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，有必要在车辆 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，发动机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机、电动机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，其用于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， )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、后车轮之间设置的转矩分配来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；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；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；图2为图1所示的混合动力车的控制系统的视图；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；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；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；图10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1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设置有驱动前车轮 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，所述发动机16是通过燃烧燃料而产生动力的 内燃机，第一电动-发电机MGl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θ TH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经由缓冲器22、而非诸如变矩器 的液力传递设备机械地连接于输入轴对。第一电动-发电机MGl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沈和第一实施例中的第 一电动-发电机MGl之间。即，所述输入轴M整体地连接于行星齿轮组18的托架Cl，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Si。当发动机16以预定的转矩量驱动 托架Cl时，内啮合齿轮Rl和输出链轮沈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。所述输出链轮沈经由链条28机械地连接于中间轴30。传递给中间轴30的转矩 经由减速齿轮32、差动齿轮装置34和一对轴36R与36L传递给一对前车轮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θ TH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。所述混合控制装置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MGl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”方式是发动机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择所述“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MGl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μ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“电动机两轮运行”方式和“电 动机四轮运行”方式是电动机运行方式，所述“混合两轮运行”方式和“混合四轮运行”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MGl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-发电机正被控制以再生能量。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μ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TD。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Kte (Kte是小于1的数值；Ktf+Kte = 1)。 所述后部转矩分配比率1^是通过，例如，将校正值(sine^XK)加于静态的后部车轮载荷 分配比率Ktew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来判定校 正值。在第一实施例中，所述后部转矩分配比率Kte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+Kte = 1。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、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 转矩分配控制装置84设定的前部转矩分配比率Ktf或后部驱动转矩Tk来计算前部驱动转 矩TF( = T11XKtf或Td-Tk)。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TF。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，并且根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 由转矩分配控制装置84设定的后部转矩分配比率Kte或前部驱动转矩Tf来计算后部驱动 转矩TK( = TnXKtr或Td-Tf)。所述后部驱动转矩控制装置88接着控制后部电动-发电机 MGR的转矩，以获得后部驱动转矩Τκ。通过以这种方式控制前部和后部驱动转矩Tf和Τκ，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Tf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Tf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 100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100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，并且根据图5中所示的流程图处理信号。图5中的步骤S 1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Kte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S 1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、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Sl中判定为“是”的时间。时间、为由于判定从“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Sl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Tf之间的差(S卩，Td-Tf)是后部驱动转矩Τκ。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Tf 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Tf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沈 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Tf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Tf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μ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μ 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。
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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Kte，以使所述前部驱动转矩Tf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Kte为0时，判定前 部驱动转矩Tf是否超过齿轮噪声产生转矩区域X。如果当Ktf为1并且Kte为0时，前部驱 动转矩Tf超过齿轮噪声产生转矩区域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Kte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Ktf = 1且Kte = 0，而使 前部驱动转矩1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Tf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Kte 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Kte，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减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，以使所述前部驱动转矩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 轮的轮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Kte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Kt,部分中的虚线分别表示当不执行齿轮噪声防止 控制时前部驱动转矩Tf和后部转矩分配比率Kte。当发动机16起动或停止时，所述前部驱 动转矩Tf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设置为大于1，同时将后部转矩分配比 率Kte设置为负数的情况，因为通过仅将前部转矩分配比率Ktf设置为1且将后部转矩分配 比率Kte设置为0，前部驱动转矩Tf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Td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Tk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配。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防止齿轮噪声产生，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，可选择允许发动机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Sl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 Tf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Tf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，而不考虑发动机16起动或停止时引起 的相对大的转矩波动。同时，减小所述后部驱动转矩Τκ，以便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TD。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Kte，因此驱动转矩控制简单，并且所述装置制造简单、价格低廉。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Kte设置为0时，可预先判定前部驱动转矩Tf是否超过齿轮噪声产生转矩区 域X。如果前部驱动转矩Tf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Kte保持在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Kte 处的驱动转矩控制容易，并且前部驱动转矩Tf和后部驱动转矩Tk根据转矩分配比率Ktf和 Ktr中的持续变化而各自持续改变。此外，根据第一实施例，所述前部转矩分配比率Ktf可设置为大于1，所述后部转矩 分配比率Kte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Tf比后部驱动转矩Tk增大的多，总驱动转矩Td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Kte被改变。然而，作为选择，可直接改变前部驱动转矩Tf和后部驱动转矩Τκ，以便前部驱动转矩Tf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Tf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Tf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1 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。步骤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10显示了车辆在“混合四轮 运行”方式中加速的情况，并且图11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Rl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(S卩，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是相对小的转矩区 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Tf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沈 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Tf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Tk减小，以抵
13消前部驱动转矩Tf的增大。更具体地，当假定后部驱动转矩Tk减小到诸如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Tk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增大了在步骤R4中假定的量，并且将后部驱动 转矩Tk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Td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Tk减小为0并且前部驱动转矩Tf 根据后部驱动转矩Tk的减小量而增大后，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Tf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 Te保持为恒定的负值，以抵消前部驱动转矩Tf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Tf和后部驱动转矩Τκ，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、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、也是步骤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，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Tk减 小为0、并且根据后部驱动转矩Tk的减小量将前部驱动转矩Tf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t4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1和后部驱动转矩1\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、至时间t3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、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、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t3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11显示了当即使在将后部驱动转矩Tk 减小为0并且根据后部驱动转矩Tk的减小量增大前部驱动转矩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，以防止由于发动机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Tk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11中的时间、至时间t2，以及时间t3至时间t4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Tk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、至时 间t4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、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、短虚线 表示的“前部(Tf) ”，是指前部驱动转矩TF，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(Τκ)”是 指后部驱动转矩Τκ，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Tf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中的改变，故不稳定的车辆 性能被防止。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R4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Tk减小，以抵消随着前部驱动转矩Tf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Tf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Tk减小到0时，前部驱动转矩Tf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Tf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Tk保持在0，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Tf和后部驱动转矩Tk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。此外，如图11所示，即使后部驱动转矩 Tk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 Tf和后部驱动转矩Tk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Tk可被设置为负数，并且后部电动-发电机 MGR被控制以再生能量，从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Tk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Tf的增大控 制和抵消控制(即，后部驱动转矩Tk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Tf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Tf和Tk的变化，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Tk保持在0或者保持为恒定的负值。然 而，可选择地，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Tk以响应所需驱动转矩Td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Tf和后部驱动转矩Tk的变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、至时间t3对应于图10中的时间、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Τκ，以使MG2转 矩移到齿轮噪声产生转矩区域Y外。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Tk来抵消前部驱动转矩Tf的增大。 然而，可选择地，所述前部驱动转矩Tf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抵消。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。S卩，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，基于所述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， 发动机转矩为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α (0 < α ^ 1)和第二驱动部分侧的转矩分配比率β(0<β<1，α+β= 1)，并且所述转矩 分配改变装置在所述分配比率α和β的设置范围内改变所述分配比率α和β。然而，作 为选择，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β可设 置为大于负数侧，同时转矩分配比率α可设置为大于1的数值，以使α+β =1。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α和β为恒定值。例如，可设置α为1，并且可设置 β为0，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被 满足。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μ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 更低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，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(1 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(MG》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车轮其中一方；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(1 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，其中，所述转矩分配改变装置包括i)驱动转矩改变装置(106 ；1M)，其改变所述第一 电动机(MG》的驱动转矩，以使所述第一驱动部分(1 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 ； 1 )，其根据所述第一电动机(MG》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，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。
2.按照权利要求1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(MG》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(MG》不再在预定的齿轮噪声产生转矩区域(Y) 内。
3.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) 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(10 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(1 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(MG》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。
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。
5.按照权利要求1至4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 ； 1观)，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(1 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(MG》的转矩的变化。
6.一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，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(1 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(1 包括发动机(16)、第一电动机(MG》和齿轮机构(18)，并且所述第一驱动 部分(1 将驱动转矩施加于车辆(10)的前车轮或后车轮其中一方；和在判定出第一驱动部分(1 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(1 的转矩不再满足齿轮噪声产生条件， 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(MG》的驱动转矩，以使所述第一驱动部分(1 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(MG》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，以抵消车辆(10)的驱动转矩的 变化，其中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。
全文摘要
本发明公开了一种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B60W10/06GK102107659SQ201110037648
公开日2011年6月29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