混合动力车辆的控制设备的制作方法

专利名称：混合动力车辆的控制设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有作为驱动源的内燃机(存储在燃料箱内的燃料被供应至所述内
燃机)及电动机(存储在蓄电装置内的电能被供应至所述电动机)的混合动力车辆的控制设备。
背景技术：
近年来，已经发展出了以内燃机及电动机作为驱动源的各种不同类型的混合动力车辆。上述混合动力车辆根据车辆的驱动状态来结合使用内燃机及电动机，以改善燃料消耗率以及排放性能，同时确保车辆充分的动力学性能。 通过向内燃机供应燃料箱内的燃料来驱动内燃机，并通过向电动机供应蓄电装置的电能来驱动电动机。为了将蓄电装置的充电状态保持在预定范围内，当充电状态较低时，通过由被内燃机驱动的发电机所供应的电能来对蓄电装置充电。已经发展出了一种混合动力车辆，其中可利用供应自车辆外部的电能来对上述蓄电装置进行充电(例如，参见日本
早期专利公开号2007-62638)。上述混合动力车辆减小了内燃机为驱动发电机所需的负荷。因此，进一步改善了燃料消耗率以及排放性能。 在上述混合动力车辆中，当电池充电器的充电状态处于令人满意的范围内时，减小了内燃机的负荷。因此，燃料箱内的燃料很可能剩余长期不被使用，并因此而劣化。这会劣化内燃机的起动性能及燃烧状态。具体而言，在日本早期专利公开号2007-62638中揭示的车辆中(其中可利用供应自车辆外部的电能来对蓄电装置进行充电)，因为持续充电的缘故，可以将蓄电装置的充电状态保持在预定范围内。因此，内燃机会长期不被使用。这加剧了燃料箱内的燃料的劣化。

发明内容
本发明的目的在于提供一种精确感知燃料箱内燃料的劣化状态的混合动力车辆的控制设备。 为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种混合动力车辆的控制设备，所述混合动力车辆具有作为驱动源的内燃机及电动机，存储在燃料箱内的燃料被供应至所述内燃机，存储在蓄电装置内的电能被供应至所述电动机。所述设备包括存储器部分及劣化程度计算部分。所述存储器部分存储对所述燃料箱的多次燃料补给中每次的燃料补给时间及燃料补给量的历史。基于存储在所述存储器部分中的所述历史，所述劣化程度计算部分计算所述燃料箱内的所述燃料的劣化程度。


图1是示出根据本发明的第一实施例的混合动力车辆的构造的框 图2是示出图1中所示混合动力车辆的燃料补给后续处理的程序的流程 图3是示出图1中所示混合动力车辆的燃料劣化抑制处理的程序的流程 图4是与图3的燃料劣化抑制处理相关的图线，示出了劣化程度与剩余已经保持
未使用达预定时段的燃料占燃料箱内的燃料的比率之间的关系； 图5是示出图1中所示混合动力车辆的控制的一个示例的时序图； 图6是示出根据本发明的第二实施例的燃料补给后续处理的程序的流程图； 图7是示出根据本发明的第二实施例的燃料劣化抑制处理的程序的流程图； 图8是与图6的燃料补给后续处理相关的视图，示出从燃料补给起经过的时间与
基于经过的时间的劣化因子之间的关系； 图9是与图6的燃料补给后续处理相关的视图，示出燃料的剩余量与基于剩余量的劣化因子之间的关系；而 图10是与图7的燃料劣化抑制处理相关的时序图，示出了电池的充电状态的下限以及发动机负荷要求的变化。
具体实施例方式
现将参考图1至图5来描述本发明的第一实施例。 如图1所示，混合动力车辆1具有作为驱动源的内燃机20以及第二电动发电机(第二M/G)32。第二M/G 32与电动机对应。 内燃机20是诸如汽油发动机及柴油发动机之类的动力单元，并通过燃烧汽油燃料或柴油燃料(以下称为燃料)来产生驱动力。供应至内燃机20的燃料被存储在燃料箱21内。燃料补给传感器22及存储量传感器23安装至燃料箱21。，燃料补给传感器22在将燃料供应至燃料箱21时输出信号，并且，存储量传感器23检测燃料箱21内燃料的存储量。
第一电动发电机(第一M/G)31通过动力分割装置30连接至内燃机20，并通过利用内燃机20的驱动力来产生电能。所产生的电能被输送至电力转换器单元50，并经由电力转换器单元50被供应至电池40以存储在电池40内。在起动内燃机20时，第一M/G 31通过利用供应自电池40的电能来起动内燃机20，并起起动器的作用。 第二M/G 32被供应自电池40(其起蓄电装置的作用)的电能驱动，并产生驱动力。此外，当车辆减速或制动时，第二M/G 32通过利用由驱动轮60施加的旋转力来产生电能。所产生的电能被输送至电力转换器单元50，并经由电力转换器单元50被供应至电池40以存储在电池40内。 内燃机20以及第二M/G 32的驱动力经由减速齿轮及差速齿轮(均未示出)从动力分割装置30传递至驱动轮60。具体而言，动力分割装置30包括具有三根转轴(其分别连接至内燃机20、第二M/G 32以及第一M/G31)的行星齿轮机构。动力分割装置30将内燃机20的驱动力分割至第一M/G 31及驱动轮60，由此在使第一M/G 31产生电能的同时驱动驱动轮60。动力分割装置30将第二 M/G 32的驱动力传递至驱动轮60，由此驱动驱动轮60。 电池40通过电力转换器单元50连接至电池充电器70。电池充电器70可连接至位于混合动力车辆1外部的电源，并能够将电能从电源输送至电力转换器单元50。混合动力车辆l外部的电源的示例包括诸如商用电源之类的的各种类型的电源。电池充电器70起用于从车辆的外部对作为蓄电装置的电池40进行充电的连接部分。
包括诸如逆变器及变压器之类的部件的电力转换器单元50将由第一M/G 31、第二M/G 32以及电池充电器70供应的交流电转换为直流电。电力转换器单元50将直流电的电压电平改变为适于电池40的电平，然后将直流电输送至电池40。此外，电力转换器单元50将由电池40供应的直流电转换为交流电，并将其供应至第一M/G 31及第二M/G 32。
电池40是可以充放电的蓄电装置，例如包括诸如锂离子二次电池以及镍金属氢化物二次电池之类的二次电池。电池40向电力转换器单元50供应电能，并利用通过电力转换器单元50供应的电能进行充电。从电力转换器单元50供应至电池40的电能包含从第一M/G 31及第二M/G 32输送至电力转换器单元50的电能，以及从混合动力车辆1外部经由电池充电器70输送至电力转换器单元50的电能。电池传感器41安装至电池40。电池传感器41检测电池40的电压VB以及输送至和输送自电池40的电流IB。
除了上述传感器之外，混合动力车辆1还具有用于感知混合动力车辆1的驱动状态的各种类型的传感器。例如，混合动力车辆1具有用于检测混合动力车辆1的速度的车速传感器11、用于检测驾驶员对加速器踏板(未示出)施加的下压量的加速器踏板位置传感器12、以及用于检测由驾驶员操控的换档杆(未示出)的位置的档位传感器13。这些传感器的输出信号被输送至设置在混合动力车辆1内的电子控制单元10。电子控制单元10总体地控制安装在混合动力车辆1上的各个装置。图1中虚线的箭头表示电子控制单元10与其他部件或各个传感器及车上装置之间信号的输入及输出路径。 除了未示出的中央处理单元(CPU)之外，电子控制单元10还包括存储器，其存储控制程序、运算图以及在控制处理的执行过程中获得的数据。电子控制单元io通过基于来自设置在混合动力车辆1内的各个传感器的信号以感知混合动力车辆1的状态，来执行各个控制处理。 例如，电子控制单元10基于来自电池传感器41的信号来检测电池40的充电状态(S0C)，并控制电池40的充放电，使得SOC保持在预定范围内。具体而言，当检测到电池40的SOC低于SOC下限SOCL(预定水平)时，电子控制单元10设置对内燃机20的高负荷要求，由此增大内燃机20的驱动力。在将混合动力车辆1的驱动状态纳入考量的情况下，电子控制单元10驱动第一 M/G 31以对电池40进行充电。执行这些处理的电子控制单元10起充电状态保持部分的作用。另一方面，当通过第一M/G 31或电池充电器70对电池40进行充电，并且电子控制单元10检测到电池40的SOC已经达到SOC上限SOCH时，电子控制单元IO停止充电。 此外，电子控制单元IO例如基于来自车速传感器11、加速器踏板位置传感器12、及档位传感器13的信号来感知车辆的驱动状态。如此感知到的驱动状态包括驾驶员所需要的驱动力水平。基于感知到的混合动力车辆1的驱动状态以及电池40的S0C，电子控制单元10判定内燃机20的驱动力与第二M/G 32的驱动力的比率，并计算对内燃机20的第一负荷要求。电子控制单元10执行对内燃机20、动力分割装置30、第二 M/G 32、以及第一M/G 31的各种类型的控制。例如，基于计算得到的第一负荷要求，电子控制单元10控制内燃机20的运转状态，包括进气量、燃料喷射量、以及点火正时。电子控制单元10起负荷要求计算部分的作用，其执行对内燃机20的第一负荷要求的计算。 此外，基于来自燃料补给传感器22及存储量传感器23的信号，电子控制单元10同时执行燃料补给后续处理以及燃料劣化抑制处理。以下，将参考图2至图5来描述燃料补给后续处理以及燃料劣化抑制处理。在以下描述中，假定在图5的时序图开始时燃料箱21内并未存储燃料，并且从时序图开始其特定燃料补给的次数编号由x表示。换言之，将燃料补给称为第x次燃料补给。在各个值末尾的字母x表示该值与第x次燃料补给相关。
在每次向燃料箱21供应燃料时，由电子控制单元10来执行图2的流程图中所示的燃料补给后续处理。 在这一系列处理中，基于来自燃料补给传感器22的信号来判定是否进行了燃料补给(步骤S101)。如果判定为尚未进行燃料补给(步骤S101 :"否")，则结束当前处理。如果判定为已经进行了燃料补给(步骤S101 :"是")，则执行针对该次燃料补给的步骤S102至S106。 S卩，存储燃料补给时间tx以及燃料补给量Qx(步骤S102)。具体而言，基于来自燃料补给传感器22的信号感知燃料补给时间tx，并根据燃料补给之前及之后的存储量(基于来自存储量传感器23的信号检测得到)来计算燃料补给量Qx。获得的燃料补给时间tx以及燃料补给量Qx被存储在存储器15中。例如，在图5所示的第1次燃料补给中，其燃料补给时间tl或时间点tll以及当次的燃料补给量Ql被存储在存储器15中。存储器15对应于存储燃料补给历史的存储器部分。以此方式，通过在每次燃料补给时在步骤102存储燃料补给时间tx及燃料补给量Qx，就存储了多次燃料补给的燃料补给时间tx及燃料补给量Qx的历史。 然后，计算从燃料补给时间tx开始的经过时间(步骤S103)。然后，开始感知剩余量QRx，即在第x次燃料补给已经供应的燃料的剩余量(步骤S 104)。例如，在第l次燃料补给中，从燃料补给时间tl开始计算时间(经过时间AT1)，然后开始感知剩余量QR1。
判定剩余量QRx是否小于预定值QRmin (步骤S105)。将预定值QRmin预先设定为表示在第x次燃料补给时供应的燃料已经大致被完全消耗的值。如果判定剩余量QRx大于或等于预定值QRmin，换言之，如果判定燃料仍然有剩余(步骤S105 :"否")，则再次执行步骤S105的判定。换言之，以预定时间间隔重复步骤S105的判定，直到判定为剩余量QRx小于预定值QRmin(步骤S105 :"是")。例如，在第1次燃料补给中，以预定时间间隔重复步骤S105的判定直至判定为剩余量QR1小于预定值QRmin。通过在燃料劣化抑制处理中将对内燃机20的负荷要求设置为第一负荷要求或第二负荷要求，以来实现对剩余量QRx减少的促进，这将在以下说明。 如果通过判定处理判定为剩余量QRx小于预定值QRmin (步骤S105 :"是")，则将燃料补给时间tx、燃料补给量Qx、剩余量QRx、从燃料补给时间tx起的计数值(经过时间ATx)全部重置(步骤S106)，并且结束一系列处理。例如，在第l次燃料补给中，如果剩余量R1在时间点t14时小于预定值QRmin，则将燃料补给时间tl、燃料补给量Ql、剩余量QRl、从燃料补给时间tl起的计数值(经过时间A Tl)全部重置，由此使为第1次燃料补给执行的燃料补给后续处理结束。 如果燃料在燃料箱21中保持更长的时段而并未被消耗，则燃料的劣化有可能会劣化内燃机20的起动性能以及内燃机20中的燃烧状态。为此，在本实施例中，与上述燃料补给后续处理同时执行图3所示的燃料劣化抑制处理，由此防止燃料箱21内的燃料的劣化。 在内燃机20起动之后立即由电子控制单元10以预定时间间隔重复执行图3所示的燃料劣化抑制处理。在此一系列处理中，读入从每次燃料补给起已经经过预定时段T时的剩余量QRx(步骤S201)。具体而言，参考上述燃料补给后续处理(在每次燃料补给时执行)，对其中从燃料补给时间tx起的计数值(经过时间ATx)已经超过预定时段T的各次燃料补给进行识别，并且读入上述那样的燃料补给的剩余量QRx。在本处理中，对于其经过时间ATx尚未超过预定时段T的燃料补给，将剩余量QRx感知为零。此外，如上所述，如果在预定时段T经过之前并未在步骤S105中判定为剩余量QRx小于预定值QRmin(步骤S105 :"是")，则剩余量QRx已经被重置并因此被感知为零。预定时段T被设置为其中供应的燃料被判定为已经劣化到一定程度的时段，并通过实验预先确定。以下，将经过预定时段T剩余未使用的燃料称为劣化燃料。 基于感知到的剩余量QRx，计算出劣化燃料占燃料箱21内的燃料的比率(步骤S202)。具体而言，获得在步骤S201感知到的剩余量QRx的总合，并计算出该总合与燃料箱21内的燃料的总量的比率。 例如，在从图5所示的时间点til至时间点t12的时段内，没有哪次燃料补给的经过时间ATx已经超过预定时段T。因此在步骤S201感知到剩余量QRx为零。在此情况下，劣化燃料占燃料箱21内的燃料的比率被计算为0%。 当首次燃料补给的经过时间A Tl在时间点t12超过预定时段T时，首次燃料补给的剩余量QR1持续被读入直至时间点t14，即直至在步骤S106中与第1次燃料补给相关的值被重置。在时间点tl3(进行了第2次燃料补给)之前，燃料箱21内存储的燃料完全是在第1次燃料补给时供应的燃料。因此，在步骤S202，计算出劣化燃料占燃料箱21内的燃料的比率为100% (1. 0)。在时间点tl3，通过第2次燃料补给将量为燃料补给量Q2的燃料加到燃料箱21。在从时间点t13到时间点t14的时段中，通过以下公式(1)来计算劣化燃料占燃料箱21内燃料的比率Y:
Y = QR1/ (QR1+QR2) . (1) 此外，当在时间点tl5第2次燃料补给的经过时间AT2超过预定时段T时，第2次燃料补给的剩余量QR2被持续读入直至时间点tl7，即直至与第2次燃料补给相关的值在步骤S106被重置。在时间点tl6(进行了第3次燃料补给)之前，在燃料箱21内存储的燃料完全是在第二次燃料补给时供应的燃料。因此，在步骤S202，计算出劣化燃料与燃料箱21内的燃料的比率为100% (1.0)。在时间点tl6，通过第3次燃料补给将量为燃料补给量Q3的燃料加到燃料箱21。在时间点tl6之后，通过以下公式(2)来计算劣化燃料与燃料箱21内燃料的比率Y: Y = QR2/ (QR2+QR3) . (2) 在步骤S202中计算了劣化燃料占燃料箱21中燃料的比率之后，基于计算得到的比率来计算出燃料的劣化程度K(步骤S203)。劣化程度K表示燃料箱21内的燃料整体的劣化程度，即燃料箱21内的燃料的劣化状态。具体而言，如图4所示，计算得到的比率越高，则计算得到的燃料箱21内燃料的劣化程度K越高。预先通过实验来确定图4所示的劣化程度K与劣化燃料占燃料箱内的燃料的比率之间的关系，并将该关系存储在存储器15中。步骤S201至S203的处理对应于由劣化程度计算部分执行的处理。 判定计算得到的劣化程度K是否大于或等于预定值Ka(步骤S204)。预定值Ka被设置为劣化程度K的一个范围内的最小值，在所述一个范围内确定为优选地促使燃料箱21内燃料的消耗以抑制燃料箱21内燃料的劣化。为了改善燃料消耗速率及排放性能，优选地尽可能减少燃料消耗。另一方面，燃料箱21内燃料的劣化易于劣化内燃机20的起动性能以及内燃机20内的燃烧状态。将这些纳入考量，将预定值Ka设置为合适的值。
如果判定劣化程度K低于预定值Ka(步骤S204 :"否")，则判定燃料箱21内燃料 的劣化程度较低。因此，将对内燃机20的负荷要求设置为第一负荷要求(步骤S205)。然 后结束这一系列处理。对内燃机20的第一负荷要求是对内燃机20的负荷要求的基本值， 并如上所述基于混合动力车辆1的驱动状态而计算得到，其中所述驱动状态基于来自安装 在混合动力车辆1上的各个传感器的信号并基于电池40的SOC(基于来自电池传感器41 的信号而检测得到)而感知获得。 例如，在从图5所示的时间点tll至时间点t12的时段中，第1次燃料补给时供 应的燃料中的一些已经未被使用达预定时段T，并且劣化程度K低于预定值Ka。将对发动 机的负荷要求设置为第一负荷要求。当在时间点t13进行了第2次燃料补给时，在第2次 燃料补给时供应的燃料降低了剩余已经未使用达预定时段T的燃料(第1次燃料补给时供 应的燃料)的比率(步骤S202)。因为这使得计算得到的劣化程度K小于预定值Ka(步骤 S204 :"否")，故将对发动机的负荷要求设置为第一负荷要求。 如果判定劣化程度K高于或等于预定值Ka(步骤S204 :"是")，则判定燃料箱21内 燃料的劣化程度较高。因此，将对内燃机20的负荷要求设置为第二负荷要求(步骤S206)。 该步骤的处理对应于由负荷要求改变部分执行的处理。具体而言，当在图5的时间点t12， 因为在第1次燃料补给时供应的燃料中的一些已经未使用达预定时段T的缘故，导致劣化 程度K超过预定值Ka时，将对发动机的负荷要求设置为第二负荷要求(其高于第一负荷要 求)。此外，当在时间点t15，因为在第2次燃料补给时供应的燃料中的一些已经未使用达 预定时段T的缘故，导致劣化程度K超过预定值Ka时，将对发动机的负荷要求设置为第二 负荷要求。以此方式，通过将对发动机的负荷要求改变为高于第一负荷要求的第二负荷要 求，可促进对燃料箱21内燃料的消耗。由此完成一系列步骤。 当在图5的时间点t16的第3次燃料补给时将燃料补给量为Q3的量的燃料供应 至燃料箱21时，如果燃料补给量Q3相对较小并且劣化程度K并未在预定值Ka之下(步骤 S204:"是")，则判定为燃料箱21内燃料的劣化状态仍尚未减轻。在此情况下，在步骤S206 将对发动机的负荷要求继续设置为第二负荷要求，由此促进燃料箱21内燃料的消耗。当在 重复执行燃料劣化抑制处理之后于步骤S204判定为劣化程度K低于预定值Ka时(步骤 S204:"否")时，将对内燃机的负荷要求设置为第一负荷要求(步骤S205)。在步骤S204 判定为劣化程度K低于预定值Ka(步骤S204 :"否")的情况包括进行了新的燃料补给的 情况以及未被使用达预定时段T的燃料的剩余量QRx落在预定值QRmin之下的情况。换言 之，存储在燃料箱21中的燃料是数次燃料补给的燃料的混合物。当因新的燃料补给以及燃 料消耗使得混合物比率发生改变并且劣化燃料(已经未被使用达预定时段T的燃料)占燃 料箱21内燃料的比率降低时，燃料箱21内燃料的劣化状态减轻。
上述第一实施例具有以下优点 (1)通常，会在燃料箱21内剩余一些燃料的情况下对燃料箱21进行燃料补给，并 且新增加的燃料的量是随机变化的。因此，在燃料箱21内存储的燃料是数次燃料补给的燃 料混合物。换言之，旧的燃料的剩余量越多以及供应燃料的量越少，则在燃料补给之后燃料 箱21内燃料的劣化程度K越高。另一方面，旧的燃料的剩余量越小以及供应燃料的量越 多，则在燃料补给之后燃料箱21内燃料的劣化程度K越低。根据本实施例，存储对燃料箱21进行多次燃料补给中的每次燃料补给的燃料补给时间tx及燃料补给量Qx的历史(步 骤S102)，并且基于存储的历史来计算劣化程度K(步骤S203)。由此能够精确地感知到燃 料箱21内燃料的劣化状态。 (2)基于存储器15内存储的历史来计算劣化燃料(从燃料补给时间tx起已经未 被使用达预定时段T的燃料)占燃料箱21内燃料的比率(步骤S202)。计算得到的比率越 高，则将计算得到的劣化程度K越高(步骤S203)。由此能够精确地感知到燃料箱21内燃 料的劣化状态。 (3)基于混合动力车辆1的驱动状态以及电池40的充电状态(SOC)来计算对内燃 机20的第一负荷要求。因为当劣化程度K高于或等于预定值Ka时对内燃机20的负荷要 求会改变为高于第一负荷要求的第二负荷要求(步骤S206)，故可促进对劣化程度K较高的 燃料的消耗。由此抑制起动性能以及内燃机的燃料状态的劣化。 (4)因为在精确感知了燃料箱21内燃料的劣化状态之后才确定对内燃机20的负 荷要求，故可抑制对燃料的无谓消耗。具体而言，即使在于时间点tl3燃料箱21内尚未被 使用的燃料达预定时段T的情况下(在第1次燃料补给时供应的燃料中的一些)，如果在第 2次燃料补给时供应的燃料稀释了第1次燃料补给时供应的燃料，由此使得劣化程度K低 于预定值Ka(步骤S204 :"否")，则将对内燃机20的负荷要求设置为第一负荷要求(步骤 S205)。因此，对内燃机20的负荷不会不必要地增加，并且可抑制燃料消耗。
(5)因为在精确感知了燃料箱21内燃料的劣化状态之后才确定对内燃机20的负 荷要求，故可适当地增加对内燃机20的负荷要求。具体而言，在时间点t16进行第3次燃 料补给的情况下，如果燃料补给量Q3较小并且劣化程度K并未落在预定值Ka之下(即，当 劣化程度K保持高于或等于预定值Ka时)(步骤S204 :"是")，判定为劣化程度K较高，并 且对内燃机20的负荷要求保持为第二负荷要求(步骤S206)。因此，能够可靠地防止燃料 箱21内燃料的劣化。 (6)在具有电池充电器70的混合动力车辆1中，对内燃机20的负荷要求因电池 40的S0C的降低而减小。因此，如果内燃机20并未运转达更长的时段，则燃料箱21内的燃 料很有可能会进一步劣化。但是，根据本实施例，可精确地感知到燃料箱21内燃料的劣化 状态。此外，燃料的劣化被燃料劣化抑制处理所抑制。换言之，在抑制燃料箱21内燃料的 劣化的同时可以改善由电池充电器70带来的燃料消耗速率及排放性能。
现将参考图1及图6至图10来描述本发明的第二实施例。将不再描述与第一实 施例中对应的处理类似或相同的那些处理。 本实施例与第一实施例的不同之外在于以下方面。即，在第一实施例中，从每次燃 料补给起剩余的未被使用达预定时段T的燃料的剩余量QRx被读入(步骤S201)，并且基于 剩余量QRx来计算劣化程度K (步骤S203)。换言之，当计算劣化程度K时，仅考虑经过时间 ATx超过预定时段T的事实。相反，根据本实施例，计算劣化程度K，使得从燃料补给时间 tx起的计数值(经过时间ATx)越大，则在第x次燃料补给时供应的燃料的劣化程度kx越 高，并且使得劣化程度kx较高的燃料的剩余量QRx越大，则燃料箱21内燃料的劣化程度越 高。换言之，在剩余量QRx相同的情况下，供应燃料的经过时间ATx越长，则计算得到的劣 化程度K就越大。此外，在经过时间ATx相同的情况下，剩余量QRx越大，则计算得到的劣 化程度K就越大。
在第一实施例中，将对发动机的负荷要求设置为第二负荷要求以增大内燃机20 的负荷，由此促进燃料消耗。相反，根据本实施例，电池40的充电状态SOC的下限SOCL被 提高，由此更频繁地将内燃机20的负荷设置为较高值。 将参考图6来描述根据本实施例的燃料补给后续处理。在每次将燃料供应至燃料 箱21时由电子控制单元10来执行图6的流程图中所示的燃料补给后续处理。
在这一系列处理步骤中，判定是否已经进行了燃料补给(步骤S301)。如果判定为 尚未进行燃料补给(步骤S301 :"否")，则当前处理结束。如果判定为已经进行了燃料补给 (步骤S301 :"是")，则执行针对该次燃料补给的步骤S302至S307。 S卩，存储燃料补给时间 tx及燃料补给量Qx (步骤S302)。然后，开始对从燃料补给时间tx起经过的时间的计数值 进行计数(步骤S303)。然后，开始感知剩余量QRx (步骤S304)。 然后，根据基于经过时间ATx的劣化因子kt以及基于剩余量QRx的劣化因子kq， 来计算出劣化程度kx(步骤S305)。具体而言，如图8所示，经过时间ATx越长，劣化因子 kt变的越大。此外，如图9所示，剩余量QRx越大，则劣化因子kq变的越大。执行劣化因子 kt，kq的乘法运算以计算出与第x次燃料补给相关的劣化程度kx。例如通过实验来预先设 置劣化因子kt及劣化因子kq。具体而言，随着经过时间ATx变长，劣化因子kt的增大速 率增大。具体而言，将劣化因子kt的增大速率设置为当经过时间ATx超过预定时段T时 急剧增大。预定时段T是在其之后就可以判定为供应的燃料高度可能地发生劣化的时段。
判定剩余量QRx是否小于预定值QRmin(步骤S306)。如果判定为剩余量QRx并 不小于预定值QRmin(即，如果判定为剩余量QRx大于或等于预定值QRmin)(步骤S306 : "否")，则再次执行步骤S305，由此计算燃料的劣化程度kx。 以此方式，直至在步骤S306判定为剩余量QRx小于预定值Qrmin之前，以预定时 间间隔重复步骤S305，由此计算出燃料的劣化程度kx。如此计算得到的劣化程度kx随着 经过时间A Tx及剩余量QRx的改变而发生变化。例如，即使在剩余量QRx保持不变的情况 下，劣化程度kx也会随着经过时间ATx的增大而增大。通过在燃料劣化抑制处理中将电 池40的SOC判定值设置为第一判定值或第二判定值来执行对减少剩余量QRx的促进，这将 在以下进行说明。 如果通过处理步骤判定剩余量QRx小于预定值QRmin (步骤S306 :"是")，则将燃
料补给时间tx、燃料补给量Qx、剩余量QRx、以及从燃料补给时间tx起的计数值(经过时间
ATx)全部重置(步骤S307)，并且结束这一系列处理步骤。 参考图7，将描述与燃料补给后续处理同时执行的燃料劣化抑制处理。 在内燃机20起动之后立即由电子控制单元10以预定时间间隔来重复执行图7的
流程图中所示的处理。 在这一系列处理步骤中，首先读入每次燃料补给的劣化程度kx(步骤S401)。具体 而言，参考上述在每次燃料补给时执行的燃料补给后续处理，读入在上述步骤S305计算得 到的燃料劣化程度kx。 基于读入的劣化程度kx，计算出劣化程度K (步骤S402)。通过在考虑每次燃料补 给的燃料占燃料箱21内燃料的比率的情况下对劣化程度kx进行累计，来计算得到劣化程 度K。具体而言，获得在各个第x次燃料补给时供应的燃料占燃料箱21内燃料的比率与在 第x次燃料补给时供应的燃料的劣化程度kx的乘积，并且计算出多次燃料补给的该乘积的总合作为劣化程度K。步骤S305， S401及S402的处理对应于由劣化程度计算部分执行的 处理。 判定计算得到的劣化程度K是否大于或等于预定值Kb (步骤S403)。将预定值Kb 设置为劣化程度K的一个范围内的最小值，在所述一个范围内判定优选地促进燃料箱21内 燃料的消耗以抑制燃料箱21内燃料的劣化。 如果判定为劣化程度K低于预定值Kb(步骤S403 :"否")，则判定为燃料箱21内 燃料的劣化程度较低。因此，将电池的S0C的下限设置为第一下限S0CL1(步骤S404)。然 后结束这一系列步骤。 如果判定为劣化程度K高于或等于预定值Kb (步骤S403 :"是")，则判定为燃料箱 21内燃料的劣化程度较高。因此，将电池的S0C的下限设置为第二下限S0CL2(步骤S405)。 第二下限S0CL2高于作为SOC下限SOCL的初始值的第一下限S0CL1。可以在较早阶段实现 伴随着与电池40的SOC的减小对内燃机20的负荷要求的增大。具体而言，如图10所示， 当将电池40的SOC下限SOCL设置为第二下限S0CL2时，在时间点t21处对内燃机20的负 荷要求增大(实线)。相反，当将电池40的SOC下限SOCL设置为第一下限S0CL1时，在时 间点t22处对内燃机20的负荷要求增大(点划线)。将电池40的SOC下限SOCL设置的越 低，越有可能在电池40的SOC落到SOC下限SOCL之下之前通过电池充电器70对电池40 进行充电。因此，更有可能使时间点t22延迟。通过在步骤S405将SOC下限SOCL设置为 第二下限S0CL2来在较早阶段增大对内燃机20的负荷要求。由此允许更频繁地将内燃机 20的负荷设置为较高水平，由此促进燃料消耗。该步骤的处理对应于由充电条件改变部分 执行的处理步骤。由此完成这一系列步骤。 除了上述第(1)以及(4)至(6)项的优点之外，第二实施例还提供了以下优点。
(7)根据本实施例，基于在存储器15中存储的历史，在数次燃料补给中的每次燃 料补给，从燃料补给时间tx起的经过时间ATx越长以及剩余量QRx越大，则将计算得到 (步骤S305)的劣化程度kx越大。此外，通过累计劣化程度kx的值来计算得到劣化程度 K(步骤S402)。因此，可精确感知到燃料箱内燃料的劣化程度。 (8)在混合动力车辆1中，其中当电池40的SOC低于预定水平(即，低于SOC下 限SOCL)时执行控制以将对内燃机20的负荷要求设置为较高的值，在计算得到的劣化程度 K高于或等于预定值Kb的情况下将SOC下限SOCL提高至第二下限S0CL2 (步骤S405)。因 此，可以在较早阶段实现伴随着电池40的SOC的减小对内燃机20的负荷要求的提高。因 此，可促进燃料箱21内燃料的消耗。
可对本发明做如下修改。 在第一实施例中，当判定劣化程度K高于或等于预定值Ka时将负荷要求设置为高 于第一负荷要求的第二负荷要求(步骤S206)。但是，可以配置为，当车辆1仅使用第二M/ G 32作为驱动源来行驶时，内燃机20开始运转使得车辆1被内燃机20的驱动力驱动，由此 促进燃料箱21内燃料的消耗。此外，可以如在第二实施例中那样将电池40的下限S0CL设 定为第二下限S0CL2，由此更频繁地将对内燃机20的负荷要求设定为较高的值。
在第二实施例中，当劣化程度K被判定为高于或等于预定值Kb时，将电池40的 SOC下限设定为高于第一下限S0CL1的第二下限S0CL2 (步骤S405)，由此更频繁地将对发 动机20的负荷要求设定为较高的值。但是，可以如第一实施例中那样将对发动机20的负荷要求设定为高于第一负荷要求的第二负荷要求。此外，可以配置成，当车辆l仅使用第二 M/G 32作为驱动源来行驶时，内燃机20开始运转使得车辆1被内燃机20的驱动力驱动，由 此促进燃料箱21内燃料的消耗。 用于提高对内燃机20的负荷要求的方法并不限于上述实施例中的方法。换言之， 可以采用任何方法，只要其可促进燃料箱21内燃料的消耗即可。例如，可以采用以下方法 劣化程度K越高，则第二负荷要求越高或第二下限S0CL2越高。此外，当劣化程度K较高并 且电池40的SOC低于预定水平时，第二M/G 32可以停止，由此仅通过内燃机20来驱动车 辆1。 在示出的实施例中，当判定在第x次燃料补给时燃料的剩余量QRx小于预定值 QRmin时，将与第x次燃料补给相关的值重置(步骤S106，步骤S307)。但是，可以对在第 x次燃料补给之后执行的燃料补给的次数进行计数，当计数得到的次数达到预定次数时，可 以将与第x次燃料补给相关的值重置。这是因为当在第x次燃料补给之后执行预定次数的 燃料补给时，在第x次燃料补给时供应的燃料占燃料箱21内燃料的比率足够低，因此当计 算燃料箱21内燃料的劣化程度时无需考虑在第x次燃料补给时供应的燃料的比率。
在第一实施例中，当判定为劣化程度K低于预定值Ka时，将对内燃机20的负荷要 求设置为第一负荷要求(步骤S205)。在第二实施例中，当判定为劣化程度K低于预定值 Kb时，将电池40的SOC下限设置为第一下限S0CL1 (步骤S404)。换言之，在增大了对内燃 机20的负荷要求之后，在劣化程度K已经被充分降低的条件下使负荷要求降低。但是，只 要能够可靠地防止燃料箱21内燃料的劣化，就可采用其他方法。例如，可以配置为使得在 将负荷要求设置为较高值之后，燃料箱21内的全部燃料的量被消耗至预定值，并且警告灯 被打开以催促驾驶员进行燃料补给。这样的配置提供了与以上描述方案等同的优点。
在所说明的各个实施例中，设置了用于连接至车辆l外部的电源的电池充电器 70。但是，可将本发明应用于不具有电池充电器70的混合动力车辆。S卩，如在所示出的各 个实施例中那样，在具有内燃机(存储在燃料箱内的燃料被供应至所述内燃机)及电动机 (存储在蓄电装置中的电能被供应至所述电动机)的混合动力车辆中，当判定为燃料箱内 的燃料的劣化程度较高时，可以将对内燃机的负荷要求设置为较高值，由此促进对燃料的 消耗。即使在此情况下，也可实现以上除了第(6)项之外所描述的优点。
权利要求
一种混合动力车辆的控制设备，所述混合动力车辆具有作为驱动源的内燃机及电动机，存储在燃料箱内的燃料被供应至所述内燃机，存储在蓄电装置内的电能被供应至所述电动机，所述设备包括存储器部分，其存储对所述燃料箱的多次燃料补给中每次的燃料补给时间及燃料补给量的历史；以及劣化程度计算部分，其基于存储在所述存储器部分中的所述历史来计算所述燃料箱内的所述燃料的劣化程度。
2. 根据权利要求1所述的控制设备，其中，基于存储在所述存储器内的所述历史，所述劣化程度计算部分对从燃料补给时间起的预定时段期间剩余未被使用的燃料占所述燃料箱内的所述燃料的比率进行计算，并且其中，所述劣化程度计算部分计算所述劣化程度，使得计算得到的所述比率越高则所述劣化程度越高。
3. 根据权利要求l所述的控制设备，其中，基于存储在所述存储器内的所述历史，所述劣化程度计算部分针对每次燃料补给计算所述劣化程度，使得从所述燃料补给时间起经过的时间越长并且剩余量越多，则所述劣化程度越高，并且其中，所述劣化程度计算部分将所述燃料补给的所述劣化程度的值累计，由此计算所述燃料箱内的所述燃料的所述劣化程度。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的控制设备，其还包括负荷要求计算部分，其基于所述车辆的行驶状态以及所述蓄电装置的充电状态来计算所述内燃机的第一负荷要求；以及负荷要求改变部分，在由所述劣化程度计算部分计算得到的所述劣化程度高于或等于预定值的条件下，所述负荷要求改变部分将所述内燃机的负荷要求改变为第二负荷要求，所述第二负荷要求高于所述第一负荷要求。
5. 根据权利要求1至3中任一项所述的控制设备，还包括充电状态保持部分，当所述蓄电装置的充电状态低于预定水平时，所述充电状态保持部分将所述内燃机的负荷要求设置为高值；以及充电条件改变部分，在由所述劣化程度计算部分计算得到的所述劣化程度高于或等于预定值的条件下，所述充电状态改变部分提高所述预定水平。
6. 根据权利要求1至5中任一项所述的控制设备，还包括连接部分，其用于从所述车辆的外部来对所述蓄电装置进行充电。
全文摘要
混合动力车辆(1)包括作为驱动源的内燃机(20)及第二M/G(32)，存储在燃料箱(21)内的燃料被供应至内燃机，存储在电池(40)内的电能被供应至第二M/G。车辆(1)还包括用于从车辆(1)的外部对电池(40)进行充电的电池充电器(70)。对于对燃料箱(21)的多次燃料补给中的每次燃料补给，存储燃料补给时间以及燃料补给量的历史。基于该历史来计算燃料箱(21)内的燃料的劣化程度。
文档编号F02D45/00GK101754879SQ200980100001
公开日2010年6月23日 申请日期2009年3月30日 优先权日2008年4月15日
发明者丸山智之, 伊良波由美 申请人:丰田自动车株式会社