混合动力车辆及其控制方法

混合动力车辆及其控制方法
【专利摘要】本发明涉及一种混合动力车辆及其控制方法。ECU（26）判定燃料箱（30）中的燃料是否劣化。加热系统（28）构造成能够进行使用运转中的发动机（2）作为热源的、利用发动机（2）的热的加热（发动机加热），和使用热泵循环而不使用发动机（2）作为热源的加热（热泵加热）。当判定为燃料箱（30）中的燃料劣化时，ECU（26）将加热系统（28）和发动机（2）控制成使发动机加热优先于热泵加热。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种混合动力车辆及其控制方法，且特别地涉及一种包括产生行驶驱 动力的电动机、内燃发动机和加热乘客舱的加热系统的混合动力车辆的控制技术。 混合动力车辆及其控制方法

【背景技术】
[0002] 日本专利申请公报No. 2010-280335 (JP2010-280335A)记载了一种混合动力车 辆，该混合动力车辆包括利用内燃发动机的热来加热乘客舱的第一加热装置和使用热泵的 第二加热装置。在该混合动力车辆中，基于使用第一加热装置的情况下的成本和使用第二 加热装置的情况下的成本之间的大小比较来决定使用第一加热装置和第二加热装置中的 哪一者。
[0003] 包括产生行驶驱动力的电动机的混合动力车辆能够在内燃发动机停止的情况下 行驶。特别地，在储蓄要供给到电动机的电力的蓄电装置可从车辆外部的电源充电的所谓 的插电式混合动力车辆中，内燃发动机停止期间的行驶范围扩大，从而内燃发动机能长时 间停止。因而，该混合动力车辆存在燃料由于燃料在燃料箱中的长期留置而劣化的担忧。
[0004] JP2010-280335A中记载的混合动力车辆的有用之处在于加热所需的成本可降低， 但难以满足使用者对在加热进行时抑制燃料劣化的要求。


【发明内容】

[0005] 本发明提供了一种能够满足使用者对在加热进行时抑制燃料劣化的要求的混合 动力车辆。
[0006] 另外，本发明提供了一种能够满足使用者对在加热进行时抑制燃料劣化的要求的 混合动力车辆的控制方法。
[0007] 根据本发明，一种混合动力车辆包括：电动机，所述电动机构造成产生行驶驱动 力；内燃发动机；加热系统，所述加热系统构造成加热乘客舱；和电子控制单元，所述电子 控制单元构造成：（a)检测要供给到所述内燃发动机的燃料的劣化，以及（b)控制所述电动 机、所述内燃发动机和所述加热系统。所述加热系统包括构造成使用运转中的所述内燃发 动机作为热源的第一加热装置和构造成不使用所述内燃发动机作为热源的第二加热装置。 当所述电子控制单元检测出所述燃料的劣化时，所述电子控制单元将所述加热系统和所述 内燃发动机控制成使由所述第一加热装置进行的加热优先于由所述第二加热装置进行的 加热。
[0008] 当所述电子控制单元在所述内燃发动机停止期间检测出所述燃料的劣化时，所述 电子控制单元可将所述加热系统和所述内燃发动机控制成起动所述内燃发动机并使由所 述第一加热装置进行的加热优先于由所述第二加热装置进行的加热。
[0009] 当所述电子控制单元检测出燃料劣化程度大时，所述电子控制单元可将所述加热 系统和所述内燃发动机控制成与所述燃料劣化程度小的情况相比，使由所述第一加热装置 进行的加热更优先于由所述第二加热装置进行的加热。
[0010] 另外，所述电子控制单元可基于燃料加注进行之后所经过的时间来检测所述燃料 劣化程度。
[0011] 随着燃料残留得越多，所述电子控制单元可越延长检测出所述燃料的劣化之前的 时间。
[0012] 当所述电子控制单元未检测出所述燃料的劣化时，所述电子控制单元可将所述加 热系统和所述内燃发动机控制成使用由所述第一加热装置进行的加热和由所述第二加热 装置进行的加热中效率高的一者。
[0013] 另外，当所述内燃发动机运转时，所述电子控制单元可判定为由所述第一加热装 置进行的加热比由所述第二加热装置进行的加热效率更高。
[0014] 另外，当所述内燃发动机停止时，所述电子控制单元可判定为由所述第二加热装 置进行的加热比由所述第一加热装置进行的加热效率更高。
[0015] 当对所述车辆的要求输出超过预定的阈值时，所述内燃发动机运转。所述电子控 制单元构造成使得，当所述内燃发动机运转时，所述电子控制单元将所述加热系统和所述 内燃发动机控制成使由所述第一加热装置进行的加热优先于由所述第二加热装置进行的 加热，并且当所述内燃发动机停止时，所述电子控制单元将所述加热系统控制成使由所述 第二加热装置进行的加热优先于由所述第一加热装置进行的加热。所述电子控制单元检测 燃料劣化程度。当所述燃料劣化程度大时，所述电子控制单元将所述阈值设定成比所述燃 料劣化程度小时的所述阈值小。
[0016] 所述第二加热装置利用热泵来进行加热。所述混合动力车辆还可包括：蓄电装置， 所述蓄电装置构造成储蓄要供给到所述电动机的电力；和充电装置，所述充电装置构造成 从位于所述车辆外部的电源接收电力并对所述蓄电装置充电。
[0017] 另外，根据本发明，一种控制方法是混合动力车辆的控制方法。所述混合动力车辆 包括构造成产生行驶驱动力的电动机、内燃发动机、构造成加热乘客舱的加热系统和电子 控制单元。所述加热系统包括构造成使用运转中的所述内燃发动机作为热源的第一加热装 置和构造成不使用所述内燃发动机作为热源的第二加热装置。所述控制方法包括以下步 骤：通过所述电子控制单元检测要供给到所述内燃发动机的燃料的劣化；以及当检测出所 述燃料的劣化时，通过所述电子控制单元使由所述第一加热装置进行的加热优先于由所述 第二加热装置进行的加热。
[0018] 根据本发明，当检测出燃料的劣化时，使由构造成使用运转中的内燃发动机作为 热源的第一加热装置进行的加热优先于由构造成不使用内燃发动机的第二加热装置进行 的加热。这使得可满足使用者对在加热进行时抑制燃料劣化的要求。结果，车辆的适销性 提1?。

【专利附图】

【附图说明】
[0019] 下面将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义， 在附图中相似的附图标记表示相似的要素，并且其中：
[0020] 图1是根据本发明的实施例1的混合动力车辆的整体框图；
[0021] 图2是图1所示的加热系统的构型图；
[0022] 图3是示出图1所示的ECU的就功能而言与使用加热系统的加热控制有关的这部 分的构型的框图；
[0023] 图4是示出发动机起动阈值的视图；
[0024] 图5是用于说明由ECU执行的加热控制的程序的流程图；
[0025] 图6是用于说明由ECU执行的燃料劣化判定处理的程序的流程图；
[0026] 图7是示出燃料量和判定时间之间的示例性关系的视图；
[0027] 图8是用于说明根据实施例2的由ECU执行的加热控制的程序的流程图；以及
[0028] 图9是示出根据燃料加注进行之后所经过的时间来改变发动机起动阈值的示例 的视图。

【具体实施方式】
[0029] 下面参照附图详细说明本发明的实施例。注意，图中相同或相当的部分具有相同 的附图标记并且不重复其说明。
[0030] [实施例1]图1是根据本发明的实施例1的混合动力车辆的整体框图。现参照图 1，混合动力车辆100包括发动机2、燃料箱30、动力分割装置4、电动发电机6、10、传动装置 8、驱动轴12和车轮组件14。此外，混合动力车辆100还包括蓄电装置16、电力变换器18、 20、32、电子控制单元(下称"ECU"）26、加热系统28和连接部34。
[0031] 动力分割装置4连接到发动机2、电动发电机6和传动装置8,以将动力分配给它 们。具有三个旋转轴的行星齿轮如太阳齿轮、行星架和齿圈被用作动力分割装置4,并且这 三个旋转轴连接到电动发电机6、发动机2和传动装置8的各相应旋转轴。电动发电机10 的旋转轴连接到传动装置8的旋转轴。亦即，电动发电机10和传动装置8具有同一旋转轴， 并且该旋转轴连接到动力分割装置4的齿圈。
[0032] 由发动机2产生的动能由动力分割装置4分配给电动发电机6和传动装置8。发 动机2结合在混合动力车辆100中作为驱动将动力传递到驱动轴12的传动装置8并且还 驱动电动发电机6的动力源。电动发电机6结合在混合动力车辆100中作为用作由发动机 2驱动的发电机以及用作能起动发动机2的电动机的部件。另外，电动发电机10结合在混 合动力车辆1〇〇中作为驱动将动力传递到驱动轴12的传动装置8的动力源。
[0033] 蓄电装置16是可再充电的直流电源，并由镍金属氢化物二次电池、锂离子二次电 池等构成。蓄电装置16将电力供给到电力变换器18、20。另外，蓄电装置16接收在电动发 电机6和/或10发电时产生的电力，从而被充电。此外，利用电力变换器32,蓄电装置16 由位于车辆外部的电源(未示出）充电，该电源与连接部34电连接(下文也将位于车辆外部 的电源称为"外部电源"，并且也将外部电源对蓄电装置16的充电称为"外部充电")。
[0034] 注意，能采用大容量电容器作为蓄电装置16,并且能采用任意电力缓存器，只要该 电力缓存器能够暂时储存由电动发电机6、10产生的电力和来自电连接到连接部34的电源 的电力并且能够将由此储存的电力供给到与电动发电机6、10和连接部34连接的电气负荷 即可。注意，蓄电装置16的电压例如为200V左右。
[0035] 电力变换器18基于从ECU26接收的信号PWM1而将由电动发电机6产生的电力变 换成直流电力，并将其输出到蓄电装置16。电力变换器20基于从ECU26接收的信号PWM2 而将从蓄电装置16供给的直流电力变换成交流电力，并将其输出到电动发电机10。
[0036] 注意，电力变换器18在发动机2起动时将从蓄电装置16供给的直流电力变换成 交流电力，并将其输出到电动发电机6。另外，电力变换器20在车辆制动或在下坡路上的 加速度降低时将由电动发电机10产生的电力变换成直流电力，并将其输出到蓄电装置16。 电力变换器18、20均由逆变器构成。注意，在蓄电装置16和电力变换器18、20之间可设置 有将电力变换器18、20的输入电压升高到蓄电装置16的电压以上的变换器。
[0037] 电动发电机6、10均为交流电机并例如由其中永磁体埋设在转子中的三相交流同 步电机构成。电动发电机6将由发动机2产生的动能变换成电能，并将其输出到电力变换 器18。另外，电动发电机6通过从电力变换器18接收的三相交流电力产生驱动力，以进行 发动机2的起动。
[0038] 电动发电机10通过从电力变换器20接收的三相交流电力来产生车辆的驱动转 矩。另外，电动发电机10在车辆制动或在下坡路上的加速度降低时将作为动能或势能储存 在车辆中的机械能变换成电能，并将其输出到电力变换器20。
[0039] 发动机2基于从E⑶26接收的信号ENG而运转。发动机2将由于燃料燃烧而产生 的热能变换成运动元件如活塞或转子的动能，并将由此变换的动能输出到动力分割装置4。 例如，如果运动元件为活塞且其运动为往复运动，则该往复运动经由所谓的曲柄机构变换 成旋转运动，并且活塞的动能传递到动力分割装置4。燃料箱30储存要供给到发动机2的 燃料。
[0040] 电力变换器32将来自与连接部34电连接的外部电源的电力变换成蓄电装置16 的电压水平，并将其输出到蓄电装置16。注意，电力变换器32可将储存在蓄电装置16中的 电力和电动发电机6利用发动机2的输出而产生的电力中的至少一者变换成与连接部34 电连接的电气负荷(未示出）的电压水平，以使得电力能输出到连接部34。
[0041] 加热系统28加热混合动力车辆100的乘客舱。加热系统28能够以切换方式利用 使用运转中的发动机2作为热源的加热或使用热泵而不使用发动机2作为热源的加热，或 者同时利用这两者。稍后将详细说明加热系统28的构型。
[0042] E⑶26包括CPU(中央处理单元)、存储装置、输入和输出缓冲器等(在此未示出），并 控制混合动力车辆100中的各个装置。注意，该控制并不限于由软件进行的处理，而是可由 专用的硬件（电子电路）处理。
[0043] 当在车辆停止、低速行驶等期间对车辆的要求功率小并且发动机2的效率下降 时，ECU26停止发动机2并且将电力变换器20控制成仅利用电动发电机10来进行行驶(下 称"EV行驶")。当要求功率增大并且发动机2能高效地运行时，E⑶26将发动机2和电力 变换器18、20控制成起动发动机2并利用发动机2和电动发电机10来进行行驶(下称"HV 行驶")。
[0044] 另外，当蓄电装置16的充电状态(下称"S0C"）变得小于预定目标时，E⑶26将发 动机2和电力变换器18控制成通过使电动发电机6利用来自发动机2的输出发电来对蓄 电装置16充电。另外，在车辆制动或在下坡路上的加速度降低时，ECU26将电力变换器20 控制成使得电动发电机10进行再生发电。
[0045] 另外，当要求外部充电时，E⑶26将电力变换器32控制成将从连接部34输入的电 力变换成用于蓄电装置16的充电电压，并将其输出到蓄电装置16。例如，当检测出充电器 电缆与连接部34连接时或者当用于指示对外部充电的要求的输入装置被使用者操作时， 可认为外部充电被要求。
[0046] 另外，E⑶26检测储存在燃料箱30中的燃料的劣化。如上所述，由于混合动力车 辆100能够进行发动机2停止的EV行驶，故与仅使用发动机作为驱动源的常规车辆相比燃 料效率提高，但存在燃料由于燃料在燃料箱30中长期留置而劣化的担忧。特别地，可进行 外部充电的混合动力车辆100能够利用从外部电源供给和储存在蓄电装置16中的电力来 进行EV行驶，且因此对燃料劣化的担忧进一步加深。
[0047] 鉴于此，在实施例1中，当检测出储存在燃料箱30中的燃料的劣化时，ECU26将加 热系统28和发动机2控制成使得加热系统28使使用发动机2作为热源的加热(下称"发动 机加热"）优先于使用热泵的加热(下称"热泵加热")。
[0048] 更具体地，在EV行驶(发动机停止）期间要求进行加热的情况下，当检测出燃料的 劣化时，ECU26起动发动机2并进行使用发动机2作为热源的发动机加热。注意，热泵加热 基本上停止，但是当要求强力加热时，热泵加热可一起运行。亦即，使发动机加热"优先"于 热泵加热可使得，除了在停止热泵加热的情况下使发动机加热运行以外，在使发动机加热 运行的情况下也可根据加热能力使热泵加热运行。
[0049] 在EV行驶期间要求进行加热的情况下，如果未检测出燃料的劣化，则ECU26使热 泵加热运行。这是因为如果燃料未劣化，则不必起动发动机2来进行加热，并且热泵加热的 效率更高。当在HV行驶期间要求进行加热时，E⑶26由于发动机2运转而使发动机加热运 行并停止热泵加热。这是因为，当发动机2运转时，使用其废热来加热的效率高。
[0050] 图2是图1所示的加热系统28的构型图。现用图2参照图1，加热系统28包括压 缩机112、室内热交换器114、作为减压器的一个示例的膨胀阀116、室外热交换器118、电磁 阀120、止回阀122、蓄集器124和致冷剂通路126至138。
[0051] 压缩机112通过基于来自E⑶26的信号(PD从蓄电装置16接收驱动电力而运转。 代替蓄电装置16,可使用来自辅助电源(未示出）的电力。压缩机112吸入致冷剂，将致冷 剂绝热地压缩成过热的致冷剂气体，并且排出高温和高压的气相致冷剂。压缩机112通过 吸入和排出致冷剂而使致冷剂循环到热管循环。
[0052] 室内热交换器114和室外热交换器118均包括管和设置在该管的外周面上的翅 片，并且在循环通过该管的致冷剂和其周围空气之间进行热交换。风扇150设置成将空气 流供给到室外热交换器118,并且风扇150接收来自电机(未示出）的驱动力并旋转以产生 空气流。来自风扇150的强制通风促进空气和室外热交换器118中的致冷剂之间的热交换。
[0053] 混合动力车辆100设置有管道152。管道152与乘客舱连通。室内热交换器114 配置在管道152的内部以将空调用空气供给到乘客舱中。在管道152中，相对于室内热交 换器114在空调用空气流的正上游配置有调节器154。调节器154调节流入室内热交换器 114中的空调用空气的流量以调节室内热交换器114中的致冷剂和空调用空气之间的热交 换量。
[0054] 膨胀阀116通过从小孔喷射高压液相致冷剂而使其膨胀，以降低致冷剂液的压 力，由此使致冷剂液变成处于低温和低压的气液混合状态的湿蒸气。膨胀阀116可以是根 据致冷剂的温度而改变开度的温度式膨胀阀，或者可以是电气式膨胀阀。另外，用于降低致 冷剂液的压力的减压器并不限于进行节流膨胀的膨胀阀116,而可以是毛细管。
[0055] 电磁阀120是可在全开状态和全闭状态之间切换的电磁阀。在压缩机112运转 时，电磁阀120被设定为全开状态，而在压缩机12停止时，电磁阀120被设定为全闭状态。 一对管道连接到止回阀122。止回阀122允许致冷剂流从该对管道中的一个管道经止回阀 122流到该对管道中的另一个管道，并且禁止致冷剂流从该对管道中的所述另一个管道经 止回阀122流到该对管道的所述一个管道。
[0056] 蓄集器124相对于压缩机112配置在致冷剂流的上游。蓄集器124使液相致冷剂 与气相致冷剂分离，并使压缩机112仅吸入气态致冷剂。如果液态致冷剂被导入压缩机122 中，则液体的压缩可能损坏压缩机112的组成部件，例如阀。鉴于此，当蓄集器124相对于 压缩机112设置在上游时，可抑制对压缩机112的损坏并提高加热系统28的可靠性。
[0057] 致冷剂通路126配置在压缩机112和室内热交换器114之间。致冷剂通路128配 置在室内热交换器114和膨胀阀116之间。致冷剂通路130配置在膨胀阀116和室外热交 换器118之间。致冷剂通路132配置在室外热交换器118和电磁阀120之间。致冷剂通路 134配置在电磁阀120和止回阀122之间。致冷剂通路136配置在止回阀122和蓄集器124 之间。致冷剂通路138配置在蓄集器124和压缩机112之间。
[0058] 另外，加热系统28包括散热器202、冷却水泵204、阀206、加热器芯220和冷却水 通路208至214、222、224。冷却发动机2的发动机冷却装置由散热器202、冷却水泵204和 室外热交换器118构成。发动机冷却装置通过使冷却水循环到发动机2而冷却发动机2。 冷却水是从发动机2取热以冷却发动机2的传热介质。发动机2具有作为向冷却水增加热 的热源的功能。发动机冷却装置具有作为供冷却水在其中循环的循环装置的功能。
[0059] 散热器202配置在由风扇150的运转所产生的空气流的路径中。散热器202相对 于室外热交换器118配置在由风扇150产生的空气流的上游。散热器202包括管和设置在 该管的外周面上的翅片。在散热器202中，热从在管内循环的冷却水释放到周围的空气，并 且冷却水与空气进行热交换而被冷却。散热器202的表面积由于翅片而增大，并且另外，由 于风扇150的强制通风而在散热器202周围产生空气流。由此，促进了从散热器202中的 冷却水的散热。冷却水泵204将冷却水传送成使冷却水在发动机冷却装置中循环。
[0060] 阀206设置成将发动机冷却装置的冷却水供给到加热器芯220。阀206在接收来 自E⑶26的信号SW后使发动机冷却装置的冷却水流到加热器芯220。加热器芯220配置在 管道152内。加热器芯220具有可在空调用空气和流过加热器芯220的发动机冷却水之间 进行热交换的结构。
[0061] 冷却水通路208配置在发动机2和散热器202之间。冷却水通路210配置在散热 器202和阀206之间。冷却水通路212配置在阀206和冷却水泵204之间。冷却水通路 214配置在冷却水泵204和发动机2之间。冷却水通路222配置在阀206和加热器芯220 之间。冷却水通路224配置在加热器芯220和冷却水通路208之间。
[0062] 加热系统28能够以切换方式利用以运转中的发动机2作为热源而使用连接到发 动机冷却装置的加热器芯220的发动机加热，或使用由压缩机112、室内热交换器114、室外 热交换器118等构成的热泵循环的热泵加热，或者同时利用这两者。
[0063] 通过基于来自E⑶26的信号SW使流过发动机冷却装置的发动机冷却水从阀206 流到加热器芯220,可使用运转中的发动机2作为热源来进行发动机加热。另外，通过基于 来自ECU26的信号CPD而驱动压缩机112,可进行不使用发动机2作为热源的热泵加热。
[0064] 图3是示出图1所示的ECU26的在功能方面与使用加热系统28的加热控制有关 的部分的构型的框图。现参照图3, ECU26包括燃料劣化判定部50、温度控制部52、行驶控 制部54、加热控制部56和发动机控制部58。
[0065] 燃料劣化判定部50判定储存在燃料箱30 (图1)中的燃料是否劣化。在实施例 1中，当未进行燃料加注并且发动机2的停止状态持续了预定期间时，判定为燃料劣化。注 意，可设置用于检测储存在燃料箱30中的燃料的性质(例如，氧化状态）的传感器以基于传 感器的检测值来判定燃料的劣化。
[0066] 温度控制部52进行乘客舱中的温度控制。当乘客舱中的温度T低于设定范围时， 温度控制部52向加热控制部56输出加热要求信号REQ。
[0067] 行驶控制部54进行与车辆的行驶有关的控制。典型地，行驶控制部54控制车辆 的行驶模式（HV行驶/EV行驶)。更具体地，行驶控制部54根据加速器踏板(未示出）的操 作量基于加速器开度ACC、车速sro等来计算对车辆的要求功率。然后，如图4所示，当要求 功率超过预定的发动机起动阈值时，行驶控制部54将行驶模式设定为HV行驶并且将它通 知给加热控制部56。如果发动机2停止，则行驶控制部54通知发动机控制部58起动发动 机2。当要求功率小于预定的发动机起动阈值时，行驶控制部54将行驶模式设定为EV行驶 并且将它通知给加热控制部56。如果发动机2运转，则行驶控制部54通知发动机控制部 58停止发动机2。
[0068] 再参照图3,加热控制部56接收燃料劣化判定部50的与燃料的劣化有关的判定结 果。另外，加热控制部56接收从温度控制部52输出的加热要求信号REQ并且还从行驶控 制部54接收行驶模式的通知。然后，加热控制部56基于这些各种信号通过后面提到的方 法控制加热系统28中的发动机加热和热泵加热的运行。
[0069] 当进行热泵加热时，加热控制部56向压缩机112输出信号CPD以指示压缩机112 (图2)的运转。同时，当进行发动机加热时，加热控制部56向阀206 (图2)输出信号SW以 控制阀206使发动机冷却水流到加热器芯220 (图2)。另外，在执行发动机加热的情况下， 如果发动机2停止(例如，在EV行驶期间)，则加热控制部56向发动机控制部58输出发动 机2的起动要求。
[0070] 在从行驶控制部54或加热控制部56接收发动机2的起动要求后，发动机控制部 58产生使发动机2运转的信号ENG，并且将其输出到发动机2。
[0071] 图5是用于说明由ECU26执行的加热控制的程序的流程图。注意，实施该流程图 以使得预先存储的程序从主程序被读取并执行。或者，也可通过为其全部或一部分步骤构 建专用的硬件（电子电路）来实施该处理。
[0072] 现参照图5，E⑶26判定发动机2是否在运转中（步骤S10)。当判定为发动机2停 止(步骤S10中为"否"）时，E⑶26判定是否存在加热要求(步骤S20)。这里，当使用者要求 加热并且乘客舱内的温度T低于预定范围时，判定为存在加热要求。
[0073] 当在步骤S20中判定为存在加热要求(步骤S20中为"是"）时，E⑶26判定燃料劣 化判定标记是否开启（步骤S30)。燃料劣化判定标记是指示燃料箱30 (图1)中的燃料是 否劣化的标记，并且根据后述的燃料劣化判定处理来处理开启/关闭。
[0074] 当在步骤S30中判定为燃料劣化判定标记开启（步骤S30为"是"）时，E⑶26开启 用于要求热泵加热的运行停止的热泵（Η/P)停止要求标记，并且开启用于要求发动机2的 起动的发动机起动要求标记（步骤S40)。由此，发动机2起动，并且加热系统28中进行使 用运转中的发动机2作为热源的发动机加热。结果，在进行加热的情况下，使用了劣化的燃 料。
[0075] 当在步骤S30中判定为燃料劣化判定标记关闭（步骤S30中为"否"）时，E⑶26关 闭热泵（Η/P)停止要求标记，并且关闭发动机起动要求标记(步骤S50)。由此，加热系统28 中进行不使用发动机2作为热源的热泵加热。亦即，如果燃料未劣化，则不必运转发动机2 来主动地使用燃料，且因而进行热泵加热。
[0076] 同时，当在步骤S20中判定为不存在加热要求(步骤S20中为"否")时，ECU26开启 热泵（Η/P)停止要求标记，并且关闭发动机起动要求标记(步骤S60)。亦即，这种情况下，既 不进行发动机加热，也不进行热泵加热。
[0077] 注意，当在步骤S10中判定为发动机2正在运转中（步骤S10中为"是"）时，E⑶26 开启热泵（Η/P)停止要求标记（步骤S70)。原因如下：当发动机2在运转中时(例如，在HV 行驶期间)，可进行使用发动机2的热的发动机加热并且不必鲁莽地使热泵加热运行。注意， 当要求强力加热时，可使发动机加热和热泵加热一起进行。
[0078] 图6是用于说明由ECU26执行的燃料劣化判定处理的程序的流程图。注意，该流 程图也实施成使得预先存储的程序从主程序被读取并执行。或者，也可通过为其全部或一 部分步骤构建专用的硬件（电子电路）来实施该处理。
[0079] 现参照图6，E⑶26判定是否正在进行对燃料箱30的燃料加注(步骤S110)。当判 定为燃料加注正在进行(步骤S110中为"是"）时，ECU26将燃料箱30中的燃料残留量的值 代入要进行燃料劣化判定的燃料量Fu中，并且将要用于对燃料劣化进行判定的所经过的 时间tu重置为零(步骤S140)。
[0080] 当在步骤S110中判定为燃料加注未在进行(步骤S110中为"否"）时，ECU26判定 发动机2是否在运转中（步骤S120)。当判定为发动机2在运转中（步骤S120中为"是")时， E⑶26使处理转入步骤S140。
[0081] 当在步骤S120中判定为发动机2停止(步骤S120中为"否"）时，ECU26将燃料量 Fu设定为前值并且累计所经过的时间tu(步骤S130)。亦即，在步骤S110至S140中，测量 未进行燃料加注并且发动机2停止的状态(既未进行燃料加注也未消耗燃料并且燃料留置 在燃料箱30中的状态）的燃料量和持续时间。
[0082] 随后，E⑶26基于燃料量Fu来计算燃料被判定为劣化之前的判定时间F (Fu)。
[0083] 图7是示出燃料量Fu和判定时间F (Fu)之间的示例性关系的视图。现参照图7， 随着燃料量Fu越大，燃料被判定为劣化之前的判定时间F (Fu)被设定为越长。这是因为， 认为随着越多燃料留置在燃料箱30中，燃料越能耐受劣化。
[0084] 再参照图6,当在步骤S150中计算出判定时间F (Fu)时，E⑶26判定所经过的时 间tu是否超过判定时间F (Fu)(步骤S160)。当判定为所经过的时间tu超过判定时间F (Fu)(步骤S160中为"是"）时，E⑶26开启燃料劣化判定标记(步骤S170)。当所经过的时 间tu在判定时间F (Fu)以下(步骤S160中为"否"）时，E⑶26关闭燃料劣化判定标记(步 骤 S180)。
[0085] 因而，判定燃料箱30中的燃料是否劣化，并且基于其判定结果来控制加热系统28 中的发动机加热和热泵加热的运行。
[0086] 如上所述，根据实施例1，当检测出燃料箱30中的燃料的劣化时，使使用运转中的 发动机2作为热源的发动机加热优先于不使用发动机2作为热源的热泵加热，由此可满足 使用者对在进行加热时抑制燃料劣化的要求。结果，混合动力车辆100的适销性提高。
[0087] [实施例2]再参照图5,在实施例1中，当检测出燃料的劣化时，进行发动机加热， 而当未检测出燃料的劣化时，进行热泵加热(步骤S30至S50)。
[0088] 在实施例2中，当检测出燃料的劣化时，进行发动机加热，而当未检测出燃料的劣 化时，选择发动机加热和热泵加热中效率高的一者。在实施例2中，在车辆要求功率大且通 过运转发动机2来进行行驶的HV行驶时，判定为使用运转中的发动机2的热的发动机加热 比热泵加热的效率高，并且进行发动机加热。同时，在发动机2停止的状态下进行行驶的EV 行驶时，判定为热泵加热比发动机加热的效率高，并且进行热泵加热。
[0089] 根据实施例2的混合动力车辆的总体构型和加热系统的构型分别与根据实施例1 的混合动力车辆100和加热系统28相同。另外，实施例2中的ECU的功能构型与图3所示 的实施例1中的E⑶26相同。
[0090] 图8是说明根据实施例2的由ECU26执行的加热控制的程序的流程图。注意，该 流程图也实施成使得预先存储的程序从主程序被读取并执行。或者，也可通过为其全部或 一部分步骤构建专用的硬件（电子电路）来实施该处理。
[0091] 现参照图8,在实施例2中，E⑶26首先判定是否存在加热要求(步骤S210)。这里， 同样，当使用者要求加热并且乘客舱内的温度低于预定范围时，判定为存在加热要求。
[0092] 当在步骤S210中判定为存在加热要求(步骤S210中为"是"时)，E⑶26判定燃料 劣化判定标记是否开启（步骤S220)。同样，对于燃料劣化判定标记，根据图6所示的上述燃 料劣化判定处理来处理开启/关闭。
[0093] 当在步骤S220中判定为燃料劣化判定标记开启（步骤S220中为"是"）时，E⑶26 开启热泵（Η/P)停止要求标记，并且开启发动机起动要求标记(步骤S230)。由此，发动机2 起动，并且加热系统28中进行使用运转中的发动机2作为热源的发动机加热。
[0094] 同时，当判定为燃料劣化判定标记关闭（步骤S220中为"否"）时，E⑶26判定发 动机2是否在运转中（步骤S240)。当判定为发动机2在运转中（步骤S240中为"是"）时， ECU26判定为使用运转中的发动机2的热的发动机加热比热泵加热的效率高，并且开启热 泵（Η/P)停止要求标记(步骤S250)。
[0095] 当在步骤S240中判定为发动机2停止(步骤S240中为"否"）时，E⑶26判定为热 泵加热比发动机加热的效率高，且然后ECU26关闭热泵（Η/P)停止要求标记并且关闭发动 机起动要求标记(步骤S260)。
[0096] 注意，当在步骤S210中判定为不存在加热要求(步骤S210中为"否")时，ECU26开 启热泵（Η/P )停止要求标记(步骤S270 )。
[0097] 如上所述，在实施例2中，当检测出燃料的劣化时，进行发动机加热，而当未检测 出燃料的劣化时，选择发动机加热和热泵加热中效率高的一者。鉴于此，根据实施例2,可通 过加热系统28提1?加热的能效。
[0098] 注意，在各实施例1、2中，当所经过的时间tu(其指示既未进行燃料加注也未消耗 燃料且燃料留置在燃料箱中的状态的持续时间）超过预定的判定时间F (Fu)时，判定为燃 料劣化。然而，所经过的时间tu可被视为指示燃料劣化程度的指标，并且可根据燃料劣化 程度进行发动机加热和热泵加热之间的切换。
[0099] 更具体地，随着所经过的时间tu越大，亦即，随着燃料劣化程度越大，可使发动机 加热优先于热泵加热。例如，如图9所示，当发动机起动阈值被设定为随着所经过的时间tu 越大而变得越小时，可随着燃料劣化程度越大而使发动机2容易地起动并容易地选择发动 机加热。
[0100] 另外，在以上说明中，基于在燃料加注进行之后所经过的时间tu来判定燃料的劣 化或者检测燃料劣化程度，但也可设置用于检测储存在燃料箱30中的燃料的性质(例如， 氧化状态）的传感器以直接确定燃料劣化程度。
[0101] 另外，在以上说明中，混合动力车辆1〇〇构造成使得蓄电装置16可通过将外部电 源连接到连接部34 (图1)而从外部电源充电，但外部充电技术并不限于这种插电方法。例 如，外部电源的送电部和车辆的受电部可分别由线圈等构成，使得能以非接触方式从外部 电源经由磁场向车辆进行电力传送。
[0102] 另外，本发明适合于其中燃料能长期留置并且可进行外部充电的上述混合动力车 辆，但也适用于不具有外部充电功能的混合动力车辆。
[0103] 另外，在以上说明中，加热系统28包括热泵加热作为不使用发动机2作为热源的 加热，但不使用发动机2作为热源的加热并不限于热泵加热。例如，可使用热丝加热器如 PTC (正温度系数）加热器。
[0104] 另外，在以上说明中，混合动力车辆100是串列/并列型车辆，其中发动机2的动 力由动力分割装置4分配而传递到驱动轴12和电动发电机6,但本发明也可适用于其它类 型的混合动力车辆。例如，本发明也可适用于发动机2用于驱动电动发电机6且车辆的驱 动力仅由电动发电机10产生的所谓的串列型混合动力车辆、由发动机产生的动能中仅再 生能量作为电能被回收的混合动力车辆、发动机被用作主动力且电机按需辅助发动机的电 机辅助式混合动力车辆等。
[0105] 注意，在以上说明中，发动机2对应于本发明中的"内燃发动机"的一个示例，并且 燃料劣化判定部50对应于本发明中的"检测部"的一个示例。另外，加热系统28的实现发 动机加热的这部分对应于本发明中的"第一加热装置"的一个示例，并且加热系统28的实 现热泵加热的这部分对应于本发明中的"第二加热装置"的一个示例。
[0106] 本文中说明的实施例在所有方面都是示例，并且不应该被认为是限制性的。本发 明的范围由权利要求而不是由以上实施例的说明示出，并且意在涵盖在与权利要求等同的 含义和范围内完成的每一种变型。
【权利要求】
1. 一种混合动力车辆（100)，包括： 电动机（10)，所述电动机构造成产生行驶驱动力； 内燃发动机（2); 加热系统（28)，所述加热系统构造成加热乘客舱，所述加热系统（28)包括构造成使用 运转中的所述内燃发动机（2)作为热源的第一加热装置和构造成不使用所述内燃发动机 (2)作为热源的第二加热装置；和 电子控制单元（26)，所述电子控制单元构造成： (a) 检测要供给到所述内燃发动机的燃料的劣化，以及 (b) 控制所述电动机（10)、所述内燃发动机（2)和所述加热系统（28)，以使得当所述电 子控制单元（26)检测出所述燃料的劣化时，所述电子控制单元（26)将所述加热系统（28) 和所述内燃发动机（2)控制成使由所述第一加热装置进行的加热优先于由所述第二加热装 置进行的加热。
2. 根据权利要求1所述的混合动力车辆（100)，其中 当所述电子控制单元（26)在所述内燃发动机（2)停止期间检测出所述燃料的劣化时， 所述电子控制单元（26)将所述加热系统（28)和所述内燃发动机（2)控制成起动所述内燃 发动机（2)并使由所述第一加热装置进行的加热优先于由所述第二加热装置进行的加热。
3. 根据权利要求1或2所述的混合动力车辆（100)，其中 所述电子控制单元（26)检测燃料劣化程度；并且 当所述燃料劣化程度大时，所述电子控制单元（26)将所述加热系统（28)和所述内燃 发动机（2)控制成与所述燃料劣化程度小的情况相比，使由所述第一加热装置进行的加热 更优先于由所述第二加热装置进行的加热。
4. 根据权利要求3所述的混合动力车辆（100)，其中 所述电子控制单元（26)基于燃料加注进行之后所经过的时间来检测所述燃料劣化程 度。
5. 根据权利要求1所述的混合动力车辆（100)，其中 随着燃料残留得越多，所述电子控制单元（26)越延长所述电子控制单元（26)检测出 所述燃料的劣化之前的时间。
6. 根据权利要求1所述的混合动力车辆（100)，其中 当所述电子控制单元（26)未检测出所述燃料的劣化时，所述电子控制单元（26)将所 述加热系统（28)和所述内燃发动机（2)控制成使用由所述第一加热装置进行的加热和由 所述第二加热装置进行的加热中效率高的一者。
7. 根据权利要求6所述的混合动力车辆（100)，其中 当所述内燃发动机（2)运转时，所述电子控制单元（26)判定为由所述第一加热装置进 行的加热比由所述第二加热装置进行的加热效率更高。
8. 根据权利要求6所述的混合动力车辆（100)，其中： 当所述内燃发动机（2)停止时，所述电子控制单元（26)判定为由所述第二加热装置进 行的加热比由所述第一加热装置进行的加热效率更高。
9. 根据权利要求1所述的混合动力车辆（100)，其中 当对所述车辆（100)的要求输出超过预定的阈值时，所述内燃发动机（2)运转； 所述电子控制单元（26)构造成使得，当所述内燃发动机（2)运转时，所述电子控制单 元（26)将所述加热系统和所述内燃发动机（2)控制成使由所述第一加热装置进行的加热 优先于由所述第二加热装置进行的加热，并且当所述内燃发动机（2)停止时，所述电子控制 单元（26)将所述加热系统（28)控制成使由所述第二加热装置进行的加热优先于由所述第 一加热装置进行的加热；并且 所述电子控制单元（26)检测燃料劣化程度，以使得当所述燃料劣化程度大时，所述电 子控制单元（26)将所述阈值设定成比所述燃料劣化程度小时的所述阈值小。
10. 根据权利要求1所述的混合动力车辆（100)，其中： 所述第二加热装置利用热泵来进行加热。
11. 根据权利要求1所述的混合动力车辆（100)，还包括： 蓄电装置（16)，所述蓄电装置构造成储蓄要供给到所述电动机（10)的电力；和 充电装置，所述充电装置构造成从位于所述车辆（100)外部的电源接收电力并对所述 蓄电装置（16)充电。
12. -种混合动力车辆（100)的控制方法，所述混合动力车辆包括： 电动机（10)，所述电动机构造成产生行驶驱动力， 内燃发动机（2)， 加热系统（28)，所述加热系统构造成加热乘客舱，所述加热系统（28)包括构造成使用 运转中的所述内燃发动机（2)作为热源的第一加热装置和构造成不使用所述内燃发动机 (2)作为热源的第二加热装置，和 电子控制单元（26)， 所述控制方法包括： 通过所述电子控制单元（26)检测要供给到所述内燃发动机（2)的燃料的劣化；以及 当检测出所述燃料的劣化时，通过所述电子控制单元（26)使由所述第一加热装置进行 的加热优先于由所述第二加热装置进行的加热。
【文档编号】B60W10/30GK104108390SQ201410155017
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年4月17日 优先权日:2013年4月19日
【发明者】青木孝典 申请人:丰田自动车株式会社