JPH04191430A - 車両のスリップ制御装置 - Google Patents

車両のスリップ制御装置

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JPH04191430A
JPH04191430A JP31883190A JP31883190A JPH04191430A JP H04191430 A JPH04191430 A JP H04191430A JP 31883190 A JP31883190 A JP 31883190A JP 31883190 A JP31883190 A JP 31883190A JP H04191430 A JPH04191430 A JP H04191430A
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JP
Japan
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turning radius
slip
vehicle
control
slip control
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JP31883190A
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English (en)
Inventor
Yoshiaki Anami
義明 阿南
Tetsuhiro Yamashita
哲弘 山下
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は車両のスリップ制御装置に関する。
(従来の技術) 車両の加速時等において、駆動輪か過大駆動トルクによ
りスリップして加速性が低下することを防止するために
、駆動輪のスリップ値を検出し、駆動輪のスリップ値が
目標値となるように、エンジン出力や車輪への制動力の
付与を制御する(エンジン出力を低下させる、若しくは
制動力を増大させる)韮うにしたトラクション制御は一
般に知られている。
また、上記トラクション制御を行なうにあたり、車速と
ハンドル舵角とを検出し、低車速時にはハンドル舵角に
応じてスリップ制御の目標値を変更し、舵角発進時にお
ける車両の横方向安定性を確保するという提案は知られ
ている(特開昭64−30869号公報参照)。
(発明か解決しようとする課題) ところで、車両は、一般にそのステアリング特性がアン
ダステア気味になるように製作されるか、このアンダス
テア特性が路面状況等によって変化し、過度のアンダス
テアになると、舵の利きが悪くなり、良好な操縦性を得
ることができない。
すなわち、本発明の課題は、車両か過度のアンダステア
傾向を示すようになる前に、これをトラクション制御に
より防止することにある。
(課題を解決するための手段) 本発明は、このような課題に対して、車両の実際の旋回
半径と舵角に対応するの旋回半径とを比較して、アンダ
ステア傾向を事前に察知し、トラクション制御を開始す
ることにより、アンダステア傾向が大きくなることを防
止し、車両の操縦性ないしは走行安定性を確保するもの
である。
すなわち、そのための具体的な手段は、駆動輪の路面に
対するスリップ量か目標値となるように上記駆動輪の駆
動を制御するスリップ制御手段を備えた車両のスリップ
制御装置において、左右の従動輪の車輪速を検出する従
動輪車輪速検出手段と、 上記従動輪車輪速検出手段により検出された両従動輪の
車輪速の差に基いて、車両の実際の旋回半径Rを求める
実旋回半径演算手段と、舵角を検出する舵角検出手段と
、 上記舵角検出手段により検出される舵角に基いて、予め
舵角に対応させて設定した車両の旋回半径Riを求める
舵角対応旋回半径演算手段と、上記実旋回半径演算手段
により求められた実旋回半径Rと、上記舵角対応旋回半
径演算手段により求められた旋回半径R1とに基いて、
上記RがRiよりも大きくなった時に上記スリップ制御
手段にスリップ制御を開始せしめるスリップ制御開始手
段とを備えていることを特徴とする車両のスリップ制御
装置である。
この場合、上記スリップ制御手段は、駆動輪を駆動する
エンジンの発生トルクを制御するものとすることかでき
る。
(作用) 上記スリップ制御装置においては、車両の実旋回半径R
か舵角対応旋回半径R1よりも大きくなったというとは
、車両かアンダステア傾向を示し始めたということがで
きる。しかして、かかる時点てスリップ制御が開始され
ると、このスリップ制御により駆動輪の駆動トルクが低
下し、車両の減速作用とアンダステアリング自体の性質
(車速か低下すると、旋回半径が小さくなる)とにより
、アンダステア傾向を抑えることができる。特に、前輪
駆動車の場合、前輪の前向きの力が急に方向を変えるこ
とにより生ずる車両の重心回りのモーメントの変化と、
駆動力により減少していたコーナリングフォースの回復
とにより、上記アンダステア傾向を積極的に解消するこ
とができる。
また、スリップ制御において、駆動輪に制動力を付与す
るようにすれば、コーナリングフォースが小さくなり、
車両は横方向のグリップ力か十分に得られなくなるか、
エンジンの発生トルクを制御するようにすれば、上記問
題はない。
(発明の効果) 従って、本発明によれば、左右の従動輪の車輪速差に基
いて実旋回半径Rを求め、これか舵角に対応する旋回半
径Riよりも大きくなった時にスリップ制御を開始する
ようにしたから、車両か過度のアンダステア傾向を示す
ようになることを未然に防いて、操縦性ないしは走行安
定性の向上を図ることができる。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図には実施例の全体構成が示されている。
ます、車両は、左右の前輪2PL、  2PRか駆動輪
とされ、左右の後輪2RL、  2RRが従動輪とされ
ている。すなわち、車体前部にV型6気筒のエンジン1
が搭載され、このエンジン1の発生トルクが自動変速機
3及び差動装置4を経た後、左駆動軸5Lを介して左前
輪2PLに1.右駆動軸5Rを介して右前輪2PRにそ
れぞれ伝達されるようになっている。
そして、上記車両は、駆動輪2FL、  2PRの路面
に対するスリップ量が目標値となるように上記駆動輪2
PL、  2PHの駆動を制御するスリップ制御手段8
と、この制御手段8を利用して車両が旋回走行において
過度のアンダステア傾向を示すようになる前にこれを防
止するトレース手段11とを備えている。
制御手段8は、上記4輪2PL、  2PR,2RL、
  2RRにブレーキがかけられているか否かを検出す
るブレーキセンサ6、車両のハンドル舵角を検出する舵
角センサ7、上記4輪2PL、  2PR,2RL、 
 2RRの車輪速を検出する車輪速センサ9PL、  
9FR。
9RL、  9RR1及びエンジン回転数を検出するエ
ンジン回転数センサ28からの各信号が入力され、信号
処理を行なって、エンジン1にその出力トルクを低減せ
しめるための点火時期制御信号及び燃料噴射制限信号を
出力するものである。
トレース手段11は、車両の実際の旋回半径Rが、舵角
に一元的に対応する(言わば理想の)旋回半径Riより
も大きくなった時に、上記制御手段8にスリップ制御を
開始せしめ、車両に過度のアンダステア傾向を生ずるこ
とを防止するものである。
以下、トレース手段11、制御手段8の順に具体的に説
明する。
〈トレース手段〉 トレース手段11は、車両の実際の旋回半径Rを求める
実旋回半径演算手段12と、車両の舵角に対応する旋回
半径Riを求める舵角対応旋回半径演算手段13と、上
記実旋回半径Rと舵角対応旋回半径Riとに基いてスリ
ップ制御を開始すべきか否かを決定し上記制御手段8に
スリップ制御開始信号を出力するスリップ制御開始手段
14とを備えてなる。
ます、実旋回半径演算手段12は、車輪速センサ9RL
、  9RRにより検出される従動輪2RL、  2R
Rの車輪速VRL、 VRRに基き実旋回半径Rを次の
(1)式に従って演算するものである。
−(1)式− R−Min (VRL、  VRR) X T + l
 VRL −VRRl十1/2XT この場合、Min (VRL、 VRR)は、両従動輪
車輪速VRL、  VRRのうち小さい方の車輪速を意
味する。また、l VRL−VRRlは両車輪速VRL
、 VRRの差の絶対値であり、さらに、Tは車両のト
レッド(例えば1.7m)である。
一方、舵角対応旋回半径演算手段13は、舵角センサ7
により検出される舵角θH′の絶対値に基いて、予め舵
角に一元的に対応させて設定した次のRiテーブルにか
ら舵角対応旋回半径Riにュートラルステアリングにお
ける旋回半径に略対応)を線形補間して求めるものであ
る。
Riテーブル そして、スリップ制御開始手段14は、上記実旋回半径
演算手段12により求められた実旋回半径Rと、上記舵
角対応旋回半径演算手段13により求められた旋回半径
Riとを比較し、次の(2)式に示す条件を満たす時(
実旋回半径Rが舵角対応旋回半径Riよりも大きくなっ
た時)にスリップ制御開始信号(スリップフラグ5FL
−1の信号)を制御手段8に出力するようになされてい
る。
−(2)式− 実旋回半径R〉舵角対応旋回半径Ri 第2図には、上記トレース手段11における制御の流れ
が示されている。
すなわち、車両走行中において、従動輪車輪速VRL、
  VRR及び舵角θHについてのデータが入力され、
実旋回半径Rと舵角対応旋回半径Riとか求められる(
ステップ81〜S3)。そして、実旋回半径Rが舵角対
応旋回半径Riよりも大きくなった場合にスリップ制御
開始信号が出力される(ステップS4.S5)。
く制御手段〉 制御手段8は、上記各センサからの信号を受は入れる入
力インターフェイスと、CPUとROMとRAMとから
なるマイクロコンピュータと、出力インターフェイスと
、イグナイタ及び燃料噴射装置を駆動するための駆動回
路とを備え、ROMにはスリップ制御に必要な制御プロ
グラム、各種マツプないしはテーブルが設けられ、RA
Mには制御を実行するのに必要な各種メモリが設けられ
ている。そして、この制御手段8は、第3図に示すよう
に、スリップ判定用閾値の設定手段32、スリップ量の
演算手段33、スリップ判定手段34、制御目標値の設
定手段35、制御レベルの演算手段36及びエンジン出
力のコントロール手段37を備えている。
[スリップ判定用閾値の設定コ このスリップ判定用閾値はスリップ制御を要するか否か
を判定するためのものであり、この閾値の設定のために
、第4図に示すように、車体加速゛度演算手段41、路
面摩擦係数演算手段42、並びに上記閾値を求める閾値
演算手段43が設けられている。
車体加速度演算手段41及び摩擦係数演算手段42につ
いて説明すると、車体加速度VCの演算には、タイマA
(100Illsecカウント)と、タイマB (50
0a+secカウント)とを用いる。すなわち、車体加
速度VCは、スリップ制御開始から500m5ec経過
まで(車体加速度が十分に大きくない)は、100m5
ec毎にIC10m5ec間の車体速Vr(本例の場合
は従動輪である後輪2RL、  2RRの両車輪速のう
ち速い方の車輪速、単位; km/ h )の変化に基
いて次の(3)式により求め、500111Sec経過
後(車体加速度か十分に発達)は100+n5ec毎に
500m5ec間の車体速■「の変化に基いて次の(4
)式により求める。
−(3)式− VC−GklX  iV r (k) −V r (k
−100) 1−(4)式− VC=Gk2X  iV r(k) −V r(k−5
00) 1上記Gkl及びGk2は係数である。また、
V r (k)は現時点、V r (k−100)は1
00m5ec前、vr(k−500)は500 m5e
c前の各車体速である。
そして、上述の如くして算出された車体加速度VCと車
体速Vrとから次のμテーブルにより3次元補間によっ
て路面摩擦係数μを求める。
なお、スリップ制御中でないときには、路面摩擦係数μ
を3.0に設定する。
そうして、閾値演算手段43は、上記車体速Vrと路面
摩擦係数μとから、閾値を求める。すなわち、閾値は次
の閾値テーブル1.2から3次元補間によって演算する
ものである。
閾値テーブル1(開始用) 閾値テーブル2(継続用) 上記閾値テーブル1は、スリップ制御を開始するか否か
を判定するためのものであり、閾値テーブル2は、スリ
ップ制御を継続するためのものである。
[スリップ量演算] スリップ演算手段33は、第5図に示すように、実スリ
ップ量演算手段45、平均スリップ量演算手段48、並
びに最高スリップ量演算手段49からなる。
実スリップ量演算手段45は、左右前輪2 PL。
2PRの車輪速VFL、 VFRから車体速Vrを減算
してこの両輪のスリップjlsL、SRを求める。また
、平均スリップ量演算手段48は、上記スリップ量SL
、SRに基いてその平均スリップ量SAVを演算し、最
高スリップ量演算手段49は、上記両スリップ量SL、
SRのうちの高い方のスリップ量を最高スリップ量SH
iとして求めるものである。
[スリップ判定] スリップ判定手段34は、上記最高スリップ量゛SHi
とスリップ判定用閾値とに基き、次の(5)式が成立す
るときに、スリップ制御要と判定し、スリップフラグS
FLを1とする −(5)式− 3Hi≧スリップ判定用閾値 この場合、上記スリップ判定閾値としては、後述するス
リップ制御判定手段67により非制御状!! (CFL
−0)が判定されているときには、前述の閾値テーブル
1(開始用)に基く閾値か使用され、スリップ制御中が
判定されているとき(CFL−1)には、閾値テーブル
2(継続用)に基く閾値が使用される。
し制御目標値の設定] この制御目標値Tは、前輪2PL、  2PRのスリ・
ノブ量として目標とする値であり、制御目標値演算手段
35は、車体速Vrと路面摩擦係数μとに基き、次の制
御目標値テーブルから制御目標値を3次元補間して演算
するものである。
制御目標値テーブル [制御レベル演算] 制御レベルFCについては、平均スリップ■SAvの制
御目標量Tからの偏差ENと、この偏差の変化率DEN
とに基いて決定し、これに前回値F C(K−1)のフ
ィードバック補正及び初回値補正を加え、0〜15の範
囲で設定するものである。
そのために、第6図に示すように、偏差演算手段60と
、偏差変化率演算手段61と、基本制御レベル演算手段
62と、フィードバック補正手段63と、初回補正量演
算手段64と、最終制御レベル演算手段65とが設けら
れている。
偏差演算手段60は、平均スリップJi SAvから制
御目標値Tを減算して偏差ENを求めるものである。
偏差変化率演算手段61は、次の(6)式に基いて平均
スリップ量変化率DSAvを求め、これを偏差変化率D
ENとするものである。
−(6)式− D S A v = S A v (K) −S A 
v (K−1)基本制御レベル演算手段62は、上記偏
差ENと偏差変化率DENとに基いて、基本制御レベル
FCBを次の基本制御レベルテーブルにより演算するも
のである。
基本制御レベルテーブル フィードバック補正手段63は、今回の制御レベルFC
(K)に前回演算の制御レベルF C(K−1)を加算
するものである。
初回補正量演算手段64は、前輪のスリップか初めて判
定されてから、この最初のスリップ判定がなくなるまで
の間の制御レベルを強制的に高めるものであり、そのた
めに、第7図に示すスリップ制御判定手段66と、第8
図に示す初回スリップ制御判定手段67とか設けられて
いる。
第7図において、68はスリップフラグ5FL=1て且
つ非ブレーキ状態であるときにフリップフロップ69に
セット信号を出力するAND回路、70はFC≦3で且
−)DSAV≦0,3gのときに出力が1となるAND
回路、71はカウンタ72を介してスリップフラグ5F
L=0の信号を1000 m5ec継続して受けるか、
あるいはカウンタ73を介して上記AND回路70から
出力信号1を500 m5ec継続して受けると、上記
フリップフロップ69にリセット信号を出力するOR回
路である。そして、上記フリップフロップ69は、セッ
ト信号を受けるとき制御フラグCFL=1 (スリップ
制御中)の信号を出力する。
また、第8図において、74は今回の制御フラグCFL
(K)−1で且つ前回の制御フラグCFL(K−1)=
0のときにフリップフロップ75にセット信号を出力す
るAND回路、76は今回のスリップフラグ5FL(K
)=0で且つ前回のスリップフラグ5FL(K−1>−
1のときにフリップフロッブ75にリセット信号を8カ
するAND回路である。そして、上記フリップフロップ
75は、セット信号を受けて初回フラグ5TFL−1(
初回制御中)の信号を出力する。
初回補正量演算手段64は、上記初回フラグ5TFL信
号と平均スリップ量変化率DSAvとを入力し、5TF
L−1で且つDSAv≧0のとき初回補正量(+5)を
演算出力し、5TFL−1で且つDSAv<Qのとき初
回補正量(+2)を演算出力するようになっている。
最終制御レベル演算手段65は、フィードバック補正さ
れた制御レベルFCに上記初回補正量を加算するもので
ある。
[出力フン、トロールコ 一点火時期制御− 点火時期については、第9図に示すように、上記制御レ
ベルに応じてリタード量を決定し、出力することになる
。この場合、第10図に示すように、エンジン回転数が
高い領域では最大リタード量を制限する。
一燃料噴射制限(燃料カット)− 燃料噴射の制限は、上記制御レベルに基いて次の燃料カ
ットテーブルのパターン0〜12を選択(レベルか高く
なるほど数値の高いパターンを選択)することにより行
なう。この場合、第11図に示すように、エンジン回転
数か低い領域では燃料カットか制限されるように、各制
御レベル毎に燃料カット禁止条件を付ける。なお、上記
テーブル中のXは燃料噴射カットを意味する。
第12図には、上記スリップ制御の流れが示されている
すなわち、非制御状態からスリップ制御への移行のため
のスリップ制御開始判定用の閾値は、その基本値が開始
用基本値テーブルにより演算されて、比較的高い閾値(
第12図のshに対応する)に設定される。よって、外
乱等によって駆動輪車輪速か高く(最高スリップf;k
 S Hiが大きく)なっても上記閾値shを越えない
限りはスリップフラグSFLは立たす、制御は開始され
ない。そして、駆動輪車輪速が上記閾値shを越えると
、スリップフラグSFLが立ち、ブレーキか非作動状態
であれば、制御フラグCFL及び初回フラグ5TFLか
立つ。これによりスリップ制御か開始されることになる
また、駆動輪車輪速が閾値shを越えない場合において
も、車両の旋回走行において実旋回半径Rが舵角対応旋
回半径Riよりも大きくなると、スリップフラグSFL
が立って、上記の場合と同様にスリップ制御が開始され
る。
スリップ制御にあたっては、平均スリップ量SAvか前
輪車輪速VFL、 VFRと車体速Vrとに基いて演算
され、一方、制御目標値Tか車体速V「と路面摩擦係数
μとに基いて設定される。そして、上記制御目標値Tか
らの平均スリップm S A vの偏差ENと、この偏
差の変化率DENとに基いて基本制御レベルが設定され
るとともに、これに初回補正をかけて制御レベルFCが
求められ、この制御レベルFCに応じた点火時期制御と
燃料噴射制限制御とが行われる。
初回補正は、平均スリップ量の変化率DSAvか最初に
零になるまでは(+5)であり、そこから初回フラグ5
TFLがOになるまてが(+2)である。この初回補正
により、制御量が強制的に大きくなり、スリップの早期
収束が図れる。
上記初回フラグ5TFLか0になるのは、高い方の駆動
輪車輪速による最高スリップ量S Hiがスリップ制御
継続判定用の閾値以下になった時点であり、この時点で
スリップ制御は一旦中止される。そして、この継続判定
用の閾値(第12図のSlか対応する)は、その基本値
か継続用基本値テーブルにより演算されて、比較的低い
閾値に設定される。よって、スリップを確実に収束せし
めることかできる。
しかして、上述の如く、駆動輪車輪速が閾値Shを越え
ない場合においても、実旋回半径Rか舵角対応旋回半径
Riよりも大きくなると、スリップ制御が開始されて、
駆動輪(前輪)の駆動トルクか低下するから、車両に過
度のアンダステア傾向かでることを未然に防ぐことかで
きるものである。すなわち、上記駆動輪の駆動トルクの
低下により、タックイン現象を生じ、つまり、前輪の前
向きの力が急に方向を変えることにより生ずる車両の重
心回りのモーメントの変化と、駆動力により減少してい
たコーナリングフォースの回復とにより、上記アンダス
テア傾向が過度になることを防止することができる。
そうして、上記高い方の駆動輪車輪速か継続判定用閾値
51以下になっても、その状態か]秒置上続かなければ
、制御フラグCFLは立ったままである。そして、上記
スリップ制御の中止に伴って駆動輪車輪速か再び増加し
、継続判定用閾値Slを越えると、再びスリップフラグ
SFLが立ち、スリップ制御が再開される。この場合は
、初回フラグ5TFLは立たず、制御レベルFCの初回
補正はない。従って、制御レベルFCは、当初は偏差E
Nと偏差変化率DENとに基く基本制御レベルのみて設
定され、以後は基本制御レベルに前回値をフィードバッ
ク補正で加えたものが制御レベルFCとして設定されて
いく。
以上の如くして、スリップが収束していき、スリップフ
ラグSFLか1秒以上立たない状態が続くと、制御フラ
グCFLがOとなり、この一連のスリップ制御は終了す
る。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示し、第1図は車両のスリップ
制御装置の全体構成図、第2図は車両の旋回半径に基く
スリップ制御開始のフロー図、第3図はスリップ制御手
段の構成図、第4図はスリップ制御閾値設定手段の構成
図、第5図はスリップ量演算手段の構成図、第6図は制
御レベル演算手段の構成図、第7図はスリップ制御判定
手段の構成図、第8図は初回スリップ制御判定手段の構
成図、第9図は制御レベルと点火時期リタード量との関
係を示す特性図、第10図はエンジン回転数による点火
時期リタード量の制限を示す特性図、第11図はエンジ
ン回転数による燃料カット制限領域を示す特性図、第1
2図はスリップ制御のタイムチャート図である。 1・・・・・エンジン 2FL、  2PR・・・・・・前輪(駆動輪)2RL
、  2RR・・・・・・後輪(従動輪)7・・・・・
・舵角センサ 8・・・・・・制御手段 9FL〜9RR・・・・・・車輪速センサ11・・・・
・・トレース手段 12・・・・・・実旋回半径演算手段 13・・・・・・舵角対応旋回半径演算手段14・・・
・・スリップ制御開始手段 第2図 ち3図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)駆動輪の路面に対するスリップ量が目標値となる
    ように上記駆動輪の駆動を制御するスリップ制御手段を
    備えた車両のスリップ制御装置において、 左右の従動輪の車輪速を検出する従動輪車輪速検出手段
    と、 上記従動輪車輪速検出手段により検出された両従動輪の
    車輪速の差に基いて、車両の実際の旋回半径Rを求める
    実旋回半径演算手段と、舵角を検出する舵角検出手段と
    、 上記舵角検出手段により検出される舵角に基いて、予め
    舵角に対応させて設定した車両の旋回半径Riを求める
    舵角対応旋回半径演算手段と、 上記実旋回半径演算手段により求められた実旋回半径R
    と、上記舵角対応旋回半径演算手段により求められた旋
    回半径Riとに基いて、上記RがRiよりも大きくなっ
    た時に上記スリップ制御手段にスリップ制御を開始せし
    めるスリップ制御開始手段とを備えていることを特徴と
    する車両のスリップ制御装置。
  2. (2)スリップ制御手段は、駆動輪を駆動するエンジン
    の発生トルクを制御するものである請求項(1)に記載
    の車両のスリップ制御装置。
JP31883190A 1990-11-22 1990-11-22 車両のスリップ制御装置 Pending JPH04191430A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990084340A (ko) * 1998-05-04 1999-12-06 오상수 차륜속도센서를 이용한 차량의 구동력제어방법
JP2006123856A (ja) * 2004-11-01 2006-05-18 Mitsubishi Electric Corp 運転状況判定システム
US20180154888A1 (en) * 2015-06-02 2018-06-07 Knorr-Bremse Systeme Fuer Nutzfahrzeuge Gmbh Method for stabilizing a tractor vehicle-trailer combination during travel

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