![]() Vehicle control device
专利摘要:
公开号:WO1991001227A1 申请号:PCT/JP1990/000916 申请日:1990-07-16 公开日:1991-02-07 发明作者:Hisashi Kinoshita;Akira Ikuma;Hiroshi Ishikawa;Toshio Aburaya;Masaki Kawanishi 申请人:Nippondenso Co., Ltd.; IPC主号:B62D7-00
专利说明:
[0001] 明 細 書 ゝ 車 両 制 御 装 置 技術分野 [0002] 本発明は、 加速度セ ンサによって検出された加速度を用いて、 例え ばサスペン シ ョ ン装置, ブレーキ装置, ステアリ ング装置等の車両の 制御対象に対して制御を行う車両制御装置に関する。 背景技術 [0003] 従来より、 例えば油圧等を用いて車両の姿勢変化を積極的に抑制す るサスペンショ ンが知られている。 このサスペンショ ンにおいては、 車両に作用する加速度を加速度セ ンサによって検出するこ とにより、 車両に生じる姿勢変化を予測して、 この予測した姿勢変化を抑制する ように制御される。 [0004] この加速度セ ンサは、 従来例えばシ リ コ ン等の単結晶で構成される 半導体基板から単結晶シ リ コ ンによる振動片を形成し、 こ の振動片が 作用した加速度の大きさに対 して曲がるように構成される。 そして. こ の振動片にはビエゾ抵抗素子が添着され、 ビエゾ抵抗素子から上記 振動片の曲がりの大きさに対応した電気信号が検出される。 [0005] しかし、 このような従来の加速度センサにあっては、 例えば自動車 に搭載された場合など、 長期間に亘つて厳しい環境条件にて使用され た場合、 ビエゾ抵抗素子の抵抗値が経時変化, 温度変化等によって変 化し、 これによつて無視できないレベルの ドリ フ 卜が発生する こ とが ある。 このため、 従来の加速度セ ンサでは、 コ ンデンサによる交流力 ッブリ ング回路等によって、 ピエゾ抵抗素子から出力された信号の低 周波成分を除去し、 ドリ フ トに影響されず車両に作用する加速度の変 化を検出でき るよう に している。 第 6図に、 交流力 ップリ ング回路を使用した加速度検出装置の構 の一例を示す。 第 6図において、 ビエゾ抵抗素子 S 1 , S 2 と抵抗 R 1 , R 2 とによってブリ ツジ回路が形成されており、 このブリ ツジ 回路の出力信号は作動増幅器 A 1 に入力される。 この入力信号は、 作 動増幅器 A 1 によって増幅された後、 コ ンデンサ Cと抵抗 Rとによつ て構成される交流力 ップリ ング回路によって低周波成分が除去される。 この低周波成分が除去された信号は、 増幅器 A 2 によつて増幅され、 加速度信号として出力される。 [0006] しかしながら、 上記のように構成された加速度検出装置によれば、 交流カ ップリ ング回路によって低周波成分を除去することにより、 ド リ フ 卜の影響を低減することはできるが、 その一方で、 加速度の変化 のみしか検出できな く なってしまう。 すなわち、 交流カ ップリ ング回 路によって遮断される周波数は、 交流カ ップリ ング回路を構成するコ ンデンサ Cと抵抗 Rとの値によって決定され、 コ ンデンサ C或いは抵 抗 Rの値を大き くするほど、 遮断される周波数は低くなつていく。 し かし、 コ ンデンサ及び抵抗の値を無限に大き くすることは不可能であ り、 通常交流力 ップリ ング回路による遮靳周波数は 0. 1 〜0. 0 5 H z 程度が限界である。 さ らに、 温度変化に起因する ドリフ トはその変動 がかなり激しいため、 あまり遮断周波数を低く してしまう と、 この温 度変化に起因する ドリ フ トを除去することができな くなってしまう。 このため、 交流カ ップリ ング回路によって遮断される周波数は、 上記 の限界範囲内で温度変化による ドリ フ トを除去できる程度の周波数に 設定される。 従って、 第 7図に示すように、 例えば車両にほぼ一定の 加速度が長時間作用する場合には、 検出される加速度は徐々に零レべ ルに近づき、 やがてその値は零になる。 そして、 車両が上記のように ほぼ一定の加速度が作用していた状態から、 その加速度が消滅する状 態に復帰した場合には、 そのときまで作用していた加速度とは逆方向 の加速度が車両に生じたものとして、 加速度検出装置から加速度信号 が出力されてしまう。 [0007] 本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、 低周波成分を除去レた 加速度信号が、 実際に車両に作用している加速度とは異なるときに、 車両制御における加速度信号の影響を小さ く させることによって、 上 記のような加速度信号を用いて車両制御を行った場合にも、 実用上不 具合のない車両制御を実行可能な車両制御装置を提供することを目的 とする。 発明の開示 [0008] 上記目的を達成するために、 本発明による車両制御装置は、 車両に 搭載され、 この車両に作用する加速度の大きさを検出する加速度セ ン サと、 前記加速度センサから出力される加速度信号の低周波成分耷除 去する除去手段と、 少な く とも前記除去手段によって低周波成分が除 去された加速度信号を用いて、 前記車両の制御対象に対して制御を行 う制御手段とを備えた車両制御装置において、 前記車両に一定の加速 度が作用する状態からその加速度が消滅する状態へと車両状態が変化 したことを検出する検出手段と、 前記検出手段によって前記車両状態 が検出されたとき、 前記加速度信号が実際に前記車両に作用している 加速度に対応するようになるまで、 車両制御における前記加速度信号 の影響を小さ く させる補正手段とを備えるように構成される。 [0009] かかる構成により、 車両状態が、 車両に一定の加速度が作用する状 態からその加速度が消滅する状態へと変化したときに、 加速度セ ンサ から出力される加速度信号が実際に車両に作用している加速度に対応 するようになるまでの所定の期間、 車両制御における加速度信号の影 響を小さ く するように制御される。 これにより、 例えば車両の停止し ていた路面が傾斜しており、 停止状態においてこの傾斜に基づく ほぼ 一定の加速度が車両に作用していたときに、 このような状態から発進 して、 それまで車両に作用していた加速度が消滅した場合に、 除去手 段より誤った加速度信号が出力.されても、 この加速度信号が実際の ¾Π 速度に対応するようになるまでの所定の期間は、 車両制御における加 速度信号の影響を小さ くするために、 実用上不具合のない車両制御を 実行できる。 図面の簡単説明 [0010] 第 1図は本発明の実施例の全体の構成を示す構成図、 第 2図は本実 施例の加速度センサ及び低周波成分を除去する処理回路の構成を示す 回路図、 第 3図は第 2図に示す加速度セ ンサの特性を表す特性図、 第 4図 (a) , (b) , (c)は本実施例の制御の流れを示すフ一チャー ト、 第 5図 (a) , (b) , (c) , (d)は本実施例の制御を説明する説明図、 第 6図は従来の 加速度検出装置構成を示す構成図、 第 7図は第 6図に示す加速度検出 装置の特性を表す特性図、 第 8図 (a) , (b)は本発明の第 2実施例の制御 のながれを示すフローチャー ト、 第 9図 (a) , (b)は本発明の第 3実施例 の制御を実現するために、 第 4図 (b) , (c)のフローチャー トの変更点を 示したフローチャー ト、 第 1 0図 (a), (b)は本発明の第 !実施例の制御 を実現するために第 4図 (b) , (c)のフローチャー トの変更点を示したフ ローチャー ト、 第 1 1図 (a) , (b)は第 1発明及び第 2発明の概要を示す 構成図である。 発明を実施するための最良の形態 [0011] 以下、 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 なおこの実施例 では、 車両のサスペンショ ン装置を制御対象としており、 車両制御装 置がサスペンショ ン制御装置として適用されている。 [0012] 第 1図において、 車輪 1 0 は ァアーム 9を介して車体側に連結さ れ、 このロアアーム 9 と車体との間にはショ ックアブソ一バ 1 とコ ィ ルスプリ ング 2が配設されている。 なお、 第 1図においては、 1 つの 車輪についての構成しか示していないが、 車両の 4輪すべてに第 1図 に示す構成が採用されている。 [0013] ショ ックアブソ一バ 1 は、 圧力制御弁 3 に接続されており、 この圧 力制御弁 3 によって作動油が供給 * 排出されるこ とにより、 ショ ッ ク ァブソーバ 1 内の油圧が制御される。 圧力制御弁 3 は、 リザーバ 8か らの作動油を高圧に圧縮して吐出するポンプ 7 と接続されるとともに、 オイ ルクーラ 6を介して リ ザ一バ 8 に接続されている。 そして、 ボン プ 7 と圧力制御弁 3 とを接続する配管途中には、 作動油を一時的に蓄 えるアキュム レータ 4 が接続されている。 さ らに、 ポンプ 7 によって 油圧が過度に上昇するのを防止するためにリ リーフ弁 5が設けられ、 図中 C点の油圧が所定値以上となったときには、 ポンプ 7から吐出さ れた作動油をリザーバ 8 に還流させる。 [0014] ここで、 圧力制御弁 3 は可変絞り弁 3 a と比例弁 3 b と固定絞り弁 3 c とから構成される。 この比例弁 3 bは、 図中 A点と B点との圧力 差が一定となるように作動油の流量を連繞的に変化させるものである。 すなわち、 可変絞り弁 3 a の作動油の絞り量を変化させると A点の油 圧が上昇或いは低下するため、 この絞り量を制御するこ とにより B点 の油圧, すなわちショ ッ クァブソーバ 1 の油圧を制御することができ る。 [0015] 上記可変絞り弁 3 a の絞り量の制御は、 電子制御装置 ( E C U ) 1 1 によって行われる。 E C U 1 1 は、 各種セ ンサからの検出信号を取 り込み、 それらの検出信号に基づいて、 可変絞り弁 3 a に制御信号を 出力する。 こ こで、 E C U 1 1 に対して検出信号を出力するセ ンサに は、 各ショ ッ クァブソーバに設けられ、 ショ ッ クァブソーバ 1 のス ト ロークを検出するハイ トセンサ 1 2、 車両の前後方向及び横方向に作 用する加速度を検出する加速度セ ンサ 1 3、 ステア リ ングの切り角を 検出するステアリ ングセ ンサ 1 4、 車両の走行速度を検出する車速セ ンサ 1 5、 エ ンジンのスロ ッ トル弁の開度に比例した信号を出力する スロ ッ トルポジショ ンセ ンサ 1 6、 ブレーキペダルが踏まれたこ とを 検出するス ト ツブラ ンブスィ ツチ 1 7、 及び各ショ ックァブソーバ 設けられ、 ショ ックァブソーバ 1 に供給されている油圧を検出する圧 力セ ンサ 1 8がある。 なお、 上記加速度セ ンサ 1 3 は加速度信号から 低周波成分を除去する除去手段としての処理回路を舍む。 さらに、 E C U 1 1 は、 運転者によつて操作される車高調整のためのコ ン トロー ルスィ ツチ 1 9からの信号を取り込む。 [0016] これらのセ ンサ及びスィ ッチからの信号に基づき、 E C U 1 1及び 圧力制御弁 3 は主に以下の 3種類の制御を実行する。 [0017] (1)コ ン ト 口一ルスイ ッチ 1 9によって車高調整の要求が生じたときに は、 ハイ トセ ンサ 1 2 により車高を検出し、 この検出された車高を要 求される車高に一致させるベく、 E C U 1 1 は可変絞り弁 3 aに制御 信号を出力する。 [0018] (2)加速度セ ンサ 1 3 , ステア リ ングセンサ 1 4 , 車速センサ 1 5 , ス ロ ッ トノレポジショ ンセ ンサ 1 6 , ス ト ップラ ンプスィ ツチ 1 7からの 信号より車両の姿勢変化を予測し、 この姿勢変化を抑制すべく、 E C U 1 1 は可変絞り弁 3 aに制御信号を出力し、 各ショ ックァブソーバ の油圧を調整する。 [0019] (3)例えば車両が路面突起を乗り越えた場合等のように、 ショ ックアブ ソーバの油圧が急激に高くなると、 B点の油圧が上昇する。 このため、 比例弁 3 bが A点の圧力との圧力差を一定に保つべく、 B点の油圧、 つまり ショ ックアブソ一バの油圧を低下させるように作動し、 乗り心 地の向上を図る。 [0020] ここで、 本実施例における加速度セ ンサ 1 3 について、 図面を参照 しながら説明する。 [0021] 本実施例における加速度セ ンサ 1 3では、 検出される加速度が変化 していない場合には、 現在出力している加速度信号がドリ フ トによる ものであるとして、 この出力を打ち消すように、 セ ンサ回路からの出 力信号を増幅する増幅器の基準動作点を修正する。 これにより、 ドリ フ 卜の除去機能を低下させることな く、 従来の交流力 ップリ ング回 を用いた加速度検出装置に比較して、 より低周波数までの加速度変化 を検出することが可能となる。 [0022] 第 2図は、 加速度セ ンサ 1 3 の構成を示しており、 半導体による抵 抗 1 1 1及び 1 1 2 は、 抵抗 1 2 1及び 1 2 2 と共にブリ ッジ回路を 構成するように接続される。 この場合、 抵抗 1 1 1 , 1 1 2 は、 例え ばそれぞれ半導体によって構成される振動片にビエゾ抵抗素子が添着 され、 このビエゾ抵抗素子の抵抗値は振動片の曲がりの大きさに比例 した値となる。 そして、 このブリ ッジ回路からの出力信号は、 差動増 幅器 2 0 によ つて増幅された後、 演箕増幅器 (オペア ンプ) 2 2 の反 転入力端子に入力される。 このオペア ンプ 2 2 の出力信号は、 出力端 子 2 1 から加速度信号として出力されるとともに、 コ ンパレータ 2 3 及び 2 4 に入力される。 さらに、 これらのコ ンパレータ 2 3及び 2 4 には、 抵抗 R 1 〜 R 3 によつて設定される基準電圧 +△ V , —△ Vが 供給されている。 ここで、 +△ V〜一△ Vまでの電圧範囲は、 加速度 が零の状態に対応したものであり、 車両に加速度が作用しているとき には、 オペアンプ 2 2から出力される信号の電圧値が上記の電圧範囲 を越えるため、 コ ンパレータ 2 3 , 2 4からの出力はかなり高い頻度 でオン · オフが繰り返される。 [0023] これらのコ ンパレータ 2 3 , 2 4からの出力信号は X 0 R 2 5 に供 給され、 この X 0 R 2 5 からの出力信号が単安定マルチバイ ブレータ 2 6 のセ ッ ト指令信号として供給される。 この単安定マルチバイブレ ータ 2 6からの出力信号は、 ィ ンバータ 2 7 によって反転され、 A N D 2 8 に供給される。 この A N D 2 8 には、 さ らにク ロ ッ ク発生器 2 9からのク ロ ッ ク信号が供給されている。 従って、 単安定マルチバイ ブレータ 2 6 の出力信号がローレベルとなったとき、 A N D 2 8から ク ロ ック信号が出力される。 [0024] コ ンパレータ 2 3 , 2 4からの出力信号はフリ ッブフロ ッブ回路 3 0 のセ ッ ト及びリ セ ッ ト指令としても用いられる。 つまり、 コ ンパ>レ ータ 2 3から出力信号が発生すると、 フリ ップフロ ップ回路 3 0がセ ッ トされて、 ァ ッブノダウ ンカウ ンタ 3 1 にカウ ン トダウン指令が与 えられる。 一方、 コ ンパレータ 2 4から出力信号が発生すると、 フリ ップフロ ッブ回路 3 0 がリ セ ッ トされて、 ア ップ/ダウ ンカウ ンタ 3 1 にカウ ン トア ツブ指令が与えられる。 このア ツプ/ダウ ンカウ ンタ 3 1 には、 ィ ンバ一タ 3 2を介して X 0 R 2 5からの出力信号がィ ネ —ブル信号として供給され、 X 0 R 2 5 の出力信号がハイ レベルとな つたとき、 ァ ップノダウ ンカ ウ ンタ 3 1が計数可能な状態に設定され る。 この状態において、 ア ップ/ダウ ンカウ ンタ 3 1 は、 カウン トァ ッブまたはカウ ン トダウ ン指令に対応して、 A N D 2 8からのクロ ッ ク信号を計数する。 そして、 このカウ ンタ 3 1 の計数値データは、 抵 抗ラダー回路 3 3によつて電圧値に変換された後、 適宜増幅されてォ ペア ンブ 2 2 の非反転入力端子に入力される。 [0025] このような構成により、 車両に所定の加速度が作用し、 その後も同 様な加速度が作用し続けた場合、 車両に加速度が作用した時点でコ ン ノ、 ·レータ 2 3 , 2 のどちらか一方からハイ レベルの信号が出力され る。 この出力信号が X 0 R 2 5 に入力されると、 X O R 2 5からハイ レベルの信号が出力され、 この出力信号により単安定マルチバイブレ ータ 2 6がセッ トされ、 単安定マルチバイブレータ 2 6からハイ レべ ルの信号が出力される。 このため、 イ ンバータ 2 7を介して 0 2 8に供給される信号はロー レベルとなり、 A N D 2 8からのクロ ック 信号の出力が阻止される状態となる。 その後も車両にほぼ一定の加速 度が作用している場合には、 新たに単安定マルチバイブレータ 2 6に セ ッ ト指令がなされるこ とはな く、 単安定マルチバイブレータ 2 6 の 時定数に対応する所定の時間が経過すると単安定マルチバイブレータ 2 6 の出力信号はローレベルとなる。 このとき、 X O R 2 5 の出力信 号は、 依然としてハイ レベルの状態を保っているため、 イ ンバ一タ 3 2を介してア ツプノダウ ンカウ ンタ 3 1 に供給されるイ ネ一ブル信 はロー レベルであり、 ア ップ/ダウ ンカウ ンタ 3 1 を計数可能な状態 にしている。 従って、 A N D 2 8からク ロ ック信号が与えられると、 ア ップ ダウ カウ ンタ 3 1 は、 フリ ップフロ ップ回路 3 0からの力 ゥ ン トア ップ或いはカウ ン トダウ ン信号に対応して計数を行う。 そし て、 ア ップ ダウ ンカ ウ ンタの計数値に対応した抵抗ラダー回路 3 3 からの電圧信号がオペアンプ 2 2 に入力されて、 セ ンサ回路から出力 される電圧信号との偏差を小さ く する方向に基準動作点が補正される e この基準動作点の補正により、 オペア ンプ 2 2からの出力信号の電圧 値が + A V までの電圧範囲内の値になると、 コ ンパレータ 2 [0026] 3 , 2 4 の出力信号が共に口一レベルとなる。 これにより、 X O R 2 5から出力される信号はハイ レベルとなるため、 ア ツプノダウ ンカウ ンタ 3 1 に入力されるイ ネ一ブル信号がハイ レベルとなり、 ア ップ/ ダウンカウ ンタ 3 1 の計数は停止する。 このよう な作用により、 車両 にほぼ一定の加速度が作用する場合に、 出力端子 2 1 から出力される 加速度信号は、 第 3図に示すよう になる。 [0027] その後、 第 3図に示すように、 車両に作用していた加速度が消滅す る場合には、 この加速度が存在する状態において、 出力端子 2 1 から 出力する加速度信号が零となるようにオペア ンプ 2 2 の基準動作点が 捕正されていたため、 その加速度が消滅してしまう と、 あたかも今ま で車両に作用していた加速度とは逆方向の加速度が作用したような加 速度信号が出力される。 [0028] この加速度信号は、 車両に作用する加速度が 化していなければ、 上記と同様な作用により、 オペアンプ 2 2 の基準動作点が補正される ため、 徐々に零に近づいてい く。 [0029] このよう な加速度セ ンサ 1 3を用いて、 車両のサスペンショ ン装置 の制御を行う場合のフローチャー トを第 4図 (a) , (b) , (c)に示す。 [0030] 第 4図 (a)においては、 車両が発進状態となったときに、 加速度信号 を零に補正するためのフローチヤ一 卜が示されている。 ここで、 例え ば車両が片輪を路肩に乗り上げて駐車していた場合のように車両が傾 いて駐車されていると、 第 5図 (a)に示すように、 駐車中であっても車 両には所定の加速度が作用している。 この状態から車両が走行を開始 すると、 この加速度が消滅するときに加速度センサ 1 3から、 第 5図 (a)に点線で示すように、 それまで車両に作用していた加速度とは逆方 向の加速度信号が出力される。 このため、 車両が発進状態となったこ とを検出し、 車両の発進状態においては、 この逆方向の加速度信号が 零に近づく までの時間 t より も長い所定時間 T。 、 加速度信号の値を 零に補正する。 従って、 例えば加速度セ ンサ 1 3から出力される加速 度信号をそのままサスペンショ ン制御に用いた場合には、 誤って出力 される逆方向の加速度信号により、 車両が傾いたまま走行してしまう 等の問題が生じるが、 この補正された加速度信号を用いてサスペンシ ヨ ン制御を行う ことにより、 実用上不具合のない制御を実現すること ができる。 [0031] 第 4図 (a)において、 ステップ 4 1 0ではィ ニシャル処理が行われ、 必要なフラグ, カ ウ ンタの初期化等が実行される。 ステップ 4 1 5で は、 各セ ンサ及びスィ ツチからの検出信号を取り込む。 ステップ 4 1 7 では、 ステップ 4 1 5 にて取り込まれた検出加速度 G n を加速度信 号 Gとして設定する。 ステップ 4 2 0では、 カウンタ C N 1が零であ るか否かが判別され、 零でないときにはステップ 4 3 0に進む。 ステ ップ 4 3 0 ではカウ ンタ C N 1 の値が 1づっデク リ メ ン トされ、 ステ ッブ 4 4 0 にて、 加速度信号 Gが零に設定される。 すなわち、 カウ ン タ C N 1 は加速度信号 Gを零に補正する時間を設定するタイマとして の役割を果たす。 [0032] ステップ 4 2 0での判別結果において、 カウ ンタ C N 1が零である と、 ステップ 4 5 0 に進み、 フラグ F L G 0が零であるか否か判別さ れる。 このときフラグ F L G 0が零であると、 ステップ 4 6 0に准ん で、 車速セ ンサ 1 5から出力される車速信号 S P Dが、 設定車速 V 0,( 例えば 5 kmノ h ) より も大きいか否かが判別される。 そして、 車速信 号 S P Dが設定車速 V。より も大きいときには、 ステップ 4 7 0 に進 み、 フラグ F L G 0 の値を 1 に設定するとともに、 カウンタ C N 1 の 値を T。 に設定する。 このステ ップ 4 7 0 にて設定されたカ ウ ンタ C N 1 の値 T。 は、 車両が傾いて駐車され、 そのときに作用していた加 速度が消滅した場合に検出される加速度信号 Gが零に近づく時間より も長く、 加速度信号 Gの値が零に捕正されるように決定されている (例えば 2 0秒) 。 そして、 このカウ ンタ C N 1 に設定された値 T。 に対応した時間、 上記のステップ 4 2 0 〜 4 4 0 によつて加速度侰号 Gが零に補正される。 また、 ステ ップ 4 6 0 において、 車速信号 S P Dが設定車速 V。 以下であると判別されたときには、 ステップ 4 8 0 に進んで、 車速信号 S P Dが設定車速 V。 より も大き く なり、 車両が 発進状態にあると判断されるまで、 加速度信号 Gを零に補正する。 す なわちフラグ F L G 0 は、 ィ グニッ シヨ ンスィ ッチがオンされ、 かつ 車速信号 S P Dが設定車速 V。 以上となった時点で、 車両が発進状態 となったものと判断して、 その値が 1 に設定される。 そしてフラグ F L G 0 の値が 1 となった後は、 ステ ップ 4 5 0 の判別処理によってス テツプ 4 6 0〜 4 8 0 までの処理、 つまり車両が発進状態であるとき に加速度信号 Gを零に補正するという処理が省略される。 換言すれば、 フラグ F L G 0 は、 車両が発進状態となつたときには、 必ず加速度信 号 Gを零に補正するためのものである。 [0033] 第 4図 (b)においては、 車両がエ ンジンをかけたまま停車している状 態から発進状態となったときに、 加速度信号を零に補正するためのフ 口一チャー トが示されている。 すなわち、 第 5図(b) に示すように、 車両停車時に車両に作用している加速度より、 車両が例えば片輪を路 肩に乗り上げて傾いて停車したこ とを検出する。 そして、 この状態か ら発進するときには、 この発進状態を検出して、 所定時間 T。 の間、 加速度信号の値を零に補正する。 これにより、 上記の場合と同様に 車両が傾いて停車していた状態から発進状態となったときにも、 実用 上不具合のない制御を実現することができる。 [0034] 第 4図 (b)において、 ステップ 4 9 0 においては、 カウ ンタ C N 1 の 値が零であるか否か判別され、 零でないときにはこのルーチンを抜け る。 これは、 カウ ンタ C N 1 の値が零でないときには、 第 4図 (a)に示 すフローチャー トにより、 加速度信号 Gが零に捕正される処理が継続 しているためである。 ステップ 4 9 0 において、 カウ ンタ C N 1 の値 が零であるときには、 ステップ 5 0 0に進み、 フラグ F L G 1が零で あるか否かが判別される。 このときフラグ F L G 1が零であれば、 ス テツブ 5 1 0に進んで、 加速度信号 Gの絶対値が、 停車時に車両が傾 いている ことを判定する基準加速度 G。 (例えば 0. 0 5 G ) より も大 きいか否か判別される。 加速度信号 Gの絶対値が基準加速度 G。 より も大きいときにはスッテブ 5 2 0 に進み、 加速度信号 Gの絶対値の方 が小さいときにはステップ 5 9 0 に進む。 ステップ 5 2 0では、 車速 信号 S P Dが、 停車を判定する基準車速 V , (例えば 5 km Z h ) より も 大きいか否かが判別され、 車速信号 S P Dの方が大き く車両が停車す る状態にないとき、 ステップ 5 9 0に進む。 ステ ップ 5 9 0では、 フ ラグ F L G 1 に零を設定するとともに、 カウ ンタ C N 2の値も零に設 定し、 このルーチンを抜ける。 一方、 ステップ 5 2 0 の判別結果にお いて、 車速信号 S P Dの方が小さい時には、 ステップ 5 3 0 に進み、 カウ ンタ C N 2 の値を 1 づっィ ンク リ メ ン トする。 ステップ 5 4 0で は、 カウ ンタ C N 2 の値が、 所定時間 T , (例えば 2秒) より も大き く なつたか否か、 すなわち車両が傾いて停車している時間が所定時間 T , 継続しているか否かが判別される。 このときカウ ンタ C N 2 の値 が所定時間 T , より も大きければ、 スッテプ 5 5 0 に進んでフラグ F L G 1 の値を 1 に設定する。 こ こで、 車両にほぼ一定の加速度が作用 している場合、 加速度セ ンサ 1 3から出力される加速度信号は徐々に 零に近づいてい く ため、 車両が傾いて停車している時間が所定時間., T , 継続していることが検出された時には、 このフラグ F L G 1 の値 を 1 に設定し、 ステ ップ 5 0 0 における判別処理により、 それ以後の ステ ップ 5 1 0における加速度信号 Gによる車両の傾斜判定を禁止す る。 [0035] ステップ 5 6 0では、 カウ ンタ C N 2 の値と車両が停車したことを 判定する基準時間 T z (例えば 2 0秒) とを大小比較することにより、 車両が僅かな時間だけ停止したのではな く 、 基準時間 Τ 2 以上停車し たか否かを判別する。 そして、 車両が基準時間 Τ ζ 以上停車している ときには、 ステップ 5 7 0 に進んで、 フラグ F L G 0及び F L G 1 と カウンタ C N 2 の値をそれぞれ零に設定する。 ステップ 5 8 0では、 再び車両が走行を開始するまで加速度信号 Gの値を零に設定する。 そ して、 ステップ 5 7 0 において、 フラグ F L G 0 の値が再び零にされ たことにより、 第 4図 (a)に示すフローチヤ一 トの処理が再び実行され、 車両が停車状態から発進状態となったときに、 カ ウ ンタ C N 1 によつ て設定される所定時問 T。 、 加速度信号 Gが零に補正される。 [0036] なお、 ステップ 5 6 0 における、 車両が基準時間 Τ 2 以上停車した か否かの判別処理に代えて、 車両が傾いて停車している時間が所定時 間 Τ , 継続していることが検出されて、 フラグ F L G 1 の値が 1 に設 定されたときにステップ 5 7 0, 5 8 0の処理が実行されるようにし ても良い。 このときには、 ステ ップ 5 0 0 の処理を省略する ことがで きる。 [0037] 第 4図 (c)においては、 車両が定常旋回を行っている状態から直進状 態となつたときに、 加速度信号を零に補正するためのフローチャー ト が示されている。 こ こで、 第 5図 (c)に示すように、 車両がほぼ一定の 速度と旋回半径を保って、 定常旋回を行っているときには、 車両には ほぼ一定の加速度が作用する。 このような状態が所定時間継続すると、 加速度セ ンサ 1 3から出力される加速度信号は、 第 5図 (c)に点線で示 すように、 徐々に零に近づいていく。 さらに、 このような状態から專 両が直進状態に復帰すると、 加速度センサ 1 3からは実際に車両に作 用している加速度とは逆方向の加速度信号が出力される。 本実施例で は、 この逆方向の加速度信号が出力されたことを検出し、 この加速度 信号を零に補正する。 従って、 この補正された加速度信号をサスペン ショ ン装置の制御に用いれば、 実用上不具合のない制御を行う ことが できる。 [0038] 第 4図 (c)において、 ステップ 6 0 0では、 ステップ 4 9 0 と同様に、 カウ ンタ C N 1 の値が零であるか否か判別され、 零でないときにはこ のルーチンを抜ける。 ステップ 6 1 0では、 車速信号 S P Dが、 車両 が走行中であることを判定する基準速度 V 2 (例えば 2 0 km / h ) より も大きいか否かが判別され、 車速信号 S P Dがこの基準速度 V z より も大きいときステップ 6 2 0に進む。 ステップ 6 2 0では、 ハイ トセ ンサ 1 2からの検出信号に基づく ロール角 øの絶対値が、 車両に口一 ルが生じていることを判定する基準ロール角 ς& 0 (例えば左右輪差が 2 4 譲) と大小比較され、 ロール角 ø の絶対値が基準ロール角 0。 より も大きいときにはステップ 6 3 0に進む。 ここで、 本実施例において は、 車両の旋回時にロールが生じると、 このロールを抑制すべく姿勢 制御を行う。 ただし、 この姿勢制御ではロールを零とすることを目標 としてはおらず、 車両旋回時には若干のロールは生じている。 このた め、 ハイ トセンサ 1 2からの検出信号より車両が旋回状態にあること を検出することができる。 ステップ 6 3 0では、 車両に生じたロール の方向と加速度信号 Gの方向とが正し く対応しているか否かが判別さ れる。 そして、 両者の方向が正しく対応していないとき、 ステップ 6 4 0 に進む。 ステップ 6 4 0では、 逆方向に出力されている加速度信 号 Gの絶対値が、 所定のしきい値 G , (例えば 0. 1 G ) より も大きいか 否かが判別され、 加速度信号 Gの絶対値が所定のしきい値 G , より も 大きいときステップ 6 5 0 に進む。 ステップ 6 5 0では、 カウ ンタ C N 3の値が 1づっィ ンク リ メ ン トされ、 ステップ 6 6 0においてこ » カ ウ ンタ C N 3 の値が、 所定の基準時間 T 4 (例えば 4 0 m s ec)より も 大きいか否かが判別され、 カウ ンタ C N 3 の値が大きいときにはステ ップ 6 7 0 に進む。 こ こで、 カウ ンタ C N 3 の値が基準時間 T 4 より も大きいという ことは、 車両が走行中であり、 かつ車両にはロールが 発生しており、 このロールの方向と加速度信号 Gとの方向が一致して おらず、 さ らに第 5図 (d)に示すように、 加速度信号 Gの絶対値が所定 のしきい値 G , より も大きい状態が基準時間 T 4 の間、 継続している という こ とであり、 このときには車両が定常旋回状態から直進状態と なったと判断する (なお第 5図 (d)は、 第 5図 (c)において点線 Xで囲ま れる部分を拡大して示したものである) 。 そして、 ステップ 6 7 0 に おいて、 車両に最大のロールが発生したときに出力される逆方向の加 速度信号 Gが、 零に近づく時間より も長く加速度信号 Gの補正が実行 されるような値 T 3 (例えば 6 0秒) がカ ウ ンタ C N 1 に設定される。 ステップ 6 8 0では、 このカウ ンタ C N 1 に設定された値 T 3 に応じ た時間、 加速度信号 Gが零に補正されるまで、 加速度信号 Gを零 補 正する。 [0039] ステップ 6 9 0では、 上記の処理によって補正された加速度信号 G を用いて車両の姿勢変化を予測し、 この姿勢変化を抑制すべく前述の サスペンショ ン装置の制御を実行する。 [0040] なお前述の実施例では、 車両が駐車または停車している状態から発 進した場合、 或いは定常旋回から直進状態となった場合、 カウ ンタ C Ν 1 によって設定される所定の時間 Τ。 , Τ 3 だけ、 加速度信号 Gを 零に補正するようにしている。 しかしながら、 常に所定の時間 Τ。 , Τ 3 だけ加速度信号 Gを零に捕正するのではな く、 車両の左右輪の可 変絞り弁 3 a に対して出力する制铷信号の大きさがほぼ等しく なるま での時間 (すなわち、 左右輪の可変絞り弁 3 a に対する制御信号 差 が所定値以内となるまでの時間) としても良い。 つまり、 左右輪の可 変絞り弁 3 aに対して出力する制御信号の大きさがほぼ等し く なれ 、 左右輪にそれぞれ設けられたショ ックァブソーバ 1 内の油圧がほぼ等 しく なり、 車両の姿勢が路面に対して実質的に平行になるから、 加速 度信号 Gを補正する必要がなく なるためである。 [0041] さらに、 加速度信号 Gを零に補正する時間は、 各ショ ックアブソ一 ノ 1 に設けられている圧力セ ンサ 1 8 によって各ショ ックアブソ一バ 1 の圧力値を検出し、 左右輪の油圧がほぼ等しく なるまでの時間とし ても良い。 [0042] また、 加速度信号 Gを零に捕正する時間は、 加速度セ ンサ 1 3から 出力される加速度信号 Gを検出して、 この加速度信号 Gが実質的に零 になるまでの時間としても良い。 [0043] 次に、 本発明の第 2実施例について説明する。 [0044] 前述の実施例では、 車両が駐車している状態から発進状態となった ときには、 常に加速度信号 Gの値を零に補正している。 これに対して 第 2実施例においては、 車両が駐車している状態から発進状態となつ たとき、 車両が傾いた状態で駐車されていたか否かを判別し、 傾いた 状態で駐車されていたときのみ加速度信号 Gの値を零に捕正するもの である。 [0045] 上記のような制御を実現するためのフローチャー トを第 8図 (a) , (b) に示す。 なお、 第 8図 (a) , (b)に示すフローチャー トは、 第 4図 (a) , (b) に示すフローチャー トを一部変更したものである (ステップ 4 1 0 ' , 4 1 1 , 4 1 2 , 5 5 0 ' ) ため、 以下にこの変更したステップにつ いてのみ説明する。 [0046] 第 8図 (a) , (b)において、 ステップ 5 4 0 にてカウ ンタ C N 2 の値力く 所定時間 より も大きいと判断された場合、 車両が傾いて停車して いる時間が所定時間 T ! 継続しているという ことである。 このとき、 本実施例では、 ステップ 5 5 0 ' にてフラグ F L G 1 の値を 1 に設定 する とともに、 F L G 2 の値も 1 に設定する。 そして、 これらのフラ グ F L G 1 , F L G 2 の値をイ ダニッ シヨ ンスィ ッチ ( I Gスィ . が切られてもその内容が消まされないメ モ リ に記憶してお く 。 従って この状態で I Gスィ ッチが切られて車両が駐車状態となり、 その後、 再び I Gスィ ツチが入れられたときに、 フラグ F L G 2 の値を参照す る こ とにより、 車両が傾いた状態で駐車されていたこ とを検出する こ とができる。 [0047] ステップ 4 1 0 ' におけるィ ニ シャル処理では、 フラグ F L G の 値が 1 に、 フラグ F L G 1 の値が零に設定され、 さ らにカウ ンタ C N 1 , C N 2 , C N 3 の値も零に設定される。 そして、 ステップ 4 1 1 においてメ モ リ に記憶されているフラグ F L G 2 の値が零か否かが判 断される。 この判断結果において、 フラグ F L G 2 の値が 1 である と きステップ 4 1 2 に進み、 フラグ F L G 0及びフラグ F L G 2の値を ともに零に設定する。 こ こで、 F L G 0の値が零である場合には、 車 両が発進状態となったとき、 加速度信号 Gが所定時間 T。 零に補正さ れる。 前述の実施例では、 ステ ップ 4 1 0 のィ ニ シャル処理にてフラ グ F L G 0に零を設定し、 車両が発進状態となったときには、 常に加 速度信号 Gを零に補正していた。 これに対して第 2実施例では、 車両 が傾いた状態で駐車されている こ とをフラグ F L G 2 の値から検出し、 車両がこのような状態から発進した場合のみ加速度信号 Gを零に補正 するよう にしている。 [0048] 次に、 本発明の第 3実施例について説明する。 [0049] 前述の実施例では、 第 4図 (b)及び第 8図 (b)のステ ップ 5 1 0に示す よう に、 加速度信号 Gの絶対値が基準加速度 G。 よ り も大きいとき、 車両が傾いて停車する状態にある と判断していた。 さ らに、 第 4図 (c) のステップ 6 2 0 に示すよう に、 ノヽィ トセ ンサ 1 2からの検出信号に 基づく ロール角 の絶対値が基準ロール角 0。 より も大きいとき、 車 両に旋回による n—ルが生じており、 車両は旋回中である と判断して いた。 これに対して第 3実施例では、 第 4図 (b)及び第 8図 (b)のステ 'ン ブ 5 1 0を第 9図 (a)に示すように変更する。 さらに、 第 4図 (c)のステ ッブ 6 2 0を第 9図 (b)に示すように変更する。 この変更したステップ 5 1 0 ' では、 車両の各輪に設けられた圧力制御弁 3の可変絞り弁 3 aに対する制御信号 I に基づき、 左右輪にそれぞれ与えられる制御信 号 I (左) , I (右) の大きさの差が車両の傾きを判定する基準値 I 。 より も大きいか否かが判定される。 すなわち、 車両が傾斜して停 車する場合は、 左右輪に加わる荷重には差が生じる。 このとき、 本実 施例においては、 多く の荷重が加わる車輪側のショ ックァブソーバ内 の圧力が高く、 他方の車輪側のショ ックアブソ一バ内の圧力が低く な るように制御する。 従って、 左右輪の可変絞り弁 3 aにそれぞれ与え られる制御信号 I (左) , I (右) の大きさに差が生じている場合に は、 車両は左右方向に傾斜する状態にあるという ことである。 そこで、 第 3実施例においては、 この左右輪にそれぞれ与えられる制御信号 I (左) , I (右) に基づき、 停車時に車両が傾いた状態であるか否か を検出する。 [0050] また、 第 9図 (b)に示すステップ 6 2 0 ' においても、 左右輪の可変 絞り弁 3 a に対する制御信号 I (左) , I (右) の大きさの差に基づ いて、 車両が旋回中であるか否かを判断する。 [0051] なお、 この第 3実施例においては、 第 4図 (c)のステップ 6 3 0にお いてロール方向と加速度信号 Gの方向との対応状況を判別する際に、 このロール方向が左右輪の可変絞り弁 3 a に対する制御信号 I (左) , I (右) の大小から判定される。 また、 第 3実施例においては、 各輪 の可変絞り弁 3 a に与えられる制御信号 I に代えて、 各輪のショ ック アブソ一バ 1 の油圧を検出する圧力セ ンサ 1 8 の検出信号を用いても 良い。 [0052] 次に、 本発明の第 4実施例について説明する。 [0053] この第 4実施例では、 第 1 0図 (a)のステップ 4 8 5 に示すように、 車速セ ンサ 1 5 によって検出される車速信号とステア リ ングセ ンサ 1 4 によって検出される舵角信号とに基づいて、 車両に作用する推定加 速度 G c を求める。 そして、 ステップ 5 1 0 ' に示すように、 この推 定加速度 G c の絶対値と加速度信号 Gの絶対値との差が基準値 Kより も大きいか否かを判別する。 これにより、 例えば車両が片輪を路肩に 乗り上げて停車しょう とする場合など、 車両の走行速度は極低速であ るため推定加速度 G c はほぼ零に近い値となる。 一方、 加速度信号 G は車両の傾斜に応じた値となる。 従って、 推定加速度 G c と加速度信 号 Gとの絶対値の差を基準値 Kと比較することにより、 車両が傾いて 停車する状態にあるこ とを検出することができる。 また、 第 1 0図の ステ ップ 6 2 0 ' に示すよう に、 推定加速度 G c と加速度信号 Gとの 差の絶対値と基準値 G z とを大小比較するこ とにより、 車両が定常旋 回を行っていることを検出するこ とができる。 すなわち、 車両が定常 旋回を行っているときには、 車両にはほぼ一定の加速度が作用する。 このため加速度信号 Gは徐々に零に近づき、 推定加速度 G c との差が 大き く なる。 そして、 加速度信号 Gと推定加速度 G c との差が基準値 より も大き く なつた場合、 車両が所定時間継続して定常旋回を行った ものと判断する こ とができる。 [0054] なお前述の実施例においては、 車両が駐車または停車している状態 から発進した場合、 或いは定常旋回から直進状態となつた場合には、 誤った加速度信号 Gが検出されるため、 この加速度信号 Gを零に補正 するこ とにより、 サスペン シ ョ ン制御における加速度信号 Gの影響を 小さ く させている。 しかし、 誤った加速度信号 Gが検出されたときに は、 車両の姿勢変化を予測する際の加速度信号 Gの重み付けを小さ く したり、 あるいは、 増幅率を変化させるこ とができる増幅器を設け、 加速度信号 Gの増幅率を小さ く するこ とにより、 サスペンショ ン制御 における加速度信号 Gの影響を小さ く させても良い。 [0055] また、 前述の実施例では制御対象をサスペ ンショ ン装置として、 本 発明をサスペ ン シ ョ ン制御装置として適用した例を示したが、 その他 にも制御対象としてはア ンチロ ッ クブレーキシステム ( A B S ) ゃス テアリ ング装置等、 加速度信号を用いて制御を行う場合には、 本発明 を適用することができる。 産業上の利用可能性 [0056] 以上のように、 本発明に係わる車両制御装置は、 加速度セ ンサから 出力される加速度信号の低周波成分を除去した後の信号に基づいて車 両制御を行う装置に対して非常に有効であり、 その装置としては、 例 えばアクティ ブサスペンショ ンゃア ンチロ ックブレーキシステム、 ス テアリ ング装置等である。
权利要求:
Claims 請求の範囲 1 . 車両に搭載され、 この車両に作用する加速度の大きさを検出する 加速度セ ンサと、 前記加速度セ ンサから出力される加速度信号の低周 波成分を除去する除去手段と、 少な く とも前記除去手段によって低周 波成分が除まされた加速度信号を用いて、 前記車両の制御対象に対し て制御を行う制御手段とを備えた車両制御装置において、 前記車両に一定の加速度が作用する状態からその加速度が消滅する 状態へと車両状態が変化したこ とを検出する検出手段と、 前記検出手段によつて前記車両状態が検出されたとき、 前記加速度 信号が実際に前記車両に作用している加速度に対応するようになるま で、 車両制御における前記加速度信号の影響を小さ く させる補正手段 とを備える車両制御装置 2 . 前記検出手段は、 前記車両が傾いた状態で停車したことを検出す る停車検出手段と、 前記車両が停車状態から発進状態へと移行したこ とを検出する発進検出手段とを備え、 前記停車検出手段によつて前記車両が傾いた状態で停車したこ とが 検出され、 かつ前記発進検出手段によって前記車両が停止状態から発 進状態へと移行したこ とが検出されたときに、 前記補正手段が前記加 速度信号の補正を行う こ とを特徴とする請求項第 1項記載の車両制御 装置。 3 . 前記停車検出手段は、 前記車両の走行速度を検出する速度検出手 段と、 継統時間を検出するタイ マ手段とを備え、 前記タ イ マ手段によ って、 前記車両の走行速度が所定速度以下で、 かつ前記加速度センサから出力される加速度信号が所定加速度以上で ある状態が所定時間継繞したことが検出されたとき、 前記停車検出手 段は、 前記車両が傾いた状態で停車したことを検出することを特徴と する請求項第 2 ¾記載の車両制御装置。 . 前記制御対象が、 ショ ックァブソーバに供給する流体圧を調節し て車両の姿勢を制御するアクティ ブサスペンショ ンであり、 . .¾ 前記停車検出手段が、 前記車両の左右輪のショ ックァブソーバに対 する流体圧の調節信号の大きさの差に基づいて、 前記車両が傾いた状 態で停車したことを検出することを特徴とする請求項第 2項記載の車 両制御装置。 5 . 前記停車検出手段は、 前記車両の走行速度を検出する速度検出手 段と、 前記車両の操舵角を検出するステア リ ングセ ンサと、 前記速度 検出手段によつて検出される走行速度と前記ステアリ ングセンサによ つて検出される操舵角とに基づいて、 車両に作用する推定加速度を演 算する演算手段とを備え、 前記停車検出手段が、 前記演算手段によって演算される推定加速度 と前記加速度セ ンサから出力される加速度信号との差に基づいて、 前 記車両が傾いた状態で停車したことを検出することを特徴とする請求 項第 2項記載の車両制御装置。 6 . 前記検出手段は、 前記車両にロールが発生したことを検出する口 —ル検出手段と、 前記車両に発生したロールの方向と前記加速度セン サから出力される加速度信号の方向とが正しく対応しているか否かを 判別する判別手段とを備え、 前記ロール検出手段によつて車両にロールが発生したことが検出さ れ、 かつ前記判別手段によってロールの方向と前記加速度信号の方向 が正しく対応していないことが検出されたときに、 前記補正手段が前 記加速度信号の補正を行う ことを特徴とする請求項第 1項記載の車両 制御装置。 7前記ロール検出手段は、 前記車両の左右輪のショ ックアブソ一バの ス ト ロークを検出するハイ トセンサと、 前記ハイ トセ ンサによって検 出されたス トロークに基づき算出されるロール角と基準ロール角とを 比較する比較手段とを備え、 前記ロール検出手段は、 前記比較手段によつて算出されるロール角 が基準ロール ¾より も大きいとき、 車両にロールが発生したことを'検 出するこ とを特徴とする請求項第 6項記載の車両制御装置。 8 . 前記制御対象が、 ショ ッ クアブソ一バに供給する流体圧を調節し て車両の姿勢を制御するァクティ ブサスペンショ ンであり、 前記ロール検出手段が、 前記車両の左右輪のショ ッ クァブソーバに 対する流休圧の調節信号の大きさの差に基づいて、 前記車両にロール が発生していることを検出するこ とを特徴とする請求項第 6項記載の 車両制御装置。 9 . 前記ロール検出手段は、 前記車両の走行速度を検出する速度検出 手段と、 前記車両の操舵角を検出するステア リ ングセ ンサと、 前記速 度検出手段によって検出される走行速度と前記ステア リ ングセ ンサに よって検出される操舵角とに基づいて、 車両に作用する推定加速度を 演算する演算手段とを備え、 前記ロール検出手段が、 前記演箕手段によって演算される推定加速 度と前記加速度センサから出力される加速度信号との差に基づいて、 前記車両にロールが発生したこ とを検出することを特徴とする請求項 第 6項記載の車両制御装置。 1 0 . 車両に搭載され、 この車両に作用する加速度の大きさを検出す る加速度センサと、 前記加速度セ ンサから出力される加速度信号の低 周波成分を除去する除去手段と、 少な く とも前記除去手段によって低 周波成分が除去された加速度信号を用いて、 前記車両の制御対象に対 して制御を行う制御手段とを備えた車両制御装置において、 前記車両の状態が停止状態から発進状態へと移行したときに、 この 発進状態を検出する検出手段と、 前記検出手段によって前記車両の発進状態が検出されたとき、 前記 加速度信号が実際に前記車両に作用している加速度に対応するように なるまで、 車両制御における前記加速度信号の影響を小さ く させる発 進補正手段とを備えることを特徴とする車両制御装置。
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同族专利:
公开号 | 公开日
引用文献:
公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
法律状态:
1991-02-07| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE US | 1992-04-09| REG| Reference to national code|Ref country code: DE Ref legal event code: 8642 |
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