JP5874218B2 - 加減速度制御装置、加減速度制御方法 - Google Patents
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Description
例えば特許文献1に記載の従来技術では、アクセル開度が小さい範囲では、アクセルペダルを踏み戻すほど車両を減速させ、アクセル開度が大きい範囲では、アクセルペダルを踏み増すほど車両を加速させている。
本発明の課題は、アクセル操作子にブレーキ操作子の機能を統合した場合の減速操作性を向上させることである。
《第1実施形態》
《構成》
図1は、加減速度制御装置の概略構成図である。
加減速度制御装置は、車輪回転センサ1と、アクセルセンサ2と、ブレーキストロークセンサ3と、ブレーキ踏力センサ4と、制御モード選択スイッチ21と、コントローラ5と、駆動力制御装置6と、ブレーキアクチュエータ7と、を備える。
車輪回転センサ1は、各車輪の車輪速度を検出する。この車輪回転センサ1は、例えばセンサロータの磁力線を検出回路によって検出しており、センサロータの回転に伴う磁界の変化を電流信号に変換してコントローラ5へ入力する。コントローラ5は、入力した電流信号から車輪速度を判断する。
駆動力制御装置6は、回転駆動源の駆動力を制御する。例えば、回転駆動源がエンジンであれば、スロットルバルブの開度、燃料噴射量、点火時期などを調整することで、エンジン出力(回転数やエンジントルク)を制御する。また、回転駆動源がモータであれば、インバータを介してモータ出力(回転数やモータトルク)を制御する。
ブレーキアクチュエータ7は、マスターシリンダ10と各ホイールシリンダ11FL〜11RRとの間に介装してある。
マスターシリンダ10は、運転者のペダル踏力に応じて2系統の液圧を作るタンデム式のもので、プライマリ側をフロント左・リア右のホイールシリンダ11FL・11RRに伝達し、セカンダリ側を右前輪・左後輪のホイールシリンダ11FR・11RLに伝達するダイアゴナルスプリット方式を採用している。
ブレーキアクチュエータ7は、アンチスキッド制御(ABS)、トラクション制御(TCS)、スタビリティ制御(VDC:Vehicle Dynamics Control)等に用いられる制動流体圧制御回路を利用したものであり、運転者のブレーキ操作に係らず各ホイールシリンダ11FL〜11RRの液圧を増圧・保持・減圧できる。
プライマリ側は、第1ゲートバルブ12Aと、インレットバルブ13FL(13RR)と、アキュムレータ14と、アウトレットバルブ15FL(15RR)と、第2ゲートバルブ16Aと、ポンプ17と、ダンパー室18と、を備える。
第1ゲートバルブ12A・12Bと、インレットバルブ13FL〜13RRと、アウトレットバルブ15FL〜15RRと、第2ゲートバルブ16A・16Bとは、夫々、2ポート2ポジション切換・シングルソレノイド・スプリングオフセット式の電磁操作弁である。また、第1ゲートバルブ12A・12B及びインレットバルブ13FL〜13RRは、非励磁のノーマル位置で流路を開放し、アウトレットバルブ15FL〜15RR及び第2ゲートバルブ16A・16Bは、非励磁のノーマル位置で流路を閉鎖するように構成してある。
また、ポンプ17は、負荷圧力に係りなく略一定の吐出量を確保できる歯車ポンプ、ピストンポンプ等、容積形のポンプで構成してある。
上記の構成により、プライマリ側を例に説明すると、第1ゲートバルブ12A、インレットバルブ13FL(13RR)、アウトレットバルブ15FL(15RR)、及び第2ゲートバルブ16Aが全て非励磁のノーマル位置にあるときに、マスターシリンダ10からの液圧がそのままホイールシリンダ11FL(11RR)に伝達され、通常ブレーキとなる。
したがって、コントローラ5は、第1ゲートバルブ12A・12Bと、インレットバルブ13FL〜13RRと、アウトレットバルブ15FL〜15RRと、第2ゲートバルブ16A・16Bと、ポンプ17とを駆動制御することによって、各ホイールシリンダ11FL〜11RRの液圧を増圧・保持・減圧する。
また、本実施形態では、バネ形のアキュムレータ14を採用しているが、これに限定されるものではなく、各ホイールシリンダ11FL〜11RRから抜いたブレーキ液を一時的に貯え、減圧を効率よく行うことができればよいので、重錘形、ガス圧縮直圧形、ピストン形、金属ベローズ形、ダイヤフラム形、ブラダ形、インライン形など、任意のタイプでよい。
図3は、加減速度制御処理を示すフローチャートである。
先ずステップS101では、切換えフラグfsが0にリセットされているか否かを判定する。この切換えフラグfsは、制御モード切換えスイッチ21の切換え状態を表し、初期設定ではfs=0にリセットしてある。判定結果がfs=0のときには、個別操作制御モードを実行するためにステップS102に移行する。一方、判定結果がfs=1のときには、統合操作制御モードを実行するためにステップS106に移行する。
図4は、個別操作制御モード時の目標加減速度Gaの設定に用いるマップである。
このマップは、横軸が操作量Saであり、縦軸が目標加減速度Gaである。目標加減速度Gaは、便宜上、正値を加速度とし、負値を減速度とする。先ず、操作量Saが0(非操作状態)から予め定められた設定値Sa1の範囲にあれば、目標加減速度Gaが0を維持する。ここで、設定値Sa1までの区間αは、アクセルペダル8の所謂ロスストロークや遊びに相当し、操作フィーリングによって調整するパラメータである。また、操作量Saが設定値Sa1から最大操作量SaMAXの範囲で増加するときに、目標加減速度Gaが0から正側の最大加減速度GaMAXの範囲で増加する。この特性線は、線形でなくとも、非線形としてもよい。
続くステップS103では、図5のマップを参照し、ブレーキペダル9の操作量Sbに応じて目標加減速度Gbを設定する。操作量Sbとは、ブレーキストロークセンサ3で検出したブレーキペダル9の操作位置、及びブレーキ踏力センサ4で検出した運転者の踏力の少なくとも一方である。
このマップは、横軸が操作量Sbであり、縦軸が目標加減速度Gbである。目標加減速度Gbは、便宜上、正値を加速度とし、負値を減速度とする。先ず、操作量Sbが0(非操作状態)から予め定められた設定値Sb1の範囲にあれば、目標加減速度Gbが0を維持する。ここで、設定値Sb1までの区間αは、ブレーキペダル9の所謂ロスストロークや遊びに相当し、操作フィーリングによって調整するパラメータである。また、操作量Sbが設定値Sb1から最大操作量SbMAXの範囲で増加するときに、目標加減速度Gbが0から負側の最小加減速度GbMINの範囲で減少する。この特性線は、実線で示すような線形でなくとも、一点鎖線で示すように非線形としてもよい。
G=Ga+Gb
続くステップS105では、目標加減速度Gに基づいて、駆動力制御装置6とブレーキアクチュエータ7とを駆動制御してから、所定のメインプログラムに復帰する。
ステップS106では、図6のマップを参照し、アクセルペダル8の操作量Saに応じて目標加減速度Gaを設定する。操作量Saとは、アクセルセンサ2で検出したアクセルペダル8の操作位置である。
このマップは、横軸が操作量Saであり、縦軸が目標加減速度Gaである。目標加減速度Gaは、便宜上、正値を加速度とし、負値を減速度とする。個別操作制御モード時と異なる主な点は、アクセルペダル8の操作量Saだけで、目標加減速度Gaを正側だけでなく、負側にも振れることである。
このマップは、横軸が操作量Sbであり、縦軸が目標加減速度Gbである。目標加減速度Gbは、便宜上、正値を加速度とし、負値を減速度とする。個別操作制御モード時と異なる主な点は、ブレーキペダル9に対する操作初期のロスストロークや遊びに相当するαを排除したことである。
先ず、比較例について説明する。
従来から、アクセルペダル8にブレーキペダルの機能を統合し、アクセルペダル8の操作だけで車両を加速させたり減速させたりする技術思想があり、本実施形態の統合操作制御モードのように、アクセルペダル8の操作量Saだけで、車両の加減速を切換えるものがある。
この場合、アクセルペダル8の可動範囲を、加速制御範囲と減速制御範囲とに区分けするが、減速制御に使用できる範囲が限られているので、コントロール性の観点から、ある程度の減速度までしか発生させることができない。したがって、それ以上の減速度が必要であれば、運転者はブレーキペダル9を追加で踏み込まなければならないが、ある程度の減速度が既に作用しているので、それを上回る踏み込み量がないと減速度が増加せず、運転者の意図した減速度が得られない。このように、ブレーキペダル9を踏み込んでいるのに、車両の減速度が増加しないといった空走感を運転者に与えてしまう。
時点t1からアクセルペダル8の操作量Saを閾値thから減少させてゆくと、目標加減速度Gが0から負側に減少してゆき、時点t2で操作量Saが0になると、目標加減速度Gの減少が停止する。さらに、時点t3からブレーキペダル9を踏み込んでも、アクセルペダル8の操作量Saが0のときの負値の目標加減速度Gが既に発生しているので、それを上回る踏み込み量がないと、目標加減速度Gの実数は減少せず、運転者の意図した減速度が得られない。なお、時点t2から時点t3の期間は、ペダル踏み換え期間であり、時点t3から時点t4の期間は、ブレーキペダル9の所謂ロスストロークや遊びを詰めている期間である。
本実施形態は、統合操作制御モードの場合(S101の判定が“No”)、アクセルペダル8が非操作状態のときには、目標加減速度Gaが負値の最小目標加減速度GaMAXとなる(S102)。また、ブレーキペダル9を踏み込むと、目標加減速度Gbが負側へ減少する(S103)。そして、アクセルペダル8の操作量Saに応じて設定した目標加減速度Gaと、ブレーキペダル9の操作量Sbに応じて設定した目標加減速度Gbとを加算したものを最終的な目標加減速度Gとして設定し(S104)、この最終的な目標加減速度Gに応じて車両の加減速度を制御する(S105)。
時点t1からアクセルペダル8の操作量Saを閾値thから減少させてゆくと、目標加減速度Gaが0から負側に減少してゆく。このとき、ブレーキペダル9は非操作状態にあるので、目標加減速度Gbは0を維持する。これら目標加減速度Gaと目標加減速度Gbとを加算した値を最終的な目標加減速度Gとする。時点t2で操作量Saが0になると、目標加減速度Gaが最小加減速度GaMINとなるので、その最小加減速度GaMINがそのまま目標加減速度Gとなる。
また、本実施形態では、運転者が足で操作するアクセルペダル8について説明したが、これに限定されるものではなく、運転者が手で操作するアクセルレバーに本実施形態を適用してもよい。
(1)本実施形態の加減速度制御装置によれば、アクセルペダル8の操作量Saが所定操作量以下であるときは、ブレーキペダル9の操作量Sbがゼロのときであっても、操作量Saに応じて所定の制動力が車両に付与される。この状態で、操作量Sbが増加すると、操作量Sbに応じて車両に付与する制動力を、上記所定の制動力から増加させる。
このように、運転者がアクセルペダル8の操作を中止するだけで、ある程度の減速度で車両を減速させることができ、さらに追加でブレーキペダル9を操作すれば、運転者が意図したさらに大きな減速度で車両を減速させることができるので、減速操作性が向上する。
このように、統合操作制御モードの場合、個別操作制御モードのときよりも、設定値Sb1を小さくすることで、アクセルペダル8からブレーキペダル9へと踏み換えても、その踏み込み初期から車両の減速度を増加させることができる。
このように、統合操作制御モードの場合、設定値Sb1を0にすることで、アクセルペダル8からブレーキペダル9へと踏み換えても、その直後から車両の減速度を増加させることができる。
このように、運転者の踏力を用いることで、ブレーキペダル9の踏み始めを、より的確に検出することができる。
(6)本実施形態の加減速度制御装置によれば、操作量Sbは、ブレーキペダル9の操作位置である。
このように、ブレーキペダル9の操作位置(ストローク量)を用いることで、踏力センサを備える場合よりも、コストを抑制することができる。
《第2実施形態》
《構成》
本実施形態は、統合操作制御モードで、アクセルペダル8からブレーキペダル9へと踏み換える間に、目標加減速度Gを負側へ小さくするものである。
本実施形態は、前述した第1実施形態と装置構成は同一であり、コントローラ5で実行する加減速度制御処理のみが異なる。以下、第一実施形態と異なる点だけを説明し、同一部分については詳細な説明を省略する。
本実施形態は、前記ステップS103の処理の後に新たなステップS201を追加し、前記ステップS104の処理を新たなステップS202に変更し、前記ステップS107の処理の後に新たにステップS203〜S207の処理を追加する。
ステップS201では、目標加減速度Gtを0に設定してからステップS202に移行する。
ステップS202では、下記に示すように、目標加減速度Gaと目標加減速度Gbと目標加減速度Gtとを加算して最終的な目標加減速度Gを設定してから前記ステップS105に移行する。
G=Ga+Gb+Gt
ステップS205では、ブレーキペダル9の操作量Sbが0であるか否かを判定する。判定結果がSb=0のときには、まだブレーキペダル9は踏み込まれていないと判断してステップS206に移行する。一方、判定結果がSb>0のときには、ブレーキペダル9が踏み込まれていると判断してステップS207に移行する。
図11は、統合操作制御モード時の目標加減速度Gtの設定に用いるマップである。
このマップは、横軸が操作量Sbであり、縦軸が目標加減速度Gbである。目標加減速度Gbは、便宜上、正値を加速度とし、負値を減速度とする。先ず経過時間Tが0から予め定められた設定値T1の範囲で増加するときに、目標加減速度Gtが0から負側の最小加減速度GtMINの範囲で減少する。そして、経過時間Tが設定値T1を超えたら、目標加減速度Gtが最小加減速度GtMINを維持する。
ステップS207では、目標加減速度の前回値Gt(n-1)を今回値Gt(n)としてから前記ステップS202に移行する。
なお、ブレーキペダル9が踏み込まれ、その後、ブレーキペダル9の操作が解除されたときには、目標加減速度Gtを0にリセットする。
本実施形態では、アクセルペダル8の操作を終了してから(S203の判定が“Yes”)、ブレーキペダル9が非操作である(S205の判定が“Yes”)間に、つまりペダル踏み換え期間に、目標加減速度Gtを設定する(S206)。そして、この目標加減速度Gtを最終的な目標加減速度Gに上乗せする(S202)。そして、ブレーキペダル9が踏み込まれたときに(S205の判定が“No”)、目標加減速度Gtの減少を停止し、その時点の目標加減速度Gtを維持する(S207)。
時点t1からアクセルペダル8の操作量Saを閾値thから減少させてゆき、時点t2で操作量Saが0になる。この時点t2では、目標加減速度Gtは、目標加減速度Gaに従って最小目標加減速度aMINとなる。
そして、この時点t2から経時的に目標加減速度Gtが0から負側へと減少してゆくので、ブレーキペダル9を踏み込む前から目標加減速度Gを減少させることができる。したがって、運転者がアクセルペダル8の操作を解除した直後から、車両の減速度を増加させることができる。
但し、アクセルペダル8の操作を解除してから、ブレーキペダル9を踏み込むとは限らないので、アクセルペダル8の操作を解除してからの経過時間Tが設定値T1に達した時点で、目標加減速度Gtの減少を停止し、その時点の目標加減速度Gtを維持する。
時点t2からの経過時間Tが設定値T1に達した時点で、目標加減速度Gtが最小加減速度GtMINとなり、必要以上に目標加減速度Gtが減少することはない。したがって、運転者の減速意志に合わせて、目標加減速度Gを設定することができる。
以上より、目標加減速度Gtが「第三の目標加減速度」に対応し、ステップS203〜S207の処理が「第三の設定手段」に対応する。
(1)本実施形態の加減速度制御装置によれば、統合操作制御モードの場合、運転者がアクセルペダル8の操作を終了してからブレーキペダル9の操作を開始するまでの期間に、予め定められた変化率で0から負側に減少する目標加減速度Gtを設定する。そして、目標加減速度Gaと目標加減速度Gbと目標加減速度Gtとを加算した目標加減速度Gに応じて、車両の加減速度を制御する。
このように、アクセルペダル8の操作を終了した時点から目標加減速度Gtを設定し、これを最終的な目標加減速度Gに上乗せすることにより、運転者がブレーキペダル9を踏み込む前から、車両の減速度を増加させることができる。
このように、操作量Saの減少速度が速いほど、目標加減速度Gtの変化率を大きくすることで、運転者の減速意志に合わせて、速やかに車両の減速度を増加させることができる。
(3)本実施形態の加減速度制御装置によれば、操作量Saが0になってから予め定められた設定時間T1が経過した時点で、目標加減速度Gtを保持する。
このように、設定時間T1が経過した時点で、目標加減速度Gtを保持することで、運転者が望んでいないのに、車両の減速度が不必要に増加することを防止できる。
2 アクセルセンサ
3 ブレーキストロークセンサ
4 踏力センサ
5 コントローラ
6 駆動力制御装置
7 ブレーキアクチュエータ
8 アクセルペダル
9 ブレーキペダル
21 制御モード選択スイッチ
10 マスターシリンダ
11FL〜11RR 各ホイールシリンダ
12A・12B ゲートバルブ
13FL〜13RR インレットバルブ
14 アキュムレータ
15FL〜15RR アウトレットバルブ
16A・16B ゲートバルブ
17 ポンプ
18 ダンパー室
fs 切換えフラグ
GaMAX 最大加減速度
GaMIN 最小加減速度
GbMIN 最小加減速度
Sa 操作量
Sb 操作量
SaMAX 最大操作量
SbMAX 最大操作量
th 閾値
Sa1 設定値
Sb1 設定値
Claims (9)
- アクセルペダルの操作量を検出するアクセルセンサと、
ブレーキペダルの操作量を検出するブレーキセンサと、
前記アクセルペダルの操作量に応じて車両を加速させるとともに前記ブレーキペダルの操作量に応じて車両を減速させる個別操作制御モード、及び前記アクセルペダルの操作量に応じて車両を加速又は減速させるとともに前記ブレーキペダルの操作量に応じて車両を減速させる統合操作制御モードを有し、
前記個別操作制御モード及び前記統合操作制御モードの何れか一方に切換える制御モード選択スイッチと、
前記アクセルペダルの操作量に応じて目標加速度又は第一の目標減速度を設定する第一の設定手段と、
前記ブレーキペダルの操作量に応じて第二の目標減速度を設定する第二の設定手段と、
制動力を発生するブレーキアクチュエータと、
前記第一の目標減速度と前記第二の目標減速度とを加算した目標減速度、及び前記第二の目標減速度の何れか一方の目標減速度に対応する制動力を前記ブレーキアクチュエータに発生させる制御手段と、を備え、
前記制御モード選択スイッチが前記統合操作制御モードに切換えられている場合には、
前記第一の設定手段は、前記アクセルペダルの操作量が0よりも大きな閾値であるときには前記目標加速度及び前記第一の目標減速度を0とし、前記アクセルペダルの操作量が前記閾値よりも小さいほど前記第一の目標減速度を大きくし、前記第二の設定手段は、前記ブレーキペダルの操作量が大きいほど前記第二の目標減速度を大きくすることを特徴とする加減速度制御装置。 - 前記制御モード選択スイッチが前記個別操作制御モードに切換えられている場合には、
前記第二の設定手段は、前記ブレーキペダルの操作量が0から予め定められた設定値までの範囲にあるときには前記第二の目標減速度を0とし、前記ブレーキペダルの操作量が前記設定値よりも大きいほど前記第二の目標減速度を大きくし、
前記制御モード選択スイッチが前記統合操作制御モードに切換えられている場合には、
前記第二の設定手段は、前記個別操作制御モードのときよりも、前記設定値を小さくすることを特徴とする請求項1に記載の加減速度制御装置。 - 前記制御モード選択スイッチが前記統合操作制御モードに切換えられている場合には、
前記第二の設定手段は、前記設定値を0にすることを特徴とする請求項2に記載の加減速度制御装置。 - 前記制御モード選択スイッチが前記統合操作制御モードに切換えられている場合には、
運転者が前記アクセルペダルの操作を終了してから前記ブレーキペダルの操作を開始するまでの期間に、予め定められた変化率で0から増加する第三の目標減速度を設定する第三の設定手段を備え、
前記制御手段は、前記第一の設定手段で設定した第一の目標減速度と前記第二の設定手段で設定した第二の目標減速度と前記第三の設定手段で設定した第三の目標減速度とを加算した目標減速度に対応する制動力を前記ブレーキアクチュエータに発生させることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の加減速度制御装置。 - 前記第三の設定手段は、前記アクセルペダルの操作量の減少速度が速いほど、前記第三の目標減速度の変化率を大きくすることを特徴とする請求項4に記載の加減速度制御装置。
- 前記第三の設定手段は、前記アクセルペダルの操作量が0になってから予め定められた時間が経過した時点で、前記第三の目標減速度を保持することを特徴とする請求項4又は5に記載の加減速度制御装置。
- 前記ブレーキペダルの操作量は、前記ブレーキペダルに作用する運転者の操作力であることを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載の加減速度制御装置。
- 前記ブレーキペダルの操作量は、前記ブレーキペダルの操作位置であることを特徴とする請求項1〜7の何れか一項に記載の加減速度制御装置。
- アクセルペダルの操作量を検出し、
ブレーキペダルの操作量を検出し、
前記アクセルペダルの操作量に応じて車両を加速させるとともに前記ブレーキペダルの操作量に応じて車両を減速させる個別操作制御モード、及び前記アクセルペダルの操作量に応じて車両を加速又は減速させるとともに前記ブレーキペダルの操作量に応じて車両を減速させる統合操作制御モードを有し、
前記個別操作制御モード及び前記統合操作制御モードの何れか一方に切換え可能な制御モード選択スイッチを設け、
前記アクセルペダルの操作量に応じて目標加速度又は第一の目標減速度を設定すると共に、前記ブレーキペダルの操作量に応じて第二の目標減速度を設定し、前記第一の目標減速度と前記第二の目標減速度とを加算した目標減速度に対応する制動力をブレーキアクチュエータに発生させ、
前記制御モード選択スイッチが前記統合操作制御モードに切換えられている場合には、
前記アクセルペダルの操作量が0よりも大きな閾値であるときには前記第一の目標減速度を0とし、前記アクセルペダルの操作量が前記閾値よりも小さいほど前記第一の目標減速度を大きくし、前記ブレーキペダルの操作量が大きいほど前記第二の目標減速度を大きくすることを特徴とする加減速度制御方法。
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