 , so that the driving force is not decelerated from the vehicle speed V 0 at the rate change time t 0 until the driver returns the accelerator. By suppressing this, the driver's will can be respected, and the vehicle speed can be maintained at the limit of the tire force of the vehicle.
図10は路面反力トルクを基準として割合α3を演算した場合の駆動トルク抑制手段701の動作を説明する図である。
図10(b)は、規範路面反力トルクの時間応答波形(実線)と、駆動トルクの制御を行っていない場合の路面反力トルクの時間応答波形(破線)(図10(a))に対し、路面反力トルクを基準として割合α3を演算した場合の、割合α3の時間応答を示している。路面反力トルクを基準として割合α3を演算した場合、車両が不安定状態になりはじめると(時点t0)、規範路面反力トルクに比べ路面反力トルクは小さくなるので、基準とした路面反力トルクの方が小さくなり、車両が安定しているときの割合(A0=1)に比べて割合α3は大きくなる。
駆動トルク抑制手段701では、車両状態演算手段103で演算した割合α3が、安定状態の割合A0=1より大きくなったと判断した場合、図10(c)に実線で示すように、大きくなった時点t0〜割合α3が所定値A1となった時点t1の第1区間(加速可能区間)では、車両の加速を制御無し(破線)に比べて、緩やかする(図10(c)では時点t0+Δt〜時点t1)。さらに規範路面反力トルクと路面反力トルクの割合α3が大きくなり所定値A1となった場合は、割合α3が所定値A1となった時点t1より駆動トルクを増加させないように車両の駆動トルクを抑制し、時点t1における車速V1(限界車速)を維持する(限界車速維持区間:第2区間)。
このようにすれば、割合変化時点t0から可能な限り車両を加速させることが可能であるため、運転者がアクセルを戻すまでは割合変化時点t0の車速V0より減速させない範囲で駆動力の抑制を行うことにより、運転者の意志を尊重することができ、車両のタイヤ力の限界で車速を維持することができる。
FIG. 10 is a diagram for explaining the operation of the drive torque suppressing means 701 when the ratio α 3 is calculated based on the road surface reaction torque.
FIG. 10B shows a time response waveform (solid line) of the reference road surface reaction torque and a time response waveform (broken line) of the road surface reaction torque when the drive torque is not controlled (FIG. 10A). On the other hand, the time response of the ratio α 3 when the ratio α 3 is calculated based on the road surface reaction torque is shown. When the ratio α 3 is calculated based on the road surface reaction torque, when the vehicle starts to become unstable (time point t 0 ), the road surface reaction torque becomes smaller than the reference road surface reaction torque, so the road surface used as a reference The reaction torque becomes smaller and the ratio α 3 becomes larger than the ratio when the vehicle is stable (A 0 = 1).
In the drive torque suppressing means 701, when it is determined that the ratio α 3 calculated by the vehicle state calculating means 103 is larger than the stable state ratio A 0 = 1, as shown by a solid line in FIG. in the time t 0 ~ ratio alpha 3 exceeds a predetermined value a 1 and since the time t 1 of the first section (acceleration-probable section), as compared to the acceleration of the vehicle to the control without (dashed line), moderately (Fig. 10 (c ) At time t 0 + Δt to time t 1 ). Further, when the ratio α 3 between the reference road surface reaction torque and the road surface reaction torque increases to a predetermined value A 1 , the drive torque is not increased from the time t 1 when the ratio α 3 reaches the predetermined value A 1. The driving torque of the vehicle is suppressed and the vehicle speed V 1 (limit vehicle speed) at time t 1 is maintained (limit vehicle speed maintenance section: second section).
In this way, the vehicle can be accelerated as much as possible from the rate change time t 0 , so that the driving force is not decelerated from the vehicle speed V 0 at the rate change time t 0 until the driver returns the accelerator. By suppressing this, the driver's will can be respected, and the vehicle speed can be maintained at the limit of the tire force of the vehicle.
駆動トルク抑制手段701の動作をさらに説明する。図11は、図2のフローチャートのステップS105の詳細なフローチャートを示している。
図2のフローチャートのステップS104において、偏差または割合に変化があった場合、ステップS201では、車両状態演算手段103で演算した、規範路面反力トルクと路面反力トルクとの偏差または割合が、安定状態の値A0より変化した時点t0の車速V0を検出し、検出された車速V0をメモリに記憶する。
次に、ステップS202では、車両状態演算手段103で演算した偏差または割合に基づいて、目標駆動トルクの補正量を演算する。
The operation of the drive
In step S104 of the flowchart of FIG. 2, if there is a change in the deviation or ratio, in step S201, the deviation or ratio between the reference road reaction force torque and the road surface reaction torque calculated by the vehicle
Next, in step S202, the correction amount of the target drive torque is calculated based on the deviation or the ratio calculated by the vehicle state calculation means 103.
図12は、目標駆動トルクの補正量を表しており、図12(a)は規範路面反力トルクと路面反力トルクとの偏差α1に応じた駆動トルクの補正量を表している。図12(a)では、車両が安定状態(偏差A0=0)の補正量の値を1とし、偏差α1が大きくなり所定値A1となるまでは(第1区間)、補正量が連続的に小さくなるように設定している。
図12(b)は規範路面反力トルクを基準として演算した割合α2に応じた駆動トルクの補正量を表しており、車両が安定状態(偏差A0=1)の補正量の値を1とし、割合α2が小さくなり所定値A1となるまでは(第1区間)、補正値が連続的に小さくなるように設定している。
図12(c)は、路面反力トルクを基準として演算した割合α3に応じた駆動トルクの補正量を表しており、車両が安定状態(偏差A0=1)の補正量の値を1とし、割合α3が大きくなり所定値A1となるまでは(第1区間)、補正量が連続的に小さくなるように設定している。
FIG. 12 shows the correction amount of the target drive torque, and FIG. 12A shows the correction amount of the drive torque according to the deviation α 1 between the standard road reaction torque and the road reaction torque. In FIG. 12A, the value of the correction amount when the vehicle is in a stable state (deviation A 0 = 0) is set to 1, and the correction amount is changed until the deviation α 1 increases to a predetermined value A 1 (first section). It is set to be continuously smaller.
FIG. 12B shows the amount of correction of the drive torque according to the ratio α 2 calculated with reference to the reference road surface reaction force torque. The value of the amount of correction when the vehicle is in a stable state (deviation A 0 = 1) is set to 1. The correction value is set to be continuously decreased until the ratio α 2 decreases to the predetermined value A 1 (first interval).
FIG. 12C shows the amount of correction of the drive torque according to the ratio α 3 calculated based on the road surface reaction force torque. The value of the amount of correction when the vehicle is in a stable state (deviation A 0 = 1) is set to 1. Until the ratio α 3 increases to the predetermined value A 1 (first interval), the correction amount is set to be continuously decreased.
なお、図12では、偏差α1または割合α2、α3が、安定状態の値A0の近傍(図12の領域S)では、補正量の値は変化せず、1のままであるが、A0近傍にこのようなフラットな領域Sを設けることによって、図8(c)、図9(c)、及び図10(c)に示すように、偏差α1または割合α2、α3が変化しはじめても、時点t0で直ちに駆動トルクは抑制されず、時点t0+Δtより徐々に抑制されるので、より違和感が無くなる。 In FIG. 12, the deviation α 1 or the ratios α 2 and α 3 are close to the stable state value A 0 (region S in FIG. 12), but the value of the correction amount remains unchanged and remains 1. By providing such a flat region S in the vicinity of A 0 , as shown in FIGS. 8C, 9C, and 10C, the deviation α 1 or the ratios α 2 , α 3 However, since the driving torque is not suppressed immediately at time t 0 and is gradually suppressed from time t 0 + Δt, there is no sense of incongruity.
また、図12において、第1区間では、補正量にフラットな領域Sを設けたが、第1区間に、このような領域Sを設けず、偏差α1または割合α2、α3の値に応じて補正量が均等に変化するようにしてもよい。この場合は、時点t0より直ちに駆動トルクが抑制される。
このような駆動トルク補正量の設定方法は実車試験にて得られた結果から補正量を決定すればよい。
In FIG. 12, a flat region S is provided in the correction amount in the first section, but such a region S is not provided in the first section, and the deviation α 1 or the ratios α 2 and α 3 have values. Accordingly, the correction amount may be changed uniformly. In this case, immediately the driving torque from the time t 0 is suppressed.
Such a setting method of the driving torque correction amount may be determined from the result obtained in the actual vehicle test.
次に、ステップS203では、偏差または割合に基づいて得られた上記駆動トルク補正量を、入力された目標駆動トルクに乗算することにより、上記目標駆動トルクの値を補正する。
次に、ステップS204では、車速が、メモリに保存した変化時点の車速V0より速いか判断する。車速が速いなら補正した目標駆動トルクを出力する(ステップS205)。車速が遅いなら変化時点の車速V0となる目標駆動トルクを出力する(ステップS206)。
Next, in step S203, the value of the target drive torque is corrected by multiplying the input target drive torque by the drive torque correction amount obtained based on the deviation or ratio.
Next, in step S204, it is determined whether the vehicle speed is faster than the vehicle speed V 0 at the time of change stored in the memory. If the vehicle speed is high, the corrected target drive torque is output (step S205). If the vehicle speed is slow, a target drive torque that is the vehicle speed V 0 at the time of change is output (step S206).
このように、偏差または割合が変化すれば、運転者がアクセルを戻すまでは駆動トルクを抑制し、偏差または割合が変化した時点の車速より減速させない範囲で目標駆動トルクを補正することにより、偏差または割合が変化した時点t0から可能な限り車両を加速させることが可能となるので、運転者の意志を尊重することができ、車両のタイヤ力の限界で車速を維持することができる。
また、第1区間では、偏差または割合に応じて駆動トルク制御手段の出力を連続的に変化させているので、運転者に違和感を与えない車両用走行制御装置を提供できる。
In this way, if the deviation or ratio changes, the driving torque is suppressed until the driver returns the accelerator, and the deviation is corrected by correcting the target driving torque in a range that does not decelerate from the vehicle speed at the time when the deviation or ratio changes. Alternatively, since the vehicle can be accelerated as much as possible from the time t 0 when the ratio changes, the driver's will can be respected, and the vehicle speed can be maintained at the limit of the tire force of the vehicle.
In the first section, since the output of the drive torque control means is continuously changed according to the deviation or the ratio, it is possible to provide a vehicular travel control device that does not give the driver a sense of incongruity.
図13は、図2のフローチャートのステップS107の詳細なフローチャートを示している。
図2のフローチャートのステップS106において、偏差もしくは割合が所定値A1となった場合、ステップS301では、偏差もしくは割合が所定値A1となった時点t1の車速(限界車速)V1を検出し、検出された限界車速V1をメモリに記憶する。
次に、ステップS302では、限界車速V1となる目標駆動トルク、すなわち、車両が安全な範囲で走行できる目標駆動トルクを演算し、ステップS303で、演算した目標駆動トルクを出力する。
FIG. 13 shows a detailed flowchart of step S107 in the flowchart of FIG.
In step S106 of the flowchart of FIG. 2, when the deviation or ratio is a predetermined value A 1, at step S301, the deviation or ratio detecting vehicle speed (limit speed) V 1 time t 1 which reaches the predetermined value A 1 Then, the detected limit vehicle speed V 1 is stored in the memory.
Next, in step S302, the target drive torque as a critical vehicle speed V 1, namely, calculates a target driving torque which the vehicle can travel in a safe range, in step S303, and outputs the calculated target drive torque.
以上のように、本実施の形態では、規範路面反力トルクと路面反力トルクとの偏差もしくは割合の変化時点、または変化時点近傍から、運転者がアクセルを戻すまでは変化時点の車速より減速させない範囲で駆動力の抑制を行うので、安全に影響が無い範囲で加速もしくは現状の車速を維持することができる。 As described above, in the present embodiment, the vehicle speed decelerates from the vehicle speed at the time of change until the driver returns the accelerator from the time when the deviation or ratio between the reference road surface reaction torque and the road surface reaction torque changes or near the change time. Since the driving force is suppressed within a range that is not allowed to be accelerated, the acceleration or the current vehicle speed can be maintained within a range that does not affect safety.
なお、本実施の形態において、路面反力トルクの飽和点(タイヤ力の限界)の判断は、特開2005−324737号公報で提案されているように、路面反力トルクを推定する際のローパスフィルタの時定数が最適でない場合に、摩擦トルクにて路面反力トルクの補正を行った値を用いて規範路面反力トルクと路面反力トルクとの偏差から路面反力トルクの飽和点を得ても良いし、特開2003−160042号公報で提案されているように、操舵角の絶対値の増加に対して路面反力トルクの絶対値が増加から減少に転ずる路面反力トルクのピーク点を路面反力トルクの飽和点の判断としてもよい。
また、特開2003−341538号公報にて提案されているように、路面から受けるアライメントトルクと横滑り角βとを用いて車両状態を検出し、横滑り角に対するアライメントトルクの勾配が近似直線の勾配から大きく異なる場合に路面反力トルクの飽和点と判断してもよく、その他公知の技術を用いればよい。
In this embodiment, the determination of the saturation point (limit of tire force) of the road surface reaction torque is a low-pass when estimating the road surface reaction torque, as proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-324737. When the time constant of the filter is not optimal, the saturation point of the road reaction force torque is obtained from the deviation between the standard road reaction torque and the road reaction torque using the value obtained by correcting the road reaction torque with the friction torque. Alternatively, as proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-160042, the peak point of the road surface reaction force torque at which the absolute value of the road surface reaction torque turns from an increase to a decrease as the absolute value of the steering angle increases. May be determined as the saturation point of the road surface reaction torque.
Further, as proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-341538, the vehicle state is detected using the alignment torque received from the road surface and the side slip angle β, and the slope of the alignment torque with respect to the side slip angle is determined from the slope of the approximate straight line. If it is greatly different, it may be determined that the road surface reaction force torque is saturated, and other known techniques may be used.
また、本実施の形態において、車両状態演算手段103では規範路面反力トルクと路面反力トルクとの偏差または割合のいずれかを演算し、駆動トルク制御手段104では演算した偏差または割合のいずれかにより駆動トルクを制御しているが、車両状態演算手段103において、偏差及び割合の両方を演算し、駆動トルク制御手段104では演算した偏差及び割合を組み合わせ、偏差または割合のいずれかが変化した時点、または変化時点近傍より、運転者がアクセルを戻すまでは、偏差または割合の変化時点の車速V0より減速しない範囲で、駆動トルクを抑制するようにしてもよい。
また、偏差または割合のいずれかが所定値に達した時点以降は、所定値に達した時点での車速V1を超えないように駆動トルクを抑制するようにしてもよい。
Further, in the present embodiment, the vehicle state calculation means 103 calculates either a deviation or a ratio between the reference road surface reaction torque and the road surface reaction force torque, and the drive torque control means 104 calculates any one of the calculated deviation or ratio. Although the driving torque is controlled by the vehicle state calculating means 103, both the deviation and the ratio are calculated, and the driving torque control means 104 combines the calculated deviation and the ratio, and either the deviation or the ratio changes. Alternatively, the driving torque may be suppressed within a range that does not decelerate from the vehicle speed V 0 at the time of deviation or rate change until the driver returns the accelerator from around the time of change.
Further, after either the deviation or the ratio reaches the predetermined value, the drive torque may be suppressed so as not to exceed the vehicle speed V 1 at the time when the predetermined value is reached.
また、本実施の形態において、エンジン制御は出力トルク制御をするものについて記載したが、この他に車速を制御するものに適用しても良く、車両の速度を制御できるシステムであれば、公知の技術を用いればよい。 Further, in the present embodiment, the engine control has been described with respect to output torque control. However, the engine control may be applied to other devices that control the vehicle speed, and any known system that can control the vehicle speed is known. Technology can be used.
101 路面反力トルク検出手段、102 規範路面反力トルク演算手段、103 車両状態演算手段、104 駆動トルク制御手段、701 駆動トルク抑制手段。 101 road surface reaction force torque detection means, 102 standard road surface reaction torque calculation means, 103 vehicle state calculation means, 104 drive torque control means, 701 drive torque suppression means.
Claims (5)
の走行状態量より通常走行時の規範路面反力トルクを演算する規範路面反力トルク演算手
段、検出された上記路面反力トルクと演算した上記規範路面反力トルクとから、上記路面
反力トルクと上記規範路面反力トルクとの偏差、または上記路面反力トルクと上記規範路
面反力トルクとの割合を演算する車両状態演算手段、及び駆動輪に伝達する駆動トルクを
制御する駆動トルク制御手段を備え、
上記駆動トルク制御手段は、上記車両状態演算手段で演算された上記偏差または上記割
合が、車両が安定状態の時の上記偏差または上記割合の値A 0 より所定値以上変化した場合、アクセルが戻されるまでは、上記偏差または上記割合の変化時点の車速V0より減速しない範囲で、演算された上記偏差または上記割合の値に応じて、上記駆動トルクを抑制する駆動トルク抑制手段を有することを特徴とする車両用走行制御装置。 Road surface reaction force torque detecting means for detecting road surface reaction force torque received by the tire of the vehicle from the road surface, reference road surface reaction force torque calculating means for calculating a reference road surface reaction force torque during normal running from the running state amount of the vehicle, detected Based on the road surface reaction force torque and the calculated standard road surface reaction torque, the difference between the road surface reaction force torque and the reference road surface reaction torque or the ratio of the road surface reaction force torque and the reference road surface reaction torque is Vehicle state calculation means for calculating, and drive torque control means for controlling the drive torque transmitted to the drive wheels,
The drive torque control unit, the deviation or the percentage calculated by the vehicle state calculating means, when the vehicle has changed more than a predetermined value than the value A 0 of the difference or the ratio of the time of steady state, the accelerator is returned Until the vehicle speed V 0 at the time of the change of the deviation or the ratio, a drive torque suppressing means for suppressing the drive torque according to the calculated value of the deviation or the ratio is provided. A vehicle travel control device.
態演算手段にて演算した偏差または割合の値に応じて連続的に変化する補正量で補正し、
上記目標駆動トルクを抑制することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の車両用走行制御装置。 The drive torque suppression means corrects the target drive torque transmitted to the drive wheels in the first section with a correction amount that continuously changes according to the value of the deviation or ratio calculated by the vehicle state calculation means,
The vehicle travel control apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the target drive torque is suppressed.
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