混合动力车的控制装置和控制方法

专利名称：混合动力车的控制装置和控制方法
技术领域：
本发明涉及混合动力车的控制装置和控制方法。本发明尤其
涉及在车辆的驱动转矩相对较小时防止产生由发动机中的转矩波动引 起的齿轮噪声的控制装置和控制方法。
背景技术：
公开号为2005-161961的日本专利申请描述了 一种混合动力 车，其中前车轮或后车轮由来自第一驱动部分的动力驱动，所述第一 驱动部分具有发动机、第一和第二电动机、以及齿轮式动力分配设备， 该动力分配设备在第一电动机和输出轴之间分配来自发动机的动力， 而其它的车轮由来自第二驱动部分的动力驱动，所述第二驱动部分由 第三电动机构成。这种混合动力车可在多种运行方式下运行，包括"电 动机两轮运行"方式，其中发动机停止，并且前车轮或后车轮由第二 电动机产生的动力驱动；"混合两轮运行"方式，其中前车轮或后车轮 由发动机和第二电动机驱动；"电动机四轮运行"方式，其中发动机停 止，并且前车轮或后车轮由第二电动机(即，如同在"电动机两轮运 行"方式)产生的动力驱动，并且必要时，其它的车轮由来自第三电 动机的动力驱动；以及"混合四轮运行，，方式，其中前车轮或后车轮 由发动机和第二电动机(即，如同在"混合两轮运行，，方式)驱动， 并且必要时，其它的车轮由来自第三电动机的动力驱动。当车辆移动时，为了在电动机运行方式和混合运行方式之 间转换，有必要A车辆运行的同时起动和停止发动机。然而，在起动
或停止发动机时，产生相对大的转矩波动量，因此当来自第一驱动部 分的转矩小时，由于发动机中的转矩波动，使得所述转矩暂时变为等 于或小于零，结果，自齿轮式动力分配设备的齿轮中的轮齿侧向间隙 产生齿轮噪声，这可导致舒适度降低。同样，在所述类型的混合动力车中，发动;t几典型地在最佳燃 料效率运转，并且第二电动机的转矩控制根据所需转矩而执行。然而， 因为如果发动机转速低，则转矩波动增大，因此当所需转矩小而致使 来自第二电动机的转矩接近零时，即使发动机运转，由于发动机内的 转矩波动，使来自第一驱动部分的转矩暂时变为等于或小于零。结果， 如上文所述，自齿轮式动力分配设备中的齿轮的轮齿侧向间隙产生齿 轮噪声。

发明内容
本发明提供一种具有第 一驱动部分的混合动力车的控制装 置和控制方法，所述第一驱动部分包括发动^/L、电动才几和诸如动力分 配设备的齿轮机构。尤其，本发明当车辆的驱动转矩小时，防止由于 发动机中的转矩波动而引起的齿轮机构中的齿轮噪声产生。本发明的第 一方面涉及混合动力车的控制装置，其设置有: 所需转矩计算装置，其用于计算车辆要求的所需驱动转矩；运行方式 转换装置，其用予根据计算的所需驱动转矩在下述运行方式之间进行 转换i)电动机运行方式，其车轮是由来自电动机的动力驱动，ii)混 合运行方式，其中车轮是由运转发动机和电动机两者来驱动；以及转 矩分配控制装置，其用于根据转换的运行方式在前、后车轮之间设置 转矩分配。另外，所述第一方面的控制装置具有齿轮噪声防止装置，
其用于当预定的齿轮噪声产生条件被满足时，通过改变在前、后车轮
构中的齿轮噪声；以及驱动转矩控制装置，其用于基于计算的所需驱 动转矩和改变的在前、后车轮之间的转矩分配来计算前、后车轮的驱 动转矩，并控制发动机和电动机的转矩。所述齿轮噪声防止装置可包括i)齿轮噪声判定装置，其 用于判定第一驱动部分的转矩是否满足预定的齿轮噪声产生条件，其 中所述第一驱动部分包括发动机、第一电动机和齿轮机构，并且所述 第一驱动部分将驱动转矩施加于车辆的前车轮或后车轮其中一方；以 及ii)转矩分配改变装置，当判定出第一驱动部分的转矩满足齿轮噪声 产生条件时，所述转矩分配改变装置改变在前、后车轮之间设置的转 矩分配，以使所述第一驱动部分的转矩不再满足齿轮噪声产生条件。所述转矩分配改变装置可包括i)驱动转矩改变装置，其 改变第一驱动部分的驱动转矩；和ii)驱动转矩改变抵消装置，其通过 控制来自第二驱动部分的驱动转矩，遵循第 一驱动部分的转矩中的变 化来抵消车辆的驱动转矩的变化，所述第二驱动部分将驱动转矩施加 于车辆的前车轮或后车轮中的另一方。所述驱动转矩改变装置可增大第一驱动部分的驱动转矩,并 且所述驱动转矩改变抵消装置通过减小来自第二驱动部分的驱动转矩 来抵消车辆的驱动转矩的变化。所述驱动转矩改变抵消装置可通过经由设置在车辆中的制 动装置施加制动转矩来抵消车辆的驱动转矩的变化。
所述第二驱动部分可包括再生能量的第二电动机，所述驱动 转矩改变抵消装置通过控制第二电动机以再生能量和产生制动转矩来 抵消车辆的驱动转矩的变化。当通过齿轮噪声判定部分判定出第 一 电动机的转矩在预定 的齿轮噪声产生转矩区域内，同时发动机在预定的运行状态下运行时， 驱动转矩改变装置可改变第一电动机的驱动转矩，以使第一电动机的 转矩不再在预定的齿轮噪声产生转矩区域内。所述齿轮噪声防止装置可进一步包括发动机起动/停止检测 装置，其遵循运行方式间的转换检测起动发动机的请求和停止发动机 的请求中的至少一个。而且，当发动机起动/停止检测装置检测起动发 动机的请求或停止发动机(16)的请求之一，齿轮噪声判定装置判定 出第一驱动部分的转矩在预定的齿轮噪声产生转矩区域内时，所述驱 动转矩改变装置可改变第一电动机的驱动转矩，以使所述第一驱动部 分不再在预定的齿轮噪声产生转矩区域内。所述齿轮噪声产生转矩区域可基于发动机停止时的转矩波 动范围或发动机起动时的转矩波动范围之一来设定。所述驱动转矩改变抵消装置根据第一驱动部分的驱动转矩 的增大量，通过将来自第二驱动部分的驱动转矩保持在预定值，来抵 消车辆的驱动转矩的变化。所述齿轮噪声防止装置进一步包括i)车辆性能判定装置， 其在第一电动机的驱动转矩改变时判定车辆性能是否变为不稳定，以 使第一驱动部分的转矩不再满足齿轮噪声产生条件；和ii)转矩改变限
制装置，其在判定出车辆性能变为不稳定时限制第 一 电动机的转矩的变化。本发明的第二方面涉及混合动力车的控制方法，所述方法包
括
计算车辆要求的所需驱动转矩；至少根据计算的所需驱动转矩在
下述运行方式之间进行转换i)电动机运行方式，其中车轮是由来自 电动机的动力驱动，ii)混合运行方式，其中车轮是由运转发动机和电 动机两者来驱动；以及至少根据转换的运行方式在前、后车轮之间设 置转矩分配；并且至少基于计算的所需驱动转矩和设置的在前、后车 轮之间的转矩分配来计算前、后车轮的驱动转矩，并控制发动机和电 动机的转矩。这种控制方法包括在满足预定的齿轮噪声产生条件时， 改变前、后车轮之间的转矩分配。所述"改变在前、后车轮之间设置的转矩分配"可进一步包 括判定第一驱动部分的转矩是否满足预定的齿轮噪声产生条件，其 中所述第一驱动部分包括发动机、第一电动4几和齿4仑才几构，并且所述 第一驱动部分将驱动转矩施加于车辆的前车轮或后车轮其中一方；和 在判定出第一驱动部分的转矩满足齿轮噪声产生条件时，改变在前、 后车轮之间设置的转矩分配，以使所述第一驱动部分的转矩不再满足 齿轮噪声产生条件。所述"改变在前、后车轮之间设置的转矩分配"可进一步包
括改变所述第一驱动部分的驱动转矩，并且根据所述第一电动机的 驱动转矩的变化来控制将驱动转矩施加于车辆的前车轮和后车轮中的
另一方的第二驱动部分的驱动转矩，以抵消车辆的驱动转矩的变化。


根据下述参照附图的实施例的描述，本发明的前述的和进一 步的目的、特征和优点将变得显而易见，相同的数字用于表示相同的 部件，其中
图1为根据本发明的第一实施例的四轮驱动型的混合动力车的动 力传输设备的结构图2为图1所示的混合动力车的控制系统的视图3为图2所示的混合动力车的主要控制功能部分的功能框图4为表明图1所示的混合动力车可能具有的多种运行方式的图
表；
图5为表明与图3所示的齿轮噪声防止装置有关的专用程序的流 程图6为当根据图5所示的流程图执行齿轮噪声防止控制时，显示 各部分的转矩的变化和后部转矩分配比率的时间图的 一个例子；
图7为当根据图5所示的流程图执行齿轮噪声防止控制时，显示 各部分的转矩的变化和后部转矩分配比率的时间图的另 一个例子；
图8为本发明的第二实施例的功能框图，与图3对应；
图9为表明与图8所示的齿轮噪声防止装置有关的专用程序的流 程图IO为当根据图9所示的流程图执行齿轮噪声防止控制时，显示 各部分转矩的变化的时间图的 一个例子；
图11为当根据图9所示的流程图执行齿轮噪声防止控制时，显示 各部分转矩的变化的时间图的另 一个例子；
图12为表明图10中在齿轮噪声产生转矩范围外的移动MG2转矩
的另一种方式的时间图。
具体实施例方式在下文中，将参照附图详细描述本发明的第一实施例。图l 为本发明应用的四轮驱动的混合动力车10的动力传输设备的结构图。 所述混合动力车10 i殳置有驱动前车4仑38R与38L的主驱动系统12和 驱动后车轮48R与48L的辅助驱动系统14。所述主驱动系统12被认 为是第一驱动部分，所述辅助驱动系统14被认为是第二驱动部分。所述主驱动系统12包括发动机16，所述发动才几16是通过 燃烧燃料而产生动力的内燃机，第 一 电动-发电机MG1和第二电动-发 电机MG2，其各自'选择性地起电动机和发电机的作用，以及单齿轮型 行星齿轮组18，所述齿轮组中的所有齿轮都设置在同一轴上。所述发 动机16包括电性地控制节气门(throttle valve )的开启量0TH的节气门 促动器20，所述节气门控制发动机16的进气管中的进气量。发动机 16经由緩冲器22、而非诸如变矩器的液力传递设备机械地连接于输入 轴24。第一电动-发电机MG1主要用作发电机，并且可看作是第三电 动机，而第二电动-发电机MG2主要用作电动机，并且可看作是第一 电动机。所述行星齿轮组18可看作是齿轮机构，并且起将来自发动 机16的动力分割的动力分配设备的作用，所述发动机16位于作为输 出构件的输出链轮26和第一实施例中的第一电动-发电机MG1之间。
即，所述输入轴24整体地连接于行星齿,组18的托架C1，同时所述 输出链轮26整体地连接于行星齿轮组18的内啮合齿轮Rl,并且第一 电动-发电机MGl的转子整体地连接于行星齿轮组18的太阳齿轮S1。 当发动机16以预定的转矩量驱动托架Cl时，内啮合齿轮R1和输出链 轮26两者均以对应连接于太阳齿轮Sl的第一电动-发电机MGl的反 作用转矩(即，制动转矩)的转矩被驱动。所述输出链轮26还整体地 连接于第二电动-发电机MG2的转子，并且由第二电动-发电机MG2 驱动。所述输出链轮26经由链条28机械地连接于中间轴30。传 递给中间轴30的转矩经由减速齿4仑32、差动齿寿仑装置34和一对轴36R 与36L传递给一对前车4仑38R和38L。在图1中，省去了改变前车轮 38R和38L的转向角的转向装置。同时，所述辅助驱动系统14包括选择性地起电动机和发电 机作用的后部电动-发电机MGR。从后部电动-发电机MGR输出的转 矩经由减速齿轮42、差动齿轮装置44和一对轴46R与46L传递给一 对后车轮48R和48L。所述后部电动-发电机MGR可看作是能够再生 能量的第二电动机。图2为设置在根据第一实施例的混合动力车10中的控制系 统的主要部分的视图。发动机控制装置50、混合控制装置52和制动控 制装置56各自由具有CPU、 RAM、 ROM和输入/输出接口等的所谓微 型计算机组成。这些控制装置50、 52和56依照预先存储在ROM中的 程序处理输入信号，同时使用RAM的暂时存储功能，执行各种控制。 同时，这些控制装置50、 52和56彼此连通，致使当预定的控制装置
需要必要的信号时，所需信号适宜地从另一个控制装置传输给预定的
控制装置。所述发动机控制装置50执行发动机16的转矩控制，并且除 了通过节气门促动器20控制节气门开启量6th外，还控制燃料喷射阀 (未显示)以便控制燃料喷射量，并控制点火器(未显示)以便控制 点火正时。此外，在诸如稳定运行期间的预定运行状态中，发动机控 制装置50控制节气门促动器20和燃料喷射量等，以使发动机16在最 佳燃料效率运转。—所述混^^控制装置52包括MG控制单元62和MGR控制单 元66。所述MG控制单元62控制变换器60,所述变换器60控制，例 如，从诸如蓄电池的动力存储设备58供给到第一电动-发电机MGl及 第二电动-发电机MG2的激励电流，并且控制从第一电动-发电机MGl 及第二电动-发电机MG2供给到动力存储设备58的生成电流，或者控 制从第一电动-发电机MG1供给到第二电动-发电机MG2的生成电流 (即，激励电流)。所述MGR控制单元66控制变换器64,所述变换 器64控制从动力存储设备58供给到后部电动-发电机MGR的激励电 流和从后部电动-发电机MGR供给到动力存储设备58的生成电流。例 如，如图4所示，所述混合控制装置52还根据车辆的运行状态和运行 环境等在多种运行方式之间转换车辆的运行方式。另外，所述混合控 制装置52接收来自各种传感器等的各种信号。这些信号中的一些包括 表示加速踏板68的操作量Acc的信号、表示动力存储设备58的充电 状态(SOC)的信号、表示车速V的信号和表示电动-发电机MG1、 MG2及MGR的旋转速度的信号。
图4中的"电动机两轮运行"方式是发动才几16停止并且第 二电动-发电机MG2被控制来产生动力的方式。例如在轻载荷低速运 行时选择所述"电动机两轮运行"的运行方式。所述"混合两轮运行" 方式是发动机16用作主动力源并且第一电动-发电机MGl被控制来再 生能量的方式。而且，在"混合两轮运行，，方式中，第二电动-发动机 MG2被控制以被供给动力，以便使用第一电动-发电机MGl再生的电 能帮助运行。诸如在轻载荷运行时、当动力存储设备58的SOC低时 或在稳定运行期间选4奪所述"混合两轮运行"方式。所述"电动机四 轮运行"方式是发动机16停止并且第二电动-发电机MG2及后部电动 -发电机MGR均被控制以被供给动力的方式。诸如在从停止起动期间 选择所述"电动机四轮运行"方式。所述"混合四轮运行"方式是发 动机16运转并且第二电动-发电机MG2及后部电动-发电机MGR均被 控制以被供给动力的方式，其使用第一电动-发电机MG1再生的电能 及存储在动力存储设备58中的电能。例如当加速时、当从停止起动时、 当动力存储设备58的SOC低时或者当运行在具有低摩擦系数(i的路 面上时，选择所述"混合四轮运行"方式。"减速制动运行"方式是通 过控制第二电动-发电机MG2及后部电动-发电机MGR以再生能量而 将制动转矩施加于车辆，同时所述再生的能量为动力存储设备58充电 的方式。例如在减速期间不踩踏加速踏板时选择所述"减速制动运行" 方式。所述"电动机两4仑运4亍"方式和"电动才几四4仑运4亍"方式是电 动才几运4亍方式，所述"混合两4仑运4亍，，方式和"混合四專仑运4亍"方式 是混合运行方式。图4中所示的四轮运行方式是示例，并且在向前运行时使 用。当向后运行时，控制所述第二电动-发电机MG2以在相反的方向
上被供给动力。同时，当起动发动机16时，通过控制第二电动-发电机
MG1被供给动力而使所述发动机16启动。顺便提一句，图4图表中电
动-发电机MGl、 MG2与MGR栏中的"白圈，，表示电动-发电机正被
供以动力以便产生驱动转矩，"黑圈"表示电动-发电机正#:控制以再生
此备 3匕里。现在回到图2，制动控制装置56经由液压制动控制回路70， 分别控制设置在车轮38R、 38L、 48R和48L上的车轮制动器72R、 72L、 74R和74L的制动转矩。所述制动控制装置56接收来自设置在相应车 轮上的车轮速度传感器的、表示各个车轮的旋转速度的信号，并且执 行诸如TRC (牵引力控制)、ABS (防抱死制动系统)控制和VSC (车 辆稳定性控制)的各种控制以增强车辆在具有低摩擦系数)i的路面上 转弯、制动、以及从停止起动时的稳定性。所述车轮制动器72R、 72L、 74R和74L为制动设备。所述制动控制装置56接收来自加速度传感器
和横摆传感器等的、TRC和其他控制所需的、表示纵向加速度G和横
摆率等的信号。图3为显示根据第一实施例的混合控制装置52的各种功能 的功能框图。在图中，所需转矩计算装置80基于运算表达式或例如以 加速器操作量Acc和车速V作为参数的预置图(preset map )来计算驱 动器要求的所需驱动转矩To。运行方式转换装置82基于，例如，所需 驱动转矩TD、车速V、车辆加速度和SOC等来选择图4中所示的多种 运行方式中的一种，并且根据所需驱动转矩TD等的变化连续地转换运 行方式。当通过所述运行方式转换装置82选择"电动机四轮运行，，方 式或"混合四轮运行"方式时，转矩分配控制装置84根据车辆的运行 状态和运行环境等设置在前、后车轮之间的转矩分配。所述转矩分配
控制装置84基于，例如，加速度传感器检测出的纵向加速度G来判定
承受车身载荷的在前车轮38R、 38L和后车轮48R、 48L之间的载荷分 配比率。所述转矩分配控制装置84还基于载荷分配比率来判定前部转 矩分配比率Ktf和后部转矩分配比率Ktr(Ktr是小于1的数值；Ktf+Kfl )。 所述后部转矩分配比率Ktr是通过，例如，将校正值(sineLXK)加于 静态的后部车轮载荷分配比率Kt，来计算的。本文中，基于从纵向加 速度G获得的路面倾斜角度e^来判定校正值。在第一实施例中，所述
后部转矩分配比率Ktr是负数，因此，前部转矩分配比率Ktf可以是大
于1的数值，以使Ktf+Ktr=l。在这种情况下，控制后部电动-发电机 MGR以再生能量，从而产生制动转矩。顺便提一句，当通过运行方式 转换装置82选择"电动机两轮运行"方式或"混合两轮运行"方式时， 所述前部转矩分配比率Ktf为1,并且所述后部转矩分配比率Ktr为0。前部驱动转矩控制装置86基于所需转矩计算装置80计算的 所需驱动转矩Td和由特矩分配控制装置84设定的前部转矩分配比率 K廿-或后部驱动转矩TR来计算前部驱动转矩TF (二Tr)XKtf或TD-TR)。 所述前部驱动转矩控制装置86接着控制发动机16和电动-发电机MGl 与MG2的转矩，以获得前部驱动转矩Tp。所述前部驱动转矩控制装置 86还控制第二电动-发电机MG2的转矩，并且才艮据运行方式转换装置 82选择的运行方式停止或起动发动机16。后部驱动转矩控制装置88 基于所需转矩计算装置80计算的所需驱动转矩Td和由特矩分配控制 装置84设定的后部转矩分配比率Ktr或前部驱动转矩TF来计算后部驱 动转矩TR (= T。XKtr或TD-TF)。所述后部驱动转矩控制装置88接着 控制后部电动-发电才几MGR的转矩，以获4寻后部驱动转矩TR。通过以 这种方式控制前部和后部驱动转矩Tf和TR，关于整个车辆产生来自驱
动器的所需驱动转矩TD。所述电动-发电机MG1、 MG2和MGR的转 矩控制不仅包括产生功率转矩的功率控制，而且包括产生制动转矩的 再生控制。本文中，当前部驱动转矩TV相对小时，发动机16由于在"混 合运行"方式及"电动机运行"方式之间转换而起动或停止，当发动 机16起动或停止时，产生相对大的转矩波动。结果，由于发动机16 中的转矩波动，所述前部驱动转矩Tp暂时变为等于或小于零，这可通 过行星齿轮组18中的齿轮的轮齿侧向间隙产生齿轮噪声，该噪声导致 舒适度降低。因此，第一实施例中的混合控制装置52设置有齿轮噪声 防止装置100,所述齿轮噪声防止装置IOO用于通过改变在前、后车轮 之间的转矩分配来防止产生齿轮噪声，并且当这种齿轮噪声可能会产 生时增大所述前部驱动转矩TF。图3中所示的齿轮噪声防止装置IOO在功能上包括发动机起 动/停止检测装置102、齿轮噪声判定装置104、转矩分配改变装置106、 车辆性能判定装置108和转矩改变限制装置110，并且才艮据图5中所示 的流程图处理信号。图5中的步骤Sl可看作是发动机起动/停止检测装 置102。步骤S2可看作是齿轮噪声判定装置104。步骤S4可看作是转 矩分配改变装置106。步骤S3可看作是车辆性能判定装置108。步骤 S6可看作是转矩改变限制装置110。此外，图6和7为显示当通过所 述齿轮噪声防止装置100执行齿轮噪声防止控制时，发动机转矩、车 辆驱动转矩和后部转矩分配比率Ktr变化的时间图的例子。所述车辆性 能判定装置108可看作是车辆性能判定装置，其在第一实施例中判定 车辆性能是否变得不稳定。在图5中的步骤S1中，通过运行方式转换装置82做出的在 混合运行方式和电动机运行方式之间转换的判定，来判定是否将起动 或停止发动机16的请求提供给前部驱动转矩控制装置86。如果无起动 或停止发动机16的请求，则直接结束常规的循环。另一方面，如果存 在起动或停止发动机16的请求，则执行步骤S2及其后续步骤。图6 和7中的时间&为控制车辆的起动控制的时间，所述车辆在"电动机 四轮运行"方式中的停止起动处、通过踩踏加速踏板68而被起动。此 时，以预定的转矩分配驱动前车轮38R、 38L和后车轮48R、 48L。同 时，时间t2为由于判定从"电动机四轮运行"方式转换到"混合四轮 运行"方式而请求起动发动机16,从而在步骤S1中判定为"是"的时 间。时间t3为由干判定从"混合四轮运行"方式转换到"电动机四轮 运行"方式而请求停止发动机16,从而在步骤S1中判定为"是"的时 间。顺便提一句，在图6和7中的"车辆驱动转矩"栏中，由实线表
示的总驱动转矩是与所需驱动转矩TD相同的量，并且由交替的长、短
虚线表示的总驱动转矩TD和前部驱动转矩TV之间的差(即，TD-TF) 是后部驱动转矩TR。在步骤S2中，判定预定的齿轮噪声产生条件是否被满足。 当所述前部驱动转矩Ip在产生齿轮噪声的预定转矩区域X内时，所述 齿轮噪声产生条件被满足(见图6和7)。所述齿轮噪声产生转矩区域 X是相对低的转矩区域，其中前部驱动转矩TV根据发动机16起动或停 止时的转矩波动改变为等于或小于零。所述齿轮噪声产生转矩区域X 是基于发动机16起动或停止时的转矩波动范围来设置的。当发动机16 起动时的转矩波动范围与发动机16停止时的转矩波动范围相比不同 时，可分别设置所述齿轮噪声产生转矩区域X。也就是说，在发动机 16起动时设置一个齿轮噪声产生转矩区域，并且在发动机16停止时可 以设置另一个齿轮噪声产生转矩区域。同样，还可基于即为主驱动系
统12输出构件的输出链轮26的转矩，来设置齿轮噪声产生条件，或 者仅基于第二电动-发电机MG2的转矩，来设置齿轮噪声产生条件。 当所述前部驱动转矩TV大于所述齿轮噪声产生转矩区域X时，立即执 行图5中的步骤S5，并且允许通过前部驱动转矩控制装置86执行发动 机16的起动控制或停止控制。另一方面，当所述前部驱动转矩Tp在 齿轮噪声产生转矩区域X内时，执行图5中的步骤S3及其后续步骤。在图5中的步骤S3中，当为了防止齿轮噪声产生而改变前、 后车轮之间的转矩分配比率时，判定车辆的性能是否变得不稳定。如 果具有车辆性能变得不稳定的可能性，则执行步骤S6及其后续步骤。
如果没有这种可能性，则执行步骤S4。做出车辆性能是否变得不稳定 的判定，以便判定(即，预测)在路面的摩擦系数p低时，车辆性能 变得不稳定。例如，可从车轮38R、 38L、 48R和48L的滑动状态或从 外部的空气温度判定路面的摩擦系数p是否小。所述判定也可从例如 VICS (车辆信息通信系统)的外部资源提供的路面状况信息而做出。 另外，车辆性能是否将变得不稳定的判定可考虑路面倾斜度、转向角、 车速V、纵向加速度G和横摆率等而做出。当在步骤S3中判定出车辆性能不可能变得不稳定时，执行 步骤S4，并且改变前部转矩分配比率Ktf和后部转矩分配比率Ktr,以
使所述前部驱动转矩lF超过齿轮噪声产生转矩区域X。更具体地，当
前部转矩分配比率Ktf为1且后部转矩分配比率Ktr为0时，判定前部 驱动转矩TV是否超过齿轮噪声产生转矩区域X。如果当Ktf为1并且 Ktr为0时，前部驱动转矩TF超过齿轮噪声产生转矩区i或X,则运行方
式转换为"混合两轮运行"方式，在"混合两轮运行"方式中，通过 将前部转矩分配比率Ktf设为1且将后部转矩分配比率Ktr设为0而使 车辆基本上仅利用主驱动系统12运行。同时，如果仅仅通过使Kt产l
且Kt尸O,而使前部驱动转矩Tp不超过齿轮噪声产生转矩区域X，则将 前部转矩分配比率Ktf增大至大于1，以使所述前部驱动转矩IV超过齿
轮噪声产生转矩区域X,并且将所述后部转矩分配比率Ktr设置为负数。 以这样的方式改变前部转矩分配比率Ktf和后部转矩分配比率Ktr,引
起所述前部驱动转矩控制装置86增大在前部主驱动系统12中的第二 电动-发电机MG2的转矩，并且引起所述后部驱动转矩控制装置88減 小在后部辅助驱动系统14中的后部电动-发电机MGR的转矩。当以所述方式改变转矩分配，以4吏所述前部驱动转矩TF超 过所述齿轮噪声产生转矩区域X时，执行步骤S5，因而起动或停止发 动机16。因此，由于在行星齿轮组18中的齿轮的4仑齿侧向间隙故防止 齿轮噪声产生，而与起动或停止发动机16时出现的相对大的转矩波动 无关。在发动机16完全起动或停止一段固定的时间后，或者在确认发 动机16已经起动或停止后，在步骤S4中的转矩分配改变控制终止， 此后转矩分配恢复到初始的转矩分配。
图6显示了在步骤S4中改变转矩分配后，将前部转矩分配 比率Ktf设置为1，并且将后部转矩分配比率Ktr设置为0的情况。当不 执行齿轮噪声防止控制时，图6中的曲线的"车辆驱动转矩"和"后 部转矩分配比率Ktr"部分中的虛线分别表示当不执行齿轮噪声防止控 制时前部驱动转矩IV和后部转矩分配比率Ktr。当发动机16起动或停 止时，所述前部驱动转矩TV在齿轮噪声产生转矩区域X内，因此在行 星齿轮组18产生齿轮噪声。同样，图7显示了将前部转矩分配比率Ktf:没置为大于1，
同时将后部转矩分配比率Kj殳置为负数的情况，因为通过仅将前部转
矩分配比率Ktfi史置为1且将后部转矩分配比率Ktri殳置为O，前部驱动 转矩Tp不能够移动到齿轮噪声产生转矩区域X外。在这种情况下，通 过后部驱动转矩控制装置88控制辅助驱动系统14的后部电动-发电机 MGR再生能量，从而再生制动转矩。因此，即使总驱动转矩TD相对 小，即，总驱动转矩To在齿轮噪声产生转矩区域X内，也可防止来自 主驱动系统12的行星齿轮组18中的齿轮的轮齿侧向间隙的齿轮噪声。执行步骤S4的转矩分配改变装置106,起用于增大第二电 动-发电机MG2的转矩的转矩改变装置的作用，以使前部驱动转矩TF 移动到齿轮噪声产生转矩区域X外，并且起用于减小后部驱动转矩TR 的驱动转矩改变抵消装置的作用，以便抵消在第二电动-发电机MG2 的转矩增大后驱动转矩的变化。另外，车辆性能检测装置可与车辆性能判定装置108分离地 提供，或替代所述车辆性能判定装置108。车辆性能检测装置用于在转 矩分配改变装置106实际改变步骤S4中的转矩分配，或者当所述转矩 分配改变装置106逐渐改变步骤S4中的转矩分配后，由于例如车轮 38R、 38L、 48R和48L的旋转速度中的差异，检测车辆性能是否实际 开始变得不稳定。当车辆性能检测装置检测出车辆实际开始变得不稳 定时，所述转矩分配改变装置106可停止改变转矩分配，并将转矩分 配恢复到初始的转矩分酉己。另一方面，如果在步骤S3中的判定为"是"，即，如果判定 出车辆性能将变得不稳定，则在步骤S6中抵消转矩分配中的变化。同 样，在步骤S7中.为了防止齿轮噪声产生，根据起动或停止发动机16 的请求允许起动或停止发动机16,或者禁止起动或停止发动机16而不 考虑起动或停止发动机16的请求。这种是否允许或禁止发动机16起 动或停止的设置可在控制程序中的设计阶段适宜地选择。例如，如果
高度地要求车辆F力止齿轮噪声产生，则在步骤S2或S3中的判定为"否" 之前，可选择禁止发动机16起动或停止的设置，而不考虑停止或起动 发动机16的请求。如果车辆对防止齿轮噪声产生的要求不是很高，则 根据起动或停止发动机16的请求，可选4奪允许发动纟几16起动或停止 的设置。所述结构也可是驱动器能够适宜地选择所述设置的结构。这样，在第一实施例的四轮驱动型的混合动力车10中，由 于依据在"混合运行"方式和"电动机运行"方式之间转换的运行方 式转换装置82做出的判定，将起动或停止发动机16的请求提供给前 部驱动转矩控制装置86，因此在步骤S1中的判定为"是"时，然后， 在步骤S2中判定前部驱动转矩TF是否在齿轮噪声产生转矩区域X内。 当所述前部驱动转矩TV在齿轮噪声产生转矩区域X内时，执行步骤 S3及其后续步骤。在步骤S4中，改变在前、后车轮之间的转矩分配， 随着前车轮侧的第二电动-发电机MG2的转矩增大，前部驱动转矩TF 增大，因此，所述前部驱动转矩TV移到齿轮噪声产生转矩区域X外。 结果，来自行星齿轮组18中的齿轮的轮齿侧向间隙的齿轮噪声被防止，同时，咸小所述后部驱动转矩TR,以〗更抵消随着前车轮侧 的第二电动-发动机MG2的转矩的增大而引起的驱动转矩的变化。因 此，可适宜地防止改变车辆的驱动转矩TD,从而可获得驱动器所需的 驱动转矩T。。在这种情况下，根据第一实施例，仅仅改变在前、后车
轮之间的转矩分配比率Ktf和Ktr，因此驱动转矩控制简单，并且所述 装置制造简单、价才各低廉。此外，在第一实施例中，当将所述前部转矩分配比率Ktf设 置为1，并且将所述后部转矩分配比例Ktr设置为0时，可预先判定前 部驱动转矩TV是否超过齿轮噪声产生转矩区域X。如果前部驱动转矩 TV超过了齿轮噪声产生转矩区域X,则将前部转矩分配比率Ktf保持在 1，将后部转矩分配比率Kd呆持在0，并且车辆仅利用主驱动系统12 运行。因此，根据第一实施例的驱动转矩控制可比基于所需驱动转矩 TD而持续改变的转矩分配比率Ktf和Ktr处的驱动转矩控制容易，并且 前部驱动转矩Tp和后部驱动转矩Tr根据特矩分配比率Ktf和Ktr中的
持续变化而各自持续改变。此外，4艮据第一实施例，所述前部转矩分配比率Ktf可设置 为大于l，所述后部转矩分配比率Ktr可设置为负数，并且可通过控制 后部电动-发电机MGR产生制动转矩，以便再生能量。因此，即使前 部驱动转矩Tp比后部驱动转矩Tr増大的多，总驱动转矩To的变化也 可被抵消。此外，根据第一实施例，在步骤S4中改变转矩分配之前， 可在步骤S3中判定车辆性能是否将变得不稳定。如果判定车辆性能将 变得不稳定，则在步骤S6中抵消转矩分配的变化，这样通过改变转矩 分配来防止车辆变得不稳定，从而防止齿轮噪声产生。顺便提一句，在第一实施例中，前、后车轮的转矩分配比率 Ktf和Kj皮改变。然而，作为选4奪，可直4妻改变前部驱动转矩TV和后
部驱动转矩TR,以便前部驱动转矩Tp移到齿轮噪声产生转矩区域X外。而且，第一实施例旨在防止由于所述发动机16起动和停止 时出现的转矩波动引起的齿轮噪声。然而，即使在发动机16运行时， 由于发动机16中的转矩波动，所述前部驱动转矩Tp可暂时变为等于 或小于零，使得由于行星齿轮组18中的齿轮的轮齿侧向间隙引起的齿 轮噪声出现。也就是说，混合动力车10的发动机16典型地在最佳燃 料效率运转，并且根据所需驱动转矩TD执行第二电动-发电机MG2的 转矩控制。因此，如果当所述发动机16在最佳燃料效率运转时发动机 转速低，则具有转矩可波动较大且产生齿轮噪声的可能性。在下文中，将参照附图详细描述本发明的第二实施例。图8 为本发明的第二实施例的功能框图，与图3对应。图8中的齿轮噪声 产生装置120防止产生由于行星齿轮组18中的齿轮的轮齿侧向间隙引 起的齿轮噪声。当前部驱动转矩Tp从发动机16运转时的转矩波动暂 时变为等于或小于零时，可出现行星齿轮组18中的齿轮的轮齿侧向间 隙。所述齿轮噪声防止装置120功能上包括齿轮噪声判定装置122、驱 动转矩改变装置124、驱动转矩改变抵消装置126、车辆性能判定装置 128和转矩改变限制装置130，并且根据图9中的流程图处理信号。图 9中的步骤R2可看作是齿轮噪声判定装置122。步骤R4可看作是驱动 转矩改变装置124。步喊R5可看作是驱动转矩改变抵消装置126。步 骤R3可看作是车辆性能判定装置128。步骤R6可看作是转矩改变限 制装置130。同样，图10和11为当齿轮噪声防止装置120执行齿轮噪 声防止控制时，显示车辆驱动转矩、第二电动-发电机MG2的转矩和 后部电动-发电机MGR的转矩的变化的时间图的例子。图IO显示了车
辆在"混合四轮运行"方式中加速的情况，并且图ll显示了当运行方 式在"电动机四轮运行，，方式运行时被暂时转换到"混合四轮运行，，
方式的情况。顺便提一句，图9中的步骤R3和R6是分别与图5中的 步骤S3和S6基本上相同的信号处理步骤，因此将省去对其的详细描述。在图9中的步骤R1中，判定发动机16是否运转，或者在发 动机16停止时，是否具有起动发动机16的请求。当发动机16运转， 或者具有起动发动机16的请求时，执行步骤R2及其后续步骤。在步 骤R2中，判定是否满足预定的齿轮噪声产生条件。当前车轮侧的第二 电动-发电机MG2的转矩(即，MG2转矩)在产生齿轮噪声的预定的 转矩区域Y内时，齿轮噪声产生条件被满足(见图10和11 )。所述齿 轮噪声产生转矩区域Y是相对'J、的转矩区域，其中由于发动机16在最 佳燃料效率运转时出现转矩波动，故前部驱动转矩TF改变为等于或小 于零点，并且基于发动机16在最佳燃料效率运转时的转矩波动范围设 置所述齿轮噪声产生转矩区域Y。如第一实施例，可在将发动机16的 转矩增加到前部驱动转矩TV的基础上，设置齿轮噪声产生条件。作为 选择，可在即为主驱动系统12输出构件的输出链轮26的转矩的基础 上，设置齿轮噪声产生条件。当MG2转矩在齿轮噪声产生转矩区域Y 外时，不出现齿轮噪声，因此，直接结束常规的循环。当具有起动发 动机16的请求时，允许起动发动机16。另一方面，如果当MG2转矩 在齿轮噪声产生转矩区域Y内时，则执行步骤R3及其后续步骤。在步骤R3中，为了防止齿轮噪声产生，如果改变前、后车 轮的转矩，则判定车辆性能是否将变得不稳定，就如同第一实施例中 的步骤S3。如果判定车辆性能将变得不稳定，则执行步骤R4和R5。
也就是说，在步骤R4中前部驱动转矩TV增大，以便第二电动-发电机
MG2的转矩超过齿轮噪声产生转矩区域Y,并且在步骤R5中后部驱 动转矩TR减小，以抵消前部驱动转矩Tp的增大。更具体地，当假定后 部驱动转矩T"咸小到诸如0的预定的设定值，并且前部驱动转矩TF 根据后部驱动转矩lR的减小量而增大时，判定根据前部驱动转矩TF 的增大而增大的MG2转矩是否超过齿轮噪声产生转矩区域Y。如果判 定MG2转矩超过齿轮噪声产生转矩区域Y，则前部驱动转矩Tf増大 了在步骤R4中假定的量，并且将后部驱动转矩TR设置为假定值，即 步骤R5中的0。然后，仅在其后根据所需驱动转矩To的变化控制前 部驱动转矩TF,并且将运行方式转换到车辆基本上仅利用主驱动系统 12运行的"混合两轮运行"方式。另一方面，如果即使在假定后部驱 动转矩T"咸小为0并且前部驱动转矩T4艮据后部驱动转矩Tr的咸小 量而增大后，MG2,转矩仍未超过齿轮噪声产生转矩区域Y，则将前部 驱动转矩Tp设置为MG2转矩将超过齿轮噪声产生转矩区域Y的数值， 并且将后部转矩l，R保持为恒定的负值，以抵消前部驱动转矩TV的增 大。仅所述前部驱动转矩TF响应于其后所需驱动转矩TD的变化而被控 制。通过以这种方式改变前部驱动转矩Tp和后部驱动转矩TR, 则通过前部驱动转矩控制装置86增大在前车轮侧的主驱动系统12的 第二电动-发电机MG2的转矩。同时，通过后部驱动转矩控制装置88 减小在后侧的辅助驱动系统14的后部电动-发电机MGR的转矩。然后， 通过对前、后车轮执行驱动转矩控制以便MG2转矩以这种方式超过齿 轮噪声产生转矩区域Y,能够防止由于行星齿轮组18中的齿轮的轮齿 侧向间隙引起的齿轮噪声，而不考虑发动机16内的转矩波动。图10中的时间t,是车辆在发动机16在最佳燃料效率运转的 条件下运行时，MG2转矩根据所需驱动转矩TD的增大而增大并进入 齿轮噪声产生转矩区域Y (并且制动转矩减小)的时间。图10中的时 间t,也是步骤R4中的转矩改变控制和步骤R5中的4氐消控制启动的时 间。此外，时间t3是在不执行齿轮噪声防止控制的同时，第二电动-发 电机MG2的转矩(即，由虚线表示的转矩)移到齿轮噪声产生转矩区 域Y外使得步骤R4中的转矩改变控制和步骤R5中的抵消控制结束的 时间。也就是说，图10显示了通过将后部驱动转矩lR减小为0、并且 根据后部驱动转矩TR的减小量将前部驱动转矩Tp增大以及基本上转 换为"混合两轮运行"方式，来防止由发动机16中的转矩波动引起的 齿轮噪声的情况。图10中的时间^至时间t2,以及时间t3至时间tt分 别为转矩改变和^^恢复的过渡时间。在所述时间期间，在抑制前部驱 动转矩TV和后部驱动转矩TR突然改变的同时，齿轮噪声被防止。图 10中的MG2转矩和MGR转矩的曲线中的虚线表示不执行齿轮噪声防 止控制时的转矩值。当不执行第二实施例中的齿轮噪声防止控制时， 由于从时间t!至时间b发动机16中的转矩波动，在4亍星齿轮组18中 可出现齿轮噪声，在所述从时间t,至时间t3的时间期间，MG2转矩在 齿轮噪声产生转矩区域Y内。同样，图11中的时间t,是当MG2转矩在齿轮噪声产生转矩 区域Y内、当具有起动发动机16的请求时，步骤R4中的转矩改变控 制和步骤R5中的抵消控制启动的时间。此外，图11中的时间13是停 止发动机16的控制被启动的时间，这种启动使得步骤R4中的转矩改 变控制和步骤R5中的抵消控制结束。也就是说，图ll显示了当即使 在将后部驱动转矩T"咸小为0并且根据后部驱动转矩Tr的減小量増 大前部驱动转矩TF的情况下，MG2转矩也不超过齿轮噪声产生转矩区
域Y时，通过较大地增大前部驱动转矩TF,以防止由于发动才几16中 的转矩波动而引起的齿轮噪声，以便通过使后部驱动转矩lR为负，即， 控制后部电动-发电机MGR以再生能量，并由此产生预定量的制动转 矩，而使MG2转矩超过齿轮噪声产生转矩区域Y的情况。图ll中的
时间t,至时间t2,以及时间t3至时间t;分别为转矩改变和被恢复的过
渡时间。在所述时间期间，在抑制前部驱动转矩TF和后部驱动转矩TR 突然改变的同时，齿轮噪声被防止。图11中的MG2转矩和MGR转矩 的曲线中的虚线表示不执行齿轮噪声防止控制时的转矩值。当不执行 第二实施例中的齿轮噪声防止控制时，由于从时间t,至时间U发动机 16中的转矩波动，在行星齿轮组18中可出现齿轮噪声，在所述从时间 tt至时间t4的时间期间，MG2转矩在齿轮噪声产生转矩区域Y内，并 且发动机16运转。在图10和11中，由在图10和11中的"车辆驱动转矩，，部 分中的交替的长、短虛线表示的"前部(TF)，，，是指前部驱动转矩Tp, 并且对应于发动机转矩和根据行星齿轮组18等的齿数比的MG2转矩 的和。同样，由"车辆驱动转矩"部分中的虚线表示的"后部(TR)，， 是指后部驱动转矩TR,并对应于MGR转矩。另一方面，如果判定车辆性能将变得不稳定(在步骤R3中 为"是")，则执行步骤R6，由此终止步骤R4中的前部驱动转矩Tp的 增大控制和步骤R5中的抵消控制。因此，为了防止齿轮噪声产生，由 于在前、后车轮的相应驱动转矩TV和TR中的改变，故不稳定的车辆性 能一皮防止。在第二实施例中，当发动机16运转或者具有起动发动机16
的请求时，在步骤R2中判定MG2转矩是否在齿轮噪声产生转矩区域 Y内。如果MG2转矩在齿轮噪声产生转矩区域Y内，则执行步骤R3 及其后续步骤。在.步骤114中，增大前部驱动转矩TF,以便MG2转矩 移到齿轮噪声产生转矩区域Y外。因此，当发动机16在最佳燃料效率 运转时，由于行星齿轮组18中的齿轮的轮齿侧向间隙引起的齿轮噪声 被防止，而不考虑发动机16中的转矩波动。同样，在步骤R5中，后部驱动转矩TR减小，以^^消随着前 部驱动转矩Tp的增大而引起的驱动转矩的变化。因此，为了防止齿轮 噪声，由于前部驱动转矩Tp增大而适宜地防止了车辆的驱动转矩的变
化，从而可获得驱动器所需的驱动转矩TD。同样，在第二实施例中，当所述后部驱动转矩Tr威小到0 时，前部驱动转矩TV根据后部驱动转矩TF的减小量而增大。然后，判 定MG2转矩是否随前部驱动转矩Tp的增大而超过齿轮噪声产生转矩 区域Y。如果判定MG2转矩超过了齿轮噪声产生转矩区域Y，则后部 驱动转矩TV保持在O，并且车辆基本上仅利用在"混合两轮运行"方 式下的主驱动系统12运行。因此，在第二实施例中的驱动转矩控制比 前部驱动转矩Tp和后部驱动转矩lR各自根据所需驱动转矩To被持续 改变的驱动转矩控制容易。此外，如图ll所示，即使后部驱动转矩TR 被设置为负数，其也保持在恒定值。因此，第二实施例中的驱动转矩 控制比前部驱动转矩Tp和后部驱动转矩lR各自根据所需驱动转矩TD 被持续改变的驱动转矩控制容易。同样，在第二实施例中，后部驱动转矩TR可被设置为负数， 并且后部电动-发电机MGR纟皮控制以再生能量，,人而产生所需的制动
转矩。因此，即使前部驱动转矩TF比后部驱动转矩TR增大得多，为了
防止齿轮噪声产生，通过根据控制后部电动-发电机MGR产生的制动
转矩以再生能量，可抵消总驱动转矩的变化。同样，在第二实施例中，在分别执行步骤R4和R5中的前 部驱动转矩Tp的增大控制和抵消控制(即，后部驱动转矩TR的减小) 之前，在步骤R3中判定车辆性能是否将变得不稳定。如果判定车辆性 能将变得不稳定，则在步骤R6中抵消前部驱动转矩Tp的增大控制和 抵消控制。因此，为了防止齿轮噪声产生，由于前、后车轮的驱动转 矩TV和Tr的交化，可防止车辆性能变得不稳定。另外，在第二实施例中，所述后部驱动转矩Tr保持在0或 者保持为恒定的负值。然而，可选"t奪地，如图12所示，例如，可将 MG2转矩控制为超过齿轮噪声产生转矩区域Y的恒定值，并且可控制 后部驱动转矩TR以响应所需驱动转矩To的变化。在这种情况下，随 着齿轮噪声防止控制的所述前部驱动转矩Tp和后部驱动转矩Ir的交 化量能够保持在最小，这减小对车辆性能的影响。图12中的时间t,至 时间t3对应于图10中的时间t,至时间t3 。同样，在第二实施例中，直接改变前部驱动转矩TF和后部 驱动转矩TR,以使MG2转矩移到齿轮噪声产生转矩区域Y夕卜。然而，
作为选择，所述前、后车轮的转矩分配比率Ktf和Ktr可正如其在第一
实施例中 一样而被.改变。同样，在第二实施例中，通过减小后部驱动转矩Tr来抵消 前部驱动转矩TV的增大。然而，可选4奪地，所述前部驱动转矩Tp的增
大可经由图2中所示的制动控制装置56、通过运转车轮制动器72R、 72L 、 74R和74L的全部或其中 一些而产生的制动力4氐消。本发明的混合动力车还包括第二驱动部分，或者仅具有第一 驱动部分。即，例如，当为了防止齿轮噪声而增大第一驱动部分的转 矩时，通过利用制动设备将制动转矩施加到车轮上，可抵消驱动转矩 的增大。所述第一驱动部分至少包括发动机、第一电动机和齿轮机 构。然而，还可使用各种不同的混合驱动部分。例如，所述第一驱动 部分还可包括主要用作发电机的第三电动机和齿轮或无齿驱动机构 等。只要所述第一电动机和所述第二驱动部分的第二电动机至少起电 动机的作用，则对它们无特别限制。然而，可将选择性的起电动机和 发电机作用的电动-发电机用作第一和第二电动机。而且，只要第三电 动机起发电机的作用，则对其无特别限制，并且还可使用能够选择性 地起电动机和发电机作用的电动-发电机。所述第一驱动部分的齿轮机构可设置有所需的诸如离合器 或制动器的连接/断开设备，例如，用于将来自发动机的动力分配给输 出构件和第三电动机的动力分配行星齿轮组、用于在正向和反向之间 转换传动(transmission)的动力分配行星齿轮组、或者阶段性的改变 齿数比的行星齿轮式自动变速器。本发明在所述发动机经由减震器等 机械地连接于齿轮机构时特别有效。然而，即使将例如变矩器等的液 力传递设备插入在发动机和齿轮机构之间，本发明也可在由于发动机 中的转矩波动产生齿轮噪声时被有效地应用。在上述描述中，所述第一电动机的转矩增大。然而，作为选 择，所述第一电动机的转矩也可减小。不仅在减小动力转矩时，而且 在通过控制电动-发电机作为电动机以再生能量而产生制动转矩时都可 以用这种方式减小电动机的转矩。只要所述控制装置能够利用例如液压或电力车轮制动器以 电信号控制制动转矩，则对其无特别限制。所述第二驱动部分可利用单独的驱动源将驱动转矩施加于 左、右车轮，或者包括将驱动转矩分别施加于左、右车轮的一对驱动 源。例如，电动机可用作驱动源，或者可使用能够通过再生控制再生 能量的电动-发电机。在以上的描述中，基于当所述发动机运行在预定运行状态下 时，所述第一电动机的转矩是否在预定的齿轮噪声产生转矩区域内， 来判定齿轮噪声是否将要产生。然而，当根据发动机的运行状态初步 判定发动机转矩时，也可基于包括发动机转矩的第一驱动部分的总转 矩是否在预定的齿轮噪声产生转矩区域内，来判定是否将要产生齿轮 噪声。也就是说，齿轮噪声产生条件可以是当发动机运行在预定运行 状态下时，第 一驱动部分的转矩在预定的齿轮噪声产生转矩区域内的 条件，并且转矩改变装置还可改变第一电动机的转矩，以便第一驱动 部分的转矩移到齿轮噪声产生转矩区域外。当发动机处于多种预定运行状态的任何一种状态，例如，节 气门完全关闭的空转状态或者最佳燃料效率运行状态时实施本发明， 可基于运行状态分别设置齿轮噪声产生转矩区域。在以上的描述中，基于所迷发动机起动或停止时所述第一驱 动部分的转矩是否在预定的齿轮噪声产生转矩区域内，来判定齿轮噪
声是否将要产生。然而，当发动机起动时，发动^L转矩为0，因此所述
第一电动机的转矩是所述第一驱动部分的转矩。另一方面，当发动机 在恒定运行状态例如，空转状态或最佳燃料效率运行状态下运行时， 此时迫使发动机停止，根据其运行状态初步判定发动机转矩。因此， 所述第 一 电动机的转矩可以是第 一驱动部分减去发动机转矩的转矩， 并且可在将第一电动机的转矩与预定的齿轮噪声产生转矩区域相比较 的基础上，来判定齿轮噪声是否将要产生。也就是说，所述齿轮噪声 产生条件可以是，当通过发动机起动/停止检测装置检测到起动或停止 发动机的请求时，第一电动机的转矩在预定的齿轮噪声产生转矩区域 内的条件。所述转矩改变装置还可改变第一电动机的转矩，以便所述 第 一 电动机的转矩移到齿轮噪声产生转矩区域外。例如，所述转矩分配控制装置连续设置第一驱动部分侧的转 矩分配比率(x(0〈cK 1 )和第二驱动部分侧的转矩分配比率|3(0<{3<1， a+(3=l ),并且所述转矩分配改变装置在所述分配比率a和P的设置范 围内改变所述分配比率a和(3。然而，作为选#^，在所述第二驱动部分 侧产生的制动转矩可设置为负数，.并且转矩分配比率p可设置为大于 负数侧，同时转矩分配比率a可设置为大于1的凄t值，以使a+p4。 无论如何，驱动转矩可根据转矩分配比率等进行分配，以便将第一驱 动部分和第二驱动部分转矩结合起来匹配所需驱动转矩。如果第二驱 动部分侧的转矩为负，则第一驱动部分侧的转矩只需要增加为负的那 些量。此外，在第一驱动部分的转矩不处于齿轮噪声产生转矩区域
内的条件下，所述转矩分配改变装置还可使转矩分配比率a和(3为恒 定值。例如，可设置a为l，并且可设置卩为O,因此可仅利用第一驱 动部分驱动所述车辆。在以上的描述中，例如，预先判定所述第一驱动部分的驱动 转矩的增加量，然后，根据第一驱动部分的驱动转矩的增加量，来判 定第二驱动部分的驱动转矩。然而，例如，当假定第二驱动部分的驱 动转矩减小至诸如零的预定的设定值时，判定当假定根据第二驱动部 分的驱动转矩的减小量增大第 一驱动部分的驱动转矩时，齿轮噪声产 生条件是否不再^o'禹足。于是，如果判定齿轮噪声产生条件不再被满 足，则所述转矩改变装置可使第一驱动部分的驱动转矩增大所述增大 量，同时所述驱动转矩改变抵消装置将第二驱动部分的驱动转矩设置 为设定值。也就是说，驱动转矩改变抵消装置仅需要抵消根据转矩改 变装置的第一驱动部分的驱动转矩的增大。车辆性能判定装置例如，通过多个车轮的车轮速度的差异判 定车辆性能何时变为或将变为不稳定，或者如果存在第一驱动部分的 转矩的变化等，则判定车辆性能将变为不稳定，所述第一驱动部分转 矩的改变来自于例如，诸如路面摩擦系数)i或倾斜度的运行环境和诸 如转向角和车速的运行条件。例如，当所述车辆性能判定装置判定车辆性能变为或将变为 不稳定时，限制通过转矩改变装置执行的第一电动机的转矩的变化的 转矩改变限制装置，禁止或抵消通过转矩改变装置执行的第 一电动机 的转矩的变化。然而，各种方式都是可能的。例如，转矩改变限制装
置还可限制转矩的变化量使其等于或小于预定值或预定比率，或者可 以以比标准速率更^氐的速率逐渐地改变转矩。尽管参照本发明的实施例描述了本发明，但是应该理解，本 发明不限于所描述的实施例或结构。相反，本发明旨在涵盖各种修改 和等同的布置。另外，当在各种组合和构造中显示实施例的各种构件 时，包括更多、更少或仅仅单独构件的组合和构造也在本发明的思想 和范围内。
权利要求
1、一种混合动力车(10)的控制装置(52)，其设置有所需转矩计算装置(80)，其用于计算所述车辆要求的所需驱动转矩(TD)；运行方式转换装置(82)，其用于至少根据所述计算的所需驱动转矩在下述运行方式之间进行转换i)电动机运行方式，其中所述车轮是由来自电动机的动力驱动，ii)混合运行方式，其中所述车轮是由运转发动机(16)和电动机两者来驱动；以及转矩分配控制装置(84)，其用于至少根据所述转换的运行方式在前、后车轮之间设置转矩分配，其特征在于，包括齿轮噪声防止装置(100；120)，其用于当预定的齿轮噪声产生条件被满足时，通过改变在所述前、后车轮之间设置的转矩分配来防止由于所述发动机(16)中的转矩波动而引起的齿轮机构(18)中的齿轮噪声；和驱动转矩控制装置(86，88)，其用于至少基于所述计算的所需驱动转矩和所述改变的在前、后车轮之间的转矩分配来计算所述前、后车轮的驱动转矩，并控制所述发动机和所述电动机的驱动转矩。
2、 按照权利要求1所述的混合动力车的控制装置，其中，所述齿 轮噪声防止装置(100; 120)包括i)齿轮噪声判定装置(104; 122)， 其判定第一驱动部分(12)的转矩是否满足预定的齿轮噪声产生条件， 其中所述第一驱动部分(12)包括发动机(16)、第一电动机(MG2) 和齿轮机构(18)。并且所述第一驱动部分(12)将驱动转矩施加于车 辆的前车轮或后牟轮其中一方；以及ii)转矩分配改变装置(106; 124， 126),当判定出所述第一驱动部分(12)的转矩满足齿轮噪声产生条 件时，所述转矩分配改变装置(106; 124， 126)改变在前、后车轮之 间设置的转矩分配，以使所述第一驱动部分(12)的转矩不再满足齿 轮噪声产生条件。
3、 按照权利要求2所述的混合动力车的控制装置，其中，所述转 矩分配改变装置包括i)驱动转矩改变装置(106; 124)，其改变所述 第一电动机(MG2)的驱动转矩，以使所述第一驱动部分(12)的转 矩不再满足齿轮噪声产生条件；和ii)驱动转矩改变抵消装置(106; 126)，其根据所述第一电动机(MG2)的驱动转矩的变化，通过控制 来自第二驱动部分(14)的驱动转矩，来抵消车辆(10)的驱动转矩 的变化，其中所述第二驱动部分(14)将驱动转矩施加于车辆(10) 的前车轮或后车轮中的另 一方。
4、 按照权利要求3所述的混合动力车的控制装置，其中，所述驱 动转矩改变装置(106; 124)增大所述第一电动机(MG2)的驱动转 矩，以使所述第一驱动部分(12)的转矩不再满足齿轮噪声产生条件， 并且所述驱动转矩改变抵消装置(106; 126)通过减小来自所述第二 驱动部分(14)的驱动转矩来抵消车辆(10)的驱动转矩的变化。
5、 按照权利要求3所述的混合动力车的控制装置，其中，所述驱 动转矩改变抵消装置(106; 126)通过经由设置在车辆(10)中的制 动装置(56)施加制动转矩来抵消车辆(10)的驱动转矩的变化。
6、 按照权利要求4所述的混合动力车的控制装置，其中，所述第 二驱动部分(14)包括再生能量的第二电动机(MGR),并且所述驱动 转矩改变抵消装置(106; 126)通过控制第二电动机(MGR)以再生 能量和产生制动转矩来抵消车辆(10)的驱动转矩的变化。
7、 按照权利要求2至6中任一项所述的混合动力车的控制装置， 其中，当通过齿轮噪声判定装置(122 )判定出所述第一电动机(MG2 ) 的转矩在预定的齿轮噪声产生转矩区域(Y)内，同时发动机(16)在 预定的运行状态下运行时，驱动转矩改变装置(124)改变所述第一电 动机(MG2)的驱动转矩，以使所述第一电动机(MG2)不再在预定 的齿轮噪声产生转矩区域(Y)内。
8、 按照权利要求3至6中任一项所述的混合动力车的控制装置， 其中，所述齿轮噪声防止装置(100 )进一步包括发动机起动/停止检测 装置(102)，其遵循运行方式间的转换检测起动发动机(16)的请求 和停止发动机(16)的请求中的至少一个，并且当所述发动机起动/停 止检测装置(102)检测起动发动机(16)的请求或停止发动机(16) 的请求之一，齿轮噪声判定装置(104)判定出第一驱动部分(12)的 转矩在预定的齿轮噪声产生转矩区域(X)内时，驱动转矩改变装置(106)改变所述第一电动机(MG2)的驱动转矩，以使所述第一驱动 部分(12)不再在预定的齿轮噪声产生转矩区域(X)内。
9、 按照权利要求8所述的混合动力车的控制装置，其中，所述齿 轮噪声产生转矩区域(X)是基于发动机停止时的转矩波动范围或发动 机起动时的转矩波动范围之一来设定的。
10、 按照权利要求4所述的混合动力车的控制装置，其中，所述 驱动转矩改变抵消装置(106; 126)根据所述第一电动机(MG2)的 驱动转矩的增大量，通过将来自第二驱动部分(14)的驱动转矩保持 在预定值，来抵消车辆(10)的驱动转矩的变化。
11、 按照权利要求3至10中任一项所述的混合动力车的控制装置，其中，所述齿轮噪声防止装置(100; 120)进一步包括i)车辆性能 判定装置(108; 128),其在所述第一电动机(MG2)的驱动转矩变化 时判定车辆性能是否变为不稳定，以使所述第一驱动部分(12)的转 矩不再满足齿轮噪声产生条件；和ii)转矩改变限制装置(110， 130)， 其在判定出车辆性能变为不稳定时限制设置的所述第一电动机(MG2 ) 的转矩的变化。
12、 一种混合动力车的控制方法，包括计算车辆(10)要求的所 需驱动转矩(TD);至少根据计算的所需驱动转矩在下述运行方式之间 进行转换i)电动机运行方式，其中车轮是由来自电动机的动力驱动， ii)混合运行方式，其中车轮是由运转发动机(16)和电动机两者来驱 动；以及至少根据转换的运行方式在前、后车轮之间设置转矩分配， 其特征在于，该控制方法包括下述步骤在满足预定的齿轮噪声产生条件时，改变前、后车轮之间的转矩 分配；和至少基于计算的所需驱动转矩和改变的在前、后车轮之间的转矩 分配来计算前、后车轮的驱动转矩，并控制发动机(16)和电动机的转矩。
13、 按照权利要求12所述的混合动力车的控制方法，其中，改变 在前、后车轮之间的转矩分配包括下述步骤判定所述第一驱动部分(12)的转矩是否满足预定的齿轮噪声产 生条件，其中所述第一驱动部分(12)包括发动机(16)、第一电动机 (MG2 )和齿轮机构(18 )，并且所述第一驱动部分(12 )将驱动转矩 施加于车辆(10)的前车轮或后车4仑其中一方；和在判定出第一驱动部分(12)的转矩满足齿轮噪声产生条件时， 改变在前、后车4仑之间设置的转矩分配，以使所述第一驱动部分(12) 的转矩不再满足齿轮噪声产生条件。
14、按照权利要求13所述的混合动力车的控制方法，其中，改变 在前、后车轮之间设置的转矩分配进一步包括下述步骤改变所述电动机(MG2)的驱动转矩，以使所述第一驱动部分(12) 的转矩不再满足齿轮噪声产生条件；和根据所述第一电动机(MG2)的驱动转矩的变化来控制将驱动转 矩施加于车辆的前车轮或后车轮中的另一方的第二驱动部分(14)的 驱动转矩，以^fe消车辆(10)的驱动转矩的变化。
全文摘要
本发明涉及混合动力车的控制装置和控制方法。当具有起动或停止发动机(16)的请求时，判定前部驱动转矩(TF)是否在齿轮噪声产生转矩区域(X)内。当判定前部驱动转矩(TF)在齿轮噪声产生转矩区域(X)时，在前、后车轮之间的转矩分配被改变，以便前部驱动转矩(TF)不再在齿轮噪声产生转矩区域(X)内。此外，当电动-发电机(MG2)的转矩增大时，前部驱动转矩(TF)增大。因此，由于前部驱动转矩(TF)变为等于或小于零，故防止在齿轮机构(18)中产生齿轮噪声，而不考虑发动机(16)起动或停止时的相对较大的转矩波动。
文档编号B60W10/184GK101096211SQ200710127548
公开日2008年1月2日 申请日期2007年6月28日 优先权日2006年6月28日
发明者清水泰生, 渡边秀人 申请人:丰田自动车株式会社