用于插电式混合动力车辆的控制装置及其控制方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种用于具有能够使用外部电力充电的二次电池的混合动力车辆、或者换句话说插电式混合动力车辆的控制装置和控制方法。
【背景技术】
[0002]包括作为车辆驱动原动机(prime mover)的内燃机和电动机的混合动力车辆是可获得的。电动机由内燃机驱动，或者由车辆的惯性驱动从而也起到电动发电机的作用。由此产生的功率被存储在安装在车辆中的蓄电装置中，例如二次电池中，并且用于驱动电动机。此外，当电动机和电动发电机都被提供时(以及当使电动机起到电动发电机的作用时)，由电动发电机产生的电力可以被用作用于驱动电动机的电力而无需经过蓄电装置。
[0003]近几年，能够使用外部电力对在车辆中安装的蓄电装置充电的混合动力车辆、或者换句话说插电式混合动力车辆已经进入实际使用。在插电式混合动力车辆中，执行控制使得在运行(journey)开始时，车辆基本上由电动机单独驱动，并且当蓄电装置的蓄电量降低至下限值时，使用内燃机共同驱动车辆。在下文中，在运行开始时仅使用电动机的行驶模式将被称为电动车辆模式，并且随着蓄电量降低而同时使用内燃机和电动机的行驶模式将被称为混合动力车辆模式。然而注意到，当所需的输出超过电动车辆模式下的电动机输出时，内燃机被启动并且其驱动力也被使用。当所需输出降低时，恢复仅使用电动机的驱动。
[0004]在插电式混合动力车辆中，在运行开始时设定电动车辆模式，因此操作内燃机的机会减少。结果，燃料消耗可能不会增加。在日本专利申请公开号N0.2009-255680 (JP-2009-255680 A)中，当燃料长时间停留在燃料箱和燃料管道系统中时，燃料可能会劣化。当确定燃料劣化时，将蓄电量的下限值设定为较高，从而增加操作内燃机的机会数量(见0074段以及图7和10)。通过增加操作内燃机的机会数量，燃料被更早的消耗，因此抑制了使用处于劣化发展状态下的燃料。
[0005]日本专利申请公开号N0.2012-030667 (JP-2012-030667 A)公开了当燃料已经劣化时通过增加蓄电量的下限值而增加操作内燃机的机会数量的控制，其中在该下限值时确定切换至使用内燃机的驱动模式。
[0006]在JP-2009-255680 A和JP-2012-030667 A中，当确定燃料劣化时通过增加蓄电量的下限值而增加操作内燃机的机会数量，其结果是燃料被更早的消耗。然而，当每段运行的行驶距离短时，蓄电量不会降低至下限值，因此模式不会被切换。因此，内燃机不会被操作，结果燃料消耗不会进行。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是确保在插电式混合动力车辆中较早地消耗被确定为已经劣化的燃料。
[0008]根据本发明的一个方面的用于插电式混合动力车辆的控制装置当发动机停止时间段等于或超过预定时间段时，与当发动机停止时间段短于预定时间段时相比，将二次电池的蓄电量的上限值设定为更低。通过这样设定，能够缩短仅使用电动机的驱动力行驶的距离，结果，能够增加操作内燃机的机会。
[0009]在上述控制装置中，蓄电量的上限值可以根据随后的运行的行驶模式而被改变。控制装置可以将车辆的运行划分成与存储在二次电池中的电力的各个消耗量相对应的多个行驶模式，并且基于行驶历史来预测随后的行驶模式。然后蓄电量的上限值可以被设定为根据预测的行驶模式而确定的值。
[0010]根据本发明的另一个方面的用于插电式混合动力车辆的控制方法包括:i)获得内燃机被停止的发动机停止时间段；ii)控制二次电池的充电/放电；以及iii)当发动机停止时间段等于或超过预定时间段时，与当发动机停止时间段短于预定时间段时相比，将二次电池的蓄电量的上限值设定为更低。
[0011]根据上述控制装置和控制方法，增加了操作内燃机的机会数量，从而促使确定为已经劣化的燃料的消耗。
【附图说明】
[0012]在下面将参考附图描述本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中相同数字表示相同元件，并且其中:
[0013]图1是示出插电式混合动力车辆的主要部分的构造的方块图；
[0014]图2是示出对电池蓄电量的控制的一个例子的流程图；
[0015]图3是示出对电池蓄电量的控制的另一个例子的流程图；
[0016]图4是示出行驶模式分类的一个例子的图；
[0017]图5是与行驶模式确定处理、特别是与用于区分高负荷行驶和低负荷行驶的处理相关的流程图；以及
[0018]图6是与行驶模式确定处理、特别是与基于行驶距离的确定处理相关的流程图。
【具体实施方式】
[0019]下面将参考附图描述本发明的实施方式。图1是示出插电式混合动力车辆10的主要部分的构造的方块图。插电式混合动力车辆10的动力单元12包括三个车辆驱动原动机，即单个内燃机14和两个电动机16、18。两个电动机16、18也能够作为发电机被操作。三个原动机14、16、18分别连接至功率分配装置20。功率分配装置20包括行星齿轮机构，并且原动机14、16、18被分别连接至行星齿轮机构的三个元件(齿轮架元件、太阳元件和环形元件)。在动力单元12中，一个电动机16被连接至用作太阳元件的太阳齿轮22，而另一个电动机18被连接至作为环形元件的环形齿轮24。在下文中，将连接至太阳齿轮22的电动机称为第一电动机16，并且将连接至环形齿轮24的电动机称为第二电动机18。用作齿轮架元件的行星齿轮架26支撑可旋转地啮合至太阳齿轮22和环形齿轮24的行星小齿轮28。内燃机14被连接至行星齿轮架26。三个原动机和三个原动机所连接到的行星齿轮机构的三个元件可以以不同于上述组合的组合相互对应。三个原动机14、16、18各自的转速具有由行星齿轮机构的齿轮比确定的预定关系。当两个原动机的转速确定时，剩余原动机的转速也是确定的。环形齿轮24配备有输出齿轮30，功率从该输出齿轮30向驱动轮输出。
[0020]内燃机14可以是奥托发动机、柴油机，或者使用另一种热循环的发动机。提供燃料箱32以存储将要供应到内燃机14的燃料。燃料是例如汽油或轻油的液体燃料。功率从由二次电池构成的电池36经由电力转换装置34被供应到两个电动机16、18。三相交流同步电动机可以被用作两个电动机16、18，在该情况下，来自电池36的直流电力被电力转换装置34转换为三相交流电力，然后供应到电动机。此外，当电动机16、18起到发电机的作用时，由此产生的交流电力被转换为直流电力，然后供应到电池36。可以使一个电动机、例如第一电动机16起到发电机的作用，并且由此产生的功率可以被供应到第二电动机18。此夕卜，用于将插电式混合动力车辆10连接至例如市电的外部电源的外部连接插头38被连接至电力转换装置34。通过将外部连接插头38连接至电力