專利名稱：混合動力車輛的控制設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具有作為驅動源的內燃機(存儲在燃料箱內的燃料被供應至所述內
燃機)及電動機(存儲在蓄電裝置內的電能被供應至所述電動機)的混合動力車輛的控制設備。
背景技術：
近年來，已經發(fā)展出了以內燃機及電動機作為驅動源的各種不同類型的混合動力車輛。上述混合動力車輛根據車輛的驅動狀態(tài)來結合使用內燃機及電動機，以改善燃料消耗率以及排放性能，同時確保車輛充分的動力學性能。 通過向內燃機供應燃料箱內的燃料來驅動內燃機，并通過向電動機供應蓄電裝置的電能來驅動電動機。為了將蓄電裝置的充電狀態(tài)保持在預定范圍內，當充電狀態(tài)較低時，通過由被內燃機驅動的發(fā)電機所供應的電能來對蓄電裝置充電。已經發(fā)展出了一種混合動力車輛，其中可利用供應自車輛外部的電能來對上述蓄電裝置進行充電(例如，參見日本
早期專利公開號2007-62638)。上述混合動力車輛減小了內燃機為驅動發(fā)電機所需的負荷。因此，進一步改善了燃料消耗率以及排放性能。 在上述混合動力車輛中，當電池充電器的充電狀態(tài)處于令人滿意的范圍內時，減小了內燃機的負荷。因此，燃料箱內的燃料很可能剩余長期不被使用，并因此而劣化。這會劣化內燃機的起動性能及燃燒狀態(tài)。具體而言，在日本早期專利公開號2007-62638中揭示的車輛中(其中可利用供應自車輛外部的電能來對蓄電裝置進行充電)，因為持續(xù)充電的緣故，可以將蓄電裝置的充電狀態(tài)保持在預定范圍內。因此，內燃機會長期不被使用。這加劇了燃料箱內的燃料的劣化。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種精確感知燃料箱內燃料的劣化狀態(tài)的混合動力車輛的控制設備。 為了實現上述目的，根據本發(fā)明的一個方面，提供了一種混合動力車輛的控制設備，所述混合動力車輛具有作為驅動源的內燃機及電動機，存儲在燃料箱內的燃料被供應至所述內燃機，存儲在蓄電裝置內的電能被供應至所述電動機。所述設備包括存儲器部分及劣化程度計算部分。所述存儲器部分存儲對所述燃料箱的多次燃料補給中每次的燃料補給時間及燃料補給量的歷史?；诖鎯υ谒龃鎯ζ鞑糠种械乃鰵v史，所述劣化程度計算部分計算所述燃料箱內的所述燃料的劣化程度。


圖1是示出根據本發(fā)明的第一實施例的混合動力車輛的構造的框 圖2是示出圖1中所示混合動力車輛的燃料補給后續(xù)處理的程序的流程 圖3是示出圖1中所示混合動力車輛的燃料劣化抑制處理的程序的流程 圖4是與圖3的燃料劣化抑制處理相關的圖線，示出了劣化程度與剩余已經保持
未使用達預定時段的燃料占燃料箱內的燃料的比率之間的關系； 圖5是示出圖1中所示混合動力車輛的控制的一個示例的時序圖； 圖6是示出根據本發(fā)明的第二實施例的燃料補給后續(xù)處理的程序的流程圖； 圖7是示出根據本發(fā)明的第二實施例的燃料劣化抑制處理的程序的流程圖； 圖8是與圖6的燃料補給后續(xù)處理相關的視圖，示出從燃料補給起經過的時間與
基于經過的時間的劣化因子之間的關系； 圖9是與圖6的燃料補給后續(xù)處理相關的視圖，示出燃料的剩余量與基于剩余量的劣化因子之間的關系；而 圖10是與圖7的燃料劣化抑制處理相關的時序圖，示出了電池的充電狀態(tài)的下限以及發(fā)動機負荷要求的變化。
具體實施例方式
現將參考圖1至圖5來描述本發(fā)明的第一實施例。 如圖1所示，混合動力車輛1具有作為驅動源的內燃機20以及第二電動發(fā)電機(第二M/G)32。第二M/G 32與電動機對應。 內燃機20是諸如汽油發(fā)動機及柴油發(fā)動機之類的動力單元，并通過燃燒汽油燃料或柴油燃料(以下稱為燃料)來產生驅動力。供應至內燃機20的燃料被存儲在燃料箱21內。燃料補給傳感器22及存儲量傳感器23安裝至燃料箱21。，燃料補給傳感器22在將燃料供應至燃料箱21時輸出信號，并且，存儲量傳感器23檢測燃料箱21內燃料的存儲量。
第一電動發(fā)電機(第一M/G)31通過動力分割裝置30連接至內燃機20，并通過利用內燃機20的驅動力來產生電能。所產生的電能被輸送至電力轉換器單元50，并經由電力轉換器單元50被供應至電池40以存儲在電池40內。在起動內燃機20時，第一M/G 31通過利用供應自電池40的電能來起動內燃機20，并起起動器的作用。 第二M/G 32被供應自電池40(其起蓄電裝置的作用)的電能驅動，并產生驅動力。此外，當車輛減速或制動時，第二M/G 32通過利用由驅動輪60施加的旋轉力來產生電能。所產生的電能被輸送至電力轉換器單元50，并經由電力轉換器單元50被供應至電池40以存儲在電池40內。 內燃機20以及第二M/G 32的驅動力經由減速齒輪及差速齒輪(均未示出)從動力分割裝置30傳遞至驅動輪60。具體而言，動力分割裝置30包括具有三根轉軸(其分別連接至內燃機20、第二M/G 32以及第一M/G31)的行星齒輪機構。動力分割裝置30將內燃機20的驅動力分割至第一M/G 31及驅動輪60，由此在使第一M/G 31產生電能的同時驅動驅動輪60。動力分割裝置30將第二 M/G 32的驅動力傳遞至驅動輪60，由此驅動驅動輪60。 電池40通過電力轉換器單元50連接至電池充電器70。電池充電器70可連接至位于混合動力車輛1外部的電源，并能夠將電能從電源輸送至電力轉換器單元50?；旌蟿恿囕vl外部的電源的示例包括諸如商用電源之類的的各種類型的電源。電池充電器70起用于從車輛的外部對作為蓄電裝置的電池40進行充電的連接部分。
包括諸如逆變器及變壓器之類的部件的電力轉換器單元50將由第一M/G 31、第二M/G 32以及電池充電器70供應的交流電轉換為直流電。電力轉換器單元50將直流電的電壓電平改變?yōu)檫m于電池40的電平，然后將直流電輸送至電池40。此外，電力轉換器單元50將由電池40供應的直流電轉換為交流電，并將其供應至第一M/G 31及第二M/G 32。
電池40是可以充放電的蓄電裝置，例如包括諸如鋰離子二次電池以及鎳金屬氫化物二次電池之類的二次電池。電池40向電力轉換器單元50供應電能，并利用通過電力轉換器單元50供應的電能進行充電。從電力轉換器單元50供應至電池40的電能包含從第一M/G 31及第二M/G 32輸送至電力轉換器單元50的電能，以及從混合動力車輛1外部經由電池充電器70輸送至電力轉換器單元50的電能。電池傳感器41安裝至電池40。電池傳感器41檢測電池40的電壓VB以及輸送至和輸送自電池40的電流IB。
除了上述傳感器之外，混合動力車輛1還具有用于感知混合動力車輛1的驅動狀態(tài)的各種類型的傳感器。例如，混合動力車輛1具有用于檢測混合動力車輛1的速度的車速傳感器11、用于檢測駕駛員對加速器踏板(未示出)施加的下壓量的加速器踏板位置傳感器12、以及用于檢測由駕駛員操控的換檔桿(未示出)的位置的檔位傳感器13。這些傳感器的輸出信號被輸送至設置在混合動力車輛1內的電子控制單元10。電子控制單元10總體地控制安裝在混合動力車輛1上的各個裝置。圖1中虛線的箭頭表示電子控制單元10與其他部件或各個傳感器及車上裝置之間信號的輸入及輸出路徑。 除了未示出的中央處理單元(CPU)之外，電子控制單元10還包括存儲器，其存儲控制程序、運算圖以及在控制處理的執(zhí)行過程中獲得的數據。電子控制單元io通過基于來自設置在混合動力車輛1內的各個傳感器的信號以感知混合動力車輛1的狀態(tài)，來執(zhí)行各個控制處理。 例如，電子控制單元10基于來自電池傳感器41的信號來檢測電池40的充電狀態(tài)(S0C)，并控制電池40的充放電，使得SOC保持在預定范圍內。具體而言，當檢測到電池40的SOC低于SOC下限SOCL(預定水平)時，電子控制單元10設置對內燃機20的高負荷要求，由此增大內燃機20的驅動力。在將混合動力車輛1的驅動狀態(tài)納入考量的情況下，電子控制單元10驅動第一 M/G 31以對電池40進行充電。執(zhí)行這些處理的電子控制單元10起充電狀態(tài)保持部分的作用。另一方面，當通過第一M/G 31或電池充電器70對電池40進行充電，并且電子控制單元10檢測到電池40的SOC已經達到SOC上限SOCH時，電子控制單元IO停止充電。 此外，電子控制單元IO例如基于來自車速傳感器11、加速器踏板位置傳感器12、及檔位傳感器13的信號來感知車輛的驅動狀態(tài)。如此感知到的驅動狀態(tài)包括駕駛員所需要的驅動力水平。基于感知到的混合動力車輛1的驅動狀態(tài)以及電池40的S0C，電子控制單元10判定內燃機20的驅動力與第二M/G 32的驅動力的比率，并計算對內燃機20的第一負荷要求。電子控制單元10執(zhí)行對內燃機20、動力分割裝置30、第二 M/G 32、以及第一M/G 31的各種類型的控制。例如，基于計算得到的第一負荷要求，電子控制單元10控制內燃機20的運轉狀態(tài)，包括進氣量、燃料噴射量、以及點火正時。電子控制單元10起負荷要求計算部分的作用，其執(zhí)行對內燃機20的第一負荷要求的計算。 此外，基于來自燃料補給傳感器22及存儲量傳感器23的信號，電子控制單元10同時執(zhí)行燃料補給后續(xù)處理以及燃料劣化抑制處理。以下，將參考圖2至圖5來描述燃料補給后續(xù)處理以及燃料劣化抑制處理。在以下描述中，假定在圖5的時序圖開始時燃料箱21內并未存儲燃料，并且從時序圖開始其特定燃料補給的次數編號由x表示。換言之，將燃料補給稱為第x次燃料補給。在各個值末尾的字母x表示該值與第x次燃料補給相關。
在每次向燃料箱21供應燃料時，由電子控制單元10來執(zhí)行圖2的流程圖中所示的燃料補給后續(xù)處理。 在這一系列處理中，基于來自燃料補給傳感器22的信號來判定是否進行了燃料補給(步驟S101)。如果判定為尚未進行燃料補給(步驟S101 :"否")，則結束當前處理。如果判定為已經進行了燃料補給(步驟S101 :"是")，則執(zhí)行針對該次燃料補給的步驟S102至S106。 S卩，存儲燃料補給時間tx以及燃料補給量Qx(步驟S102)。具體而言，基于來自燃料補給傳感器22的信號感知燃料補給時間tx，并根據燃料補給之前及之后的存儲量(基于來自存儲量傳感器23的信號檢測得到)來計算燃料補給量Qx。獲得的燃料補給時間tx以及燃料補給量Qx被存儲在存儲器15中。例如，在圖5所示的第1次燃料補給中，其燃料補給時間tl或時間點tll以及當次的燃料補給量Ql被存儲在存儲器15中。存儲器15對應于存儲燃料補給歷史的存儲器部分。以此方式，通過在每次燃料補給時在步驟102存儲燃料補給時間tx及燃料補給量Qx，就存儲了多次燃料補給的燃料補給時間tx及燃料補給量Qx的歷史。 然后，計算從燃料補給時間tx開始的經過時間(步驟S103)。然后，開始感知剩余量QRx，即在第x次燃料補給已經供應的燃料的剩余量(步驟S 104)。例如，在第l次燃料補給中，從燃料補給時間tl開始計算時間(經過時間AT1)，然后開始感知剩余量QR1。
判定剩余量QRx是否小于預定值QRmin (步驟S105)。將預定值QRmin預先設定為表示在第x次燃料補給時供應的燃料已經大致被完全消耗的值。如果判定剩余量QRx大于或等于預定值QRmin，換言之，如果判定燃料仍然有剩余(步驟S105 :"否")，則再次執(zhí)行步驟S105的判定。換言之，以預定時間間隔重復步驟S105的判定，直到判定為剩余量QRx小于預定值QRmin(步驟S105 :"是")。例如，在第1次燃料補給中，以預定時間間隔重復步驟S105的判定直至判定為剩余量QR1小于預定值QRmin。通過在燃料劣化抑制處理中將對內燃機20的負荷要求設置為第一負荷要求或第二負荷要求，以來實現對剩余量QRx減少的促進，這將在以下說明。 如果通過判定處理判定為剩余量QRx小于預定值QRmin (步驟S105 :"是")，則將燃料補給時間tx、燃料補給量Qx、剩余量QRx、從燃料補給時間tx起的計數值(經過時間ATx)全部重置(步驟S106)，并且結束一系列處理。例如，在第l次燃料補給中，如果剩余量R1在時間點t14時小于預定值QRmin，則將燃料補給時間tl、燃料補給量Ql、剩余量QRl、從燃料補給時間tl起的計數值(經過時間A Tl)全部重置，由此使為第1次燃料補給執(zhí)行的燃料補給后續(xù)處理結束。 如果燃料在燃料箱21中保持更長的時段而并未被消耗，則燃料的劣化有可能會劣化內燃機20的起動性能以及內燃機20中的燃燒狀態(tài)。為此，在本實施例中，與上述燃料補給后續(xù)處理同時執(zhí)行圖3所示的燃料劣化抑制處理，由此防止燃料箱21內的燃料的劣化。 在內燃機20起動之后立即由電子控制單元10以預定時間間隔重復執(zhí)行圖3所示的燃料劣化抑制處理。在此一系列處理中，讀入從每次燃料補給起已經經過預定時段T時的剩余量QRx(步驟S201)。具體而言，參考上述燃料補給后續(xù)處理(在每次燃料補給時執(zhí)行)，對其中從燃料補給時間tx起的計數值(經過時間ATx)已經超過預定時段T的各次燃料補給進行識別，并且讀入上述那樣的燃料補給的剩余量QRx。在本處理中，對于其經過時間ATx尚未超過預定時段T的燃料補給，將剩余量QRx感知為零。此外，如上所述，如果在預定時段T經過之前并未在步驟S105中判定為剩余量QRx小于預定值QRmin(步驟S105 :"是")，則剩余量QRx已經被重置并因此被感知為零。預定時段T被設置為其中供應的燃料被判定為已經劣化到一定程度的時段，并通過實驗預先確定。以下，將經過預定時段T剩余未使用的燃料稱為劣化燃料。 基于感知到的剩余量QRx，計算出劣化燃料占燃料箱21內的燃料的比率(步驟S202)。具體而言，獲得在步驟S201感知到的剩余量QRx的總合，并計算出該總合與燃料箱21內的燃料的總量的比率。 例如，在從圖5所示的時間點til至時間點t12的時段內，沒有哪次燃料補給的經過時間ATx已經超過預定時段T。因此在步驟S201感知到剩余量QRx為零。在此情況下，劣化燃料占燃料箱21內的燃料的比率被計算為0%。 當首次燃料補給的經過時間A Tl在時間點t12超過預定時段T時，首次燃料補給的剩余量QR1持續(xù)被讀入直至時間點t14，即直至在步驟S106中與第1次燃料補給相關的值被重置。在時間點tl3(進行了第2次燃料補給)之前，燃料箱21內存儲的燃料完全是在第1次燃料補給時供應的燃料。因此，在步驟S202，計算出劣化燃料占燃料箱21內的燃料的比率為100% (1. 0)。在時間點tl3，通過第2次燃料補給將量為燃料補給量Q2的燃料加到燃料箱21。在從時間點t13到時間點t14的時段中，通過以下公式(1)來計算劣化燃料占燃料箱21內燃料的比率Y:
Y = QR1/ (QR1+QR2) . (1) 此外，當在時間點tl5第2次燃料補給的經過時間AT2超過預定時段T時，第2次燃料補給的剩余量QR2被持續(xù)讀入直至時間點tl7，即直至與第2次燃料補給相關的值在步驟S106被重置。在時間點tl6(進行了第3次燃料補給)之前，在燃料箱21內存儲的燃料完全是在第二次燃料補給時供應的燃料。因此，在步驟S202，計算出劣化燃料與燃料箱21內的燃料的比率為100% (1.0)。在時間點tl6，通過第3次燃料補給將量為燃料補給量Q3的燃料加到燃料箱21。在時間點tl6之后，通過以下公式(2)來計算劣化燃料與燃料箱21內燃料的比率Y: Y = QR2/ (QR2+QR3) . (2) 在步驟S202中計算了劣化燃料占燃料箱21中燃料的比率之后，基于計算得到的比率來計算出燃料的劣化程度K(步驟S203)。劣化程度K表示燃料箱21內的燃料整體的劣化程度，即燃料箱21內的燃料的劣化狀態(tài)。具體而言，如圖4所示，計算得到的比率越高，則計算得到的燃料箱21內燃料的劣化程度K越高。預先通過實驗來確定圖4所示的劣化程度K與劣化燃料占燃料箱內的燃料的比率之間的關系，并將該關系存儲在存儲器15中。步驟S201至S203的處理對應于由劣化程度計算部分執(zhí)行的處理。 判定計算得到的劣化程度K是否大于或等于預定值Ka(步驟S204)。預定值Ka被設置為劣化程度K的一個范圍內的最小值，在所述一個范圍內確定為優(yōu)選地促使燃料箱21內燃料的消耗以抑制燃料箱21內燃料的劣化。為了改善燃料消耗速率及排放性能，優(yōu)選地盡可能減少燃料消耗。另一方面，燃料箱21內燃料的劣化易于劣化內燃機20的起動性能以及內燃機20內的燃燒狀態(tài)。將這些納入考量，將預定值Ka設置為合適的值。
如果判定劣化程度K低于預定值Ka(步驟S204 :"否")，則判定燃料箱21內燃料 的劣化程度較低。因此，將對內燃機20的負荷要求設置為第一負荷要求(步驟S205)。然 后結束這一系列處理。對內燃機20的第一負荷要求是對內燃機20的負荷要求的基本值， 并如上所述基于混合動力車輛1的驅動狀態(tài)而計算得到，其中所述驅動狀態(tài)基于來自安裝 在混合動力車輛1上的各個傳感器的信號并基于電池40的SOC(基于來自電池傳感器41 的信號而檢測得到)而感知獲得。 例如，在從圖5所示的時間點tll至時間點t12的時段中，第1次燃料補給時供 應的燃料中的一些已經未被使用達預定時段T，并且劣化程度K低于預定值Ka。將對發(fā)動 機的負荷要求設置為第一負荷要求。當在時間點t13進行了第2次燃料補給時，在第2次 燃料補給時供應的燃料降低了剩余已經未使用達預定時段T的燃料(第1次燃料補給時供 應的燃料)的比率(步驟S202)。因為這使得計算得到的劣化程度K小于預定值Ka(步驟 S204 :"否")，故將對發(fā)動機的負荷要求設置為第一負荷要求。 如果判定劣化程度K高于或等于預定值Ka(步驟S204 :"是")，則判定燃料箱21內 燃料的劣化程度較高。因此，將對內燃機20的負荷要求設置為第二負荷要求(步驟S206)。 該步驟的處理對應于由負荷要求改變部分執(zhí)行的處理。具體而言，當在圖5的時間點t12， 因為在第1次燃料補給時供應的燃料中的一些已經未使用達預定時段T的緣故，導致劣化 程度K超過預定值Ka時，將對發(fā)動機的負荷要求設置為第二負荷要求(其高于第一負荷要 求)。此外，當在時間點t15，因為在第2次燃料補給時供應的燃料中的一些已經未使用達 預定時段T的緣故，導致劣化程度K超過預定值Ka時，將對發(fā)動機的負荷要求設置為第二 負荷要求。以此方式，通過將對發(fā)動機的負荷要求改變?yōu)楦哂诘谝回摵梢蟮牡诙摵梢?求，可促進對燃料箱21內燃料的消耗。由此完成一系列步驟。 當在圖5的時間點t16的第3次燃料補給時將燃料補給量為Q3的量的燃料供應 至燃料箱21時，如果燃料補給量Q3相對較小并且劣化程度K并未在預定值Ka之下(步驟 S204:"是")，則判定為燃料箱21內燃料的劣化狀態(tài)仍尚未減輕。在此情況下，在步驟S206 將對發(fā)動機的負荷要求繼續(xù)設置為第二負荷要求，由此促進燃料箱21內燃料的消耗。當在 重復執(zhí)行燃料劣化抑制處理之后于步驟S204判定為劣化程度K低于預定值Ka時(步驟 S204:"否")時，將對內燃機的負荷要求設置為第一負荷要求(步驟S205)。在步驟S204 判定為劣化程度K低于預定值Ka(步驟S204 :"否")的情況包括進行了新的燃料補給的 情況以及未被使用達預定時段T的燃料的剩余量QRx落在預定值QRmin之下的情況。換言 之，存儲在燃料箱21中的燃料是數次燃料補給的燃料的混合物。當因新的燃料補給以及燃 料消耗使得混合物比率發(fā)生改變并且劣化燃料(已經未被使用達預定時段T的燃料)占燃 料箱21內燃料的比率降低時，燃料箱21內燃料的劣化狀態(tài)減輕。
上述第一實施例具有以下優(yōu)點 (1)通常，會在燃料箱21內剩余一些燃料的情況下對燃料箱21進行燃料補給，并 且新增加的燃料的量是隨機變化的。因此，在燃料箱21內存儲的燃料是數次燃料補給的燃 料混合物。換言之，舊的燃料的剩余量越多以及供應燃料的量越少，則在燃料補給之后燃料 箱21內燃料的劣化程度K越高。另一方面，舊的燃料的剩余量越小以及供應燃料的量越 多，則在燃料補給之后燃料箱21內燃料的劣化程度K越低。根據本實施例，存儲對燃料箱21進行多次燃料補給中的每次燃料補給的燃料補給時間tx及燃料補給量Qx的歷史(步 驟S102)，并且基于存儲的歷史來計算劣化程度K(步驟S203)。由此能夠精確地感知到燃 料箱21內燃料的劣化狀態(tài)。 (2)基于存儲器15內存儲的歷史來計算劣化燃料(從燃料補給時間tx起已經未 被使用達預定時段T的燃料)占燃料箱21內燃料的比率(步驟S202)。計算得到的比率越 高，則將計算得到的劣化程度K越高(步驟S203)。由此能夠精確地感知到燃料箱21內燃 料的劣化狀態(tài)。 (3)基于混合動力車輛1的驅動狀態(tài)以及電池40的充電狀態(tài)(SOC)來計算對內燃 機20的第一負荷要求。因為當劣化程度K高于或等于預定值Ka時對內燃機20的負荷要 求會改變?yōu)楦哂诘谝回摵梢蟮牡诙摵梢?步驟S206)，故可促進對劣化程度K較高的 燃料的消耗。由此抑制起動性能以及內燃機的燃料狀態(tài)的劣化。 (4)因為在精確感知了燃料箱21內燃料的劣化狀態(tài)之后才確定對內燃機20的負 荷要求，故可抑制對燃料的無謂消耗。具體而言，即使在于時間點tl3燃料箱21內尚未被 使用的燃料達預定時段T的情況下(在第1次燃料補給時供應的燃料中的一些)，如果在第 2次燃料補給時供應的燃料稀釋了第1次燃料補給時供應的燃料，由此使得劣化程度K低 于預定值Ka(步驟S204 :"否")，則將對內燃機20的負荷要求設置為第一負荷要求(步驟 S205)。因此，對內燃機20的負荷不會不必要地增加，并且可抑制燃料消耗。
(5)因為在精確感知了燃料箱21內燃料的劣化狀態(tài)之后才確定對內燃機20的負 荷要求，故可適當地增加對內燃機20的負荷要求。具體而言，在時間點t16進行第3次燃 料補給的情況下，如果燃料補給量Q3較小并且劣化程度K并未落在預定值Ka之下(即，當 劣化程度K保持高于或等于預定值Ka時)(步驟S204 :"是")，判定為劣化程度K較高，并 且對內燃機20的負荷要求保持為第二負荷要求(步驟S206)。因此，能夠可靠地防止燃料 箱21內燃料的劣化。 (6)在具有電池充電器70的混合動力車輛1中，對內燃機20的負荷要求因電池 40的S0C的降低而減小。因此，如果內燃機20并未運轉達更長的時段，則燃料箱21內的燃 料很有可能會進一步劣化。但是，根據本實施例，可精確地感知到燃料箱21內燃料的劣化 狀態(tài)。此外，燃料的劣化被燃料劣化抑制處理所抑制。換言之，在抑制燃料箱21內燃料的 劣化的同時可以改善由電池充電器70帶來的燃料消耗速率及排放性能。
現將參考圖1及圖6至圖10來描述本發(fā)明的第二實施例。將不再描述與第一實 施例中對應的處理類似或相同的那些處理。 本實施例與第一實施例的不同之外在于以下方面。即，在第一實施例中，從每次燃 料補給起剩余的未被使用達預定時段T的燃料的剩余量QRx被讀入(步驟S201)，并且基于 剩余量QRx來計算劣化程度K (步驟S203)。換言之，當計算劣化程度K時，僅考慮經過時間 ATx超過預定時段T的事實。相反，根據本實施例，計算劣化程度K，使得從燃料補給時間 tx起的計數值(經過時間ATx)越大，則在第x次燃料補給時供應的燃料的劣化程度kx越 高，并且使得劣化程度kx較高的燃料的剩余量QRx越大，則燃料箱21內燃料的劣化程度越 高。換言之，在剩余量QRx相同的情況下，供應燃料的經過時間ATx越長，則計算得到的劣 化程度K就越大。此外，在經過時間ATx相同的情況下，剩余量QRx越大，則計算得到的劣 化程度K就越大。
在第一實施例中，將對發(fā)動機的負荷要求設置為第二負荷要求以增大內燃機20 的負荷，由此促進燃料消耗。相反，根據本實施例，電池40的充電狀態(tài)SOC的下限SOCL被 提高，由此更頻繁地將內燃機20的負荷設置為較高值。 將參考圖6來描述根據本實施例的燃料補給后續(xù)處理。在每次將燃料供應至燃料 箱21時由電子控制單元10來執(zhí)行圖6的流程圖中所示的燃料補給后續(xù)處理。
在這一系列處理步驟中，判定是否已經進行了燃料補給(步驟S301)。如果判定為 尚未進行燃料補給(步驟S301 :"否")，則當前處理結束。如果判定為已經進行了燃料補給 (步驟S301 :"是")，則執(zhí)行針對該次燃料補給的步驟S302至S307。 S卩，存儲燃料補給時間 tx及燃料補給量Qx (步驟S302)。然后，開始對從燃料補給時間tx起經過的時間的計數值 進行計數(步驟S303)。然后，開始感知剩余量QRx (步驟S304)。 然后，根據基于經過時間ATx的劣化因子kt以及基于剩余量QRx的劣化因子kq， 來計算出劣化程度kx(步驟S305)。具體而言，如圖8所示，經過時間ATx越長，劣化因子 kt變的越大。此外，如圖9所示，剩余量QRx越大，則劣化因子kq變的越大。執(zhí)行劣化因子 kt，kq的乘法運算以計算出與第x次燃料補給相關的劣化程度kx。例如通過實驗來預先設 置劣化因子kt及劣化因子kq。具體而言，隨著經過時間ATx變長，劣化因子kt的增大速 率增大。具體而言，將劣化因子kt的增大速率設置為當經過時間ATx超過預定時段T時 急劇增大。預定時段T是在其之后就可以判定為供應的燃料高度可能地發(fā)生劣化的時段。
判定剩余量QRx是否小于預定值QRmin(步驟S306)。如果判定為剩余量QRx并 不小于預定值QRmin(即，如果判定為剩余量QRx大于或等于預定值QRmin)(步驟S306 : "否")，則再次執(zhí)行步驟S305，由此計算燃料的劣化程度kx。 以此方式，直至在步驟S306判定為剩余量QRx小于預定值Qrmin之前，以預定時 間間隔重復步驟S305，由此計算出燃料的劣化程度kx。如此計算得到的劣化程度kx隨著 經過時間A Tx及剩余量QRx的改變而發(fā)生變化。例如，即使在剩余量QRx保持不變的情況 下，劣化程度kx也會隨著經過時間ATx的增大而增大。通過在燃料劣化抑制處理中將電 池40的SOC判定值設置為第一判定值或第二判定值來執(zhí)行對減少剩余量QRx的促進，這將 在以下進行說明。 如果通過處理步驟判定剩余量QRx小于預定值QRmin (步驟S306 :"是")，則將燃
料補給時間tx、燃料補給量Qx、剩余量QRx、以及從燃料補給時間tx起的計數值(經過時間
ATx)全部重置(步驟S307)，并且結束這一系列處理步驟。 參考圖7，將描述與燃料補給后續(xù)處理同時執(zhí)行的燃料劣化抑制處理。 在內燃機20起動之后立即由電子控制單元10以預定時間間隔來重復執(zhí)行圖7的
流程圖中所示的處理。 在這一系列處理步驟中，首先讀入每次燃料補給的劣化程度kx(步驟S401)。具體 而言，參考上述在每次燃料補給時執(zhí)行的燃料補給后續(xù)處理，讀入在上述步驟S305計算得 到的燃料劣化程度kx。 基于讀入的劣化程度kx，計算出劣化程度K (步驟S402)。通過在考慮每次燃料補 給的燃料占燃料箱21內燃料的比率的情況下對劣化程度kx進行累計，來計算得到劣化程 度K。具體而言，獲得在各個第x次燃料補給時供應的燃料占燃料箱21內燃料的比率與在 第x次燃料補給時供應的燃料的劣化程度kx的乘積，并且計算出多次燃料補給的該乘積的總合作為劣化程度K。步驟S305， S401及S402的處理對應于由劣化程度計算部分執(zhí)行的 處理。 判定計算得到的劣化程度K是否大于或等于預定值Kb (步驟S403)。將預定值Kb 設置為劣化程度K的一個范圍內的最小值，在所述一個范圍內判定優(yōu)選地促進燃料箱21內 燃料的消耗以抑制燃料箱21內燃料的劣化。 如果判定為劣化程度K低于預定值Kb(步驟S403 :"否")，則判定為燃料箱21內 燃料的劣化程度較低。因此，將電池的S0C的下限設置為第一下限S0CL1(步驟S404)。然 后結束這一系列步驟。 如果判定為劣化程度K高于或等于預定值Kb (步驟S403 :"是")，則判定為燃料箱 21內燃料的劣化程度較高。因此，將電池的S0C的下限設置為第二下限S0CL2(步驟S405)。 第二下限S0CL2高于作為SOC下限SOCL的初始值的第一下限S0CL1。可以在較早階段實現 伴隨著與電池40的SOC的減小對內燃機20的負荷要求的增大。具體而言，如圖10所示， 當將電池40的SOC下限SOCL設置為第二下限S0CL2時，在時間點t21處對內燃機20的負 荷要求增大(實線)。相反，當將電池40的SOC下限SOCL設置為第一下限S0CL1時，在時 間點t22處對內燃機20的負荷要求增大(點劃線)。將電池40的SOC下限SOCL設置的越 低，越有可能在電池40的SOC落到SOC下限SOCL之下之前通過電池充電器70對電池40 進行充電。因此，更有可能使時間點t22延遲。通過在步驟S405將SOC下限SOCL設置為 第二下限S0CL2來在較早階段增大對內燃機20的負荷要求。由此允許更頻繁地將內燃機 20的負荷設置為較高水平，由此促進燃料消耗。該步驟的處理對應于由充電條件改變部分 執(zhí)行的處理步驟。由此完成這一系列步驟。 除了上述第(1)以及(4)至(6)項的優(yōu)點之外，第二實施例還提供了以下優(yōu)點。
(7)根據本實施例，基于在存儲器15中存儲的歷史，在數次燃料補給中的每次燃 料補給，從燃料補給時間tx起的經過時間ATx越長以及剩余量QRx越大，則將計算得到 (步驟S305)的劣化程度kx越大。此外，通過累計劣化程度kx的值來計算得到劣化程度 K(步驟S402)。因此，可精確感知到燃料箱內燃料的劣化程度。 (8)在混合動力車輛1中，其中當電池40的SOC低于預定水平(即，低于SOC下 限SOCL)時執(zhí)行控制以將對內燃機20的負荷要求設置為較高的值，在計算得到的劣化程度 K高于或等于預定值Kb的情況下將SOC下限SOCL提高至第二下限S0CL2 (步驟S405)。因 此，可以在較早階段實現伴隨著電池40的SOC的減小對內燃機20的負荷要求的提高。因 此，可促進燃料箱21內燃料的消耗。
可對本發(fā)明做如下修改。 在第一實施例中，當判定劣化程度K高于或等于預定值Ka時將負荷要求設置為高 于第一負荷要求的第二負荷要求(步驟S206)。但是，可以配置為，當車輛1僅使用第二M/ G 32作為驅動源來行駛時，內燃機20開始運轉使得車輛1被內燃機20的驅動力驅動，由此 促進燃料箱21內燃料的消耗。此外，可以如在第二實施例中那樣將電池40的下限S0CL設 定為第二下限S0CL2，由此更頻繁地將對內燃機20的負荷要求設定為較高的值。
在第二實施例中，當劣化程度K被判定為高于或等于預定值Kb時，將電池40的 SOC下限設定為高于第一下限S0CL1的第二下限S0CL2 (步驟S405)，由此更頻繁地將對發(fā) 動機20的負荷要求設定為較高的值。但是，可以如第一實施例中那樣將對發(fā)動機20的負荷要求設定為高于第一負荷要求的第二負荷要求。此外，可以配置成，當車輛l僅使用第二 M/G 32作為驅動源來行駛時，內燃機20開始運轉使得車輛1被內燃機20的驅動力驅動，由 此促進燃料箱21內燃料的消耗。 用于提高對內燃機20的負荷要求的方法并不限于上述實施例中的方法。換言之， 可以采用任何方法，只要其可促進燃料箱21內燃料的消耗即可。例如，可以采用以下方法 劣化程度K越高，則第二負荷要求越高或第二下限S0CL2越高。此外，當劣化程度K較高并 且電池40的SOC低于預定水平時，第二M/G 32可以停止，由此僅通過內燃機20來驅動車 輛1。 在示出的實施例中，當判定在第x次燃料補給時燃料的剩余量QRx小于預定值 QRmin時，將與第x次燃料補給相關的值重置(步驟S106，步驟S307)。但是，可以對在第 x次燃料補給之后執(zhí)行的燃料補給的次數進行計數，當計數得到的次數達到預定次數時，可 以將與第x次燃料補給相關的值重置。這是因為當在第x次燃料補給之后執(zhí)行預定次數的 燃料補給時，在第x次燃料補給時供應的燃料占燃料箱21內燃料的比率足夠低，因此當計 算燃料箱21內燃料的劣化程度時無需考慮在第x次燃料補給時供應的燃料的比率。
在第一實施例中，當判定為劣化程度K低于預定值Ka時，將對內燃機20的負荷要 求設置為第一負荷要求(步驟S205)。在第二實施例中，當判定為劣化程度K低于預定值 Kb時，將電池40的SOC下限設置為第一下限S0CL1 (步驟S404)。換言之，在增大了對內燃 機20的負荷要求之后，在劣化程度K已經被充分降低的條件下使負荷要求降低。但是，只 要能夠可靠地防止燃料箱21內燃料的劣化，就可采用其他方法。例如，可以配置為使得在 將負荷要求設置為較高值之后，燃料箱21內的全部燃料的量被消耗至預定值，并且警告燈 被打開以催促駕駛員進行燃料補給。這樣的配置提供了與以上描述方案等同的優(yōu)點。
在所說明的各個實施例中，設置了用于連接至車輛l外部的電源的電池充電器 70。但是，可將本發(fā)明應用于不具有電池充電器70的混合動力車輛。S卩，如在所示出的各 個實施例中那樣，在具有內燃機(存儲在燃料箱內的燃料被供應至所述內燃機)及電動機 (存儲在蓄電裝置中的電能被供應至所述電動機)的混合動力車輛中，當判定為燃料箱內 的燃料的劣化程度較高時，可以將對內燃機的負荷要求設置為較高值，由此促進對燃料的 消耗。即使在此情況下，也可實現以上除了第(6)項之外所描述的優(yōu)點。
權利要求
一種混合動力車輛的控制設備，所述混合動力車輛具有作為驅動源的內燃機及電動機，存儲在燃料箱內的燃料被供應至所述內燃機，存儲在蓄電裝置內的電能被供應至所述電動機，所述設備包括存儲器部分，其存儲對所述燃料箱的多次燃料補給中每次的燃料補給時間及燃料補給量的歷史；以及劣化程度計算部分，其基于存儲在所述存儲器部分中的所述歷史來計算所述燃料箱內的所述燃料的劣化程度。
2. 根據權利要求1所述的控制設備，其中，基于存儲在所述存儲器內的所述歷史，所述劣化程度計算部分對從燃料補給時間起的預定時段期間剩余未被使用的燃料占所述燃料箱內的所述燃料的比率進行計算，并且其中，所述劣化程度計算部分計算所述劣化程度，使得計算得到的所述比率越高則所述劣化程度越高。
3. 根據權利要求l所述的控制設備，其中，基于存儲在所述存儲器內的所述歷史，所述劣化程度計算部分針對每次燃料補給計算所述劣化程度，使得從所述燃料補給時間起經過的時間越長并且剩余量越多，則所述劣化程度越高，并且其中，所述劣化程度計算部分將所述燃料補給的所述劣化程度的值累計，由此計算所述燃料箱內的所述燃料的所述劣化程度。
4. 根據權利要求1至3中任一項所述的控制設備，其還包括負荷要求計算部分，其基于所述車輛的行駛狀態(tài)以及所述蓄電裝置的充電狀態(tài)來計算所述內燃機的第一負荷要求；以及負荷要求改變部分，在由所述劣化程度計算部分計算得到的所述劣化程度高于或等于預定值的條件下，所述負荷要求改變部分將所述內燃機的負荷要求改變?yōu)榈诙摵梢螅龅诙摵梢蟾哂谒龅谝回摵梢蟆?br> 5. 根據權利要求1至3中任一項所述的控制設備，還包括充電狀態(tài)保持部分，當所述蓄電裝置的充電狀態(tài)低于預定水平時，所述充電狀態(tài)保持部分將所述內燃機的負荷要求設置為高值；以及充電條件改變部分，在由所述劣化程度計算部分計算得到的所述劣化程度高于或等于預定值的條件下，所述充電狀態(tài)改變部分提高所述預定水平。
6. 根據權利要求1至5中任一項所述的控制設備，還包括連接部分，其用于從所述車輛的外部來對所述蓄電裝置進行充電。
全文摘要
混合動力車輛(1)包括作為驅動源的內燃機(20)及第二M/G(32)，存儲在燃料箱(21)內的燃料被供應至內燃機，存儲在電池(40)內的電能被供應至第二M/G。車輛(1)還包括用于從車輛(1)的外部對電池(40)進行充電的電池充電器(70)。對于對燃料箱(21)的多次燃料補給中的每次燃料補給，存儲燃料補給時間以及燃料補給量的歷史?；谠摎v史來計算燃料箱(21)內的燃料的劣化程度。
文檔編號F02D45/00GK101754879SQ200980100001
公開日2010年6月23日 申請日期2009年3月30日 優(yōu)先權日2008年4月15日
發(fā)明者丸山智之, 伊良波由美 申請人:豐田自動車株式會社