JP5155253B2 - 制動力制御装置 - Google Patents

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本発明は、ドライバのアクセルペダル操作に基づいて制動力を制御する装置に関する。
従来、アクセル操作量の減少側への変化速度が設定上限値未満であって設定下限値以上であるときに、ドライバがブレーキペダルによる急ブレーキ操作を行うと判断する技術が開示されている。
特開2001−10468号公報
上述の特許文献1に記載の装置では、ドライバの急制動意思をアクセル操作量の減少側への変化速度で判断しているため、変化速度が速いが変化量が小さい急制動を要求しない場合にも急ブレーキ操作を行うであろうと判断し、不要な制動力が生じるという問題があった。
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、不要な制動力が生じることのない制動力制御装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明では、アクセルペダル操作に基づいて制動力を付与するにあたり、アクセルペダル操作量のペダル戻し方向操作量が所定の操作量より小さい場合は制動力指令の大きさをゼロとし、前記所定の操作量以上のときは操作量に応じて制動力指令の大きさを決定し、アクセルペダル操作の戻し方向速度が設定値より小さい場合は制動力指令の勾配をゼロとし、前記設定値以上のときは前記操作速度に基づいて制動力指令の勾配を決定することとした。

よって、ドライバの急制動意思を反映した制動力指令を作成することができる。
実施例1の制動力制御装置の制御構成を表すブロック図である。 実施例1の制動力制御ECUにおいて、制動力制御アクチュエータに出力する制動力指令を作成するフローチャートである。 実施例1のアクセルペダル操作による制動力指令の作成方法を示した図である。 実施例1の制動力指令の作成方法を示す図である。 実施例1のドライバのアクセルペダル操作による制動力指令を制動力制御ECUで作成し、制動力制御アクチュエータにより制動力を発生する場合のタイムチャートである。 実施例1のドライバのアクセルペダル操作による制動力指令を制動力制御ECUで作成し、その後、他のECU制御からの制動力指令を受信し、その後、ドライバのブレーキペダル操作による制動力指令を作成する場合のタイムチャートである。
図1は本発明の制動力制御装置の制御構成を表すブロック図である。本制御装置の制御手段は、制動力制御ECU10(制動力指令作成手段)と、走行制御ECU20(他の制御装置)とから構成されている。各ECU10,20は、指令受信手段としてのインターフェースを有し、それぞれの情報を相互に送受信する。
アクセルペダルストロークセンサS01(アクセルペダル操作量検出手段)は、ドライバのアクセルペダル操作量と操作速度を検出し、ブレーキペダルストロークセンサS02(ブレーキペダル操作量検出手段)はドライバのブレーキペダル操作量を検出する。また、レーザーレーダセンサS03は、車両前方の走行車両を検出し、走行車両と前方車両との相対距離、相対速度を作成する。カメラセンサS04は、走行車両前方のコーナーを検出し、車両が進入するコーナーの曲率とコーナーまでの距離を作成する。
走行制御ECU20は、レーザーレーダセンサS03より作成する走行車両と前方車両との相対距離、相対速度より制動力指令を作成し、カメラセンサS04より作成する走行車両が進入するコーナーの曲率とコーナーまでの距離から第3の制動力指令を作成する。
ここで、レーザーレーダセンサS03より作成する走行車両と前方車両との相対距離、相対速度より制動力指令を作成する方法は、例えば、特開2004-210148号公報に記載の方法とする。また、カメラセンサS04より作成する走行車両が進入するコーナーの曲率とコーナーまでの距離から制動力指令を作成する方法は、例えば、特開2003-170760号公報に記載の方法とする。
制動力制御ECU10は、アクセルペダルストロークセンサS01より検出するアクセルペダル操作量と操作速度より制動力指令を作成する制動力指令作成部(制動力指令作成手段)と、ブレーキペダルストロークセンサS02より検出するブレーキペダル操作量より第2の制動力指令を作成する第2指令作成部(第2指令作成手段)とを有する。そして、アクセルペダル操作による制動力指令と、ブレーキペダル操作による第2の制動力指令と、走行制御ECU20から受信する第3の制動力指令と、により車両に付与する制動力指令を作成する最終指令作成部(最終指令作成手段)を有する。最終指令作成部では、これらの制動力指令のセレクトハイによって作成した制動力指令を制動力制御アクチュエータ30に出力する。制動力制御アクチュエータ30は、制動力制御ECU10より受信する制動力指令に応じて、各車輪に取り付けられた油圧ブレーキによる制動力を制御する。
図2は図1における制動力制御ECU10において、制動力制御アクチュエータ30に出力する制動力指令を作成するフローチャートである。
ステップS1では、ドライバのアクセルペダル操作による制動力指令Bapを作成する。制動力指令Bapは、ドライバのアクセルペダル操作の戻し方向操作量で大きさを決定し、戻し方向操作速度で勾配を決定する。詳細については後述する。
ステップS2では、前回の制動力指令作成フローチャートを実行した際に、ドライバのアクセルペダル操作による制動力指令BapをステップS10で更新したか否かを判定する。制動力指令BapがステップS10で更新された場合はステップS3に進み、更新しなかった場合はステップS4に進む。
ステップS3では、ステップS1で作成した制動力指令Bapを前回の制動力指令作成のフローチャートにおいて更新した制動力指令に設定する。
ステップS4では、ドライバのアクセルペダルの踏み込み操作の有無を判定する。ドライバのアクセルペダル踏み込み操作がある場合はステップS5へと進み、アクセル踏み込み操作がない場合にはステップS6へ進む。
ステップS5では、アクセルペダルの踏み込み操作による制動力指令Bapの減少勾配dBpaを作成する。制動力指令Bapの減少勾配dBapは、アクセルペダルの踏み込み操作速度により決定し、踏み込み速度が速いほどその減少勾配を大きくする。
ステップS6では、走行制御ECU20からの第3の制動力指令の受信有無を判定する。第3の制動力指令の受信がある場合にはステップS7へ進み、第3の制動力指令の受信がない場合はステップS8に進む。
ステップS7では、第3の制動力指令Batを作成する。尚、実施例1では走行制御ECUとして一つのECUを備えた例を示しているが、複数のECUから第3の制動力指令が出力されている場合には、第3の制動力指令Batとして、各ECUからの制動力指令のセレクトハイとする。また、第3の制動力指令Batによるアクセルペダル操作による制動力指令Bapの減少勾配dBatを作成する。制動力指令Bapの減少勾配dBatの絶対値は、制動力指令Batの減少勾配絶対値より大きく設定する。これにより、制動力指令Batが発生後に消失となる場合に制動力指令Bapによる制動力発生を抑制することができる。
ステップS8では、ブレーキペダル操作の有無を判定する。ブレーキペダル操作がある場合はステップS9へ進み、ブレーキペダル操作のない場合はステップS10へと進む。
ステップS9では、ドライバのブレーキペダル操作に基づく制動力指令Bbpの作成を行う。制動力指令Bbpは、予め作成する当該車両におけるブレーキペダル操作量−制動力特性により作成する。また、作成する制動力指令Bbpによるアクセルペダル操作による制動力指令Bapの減少勾配dBbpを作成する。制動力指令Bbpによる制動力指令Bapの減少勾配dBbpは、制動力指令Bbpの減少勾配絶対値より大きくする。これにより、制動力指令Bbpが発生した後に消失となる場合に、制動力指令Bapによる制動力発生を抑制することができる。
ステップS10では、各制動力指令より制動力制御アクチュエータ30に出力する制動力指令Bfを作成する。加えて、アクセルペダル操作による制動力指令Bapの更新を行う。
図3は、図2のステップS1に示す、アクセルペダル操作による制動力指令Bapの作成方法を示した図である。図3(a),(b)におけるアクセルペダル操作の戻し方向操作量ΔS、操作速度dSは、アクセルペダル操作位置の現在値S1と現在時間t1とドライバのアクセルペダル操作の戻し操作開始位置S0と操作開始時間t0より作成する。アクセルペダルの戻し操作開始位置S0と操作位置の現在値S1との差分より戻し方向操作量ΔSを作成し、前記戻し方向操作量ΔSとアクセルペダルの戻し操作開始時間t0と現在時間t1との差分Δtとによる戻し方向操作速度dSを作成する。アクセルペダルの戻し操作開始位置S0と開始時間t0は、アクセルペダル操作位置より判定するアクセルペダル戻し操作が100ms継続した場合に、100ms前のペダル操作位置をS0と設定し、その時間をt0と設定する。
また、アクセルペダル戻し操作によりアクセルペダルを完全にリリースする場合は、ペダル操作量ΔSより制動力指令到達値Bapcを作成し、ペダル操作量ΔSとペダル操作開始時間t0とアクセルペダルを完全にリリースした時間teとで求められる戻し方向操作速度dBape=ΔS/(te−to)を作成し、制動力指令到達値Bapcと戻し方向操作速度dBapeにより制動力指令Bapを作成する。
図3(a)に示すように、制動力指令Bapの大きさは、アクセルペダル操作の戻し方向操作量ΔSにより決定する。ペダル操作量が操作量ΔS1より小さい場合は0であり、ΔS1以上の場合はペダル操作量ΔSと操作量ΔS1との差分に比例して制動力指令Bapを作成し、ペダル操作量がΔS2より大きい場合は、制動力指令Bapを設定値Bap2で一定とする。ここで、ペダル操作量ΔS1は、アクセルを戻したことにより0.05Gの減速度が得られるペダル操作量であり、ペダル操作開始位置S0,エンジン回転数、ギヤポジションを入力として予め設定した表より作成する。また、ペダル操作量ΔS2は、アクセルを戻したことにより0.1Gの減速度の得られるペダル操作量であり、前記操作量はペダル操作量と同様の方法で作成する。更に、制動力指令の設定値Bap2は、制動力を付与することで車両に0.2Gの減速度を与えることが出来る制動力とする。
図3(b)に示すように、制動力指令Bapの勾配は、アクセルペダル操作の戻し方向操作速度により決定する。制動力指令Bapの勾配は、アクセルペダル操作の戻し方向操作速度が設定値dS1より小さいときは0であり、dS1より大きい場合は操作速度と設定値dS1との差分に比例して増加し、dS2より大きくなると制動力指令勾配dBap2とする。
ここで、dS1は、ペダル操作量ΔS1をアクセルペダル操作判定時間Δtで除することで作成する。また、dS2は、ペダル操作量ΔS2をアクセルペダル操作判定時間Δtで除することで作成する。更に、制動力指令勾配設定値dBap2は、制動力制御アクチュエータ30の発生可能な制動力勾配の最大値とする。
図4は、図2におけるステップS10における制動力指令Bfの作成方法を示す図である。
ステップS001では、アクセルペダル操作による制動力指令Bapがブレーキペダル操作による制動力指令Bapより大きいか判定する。制動力指令Bapが制動力指令Bbpより大きい場合はステップS002へと進み、制動力指令Bapが制動力指令Bbp以下である場合はステップS003へと進む。
ステップS002では、アクセルペダル操作による制動力指令Bapが他のECUから受信する制動力指令Batより大きいか判定を行う。制動力指令Bapが制動力指令Batより大きい場合はステップS004へと進み、制動力指令Bapが制動力指令Bat以下である場合はステップS005へと進む。
ステップS003では、ブレーキペダル操作による制動力指令Bbpが他のECUからの制動力指令Batより大きいか判定を行う。制動力指令Bbpが制動力指令Batより大きい場合はステップS006へ進み、制動力指令Bbpga制動力指令Bat以下である場合はステップS005へ進む。
ステップS004では、制動力制御アクチュエータ30に出力する制動力指令Bfをアクセルペダル操作による制動力指令Bapとする。
ステップS005では、制動力制御アクチュエータ30に出力する制動力指令Bfを他のECUから受信する制動力指令Batとする。
ステップS006では、制動力制御アクチュエータ30に出力する制動力指令Bfをブレーキペダル操作による制動力指令Bbpとする。
ステップS007では、アクセルペダル戻し操作終了から所定時間経過したか判定を行う。アクセルペダルの戻し操作終了から所定時間経過した場合はステップS008へ進み、所定時間経過していない場合はステップS009へと進む。ここで示す所定時間は、ドライバがアクセルペダルからブレーキペダルへの踏み換えに要する時間として設定する時間とする。
ステップS008では、タイムアウトによるアクセルペダル操作による制動力指令Bapの減少勾配dBtoを作成する。この減少勾配dBtoは、ドライバが急に減速度が減少するように感じないよう設定する。具体的には、減速度減少が0.1G/s以下となるような制動力減少勾配とする。
ステップS009では、アクセルペダル操作により作成する制動力指令Bapの各制動力減少勾配より制動力指令Bapを更新する制動力減少勾配を作成する。制動力減少勾配はステップS05,S07,S09,S008で作成した各制動力指令減少勾配のセレクトハイとする。更に、制動力指令Bapを上記作成した制動力指令減少勾配より更新する。
ステップS010では、アクセルペダル操作より作成する制動力指令Bapを0と更新する。
図5はドライバのアクセルペダル操作による制動力指令を制動力制御ECUで作成し、制動力制御アクチュエータ30により制動力を発生する場合のタイムチャートである。
時刻t0において、ドライバのアクセルペダル踏み込み操作状態AP0からアクセルペダル操作の戻し方向操作を開始する。
時刻t1において、ドライバのアクセルペダル戻し操作により、アクセルペダルの戻し方向操作量ΔS=(AP1−AP0)が図3(a)に示す所定値ΔS1より大きくなり、かつ、アクセルペダルの戻し方向操作速度dS=(AP1−AP0)/(t1−t0)が図3(b)に示す所定値dS1より大きくなるため、アクセルペダル操作による制動力指令Bapを作成する。アクセルペダル操作による制動力指令Bapは、図3(a),図3(b)に示すように制動力指令到達値Bapt,制動力指令勾配dBaptを作成する。
時刻t2において、ドライバのアクセルペダル戻し操作により、アクセルペダルが完全にリリースされペダル操作量ΔSはAP0で最大となり、アクセルペダルの戻し方向操作速度dSは−AP0/(t2−t0)とし、アクセルペダル操作による制動力指令Bapt、制動力指令勾配dBapcを作成する。
時刻t3において、ドライバのアクセルペダル操作による制動力指令Bapが、アクセルペダル操作量ΔSより作成する制動力指令Bapcと同じとなると、制動力指令Bapは制動力指令Bapcで一定値とする。
時刻t4において、ドライバのアクセルペダル操作終了時間t2から所定時間経過して時刻t4となる場合に、タイムアウトによる制動力指令Bapの減少量dBtoを作成し、制動力指令Bapの減少勾配dBapをdBtoとする。そして、ドライバのアクセルペダル操作による制動力指令Bapは減少勾配dBapで更新することで減少する。
時刻t5において、ドライバがアクセルペダルを踏み込み操作した場合に、ドライバのアクセルペダル操作による制動力指令Bapは、タイムアウトによる制動力指令Bapの減少勾配dBtoと、アクセルペダル踏み込み操作による制動力指令Bapの減少勾配dBappとのセレクトハイより制動力指令Bapの減少勾配dBapを作成する。今回、制動力指令Bapの減少勾配dBappが減少勾配dBtoより大きいため、アクセルペダル操作による制動力指令Bapの減少勾配dBapは減少勾配dBappとなり、制動力指令Bapは減少勾配dBapにより更新することで減少する。
時刻t6において、ドライバのアクセルペダル操作による制動力Bapが減少勾配dBapにより減少し0となる場合は、車両は制動力が作動しないコースティング状態となる。
図6は、ドライバのアクセルペダル操作による制動力指令を制動力制御ECUで作成し、その後、他のECU制御からの制動力指令を受信し、その後、ドライバのブレーキペダル操作による制動力指令を作成する場合のタイムチャートである。
時刻t0において、ドライバのアクセルペダル踏み込み操作位置AP0からアクセルペダル操作の戻し方向操作を開始する。
時刻t1において、ドライバのアクセルペダル操作の戻し操作により、アクセルペダル操作位置がAP0となり、アクセルペダル戻し方向操作量ΔSが図3(a)に示す所定値ΔS1より大きくなり、かつ、戻し方向操作速度dSが図3(b)に示す所定値ΔS1より大きくなり、かつ、戻し方向操作速度dSが図3(b)に示す所定値dS1以上であるため、制動力指令Bapを作成する。
時刻t2において、他のECUから制動力指令Batを受信する場合は、ドライバのアクセルペダル操作による制動力指令Bapと、他のECUから受信する制動力指令Batとセレクトハイを行い、制動力指令Bapが制動力指令Batより大きく、制動力制御アクチュエータ30に出力する制動力指令Bfは、制動力指令Bapとする。
時刻t3において、他のECUからの制動力指令Batを受信し、ドライバのブレーキペダル操作による制動力指令Bbpを作成する場合、ドライバのアクセルペダル操作による制動力指令Bapと、他のECUから受信する制動力指令Batと、ドライバのブレーキペダル操作による制動力指令Bbpをセレクトハイし、制動力制御アクチュエータ30の制動力指令Bfを他のECUから受信する制動力指令Batとする。また、このとき、制動力アクチュエータに出力する制動力指令Bfを制動力指令Batとするため、アクセルペダル操作から作成する制動力指令Bap=0とする。
時刻t4において、他のECUからの制動力指令Batを受信し、ドライバのブレーキペダル操作による制動力指令Bbpを作成する場合、ドライバのアクセルペダル操作による制動力指令Bapと、他のECUから受信する制動力指令Batと、ドライバのブレーキペダル操作による制動力指令Bbpをセレクトハイし、制動力制御アクチュエータ30の制動力指令Bfをドライバのブレーキ操作による制動力指令Bbpとする。
時刻t5において、他のECUからの制動力指令Batを受信し、ドライバのブレーキペダル操作による制動力指令Bbpを作成する場合、ドライバのアクセルペダル操作による制動力指令Bapと、他のECUから受信する制動力指令Batと、ドライバのブレーキペダル操作による制動力指令Bbpをセレクトハイし、制動力制御アクチュエータ30の制動力指令Bfを作成する。このとき、他のECUから受信する制動力指令Batは0となり、ブレーキペダル操作より作成する制動力指令Bbpはブレーキペダル操作量が0となるため、制動力Bbp=0となり、アクセルペダル操作より作成する制動力指令Bapは時刻t3においてBap=0としたため、制動力指令Bf=0となり、駆動力制御アクチュエータは制動力を発生しない。
以上説明したように、実施例1にあっては下記に列挙する作用効果を得られる。
(1)ドライバのアクセルペダル操作量及びアクセルペダル操作速度を検出するアクセルペダルストロークセンサS01(アクセルペダル操作量検出手段)と、ドライバのアクセルペダル操作に基づいて制動力指令を作成する制動力制御ECU10(制動力指令作成手段)と、制動力制御ECU10により作成された制動力指令に基づいて制動力を発生する制動力制御アクチュエータ30(制動手段)と、を有し、制動力制御ECU10は、アクセルペダル操作量のペダル戻し方向操作量により制動力指令の大きさを決定し、アクセルペダル操作の戻し方向速度により制動力指令の勾配を決定することとした。
すなわち、アクセルペダル操作量のペダル戻し方向操作量が小さく、ドライバの制動意思がない場合に、ペダル戻し方向操作量による制動力指令の大きさを0とすることでドライバの意図しない制動力付与を防止することができる。更にアクセルペダル操作の戻し方向操作速度により制動力指令の勾配を決定することで、アクセルペダル戻し方向操作速度が小さくドライバの急制動意思がない場合に、アクセルペダル操作の戻し方向速度による制動力指令の勾配を0とすることでドライバの意図しない制動力付与を防止することができる。
(2)ドライバのブレーキペダル操作量を検出するブレーキペダルストロークセンサS02(ブレーキペダル操作量検出手段)と、ブレーキペダル操作量に応じた第2の制動力指令を作成する第2指令作成部(第2指令作成手段)と、走行制御ECU(他の制御装置)から第3の制動力指令を受信するインターフェース(指令受信手段)と、制動力指令作成部、第2指令作成部及びインターフェースにより受信した各指令の最大値を車両に付与する制動力指令として出力する最終指令作成部(最終指令作成手段)とを備えた。
よって、ドライバのブレーキペダル操作による制動力指令がある場合や、他のECUからの制動力指令を受信する場合に、ドライバのアクセルペダル操作より作成する制動力指令と、ドライバのブレーキペダル操作より作成する制動力指令と他のECUから受信する制動力指令とのセレクトハイによって制動力指令を作成することで、車両に付与する制動力をドライバによる制動力指令と車両に必要な制動力指令の最大値とすることとなり、より安全な運転を支援できる。
10 制動力制御ECU
20 走行制御ECU
30 制動力制御アクチュエータ
S01 アクセルペダルストロークセンサ
S02 ブレーキペダルストロークセンサ
S03 レーザーレーダセンサ
S04 カメラセンサ

Claims (2)

  1. ドライバのアクセルペダル操作量を検出するアクセルペダル操作量検出手段と、
    ドライバのアクセルペダル操作速度を検出するアクセルペダル操作速度検出手段と、
    ドライバのアクセルペダル操作に基づいて制動力指令を作成する制動力指令作成手段と、
    前記制動力指令作成手段により作成された制動力指令に基づいて制動力を発生する制動手段と、
    を有し、
    前記制動力指令作成手段は、前記アクセルペダル操作量のペダル戻し方向操作量が所定の操作量より小さい場合は制動力指令の大きさをゼロとし、前記所定の操作量以上のときは操作量に応じて制動力指令の大きさを決定し、アクセルペダル操作の戻し方向速度が設定値より小さい場合は制動力指令の勾配をゼロとし、前記設定値以上のときは前記操作速度に基づいて制動力指令の勾配を決定することを特徴とする制動力制御装置。
  2. 請求項1に記載の制動力制御装置において、
    ドライバのブレーキペダル操作量を検出するブレーキペダル操作量検出手段と、
    ブレーキペダル操作量に応じた第2の制動力指令を作成する第2指令作成手段と、
    他の制御装置から第3の制動力指令を受信する指令受信手段と、
    前記制動力指令作成手段、前記第2指令作成手段、前記指令受信手段の各指令の最大値を車両に付与する制動力指令として出力する最終指令作成手段と、
    を備えたことを特徴とする制動力制御装置。
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