JPH08324409A - 車輌のハイドロプレーニング検出装置 - Google Patents

車輌のハイドロプレーニング検出装置

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JPH08324409A
JPH08324409A JP15854295A JP15854295A JPH08324409A JP H08324409 A JPH08324409 A JP H08324409A JP 15854295 A JP15854295 A JP 15854295A JP 15854295 A JP15854295 A JP 15854295A JP H08324409 A JPH08324409 A JP H08324409A
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JP
Japan
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vehicle
hydroplaning
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detection device
vehicle speed
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JP15854295A
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Zensaku Murakami
善作 村上
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ハイドロプレーニングの発生を更に一層正確
に検出し、またハイドロプレーニング発生時に於ける車
輌の挙動をできるだけ安定化させる。 【構成】 操舵角θに基づき車輌の目標ヨーレートγt
を演算し(ステップ310)、ヨーレートセンサ(5
8)により車輌の実ヨーレートγを検出し、車速Vが所
定値Vci以上である場合に於いて目標ヨーレートγt と
実ヨーレートγとの偏差が大きいか否かを判別し(ステ
ップ360)、偏差が大きいときにはハイドロプレーニ
ング状態であると判定する(ステップ400)。またハ
イドロプレーニング状態であるときには後輪を制動する
(ステップ170)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は自動車等の車輌の走行時
に発生するハイドロプレーニングを検出する装置に係
る。
【0002】
【従来の技術】自動車等の車輌の走行時に発生するハイ
ドロプレーニングを検出する装置の一つとして、例えば
特開平5−107257号公報に記載されている如く、
車輪速を検出する車輪速検出手段と、ハイドロプレーニ
ング発生時に於ける車輪速の時間経過に伴う変化の基準
パターンを予め記憶する基準パターン記憶手段と、車輪
速の時間経過に伴う実変化を抽出する実変化パターン抽
出手段と、基準パターンと実変化パターンとの一致を判
別する判別手段とを有するハイドロプレーニング検出装
置が従来より知られている。
【0003】かかるハイドロプレーニング検出装置によ
れば、車輪速の実変化パターンがハイドロプレーニング
発生時に於ける車輪速変化の基準パターンと比較される
ことによりハイドロプレーニングの発生が判定されるの
で、悪路走行時や段差乗り上げ時に発生する車輪速の変
化と、ハイドロプレーニングに起因して発生する車輪速
の変化とを確実に識別し、これによりハイドロプレーニ
ングの発生を確実に検出することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記公開公報に
記載された従来のハイドロプレーニング検出装置に於い
ては、ハイドロプレーニング発生時に於ける車輪速の変
化のあらゆるパターンを基準パターン記憶手段に記憶さ
せなければならず、またハイドロプレーニング発生時に
車輪速が予め記憶された基準パターンとは異なるパター
ンにて変化した場合にはハイドロプレーニングを検出す
ることができないという問題がある。
【0005】本発明は、従来のハイドロプレーニング検
出装置に於ける上述の如き問題に鑑みてなされたもので
あり、本発明の主要な課題は、従動輪の車輪速の変動に
着目するのではなく、ハイドロプレーニング発生時に於
けるヨーレートの如き旋回状態量の変化や横力の如き車
輪に作用する力の変化に着目することにより、ハイドロ
プレーニングの発生を更に一層正確に検出し、またハイ
ドロプレーニング発生時に於ける車輌の挙動をできるだ
け安定化させることである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上述の如き主要な課題
は、本発明によれば、車速検出手段と、操舵角検出手段
と、操舵角に基づき車輌の基準旋回状態量を演算する手
段と、車輌の実旋回状態量を検出する手段と、車速が所
定値以上である場合に於いて前記基準旋回状態量と前記
実旋回状態量との偏差が大きいときにはハイドロプレー
ニング状態であると判定する判定手段とを有する車輌の
ハイドロプレーニング検出装置(請求項1の構成)、車
速検出手段と、操舵角検出手段と、操舵角に基づき操舵
輪に発生する基準の横力を演算する手段と、操舵輪の実
横力を検出する手段と、車速が所定値以上である場合に
於いて前記基準の横力と前記実横力との偏差が大きいと
きにはハイドロプレーニング状態であると判定する判定
手段とを有する車輌のハイドロプレーニング検出装置
(請求項2の構成)、又は車速検出手段と、車輪に作用
する前後力を検出する手段と、車輌の制動状態を検出す
る手段と、車輌が非制動状態にあり且つ車速が所定値以
上である場合に於いて前記車輪に作用する減速方向の前
後力が検出されるときにはハイドロプレーニング状態で
あると判定する判定手段とを有する車輌のハイドロプレ
ーニング検出装置(請求項3の構成)によって達成され
る。
【0007】また本発明によれば、上述の主要な課題を
効果的に達成すべく、請求項1乃至3の何れかの構成に
於いて、前記判定手段によりハイドロプレーニング状態
であると判定されたときには後輪を制動する手段を有す
るよう構成される(請求項4の構成)。
【0008】また本発明によれば、上述の主要な課題を
効果的に達成すべく、請求項1乃至3の何れかの構成に
於いて、前記車輌は後輪車軸に設けられた差動制限装置
を有し、前記ハイドロプレーニング検出装置は前記判定
手段によりハイドロプレーニング状態であると判定され
たときには前記差動制限装置の制限作用を大きくする手
段を有するよう構成される(請求項5の構成)。
【0009】また本発明によれば、上述の主要な課題を
効果的に達成すべく、請求項1乃至3の何れかの構成に
於いて、前記車輌は実ヨーレートが目標ヨーレートに一
致するよう前輪とは逆相に後輪を操舵する四輪操舵装置
を有し、前記ハイドロプレーニング検出装置は前記判定
手段によりハイドロプレーニング状態であると判定され
たときには前記後輪の操舵角を前記前輪と同相方向に補
正する手段を有するよう構成される(請求項6の構
成)。
【0010】
【作用】一般に、ハイドロプレーニングは高車速域に於
いてのみ発生し、特に車輌が直進している状況に於いて
ハイドロプレーニング状態が発生すると、運転者の操舵
操作は実質的に直進であるにも拘らず車体のヨーレート
や横加速度の如き旋回状態量が直進時の値とは大きく異
なる値になったり、車輪の横力が発生したりする。また
車輌が旋回している状況や旋回しようとする状況に於い
てハイドロプレーニング状態が発生すると、運転者の操
舵操作は旋回であるにも拘らず旋回状態量が発生しなか
ったり比較的急激に減少したりし、また車輪の横力が発
生しなかったり比較的急激に低下したりする。更に車輌
が直進中である場合及び旋回中である場合の何れの場合
にも、ハイドロプレーニング状態が発生すると車輪に水
の抵抗が作用するので、運転者が制動操作をしていなく
ても車輪に減速方向の前後力が作用する。
【0011】例えば図12は車輌が車速80km/h 、旋
回半径60mにて定常円旋回している状況に於いて水溜
まり(左輪の水深20mm、右輪の水深13mm)に突入し
た場合に於ける車体(フロントバンパ上)の横加速度G
y 、車体のヨーレートγ、左前輪の横力Fyfl 、右前輪
の横力Fyfr 、左前輪の前後力Fxfl 、右前輪の前後力
Fxfr の一例を示している。この図12より、車輌が定
常円旋回している状況に於いて水溜まりに突入しハイド
ロプレーニング状態が発生すると、旋回状態量、車輪の
横力及び前後力がそれぞれ正常な旋回が行われている際
の値より大きく乖離することが解る。
【0012】また図13は車輌が水溜まり中に於いて直
進状態より旋回状態へ移行する際の操舵角θ、車体のヨ
ーレートγ、車体の重心位置に於ける横加速度Gy の変
化を示しており、特に破線は車速が70km/h 、左輪の
水深が13mm、右輪の水深が8mmである場合を示してお
り、実線は車速が80km/h であり、左輪の水深が11
mmであり、右輪の水深が7mmである場合を示している。
この図13より、車輌が水溜まり中に於いて直進状態よ
り旋回状態へ移行する際にも、車速が低いときにはヨー
レートγ及び横加速度Gy は操舵角θの変化に対応して
変化し、従ってハイドロプレーニング状態は発生しない
が、車速が高くなるとハイドロプレーニング状態が発生
し、ヨーレート及び横加速度は操舵角の変化に対応して
変化しなくなり、特に横加速度の変化はヨーレートの変
化よりも早く操舵角の変化に対応しなくなることが解
る。
【0013】上述の請求項1の構成によれば、車速が所
定値以上である場合に於いて基準旋回状態量と実旋回状
態量との偏差が大きいときには判定手段によりハイドロ
プレーニング状態であると判定されるので、車輌が直進
走行している場合及び旋回し又は旋回しようとしている
場合の何れの場合にも、ハイドロプレーニング状態が発
生すれば基準旋回状態量と実旋回状態量との比較的大き
い偏差としてハイドロプレーニング状態の発生が確実に
検出される。
【0014】また上述の請求項2の構成によれば、車速
が所定値以上である場合に於いて基準の横力と実横力と
の偏差が大きいときには判定手段によりハイドロプレー
ニング状態であると判定されるので、車輌が直進走行し
ている場合及び旋回し又は旋回しようとしている場合の
何れの場合にも、ハイドロプレーニング状態が発生すれ
ば基準の横力と実横力との比較的大きい偏差としてハイ
ドロプレーニング状態の発生が確実に検出される。
【0015】また上述の請求項3の構成によれば、車輌
が非制動状態にあり且つ車速が所定値以上である場合に
於いて車輪に作用する減速方向の前後力が検出されると
きには判定手段によりハイドロプレーニング状態である
と判定されるので、車輌の走行状況に拘らず、ハイドロ
プレーニング状態が発生すれば車輪に作用する減速方向
の比較的大きい前後力としてハイドロプレーニング状態
の発生が確実に検出される。
【0016】特に上述の請求項4の構成によれば、判定
手段によりハイドロプレーニング状態であると判定され
たときには後輪が制動されるので、車速が低下されるこ
とにより車輌の安定性が向上される。
【0017】また上述の請求項5の構成によれば、判定
手段によりハイドロプレーニング状態であると判定され
たときには差動制限装置の制限作用が大きくされること
により、また上述の請求項6の構成によれば、判定手段
によりハイドロプレーニング状態であると判定されたと
きには後輪の操舵角が前輪と同相方向に補正されること
により、車輌のステア特性がアンダステア方向に補正さ
れるので、これらの構成によれば旋回時にハイドロプレ
ーニング状態になったりハイドロプレーニング状態にあ
るときに操舵が行われたりし、しかる後車輌がハイドロ
プレーニング状態より脱出しても、車輌の旋回状態が急
激にオーバステア状態になることに起因して車輌の安定
性が悪化することが確実に防止される。
【0018】
【好ましい実施態様】本発明の好ましい実施態様によれ
ば、請求項1の構成に於ける旋回状態量として車体のヨ
ーレート又は横加速度が選定され、請求項2の構成に於
ける操舵輪の実横力は車体の横加速度の関数として推定
により演算され、請求項3の構成に於ける車体に作用す
る前後力は車体の横加速度と車輪のころがり抵抗とに基
づき旋回時に車輪に作用する制動力として演算される。
【0019】以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実
施例について詳細に説明する。
【0020】図1はアクティブブレーキ装置が搭載され
た車輌に適用された本発明による車輌のハイドロプレー
ニング検出装置の第一の実施例を示す概略構成図であ
る。
【0021】図1に於いて、10FL、10FR、10RL、
10RRはそれぞれ左右前輪及び左右後輪を示しており、
これらの車輪の制動力はアクティブブレーキ装置12の
油圧回路14によりホイールシリンダ16FL、16FR、
16RL、16RRの制動圧が制御されることによって制御
されるようになっている。油圧回路14による各ホイー
ルシリンダの制動圧の制御はブレーキペダル18の踏み
込み操作に応じて駆動されるマスタシリンダ20により
制御され、また後に詳細に説明する如く電気式制御装置
22のマイクロコンピュータ24によって制御される。
【0022】従動操舵輪である左右前輪10FL及び10
FRは、ステアリングホイール26及びステアリングシャ
フト28の回転に応じてステアリング装置30、タイロ
ッド32FL及び32FRを介して操舵される。また駆動輪
である左右後輪10RL及び10RRはエンジン34の出力
がトランスミッション36、プロペラシャフト38、デ
ィファレンシャルギヤ装置40を介して駆動軸42RL及
び42RRへ伝達されることによって駆動される。エンジ
ン34の出力はアクセルペダル44の踏み込み量に応じ
てエンジン制御装置46によりスロットルバルブを駆動
するスロットルアクチュエータ50が制御されることに
よって制御され、これにより左右後輪10RL及び10RR
の駆動力が制御される。
【0023】電気式制御装置22はマイクロコンピュー
タ24と駆動回路とよりなっており、マイクロコンピュ
ータ24は図1には詳細に示されていないが例えば中央
処理ユニット(CPU)と、リードオンリメモリ(RO
M)と、ランダムアクセスメモリ(RAM)と、入出力
ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスに
より互いに接続された一般的な構成のものであってよ
い。マイクロコンピュータ24の入出力ポート装置には
車速センサ54より車速Vを示す信号、操舵角センサ5
6より操舵角θを示す信号、ヨーレートセンサ58より
車体のヨーレートγを示す信号、ブレーキペダル18に
設けられたブレーキスイッチ(BKSW)60よりブレ
ーキペダルが踏み込まれたか否かを示す信号が入力され
るようになっている。
【0024】またマイクロコンピュータ24のROMは
後述の如く種々の制御フローを記憶しており、CPUは
上述の種々のセンサにより検出されたパラメータに基づ
き後述の如く種々の演算を行ってハイドロプレーニング
状態が生じているか否かを判別し、ハイドロプレーニン
グ状態が生じているときには車輌の走行状態を安定化さ
せるべく後輪を制動しエンジンの出力を低下させるよう
になっている。
【0025】次に図2に示されたゼネラルフローチャー
トを参照して第一の実施例によるハイドロプレーニング
の検出及び検出時の制御の概要について説明する。尚図
2に示されたフローチャートによる制御は図には示され
ていないイグニッションスイッチの閉成により開始さ
れ、所定の時間毎に繰返し実行される。
【0026】まずステップ100に於いては車速センサ
54により検出された車速Vを示す信号等の読込みが行
われ、ステップ110に於いてはブレーキスイッチ60
がオン状態であるか否かの判別、即ち運転者により制動
操作が行われているか否かの判別が行われる。ステップ
110に於いて肯定判別が行われたときにはステップ1
80へ進み、否定判別が行われたときにはステップ12
0へ進む。
【0027】ステップ120に於いてはフラグFhpが1
であるか否かの判別、即ち後述のステップ300に於い
て既にハイドロプレーニング状態が生じていると判定さ
れたか否かの判別が行われ、否定判別が行われたときに
はステップ200に於いて車速Vが基準値Vci(例えば
80km/h 程度の定数)を越えているか否かの判別が行
われ、肯定判別が行われたときにはステップ300に於
いて図3に示された判定ルーチンに従ってハイドロプレ
ーニング状態が生じているか否かの判定が行われる。
【0028】またステップ120に於いて肯定判別が行
われたときには、換言すればステップ300に於いて既
にハイドロプレーニング状態が生じている旨の判定が行
われているときには、ステップ130に於いてハイドロ
プレーニング状態の判定が初めて行われたか否かを示す
フラグFstが0であるか否かの判別が行われ、肯定判別
が行われたときにはステップ140に於いてフラグFst
が1にセットされると共に車速判定の基準値Vs がその
時点に於ける車速Vにセットされる。
【0029】ステップ150に於いては車速Vがハイド
ロプレーニングに対する制御終了の車速基準値Vcf(基
準値Vciよりも小さい正の定数)以下であるか否か判別
が行われ、否定判別が行われたときにはステップ170
へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ160に
於いて車車速Vが基準値Vs −Vo (Vo は正の定数)
以下であるか否かの判別、即ち車速がハイドロプレーニ
ング状態が検出された時点の値よりVo 以上低下したか
否かの判別が行われる。
【0030】ステップ160に於いて否定判別が行われ
たときにはステップ170に於いてハイドロプレーニン
グに対する制御が実行される。即ち油圧回路14へ制御
信号が出力されることにより左右後輪10RL及び10RR
に制動力が与えられると共に、エンジン制御装置46へ
制御信号が出力されエンジン34の出力が低下されるこ
とによって左右後輪の駆動力が低下される。またステッ
プ160に於いて肯定判別が行われたときにはステップ
180に於いてハイドロプレーニングに対する制御が終
了され、ステップ190に於いてフラグFst及びFhpが
0にリセットされる。
【0031】ステップ200に於いては車速Vがハイド
ロプレーニング判定のための基準値Vci(正の定数)を
越えているか否かの判別が行われ、ステップ300に於
いては図3に示されたルーチンに従ってハイドロプレー
ニングが生じているか否かの判定が行われる。
【0032】次に図3に示されたフローチャートを参照
してステップ300に於いて実行されるハイドロプレー
ニング判定ルーチンについて説明する。
【0033】まずステップ310に於いてはKh をスタ
ビリティファクタとし、Lをホイールベースとして下記
の数1に従って基準ヨーレートγo が演算されると共
に、τを時定数としsをラプラス演算子として下記の数
2に従って目標ヨーレートγtが演算される。
【数1】γo =V*θ*(1+Kh *V2 )*L
【数2】γt =γo /(1+τ*s)
【0034】ステップ320に於いては操舵角θの絶対
値が直進位置判定の基準値θc (正の定数)未満である
か否かの判別、即ちステアリングホイール26が実質的
に直進位置にあるか否かの判別が行われ、肯定判別が行
われたときにはステップ410に於いて直進フラグFs
が1であるか否かの判別が行われる。ステップ410に
於いて否定判別が行われたときにはステップ490に於
いて直進カウンタのカウント値Cs が1インクリメント
された後、ステップ500に於いてカウント値Cs が基
準値Csc(正の一定の整数)を越えているか否かの判別
が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ510
に於いて直進フラグFs が1にセットされる。
【0035】またステップ410に於いて肯定判別が行
われたときにはステップ420に於いて車体のヨーレー
トγの絶対値が直進状態判定の基準値γc (正の定数)
未満であるか否かの判別、即ち車輌が実質的に直進状態
にあるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたとき
にはステップ430に於いてヨーレートγが0に書き換
えられ、ステップ440に於いてヨーレートγの絶対値
の積算値γs が演算される。
【0036】ステップ450に於いてはヨーレートの絶
対値の積算値γs が基準値γsc(正の一定の整数)を越
えているか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたと
きにはステップ400へ進み、否定判別が行われたとき
にはステップ460に於いてヨーレートの絶対値の積算
値γs を管理するカウンタのカウント値Cy が1インク
リメントされた後、ステップ470に於いてカウント値
Cy が基準値Cyc(正の一定の整数)を越えているか否
かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステッ
プ480に於いてカウント値Cy 及びヨーレートの絶対
値の積算値γsがそれぞれ0にセットされる。
【0037】またステップ320に於いて否定判別が行
われたときには、即ちステアリングホイール26が実質
的に直進位置にない旨の判別が行われたときには、ステ
ップ330に於いてフラグFs 及び直進カウンタのカウ
ント値Cs がそれぞれ0にリセットされ、ステップ34
0に於いて操舵角θの絶対値が旋回の線形領域判定の基
準値θe (基準値θc よりも大きい正の定数)を越えて
いるか否かの判別、即ち操舵角の大きさが車輌の線形領
域を越えているか否かの判別が行われ、肯定判別が行わ
れたときにはステップ350に於いて目標ヨーレートγ
t の絶対値が一定値γtmax(車輌の線形領域に於けるヨ
ーレートの最大値)にセットされる。
【0038】ステップ360に於いてはKを正の一定の
係数として、この係数とヨーレートγの絶対値との積が
目標ヨーレートγt の絶対値を越えているか否かの判
別、即ち車輌が正常な旋回を行うことによりヨーレート
の応答が正常に生じているか否かの判別が行われ、肯定
判別が行われたときにはステップ370に於いてカウン
タのカウント値Cが0にリセットされ、否定判別が行わ
れたときにはカウント値Cが1インクリメントされた後
ステップ390へ進む。ステップ390に於いてはカウ
ント値Cが基準値Cc (正の一定の整数)を越えている
か否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときにはス
テップ400に於いてフラグFhpが1にセットされる。
【0039】かくしてこの第一の実施例に於いて、車輌
が実質的に直進状態にある状況に於いてハイドロプレー
ニング状態が発生し、車体のヨーレートγが比較的大き
く変動するようになる場合には、ステップ320及び4
10に於いて肯定判別が行われ、ステップ420に於い
て否定判別が行われ、ステップ450に於いて肯定判別
が行われた後ステップ400が実行され、これによりハ
イドロプレーニング状態が発生している旨の判定が行わ
れる。
【0040】またこの実施例に於いて、車輌が旋回状態
にある状況又は旋回しようとする状況に於いてハイドロ
プレーニング状態が発生し、車体のヨーレートが本来生
じるべき値より比較的大きく変動するようになる場合に
は、ステップ320及び360に於いて否定判別が行わ
れ、ステップ390に於いて肯定判別が行われた後ステ
ップ400が実行され、これによりハイドロプレーニン
グ状態が発生している旨の判定が行われる。
【0041】換言すれば、第一の実施例によれば、車速
Vが基準値Vciを越えている場合に於いて下記の(1)
〜(3)の何れかの状況が生じるとハイドロプレーニン
グ状態が発生していると判定される。 (1)運転者の操舵操作は実質的に直進であるにも拘ら
ず、車輌がふらつくことにより車体のヨーレートが比較
的大きく変動する (2)運転者がの旋回操作したにも拘らず、車輌が旋回
応答しないことにより車体のヨーレートが発生しない (3)車輌の旋回中に車輌の挙動が変化することにより
車体のヨーレートが減少する
【0042】また第一の実施例によれば、ハイドロプレ
ーニング状態が発生していると判定されると、ステップ
120に於いて肯定判別が行われ、ステップ130、1
40を経由した後ステップ150又は160に於いて否
定判別が行われ、ステップ170に於いて左右後輪10
RL及び10RRが制動されると共にエンジン34の出力が
低下され、これにより車輌が減速される。
【0043】尚図示の第一の実施例に於いては、ステッ
プ360に於ける車輌が正常な旋回を行うことによりヨ
ーレートの応答が正常に生じているか否かの判別は、係
数Kとヨーレートγの絶対値との積が目標ヨーレートγ
t の絶対値を越えているか否かの判別により行われるよ
うになっているが、ヨーレートγの絶対値と目標ヨーレ
ートγt の絶対値との偏差(|γ|−|γt |)の絶対
値が所定の基準値を越えているか否かの判別により行わ
れてもよい。
【0044】図4は差動制限装置が搭載された車輌に適
用された本発明による車輌のハイドロプレーニング検出
装置の第二の実施例を示す概略構成図、図5は第二の実
施例に於けるハイドロプレーニングの検出及び制御を示
すゼネラルフローチャート、図6は図5に示されたゼネ
ラルフローチャートのステップ300に於けるハイドロ
プレーニング判定ルーチンを示すフローチャートであ
る。尚図4に於いて図1に示された部分に対応する部分
には図1に於いて付された符号と同一の符号が付されて
おり、また図5及び図6に於いて図2及び図3に示され
たステップに対応するステップには図2及び図3に於い
て付されたステップ番号と同一又はa付きの同一のステ
ップ番号が付されている。
【0045】この実施例に於いては、左右の後輪10RL
及び10RRへエンジン34の駆動力を分配供給するディ
ファレンシャルギヤ装置40にはそれ自身周知の差動制
限装置64が組み込まれており、差動制限装置64は後
述の如く電気式制御装置22よりの制御信号によって制
御されるようになっている。また電気式制御装置22に
は車体のヨーレートγを示す信号の代わりに横加速度セ
ンサ62より車体の横加速度Gy を示す信号が入力され
るようになっている。
【0046】またこの実施例に於けるハイドロプレーニ
ングの検出及び制御のゼネラルフローは第一の実施例の
フローと実質的に同一であるが、ステップ70に於いて
は差動制限装置64の差動制限作用が高くされ、これに
よりハイドロプレーニング状態が生じているときには車
輌のステア特性がアンダステア方向に補正されることに
よって車輌の走行安定性が向上される。
【0047】更にこの実施例に於けるハイドロプレーニ
ング判定ルーチンも車体のヨーレートγが以下の如く車
体の横加速度Gy に置き換えられる点を除き第一の実施
例と実質的に同一である。
【0048】特にステップ310aに於いては下記の数
3に従って基準横加速度Gyoが演算されると共に、下記
の数4に従って目標横加速度Gytが演算される。
【数3】 Gyo=γo *V =V2 *θ*(1+Kh *V2 )*L
【数4】Gyt=Gyc/(1+τ*s)
【0049】またステップ340に於いて操舵角θの絶
対値が旋回の線形領域判定の基準値θe を越えている旨
の判別が行われたときに実行されるステップ350aに
於いては目標横加速度Gytの絶対値が一定値Gymax(車
輌の線形領域に於ける横加速度Gy の最大値)にセット
され、ステップ360aに於いてはKを正の一定の係数
として、この係数と横加速度Gy の絶対値との積が目標
横加速度Gytの絶対値を越えているか否かの判別、即ち
車輌が正常な旋回を行うことにより横加速度の応答が正
常に生じているか否かの判別が行われる。
【0050】またステップ420aに於いては車体の横
加速度Gy の絶対値が外乱判定の基準値Gyc(正の定
数)未満であるか否かの判別により車輌が実質的に直進
状態にあるか否かの判別が行われ、肯定判別が行われた
ときにはステップ430aに於いて横加速度Gy が0に
書き換えられ、ステップ440aに於いて横加速度Gy
の絶対値の積算値Gysが演算される。
【0051】更にステップ450aに於いては横加速度
Gy の絶対値の積算値Gysが基準値Gysc (正の一定の
整数)を越えているか否かの判別が行われ、肯定判別が
行われたときにはステップ400へ進み、否定判別が行
われたときにはステップ460に於いて横加速度Gy の
絶対値の積算値Gysを管理するカウンタのカウント値C
y が1インクリメントされた後、ステップ470に於い
てカウント値Cy が基準値Cyc(正の一定の整数)を越
えているか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたと
きにはステップ480aに於いてカウント値Cy 及び横
加速度Gy の絶対値の積算値Gysがそれぞれ0にセット
される。
【0052】かくしてこの第二の実施例に於いて、車輌
が実質的に直進状態にある状況に於いてハイドロプレー
ニング状態が発生し、車体の横加速度Gy が比較的大き
く変動するようになる場合には、ステップ320及び4
10に於いて肯定判別が行われ、ステップ420aに於
いて否定判別が行われ、ステップ450aに於いて肯定
判別が行われた後ステップ400が実行され、これによ
りハイドロプレーニング状態が発生している旨の判定が
行われる。
【0053】またこの実施例に於いて、車輌が旋回状態
にある状況又は旋回しようとする状況に於いてハイドロ
プレーニング状態が発生し、車体の横加速度が本来生じ
るべき値より比較的大きく変動するようになる場合に
は、ステップ320及び360aに於いて否定判別が行
われ、ステップ390に於いて肯定判別が行われた後ス
テップ400が実行され、これによりハイドロプレーニ
ング状態が発生している旨の判定が行われる。
【0054】換言すれば、第二の実施例によれば、第一
の実施例の場合と同様車速Vが基準値Vciを越えている
場合に於いて下記の(1)〜(3)の何れかの状況が生
じるとハイドロプレーニング状態が発生していると判定
される。 (1)運転者の操舵操作は実質的に直進であるにも拘ら
ず、車輌がふらつくことにより車体の横加速度が比較的
大きく変動する (2)運転者がの旋回操作したにも拘らず、車輌が旋回
応答しないことにより車体の横加速度が発生しない (3)車輌の旋回中に車輌の挙動が変化することにより
車体の横加速度が減少する
【0055】また第二の実施例によれば、ハイドロプレ
ーニング状態が発生していると判定されると、ステップ
120に於いて肯定判別が行われ、ステップ130、1
40を経由した後ステップ150又は160に於いて否
定判別が行われ、ステップ170に於いて差動制限装置
64の差動制限作用が高くされ、これによりハイドロプ
レーニング状態が生じているときには車輌のステア特性
がアンダステア方向に補正されることによって車輌の走
行安定性が向上される。
【0056】尚図示の第二の実施例に於いては、ステッ
プ360aに於ける車輌が正常な旋回を行うことにより
横加速度の応答が正常に生じているか否かの判別は、係
数Kと横加速度Gy の絶対値との積が目標横加速度Gyt
の絶対値を越えているか否かの判別により行われるよう
になっているが、横加速度Gy の絶対値と目標横加速度
Gytの絶対値との偏差(|Gy |−|Gyt|)の絶対値
が所定の基準値を越えているか否かの判別により行われ
てもよい。
【0057】図7は四輪操舵装置が搭載された車輌に適
用された本発明による車輌のハイドロプレーニング検出
装置の第三の実施例を示す概略構成図、図8は第三の実
施例に於ける後輪操舵制御ルーチンを示すフローチャー
ト、図9は第三の実施例に於けるハイドロプレーニング
の検出及び制御を示すゼネラルフローチャート、図10
は図9に示されたゼネラルフローチャートのステップ3
00に於けるハイドロプレーニング判定ルーチンを示す
フローチャートである。尚図7に於いて図1に示された
部分に対応する部分には図1に於いて付された符号と同
一の符号が付されており、また図8及び図9に於いて図
2及び図3に示されたステップに対応するステップには
図2及び図3に於いて付されたステップ番号と同一又は
b付きの同一のステップ番号が付されている。
【0058】この実施例に於いては、左右の後輪10RL
及び10RRは後輪操舵機構66により操舵され、後輪操
舵機構66はそのアクチュエータ68が電気式制御装置
22と同様の構成を有する電気式制御装置70によって
図8に示された後輪操舵制御ルーチンに従って制御され
ることにより制御されるようになっている。また電気式
制御装置22にはヨーレートセンサ58より車体のヨー
レートγを示す信号、横加速度センサ62より車体の横
加速度Gy を示す信号、タイロッドの軸力を検出する操
舵軸力センサ72より操舵軸力Fs を示す信号が入力さ
れるようになっている。
【0059】後輪操舵制御ルーチンのステップ610に
於いてはnをステアリングギヤ比として下記の数5に従
って目標ヨーレートγt が演算され、ステップ620に
於いては目標ヨーレートγt と実ヨーレートγとの偏差
γt −γが演算される。
【数5】γt =V*(θ/n)*L(1+Kh *V2
【0060】ステップ630に於いてはKsrを正の係数
として下記の数6に従って後輪の操舵角θr が演算さ
れ、ステップ640に於いてはフラグFhpが1であるか
否かの判別が行われ、否定判別が行われたときにはその
ままステップ660へ進み、肯定判別が行われたときに
はステップ650に於いてKhpを正の補正係数として後
輪の操舵角θr がKhp*θr に補正される。ステップ6
60に於いては後輪操舵角θr に対応する制御信号がア
クチュエータ68へ出力され、これにより左右の後輪1
0RL及び10RRが後輪の操舵角θr に制御される。
【数6】θr =−Ksr(γt −γ)
【0061】またこの実施例に於けるハイドロプレーニ
ングの検出及び制御のゼネラルフローも第一の実施例の
フローと実質的に同一であるが、ステップ70に於いて
は電気式制御装置70へフラグFhpが1であることを示
す信号が出力され、これによりハイドロプレーニング状
態が生じているときには車輌のステア特性がアンダステ
ア方向に補正されることによって車輌の走行安定性が向
上される。
【0062】更にこの実施例に於けるハイドロプレーニ
ング判定ルーチンも車体のヨーレートγが以下の如く推
定操舵軸力Fshatに置き換えられる点を除き第一の実施
例と実質的に同一である。
【0063】特にステップ310bに於いては下記の数
7に従って横加速度Gy の関数G(Gy )として推定操
舵軸力Fshatが演算される。
【数7】Fshat=G(Gy )
【0064】またステップ340に於いて操舵角θの絶
対値が旋回の線形領域判定の基準値θe を越えている旨
の判別が行われたときに実行されるステップ350bに
於いては推定操舵軸力Fshatの絶対値が一定値Fsmax
(車輌の線形領域に於ける推定操舵軸力の最大値)にセ
ットされ、ステップ360bに於いてはKを正の一定の
係数として、この係数と操舵軸力Fs の絶対値との積が
推定操舵軸力Fshatの絶対値を越えているか否かの判
別、即ち車輌が正常な旋回を行うことにより操舵軸力の
応答が正常に生じているか否かの判別が行われる。
【0065】またステップ420bに於いては操舵軸力
Fs の絶対値が外乱判定の基準値Fsc(正の定数)未満
であるか否かの判別により車輌が実質的に直進状態にあ
るか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときには
ステップ430bに於いて操舵軸力Fs が0に書き換え
られ、ステップ440bに於いて操舵軸力Fs の絶対値
の積算値Fssが演算される。
【0066】更にステップ450bに於いては操舵軸力
の絶対値の積算値Fssが基準値Fssc (正の一定の整
数)を越えているか否かの判別が行われ、肯定判別が行
われたときにはステップ400へ進み、否定判別が行わ
れたときにはステップ460に於いて操舵軸力の絶対値
の積算値Fssを管理するカウンタのカウント値Cy が1
インクリメントされた後、ステップ470に於いてカウ
ント値Cy が基準値Cyc(正の一定の整数)を越えてい
るか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときには
ステップ480bに於いてカウント値Cy 及び操舵軸力
の絶対値の積算値Fssがそれぞれ0にセットされる。
【0067】かくしてこの第三の実施例に於いて、車輌
が実質的に直進状態にある状況に於いてハイドロプレー
ニング状態が発生し、操舵軸力が比較的大きく変動する
ようになる場合には、ステップ320及び410に於い
て肯定判別が行われ、ステップ420bに於いて否定判
別が行われ、ステップ450bに於いて肯定判別が行わ
れた後ステップ400が実行され、これによりハイドロ
プレーニング状態が発生している旨の判定が行われる。
【0068】またこの実施例に於いて、車輌が旋回状態
にある状況又は旋回しようとする状況に於いてハイドロ
プレーニング状態が発生し、操舵軸力が本来生じるべき
値より比較的大きく変動するようになる場合には、ステ
ップ320及び360bに於いて否定判別が行われ、ス
テップ390に於いて肯定判別が行われた後ステップ4
00が実行され、これによりハイドロプレーニング状態
が発生している旨の判定が行われる。
【0069】換言すれば、第三の実施例によれば、第一
の実施例の場合と同様車速Vが基準値Vciを越えている
場合に於いて下記の(1)〜(3)の何れかの状況が生
じるとハイドロプレーニング状態が発生していると判定
される。 (1)運転者の操舵操作は実質的に直進であるにも拘ら
ず、車輌がふらつくことにより車輪の横力が比較的大き
く変動する (2)運転者がの旋回操作したにも拘らず、車輌が旋回
応答しないことにより車輪の横力が発生しない (3)車輌の旋回中に車輌の挙動が変化することにより
車輪の横力が減少する
【0070】また第三の実施例によれば、ハイドロプレ
ーニング状態が発生していると判定されると、ステップ
120に於いて肯定判別が行われ、ステップ130、1
40を経由した後ステップ150又は160に於いて否
定判別が行われ、ステップ170に於いて後輪の操舵角
が前輪と同相方向に補正され、これによりハイドロプレ
ーニング状態が生じているときには車輌のステア特性が
アンダステア方向に補正されることによって車輌の走行
安定性が向上される。
【0071】尚図示の第三の実施例に於いては、ステッ
プ360bに於ける車輌が正常な旋回を行うことにより
操舵軸力の応答が正常に生じているか否かの判別は、係
数Kと操舵軸力Fs の絶対値との積が推定操舵軸力Fsh
atの絶対値を越えているか否かの判別により行われるよ
うになっているが、操舵軸力Fs の絶対値と推定操舵軸
力Fshatの絶対値との偏差(|Fs |−|Fshat|)の
絶対値が所定の基準値を越えているか否かの判別により
行われてもよい。
【0072】図11は本発明による車輌のハイドロプレ
ーニング検出装置の第四の実施例に於けるハイドロプレ
ーニング判定ルーチンを示すフローチャートである。尚
図には示されていないが、この実施例の電気式制御装置
にはサスペンションアームの歪みを検出するセンサより
前輪に作用する前後力Fs が入力される。
【0073】この実施例に於いては、まずステップ71
0に於いてA(Gy )を横加速度Gy の関数としDを前
輪のころがり抵抗として下記の数8に従って前輪の制動
力Fbfが演算され、ステップ720に於いて下記の数9
に従って前輪の外乱前後力Fxdが演算される。
【0074】
【数8】Fbf=Gy *A(Gy )+D
【数9】Fxd=Fx −Fbf
【0075】ステップ730に於いては外乱前後力Fxd
(車輌後方を正とする)が基準値Fxdc (正の定数)を
越えているか否かの判別が行われ、肯定判別が行われた
ときにはステップ740に於いて外乱前後力の積算を示
すフラグFhps が1にセットされ、ステップ750に於
いて外乱前後力の積算値Fxds が演算される。ステップ
760に於いては外乱前後力の積算値Fxds が基準値F
xdsc(正の定数)を越えているか否かの判別が行われ、
肯定判別が行われたときにはステップ770に於いてフ
ラグFhpが1にセットされる。
【0076】またステップ730に於いて否定判別が行
われたときには、ハイドロプレーニング状態は発生して
いないものと推定されるので、ステップ780に於いて
外乱前後力Fxdが0に書き換えられ、ステップ790に
於いてフラグFhps が0であるか否かの判別が行われ、
否定判別が行われたときにはステップ800に於いてカ
ウンタのカウント値Cが1インクリメントされ、ステッ
プ810に於いてステップ750の場合と同様外乱前後
力の積算が行われる。ステップ820に於いてはカウン
タのカウント値Cが基準値Cc を越えているか否かの判
別が行われ、否定判別が行われたときにはステップ76
0へ進み、肯定判別が行われたときにはステップ830
に於いてカウント値C、外乱前後力の積算値Fxds 、フ
ラグFhps が0にリセットされる。
【0077】かくしてこの第四の実施例に於いて、車輌
の走行中にハイドロプレーニング状態が発生し、水の抵
抗により前輪の減速方向への前後力が比較的大きく発生
するような場合には、ステップ730及び760に於い
て肯定判別が行われ、これによりハイドロプレーニング
状態が発生している旨の判定が行われる。
【0078】換言すれば、第四の実施例によれば、第一
の実施例の場合と同様車速Vが基準値Vciを越えている
場合に於いて、運転者の制動操作ないにも拘らず前輪に
減速方向の前後力が発生する状況が生じるとハイドロプ
レーニング状態が発生していると判定される。
【0079】尚上述の実施例の説明に於いては、ハイド
ロプレーニングの検出及び制御のゼネラルフローチャー
トとハイドロプレーニング判定ルーチンとが各実施例毎
に特定の関係をなすものとして説明されているが、各実
施例のハイドロプレーニングに対する制御と他の実施例
のハイドロプレーニング判定ルーチンとが組合されても
よく、また第一乃至第三の実施例に於けるハイドロプレ
ーニングに対する制御が相互に組み合わせて適用されて
もよい。
【0080】以上に於いては本発明を特定の実施例につ
いて詳細に説明したが、本発明はこれらの実施例に限定
されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実
施例が可能であることは当業者にとって明らかであろ
う。
【0081】例えば上述の第一及び第二の実施例に於い
ては、旋回状態量はそれぞれヨーレート及び横加速度で
あるが、旋回状態量はヨーレート又は横加速度の微分値
であってよく、その場合には基準旋回状態量は少なくと
も操舵角の微分値に基づき演算される。
【0082】また上述の第三の実施例に於いては、タイ
ロッドの軸力が操舵輪に作用する実横力として検出され
るようになっているが、操舵輪に作用する実横力は任意
の手段にて検出されてよく、例えばパワーステアリング
装置の油圧や操舵トルクとして検出されてもよい。また
図示の第三の実施例に於ける四輪操舵装置はヨーレート
フィードバック式のものであるが、四輪操舵装置は例え
ば操舵角比例式のものであってもよい。
【0083】また上述の第四の実施例に於いては、車輪
に作用する前後力はサスペンションアームの撓みに基づ
き検出されるようになっているが、この前後力も任意の
手段により検出されてよく、例えば実質的に車輌前後方
向に延在するリンクの軸力として検出されてもよい。
【0084】更に上述の第四の実施例は後輪駆動車に適
用される実施例であるが、車輌が前輪駆動車である場合
には運転者のアクセル操作による駆動力も考慮されなけ
ればならない。従って車輌が前輪駆動車である場合に於
いてスロットル開度が変化している状況に於いては、ハ
イドロプレーニングの判定が禁止されることが好まし
い。
【0085】
【発明の効果】以上の説明より明らかである如く、本発
明の請求項1の構成によれば、車輌が直進走行している
場合及び旋回し又は旋回しようとしている場合の何れの
場合にも、ハイドロプレーニング状態が発生すれば基準
旋回状態量と実旋回状態量との比較的大きい偏差として
ハイドロプレーニング状態の発生を確実に検出すること
ができる。
【0086】また請求項2の構成によれば、車輌が直進
走行している場合及び旋回し又は旋回しようとしている
場合の何れの場合にも、ハイドロプレーニング状態が発
生すれば基準の横力と実横力との比較的大きい偏差とし
てハイドロプレーニング状態の発生を確実に検出するこ
とができる。
【0087】また請求項3の構成によれば、車輌の走行
状況に拘らず、ハイドロプレーニング状態が発生すれば
車輪に作用する減速方向の比較的大きい前後力としてハ
イドロプレーニング状態の発生を確実に検出することが
できる。
【0088】また請求項4の構成によれば、ハイドロプ
レーニング状態が発生すると後輪が制動され、後輪は実
質的に前輪をトレースすることにより前輪によって水が
除去された路面を通過し、従って前輪に比して路面に対
する接地性が高いので、車速を低下させて車輌の安定性
を向上させることができる。またこの構成によれば、後
輪を制動するために例えばABS装置のTRC装置の構
成を利用することができるので、例えば車輪近傍の路面
に排気ガスや高圧のガスを噴射するような構成の場合に
比して低廉に車輌の安定性を向上させることができる。
【0089】また請求項5の構成に於いてはハイドロプ
レーニング状態が発生すると差動制限装置の制限作用が
大きくされることにより、また上述の請求項6の構成に
於いてはハイドロプレーニング状態が発生すると後輪の
操舵角が前輪と同相方向に補正されることにより、車輌
のステア特性がアンダステア方向に補正されるので、こ
れらの構成によれば旋回時にハイドロプレーニング状態
になったりハイドロプレーニング状態にあるときに操舵
が行われたりし、しかる後車輌がハイドロプレーニング
状態より脱出しても、車輌の旋回状態が急激にオーバス
テア状態になることに起因して車輌の安定性が悪化する
ことを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】アクティブブレーキ装置が搭載された車輌に適
用された本発明による車輌のハイドロプレーニング検出
装置の第一の実施例を示す概略構成図である。
【図2】第一の実施例に於けるハイドロプレーニングの
検出及び制御を示すゼネラルフローチャートである。
【図3】図2に示されたゼネラルフローチャートのステ
ップ300に於けるハイドロプレーニング判定ルーチン
を示すフローチャートである。
【図4】差動制限装置が搭載された車輌に適用された本
発明による車輌のハイドロプレーニング検出装置の第二
の実施例を示す概略構成図である。
【図5】第二の実施例に於けるハイドロプレーニングの
検出及び制御を示すゼネラルフローチャートである。
【図6】図5に示されたゼネラルフローチャートのステ
ップ300に於けるハイドロプレーニング判定ルーチン
を示すフローチャートである。
【図7】四輪操舵装置が搭載された車輌に適用された本
発明による車輌のハイドロプレーニング検出装置の第三
の実施例を示す概略構成図である。
【図8】第三の実施例に於ける後輪操舵制御ルーチンを
示すフローチャートである。
【図9】第三の実施例に於けるハイドロプレーニングの
検出及び制御を示すゼネラルフローチャートである。
【図10】図9に示されたゼネラルフローチャートのス
テップ300に於けるハイドロプレーニング判定ルーチ
ンを示すフローチャートである。
【図11】本発明による車輌のハイドロプレーニング検
出装置の第四の実施例に於けるハイドロプレーニング判
定ルーチンを示すフローチャートである。
【図12】車輌が定常円旋回している状況に於いて水溜
まりに突入した場合に於ける車体の横加速度Gy 等の変
化の一例を示すグラフである。
【図13】車輌が水溜まり中に於いて直進状態より旋回
状態へ移行する際に於ける操舵角θ、車体のヨーレート
γ、車体の横加速度Gy の変化を示すグラフである。
【符号の説明】
12…アクティブブレーキ装置 14…油圧回路 22…電気式制御装置 30…ステアリング装置 34…エンジン 40…ディファレンシャルギヤ装置 46…エンジン制御装置 54…車速センサ 56…操舵角センサ 58…ヨーレートセンサ 62…横加速度センサ 64…差動制限装置 66…後輪操舵機構 70…電気式制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B62D 111:00 113:00 137:00

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】車速検出手段と、操舵角検出手段と、操舵
    角に基づき車輌の基準旋回状態量を演算する手段と、車
    輌の実旋回状態量を検出する手段と、車速が所定値以上
    である場合に於いて前記基準旋回状態量と前記実旋回状
    態量との偏差が大きいときにはハイドロプレーニング状
    態であると判定する判定手段とを有する車輌のハイドロ
    プレーニング検出装置。
  2. 【請求項2】車速検出手段と、操舵角検出手段と、操舵
    角に基づき操舵輪に発生する基準の横力を演算する手段
    と、操舵輪の実横力を検出する手段と、車速が所定値以
    上である場合に於いて前記基準の横力と前記実横力との
    偏差が大きいときにはハイドロプレーニング状態である
    と判定する判定手段とを有する車輌のハイドロプレーニ
    ング検出装置。
  3. 【請求項3】車速検出手段と、車輪に作用する前後力を
    検出する手段と、車輌の制動状態を検出する手段と、車
    輌が非制動状態にあり且つ車速が所定値以上である場合
    に於いて前記車輪に作用する減速方向の前後力が検出さ
    れるときにはハイドロプレーニング状態であると判定す
    る判定手段とを有する車輌のハイドロプレーニング検出
    装置。
  4. 【請求項4】請求項1乃至3の何れかの車輌のハイドロ
    プレーニング検出装置に於いて、前記判定手段によりハ
    イドロプレーニング状態であると判定されたときには後
    輪を制動する手段を有していることを特徴とする車輌の
    ハイドロプレーニング検出装置。
  5. 【請求項5】請求項1乃至3の何れかの車輌のハイドロ
    プレーニング検出装置に於いて、前記車輌は後輪車軸に
    設けられた差動制限装置を有し、前記ハイドロプレーニ
    ング検出装置は前記判定手段によりハイドロプレーニン
    グ状態であると判定されたときには前記差動制限装置の
    制限作用を大きくする手段を有していることを特徴とす
    る車輌のハイドロプレーニング検出装置。
  6. 【請求項6】請求項1乃至3の何れかの車輌のハイドロ
    プレーニング検出装置に於いて、前記車輌は実ヨーレー
    トが目標ヨーレートに一致するよう前輪とは逆相に後輪
    を操舵する四輪操舵装置を有し、前記ハイドロプレーニ
    ング検出装置は前記判定手段によりハイドロプレーニン
    グ状態であると判定されたときには前記後輪の操舵角を
    前記前輪と同相方向に補正する手段を有していることを
    特徴とする車輌のハイドロプレーニング検出装置。
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Cited By (5)

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JP2002087032A (ja) * 2000-09-13 2002-03-26 Bridgestone Corp ハイドロプレーニングの検出方法及びハイドロプレーニング検出装置及び車輌制御装置
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JP2014227141A (ja) * 2013-05-27 2014-12-08 トヨタ自動車株式会社 車両挙動制御装置および車両状態推定装置
JP2016057233A (ja) * 2014-09-11 2016-04-21 住友ゴム工業株式会社 タイヤのハイドロプレーニング性能評価方法

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