JPH04166630A - 駆動力制御装置 - Google Patents
駆動力制御装置Info
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Auxiliary Drives, Propulsion Controls, And Safety Devices (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
を有する駆動力制御装置に関する。
いては大きく二つの利点を挙げることができる。一つは
低車速域における駆動力の向上であり、雪道あるいは発
進時に路面が濡れているときにタイヤがスリップして車
両が前に進まず速度も上がらないということがあるが、
かかる事態をなくし駆動力を上げることができるという
点であり、もう一つは、低高車速域全般における操縦安
全性の向上であり、突然タイヤがスリップし舵がきかな
くなるような事態を駆動力の制御によりなくすことがで
きるという点にある。
エンジンの出力を絞るもの、変速段を制御するもの、そ
して、ブレーキを制御するもの等がすでに知られており
、これら制御の手法についても、スリップに伴い駆動力
を制御するスリップ検出形式のもの(例えば特開昭59
−68537号公報)、路面の状況、車両の接地荷重か
らタイヤが駆動できる限界トルクを計算し、そのトルク
が得られるようにエンジンを制御する形式のもの(例え
ば特開昭60−147546号公報)等が知られている
。
えばスリップ値に応答する帰還制御によりエンジン出力
を制御すると制御系の遅れやエンジン回転数に伴い応答
の状況が変化すること等により減速、加速状態の反復発
生、これに伴い操舵性能についても影響が生ずるという
問題があり、また、タイヤ側からの限界トルクに基づく
方式には、かかるトルクの予測算出に車両の接地荷重、
路面の摩擦係数の検出を要し、かかる接地荷重にしても
それは車両の運転走行状態下での動荷重であることから
その検出は甚だ困難なものとならざるを得ない。
ーキ制御と、エンジンが発生すべきトルクをエンジン側
から把らえ、スリップ値に依存させずに、特殊なセンサ
を用いることなく、スリップを抑制することができるエ
ンジン出力制御を行うものに係り、スリップ検出手段及
びブレーキ制御装置を有する駆動スリップ制御装置とエ
ンジン出力制御装置間で信号線路を介して所要の信号が
授受できるようにしたものにおいて、車両が始動過渡運
転状態にあるとき、信号線路が断線しているとき、エン
ジン出力制御によるスリップ制御が行われないようにす
る駆動力制御装置を提供することを目的とする。
地速度から駆動輪のスリップを検出する手段と、この手
段からのスリップ信号に応動しブレーキ量を制御するブ
レーキ制御装置及び駆動スリップ制御系の作動状態表示
制御手段を有する駆動スリップ制御装置と、上記スリッ
プ信号に応動するエンジン出力制御装置と、上記駆動ス
リップ制御装置とエンジン出力制御装置間に配設された
信号線路であって、上記スリップ信号及びブレーキ制御
不能信号をエンジン出力制御装置に、これら両信号に係
わる信号線路の断線検出信号及びエンジン出力制御不能
信号を駆動スリップ制御装置にそれぞれ伝送する複数の
信号線路とを備えた車両の駆動力制御装置において、上
記エンジン出力制御装置は、車両が始動過渡運転状態に
あるとき及び上記信号線路に断線が検出されたときには
上記スリップ発生手段がスリップ信号を発生しても動作
しないように構成したものである。
置は、例えば、燃料同時噴射時及びシーケンシャル噴射
への切換時、エンジン水温が設定値に達していない時、
始動時及び始動後において燃料が増量されている時、吸
入空気量センサの加熱フィルムが加熱完了していない時
、点火進角値固定時等の車両が始動過渡運転状態にある
とき、信号線路に断線が検出されたときにはエンジン出
力制御によるスリップ制御が行われないから、異常制御
状態の発生を未然に防ぐことになる。
の車両における実施例のブロック図を示し、車両1は駆
動輪(前輪)2a、2b、従動輪3a、3b、エンジン
4を有し、エンジンの回転は変速機及び差動装置をもつ
動力伝達装置5を介して駆動輪2a、2bに伝達される
。エンジンの各気筒6a〜6fの動作行程、エンジンの
運転状態を検出するクランク角センサ7、カム角センサ
8、水温センサ9、吸気管路に設けられた吸入空気量セ
ンサ(エアフローメータ)10等の検出信号はエンジン
コントロールユニット(エンジン出力制御装置)11に
導入され、同ユニットは、りランク角センサ7、カム角
センサ8の信号に基づいて各気筒6a〜6fの点火プラ
グ12a〜12fの点火時期を制御し、各気筒のインジ
ェクタ138〜13fによる燃料噴射を制御する。
4bが駆動輪2a、2bに、同じく速度センサ15a、
15bが従動輪3a、3bにそれぞれ設けられ、これら
各センサの検出信号はASRコントロールユニット(駆
動スリップ制御装置)16に導入され、同ユニットは、
駆動輪速度と従動輪速度したがって車両の対地速度との
差に基づいて駆動輪のスリップ率を演算し、スリップ率
が目標スリップ率以上になった時にスリップ状態を判定
するスリップ検出手段を有し、これに伴いブレーキ制御
手段が、ブレーキ制御信号を出力する。
御回路18はASRコントロールユニット16からのス
リップ状態判定に基づくブレーキ制御信号に応答し、駆
動輪2a、2bのブレーキバッド19a、19bを制御
し、ブレーキ制御によりスリップを制御する。
ルユニット16との間に三つの信号線路20a、20b
、20cが配設される。信号線路20aはASRコント
ロールユニット16がスリップ状態を判定したときスリ
ップ信号(A E T)をエンジンコントロールユニッ
ト11に与えるものであり、同ユニット11はスリップ
信号に応答し、エンジン出力を制御する。信号線路20
bはASRコントロールユニット16がスリップ状態判
定に基づくブレーキ制御が可能か否かについての状態信
号、言うならばブレーキ制御不能信号をエンジンコント
ロールユニット11に与えるものであり、第3の信号線
路20Cは、エンジン側スリップ制御不能状態及び信号
線路フェール状態についてのモニタ信号(EAM)を伝
送するものであって、エンジンコントロールユニット1
1がシステムの立上がり時に信号線路20a、20bに
ついて断線のチエツクを行い、断線状態が検出されると
その検出信号をASRコントロール二二ツト16に与え
るとともに、水温が低い等エンジン固有の問題でエンジ
ンの出力制御が行なえないときにそれを示す信号、エン
ジン出力制御不能信号をASRコントロールユニット1
6に印加する線路である。
すブロック図である。点火・噴射タイミング検出手段3
1はクランク角センサ7及びカム角センサ8の信号に応
答して点火及び燃料噴射のタイミング信号を発生し、各
点火プラグ12a〜12fの点火制御手段32及び各イ
ンジェクタ138〜13fの噴射制御手段33に印加す
る。またクランク角センサ7の信号はエンジン回転数算
出手段34に入力される。燃料噴射量算出手段35は、
エンジン回転数算出手段34で得られたエンジン回転数
Nと吸入空気量センサ10による吸入空気量Qから、燃
料噴射量TpをTp−kQ/Nに基づいて算出し、これ
を噴射制御手段33に与える。
射量Tpに応答し、同手段はエンジン回転数Nが高いと
きには点火時期を早めるように点火時期を決定する。点
火制御手段32は点火時期補正手段37を経て通常点火
時期算出手段36の出力信号に応答し、スリップ状態が
判定されないときには点火プラグ12a〜12fは通常
点火時期算出手段36で算出された点火時期に点火され
る。
35の噴射量Tpに基づいて、瞬時瞬時の、つまり制御
時における全気筒が稼働していると仮定した状態での、
実際のエンジントルク、即ち全気筒噴射に相当するエン
ジントルクT「の値を出力する。この実際のエンジント
ルクT「は、第6図に示すように燃料噴射量Tpと比例
関係にあり、Tr−ATp−B(ただし、A、Bは定数
)で示される噴射量Tpの1次関数である。
よりエンジンコントロールユニット11に入力されたス
リップ信号(AET)はスリップ開始判定手段39に導
入され、スリップ開始を判定しその出力信号Spを初期
目標エンジン回転数設定手段40及び初期目標エンジン
トルク設定手段41に印加する。
ップ率が目標スリップ率を超えた時点におけるエンジン
回転数を設定するものであって、この時点とエンジン回
転数算出手段34の算出時の差等を考慮し、エンジン回
転数算出手段34で得られるエンジン回転数Nを同回転
数Nに応答するエンジン回転数変化率演算手段43から
のエンジン回転数変化率内により補正して初期目標エン
ジン回転数Noを設定する。
定手段39の出力信号Spの発生に伴いエンジン出力ト
ルク変換手段38の実エンジントルクTr、エンジン回
転数変化率演算手段43のエンジン回転数変化率Nに応
答し初期目標エンジントルクTrbを設定する。
の値にエンジントルクを抑えればより以上のスリップは
発生しない。ところで、エンジンの出力トルクについて
考察すると、それはエンジンから駆動輪に至るまでのエ
ンジン及び駆動系を駆動するためのトルクと、駆動輪に
よって車体を駆動するためのトルクからなり、これをス
リップが発生しているときについてみれば、 エンジントルク−車体の加速トルク+エンジン及び駆動
系の加速トルク という関係が成立する。したがって、スリップが発生し
たときに、エンジントルクを、スリップ発生時の実エン
ジントルクからエンジン及び駆動系の加速トルク分を差
引いて得られる車体を加速するに必要なトルクに抑えれ
ば、より大きなスリップは発生せず、適切なスリップ率
を維持することが可能となる。
及び駆動系の慣性モーメントJと角加速度即ち回転数変
化率内の積であるから、この加速トルクはスリップが発
生し、エンジン及び駆動系の回転数に変化があるときに
得ることが可能であり、エンジン及び駆動系の慣性モー
メントJを一定とすると、エンジンおよび駆動系の加速
トルクはエンジン回転数変化率内に比例する値のものと
なる。
から理解されるように、初期目標エンジントルクTrb
として、実際のエンジントルクT「とエンジン回転数変
化率Nから T r b−T r−k pJ * ただし、kは定数
の関係式に基づくトルク値を設定する。
rbとなるようにエンジンの出力をIf御すればスリッ
プの増加が抑えられ適切な車両の駆動力が得られる訳で
あるが、燃料噴射量Tpからのエンジン発生トルク変換
の誤差、変速機のギヤチェンジ、操舵等による慣性モー
メントの変化等績々の誤差要因存在の問題がある。しか
し慣性モーメントの違いはエンジン回転数の変化となっ
て反映されるし、エンジントルク検出誤差等諸々の誤差
要因の存在もまた最終的にはエンジン回転数の変化とな
って現われる。そこで、エンジン回転数を初期の値に戻
すフィードバック項を付加することにより誤差要因の影
響を除くことが可能であり、目標エンジントルク設定手
段42には、初期目標エンジントルクTrbとともに、
かかるフィードバック量を導入するために初期目標エン
ジン回転数Noとエンジン回転数Nが導入され、目標エ
ンジントルクTrdを Trd=Trb−K (N−No) ただし、Kはエンジン回転数フィードバックゲイン の関係式に基づいて設定する。
ク変換手段38からの実際のエンジントルクT「と目標
エンジントルク設定手段42の目標エンジントルクTr
dに応答し、エンジン出力低減量を設定する。jf17
図は、3次元マツプで表されるエンジン出力の低減指数
Aoutを平面図上で示したものである。横軸は全6気
筒が稼働しているものとしての実際のエンジントルクT
「、縦軸は実際のエンジントルクTrと目標エンジント
ルクTrdとの比即ち正規化目標エンジントルクTn(
0〜1)であり、6気筒エンジンにあっては、低減指数
は例えば0〜6の値をとるものとし、図示点線で示すよ
うに実際のエンジントルクT「がT「1、正規化目標エ
ンジントルクTnがTnlのとき指数は4.8というこ
とになる。この指数値に基づき噴射気筒数・パターン設
定手段45は6気筒の内5気筒を噴射動作させるように
設定するとともに、いずれの気筒の燃料噴射をカットし
、どの気筒を動作させるかのパターンを設定し、噴射制
御手段33を介して各インジェクタを制御する。そして
5−4.8−0.2の低緘分は点火時期のリタード量で
あり、これが点火時期補正手段37に加えられて通常点
火時期算出手段36による点火時期からリタード量だけ
遅らせるように点火時期を補正して点火制御手段32を
介して点火プラグを制御する。このようにして、エンジ
ン出力の低減制御が行われ、実エンジントルクが目標エ
ンジントルクTrdとなるようにエンジン出力が制御さ
れる。
ルユニット16からブレーキ制御が行なえないことを示
す信号(AEB)が発生したときには、同信号を目標エ
ンジントルク設定手段42に導入し、目標エンジントル
ク値を変えるように、エンジン出力制御の少なくとも一
つの制御パラメータを変更し適切な駆動力が発生するよ
うにされる。
プ信号(AET)、水温センサ9及びその他のセンサ9
a例えばノックセンサの信号に応答し、エンジン側に支
障があるときエンジン制御ができないことを示す出力信
号を発生し、同信号は、かかる状態をASRコントロー
ルユニット16に第1図の信号線路20cを介して知ら
せるためのモニタ信号(EAM)の発生手段47に印加
される。このエンジン出力制御不能のモニタ信号がAS
Rコントロールユニット16に伝送された場合、同ユニ
ットは、かかる状態を表示手段で表示させるようにする
が、さらには、ブレーキ制御手段のブレーキ特性を変更
してもよい。
き、例えば、全気筒燃料同時噴射時及びシーケンシャル
噴射への切換時、始動時及び始動後において燃料が増量
されている時、吸入空気量センサの加熱フィルムの加熱
未完了時、点火進角値固定時等のとき、及び信号線路2
0a、20bの断線が検出されたときも、これら状態を
示す信号に応答して前記モニタ信号を発生させる。
ちブレーキ制御装置16についてのブロック図を示す。
動輪速度変換手段51は駆動輪速度Vdを算出し、対地
速度変換手段52は従動輪の速度センサ15a、15b
の信号から対地速度Vgを算出する。スリップ率演算手
段53は駆動輪速度Vdと対地速度Vgからスリップ率
SをS −(Vd−Vg)/Vd 但し、0≦S≦1 に基づいて算出する。目標スリップ率演算手段54は従
動輪の速度センサ15a、15bの信号から目標スリッ
プ率Stを演算するものであって、例えば、速度が大き
いとき、操舵時に大きな横力(サイドフォース)を要す
るとき、スリップ率を小さくするように、従動左右輪の
速度に依存させて目標スリップ率Stを演算する。スリ
ップ率Sと目標スリップ率Stはスリップ判定手段55
に人力されてスリップ率Sが目標スリップ率St以上に
なったときスリップを判定する。このスリップ判定の信
号はブレーキ制御条件判定手段56に入力され、同手段
は、対地速度変換手段52による対地速度、人為的に操
作されるASR・OFFスイッチ、エンジンモニタ信号
(EAM)に応答し、対地速度が高くなく、ブレーキ制
御がオフにされておらず、エンジン動作が正常であって
ブレーキ制御をしてもよいときに、スリップ判定の信号
が入力されるとブレーキ制御を可とする信号を出力する
。これに伴いブレーキ制御手段58は目標スリップ率S
tと実スリップ率Sに応じて適切なブレーキ量が得られ
るようにブレーキ制御を行い、ブレーキ信号発生手段5
9はブレーキ制御が行われていることを示す信号(AE
B)を発生する。
60に入力され、同手段はASRがオフでなく、モニタ
信号(EAM)によりエンジンに支障がないことを条件
としてエンジン制御を可とする信号を出力し、これに伴
いタイミング信号発生手段61はスリップ信号(A E
T)を出力するようになっている。上記モニタ信号は
、水温が設定値以下であるときを含む車両(エンジン)
が始動過渡運転状態にあるとき、信号線路20a、20
bの断線が検出されたときにも発生し、かかる状態時に
はスリップ信号(A E T)が発生されないから、ス
リップ判定手段がスリップ判定の信号を発生しても、エ
ンジンコントロールユニット(エンジン出力制御装置)
11は動作しない。
の信号、ASR・OFFスイッチ、エンジンモニタ信号
に応答するが、スリップ判定の信号の存在中はASRが
オフ、あるいはエンジンに異常が発生してもOFF表示
を可とせず、スリップ制御が続行されてスリップがなく
なったときにOFF表示を可とする判定を行い、ASR
・OFF表示発生手段63を動作させる。
ールユニット11のエンジン制御についてのフローチャ
ートを示す。
ンジン回転数Nの算出、燃料噴射量Tpの算出、通常点
火時期の設定が順次行われる。次いでスリップ信号(A
E T)が発生しているか否かが判定され(105)
、発生している(YESの)ときには、前回もそうであ
ったか否かが判定され(106)、今回新たにスリップ
信号が発生した(Noの)ときには、ステップ107で
初期目標エンジントルクTrbが算出設定され、ステッ
プ108で、初期目標エンジン回転数NOが設定される
。
)、実際のエンジントルクTrが算出されて(110)
、目標エンジントルクと実際のエンジントルクに基づい
てエンジン出力低減量についての指数Aoutが設定さ
れる。そしてステップ112.113で低減指数から噴
射気筒数及び点火時期のリタード量が設定され、次いで
点火時期及び噴射気筒パターンが設定され(113,1
14)、噴射、点火が行われ、ステップ101に戻る。
ていた(YESの)ときには、直ちにステップ109の
目標エンジントルク設定に進む。
きにはステップ116で別途、目標エンジントルクTr
aを算出し、ステップ110に移行する。このエンジン
トルクTraは、前回のトルク値に所定のトルク増分を
付加する形で最大トルク値に達するまで毎回更新される
。
き、信号線路20a、20bの断線が検出されたときに
は、前記ステップ105から115を実施しないように
することによりスリップ信号(A E T)の有無に拘
らず、スリップの発生に伴うエンジン出力制御が行われ
ないようにすることができる。
ルユニット16のスリップ検出、ブレーキ制御について
のフローチャートを示す。
〜204で駆動輪速度、対地速度、スリップ率が順次算
出される。ステップ205でASR・OFFスイッチ操
作されていないか否かが判定され、操作されていない(
Noの)ときはステップ206でエンジンに支障がない
か否かが判定される。エンジンに支障がないときはステ
ップ207でASR・OFFランプを消灯、即ちASR
が行なえる状態であることを示し、次いで、ステツブ2
08てスリップ状態か否かが判定される。
生しく209)、ステップ210で、例えば対地速度(
車速)が設定値以下か否かに基づき低車速であればブレ
ーキ制御条件を可(YES)とし、ステップ211.2
12でブレーキ信号を発生して、ブレーキ制御を実行し
、ステップ202に戻る。
いた場合は、ステップ213で現在スリップ状態である
か否か判定され、スリップ状態が続いている場合はステ
ップ206以降に移り、スリップ状態でない場合は、ス
テップ214でASR・OFFランプを点灯し、スリッ
プ信号(AET)をオフしく215)、ブレーキ信号を
オフにする(216)。
プ214に移り、ステップ208でスリップ状態にない
場合はステップ215に、そしてステップ210でブレ
ーキ制御条件を充足しない場合は上述のステップ216
に移行し、再びステップ202に戻る。
両が始動過渡運転状態にあるとき、例えば、燃料同時噴
射時及びシーケンシャル噴射への切換時、エンジン水温
が設定値に達していない時、始動時及び始動後において
燃料が増量されている時、吸入空気量センサの加熱フィ
ルムが加熱完了していない時、点火進角値固定時等の状
態にあるとき、信号線路に断線が検出されたときにはエ
ンジン出力制御によるスリップ制御が行われないから、
異常制御状態の発生を未然に防ぐことができる。
ジンコントロールユニットのブロック図、 第3図はASRコントロールユニットのブロック図、 第4図は本発明の実施例についてのフローチャート、 第5図はASRコントロールユニットについてのフロー
チャート、 第6図はエンジントルクと燃料噴射量の関係を示す特性
図、 第7図はエンジン出力低減量についての説明図である。 11・・・エンジンコントロールユニット、16・・・
ASRコントロールユニット、14a、14b・・・駆
動輪の速度センサ、15a、15b・・・従動輪の速度
センサ、20 a 、 20 b 、 20 c−信
号線路。 特許出願人 富士重工業株式会社 代理人 弁理士 小 橋 信 滓 量 弁理士 小 倉 亘 第6図 第7図 第4図 第5図 スタート 全信号イニシャライズ 201 駆動輪速度検出 =02 対地速度検出 203 スリップ率算出 204 ES スイッチ スリップ N。 No 状態か? ES エンジ YES モニタ信号(EA阿) ? ASR・OFFランプ消灯 207 21
ASR・OFFランプ点灯N。 スリップ状態か? スリップ信号(八ET)発生 20921 スリッ
プ信号(AFT)OFF1O O ブレーキ条件判定? ブレーキ信号発生 211 21 ブレー
キ信号OFFブレーキ網II 12
Claims (1)
- (1)駆動輪速度と対地速度から駆動輪のスリップを検
出するスリップ検出手段と、この手段からのスリップ信
号に応動しブレーキ量を制御するブレーキ制御装置及び
駆動スリップ制御系の作動状態表示制御手段を有する駆
動スリップ制御装置と、上記スリップ信号に応動するエ
ンジン出力制御装置と、上記駆動スリップ制御装置とエ
ンジン出力制御装置間に配設された信号線路であって、
上記スリップ信号及びブレーキ制御不能信号をエンジン
出力制御装置に、これら両信号に係わる信号線路の断線
検出信号及びエンジン出力制御不能信号を駆動スリップ
制御装置にそれぞれ伝送する複数の信号線路とを備えた
車両の駆動力制御装置において、 上記エンジン出力制御装置は、車両が始動過渡運転状態
にあるとき及び上記信号線路に断線が検出されたときに
は上記スリップ発生手段がスリップ信号を発生しても動
作しないように構成したことを特徴とする駆動力制御装
置。
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