用于插電式混合動力車輛的燃料維持監(jiān)測器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于插電式混合動力車輛的燃料維持監(jiān)測器。車輛包括：發(fā)動機；燃料箱；控制器，被配置為在一個或更多個驅(qū)動循環(huán)期間，響應(yīng)于預(yù)定時間段的推移到期而選擇性地操作發(fā)動機，直到燃料箱中的特定部分的燃料被消耗為止，以限制燃料的降解。一種動力傳動系具有：牽引電池；發(fā)動機；燃料箱；控制器，被配置為響應(yīng)于燃料箱中的燃料質(zhì)量低于閾值而選擇性地操作發(fā)動機，直到特定部分的燃料被消耗為止，從而限制燃料的降解。一種控制車輛的方法包括：在一個或多個車輛驅(qū)動循環(huán)期間，響應(yīng)于預(yù)定時間段的推移到期而選擇性地操作發(fā)動機，以使?fàn)恳姵氐暮呻姞顟B(tài)總體保持不變，直到燃料箱中特定部分的燃料被消耗為止，以限制燃料的降解。
【專利說明】用于插電式混合動力車輛的燃料維持監(jiān)測器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]多個實施例涉及用于插電式混合動力車輛的燃料維持監(jiān)測器以及使用所述監(jiān)測器的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]插電式混合動力電動車輛(PHEV)具有不止一個動力源。電機可被構(gòu)造為推進車輛并且使用電池作為能量源。電池可使用外部電源(例如，充電站)進行再充電。發(fā)動機也可被構(gòu)造為推進車輛并且使用燃料作為能量源。
[0003]PHEV可僅使用電池能量進行長時間段的操作(例如，當(dāng)PHEV用于較短的通勤、行程等時)。電池在這些行程之間使用充電站進行再充電并且不達到需要發(fā)動機功率來推進車輛的荷電狀態(tài)。在主要使用電池能量使車輛操作的這些時間段期間，燃料箱中的燃料會降解或變得陳舊。在某些情況下，這樣會導(dǎo)致燃料降解(例如，在燃料箱中形成酸、燃料箱打蠟同時形成烯烴等)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在一個實施例中，一種車輛具有:發(fā)動機；燃料箱，被構(gòu)造為向發(fā)動機供應(yīng)燃料；控制器。所述控制器被配置為在一個或更多個驅(qū)動循環(huán)期間，響應(yīng)于預(yù)定時間段的推移到期而選擇性地操作發(fā)動機，直到燃料箱中特定部分的燃料被消耗為止，以限制燃料降解。
[0005]所述車輛還包括:電機；牽引電池，與所述電機電連接；用戶界面，與控制器通信并被配置為提供用戶選擇的車輛的純電動操作；其中，所述控制器還被配置為在一個或更多個驅(qū)動循環(huán)期間當(dāng)選擇性地操作發(fā)動機時，停用用戶選擇的純電動模式，直到來自燃料箱的特定部分的燃料被消耗為止。
[0006]所述控制器還可被配置為:當(dāng)車輛以用戶選擇的純電動模式操作時響應(yīng)于預(yù)定時間段的推移到期，在下一個驅(qū)動循環(huán)開始時選擇性地操作發(fā)動機。
[0007]所述用戶界面還可被配置為顯示消耗的特定部分的燃料。
[0008]所述用戶界面還可被配置為顯示關(guān)于發(fā)動機的選擇性操作的消息。
[0009]在另一實施例中，一種車輛的動力傳動系具有:牽引電池；發(fā)動機；燃料箱，被構(gòu)造為向發(fā)動機供應(yīng)燃料；控制器。所述控制器被配置為，在一個或多個驅(qū)動循環(huán)期間，響應(yīng)于燃料箱中的燃料質(zhì)量低于閾值質(zhì)量而選擇性地操作發(fā)動機，直到燃料箱中特定部分的燃料被消耗為止，以限制燃料的降解。
[0010]一種用于車輛的動力傳動系，所述動力傳動系包括:牽引電池；發(fā)動機；燃料箱，被構(gòu)造為向發(fā)動機供應(yīng)燃料；控制器，被配置為在一個或更多個驅(qū)動循環(huán)期間，響應(yīng)于燃料箱中的燃料質(zhì)量低于閾值質(zhì)量而選擇性地操作發(fā)動機，直到來自燃料箱的特定部分的燃料被消耗為止，以限制燃料的降解。
[0011]所述控制器還被配置為在一個或更多個驅(qū)動循環(huán)期間，選擇性地操作發(fā)動機和電機，不對電池充電，以使電池的荷電狀態(tài)下降，直到來自燃料箱的特定部分的燃料被消耗為止。
[0012]所述動力傳動系還包括電機，所述控制器還被構(gòu)造為在一個或多個驅(qū)動循環(huán)期間，選擇性地操作發(fā)動機和電機，不對電池充電，以使電池的荷電狀態(tài)總體保持不變，直到來自燃料箱的特定部分的燃料被消耗為止。
[0013]所述燃料質(zhì)量與燃料存在于燃料箱中的時間成反比。
[0014]在又一實施例中，提供一種控制混合動力車輛的方法，所述方法包括:在一個或更多個車輛驅(qū)動循環(huán)期間，響應(yīng)于預(yù)定時間段的推移到期而選擇性地操作發(fā)動機，以使?fàn)恳姵氐暮呻姞顟B(tài)基本保持不變，直到燃料箱中特定部分的燃料被耗盡為止，以限制燃料的降解。
[0015]所述方法還包括:在所述預(yù)定時間段推移到期之后，停用用戶選擇的車輛的純電動操作。
[0016]因此，根據(jù)本公開的多個實施例提供相關(guān)的非限制性優(yōu)勢。例如，在可由于年限導(dǎo)致降解燃料之前，PffiV按照及時的方式使用燃料。當(dāng)發(fā)動機不能另外操作時，燃料維持監(jiān)測器使得發(fā)動機使用燃料操作。在特定時間段推移到期之后或當(dāng)燃料的質(zhì)量值低于閾值時，設(shè)置使用特定部分的燃料。特定的時間段或質(zhì)量可被修改(例如，通過再次添加燃料事件)。用戶被告知維持用戶期望的車輛操作。當(dāng)燃料維持監(jiān)測器被觸發(fā)時，車輛可按照幾個模式中的一個操作。例如，車輛可按照電荷維持模式或模式操作，電荷維持模式或HEV模式設(shè)置發(fā)動機和/或電機操作的以及相對于僅通過發(fā)動機操作車輛提供提高的燃料經(jīng)濟性。車輛還可按照具有停用牽引電池的充電特征的變型混合模式操作，從而使得發(fā)動機使用和燃料消耗增加。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是示出根據(jù)實施例的插電式電動車輛的兩種操作模式的圖；
[0018]圖2是能夠執(zhí)行本公開的多個實施例的混合動力車輛的示意圖；
[0019]圖3是示出根據(jù)實施例的車輛的燃料維持監(jiān)測器的概觀的流程圖；
[0020]圖4A和圖4B是示出根據(jù)實施例的燃料維持監(jiān)測器的流程圖；
[0021]圖5是示出實現(xiàn)燃料維持監(jiān)測器的流程圖；
[0022]圖6是示出可選的燃料維持監(jiān)測器標(biāo)記用于圖4A和圖4B的監(jiān)測器的流程圖；
[0023]圖7a、7b和7c是示出在多個入口條件下含燃料維持監(jiān)測器的車輛的操作模式的曲線圖。
【具體實施方式】
[0024]根據(jù)需要，在此公開本公開的詳細(xì)的實施例；然而，應(yīng)該理解，公開的實施例僅僅是示例性的，并且可以以多種和可選的形式被實施。附圖并不一定按照比例繪制；可夸大或最小化一些特征以示出特定部件的細(xì)節(jié)。因此，在此公開的具體結(jié)構(gòu)和功能性細(xì)節(jié)不應(yīng)該被解釋成限制，而僅僅作為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域的技術(shù)人員以各種方式使用要求保護的主題的代表性基礎(chǔ)。
[0025]與標(biāo)準(zhǔn)的混合動力電動車輛(HEV)相比，插電式混合動力電動車輛(PHEV)使用容量更大的電池組。PHEV能夠通過連接到外部電網(wǎng)的充電站或標(biāo)準(zhǔn)的電插座對電池進行再充電，以減少燃料消耗并提高車輛的燃料經(jīng)濟性。在附圖中使用PffiV結(jié)構(gòu)并且PHEV結(jié)構(gòu)用于描述下面的多個實施例；然而，預(yù)計到所述多個實施例可用于具有如本領(lǐng)域公知的其他車輛構(gòu)造的車輛。發(fā)動機可以是壓燃式或火花點火式內(nèi)燃發(fā)動機，或外燃發(fā)動機，并且預(yù)計使用多種燃料。在一個示例中(例如，在插電式混合動力電動車輛(PffiV)中)，車輛能夠連接到外部電網(wǎng)。
[0026]PHEV除了具有汽油燃料能量之外，還具有儲存在電池中的另外的電能能量源，所述電能可以是來自電網(wǎng)的在充電期間儲存在車輛的電池中的電能。PHEV的動力管理將車輛的驅(qū)動動力需求分配給兩個能量源中的一個或兩個以實現(xiàn)燃料經(jīng)濟性的提高并滿足其他相當(dāng)?shù)腍EV/PHEV控制目的。雖然傳統(tǒng)的HEV可被操作以將電池的荷電狀態(tài)(SOC)維持在大致恒定的水平，但是可期望PffiV在下一次充電事件(當(dāng)車輛被“插電”時)之前盡可能多地使用預(yù)儲存的電池(電網(wǎng))電能。為了提高燃料經(jīng)濟性，最好可使用相對便宜的電網(wǎng)供應(yīng)的電能，以盡可能多地節(jié)省汽油燃料。
[0027]通常，PHEV具有如圖1中看到的兩種基本的操作模式。在電荷消耗(⑶)模式20中，電池電能21主要用于推進車輛。在基本的電荷消耗模式期間，燃料僅在特定的驅(qū)動條件或過多的驅(qū)動動力請求的情況下輔助車輛的驅(qū)動動力供應(yīng)。CD模式20的一個特點是電動機從電池21消耗的能量比電動機能夠再生的能量更多。在電荷維持(CS)模式22 (或HEV模式)中，車輛通過增加發(fā)動機推進使用來減少電動機推進使用，以能夠?qū)㈦姵氐暮呻姞顟B(tài)(SOC) 21維持在恒定的或大致恒定的水平。
[0028]在特定的驅(qū)動模式/循環(huán)中，PHEV可按照電動車輛(EV)模式操作，PHEV將電池消耗一直到它可允許的最大放電率，其中在EV模式下，電動機盡可能多地用于車輛推進(根據(jù)PHEV策略，需要來自汽油發(fā)動機的幫助或不需要來自汽油發(fā)動機的幫助)。對于PHEV來說，EV模式是CD操作模式的示例。在EV模式期間，電池電荷會增加(例如，由于再生制動)。在默認(rèn)的EV模式下，通常不允許發(fā)動機操作，但是基于車輛系統(tǒng)狀態(tài)或由操作員通過超控或混合操作選擇而允許的，可能需要發(fā)動機操作。在其他實施例中，PffiV可按照強制EV模式操作，在強制EV模式下，不允許發(fā)動機在正常的車輛狀態(tài)下操作。
[0029]對于如圖1中示出的車輛操作，一旦電池S0C21下降到預(yù)定的電荷維持水平(soc_cs_min) 28，車輛就切換到CS模式22，其中，電池S0C21保持在電荷維持SOC水平的附近，并且車輛主要由發(fā)動機(燃料能量)驅(qū)動。在鑰匙循環(huán)期間，車輛還可按照任何順序以CD模式和CS模式操作，或以CD模式和CS模式發(fā)生多次來操作。另外，CD模式可具有多種電池放電率或斜率26。例如，車輛可在電池SOC高于電荷維持水平28的情況下或基于用戶的選擇、車輛管理等按照CS模式操作，然后按照CD模式操作，以使用另外的電池能量。
[0030]為了擴展PHEV操作的靈活性，用戶能夠主動地在電動操作和混合動力操作之間選擇優(yōu)選的PffiV操作模式(EV/HEV)。這允許用戶沿著行程控制車輛排放、噪聲等，并且控制車輛使用的動力源(即，汽油與電能)。例如，用戶可通過在行程的起始段請求驅(qū)動模式28 (電池電荷維持在高SOC而不充電)而開始行程。這樣節(jié)省了電池電能21，從而稍后在期望車輛進行EV操作的另一位置處用戶能夠切換到EV驅(qū)動模式24。
[0031]當(dāng)用戶使用車輛中的界面(例如，EV/HEV按鈕)選擇優(yōu)選的PHEV操作模式時，用戶的輸入可中斷正常的車輛能量管理策略。用戶有權(quán)利主動管理他的/她的車輛的能量使用。用戶使用車輛越久，他/她就能越好地理解車輛能量使用性能，這將使用戶可精通并更優(yōu)化地應(yīng)用電池能量使用工具。手動的能量計劃特性將不僅能使用戶簡單地選擇EV/HEV驅(qū)動模式，而且允許用戶主動計劃用于行程的電池電能使用和燃料使用。
[0032]車輛還可具有使?fàn)恳姵氐哪承┏潆娞卣魍Ｓ玫淖冃虷EV操作模式。這些特征可包括在車輛操作時，通過再生制動使電池充電、使用發(fā)動機功率使電池充電以及以其他方式提供功率使電池充電。按照該模式，電機可操作為電動機以提供額外的功率從而滿足車輛的需求和需要。電池通常被消耗以使總的SOC降低。與按照常規(guī)HEV模式操作相比，在變型HEV模式下發(fā)動機操作得更為頻繁，從而導(dǎo)致與常規(guī)HEV模式相比發(fā)動機運轉(zhuǎn)的時間所占的百分比更高。與當(dāng)車輛按照電荷維持(ffiV)模式操作時相比，車輛按照變型HEV模式操作，會使燃料更積極地使用或者以更快的速度使用。
[0033]在圖2中示出了能夠執(zhí)行本公開的動力分流式PHEV的一個示例。圖2示出了動力分流式混合動力電動車輛50的動力傳動系構(gòu)造和控制系統(tǒng)，動力分流式混合動力電動車輛50是并聯(lián)式混合動力電動車輛。在該動力傳動系構(gòu)造中，存在連接到驅(qū)動系的兩個動力源52、54。第一動力源52是使用行星齒輪組彼此連接的發(fā)動機和發(fā)電機子系統(tǒng)的組合。第二動力源54是電驅(qū)動系統(tǒng)(電動機、發(fā)電機和電池子系統(tǒng))。電池子系統(tǒng)是用于發(fā)電機和電動機的能量儲存系統(tǒng)并且包括牽引電池。
[0034]在使用第二動力源54操作車輛期間，電動機60從電池66獲取電能并與發(fā)動機56獨立地推進車輛50，使車輛50向前和向后運動。該操作模式被稱為“電動驅(qū)動”。此外，發(fā)電機58可從電池66獲取電能并驅(qū)動結(jié)合在發(fā)動機輸出軸上的單向離合器以向前推進車輛。必要時，發(fā)電機58可單獨向前推進車輛。
[0035]與傳統(tǒng)的動力傳動系不同，該動力分流式動力傳動系的操作使兩個動力源52、54成為一體以一起無縫地工作，從而在使動力傳動系的總效率和性能最優(yōu)的同時滿足用戶的需求，又不超出系統(tǒng)限制(例如，電池限制)。在兩個動力源之間需要協(xié)調(diào)控制。
[0036]如圖2中所不，在該動力分流式動力傳動系中存在執(zhí)彳丁協(xié)調(diào)控制的分級車輛系統(tǒng)控制器(VSC)68。在正常的動力傳動系條件(子系統(tǒng)/部件沒有故障)下，VSC68解釋用戶的需求(例如，PRND和加速或減速需求)，然后基于用戶需求和動力傳動系限制來確定車輪64扭矩命令。此外，VSC68確定每個動力源何時需要提供扭矩并且需要提供多少扭矩，以滿足用戶的扭矩需求并且達到發(fā)動機的操作點(扭矩和速度)。
[0037]包括電子控制單元(EOT)的VSC68連接到人機界面70或用戶界面，或者與HMI70或用戶界面成為一體。用戶界面70可包括用于向用戶顯示信息的觸摸屏和/或一系列觸摸按鈕連帶屏幕和/或計量器。
[0038]用于車輛50的控制系統(tǒng)可包括任何數(shù)量的控制器，并且可一體成單個控制器，或者具有多個模塊?？刂破髦械囊恍┗蛉靠赏ㄟ^控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)或其他系統(tǒng)連接。
[0039]發(fā)動機56由容納在與發(fā)動機56的燃料噴射器或另外的燃料輸送系統(tǒng)流體連通的燃料箱74中的汽油或另外的燃料添加燃料。燃料箱74可以由用戶再次添加燃料。燃料箱可裝備有燃料傳感器76，燃料傳感器76被構(gòu)造為測量燃料水平、流到發(fā)動機的燃料、再次添加燃料事件、如本領(lǐng)域公知的其他燃料參數(shù)。燃料傳感器76與VSC68通信以向VSC68提供與燃料相關(guān)的數(shù)據(jù)或測量值。
[0040]電池66可使用連接到由外部電源(例如，電網(wǎng)、太陽能面板等)供電的充電站的充電適配器67再充電或部分地再充電。在一個實施例中，充電適配器67包括車載逆變器和/或變壓器。
[0041]VSC68可接收來自多個源的信號或輸入以控制車輛。這些輸入包括用戶選擇的車輛模式和車輛狀態(tài)(例如，電池狀態(tài)、燃料水平、發(fā)動機溫度、油溫、胎壓等)。還可通過導(dǎo)航系統(tǒng)向VSC68提供路線和地圖信息，可將導(dǎo)航系統(tǒng)集成到用戶界面70中。
[0042]EV按鈕72或其他用戶輸入件用于用戶選擇在EV模式下使用來自電池的電能的PHEV操作，結(jié)果是用戶選擇EV模式。在用戶選擇的EV模式下，PHEV按照電荷消耗(CD)模式操作并且發(fā)動機56可被停用。在超出預(yù)定的車輛功率或速度閾值時，VSC68可啟動發(fā)動機。EV按鈕72可集成到VSC68和人機界面70中以允許用戶手動選擇車輛的EV操作模式或HEV操作模式。對于電荷循環(huán)或鑰匙循環(huán)，按鈕72允許用戶預(yù)先確定車輛操作模式在EV模式、HEV模式和自動(VSC68選擇的)模式中。
[0043]圖3示出了用于燃料維持算法以保持燃料新鮮并防止或減少燃料降解的輸入以及系統(tǒng)架構(gòu)的概圖。ECM78從車載傳感器接收多個輸入信號。例如，ECM78可從傳感器模塊76接收關(guān)于燃料流速80、燃料箱中的燃料水平82以及再次添加燃料事件84的信息。這些輸入用于ECM78中的燃料維持算法86?；趤碜詡鞲衅鞯男畔?，除計時器或其他車輛狀態(tài)輸入外，算法86確定是否設(shè)置燃料維持模式標(biāo)記并在88處提出燃料維持模式請求。請求88傳送到VSC68，VSC68基于接收的標(biāo)記或請求88控制車輛操作。VSC68控制動力傳動系的多個部件以實現(xiàn)請求88。VSC68還被配置為將所述請求傳送到HMI70，例如，向用戶顯示已經(jīng)進入燃料維持模式。
[0044]圖4A和圖4B中示出了燃料維持算法86的實施例。算法86使用多個燃料水平和時間段作為閾值。下面給出時間段和燃料水平或燃料量的示例，并且這些示例旨在非限制性的。燃料維持算法86在90處開始。然后算法86在92處參照當(dāng)前時間和燃料計時器。所述當(dāng)前時間是車輛的實際時間，即，格林威治標(biāo)準(zhǔn)時間或基于另一時區(qū)的時間。燃料計時器是在零時間值開始并且增加推移到期的實際時間(即當(dāng)前時間減去使燃料計時器增加的先前時間)的計數(shù)器。燃料計時器在94處增加從當(dāng)前時間獲取的推移到期時間。
[0045]算法86在96處檢查當(dāng)前時間和燃料計時器并在98處增加任何推移到期的時間。然后算法86在100處將燃料計時器作為當(dāng)前燃料維持循環(huán)的參照。在算法86中存在將用于特定燃料維持循環(huán)的特定量的燃料(將要使用的燃料(Fuel_to_be_Used),如下面進一步解釋的。如果車輛已使用的燃料(已使用的燃料(FuelJJsed)大于將要使用的燃料(Fuel_t0_be_USed)，那么算法86進行到102，在102處，算法86通常退出當(dāng)前的燃料維持操作模式。可選地，如果燃料箱中的燃料水平低于特定量(例如，I加侖或其他低燃料水平)，那么算法86也進行到102從而退出燃料維持操作模式。
[0046]在102處,燃料計時器(Fuel_Timer)可重新設(shè)置為零。在另一實施例中，燃料計時器(Fuel_Timer)可重新設(shè)置或者通過減去特定的時間量而改變，以減少在沒有將燃料計時器(Fueljimer)重新設(shè)置為零的情況下燃料計時器計數(shù)的時間。例如，框102僅通過從燃料計時器(Fueljimer)減去特定的時間量并且不將該計時器重新設(shè)置為零，來應(yīng)對車輛在HEV模式下在長時間段內(nèi)消耗了一定量的燃料的情況。在一個實施例中，在102處，燃料計時器(Fuel_Timer)減去了 180天,或其他相似的數(shù)量。已使用的燃料(FuelJJsed)也可重新設(shè)置為零。在其他實施例中，燃料計時器(Fuel_Timer)可增加以使計時時間被延長。例如，所述情況發(fā)生在車輛在進入燃料維持模式之前在正常的車輛操作期間消耗燃料的時候。
[0047]在104處，算法86確定燃料計時器(Fuel_Timer)是否小于另一特定的時間量(例如，20天)，或者燃料水平是否小于特定量(例如，I加侖)。給出的數(shù)值可達到按照燃料維持模式操作的特定的時間量(即，20天)。
[0048]在104處,如果燃料計時器(Fuel_Timer)小于特定的時間或者如果燃料水平低于特定量，那么在106處燃料計時器(Fuel_Timer)重新設(shè)置為零。在104處，如果燃料計時器(Fueljimer)大于特定的時間或者燃料水平高于特定水平，那么算法86在108處確定燃料計時器(Fuel_Timer)是否大于另一特定的時間(例如，120天)。如果在108處燃料計時器(Fuel_Timer)不大于特定的時間(120天),那么算法返回到98。如果在108處燃料計時器(FuelTimer)大于特定的時間(120天)，那么在110處燃料計時器重新設(shè)置為特定的時間值(例如，120天)，然后算法返回到98。這樣避免了在完成先前的維持模式之后馬上進入到維持模式中，從而從時間上將車輛在維持模式下的操作分隔開。
[0049]返回參照100，如果車輛已使用的燃料(Fuel_Used)小于將要使用的燃料(Fuel_t0_be_USed)，或燃料水平高于特定量(S卩，I加侖)，那么算法86進行到112。在112處，算法86確定再次添加到燃料箱中的燃料是否超過特定的燃料量(即，I加侖)。
[0050]如果在112處再次添加的燃料超過特定的燃料量(I加侖)，那么算法86進行到114以確定再次添加的燃料是否大于或小于另一特定量(即，大于或小于6加侖)。如果在114處再次添加燃料事件小于或等于特定量(6加侖)，那么在116處燃料計時器(Fuel_Timer)減少。燃料計時器可減小基于添加到燃料箱中的燃料量成比例的時間段或設(shè)置的時間段。燃料計時器可減小這兩個值中較大的一個。在實施例中，設(shè)置的時間段是三十天，成比例的時間段是180天乘以添加的燃料量除以已經(jīng)存在于燃料箱中的燃料。當(dāng)然，基于添加到燃料箱中的燃料，其他值或計算結(jié)果可用于使燃料計時器減小。然后算法86在118處將要使用的燃料(Fuel_t0_be_USed)計算為存在于燃料箱中的燃料的分?jǐn)?shù)(例如，燃料箱中燃料量(Fueljevel)的一半)。在其他實施例中，其他分?jǐn)?shù)可用于計算將要使用的燃料(Fuel_to_be_Used)的值。
[0051]返回參照114，如果再次添加燃料事件大于特定量(6加侖)，那么在120處燃料計時器(Fuel_Timer)減少特定量(例如，180天)。在120處已使用的燃料(Fuel_Used)的值也被重新設(shè)置為零。然后算法86進行到118以如先前論述的那樣計算將要使用的燃料(Fuel_to_be_Used)。
[0052]然后算法86從框118或112進行到122。在122處，燃料計時器(Fuel_Timer)與時間段(例如，六個月或180天)進行比較。如果在122處燃料計時器(Fuel_Timer)小于六個月，那么算法86進行到124并且將燃料維持模式標(biāo)記設(shè)置為假。
[0053]如果在122處燃料計時器(FuelTimer)大于特定的時間段，那么算法86進行到126并且將燃料維持模式標(biāo)記設(shè)置為真。標(biāo)記設(shè)置為真會觸發(fā)車輛進入燃料維持操作模式，并使燃料被消耗，從而基于燃料箱中燃料的年限使用燃料箱中現(xiàn)存的燃料并防止或減少燃料降解。
[0054]在128處，算法86檢查以確認(rèn)車輛是否被用戶關(guān)閉或停車。如果在128處車輛沒有被關(guān)閉，那么算法86返回到98。如果車輛被關(guān)閉，那么算法86在130處將變量(例如，燃料計時器的值、已使用的燃料(Fuel_USed)、將要使用的燃料(Fuel_t0_be_USed)、維持模式標(biāo)記以及任何其他變量)存儲到非易失性存儲器中，然后算法86在132處結(jié)束。
[0055]圖5是VSC68基于來自框124和126的燃料維持模式標(biāo)記控制車輛操作的流程圖的實施例。在140處，控制器68連續(xù)地或周期性地檢查由算法86在124和126處設(shè)置的燃料維持模式標(biāo)記。如果所述標(biāo)記設(shè)置為假，那么VSC68在142處使車輛正常地操作，所述正常地操作包括:按照電荷維持模式、電荷消耗模式、用戶選擇的模式、EV模式、HEV模式、或通過車輛狀態(tài)請求的或滿足車輛需求的其他操作模式操作。
[0056]如果在140處所述標(biāo)記設(shè)置為真，那么VSC68在144處使得車輛進入燃料維持模式，這樣使得車輛按照混合操作模式操作。在一個實施例中，在144處車輛按照需要選擇性地操作發(fā)動機以消耗燃料箱中的燃料的普通電荷維持模式操作。
[0057]算法86的另一實施例在圖6中示出，其中，如圖4A和圖4B公開的算法86在122之后的詢問中，可將燃料計時器(Fueljimer)與第二特定時間值進行比較。第二特定時間段可以是一年、220天或比在122中設(shè)置的時間段(180天)更長的另一時間段。如果燃料計時器(Fueljimer)小于如122設(shè)置的時間段，那么在124處所述標(biāo)記設(shè)置為假或零，如圖6中所示。然后在150處燃料計時器(Fueljimer)與第一時間段和第二時間段進行比較。如果燃料計時器(Fueljimer)在第一時間段和第二時間段之間(如在150處確定的，即在180天和220天之間)，那么在152處燃料維持模式標(biāo)記可被設(shè)置為I或其他值，這樣將使得VSC命令用戶界面70顯示消息，向用戶提供正及時地接近燃料維持模式的信息。所述消息可以以文字或圖形(例如，使用計量器)提供。在一個實施例中，用戶界面70包括燃料計量器。在正常的操作中，燃料計量器提供關(guān)于燃料箱中的燃料量的信息。在燃料維持模式期間，計量器顯示燃料箱中的燃料量以及在燃料維持模式中將要消耗的部分。在一些實施例中，所述標(biāo)記設(shè)置為I還可觸發(fā)進入燃料維持模式，以使車輛按照混合操作模式操作。
[0058]如果在150處，燃料計時器大于第二時間段(S卩，大于220天)，那么在154處燃料維持模式標(biāo)記可被設(shè)置為2或另一值，從而將使得控制器68命令用戶界面70顯示說明已經(jīng)進入燃料維持模式的消息。所述標(biāo)記設(shè)置為2可使得VSC68使車輛按照混合操作模式操作。在一個實施例中，該混合操作模式可以是普通的電荷維持操作模式。在另一實施例中，該混合操作模式可以是變型混合操作模式，其中，發(fā)動機被更頻繁地使用從而以更快的速率消耗燃料。例如，VSC68可防止使用來自再生制動的能量給牽引電池充電或者使用來自超出車輛需求的發(fā)動機的能量給牽引電池充電。
[0059]在一個實施例中，標(biāo)記設(shè)置為I時的混合操作模式是電荷維持模式，在電荷維持模式中，通過使用電機60和發(fā)動機56使電池荷電狀態(tài)基本保持不變。在該操作模式下可選擇性地使用發(fā)動機56，這是因為可能存在這種情況:當(dāng)電池荷電狀態(tài)基本保持不變時(即，當(dāng)車輛靜止時、當(dāng)車輛下坡時、當(dāng)車輛存在其他低的功率需求或沒有功率需求時等)，關(guān)閉發(fā)動機56。如果牽引電池66處于滿電荷并且需要降低荷電狀態(tài)以允許車輛按照電荷維持模式操作時(例如，當(dāng)由于長時間段的再生制動導(dǎo)致電池部分充電時等)，那么模式可被延遲。
[0060]在另一實施例中，燃料維持標(biāo)記設(shè)置為2時的混合操作模式是使得牽引電池66的某些充電功能停用的變型混合操作模式。這樣使得當(dāng)車輛操作時，牽引電池66以更快的速率放電并且請求更長的和/或更頻繁的發(fā)動機56操作周期。例如，在變型混合模式中，可停止使用再生制動或使用來自發(fā)動機的多余能量給牽引電池充電。[0061]在一些實施例中，車輛具有允許用戶為車輛選擇EV模式的用戶界面70，從而使得車輛僅使用電機60和來自牽引電池66的能量操作。在用戶選擇的EV模式中，車輛僅使用電機60操作，直到用戶取消該選擇為止或直到請求HEV操作模式的車輛狀態(tài)發(fā)生為止。請求HEV操作的車輛狀態(tài)可以是牽引電池的低荷電狀態(tài)或者車輛具有超出可從電機60獲取的功率的高功率需求。當(dāng)車輛處于用戶選擇的EV模式時，VSC可延遲燃料維持模式請求。這樣允許車輛操作以滿足按照用戶選擇的EV模式操作的用戶期望，同時滿足燃料維持模式請求。
[0062]圖7示出了基于起始于用戶選擇的EV模式和請求燃料維持模式來控制車輛操作模式。圖7a示出了在160處用戶選擇的EV操作模式。圖7b示出了在162處請求燃料維持模式。圖7c示出了在164處車輛按照燃料維持模式操作。在車輛的第一鑰匙循環(huán)166中，車輛在168處按照用戶選擇的EV模式操作，并且在170處不請求燃料維持。因此，在第一鑰匙循環(huán)166期間車輛不按照燃料維持操作模式操作，如172處所示。
[0063]在第二鑰匙循環(huán)174期間，車輛持續(xù)按照用戶選擇的EV模式176操作。然后在178處請求燃料維持操作模式，例如，通過算法86設(shè)置標(biāo)記。在第二鑰匙循環(huán)174期間，車輛在176處持續(xù)按照EV模式操作，并且車輛不按照燃料維持模式操作，如180處所示。車輛在燃料維持模式下的操作被延遲，并且在使用用戶選擇的EV操作模式的鑰匙循環(huán)的中間時間不啟動車輛在燃料維持模式下的操作以避免中斷用戶的選擇。
[0064]由于在先前的鑰匙循環(huán)174中發(fā)生燃料維持模式請求178，所以在第三鑰匙循環(huán)182中，在184處停用EV模式，并且在186處使車輛按照燃料維持模式操作。在一些實施例中，只要車輛按照燃料維持模式186操作，那么停用用戶選擇的EV模式，以使用戶不能使用人機界面選擇純電動操作并且進一步延遲使用燃料箱中的燃料。
[0065]可通過HMI系統(tǒng)7 0向用戶顯示燃料維持模式和與燃料維持模式相關(guān)的其他信息。例如，在VSC68設(shè)置燃料維持操作模式的請求之后或者當(dāng)車輛按照燃料維持模式操作時，可將消息顯示在HMI70屏幕上，從而告知用戶。還可通過指示燈或其他顯示界面告知用戶。這樣可用作警告，向用戶提供當(dāng)車輛另外可能僅以電池功率操作時發(fā)動機操作的原因。
[0066]在其他實施例中，用戶還可被告知燃料系統(tǒng)的當(dāng)前狀態(tài)(例如，直到車輛進入燃料維持模式為止的時間、車輛已使用的燃料(Fuel_USed)或車輛將要使用的燃料(Fuel_to_be_Used))0例如，這樣可幫助用戶更好地理解車輛操作并且還可幫助用戶就EV模式的選擇做出明智的決定。用戶還可通過HMI系統(tǒng)70接收車輛將在不久的未來(例如，在三十天、七天內(nèi)等)進入燃料維持模式的警告通知。
[0067]返回參照圖4A和圖4B，在算法86的另一實施例中，使用質(zhì)量值代替燃料計時器。燃料的質(zhì)量與閾值進行比較，以確定燃料維持監(jiān)測器是否被標(biāo)記。所述標(biāo)記可通過質(zhì)量低于閾值來設(shè)定。燃料質(zhì)量通常與燃料的時間和年限成反比。燃料質(zhì)量可通過再次添加燃料事件或通過使用燃料箱中現(xiàn)存的燃料增加。燃料質(zhì)量隨著時間推移而降低。例如，質(zhì)量可使用下式計算，即:
r n/、 ，、 ,.,./ Volume{t -\)\(Vo!ume{t) - Volume{1-1)
[0068]Qualitv{t) = Quahtvit — I) - + Quahtvc -
""、 v Volume(t) J ^ IvVoIwne(I)y
[0069]其中，t為當(dāng)前時間，t-1為某個之前時間。Volume是燃料箱中的燃料的水平。Quality。的值可以是定值或權(quán)重因數(shù)，并且在一個實施例中設(shè)置為I。通過添加燃料，將提高質(zhì)量，類似于增加燃料計時器。然而，可能需要添加特定燃料量以將質(zhì)量提高到觸發(fā)燃料維持模式的閾值以上?？烧J(rèn)為新的燃料的質(zhì)量為I或100%。隨著燃料年限變大，質(zhì)量朝向0降低。
[0070]多個示例可與算法86 —起用于解釋使用燃料計時器或質(zhì)量測量值的燃料維持模式。在第一個示例中，用戶不使用任何燃料或使用非常少的燃料驅(qū)動最初在燃料箱中具有一些燃料并且六個月沒有再次添加燃料的車輛50。此時，VSC68進入燃料維持模式并留在燃料維持模式中。當(dāng)發(fā)動機使用特定部分的燃料(例如，最初在燃料箱中的燃料的一半)時，VSC68可退出燃料維持模式。如果用戶持續(xù)使車輛50按照燃料維持模式操作并且當(dāng)燃料箱達到一加侖的剩余量時不再次添加燃料，那么VSC68可退出燃料維持模式。當(dāng)燃料箱達到一加侖的剩余量時，VSC68結(jié)束燃料維持并且車輛50按照純電動模式操作，這是因為剩余的燃料不足以操作在混合模式下?？蛇x地，VSC68可通過給車輛50再次添加燃料而退出燃料維持模式，以使燃料計時器增加或重新設(shè)置，或者質(zhì)量提高到它的閾值之上。
[0071]因此，根據(jù)本公開的多個實施例提供相關(guān)的非限制性優(yōu)勢。例如，在可由于年限導(dǎo)致燃料降解之前，PffiV按照及時的方式使用燃料。當(dāng)發(fā)動機不能另外操作時，燃料維持監(jiān)測器使得發(fā)動機使用燃料操作。在特定時間段推移到期之后或當(dāng)燃料的質(zhì)量值低于閾值時，設(shè)置使用特定部分的燃料。特定的時間段或質(zhì)量可被修改(例如，通過再次添加燃料事件)。用戶被告知維持用戶期望的車輛操作。當(dāng)燃料維持監(jiān)測器被觸發(fā)時，車輛可按照幾個模式中的一個操作。例如，車輛可按照電荷維持模式或模式操作，電荷維持模式或HEV模式設(shè)置發(fā)動機和/或電機的操作以及相對于僅通過發(fā)動機操作車輛提供提高的燃料經(jīng)濟性。車輛還可按照具有停用牽引電池的充電特征的變型混合模式操作，從而使得發(fā)動機使用和燃料消耗增加。
[0072]雖然上面描述了示例性實施例，但是并不意味著這些實施例描述了本發(fā)明的所有可能的形式。相反，說明書中使用的詞語為描述性詞語而非限制，并且應(yīng)理解的是，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可作出各種改變。此外，可組合多個實施的實施例的特征以形成未被明確示出或描述的進一步的實施例。雖然一個或更多個實施例已被描述為提供優(yōu)點在一個或更多個期望的特性方面優(yōu)于其他實施例和/或現(xiàn)有技術(shù)，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識到，各個特點可被折衷，以實現(xiàn)期望的系統(tǒng)屬性，期望的系統(tǒng)屬性可取決于具體的應(yīng)用或?qū)嵤┓绞?。這些屬性包括但不限于成本、強度、耐久性、生命周期成本、可銷售性、外觀、包裝、尺寸、維護保養(yǎng)方便性、重量、可制造性、裝配容易性等。因此，被描述為在一個或更多個特性方面不如其他實施例的任何實施例并不在要求的保護的主題的范圍之外。
【權(quán)利要求】
1.一種車輛，所述車輛包括: 發(fā)動機； 燃料箱，被構(gòu)造為向所述發(fā)動機供應(yīng)燃料； 控制器，被配置為在一個或更多個驅(qū)動循環(huán)期間，響應(yīng)于預(yù)定時間段的推移到期而選擇性地操作發(fā)動機，直到所述燃料箱中的特定部分的燃料被消耗為止，以限制燃料的降解。
2.如權(quán)利要求1所述的車輛，所述車輛還包括: 電機； 牽引電池，與所述電機電連接； 其中，所述控制器還被配置為在一個或更多個驅(qū)動循環(huán)期間，選擇性地操作發(fā)動機和電機以使電池的荷電狀態(tài)總體保持不變，直到來自所述燃料箱中的特定部分的燃料被消耗為止。
3.如權(quán)利要求2所述的車輛，其中，所述特定部分是第一特定部分，并且所述預(yù)定時間段是第一預(yù)定時間段； 其中，所述控制器還被配置為在一個或更多個驅(qū)動循環(huán)期間，響應(yīng)于第二預(yù)定時間段的推移到期而選擇性地操作發(fā)動機和電機以使電池的荷電狀態(tài)總體保持不變，直到來自所述燃料箱的第二特定部分的燃料被消耗為止。
4.如權(quán)利要求3所述的車輛，其中，所述第二預(yù)定時間段的推移到期發(fā)生在第一預(yù)定時間段的推移到期之后。
5.如權(quán)利要求1所述的車輛，所述車輛還包括: 電機； 牽引電池，與電機電連接； 其中，所述控制器還被配置為在一個或更多個驅(qū)動循環(huán)期間，在不對電池充電的情況下選擇性地操作發(fā)動機和電機，直到來自所述燃料箱的特定部分的燃料被消耗為止。
6.如權(quán)利要求1所述的車輛，其中，所述控制器還被配置為響應(yīng)于在所述預(yù)定時間段推移到期之前向燃料箱中添加燃料，延長所述預(yù)定時間段。
7.如權(quán)利要求6所述的車輛，其中，所述控制器還被配置為使所述時間段延長與添加到燃料箱中的燃料量有關(guān)的時間長度。
8.如權(quán)利要求1所述的車輛，其中，所述控制器還被配置為響應(yīng)于在所述預(yù)定時間段推移到期之前發(fā)動機操作消耗預(yù)定量的燃料，重新設(shè)置所述預(yù)定時間段。
9.如權(quán)利要求1所述的車輛，其中，所述控制器還被配置為響應(yīng)于來自燃料箱的特定部分的燃料被消耗，結(jié)束發(fā)動機的選擇性操作并重新設(shè)置所述預(yù)定時間段。
10.如權(quán)利要求1所述的車輛，所述車輛還包括: 電機； 牽引電池，與所述電機電連接； 用戶界面，與控制器通信并被配置為提供用戶選擇的車輛的純電動操作； 其中，所述控制器還被配置為在一個或更多個驅(qū)動循環(huán)期間，當(dāng)選擇性地操作發(fā)動機時停用用戶選擇的純電動模式，直到來自燃料箱的特定部分的燃料被消耗為止。
【文檔編號】B60W10/06GK103770773SQ201310495431
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月19日
【發(fā)明者】森基特·森加米西威蘭, 威廉·大衛(wèi)·特萊漢, 羅伯特·大衛(wèi)·漢卡斯基 申請人:福特全球技術(shù)公司