JP3438243B2 - Electric vehicle braking control device - Google Patents

Electric vehicle braking control device

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JP3438243B2
JP3438243B2 JP33061592A JP33061592A JP3438243B2 JP 3438243 B2 JP3438243 B2 JP 3438243B2 JP 33061592 A JP33061592 A JP 33061592A JP 33061592 A JP33061592 A JP 33061592A JP 3438243 B2 JP3438243 B2 JP 3438243B2
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control
braking
hydraulic
brake
motor
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豊 大沼
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Toyota Motor Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は電気自動車の制動制御装
に係り、特に2系統のブレーキを有した電気自動車の
制動制御装置に関する。 【0002】 【従来の技術】近年、無公害自動車としてバッテリに充
電した電力により電動機(モータ)を駆動し、車輪を回
転させることにより走行する電気自動車が注目されてい
る。また、この電気自動車の制動(ブレーキ)手段とし
ては、電気的制動法と機械的制動法が併用される構成と
されている。これは、電気的制動法のみでは自動車の制
動を確実に行うのは困難であるからである。 【0003】ここで電気的制動法とは、モータの持つ運
動エネルギーを電気エネルギー(電力)に変換し、これ
をバッテリに返還することによりモータの制動を行う方
法である(以下、この電気的制動手段を回生ブレーキと
いう)。また、機械的制動法とは、従来より一般のエン
ジン自動車に採用されている制動方法であり、油圧ブレ
ーキに油圧を印加することにより直接的に車輪を制動す
る方法である(以下、この機械的制動手段を油圧ブレー
キという)。 【0004】一方、自動車の制動制御を行う装置として
アンチロック制御装置が知られている。このアンチロッ
ク制御装置は、例えば雪道等の滑り易い路面で急ブレー
キをかけても車輪がロックしないように、制動制御を行
う装置である。 【0005】従来、この二つの系統のブレーキ(回生ブ
レーキ,油圧ブレーキ)を具備する車両に対してアンチ
ロック制御を実施するアンチロック制御装置としては
例えば特開平2−141354号公報に開示されたもの
がある。 【0006】同公報に開示されたアンチロック制御装置
は、回生ブレーキと空気ブレーキを具備した電気車に搭
載された構成であり、ブレーキが油圧ブレーキと空気ブ
レーキとで、また車両が電気自動車と電気車とで差異は
あるが、基本的な制動原理は同じである。 【0007】このアンチロック制御装置は、車輪のロッ
クを検出した際、回生ブレーキを弱める共に空気ブレー
キを所定のブレーキ力が保持されるよう構成されてお
り、これにより総合ブレーキ力を抑制しロックの発生を
防止する構成とされていた。即ち、アンチロック制御は
実質的に回生ブレーキに対してのみ実行され、アンチロ
ック制御が実行されない空気ブレーキに対しては、所定
のブレーキ力が保持されるよう制御される構成とされて
いた。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】一方、車両が走行する
路面は種々の摩擦係数μ(以下、路面μという)が存在
し、凍結路等の路面μが極めて小さな場合も存在する。
このような低μの路面を走行する場合におけるアンチロ
ック制御は、ブレーキ力を大きく減少させる必要が生じ
る。 【0009】しかるに、上記従来のアンチロック制御装
置では、アンチロック制御実行時には回生ブレーキのみ
がアンチロック制御を行い、空気ブレーキに対しては所
定のブレーキ力を付与する構成であったため、上記のよ
うな路面μが小さな場合においては回生ブレーキのみの
アンチロック制御では十分な制御特性を得ることができ
ず、よって、車輪のロックにより走行安定性及び操舵性
が不良となるおそれがあるという問題点があった。 【0010】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、2系統あるブレーキの内の一方のブレーキ力が減
少限界となった時に他方のブレーキ力を減少させること
により、アンチロック制御実行中における制御性の向上
を図った電気自動車の制動制御装置を提供することを目
的とする。 【0011】 【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理図で
ある。上記目的を達成するために、同図に示されるよう
に本発明では、車輪を駆動して走行すると共に前記車輪
を電気的に制動する電気的制動手段(A1)を備える電動機
と、油圧制動手段(A2)とを具備する電気自動車に配設さ
れ、制動中に該車輪のロック状態に対応して前記電気的
制動手段と前記油圧制動手段(A1,A2)を制御して制動力
を増減することにより該車輪のロックを防止する電気自
動車の制動制御装置であって、前記二つの制動手段(A1,
A2)の内、電気的制動手段(A1)の制動力を減少させるこ
とにより車輪のロックを防止する制御を実行する第1の
制御手段(A3)と、前記油圧制動手段(A2)の制動力を減少
させる制御を実行する第2の制御手段(A4)と、前記第1
の制御手段(A3)の制御動作による電気的制動手段(A1)の
制動力が減少限界となった際に、前記第2の制御手段(A
4)により前記油圧制動手段(A2)の制動力を減少させる減
少制御調整手段(A5)とアンチロック制御が終了するまで
において前記車輪がロックから回復したと判断されたと
きは前記油圧制動手段(A2)による制動力を保持するとと
もに前記油圧制動手段(A2)に優先して前記電気的制動手
段(A1)により制動力を増加させる増加制御調整手段と
設けたことを特徴とするものである。 【0012】 【作用】上記構成とすることにより、一方の制動手段に
より制動力が減少限界まで減少されても、他の制動手段
による制動力が低減されるため、いずれか一方の制動手
段に対してのみアンチロック制御を実行する構成と比べ
てアンチロック制御の制御性を向上させることができ
る。 【0013】 【実施例】次に本発明の実施例について図面と共に説明
する。図2は本発明の一実施例であるアンチロック制御
装置を適用しうる電気自動車1の制動系を示す構成図で
あり、また図3はアンチロック制御装置2の制御系を示
すブロック構成図である。以下、図2及び図3を用いて
電気自動車1の全体構成について説明する。 【0014】図2において3〜6は車輪であり、前方右
車輪3はモータ7に、また前方左車輪4はモータ8によ
り独立して駆動される構成とされており、後方右車輪5
及び後方左車輪6はディファレンシャルギヤ10を介し
てモータ9により駆動される構成とされている。 【0015】また、各モータ7〜9にはリダクションギ
ヤ11〜13が設けられており、このリダクションギヤ
11〜13は各モータ7〜9の回転を減速するためのギ
ヤであり、一般のガソリンエンジン自動車におけるトラ
ンスミッションと同等の機能を奏するものである。よっ
て、ガソリンエンジンに比べて一般に出力トルクが小さ
いモータ7〜9であっても、電気自動車1の走行に充分
な駆動トルクを得ることができる。 【0016】また、上記モータ7〜9は、回生ブレーキ
としても機能する(以下、モータ7〜9がブレーキとし
て機能する時は、回生ブレーキ7〜9と記載する)。即
ち、制動時において車輪3〜6の回転力は回生ブレーキ
7〜9に運動エネルギーとして与えられるが、この運動
エネルギーを電気エネルギー(電力)に変換し、これを
バッテリ15に返還することにより各車輪3〜6に対す
る制動を行う構成とされている。 【0017】上記モータ(回生ブレーキ)7〜9はモー
タドライバ14に接続されている。このモータドライバ
14はモータ制御ECU30(図3参照)の指示に従い
各モータ(回生ブレーキ)7〜9の制御を行うものであ
る。また、モータドライバ14にはバッテリ15が接続
されており、電気自動車1の駆動時にはこのバッテリ1
5より電力を各モータ7〜9に供給しモータを7〜9を
駆動させると共に、電気自動車1の制動時には回生ブレ
ーキ7〜9で生成される電力をバッテリ15に充電させ
る。 【0018】一方、前記した各車輪3〜6には、夫々油
圧ブレーキ16〜19が配設されている。この油圧ブレ
ーキ16〜19はブレーキシリンダを有しており、この
ブレーキシリンダに供給される油圧によりブレーキ力を
可変する構成とされている。また、油圧ブレーキ16〜
19はアクチュエータ20に接続されている。このアク
チュエータ20は油圧ブレーキECU31(図3参照)
に接続されており、油圧ブレーキECU31の指示に従
い各油圧ブレーキ16〜19に供給する油圧を可変し、
これにより各車輪3〜6のブレーキ力を制御する構成と
されている。 【0019】また、図中21はブレーキペダルであり、
電気自動車1の制動時に運転者により踏み込み操作され
るものである。このブレーキペダル21はブースタ22
及びマスタシリンダ23に接続されており、運転者の踏
力に応じた油圧がアクチュエータ20に供給される。ア
ンチロック制御時以外においては、このマスタシリンダ
23から供給される運転者の踏力に応じた油圧に応じて
アクチュエータ20は各油圧ブレーキ16〜19に油圧
を印加し制動を行う構成とされている。 【0020】また、ブレーキペダル21にはペダル踏力
センサ24及びブレーキスイッチ25が取り付けられて
いる。このペダル踏力センサ24は運転者によるブレー
キペダル21の踏力を検出し、図3に示されるように、
これをブレーキ踏力信号としてモータ制御ECU30に
送信する。また、ブレーキスイッチ25は、ブレーキペ
ダル21が踏み込み操作されているかどうかを検出する
スイッチであり、踏み込み操作されている場合には油圧
ブレーキECU31にブレーキスイッチ信号を送信す
る。 【0021】また、前記した各車輪3〜6には各車輪速
度を検出する車輪速センサ26〜29が配設されてい
る。この車輪速センサ26〜29は油圧ブレーキECU
31に接続されており、各車輪3〜6の車輪速度は車輪
速信号として油圧ブレーキECU31に送信される構成
とされている。 【0022】続いて、上記構成とされた電気自動車1に
搭載されるアンチロック制御装置2のハードウェア構成
について図3を用いて説明する。 【0023】アンチロック制御装置2は、前記したモー
タドライバ14,アクチュエータ20,モータ制御EC
U30,油圧ブレーキECU31等により構成されてい
る。この内、モータ制御ECU30,油圧ブレーキEC
U31は、マイクロコンピュータにより構成されてお
り、図示しないマイクロプロセッサ(MPU),リード
オンリメモリ(ROM),ランダムアクセスメモリ(R
AM),これらを接続するバスライン,外部センサ及び
機器14,20,24〜29と接続するためのI/O
(Input/Output) ユニット等により構成されている。 【0024】本実施例に係るアンチロック制御装置2
は、回生ブレーキ7〜9及び油圧ブレーキ16〜19の
双方に対して制動制御を行い得る構成とされている。ま
た、本実施例では、制御を実行する二つのECU30,
31の内、モータ制御ECU30が実施するアンチロッ
ク制御が、油圧ブレーキECU31が実施する制御に対
して優先的に処理を実行するよう構成されている。尚、
モータ制御ECU30がアンチロック制御を実行してい
る場合には、これを油圧ブレーキECU31に知らせる
ABS制御フラッグ信号が油圧ブレーキECU31に送
信される構成とされている。尚、本実施例において、請
求項1に記載の第1の制御手段,第2の制御手段は、モ
ータ制御ECU30,油圧ブレーキECU31に相当す
る。 【0025】ここで、アンチロック制御装置2が実行す
るアンチロック制御について図4乃至図7を用いて説明
する。 【0026】アンチロック制御は、雪道等の滑り易い路
面で急ブレーキをかけた場合、車輪3〜6がロックされ
スリップが発生することにより自動車の安定性、操舵性
が低下することを防止するために、各車輪3〜6に配設
された油圧ブレーキ16〜19に供給するブレーキ油圧
を可変制御し、これにより各車輪3〜6がロックしない
ように制動力制御を行うものである。具体的には次のよ
うな制御動作が実行される。 【0027】前記したように、本実施例に係るアンチロ
ック制御装置2は、油圧ブレーキECU31に優先して
モータ制御ECU30がアンチロック制御を実施する。
よって、アンチロック制御の実施時にはモータ制御EC
U30が、各車輪3〜6の回転速センサ26〜29から
送信される回転速度信号に基づき各車輪3〜6の回転速
度を常時監視している。 【0028】そして、ブレーキスイッチ25から送信さ
れるブレーキスイッチ信号よりブレーキペダル21が踏
み込まれたことを検知し(図4における時刻t1に該当す
る)、かつ車輪速度が推定車体速度に対して低下してス
リップが発生するおそれがある速度(以下、スリップ速
度という)まで低下すると(図4における時刻t2に該当
する)、モータ制御ECU30は各車輪3〜9がロック
する可能性があると判断しアンチロック制御を開始す
る。モータ制御ECU30は、アンチロック制御を実行
するに際し、4つの制御モード(増トルクモード,緩増
モード,保持モード,減トルクモード)を有している。
アンチロック制御が開始されると、先ずモータ制御EC
U30は減トルクモードに切り換わる(図6(A)参
照)。 【0029】尚、上記のように実際の車速ではなく推定
車体速度を演算して求め、これと車輪速度とを比較して
アンチロック制御を開始時期を決定する構成とするの
は、センサにより車両の車体速度を正確に検出するのが
困難であるからである。 【0030】モータ制御ECU30が減トルクモードに
切り換わると、モータ制御ECU30はモータドライバ
14を制御し回生モータ7〜9に対する回生トルクを減
少させる。これにより各回生モータ7〜9のブレーキ力
は低減し、車輪3〜6にロックが発生するのを防止で
き、自動車の良好な安定性及び操舵性を維持できる。上
記制御は、図6(A)〜(C)における時刻t2〜t4或い
はt6〜t8の間に実行される制御に該当する。 【0031】上記のように、回生トルクが減少されるこ
とによりブレーキ力は小さくなり、車輪3〜6の回転速
度は増大する。しかるに、電気自動車1が走行する路面
の路面μが極めて小さい場合には、車輪3〜6のロック
を防止するためにブレーキ力を大きく減少させる必要が
生じるが、回生トルクだけ減少させるのでは車輪3〜6
のロックを防止するのに十分なブレーキ力の減少が行え
ない場合が生じる。図6(C)はその一例を示してい
る。図6における時刻t2〜t4の間は減トルクモードであ
るが、回生トルクは既に時刻t3,t7でゼロとなってい
る。それにも拘わらずモータ制御ECU30が減トルク
モードを維持するのは、回生モータ7〜9のブレーキ力
低減だけでは十分なアンチロック制御が行えないことを
示している。 【0032】このように、回生モータ7〜9のブレーキ
力低減だけでは十分なアンチロック制御が行えない場合
には、油圧ブレーキECU31による制御が実施される
が、説明の便宜上この油圧ブレーキECU31による制
御処理については後述する。 【0033】上記のモータ制御ECU30の減トルクモ
ードの実行、及び後述する油圧ブレーキECU31によ
る制御処理により車輪3〜6の回転速度が所定スリップ
速度を超えると、モータ制御ECU30は電気自動車1
の状態がロック状態から回復傾向に向かったと判断し、
保持モードに切り換わる(図6(A)参照)。モータ制
御ECU30が保持モードに切り換わることにより、モ
ータ制御ECU30はモータドライバ14を制御するこ
とにより、その時の回生トルク値を維持する。上記制御
は、図6(A),(C)における時刻t4〜t5或いは時刻
t8〜t9の間に実行される制御に該当する。尚、上記のよ
うに同図は回生モータ7〜9のブレーキ力低減だけでは
十分な例を示しているため、保持モードにおける回生ト
ルクは零を維持した状態となる。 【0034】保持モードの実行により回生トルク値が所
定時間維持され、車輪3〜6の回転速度が更に上昇して
上記のスリップ速度を超えると、モータ制御ECU30
は各車輪3〜6にロックのおそれは無くなったと判断し
て緩増モード或いは増トルクモードに切り換わる。モー
タ制御ECU30が緩増モード或いは増トルクモードに
切り換わることにより、回生トルクは増大し再び強いブ
レーキ力が各車輪3〜6に印加される。上記制御は、図
6(A),(C)における時刻t5〜t6或いは時刻t9〜t1
0 の間に実行される制御に該当する。 【0035】尚、回生トルクを増大させるモードとして
緩増モードと増トルクモードの二つのモードを設定した
のは、ブレーキ力の増大の度合いを二つのモードから選
択可能とすることにより急激なブレーキ力の増大を防止
するためである。 【0036】以上述べたアンチロック制御動作をモータ
制御ECU30が繰り返し実施することにより、車輪3
〜6がロックされスリップが発生することは無くなり、
電気自動車1の安定性、操舵性の維持を図ることができ
る。尚、上記一連の処理においてモータ制御ECU30
が設定する回生トルクの値は、モータ回生トルク信号と
して油圧ブレーキECU31に送信される構成とされて
いる(図3参照)。 【0037】また本実施例では、アンチロック制御の終
了は次のように行われる。図7に示されるように、増加
モードが所定時間(同図における時刻t13 〜t14 に該当
する) 継続して実施された場合には、モータ制御ECU
30は路面がアンチロック制御を必要としない状態とな
ったと判断し、アンチロック制御を終了する構成とし
た。同図に示す例では、時刻t14 にアンチロック制御が
終了している。 【0038】続いて、本願発明の要旨となる油圧ブレー
キECU31による制御動作について、図5及び図6を
用いて説明する。 【0039】図5は油圧ブレーキECU31の制御処理
を示すフローチャートである。同図に示す制御処理が起
動すると、先ずステップ10(以下、ステップをSと略
称する)において、モータ制御ECU30から送信され
てくるモータ回生トルク信号を読み取る。 【0040】続くS12ではモータ制御ECU30がア
ンチロック制御実行中であるかどうかを判断する。前記
したように、モータ制御ECU30がアンチロック制御
を開始すると、モータ制御ECU30より油圧ブレーキ
ECU31にABS制御フラッグ信号が送信される。S
12では、このABS制御フラッグ信号に基づき、現在
がモータ制御ECU30がアンチロック制御中であるか
どうかを判断する構成とされている(尚、図中アンチロ
ック制御をABSと記載する)。 【0041】S12で現在モータ制御ECU30がアン
チロック制御中であると判断されると、処理はS14に
進む。S14では、前記したS10で読み込まれたモー
タ回生トルク信号に基づき、現在におけるモータ制御E
CU30のアンチロック制御状態を判断する。具体的に
は、モータ制御ECU30が減トルク実行中であり、か
つ回生トルクの値が零であるかどうかが判断される。 【0042】S14において否定判断された場合には処
理はS16に進み、油圧ブレーキECU31は各油圧ブ
レーキ16〜19に供給するブーキ油圧を現在の油圧を
保持するよう設定し、S16において設定された油圧を
ABSアクチュエータ10に出力する。この処理によ
り、各油圧ブレーキ16〜19は所定のブレーキ力を保
持する。 【0043】一方、S14で肯定判断がされた場合には
処理はS18に進み、油圧ブレーキECU31は各油圧
ブレーキ16〜19に供給するブーキ油圧が一定勾配で
減圧されるよう油圧を設定し、S18において設定され
た油圧をABSアクチュエータ10に出力する。この処
理により、各油圧ブレーキ16〜19はブレーキ力を徐
々に減少させる。 【0044】上記したS10〜S20の処理による作用
を図6を用いて説明する。上記処理においてS12→S
14→S16→S20の順で進む処理は、図6における
時刻t2〜t3,t4〜t7,t8〜t10 の間の処理を示してい
る。また、S12→S14→S18→S20の順で進む
処理は、図6における時刻t3〜t4,t7〜t8の間の処理を
示している。即ち、油圧ブレーキECU31はモータ制
御ECU30がアンチロック制御による減トルク実行中
であり、かつ回生トルクの値が零である時のみブレーキ
油圧を減圧させ、他の状態においてはブレーキ油圧を変
化させない。 【0045】この処理により、モータ制御ECU30の
アンチロック制御により、回生ブレーキ7〜9のブレー
キ力が減少限界である零まで減少されても、その時点で
油圧ブレーキECU31により油圧ブレーキ16〜19
のブレーキ力が低減されるため、回生ブレーキ7〜9に
対してのみアンチロック制御を実行する構成と比べて
動制御の制御性を向上させることができ、電気自動車1
の走行安定性及び操舵性を確保することができる。 【0046】再び図5に戻りアンチロック制御処理につ
いての説明を続ける。S12において、現在アンチロッ
ク制御が実行されていないと判断されると、処理はS2
2に進む。S22では、モータ制御ECU30のアンチ
ロック制御が終了したかどうかを判断すると共に、アン
チロック制御終了後所定時間が経過したかどうかを判断
する。尚、ここでいう所定時間とは、図7(B)におけ
る時刻t14 とt15 との間の時間に相当する。また、モー
タ制御ECU30によるアンチロック制御の終了は、前
記したABS制御フラッグ信号に基づき判断する構成と
されている。 【0047】そしてS22において否定判断がされる
と、処理はS24に進み、ブレーキ油圧を一定の勾配で
増圧するよう設定し、この設定された油圧はS20によ
アクチュエータ20に出力される。この処理により、
各油圧ブレーキ16〜19はブレーキ力を徐々に増加さ
せる。一方、S22において肯定判断がされると、処理
はS26に進み油圧ブレーキECU31による油圧制御
を終了する。 【0048】上記S12,S22〜S24の処理はアン
チロック制御終了時の処理であり、この処理を実行する
ことにより、図7(B)に示すように、ブレーキ油圧は
徐々に上昇し、所定時間経過後に一定のブレーキ油圧に
保持される。尚、上記の所定時間(時刻t14 とt15 との
間の時間)及び増圧の勾配度は、この所定時間増圧を行
うことにより、最終ブレーキ油圧としてマスタシリンダ
圧となるよう構成されている。 【0049】図8及び図9は、上記してきたアンチロッ
ク制御装置2が適用できる各種の電気自動車32,33
を示している。尚、各図において図2に示した電気自動
車1と同一構成とされている部分については同一符号を
付してその説明を省略する。 【0050】図8に示される電気自動車32は、一つの
モータ34を車両のフロントに配設し、左右前輪を駆動
するタイプのものである。また、図9に示す電気自動車
33は、車両のフロントに配設したモータ35により左
右前輪を駆動すると共に、車両のリアに配設されたモー
タ36により左右後輪を駆動する構成としたものであ
る。これら各種の構造を有する電気自動車についても、
本願発明のアンチロック制御装置2を適用することがで
きる。 【0051】 【0052】 【発明の効果】上述の如く本発明によれば、第1の制御
手段の制御動作による電気的制動手段の制動力が減少限
界となった際に、第2の制御手段により油圧制動手段の
制動力を減少させる減少制御調整手段と、アンチロック
制御が終了するまでにおいて車輪がロックから回復した
と判断されたとき、油圧制動手段による制動力を保持す
ると共に、油圧制動手段に優先して電気的制動手段によ
る制動力を増加させる増加制御調整手段を設けたことに
より、車両の安定性及び操舵性を確保することができる
等の特長を有する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a brake control device for an electric vehicle.
In particular, for electric vehicles with two systems of brakes
The present invention relates to a braking control device . 2. Description of the Related Art In recent years, as a non-polluting vehicle, an electric vehicle that runs by driving a motor with the electric power charged in a battery and rotating wheels has attracted attention. Further, as an electric vehicle braking (braking) means, an electric braking method and a mechanical braking method are used in combination. This is because it is difficult to reliably brake an automobile using only the electric braking method. Here, the electric braking method is a method of converting the kinetic energy of the motor into electric energy (electric power) and returning it to a battery to brake the motor (hereinafter, this electric braking method). The means is called regenerative braking.) The mechanical braking method is a braking method conventionally used in general engine vehicles, and is a method of directly braking wheels by applying hydraulic pressure to a hydraulic brake (hereinafter, this mechanical braking method is referred to as mechanical braking method). The braking means is called a hydraulic brake). On the other hand, an anti-lock control device is known as a device for controlling the braking of an automobile. This antilock control device is a device that performs braking control so that wheels are not locked even when a sudden brake is applied on a slippery road surface such as a snowy road. Conventionally, as an anti-lock control device for performing anti-lock control on a vehicle having these two types of brakes (regenerative brake, hydraulic brake),
For example, there is one disclosed in JP-A-2-141354. [0006] The anti-lock control device disclosed in the publication is mounted on an electric vehicle equipped with a regenerative brake and an air brake. The brake is a hydraulic brake and an air brake, and the vehicle is an electric vehicle and an electric vehicle. Although there are differences between cars, the basic braking principle is the same. This anti-lock control device is configured such that when wheel lock is detected, the regenerative brake is weakened and the air brake is maintained at a predetermined braking force. It was configured to prevent occurrence. That is, the antilock control is performed substantially only on the regenerative brake, and the air brake on which the antilock control is not performed is controlled to maintain a predetermined braking force. On the other hand, the road surface on which a vehicle travels has various friction coefficients μ (hereinafter referred to as road surface μ), and there are cases where the road surface μ such as a frozen road is extremely small.
In the antilock control when traveling on such a low μ road surface, it is necessary to greatly reduce the braking force. However, in the above-described conventional anti-lock control device, only the regenerative brake performs the anti-lock control when the anti-lock control is performed, and a predetermined braking force is applied to the air brake. When the road surface μ is small, sufficient control characteristics cannot be obtained by the anti-lock control using only the regenerative brake, and therefore, there is a problem that running stability and steering performance may be deteriorated due to locking of the wheels. there were. The present invention has been made in view of the above points, and executes antilock control by reducing the braking force of one of two braking systems when the braking force of the other braking system reaches a reduction limit. It is an object of the present invention to provide a braking control device for an electric vehicle that improves controllability in a vehicle. FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the present invention. The wheel with in order to achieve the above object, in the present invention as shown in the figure, runs by driving wheels
Motor having electric braking means (A1) for electrically braking the motor
And an electric vehicle equipped with hydraulic braking means (A2).
During braking, the electric
A braking control device for an electric vehicle that controls braking means and the hydraulic braking means (A1, A2) to increase or decrease a braking force to prevent locking of the wheels, wherein the two braking means (A1,
A2) a first control means (A3) for executing a control for preventing the locking of the wheels by reducing the braking force of the electric braking means (A1), and a braking force of the hydraulic braking means (A2) . and second control means for performing control to reduce (A4), the first
Of the electric braking means (A1) by the control operation of the control means (A3)
When the braking force reaches the reduction limit, the second control means (A
4) reduce the braking force of the hydraulic braking means (A2).
Until the small control adjustment means (A5) and the antilock control are completed
It is determined that the wheel has recovered from the lock at
The braking force by the hydraulic braking means (A2)
The electric braking means is given priority over the hydraulic braking means (A2).
An increase control adjusting means for increasing the braking force by the step (A1) is provided. With the above arrangement, even if the braking force is reduced to the limit by one braking means, the braking force of the other braking means is reduced. The controllability of the anti-lock control can be improved as compared with a configuration in which the anti-lock control is executed only when the anti-lock control is performed. Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a configuration diagram showing a braking system of the electric vehicle 1 to which the antilock control device according to one embodiment of the present invention can be applied, and FIG. 3 is a block configuration diagram showing a control system of the antilock control device 2. is there. Hereinafter, the entire configuration of the electric vehicle 1 will be described with reference to FIGS. 2 and 3. In FIG. 2, reference numerals 3 to 6 denote wheels. The front right wheel 3 is driven independently by a motor 7, and the front left wheel 4 is driven independently by a motor 8.
The rear left wheel 6 is driven by a motor 9 via a differential gear 10. Each of the motors 7 to 9 is provided with a reduction gear 11 to 13. The reduction gears 11 to 13 are gears for reducing the rotation of each of the motors 7 to 9, and are used in general gasoline engines. It has the same function as a transmission in a car. Therefore, even with the motors 7 to 9 whose output torque is generally smaller than that of the gasoline engine, it is possible to obtain a sufficient driving torque for the electric vehicle 1 to run. The motors 7 to 9 also function as regenerative brakes (hereinafter, when the motors 7 to 9 function as brakes, they are referred to as regenerative brakes 7 to 9). That is, the rotational force of the wheels 3 to 6 is given to the regenerative brakes 7 to 9 as kinetic energy at the time of braking. This kinetic energy is converted into electric energy (electric power), It is configured to perform braking on 3-6. The motors (regenerative brakes) 7 to 9 are connected to a motor driver 14. The motor driver 14 controls the motors (regenerative brakes) 7 to 9 in accordance with instructions from the motor control ECU 30 (see FIG. 3). A battery 15 is connected to the motor driver 14.
5 to supply electric power to the motors 7 to 9 to drive the motors 7 to 9 and to charge the battery 15 with electric power generated by the regenerative brakes 7 to 9 during braking of the electric vehicle 1. On the other hand, hydraulic brakes 16 to 19 are disposed on the respective wheels 3 to 6 described above. Each of the hydraulic brakes 16 to 19 has a brake cylinder, and is configured to vary a braking force by a hydraulic pressure supplied to the brake cylinder. Also, the hydraulic brake 16 ~
19 is connected to the actuator 20 . This access
The tuator 20 is a hydraulic brake ECU 31 (see FIG. 3).
And changes the hydraulic pressure supplied to each of the hydraulic brakes 16 to 19 according to the instruction of the hydraulic brake ECU 31.
Thereby, the braking force of each of the wheels 3 to 6 is controlled. In the figure, reference numeral 21 denotes a brake pedal.
When the electric vehicle 1 is braked, the driver steps on the vehicle. This brake pedal 21 is a booster 22
The hydraulic pressure corresponding to the driver's depression force is supplied to the actuator 20 . At the time other than the time of the antilock control, according to the hydraulic pressure corresponding to the driver's treading force supplied from the master cylinder 23,
The actuator 20 is configured to apply a hydraulic pressure to each of the hydraulic brakes 16 to 19 to perform braking. The brake pedal 21 is provided with a pedal depression force sensor 24 and a brake switch 25. This pedal depression force sensor 24 detects the depression force of the brake pedal 21 by the driver, and as shown in FIG.
This is transmitted to the motor control ECU 30 as a brake pedal force signal. The brake switch 25 is a switch for detecting whether or not the brake pedal 21 has been depressed. When the brake switch 25 has been depressed, the brake switch 25 transmits a brake switch signal to the hydraulic brake ECU 31. Further, wheel speed sensors 26 to 29 for detecting wheel speeds are provided on the wheels 3 to 6 described above. The wheel speed sensors 26 to 29 are hydraulic brake ECUs.
The wheel speed of each of the wheels 3 to 6 is transmitted to the hydraulic brake ECU 31 as a wheel speed signal. Next, a hardware configuration of the antilock control device 2 mounted on the electric vehicle 1 having the above configuration will be described with reference to FIG. The antilock control device 2 includes the motor driver 14, the actuator 20 , the motor control EC
U30, a hydraulic brake ECU 31 and the like. Among them, the motor control ECU 30, the hydraulic brake EC
U31 is constituted by a microcomputer, and includes a microprocessor (MPU), a read only memory (ROM) and a random access memory (R) (not shown).
AM), bus lines connecting these, external sensors and I / Os for connecting to the devices 14, 20, 24 to 29.
(Input / Output) It consists of units and the like. Antilock control device 2 according to the present embodiment
Is configured to be able to perform braking control on both the regenerative brakes 7 to 9 and the hydraulic brakes 16 to 19 . Ma
Further, in the present embodiment, two ECUs 30 that execute the control ,
Among them, the antilock control performed by the motor control ECU 30 is configured to execute the process preferentially to the control performed by the hydraulic brake ECU 31. still,
When the motor control ECU 30 is executing the antilock control, an ABS control flag signal for notifying the antilock control to the hydraulic brake ECU 31 is transmitted to the hydraulic brake ECU 31. Note that, in this embodiment,
The first control means and the second control means according to claim 1 comprise a module.
Data control ECU30 and hydraulic brake ECU31.
You. Here, the antilock control executed by the antilock control device 2 will be described with reference to FIGS. The anti-lock control prevents the wheels 3 to 6 from being locked and slipping from occurring when the brake is suddenly applied on a slippery road such as a snowy road, so that the stability and the steering performance of the vehicle are not reduced. For this purpose, the brake oil pressure supplied to the hydraulic brakes 16 to 19 disposed on the respective wheels 3 to 6 is variably controlled, and thereby the braking force control is performed so that the wheels 3 to 6 are not locked. Specifically, the following control operation is performed. As described above, in the antilock control device 2 according to the present embodiment, the motor control ECU 30 performs the antilock control prior to the hydraulic brake ECU 31.
Therefore, when the antilock control is performed, the motor control EC
U30 constantly monitors the rotation speed of each wheel 3-6 based on the rotation speed signals transmitted from the rotation speed sensors 26-29 of each wheel 3-6. Then, it is detected from the brake switch signal transmitted from the brake switch 25 that the brake pedal 21 has been depressed (corresponding to time t1 in FIG. 4), and the wheel speed decreases with respect to the estimated vehicle speed. When the motor control ECU 30 determines that there is a possibility that each of the wheels 3 to 9 is locked, the motor control ECU 30 determines that there is a possibility that the wheels 3 to 9 will be locked. Start lock control. The motor control ECU 30 has four control modes (a torque increase mode, a gradual increase mode, a holding mode, and a torque reduction mode) when executing the antilock control.
When the antilock control is started, first, the motor control EC
U30 switches to the reduced torque mode (see FIG. 6A). As described above, the estimated vehicle speed is calculated and not the actual vehicle speed, and the estimated vehicle speed is compared with the wheel speed to determine the start timing of the antilock control. This is because it is difficult to accurately detect the vehicle speed. When the motor control ECU 30 switches to the reduced torque mode, the motor control ECU 30 controls the motor driver 14 to reduce the regenerative torque for the regenerative motors 7-9. As a result, the braking force of each of the regenerative motors 7 to 9 is reduced, and it is possible to prevent the wheels 3 to 6 from being locked, thereby maintaining good stability and steering characteristics of the vehicle. The above control corresponds to the control executed between times t2 and t4 or between times t6 and t8 in FIGS. As described above, as the regenerative torque is reduced, the braking force is reduced, and the rotation speed of the wheels 3 to 6 is increased. However, if the road surface μ on which the electric vehicle 1 travels is extremely small, it is necessary to greatly reduce the braking force to prevent the wheels 3 to 6 from being locked. ~ 6
In some cases, the braking force cannot be sufficiently reduced to prevent the lock of the vehicle. FIG. 6C shows an example. In the period from time t2 to time t4 in FIG. 6, the torque reduction mode is set, but the regenerative torque is already zero at times t3 and t7. Nevertheless, maintaining the motor control ECU 30 in the reduced torque mode indicates that sufficient antilock control cannot be performed only by reducing the braking force of the regenerative motors 7 to 9. [0032] Thus, when only reduce the braking force of the regeneration motor 7-9 can not perform a sufficient anti-lock control is controlled by the hydraulic brake ECU31 is performed, control for convenience by the hydraulic brake ECU31 description
The control process will be described later. The execution of the reduced torque mode of the motor control ECU 30 and the operation of the hydraulic brake ECU 31 described later .
When the rotational speeds of the wheels 3 to 6 exceed the predetermined slip speed by the control process , the motor control ECU 30
It is determined that the state of
The mode is switched to the holding mode (see FIG. 6A). When the motor control ECU 30 switches to the holding mode, the motor control ECU 30 controls the motor driver 14 to maintain the regenerative torque value at that time. The above control is performed at times t4 to t5 in FIGS.
This corresponds to the control executed between t8 and t9. Note that, as described above, this figure shows an example in which only the reduction of the braking force of the regenerative motors 7 to 9 is sufficient, so that the regenerative torque in the holding mode is maintained at zero. By executing the holding mode, the regenerative torque value is maintained for a predetermined time, and when the rotation speed of the wheels 3 to 6 further increases and exceeds the above-mentioned slip speed, the motor control ECU 30
Determines that there is no longer any risk of locking the wheels 3 to 6 and switches to the slow increase mode or the torque increase mode. When the motor control ECU 30 switches to the slow increasing mode or the increasing torque mode, the regenerative torque increases and a strong braking force is again applied to each of the wheels 3 to 6. The above control is performed at times t5 to t6 or times t9 to t1 in FIGS.
This corresponds to the control executed during 0. The two modes of increasing the regenerative torque, the slow increase mode and the increase torque mode, are set because the degree of increase of the brake force can be selected from the two modes. This is to prevent an increase in the number. The anti-lock control operation described above is repeatedly performed by the motor control ECU 30 so that the wheels 3
~ 6 is locked and slip does not occur,
The stability and the steerability of the electric vehicle 1 can be maintained. In the above series of processing, the motor control ECU 30
Is transmitted to the hydraulic brake ECU 31 as a motor regenerative torque signal (see FIG. 3). In this embodiment, the end of the antilock control is performed as follows. As shown in FIG. 7, when the increase mode is continuously performed for a predetermined time (corresponding to times t13 to t14 in FIG. 7), the motor control ECU
No. 30 is configured to judge that the road surface does not need the antilock control and terminate the antilock control. In the example shown in the figure, the antilock control has been completed at time t14. Next, the control operation of the hydraulic brake ECU 31 which is the gist of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a flowchart showing a control process of the hydraulic brake ECU 31. When the control process shown in the figure is started, first, in step 10 (hereinafter, step is abbreviated as S), a motor regenerative torque signal transmitted from the motor control ECU 30 is read. At S12, it is determined whether the motor control ECU 30 is performing the antilock control. As described above, when the motor control ECU 30 starts the antilock control, an ABS control flag signal is transmitted from the motor control ECU 30 to the hydraulic brake ECU 31. S
12, the motor control ECU 30 determines whether or not the motor control ECU 30 is currently performing antilock control based on the ABS control flag signal (the antilock control is described as ABS in the figure). If it is determined in S12 that the motor control ECU 30 is currently performing the antilock control, the process proceeds to S14. In S14, the current motor control E is performed based on the motor regenerative torque signal read in S10.
The anti-lock control state of the CU 30 is determined. Specifically, it is determined whether the motor control ECU 30 is executing the torque reduction and whether the value of the regenerative torque is zero. If a negative determination is made in S14, the process proceeds to S16, in which the hydraulic brake ECU 31 sets the bouquet oil pressure supplied to each of the hydraulic brakes 16 to 19 to maintain the current oil pressure, and sets the oil pressure set in S16. Is output to the ABS actuator 10. By this process, each of the hydraulic brakes 16 to 19 holds a predetermined braking force. On the other hand, if an affirmative determination is made in S14, the process proceeds to S18, in which the hydraulic brake ECU 31 sets the hydraulic pressure to be supplied to each of the hydraulic brakes 16 to 19 so as to be reduced at a constant gradient. Is output to the ABS actuator 10. By this processing, each of the hydraulic brakes 16 to 19 gradually reduces the braking force. The operation of the above steps S10 to S20 will be described with reference to FIG. In the above processing, S12 → S
The processing that proceeds in the order of 14 → S16 → S20 indicates the processing between times t2 to t3, t4 to t7, and t8 to t10 in FIG. Further, the processing that proceeds in the order of S12 → S14 → S18 → S20 indicates the processing between times t3 to t4 and t7 to t8 in FIG. That is, the hydraulic brake ECU 31 reduces the brake oil pressure only when the motor control ECU 30 is executing the torque reduction by the antilock control and the value of the regenerative torque is zero, and does not change the brake oil pressure in other states. With this processing, even if the braking force of the regenerative brakes 7 to 9 is reduced to zero, which is the reduction limit, by the antilock control of the motor control ECU 30, the hydraulic brakes 16 to 19 are now set by the hydraulic brake ECU 31.
Since the braking force is reduced, braking as compared with the configuration for executing an anti-lock control only the regenerative brake 7-9
The controllability of dynamic control can be improved, and the electric vehicle 1
Running stability and steering performance of the vehicle. Returning to FIG. 5 , description of the antilock control processing will be continued. If it is determined in S12 that the antilock control is not currently being executed, the process proceeds to S2
Proceed to 2. In S22, it is determined whether or not the antilock control of the motor control ECU 30 has ended, and whether or not a predetermined time has elapsed after the end of the antilock control. The predetermined time here corresponds to a time between times t14 and t15 in FIG. 7B. The end of the anti-lock control by the motor control ECU 30 is determined based on the ABS control flag signal described above. If a negative determination is made in S22, the process proceeds to S24, in which the brake hydraulic pressure is set to increase at a constant gradient, and the set hydraulic pressure is output to the actuator 20 in S20. With this process,
Each of the hydraulic brakes 16 to 19 gradually increases the braking force. On the other hand, if an affirmative determination is made in S22, the process proceeds to S26, and the hydraulic control by the hydraulic brake ECU 31 ends. The processes of S12 and S22 to S24 are processes at the end of the antilock control. By executing this process, the brake hydraulic pressure gradually increases as shown in FIG. After the lapse of time, a constant brake hydraulic pressure is maintained. The predetermined time (time between times t14 and t15) and the gradient of the pressure increase are configured such that the pressure is increased for the predetermined time to become the master cylinder pressure as the final brake oil pressure. FIGS. 8 and 9 show various electric vehicles 32 and 33 to which the above-described antilock control device 2 can be applied.
Is shown. In each of the drawings, the same components as those of the electric vehicle 1 shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The electric vehicle 32 shown in FIG. 8 is of a type in which one motor 34 is disposed at the front of the vehicle and drives left and right front wheels. Further, the electric vehicle 33 shown in FIG. 9 is configured such that left and right front wheels are driven by a motor 35 disposed at the front of the vehicle, and left and right rear wheels are driven by a motor 36 disposed at the rear of the vehicle. is there. Regarding electric vehicles having these various structures,
The antilock control device 2 of the present invention can be applied. As described above, according to the present invention, the first control
The braking force of the electric braking means is reduced by the control operation of the means.
When the hydraulic brake means is turned on by the second control means.
Reduction control adjusting means for reducing the braking force, and anti-lock
Wheels recover from lock before control ends
When it is determined that the braking force by the hydraulic braking means is maintained
And the electrical braking means takes precedence over the hydraulic braking means.
The increase control adjustment means to increase the braking force
Further, it has such features that the stability and steering performance of the vehicle can be ensured.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の原理図である。 【図2】本発明の一実施例であるアンチロック制御装置
を適用した電気自動車の全体構造を示す図である。 【図3】本発明の一実施例であるアンチロック制御装置
のハードウェア構成を示すブロック図である。 【図4】アンチロック制御方法を説明するための図であ
る。 【図5】モータ制御ECUはアンチロック制御実行中に
行う処理を示すフローチャートである。 【図6】アンチロック制御実行中における油圧ブレーキ
ECUのモード,ブレーキ油圧,回生トルクを関連させ
て示す図である。 【図7】アンチロック制御終了時における油圧ブレーキ
ECUのモード,ブレーキ油圧,回生トルクを関連させ
て示す図である。 【図8】本発明を適用できる電気自動車の他の構造を示
す図である。 【図9】本発明を適用できる電気自動車の他の構造を示
す図である。 【符号の説明】 1,32,33 電気自動車 2 アンチロック制御装置 3〜6 車輪 7〜9,34〜36 回生ブレーキ(モータ) 10 ディファレンシャルギヤ 11〜13 リダクションギヤ 14 モータドライバ 15 バッテリ 16〜19 油圧ブレーキ 20 アクチュエータ 21 ブレーキペダル 24 ペダル踏力センサ 25 ブレーキスイッチ 26〜29 車輪速センサ 30 モータ制御ECU 31 油圧ブレーキECU
[Brief description of the drawings] FIG. 1 is a principle diagram of the present invention. FIG. 2 is an antilock control device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 1 is a diagram showing an overall structure of an electric vehicle to which is applied. FIG. 3 is an antilock control device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a hardware configuration of the first embodiment. FIG. 4 is a diagram for explaining an antilock control method.
You. FIG. 5 shows a state in which the motor control ECU executes the antilock control.
It is a flowchart which shows the process performed. FIG. 6 shows a hydraulic brake during execution of antilock control.
Relate ECU mode, brake oil pressure and regenerative torque
FIG. FIG. 7 shows a hydraulic brake at the end of antilock control.
Relate ECU mode, brake oil pressure and regenerative torque
FIG. FIG. 8 shows another structure of an electric vehicle to which the present invention can be applied.
FIG. FIG. 9 shows another structure of an electric vehicle to which the present invention can be applied.
FIG. [Explanation of symbols] 1,32,33 Electric car 2 Antilock control device 3-6 wheels 7-9,34-36 Regenerative brake (motor) 10 Differential gear 11-13 reduction gear 14 Motor driver 15 Battery 16-19 Hydraulic brake 20Actuator 21 Brake pedal 24 Pedal depression force sensor 25 Brake switch 26-29 Wheel speed sensor 30 Motor control ECU 31 Hydraulic brake ECU

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−153313(JP,A) 特開 平6−166350(JP,A) 特開 平5−161212(JP,A) 特開 平2−120165(JP,A) 特開 昭59−230856(JP,A) 特開 昭49−31020(JP,A) 特開 昭49−87009(JP,A) 実開 平5−5639(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60T 8/00 B60T 8/58 B60L 7/24 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-6-153313 (JP, A) JP-A-6-166350 (JP, A) JP-A-5-161212 (JP, A) JP-A-2- 120165 (JP, A) JP-A-59-230856 (JP, A) JP-A-49-31020 (JP, A) JP-A-49-87009 (JP, A) JP-A-5-5639 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B60T 8/00 B60T 8/58 B60L 7/24

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 車輪を駆動して走行すると共に前記車輪
を電気的に制動する電気的制動手段を備える電動機と、
油圧制動手段とを具備する電気自動車に配設され、制動
中に該車輪のロック状態に対応して前記電気的制動手段
と前記油圧制動手段を制御して制動力を増減することに
より該車輪のロックを防止する電気自動車の制動制御装
置であって、 前記二つの制動手段の内、電気的制動手段の制動力を減
少させることにより該車輪のロックを防止する制御を実
行する第1の制御手段と、前記油圧制動手段 の制動力を減少させる制御を実行する
第2の制御手段と、前記第1の制御手段の制御動作による電気的制動手段の
制動力が減少限界となった際に、前記第2の制御手段に
より前記油圧制動手段の制動力を減少させる減少制御調
整手段と、 アンチロック制御が終了するまでにおいて前記車輪がロ
ックから回復したと判断されたときは前記油圧制動手段
による制動力を保持するとともに前記油圧制動手段に優
先して前記電気的制動手段により制動力を増加させる増
加制御調整手段と を設けたことを特徴とする電気自動車
の制動制御装置。
(57) [Claim 1] The vehicle travels by driving wheels and the wheels
An electric motor having an electric braking means for electrically braking the motor,
Hydraulic braking means, and
The electric braking means corresponds to the locked state of the wheel during
And controlling the hydraulic braking means to increase or decrease the braking force to prevent the wheels from being locked, wherein the braking force of the electric braking means is reduced among the two braking means. The first control means executes a control for preventing the locking of the wheels by causing the control to reduce the braking force of the hydraulic braking means , and the control of the first control means. Operation of electrical braking means
When the braking force reaches the reduction limit, the second control means
Reduction control for reducing the braking force of the hydraulic braking means.
The wheel is locked until the anti-lock control ends.
The hydraulic braking means when it is determined that
While maintaining the braking force by the hydraulic braking means.
First, the braking force is increased by the electric braking means.
A braking control device for an electric vehicle, comprising: an additional control adjusting means .
JP33061592A 1992-12-10 1992-12-10 Electric vehicle braking control device Expired - Lifetime JP3438243B2 (en)

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