JPH0565059A - アンチスキツドブレーキ制御装置 - Google Patents
アンチスキツドブレーキ制御装置Info
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- JPH0565059A JPH0565059A JP3227833A JP22783391A JPH0565059A JP H0565059 A JPH0565059 A JP H0565059A JP 3227833 A JP3227833 A JP 3227833A JP 22783391 A JP22783391 A JP 22783391A JP H0565059 A JPH0565059 A JP H0565059A
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- wheel
- slip ratio
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- control device
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Links
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
- B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
- B60T8/176—Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel slip during vehicle deceleration, e.g. ABS
- B60T8/1764—Regulation during travel on surface with different coefficients of friction, e.g. between left and right sides, mu-split or between front and rear
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
- B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
- B60T8/34—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition
- B60T8/50—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition having means for controlling the rate at which pressure is reapplied to or released from the brake
- B60T8/505—Pressure reapplication in a mu-split situation, i.e. a situation with different coefficients of friction on both sides of the vehicle
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Regulating Braking Force (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、ABS制御装置に関し路面状態が異
なるような状況においても車両の安定性を確保するとと
もに、制動距離も延ばすことがない方法を提供するもの
である。 【構成】操舵角センサ14,ヨー検出器7と各車輪速セ
ンサ3a〜3dからの信号を入力する制御回路6と、制
御回路6内で演算された信号を基に駆動される油圧アク
チュエータ5から構成され、ヨー検出器7により検出さ
れる車体のヨーレートと各車輪速センサ3a〜3dから
の車輪速度信号から制御回路6内において演算された目
標スリップ率をもとに各ホイルシリンダ2a〜2dのブ
レーキ圧力を制御する。 【効果】車両がスピンを起こすヨーが発生するときに、
各車輪の目標スリップ率を独立に設定することで各車輪
の制動力を制御し発生するヨーを抑えることが可能とな
り安定性を確保するとともに、目標スリップ率の設定に
車速や制御開始からの時間を考慮することで、制動距離
も延ばすことなく制御可能となる。
なるような状況においても車両の安定性を確保するとと
もに、制動距離も延ばすことがない方法を提供するもの
である。 【構成】操舵角センサ14,ヨー検出器7と各車輪速セ
ンサ3a〜3dからの信号を入力する制御回路6と、制
御回路6内で演算された信号を基に駆動される油圧アク
チュエータ5から構成され、ヨー検出器7により検出さ
れる車体のヨーレートと各車輪速センサ3a〜3dから
の車輪速度信号から制御回路6内において演算された目
標スリップ率をもとに各ホイルシリンダ2a〜2dのブ
レーキ圧力を制御する。 【効果】車両がスピンを起こすヨーが発生するときに、
各車輪の目標スリップ率を独立に設定することで各車輪
の制動力を制御し発生するヨーを抑えることが可能とな
り安定性を確保するとともに、目標スリップ率の設定に
車速や制御開始からの時間を考慮することで、制動距離
も延ばすことなく制御可能となる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車のアンチスキッ
ドブレーキ制御装置に関する。
ドブレーキ制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】公知の如くアンチスキッドブレーキ制御
(以下ABS制御と称す)装置は、滑りやすい路面にお
ける急ブレーキ時においても車輪のロックを防止するた
め、車輪がロックしそうになったときにブレーキ圧を一
時的に減少させることによって、車両の制御性能を失う
事なく車両を安定に停止させるようにしたものである。
しかし、車両の左右で路面状態が異なるような状況にお
いては、車両の左右輪でスリップ率を一定に制御しよう
とすれば左右輪に働く制動力に差が生じ、そのため、こ
の制動力差によって車両をその上下軸回りに回転しよう
とするヨーモーメントが発生し、車両を不安定な状態に
している。
(以下ABS制御と称す)装置は、滑りやすい路面にお
ける急ブレーキ時においても車輪のロックを防止するた
め、車輪がロックしそうになったときにブレーキ圧を一
時的に減少させることによって、車両の制御性能を失う
事なく車両を安定に停止させるようにしたものである。
しかし、車両の左右で路面状態が異なるような状況にお
いては、車両の左右輪でスリップ率を一定に制御しよう
とすれば左右輪に働く制動力に差が生じ、そのため、こ
の制動力差によって車両をその上下軸回りに回転しよう
とするヨーモーメントが発生し、車両を不安定な状態に
している。
【0003】従来のABS制御装置では、上記のような
状況においては、安定性を向上させるためロックしやす
い車輪のブレーキ液圧に他方のブレーキ圧を合わせる、
いわゆるセレクトロー制御を行っているが、しかしなが
ら、制動力が減少し制動距離が延びてしまうという問題
点があった。
状況においては、安定性を向上させるためロックしやす
い車輪のブレーキ液圧に他方のブレーキ圧を合わせる、
いわゆるセレクトロー制御を行っているが、しかしなが
ら、制動力が減少し制動距離が延びてしまうという問題
点があった。
【0004】例えば、特開平1−208256 号公報では、上
記従来技術に対してさらに一歩進んで、車両のヨーレー
トが大きい不安定状態では後輪の目標スリップ率を低
め、逆に操舵力不足の状態では前輪の目標スリップ率を
低めてコーナリングフォースを向上させる制御が提案さ
れていた。
記従来技術に対してさらに一歩進んで、車両のヨーレー
トが大きい不安定状態では後輪の目標スリップ率を低
め、逆に操舵力不足の状態では前輪の目標スリップ率を
低めてコーナリングフォースを向上させる制御が提案さ
れていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来技
術になるABS制御装置では、制動性あるいは安定性の
いずれか一方を犠牲としていたもので、車体の制動性と
安定性の両立は図られていなかった。
術になるABS制御装置では、制動性あるいは安定性の
いずれか一方を犠牲としていたもので、車体の制動性と
安定性の両立は図られていなかった。
【0006】さらに、安定性重視の制御においても、車
両の左右で路面状態が大きく異なるいわゆるスプリット
μ路においては、積極的に左右の制動力差を打ち消す方
法がとられていないため、左右輪の制動力差を小さくす
ることは可能でも、根本的な安定性確保には至っていな
かった。
両の左右で路面状態が大きく異なるいわゆるスプリット
μ路においては、積極的に左右の制動力差を打ち消す方
法がとられていないため、左右輪の制動力差を小さくす
ることは可能でも、根本的な安定性確保には至っていな
かった。
【0007】そこで本発明では、上記のような従来技術
における問題点に鑑み、スプリットμ路においても積極
的に左右の制動力差を打ち消し、安定性の確保を行うこ
とを目的としている。さらに、本発明では、車両の安定
性確保を行うことで、制動力不足を生じる場合でも、そ
の制動力低下を最小限にすることで安定性と制動性の両
立をはかることを目的としている。
における問題点に鑑み、スプリットμ路においても積極
的に左右の制動力差を打ち消し、安定性の確保を行うこ
とを目的としている。さらに、本発明では、車両の安定
性確保を行うことで、制動力不足を生じる場合でも、そ
の制動力低下を最小限にすることで安定性と制動性の両
立をはかることを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記本発明の目的は、通
常のABSの構成に加えて、車体のヨー角加速度を検出
する手段を設け、さらに、ハンドル操舵速度から目標と
するヨー角加速度を求め、両者の偏差から左右の目標ス
リップ率を独立に設定する目標スリップ率設定手段を備
え、目標スリップ率を可変にすることで達成される。
常のABSの構成に加えて、車体のヨー角加速度を検出
する手段を設け、さらに、ハンドル操舵速度から目標と
するヨー角加速度を求め、両者の偏差から左右の目標ス
リップ率を独立に設定する目標スリップ率設定手段を備
え、目標スリップ率を可変にすることで達成される。
【0009】
【作用】前述したABS制御装置を備えた車両が、スプ
リットμ路においてブレーキをかける場合について説明
すると、スプリットμ路においてABSを作動させた場
合、車両の左右で制動力に差が生じ、車両にはヨーモー
メントが発生し、車体前部は摩擦係数が高い高μ側に向
かおうとする。これをヨー角加速度検出手段で検出し、
ハンドル操舵速度から計算したヨー角加速度との偏差を
もとに、各車輪の目標スリップ率を求める。この場合高
μ側の制動力を下げて発生したヨーモーメントを打ち消
す必要があるため、高μ側の目標スリップ率を小さくす
る。これにより左右の路面状態が異なる状況においても
車両を安定に停止させることができることとなる。
リットμ路においてブレーキをかける場合について説明
すると、スプリットμ路においてABSを作動させた場
合、車両の左右で制動力に差が生じ、車両にはヨーモー
メントが発生し、車体前部は摩擦係数が高い高μ側に向
かおうとする。これをヨー角加速度検出手段で検出し、
ハンドル操舵速度から計算したヨー角加速度との偏差を
もとに、各車輪の目標スリップ率を求める。この場合高
μ側の制動力を下げて発生したヨーモーメントを打ち消
す必要があるため、高μ側の目標スリップ率を小さくす
る。これにより左右の路面状態が異なる状況においても
車両を安定に停止させることができることとなる。
【0010】
【実施例】図1に本発明の一実施例を示す。
【0011】図において、各車輪1a〜1dそれぞれに
ホイルシリンダ2a〜2d、車輪速センサ3a〜3dが
設置されている。ホイルシリンダ2a〜2dに供給する
液圧は、ブレーキペダル8を操作することによってマス
タシリンダ4内に圧力を発生し、これを油圧ユニット5
に伝達し、この油圧ユニット5を介して各ホイルシリン
ダ2a〜2dへ圧力を伝える。油圧ユニット5は、制御
回路6からの信号により各ホイルシリンダ2a〜2dの
液圧を制御する。また、図中において、符号7によりヨ
ー検出器が示されており、車体のヨーレートが検出され
る。このヨー検出器は、例えば半導体歪ゲージ等を利用
して構成され得、その出力であるヨーレート信号は制御
回路6に入力されている。
ホイルシリンダ2a〜2d、車輪速センサ3a〜3dが
設置されている。ホイルシリンダ2a〜2dに供給する
液圧は、ブレーキペダル8を操作することによってマス
タシリンダ4内に圧力を発生し、これを油圧ユニット5
に伝達し、この油圧ユニット5を介して各ホイルシリン
ダ2a〜2dへ圧力を伝える。油圧ユニット5は、制御
回路6からの信号により各ホイルシリンダ2a〜2dの
液圧を制御する。また、図中において、符号7によりヨ
ー検出器が示されており、車体のヨーレートが検出され
る。このヨー検出器は、例えば半導体歪ゲージ等を利用
して構成され得、その出力であるヨーレート信号は制御
回路6に入力されている。
【0012】次いで、各ホイルシリンダ2a〜2dの液
圧制御について、具体的に図2を用いて説明する。図1
に示した油圧ユニット5には各ホイルシリンダへ伝える
液圧の導通,保持,解放を行う電磁弁5a〜5hが配置
され、これらは制御回路6から駆動信号を受けて作動し
ている。これらの電磁弁5a〜5hはon/off弁
で、2個1組で各ホイルシリンダの液圧を制御するもの
である。これら電磁弁5a,5c,5e,5gは、駆動
信号により電流on時には油路が遮断され、一方、電流
off時には導通される。逆に、電磁弁5b,5d,5
f,5hは、駆動信号により電流on時には油路が導通
され、電流off時には遮断される。また、ホイルシリ
ンダ2aの液圧は、電磁弁5a,5bにともに電流が流
れていないと、電磁弁5aはその油路を導通し、他の電
磁弁5bは遮断され、マスタシリンダ4に導かれる。そ
の際、マスタシリンダ4の液圧はそのままホイルシリン
ダ2aへ伝達される(この状態を増圧モードと称す
る)。
圧制御について、具体的に図2を用いて説明する。図1
に示した油圧ユニット5には各ホイルシリンダへ伝える
液圧の導通,保持,解放を行う電磁弁5a〜5hが配置
され、これらは制御回路6から駆動信号を受けて作動し
ている。これらの電磁弁5a〜5hはon/off弁
で、2個1組で各ホイルシリンダの液圧を制御するもの
である。これら電磁弁5a,5c,5e,5gは、駆動
信号により電流on時には油路が遮断され、一方、電流
off時には導通される。逆に、電磁弁5b,5d,5
f,5hは、駆動信号により電流on時には油路が導通
され、電流off時には遮断される。また、ホイルシリ
ンダ2aの液圧は、電磁弁5a,5bにともに電流が流
れていないと、電磁弁5aはその油路を導通し、他の電
磁弁5bは遮断され、マスタシリンダ4に導かれる。そ
の際、マスタシリンダ4の液圧はそのままホイルシリン
ダ2aへ伝達される(この状態を増圧モードと称す
る)。
【0013】他方、電磁弁5aに電流が流れると、マス
タシリンダ4との油路が遮断され、ホイルシリンダ2a
の液圧が保持される(この状態を保持モードと称す
る)。そして、電磁弁5a,5bにともに電流が流れる
と、電磁弁5aの油路は遮断されたまま、電磁弁5bの
油路が導通される。この時、ホイルシリンダ2aの液圧
は、電磁弁5bを通り、モータ9によって駆動されるポ
ンプ10aを介して解放される(この状態を減圧モード
称する)。このモータ9は、ABS作動時、制御回路6
からの信号により駆動され、連結するポンプ10a,1
0bを駆動してホイルシリンダ2aの液圧をマスタシリ
ンダ4へ解放する。その他のホイルシリンダ2b,2
c,2dも上記と同様にして液圧が制御される。
タシリンダ4との油路が遮断され、ホイルシリンダ2a
の液圧が保持される(この状態を保持モードと称す
る)。そして、電磁弁5a,5bにともに電流が流れる
と、電磁弁5aの油路は遮断されたまま、電磁弁5bの
油路が導通される。この時、ホイルシリンダ2aの液圧
は、電磁弁5bを通り、モータ9によって駆動されるポ
ンプ10aを介して解放される(この状態を減圧モード
称する)。このモータ9は、ABS作動時、制御回路6
からの信号により駆動され、連結するポンプ10a,1
0bを駆動してホイルシリンダ2aの液圧をマスタシリ
ンダ4へ解放する。その他のホイルシリンダ2b,2
c,2dも上記と同様にして液圧が制御される。
【0014】次に、油圧ユニット5に減圧,保持,増圧
の信号をおくるABS動作について、図2および図8を
用いて説明する。ABSの基本動作としては、例えばタ
コジェネレータ等により構成される各車輪速センサ3a
〜3dによって得られる各車輪速度、及びスリップ率を
以下の様に表わすと、 Vfr:前右輪車輪速度 Vfl:前左輪車輪速度 Vrr:後右輪車輪速度 Vrl:後左輪車輪速度 V :車体速度
の信号をおくるABS動作について、図2および図8を
用いて説明する。ABSの基本動作としては、例えばタ
コジェネレータ等により構成される各車輪速センサ3a
〜3dによって得られる各車輪速度、及びスリップ率を
以下の様に表わすと、 Vfr:前右輪車輪速度 Vfl:前左輪車輪速度 Vrr:後右輪車輪速度 Vrl:後左輪車輪速度 V :車体速度
【0015】
【数1】
【0016】図8に斜線部で示す摩擦係数と横抗力係数
が同時に高い値を示す領域、すなわち、スリップ率が
0.1〜0.2付近にある時、制動力及びコーナリングフ
ォースをかせぐことができる。そのため、ABS装置
は、スリップ率がこの付近の値を取るように各車輪のブ
レーキ液圧を制御するものである。一方、上記によって
与えられる各車輪のスリップ率がこの範囲以上の時に
は、ブレーキ力が過大となっているために各車輪速セン
サ3a〜3dから検出される各車輪速度Vfr,Vfl,V
rr,Vrlが落ち込みすぎているためであり、この場
合、ABS装置は、電磁弁5a〜5hを減圧モードにな
るように制御回路6からの信号により作動させ、ブレー
キ液圧を減圧してスリップ率を低下させる。また、スリ
ップ率がこの範囲以下の時には、電磁弁5a〜5hを増
圧モードに作動させてブレーキ液圧を上昇させることで
各車輪速度Vfr,Vfl,Vrr,Vrlを抑えてス
リップ率Sfr,Sfl,Srr,Srlを増加させ
る。このように、ABS装置は、電磁弁5a〜5hを制
御回路6で操作してスリップ率で制御するものである。
が同時に高い値を示す領域、すなわち、スリップ率が
0.1〜0.2付近にある時、制動力及びコーナリングフ
ォースをかせぐことができる。そのため、ABS装置
は、スリップ率がこの付近の値を取るように各車輪のブ
レーキ液圧を制御するものである。一方、上記によって
与えられる各車輪のスリップ率がこの範囲以上の時に
は、ブレーキ力が過大となっているために各車輪速セン
サ3a〜3dから検出される各車輪速度Vfr,Vfl,V
rr,Vrlが落ち込みすぎているためであり、この場
合、ABS装置は、電磁弁5a〜5hを減圧モードにな
るように制御回路6からの信号により作動させ、ブレー
キ液圧を減圧してスリップ率を低下させる。また、スリ
ップ率がこの範囲以下の時には、電磁弁5a〜5hを増
圧モードに作動させてブレーキ液圧を上昇させることで
各車輪速度Vfr,Vfl,Vrr,Vrlを抑えてス
リップ率Sfr,Sfl,Srr,Srlを増加させ
る。このように、ABS装置は、電磁弁5a〜5hを制
御回路6で操作してスリップ率で制御するものである。
【0017】また制御回路6には、ABS制御に入る条
件の一つとして、ストップランプ11の信号を入力して
いる。またシステム異常時には警告ランプ12を点灯
し、フェールセーフリレー13を状況に応じてon/o
ffするように構成することも可能である。
件の一つとして、ストップランプ11の信号を入力して
いる。またシステム異常時には警告ランプ12を点灯
し、フェールセーフリレー13を状況に応じてon/o
ffするように構成することも可能である。
【0018】しかしながら、車両の4個の車輪が同一の
路面状態にあるときには以上の制御だけで十分である
が、路面状態が異なる場合、例えば、車両の左右で極端
に路面状態が変わっているスプリットミュー路上の場合
には、以上の制御だけでは問題が生じる。これについ
て、以下図5を使用して説明する。
路面状態にあるときには以上の制御だけで十分である
が、路面状態が異なる場合、例えば、車両の左右で極端
に路面状態が変わっているスプリットミュー路上の場合
には、以上の制御だけでは問題が生じる。これについ
て、以下図5を使用して説明する。
【0019】先ず、各車輪の制動力を以下の様に表わす
こととする。
こととする。
【0020】 Ffr:前右輪車輪の制動力 Vfl:前左輪車輪の制動力 Vrr:後右輪車輪の制動力 Vrl:後左輪車輪の制動力 すると、車輪にかかる垂直荷重Wf(前輪),Wr(後
輪)に左右の差がない時で、路面の状態が同じ場合、す
なわち路面の摩擦係数(以下路面μと称する)が同じで
あるとする場合の各車輪の制御力Ffr,Ffl,fr
r,Frlは以下の様に表わされる。
輪)に左右の差がない時で、路面の状態が同じ場合、す
なわち路面の摩擦係数(以下路面μと称する)が同じで
あるとする場合の各車輪の制御力Ffr,Ffl,fr
r,Frlは以下の様に表わされる。
【0021】
【数2】
【0022】
【数3】
【0023】この場合、上記の式2及び式3からも明ら
かな様に、車両の左右では制動力差が生じないため、車
両には横方向に働く力が発生せず、車両の方向安定性が
失われることはないこととなる。
かな様に、車両の左右では制動力差が生じないため、車
両には横方向に働く力が発生せず、車両の方向安定性が
失われることはないこととなる。
【0024】これとは異なり、車両の左右で路面μが異
なる場合、例えば右側の路面μrが左側の路面μlより
高い場合(μr>μl)には、以下の式が成立する。
なる場合、例えば右側の路面μrが左側の路面μlより
高い場合(μr>μl)には、以下の式が成立する。
【0025】
【数4】
【0026】
【数5】
【0027】すなわち、右側の制動力Ffr,Frrが
高くなるため車両の重心位置回りには以下に示すモーメ
ントMbが発生する。
高くなるため車両の重心位置回りには以下に示すモーメ
ントMbが発生する。
【0028】
【数6】
【0029】ここで、図5に示す様に、 br :車両の中心線から右車輪までの路離 bl :車両の中心線から左車輪までの路離 lr :車両の重心から前車輪までの路離 lf :車両の重心から後車輪までの路離 Cfr:前右輪のコーナリングフォース Cfl:前左輪のコーナリングフォース Crr:後右輪のコーナリングフォース Crl:後左輪のコーナリングフォース を表わしている。このモーメント力はタイヤが横方向に
滑ろうとしたとき、その反作用として発生する力であ
り、図8に示すτに常数を掛け合わした値となる。例え
ば、ここで、路面状態に左右の差があまりないときは、
左右の制動力差も少ないため、以下の関係が成立する。
滑ろうとしたとき、その反作用として発生する力であ
り、図8に示すτに常数を掛け合わした値となる。例え
ば、ここで、路面状態に左右の差があまりないときは、
左右の制動力差も少ないため、以下の関係が成立する。
【0030】
【数7】
【0031】すなわち、左右輪の制動力差によるモーメ
ントの発生は、タイヤにより発生されるコーナリングフ
ォースによって打ち消され、車両に上下輪回りのモーメ
ントすなわちヨーは発生しない。
ントの発生は、タイヤにより発生されるコーナリングフ
ォースによって打ち消され、車両に上下輪回りのモーメ
ントすなわちヨーは発生しない。
【0032】しかし、路面μの左右輪での差が大きくな
ると、以下の式が成立する。
ると、以下の式が成立する。
【0033】
【数8】
【0034】この式から明らかな様に、タイヤにより発
生されるコーナリングフォースにより、発生するヨーを
打ち消すことは出来なくなる。
生されるコーナリングフォースにより、発生するヨーを
打ち消すことは出来なくなる。
【0035】このヨーは、運転者のハンドル操作によっ
て発生したものではなく、路面の状態(具体的には左右
輪の路面μの差)により発生したものであるため、運転
者の意志に反するものであり、急激なヨーの発生は車両
のスピンに至らしめる可能性がある。
て発生したものではなく、路面の状態(具体的には左右
輪の路面μの差)により発生したものであるため、運転
者の意志に反するものであり、急激なヨーの発生は車両
のスピンに至らしめる可能性がある。
【0036】そこで、本発明では、左右の制動力差によ
り発生したヨーを検出して、左右輪の目標スリップ率を
変えることで左右の制動力差をなくし、ヨーの発生を積
極的に抑えるものである。
り発生したヨーを検出して、左右輪の目標スリップ率を
変えることで左右の制動力差をなくし、ヨーの発生を積
極的に抑えるものである。
【0037】以下、具体的に、図3と図4を使用しなが
ら、目標スリップ率を変化させる方法を説明する。先
ず、図4のステップ401でハンドルの操舵角センサ1
4からの信号を取り込みステップ402で微分を行い、
ステップ403でデータをシフトして次回の計算に使用
する。
ら、目標スリップ率を変化させる方法を説明する。先
ず、図4のステップ401でハンドルの操舵角センサ1
4からの信号を取り込みステップ402で微分を行い、
ステップ403でデータをシフトして次回の計算に使用
する。
【0038】次に、ステップ404では目標とする角加
速度ΔωTを算出する。この算出には図3のブロック3
01に示すマップを用い、ハンドル操舵角速度Δθに比
例したΔωTが算出されるが、左右それぞれの方向に上
限値を持たせてある。以上のようにステップ404(図
3のブロック301)では、ハンドルが右回りに回転し
ていればその角速度に比例した右回りのヨー角加速度を
目標として算出し、ハンドルが左回りに回転していれば
その角加速度に比例して左回りのヨー角加速度を目標と
して算出する。
速度ΔωTを算出する。この算出には図3のブロック3
01に示すマップを用い、ハンドル操舵角速度Δθに比
例したΔωTが算出されるが、左右それぞれの方向に上
限値を持たせてある。以上のようにステップ404(図
3のブロック301)では、ハンドルが右回りに回転し
ていればその角速度に比例した右回りのヨー角加速度を
目標として算出し、ハンドルが左回りに回転していれば
その角加速度に比例して左回りのヨー角加速度を目標と
して算出する。
【0039】しかし実際の車両においては、ハンドルを
操舵してもすぐにヨー角加速度が発生するわけではない
ので、ステップ405に示すように2次遅れ等の遅れ要
素を持たせておく。
操舵してもすぐにヨー角加速度が発生するわけではない
ので、ステップ405に示すように2次遅れ等の遅れ要
素を持たせておく。
【0040】このようにして求めた目標ヨー角加速度Δ
ωRは、ステップ406にて実測のヨー角加速度Δωと
の差をとり、ヨー角加速度偏差βとする。
ωRは、ステップ406にて実測のヨー角加速度Δωと
の差をとり、ヨー角加速度偏差βとする。
【0041】次に、各車輪の目標スリップ率を算出する
(ステップ407)。これは、図3のブロック303〜
306に示すようなマップとなっており、ヨー角加速度
偏差β(またはヨー角速度Δω)から各車輪の目標スリ
ップ率Sfrt,Sflt,Srrt,Srltを求め
るものである。
(ステップ407)。これは、図3のブロック303〜
306に示すようなマップとなっており、ヨー角加速度
偏差β(またはヨー角速度Δω)から各車輪の目標スリ
ップ率Sfrt,Sflt,Srrt,Srltを求め
るものである。
【0042】ここで、目標スリップ率Sを変える意味に
ついて詳細に説明する。図8に示すように、μ−S特性
のμが最大値のとき(スリップ率S=S2)が制動力も最
大となり、通常のABS制御ではこの付近のスリップ率
に制御する。スリップ率Sを小さくしていくと、これに
従って摩擦係数μも小さくなっていくため、制動力も小
さくなる。しかし、これに反して横抗力係数τは大きく
なっていくため、コーナリングフォースは大きくなって
いく。今、図5に示すように車両の右側の路面μが高い
場合、従来のABS制御では右側の制動力が高くなるた
め、車両は上方からみて右回り(時計回り)に回転しよ
うとするヨーが発生する。このとき、右側の車輪の目標
スリップ率を下げることで右側の制動力を小さくするこ
とができ、右回りのヨーモーメントを抑えることが可能
となる。
ついて詳細に説明する。図8に示すように、μ−S特性
のμが最大値のとき(スリップ率S=S2)が制動力も最
大となり、通常のABS制御ではこの付近のスリップ率
に制御する。スリップ率Sを小さくしていくと、これに
従って摩擦係数μも小さくなっていくため、制動力も小
さくなる。しかし、これに反して横抗力係数τは大きく
なっていくため、コーナリングフォースは大きくなって
いく。今、図5に示すように車両の右側の路面μが高い
場合、従来のABS制御では右側の制動力が高くなるた
め、車両は上方からみて右回り(時計回り)に回転しよ
うとするヨーが発生する。このとき、右側の車輪の目標
スリップ率を下げることで右側の制動力を小さくするこ
とができ、右回りのヨーモーメントを抑えることが可能
となる。
【0043】以上の結果、車両の左右で路面μが異なる
状況でも車両のスピンを抑えることが可能となり、か
つ、車両の安定性が確保できることとなる。
状況でも車両のスピンを抑えることが可能となり、か
つ、車両の安定性が確保できることとなる。
【0044】しかしながら、以上の条件だけでは、単に
車両の安定性は確保することは出来るが、制動力を小さ
くすることになってしまうため制動距離は延びることに
なる。そこで、本発明では、目標スリップ率を下げる条
件を、車両の安定性を確保することが重要な場合と制動
力を確保することが重要な場合に対応して可変としたも
のである。
車両の安定性は確保することは出来るが、制動力を小さ
くすることになってしまうため制動距離は延びることに
なる。そこで、本発明では、目標スリップ率を下げる条
件を、車両の安定性を確保することが重要な場合と制動
力を確保することが重要な場合に対応して可変としたも
のである。
【0045】一方として、図6に示すように、車速をパ
ラメータとして目標スリップ率S′の設定値を変える。
すなわち、高速時には、ヨーが発生すると車両のスピン
により重大事故につながるため、上記ヨー角加速度偏差
βが小さいうちから目標スリップ率S′を下げ、左右の
制動力差を減らしてコーナリングフォースを確保する、
いわゆる安定性重視の設定とし、他方、車速が下がって
きた時、あるいは低速時には、ある程度のヨーはハンド
ル操作により修正可能であるため、ヨー角加速度偏差β
が大きくなるまで目標スリップ率を高い値に設定し、制
動力確保を優先的に図る制動距離短縮に重点をおいた設
定とする。これにより、車両の全走行状態において、安
定性を確保しながら、かつ、制動距離を延ばすことなく
確実なABS制御が可能となる。なお、ここで、図6には
3種類の速度マップしかないが、実際にはこれ以上増や
し、さらに詳細な設定にすることも可能であり、また設
定マップ間の値は線形補完することも可能であることは
言うまでもない。
ラメータとして目標スリップ率S′の設定値を変える。
すなわち、高速時には、ヨーが発生すると車両のスピン
により重大事故につながるため、上記ヨー角加速度偏差
βが小さいうちから目標スリップ率S′を下げ、左右の
制動力差を減らしてコーナリングフォースを確保する、
いわゆる安定性重視の設定とし、他方、車速が下がって
きた時、あるいは低速時には、ある程度のヨーはハンド
ル操作により修正可能であるため、ヨー角加速度偏差β
が大きくなるまで目標スリップ率を高い値に設定し、制
動力確保を優先的に図る制動距離短縮に重点をおいた設
定とする。これにより、車両の全走行状態において、安
定性を確保しながら、かつ、制動距離を延ばすことなく
確実なABS制御が可能となる。なお、ここで、図6には
3種類の速度マップしかないが、実際にはこれ以上増や
し、さらに詳細な設定にすることも可能であり、また設
定マップ間の値は線形補完することも可能であることは
言うまでもない。
【0046】また、図7にも示すように、ヨーが発生し
た直線では安定性重視の設定とするため、ヨー角加速度
偏差βが小さいときから目標スリップ率を下げる設定と
し、T秒後には制動距離重視の設定とするため、ヨー角
加速度偏差βが大きくなるまで目標スリップ率S′を高
い設定とする方法も考えられる。このようにすることに
より、初期のヨーモーメントを抑えることで運転者に過
度のハンドル操作を強要することなくスピンを抑え、ま
た、制動距離も短縮することが可能となる。この場合に
おいても、T秒後に一気にマップを変えるだけでなく、
T秒間は線形補完により設定値を徐々に変えることも可
能であることはいうまでもない。
た直線では安定性重視の設定とするため、ヨー角加速度
偏差βが小さいときから目標スリップ率を下げる設定と
し、T秒後には制動距離重視の設定とするため、ヨー角
加速度偏差βが大きくなるまで目標スリップ率S′を高
い設定とする方法も考えられる。このようにすることに
より、初期のヨーモーメントを抑えることで運転者に過
度のハンドル操作を強要することなくスピンを抑え、ま
た、制動距離も短縮することが可能となる。この場合に
おいても、T秒後に一気にマップを変えるだけでなく、
T秒間は線形補完により設定値を徐々に変えることも可
能であることはいうまでもない。
【0047】以上の説明では、車両に発生するヨーを検
出可能な手段(図1のヨー検出器7)を有するABS制御
に関して説明してきたが、本発明は、さらに、ヨーを検
出する手段を有しないタイプのABS制御についても本
発明を適用することが可能である。なお、その際には、
ヨーを検出する代わりに検出した車輪速を微分し、車輪
の減速度を計算し、その減速度から距面μを推定し、同
じスリップ率でも制動力が高くなる高μ側の目標スリッ
プ率を下げ、制動力を減らすことで車両に発生するヨー
モーメントを抑えることが可能となる。
出可能な手段(図1のヨー検出器7)を有するABS制御
に関して説明してきたが、本発明は、さらに、ヨーを検
出する手段を有しないタイプのABS制御についても本
発明を適用することが可能である。なお、その際には、
ヨーを検出する代わりに検出した車輪速を微分し、車輪
の減速度を計算し、その減速度から距面μを推定し、同
じスリップ率でも制動力が高くなる高μ側の目標スリッ
プ率を下げ、制動力を減らすことで車両に発生するヨー
モーメントを抑えることが可能となる。
【0048】
【発明の効果】以上の詳細な説明からも明らかな様に、
本発明によれば、路面状態が車両の左右で異なるような
状況でも車両をスピンさせることなく、安定性を確保す
ることが可能となり、さらに制動距離もヨー制御する他
の制御より短縮させることが可能となる。
本発明によれば、路面状態が車両の左右で異なるような
状況でも車両をスピンさせることなく、安定性を確保す
ることが可能となり、さらに制動距離もヨー制御する他
の制御より短縮させることが可能となる。
【図1】本発明の一実施例を示すシステム構成図であ
る。
る。
【図2】本発明に用いる制御回路の入出力関係図であ
る。
る。
【図3】本発明の制御ブロック図である。
【図4】本発明の目標スリップ率を算出する際のフロー
チャートである。
チャートである。
【図5】本発明の作動説明する際の車両に働く力の関係
図である。
図である。
【図6】本発明で用いる目標スリップ率設定マップ1で
ある。
ある。
【図7】本発明で用いる目標スリップ率設定マップ2で
ある。
ある。
【図8】本発明の動作原理を説明するためのμ−s,τ
−s特性線図である。
−s特性線図である。
2…ホイルシリンダ、3…車輪速センサ、4…マスタシ
リンダ、5…油圧アクチュエータ、6…制御回路、14
…操舵角センサ。
リンダ、5…油圧アクチュエータ、6…制御回路、14
…操舵角センサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀越 茂 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 嶋田 耕作 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 菅原 早人 茨城県勝田市大字高場字鹿島谷津2477番地 3 日立オートモテイブエンジニアリング 株式会社内
Claims (7)
- 【請求項1】1個以上の車輪の速度を検出する手段と、
該車輪の速度検出手段からの信号から車輪速を検出し各
車輪のスリップ率を目標とするスリップ率に追従させる
ためのブレーキ液圧制御手段とを具備したアンチスキッ
ドブレーキ制御装置において、目標のスリップ率を各車
輪毎に設定することが可能な目標スリップ率設定手段を
有し、該目標スリップ率を可変にすることが可能なこと
を特徴とする、アンチスキッドブレーキ制御装置。 - 【請求項2】請求項1に記載のアンチスキッドブレーキ
制御装置において、さらに、1個以上の車両のヨー角加
速度を検出する手段を有し、検出したヨー角加速度によ
り前記車両の目標スリップ率を各車輪毎に設定すること
が可能なことを特徴とするアンチスキッドブレーキ制御
装置。 - 【請求項3】請求項1に記載のアンチスキッドブレーキ
制御装置において、前記目標スリップ率を可変にする条
件に、車両の速度を用いることを特徴とするアンチスキ
ッドブレーキ制御装置。 - 【請求項4】請求項1に記載のアンチスキッドブレーキ
制御装置において、前記目標スリップ率を可変にする条
件に、制御開始からの時間を用いることを特徴とするア
ンチスキッドブレーキ制御装置。 - 【請求項5】1個以上の車輪の速度を検出する手段と、
該車輪の速度検出手段からの信号から車輪速を検出し各
車輪のスリップ率を目標とするスリップ率に追従させる
ためのブレーキ液圧制御装置とを具備したアンチスキッ
ドブレーキ制御装置において、上記目標とするスリップ
率を、該車輪の操舵角信号を基に、左右独立に設定可能
としたことを特徴とするアンチスキッドブレーキ制御装
置。 - 【請求項6】請求項1に記載のアンチスキッドブレーキ
制御装置において、さらに、1個以上の車両のヨー角加
速度を検出する手段を設け、検出したヨー角加速度によ
り前記車両の目標スリップ率を補正する様に構成したこ
とを特徴とするアンチスキツッドブレーキ制御装置。 - 【請求項7】1個以上の車輪の速度を検出する手段と、
該車輪の速度検出手段からの信号から車輪速を検出し各
車輪のスリップ率を目標とするスリップ率に追従させる
ためのブレーキ液圧制御手段とを具備したアンチスキッ
ドブレーキ制御装置において、上記目標とするスリップ
率を、該車両の走行速度を基に、左右独立に設定可能と
したことを特徴とするアンチスキッドブレーキ制御装
置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3227833A JPH0565059A (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | アンチスキツドブレーキ制御装置 |
US07/942,209 US5328256A (en) | 1991-09-09 | 1992-09-09 | Anti-skid brake control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3227833A JPH0565059A (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | アンチスキツドブレーキ制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0565059A true JPH0565059A (ja) | 1993-03-19 |
Family
ID=16867089
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3227833A Pending JPH0565059A (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | アンチスキツドブレーキ制御装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5328256A (ja) |
JP (1) | JPH0565059A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1995011149A1 (fr) * | 1993-10-19 | 1995-04-27 | Xinsheng Yang | Procede et appareil anti-inclinaison procurant un meilleur controle lors d'un freinage d'urgence |
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-
1991
- 1991-09-09 JP JP3227833A patent/JPH0565059A/ja active Pending
-
1992
- 1992-09-09 US US07/942,209 patent/US5328256A/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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