(57)【要約】  本発明は、内燃機関、電気的な駆動装置（１４）及び液圧式又は空圧式のブレーキ装置（１）を有するハイブリッド車両のブレーキ過程においてエネルギを回収するための方法に関する。電気機械（１４）の利用は、ブレーキ装置（１）が少なくとも１つの減圧弁（１０）を有しており、この減圧弁により、運転者が加えた制動圧が、電気機械（１４）の制動量に関連して減少される場合に最適化され得る。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関、電気的な駆動装置（１４）及び液圧式又は空圧式のブレーキ装置（１）を有するハイブリッド車両の制動過程においてエネルギを回収するための方法において、
‐運転者の制動希望（２０）を検出し、
‐電気機械（１４）により生ぜしめることのできる制動（ＶｅｒｚＨ）（２１）を求め、
‐運転者により加えられた制動圧（Ｐｖｏｒ）を、少なくとも１つのホイールブレーキ（１１）において電気機械（１４）の制動量（ＶｅｒｚＨ）に関連して減少させることを特徴とする、液圧式又は空圧式のブレーキ装置（１）を有するハイブリッド車両の制動過程においてエネルギを回収するための方法。
【請求項２】
運転者により加えられた制動圧（Ｐｖｏｒ）を、ブレーキ管路に配置された弁（１０ａ，１０ｂ）を介して減少させる、請求項１記載の方法。
【請求項３】
弁（１０ａ，１０ｂ）をクロック制御する、請求項２記載の方法。
【請求項４】
弁（１０ａ，１０ｂ）が、ブレーキシステム（例えばＡＢＳ，ＥＳＰ）の流入弁である、請求項２又は３記載の方法。
【請求項５】
ホイールブレーキ（１１）に作用する制動圧を制御する、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
内燃機関、電気的な駆動装置（１４）及び液圧式又は空圧式のブレーキ装置（１）を有するハイブリッド車両の制動過程においてエネルギを回収するための装置において、
運転者の制動希望（Ｐｖｏｒ）を規定するためのセンサ（５，６）、電気機械（１４）により生ぜしめることのできる制動（ＶｅｒｚＨ）を規定するための電子機器（２）及びホイールブレーキ（１１）に作用する制動圧を減少させるために、所望の全制動及び電気機械（１４）の制動量（ＶｅｒｚＨ）に関連して制御される減圧ユニット（１０ａ，１０ｂ）が設けられていることを特徴とする、液圧式又は空圧式のブレーキ装置（１）を有するハイブリッド車両の制動過程においてエネルギを回収するための装置。
【請求項７】
減圧ユニットが、ブレーキ管路（１２）に配置された弁（１０ａ，１０ｂ）である、請求項６記載の装置。
【請求項８】
弁が被駆動輪のブレーキ管路（１２）にのみ配置されている、請求項７記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載の形式のハイブリッド車両の制動過程におけるエネルギを回収するための方法、並びに請求項６の上位概念に記載の形式の装置に関する。
【０００２】
ハイブリッド車両では、制動過程に際して自由になる運動エネルギが、一般に電気的なエネルギに変換されて、搭載電源に蓄えられる。このために公知の回収システムは、ジェネレータとしての電気的な駆動装置を有している。このジェネレータは、車両の制動に寄与するエンジンブレーキトルクを形成する。このようにして得られた電気的なエネルギは、複数の異なる走行状況において、車両駆動用又は電力消費装置の供給用に利用可能である。これにより、車両の効率は著しく改善され得る。
【０００３】
公知の回収システムは、車両制動の大部分が常用ブレーキにより生ぜしめられ、（搭載電源の状態に関連した）僅かな部分だけがジェネレータによって生ぜしめられるように設計されている。このことは、ジェネレータによって最大限に形成可能な電気的出力が、大抵フルには利用され得ないという著しい欠点を有している。
【０００４】
従って本発明の課題は、ジェネレータにより形成される電気的出力を最適化し延いては車両の全体効率を更に高めることである。
【０００５】
この課題は本発明に基づき、請求項１の特徴部に記載の、運転者の制動希望を検出し、電気機械により生ぜしめることのできる制動を求め、運転者により加えられた制動圧を、少なくとも１つのホイールブレーキにおいて電気機械の制動量に関連して減少させることを特徴とする、液圧式又は空圧式のブレーキ装置を有するハイブリッド車両の制動過程においてエネルギを回収するための方法、並びに請求項６の特徴部に記載の、運転者の制動希望を規定するためのセンサ、電気機械により生ぜしめることのできる制動を規定するための電子機器及びホイールブレーキに作用する制動圧を減少させるために、所望の全制動及び電気機械の制動量に関連して制御される減圧ユニットが設けられていることを特徴とする、液圧式又は空圧式のブレーキ装置を有するハイブリッド車両の制動過程においてエネルギを回収するための装置により解決される。本発明の別の有利な構成手段は従属請求項に記載されている。
【０００６】
本発明の根本的な思想は、運転者の制動希望（所望の全制動）を検出し、電気機械により生ぜしめることのできる車両制動を、有利には搭載電源のエネルギ状態を考慮しつつ求め、運転者により加えられる制動圧を電気機械の制動量に関連して適宜低下させ、これにより、全体的には運転者により所望された制動が実行されるという点にある。このためには、運転者により加えられた制動圧が、適当な調節部材（減圧ユニット）により適宜低下されるか、又は場合によっては完全に除去される。このことは、電気機械が制動過程に際して最大の電気エネルギ形成範囲内で作動し延いては最大の車両運動エネルギ量が回収され得るという著しい利点を有している。
【０００７】
この場合の「車両制動」とは、制動（ｍ／ｓ２）とも、例えばジェネレータにより形成される電気的出力、ジェネレータのエンジンブレーキトルク等の比例値とも理解される。
【０００８】
電気機械により生ぜしめることのできる車両制動は、とりわけ搭載電源がどのくらいの電気的出力を未だ受容できるかに関連している。この情報は、例えばエネルギマネジメント制御装置から得られ、電気機械の制動量の決定に際して考慮され得る。
【０００９】
有利には、少なくとも１つのブレーキ管路に、運転者により加えられる制動圧を低下させるための弁が配置されている。この弁は、有利には制御装置により制御される。有利な構成では、本発明による弁はクロック制御される。これにより、特に制動圧の簡単且つ廉価な適合が生ぜしめられる。選択的に、前記弁は当然リニア制御されてもよい。
【００１０】
前記のような弁が複数取り付けられている場合、これらの弁は有利には全てのブレーキ管路には設けられていない。単数若しくは複数の弁は、有利には被駆動輪のブレーキ管路にのみ配置されている。
【００１１】
車輪に作用する制動圧は、有利には制御装置により目標値に制御され、前記弁は制御装置の調節部材を形成している。この場合、ブレーキ制御装置は適当な制御アルゴリズムを有している。
【００１２】
ブレーキ液がホイールブレーキに、いわゆる流入弁を介して供給される、例えばＡＢＳ又はＥＳＰ等のスリップ制御装置を備えた車両では、前記流入弁は回収運転において減圧弁として利用され得る。この場合、付加的な弁は不要である。
【００１３】
エネルギを回収するための本発明によるブレーキ装置は、本発明に基づき少なくとも１つの、例えば運転者の制動希望の高さを検出し且つ電気機械により形成可能な車両制動を求める制御装置等の電子機器、並びに全制動希望及び電気機械の制動量に関連して前記電子機器により制御される減圧ユニットを有している。
【００１４】
運転者の制動希望の高さは、例えば制動値センサ又は制動圧センサ（例えば初期圧力センサ）によって得られる。
【００１５】
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
【００１６】
図１には、II型ブレーキ回路配管方式の液圧式の自動車ブレーキ装置が示されており、その構造は従来技術からほぼ公知である。当該ブレーキ装置１は公知の形式でフットブレーキペダル３と、マスタブレーキシリンダ８を備えたブレーキブースタ７とを有しており、マスタブレーキシリンダ８にはブレーキ液容器９が配置されている。ブレーキブースタ７は、運転者によりフットブレーキペダル３に加えられた制動力を強めて、ブレーキ管路１２を介してホイールブレーキ１１へ案内される制動圧を形成する。
【００１７】
公知のブレーキ装置とは異なり、当該ブレーキ装置は付加的な弁１０を有しており、この弁１０は、被駆動車軸の主ブレーキ管路１２に配置されており且つ運転者により加えられた制動圧を減少させるために働く（本実施例では２つの弁１０が示されているが、後輪駆動の場合は左側の弁１０だけ、前輪駆動の場合は右側の弁１０だけ、４輪駆動の場合は両方の弁１０が取り付けられる）。単数若しくは複数の弁１０は、制御装置２に接続されており且つこの制御装置により、運転者の制動希望及び電気機械１４の制動量に関連して制御される。
【００１８】
回収運転において、前記電気機械１４はジェネレータとして運転される。この場合、この電気機械１４は、車両の制動に寄与するエンジンブレーキトルクを発生させる。基本的に、エネルギを最大限に回収するためには、全制動量のできるだけ多くの部分をジェネレータ１４により発生させることが試みられる。前記回収量を超える分（が存在する場合）は、常用ブレーキ１１により生ぜしめられる。
【００１９】
ジェネレータ運転は搭載電源の受容能力により制限される。搭載電源が電気エネルギを僅かにしか、又は最早全く受容することができない場合は、必然的に電気機械１４の制動量が相応に低下されて、常用ブレーキ量が高められる。
【００２０】
運転者により希望された制動は、例えば距離センサ５等の制動値センサを介して、又はブレーキ回路に配置された圧力センサ６（いわゆる初期圧力センサ）を介して測定され得る。制御装置２は、例えば搭載電源の電気的な状況若しくは受容能力を決定するハイブリッド制御装置１３から、ジェネレータ１４により形成可能な電気的出力に関する情報を受け取る。前記制御装置２，１３は、単独の制御装置にまとめられていてもよい。
【００２１】
常用ブレーキ１１の制動量は、全制動希望ＶｅｒｚＦ及びジェネレータ１４の量ＶｅｒｚＨから得られる。この場合、
ＶｅｒｚB＝ＶｅｒｚF＝ＶｅｒｚＨ
であると言える。
【００２２】
この値を得るためには、単数若しくは複数の減圧弁１０が制御装置２により制御されて、運転者から予め与えられる制動圧（Pvor)を適宜減少させる。
【００２３】
弁１０の制御は、有利にはクロック制御式で行われる。これにより、極めて簡単且つ廉価な減圧が実現可能である。
【００２４】
図２には、複数の付加的な減圧弁１０を備えた、X型ブレーキ回路配管方式の液圧ブレーキシステムが示されている。この場合、図１の場合と同一の要素には同一符号が付されている。外部の電気的な配線は図１の場合とほぼ同じであるが、図面を見やすくするために省略した。
【００２５】
図１の場合とは異なり、本実施例では被駆動輪の各ブレーキ管路１２に別個の弁１０が設けられている。前輪駆動の車両の場合、これらの弁は有利には専ら前輪のブレーキ管路１２に位置し（図面では右側の２つの弁）、後輪駆動の車両の場合は後輪のブレーキ管路１２に位置し（左側の２つの弁）、４輪駆動の車両の場合は全ての車輪のブレーキ管路１２に位置している（図示のとおり）。
【００２６】
常用ブレーキ１１による付加的な制動が要求される制動過程では、弁１０が上で図１に関して説明したように制御される。ブレーキ１１に作用する制動圧は、有利には所定の目標値に制御される。
【００２７】
図３に示したII型ブレーキ回路配管方式の自動車のブレーキ装置は、ＡＢＳシステム又はＥＳＰシステムの枠内で制動力を調整するために設計されている。外部の電気的な配線はここでは省略されている。従来技術から公知の図示のブレーキ装置は、各ホイールブレーキ１１のために専用の流入弁１０を有しており、この流入弁１０により、ブレーキ液のホイールブレーキへの流入が制御される。
【００２８】
ドライブダイナミックコントロールの制御過程において、制動圧は流出弁１５の開放により低下され且つ液圧ポンプ１６の制御に基づき交互に新しく形成される。ドライブダイナミックコントロールシステムの制御しきい値の下位に位置する制動過程では、前記流入弁１０は本発明の意味での減圧弁として利用され得る。この場合、ブレーキ１１に作用する制動圧を適宜低下させるために、弁１０が要求に応じて多少なりとも閉鎖される。付加的な減圧弁はこの場合不要である。
【００２９】
後輪駆動の車両の場合、回収運転において有利には左側の２つの流入弁１０だけが利用され、前輪駆動の車両の場合は右側の２つの流入弁１０が利用され、４輪駆動の車両の場合は４つの流入弁１０全てが利用される。
【００３０】
図４に示したX型ブレーキ回路配管方式の自動車のブレーキ装置もやはり、ドライブダイナミックコントロール用に設計されている。この場合、ブレーキ回路配管方式の相違に基づき、後輪駆動の車両では（左から）１つめ及び３つめの弁１０が減圧用に利用され、前輪駆動の車両においては（左から）２つめ及び４つめの弁１０が減圧用に利用される。
【００３１】
図５に示したフローチャートには、回収運転における重要な方法ステップが描かれている。この場合、ステップ２０においてまず最初に、運転者がフットブレーキペダル３を操作したか否かを調べる。このことは、例えばブレーキランプスイッチ４を監視することにより行われる。ブレーキが操作された場合は、ステップ２１において電気機械１４によりもたらし得る制動若しくは該制動に比例した、例えばエンジンブレーキトルク等の値を求める。この情報は、例えばジェネレータ及び搭載電源の状況を監視するハイブリッド制御装置１３から得られる。
【００３２】
ステップ２２において、運転者から所望された制動ＶｅｒｚＦ又はこれに比例した、例えばブレーキトルク等の値を算出する。運転者の要望は、例えばペダル値センサ５又は圧力センサ６を介してブレーキ特性線によって規定することができる。ステップ２３において、運転者から要望された制動ＶｅｒｚＦが、電気機械１４により発生可能な制動ＶｅｒｚHよりも小であるか否かを調べる。電気機械の制動ＶｅｒｚHが制動過程に関して十分である場合（ＶｅｒｚH＞ＶｅｒｚＦ）は、ステップ２４において単数若しくは複数の減圧弁１０が完全に閉じられて、被駆動輪のホイールブレーキ１１は制動圧から遮断される。この場合、所要のブレーキ作用は電気機械１４によっても、制動圧から遮断されていない別の車輪のホイールブレーキ１１によっても生ぜしめられる。
【００３３】
これに対して、運転者により所望された制動ＶｅｒｚＦが、電気機械の制動ＶｅｒｚHよりも大であると、ステップ２５において、被駆動車軸のホイールブレーキ１１によっても生ぜしめねばならない残分制動ＶｅｒｚBが求められる。この場合、ＶｅｒｚB＝ＶｅｒｚＦ−ＶｅｒｚHということが言える。公知のブレーキ作用係数ｃｐ及び減圧弁１０の公知の絞り係数において、適当な圧力制御が実施可能である。この場合、ホイールブレーキにおいて支配的な実際の制動圧は、有利には圧力センサによって測定され且つ制御装置にフィードバックされる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明による減圧弁を備えた、II型ブレーキ回路配管方式の自動車のブレーキ装置の概略図である。
【図２】本発明による複数の減圧弁を備えた、X型ブレーキ回路配管方式の自動車のブレーキ装置の概略図である。
【図３】ドライブダイナミックコントロール用に設計されており且つ本発明による複数の減圧弁を有する、II型ブレーキ回路配管方式の自動車のブレーキ装置の概略図である。
【図４】ドライブダイナミックコントロール用に設計されており且つ複数の減圧弁を有する、X型ブレーキ回路配管方式の自動車のブレーキ装置の概略図である。
【図５】本発明の１実施例に基づくエネルギ回収法のフローチャートを示した図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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