混合动力车辆的控制装置的制作方法

本发明涉及应用于具备内燃机和电动机作为行驶用动力源的混合动力车辆的控制装置。

背景技术：

已知一种能够使用含有乙醇、甲醇等醇的燃料来进行运转的内燃机。作为具备这样的内燃机的混合动力车辆的控制装置，已知实施如下燃料置换控制的控制装置：在基于供油前后的醇浓度的差而判定从低挥发性燃料向高挥发性燃料切换的情况下，为了尽早将残存于燃料供给通路内的低挥发燃料置换成高挥发燃料，使回到燃料箱的燃料的流量增大来促进燃料的移动(专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-231674号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

在能够使用含有醇的燃料来进行运转的内燃机中，根据醇浓度，燃料的挥发性发生变化，从而影响启动性，所以，一般来说，根据醇浓度使启动时的燃料喷射量增大等等改变启动条件。因此，在对专利文献1那样的混合动力车辆进行了伴随着燃料的醇浓度的变化的供油的情况下，当在向供油后的燃料的置换即将结束前的时刻内燃机间歇停止时，有在下一次的再启动时无法切换成基于燃料置换后的醇浓度的启动条件，内燃机的启动性恶化的可能性。

因此，本发明的目的在于提供一种能够抑制内燃机的启动性的恶化的混合动力车辆的控制装置。

用于解决问题的技术方案

本发明的混合动力车辆的控制装置应用于混合动力车辆，所述混合动力车辆具备内燃机和电动机作为行驶用动力源，所述内燃机能够使用醇浓度不同的燃料来进行运转，并且根据醇浓度而启动条件改变，所述控制装置能够使所述内燃机的运转间歇停止而通过所述电动机进行行驶，在对所述车辆进行了伴随着燃料的醇浓度的变化的供油的情况下，禁止所述内燃机的间歇停止直到供油后的燃料供给至所述内燃机为止(技术方案1)。

根据该控制装置，在进行了伴随着燃料的醇浓度的变化的供油的情况下，禁止间歇停止直到供油后的燃料供给至内燃机为止。因此，避免了在供油后的燃料即将供给至内燃机前的时刻实施间歇停止的情况。由此，能够抑制内燃机的启动性的恶化。此外，在该控制装置中，也可以在供油后的燃料供给至内燃机后继续进行对间歇停止的禁止。

在本发明的控制装置的一技术方案中，也可以在燃料的供油前后的醇浓度的变化量超过了判定值的情况下禁止所述内燃机的间歇停止(技术方案2)。根据该技术方案，能够根据醇浓度的变化的程度来禁止间歇停止。例如，通过考虑对内燃机的启动性的影响来设定该判定值，能够排除在醇浓度的变化为不会对内燃机的启动性造成影响的程度的情况下禁止间歇停止的情况。由此，能够减少由对间歇停止的禁止引起的燃料经济性恶化等不好的影响。

在该技术方案中，所述判定值也可以被设定为在燃料的供油前后醇浓度上升了的情况下和降低了的情况下不同(技术方案3)。即使燃料的供油前后的醇浓度的变化量相同，在燃料的供油前后醇浓度上升了的情况下和降低了的情况下，对内燃机的启动性的影响的程度也不同。因此，通过设定分别适合在燃料的供油前后醇浓度上升了的情况以及降低了的情况的判定值，能够更加适当地禁止内燃机的间歇停止。

另外，即使燃料的供油前后的醇浓度的变化量相同，若供油前的醇浓度不同，则对内燃机的启动性的影响的程度也不同。因此，也可以根据燃料的供油前的醇浓度来设定所述判定值(技术方案4)。

在本发明的控制装置的一技术方案中，可以是，在所述车辆设置有燃料箱、从所述燃料箱到所述内燃机的燃料路径、以及设置于所述燃料路径并且输出与醇浓度对应的信号的醇浓度传感器，禁止所述内燃机的间歇停止，直到供油后的所述内燃机的燃料喷射量的累计值超过与从所述醇浓度传感器到所述内燃机为止的所述燃料路径的容积对应的预定范围为止(技术方案5)。

供油后的燃料供给至内燃机的正时与喷射出了与从醇浓度传感器到内燃机为止的燃料路径的容积相应的量的燃料的正时一致。也就是说，能够推定为，在供油后的燃料喷射量的累计值达到了与所述容积相应的量的时候，供油后的燃料供给至内燃机，燃料的置换完成。根据该技术方案，禁止内燃机的间歇停止，直到供油后的内燃机的燃料喷射量的累计值超过与从醇浓度传感器到内燃机为止的燃料路径的容积对应的预定范围为止。因此，与供油后的燃料供给至内燃机的正时一致地结束间歇停止的禁止期间，所以，能够抑制间歇停止的禁止期间过长的情况。

发明的效果

根据本发明的控制装置，在进行了伴随着燃料的醇浓度的变化的供油的情况下，禁止间歇停止直到供油后的燃料供给至内燃机为止。因此，避免了在供油后的燃料即将供给至内燃机前的时刻实施间歇停止的情况。由此，能够抑制内燃机的启动性的恶化。

附图说明

图1是概略地表示应用了本发明的一实施方式所涉及的控制装置的混合动力车辆的图。

图2是表示控制例程的一例的流程图。

附图标记说明

1：车辆；

3：内燃机；

6：第2电动发电机(电动机)；

16：燃料箱；

17：燃料路径；

30：ecu(控制装置)；

34：醇浓度传感器。

具体实施方式

如图1所示，车辆1构成为组合有多个动力源的串并联型的混合动力车辆。车辆1具备内燃机3和第1以及第2电动发电机4、5。内燃机3是具备4个汽缸10的直列4缸型的内燃机，能够使用含有醇的燃料来进行运转。一般来说，将搭载有能够使用含有醇的燃料来进行运转的内燃机的车辆称为灵活燃料汽车(ffv)。

内燃机3的各汽缸10分别连接有进气通路11和排气通路12。在进气通路11分别设置有过滤空气用的空气滤清器13以及能够调整空气流量的节气门14。在排气通路12设置有净化排气中的有害成分的三元催化剂15。为了向内燃机3供给燃料，在车辆1设置有燃料箱16和从燃料箱16到内燃机3的燃料路径17。燃料路径17包括用于向内燃机3的每个汽缸10分配燃料的输送管17a，输送管17a连结有按每个汽缸10设置的燃料喷射阀18。

内燃机3和第1电动发电机4连结于动力分配机构6。动力分配机构6的输出向输出齿轮20传递。输出齿轮20与第2电动发电机5以能够彼此传递动力的状态连结。从输出齿轮20输出的动力经由减速装置21以及差动装置22向驱动轮23传递。第1电动发电机4具有定子4a和转子4b。第1电动发电机4作为接受由动力分配机构6分配的内燃机3的动力来发电的发电机发挥功能，并且也作为利用交流电力进行驱动的电动机发挥功能。同样地，第2电动发电机5具有定子5a和转子5b，分别作为电动机以及发电机发挥功能。各电动发电机4、5经由包括未图示的变换器(inverter)等的控制电路25而电连接于电池26。控制电路25对各电动发电机4、5所发出的电力进行直流变换来对电池26充电，并且对电池26的电力进行交流变换，向各电动发电机4、5供给。电池25能够从未图示的外部电源进行充电。也就是说，车辆1构成为插电式混合动力车辆。

动力分配机构6构成为单小齿轮型的行星齿轮机构，具有太阳轮s、齿圈r、以及将与上述齿轮s、r啮合的小齿轮p保持成能够自转以及公转的状态的行星架c。太阳轮s连结于第1电动发电机4的转子4a，齿圈r连结于输出齿轮20，行星架c连结于内燃机3的曲轴7。此外，减振器8介于曲轴7与行星架c之间，该减振器8吸收内燃机3的转矩变动。

车辆1的控制由构成为计算机的电子控制装置(ecu)30控制。ecu30对内燃机3以及各电动发电机4、5进行各种控制。因此，向ecu30输入来自检测车辆1的各部的信息的各种传感器类的信号。在图示的例子中，在车辆1分别设置有：输出与加速器踏板28的踩踏量对应的信号的加速器开度传感器31、输出与车辆1的车速对应的信号的车速传感器32、输出与外部气体温度对应的信号的外部气体温度传感器33、设置于燃料路径17而输出与燃料的醇浓度对应的信号的醇浓度传感器34、以及设置于燃料箱16而输出与燃料的剩余量对应的信号的燃料油位传感器35。这些传感器的输出信号被输入到ecu30。

ecu30参照加速器开度传感器31以及车速传感器32的信号来计算驾驶员所要求的要求动力，一边切换各种模式一边控制车辆1以使得针对该要求动力的系统效率成为最佳。例如，ecu30在车辆1的行驶期间内运转条件发生了变化的情况下，从以内燃机3和第2电动发电机6为驱动源的混合动力模式使内燃机3的燃烧停止而切换成ev模式、或者从ev模式起使内燃机3启动而切换成混合动力模式。这样，车辆1在较短期间内反复进行内燃机3的启动和停止。将为了从混合动力模式切换成ev模式而使内燃机3停止的情况称为间歇停止。

在使内燃机3从间歇停止起再启动的情况下，ecu30根据燃料的醇浓度改变启动时的燃料喷射量和/或吸入空气量等启动条件。由于燃料的醇浓度越高，则挥发性越低，启动性恶化，所以，例如，醇浓度越高，则ecu30使启动时的燃料喷射量越多。另外，ecu30有时在燃料的醇浓度超过预定的基准值的情况下，在启动时实施通过未图示的电加热器加热燃料的燃料加热、或者实施减小节气门14的开度来提高启动时的进气负压从而促进燃料的挥发性的节流保护(throttleguard)。

在供给(供油)了与残存于燃料箱16和/或燃料路径17的燃料不同醇浓度的燃料的情况下，在供油的前后燃料的醇浓度发生变化。到这样的供油后的燃料供给至内燃机3为止，基于供油前的燃料的醇浓度进行内燃机3的运转和/或启动。若在供油后的燃料供给至内燃机3时，内燃机3处于运转期间，则不会对内燃机3的继续运转造成大的影响。但是，若在供油后的燃料即将供给至内燃机3前的时刻内燃机3间歇停止，则有在下次的再启动时无法以基于供油后的燃料的醇浓度的启动条件启动等内燃机3的启动性恶化的可能性。因此，ecu30在对车辆1进行了伴随着燃料的醇浓度的变化的供油的情况下，禁止内燃机3的间歇停止直到供油后的燃料供给至内燃机3为止。

以下，参照图2对ecu30所实施的控制的一例进行说明。图2所示的控制例程的程序保存于ecu30，被适时读出并以预定间隔反复执行。

在步骤s1中，ecu30判定是否对车辆1进行了供油。ecu30参照燃料油位传感器35的信号，在燃料箱16的燃料油位增高了的情况下判断为进行了供油。在判定为进行了供油的情况下前进至步骤s2，否则前进至步骤s12。在步骤s12中实施允许内燃机3的间歇停止的通常控制。

在步骤s2中，ecu30参照醇浓度传感器34的信号来检测燃料的醇浓度。接下来，在步骤s3中，ecu30判定燃料的醇浓度是否发生了变化。由此，能够判别对车辆1的供油是否伴随着醇浓度的变化。作为伴随着燃料的醇浓度的变化的供油的情况，设想有燃料箱16和/或燃料路径17中残存有汽油并且在该状态下供给含有醇的燃料的情况、燃料箱16和/或燃料路径17中残存有含有醇的燃料并且供给与该残存燃料的醇浓度不同的燃料的情况。在醇浓度发生变化的情况下前进至步骤s4，否则前进至步骤s12。

在步骤s4中，ecu30判定与供油前相比醇浓度是否上升了。在醇浓度上升了的情况下前进至步骤s5，否则前进至步骤s6。在步骤s5以及步骤s6中，算出用于判断禁止内燃机3的间歇停止的必要性的醇浓度的变化量的判定值。若是对内燃机3的启动性没有影响的程度的醇浓度的变化量，则不需要禁止间歇停止，所以，考虑对内燃机3的启动性的影响来算出判定值。然而，即使燃料的供油前后的醇浓度的变化量相同，在燃料的供油前后醇浓度上升了的情况下和降低了的情况下，对内燃机的启动性的影响的程度也不同。因此，在醇浓度上升了的情况下在步骤s5中算出浓度上升用的判定值，在醇浓度降低了的情况下在步骤s6中算出浓度降低用的判定值。

作为对内燃机3的启动性造成影响的因素有：供油前的醇浓度和供油前后的醇浓度的变化量。因此，在本实施方式中，通过实际设备试验和/或模拟实验来调查内燃机3的启动性与燃料的醇浓度以及醇浓度的变化量的关系，制作使供油前的醇浓度与需要禁止间歇停止的醇浓度的变化量(判定值)相关联的浓度上升用的映射和浓度降低用的映射，将这些映射存储于ecu30。ecu30在步骤s5中参照浓度上升用的映射来算出与供油前的醇浓度对应的判定值，在步骤s6中参照浓度降低用的映射来算出与供油前的醇浓度对应的判定值。此外，在外部气体温度低的情况下内燃机3的启动性的恶化加剧。因此，也可以将用于算出判定值的上述各映射设为以供油前的醇浓度和外部气体温度为变量的二维映射。在使用这样的映射的情况下，ecu30参照外部气体温度传感器33的信号来检测外部气体温度，并且用于判定值的算出。

在步骤s7中，ecu30算出供油前后的醇浓度的变化量。接下来，在步骤s8中，ecu30判定在步骤s7中算出的醇浓度的变化量是否为在步骤s5或步骤s6中算出的判定值以上。如上所述，该判定值是考虑对内燃机3的启动性的影响而算出的。因此，在醇浓度的变化量为判定值以上的情况下为了禁止间歇停止而使处理前进到步骤s9，在醇浓度的变化量小于判定值的情况下使处理前进到步骤s12，进行允许间歇停止的通常控制。

在步骤s9中，ecu30对供油后的燃料喷射量进行累计并且作为燃料喷射量的累计值进行存储。在步骤s10中，ecu30判定燃料喷射量的累计值是否处于预定范围内。并且，ecu30在燃料喷射量的累计值处于预定范围内的情况下在步骤s11中禁止内燃机3的间歇停止，使处理返回步骤s9。由此，禁止内燃机3的间歇停止直到供油后的燃料喷射量的累计值超过预定范围为止。该预定范围对应于从醇浓度传感器34到内燃机3为止的燃料路径17的容积的量。供油后的燃料供给至内燃机3的正时与喷射出与该容积相应的量的燃料的正时一致。因此，通过执行步骤s9～步骤s11的处理来禁止内燃机3的间歇停止直到供油后的燃料供给至内燃机3为止。在燃料喷射量的累计值超过了预定范围的情况下前进至步骤s12，实施允许间歇停止的通常控制。

根据以上的实施方式，在对车辆1进行了伴随着燃料的醇浓度的变化的供油的情况下，禁止间歇停止直到供油后的燃料供给至内燃机3为止。因此，避免了在供油后的燃料即将供给至内燃机3前的时刻实施间歇停止的情况。由此，能够抑制内燃机3的启动性的恶化。

另外，考虑对内燃机3的启动性的影响来设定决定对内燃机3的间歇停止的禁止的判定值，所以，能够排除在醇浓度的变化为不会对内燃机3的启动性造成影响的程度的情况下也禁止间歇停止的情况。由此，能够减少由对间歇停止的禁止引起的燃料经济性恶化等不好的影响。该判定值被以在燃料的供油前后醇浓度上升了的情况下和降低了的情况下不同的方式设定，成为分别适合醇浓度上升了的情况以及降低了的情况的判定值，所以，能够更加适当地禁止内燃机3的间歇停止。

根据本实施方式，禁止间歇停止，直到供油后的内燃机3的燃料喷射量的累计值超过与从醇浓度传感器34到内燃机3为止的燃料路径17的容积对应的预定范围为止，所以，与供油后的燃料供给至内燃机3的正时相一致地结束间歇停止的禁止期间。由此，能够抑制间歇停止的禁止期间过长的情况。

本发明不限定于上述实施方式，在本发明的要旨的范围内能够以各种实施方式来实施。虽然上述实施方式基于燃料喷射量的累计值来决定间歇停止的禁止期间，但上述实施方式只不过是一个例子。作为禁止间歇停止直到供油后的燃料供给至内燃机3为止的其他实施方式，例如，也可以基于从燃料的供油后起的内燃机3的累计运转时间来决定间歇停止的禁止期间。关于将所述累计运转时间设为何种程度，例如试验性地调查到供油后的燃料供给至内燃机3为止的累计运转时间的平均值等作为累计运转时间的基准即可。