JPH03258936A - 車両の出力制御方法 - Google Patents

車両の出力制御方法

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JPH03258936A
JPH03258936A JP2124283A JP12428390A JPH03258936A JP H03258936 A JPH03258936 A JP H03258936A JP 2124283 A JP2124283 A JP 2124283A JP 12428390 A JP12428390 A JP 12428390A JP H03258936 A JPH03258936 A JP H03258936A
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turning
torque
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礒田 桂司
Akio Shigehara
繁原 暁雄
Kiichi Yamada
喜一 山田
Masayuki Hashiguchi
雅幸 橋口
Masayoshi Ito
政義 伊藤
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明;よ旋回中の車両の路面状態に応して機関の駆動
トルク全迅速に低減させ、車両を安全に走行させるよう
にした車両の出力制御方法に関する。
〈従来の技術〉 車両の走行中にその運転状態、即ち、視界や気象、路面
の状況が急激に変化したり、滑りやすい低摩擦係数の路
面、例えば雪路や凍結路等の路面を車両が走行する場合
、駆動輪が空転して車両の操縦が極めて困難となる。
このような場合、駆動輪が空転しないように運転者がア
クセルペダルの踏み込み量を調整し、機関の出力を微妙
に制御することは、熟練者であっても非常に難しいもの
である。
同様に、旋回路を走行中の車両には、その走行方向と直
角な方向の横加速度に対応した遠心力が発生するため、
旋回路に対する車両の走行速度が高すぎろ場合には、タ
イ十のグリノブカの限界9越えて車体が横滑り4起こす
虞がある。
このような場合、機関の出力を適正に下げて旋回路に対
応した旋回半径で車両を安全に走行させるためにζよ、
特に旋回路の出口が確認できないような場合、或いは旋
回路の曲率半径が次第に小さくなっているような場合、
極めて高度な運転技術が要求される。
いわゆるアンダーステアリング傾向を有する一般的な車
両におし)では、車両に加わる横加速度の増大に伴って
操舵量を漸増させろ必要があるが、この横加速度が各車
両に特有の成る値を越えると、操舵量が急増して先にも
述べたように安全な旋回走行が困難となったり、或い(
ま不可能となる特性を持っている。
特に、アンダーステアリング傾向の強いフロントニンジ
ン前輪駆動形式の車両において(i、この傾向が顕著と
なることは周知の通りてある。
このようなことから、駆動輪の空転状態を検出し、駆動
輪の空転が発生した場合に(よ、運転者によるアクセル
ペダルの踏み込へ量とは関係無く、強制的に機関の出力
を低下させたり、威シ);よ車両の横加速度を検出し、
車両が旋回困難或い(ま旋回不能となる旋回限界の前に
、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量とは関係無
く、強制的に機関の出力を低下させるようにした出力制
御装置が考えられ、運転者が必要に応じてこの出力制御
装置を利用した走行と、アクセルペダルの踏み込み量に
対応して機関の出力を制御する通常の走行とを選択でき
るようにしたものが発表されている。
このような観点に基づいた車両の出力制御に関するもの
の内、従来知られているものは例えば駆動輪の回転数と
従動輪の回転数とを検出し、これらの回転数の差を駆動
輪のスリップ量とみなし、このスリップ量に応じて機関
の駆動トルクを制御したり、或い+、1車両のヨーイン
グ量(以下、これをヨーレートと呼称する)等に基づい
て機関の駆動トルクを制御するようにしたものである。
つまり、後者の方法において車両の高速急旋回中に主と
して発生するヨーイング等(′i、車速が高く且つ急旋
回なほどそれらの量も急激に増大する傾向を持つため、
振動センサや加速度センサ等によってヨーレートが検出
されたり、或いはこれらが所定値を越えた場合に機関の
駆動トルクを低減させるようにしている。
〈発明が解決しようとする課題〉 旋回中における車両のヨーレート等に基づいて機関の駆
動トルクを制御する従来の旋回制御装置では、振動セン
サや加速度センサ等によって車両のヨーレート等を検出
しているため、車両のヨーイング等が実際に発生してか
らてないと機関の駆動トルクを制御することはできない
従って、従来の旋回制御装置を組み込んだ車両では、制
御遅れを避ける乙とが根本的にてきず、車両の横加速度
9抑えで車両の姿勢全適切に保ちつつこの旋回路を安全
且つ確実に走り抜けろことが場合によって(:i不可能
となる虞があった。
本発明(よこのような問題県を解決するものであって、
車両旋回時における安定性及び安全性の向上を図ること
を目的とする。
く課題を解決するための手段〉 上述の問題点全解決するための本発明の車両の出力制御
方法は、車両の操舵輪の舵角と車両の横加速度と車速と
を検出してスタビリテイファクタを求める演算を行い、
該スタビリテイファクタ演算値と予め設定されたスタビ
リテイファクタの所定値とを比較して一致したときの横
加速度を検出して該検出値から路面の摩擦係数を推定し
、該推定値に基づいて予め設定された異なる路面状態用
の複数のマツプあるい1.を関数式からその時の路面状
態に適合したものを選択して、該選択したマツプあるい
は関数式に基づいて旋回中の車両の加わる横加速度の大
きさに応じた機関の目標駆動トルり全設定し、該機関の
駆動トルクが該目標駆動トルクとなるように開園するよ
うにしたことを特徴とするものである。
く作   用〉 まず、車両の操舵輪の舵角と横加速度と速度とを検出し
てこれからスタビリテイファクタを求める演算を行って
この演算値と予め設定されたスタビリテイファクタの所
定値とを比較する。この所定値は、例えば、標準値より
も悪い値と設定しておき、この所定値と一致したときの
横加速度を検出してこれから路面の摩擦係数を推定する
。次に、予め設定された乾燥路や湿潤路、雪路などの異
なる路面状態用のW数のマツプあるいは関数式の中から
、旋回中の車両の路面状態に適したものを選択してこれ
に基づいて機関の目標駆動トルクを設定する。そして、
機関の駆動トルクがこの目標1Erlhトノしりとなる
ように機関の駆動トルクを低減させる。
〈実 施 例〉 以下、図面に基づし)で本発明の実施倒台詳細に説明す
る。
第1図及び第2図に本発明の一実施例に係る車両の出力
IIJ御方法を実施するための前輪駆動形式の車両の概
略構造を、第3図にスロットル弁の駆動機構を示す。
第1図及び第2図に示すように、機関11の燃焼室12
に連結された吸気管13の途中には、乙の吸気管13に
よって形成される吸気通路14の開度を変化させ、燃焼
室12内に供給される吸入空気量を調整するスロットル
弁15を組み込んだスロットルボディ16が介装されて
いる。第1図及び第3図に示すように、スロットルボデ
ィ16にはスロットル弁15を一体に固定したスロット
ル軸17の両端部が回動自在に支持されている。吸気通
路14内に突出するこのスロットル軸17の一端部には
、アクセルレバ−18とスロットルレバー19とが同軸
状をなして嵌合されているっ 前記スロットル軸17とアクセルレバ−18の筒部20
との間には、ブシュ21及びスペーサ22が介装され、
これによってアクセノしレバー18はスロットル軸17
に対して@転自在となっている。更に、スロットル軸1
7の一端側に取り付けた座金23及びナツト24により
、スロットル軸17からアクセルレバ−18が抜は外れ
るのを未然に防止している。
又、このアクセルレバ−18と一体のケーブル受け25
には、運転者によって操作されるアクセルペダル26が
ケーブル27を介して接続しており、アクセルペダル2
6の踏み込み量に応じてアクセルレバ−18がスロット
ル軸17に対して回動するようになっている。
一方、前記スロットルレバー19はスロットル軸17と
一体に固定されており、従ってこのスロットルレバー1
9を操作することにより、スロットル弁15がスロット
ル軸17と共に回動する。又、アクセルレバ−18の筒
部20にはカラー28がこれと同軸一体に嵌着すしてお
り、前記スロットルレバー19の先端部には、このカラ
ー28の一部に形成した爪部29に係止し得るストッパ
3oが形成されている。これら爪部29とストッパ3゜
とは、スロットル弁15が開く方向にスロットルレバー
19を回動させろか、或いはスロットル弁15が閉まる
方向にアクセルレバ−18を回動させた場合に相互に係
止するような位置関係に設定されている。
前記スロットルボディ16とスロットルレバーエ9との
間には、スロットルレバー19のストッパ30をアクセ
ルレバ−18の爪部29に押し付けてスロットル弁15
を開く方向に付勢するねしりコイルばね31が、スロッ
トル軸17に嵌合された間抜をなす一対のばね受け32
,33を介し、乙のスロットル軸17と同軸状をなして
装着されている。又、スロットルボディ16から突出す
るストッパピン34とアクセルレバ−18との間にも、
アクセルレバ−18の爪部29をスロットルレバー19
のストッパ30に押し付けてスロットル弁15を閉じる
方向に付勢し、アクセルペダル26に対してデイテント
感を付与するためのねじりフィルばね35が前記カラー
28を介してアクセルレバ−18の筒部20にスロット
ル軸17と同軸状をなして装着されている。
前記スロットルレバー19の先端部には、基端をアクチ
ュエータ36のダイヤフラム37に固定した制御棒38
の先端部が連結されている。このアクチュエータ36内
に形成された圧力室39+とは、前記ねじりコイルばね
31と共にスロット4レバー19のストッパ30をアク
セルレバ−1Bの爪部29に押し付けてスロットル弁1
5を開く方向に付勢する圧縮コイルばね40が組み込ま
れている。そして、これら二つのばね31,40のばね
力の和よりも、前記ねじりコイルばね35のばね力のほ
うが大きく設定され、これζこよりアクセルペダル26
を踏み込むか、或い;よ圧力室39内の圧力全前記二つ
のばね31,40のばね力の和よりも大きな負圧にしな
い限り、スロットル弁15は開かないようになっている
前記スロットルボディ16の下流側に連結されて吸気通
路14の一部を形成するサージタンク41には、接続配
管42を介してバキュームタンク43が連通しており、
このバキュームタンク43と接続配管42との間には、
バキュームタンク43からサージタンク41への空気の
移動のみ許容する逆止め弁44が介装されている。これ
により、バキュームタンク43内の圧力はサージタンク
41内の最低圧力とほぼ等しい負圧に設定されろ。
これらバキュームタンク43内と前記アクチュエータ3
6の圧力室39とは、配管45を介して連通状態となっ
ており、この配管45の途中には非通電時閉基型の第一
のトルク制御用電磁弁46が設けられている。つまり、
このトルク制御用電磁弁46には配管45を塞ぐように
プランジャ47を弁座48に付勢するばね49が組み込
まれている。
又、前記第一のトルク制御用電磁弁46とアクチュエー
タ36との間の配管45に1.t1スロットル弁15よ
りも上流側の吸気通路14に連通する配管50が接続し
ている。そして、この配管50の途中には非通電時開散
型の第二のトルク制御用電磁弁51が設けられている。
つまり、このトルク制御用電磁弁51には配管50を開
放するようにプランジャ52を付勢するばね53が組み
込まれている。
前記二つのトルク制御用電磁弁46,51には、機関1
1の運転状態を制御する電子制御ユニット54 (以下
、これをECUと呼称する)がそれぞれ接続し、このE
CU34からの指令に基づいてトルク制御用電磁弁46
゜51に対する通電のオン、オフがデユーティ制御され
るようになっており、本実施例ではこれら全体て本発明
のトルク制御手段を構成している。
例えば、トルク制御用電磁弁46.51のデユーティ率
が0%の場合、アクチュエータ36の圧力室39がスロ
ットル弁】5よりも上流側の吸気通$14内の圧力とほ
ぼ等しい大気圧となり、スロットル弁15の開度はアク
セルペダル26の踏み込み量に一対一で対応する。逆に
、トルク制御用電磁弁46.51のデユーティ率が10
0%の場合、アクチュエータ36の圧力室39がバキュ
ームタンク43内の圧力とほぼ等しい負圧となり、制御
棒38が第1図中、左斜め上方に引き上げられろ結果、
スロットル弁15はアクセルペダル26の踏み込み量に
関係なく閉じられ、機関11の駆動トルクが強制的に低
減させられた状態となる。このようにして、トルク制御
用電磁弁46.51のデユーティ率を調整することによ
り、アクセルペダル26の踏み込み量に関係なくスロッ
トル弁15の開度を変化させ、機関11の駆動トルクを
任意に調整することができろ。
前記ECU34には、機関11に取り付けられて機関回
転数を検出するクランク角センサ55と、スロットルボ
ディ16に取り付けられてスロットルレバー19の開度
を検出するスロットル開度センサ56と、スロットル弁
15の全閉状態を検出するアイドルスイッチ57とが接
続し、これらクランク角センサ55及びスロットル開度
センサ56及びアイドルスイッチ57からの出力信号が
それぞれ送られる。
又、機関11の目標駆動トルクを算出するトルク演算ユ
ニット (以下、これをTCLと呼称する)58には、
前記スロットル開度センサ56及びアイドルスイッチ5
7と共にスロットルボディ16に取り付けられてアクセ
ルレバ−18の開度を検出するアクセル開度センサ59
と、駆動輪である左右一対の前輪60.61の回転速度
をそれぞれ検出する前輪回転センサ62,63と、従動
輪である左右一対の後輪64.65の回転速度全それぞ
れ検出する後輪回転センサ66.67と、車両68の直
進状態を基準として旋回時における操舵軸69の旋回角
を検出する操舵角センサ70と、車両68の旋回時にお
ける横加速度を検出するリニアGセンサ75とが接続し
、これらセンサ59,62,63,66.67゜70、
75からの出力信号がそれぞれ送られる。
ECU34とTCL58とは、通信ケーブル71を介し
て結ばれており、ECU34からは機関回転数やアイド
ルスイッチ57からの検出信号の他に吸入空気量等の機
関11の運転状態の情報がTCL581と送られる。逆
に、TCL58からはこのTCL58にて演算された目
標駆動トルクに関する情報がECU34に送られろ。
第4図に本実施例の車両の出力制御方法のフローチャー
トを、第5図に操舵軸の中立位置学習補正制御のフロー
チャートを、第6図に学習値の補正状態の一例を表わす
グラフ、第7図に旋回制御演算方法全表わす演算ブロッ
ク、第8図にスタビリテイファクタを説明するためのグ
ラフ、第9図に9面の摩擦係数を説明するためのグラフ
、第10図にそのフローチャートを示す。
本実施例では、第4図に示すように、乾燥路等のように
摩擦係数の比較的高い路面(以下、これを高μ路と呼称
する)での旋回制御を行った場合の1g1llの目標駆
動トルクT。Hと、凍結路や雪路等のように摩擦係数の
比較的低い路面(以下、これを低μ路と呼称する)での
旋回制御を行った場合の機関11の目標駆動トルクT。
Lと、湿潤路等のように摩擦係数が前述の高μ路と低μ
路の間に位置する路面(以下、これを中μ路と呼称する
)での旋回制御を行った場合の機関の目標駆動トルクT
 と@TCL58にて常に並行して演算し、これら3つ
の目標駆動トルクT。H2TOM、ToLから最適な最
終目標駆動トルクT。を選択し、機関11の駆動トルク
を必要に応じて低減てきろようにしている、 具体的に)よ、図示しなl、)イグニノノ:I:/キー
のオンy!I!作;こより本実施例の別箇プログラムが
開冶され、Mlにてまず桑、花軸旋回位置の初期値δ8
、。、の読り込みを行うと共に各凍フラグのリセノ、−
或い::この制御のサンプリング周期である15ミリ秒
毎の主タイマのカウント間延等の初期設定を行う。
そして、M 2にて各種センサからの検出信号に基づい
てT CL 58は車速■等をrjl、算し、これに続
いて前記操舵軸69の中立位置δ1をM3にて学習補正
する。この車両68の操舵軸69の中立位置δ。は、前
記イグニッションキーのオン操作の度に初期値δ1.、
が読み込まれるが、この初期値δM(。、::車両68
が後述する直進走行条件を満たした場合にのみ学習補正
され、イグニッションキーがオフ状態となるまでこの初
期値δ が学習補正されるようm(oン になっている。
次に、TCL58はM4:こて富μ路での旋回1訓a8
行った場合の機関11の目標駆動トルクT。Hと、中μ
路での、111i! i 1i1J !Uを行った場合
の機関の目標駆動)ルクT0゜と、低μ路での旋回1判
御を行った場合の機関11の目漂屋動トルクT。Lから
最適な:4を終目標駆動トルク1を後述する方法で選択
したのち、M5にて機関11の駆動トルクがこの最終目
標駆動トルクT。となるように、ECU34は一対のト
ルク制御用電磁弁46,51のデユーティ率を制加し、
これによって車両68を無理なく安全に走行させるよう
にしている。
このように、機関11の駆動トルクをM8にて主タイマ
のカウントダウンが終了するまで制如し、これ以降はM
9にて竺タイマのカウントダウンを再び開始し、そして
M2からこのM9までのステップを前記イグニッシ1ン
キーがオフ状態になるまで繰り返すのである。
操舵軸69の中立位置δ。をM3のステップにて学習補
正する理由は、車両68の整備時に1ViI#a60,
61のトーイン調整を行った場合や図示しない凍死′1
1車の車馬等の経年変化によって、操、花軸69の旋回
量と操舵輪フあろi1′tI輸60,61の笑覧の、舵
角δとの間にずれが発生し、操1花11i169の中立
位置δ、が変わってしまうことがあるためである。
この操舵軸69の中立位置δ1を学習補正する手順を表
す第5図に示すように、TCL58は後輪回転センサ6
6.67からの検出信号に基づき、C1にて車速Vを下
式(1)により算出する。
但し、上式においてvML、■□はそれぞれ左右一対の
後11ii64,65の周速度である。
次に、TCL、)8はC2にて左右一対の後輪64,6
5の周速度差(以下、これを後輪速差と呼称する)  
I VNL  ’+qR’を算出する。
しかるのち、TCL58はC3にて車速■が予め設定し
たraIIIIVAより大きいか否かを判定する。この
東洋は、11両68がある程1度のX*にならないと、
′#花に伴う′&縞速差■ML  ’l’IN ’等が
検出できないために必要たものであり、前記!i値VA
lよ車両68の走行特性等に基づいて実験等により、例
えば毎時20knの如く適宜設定される。
そして、i速■がagIVA以上であると判定した場合
には、TCL58はC4にて後1a速差1v、、L−v
□1が予め設定した、例えば毎時0.1に+mの如きa
*V、よりも小さいか否か、つまり車両68が直進状態
にあるかどうかを判定する。ここで、wI値V3を毎時
Okmとしないの;よ、左右の後輪64.65がタイヤ
の空気圧が等しくない場合、車両68が1進状態である
にもかかわらず左右一対の後輪64.65の周速度V1
.lL、■R8が相違してしまうためである。
この04のステップにて後輪速差1 ■ML−vl’I
N IがTR値v8以下であると判定したならば、 T
CL58はC5にて現在の操舵軸旋回位置δ−,,l、
が蹟花角センサ70により検出した前回の擾5舵Jd1
回位蓋δ  と屑−であるかどうかを判定する。この原
、運転者の手振れ等による影響を受けないように、操、
舵角センサ70による操舵軸69の旋回検出分解能を例
えば5度前後に設定しておくことが望ましい。
この05のステップにて現在の操舵11i1k 旋回位
置δ が前回の操4花輪旋回位置δ  と同Mjnl 
                         
          lI+n−11−であると判定し
たならぽ、TCL58はC6にて現在の車両68が直進
状態にあると判断し、とのTCL58に内蔵された図示
しない学習用タイマのカウントを開始し、これを例えば
0.5秒間継続する。
次に、TCL58はC7にて学習用タイマのカウント開
始から0.5秒経過したか否か、即ち車両68の直進状
態が0.5秒継続したかどうかを判定する。この場合、
車両68の走行当初においては学習用タイマのカウント
開始から0.5秒経過していないので、車両68の走行
当初;よC1からC7までのステップが繰り返されろこ
ととべる。
そして、学習用タイマのカウント開環から0.5秒が経
過したことを判断すると、TCLS81fC’lにて舵
角中立位置学習済フラグFHがセットされているか否か
、即ち今回の学習制御が初回であるか否かを判定する。
このC8のステップにて舵角中立位置学習済フラグFH
がセットされていないと判断した場合には、C9にて現
在の操舵uj1M回位蓋。
6m(、、lを新たな操re軸69の中立位置δ、い、
と見なしてこれ1eTCL58内のメモリに読み込み、
舵角中立位置学習済フラグFMをセットする。
このようにして、新たな操舵軸69の中立位置δ6..
.を設定したのち、この操舵軸69の中立位置δ、。を
基準として操舵軸69の旋回角δ、を算出する一方、C
10にて学習用タイマのカウントがクリアされ、再び舵
角中立位置学習が行われる。
前記C8のステップにて舵角中立位置学習済フラグF6
がセットされている、つまり舵角中立位置学習が二回呂
以降であると判断された場合、T CL 58 j: 
C11にて現在の操1花軸旋回位蓋δ が前回の操舵軸
69の中立位置δ。、。−1、と等しい、即ち δ   =δ Ill +nl      M +n −tlであるか
どうかを判定する。そして、現在の操舵軸旋回位置δ 
が前回の操舵軸69の中III(I′I) 文位置δ  と等しいと判定したならば、そ門(n−1
1 のままC10のステップに戻って再び次の舵角中立位置
学習が行われろ。
C11のステップにて現在の操舵軸旋回位置δ が操舵
系の遊び等が原因となって前回m (nl の操舵軸69の中立位置δ  と等しくない門 (n−
11 と判断した場合、現在の操舵軸旋回位置δ1.、。
をそのまま新たな操舵軸69の中立位置δ□、、。
と判断せず、これらの差の絶対値が予め設定した補正制
限量Δδ以上相違している場合には、前回の操舵軸82
の中立位置δ  に対口(I′l−1) してこの補正制限量Δδを加算或いは減算したものを新
たな東花紬69の中立位蓋δ と門(nl し、これをTCL58内のメモリに読み込むようにして
いる。
つまり、TCL58はC12にて現在の操、舵、S*、
w同位置δ から前回の操、舵輪69の申帛 fl 文位置δM(、、−11を減算した値が予め設定した負
の補正制限量−Δδよりも小さいか否かを判定する。そ
して、このC12のステップにて減算した値が負の補正
制限量−Δδよりも小さいと判断した場合には、C13
にて新たな操舵軸69の中立位置δ、。、を、前回の操
舵軸69の中立位置δ  と負の補正制限量−Δδ門f
n−11 とから δ   =δ    −Δδ 閂ITII      l′lIn−11と変更し、−
回当たりの学習補正量が無条件に負側へ大きくならない
ように′IEましている。
これにより、何らかの原因によって操舵角センサ70か
ら異常な検出信号が出力されたとしても、操舵軸69の
中立位置δ。が急激には変化せず、この異常に対する対
応を迅速に行うことができる。
一方、C12のステップにてR算した懐が負の補正制限
l−Δδよりら大きいと判断した場合には、C14にて
現在の操舵軸旋回位置δ から前回の操舵軸69の中立
位置δ1.。−1帛(nl を減算した埴が正の補正′IiJ限lΔδよりも大きい
か否かを判定する。そして、このC14のステップにて
減算した値が正の補正制限量Δδよりも大きいと判断し
た場合には、C15にて新たな操舵869の中立位置δ
M (、lを前回の操舵M69の中立位置δ□。−エ、
と正の補正制限量Δδとから δ =δ  +Δδ 門fil      門(I′l−11と変更し、−回
当たりの学習補正量が無条件に正側へ大きくならないよ
うに配慮している。
これにより、何らカ)の原因によって操舵角センサ70
から異常な検出信号が出力されたとしても、操舵軸69
の中立位置δ1が急激には変化せず、この異常に対する
対応を迅速に行うことができる。
ただし、C14のステップにて、msした値が正の補正
、11J U II:Δδよりろ小さし)と判断した場
合にに、C16にて現在の操舵軸旋回位置δ を新たC
操、花軸69の中立位蓋δ110.としてそのまま読み
出す。
従って、前輪60.61を11回状態のままにして停車
中の車両68が発進した場合、この時の操舵軸6つの中
立位蓋δ、の変化状態の一例を表す第6図に示すように
、操舵軸69の中立位置δ。の学習制御が初回の時、前
述したMlのステップにおける操舵軸旋回位置の初期値
δ1゜、からの補正量は非常に大きなものとなるが、二
回目以降の操舵軸69の中立位置δ。ばC13,C14
のステップにおける操作により、抑えられた状態となる
このようにして操舵軸69の中立位置δ。を学習補正し
た後、操舵軸旋回角δ8と車速Vに基づいて機関11の
駆動トルクを規制する車両68の旋回制御を行う。
この車両68の旋回制御に際し、TCLS8!j ′!
IkTFS!III ’IN ’a jA O、’−車
”14 V トカラ、車両68の目標横加速度Gy a
を算出し、車Ti168が極端なアンダーステアリング
とならないような車体前後方向の加5Ii度、つまり目
標前後加速度Gxoをこの宕原横加速度GYo!こ基づ
いて設定する。そして、この目標前後加速度G8゜と対
応する機関11の目標駆動トルクを求め、これら目Il
l駆動トルクをECU 54に出力する。
ところで、車両68の横加速度GYは後輪逮差1v1.
IL−v□1を利用して実際に算出することができるが
、操舵軸旋回角δ、を利用することによって、車両68
に作用する横加速度G7の値の予測が可能となるため、
迅速な制御を行うことができる利点を有する。
しかしながら、操舵軸旋回角δ、と車速Vとによって、
機関11の目標駆動トルクを求めるだけでは、運転者の
意志が全く反映されず、車両68の操縦性の面で運転者
に不満の残る虞がある。このため、運転者が希望してい
る@関11の要求駆動トルクTd:i!アクセルペダル
26のmみ込み量から求め、この要求躯勤トルクTdを
勘案して8!関11の目標態動トルりを設定することが
5!ましい。又、15ミリ秒毎に設定されろ機関11の
目:!I!駆動トルりの増減量が非常に大きな場合に1
よ、車両68の加減速に伴うショックが発生し、乗り、
心地の低下を招来することから、機Qllの目標蓼勤ト
ルクの増減量が車両68の乗り心地の低下を招来する程
大きくなった場合には、この目標駆動トルクの増減量を
規制する必要もある。
更に、路面が高μ路か中μ路か、あろいζよ低μ路かな
どによって、機WR11の目標′IIA勤トルクを変え
ないと、例えば低μ路を走行中に高μ路用の目標駆動ト
ルクで機関11を運転した場合、前輪60,61がスリ
ップして安全な走行が不可能となってしまう虞がある。
そのため、TCL58は高μ路用の目標駆動トルクT。
Hと中μ路用の目標駆動トルクT。、と低μ路用の目標
駆動トルクT。Lとをそれぞれ算出しておくことが望ま
しい。
第7図に示すように、T CL S 8 i::一対の
後輪回転センサ66.67の出力から$逮Vを前記(1
)式により演算すると共に*舵角センサ70からの検出
信号に基づ°、)て前輪60゜61の舵角δを下式(2
)より演算し、この時の車両68の目標横加速度Gvo
を下式(3)より求めろ。
δ、 δ=□                 ・・(2)
H 但し、ρは操舵歯車変逮比、lは車両68のホイールベ
ース、Aは車両のスタビリテイファクタである。
このスタビリテイファクタAは、周知のように車両68
の懸架装置の構成やタイヤの特性等によって決まる値で
ある。具体的には、定常円旋回時にて車両68に発生す
る実際の横加速度G7と、この時の操舵軸69の操舵角
比δ□/δM。(*、花軸6つの中立位iδ、1を基i
として横加速度GYが0近誇となるFIi低速走行状態
での操舵M69の′fM回角δ8゜に対して加逮待にお
iプろ操舵軸69の旋回角δ8の割合)との関係を表す
グラフにおけろ接線の傾きとして表現される。つまり、
横加速度Gヶが小さくて車速Vが余り高くない領域では
、スタビリテイファクタAがほぼ一定値となっているが
、横加速度GYが所定値を越えろと、スタビリテイファ
クタAが急増し、車両68は極めて強いアンダーステア
リング傾向を示すようになる。
以上のようなことから、本実施例ζζおいてスタビリテ
イファクタAを高μ路用の目標駆動トルクT。Hを算出
する場合にばAH=0.0015、中μ路用の呂律駆動
トルクT。、を算出する場合にはA、=0.003、低
μ路用の目標駆動トルクT。L!算出する場合にばAL
=O,OO5を採用する。
従って各目標横加速度(:以下の式にて求められろこと
となる。
このようにしてそれぞれ目m横加速度G−2G  、G
  を算出したならば、この目標横加速度Gv、、 G
v、、 G、Lと車速■とから目標前後加速度GXoを
求めるが、本実施例ではこの目標前後加速度Gx0を予
めTCL58に記憶された各マツプから読み出している
。このマツプは目標横加速度GY0の大きさに応じて車
両68が安全に走行できるような目標前後加速度Gx0
を車速Vと関係付けて表したものであり、試験走行結果
等に基づいて設定される。従って、このマツプCよ各路
面ごとに設定されている。
また、同図に示すように、TCL58は車速■と舵角δ
と車両のホイールベース11更に、リニアGセンサ75
から出力された実賛加7 t G、とに基づいて下式(
7)からスタビリテイファクタAを算出する。
第S図に示すように、左側の曲線:よ乾燥舗装’Ill
 %とでの定常円旋回における横加速度GVと操、蛇角
比δ、/δ3゜との関係を表わし、この路面のμ(mi
WA係数)をμ、とすると、横加速度G、 (単位二g
)はμ4を超えろことはできない。
そして、横加速度GYがμ4より成る程度小さく、且つ
、車速Vがあまり高くない領域では、スタビリテイファ
クタAがほぼ一定値であり、リニアな関係の領域となっ
ている。ところが、横加速度G9がμ4に近づくとスタ
ビリテイファクタAが急に増加(悪化)し、車両は極め
て強いアンダーステアリング傾向を示すようになる。
また、同図中、他の曲SはそれぞれjI!擦係数がμ4
.μ2.μ3Cμ4〉μ3〉μ2〉μm)の雨で濡れた
路面(μ)、圧雪路万(、α)、氷上(μ)におけるG
、とδ815□。との関係を表わす。いずれの路面の場
合も、前記と同様、横加速度G、、(−28面μを超え
られず、また路面μに近づくとリニア心関係から外れて
スタビリテイファクタAが急増する。
第9図::スタビリティファクタAの急増が良く判るよ
うに、第8図を書き換え、縦軸をスタビリテイファクタ
A1横軸を横加速度G、vにとったものである。
第9図に示すように、曲線は路面11131!係数がμ
1.μ2.μ3.μ4の場合の関係をそれぞれ表わして
いる。
そして、リニアな関係がある領域での標準的なスタビリ
テイファクタより大きな所定のmA’(例えばA’ =
 0.005 )となるときの横加速度GY□、 GY
2. GY3. GY4を求めろと、それらは路面の摩
擦係数μmμ2.μ3.μ4に極めて近い値となる。即
ち、GY、=μm、G7□=μ2゜GY3=μ3j G
v、=μ4となる・以上::アンダーステアリング煩向
の1両にっ5)でであるが、オーバーステアリング1頃
向の車両についても同様のことが言える。
従って、車両の操1花輪の舵角δ、車両の横加速度GY
及び車速V8検出し、検出した舵角δ、横加速度G7及
び車速Vに基づいてスタビリテイファクタを求めろ演算
を行い、スタビリテイファクタの演算値Aを、標準的な
スタビリテイファクタより悪い所定値Aと比較すること
により、スタビリテイファクタの演算値Aが前記所定値
A′に一致したときの横加速度の検出値GYを、路面の
摩擦係数μと推定することができる。
このように、スタビリテイファクタAを算出して路面の
*擦係数μを推定することで現在旋回中の車両68の路
面状態を判定することができる。
第9図に示すように、各路面状態で路面の摩擦係数μ(
横加速度GY)の範囲を3つに区分する。即ち、凍結路
やM路を含む0〜μ、の範囲を低μ路と設定し、湿1個
路を含むμ。〜ろのl1lL囲を中μ路と設定し、乾燥
路を含む6以上の範囲を高μ路と設定する。
従って、推定された路面の摩擦係数μが予め設定された
3つの範囲0〜μい、μ。〜μ8゜μ3〜のいずれかに
あるかで旋回中の車両の路面状態を判定し、この判定さ
れた路面状態に合う前述したマツプを選択する。
そして、この:i!訳されたマツプから求められた目標
前後加速度G工。により機関11の基準駆動トルクT、
を下式(8)により算出する。
但し、T、は車両68の横加速度GYのR数として求め
られろ路面の抵抗であるロードロード(Road −L
oad)  トルクであり、本実施例では第7図に示す
如きマツプから求めている。
次に、基準駆動トルクT、、の採用割合を決定するため
、この基準駆動トルクTに重み付けの糸数σを乗算して
補正基′S駆動トルクを求める。1み付;すのtfk数
α(:、車両68を旋回走行させてM験的に設定するが
、高μ路で::06程度n後の数値を採用し、低μ路で
12Fk数α(:高μ路用の係数αよりも大きく、例え
:ごα=0.8の如く設定されるが、これ1ま低μ路に
おいて運転者の要求に対する反映割合を少なくし、危険
性の高い低μ路を安全且つ確実に旋回走行できろように
したためである。
一方、クランク角センサ55により検出される機関回転
数N、をアクセル開度センサS9により検出されろアク
セル開度θ。とを基に運転者が希望する要求駆動トルク
T、をマツプから求め、次いで前記重み付けの係数αに
対応した補正要求駆動トルりを要求駆動トルクTdに(
1−α)を乗算することにより算出する。
例えば、a=0.6に設定した場合には、基準駆動トル
クT8と希望駆動トルクT6との採用割合が6対4とな
る。
従って、8!関11の高μ路用の目標駆動トルクT。H
lよ下式(9)にて算出されろ。
ToH=α・T、+(1−α)・T   ・・(9)同
様にして、機関11の中μ路用の目allly/E勤ト
ルクT。。、あるいは低μ路の目標駆動トルクT。L8
前記式(8)にて算出されろ。
なお、上述した旋回制御の手順をFftH化すルタメニ
運転者の要求駆動トルクT6を無視することも当然可能
であり、この場合には目標駆動トルクとして前記(7)
式により算出可能な基準駆動トルクT、を採用すれば良
い。又、本実施例のように運転者の要求駆動トルクTを
勘案する場合でも、重み付けの係数aを固定値とするの
ではなく、制御開始後の時間の経過と共に係数αの値を
漸次減少させたり、或いは車速に応じて漸次減少させ、
運転者の要求駆動トルクT6の採用割合を徐々に多くす
るようにしても良い。同様に、制御開始後のしばらくの
間は係数αの値を一定値にしておき、所定時間の経過後
に漸次減少させたり、或いは操舵軸旋回量δ8の増大に
伴って係数αの値を増加させ、特に曲率半径が次第に小
さくなるような旋回路に対し、車両68を安全に走行さ
せろようにすることも可能である。
更に、上述した演算処理方法では、今回算出した目標駆
動トルクと前回算出した目標駆動トルクとの差が増減許
容量□よりも大きいか否かを判定し、増減いずれの場合
でも増減許容量TK以内であれば、今匹算出した目障駆
動トルクをそのまま採用し、増減許容量TKを越えてい
る場合には、目標駆動トルクを増減許容量TKにて規制
している。
例えば、車両68の目標前後加速度Gx0を毎秒0.1
gに抑えたい場合には、前記(8)式を利用して −r T=0.1・−工−−−・Δt ρ、°ρ6 となる。
このように、上述した演算処理方法では、411関11
の急激なl!駆動トルク変動による加減速シ賃ツクを防
止するため、目標駆動トルクT。H,To、、、 To
、、を算出するに際して増、ii3’F容量T、により
この目障駆動トルクT、:1H2To、、TOLの規制
を図っているが、この規制を目標H&加速度Gx0に対
して行うようにしても良い。
この場合の増減許容量をGKとした時、n回時におけろ
目標前後加速度G3゜。の演算過程を以下に示す。
Gxo、−Gxo、、−、、>GK  の場合、G  
=G    +G XOn     XOfn−11K   −G 工。。  xo、、1.<−Gえ の場合、G=G  
  −G XOr+     XO(n−11K なお、主タイマのサンプリングタイムを15ミリ秒とし
て目標前後加速度Gx0の変化を毎秒0.1gに抑えた
い場合には、 G=0.1・Δt となる。
第10図に示すフローチャートに基づいて旋回制御の流
れを説明する。
Hlのステップにて前述した式(7)に基づいてスタビ
リテイファクタAを演算し、演算値が算出されたならば
H2のステップに移行する。H2のステップではスタビ
リテイファクタの演算!IAと予め設定されたスタビリ
テイファクタの所定値A′とを比較し、両者が一致した
ときの実際の横加速度G7をGセンサ75より検出して
これを路面のII!擦係数μであると推定する。推定値
μが求められろとH3のステップに移行して現在旋阿中
である車両68の路面状態を判定する。即ち、H3のス
テップで0くμくμ。であればH4のステップに移行し
、低μ路であると判定される。そして、U5のステップ
で低μ路用のマツプから目標前後加速度Gx0を求め、
H6のステップにて目標駆動トルクT0.を設定する。
また、H3のステップにて0くμくμいでなければHl
のステップに移行する。Hlのステップでμ、くμくμ
6であればH8のステップに移行し、中μ路であると判
定されろ。そして、H9のステップで中μ路用のマツプ
から目標前後加速度Gx0を求め、HIOのステップに
て目標駆動トルクT。Mfe設定する。
また )l 7のステップにてμえくμくμ、でなけれ
ばHllのステップに移行する。Hllのステップでμ
う〈μであればHl2のステップに移行し、高μ路であ
ると判定される。モしてHl3のステップで高μ路用の
マツプから目標前後加速度Gxoを求め、Hl4のステ
ップにて目標駆動トルクT。8を設定する。
以上のようにTCL581よ路面の摩擦係数の推定値μ
に基づいて3つのマツプから最適なマツプを選択した後
に目標駆動トルクT0を設定し、これをECU34に出
力する。
ECU34に(よ、機関口1f:数NI!と機関11の
駆動トルクとをパラメータとしてスロットル開度θアを
求めるためのマツプが記憶されており、ECU34はこ
のマツプを用い、現在の機関回転数N5とこの目標駆動
トルクT に対応した目標スロットル開度θア。を読み
出す。
次いで、ECUS4はこの目標スロットル開度θ□。と
スロットル開度センサ56から出ヵされろ実際のスロッ
トル開度θ、との腐差を求め、一対のトルク制御用ri
磁$46,51Dデユーティ率をR記層差に見合う値に
設定して各トルク制御用電磁弁46..51のプランジ
ャ47.52のソレノイドに電流を流し、アクチュニー
タ36の作動により実際のスロットル開度θ、が目標値
θア。に下がるように制御する。
なお、前述したHllのステップにてμ8くμでなけれ
ばTCL58は最終目標駆動トルクT0として機1g1
llの最大トルクT。を出力し、これによ))ECU5
4がトルク制御用電磁弁46.51のデユーティ率jt
O%側に低下させる結果、機関11′cよ運転者による
アクセルペダル26の踏み込み量に応じた駆動トルクを
発生する。この場合、本実施例では一対のトルク制御用
電磁弁46,51のデユーティ率を無条件に0%にはせ
ず、ECU34は実際のアクセル開度θ6と最大スロッ
トル開度規制値とを比較し、アクセル開度θ6が最大ス
ロットル開度規制値を越えろ場合;ま、スごットル開度
θ1が最大スロットに開度規制値となるように、一対の
トルク制御用Ti磁弁46.51のデユーティ率を決定
してプランジャ47゜52を駆動する。この最大スロッ
トル開度規制!1ば機関回転数N!:の関数とし、ある
値(例え(ご、2000rpm)以上で:よ全閉状態或
いはその近傍に設定しているが、これ以下の低回転の領
域では、機関@転数Nl!の低下に伴って数十%の開度
にまで次第に小さくなるように設定しである。
このようなスロットル開度θ工の規制を行う理由は、T
CL58が機関11の駆動トルクを低減する必要性の有
ることを判定した場合の制御の応答性を高めるためであ
る。即ち、現在の車両68の設計方針は、車両68の加
速性や最大出力を向上させるため、スロットルボディ1
6のボア径(通路断面積)を極めて大きくする傾向にあ
り、機′R11が低回転領域にある場合には、スロット
ル開度θアが数十%程度で吸入空気量が飽和してしまう
。そこで、アクセルペダル26の踏み込み量(こ応じて
スロットル開度θTを全開威し)ζよその近傍に設定す
るよりも、予め定めた位W(こ規制しておくことにより
、駆動トルクの低減指令力rあった時の目標スロットル
開度θTOと実際のスロットル開度θアとの偏差が少な
くなり、すばやく目標スロットル開度θ工。に下げろこ
とができるからである。
なお、上述の実施例において、高μ路旋回制御用、中μ
路旋回制御用、低μ路旋回制御用にそれぞれ目標横加速
度Gヶ。から目標前後加速度Gx0を求めろマツプを構
成し、これをTCL58に記憶しておくようにしたが、
これに限らず、例えば、マツプに相当する関数式によっ
て目積前後加速度Gx0を求めるようにしてもよい。
また、乙のマツプの数も3種類とした力τ2つでもよく
、多数でもよいものである。
更に、上述した本実施例の低μ路旋回制御において、低
μ路を判定するための実横加速度GYをGセンサ75に
よって求めたが、計算式によって求めてもよいものであ
る。
例えば、定常旋回時において、実横加速度GVIよ、 GY=V2/d (Vは車速、d(:旋回半径) として算出される。
そして、車両が右に施回している場合において、旋回の
中心を残とし、旋回の中心M0から内輪側までの距離を
dlとし、トレッドをΔdとし、内輪側の車輪速度を■
1とし、外輪側の車輪速度をv2とした場合に、V2/
V1= (Acl+d 1) /cl 1とされる。
更に、上記式を変形して 1/dl= (V2−Vl)/Δd−Vlとされる。そ
して、内輪側を特徴とする請求心加速度G、は GY=V 12/d 1 =■12・ (V2−Vl)/Δd−Vl=vx −(
V2−Vl)/Δd として算出される。
〈発明の効果〉 以上実施例を挙げて詳細に説明したように本発明の車両
の出力制御方法によれば、車両の操舵軸の舵角と横加速
度と速度からスタビリテイファクタを演算して!8面の
摩擦Fk数を推定し、その推定値に基づいて予め設定さ
れた異なる路面状態用の複数のマツプあるい;:関数式
から旋回中の車両の路面状態に適したものを選択して機
関の目標駆動トルクを設定し、機関の駆動トルクがこの
目標駆動トルクとなるように制御するようにしたので、
旋回中の路面状態を随時検出してそれに応じて機関の駆
動トルクを低減させろことで車両の横加速度の増大を防
止することができる。その電果、車両旋回時における安
定性及び安全性を向上させる乙とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図;よ本発明の一実施例に係る車両の出力制御方法
を実施するための115!関の制御系を表わす概I3構
成図、第2図はその概念図、第3図はそのスロットル弁
の駆動8!虜を表す断面図、第4図;よその制御の全体
の流れを表すフローチャート、第5図(:操舵軸の中立
位置学習補正制御の流れを表すフローチャート、第6図
は操舵軸の中立位置を学習補正した場合の学習値の補正
状態の−fRf−表すグラフ、第7図は旋回制御の演算
方法を表わすブロック図、第8図はスタビリテイファク
タを説明するための横加速度と操舵角比との関係を表わ
すグラフ、第9図は路面の摩擦係数を説明するための横
加速度とスタビリテイファクタの関係を表わすグラフ、
第10図は旋回#御のフローチャートである。 また、図中の符号で、11は機縛、12ば燃焼室、13
は吸気管、14は吸気通路、15はスロットル弁、17
はスロットル軸、18はアクセルレバ−19はスロット
ルレバー 26はアクセルペダル、27はケーブル、2
9は爪部、30【よストッパ、36はアクチュエータ、
38は制!!114.42は接続配管、43はバキュー
ムタンク、44は逆止め弁、45,50は配管、46.
511”トルク#加用電磁弁、541よECU、55は
クランク角センサ、56(よスロットル開度センサ、5
7ζよアイドルスイッチ、58はTCL、59はアクセ
ル開度センサ、60.61ば前輪、62,63は前輪回
転センサ、64,65は後輪、66.67は後輪回転セ
ンサ、68は車両、69は操舵軸、70ば操舵角センサ
、71は通信ケーブル、75はGセンサであり、Aはス
タビリテイファクタ、Gx。 は5標前後加速度、GVoは目標横加速度、G、vは実
損加速度、G78は高μ路用横加速度、Gア。は中μ路
用横加速度、GYLは低μ路用横加速度、gは重力加1
度、Tol、Iは高μ路用目標駆動トルク、TO,、は
中μ路用目標駆動トルク、ToLは低μ路用目標駆動ト
ルク、Toは最終目標駆動トルク、T。 ば基準駆動トルク、T、は要求駆動トルク、Vは![速
、θA:よアクセル開度、θ、(よスロットル開度、θ
7゜(よ目標スロットル開度、δはn輸の舵角、δ、;
;擾、花軸の旋回角、δ。;よWk舵袖中立位置である

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 車両の操舵輪の舵角と車両の横加速度と車速とを検出し
    てスタビリティファクタを求める演算を行い、該スタビ
    リティファクタ演算値と予め設定されたスタビリティフ
    ァクタの所定値とを比較して一致したときの横加速度を
    検出して該検出値から路面の摩擦係数を推定し、該推定
    値に基づいて予め設定された異なる路面状態用の複数の
    マップあるいは関数式からその時の路面状態に適合した
    ものを選択して、該選択したマップあるいは関数式に基
    づいて旋回中の車両の加わる横加速度の大きさに応じた
    機関の目標駆動トルクを設定し、該機関の駆動トルクが
    該目標駆動トルクとなるように制御するようにしたこと
    を特徴とする車両の出力制御方法。
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