車両の制御装置
【課題】リチウムイオン二次電池を搭載した車両において、Ｌｉ析出を抑制するための制御を実行した上で、回生発電による回収エネルギを確保しつつ車両制動力の瞬間的な変動によって車両運転性が低下しないようにする。
【解決手段】ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、リチウムイオン二次電池であるバッテリ１８におけるＬｉ析出を抑制するために、バッテリ１８の充放電履歴に基づいて充電電力上限値を調整する。さらに、ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、調整された充電電力上限値の範囲内でブレーキペダル操作に対応した要求制動力に対する、制動装置１０による液圧制動力と、第２ＭＧ６０による回生制動力との分担を決定するブレーキ協調制御を実行する。Ｌｉ析出を抑制するために充電電力上限値を制限する際における充電電力上限値の制限度合は、制動装置１０に液圧を供給するためのブレーキ液圧回路８０での液圧制御アクチュエータの累積動作回数の増加に応じて低下される。
【解決手段】ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、リチウムイオン二次電池であるバッテリ１８におけるＬｉ析出を抑制するために、バッテリ１８の充放電履歴に基づいて充電電力上限値を調整する。さらに、ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、調整された充電電力上限値の範囲内でブレーキペダル操作に対応した要求制動力に対する、制動装置１０による液圧制動力と、第２ＭＧ６０による回生制動力との分担を決定するブレーキ協調制御を実行する。Ｌｉ析出を抑制するために充電電力上限値を制限する際における充電電力上限値の制限度合は、制動装置１０に液圧を供給するためのブレーキ液圧回路８０での液圧制御アクチュエータの累積動作回数の増加に応じて低下される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の制御装置に関し、より特定的には、回生制動力および液圧制動力によるブレーキ協調制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両駆動用電動機を搭載したハイブリッド車や電気自動車等の電動車両では、制動時には車両駆動用電動機による回生制動力と、液圧制動装置による制動力（以下、液圧制動力とも称する）とを協調させて、車両全体での要求制動力を確保する制動力制御が実用化されている（たとえば、特許文献１〜３）。以下では、このような制動力制御を「ブレーキ協調制御」とも称する。回生制動による発電電力を車載蓄電装置の充電電力として回収することによって、車両のエネルギ効率すなわち燃費が改善される。
【０００３】
特開２０１０−１０４０８７号公報（特許文献１）には、回生制動および液圧による摩擦制動のブレーキ協調制御において、所定走行距離当りの制動回数に基づいて、電動機の回生トルク、すなわち回生制動力を増大させることが記載されている。
【０００４】
また、特開２０１０−１０４０８６号公報（特許文献２）には、車両の減速時のブレーキ協調制御において、減速度が所定値以上であり、かつ、車速が所定値以上である状態の経過時間に基づいて、電動機の回生トルク量を増大させる制御が記載されている。
【０００５】
特開２０１０−１４１９９７号公報（特許文献３）には、電動車両のブレーキ協調制御において、蓄電装置の充電電力上限値の変化速度に対応して、回生制動力を制限する充電電力上限値の基準値を可変に設定することが記載されている。これにより、回生制動および液圧制動の両方を使用する状態から液圧制御のみを使用する状態への移行時に、液圧上昇のために必要となる時間を確保することができる。
【０００６】
一方、車載蓄電装置として、リチウムイオン二次電池の適用が進められている。リチウムイオン二次電池は、エネルギ密度が高く、出力電圧が高いことから、大きな電池容量および高電圧を必要とする車載蓄電装置として好適である。
【０００７】
しかしながら、リチウムイオン二次電池は、使用態様によっては、負極表面にリチウム金属が析出することによって、電池の発熱あるいは性能低下を招く虞があることが知られている。そのため、国際公開第２０１０／００５０７９号（特許文献４）には、リチウムイオン二次電池の負極でのリチウム金属の析出を抑制するために、充放電履歴に基づき、バッテリへの入力許可電力を調整する制御が記載されている。具体的には、バッテリ電流の履歴に基づいて、リチウム金属が析出しない最大電流値を逐次算出するとともに、バッテリ電流が当該最大電流値を超えないように、バッテリへの入力許可電力を調整することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−１０４０８７号公報
【特許文献２】特開２０１０−１０４０８６号公報
【特許文献３】特開２０１０−１４１９９７号公報
【特許文献４】国際公開第２０１０／００５０７９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１〜３に記載されるようなブレーキ協調制御を行なう車両では、減速時に回生制動力の比率を高めるほど、燃費を向上できる。したがって、リチウムイオン二次電池を車載蓄電装置とする車両では、リチウム金属析出を抑制した上で、可能な限り回生制動の分担を高めることが好ましい。
【００１０】
しかしながら、特許文献４に示されるように、リチウム金属の析出が懸念されるような充電状態となった場合には、バッテリへの充電電力を制限する必要があるため、回生制動力も制限される。このような充電制限を開始すると、ブレーキ協調制御によって、リチウム金属の析出を抑制するために回生制動力を低下する一方で、その低下分を液圧制動力に置換えることが必要となる。
【００１１】
この際に、回生制動力を高いレートで変化させると、特許文献１〜３にも記載されるように、液圧制動力の応答遅れの問題から、車両制動力に瞬間的な変動が生じる虞がある。このような制動力の変動が生じると、車両の制動性能に影響がなくとも、車両ユーザに違和感を与える可能性がある。したがって、回生電力の確保によるエネルギ効率の向上と、瞬間的な制動力変動の抑制との両立が課題となる。
【００１２】
この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、リチウムイオン二次電池を搭載した車両において、リチウム金属の析出を抑制するように充電を制限する制御を実行した上で、回生発電による回収エネルギを確保しつつ、当該制御の影響による車両制動力の瞬間的な変動が発生しないように、ブレーキ協調制御を行なうことである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明のある局面においては、車両の制御装置であって、車両は、リチウムイオン二次電池からなるバッテリと、供給される液圧に応じた制動力を車輪に作用させるように構成された制動装置と、車輪との間で回転力を相互に伝達可能に構成されたモータジェネレータと、モータジェネレータの出力トルクを制御するようにバッテリとモータジェネレータとの間で双方向の電力変換を実行するための電力制御器とを備える。制御装置は、バッテリの充放電履歴に基づいて、バッテリの負極電位がリチウム基準電位まで低下することを防止するようにバッテリの充電電力上限値を調整するための充電制御手段と、調整された充電電力上限値の範囲内でモータジェネレータが回生制動力を発生するように、ブレーキペダル操作に対応した要求制動力に対する、制動装置による液圧制動力と回生制動力との分担を決定するための制動制御手段と、制動装置へ供給される液圧を制御するためのアクチュエータの累積動作回数をカウントするための計数手段とを備える。充電制御手段は、負極電位の低下を防止するために充電電力上限値を制限する際における充電電力上限値の制限度合を、計数手段によって検出された累積動作回数に応じて低下させるための設定手段を含む。
【００１４】
好ましくは、設定手段は、累積動作回数が所定の閾値を超えた場合には、充電電力上限値を低下させる際の時間変化率を示す制限レートを、累積動作回数が閾値よりも少ない場合よりも低い値に設定する。充電制御手段は、充放電履歴に基づいてバッテリの負極にリチウム金属が析出しない最大電流として入力許容電流値を逐次設定するとともに、当該入力許容電流値に対して、制限レートが高いほど小さい値に設定されるマージンを有するように入力電流制限目標値を決定するための手段と、バッテリの充電電流が入力電流制限目標値を超えたときに、充電電力上限値を制限レートに従って減少させるための手段とをさらに含む。
【００１５】
さらに好ましくは、アクチュエータは、液圧を変化させる場合に開閉されるように構成されたソレノイドバルブである。
【００１６】
好ましくは、充電電力上限値の制限を開始する条件は、制限度合が高いほど緩和される。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、リチウムイオン二次電池を搭載した車両において、リチウム金属の析出を抑制するように充電を制限する制御を実行した上で、回生発電による回収エネルギを確保しつつ、当該制御の影響による車両制動力の瞬間的な変動によってユーザに違和感を与えないように、ブレーキ協調制御を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態による車両の制御装置を搭載した車両の代表例として示されるハイブリッド車の概略構成を説明するブロック図である。
【図２】図１に示したブレーキ液圧回路の具体的な構成例を示すブロック図である。
【図３】図２に示したリニアソレノイドバルブの概略構造図である。
【図４】回生制動力および液圧制動力によるブレーキ協調制御の例を説明する概念図である。
【図５】図１に示したハイブリッド車におけるブレーキ協調制御の制御処理手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態によるハイブリッド車で実行されるＬｉ析出抑制制御を説明する波形図である。
【図７】Ｌｉ析出抑制制御による回生制限を説明する波形図である。
【図８】ブレーキ液圧回路における液圧制御の応答遅れを説明する概念的な波形図である。
【図９】本発明の実施の形態による車両におけるＬｉ析出抑制制御と組み合わされたブレーキ協調制御を説明する機能ブロック図である。
【図１０】リニアソレノイドバルブの動作回数の定義を説明するための概念的な動作波形図である。
【図１１】本発明の実施の形態による車両におけるＬｉ析出抑制制御によるＷｉｎの設定処理を説明するフローチャートである。
【図１２】アクチュエータ（リニアソレノイドバルブ）の累積動作回数に応じて回生制限レートを設定する処理を説明するフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態におけるアクチュエータ（リニアソレノイドバルブ）の累積動作回数と回生制限レートの設定値との関係を説明する概念的な波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は原則的に繰返さないものとする。
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態による車両の制御装置を搭載した車両の代表例として示されるハイブリッド車の概略構成を説明するブロック図である。
【００２１】
図１を参照して、ハイブリッド車５は、制動装置１０と、駆動輪１２と、リダクションギヤ１４と、エンジン２０と、発電およびエンジン始動用の第１モータジェネレータ（以下、第１ＭＧと記載する）４０と、車両駆動用の第２モータジェネレータ（以下、第２ＭＧと記載する）６０と、ブレーキ液圧回路８０と、動力分割機構１００と、変速機２００とを含む。
【００２２】
ハイブリッド車５は、電力制御ユニット１６と、リチウムイオン二次電池によって構成されるバッテリ１８と、ブレーキペダル２２と、ブレーキＥＣＵ（Electronic Control Unit）３００と、ＨＶ−ＥＣＵ３０２と、エンジンＥＣＵ３０４と、電源ＥＣＵ３０６とをさらに含む。代表的には、各ＥＣＵは、図示しない、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、入出力ポートおよび通信ポートを含むマイクロコンピュータによって構成される。各ＥＣＵの少なくとも一部は、電子回路等のハードウェアにより所定の数値・論理演算処理を実行するように構成されてもよい。
【００２３】
ブレーキＥＣＵ３００と、ＨＶ−ＥＣＵ３０２と、エンジンＥＣＵ３０４と、電源ＥＣＵ３０６とは、通信バス３１０を用いて相互に通信可能に接続される。
【００２４】
電源ＥＣＵ３０６には、ＩＧスイッチ３６が接続される。電源ＥＣＵ３０６は、運転者がＩＧスイッチ３６に対してハイブリッド車５のシステムを起動する操作をした場合に、ブレーキペダル２２が踏み込まれていることを条件として、図示しないＩＧリレー（あるいは、ＩＧリレーおよびＡＣＣリレー）をオンする。これに応じて、ハイブリッド車５を構成する電気機器群に電源が供給されることによって、ハイブリッド車５が走行可能な状態となる。
【００２５】
なお、本実施の形態においては、ブレーキＥＣＵ３００と、ＨＶ−ＥＣＵ３０２と、エンジンＥＣＵ３０４と、電源ＥＣＵ３０６とは、別個のＥＣＵとして説明したが、これら複数のＥＣＵのうちの一部または全部の機能を統合したＥＣＵを設けてもよい。
【００２６】
エンジン２０は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの燃料を燃焼させて動力を出力する公知の内燃機関であって、スロットル開度（吸気量）や燃料供給量、点火時期などの運転状態を電気的に制御できるように構成されている。エンジン２０には、エンジン回転数センサ３４が設けられる。エンジン回転数センサ３４は、エンジン２０の回転数を検出して、検出されたエンジン２０の回転数を示す信号をエンジンＥＣＵ３０４に送信する。
【００２７】
エンジンＥＣＵ３０４は、エンジン回転数センサ３４を始めとする各種センサからの信号に基づいて、エンジン２０の燃料噴射量、点火時期および吸入空気量等を制御する。これにより、ＨＶ−ＥＣＵ３０２によって定められた目標回転数および目標トルクで動作するように、エンジン２０が制御される。
【００２８】
バッテリ１８は、リチウムイオン二次電池によって構成される。リチウムイオン二次電池は、エネルギ密度が高く、他の二次電池に比べ初期回路電圧および平均動作電圧が高い。このことから、リチウムイオン二次電池は、大きな電池容量、高い電圧を必要とする車両の車載蓄電装置に好適である。また、リチウムイオン二次電池は、クーロン効率が１００％に近いことから充放電効率が高く、したがって、他の二次電池に比べエネルギの有効利用が可能であるという利点も有する。
【００２９】
しかしながら、特許文献４にも示されるように、リチウムイオン二次電池は、充電条件によっては、負極表面にリチウム金属が析出する虞がある。このため、本実施の形態では、特許文献４と同様に、リチウムイオン二次電池でのリチウム金属析出を抑制するためにバッテリ１８への充電を制限する制御（以下、「Ｌｉ析出抑制制御」とも称する）を実行するものとする。
【００３０】
バッテリ１８には、バッテリ１８の状態値を検出するためのバッテリセンサ１９が設けられる。たとえば、バッテリセンサ１９は、状態値として、バッテリ電流Ｉｂ、バッテリ電圧Ｖｂおよびバッテリ温度Ｔｂを検出するように構成される。バッテリセンサ１９によって検出された状態値は、ＨＶ−ＥＣＵ３０２へ送信される。
【００３１】
以下では、バッテリ電流Ｉｂについて、バッテリ１８の放電時には正値（Ｉｂ＞０）とする一方で、充電時には負値（Ｉｂ＜０）で示すものとする。ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、逐次送信されるバッテリ電流Ｉｂに基づいて、バッテリ１８の充放電履歴を把握することができる。
【００３２】
第１ＭＧ４０および第２ＭＧ６０の各々は、たとえば、三相交流回転電機であって、電動機（モータ）としての機能と発電機（ジェネレータ）としての機能とを有する。
【００３３】
第１ＭＧ４０および第２ＭＧ６０には、図示しないロータの回転位置（角度）を検出するための回転位置センサ４１および６１が、それぞれ設けられる。
【００３４】
第１ＭＧ４０および第２ＭＧ６０は、電力制御ユニット（ＰＣＵ）１６を介して、バッテリ１８と接続される。ＰＣＵ１６は、図示しない複数の電力用半導体スイッチング素子を含んで構成されたインバータおよび／またはコンバータを有する。ＰＣＵ１６は、ＨＶ−ＥＣＵ３０２からの制御指示に従って、第１ＭＧ４０および第２ＭＧ６０と、バッテリ１８との間の双方向の電力変換を実行する。ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、第１ＭＧ４０の出力トルクおよび第２ＭＧ６０の出力トルクを、それぞれのトルク指令値に合致させるように、ＰＣＵ１６における電力変換を制御する。
【００３５】
動力分割機構１００は、エンジン２０と第１ＭＧ４０との間に設けられるプラネタリギヤである。動力分割機構１００は、エンジン２０から入力された動力を、第１ＭＧ４０への動力とドライブシャフト１６４を介在させて駆動輪１２に連結されるリダクションギヤ１４への動力とに分割する。ドライブシャフト１６４には、車速センサ１６５が設けられる。車速センサ１６５によって検出されたドライブシャフト１６４の回転数に基づいて、ハイブリッド車５の車速Ｖが検出される。
【００３６】
動力分割機構１００は、第１リングギヤ１０２と、第１ピニオンギヤ１０４と、第１キャリア１０６と、第１サンギヤ１０８とを含む。第１サンギヤ１０８は、第１ＭＧ４０の出力軸に連結された外歯歯車である。第１リングギヤ１０２は、第１サンギヤ１０８に対して同心円上に配置された内歯歯車である。第１リングギヤ１０２は、第１リングギヤ１０２とともに回転するリングギヤ軸１０２ａを介して、リダクションギヤ１４に連結される。第１ピニオンギヤ１０４は、第１リングギヤ１０２および第１サンギヤ１０８のそれぞれに噛合う。第１キャリア１０６は、第１ピニオンギヤ１０４を自転かつ公転自在に保持し、エンジン２０の出力軸に連結される。
【００３７】
すなわち、第１キャリア１０６が入力要素であって、第１サンギヤ１０８が反力要素であって、第１リングギヤ１０２が出力要素である。そして、リングギヤ軸１０２ａに出力された駆動力（トルク）が、リダクションギヤ１４およびドライブシャフト１６４を経由して、駆動輪１２へ伝達される。
【００３８】
エンジン２０の作動中においては、第１キャリア１０６に入力されるエンジン２０の出力トルクに対して、第１ＭＧ４０による反力トルクを第１サンギヤ１０８に入力すると、これらのトルクを加減算した大きさのトルクが、出力要素である第１リングギヤ１０２に現れる。その場合、第１ＭＧ４０のロータがそのトルクによって回転されるので、第１ＭＧ４０は発電機として機能する。また、第１リングギヤ１０２の回転数（出力回転数）を一定とした場合、第１ＭＧ４０の回転数を変化させることにより、エンジン２０の回転数を連続的に（無段階に）変化させることができる。すなわち、エンジン回転数をたとえば燃費が最もよい回転数に設定する制御を、第１ＭＧ４０を制御することによって行なうことができる。その制御は、ＨＶ−ＥＣＵ３０２によって行われる。
【００３９】
ハイブリッド車５の走行中にエンジン２０を停止させている場合には、第２ＭＧ６０が正回転する一方で第１ＭＧ４０が逆回転している。その状態から第１ＭＧ４０を電動機として機能させて正回転方向にトルクを出力させると、第１キャリア１０６に連結されているエンジン２０に正回転方向のトルクを作用させることができる。したがって、第１ＭＧ４０によってエンジン２０を始動（モータリングあるいはクランキング）することができる。その場合、リダクションギヤ１４にはその回転を止める方向のトルクが作用する。したがって、車両を走行させるための駆動力は、第２ＭＧ６０の出力トルクを制御することにより維持できるとともに、同時にエンジン２０の始動を円滑に行なうことができる。図１に示されるハイブリッド車５のハイブリッド形式は、機械分配式あるいはスプリットタイプと称されている。
【００４０】
ハイブリッド車５の回生制動時には、リダクションギヤ１４および変速機２００を経由して、駆動輪１２により第２ＭＧ６０が駆動される。これにより、第２ＭＧ６０は発電機として作動する。この結果、第２ＭＧ６０は、制動エネルギを電力に変換する回生ブレーキとして作用する。第２ＭＧ６０により発電された電力は、ＰＣＵ１６を経由してバッテリ１８に蓄えられる。第２ＭＧ６０の発電電力は、第２ＭＧ６０のトルクおよび回転数の積によって決まるので、第２ＭＧ６０のトルクによって、回生制動による発電電力を調整することができる。
【００４１】
変速機２００は、リダクションギヤ１４と第２ＭＧ６０との間に設けられるプラネタリギヤである。変速機２００は、第２ＭＧ６０の回転数を変速してリダクションギヤ１４に伝達する。なお、変速機２００を省略し、第２ＭＧ６０の出力軸をリダクションギヤ１４に直結する構成としてもよい。
【００４２】
変速機２００は、第２リングギヤ２０２と、第２ピニオンギヤ２０４と、第２キャリア２０６と、第２サンギヤ２０８とを含む。第２サンギヤ２０８は、第２ＭＧ６０の出力軸に連結された外歯歯車である。第２リングギヤ２０２は、第２サンギヤ２０８に対して同心円上に配置された内歯歯車である。第２リングギヤ２０２は、リダクションギヤ１４に連結される。第２ピニオンギヤ２０４は、第２リングギヤ２０２および第２サンギヤ２０８のそれぞれに噛合う。第２キャリア２０６は、第２ピニオンギヤ２０４を自転かつ公転自在に保持する。第２キャリア２０６は、回転しないように、図示しないケース等に固定される。
【００４３】
変速機２００は、摩擦係合要素を用いてＨＶ−ＥＣＵ３０２からの制御信号に基づいてプラネタリギヤの各要素の回転を制限したり、回転を同期させたりすることによって、第２ＭＧ６０の回転速度を１段階あるいは複数の段階で変速してリダクションギヤ１４に伝達するものであってもよい。
【００４４】
ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、車両状態に適した走行を行なうための走行制御を実行する。たとえば、車両発進時および低速走行時には、エンジン２０を停止した状態で、第２ＭＧ６０の出力によってハイブリッド車５は走行する。定常走行時には、エンジン２０を始動して、エンジン２０および第２ＭＧ６０の出力によってハイブリッド車５は走行する。特に、エンジン２０を高効率の動作点で動作させることによって、ハイブリッド車５の燃費が向上する。具体的には、ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、図示しないアクセルペダルの操作量を反映して、車両全体の要求駆動力を設定するとともに、上記走行制御が実現されるように、エンジン２０、第１ＭＧ４０および第２ＭＧ６０の動作指令値（代表的には、回転数指令値および／またはトルク指令値）を設定する。
【００４５】
また、ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、バッテリセンサ１９によって検出された状態値（バッテリ電流Ｉｂ，バッテリ電圧Ｖｂ，バッテリ温度Ｔｂ）に基づいて、バッテリ１８のＳＯＣ（State of Charge）を推定する。ＳＯＣは、満充電量に対する現在の充電量を百分率で示した値で示される。ＳＯＣの推定手法については、公知の任意の手法を適用できるため、詳細な説明は繰返さない。
【００４６】
さらに、ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、少なくともＳＯＣに基づいて、バッテリ１８へ充電する電力の制限値を示す入力許可電力値（以下、Ｗｉｎとも称する）、およびバッテリ１８から放電する電力の制限値を示す出力許可電力値（以下、Ｗｏｕｔとも称する）を設定する。バッテリ１８への入出力電力（以下、単にバッテリ電力とも称する）についても、バッテリ１８の放電時には正値とする一方で、充電時には負値で示す。このため、Ｗｏｕｔは零または正値であり（Ｗｏｕｔ≧０）、Ｗｉｎは零または負値である（Ｗｉｎ≦０）。ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、バッテリ電力がＷｉｎ〜Ｗｏｕｔの電力範囲に収まるように制限して、第１ＭＧ４０および第２ＭＧ６０の動作指令値を設定する。
【００４７】
次に、ハイブリッド車５のブレーキシステムについて説明する。
制動装置１０は、ブレーキキャリパ１６０と、円板形状のブレーキディスク１６２とを含む。ブレーキディスク１６２は、ドライブシャフト１６４に回転軸が一致するように固定される。ブレーキキャリパ１６０は、ホイールシリンダ（図１には示さず）とブレーキパッド（図示せず）とを含む。ブレーキ液圧回路８０からブレーキキャリパ１６０に液圧が供給されることによって、ホイールシリンダが作動する。作動したホイールシリンダがブレーキパッドをブレーキディスク１６２に押し付けることによって、ブレーキディスク１６２の回転が制限される。これにより、制動装置１０は、ブレーキ液圧回路８０からの供給液圧Ｐｗｃに応じた液圧制動力を発生する。すなわち、制動装置１０は「制動装置」に対応する。
【００４８】
ブレーキ液圧回路８０は、ブレーキＥＣＵ３００からの動作指令に応じて制御されて、制動装置１０への供給液圧Ｐｗｃを制御する。
【００４９】
図２は、図１に示したブレーキ液圧回路８０の具体的な構成例を示すブロック図である。
【００５０】
図２を参照して、ブレーキ液圧回路８０は、液圧ブースタ８１と、ポンプモータ８２と、アキュムレータ８３と、リザーバ８４と、液圧制御回路８５と、ストロークシミュレータ８９とを含む。
【００５１】
液圧制御回路８５は、切換レノイドバルブＳＳＣ，ＳＭＣ，ＳＲＣ，ＳＣＣと、通常ブレーキ時のホイールシリンダ油圧を制御するためのリニアソレノイドバルブＳＬＡ，ＳＬＲと、制御ソレノイドバルブＦＬＨ，ＦＬＲ，ＦＲＨ，ＦＲＲ，ＲＬＨ，ＲＬＲ，ＲＲＨ，ＲＲＲと、液圧センサ８６〜８８とを含む。各ソレノイドバルブの動作は、ブレーキＥＣＵ３００からの制御信号Ｓｖｌに応答して制御される。
【００５２】
液圧ブースタ８１は、ブレーキペダル２２の踏力を増幅するように、当該踏力に応じた液圧（レギュレータ圧Ｐｒｇ）を発生するように構成される。液圧ブースタ８１からのレギュレータ圧Ｐｒｇは、液圧センサ８７によって検出することができる。液圧センサ８７による検出値は、ブレーキＥＣＵ３００へ送出される。
【００５３】
ブレーキＥＣＵ３００は、検出されたレギュレータ圧Ｐｒｇに基づいて、ブレーキペダル２２の操作量（踏力）を検知することが可能である。あるいは、ブレーキペダル２２の操作量を直接検出するストロークセンサを設けることによって、ブレーキペダル２２の操作量（踏力）を検知することも可能である。
【００５４】
ストロークシミュレータ８９は、ドライバに最適なブレーキフィーリングを与えるように、ブレーキペダル２２の操作に応じた反力をブレーキペダル２２に作用させるように構成される。
【００５５】
ポンプモータ８２は、リザーバ８４に蓄積された作動流体を増圧する。ポンプモータ８２から出力された作動流体は、アキュムレータ８３を経由して、液圧制御回路８５へ供給される。この供給液圧（アキュムレータ圧Ｐａｃ）は、液圧センサ８８によって検出することができる。液圧センサ８８によるアキュムレータ圧Ｐａｃの検出値は、ブレーキＥＣＵ３００へ送出される。ブレーキＥＣＵは、アキュムレータ圧が指令値と一致するように、ポンプモータ８２を制御する。
【００５６】
切換ソレノイドバルブＳＳＣは、ストロークシミュレータ８９へ通じる経路を開閉する。切換ソレノイドバルブＳＣＣは、後輪側の流体路９０および前輪側の流体路９１の間の経路を開閉する。切換ソレノイドバルブＳＭＣは、液圧ブースタ８１から流体路９０への経路を開閉する。切換ソレノイドバルブＳＲＣは、液圧ブースタ８１から流体路９１への経路を開閉する。切換ソレノイドバルブＳＭＣ，ＳＲＣは、通常閉じられており、切換ソレノイドバルブＳＲＣは、通常開かれている。
【００５７】
リニアソレノイドバルブＳＬＡ，ＳＬＲは、液圧センサ８６によって検出される、流体路９０，９１の液圧（ホイールシリンダ圧Ｐｗｃ）を制御する。液圧センサ８６によるホイールシリンダ圧Ｐｗｃの検出値は、ブレーキＥＣＵ３００へ送出される。
【００５８】
ブレーキＥＣＵ３００は、ホイールシリンダ圧Ｐｗｃが目標液圧に一致するように、リニアソレノイドバルブＳＬＡ，ＳＬＲの開度を制御する。ホイールシリンダ圧を増圧するときには、リニアソレノイドバルブＳＬＡが開状態（開度＞０）とされる一方でリニアソレノイドバルブＳＬＲは閉状態（開度＝０）とされる。これに対して、ホイールシリンダ圧を減圧するときには、リニアソレノイドバルブＳＬＲが開状態とされる一方でリニアソレノイドバルブＳＬＡは閉状態とされる。すなわち、リニアソレノイドバルブＳＬＡ，ＳＬＲは、制動装置１０へ供給される液圧（ホイールシリンダ圧）を制御するための「アクチュエータ」に相当する。
【００５９】
制御ソレノイドバルブＦＬＨ，ＦＬＲ，ＦＲＨ，ＦＲＲ，ＲＬＨ，ＲＬＲ，ＲＲＨ，ＲＲＲは、ＡＢＳ（Anti-lock Brake System）やトラクションコントロールシステム等の作動時に、各車輪のホイールシリンダ１６１への供給液圧を独立に制御するために設けられる。制御ソレノイドバルブは、対応のホイールシリンダ１６１への供給液圧を保持するための保持バルブＦＬＨ，ＦＲＨ，ＲＬＨ，ＲＲＨと、対応のホイールシリンダ１６１への供給液圧を低下するための減圧バルブＦＬＲ，ＦＲＲ，ＲＬＲ，ＲＲＲとを含む。ＡＢＳ等の非作動時には、各制御ソレノイドバルブは閉状態に維持される。
【００６０】
通常ブレーキ時には、リニアソレノイドバルブＳＬＡ，ＳＬＲによって制御されたホイールシリンダ圧Ｐｗｃが、各ホイールシリンダ１６１へ共通に供給される。すなわち、液圧センサ８６によって検出されるホイールシリンダ圧Ｐｗｃは、図１に示された、制動装置１０への供給液圧Ｐｗｃに対応する。
【００６１】
なお、液圧制御回路８５の異常時には、切換ソレノイドバルブＳＭＣ，ＳＲＣが開状態とされることにより、ブレーキ踏力に応じた液圧（レギュレータ圧）が、液圧ブースタ８１から各ホイールシリンダ１６１へ供給される。また、異常個所に応じて切換ソレノイドバルブＳＣＣを閉することによって、前輪側の経路と後輪側の経路とを切離すことができる。
【００６２】
図３は、図２に示したリニアソレノイドバルブの概略構造図である。図３には、代表的に、リニアソレノイドバルブＳＬＡの構造が示される。
【００６３】
図３を参照して、リニアソレノイドバルブＳＬＡは、ソレノイドコア５０１と、プランジャ５０２と、付勢手段５０５とを含む。
【００６４】
ソレノイドコア５０１は、リニアソレノイドバルブの開度を指示する制御信号に応答して、図示しない電源から電流を供給される。ソレノイドコア５０１は、供給された電流量に応じた電磁力Ｆｅをプランジャに作用させる。開度量の指示に応じて、ソレノイドコア５０１の電流量を変化させることにより、開度の制御が可能となる。
【００６５】
付勢手段５０５は、スプリング等で構成されて、プランジャ５０２に対して付勢力Ｆｓを与える。付勢力Ｆｓは、ソレノイドコア５０１による電磁力Ｆｅとは反対方向に作用する。
【００６６】
ソレノイドコア５０１の非通電時には、電磁力Ｆｅ＝０である。したがって、プランジャ５０２は、付勢力Ｆｓによって接点５０６を閉状態とする。接点５０６が閉状態のときには、アキュムレータ側からホイールシリンダ側への作動流体の経路が遮断される。確実な遮断をもたらすために、接点５０６にはコーティング材等による機械的なシール構造が設けられる。
【００６７】
一方、ソレノイドコア５０１の通電時には、付勢力Ｆｓに打ち勝つ電磁力Ｆｅが作用することによって、プランジャ５０２は、接点５０６を開状態とする。接点５０６が開状態のときには、アキュムレータ側からホイールシリンダ側への作動流体の経路が形成されることによって、ホイールシリンダ圧が上昇する。
【００６８】
リニアソレノイドバルブＳＬＲも、図３に示したリニアソレノイドバルブＳＬＡと同様の構造を有する。リニアソレノイドバルブＳＬＲでは、ホイールシリンダ圧を低下させる場合に、ソレノイドコア５０１に電流が供給されて、接点５０６が開状態とされる。
【００６９】
液圧制御のために接点５０６が開閉されることに伴って、プランジャ５０２が壁部に衝突する。したがって、衝突回数が過大になると、コーティング材の脱落あるいは、プランジャ５０２や壁部の磨耗によって、シール機能が劣化する虞がある。たとえば、当該シール構造は、通常の使用状態において想定される、一定の耐用年数におけるリニアソレノイドバルブの累積動作回数によって劣化しない強度を有するように設計される。しかしながら、高頻度にブレーキが使用されること等により、リニアソレノイドバルブの累積動作回数が設計時の想定を超えて過大になると、接点５０６におけるシール機能が劣化する虞がある。この場合には、プランジャ５０２によって作動流体を適切に遮断できなくなるため、液圧を制御する際の応答性が低下する虞がある。
【００７０】
図１に示したハイブリッド車５では、ドライバによるブレーキペダル２２の操作に対応した車両全体での要求制動力（トータル制動力）を、第２ＭＧ６０による回生制動力と、制動装置１０による液圧制動力とで分担して出力するブレーキ協調制御が実行される。図４には、液圧制動および回生制動によるブレーキ協調制御の一例が示される。
【００７１】
図４を参照して、Ｗ１０はドライバのブレーキペダル操作に基づくトータル制動力を示している。一方で、Ｗ２０は第２ＭＧ６０によって発生される回生制動力を示している。回生制動力および液圧制動力の和によって、トータル制動力が確保されることが理解される。なお、図示しないが、エンジンを搭載するハイブリッド車においては、上記の液圧制動力と回生制動力に加えて、いわゆるエンジンブレーキによる機関制動力も発生される。したがって、厳密には、必要に応じて機関制動力も考慮に入れた上で、回生制動力および液圧制動力が決められる。ただし、以下では、記載を簡単にするために、機関制動力＝０として説明を進める。
【００７２】
ここで、回生制動力すなわち、第２ＭＧ６０が出力する制動トルクは、バッテリ１８への入力電力がＷｉｎを超えない範囲内（すなわち、Ｐｂ＞Ｗｉｎとなる範囲内）に制限される。したがって、Ｗｉｎが制限されると、図４に示される本来の回生制動力が確保できなくなる可能性がある。特に、特許文献４にも示されるＬｉ析出抑制制御を適用した場合には、回生制動力の発生中に、Ｗｉｎが正方向に変化する可能性がある。この場合には、バッテリ１８の保護のために、回生制動力を速やかに減少させる必要が生じる。
【００７３】
この際には、回生制動力の減少分に対応させて、液圧制動力を増加させる必要がある。しかしながら、特許文献１等にも記載されるように、回生制動力が急激に減少してしまうような場合には、液圧制動力の増加（液圧の上昇）が追従できず、目標とするトータル制動力が瞬間的に確保できなくなってしまう可能性がある。そうすると、車両の制動性能には影響がなくとも、車両ユーザに違和感を与える可能性がある。
【００７４】
したがって、本実施の形態による車両では、Ｌｉ析出抑制制御の適用を考慮したブレーキ協調制御における回生電力の制限を、以下のように設定する。
【００７５】
図５は、図１に示したハイブリッド車５におけるブレーキ協調制御の制御処理手順を示すフローチャートである。
【００７６】
図５に示すフローチャートによる制御処理は、一定の制御周期毎にＨＶ−ＥＣＵ３０２によって実行される。また、図５に示した各ステップは、ＨＶ−ＥＣＵ３０２によるソフトウェア処理および／またはハードウェア処理によって実現されるものとする。
【００７７】
図５を参照して、ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、ステップＳ１００により、ハイブリッド車５の車両状態を入力する。車両状態には、ブレーキペダル２２の操作量であるブレーキペダル操作量ＢＰと、車速Ｖと、第１ＭＧ４０の回転数Ｎｍ１と、第２ＭＧ６０の回転数Ｎｍ２とが含まれる。
【００７８】
ブレーキペダル操作量ＢＰは、たとえば、図２の液圧センサ８７によって検出されたレギュレータ圧Ｐｒｇに基づいて検知される。車速Ｖは、車速センサ１６５の出力に基づいて検知される。回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、第１ＭＧ４０および第２ＭＧ６０に取付けられた回転位置センサ４１，６１の出力に基づいて演算できる。
【００７９】
ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、ステップＳ１１０により、ハイブリッド車５の車両状態に基づいて、車両全体での要求制動トルクＴｒ＊を設定する。要求制動トルクＴｒ＊は、図４に示したトータル制動力に対応する。
【００８０】
代表的には、要求制動トルクＴｒ＊は、ステップＳ１００で入力されたブレーキペダル操作量ＢＰおよび車速Ｖに基づいて、リングギヤ軸１０２ａに出力すべき制動トルクとして算出される。たとえば、ブレーキペダル操作量ＢＰおよび車速Ｖと要求制動トルクＴｒ＊との関係を予め定めたマップを予め作成して、ＨＶ−ＥＣＵ３０２内の図示しないメモリに記憶しておくことができる。そして、ステップＳ１１０では、ステップＳ１００で入力されたブレーキペダル操作量ＢＰおよび車速Ｖに基づいて当該マップを参照することによって、要求制動トルクＴｒ＊を設定することができる。
【００８１】
続いて、ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、ステップＳ１２０により、バッテリ１８のＷｉｎを読込む。Ｗｉｎを設定するための制御処理については、後ほど詳細に説明する。｜Ｗｉｎ｜（Ｗｉｎ≦０）は、現在（当該制御周期）における、バッテリ１８の充電電力の大きさの最大値、すなわち「充電電力上限値」を示す。また、充電時（Ｉｂ＜０）におけるバッテリ電流Ｉｂの大きさ（｜Ｉｂ｜）について、以下では「充電電流」とも表記する。
【００８２】
ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、ステップＳ１３０では、図４に示したブレーキ協調制御に従って、要求制動トルクＴｒ＊のうちの回生制動トルクの分担量を決定する。この分担量に基づいて、回生制動力を発生する第２ＭＧ６０のトルク指令値（第２ＭＧトルクＴｍ２＊）が設定される。
【００８３】
回生制動の際に、第２ＭＧ６０は、トルクおよび回転数の積に従った電力を発電する。したがって、バッテリ電力（Ｐｂ＝Ｖｂ・Ｉｂ）が、ステップＳ１２０で読込まれたＷｉｎを超えないようにする必要がある。すなわち、｜Ｐｂ｜＜｜Ｗｉｎ｜とする必要がある。したがって、ステップＳ１３０では、｜Ｐｂ｜＜｜Ｗｉｎ｜となる範囲内に限定した上で、ブレーキ協調制御のための第２ＭＧトルクＴｍ２＊が設定される。
【００８４】
さらに、ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、ステップＳ１４０では、下記（１）式に従って液圧ブレーキトルクＴｂｋ＊を設定する。なお、（１）式中のＧｒは、変速機２００の減速比である。
【００８５】
Ｔｂｋ＊＝Ｔｒ＊−Ｔｍ２＊・Ｇｒ …（１）
このようにして、要求制動トルクＴｒ＊を、回生制動トルク（Ｔｍ２＊）および液圧ブレーキトルク（Ｔｂｋ＊）によって分担するブレーキ協調制御が実現される。すなわち、ステップＳ１００〜Ｓ１４０の処理によって、「制動制御手段」の機能が実現される。
【００８６】
さらに、ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、ステップＳ１５０により、ステップＳ１４０で設定された液圧ブレーキトルクＴｂｋ＊をブレーキＥＣＵ３００（図１）に出力する。
【００８７】
ブレーキＥＣＵ３００は、液圧ブレーキトルクＴｂｋ＊に基づいて、制動装置１０に供給する目標液圧を算出する。そして、液圧センサ８６によって検出されたホイールシリンダ圧（Ｐｗｃ）がこの目標液圧に一致するように、図２に示した液圧制御回路８５を制御する。
【００８８】
次に、リチウムイオン二次電池によって構成されるバッテリ１８に対するＬｉ析出抑制制御について説明する。
【００８９】
図６および図７は、本発明の実施の形態によるハイブリッド車５で実行されるＬｉ析出抑制制御を説明する波形図である。
【００９０】
図６を参照して、時刻ｔ０からバッテリ電流Ｉｂが負方向に変化して、バッテリ１８の充電が開始される。
【００９１】
バッテリ１８の充放電履歴に応じて、バッテリ１８の許容入力電流値Ｉｌｉｍが設定される。特許文献４に記載されるように、許容入力電流値Ｉｌｉｍは、単位時間内に、バッテリ負極電位がリチウム基準電位まで低下することによってリチウム金属が析出しない最大電流値として求められる。許容入力電流値Ｉｌｉｍは、特許文献４と同様に設定することができる。すなわち、充放電履歴がない状態における許容入力電流値の初期値Ｉｌｉｍ［０］から、充電継続による減少量、放電継続による回復量、または放置による回復量を制御周期毎に加減算することによって、時刻ｔにおけるＩｌｉｍ［ｔ］が逐次求められる。
【００９２】
さらに、許容入力電流値Ｉｌｉｍに対するマージン電流ΔＩｍｒを設定して、リチウム金属の析出を防止するための入力電流制限目標値Ｉｔａｇが設定される。特許文献４に記載されるように、許容入力電流値Ｉｌｉｍを正方向にオフセットさせることによって、入力電流制限目標値Ｉｔａｇを設定することができる。この場合には、オフセットさせた電流値が、マージン電流ΔＩｍｒとなる。
【００９３】
図６に示されるように、継続的な充電によって、許容入力電流値Ｉｌｉｍおよび入力電流制限目標値Ｉｔａｇは、正方向に徐々に変化する。これによって、許容される充電電流（｜Ｉｂ｜）は減少することが理解される。そして、時刻ｔ１において、ＩｂがＩｔａｇよりも低くなると（Ｉｂ＜Ｉｔａｇ）と、リチウム金属の析出を抑制するために充電電流を制限することが必要となる。
【００９４】
このため、図７に示されるように、時刻ｔ１からバッテリ１８のＷｉｎを正方向に変化させることによって、充電電力（すなわち、回生電力）が制限される。たとえば、Ｗｉｎは、一定レート（時間変化率）によって正方向に変化される。これにより、｜Ｗｉｎ｜、すなわち、「充電電力上限値」は減少する。この際のＷｉｎの変化レートを、以下では「回生制限レート」とも称する。回生制限レートは、Ｌｉ析出抑制制御による充電電力制限（以下、「回生制限」とも称する）における制限度合の一例に相当する。
【００９５】
再び図６を参照して、時刻ｔ１からのＷｉｎの制限によって充電電流が減少して（すなわち、Ｉｂが正方向に変化）、時刻ｔ２では、再び、Ｉｂ＞Ｉｔａｇとなる。これにより、図７に示されるように、時刻ｔ２からは、回生制限が解除される。これにより、バッテリ１８のＷｉｎは、通常値まで徐々に復帰することになる。
【００９６】
このように、大きな充電電流が発生する回生制動時においては、リチウム金属の析出抑制のために、充電電流が入力電流制限目標値Ｉｔａｇに達すると、Ｗｉｎを一定の回生制限レートで変化させる回生制限が開始される。図６および図７から理解されるように、マージン電流ΔＩｍｒが大きくなるほど、回生制限の開始条件が厳しくなる。一方で、マージン電流ΔＩｍｒを小さくすると、回生制限の開始条件を緩和することによって、回生発電によって回収されるエネルギを増やすことができる。
【００９７】
回生制動中に、回生制限によってＷｉｎが変化すると、図５のステップＳ１２０，Ｓ１３０の処理によって、回生制動トルクの分担（ＭＧ２トルクの絶対値）が減少するとともに、その減少分に対応して、液圧ブレーキトルクＴｂｋ＊の分担が増加する。これに応じて、ブレーキＥＣＵ３００は、制動装置１０への供給液圧Ｐｗｃを上昇させるように、ブレーキ液圧回路８０を制御する。上述のように、この際には、指令値の上昇に対する供給液圧Ｐｗｃの上昇に一定の遅れが発生する。これにより、液圧ブレーキトルクが瞬間的に不足するため、瞬間的な車両制動力の変動が生じて、ユーザに違和感を与える虞がある。
【００９８】
図８には、ブレーキ液圧回路における液圧制御の応答遅れを説明する概念的な波形図が示される。
【００９９】
図８を参照して、制動装置１０への供給液圧を上昇する際には、ホイールシリンダ圧の指令値が上昇される。そして、ブレーキＥＣＵ３００は、上昇された指令値にホイールシリンダ圧Ｐｗｃが一致するように、図２に示したリニアソレノイドバルブＳＬＡを制御する。これにより、ホイールシリンダ圧Ｐｗｃ（すなわち、制動装置１０への供給油圧）の実績値が、指令値に追従して上昇する。
【０１００】
この際にホイールシリンダ圧Ｐｗｃが指令値まで上昇するには、一定の所要時間（遅れ時間）ΔＴが存在する。液圧変化量ΔＰを遅れ時間ΔＴで除算することによって、液圧応答レートが得られる。回生制限の際に、瞬間的な車両制動力の変動を生じさせることなく液圧ブレーキトルクを増加する際のレート（時間変化率）は、液圧応答レートに依存して決まることが理解される。
【０１０１】
上述のように、制動装置１０へ供給される液圧（ホイールシリンダ圧）を制御するアクチュエータであるリニアソレノイドバルブＳＬＡ，ＳＬＲの動作回数（開閉回数）の累積値が過大になると、接点５０６（図３）におけるシール性能の経年劣化によって、液圧応答レートが低下する虞がある。このような場合に、液圧ブレーキトルクの上昇が想定よりも遅れることによって、瞬間的な車両制動力の変動する虞がある。
【０１０２】
このため、経年劣化による液圧の制御応答性の低下に対しても十分に余裕を有するように、回生制限レートを一律に低く設定する対応が考えられる。しかしながら、回生制限レートを低くしたときには、Ｉｂ＜Ｉｔａｇから開始される充電電流の制限も緩やかなものとなる。このため、リチウム金属の析出を防ぐために、ＩｂがＩｌｉｍに達することを確実に回避する観点から、図６に示したマージン電流ΔＩｍｒを大きくする必要が生じる。すなわち、回生制限のための充電電力の制限度合を低くすると、回生制限を開始する条件を厳しくする必要がある。この結果、Ｗｉｎが過度に制限されることによって、回生発電による回収エネルギが減少する。
【０１０３】
したがって、本発明の実施の形態では、以下に説明するように、ブレーキ液圧回路８０におけるアクチュエータ（リアソレノイドバルブ）の累積動作回数に基づいて、Ｌｉ析出抑制制御の回生制限レートを可変に設定する。
【０１０４】
図９は、本発明の実施の形態による車両における、Ｌｉ析出抑制制御と組み合わされたブレーキ協調制御を説明する機能ブロック図である。図９に示した各機能ブロックは、ブレーキＥＣＵ３００またはＨＶ−ＥＣＵ３０２による、ソフトウェア処理および／またはハードウェア処理により実現することができる。
【０１０５】
図９を参照して、ブレーキＥＣＵ３００は、液圧制御部３１５と、アクチュエータ動作回数カウント部３２０とを含む。ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、回生制限レート設定部３３０と、ＳＯＣ算出部３４０と、電流判定部３５０と、Ｗｉｎ設定部３６０とを有する。図９には、ＨＶ−ＥＣＵ３０２による機能のうちの、Ｌｉ析出抑制制御に係る「充電制御手段」に関連する部分の機能ブロックが示される。
【０１０６】
液圧制御部３１５は、ＨＶ−ＥＣＵ３０２により図５のフローチャートに従って設定された液圧ブレーキトルクＴｂｋ＊に基づいて、ホイールシリンダ圧の指令値Ｐｗｃ＊を発生する。さらに、液圧制御部３１５は、指令値Ｐｗｃ＊と、液圧センサ８６によって検出されたホイールシリンダ圧Ｐｗｃの実績値とに基づいて、図２に示した液圧制御回路８５（特に、リニアソレノイドバルブＳＬＡ，ＳＬＲ）を制御するための制御信号Ｓｖｌを発生する。制御信号Ｓｖｌは、ブレーキ液圧回路８０に送出される。
【０１０７】
アクチュエータ動作回数カウント部３２０は、ブレーキ液圧回路８０における液圧制御のアクチュエータ（図２の例では、リニアソレノイドバルブＳＬＡ，ＳＬＲ）の動作回数をカウントする。これにより、リニアソレノイドバルブ（アクチュエータ）の累積動作回数が求められる。動作回数は、リニアソレノイドバルブＳＬＡ，ＳＬＲの開閉を指示する制御信号（Ｓｌｖの一部）、あるいは、リニアソレノイドバルブＳＬＡ，ＳＬＲの動作状態を示す実績信号に基づいて、カウントすることができる。すなわち、アクチュエータ動作回数カウント部３２０は、「計数手段」に対応する。
【０１０８】
図１０は、リニアソレノイドバルブの動作回数の定義を説明するための概念的な動作波形図である。
【０１０９】
図１０では、説明を簡略化するために、ブレーキペダルの操作に応じた要求制動トルクＴｒ＊が一定の下で、Ｌｉ析出抑制制御による回生制限が、複数回実行された場合の波形が示されている。
【０１１０】
図１０を参照して、時刻ｔ１，ｔ３，ｔ４の各々において、回生制限がオンされる。回生制限がオンされる毎に、回生制動トルクを低下させる一方で、液圧制動トルクを上昇させる必要が生じる。すなわち、リニアソレノイドバルブが動作して、ホイールシリンダ圧Ｐｗｃが上昇することになる。このとき、リニアソレノイドバルブＳＬＡは、閉状態から、圧力を上昇させるために開放される。圧力が指令値まで上昇すると、リニアソレノイドバルブＳＬＡは、再び閉状態に復帰する。この一連の開閉動作によって、図３で説明した接点５０６での機械的な衝突が発生する。
【０１１１】
したがって、リニアソレノイドバルブが閉状態（開度＝０）から開放される（すなわち、開度＞０）となる毎に、動作回数を１増やすことにより、リニアソレノイドバルブの動作回数を計数できる。
【０１１２】
再び図９を参照して、アクチュエータ動作回数カウント部３２０によって検出された累積動作回数Ｃｓｖは、回生制限レート設定部３３０へ送られる。なお、複数のリニアソレノイドバルブ（図２中のＳＬＡ，ＳＬＲ）が存在する場合には、動作回数が最も多いリニアソレノイドバルブ、あるいは、液圧制御への影響性から予め指定された特定のリニアソレノイドバルブの動作回数を、累積動作回数Ｃｓｖとすることができる。
【０１１３】
ＳＯＣ算出部３４０は、バッテリセンサ１９によって検出された状態値（バッテリ電流Ｉｂ，バッテリ電圧Ｖｂ，バッテリ温度Ｔｂ）に基づいて、バッテリ１８のＳＯＣの推定値を算出する。以下では、ＳＯＣ推定値についても、単に「ＳＯＣ」と表記する。
【０１１４】
電流判定部３５０は、バッテリ１８の状態値およびＳＯＣに基づいて、Ｌｉ析出抑制制御による回生制限が必要な状態であるかどうかを判定する。後ほど詳細に説明するように、この判定には、バッテリ電流Ｉｂの履歴が反映される。電流判定部３５０は、Ｌｉ析出抑制制御による回生制限が必要なときにはフラグＦＬＧをオンし、そうでないときにはフラグＦＬＧをオフする。フラグＦＬＧは、Ｗｉｎ設定部３６０へ送出される。
【０１１５】
回生制限レート設定部３３０は、アクチュエータの累積動作回数Ｃｓｖの上昇に応じて、回生制限レートＰｒが低下するように、回生制限レートＰｒを設定する。すなわち、回生制限レート設定部３３０は、「設定手段」に対応する。
【０１１６】
Ｗｉｎ設定部３６０は、現在のバッテリ状態（ＳＯＣ，状態値）と、電流判定部３５０からのフラグＦＬＧと、回生制限レート設定部３３０によって設定された回生制限レートＰｒとに基づいて、バッテリ１８のＷｉｎを設定する。
【０１１７】
図１１には、図９に示したＬｉ析出抑制制御を実現するための制御処理を示すフローチャートが示される。図１２には、図１１のステップＳ２５０での制御処理を詳細に説明するフローチャートが示される。
【０１１８】
図１１に示すフローチャートによる制御処理は、一定の制御周期毎にＨＶ−ＥＣＵ３０２によって実行される。また、図１１，１２に示す各ステップは、ＨＶ−ＥＣＵ３０２によるソフトウェア処理および／またはハードウェア処理によって実現することができる。
【０１１９】
図１１を参照して、ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、ステップＳ２１０により、バッテリセンサ１９の出力に基づいて、バッテリ１８の状態値を入力する。上述のように、ステップＳ２１０で入力される状態値は、たとえば、バッテリ１８の電圧Ｖｂ、電流Ｉｂおよび温度Ｔｂを含む。ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、ステップＳ２２０では、バッテリ１８のＳＯＣを算出する。すなわち、Ｓ２１０の処理は、図９のＳＯＣ算出部３４０の機能に対応する。
【０１２０】
さらに、ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、ステップＳ２３０により、バッテリ１８のＷｉｎ０を設定する。Ｗｉｎ０は、回生制限レート処理を実行する前のＷｉｎであり、Ｌｉ析出抑制制御を考慮することなく、現在のバッテリ状態（ＳＯＣ、状態値等）に基づいて設定される。すなわち、このＷｉｎ０が、公知の手法に基づいて通常設定されるバッテリ１８のＷｉｎに相当する。たとえば、Ｗｉｎ０は、ＳＯＣおよびバッテリ温度Ｔｂに基づいて設定される。
【０１２１】
ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、ステップＳ２４０により、ブレーキＥＣＵ３００（アクチュエータ動作回数カウント部３２０）によって検出されたアクチュエータ（リニアソレノイドバルブ）の累積動作回数Ｃｓｖを入力する。そして、ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、ステップＳ２５０により、累積動作回数Ｃｓｖに基づいて、回生制限レートＰｒを設定する。
【０１２２】
図１２を参照して、ステップＳ２５０は、ステップＳ２５１〜Ｓ２５３を含む。ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、ステップＳ２５１により、累積動作回数Ｃｓｖが、所定のしきい値Ｎｔｈを超えているかどうかを判定する。しきい値Ｎｔｈは、上述のように、接点５０６のシール構造の設計時に想定した、リニアソレノイドバルブの累積動作回数に従って定めることができる。すなわち、累積動作回数Ｃｓｖがしきい値Ｎｔｈを超えたときには、シール性能の劣化による液圧応答レートの低下が懸念される状態となっている。
【０１２３】
ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、累積動作回数Ｃｓｖがしきい値Ｎｔｈを超えるまで（Ｓ２５１のＮＯ判定時）には、ステップＳ２５２に処理を進めて、回生制限レートＰｒを通常値に設定する。
【０１２４】
これに対して、累積動作回数Ｃｓｖがしきい値Ｎｔｈを超えると（Ｓ２５１のＹＥＳ判定時）、ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、ステップＳ２５３に処理を進めて、回生制限レートＰｒを、Ｓ２５２によって設定される値（通常値）よりも低く設定する。
【０１２５】
図１３には、本発明の実施の形態におけるアクチュエータ（リニアソレノイドバルブ）の累積動作回数と回生制限レートの設定値との関係が示される。
【０１２６】
図１３を参照して、累積動作回数Ｃｓｖは、使用時間（年数）の経過に従って増加していく。累積動作回数Ｃｓｖが、しきい値Ｎｔｈに達するまでは、回生制限レートＰｒは、Ｐｒ＝Ｒ１に設定される。この場合には、液圧応答レートに応じてＲ１をなるべく高く設定することにより、回生エネルギの回収を図ることができる。
【０１２７】
一方、累積動作回数Ｃｓｖがしきい値Ｎｔｈを超える時刻Ｙ１以降では、ブレーキ液圧回路８０における液圧制御応答レートの低下が懸念されるため、回生制限レートＰｒは、Ｐｒ＝Ｒ２（Ｒ２＜Ｒ１）に設定される。これに伴い、Ｌｉ析出抑制制御におけるマージン電流ΔＩｍｇについても大きく設定することになる。
【０１２８】
これにより、アクチュエータ（リニアソレノイドバルブ）の累積動作回数の増大に起因する液圧制御応答性の低下によって、ブレーキ協調制御中の回生制限によって、瞬間的な車両制動力の変動が生じることを防止できる。
【０１２９】
なお、図１３中に点線で示されるように、回生制限レートは、複数段階に徐々に低下させてもよい。累積動作回数Ｃｓｖの増加に応じて回生制限レートＰｒを低下させる態様については、ブレーキ液圧回路８０での、アクチュエータの累積動作回数の増加に伴う液圧応答レートの低下特性に合せて、任意に設定することが可能である。
【０１３０】
再び図１１を参照して、ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、ステップＳ２５５では、ステップＳ２５０で設定された回生制限レートＰｒに応じて、マージン電流ΔＩｍｒを設定する。
【０１３１】
上述のように、充電電力の制限度合を高めるために回生制限レートを高くすると、Ｉｂ＜Ｉｔａｇとなったときに、充電電流を速やかに減少させることができる。このため、回生制限を開始する条件を緩和できるので、マージン電流ΔＩｍｒを小さくすることができる。この結果、回生制動によって回収されるエネルギ量を増加することができる。
【０１３２】
このように、Ｌｉ析出抑制制御におけるマージン電流ΔＩｍｒは、回生制限レートと反対の特性で変化させる必要がある。すなわち、回生制限時における回生制限レートＰｒが高くなるほどマージン電流ΔＩｍｒを小さく設定する。反対に、回生制限時における回生制限レートＰｒが低くなるほどマージン電流ΔＩｍｒを大きく設定する。これにより、リチウム金属の析出抑制と、回生制動による回収エネルギ量の確保とを両立することができる。
【０１３３】
このような観点から、回生制限レートＰｒとマージン電流ΔＩｍｒとの間の関係を予め定めたマップを予め作成することができる。このマップは、ＨＶ−ＥＣＵ３０２内の図示しないメモリに予め記憶される。そして、ステップＳ２５５では、ステップＳ２５０で設定された回生制限レートＰｒに基づいて当該マップを参照することによって、マージン電流ΔＩｍｒを設定することができる。
【０１３４】
さらに、ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、ステップＳ２６０では、Ｌｉ析出抑制制御のための電流制御演算を実行する。すなわち、図６に説明したように、特許文献４に示す手法に基づいて、バッテリ１８の充放電履歴に基づいて、今回の制御周期における許容入力電流値Ｉｌｉｍ［ｔ］が演算される。そして、許容入力電流値Ｉｌｉｍに対して、ステップＳ２５５によって設定されたマージン電流ΔＩｍｒを設けることによって、入力電流制限目標値Ｉｔａｇが算出される。
【０１３５】
さらに、ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、ステップＳ２７０により、ステップＳ２１０に入力されたバッテリ電流Ｉｂと、ステップＳ２６０で算出された入力電流制限目標値Ｉｔａｇとを比較する。ステップＳ２５５〜Ｓ２７０の処理は、図９の電流判定部３５０の機能に対応する。
【０１３６】
ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、Ｉｂ＞Ｉｔａｇのとき（Ｓ２７０のＮＯ判定時）には、充電電流がＩｔａｇに達していないため、図９に示したフラグＦＬＧをオフする。このとき、ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、ステップＳ２８０によって、回生制限をオフする。この場合には、ステップＳ２８５により、ステップＳ２３０で設定されたＷｉｎ０が、そのままバッテリ１８のＷｉｎとなる（Ｗｉｎ＝Ｗｉｎ０）。
【０１３７】
一方で、ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、Ｉｂ＜Ｉｔａｇのとき（Ｓ２７０のＹＥＳ判定時）には、充電電流がＩｔａｇに達しているため、フラグＦＬＧをオンする。このとき、ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、ステップＳ２９０により、回生制限をオンする。充電電流を現状よりも減少させなければ、Ｉｂが許容入力電流値Ｉｌｉｍに達する虞があるからである。
【０１３８】
回生制限がオンされると、ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、ステップＳ２９５により、ステップＳ２４０で設定された回生制限レートに従ってＷｉｎを設定する。具体的には、前回の制御周期におけるＷｉｎから、当該回生制限レートに従って正方向に変化させるように、Ｗｉｎが設定される。回生制限レートに従ってバッテリ１８の充電電力上限値（｜Ｗｉｎ｜）が減少することによって、バッテリ１８の充電電流が減少する。この結果、負極電位の低下が抑制されて、リチウム金属の析出が防止される。ステップＳ２３０，Ｓ２８０〜Ｓ２９５の処理は、図９のＷｉｎ設定部３６０の機能に対応する。
【０１３９】
このように本実施の形態によれば、リチウムイオン二次電池を搭載した車両において、回生発電中にＬｉ析出抑制制御のために充電電流を制限する際に、ブレーキ液圧回路８０における液圧制御のアクチュエータ（たとえば、リニアソレノイドバルブ）の累積動作回数に基づいて、Ｌｉ析出抑制制御での充電電力制限（回生制限）を実行する。
【０１４０】
したがって、アクチュエータの累積使用回数に応じて液圧制御の応答レートが低下しても、液圧制動力の遅れが発生しないように、Ｌｉ析出抑制制御による充電電力制限（回生制限）を制限できる。この結果、Ｌｉ析出抑制制御による充電電力制限（回生制限）により、ユーザに違和感を与えることを防止できる。また、アクチュエータの累積使用回数が少ないため、液圧制御の応答レート低下の可能性が低い状態では、充電電力制限を開始する条件を緩和（すなわち、マージン電流ΔＩｍｒを減少）することができる。これにより、回生エネルギを最大限確保することによって、車両のエネルギ効率（すなわち、燃費）を向上することができる。
【０１４１】
なお、本発明の実施の形態によるブレーキ協調制御が適用される車両は、図１に例示したハイブリッド車５に限定されるものではない。本発明は、電動機による回生制動力と、液圧の供給に応じた液圧制動力との組合せによって制動力を確保する構成を有するものであれば、搭載される電動機（モータジェネレータ）の個数や駆動系の構成に関らず、ハイブリッド車の他に、エンジンを搭載しない電気自動車および燃料電池自動車等を含む電動車両全般に共通に適用できる。特に、ハイブリッド車の構成についても、図１の例示に限定されることはなく、パラレル式のハイブリッド車を始めとして、任意の構成のものに、本願発明を適用可能である点について、確認的に記載する。また、走行用電動機を搭載していない車両であっても、回生制動力を発生する電動機を搭載していれば、本願発明を適用可能である。
【０１４２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１４３】
この発明は、リチウムイオン二次電池を搭載した車両における、回生制動力と液圧制動力とを協調させた電子制御式ブレーキシステムに適用することができる。
【符号の説明】
【０１４４】
５ ハイブリッド車、１０ 制動装置、１２ 駆動輪、１４ リダクションギヤ、１６ 電力制御ユニット、１８ バッテリ、１９ バッテリセンサ、２０ エンジン、２２ ブレーキペダル、３４ エンジン回転数センサ、３６ ＩＧスイッチ、４０ 第１ＭＧ、４１，６１ 回転位置センサ、６０ 第２ＭＧ、８０ ブレーキ液圧回路、８１ 液圧ブースタ、８２ ポンプモータ、８３ アキュムレータ、８４ リザーバ、８５ 液圧制御回路、８６〜８８ 液圧センサ、８９ ストロークシミュレータ、９０，９１ 流体路、１００ 動力分割機構、１０２ 第１リングギヤ、１０２ａ リングギヤ軸、１０４ 第１ピニオンギヤ、１０６ 第１キャリア、１０８ 第１サンギヤ、１６０ ブレーキキャリパ、１６１ ホイールシリンダ、１６２ ブレーキディスク、１６４ ドライブシャフト、１６５ 車速センサ、２００ 変速機、２０２ 第２リングギヤ、２０４ 第２ピニオンギヤ、２０６ 第２キャリア、２０８ 第２サンギヤ、３００ ブレーキＥＣＵ、３０２ ＨＶ−ＥＣＵ、３０４ エンジンＥＣＵ、３０６ 電源ＥＣＵ、３１０ 通信バス、３１５ 液圧制御部、３２０ アクチュエータ動作回数カウント部、３３０ 回生制限レート設定部、３４０ ＳＯＣ算出部、３５０ 電流判定部、３６０ Ｗｉｎ設定部、５０１ ソレノイドコア、５０２ プランジャ、５０５ 付勢手段、５０６ 接点、Ｃｓｖ 累積動作回数（アクチュエータ）、Ｆｅ 電磁力、ＦＬＧ フラグ（回生制限）、ＦＬＨ，ＦＲＨ，ＲＬＨ，ＲＲＨ 制御ソレノイドバルブ（保持バルブ）、ＦＬＲ，ＦＲＲ，ＲＬＲ，ＲＲＲ 制御ソレノイドバルブ（減圧バルブ）、Ｆｓ 付勢力、Ｉｂ バッテリ電流、ΔＩｍｒ マージン電流、Ｉｌｉｍ 許容入力電流値、Ｉｌｉｍ［０］ 初期値（許容入力電流値）、Ｉｔａｇ 入力電流制限目標値、Ｎｍ１，Ｎｍ２ 回転数（ＭＧ）、Ｎｔｈ しきい値（アクチュエータ累積動作回数）、Ｐａｃ アキュムレータ圧、Ｐｒ 回生制限レート、Ｐｒｇ レギュレータ圧、Ｐｒｔ 液圧応答レート、Ｐｗｃ＊ 指令値（ホイールシリンダ圧）、Ｐｗｃ 検出値（ホイールシリンダ圧）、ＳＣＣ，ＳＭＣ，ＳＲＣ，ＳＳＣ 切換ソレノイドバルブ、ＳＬＡ，ＳＬＲ リニアソレノイドバルブ（アクチュエータ）、Ｓｖｌ 制御信号（ブレーキ液圧回路）、Ｔｂ バッテリ温度、Ｔｂｋ＊ 液圧ブレーキトルク、Ｔｒ＊ 要求制動トルク、Ｖ 車速、Ｖｂ バッテリ電圧。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の制御装置に関し、より特定的には、回生制動力および液圧制動力によるブレーキ協調制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両駆動用電動機を搭載したハイブリッド車や電気自動車等の電動車両では、制動時には車両駆動用電動機による回生制動力と、液圧制動装置による制動力（以下、液圧制動力とも称する）とを協調させて、車両全体での要求制動力を確保する制動力制御が実用化されている（たとえば、特許文献１〜３）。以下では、このような制動力制御を「ブレーキ協調制御」とも称する。回生制動による発電電力を車載蓄電装置の充電電力として回収することによって、車両のエネルギ効率すなわち燃費が改善される。
【０００３】
特開２０１０−１０４０８７号公報（特許文献１）には、回生制動および液圧による摩擦制動のブレーキ協調制御において、所定走行距離当りの制動回数に基づいて、電動機の回生トルク、すなわち回生制動力を増大させることが記載されている。
【０００４】
また、特開２０１０−１０４０８６号公報（特許文献２）には、車両の減速時のブレーキ協調制御において、減速度が所定値以上であり、かつ、車速が所定値以上である状態の経過時間に基づいて、電動機の回生トルク量を増大させる制御が記載されている。
【０００５】
特開２０１０−１４１９９７号公報（特許文献３）には、電動車両のブレーキ協調制御において、蓄電装置の充電電力上限値の変化速度に対応して、回生制動力を制限する充電電力上限値の基準値を可変に設定することが記載されている。これにより、回生制動および液圧制動の両方を使用する状態から液圧制御のみを使用する状態への移行時に、液圧上昇のために必要となる時間を確保することができる。
【０００６】
一方、車載蓄電装置として、リチウムイオン二次電池の適用が進められている。リチウムイオン二次電池は、エネルギ密度が高く、出力電圧が高いことから、大きな電池容量および高電圧を必要とする車載蓄電装置として好適である。
【０００７】
しかしながら、リチウムイオン二次電池は、使用態様によっては、負極表面にリチウム金属が析出することによって、電池の発熱あるいは性能低下を招く虞があることが知られている。そのため、国際公開第２０１０／００５０７９号（特許文献４）には、リチウムイオン二次電池の負極でのリチウム金属の析出を抑制するために、充放電履歴に基づき、バッテリへの入力許可電力を調整する制御が記載されている。具体的には、バッテリ電流の履歴に基づいて、リチウム金属が析出しない最大電流値を逐次算出するとともに、バッテリ電流が当該最大電流値を超えないように、バッテリへの入力許可電力を調整することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−１０４０８７号公報
【特許文献２】特開２０１０−１０４０８６号公報
【特許文献３】特開２０１０−１４１９９７号公報
【特許文献４】国際公開第２０１０／００５０７９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１〜３に記載されるようなブレーキ協調制御を行なう車両では、減速時に回生制動力の比率を高めるほど、燃費を向上できる。したがって、リチウムイオン二次電池を車載蓄電装置とする車両では、リチウム金属析出を抑制した上で、可能な限り回生制動の分担を高めることが好ましい。
【００１０】
しかしながら、特許文献４に示されるように、リチウム金属の析出が懸念されるような充電状態となった場合には、バッテリへの充電電力を制限する必要があるため、回生制動力も制限される。このような充電制限を開始すると、ブレーキ協調制御によって、リチウム金属の析出を抑制するために回生制動力を低下する一方で、その低下分を液圧制動力に置換えることが必要となる。
【００１１】
この際に、回生制動力を高いレートで変化させると、特許文献１〜３にも記載されるように、液圧制動力の応答遅れの問題から、車両制動力に瞬間的な変動が生じる虞がある。このような制動力の変動が生じると、車両の制動性能に影響がなくとも、車両ユーザに違和感を与える可能性がある。したがって、回生電力の確保によるエネルギ効率の向上と、瞬間的な制動力変動の抑制との両立が課題となる。
【００１２】
この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、リチウムイオン二次電池を搭載した車両において、リチウム金属の析出を抑制するように充電を制限する制御を実行した上で、回生発電による回収エネルギを確保しつつ、当該制御の影響による車両制動力の瞬間的な変動が発生しないように、ブレーキ協調制御を行なうことである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明のある局面においては、車両の制御装置であって、車両は、リチウムイオン二次電池からなるバッテリと、供給される液圧に応じた制動力を車輪に作用させるように構成された制動装置と、車輪との間で回転力を相互に伝達可能に構成されたモータジェネレータと、モータジェネレータの出力トルクを制御するようにバッテリとモータジェネレータとの間で双方向の電力変換を実行するための電力制御器とを備える。制御装置は、バッテリの充放電履歴に基づいて、バッテリの負極電位がリチウム基準電位まで低下することを防止するようにバッテリの充電電力上限値を調整するための充電制御手段と、調整された充電電力上限値の範囲内でモータジェネレータが回生制動力を発生するように、ブレーキペダル操作に対応した要求制動力に対する、制動装置による液圧制動力と回生制動力との分担を決定するための制動制御手段と、制動装置へ供給される液圧を制御するためのアクチュエータの累積動作回数をカウントするための計数手段とを備える。充電制御手段は、負極電位の低下を防止するために充電電力上限値を制限する際における充電電力上限値の制限度合を、計数手段によって検出された累積動作回数に応じて低下させるための設定手段を含む。
【００１４】
好ましくは、設定手段は、累積動作回数が所定の閾値を超えた場合には、充電電力上限値を低下させる際の時間変化率を示す制限レートを、累積動作回数が閾値よりも少ない場合よりも低い値に設定する。充電制御手段は、充放電履歴に基づいてバッテリの負極にリチウム金属が析出しない最大電流として入力許容電流値を逐次設定するとともに、当該入力許容電流値に対して、制限レートが高いほど小さい値に設定されるマージンを有するように入力電流制限目標値を決定するための手段と、バッテリの充電電流が入力電流制限目標値を超えたときに、充電電力上限値を制限レートに従って減少させるための手段とをさらに含む。
【００１５】
さらに好ましくは、アクチュエータは、液圧を変化させる場合に開閉されるように構成されたソレノイドバルブである。
【００１６】
好ましくは、充電電力上限値の制限を開始する条件は、制限度合が高いほど緩和される。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、リチウムイオン二次電池を搭載した車両において、リチウム金属の析出を抑制するように充電を制限する制御を実行した上で、回生発電による回収エネルギを確保しつつ、当該制御の影響による車両制動力の瞬間的な変動によってユーザに違和感を与えないように、ブレーキ協調制御を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態による車両の制御装置を搭載した車両の代表例として示されるハイブリッド車の概略構成を説明するブロック図である。
【図２】図１に示したブレーキ液圧回路の具体的な構成例を示すブロック図である。
【図３】図２に示したリニアソレノイドバルブの概略構造図である。
【図４】回生制動力および液圧制動力によるブレーキ協調制御の例を説明する概念図である。
【図５】図１に示したハイブリッド車におけるブレーキ協調制御の制御処理手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態によるハイブリッド車で実行されるＬｉ析出抑制制御を説明する波形図である。
【図７】Ｌｉ析出抑制制御による回生制限を説明する波形図である。
【図８】ブレーキ液圧回路における液圧制御の応答遅れを説明する概念的な波形図である。
【図９】本発明の実施の形態による車両におけるＬｉ析出抑制制御と組み合わされたブレーキ協調制御を説明する機能ブロック図である。
【図１０】リニアソレノイドバルブの動作回数の定義を説明するための概念的な動作波形図である。
【図１１】本発明の実施の形態による車両におけるＬｉ析出抑制制御によるＷｉｎの設定処理を説明するフローチャートである。
【図１２】アクチュエータ（リニアソレノイドバルブ）の累積動作回数に応じて回生制限レートを設定する処理を説明するフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態におけるアクチュエータ（リニアソレノイドバルブ）の累積動作回数と回生制限レートの設定値との関係を説明する概念的な波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は原則的に繰返さないものとする。
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態による車両の制御装置を搭載した車両の代表例として示されるハイブリッド車の概略構成を説明するブロック図である。
【００２１】
図１を参照して、ハイブリッド車５は、制動装置１０と、駆動輪１２と、リダクションギヤ１４と、エンジン２０と、発電およびエンジン始動用の第１モータジェネレータ（以下、第１ＭＧと記載する）４０と、車両駆動用の第２モータジェネレータ（以下、第２ＭＧと記載する）６０と、ブレーキ液圧回路８０と、動力分割機構１００と、変速機２００とを含む。
【００２２】
ハイブリッド車５は、電力制御ユニット１６と、リチウムイオン二次電池によって構成されるバッテリ１８と、ブレーキペダル２２と、ブレーキＥＣＵ（Electronic Control Unit）３００と、ＨＶ−ＥＣＵ３０２と、エンジンＥＣＵ３０４と、電源ＥＣＵ３０６とをさらに含む。代表的には、各ＥＣＵは、図示しない、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、入出力ポートおよび通信ポートを含むマイクロコンピュータによって構成される。各ＥＣＵの少なくとも一部は、電子回路等のハードウェアにより所定の数値・論理演算処理を実行するように構成されてもよい。
【００２３】
ブレーキＥＣＵ３００と、ＨＶ−ＥＣＵ３０２と、エンジンＥＣＵ３０４と、電源ＥＣＵ３０６とは、通信バス３１０を用いて相互に通信可能に接続される。
【００２４】
電源ＥＣＵ３０６には、ＩＧスイッチ３６が接続される。電源ＥＣＵ３０６は、運転者がＩＧスイッチ３６に対してハイブリッド車５のシステムを起動する操作をした場合に、ブレーキペダル２２が踏み込まれていることを条件として、図示しないＩＧリレー（あるいは、ＩＧリレーおよびＡＣＣリレー）をオンする。これに応じて、ハイブリッド車５を構成する電気機器群に電源が供給されることによって、ハイブリッド車５が走行可能な状態となる。
【００２５】
なお、本実施の形態においては、ブレーキＥＣＵ３００と、ＨＶ−ＥＣＵ３０２と、エンジンＥＣＵ３０４と、電源ＥＣＵ３０６とは、別個のＥＣＵとして説明したが、これら複数のＥＣＵのうちの一部または全部の機能を統合したＥＣＵを設けてもよい。
【００２６】
エンジン２０は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの燃料を燃焼させて動力を出力する公知の内燃機関であって、スロットル開度（吸気量）や燃料供給量、点火時期などの運転状態を電気的に制御できるように構成されている。エンジン２０には、エンジン回転数センサ３４が設けられる。エンジン回転数センサ３４は、エンジン２０の回転数を検出して、検出されたエンジン２０の回転数を示す信号をエンジンＥＣＵ３０４に送信する。
【００２７】
エンジンＥＣＵ３０４は、エンジン回転数センサ３４を始めとする各種センサからの信号に基づいて、エンジン２０の燃料噴射量、点火時期および吸入空気量等を制御する。これにより、ＨＶ−ＥＣＵ３０２によって定められた目標回転数および目標トルクで動作するように、エンジン２０が制御される。
【００２８】
バッテリ１８は、リチウムイオン二次電池によって構成される。リチウムイオン二次電池は、エネルギ密度が高く、他の二次電池に比べ初期回路電圧および平均動作電圧が高い。このことから、リチウムイオン二次電池は、大きな電池容量、高い電圧を必要とする車両の車載蓄電装置に好適である。また、リチウムイオン二次電池は、クーロン効率が１００％に近いことから充放電効率が高く、したがって、他の二次電池に比べエネルギの有効利用が可能であるという利点も有する。
【００２９】
しかしながら、特許文献４にも示されるように、リチウムイオン二次電池は、充電条件によっては、負極表面にリチウム金属が析出する虞がある。このため、本実施の形態では、特許文献４と同様に、リチウムイオン二次電池でのリチウム金属析出を抑制するためにバッテリ１８への充電を制限する制御（以下、「Ｌｉ析出抑制制御」とも称する）を実行するものとする。
【００３０】
バッテリ１８には、バッテリ１８の状態値を検出するためのバッテリセンサ１９が設けられる。たとえば、バッテリセンサ１９は、状態値として、バッテリ電流Ｉｂ、バッテリ電圧Ｖｂおよびバッテリ温度Ｔｂを検出するように構成される。バッテリセンサ１９によって検出された状態値は、ＨＶ−ＥＣＵ３０２へ送信される。
【００３１】
以下では、バッテリ電流Ｉｂについて、バッテリ１８の放電時には正値（Ｉｂ＞０）とする一方で、充電時には負値（Ｉｂ＜０）で示すものとする。ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、逐次送信されるバッテリ電流Ｉｂに基づいて、バッテリ１８の充放電履歴を把握することができる。
【００３２】
第１ＭＧ４０および第２ＭＧ６０の各々は、たとえば、三相交流回転電機であって、電動機（モータ）としての機能と発電機（ジェネレータ）としての機能とを有する。
【００３３】
第１ＭＧ４０および第２ＭＧ６０には、図示しないロータの回転位置（角度）を検出するための回転位置センサ４１および６１が、それぞれ設けられる。
【００３４】
第１ＭＧ４０および第２ＭＧ６０は、電力制御ユニット（ＰＣＵ）１６を介して、バッテリ１８と接続される。ＰＣＵ１６は、図示しない複数の電力用半導体スイッチング素子を含んで構成されたインバータおよび／またはコンバータを有する。ＰＣＵ１６は、ＨＶ−ＥＣＵ３０２からの制御指示に従って、第１ＭＧ４０および第２ＭＧ６０と、バッテリ１８との間の双方向の電力変換を実行する。ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、第１ＭＧ４０の出力トルクおよび第２ＭＧ６０の出力トルクを、それぞれのトルク指令値に合致させるように、ＰＣＵ１６における電力変換を制御する。
【００３５】
動力分割機構１００は、エンジン２０と第１ＭＧ４０との間に設けられるプラネタリギヤである。動力分割機構１００は、エンジン２０から入力された動力を、第１ＭＧ４０への動力とドライブシャフト１６４を介在させて駆動輪１２に連結されるリダクションギヤ１４への動力とに分割する。ドライブシャフト１６４には、車速センサ１６５が設けられる。車速センサ１６５によって検出されたドライブシャフト１６４の回転数に基づいて、ハイブリッド車５の車速Ｖが検出される。
【００３６】
動力分割機構１００は、第１リングギヤ１０２と、第１ピニオンギヤ１０４と、第１キャリア１０６と、第１サンギヤ１０８とを含む。第１サンギヤ１０８は、第１ＭＧ４０の出力軸に連結された外歯歯車である。第１リングギヤ１０２は、第１サンギヤ１０８に対して同心円上に配置された内歯歯車である。第１リングギヤ１０２は、第１リングギヤ１０２とともに回転するリングギヤ軸１０２ａを介して、リダクションギヤ１４に連結される。第１ピニオンギヤ１０４は、第１リングギヤ１０２および第１サンギヤ１０８のそれぞれに噛合う。第１キャリア１０６は、第１ピニオンギヤ１０４を自転かつ公転自在に保持し、エンジン２０の出力軸に連結される。
【００３７】
すなわち、第１キャリア１０６が入力要素であって、第１サンギヤ１０８が反力要素であって、第１リングギヤ１０２が出力要素である。そして、リングギヤ軸１０２ａに出力された駆動力（トルク）が、リダクションギヤ１４およびドライブシャフト１６４を経由して、駆動輪１２へ伝達される。
【００３８】
エンジン２０の作動中においては、第１キャリア１０６に入力されるエンジン２０の出力トルクに対して、第１ＭＧ４０による反力トルクを第１サンギヤ１０８に入力すると、これらのトルクを加減算した大きさのトルクが、出力要素である第１リングギヤ１０２に現れる。その場合、第１ＭＧ４０のロータがそのトルクによって回転されるので、第１ＭＧ４０は発電機として機能する。また、第１リングギヤ１０２の回転数（出力回転数）を一定とした場合、第１ＭＧ４０の回転数を変化させることにより、エンジン２０の回転数を連続的に（無段階に）変化させることができる。すなわち、エンジン回転数をたとえば燃費が最もよい回転数に設定する制御を、第１ＭＧ４０を制御することによって行なうことができる。その制御は、ＨＶ−ＥＣＵ３０２によって行われる。
【００３９】
ハイブリッド車５の走行中にエンジン２０を停止させている場合には、第２ＭＧ６０が正回転する一方で第１ＭＧ４０が逆回転している。その状態から第１ＭＧ４０を電動機として機能させて正回転方向にトルクを出力させると、第１キャリア１０６に連結されているエンジン２０に正回転方向のトルクを作用させることができる。したがって、第１ＭＧ４０によってエンジン２０を始動（モータリングあるいはクランキング）することができる。その場合、リダクションギヤ１４にはその回転を止める方向のトルクが作用する。したがって、車両を走行させるための駆動力は、第２ＭＧ６０の出力トルクを制御することにより維持できるとともに、同時にエンジン２０の始動を円滑に行なうことができる。図１に示されるハイブリッド車５のハイブリッド形式は、機械分配式あるいはスプリットタイプと称されている。
【００４０】
ハイブリッド車５の回生制動時には、リダクションギヤ１４および変速機２００を経由して、駆動輪１２により第２ＭＧ６０が駆動される。これにより、第２ＭＧ６０は発電機として作動する。この結果、第２ＭＧ６０は、制動エネルギを電力に変換する回生ブレーキとして作用する。第２ＭＧ６０により発電された電力は、ＰＣＵ１６を経由してバッテリ１８に蓄えられる。第２ＭＧ６０の発電電力は、第２ＭＧ６０のトルクおよび回転数の積によって決まるので、第２ＭＧ６０のトルクによって、回生制動による発電電力を調整することができる。
【００４１】
変速機２００は、リダクションギヤ１４と第２ＭＧ６０との間に設けられるプラネタリギヤである。変速機２００は、第２ＭＧ６０の回転数を変速してリダクションギヤ１４に伝達する。なお、変速機２００を省略し、第２ＭＧ６０の出力軸をリダクションギヤ１４に直結する構成としてもよい。
【００４２】
変速機２００は、第２リングギヤ２０２と、第２ピニオンギヤ２０４と、第２キャリア２０６と、第２サンギヤ２０８とを含む。第２サンギヤ２０８は、第２ＭＧ６０の出力軸に連結された外歯歯車である。第２リングギヤ２０２は、第２サンギヤ２０８に対して同心円上に配置された内歯歯車である。第２リングギヤ２０２は、リダクションギヤ１４に連結される。第２ピニオンギヤ２０４は、第２リングギヤ２０２および第２サンギヤ２０８のそれぞれに噛合う。第２キャリア２０６は、第２ピニオンギヤ２０４を自転かつ公転自在に保持する。第２キャリア２０６は、回転しないように、図示しないケース等に固定される。
【００４３】
変速機２００は、摩擦係合要素を用いてＨＶ−ＥＣＵ３０２からの制御信号に基づいてプラネタリギヤの各要素の回転を制限したり、回転を同期させたりすることによって、第２ＭＧ６０の回転速度を１段階あるいは複数の段階で変速してリダクションギヤ１４に伝達するものであってもよい。
【００４４】
ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、車両状態に適した走行を行なうための走行制御を実行する。たとえば、車両発進時および低速走行時には、エンジン２０を停止した状態で、第２ＭＧ６０の出力によってハイブリッド車５は走行する。定常走行時には、エンジン２０を始動して、エンジン２０および第２ＭＧ６０の出力によってハイブリッド車５は走行する。特に、エンジン２０を高効率の動作点で動作させることによって、ハイブリッド車５の燃費が向上する。具体的には、ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、図示しないアクセルペダルの操作量を反映して、車両全体の要求駆動力を設定するとともに、上記走行制御が実現されるように、エンジン２０、第１ＭＧ４０および第２ＭＧ６０の動作指令値（代表的には、回転数指令値および／またはトルク指令値）を設定する。
【００４５】
また、ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、バッテリセンサ１９によって検出された状態値（バッテリ電流Ｉｂ，バッテリ電圧Ｖｂ，バッテリ温度Ｔｂ）に基づいて、バッテリ１８のＳＯＣ（State of Charge）を推定する。ＳＯＣは、満充電量に対する現在の充電量を百分率で示した値で示される。ＳＯＣの推定手法については、公知の任意の手法を適用できるため、詳細な説明は繰返さない。
【００４６】
さらに、ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、少なくともＳＯＣに基づいて、バッテリ１８へ充電する電力の制限値を示す入力許可電力値（以下、Ｗｉｎとも称する）、およびバッテリ１８から放電する電力の制限値を示す出力許可電力値（以下、Ｗｏｕｔとも称する）を設定する。バッテリ１８への入出力電力（以下、単にバッテリ電力とも称する）についても、バッテリ１８の放電時には正値とする一方で、充電時には負値で示す。このため、Ｗｏｕｔは零または正値であり（Ｗｏｕｔ≧０）、Ｗｉｎは零または負値である（Ｗｉｎ≦０）。ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、バッテリ電力がＷｉｎ〜Ｗｏｕｔの電力範囲に収まるように制限して、第１ＭＧ４０および第２ＭＧ６０の動作指令値を設定する。
【００４７】
次に、ハイブリッド車５のブレーキシステムについて説明する。
制動装置１０は、ブレーキキャリパ１６０と、円板形状のブレーキディスク１６２とを含む。ブレーキディスク１６２は、ドライブシャフト１６４に回転軸が一致するように固定される。ブレーキキャリパ１６０は、ホイールシリンダ（図１には示さず）とブレーキパッド（図示せず）とを含む。ブレーキ液圧回路８０からブレーキキャリパ１６０に液圧が供給されることによって、ホイールシリンダが作動する。作動したホイールシリンダがブレーキパッドをブレーキディスク１６２に押し付けることによって、ブレーキディスク１６２の回転が制限される。これにより、制動装置１０は、ブレーキ液圧回路８０からの供給液圧Ｐｗｃに応じた液圧制動力を発生する。すなわち、制動装置１０は「制動装置」に対応する。
【００４８】
ブレーキ液圧回路８０は、ブレーキＥＣＵ３００からの動作指令に応じて制御されて、制動装置１０への供給液圧Ｐｗｃを制御する。
【００４９】
図２は、図１に示したブレーキ液圧回路８０の具体的な構成例を示すブロック図である。
【００５０】
図２を参照して、ブレーキ液圧回路８０は、液圧ブースタ８１と、ポンプモータ８２と、アキュムレータ８３と、リザーバ８４と、液圧制御回路８５と、ストロークシミュレータ８９とを含む。
【００５１】
液圧制御回路８５は、切換レノイドバルブＳＳＣ，ＳＭＣ，ＳＲＣ，ＳＣＣと、通常ブレーキ時のホイールシリンダ油圧を制御するためのリニアソレノイドバルブＳＬＡ，ＳＬＲと、制御ソレノイドバルブＦＬＨ，ＦＬＲ，ＦＲＨ，ＦＲＲ，ＲＬＨ，ＲＬＲ，ＲＲＨ，ＲＲＲと、液圧センサ８６〜８８とを含む。各ソレノイドバルブの動作は、ブレーキＥＣＵ３００からの制御信号Ｓｖｌに応答して制御される。
【００５２】
液圧ブースタ８１は、ブレーキペダル２２の踏力を増幅するように、当該踏力に応じた液圧（レギュレータ圧Ｐｒｇ）を発生するように構成される。液圧ブースタ８１からのレギュレータ圧Ｐｒｇは、液圧センサ８７によって検出することができる。液圧センサ８７による検出値は、ブレーキＥＣＵ３００へ送出される。
【００５３】
ブレーキＥＣＵ３００は、検出されたレギュレータ圧Ｐｒｇに基づいて、ブレーキペダル２２の操作量（踏力）を検知することが可能である。あるいは、ブレーキペダル２２の操作量を直接検出するストロークセンサを設けることによって、ブレーキペダル２２の操作量（踏力）を検知することも可能である。
【００５４】
ストロークシミュレータ８９は、ドライバに最適なブレーキフィーリングを与えるように、ブレーキペダル２２の操作に応じた反力をブレーキペダル２２に作用させるように構成される。
【００５５】
ポンプモータ８２は、リザーバ８４に蓄積された作動流体を増圧する。ポンプモータ８２から出力された作動流体は、アキュムレータ８３を経由して、液圧制御回路８５へ供給される。この供給液圧（アキュムレータ圧Ｐａｃ）は、液圧センサ８８によって検出することができる。液圧センサ８８によるアキュムレータ圧Ｐａｃの検出値は、ブレーキＥＣＵ３００へ送出される。ブレーキＥＣＵは、アキュムレータ圧が指令値と一致するように、ポンプモータ８２を制御する。
【００５６】
切換ソレノイドバルブＳＳＣは、ストロークシミュレータ８９へ通じる経路を開閉する。切換ソレノイドバルブＳＣＣは、後輪側の流体路９０および前輪側の流体路９１の間の経路を開閉する。切換ソレノイドバルブＳＭＣは、液圧ブースタ８１から流体路９０への経路を開閉する。切換ソレノイドバルブＳＲＣは、液圧ブースタ８１から流体路９１への経路を開閉する。切換ソレノイドバルブＳＭＣ，ＳＲＣは、通常閉じられており、切換ソレノイドバルブＳＲＣは、通常開かれている。
【００５７】
リニアソレノイドバルブＳＬＡ，ＳＬＲは、液圧センサ８６によって検出される、流体路９０，９１の液圧（ホイールシリンダ圧Ｐｗｃ）を制御する。液圧センサ８６によるホイールシリンダ圧Ｐｗｃの検出値は、ブレーキＥＣＵ３００へ送出される。
【００５８】
ブレーキＥＣＵ３００は、ホイールシリンダ圧Ｐｗｃが目標液圧に一致するように、リニアソレノイドバルブＳＬＡ，ＳＬＲの開度を制御する。ホイールシリンダ圧を増圧するときには、リニアソレノイドバルブＳＬＡが開状態（開度＞０）とされる一方でリニアソレノイドバルブＳＬＲは閉状態（開度＝０）とされる。これに対して、ホイールシリンダ圧を減圧するときには、リニアソレノイドバルブＳＬＲが開状態とされる一方でリニアソレノイドバルブＳＬＡは閉状態とされる。すなわち、リニアソレノイドバルブＳＬＡ，ＳＬＲは、制動装置１０へ供給される液圧（ホイールシリンダ圧）を制御するための「アクチュエータ」に相当する。
【００５９】
制御ソレノイドバルブＦＬＨ，ＦＬＲ，ＦＲＨ，ＦＲＲ，ＲＬＨ，ＲＬＲ，ＲＲＨ，ＲＲＲは、ＡＢＳ（Anti-lock Brake System）やトラクションコントロールシステム等の作動時に、各車輪のホイールシリンダ１６１への供給液圧を独立に制御するために設けられる。制御ソレノイドバルブは、対応のホイールシリンダ１６１への供給液圧を保持するための保持バルブＦＬＨ，ＦＲＨ，ＲＬＨ，ＲＲＨと、対応のホイールシリンダ１６１への供給液圧を低下するための減圧バルブＦＬＲ，ＦＲＲ，ＲＬＲ，ＲＲＲとを含む。ＡＢＳ等の非作動時には、各制御ソレノイドバルブは閉状態に維持される。
【００６０】
通常ブレーキ時には、リニアソレノイドバルブＳＬＡ，ＳＬＲによって制御されたホイールシリンダ圧Ｐｗｃが、各ホイールシリンダ１６１へ共通に供給される。すなわち、液圧センサ８６によって検出されるホイールシリンダ圧Ｐｗｃは、図１に示された、制動装置１０への供給液圧Ｐｗｃに対応する。
【００６１】
なお、液圧制御回路８５の異常時には、切換ソレノイドバルブＳＭＣ，ＳＲＣが開状態とされることにより、ブレーキ踏力に応じた液圧（レギュレータ圧）が、液圧ブースタ８１から各ホイールシリンダ１６１へ供給される。また、異常個所に応じて切換ソレノイドバルブＳＣＣを閉することによって、前輪側の経路と後輪側の経路とを切離すことができる。
【００６２】
図３は、図２に示したリニアソレノイドバルブの概略構造図である。図３には、代表的に、リニアソレノイドバルブＳＬＡの構造が示される。
【００６３】
図３を参照して、リニアソレノイドバルブＳＬＡは、ソレノイドコア５０１と、プランジャ５０２と、付勢手段５０５とを含む。
【００６４】
ソレノイドコア５０１は、リニアソレノイドバルブの開度を指示する制御信号に応答して、図示しない電源から電流を供給される。ソレノイドコア５０１は、供給された電流量に応じた電磁力Ｆｅをプランジャに作用させる。開度量の指示に応じて、ソレノイドコア５０１の電流量を変化させることにより、開度の制御が可能となる。
【００６５】
付勢手段５０５は、スプリング等で構成されて、プランジャ５０２に対して付勢力Ｆｓを与える。付勢力Ｆｓは、ソレノイドコア５０１による電磁力Ｆｅとは反対方向に作用する。
【００６６】
ソレノイドコア５０１の非通電時には、電磁力Ｆｅ＝０である。したがって、プランジャ５０２は、付勢力Ｆｓによって接点５０６を閉状態とする。接点５０６が閉状態のときには、アキュムレータ側からホイールシリンダ側への作動流体の経路が遮断される。確実な遮断をもたらすために、接点５０６にはコーティング材等による機械的なシール構造が設けられる。
【００６７】
一方、ソレノイドコア５０１の通電時には、付勢力Ｆｓに打ち勝つ電磁力Ｆｅが作用することによって、プランジャ５０２は、接点５０６を開状態とする。接点５０６が開状態のときには、アキュムレータ側からホイールシリンダ側への作動流体の経路が形成されることによって、ホイールシリンダ圧が上昇する。
【００６８】
リニアソレノイドバルブＳＬＲも、図３に示したリニアソレノイドバルブＳＬＡと同様の構造を有する。リニアソレノイドバルブＳＬＲでは、ホイールシリンダ圧を低下させる場合に、ソレノイドコア５０１に電流が供給されて、接点５０６が開状態とされる。
【００６９】
液圧制御のために接点５０６が開閉されることに伴って、プランジャ５０２が壁部に衝突する。したがって、衝突回数が過大になると、コーティング材の脱落あるいは、プランジャ５０２や壁部の磨耗によって、シール機能が劣化する虞がある。たとえば、当該シール構造は、通常の使用状態において想定される、一定の耐用年数におけるリニアソレノイドバルブの累積動作回数によって劣化しない強度を有するように設計される。しかしながら、高頻度にブレーキが使用されること等により、リニアソレノイドバルブの累積動作回数が設計時の想定を超えて過大になると、接点５０６におけるシール機能が劣化する虞がある。この場合には、プランジャ５０２によって作動流体を適切に遮断できなくなるため、液圧を制御する際の応答性が低下する虞がある。
【００７０】
図１に示したハイブリッド車５では、ドライバによるブレーキペダル２２の操作に対応した車両全体での要求制動力（トータル制動力）を、第２ＭＧ６０による回生制動力と、制動装置１０による液圧制動力とで分担して出力するブレーキ協調制御が実行される。図４には、液圧制動および回生制動によるブレーキ協調制御の一例が示される。
【００７１】
図４を参照して、Ｗ１０はドライバのブレーキペダル操作に基づくトータル制動力を示している。一方で、Ｗ２０は第２ＭＧ６０によって発生される回生制動力を示している。回生制動力および液圧制動力の和によって、トータル制動力が確保されることが理解される。なお、図示しないが、エンジンを搭載するハイブリッド車においては、上記の液圧制動力と回生制動力に加えて、いわゆるエンジンブレーキによる機関制動力も発生される。したがって、厳密には、必要に応じて機関制動力も考慮に入れた上で、回生制動力および液圧制動力が決められる。ただし、以下では、記載を簡単にするために、機関制動力＝０として説明を進める。
【００７２】
ここで、回生制動力すなわち、第２ＭＧ６０が出力する制動トルクは、バッテリ１８への入力電力がＷｉｎを超えない範囲内（すなわち、Ｐｂ＞Ｗｉｎとなる範囲内）に制限される。したがって、Ｗｉｎが制限されると、図４に示される本来の回生制動力が確保できなくなる可能性がある。特に、特許文献４にも示されるＬｉ析出抑制制御を適用した場合には、回生制動力の発生中に、Ｗｉｎが正方向に変化する可能性がある。この場合には、バッテリ１８の保護のために、回生制動力を速やかに減少させる必要が生じる。
【００７３】
この際には、回生制動力の減少分に対応させて、液圧制動力を増加させる必要がある。しかしながら、特許文献１等にも記載されるように、回生制動力が急激に減少してしまうような場合には、液圧制動力の増加（液圧の上昇）が追従できず、目標とするトータル制動力が瞬間的に確保できなくなってしまう可能性がある。そうすると、車両の制動性能には影響がなくとも、車両ユーザに違和感を与える可能性がある。
【００７４】
したがって、本実施の形態による車両では、Ｌｉ析出抑制制御の適用を考慮したブレーキ協調制御における回生電力の制限を、以下のように設定する。
【００７５】
図５は、図１に示したハイブリッド車５におけるブレーキ協調制御の制御処理手順を示すフローチャートである。
【００７６】
図５に示すフローチャートによる制御処理は、一定の制御周期毎にＨＶ−ＥＣＵ３０２によって実行される。また、図５に示した各ステップは、ＨＶ−ＥＣＵ３０２によるソフトウェア処理および／またはハードウェア処理によって実現されるものとする。
【００７７】
図５を参照して、ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、ステップＳ１００により、ハイブリッド車５の車両状態を入力する。車両状態には、ブレーキペダル２２の操作量であるブレーキペダル操作量ＢＰと、車速Ｖと、第１ＭＧ４０の回転数Ｎｍ１と、第２ＭＧ６０の回転数Ｎｍ２とが含まれる。
【００７８】
ブレーキペダル操作量ＢＰは、たとえば、図２の液圧センサ８７によって検出されたレギュレータ圧Ｐｒｇに基づいて検知される。車速Ｖは、車速センサ１６５の出力に基づいて検知される。回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、第１ＭＧ４０および第２ＭＧ６０に取付けられた回転位置センサ４１，６１の出力に基づいて演算できる。
【００７９】
ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、ステップＳ１１０により、ハイブリッド車５の車両状態に基づいて、車両全体での要求制動トルクＴｒ＊を設定する。要求制動トルクＴｒ＊は、図４に示したトータル制動力に対応する。
【００８０】
代表的には、要求制動トルクＴｒ＊は、ステップＳ１００で入力されたブレーキペダル操作量ＢＰおよび車速Ｖに基づいて、リングギヤ軸１０２ａに出力すべき制動トルクとして算出される。たとえば、ブレーキペダル操作量ＢＰおよび車速Ｖと要求制動トルクＴｒ＊との関係を予め定めたマップを予め作成して、ＨＶ−ＥＣＵ３０２内の図示しないメモリに記憶しておくことができる。そして、ステップＳ１１０では、ステップＳ１００で入力されたブレーキペダル操作量ＢＰおよび車速Ｖに基づいて当該マップを参照することによって、要求制動トルクＴｒ＊を設定することができる。
【００８１】
続いて、ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、ステップＳ１２０により、バッテリ１８のＷｉｎを読込む。Ｗｉｎを設定するための制御処理については、後ほど詳細に説明する。｜Ｗｉｎ｜（Ｗｉｎ≦０）は、現在（当該制御周期）における、バッテリ１８の充電電力の大きさの最大値、すなわち「充電電力上限値」を示す。また、充電時（Ｉｂ＜０）におけるバッテリ電流Ｉｂの大きさ（｜Ｉｂ｜）について、以下では「充電電流」とも表記する。
【００８２】
ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、ステップＳ１３０では、図４に示したブレーキ協調制御に従って、要求制動トルクＴｒ＊のうちの回生制動トルクの分担量を決定する。この分担量に基づいて、回生制動力を発生する第２ＭＧ６０のトルク指令値（第２ＭＧトルクＴｍ２＊）が設定される。
【００８３】
回生制動の際に、第２ＭＧ６０は、トルクおよび回転数の積に従った電力を発電する。したがって、バッテリ電力（Ｐｂ＝Ｖｂ・Ｉｂ）が、ステップＳ１２０で読込まれたＷｉｎを超えないようにする必要がある。すなわち、｜Ｐｂ｜＜｜Ｗｉｎ｜とする必要がある。したがって、ステップＳ１３０では、｜Ｐｂ｜＜｜Ｗｉｎ｜となる範囲内に限定した上で、ブレーキ協調制御のための第２ＭＧトルクＴｍ２＊が設定される。
【００８４】
さらに、ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、ステップＳ１４０では、下記（１）式に従って液圧ブレーキトルクＴｂｋ＊を設定する。なお、（１）式中のＧｒは、変速機２００の減速比である。
【００８５】
Ｔｂｋ＊＝Ｔｒ＊−Ｔｍ２＊・Ｇｒ …（１）
このようにして、要求制動トルクＴｒ＊を、回生制動トルク（Ｔｍ２＊）および液圧ブレーキトルク（Ｔｂｋ＊）によって分担するブレーキ協調制御が実現される。すなわち、ステップＳ１００〜Ｓ１４０の処理によって、「制動制御手段」の機能が実現される。
【００８６】
さらに、ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、ステップＳ１５０により、ステップＳ１４０で設定された液圧ブレーキトルクＴｂｋ＊をブレーキＥＣＵ３００（図１）に出力する。
【００８７】
ブレーキＥＣＵ３００は、液圧ブレーキトルクＴｂｋ＊に基づいて、制動装置１０に供給する目標液圧を算出する。そして、液圧センサ８６によって検出されたホイールシリンダ圧（Ｐｗｃ）がこの目標液圧に一致するように、図２に示した液圧制御回路８５を制御する。
【００８８】
次に、リチウムイオン二次電池によって構成されるバッテリ１８に対するＬｉ析出抑制制御について説明する。
【００８９】
図６および図７は、本発明の実施の形態によるハイブリッド車５で実行されるＬｉ析出抑制制御を説明する波形図である。
【００９０】
図６を参照して、時刻ｔ０からバッテリ電流Ｉｂが負方向に変化して、バッテリ１８の充電が開始される。
【００９１】
バッテリ１８の充放電履歴に応じて、バッテリ１８の許容入力電流値Ｉｌｉｍが設定される。特許文献４に記載されるように、許容入力電流値Ｉｌｉｍは、単位時間内に、バッテリ負極電位がリチウム基準電位まで低下することによってリチウム金属が析出しない最大電流値として求められる。許容入力電流値Ｉｌｉｍは、特許文献４と同様に設定することができる。すなわち、充放電履歴がない状態における許容入力電流値の初期値Ｉｌｉｍ［０］から、充電継続による減少量、放電継続による回復量、または放置による回復量を制御周期毎に加減算することによって、時刻ｔにおけるＩｌｉｍ［ｔ］が逐次求められる。
【００９２】
さらに、許容入力電流値Ｉｌｉｍに対するマージン電流ΔＩｍｒを設定して、リチウム金属の析出を防止するための入力電流制限目標値Ｉｔａｇが設定される。特許文献４に記載されるように、許容入力電流値Ｉｌｉｍを正方向にオフセットさせることによって、入力電流制限目標値Ｉｔａｇを設定することができる。この場合には、オフセットさせた電流値が、マージン電流ΔＩｍｒとなる。
【００９３】
図６に示されるように、継続的な充電によって、許容入力電流値Ｉｌｉｍおよび入力電流制限目標値Ｉｔａｇは、正方向に徐々に変化する。これによって、許容される充電電流（｜Ｉｂ｜）は減少することが理解される。そして、時刻ｔ１において、ＩｂがＩｔａｇよりも低くなると（Ｉｂ＜Ｉｔａｇ）と、リチウム金属の析出を抑制するために充電電流を制限することが必要となる。
【００９４】
このため、図７に示されるように、時刻ｔ１からバッテリ１８のＷｉｎを正方向に変化させることによって、充電電力（すなわち、回生電力）が制限される。たとえば、Ｗｉｎは、一定レート（時間変化率）によって正方向に変化される。これにより、｜Ｗｉｎ｜、すなわち、「充電電力上限値」は減少する。この際のＷｉｎの変化レートを、以下では「回生制限レート」とも称する。回生制限レートは、Ｌｉ析出抑制制御による充電電力制限（以下、「回生制限」とも称する）における制限度合の一例に相当する。
【００９５】
再び図６を参照して、時刻ｔ１からのＷｉｎの制限によって充電電流が減少して（すなわち、Ｉｂが正方向に変化）、時刻ｔ２では、再び、Ｉｂ＞Ｉｔａｇとなる。これにより、図７に示されるように、時刻ｔ２からは、回生制限が解除される。これにより、バッテリ１８のＷｉｎは、通常値まで徐々に復帰することになる。
【００９６】
このように、大きな充電電流が発生する回生制動時においては、リチウム金属の析出抑制のために、充電電流が入力電流制限目標値Ｉｔａｇに達すると、Ｗｉｎを一定の回生制限レートで変化させる回生制限が開始される。図６および図７から理解されるように、マージン電流ΔＩｍｒが大きくなるほど、回生制限の開始条件が厳しくなる。一方で、マージン電流ΔＩｍｒを小さくすると、回生制限の開始条件を緩和することによって、回生発電によって回収されるエネルギを増やすことができる。
【００９７】
回生制動中に、回生制限によってＷｉｎが変化すると、図５のステップＳ１２０，Ｓ１３０の処理によって、回生制動トルクの分担（ＭＧ２トルクの絶対値）が減少するとともに、その減少分に対応して、液圧ブレーキトルクＴｂｋ＊の分担が増加する。これに応じて、ブレーキＥＣＵ３００は、制動装置１０への供給液圧Ｐｗｃを上昇させるように、ブレーキ液圧回路８０を制御する。上述のように、この際には、指令値の上昇に対する供給液圧Ｐｗｃの上昇に一定の遅れが発生する。これにより、液圧ブレーキトルクが瞬間的に不足するため、瞬間的な車両制動力の変動が生じて、ユーザに違和感を与える虞がある。
【００９８】
図８には、ブレーキ液圧回路における液圧制御の応答遅れを説明する概念的な波形図が示される。
【００９９】
図８を参照して、制動装置１０への供給液圧を上昇する際には、ホイールシリンダ圧の指令値が上昇される。そして、ブレーキＥＣＵ３００は、上昇された指令値にホイールシリンダ圧Ｐｗｃが一致するように、図２に示したリニアソレノイドバルブＳＬＡを制御する。これにより、ホイールシリンダ圧Ｐｗｃ（すなわち、制動装置１０への供給油圧）の実績値が、指令値に追従して上昇する。
【０１００】
この際にホイールシリンダ圧Ｐｗｃが指令値まで上昇するには、一定の所要時間（遅れ時間）ΔＴが存在する。液圧変化量ΔＰを遅れ時間ΔＴで除算することによって、液圧応答レートが得られる。回生制限の際に、瞬間的な車両制動力の変動を生じさせることなく液圧ブレーキトルクを増加する際のレート（時間変化率）は、液圧応答レートに依存して決まることが理解される。
【０１０１】
上述のように、制動装置１０へ供給される液圧（ホイールシリンダ圧）を制御するアクチュエータであるリニアソレノイドバルブＳＬＡ，ＳＬＲの動作回数（開閉回数）の累積値が過大になると、接点５０６（図３）におけるシール性能の経年劣化によって、液圧応答レートが低下する虞がある。このような場合に、液圧ブレーキトルクの上昇が想定よりも遅れることによって、瞬間的な車両制動力の変動する虞がある。
【０１０２】
このため、経年劣化による液圧の制御応答性の低下に対しても十分に余裕を有するように、回生制限レートを一律に低く設定する対応が考えられる。しかしながら、回生制限レートを低くしたときには、Ｉｂ＜Ｉｔａｇから開始される充電電流の制限も緩やかなものとなる。このため、リチウム金属の析出を防ぐために、ＩｂがＩｌｉｍに達することを確実に回避する観点から、図６に示したマージン電流ΔＩｍｒを大きくする必要が生じる。すなわち、回生制限のための充電電力の制限度合を低くすると、回生制限を開始する条件を厳しくする必要がある。この結果、Ｗｉｎが過度に制限されることによって、回生発電による回収エネルギが減少する。
【０１０３】
したがって、本発明の実施の形態では、以下に説明するように、ブレーキ液圧回路８０におけるアクチュエータ（リアソレノイドバルブ）の累積動作回数に基づいて、Ｌｉ析出抑制制御の回生制限レートを可変に設定する。
【０１０４】
図９は、本発明の実施の形態による車両における、Ｌｉ析出抑制制御と組み合わされたブレーキ協調制御を説明する機能ブロック図である。図９に示した各機能ブロックは、ブレーキＥＣＵ３００またはＨＶ−ＥＣＵ３０２による、ソフトウェア処理および／またはハードウェア処理により実現することができる。
【０１０５】
図９を参照して、ブレーキＥＣＵ３００は、液圧制御部３１５と、アクチュエータ動作回数カウント部３２０とを含む。ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、回生制限レート設定部３３０と、ＳＯＣ算出部３４０と、電流判定部３５０と、Ｗｉｎ設定部３６０とを有する。図９には、ＨＶ−ＥＣＵ３０２による機能のうちの、Ｌｉ析出抑制制御に係る「充電制御手段」に関連する部分の機能ブロックが示される。
【０１０６】
液圧制御部３１５は、ＨＶ−ＥＣＵ３０２により図５のフローチャートに従って設定された液圧ブレーキトルクＴｂｋ＊に基づいて、ホイールシリンダ圧の指令値Ｐｗｃ＊を発生する。さらに、液圧制御部３１５は、指令値Ｐｗｃ＊と、液圧センサ８６によって検出されたホイールシリンダ圧Ｐｗｃの実績値とに基づいて、図２に示した液圧制御回路８５（特に、リニアソレノイドバルブＳＬＡ，ＳＬＲ）を制御するための制御信号Ｓｖｌを発生する。制御信号Ｓｖｌは、ブレーキ液圧回路８０に送出される。
【０１０７】
アクチュエータ動作回数カウント部３２０は、ブレーキ液圧回路８０における液圧制御のアクチュエータ（図２の例では、リニアソレノイドバルブＳＬＡ，ＳＬＲ）の動作回数をカウントする。これにより、リニアソレノイドバルブ（アクチュエータ）の累積動作回数が求められる。動作回数は、リニアソレノイドバルブＳＬＡ，ＳＬＲの開閉を指示する制御信号（Ｓｌｖの一部）、あるいは、リニアソレノイドバルブＳＬＡ，ＳＬＲの動作状態を示す実績信号に基づいて、カウントすることができる。すなわち、アクチュエータ動作回数カウント部３２０は、「計数手段」に対応する。
【０１０８】
図１０は、リニアソレノイドバルブの動作回数の定義を説明するための概念的な動作波形図である。
【０１０９】
図１０では、説明を簡略化するために、ブレーキペダルの操作に応じた要求制動トルクＴｒ＊が一定の下で、Ｌｉ析出抑制制御による回生制限が、複数回実行された場合の波形が示されている。
【０１１０】
図１０を参照して、時刻ｔ１，ｔ３，ｔ４の各々において、回生制限がオンされる。回生制限がオンされる毎に、回生制動トルクを低下させる一方で、液圧制動トルクを上昇させる必要が生じる。すなわち、リニアソレノイドバルブが動作して、ホイールシリンダ圧Ｐｗｃが上昇することになる。このとき、リニアソレノイドバルブＳＬＡは、閉状態から、圧力を上昇させるために開放される。圧力が指令値まで上昇すると、リニアソレノイドバルブＳＬＡは、再び閉状態に復帰する。この一連の開閉動作によって、図３で説明した接点５０６での機械的な衝突が発生する。
【０１１１】
したがって、リニアソレノイドバルブが閉状態（開度＝０）から開放される（すなわち、開度＞０）となる毎に、動作回数を１増やすことにより、リニアソレノイドバルブの動作回数を計数できる。
【０１１２】
再び図９を参照して、アクチュエータ動作回数カウント部３２０によって検出された累積動作回数Ｃｓｖは、回生制限レート設定部３３０へ送られる。なお、複数のリニアソレノイドバルブ（図２中のＳＬＡ，ＳＬＲ）が存在する場合には、動作回数が最も多いリニアソレノイドバルブ、あるいは、液圧制御への影響性から予め指定された特定のリニアソレノイドバルブの動作回数を、累積動作回数Ｃｓｖとすることができる。
【０１１３】
ＳＯＣ算出部３４０は、バッテリセンサ１９によって検出された状態値（バッテリ電流Ｉｂ，バッテリ電圧Ｖｂ，バッテリ温度Ｔｂ）に基づいて、バッテリ１８のＳＯＣの推定値を算出する。以下では、ＳＯＣ推定値についても、単に「ＳＯＣ」と表記する。
【０１１４】
電流判定部３５０は、バッテリ１８の状態値およびＳＯＣに基づいて、Ｌｉ析出抑制制御による回生制限が必要な状態であるかどうかを判定する。後ほど詳細に説明するように、この判定には、バッテリ電流Ｉｂの履歴が反映される。電流判定部３５０は、Ｌｉ析出抑制制御による回生制限が必要なときにはフラグＦＬＧをオンし、そうでないときにはフラグＦＬＧをオフする。フラグＦＬＧは、Ｗｉｎ設定部３６０へ送出される。
【０１１５】
回生制限レート設定部３３０は、アクチュエータの累積動作回数Ｃｓｖの上昇に応じて、回生制限レートＰｒが低下するように、回生制限レートＰｒを設定する。すなわち、回生制限レート設定部３３０は、「設定手段」に対応する。
【０１１６】
Ｗｉｎ設定部３６０は、現在のバッテリ状態（ＳＯＣ，状態値）と、電流判定部３５０からのフラグＦＬＧと、回生制限レート設定部３３０によって設定された回生制限レートＰｒとに基づいて、バッテリ１８のＷｉｎを設定する。
【０１１７】
図１１には、図９に示したＬｉ析出抑制制御を実現するための制御処理を示すフローチャートが示される。図１２には、図１１のステップＳ２５０での制御処理を詳細に説明するフローチャートが示される。
【０１１８】
図１１に示すフローチャートによる制御処理は、一定の制御周期毎にＨＶ−ＥＣＵ３０２によって実行される。また、図１１，１２に示す各ステップは、ＨＶ−ＥＣＵ３０２によるソフトウェア処理および／またはハードウェア処理によって実現することができる。
【０１１９】
図１１を参照して、ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、ステップＳ２１０により、バッテリセンサ１９の出力に基づいて、バッテリ１８の状態値を入力する。上述のように、ステップＳ２１０で入力される状態値は、たとえば、バッテリ１８の電圧Ｖｂ、電流Ｉｂおよび温度Ｔｂを含む。ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、ステップＳ２２０では、バッテリ１８のＳＯＣを算出する。すなわち、Ｓ２１０の処理は、図９のＳＯＣ算出部３４０の機能に対応する。
【０１２０】
さらに、ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、ステップＳ２３０により、バッテリ１８のＷｉｎ０を設定する。Ｗｉｎ０は、回生制限レート処理を実行する前のＷｉｎであり、Ｌｉ析出抑制制御を考慮することなく、現在のバッテリ状態（ＳＯＣ、状態値等）に基づいて設定される。すなわち、このＷｉｎ０が、公知の手法に基づいて通常設定されるバッテリ１８のＷｉｎに相当する。たとえば、Ｗｉｎ０は、ＳＯＣおよびバッテリ温度Ｔｂに基づいて設定される。
【０１２１】
ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、ステップＳ２４０により、ブレーキＥＣＵ３００（アクチュエータ動作回数カウント部３２０）によって検出されたアクチュエータ（リニアソレノイドバルブ）の累積動作回数Ｃｓｖを入力する。そして、ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、ステップＳ２５０により、累積動作回数Ｃｓｖに基づいて、回生制限レートＰｒを設定する。
【０１２２】
図１２を参照して、ステップＳ２５０は、ステップＳ２５１〜Ｓ２５３を含む。ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、ステップＳ２５１により、累積動作回数Ｃｓｖが、所定のしきい値Ｎｔｈを超えているかどうかを判定する。しきい値Ｎｔｈは、上述のように、接点５０６のシール構造の設計時に想定した、リニアソレノイドバルブの累積動作回数に従って定めることができる。すなわち、累積動作回数Ｃｓｖがしきい値Ｎｔｈを超えたときには、シール性能の劣化による液圧応答レートの低下が懸念される状態となっている。
【０１２３】
ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、累積動作回数Ｃｓｖがしきい値Ｎｔｈを超えるまで（Ｓ２５１のＮＯ判定時）には、ステップＳ２５２に処理を進めて、回生制限レートＰｒを通常値に設定する。
【０１２４】
これに対して、累積動作回数Ｃｓｖがしきい値Ｎｔｈを超えると（Ｓ２５１のＹＥＳ判定時）、ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、ステップＳ２５３に処理を進めて、回生制限レートＰｒを、Ｓ２５２によって設定される値（通常値）よりも低く設定する。
【０１２５】
図１３には、本発明の実施の形態におけるアクチュエータ（リニアソレノイドバルブ）の累積動作回数と回生制限レートの設定値との関係が示される。
【０１２６】
図１３を参照して、累積動作回数Ｃｓｖは、使用時間（年数）の経過に従って増加していく。累積動作回数Ｃｓｖが、しきい値Ｎｔｈに達するまでは、回生制限レートＰｒは、Ｐｒ＝Ｒ１に設定される。この場合には、液圧応答レートに応じてＲ１をなるべく高く設定することにより、回生エネルギの回収を図ることができる。
【０１２７】
一方、累積動作回数Ｃｓｖがしきい値Ｎｔｈを超える時刻Ｙ１以降では、ブレーキ液圧回路８０における液圧制御応答レートの低下が懸念されるため、回生制限レートＰｒは、Ｐｒ＝Ｒ２（Ｒ２＜Ｒ１）に設定される。これに伴い、Ｌｉ析出抑制制御におけるマージン電流ΔＩｍｇについても大きく設定することになる。
【０１２８】
これにより、アクチュエータ（リニアソレノイドバルブ）の累積動作回数の増大に起因する液圧制御応答性の低下によって、ブレーキ協調制御中の回生制限によって、瞬間的な車両制動力の変動が生じることを防止できる。
【０１２９】
なお、図１３中に点線で示されるように、回生制限レートは、複数段階に徐々に低下させてもよい。累積動作回数Ｃｓｖの増加に応じて回生制限レートＰｒを低下させる態様については、ブレーキ液圧回路８０での、アクチュエータの累積動作回数の増加に伴う液圧応答レートの低下特性に合せて、任意に設定することが可能である。
【０１３０】
再び図１１を参照して、ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、ステップＳ２５５では、ステップＳ２５０で設定された回生制限レートＰｒに応じて、マージン電流ΔＩｍｒを設定する。
【０１３１】
上述のように、充電電力の制限度合を高めるために回生制限レートを高くすると、Ｉｂ＜Ｉｔａｇとなったときに、充電電流を速やかに減少させることができる。このため、回生制限を開始する条件を緩和できるので、マージン電流ΔＩｍｒを小さくすることができる。この結果、回生制動によって回収されるエネルギ量を増加することができる。
【０１３２】
このように、Ｌｉ析出抑制制御におけるマージン電流ΔＩｍｒは、回生制限レートと反対の特性で変化させる必要がある。すなわち、回生制限時における回生制限レートＰｒが高くなるほどマージン電流ΔＩｍｒを小さく設定する。反対に、回生制限時における回生制限レートＰｒが低くなるほどマージン電流ΔＩｍｒを大きく設定する。これにより、リチウム金属の析出抑制と、回生制動による回収エネルギ量の確保とを両立することができる。
【０１３３】
このような観点から、回生制限レートＰｒとマージン電流ΔＩｍｒとの間の関係を予め定めたマップを予め作成することができる。このマップは、ＨＶ−ＥＣＵ３０２内の図示しないメモリに予め記憶される。そして、ステップＳ２５５では、ステップＳ２５０で設定された回生制限レートＰｒに基づいて当該マップを参照することによって、マージン電流ΔＩｍｒを設定することができる。
【０１３４】
さらに、ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、ステップＳ２６０では、Ｌｉ析出抑制制御のための電流制御演算を実行する。すなわち、図６に説明したように、特許文献４に示す手法に基づいて、バッテリ１８の充放電履歴に基づいて、今回の制御周期における許容入力電流値Ｉｌｉｍ［ｔ］が演算される。そして、許容入力電流値Ｉｌｉｍに対して、ステップＳ２５５によって設定されたマージン電流ΔＩｍｒを設けることによって、入力電流制限目標値Ｉｔａｇが算出される。
【０１３５】
さらに、ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、ステップＳ２７０により、ステップＳ２１０に入力されたバッテリ電流Ｉｂと、ステップＳ２６０で算出された入力電流制限目標値Ｉｔａｇとを比較する。ステップＳ２５５〜Ｓ２７０の処理は、図９の電流判定部３５０の機能に対応する。
【０１３６】
ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、Ｉｂ＞Ｉｔａｇのとき（Ｓ２７０のＮＯ判定時）には、充電電流がＩｔａｇに達していないため、図９に示したフラグＦＬＧをオフする。このとき、ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、ステップＳ２８０によって、回生制限をオフする。この場合には、ステップＳ２８５により、ステップＳ２３０で設定されたＷｉｎ０が、そのままバッテリ１８のＷｉｎとなる（Ｗｉｎ＝Ｗｉｎ０）。
【０１３７】
一方で、ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、Ｉｂ＜Ｉｔａｇのとき（Ｓ２７０のＹＥＳ判定時）には、充電電流がＩｔａｇに達しているため、フラグＦＬＧをオンする。このとき、ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、ステップＳ２９０により、回生制限をオンする。充電電流を現状よりも減少させなければ、Ｉｂが許容入力電流値Ｉｌｉｍに達する虞があるからである。
【０１３８】
回生制限がオンされると、ＨＶ−ＥＣＵ３０２は、ステップＳ２９５により、ステップＳ２４０で設定された回生制限レートに従ってＷｉｎを設定する。具体的には、前回の制御周期におけるＷｉｎから、当該回生制限レートに従って正方向に変化させるように、Ｗｉｎが設定される。回生制限レートに従ってバッテリ１８の充電電力上限値（｜Ｗｉｎ｜）が減少することによって、バッテリ１８の充電電流が減少する。この結果、負極電位の低下が抑制されて、リチウム金属の析出が防止される。ステップＳ２３０，Ｓ２８０〜Ｓ２９５の処理は、図９のＷｉｎ設定部３６０の機能に対応する。
【０１３９】
このように本実施の形態によれば、リチウムイオン二次電池を搭載した車両において、回生発電中にＬｉ析出抑制制御のために充電電流を制限する際に、ブレーキ液圧回路８０における液圧制御のアクチュエータ（たとえば、リニアソレノイドバルブ）の累積動作回数に基づいて、Ｌｉ析出抑制制御での充電電力制限（回生制限）を実行する。
【０１４０】
したがって、アクチュエータの累積使用回数に応じて液圧制御の応答レートが低下しても、液圧制動力の遅れが発生しないように、Ｌｉ析出抑制制御による充電電力制限（回生制限）を制限できる。この結果、Ｌｉ析出抑制制御による充電電力制限（回生制限）により、ユーザに違和感を与えることを防止できる。また、アクチュエータの累積使用回数が少ないため、液圧制御の応答レート低下の可能性が低い状態では、充電電力制限を開始する条件を緩和（すなわち、マージン電流ΔＩｍｒを減少）することができる。これにより、回生エネルギを最大限確保することによって、車両のエネルギ効率（すなわち、燃費）を向上することができる。
【０１４１】
なお、本発明の実施の形態によるブレーキ協調制御が適用される車両は、図１に例示したハイブリッド車５に限定されるものではない。本発明は、電動機による回生制動力と、液圧の供給に応じた液圧制動力との組合せによって制動力を確保する構成を有するものであれば、搭載される電動機（モータジェネレータ）の個数や駆動系の構成に関らず、ハイブリッド車の他に、エンジンを搭載しない電気自動車および燃料電池自動車等を含む電動車両全般に共通に適用できる。特に、ハイブリッド車の構成についても、図１の例示に限定されることはなく、パラレル式のハイブリッド車を始めとして、任意の構成のものに、本願発明を適用可能である点について、確認的に記載する。また、走行用電動機を搭載していない車両であっても、回生制動力を発生する電動機を搭載していれば、本願発明を適用可能である。
【０１４２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１４３】
この発明は、リチウムイオン二次電池を搭載した車両における、回生制動力と液圧制動力とを協調させた電子制御式ブレーキシステムに適用することができる。
【符号の説明】
【０１４４】
５ ハイブリッド車、１０ 制動装置、１２ 駆動輪、１４ リダクションギヤ、１６ 電力制御ユニット、１８ バッテリ、１９ バッテリセンサ、２０ エンジン、２２ ブレーキペダル、３４ エンジン回転数センサ、３６ ＩＧスイッチ、４０ 第１ＭＧ、４１，６１ 回転位置センサ、６０ 第２ＭＧ、８０ ブレーキ液圧回路、８１ 液圧ブースタ、８２ ポンプモータ、８３ アキュムレータ、８４ リザーバ、８５ 液圧制御回路、８６〜８８ 液圧センサ、８９ ストロークシミュレータ、９０，９１ 流体路、１００ 動力分割機構、１０２ 第１リングギヤ、１０２ａ リングギヤ軸、１０４ 第１ピニオンギヤ、１０６ 第１キャリア、１０８ 第１サンギヤ、１６０ ブレーキキャリパ、１６１ ホイールシリンダ、１６２ ブレーキディスク、１６４ ドライブシャフト、１６５ 車速センサ、２００ 変速機、２０２ 第２リングギヤ、２０４ 第２ピニオンギヤ、２０６ 第２キャリア、２０８ 第２サンギヤ、３００ ブレーキＥＣＵ、３０２ ＨＶ−ＥＣＵ、３０４ エンジンＥＣＵ、３０６ 電源ＥＣＵ、３１０ 通信バス、３１５ 液圧制御部、３２０ アクチュエータ動作回数カウント部、３３０ 回生制限レート設定部、３４０ ＳＯＣ算出部、３５０ 電流判定部、３６０ Ｗｉｎ設定部、５０１ ソレノイドコア、５０２ プランジャ、５０５ 付勢手段、５０６ 接点、Ｃｓｖ 累積動作回数（アクチュエータ）、Ｆｅ 電磁力、ＦＬＧ フラグ（回生制限）、ＦＬＨ，ＦＲＨ，ＲＬＨ，ＲＲＨ 制御ソレノイドバルブ（保持バルブ）、ＦＬＲ，ＦＲＲ，ＲＬＲ，ＲＲＲ 制御ソレノイドバルブ（減圧バルブ）、Ｆｓ 付勢力、Ｉｂ バッテリ電流、ΔＩｍｒ マージン電流、Ｉｌｉｍ 許容入力電流値、Ｉｌｉｍ［０］ 初期値（許容入力電流値）、Ｉｔａｇ 入力電流制限目標値、Ｎｍ１，Ｎｍ２ 回転数（ＭＧ）、Ｎｔｈ しきい値（アクチュエータ累積動作回数）、Ｐａｃ アキュムレータ圧、Ｐｒ 回生制限レート、Ｐｒｇ レギュレータ圧、Ｐｒｔ 液圧応答レート、Ｐｗｃ＊ 指令値（ホイールシリンダ圧）、Ｐｗｃ 検出値（ホイールシリンダ圧）、ＳＣＣ，ＳＭＣ，ＳＲＣ，ＳＳＣ 切換ソレノイドバルブ、ＳＬＡ，ＳＬＲ リニアソレノイドバルブ（アクチュエータ）、Ｓｖｌ 制御信号（ブレーキ液圧回路）、Ｔｂ バッテリ温度、Ｔｂｋ＊ 液圧ブレーキトルク、Ｔｒ＊ 要求制動トルク、Ｖ 車速、Ｖｂ バッテリ電圧。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リチウムイオン二次電池からなるバッテリと、供給される液圧に応じた制動力を車輪に作用させるように構成された制動装置と、前記車輪との間で回転力を相互に伝達可能に構成されたモータジェネレータと、前記モータジェネレータの出力トルクを制御するように前記バッテリと前記モータジェネレータとの間で双方向の電力変換を実行するための電力制御器とを搭載した車両の制御装置であって、
前記バッテリの充放電履歴に基づいて、前記バッテリの負極電位がリチウム基準電位まで低下することを防止するように前記バッテリの充電電力上限値を調整するための充電制御手段と、
調整された前記充電電力上限値の範囲内で前記モータジェネレータが回生制動力を発生するように、ブレーキペダル操作に対応した要求制動力に対する、前記制動装置による液圧制動力と前記回生制動力との分担を決定するための制動制御手段と、
前記制動装置へ供給される液圧を制御するためのアクチュエータの累積動作回数をカウントするための計数手段とを備え、
前記充電制御手段は、
前記負極電位の低下を防止するために前記充電電力上限値を制限する際における前記充電電力上限値の制限度合を、前記計数手段によって検出された前記累積動作回数に応じて低下させるための設定手段を含む、車両の制御装置。
【請求項２】
前記設定手段は、前記累積動作回数が所定の閾値を超えた場合には、前記充電電力上限値を低下させる際の時間変化率を示す制限レートを、前記累積動作回数が前記閾値よりも少ない場合よりも低い値に設定し、
前記充電制御手段は、
前記充放電履歴に基づいて前記バッテリの負極にリチウム金属が析出しない最大電流として入力許容電流値を逐次設定するとともに、当該入力許容電流値に対して、前記制限レートが高いほど小さい値に設定されるマージンを有するように入力電流制限目標値を決定するための手段と、
前記バッテリの充電電流が前記入力電流制限目標値を超えたときに、前記充電電力上限値を前記制限レートに従って減少させるための手段とをさらに含む、請求項１記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記アクチュエータは、前記液圧を変化させる場合に開閉されるように構成されたソレノイドバルブである、請求項１または２に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記充電電力上限値の制限を開始する条件は、前記制限度合が高いほど緩和される、請求項１記載の車両の制御装置。
【請求項１】
リチウムイオン二次電池からなるバッテリと、供給される液圧に応じた制動力を車輪に作用させるように構成された制動装置と、前記車輪との間で回転力を相互に伝達可能に構成されたモータジェネレータと、前記モータジェネレータの出力トルクを制御するように前記バッテリと前記モータジェネレータとの間で双方向の電力変換を実行するための電力制御器とを搭載した車両の制御装置であって、
前記バッテリの充放電履歴に基づいて、前記バッテリの負極電位がリチウム基準電位まで低下することを防止するように前記バッテリの充電電力上限値を調整するための充電制御手段と、
調整された前記充電電力上限値の範囲内で前記モータジェネレータが回生制動力を発生するように、ブレーキペダル操作に対応した要求制動力に対する、前記制動装置による液圧制動力と前記回生制動力との分担を決定するための制動制御手段と、
前記制動装置へ供給される液圧を制御するためのアクチュエータの累積動作回数をカウントするための計数手段とを備え、
前記充電制御手段は、
前記負極電位の低下を防止するために前記充電電力上限値を制限する際における前記充電電力上限値の制限度合を、前記計数手段によって検出された前記累積動作回数に応じて低下させるための設定手段を含む、車両の制御装置。
【請求項２】
前記設定手段は、前記累積動作回数が所定の閾値を超えた場合には、前記充電電力上限値を低下させる際の時間変化率を示す制限レートを、前記累積動作回数が前記閾値よりも少ない場合よりも低い値に設定し、
前記充電制御手段は、
前記充放電履歴に基づいて前記バッテリの負極にリチウム金属が析出しない最大電流として入力許容電流値を逐次設定するとともに、当該入力許容電流値に対して、前記制限レートが高いほど小さい値に設定されるマージンを有するように入力電流制限目標値を決定するための手段と、
前記バッテリの充電電流が前記入力電流制限目標値を超えたときに、前記充電電力上限値を前記制限レートに従って減少させるための手段とをさらに含む、請求項１記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記アクチュエータは、前記液圧を変化させる場合に開閉されるように構成されたソレノイドバルブである、請求項１または２に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記充電電力上限値の制限を開始する条件は、前記制限度合が高いほど緩和される、請求項１記載の車両の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１８２９３５（Ｐ２０１２−１８２９３５Ａ）
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４５０８１（Ｐ２０１１−４５０８１）
【出願日】平成２３年３月２日（２０１１．３．２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２日（２０１１．３．２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]