JP2020039224A - Travel control device and vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、走行制御装置および車両に関する。 The present disclosure relates to a travel control device and a vehicle.
従来、電気自動車等において、坂道発進時に、運転者がブレーキペダルからアクセルペダルに踏み換えた時に、モータ(駆動源)に駆動トルクを出力させて、車両が自重で移動することを防止する構成が知られている(例えば、特許文献1参照)。この技術では、ブレーキペダルの踏み込み解除のタイミングで、車両が一定の速度で走行するようにモータの出力が制御される。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an electric vehicle or the like, when a driver changes a brake pedal to an accelerator pedal when starting on a slope, a driving torque is output to a motor (drive source) to prevent the vehicle from moving by its own weight. It is known (for example, see Patent Document 1). In this technique, the output of the motor is controlled so that the vehicle runs at a constant speed at the timing of releasing the depression of the brake pedal.
しかしながら、ブレーキペダルの踏み込み解除のタイミングで、車両を動作させるための駆動トルクをモータに出力させると、モータに過度の負荷がかかるという問題が生じる。具体的には、停止時に車両にかかる制動力が、車両が自重で移動し始める程度まで下がりきるまでの期間では、車両が停止した状態、つまり、モータが回転しない状態が維持される。その期間において、モータを動作させようとすると、モータが回転不能であるにも関わらず、無理に回転しようとするため、モータに過度の負荷がかかってしまう。 However, if a drive torque for operating the vehicle is output to the motor at the timing of releasing the depression of the brake pedal, an excessive load is applied to the motor. Specifically, in a period until the braking force applied to the vehicle at the time of stopping is reduced to a level at which the vehicle starts to move by its own weight, the state where the vehicle is stopped, that is, the state where the motor does not rotate, is maintained. During this period, if the motor is to be operated, the motor is forcibly rotated despite the fact that the motor cannot be rotated, so that an excessive load is applied to the motor.
特許文献1に記載の構成では、上記問題について考慮されていないため、車両が自重で移動することを防止する構成として限界のある構成となっていた。
The configuration described in
本開示の目的は、坂道発進時に車両が自重で移動することを防止しつつ、駆動源に過度の負荷がかかることを抑制することが可能な走行制御装置および車両を提供することである。 An object of the present disclosure is to provide a travel control device and a vehicle that can prevent an excessive load from being applied to a drive source while preventing a vehicle from moving by its own weight when starting on a slope.
本開示にかかる走行制御装置は、
駆動源により走行可能な車両の走行制御装置であって、
前記車両の停止時の路面勾配に応じた必要制動力を算出する制動力算出部と、
前記車両の停止解除後に前記車両が自重で移動しないように前記駆動源を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記車両にかかる制動力と、前記必要制動力とに基づいて、駆動タイミングを前記停止解除のタイミングよりも遅らせる。
The travel control device according to the present disclosure includes:
A travel control device for a vehicle that can travel by a drive source,
A braking force calculation unit that calculates a required braking force according to a road surface gradient when the vehicle is stopped,
A control unit that controls the drive source so that the vehicle does not move by its own weight after the stop of the vehicle is released,
With
The control unit delays the drive timing from the stop release timing based on the braking force applied to the vehicle and the required braking force.
本開示にかかる車両は、
上記の走行制御装置を備える。
The vehicle according to the present disclosure includes:
It is provided with the traveling control device described above.
本開示によれば、坂道発進時に車両が自重で移動することを防止しつつ、駆動源に過度の負荷がかかることを抑制することができる。 According to the present disclosure, it is possible to prevent an excessive load from being applied to the drive source while preventing the vehicle from moving by its own weight when starting on a slope.
以下、本実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本開示の実施の形態における車両1の構成を示す図である。
Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a
図1に示すように、車両1は、電動車両であり、駆動源の一例としてのモータ12、バッテリー13、インバータ14、トランスミッション17、プロペラシャフト18、ディファレンシャルギア19および駆動輪20を備える。また、車両1は、ブレーキセンサ21、勾配センサ22、速度センサ23、トルクセンサ24および走行制御装置100を有する。
As shown in FIG. 1, the
モータ12は、バッテリー13から供給される電力を用いて回転し、車両1を走行させるための駆動トルクを出力する。
The
バッテリー13は、走行制御装置100によりモータ12の駆動が要求された場合に、モータ12に対して電力を供給する。インバータ14は、走行制御装置100によりモータ12の駆動が要求された場合に、バッテリー13の直流電力を3相交流電力に変換してモータ12に供給する。
The
モータ12の出力は、トランスミッション17を介してプロペラシャフト18およびディファレンシャルギア19を介して駆動輪20に伝達される。
The output of the
トランスミッション17は、例えばオートマチックトランスミッション(Automatic Transmission)である。トランスミッション17は、複数の内部クラッチおよび/または内部ブレーキを有する。
The
換言すれば、トランスミッション17は、内部クラッチおよび/または内部ブレーキの組み合わせによりモータ12の駆動軸とプロペラシャフト18とを接続あるいは切断するクラッチ機構および変速機構を有する。車両1の走行中には、走行制御装置100が車速や要求トルク等に基づいてトランスミッション17のクラッチ機構および変速機構を動作させることにより、スムーズな走行が可能となっている。
In other words, the
ブレーキセンサ21は、車両1におけるブレーキペダルの踏み込み状態を検出する。
The
勾配センサ22は、車両1が走行している路面勾配を検出する。
The
速度センサ23は、車両1の走行速度を検出する。
The
トルクセンサ24は、車両1の駆動輪20等から発生する駆動トルクを検出する。
The
走行制御装置100は、図示しないCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)および入出力回路を備えており、予め設定されたプログラムに基づいて、車両1の走行を制御するように構成されている。図2は、本実施の形態に係る走行制御装置100を示すブロック図である。
The
図2に示すように、走行制御装置100は、車重推定部110と、勾配取得部120と、ブレーキ取得部130と、制動力算出部140と、制御部150とを有する。
As shown in FIG. 2, the
車重推定部110は、速度センサ23から車両1の走行速度の情報を取得する。また、車重推定部110は、トルクセンサ24から車両1の駆動トルクの情報を取得する。車重推定部110は、走行速度の情報および駆動トルクの情報に基づいて車両1の重量(以下、車重という)を推定する。
The vehicle
具体的には、車重推定部110は、走行速度に基づいて、車両1の加速度を算出し、駆動トルク(駆動力)を当該加速度で除算することにより、車重を推定する。なお、車重推定部110は、別の方法で車重を推定しても良い。
Specifically, the vehicle
勾配取得部120は、勾配センサ22から、車両1が走行している路面勾配の情報を取得する。なお、勾配取得部120は、勾配センサ22以外のセンサの出力値に基づいて、路面勾配の情報を検出または算出しても良い。
The
ブレーキ取得部130は、ブレーキセンサ21から、車両1のブレーキペダルの踏み込み状態の情報を取得する。ブレーキペダルの踏み込み状態の情報は、ブレーキペダルが完全に踏まれた第1状態や、ブレーキペダルが踏まれてない第2状態等が含まれる。
The
制動力算出部140は、車両1にかかる制動力を算出する。具体的には、制動力算出部140は、図示しないセンサから、車両1のブレーキの液圧の情報等を取得して、車両1にかかる現在の制動力を算出する。なお、車両1にかかる現在の制動力は、公知の方法により算出され得る。
The braking
制動力算出部140は、車重推定部110によって推定された車重と、勾配取得部120によって取得された路面勾配とに基づいて、車両1の停止時の路面勾配に応じた必要制動力を算出する。
The braking
必要制動力は、坂道で停止した車両1が、路面に沿って自重で移動しない最小の制動力である。必要制動力は、勾配に基づく角度をθとしたとき、車重、重力加速度、および、sinθ等の積に基づいて算出され得る。また、必要制動力は、車両1の走行中において路面勾配が変化したタイミングでその都度算出されても良いし、車両1が停止したタイミングで算出されても良い。
The required braking force is the minimum braking force that does not cause the
制御部150は、車両1の停止解除後に車両1が自重で移動しないようにモータ12を制御する。制御部150は、ブレーキ取得部130により取得されたブレーキペダルの踏み込み状態の情報から、車両1のブレーキが解放されたタイミングをもって車両1の停止解除を判定する。
The
ブレーキが解放されたタイミングは、例えば、上記の第1状態から第2状態に遷移するタイミングであっても良いし、第1状態、つまり、ブレーキペダルが完全に踏まれた状態から、ブレーキペダルの踏み込みが浅くなった状態に遷移したタイミングであっても良い。 The timing at which the brake is released may be, for example, the timing at which the first state transitions to the second state, or the first state, that is, the state in which the brake pedal is fully depressed, It may be the timing when the state changes to a state where the depression is shallow.
そして、制御部150は、車両1のブレーキが解放された後、車両1にかかる制動力と、必要制動力とに基づいて、モータ12にかかる負荷が低減されるように、モータ12の駆動タイミングを調整する。具体的には、制御部150は、モータ12の駆動タイミングを車両1の停止解除のタイミングよりも遅らせる。より詳細には、制御部150は、停止解除後、制動力が必要制動力に到達したタイミングで、モータ12の駆動を開始させる。具体的には、制御部150は、停止解除後、制動力算出部140により算出される制動力を逐次取得し、当該制動力が必要制動力に到達したタイミングで、モータ12の駆動を開始させる。
Then, after the brake of the
図3は、車両1にかかる制動力およびモータ12の駆動力に関する力の時間変化を示す図である。図3におけるBは、車両1にかかる制動力を示し、Tは、モータ12の駆動力を示している。また、図3では、時刻t0において、車両1が坂道において、路面勾配に応じた必要制動力より大きな制動力により停止した後、時刻t1で、車両1のブレーキが解放されたときの様子を示している。
FIG. 3 is a diagram illustrating a temporal change of a force relating to the braking force applied to the
図3に示すように、車両1にかかる制動力は、ブレーキが解放された後(時刻t1)、徐々に低下し、時刻t2で必要制動力に到達する。時刻t1から時刻t2までの期間では、制動力は低下しているものの、当該制動力は必要制動力以上である。そのため、当該期間においては、車両1の停止状態が維持される。つまり、時刻t1から時刻t2までの間は、モータ12が回転しない状態となっている。
As shown in FIG. 3, the braking force applied to the
ここで、車両1の停止解除のタイミングで、車両1が路面に沿って自重で移動しないようにモータ12の駆動力を出力させると、車両1を前進させるための電力がモータ12に供給される。その結果、モータ12が回転しない状態であるにも関わらず、無理矢理回転しようとするため、モータ12に過度の負荷がかかってしまい、ひいてはモータ12が故障するおそれがある。
Here, when the driving force of the
しかし、本実施の形態では、制御部150が、停止解除後、制動力が必要制動力に到達する時刻t2で、モータ12の駆動を開始させる。このようにすることで、車両1の停止状態が維持される時刻t1から時刻t2までの間において、モータ12に車両1を前進させようとする電力が供給されない。その結果、時刻t1から時刻t2までの間において、モータ12に過度の負荷がかかることを抑制することができ、ひいてはモータ12が故障することを抑制することができる。
However, in the present embodiment, after the stop is released,
制御部150は、モータ12の駆動を開始させた後(時刻t2)、車両1の制動力がゼロに到達するまで(時刻t3)の間、少なくとも車両1が自重で移動しないように、モータ12の駆動を制御する。具体的には、制御部150は、制動力とモータ12の駆動力との和が、少なくとも必要制動力に等しくなるようにモータ12を制御する。
After starting the driving of the motor 12 (time t2), the
このようにすることで、車両1の制動力が低下し続けても、必要制動力相当の制動作用が車両1にかかっているため、車両1が自重により移動することが防止される。
By doing so, even if the braking force of the
また、制御部150は、制動力がゼロに到達した後、車両1が一定速度で走行するようにモータ12を制御する。なお、ここでいう一定速度は、例えば徐行のような直ちに車両1が停止できるような速度である。
Further, the
具体的には、制御部150は、必要制動力よりも大きい目標駆動力になるように、モータ12を制御する。このようにすることで、時刻t3以降、車両1がモータ12の駆動力によって移動する。
Specifically, the
車両1を時刻t3以降もモータ12の駆動力によって停止させたままにすると、回転しない状態のモータ12に、車両1を前進させようとする電力が供給されるので、モータ12に負荷がかかる可能性がある。
If the
しかし、本実施の形態では、車両1が、制動力がゼロに到達した後、車両1が一定速度で走行するようにモータ12が制御されるので、モータ12の駆動力によって停止させたままにする構成と比較して、モータ12に過度の負荷がかかることを防止することができる。
However, in the present embodiment, after the
ところで、図3に示すようにモータ12を制御した場合、時刻t2から時刻t3までの間、モータ12が回転しない状態となる。この場合、回転しない状態のモータ12に、車両1を前進させようとする電力が供給されることとなるので、モータ12に多少の負荷がかかる可能性がある。
By the way, when the
そのため、図4に示すように、制御部150は、モータ12の駆動を開始後、モータ12の駆動力と制動力の和が、必要制動力より大きくなるように、モータ12を制御するようにすることが好ましい。
Therefore, as shown in FIG. 4, the
図4に示す例では、モータ12の駆動力が時刻t2から時刻t3までの間で立ち上がる際の傾きが図2に示す例(破線)よりも大きくなるように、モータ12が制御される。
In the example shown in FIG. 4, the
このようにすることで、時刻t2から時刻t3までの間において、モータ12が回転する状態となり、車両1がモータ12の駆動力によって移動するので、モータ12に過度の負荷がかかることを防止することができる。
By doing so, the
以上のように構成された走行制御装置100における走行制御の動作例について説明する。図5は、走行制御装置100における走行制御の動作例を示すフローチャートである。図5における処理は、例えば、車両1が坂道で停止した際に実行される。なお、必要制動力は、車両1が停止した際等、適宜算出されているものとする。
An operation example of traveling control in the traveling
図5に示すように、制御部150は、車両1のブレーキが解放されたか否かについて判定する(ステップS101)。判定の結果、ブレーキが解放されていない場合(ステップS101、NO)、ステップS101の処理が繰り返される。
As shown in FIG. 5, the
一方、ブレーキが解放された場合(ステップS101、YES)、制御部150は、車両1の制動力が必要制動力以下であるか否かについて判定する(ステップS102)。判定の結果、制動力が必要制動力より大きい場合(ステップS102、NO)、ステップS102の処理が繰り返される。
On the other hand, when the brake is released (Step S101, YES),
一方、制動力が必要制動力以下である場合(ステップS102、YES)、制御部150は、モータ12の駆動を開始させる(ステップS103)。ステップS103の後、本制御は終了する。
On the other hand, when the braking force is equal to or less than the required braking force (step S102, YES), the
なお、制御部150は、モータ12の駆動開始後、制動力とモータ12の駆動力との和が、必要制動力より大きくなるように、モータ12を制御する。また、制御部150は、制動力がゼロに到達した後、モータ12の駆動力が目標駆動力まで到達して以降、当該目標駆動力で維持されるように、モータ12を制御する。
Note that the
以上のように構成された本実施の形態によれば、車両1にかかる制動力と必要制動力とに基づいて、モータ12にかかる負荷が低減するように、モータ12の駆動タイミングを調整する。その結果、坂道発進時に車両1が自重で移動することを防止しつつ、モータ12に過度の負荷がかかることを抑制することができる。
According to the present embodiment configured as described above, the drive timing of the
また、制動力算出部140が、車重と路面勾配とに基づいて必要制動力を算出するので、車重を考慮した必要制動力を算出することができる。車重は積み荷に応じて変動するため、車重を考慮した必要制動力を算出することにより、モータ12の駆動タイミングの調整をより正確に行うことができる。
Further, since the braking
また、制動力がゼロに到達した後、モータ12の駆動力により車両1が一定速度で走行するので、アクセルペダルによる車両1の走行にスムーズに移行させやすくすることができ、ひいてはドライバビリティを向上させることができる。
Further, after the braking force reaches zero, the
なお、上記実施の形態では、停止解除後、制動力が必要制動力に到達したタイミングでモータ12の駆動を開始させていたが、本開示はこれに限定されない。モータ12にかかる負荷が過度なレベルでない限り、当該タイミングよりも若干早いタイミングでモータ12の駆動が開始されても良い。
In the above embodiment, the drive of the
また、上記実施の形態では、ブレーキペダルが解放されたタイミングに基づいて、モータ12の駆動タイミングの調整、つまり、制動力と必要制動力との比較を開始していたが、本開示はこれに限定されない。例えば、図3における時刻t0から時刻t3までの間、常時制動力と必要制動力との比較を開始するようにしても良いし、算出される制動力が変化し始めたタイミングに基づいて、制動力と必要制動力との比較を開始するようにしても良い。
In the above-described embodiment, the adjustment of the drive timing of the
その他、上記実施の形態は、何れも本開示を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本開示の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本開示はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。 In addition, each of the above-described embodiments is merely an example of a specific embodiment for carrying out the present disclosure, and the technical scope of the present disclosure should not be interpreted in a limited manner. That is, the present disclosure can be implemented in various forms without departing from the gist or the main features thereof.
本開示の走行制御装置は、坂道発進時に車両が自重で移動することを防止しつつ、駆動源に過度の負荷がかかることを抑制することが可能な走行制御装置および車両として有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The traveling control device according to the present disclosure is useful as a traveling control device and a vehicle that can prevent an excessive load from being applied to a drive source while preventing a vehicle from moving under its own weight when starting on a slope.
1 車両
12 モータ
13 バッテリー
14 インバータ
17 トランスミッション
18 プロペラシャフト
19 ディファレンシャルギア
20 駆動輪
21 ブレーキセンサ
22 勾配センサ
23 速度センサ
24 トルクセンサ
100 走行制御装置
110 車重推定部
120 勾配取得部
130 ブレーキ取得部
140 制動力算出部
150 制御部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記車両の停止時の路面勾配に応じた必要制動力を算出する制動力算出部と、
前記車両の停止解除後に前記車両が自重で移動しないように前記駆動源を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記車両にかかる制動力と、前記必要制動力とに基づいて、駆動タイミングを前記停止解除のタイミングよりも遅らせる、
走行制御装置。 A travel control device for a vehicle that can travel by a drive source,
A braking force calculation unit that calculates a required braking force according to a road surface gradient when the vehicle is stopped,
A control unit that controls the drive source so that the vehicle does not move by its own weight after the stop of the vehicle is released,
With
The control unit, based on the braking force applied to the vehicle and the required braking force, delays the drive timing from the stop release timing.
Travel control device.
請求項1に記載の走行制御装置。 The control unit, after the stop release, at the timing when the braking force reaches the required braking force, to start driving the drive source,
The travel control device according to claim 1.
請求項1または請求項2に記載の走行制御装置。 The control unit, after starting the driving of the driving source, controls the driving source so that the sum of the driving force of the driving source and the braking force is larger than the required braking force.
The travel control device according to claim 1 or 2.
請求項1〜3の何れか1項に記載の走行制御装置。 The braking force calculation unit calculates the required braking force based on the vehicle weight and the road surface gradient,
The travel control device according to claim 1.
請求項1〜4の何れか1項に記載の走行制御装置。 The control unit controls the drive source so that the vehicle travels at a constant speed after the braking force reaches zero.
The travel control device according to claim 1.
請求項1〜5の何れか1項に記載の走行制御装置。 The control unit adjusts the drive timing based on a timing at which a brake pedal of the vehicle is released,
The travel control device according to any one of claims 1 to 5.
請求項1〜6の何れか1項に記載の走行制御装置。 The required braking force is a minimum braking force that does not cause the vehicle to move by its own weight along the road surface.
The travel control device according to any one of claims 1 to 6.
車両。 Equipped with the travel control device according to any one of claims 1 to 7,
vehicle.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018165800A JP2020039224A (en) | 2018-09-05 | 2018-09-05 | Travel control device and vehicle |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2023136206A1 (en) * | 2022-01-11 | 2023-07-20 | いすゞ自動車株式会社 | Vehicle control device and vehicle |
-
2018
- 2018-09-05 JP JP2018165800A patent/JP2020039224A/en active Pending
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WO2023136206A1 (en) * | 2022-01-11 | 2023-07-20 | いすゞ自動車株式会社 | Vehicle control device and vehicle |
JP2023102160A (en) * | 2022-01-11 | 2023-07-24 | いすゞ自動車株式会社 | Vehicular control device and vehicle |
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