CN102666235A - 混合动力车辆的控制装置 - Google Patents

Abstract

抑制基于齿轮撞击声引起的驾驶性能的降低。混合动力车辆(1)具备内燃机(200)、旋转电机(MG2)和具备各自在旋转方向上具有间隙的多个旋转部件，并能够在与车轴连结的驱动轴与内燃机之间以及在驱动轴与旋转电机之间传递转矩的动力传递机构(300)，具备：判别单元(100)，判别针对驱动轴输入输出的旋转电机的输入输出转矩在收敛于目标转矩的过程中是否要跨过回避区域，该回避区域是作为使动力传递机构产生齿轮撞击声的转矩区域而设定的；缩短化单元(100)，在判别为输入输出转矩要跨过回避区域的情况下，把作为输入输出转矩跨过回避区域而需要的时间的跨过时间相对于基准时间缩短，且该基准时间是在输入输出转矩不跨过回避区域的情况下输入输出转矩跨过与回避区域相当的转矩区域而需要的时间。

Description

混合动力车辆的控制装置

技术领域

本发明涉及控制在内燃机与驱动轴及在旋转电机与驱动轴之间具备包含在其旋转方向具有间隙的旋转部件的动力传递机构的混合动力车辆的混合动力车辆控制装置。

背景技术

作为这种装置，提出了根据蓄电池的SOC(State Of Charge：充电状态)抑制产生齿轮撞击声的装置(例如，参照专利文献1)。根据在专利文献1中公开的装置，在产生了齿轮撞击声的情况下，在SOC富余时，使发动机输出降低且电动驱动位于驱动侧的电动发电机，并且在SOC不富余时，使发动机输出上升且再生驱动位于驱动侧的电动发电机，从而能够抑制齿轮撞击声。

另外，也提出了如下的装置：当在检测出发动机起动要求或停止要求时处于产生齿轮撞击声的区域的情况下，以离开齿轮撞击声产生的条件的方式，控制作为反力部件的电动发电机(例如，参照专利文献2)。

专利文献1：日本特开2004-328824号公报

专利文献2：日本特开2008-006945号公报

上述专利文献中公开的装置，当在系统控制的过程中产生了齿轮撞击声的情况下，使电机的输入输出转矩处于齿轮撞击声的产生区域外，由此抑制该齿轮撞击声。然而，在这些装置中，对于电机的输入输出转矩跨过该齿轮撞击声的产生区域的情况，没有阐述应该如何控制电机的输入输出转矩。因此，即使避免了电机的输入输出转矩停留在齿轮撞击声的产生区域，也有可能不能充分地降低该输入输出转矩跨过齿轮撞击声的产生区域期间的噪音或振动。特别地，在以内燃机的燃料消耗率达到良好的方式而规定了电机的驱动条件的混合动力车辆等中，电机的输入输出转矩跨过齿轮撞击声的产生区域的频率不少。这样的振动及噪音能够成为使混合动力车辆的驾驶性能降低的原因。也就是说，在包含上述专利文献中所公开的控制的以往的控制中，有所谓未必能充分地抑制混合动力车辆的驾驶性能降低的技术上的问题点。

发明内容

本发明是鉴于上述的问题点而完成的，其目的在于，提供能够抑制起因于齿轮撞击声的驾驶性能降低的混合动力车辆控制装置。

为了解决上述的课题，本发明的混合动力车辆控制装置是控制混合动力车辆的装置，其特征在于，该混合动力车辆具备：内燃机；旋转电机；蓄电单元，能够对该旋转电机供给电力并且能够利用该旋转电机的再生电力充电；和动力传递机构，具备各自在旋转方向上具有间隙的多个旋转部件，并能够在与车轴连结的驱动轴与上述内燃机之间以及在与车轴连结的驱动轴与上述旋转电机之间传递转矩，该混合动力车辆控制装置，具备：判别单元，判别向上述驱动轴输出的及从上述驱动轴输入的上述旋转电机的输入输出转矩在收敛于目标转矩的过程中是否要跨过回避区域，该回避区域是作为使上述动力传递机构产生起因于上述间隙的齿轮撞击声的转矩区域而设定的；和缩短化单元，在判别为上述输入输出转矩要跨过上述回避区域的情况下，把作为上述输入输出转矩跨过上述回避区域而需要的时间的跨过时间，相对于基准时间缩短，且该基准时间是在上述输入输出转矩不跨过上述回避区域的情况下上述输入输出转矩跨过与上述回避区域相当的转矩区域而需要的时间。

本发明的混合动力车辆，作为能够对驱动轴供给动力的动力部件，具备：内燃机，作为能够利用燃料的燃烧而生成动力的发动机，可采用不论燃料种类、燃料的供给方式、燃料的燃烧方式、进气排气系统的构成及汽缸排列等其物理的、机械的或电气上的构成的各种方式；和能够进行电动及发电(即电力再生)的各种电动发电机等旋转电机。旋转电机，例如，在正旋转区域中，例如，在依次通过驱动轮、车轴及驱动轴的动力传递路径中输入了动力等情况下(即负转矩)，能够把输入转矩再生为电力，另外例如，在正旋转区域中通过对驱动轴供给正转矩，能够承担作为供给到驱动轴的转矩的驱动轴转矩的至少一部分。也就是说，本发明的旋转电机能够在与驱动轴之间输入输出转矩。

另外，本发明的混合动力车辆具备动力传递机构，该动力传递机构能够在作为这些动力部件的内燃机及旋转电机，和与车轴直接连结的或借助于各种齿轮机构间接地与车轴连结的驱动轴之间，传递转矩。动力传递机构具有多个旋转部件(优选，是齿轮)，这些多个旋转部件构成为，各自在其旋转方向上，例如，具有轮齿侧向间隙等间隙。

另外，构成动力传递机构的旋转部件，作为一种优选方式，也可以构成为包含第1旋转部件、与驱动轴连结的第2旋转部件和与内燃机连结的第3旋转部件，并且相互地能够形成差动作用。在这种情况下，利用该差动作用，能够与各旋转部件的状态(简单地，包含是否能够旋转及是否处于与其他旋转部件或固定部件连结的状态)相应地在上述动力部件和驱动轴之间传递转矩。另外，在这种情况下，动力传递机构能够具备一个或多个行星齿轮机构等各种差动齿轮机构。在包含多个行星齿轮机构的情况下，构成各行星齿轮机构的旋转部件的一部分可以在多个行星齿轮机构相互之间适当共有。

另外，在动力传递机构如上述那样作为一种差动机构被构造的情况下，混合动力车辆除了本发明的旋转电机以外还可以具备其他旋转电机。该其他旋转电机，例如，也可以作为向内燃机提供反力转矩的反力部件而起作用，在这种情况下，利用这样的其他旋转电机，内燃机的动作点至少在规定的范围内能够连续地可变。另外，在这种情况下，也可以构成为，内燃机的发动机转矩的一部分被供于基于该其他旋转电机的电力再生(发电)，而另外的一部分即与由其他旋转电机所提供的反力转矩相对应的直达转矩被传递到驱动轴，驱动轴转矩由该直达转矩和在本发明的旋转电机与驱动轴之间的输入输出转矩(输入转矩，即，与电力再生相对应)规定。

另外，在具备多个旋转电机的构成中，不一定只是一方的旋转电机需要作为反力部件而起作用，根据动力传递机构的旋转部件的构成，也可以选择性地使多个旋转电机之中一方作为反力部件或驱动部件而起作用，使剩余的其他旋转电机作为驱动部件或反力部件而起作用。在这样的构成中，本发明的旋转电机，可以是在该时间点作为驱动部件而起作用的那一侧的旋转电机。

本发明的混合动力车辆的控制装置是控制这样的混合动力车辆的控制装置，例如，可采用能够适当包含一个或多个CPU(CentralProcessing Unit)，MPU(Micro Processing Unit)，各种处理器或各种控制器、或还有ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)，缓冲存储器或瞬时存储器等各种存储单元等的、单体的或多个ECU(Electronic Controlled Unit)等的各种处理单元、各种控制器或微机装置等各种计算机系统等的方式。

在此，动力传递机构，因为被配置于内燃机和驱动轴之间的动力传递路径，所以处于以内燃机为起振源的规模大小各种各样的物理振动中。动力传递机构的旋转部件，例如，因为在旋转方向上具有轮齿侧向间隙等间隙，所以在由于上述物理振动使这些旋转部件在与该间隙相对应的范围内振动等情况下，有时在动力传递机构中会产生实际上难以忽视的(明显地，驾驶员能够作为噪音感知程度的)齿轮撞击声。这样的齿轮撞击声能够成为使车辆的驾驶性能明显降低的原因。

在此，特别地，在本发明的旋转电机(即，作为驱动部件的旋转电机)的输入输出转矩低到使这种齿轮撞击声产生的程度的(即，未高到能够抑制使齿轮撞击声产生的振动的程度)情况下，主要地，此旋转电机附近的旋转部件(当然，不一定限定于旋转电机附近，根据动力传递机构的构成，可多种多样)等，有可能在该间隙的范围内振动，产生这种齿轮撞击声。在本发明中，设为，把能够这样产生齿轮撞击声的旋转电机的输入输出转矩的区域称为“回避区域”。回避区域，优选是夹着零转矩而横跨于正转矩侧及负转矩侧的区域。

另一方面，在实际的运用层面上，例如，在使旋转电机作为辅助性的动力部件而起作用等情况下，例如，能够根据作为驱动轴转矩的要求值的驱动要求转矩和内燃机的发动机转矩(或者，作为发动机转矩中的作用于驱动轴的分量的直达转矩)之间的大小关系等来设定旋转电机的输入输出转矩的目标值即目标转矩。例如，如果直达转矩比驱动要求转矩低，则能够设定为正转矩(意思是放电)，如果高则能够设定为负转矩(意思是发电)，分别作为目标转矩。

因此，在混合动力车辆中，在输入输出转矩向目标转矩收敛的收敛过程中，输入输出转矩跨过回避区域的情况不少见。在此，所谓“输入输出转矩跨过回避区域”，意思是指输入输出转矩隔着回避区域从正或负侧的一方的转矩区域开始通过回避区域，例如，能够通过在输入输出转矩处于该一方的转矩区域的情况下，把目标转矩设定在另一方的转矩区域等来产生。因为在作为输入输出转矩跨过回避区域的期间的跨过期间，在动力传递机构的构造上难以避免产生齿轮撞击声，所以如果不采取任何的对策，则由于此齿轮撞击声而容易降低混合动力车辆的驾驶性能。

因此，在本发明的混合动力车辆的控制装置中，如以下所述那样抑制基于齿轮撞击声的驾驶性能的降低。

也就是说，根据本发明的混合动力车辆的控制装置，在其进行动作时，首先，利用判别单元判别针对驱动轴的旋转电机的输入输出转矩在向目标转矩收敛的过程中是否跨过回避区域。这时，判别单元，例如能够基于在该时间点的驱动要求转矩、与蓄电单元的蓄电状态相对应的状态量(优选，例如指把充满电状态设为100(％)并且把完全放电状态设为0(％)等而进行归一化后的、作为蓄电状态的定量指标的SOC(StateOf Charge)(另外，SOC也作为意思是指上述蓄电状态本身的用语而被使用))或变速模式切换时需要的调整转矩(简单地，是补偿切换反力部件时的直达转矩的变动的转矩)等进行这样的判别。

根据本发明的混合动力车辆的控制装置，在由判别单元做出表示旋转电机的输入输出转矩跨过回避区域的判别的情况下，利用缩短化单元把作为实际上输入输出转矩跨过回避区域所需要的时间的跨过时间缩短。因为齿轮撞击声在该跨过时间中产生，所以通过把跨过时间缩短，从而把齿轮撞击声的产生期间缩短，缓和了齿轮撞击声的影响。也就是说，能够抑制驾驶性能的降低。

在此，用于提供把跨过时间缩短时的基准的“基准时间”，是在输入输出转矩不跨过回避区域的情况下输入输出转矩跨过与回避区域相当的转矩区域而需要的时间，也可以说是在通常的控制方式下输入输出转矩跨过回避区域时所需要的时间。

也就是说，缩短化单元目的在于，预见输入输出转矩要跨过回避区域，在输入输出转矩跨过回避区域的期间(所谓跨过时间，即指该跨过期间的长度)中，使目的在于使输入输出转矩向基于事先制定的规定基准(例如，用于将上述的蓄电单元的状态量维持在基准值的控制逻辑、用于使混合动力车辆的系统效率成为最大的控制逻辑或旨在使内燃机的发动机转矩的直达分量和旋转电机的输入输出转矩的总和与驱动要求转矩一致的控制逻辑等)设定的原来的目标转矩收敛的基本的收敛控制暂时失效，并且应用在输入输出转矩跨过回避区域的情况下所特别化的特别的转矩控制。因此，其宗旨是，只要相对在缩短化单元没有把跨过时间缩短的情况下所需要的时间(基准时间)，能够多少将实际的跨过时间缩短，其实现方式不限定于任何方式。

另外，即使对于基准时间，当然也存在规定该基准时间的控制基准，基准时间是具有合理性的时间(换言之，在针对未跨过回避区域的转矩区域中的输入输出转矩，将向目标转矩的收敛时间设定得极短的情况下，例如，输入输出转矩的变动程度上升，而成为产生转矩冲击等的不协调感的原因，是不合理的)。例如，在通过基于当前时间点的输入输出转矩和目标转矩(也能够按照蓄电单元的上述的状态量等各种基准来设定该目标转矩)的偏差的转矩反馈控制等控制旋转电机的输入输出转矩的情况下，根据该转矩反馈的反馈增益等各种控制项决定了旋转电机的驱动条件，必然地在某种程度上能够确定到达目标转矩所需要的时间。此时间是能够成为基准时间的时间。在这种情况下，例如，如果以与原来的目标转矩相比使转矩偏差扩大的方式设定了暂时的目标转矩等等，或如果为了使输入输出转矩更快地收敛于目标转矩而修正了上述反馈增益等等，则能够得到将跨过时间相对于基准时间明显地缩短的效果。

在本发明的混合动力车辆的控制装置的一种方式中，还具备控制单元，该控制单元以维持对上述驱动轴要求的驱动要求转矩的方式，协调控制由上述内燃机供给的发动机转矩和上述输入输出转矩。

根据该方式，通过控制单元的作用，理想的情况是，使发动机转矩和输入输出转矩的总和与驱动要求转矩一致。因此，在缩短化单元进行用于把跨过时间缩短的输入输出转矩的控制时(例如，在输入输出转矩处于正转矩区域的情况下(即，在原来的目标转矩处于负转矩区域的情况下)，通过把内燃机的发动机转矩向减少侧进行修正，使旋转电机的输出转矩增大，来促进蓄电单元的放电，使SOC反馈控制涉及的SOC偏差扩大的控制等)，维持驱动轴转矩的要求值。因此，进一步很好地确保了驾驶性能。

在本发明的混合动力车辆的控制装置的另外的方式中，以与上述蓄电单元的蓄电状态相对应的状态量和该状态量的基准值之间的偏差即基准偏差的大小分别与上述目标转矩的大小相对应的方式，根据上述基准偏差设定上述目标转矩，上述缩短化单元使与上述基准偏差相应的目标转矩的设定暂时停止，并把上述输入输出转矩维持在上述回避区域外的转矩区域以使上述基准偏差增加，由此把上述跨过时间缩短。

根据该方式，根据与蓄电单元的蓄电状态相对应的状态量(优选是指上述的SOC)和基准值之间的偏差即基准偏差设定输入输出转矩的目标转矩，并执行该状态量的反馈控制。缩短化单元，在缩短跨过时间时，暂时停止与该基准偏差相应的目标转矩的设定，即蓄电单元的状态量的反馈控制，将输入输出转矩维持在回避区域外的转矩区域。

在输入输出转矩未跨过回避区域而被维持在回避区域外的转矩区域的情况下，因为与原来的基准值之间的偏差即基准偏差增加，所以重新进行该状态量的反馈控制时的旋转电机的驱动功率变大，从而通过回避区域的时间被缩短。如果这样利用作为已有的控制过程的一部分的蓄电单元的状态量的反馈控制，则会减轻缩短化单元的控制负荷。

另外，不唯一地限定使反馈控制暂时停止的方式，例如，也可以通过把基准值临时性地设定为与当前的状态量相当的值(即，把基准偏差设为零或大致为零)等措施使其实际上停止，还可以使反馈控制的执行停止。

另外，若对本方式进行补充，则只要是把输入输出转矩维持在回避区域外，就不产生跨过期间，换言之，跨过时间为零，所以能够防止齿轮撞击声的产生。

另外，在这样扩大基准偏差的混合动力车辆的控制装置的一种方式中，上述缩短化单元在上述基准偏差增加后使与上述基准偏差相应的目标转矩的设定重新进行。

根据该方式，在基准偏差增加后，重新开始状态量的反馈控制。这时，因为基准偏差已增加了，所以目标转矩也有再增加的倾向，用于使输入输出转矩向目标转矩收敛的收敛速度(简单地，是转矩的变化速度)也再增加。因此，暂且不管收敛所需要的时间，至少能够使通过回避区域所需要的跨过时间缩短。

另外，在这种情况下，因为防止了蓄电单元的状态量向某一方向(即，状态量减少的方向或增加的方向)变化较大，所以能够把状态量维持在希望的范围，在实现上是有益的。

另外，在此方式中，上述缩短化单元也可以在使与上述基准偏差相应的目标转矩的设定重新进行了时的上述跨过时间小于规定值的情况下，使与上述基准偏差相应的目标转矩的设定重新进行。

在这种情况下，例如，通过采取以使得齿轮撞击声对驾驶性能造成的影响从实现上看是容许的程度的方式预先在实验上、经验上、理论上或基于仿真等设定跨过时间的阈值(规定值)等措施，能够不会对驾驶性能造成影响而尽可能快地恢复到通常的控制方式。

在本发明的混合动力车辆的控制装置的另外的方式中，上述缩短化单元在上述目标转矩存在于上述回避区域内的情况下，将上述目标转矩在正转矩区域和负转矩区域之间反复设定，且上述正转矩区域和上述负转矩区域之间夹着上述回避区域，由此，把上述输入输出转矩在上述回避区域滞留的时间缩短，并且在上述输入输出转矩向上述反复设定的目标转矩收敛的过程中使跨过上述回避区域时的上述跨过时间缩短。

根据混合动力车辆的运行条件和该时间点的蓄电单元的蓄电状态，也能够发生旋转电机的目标转矩被设定在回避区域内的情况。在这种情况下，因为旋转电机的输入输出转矩的稳态值(收敛值)在回避区域内，所以例如，即使暂时把目标转矩设定在回避区域外，也难以根本性地解决齿轮撞击声产生的问题。

根据此方式，在原来的目标转矩在回避区域内进行推移的情况下，在夹着回避区域的正转矩区域和负转矩区域之间反复设定暂时性的目标转矩。因此，使输入输出转矩在从正转矩侧向负转矩侧再从负转矩侧向正转矩侧依次跨过回避区域的同时进行变化。在此，关于输入输出转矩处于回避领域外的正转矩区域或负转矩区域的期间，不产生齿轮撞击声，所以，即使只通过这样的控制，如果与平常输入输出转矩滞留于回避区域的情况相比，则也能抑制齿轮撞击声的产生。

另一方面，根据此方式，除了这样的滞留时间的缩短化以外，还采取了原来的跨过时间的缩短化涉及的措施。也就是说，当输入输出转矩在从回避区域外的一方的转矩区域向另一方的转矩区域推移的过程中通过回避区域时，能够利用缩短化单元实现跨过时间的缩短。因此，即使在原来的目标转矩处于回避区域的情况下，也能够适当地抑制齿轮撞击声引起的驾驶性能的降低。

另外，如果这样在正转矩区域和负转矩区域之间反复使输入输出转矩的符号反转，则能够在实现上没有问题地把蓄电单元的蓄电状态控制在能够使混合动力车辆行驶的容许范围，不会使蓄电单元陷于所谓的过充电或过放电的状态，而能够实现驾驶性能降低的抑制。

在本发明的混合动力车辆的控制装置的另外的方式中，上述混合动力车辆还具备锁止单元，该锁止单元能够把上述多个旋转部件之中的一个旋转部件的状态在不能旋转的锁止状态和能够旋转的非锁止状态之间进行选择性切换，上述混合动力车辆构成为，能够在无级变速模式和固定变速模式之间切换变速模式，该无级变速模式与上述非锁止状态相对应使上述内燃机的旋转速度和上述驱动轴的旋转速度的比即变速比连续地可变，该固定变速模式与上述锁止状态相对应并且固定上述变速比；上述判别单元判别上述输入输出转矩是否在上述变速模式的切换过程中跨过上述回避区域；上述缩短化单元，在判别为上述输入输出转矩在上述变速模式的切换过程中跨过上述回避区域的情况下，把上述跨过期间缩短。

根据该方式，本发明的混合动力车辆具备锁止机构。锁止机构是能够把动力传递机构具备的旋转部件之中一个的旋转部件的状态，在锁止状态和非锁止状态之间切换的装置，该锁止状态是例如通过物理上的、机械上的、电气上的或磁性上的各种接合力(简单地，例如，液压接合力和电磁接合力等)不能旋转地被固定于规定的固定部件的不能旋转的状态，该非锁止状态是至少实际上不受到此锁止状态涉及的接合力的影响的状态且是能够旋转的状态。锁止机构，例如，能够采用湿式多板制动器装置或者离合器装置、电磁爪形离合器装置或电磁凸轮锁止式离合器装置等各种方式。

另外，本发明的混合动力车辆，构成为，通过此锁止机构的作用，能够在无级变速模式和固定变速模式之间选择性地切换变速模式，并且构成为，分别地，在作为锁止对象的旋转部件被锁止的状态下选择固定变速模式，在作为锁止对象的旋转部件被释放的状态(非锁止状态)下选择无级变速模式。

若更具体地进行示例，则也可以将无级变速模式作为如下的变速模式等来规定：在例如混合动力车辆如上述那样具备多个旋转电机，并且例如动力传递机构作为旋转二自由度的差动机构而构成的情况下，通过使反力部件的旋转电机作为内燃机旋转速度控制机构而起作用，使内燃机的旋转速度和驱动轴的旋转速度之比即变速比在理论上实际上或预先规定的物理上的、机械上的、机构上的或电气上的制约的范围内连续地(包含与实际上连续同等的阶段性的方式)变化的变速模式。

在这种情况下，作为优选的一种方式，对于内燃机的工作点(例如，规定由发动机旋转速度和转矩所规定的内燃机的一种运行条件的点)，例如，能够在理论上实际上或在某些限制的范围内自由地选择，例如，能够控制在燃料消耗率在理论上实际上或在某些限制的范围内成为最小，或者混合动力车辆的系统效率(例如，是基于动力传递机构的传递效率和内燃机的热效率等计算出的综合性的效率)在理论上实际上或在某些限制的范围内成为最大的最佳燃油效率工作点等。

另一方面，固定变速模式，是在同样地考虑了旋转二自由度的差动机构的情况下，通过把成为锁止对象的旋转部件维持于上述锁止状态而实现的、上述变速比被唯一规定的变速模式。也就是说，在该旋转部件处于锁止状态的情况下，能够由该锁止对象旋转部件的旋转速度(即，零)和取得与车速唯一对应的旋转状态的旋转部件(与驱动轴连结的旋转部件)的旋转速度，唯一地规定了剩余的旋转部件的旋转速度，并使内燃机的旋转速度收敛于此唯一性地被规定的值。

所谓的旋转电机的输入输出转矩跨过回避区域的情况，能够在驱动要求转矩比较小的变速模式切换时明显地产生。另外，因为变速模式切换伴随着锁止机构的物理作用，所以其自身能够伴随噪音。对于这样的噪音，即使是通过锁止机构的物理构成而使其大小发生变化，然而，在变速模式切换时产生这一点，基本上是没有任何变化。因此，利用缩短化单元缩短跨过时间，在这种变速模式的切换时是有效的。

本发明的这样的作用及其他效果通过下面说明的实施方式会清楚。

附图说明

图1是概念性地表示本发明的第1实施方式的混合动力车辆的构成的概略构成图。

图2是概念性地表示图1的混合动力车辆中的混合动力驱动装置的构成的概略构成图。

图3是示例图2的混合动力驱动装置的一动作状态的动作共线图。

图4是在图1的混合动力车辆中由ECU所执行的齿轮撞击声抑制控制的流程图。

图5是在图4的齿轮撞击声抑制控制中所执行的齿轮撞击声抑制处理的流程图。

图6是在图4的齿轮撞击声抑制控制中所执行的其他的齿轮撞击声抑制处理的其他的流程图。

图7是示例图4的齿轮撞击声抑制控制执行过程中的MG2转矩Tm及发动机要求输出Pne的一时间推移的示意图。

图8是示例图4的齿轮撞击声抑制控制执行过程中的MG2转矩Tm及发动机要求输出Pne的其他的时间推移的示意图。

图9是示例图4的齿轮撞击声抑制控制执行过程中的电池的SOC及MG2转矩Tm的一时间推移的示意图。

图10是概念性地表示本发明的第2实施方式涉及的其他的混合动力驱动装置的构成的概略构成图。

图11是概念性地表示本发明的第3实施方式涉及的其他的混合动力驱动装置的构成的概略构成图。

具体实施方式

<发明的实施方式>

以下，参照附图，就本发明的实施方式进行说明。

<实施方式的构成>

首先，参照图1，就本发明的一实施方式的混合动力车辆1的构成进行说明。在此，图1是概念性地表示混合动力车辆1的构成的概略构成图。

在图1中，混合动力车辆1是具备ECU100、PCU(Power Control Unit)11、蓄电池12、油门开度传感器13及车速传感器14以及混合动力驱动装置10的本发明涉及的“混合动力车辆”的一例。

ECU100具备CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read OnlyMemory)及RAM等，是能够控制混合动力车辆1的各部的动作而构成的电子控制单元，是本发明的“混合动力车辆的控制装置”的一例。ECU100构成为，能够按照保存于ROM的控制程序执行后述的齿轮撞击声抑制控制。

另外，ECU100是构成为作为一例分别作为本发明的“判别单元”、“缩短化单元”及“控制单元”而起作用的一体的电子控制单元，并构成为，这些各单元涉及的动作全部由ECU100执行。但是，本发明涉及的这些各单元的物理上的、机械上的及电气上的构成并不限定于此，例如，这些各单元也可以作为多个ECU、各种处理单元、各种控制器或微机装置等各种计算机系统等而构成。

混合动力驱动装置10是通过对作为混合动力车辆1的车轴的左车轴SFL(与左前轮FL对应)及右车轴SFR〔与右前轮FR对应)提供作为驱动力的驱动转矩来驱动混合动力车辆1的驱动单元。对于混合动力驱动装置10的详细的构成将后述。

PCU11包含未图示的逆变器，该逆变器构成为能够把从蓄电池12输出的直流电变换为交流电并提供给后述的电动发电机MG1及电动发电机MG2，并且能够把由电动发电机MG1及电动发电机MG2所发电的交流电变换为直流电并向蓄电池12提供，PCU11是以能够控制在蓄电池12和各电动发电机之间的电力的输入输出或各电动发电机相互间的电力的输入输出(即，在这种情况下，不通过蓄电池12而在各电动发电机相互间进行电力的授受)的方式而构成的控制单元。PCU11与ECU100电连接，构成为由ECU100控制其动作。

蓄电池12具有把多个单位电池单元串联连接而成的构成，是作为用于使电动发电机MG1及电动发电机MG2进行电动运转的电力涉及的电力供给源而起作用的电池单元，是本发明的“蓄电单元”的一例。

油门开度传感器13是以能够检测作为混合动力车辆1的未图示的油门踏板的操作量的油门开度Ta的方式而构成的传感器。油门开度传感器13构成为，与ECU100电连接，所检测出的油门开度Ta由ECU100以固定或不固定的周期参照。

车速传感器14是以能够检测混合动力车辆1的车速V的方式而构成的传感器。车速传感器14构成为，与ECU100电连接，所检测出的车速V由ECU100以固定或不固定的周期参照。

在此，参照图2，对混合动力驱动装置10的详细的构成进行说明。在此，图2是概念性地表示混合动力驱动装置10的构成的概略构成图。另外，在本图中，对于与图1重复的地方赋予同样的符号，并适当省略其说明。

在图2中，混合动力驱动装置10具备发动机200、动力分割机构300、电动发电机MG1(以下，适当简称为“MG1”)，电动发电机MG2(以下，适当简称为“MG2”)，输入轴400、锁止机构500、MG2减速机构600及减速机构700。

发动机200是作为混合动力车辆1的主要的动力源起作用而构成的、作为本发明的“内燃机”的一例的串联4汽缸汽油发动机。发动机200是周知的汽油发动机，在此，对其详细的构成从略，但把发动机200的输出动力即发动机转矩Te经由未图示的曲轴连结到混合动力驱动装置10的输入轴400。另外，发动机200不过是本发明的内燃机能够采用的实际方式的一例，作为本发明的内燃机的实际方式，不限于发动机200，能够采用周知的各种发动机。

电动发电机MG1是具备把电能变换为动能的电动功能和把动能变换为电能的再生功能的电动发动机。

电动发电机MG2是比电动发电机MG1体型大的作为本发明的“旋转电机”的一例的电动发电机，与电动发电机MG1同样地，构成为具有把电能变换为动能的电动功能和把动能变换为电能的再生功能。

另外，电动发电机MG1及MG2作为同步电动发电机而构成，例如，具有如下的构成：具备在外周面上具有多个永久磁铁的转子和卷绕了用于形成旋转磁场的三相线圈的定子，但是，当然也可以具有其他构成。

动力分割机构300是作为本发明的“动力传递机构”的一例的复合型行星齿轮机构。

动力分割机构300具备：设置在中心部的作为本发明的“旋转部件”的一例的太阳轮S1、在太阳轮S1的外周以同心圆状设置的作为本发明的“旋转部件”的另外的一例的齿圈R1、在太阳轮S1和齿圈R1之间配置并在太阳轮S1的外周自转的同时进行公转的多个行星齿轮(未图示)，以及轴支撑这些各行星齿轮的旋转轴的作为本发明的“旋转部件”的另外的一例的行星架C1。

在此，太阳轮S1以共有其旋转轴的形式与电动发电机MG1的转子连结，其旋转速度与MG1的旋转速度即MG1旋转速度Nmg1是等价的。另外，齿圈R1与减速机构700及MG2减速机构600的后述的齿圈R2连结，其旋转速度与驱动轴的旋转速度即输出旋转速度Nout是等价的。进而行星架C1与连结于发动机200的曲轴的输入轴400相连结，其旋转速度与发动机200的发动机旋转速度NE是等价的。

MG2减速机构600是与动力分割机构300同样的行星齿轮机构。MG2减速机构600具备：设置在中心部的太阳轮S2、在太阳轮S2的外周以同心圆状设置的齿圈R2、在太阳轮S2和齿圈R2之间配置并在太阳轮S2的外周进行自转的同时进行公转的多个行星齿轮(未图示)以及轴支撑这些各行星齿轮的旋转轴的行星架C2，具有把电动发电机MG2的转子与太阳轮S2连结的构成。

在此，MG2减速机构600的齿圈R2如在先叙述的那样与动力分割机构300的齿圈R1相连结，呈现与车轴唯一对应的旋转状态。另外，行星架C2不能旋转而被固定于固定部件。因此，驱动轴的旋转以根据减速比被减速的形式传递到固定于作为剩余的一个旋转部件的太阳轮S2的电动发电机MG2，该减速比是与构成MG2减速机构600的各齿轮的齿轮比相应而决定的。另外，这样MG2减速机构600仅仅是减速齿轮机构，由MG2减速机构600和动力分割机构300所规定的复合型行星齿轮机构构造旋转二自由度的差动机构，电动发电机MG2的旋转速度即MG2旋转速度Nmg2与车速V相应被唯一地决定。

减速机构700是包含呈现与车轴唯一对应的旋转状态的驱动轴(符号省略)、与此驱动轴连结的减速齿轮(符号省略)和差速器(符号省略)的齿轮机构。利用减速机构700，各车轴的旋转速度以按照规定的齿轮比被减速的状态向驱动轴传递。如在先叙述的那样齿圈R1及齿圈R2与此驱动轴连结，各齿圈成为呈现与车速V唯一对应的旋转状态的构造。

另外，电动发电机MG2，与电动发电机MG1及发动机200不同，能够对驱动轴作用作为其输出转矩的MG2转矩Tm。因此，电动发电机MG2能够对驱动轴附加转矩来对混合动力车辆1的行驶进行辅助，也能够利用从驱动轴输入的转矩输入进行电力再生。电动发电机MG2的输入输出转矩即MG2转矩Tm，与电动发电机MG1的输入输出转矩即MG1转矩Tg一起，通过PCU11由ECU100在上位进行控制。

另外，在混合动力驱动装置10中，在与图示虚线框A1及A2相当的部位，附加设置了旋转变压器等旋转传感器，成为能够检测检测部位的旋转速度的构成。这些旋转传感器处于与ECU100电连接的状态，所检测出的旋转速度分别向ECU100以固定或不固定的周期发送。进行补充，所谓与图示虚线框A1相当的部位的旋转速度，即是MG2旋转速度Nmg2，所谓与图示虚线框A2相当的部位的旋转速度，即是MG1旋转速度Nmg1。

动力分割机构300，在上述的构成之下，把由发动机200提供给输入轴400的发动机转矩Te通过行星架C1以规定的比率(与各齿轮相互间的齿轮比相应的比率)分配给太阳轮S1及齿圈R1，能够把发动机200的动力分割为2个系统。这时，为了容易理解动力分割机构400的动作，若定义了太阳轮S1的齿数相对于齿圈R1的齿数的齿轮比ρ，则在从发动机200对行星架C1作用发动机转矩Te的情况下，作用于太阳轮S1的转矩Tes利用下述(1)式表示，另外在驱动轴上呈现的发动机直达转矩Ter利用下述(2)式表示。

Tes＝-Te×ρ/(1+ρ)        …(1)

Ter＝Te×1/(1+ρ)          …(2)

另外，本发明的“动力传递机构”的实施方式上的构成不限定于动力分割机构300。例如，本发明的动力传递机构也可以是组合了多个行星齿轮机构的复合型行星齿轮机构。

锁止机构500是作为本发明的“锁止单元”的一例的周知的湿式多板型离合器机构。锁止机构500，具备与电动发电机MG1的旋转轴连结的第1离合器板和与固定部件连结的第2离合器板，并且成为这些离合器板的接合状态由未图示的液压控制机构所控制的构成。这时，在离合器板彼此接合了的状态下，电动发动机MG1不能旋转地被锁止，实现了被称作所谓MG1锁止的状态。另一方面在这些离合器板彼此被释放的状态下，电动发电机MG1能够自由地旋转。另外，电动发电机MG1连结到动力分割机构300的太阳轮S1，将电动发电机MG1锁止的情况与将太阳轮S1锁止的情况是等价的。也就是说，若锁止机构500的离合器板彼此相互接合了，则太阳轮S1成为本发明涉及的锁止状态，若离合器板彼此被释放了，则太阳轮S1成为本发明涉及的非锁止状态。

另外，锁止机构500不过是本发明的锁止单元能够采用的实际方式的一例，本发明的锁止单元，例如，也可以是电磁爪形离合器机构和电磁凸轮锁止机构等其他接合装置。

<实施方式的动作>

<变速模式的详细>

本实施方式的混合动力车辆1能够根据成为锁止对象的动力分割机构300的太阳轮S1的状态，选择作为本发明的变速模式的一例的固定变速模式及无级变速模式。

在此，参照图3，就混合动力车辆1的变速模式进行说明。在此，图3是示例混合动力驱动装置10的一动作状态的动作共线图。另外，在本图中，对于与图2重复的地方赋予同样的符号，并适当省略其说明。

在图3的(a)中，纵轴表示旋转速度，对于横轴则从左向右顺序地表示了电动发电机MG1(唯一决定地太阳轮S1)、发动机200(唯一决定地行星架C1)及电动发电机MG2(唯一决定地驱动轴)。

在此，动力分割机构300是由相互处于差动关系的多个旋转部件所构成的旋转二自由度的行星齿轮机构，成为在决定了太阳轮S1、行星架C1及齿圈R1之中二个部件的旋转速度的情况下，则剩余的一个旋转部件的旋转速度被必然性地决定的构成。也就是说，在动作共线图上，各旋转部件的动作状态可以由与混合动力驱动装置10的一个动作状态一对一地对应的一个的动作共线来表现。

在图3的(a)中，设与车速V及输出旋转速度Nout有唯一决定关系的电动发电机MG2的动作点是动作点m1。在这种情况下，如果电动发电机MG1的动作点是动作点g1，则连结到作为剩余的旋转部件的一个的行星架C1的发动机200的动作点成为动作点e1。这时，如果维持驱动轴的旋转速度即输出旋转速度Nout不变，把电动发电机MG1的动作点变化到动作点g2及动作点g3，则发动机200的动作点分别向动作点e2及动作点e3进行变化。

也就是说，在这种情况下，通过使电动发电机MG1作为旋转速度控制机构而起作用，能够使发动机200在希望的动作点动作。与此状态相对应的变速模式是无级变速模式。在无级变速模式中，发动机200的动作点(所谓此情况下的动作点，意思是由发动机旋转速度NE和发动机转矩Te的组合所规定的发动机200的一动作条件)基本上被控制到发动机200的燃料消耗率成为最小的最佳燃油效率工作点。

在此，在无级变速模式中，当然需要MG1旋转速度Nmg1是可变的。因此，在选择了无级变速模式的情况下，锁止机构500以使太阳轮S1成为非锁止状态的方式，控制其驱动状态。

在动力分割机构300中，为了向驱动轴提供与在先叙述的发动机转矩Te相对应的转矩Ter，需要把与根据发动机转矩Te而表现于太阳轮S1的旋转轴(在此，方便地称为“太阳轮轴”)的在先叙述的转矩Tes大小相等且符号反转的(即负转矩)反力转矩从电动发电机MG1向此太阳轮轴提供。在这种情况下，在动作点g1或动作点g2这样的正旋转区域的动作点，MG1成为正旋转负转矩的电力再生状态(即，发电状态)。这样，在无级变速模式中，通过使电动发电机MG1作为反力部件而起作用，从而在向驱动轴提供发动机转矩Te的一部分的同时，利用分配给太阳轮轴的发动机转矩Te的一部分进行电力再生(发电)。在对驱动轴600要求的转矩(即，混合动力车辆1的要求转矩)，利用来自发动机200的直达转矩是不足的的情况下，通过利用此再生电力，或适当地从蓄电池12取出电力，从电动发电机MG2对驱动轴适当地提供作为辅助转矩的MG2转矩Tm。

另一方面，例如在高速轻负载行驶等时，例如，在输出旋转速度Nout较高而发动机旋转速度Ne较低那样的运行条件下，MG1，例如，成为如动作点g 3那样的负旋转区域的动作点。因为电动发电机MG1输出负转矩作为发动机转矩Te的反力转矩，在这种情况下，MG1成为负旋转负转矩的状态从而成为电动状态。也就是说，在这种情况下，电动发电机MG1的输入输出转矩Tg作为混合动力车辆1的驱动转矩被传递到驱动轴。

另一方面，在混合动力驱动装置10中，以发动机直达转矩Ter和MG2转矩Tm的总和与驱动要求转矩一致的方式，相互协调地控制发动机200、MG1及MG2，在这样MG1陷入了电动状态的情况下，电动发电机MG2因为吸收向驱动轴提供的相对于要求转矩过剩的转矩，所以成为负转矩状态。在这种情况下，电动发电机MG2成为正旋转负转矩的状态从而成为电力再生状态。在这样的状态下，产生把来自MG1的驱动力利用于MG2中的电力再生中，并利用此再生电力将MG1电动驱动的这样的被称为所谓动力循环的效率低的电气通路。在产生了动力循环的状态下，混合动力驱动装置10的系统效率降低。

因此，在混合动力车辆1中，在预先作为能够产生这样的动力循环的区域而决定的运行区域中，利用锁止机构500把太阳轮S1控制在锁止状态。其情况示于图3的(b)。若利用锁止机构500使太阳轮S1转移到锁止状态，则电动发电机MG1的动作点被固定于与旋转速度零相对应的图示动作点g4。

在这种情况下，由于输出旋转速度Nout和该零旋转，剩余的发动机旋转速度Ne被唯一地固定，其动作点成为图示e4。也就是说，在太阳轮S1被锁止的情况下，发动机旋转速度Ne由与车速V唯一对应的MG2旋转速度Nmg2唯一地决定(即，变速比固定)。与该状态对应的变速模式是固定变速模式。

在固定变速模式中，可以利用锁止机构500的物理上的接合力代替原来电动发电机MG1应该承担的发动机转矩Te的反力转矩。也就是说，在这种情况下，不需要把电动发电机MG1控制在电力再生状态及电动状态，而能够停止电动发电机MG1。因此，基本上也不需要使电动发电机MG2工作，MG2成为所谓的空转状态。结果，在固定变速模式中，驱动轴上所呈现的驱动转矩只是发动机转矩Te之中的由动力分割机构300分割到驱动轴侧的直达转矩Ter，混合动力驱动装置10只进行机械上的动力传递，从而提高了其传递效率。

另外，在固定变速模式中，不一定需要使电动发电机MG2停止。例如，混合动力车辆1具备各种辅助电气设备类，对于这些辅助电气设备类的驱动需要适当的驱动电力。电动发电机MG2也可以为了向蓄电池12供给与该驱动电力相对应的电力，而进行小规模的电力再生。在这种情况下，以使得发动机转矩Te的直达成分相对于为了使车辆行驶而需要的转矩有剩余的方式，ECU100控制发动机转矩Te，在电动发电机MG2中对剩余量的转矩进行再生。或者在若只是发动机直达转矩Ter则驱动轴的转矩不足的情况下，当然电动发电机MG2被电动驱动，利用MG2转矩Tm对驱动转矩进行适当辅助。

另外，与此不同，ECU100不断地执行用于把蓄电池12的SOC维持于目标值SOCtag的SOC反馈控制。ECU100，以可以是无级变速模式也可以是固定变速模式，蓄电池12的SOC被维持于例如70％～80％程度的目标值(事先设定的适当值)的方式，控制电动发电机MG1及电动发电机MG2的电力再生量，例如，如果SOC相对于目标值较低则电力再生量相对地较大，如果相对于目标值较高则以增加从蓄电池12输出的电力输出量的方式控制发动机200、MG1及MG2的动作状态。

<齿轮撞击声抑制控制的详细>

在此，动力分割机构300因为是机械的齿轮机构，所以成为作为旋转部件的各齿轮分别在其旋转方向上具有轮齿侧向间隙等间隙的构成。这样的间隙，一方面能够促进旋转部件的圆滑的动作，另一方面成为被称为所谓齿轮撞击声的噪音的原因。

更具体地，动力分割机构300借助于输入轴400与作为起振源的发动机200相连结，以发动机200作为起振源的物理振动通过输入轴400被传递到动力分割机构300的各旋转部件。在此，如果对各旋转部件作用能够抑制这样的物理振动的转矩，则这样的物理振动不会使齿轮撞击声产生。因此，基本上与对发动机200提供反力转矩的电动发电机MG1相对应的太阳轮S1难以成为这种齿轮撞击声的产生源。

然而，与驱动轴连结，且比较保持控制上的独立性的电动发电机MG2，例如，作为极端的情况，在只利用发动机转矩Te的直达成分即直达转矩Ter就能够维持驱动要求转矩的运行条件下，能够采用非工作状态或用于辅助设备类驱动的比较小规模的电力再生状态。例如，在这样MG2转矩Tm处于零转矩附近的情况下，以发动机200作为起振源的物理振动，例如，使齿圈R1在其间隙的范围内振动，有可能使齿轮撞击声产生。这样的齿轮撞击声成为使混合动力车辆1的驾驶性能降低的原因。因此，在混合动力车辆1中，构成为，通过由ECU100所执行的齿轮撞击声抑制控制，来抑制基于这样的齿轮撞击声的驾驶性能的降低。

在此，参照图4，就齿轮撞击声抑制控制的详细进行说明。在此，图4是齿轮撞击声抑制控制的流程图。

在图4中，ECU100判别是否正在执行后述的齿轮撞击声抑制处理(步骤S101)。

在正在执行齿轮撞击声抑制处理的情况下(步骤S101：是)，ECU100使齿轮撞击声抑制处理继续进行(步骤S200)。

若执行了齿轮撞击声抑制处理，则ECU100判别变速开始标志是否是OFF(步骤S110)。在此，变速开始标志是在要求了基于锁止机构500的变速模式的切换的情况下(实际上是开始变速模式切换以前的时刻)成为ON的标志，是由ECU100控制其状态的标志。

在变速开始标志是OFF的情况下(步骤S110：是)，ECU100判别是否不是在变速模式切换过程中(步骤S111)。在不是变速模式切换过程中的情况下(步骤S111：是)，ECU100把处理返回到步骤S101。

另一方面，在变速开始标志是ON(步骤S110：否)或是变速模式切换过程中的情况下(步骤S111：否)，ECU100开始或继续变速模式切换(步骤S112)，将变速开始标志设定为OFF(步骤113)，使处理返回到步骤S101。

当在步骤S101中不是在齿轮撞击声抑制处理过程中的情况下(步骤S101：否)，ECU100判别MG2转矩Tm是否要跨过回避区域(步骤S102)。

在此，回避区域，是本发明的“回避区域”的一例，是以零转矩为中心涉及正负两个转矩区域的、零转矩附近的齿轮撞击声产生区域，作为导致齿轮撞击声实际上难以被容许的驾驶性能的降低的区域，而预先通过实验被决定。在MG2转矩Tm处于此回避区域内的情况下不用说，在采用从回避区域外的一方的转矩区域向另一方的转矩区域过渡的称作所谓零转矩跨过的状态的情况下，当然也能够产生齿轮撞击声。另一方面该零转矩跨过，是由于混合动力驱动装置10的构成而能够以不低的频率产生的现象。

在MG2转矩Tm不跨过回避区域的情况下(步骤S102：否)，不需要采取齿轮撞击声对策，所以使处理返回到步骤S101。

在MG2转矩Tm跨过回避区域的情况下(步骤S102：是)，ECU100判别在该时间点的变速模式是否为固定变速模式(步骤S103)。在是混合动力车辆1以固定变速模式行驶过程中的情况下(步骤S102：是)，ECU100从附设于蓄电池12的SOC传感器(图示省略)取得表示蓄电池12的充电状态的SOC(是本发明的“与蓄电状态对应的状态量”的一例，把完全放电状态设为0(％)，把充满电状态设为100(％)而被定量化)，判别所取得的SOC是否处于作为在下限值SOCtag-α和上限值SOC之ag+α之间的范围所规定的基准范围内(步骤S104)。在此，SOCtag是SOC的基准值，例如，是70～80(％)程度的值。但是，基准值SOCtag也可以由任何方式来决定。

另外，规定基准范围的α是与MG2转矩Tm的目标值即目标MG2转矩Tmtag相关的值，是规定用于把蓄电池12的SOC维持在基准值SOCtag的电动发电机MG2转矩的目标值即目标MG2转矩Tmtag是否在回避区域外的转矩区域被设定的阈值。在所取得的SOC不在基准范围内的情况下(步骤S104：否)，ECU100使处理转移到步骤S200，并开始或继续齿轮撞击声抑制处理。

另一方面，在所取得的SOC处于上述基准范围内的情况下(步骤S104：是)，ECU100执行回避区域外待机处理(步骤S105)。所谓回避区域外待机处理就是暂时中断向目标MG2转矩Tmtag的收敛，把MG2转矩Tm维持在回避区域外的转矩区域的处理。另外，暂时中断向目标转矩的收敛的方法，不只是中断用于使MG2转矩Tm向目标MG2转矩Tmtag收敛的反馈控制本身，能够包含旨在把所取得的SOC设定为SOC的基准值SOCtag的暂时措施等。也就是说，在后者的情况下，因为SOC反馈控制的偏差表面上看成为零，所以目标MG2转矩Tmtag被维持在当前状况的值。对于回避区域外待机处理的效果将后述。

另外，在回避区域外待机处理中，MG2转矩Tm以基本上不从该时间点的转矩区域脱离的方式被控制。也就是说，禁止把MG2转矩从当前状况的转矩区域(正或负转矩区域)跨过回避区域维持在负或正转矩区域的转矩。若执行了回避区域外待机处理，则处理转移到步骤S112，继续当前状况的变速模式(即，在这种情况下，固定变速模式)，经过步骤S113处理返回步骤S101。

ECU100，当在步骤S103中当前状况的变速模式是无级变速模式的情况下(步骤S103：否)，ECU100判别是否是在变速模式切换过程中(步骤S106)。

在是变速模式切换过程中的情况下(步骤S106：是)，ECU100判别所取得的蓄电池12的SOC是否比阈值β大(步骤S107)。另外，阈值β是，即使在变速模式的切换期间禁止MG2转矩Tm跨过回避区域，SOC的降低也在容许范围内，如此，通过实验决定的合适值。在蓄电池12的SOC在阈值β以下的情况下(步骤S106：否)，ECU100开始或继续齿轮撞击声抑制处理(步骤S200)。另外，在蓄电池12的SOC比阈值β大的情况下(步骤S107：是)，ECU100使变速模式的切换继续(步骤S112)。这时，MG2转矩Tm被维持在该时间点的值。

另一方面，当在步骤S106中是混合动力车辆1以无级变速模式行驶过程中，并且不是变速模式切换过程中的情况下(步骤S106：否)，ECU100判别变速开始标志是否为ON(步骤S108)。如果变速开始标志是OFF(步骤S108：否)，则处理转移到步骤S200，使齿轮撞击声抑制处理开始或继续进行。

在此，在变速开始标志是ON的情况下(步骤S108：是)，即在以无级变速模式行驶过程中产生了向固定变速模式的变速要求的情况下，ECU100判别所取得的蓄电池12的SOC是否小于阈值γ(γ＞β)(步骤S109)，步骤S109的阈值γ是供于与对应于蓄电单元即蓄电池12的蓄电状态的状态量(即，SOC)之间的比较的基准值，是规定变速模式切换和MG2转矩Tm的回避区域跨过之间的优先顺序的值。另外，阈值γ是涉及变速模式切换期间的全部区域能够禁止MG2转矩Tm跨过回避区域的SOC，前面的阈值β是在变速模式的切换期间的一部分中能够同样地禁止跨过回避区域的SOC。因此，阈值γ比阈值β大。

ECU100在所取得的SOC是在阈值γ以上的情况下(步骤S109：否)，执行回避区域外待机处理(步骤S105)，并且在所取得的SOC小于阈值γ的情况下(步骤S109：是)，执行齿轮撞击声抑制处理(步骤S200)。

在此，在是前者的情况下，通过步骤S112在MG2转矩Tm的回避区域跨过之前进行变速模式的切换，其后，步骤S101成为“否”，步骤S 102成为“是”，步骤S103成为“是”，步骤S104成为“否”，通过步骤S200执行齿轮撞击声抑制处理。也就是说，在切换变速模式后，MG2转矩Tm开始向原来的目标值的收敛。另一方面，在是后者的情况下，通过步骤S200在变速模式切换之前进行MG2转矩Tm的回避区域跨过。其后，因为步骤S110成为“否”，所以通过步骤S112开始变速模式的切换。如以上那样执行齿轮撞击声抑制控制。

另外，图4的齿轮撞击声抑制控制是分别地作为MG2转矩Tm的回避区域跨过假定了从正转矩区域跨过回避区域，另外作为变速模式的切换假定了从无级变速模式向固定变速模式的变速模式的切换的流程，但是，即使对于其他的变速模式的切换或回避区域跨过方向，当然也能够基于同样的宗旨进行齿轮撞击声抑制控制。

例如，在假定了从负转矩区域向正转矩区域的回避区域跨过的情况下，步骤S109的阈值γ的值和与判别结果对应的处理能够不同。更具体地说，因为在负转矩区域即再生区域中，在蓄电池12的SOC较高的(步骤S109分支到否侧)情况下，有可能在变速模式的切换期间蓄电池12的SOC超过容许值，所以在变速模式切换之前执行基于齿轮撞击声抑制处理的回避区域跨过；在蓄电池12的SOC较低的(步骤S109分支到是侧)情况下，在变速模式的切换期间，蓄电池12的SOC上升也不会产生任何的问题，所以在基于齿轮撞击声抑制处理的回避区域跨过之前执行变速模式的切换即可。

接着，参照图5，就齿轮撞击声抑制处理的详细情况进行说明。在此，图5是齿轮撞击声抑制处理的流程图。

在图5中，ECU100判定回避转矩的正负(步骤S201)。另外，所谓回避转矩是在避免MG2转矩的回避区域跨过的期间应该使之输出的转矩，通常采用该时间点的MG2转矩Tm的值。若判定了回避转矩的正负，则继而，判定用于使回避转矩产生的SOC的高低(步骤S202)。也就是说，判定SOC反馈控制的暂时性的目标值相对于原来的基准值SOCtag存在于哪一侧。另外，所谓暂时性的目标值，即是该时间点的蓄电池12的SOC。

若这些判定结束了，则ECU100把SOC反馈控制的目标值从原来的目标值SOCtag变更为暂时性的目标值，把SOC反馈控制的偏差暂时维持在零从而实际上使SOC反馈控制停止(步骤S203)。

接着，ECU100计算出MG2转矩Tm的假想的目标值即假想目标转矩Tmtgvtl(步骤S204)。在此，假想目标转矩Tmtgvtl是在使SOC反馈控制重新进行的情况下，根据原来的目标值即SOCtag和蓄电池12的SOC之间的偏差(即，基准偏差)而设定的、MG2转矩Tm的原来的目标值。若计算出了假想目标转矩Tmtgvtl，则ECU100进而计算出假想滞留时间T_tmtgvtl(步骤S205)。

在此，所谓假想滞留时间T_tmtgvtl，就是当使MG2转矩Tm向在步骤S204中得到的假想目标转矩Tmtgvtl收敛时为了MG2转矩Tm通过回避区域而需要的时间，也就是说，是本发明的“跨过时间”的一例。如果假想目标转矩Tmtgvtl是在回避区域内，则此假想滞留时间T_tmtgvtl实际上无限大，如果处于回避区域外的转矩区域，则越从规定回避区域的边界的值离开、即回避转矩和假想目标转矩Tmtgvtl之间的偏差越大则此假想滞留时间T_tmtgvtl越短。另外，因为把MG2转矩维持在回避转矩的期间越长则SOC越背离原来的基准值SOCtag(即，基准偏差增加)，所以假想目标转矩Tmtgvtl向与回避转矩之间的偏差变大的方向变化。

ECU100判别假想滞留时间T_tmtgvtl是否小于规定的阈值T_tmtgvtlth(步骤S206)。假想滞留时间T_tmtgvtl是在阈值以上的期间(步骤S206：否)，则重复步骤S203～步骤S206的处理。另外，阈值T_tmtgvtlth是以在跨过回避区域时产生的齿轮撞击声实际上不会使驾驶性能恶化的方式预先通过实验决定的适当值。

如果假想滞留时间T_tmtgvtl小于阈值T_tmtgvtl(步骤S206：是)，则ECU100使SOC反馈控制重新进行(步骤S207)。齿轮撞击声抑制处理被这样执行。

另外，齿轮撞击声抑制处理能够采用图5所示的以外的方式。在此，参照图6，对齿轮撞击声抑制处理的其他方式进行说明。在此，图6是其他的齿轮撞击声抑制处理的流程图。另外，在本图中，对于与图5重复的地方赋予同样的符号并适当省略其说明。

在图6中，ECU100判别在步骤S204中计算出的假想目标转矩Tmtgvtl的绝对值是否比阈值Tmtgvtlth大(步骤S208)。在此，阈值Tmtgvtlth是规定回避区域的上下限值的值(回避区域在正负两个转矩区域被均等地设定的情况)。

如果假想目标转矩Tmtgvtl的绝对值在阈值Tmtgvtl以下(步骤S208：否)，即在假想目标转矩TmtgvtI为回避区域内的转矩的情况下，则ECU100反复执行步骤S203、S204及S208，如果假想目标转矩Tmtgvtl的绝对值比阈值Tmtgvtl大(步骤S208：是)，即在假想目标转矩Tmtgvtl为回避区域外的转矩的情况下，则ECU100把MG2转矩Tm的变化速度设定在比按照通常的控制基准的速度高的高速侧(步骤S209)。

另外，因为ECU100进行了旨在把发动机直达转矩Ter和MG2转矩Tm的总和维持在驱动要求转矩的控制，所以MG2转矩Tm的变化速度与发动机转矩Te的变化速度协调地被控制。另一方面，因为发动机转矩Te被提供反力转矩的电动发电机MG1的转矩左右，结果，所谓MG2转矩Tm的变化速度控制与MG1转矩Tg的变化速度控制实际上是等价的。

若进行补充，则在没有这样的齿轮撞击声抑制要求的通常时，不采用这样的高速侧的变化速度(在这种情况下，用于跨过回避区域而需要的时间是基准时间)。这是以如下情况为理由：对于转矩的高速控制，在需要精细的控制精度这一点上，控制上的负荷较大；容易表现为给驾驶员带来的不协调感等。也就是说，如果除去存在齿轮撞击声的抑制这样的目的的情况(上述不协调感，不象基于齿轮撞击声的噪音的程度那样给驾驶性能带来影响)，则采用高速控制没有实际上的优点。

若通过步骤S209将MG2转矩Tm的变化速度修正到高速侧，MG2转矩脱离了回避区域，则处理转移到步骤S207，重新进行SOC反馈控制。这样，也能够适当地抑制齿轮撞击声。

<齿轮撞击声抑制控制的效果>

接着，对齿轮撞击声抑制控制的效果进行说明。首先，参照图7对齿轮撞击声抑制处理的效果进行说明。在此，图7是示例了齿轮撞击声抑制处理的执行过程中的MG2转矩Tm及发动机要求输出Pne的一时间推移的示意图。

在图7中，上段是MG2转矩Tm的时间特性，下段是发动机要求输出Pne的时间特性。另外，图7是不在变速模式的切换期间的按照无级变速模式的通常行驶时的时间推移。因为根据MG2转矩Tm的大小来决定了是否产生MG2转矩的回避区域跨过，例如，在只以发动机直达转矩Ter就能够维持驱动要求转矩的大部分的运行区域中，MG2转矩Tm的要求值必然不高。另外，即使由于混合动力车辆1的电气辅助设备类的工作状态或者由于蓄电池12的SOC，也能够产生MG2转矩Tm的回避区域跨过。

在图7中，PRF-Ref1(参照虚线)是与用于使本实施方式的效果明确的比较例相似的特性，是在未采取避免齿轮撞击声涉及的任何对策的情况下的特性。另外，PRF_TmA(参照实线)是采取了与本实施方式的齿轮撞击声抑制控制的步骤S200相当的对策的情况下的特性。

在此，设为，在时刻T1以前，MG2转矩Tm的目标值即目标MG2转矩Tmtg从Tmtg1向Tmtg2切换。在这种情况下，在比较例中，在时刻T1开始MG2转矩Tm向减少侧推移，在时刻T2到达回避区域(由图示Tmth及-Tmth所规定的阴影区域)，在时刻T3脱离回避区域，最终在时刻T6收敛于目标MG2转矩Tmtg2。

另一方面，在执行了本实施方式的齿轮撞击声抑制处理的情况下，即使过了时刻T1，MG2转矩Tm也继续维持当前状况值。这时，为了维持驱动要求转矩，所以发动机要求输出Pne被暂时设定在比原来的值低的一侧(参照图示PRF_PneA)。若这样MG2转矩Tm被维持在从原来的目标转矩(再生区域侧的转矩)背离了的转矩，则蓄电池12的SOC从原来的目标值即基准值SOCtag开始背离，而使偏差变大。

若按照这样的过程，在时刻T4，例如上述的图5的步骤S206被满足了等而重新开始了SOC反馈控制，则由于扩大了的SOC的偏差，暂时的目标MG2转矩与Tmtg2相比其绝对值被设定得大，所以MG2转矩Tm与比较例相比急速地变化，从而最终收敛于原来的目标转矩即Tmtg2。

在此，在比较例和本实施方式中，若比较用于通过回避区域而需要的跨过时间，则跨过时间，根据比较例是与“T3-T2”相当的时间，根据本实施方式成为与“T5-T4”相当的时间。这时，参见附图可知后者小。也就是说，在采取了本实施方式的对策的情况下，明显地缩短了跨过时间，有效地抑制了齿轮撞击声的产生。

接着，参照图8，对齿轮撞击声抑制处理的效果进一步说明。在此，图8是示例在齿轮撞击声抑制处理的执行过程中的MG2转矩Tm及发动机要求输出Pne的其他的时间推移的示意图。另外，在本图中，对与图7重复的地方赋予同样的符号，并适当省略其说明。

在图8中，示例了图4的步骤S107或S109之类主要是在变速模式切换前后或变速模式切换过程中的MG2转矩Tm及发动机要求输出Pne的时间特性。

在此，设为，在时刻T10开始了变速模式的切换(即，变速开始标志自身在这以前成为ON，充分保证了执行步骤S109的判别的时间上的延缓)。在此，在变速模式的切换期间执行了步骤S200的齿轮撞击声抑制处理的情况下(即，与步骤S107为“否”的情况相当)的特性是PRF_TmA(参照实线)，在变速模式切换之前执行了齿轮撞击声抑制处理的情况下(即，与步骤S109为否的情况相当)的特性是PRF_TmB(参照虚线)，在变速模式切换后执行了齿轮撞击声抑制处理的情况下(即，与步骤S109为是的情况相当)的特性是PRF_TmC(参照点划线)。另外，各自对应的发动机要求输出Pne的时间特性在下段中分别设为PRF_PnA(实线)，PRF_PnB(虚线)及PRF_PnC(点划线)来表示。

如图示的那样，即使在某个时刻执行了齿轮撞击声抑制处理，与比较例相比缩短了跨过回避区域而需要的时间，适当地抑制了齿轮撞击声引起的驾驶性能的降低。在此，特别地，在本实施方式中，构成为，基本上在变速模式的切换开始以前判别在变速模式的切换和MG2转矩Tm的回避区域跨过之中哪个在先执行，当产生了变速模式的切换时，MG2转矩Tm如PRF_TmC或PRF_TmB那样推移。

也就是说，根据本实施方式的齿轮撞击声抑制控制，变速模式的切换期间和MG2转矩跨过回避区域的期间不会重叠，从而避免了基于它们的重叠引起的噪音增大。因此，适当地抑制了驾驶性能的降低。但是，也充分地考虑了由于突发性的干扰等，在变速模式的切换过程中产生跨过回避区域的必要性的情况。然而即使在这样的情况下，也如PRF_TmA那样跨过时间被缩短了，所以将基于变速模式的切换和MG2转矩Tm的回避区域跨过发生重叠引起的驾驶性能的降低抑制在最小限度。

接着，参照图9，对本发明的齿轮撞击声抑制控制的其他效果进行说明。在此，图9是示例齿轮撞击声抑制控制的执行过程中的电池的SOC及MG2转矩Tm的一时间推移的示意图。另外，图9成为与图4的步骤S104的处理相当的时间推移。

图9表示了用于把SOC的基准值SOCtag维持在基准范围(由SOCtag+α和SOCtag-α所规定的范围)的MG2转矩的目标值存在于回避区域(参照在图示的Tmth和-Tmth之间的阴影线区域)内的情况。在这种情况下，根据本实施方式的齿轮撞击声抑制控制，MG2转矩Tm在夹着回避区域的正转矩区域和负转矩区域之间缓慢地变动。另外，在该变动的过程中，在MG2转矩Tm跨过回避区域的情况下，通过与上述同样的齿轮撞击声抑制处理实现跨过时间的缩短化。因此，能够尽可能地抑制齿轮撞击声的产生。

若进行补充，在未采取任何与本发明的齿轮撞击声抑制控制类似的对策的情况下，能够将作为MG2转矩Tm跨过回避区域的时间的跨过时间(即，基准时间的一例)看作为图示的时间区域的全部区域。相对于此，在如图示实线所示那样蓄电池12的充放电缓慢地反复进行的情况下，跨过时间被限定于MG2转矩Tm滞留在回避区域的有限的时间范围内。因此，适当地缩短了跨过时间，并显著地改善了驾驶性能。另外，除此以外，通过如图示那样实现了齿轮撞击声抑制处理涉及的跨过时间的缩短，可以更进一步有效地实现跨过时间的缩短。

<第2实施方式>

本发明的动力传递机构的方式不限定于图2所例示的方式。在此，参照图10，对本发明的第2实施方式的混合动力驱动装置20的构成进行说明。在此，图10是概念性地表示混合动力驱动装置20的构成的概略构成图。另外，在本图中，对于与图2重复的地方赋予同样的符号并适当省略其说明。

在图10中，混合动力驱动装置20在具备动力分割机构800及MG2变速机构900的点上与混合动力驱动装置10不同。

动力分割机构800是把第1行星齿轮机构和第2行星齿轮机构组合后的作为本发明的“动力传递机构”的一例的复合式行星齿轮机构。

第1行星齿轮机构具备设置在中心部的太阳轮S3、在太阳轮S3的外周以同心圆状设置的齿圈R3、配置在太阳轮S3和齿圈R3之间并在太阳轮S 3的外周自转的同时进行公转的多个行星齿轮(未图示)，以及轴支撑这些各行星齿轮的旋转轴的行星架C3。

第2行星齿轮机构具备设置在中心部的太阳轮S4、在太阳轮S4的外周以同心圆状设置的齿圈R4、配置在太阳轮S4和齿圈R4之间并在太阳轮S4的外周自转的同时进行公转的多个行星齿轮(未图示)，以及轴支撑这些各行星齿轮的旋转轴的行星架C4。在此，第2行星齿轮机构的齿圈R4及行星架C4分别与第1行星齿轮机构的行星架C3及齿圈R3直接连结。

另一方面，第2行星齿轮机构的太阳轮S4构成为，与锁止机构500相连结，并通过锁止机构500的作用，其状态能够选择性地在锁止状态和非锁止状态之间切换。

在此，太阳轮S3以共有其旋转轴的形式与电动发电机MG1的转子连结，其旋转速度与MG1的旋转速度即MG1旋转速度Nmg1是等价的。另外，齿圈R3经由驱动轴1000及MG2变速机构900与电动发电机MG2的转子连结，其旋转速度与先前叙述的输出旋转速度Nout是等价的。进而行星架C3与连结到发动机200的曲轴的输入轴连结，其旋转速度与发动机200的发动机旋转速度NE是等价的。

MG2变速机构900是被安装在驱动轴1000和电动发电机MG2之间的有级变速机构。MG2变速机构900能够根据在该时间点所选择的变速级的齿轮比使驱动轴1000和电动发电机MG2之间的旋转速度比变化。

根据这样的构成，在太阳轮S4处于锁止状态(称为所谓O/D锁止的锁止方式)的情况下，作为变速模式选择了固定变速模式，在太阳轮S4处于非锁止状态的情况下，作为变速模式选择了无级变速模式。

即使对于具有这样的构成的混合动力驱动装置20，也保证了上述的齿轮撞击声抑制控制涉及的实际上的利益。

<第3实施方式>

本发明的动力传递机构的方式不限定于图2及图10所示例的方式。在此，参照图11，对本发明的第3实施方式的混合动力驱动装置30的构成进行说明。在此，图11是概念性地表示混合动力驱动装置30的构成的概略构成图。另外，在本图中，对于与图10重复的地方赋予同样的符号，并适当省略其说明。

在图11中，混合动力驱动装置30在具备动力分割机构1100的点上与混合动力驱动装置20不同。

动力分割机构1100具备设置在中心部的太阳轮S5、在太阳轮S5的外周以同心圆状设置的齿圈R5、配置在太阳轮S5和齿圈R5之间并在太阳轮S5的外周自转的同时进行公转的多个行星齿轮(未图示)，以及轴支撑这些各行星齿轮的旋转轴的行星架C5。

在此，MG1、MG2及发动机200分别地与太阳轮S5、齿圈R5及行星架C5连结，如果通过这些各齿轮的差动作用，太阳轮S5处于非锁止状态，则适当地实现了无级变速模式。另一方面，如果把太阳轮S5设为锁止状态，则实现了与混合动力驱动装置10同样被称为MG1锁止的锁止方式，实现了固定变速模式。

即使对于具有这样的构成的混合动力驱动装置20，也保证了上述的齿轮撞击声抑制控制涉及的实际上的利益。

本发明，不限定于上述的实施方式，在与从权利要求及说明书整体所领会的发明的要旨或思想不矛盾的范围内能够适当地进行变更，伴随这样的变更的混合动力车辆的控制装置也包含于本发明的技术范围内。

产业上的利用可能性

本发明能够应用于能够在无级变速模式和固定变速模式之间切换变速模式的混合动力车辆。

符号的说明

1…混合动力车辆、10…混合动力驱动装置、100…ECU、200…发动机、300…动力分割机构、400…输入轴、500…锁止机构、600…MG2减速机构、700…减速机构、800…动力分割机构、900…MG2变速机构、1000…驱动轴、1100…动力分割机构。

Claims (7)

1.一种混合动力车辆控制装置，是控制混合动力车辆的装置，其特征在于，

该混合动力车辆具备：

内燃机；

旋转电机；

蓄电单元，能够对该旋转电机供给电力并且能够利用该旋转电机的再生电力充电；和

动力传递机构，具备各自在旋转方向上具有间隙的多个旋转部件，并能够在与车轴连结的驱动轴与上述内燃机之间以及在与车轴连结的驱动轴与上述旋转电机之间传递转矩，

该混合动力车辆控制装置，具备：

判别单元，判别向上述驱动轴输出的及从上述驱动轴输入的上述旋转电机的输入输出转矩在收敛于目标转矩的过程中是否要跨过回避区域，该回避区域是作为使上述动力传递机构产生起因于上述间隙的齿轮撞击声的转矩区域而设定的；和

缩短化单元，在判别为上述输入输出转矩要跨过上述回避区域的情况下，把作为上述输入输出转矩跨过上述回避区域而需要的时间的跨过时间，相对于基准时间缩短，且该基准时间是在上述输入输出转矩不跨过上述回避区域的情况下上述输入输出转矩跨过与上述回避区域相当的转矩区域而需要的时间。

2.根据权利要求1所述的混合动力车辆控制装置，其特征在于，

还具备控制单元，该控制单元以维持上述驱动轴所要求的驱动要求转矩的方式协调控制由上述内燃机供给的内燃机转矩和上述输入输出转矩。

3.根据权利要求1所述的混合动力车辆控制装置，其特征在于，

以与上述蓄电单元的蓄电状态相对应的状态量和该状态量的基准值之间的偏差即基准偏差的大小分别与上述目标转矩的大小相对应的方式，根据上述基准偏差设定上述目标转矩，

上述缩短化单元，使与上述基准偏差相应的目标转矩的设定暂时停止，并把上述输入输出转矩维持在上述回避区域外的转矩区域以使上述基准偏差增加，由此把上述跨过时间缩短。

4.根据权利要求3所述的混合动力车辆控制装置，其特征在于，

上述缩短化单元在增加上述基准偏差后使与上述基准偏差相应的目标转矩的设定重新进行。

5.根据权利要求4所述的混合动力车辆控制装置，其特征在于，

上述缩短化单元，在使与上述基准偏差相应的目标转矩的设定重新进行了时的上述跨过时间小于规定值的情况下，使与上述基准偏差相应的目标转矩的设定重新进行。

6.根据权利要求1所述的混合动力车辆控制装置，其特征在于，

上述缩短化单元，在上述目标转矩存在于上述回避区域内的情况下，将上述目标转矩在正转矩区域和负转矩区域之间反复设定，且上述正转矩区域和上述负转矩区域之间夹着上述回避区域，由此，把上述输入输出转矩在上述回避区域滞留的时间缩短，并且在上述输入输出转矩向上述反复设定的目标转矩收敛的过程中使跨过上述回避区域时的上述跨过时间缩短。

7.根据权利要求1所述的混合动力车辆控制装置，其特征在于，

上述混合动力车辆还具备锁止单元，该锁止单元能够把上述多个旋转部件之中的一个旋转部件的状态在不能旋转的锁止状态和能够旋转的非锁止状态之间进行选择性切换，上述混合动力车辆构成为，能够在无级变速模式和固定变速模式之间切换变速模式，该无级变速模式与上述非锁止状态相对应使上述内燃机的旋转速度和上述驱动轴的旋转速度的比即变速比连续地可变，该固定变速模式与上述锁止状态相对应并且固定上述变速比，

上述判别单元判别上述输入输出转矩是否在上述变速模式的切换过程中跨过上述回避区域，

上述缩短化单元，在判别为上述输入输出转矩在上述变速模式的切换过程中跨过上述回避区域的情况下，把上述跨过期间缩短。

Images