JP2001163205A - 車両の運動制御装置 - Google Patents

車両の運動制御装置

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JP2001163205A
JP2001163205A JP34975999A JP34975999A JP2001163205A JP 2001163205 A JP2001163205 A JP 2001163205A JP 34975999 A JP34975999 A JP 34975999A JP 34975999 A JP34975999 A JP 34975999A JP 2001163205 A JP2001163205 A JP 2001163205A
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vehicle
parameter
calculating
correction
vehicle body
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JP34975999A
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English (en)
Inventor
Akitaka Nishio
彰高 西尾
Kenji Toutsu
憲司 十津
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Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両の進行方向に対する車両自体の方向の偏
向度に応じて変化するパラメータを精度良く設定し、円
滑に運動制御を行なう。 【解決手段】 基準パラメータ演算手段RPにて、車両
の進行方向に対する車両自体の方向の偏向度に応じて変
化する複数のパラメータのうちの一つの第1パラメータ
及びこの第1パラメータと所定の関係にある第2パラメ
ータを演算する。操舵状態検出手段DSが検出した操舵
状態に基づき目標旋回状態を表すパラメータを演算する
と共に、運動状態検出手段DTが検出した車両の運動状
態に基づき実際の旋回状態を表すパラメータを演算し、
両パラメータの偏差に応じた補正パラメータを演算す
る。この補正パラメータに基づき第2パラメータを補正
し、補正後の第2パラメータに基づいて第1パラメータ
を演算し、これらのパラメータに応じて、制動力付与手
段BRを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の運動制御装
置に関し、特に、車両の旋回を含む車両運動中に、ブレ
ーキペダルの操作の有無に関係なく各車輪に対して制動
力を付与することにより車両の運動状態を安定させる車
両の運動制御装置に係る。
【0002】
【従来の技術】近時、車両の運動特性、特に旋回特性を
制御する手段として、制動力の左右差制御により旋回モ
ーメントを直接制御する手段が注目され、実用に供され
ている。例えば、特開平9−164932号公報には、
車両が旋回中に過度のオーバーステアと判定したときに
は、車両に対し外向きのモーメントが生ずるように車両
の各車輪に制動力を付与しオーバーステア抑制制御を行
なうと共に、車両が旋回中に過度のアンダーステアと判
定したときには、車両に対し内向きのモーメントが生ず
るように車両の各車輪に制動力を付与しアンダーステア
抑制制御を行なう運動制御装置が開示されている。同公
報では、特に、推定した路面摩擦係数の変化割合に応じ
て各車輪に付与する制動力が増減するように補正制御を
行なうことが提案されている。尚、オーバーステア抑制
制御とアンダーステア抑制制御は制動操舵制御と総称さ
れる。
【0003】上記の運動制御装置のように、車両の各車
輪に対し少なくともブレーキペダルの操作に応じて制動
力を付与する制動力付与手段と、車両に配設し車両の運
動状態を表す信号を検出する運動状態検出手段と、運動
状態検出手段の検出出力に基づき車両の旋回を含む車両
運動中における安定性を判定し、その判定結果に応じて
制動力付与手段を制御して各車輪に対する制動力を制御
する制動力制御手段とを備えた車両の運動制御装置にお
いては、車両の進行方向に対する車両自体の方向の偏向
度に応じて変化する複数のパラメータのうちの何れかに
基づき、制動力制御手段が制動力付与手段を制御するよ
うに構成されている。
【0004】前掲の特開平9−164932号公報に記
載の運動制御装置においては、上記複数のパラメータの
うちの一つである車体横すべり角βと、その変化割合で
ある車体横すべり角速度Dβがパラメータとして設定さ
れ、これらのパラメータに基づき制御領域が設定される
ように構成されている。車体横すべり角速度Dβは演算
式(Gya/Vso−γa )に基づいて求められ、この車体
横すべり角速度Dβが積分されて車体横すべり角βが求
められるように構成されている。尚、Gyaは実車体加速
度、Vsoは推定車体速度、γa は実ヨーレイトを夫々表
す。また、特開平8−142846号公報においても車
体横すべり角βと車体横すべり角速度Dβに基づき制御
領域が設定されるように構成されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、実車体加速
度Gya及び推定車体速度Vsoは、車両の低速域では演算
精度に問題があり、車体横すべり角速度Dβの演算式に
おけるGya/Vsoの分解能が低く、従って、演算結果の
車体横すべり角速度Dβの精度、ひいては車体横すべり
角βの精度も問題となる。尚、この点の詳細については
後述する。
【0006】そこで、本発明は、車両の運動状態に応じ
て各車輪に対し制動力を付与する車両の運動制御装置に
おいて、車両の進行方向に対する車両自体の方向の偏向
度に応じて変化する複数のパラメータのうちの少くとも
一つを精度良く設定し、適切に運動制御を行ない得るよ
うにすることを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は請求項1に記載のように、車両の各車輪に
対し少なくともブレーキペダルの操作に応じて制動力を
付与する制動力付与手段と、前記車両に配設し前記車両
の運動状態を表す信号を検出する運動状態検出手段と、
該運動状態検出手段の検出出力に基づき前記車両の旋回
を含む車両運動中における安定性を判定し、判定結果に
応じて前記制動力付与手段を制御して前記各車輪に対す
る制動力を制御する制動力制御手段とを備えた車両の運
動制御装置において、前記車両の進行方向に対する前記
車両自体の方向の偏向度に応じて変化する複数のパラメ
ータのうちの一つの第1パラメータ及び該第1パラメー
タと所定の関係にある第2パラメータを演算する基準パ
ラメータ演算手段と、前記車両の操舵状態を検出する操
舵状態検出手段と、該操舵状態検出手段が検出した操舵
状態に基づき目標旋回状態を表すパラメータを演算する
と共に、前記運動状態検出手段が検出した前記車両の運
動状態に基づき実際の旋回状態を表すパラメータを演算
し、両パラメータの偏差に応じた補正パラメータを演算
する補正パラメータ演算手段と、該補正パラメータ演算
手段の演算結果の補正パラメータに基づき前記第2パラ
メータを補正する補正手段とを備え、前記基準パラメー
タ演算手段が、前記補正手段が補正した第2パラメータ
に基づいて前記第1パラメータを演算し、該演算結果の
第1パラメータ及び補正後の第2パラメータに応じて、
前記制動力制御手段が、前記制動力付与手段を制御する
ように構成したものである。
【0008】請求項2に記載のように、前記記運動状態
検出手段が、前記車両の車体速度を検出する車体速度検
出手段と、前記車両の横加速度を検出する横加速度検出
手段と、前記車両のヨーレイトを検出するヨーレイト検
出手段とを具備し、前記基準パラメータ演算手段が、前
記車体速度検出手段の検出車体速度、前記横加速度検出
手段の検出横加速度及び前記ヨーレイト検出手段の検出
ヨーレイトに基づき前記車両の車体横すべり角速度を演
算する車体横すべり角速度演算手段と、該車体横すべり
角速度演算手段の演算結果を積分して車体横すべり角を
演算する車体横すべり角演算手段を備え、前記操舵状態
検出手段が、前記車両の操舵角を検出する操舵角検出手
段を備えて成り、前記補正パラメータ演算手段が、前記
検出操舵角に基づき前記目標旋回状態を表すパラメータ
を演算すると共に、前記検出ヨーレイトに基づき前記実
際の旋回状態を表すパラメータを演算し、両パラメータ
の偏差に応じた補正パラメータを演算し、前記補正手段
が、前記補正パラメータ演算手段の演算結果の補正パラ
メータに基づき前記車体横すべり角速度を補正して前記
第2パラメータとし、前記基準パラメータ演算手段が、
前記補正手段による補正後の車体横すべり角速度に基づ
き前記車体横すべり角を演算して前記第1パラメータと
するように構成するとよい。
【0009】あるいは、請求項3に記載のように、前記
運動状態検出手段が、前記車両の車体速度を検出する車
体速度検出手段と、前記車両の横加速度を検出する横加
速度検出手段と、前記車両のヨーレイトを検出するヨー
レイト検出手段とを具備し、前記基準パラメータ演算手
段が、前記車体速度検出手段の検出車体速度、前記横加
速度検出手段の検出横加速度及び前記ヨーレイト検出手
段の検出ヨーレイトに基づき前記車両の車体横すべり加
速度を演算する車体横すべり加速度演算手段と、該車体
横すべり加速度演算手段の演算結果に基づき車体横すべ
り角を演算する車体横すべり角演算手段を備え、前記操
舵状態検出手段が、前記車両の操舵角を検出する操舵角
検出手段を備えて成り、前記補正パラメータ演算手段
が、前記検出操舵角に基づき前記目標旋回状態を表すパ
ラメータを演算すると共に、前記検出ヨーレイト及び前
記検出車体速度に基づき前記実際の旋回状態を表すパラ
メータを演算し、両パラメータの偏差に応じた補正パラ
メータを演算し、前記補正手段が、前記補正パラメータ
演算手段の演算結果の補正パラメータに基づき前記車体
横すべり加速度を補正して前記第2パラメータとし、前
記基準パラメータ演算手段が、前記補正手段による補正
後の車体横すべり加速度に基づき前記車体横すべり角を
演算して前記第1パラメータとするように構成すること
もできる。
【0010】更に、前記補正手段は、請求項4に記載の
ように、前記車体速度検出手段の検出車体速度が低い程
前記第2パラメータに対する補正量を大に設定するよう
に構成するとよい。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の望ましい実施形態
を図面を参照して説明する。図1は本発明の運動制御装
置の一実施形態を示すもので、車両の各車輪WLに対し
少なくともブレーキペダルBPの操作に応じて制動力を
付与する制動力付与手段BRと、車両に配設し車両の運
動状態を表す信号を検出する運動状態検出手段DTと、
運動状態検出手段DTの検出出力に基づき車両の旋回を
含む車両運動中における安定性を判定し、その判定結果
に応じて制動力付与手段BRを制御して各車輪に対する
制動力を制御する制動力制御手段FCとを備えている。
【0012】そして、車両の進行方向に対する車両自体
の方向の偏向度に応じて変化する複数のパラメータのう
ちの一つの第1パラメータ及びこの第1パラメータと所
定の関係にある第2パラメータを演算する基準パラメー
タ演算手段RPと、車両の操舵状態を検出する操舵状態
検出手段DSと、この操舵状態検出手段DSが検出した
操舵状態に基づき目標旋回状態を表すパラメータを演算
すると共に、運動状態検出手段DTが検出した車両の運
動状態に基づき実際の旋回状態を表すパラメータを演算
し、両パラメータの偏差に応じた補正パラメータを演算
する補正パラメータ演算手段CPと、この補正パラメー
タ演算手段CPの演算結果の補正パラメータに基づき第
2パラメータを補正する補正手段CRとを備えている。
而して、基準パラメータ演算手段RPは、補正手段CR
が補正した第2パラメータに基づいて第1パラメータを
演算するように構成され、その演算結果の第1パラメー
タ及び補正後の第2パラメータに応じて、制動力制御手
段FCが制動力付与手段BRを制御するように構成され
ている。
【0013】本実施形態における運動状態検出手段DT
は、車両の車体速度を検出する車体速度検出手段D1
と、車両の横加速度を検出する横加速度検出手段D2
と、車両のヨーレイトを検出するヨーレイト検出手段D
3とを具備し、基準パラメータ演算手段RPが、車体速
度検出手段D1の検出車体速度、横加速度検出手段D2
の検出横加速度及びヨーレイト検出手段D3の検出ヨー
レイトに基づき車両の車体横すべり角速度Dβを演算す
る車体横すべり角速度演算手段と、この車体横すべり角
速度演算手段の演算結果を積分して車体横すべり角を演
算する車体横すべり角演算手段を備えている。また、操
舵状態検出手段DSは、車両の操舵角を検出する操舵角
検出手段を備えている。
【0014】そして、補正パラメータ演算手段CPは、
検出操舵角に基づき目標旋回状態を表すパラメータを演
算すると共に、検出ヨーレイトに基づき実際の旋回状態
を表すパラメータを演算し、両パラメータの偏差に応じ
た補正パラメータを演算するように構成されている。ま
た、補正手段CRは、補正パラメータ演算手段CPの演
算結果の補正パラメータに基づき車体横すべり角速度を
補正して第2パラメータとし、基準パラメータ演算手段
RPが、補正手段CRによる補正後の車体横すべり角速
度に基づき車体横すべり角を演算して第1パラメータと
するように構成されている。更に、補正手段CRは、車
体速度検出手段D1の検出車体速度が低い程第2パラメ
ータに対する補正量を大に設定するように構成されてい
る。尚、この詳細については図4及び図5を参照して後
述する。
【0015】図2は本実施形態の運動制御装置を含む車
両の全体構成を示すものであり、エンジンEGはスロッ
トル制御装置TH及び燃料噴射装置FIを備えた内燃機
関で、スロットル制御装置THにおいてはアクセルペダ
ルAPの操作に応じてメインスロットルバルブMTのメ
インスロットル開度が制御される。また、電子制御装置
ECUの出力に応じて、スロットル制御装置THのサブ
スロットルバルブSTが駆動されサブスロットル開度が
制御されると共に、燃料噴射装置FIが駆動され燃料噴
射量が制御されるように構成されている。
【0016】本実施形態のエンジンEGは変速制御装置
GSを介して車両前方の車輪FL,FRに連結されてお
り、所謂前輪駆動方式が構成されている。制動系につい
ては、車輪FL,FR,RL,RRに夫々ホイールシリ
ンダWfl,Wfr,Wrl,Wrrが装着されてお
り、これらのホイールシリンダWfl等にブレーキ液圧
制御装置BCが接続されている。尚、車輪FLは運転席
からみて前方左側の車輪を示し、以下車輪FRは前方右
側、車輪RLは後方左側、車輪RRは後方右側の車輪を
示しており、本実施形態では所謂X配管が構成されてい
る。
【0017】車輪FL,FR,RL,RRには車輪速度
センサWS1乃至WS4が配設され、これらが電子制御
装置ECUに接続されており、各車輪の回転速度、即ち
車輪速度に比例するパルス数のパルス信号が電子制御装
置ECUに入力されるように構成されている。更に、ブ
レーキペダルBPが踏み込まれたときにオンとなるブレ
ーキスイッチBS、車両前方の車輪FL,FRの操舵角
θf を検出する前輪舵角センサSSf、車両の横加速度
を検出する横加速度センサYG、及び車両重心を通る鉛
直軸回りの車両回転角(ヨー角)の変化速度、即ちヨー
角速度(ヨーレイト)を検出するヨーレイトセンサYS
等が電子制御装置ECUに接続されている。
【0018】本実施形態の電子制御装置ECUは、図2
に示すように、バスを介して相互に接続されたプロセシ
ングユニットCPU、メモリROM,RAM、入力ポー
トIPT及び出力ポートOPT等から成るマイクロコン
ピュータCMPを備えている。上記車輪速度センサWS
1乃至WS4、ブレーキスイッチBS、前輪舵角センサ
SSf、ヨーレイトセンサYS、横加速度センサYG等
の出力信号は増幅回路AMPを介して夫々入力ポートI
PTからプロセシングユニットCPUに入力されるよう
に構成されている。また、出力ポートOPTからは駆動
回路ACTを介してスロットル制御装置TH及びブレー
キ液圧制御装置BCに夫々制御信号が出力されるように
構成されている。
【0019】マイクロコンピュータCMPにおいては、
メモリROMは図3乃至図7に示したフローチャートを
含む種々の処理に供するプログラムを記憶し、プロセシ
ングユニットCPUは図示しないイグニッションスイッ
チが閉成されている間当該プログラムを実行し、メモリ
RAMは当該プログラムの実行に必要な変数データを一
時的に記憶する。尚、スロットル制御等の各制御毎に、
もしくは関連する制御を適宜組合せて複数のマイクロコ
ンピュータを構成し、相互間を電気的に接続することと
してもよい。
【0020】上記のように構成された本実施形態におい
ては、電子制御装置ECUにより制動操舵制御、アンチ
スキッド制御等の一連の処理が行なわれ、イグニッショ
ンスイッチ(図示せず)が閉成されると図3乃至図7等
のフローチャートに対応したプログラムの実行が開始す
る。図3は車両の制御作動全体を示すもので、先ずステ
ップ101にてマイクロコンピュータCMPが初期化さ
れ、各種の演算値がクリアされる。次にステップ102
において、車輪速度センサWS1乃至WS4の検出信号
が読み込まれると共に、前輪舵角センサSSfの検出操
舵角(即ち、実操舵角でありθf で表す)、ヨーレイト
センサYSの検出ヨーレイト(即ち、実ヨーレイトであ
りγa で表す)及び横加速度センサYGの検出加速度
(即ち、実横加速度でありGyaで表す)が読み込まれ
る。
【0021】次に、ステップ103に進み、各車輪の車
輪速度Vw** (**は各車輪FR等を表す)が演算されると
共に、これらが微分され各車輪の車輪加速度DVw** が
求められる。続いて、ステップ104において各車輪の
車輪速度Vw** の最大値が車両重心位置での推定車体速
度Vsoとして演算される(Vso=MAX( Vw**))。ま
た、各車輪の車輪速度Vw** に基づき各車輪毎に推定車
体速度Vso**が求められ、必要に応じ、車両旋回時の内
外輪差等に基づく誤差を低減するため正規化が行われ
る。更に、推定車体速度Vsoが微分され、車両重心位置
での推定車体加速度(符号が逆の推定車体減速度を含
む)DVsoが演算される。
【0022】次に、ステップ105において、上記ステ
ップ102及び103で求められた各車輪の車輪速度V
w** と推定車体速度Vso**(あるいは、正規化推定車体
速度)に基づき各車輪の実スリップ率Sa** がSa** =
(Vso**−Vw** )/Vso**として求められる。次に、
ステップ106おいて、車両重心位置での推定車体加速
度DVsoと横加速度センサYGの検出信号の実横加速度
Gyaに基づき、路面摩擦係数μが近似的に(DVso2
Gya2)1/2 として求められる。更に、路面摩擦係数を検
出する手段として、直接路面摩擦係数を検出するセンサ
等、種々の手段を用いることができる。
【0023】続いて、ステップ107,108にて車体
横すべり角速度Dβが演算されると共に、車体横すべり
角βが演算される。この車体横すべり角βは、車両の進
行方向に対する車体のすべりを角度で表したもので、車
両の進行方向に対する車両自体の方向の偏向度に応じて
変化する複数のパラメータのうちの一つであり、次のよ
うに演算し推定することができる。即ち、車体横すべり
角速度Dβは車体横すべり角βの微分値dβ/dtであ
り、ステップ107にて演算されるが、この演算につい
ては図4を参照して後述する。そして、その演算結果を
ステップ108にて積分しβ=∫Dβdtとして車体横
すべり角βを求めることができる。
【0024】そして、ステップ109に進み制動操舵制
御モードとされ、後述するように制動操舵制御に供する
目標スリップ率が設定され、後述のステップ118の液
圧サーボ制御により、車両の運動状態に応じて各車輪に
対する制動力が制御される。この制動操舵制御は、後述
する全ての制御モードにおける制御に対し重畳される。
この後ステップ110に進み、アンチスキッド制御開始
条件を充足しているか否かが判定され、開始条件を充足
し制動操舵時にアンチスキッド制御開始と判定される
と、初期特定制御は直ちに終了しステップ111にて制
動操舵制御及びアンチスキッド制御の両制御を行なうた
めの制御モードに設定される。
【0025】ステップ110にてアンチスキッド制御開
始条件を充足していないと判定されたときには、ステッ
プ112に進み前後制動力配分制御開始条件を充足して
いるか否かが判定され、制動操舵制御時に前後制動力配
分制御開始と判定されるとステップ113に進み、制動
操舵制御及び前後制動力配分制御の両制御を行なうため
の制御モードに設定され、充足していなければステップ
114に進みトラクション制御開始条件を充足している
か否かが判定される。制動操舵制御時にトラクション制
御開始と判定されるとステップ115にて制動操舵制御
及びトラクション制御の両制御を行なうための制御モー
ドに設定され、制動操舵制御時に何れの制御も開始と判
定されていないときには、ステップ116にて制動操舵
制御開始条件を充足しているか否かが判定される。
【0026】ステップ116において制動操舵制御開始
と判定されるとステップ117に進み制動操舵制御のみ
を行なう制御モードに設定される。そして、これらの制
御モードに基づきステップ118にて液圧サーボ制御が
行なわれた後ステップ102に戻る。尚、前後制動力配
分制御モードにおいては、車両の制動時に車両の安定性
を維持するように、後輪に付与する制動力の前輪に付与
する制動力に対する配分が制御される。ステップ116
において制動操舵制御開始条件も充足していないと判定
されると、ステップ119にて全ての電磁弁のソレノイ
ドがオフとされた後ステップ102に戻る。尚、ステッ
プ111,113,115,117に基づき、必要に応
じ、車両の運動状態に応じてスロットル制御装置THの
サブスロットル開度が調整されエンジンEGの出力が低
減され、駆動力が制限される。
【0027】図4は図3のステップ107における車体
横すべり角速度Dβ演算の具体的処理内容を示すもの
で、先ず、ステップ201において推定車体速度Vsoに
応じて補正係数Wが設定される。即ち、補正係数W(1
以下の値)が、例えば図5に示すように、推定車体速度
Vsoが所定速度V1以下の低速の場合は所定値K1(例
えば1)とされ、所定速度V1を越えると、推定車体速
度Vsoの増加に伴い補正係数Wが減少するように設定さ
れ、所定速度V2以上で0とされる。
【0028】続いて、ステップ202に進み、車両の操
舵状態を表す操舵角θf に応じたヨーレイトγ(θf)が
演算される。即ち、本発明にいう目標旋回状態を表すパ
ラメータとして、γ(θf)={Vso/(1+Kh・Vso
2 )}・(θf /N・L)により、ヨーレイトγ(θf)
が求められる。ここで、Khはスタビリティファクタ、
Nはステアリングギヤ比、Lはホイールベースを夫々表
す。
【0029】次に、ステップ203において、本発明に
いう実際の旋回状態を表すパラメータである実ヨーレイ
トγa の、目標旋回状態を表すパラメータである操舵角
θfに応じたヨーレイトγ(θf)に対する偏差、即ちヨ
ーレイト偏差Δγが演算される(Δγ=γa −γ(θ
f))。続いて、ステップ204に進み、実ヨーレイトγ
a とヨーレイト偏差Δγとの積の正負が判定される。例
えば、車両の左旋回時における実ヨーレイトγa と目標
ヨーレイトγ(θf)の符合を正とした場合において、左
旋回時には正の値の実ヨーレイトγa が正の値の目標ヨ
ーレイトγ(θf)よりも大であればオーバーステア傾向
になるのに対し、右旋回時には負の値の実ヨーレイトγ
a が負の値の目標ヨーレイトγ(θf)よりも小であれば
オーバーステア傾向になる。従って、実ヨーレイトγa
とヨーレイト偏差Δγ(実ヨーレイトγa から目標ヨー
レイトγ(θf)を減算した値)との積の符合に基づき、
旋回方向に関係なくオーバーステア傾向を判定すること
ができる。
【0030】而して、ステップ204の判定結果が正で
あればそのままステップ206に進み、ステップ204
の判定結果が0又は負である場合には、ステップ205
にてヨーレイト偏差Δγが0とされた後にステップ20
6に進む。そして、ステップ206において、車体横す
べり角速度DβがDβ=(1−W)(Gya/Vso−γa
)+W・Δγとして演算される。即ち、一般的な演算
式(Gya/Vso−γa )で求められる車体横すべり角速
度が補正係数Wに基づく(1−W)によって重み付けら
れると共に、ヨーレイト偏差Δγが補正係数Wによって
重み付けられ、これらが加算されて車体横すべり角速度
Dβとされる。尚、補正係数Wによる重み付けについて
は図14、図15を参照して後述する。
【0031】図6は図3のステップ109における制動
操舵制御の具体的処理内容を示すもので、制動操舵制御
にはオーバーステア抑制制御及びアンダーステア抑制制
御が含まれ、各車輪に関しオーバーステア抑制制御及び
/又はアンダーステア抑制制御に応じた目標スリップ率
が設定される。先ず、ステップ301,302において
オーバーステア抑制制御及びアンダーステア抑制制御の
開始・終了判定が行なわれる。オーバーステア抑制制御
の開始判定は、判定時における車体横すべり角βと車体
横すべり角速度Dβの値に応じて行なわれ、図8に斜線
で示した制御領域に入ればオーバーステア抑制制御が開
始され、これらの領域を脱すればオーバーステア抑制制
御が終了とされ、例えば図8に矢印の曲線で示したよう
に制御される。尚、境界線L1,L2から制御領域の外
側に向かうに従って制御量が大となるように各車輪の制
動力が制御される。
【0032】一方、ステップ302で行なわれるアンダ
ーステア抑制制御の開始・終了判定は、図9に斜線で示
す制御領域にあるか否かに基づいて行なわれる。即ち、
判定時において目標横加速度Gytに対する実横加速度G
yaの変化に応じて、一点鎖線で示す理想状態から外れて
制御領域に入ればアンダーステア抑制制御が開始され、
制御領域を脱すればアンダーステア抑制制御が終了とさ
れ、図9に矢印の曲線で示したように制御される。
【0033】続いて、ステップ303にてオーバーステ
ア抑制制御が制御中か否かが判定され、制御中でなけれ
ばステップ304にてアンダーステア抑制制御が制御中
か否かが判定され、これも制御中でなければ図3のメイ
ンルーチンに戻る。ステップ304にてアンダーステア
抑制制御と判定されたときにはステップ305に進み、
各車輪の目標スリップ率が後述するアンダーステア抑制
制御用に設定される。ステップ303にてオーバーステ
ア抑制制御と判定されると、ステップ306に進みアン
ダーステア抑制制御か否かが判定され、アンダーステア
抑制制御でなければステップ307において各車輪の目
標スリップ率は後述するオーバーステア抑制制御用に設
定される。また、ステップ306でアンダーステア抑制
制御が制御中と判定されると、オーバーステア抑制制御
とアンダーステア抑制制御が同時に行なわれることにな
り、ステップ308にて同時制御用の目標スリップ率が
設定される。
【0034】ステップ305における各車輪の目標スリ
ップ率は、旋回外側の前輪がStufoに設定され、旋回内
側の前輪がStufiに設定され、旋回内側の後輪がSturi
に設定される。ここで示したスリップ率(S)の符号に
ついては "t"は「目標」を表し、後述の「実測」を表す
"a"と対比される。 "u"は「アンダーステア抑制制御」
を表し、 "r"は「後輪」を表し、 "o"は「外側」を、 "
i"は「内側」を夫々表す。
【0035】ステップ307における各車輪の目標スリ
ップ率は、旋回外側の前輪がStefoに設定され、旋回内
側の後輪がSteriに設定される。ここで、 "e"は「オー
バーステア抑制制御」を表す。そして、ステップ308
における各車輪の目標スリップ率は、旋回外側の前輪が
Stefoに設定され、旋回内側の前輪がStufiに設定さ
れ、旋回内側の後輪がSturiに夫々設定される。即ち、
オーバーステア抑制制御とアンダーステア抑制制御が同
時に行なわれるときには、旋回外側の前輪はオーバース
テア抑制制御の目標スリップ率と同様に設定され、旋回
内側の車輪は何れもアンダーステア抑制制御の目標スリ
ップ率と同様に設定される。尚、何れの場合も旋回外側
の後輪(即ち、前輪駆動車における従動輪)は推定車体
速度設定用のため非制御とされている。
【0036】ステップ307におけるオーバーステア抑
制制御用の目標スリップ率の設定には、車体横すべり角
βと車体横すべり角速度Dβが用いられるが、アンダー
ステア抑制制御における目標スリップ率の設定には、目
標横加速度Gytと実横加速度Gyaとの差が用いられる。
例えば、オーバーステア抑制制御に供する旋回外側の前
輪の目標スリップ率Stefoは、Stefo=K1 ・β+K2
・Dβとして設定され、旋回内側の後輪の目標スリップ
率Steriは”0”とされる。ここで、K1 ,K2は定数
で、加圧方向(制動力を増大する方向)の制御を行なう
値に設定される。
【0037】一方、アンダーステア抑制制御に供する目
標スリップ率は、目標横加速度Gytと実横加速度Gyaの
偏差ΔGy に基づいて以下のように設定される。即ち、
旋回外側の前輪に対する目標スリップ率StufoはK3 ・
ΔGy と設定され、定数K3は加圧方向(もしくは減圧
方向)の制御を行なう値に設定される。また、旋回内側
の後輪に対する目標スリップ率SturiはK4 ・ΔGy に
設定され、定数K4 は加圧方向の制御を行なう値に設定
される。同様に、旋回内側の前輪に対する目標スリップ
率StufiはK5 ・ΔGy に設定され、定数K5 は加圧方
向の制御を行なう値に設定される。ステップ304にて
アンダーステア抑制制御中でないと判定され、結局オー
バーステア抑制制御中でもアンダーステア抑制制御中で
もないと判定さればそのまま図3のメインルーチンに戻
る。
【0038】図7は図3のステップ118で行なわれる
液圧サーボ制御の処理内容を示すもので、各車輪につい
てホイールシリンダ液圧のスリップ率サーボ制御が行な
われる。先ず、前述のステップ305,307又は30
8にて設定された目標スリップ率St** がステップ40
1にて読み出され、これらがそのまま各車輪の目標スリ
ップ率St** として読み出される。
【0039】続いてステップ402において、各車輪毎
にスリップ率偏差ΔSt** が演算されると共に、ステッ
プ403にて車体加速度偏差ΔDVso**が演算される。
ステップ402においては、各車輪の目標スリップ率S
t** と実スリップ率Sa** の差が演算されスリップ率偏
差ΔSt** が求められる(ΔSt** =St** −Sa*
*)。また、ステップ403においては車両重心位置で
の推定車体加速度DVsoと制御対象の車輪における車輪
加速度DVw** の差が演算され、車体加速度偏差ΔDV
so**が求められる。このときの各車輪の実スリップ率S
a** 及び車体加速度偏差ΔDVso**はアンチスキッド制
御、トラクション制御等の制御モードに応じて演算が異
なるが、これらについては説明を省略する。
【0040】更に、ステップ404に進み、各制御モー
ドにおけるブレーキ液圧制御に供する一つのパラメータ
Y**がGs** ・ΔSt** として演算される。ここでGs*
* はゲインであり、車体横すべり角βに応じて図10に
実線で示すように設定される。また、ステップ405に
おいて、ブレーキ液圧制御に供する別のパラメータX**
がGd** ・ΔDVso**として演算される。このときのゲ
インGd** は図10に破線で示すように一定の値であ
る。この後、ステップ406に進み、各車輪毎に、上記
パラメータX**,Y**に基づき、図11に示す制御マッ
プに従って液圧モードが設定される。図11においては
予め急減圧領域、パルス減圧領域、保持領域、パルス増
圧領域及び急増圧領域の各領域が設定されており、ステ
ップ406にてパラメータX**及びY**の値に応じて、
何れの領域に該当するかが判定される。尚、非制御状態
では液圧モードは設定されない(ソレノイドオフ)。
【0041】ステップ406にて今回判定された領域
が、前回判定された領域に対し、増圧から減圧もしくは
減圧から増圧に切換わる場合には、ブレーキ液圧の立下
りもしくは立上りを円滑にする必要があるので、ステッ
プ407において増減圧補償処理が行われる。例えば急
減圧モードからパルス増圧モードに切換るときには、急
増圧制御が行なわれ、その時間は直前の急減圧モードの
持続時間に基づいて決定される。上記液圧モード、特定
液圧モード及び増減圧補償処理に応じて、ステップ40
8にて液圧制御ソレノイドの駆動処理が行なわれ、ブレ
ーキ液圧制御装置BCのソレノイドが駆動され、各車輪
の制動力が制御されるが、このブレーキ液圧制御装置B
Cの構成については、説明を省略する。
【0042】そして、ステップ409にて、ブレーキ液
圧制御装置BCにおける液圧ポンプ駆動用モータの駆動
処理が行なわれる。尚、上記の実施形態ではスリップ率
によって制御することとしているが、制御目標としては
スリップ率のほか、各車輪のホイールシリンダのブレー
キ液圧等、各車輪に付与される制動力に対応する目標値
であればどのような値を用いてもよい。
【0043】次に、図12を参照して本発明の他の実施
形態を説明する。本実施形態が前述の実施形態と異なる
点は車体横すべり角速度Dβの演算処理であり、その他
は前述の実施形態と同様である。先ず、ステップ501
において図4のステップ201と同様に補正係数Wが設
定される。続いて、ステップ502に進み、実ヨーレイ
トγa に応じた操舵角θf(γa)が演算される。即ち、本
発明にいう実際の旋回状態を表すパラメータとして、実
ヨーレイトγa に応じた操舵角θf(γa)がθf(γa)=
(γa /Vso)・{N・L(1+Kh・Vso2 )}に従
って演算される。次に、ステップ503において、上記
の実ヨーレイトγa に応じた操舵角θf(γa)の、本発明
にいう目標旋回状態を表すパラメータたる実操舵角θf
に対する偏差、即ち舵角偏差Δθf が演算される(Δθ
f =θf(γa)−θf )。続いてステップ504に進み、
実ヨーレイトγa に応じた操舵角θf(γa)と舵角偏差Δ
θfとの積の正負が判定され、0又は負である場合には
ステップ505にて舵角偏差Δθf が0とされた後にス
テップ506に進み、正であればそのままステップ50
6に進む。
【0044】そして、ステップ506において、車体横
すべり角速度DβがDβ=(1−W)(Gya/Vso−γ
a )+W・Δθf ・Wf として演算される。尚、Wf は
舵角偏差Δθf を車体横すべり角速度Dβの次元に合わ
せるための補正係数である。このように、本実施形態に
おいても、一般的な演算式(Gya/Vso−γa )で求め
られる車体横すべり角速度が補正係数Wに基づく(1−
W)によって重み付けられると共に、舵角偏差Δθf が
補正係数W及びWf によって重み付けられ、これらが加
算されて車体横すべり角速度Dβとされる。
【0045】次に、図13を参照して本発明の更に他の
実施形態を説明する。前述の実施形態においては、車体
横すべり角βとその変化割合の車体横すべり角速度Dβ
を用いたが、本実施形態においては、車体横すべり角β
と、車体の横方向速度Vyの変化割合である車体横すべ
り加速度DVy(=dVy/dt)を用いることとした
ものである。即ち、車体横すべり角βがtanβ=Vy
/Vxという関係にあることからすれば明らかなよう
に、車両の進行方向に対する車両自体の方向の偏向度に
応じて変化する複数のパラメータのうちの一つとして車
体横すべり角βを選択し、これと所定の関係にあるパラ
メータとして車体横すべり加速度DVyを選択しても、
前述の実施形態と同様の制御を行なうことができる。
尚、上記のVxは車体の長手方向速度(車体縦方向速
度)で、重心位置での車体速度(即ち車体の進行方向速
度であり、ここでは推定車体速度Vsoを用いる)、実ヨ
ーレイトγa 及び前回の演算タイミングの車体横すべり
角β(n-1) に基づいて演算される。
【0046】而して、本実施形態においては、図3のス
テップ107にて演算される車体横すべり角速度Dβに
代えて、車体横すべり加速度DVyが演算され、図3の
ステップ108にて演算される車体横すべり角βは、V
y=∫(DVy)dt及びβ=tan-1(Vy/Vx)
に基づいて演算される。
【0047】図13は車体横すべり加速度DVyの演算
処理を示すもので、先ず、ステップ601において図4
のステップ201と同様に補正係数Wが設定される。続
いて、ステップ602に進み、車両の操舵状態を表す操
舵角θf に応じた横加速度Gy(θf)が演算される。即
ち、本発明にいう目標旋回状態を表すパラメータとし
て、Gy(θf)={Vso2 /(1+Kh・Vso2 )}・
(θf /N・L)により、横加速度Gy(θf)が求められ
る。次に、ステップ603において、本発明にいう実際
の旋回状態を表すパラメータとして実ヨーレイトγa と
推定車体速度Vsoの積(γa ・Vsoであり、横加速度を
表す)が演算され、この積γa ・Vsoの、目標旋回状態
を表すパラメータたる操舵角θf に応じた横加速度Gy
(θf)に対する偏差、即ち横加速度偏差ΔGy が演算さ
れる(ΔGy =γa ・Vso−Gy(θf))。続いてステッ
プ604に進み、実ヨーレイトγa と推定車体速度Vso
の積(γa・Vso)と、横加速度偏差ΔGy との積の正
負が判定され、0又は負である場合にはステップ605
にて横加速度偏差ΔGy が0とされた後にステップ60
6に進み、正であればそのままステップ606に進む。
【0048】そして、ステップ606において、車体横
すべり加速度DVy がDVy =(1−W)(Gya−γa
・Vso)+W・ΔGy として演算される。このように、
一般的な演算式(Gya−γa ・Vso)で求められる車体
横すべり加速度が補正係数Wに基づく(1−W)によっ
て重み付けられると共に、横加速度偏差ΔGy が補正係
数Wによって重み付けられ、これらが加算されて車体横
すべり加速度DVy とされる。
【0049】而して、図3のステップ108において、
この車体横すべり加速度DVy が積分されて車体横すべ
り速度Vy が求められ(Vy=∫(DVy)dt)、こ
の車体横すべり速度Vy と車体縦方向速度Vxに基づ
き、β=tan-1(Vy/Vx)として車体横すべり角
βが求められる。尚、本実施形態のように敢えて車体横
すべり加速度DVyを用いることなく、前述の実施形態
のように車体横すべり角速度Dβを用いればよい。
【0050】図14及び図15は、車体速度(具体的に
は推定車体速度Vso)に応じた各検出手段(図2に示す
横加速度センサYG、ヨーレイトセンサYS及び前輪舵
角センサSSf)のダイナミックレンジと誤差割合を示
すもので、一点鎖線が横加速度Gyaを示し、破線がヨー
レイトγa を示し、実線が操舵角θf を示す。周知のよ
うに、横加速度Gyaの最大値は路面の摩擦係数によって
決まり、車体速度には依存しない。そこで、横加速度G
yaを1.0G(乾燥したアスファルト路面)に固定する
と、ヨーレイトγa はγa =Gya/Vsoとなり、操舵角
θf はθf =(Gya/Vso2 )・{N・L(1+Kh・
Vso2 )}の近似式としてθf =Gya/Vso2 となるの
で、図14に示す特性となる。
【0051】従って、各検出手段の誤差が一定であると
したときの誤差割合(%)(=誤差/ダイナミックレン
ジ)は図15に示すように、推定車体速度Vsoが所定速
度V1以下の低速域では、横加速度Gyaの誤差割合がヨ
ーレイトγ及び操舵角θf の誤差割合に対して相対的に
大きくなる。中速域では何れの誤差割合も略等しく、高
速域では低速域とは逆に、ヨーレイトγa 及び操舵角θ
f の誤差割合が横加速度Gyaの誤差割合に対して相対的
に大きくなる。
【0052】このように、推定車体速度Vsoが所定速度
V1以下の低速域では、誤差割合が小さいヨーレイトγ
a 及び操舵角θf に重きを置いて演算することが望まし
い。而して、前述の実施形態においては、何れも、横加
速度Gya、ヨーレイトγa 及び操舵角θf を用いた演算
結果に対し、図5に示すように推定車体速度Vsoに応じ
て設定された補正係数Wに基づき、重み付けが行なわ
れ、誤差割合が極力小さくなるように設定されている。
【0053】
【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で以下の効果を奏する。即ち、請求項1乃至3に記載の
車両の運動制御装置においては、車両の進行方向に対す
る車両自体の方向の偏向度に応じて変化する複数のパラ
メータのうちの一つの第1パラメータ及び該第1パラメ
ータと所定の関係にある第2パラメータを演算し、且つ
操舵状態に基づき目標旋回状態を表すパラメータを演算
すると共に、実際の旋回状態を表すパラメータを演算
し、両パラメータの偏差に応じた補正パラメータを演算
し、この補正パラメータに基づき第2パラメータを補正
し、更に補正後の第2パラメータに基づいて第1パラメ
ータを演算し、これらの演算結果に応じて、各車輪の制
動力を制御するように構成されているので、車両の進行
方向に対する車両自体の方向の偏向度に応じて変化する
パラメータを精度良く設定することができ、円滑な制動
力制御を行ない安定した車両の運動状態を維持すること
ができる。
【0054】また、請求項4に記載のように、車体速度
検出手段の検出車体速度が低い程第2パラメータに対す
る補正量を大に設定するようにように構成すれば、車体
速度に応じて適切にパラメータを調整することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の運動制御装置の一実施形態の構成を示
すブロック図である。
【図2】本発明の運動制御装置の一実施形態の全体構成
図である。
【図3】本発明の一実施形態における車両の制動制御の
全体を示すフローチャートである。
【図4】本発明の一実施形態における車体横すべり角速
度Dβの演算処理を示すフローチャートである。
【図5】本発明の一実施形態における補正係数の一例を
示すグラフである。
【図6】本発明の一実施形態における制動操舵制御に供
する目標スリップ率設定の処理を示すフローチャートで
ある。
【図7】本発明の一実施形態における液圧サーボ制御の
処理を示すフローチャートである。
【図8】本発明の一実施形態におけるオーバーステア抑
制制御の制御領域を示すグラフである。
【図9】本発明の一実施形態におけるアンダーステア抑
制制御の制御領域を示すグラフである。
【図10】本発明の一実施形態における液圧制御に供す
るパラメータ演算用のゲインを示すグラフである。
【図11】本発明の一実施形態に供する制御マップを示
すグラフである。
【図12】本発明の他の実施形態における車体横すべり
角速度Dβの演算処理を示すフローチャートである。
【図13】本発明の更に他の実施形態に供する車体横す
べり加速度DVyの演算処理を示すフローチャートであ
る。
【図14】車体速度に対する各検出手段のダイナミック
レンジの変化を示すグラフである。
【図15】車体速度に対する各検出手段の誤差割合の変
化を示すグラフである。
【符号の説明】
Wfr,Wfl,Wrr,Wrl ホイールシリンダ WS1〜WS4 車輪速度センサ FR,FL,RR,RL 車輪 EG エンジン, ECU 電子制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3D045 BB40 CC01 EE21 GG00 GG25 GG26 GG28 3D046 BB21 BB28 CC02 HH02 HH08 HH21 HH23 HH25 HH36

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両の各車輪に対し少なくともブレーキ
    ペダルの操作に応じて制動力を付与する制動力付与手段
    と、前記車両に配設し前記車両の運動状態を表す信号を
    検出する運動状態検出手段と、該運動状態検出手段の検
    出出力に基づき前記車両の旋回を含む車両運動中におけ
    る安定性を判定し、判定結果に応じて前記制動力付与手
    段を制御して前記各車輪に対する制動力を制御する制動
    力制御手段とを備えた車両の運動制御装置において、前
    記車両の進行方向に対する前記車両自体の方向の偏向度
    に応じて変化する複数のパラメータのうちの一つの第1
    パラメータ及び該第1パラメータと所定の関係にある第
    2パラメータを演算する基準パラメータ演算手段と、前
    記車両の操舵状態を検出する操舵状態検出手段と、該操
    舵状態検出手段が検出した操舵状態に基づき目標旋回状
    態を表すパラメータを演算すると共に、前記運動状態検
    出手段が検出した前記車両の運動状態に基づき実際の旋
    回状態を表すパラメータを演算し、両パラメータの偏差
    に応じた補正パラメータを演算する補正パラメータ演算
    手段と、該補正パラメータ演算手段の演算結果の補正パ
    ラメータに基づき前記第2パラメータを補正する補正手
    段とを備え、前記基準パラメータ演算手段が、前記補正
    手段が補正した第2パラメータに基づいて前記第1パラ
    メータを演算し、該演算結果の第1パラメータ及び補正
    後の第2パラメータに応じて、前記制動力制御手段が、
    前記制動力付与手段を制御するように構成したことを特
    徴とする車両の運動制御装置。
  2. 【請求項2】 前記運動状態検出手段が、前記車両の車
    体速度を検出する車体速度検出手段と、前記車両の横加
    速度を検出する横加速度検出手段と、前記車両のヨーレ
    イトを検出するヨーレイト検出手段とを具備し、前記基
    準パラメータ演算手段が、前記車体速度検出手段の検出
    車体速度、前記横加速度検出手段の検出横加速度及び前
    記ヨーレイト検出手段の検出ヨーレイトに基づき前記車
    両の車体横すべり角速度を演算する車体横すべり角速度
    演算手段と、該車体横すべり角速度演算手段の演算結果
    を積分して車体横すべり角を演算する車体横すべり角演
    算手段を備え、前記操舵状態検出手段が、前記車両の操
    舵角を検出する操舵角検出手段を備えて成り、前記補正
    パラメータ演算手段が、前記検出操舵角に基づき前記目
    標旋回状態を表すパラメータを演算すると共に、前記検
    出ヨーレイトに基づき前記実際の旋回状態を表すパラメ
    ータを演算し、両パラメータの偏差に応じた補正パラメ
    ータを演算し、前記補正手段が、前記補正パラメータ演
    算手段の演算結果の補正パラメータに基づき前記車体横
    すべり角速度を補正して前記第2パラメータとし、前記
    基準パラメータ演算手段が、前記補正手段による補正後
    の車体横すべり角速度に基づき前記車体横すべり角を演
    算して前記第1パラメータとするように構成したことを
    特徴とする請求項1記載の車両の運動制御装置。
  3. 【請求項3】 前記運動状態検出手段が、前記車両の車
    体速度を検出する車体速度検出手段と、前記車両の横加
    速度を検出する横加速度検出手段と、前記車両のヨーレ
    イトを検出するヨーレイト検出手段とを具備し、前記基
    準パラメータ演算手段が、前記車体速度検出手段の検出
    車体速度、前記横加速度検出手段の検出横加速度及び前
    記ヨーレイト検出手段の検出ヨーレイトに基づき前記車
    両の車体横すべり加速度を演算する車体横すべり加速度
    演算手段と、該車体横すべり加速度演算手段の演算結果
    に基づき車体横すべり角を演算する車体横すべり角演算
    手段を備え、前記操舵状態検出手段が、前記車両の操舵
    角を検出する操舵角検出手段を備えて成り、前記補正パ
    ラメータ演算手段が、前記検出操舵角に基づき前記目標
    旋回状態を表すパラメータを演算すると共に、前記検出
    ヨーレイト及び前記検出車体速度に基づき前記実際の旋
    回状態を表すパラメータを演算し、両パラメータの偏差
    に応じた補正パラメータを演算し、前記補正手段が、前
    記補正パラメータ演算手段の演算結果の補正パラメータ
    に基づき前記車体横すべり加速度を補正して前記第2パ
    ラメータとし、前記基準パラメータ演算手段が、前記補
    正手段による補正後の車体横すべり加速度に基づき前記
    車体横すべり角を演算して前記第1パラメータとするよ
    うに構成したことを特徴とする請求項1記載の車両の運
    動制御装置。
  4. 【請求項4】 前記補正手段が、前記車体速度検出手段
    の検出車体速度が低い程前記第2パラメータに対する補
    正量を大に設定するように構成したことを特徴とする請
    求項2又は3記載の車両の運動制御装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003034243A (ja) * 2001-07-23 2003-02-04 Toyota Motor Corp 車輌の制動制御装置
JP2008037179A (ja) * 2006-08-02 2008-02-21 Advics:Kk 車両のアンチスキッド制御装置

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