(57)【要約】【課題】柔軟ハイブリッドシステム（ＦＨＳ４）において、第１モータジェネレータを利用したエンジンの運転点の制御時に、ベースモータトルクを効果的に設定することができるハイブリッド車両の制御方法を提供する。【解決手段】第１遊星ギヤセット、第２遊星ギヤセット、エンジン、第１モータジェネレータ、第２モータジェネレータ、第１ブレーキ、第２ブレーキ、第１クラッチ、および第２クラッチを含むハイブリッド車両の制御方法において、第２クラッチを締結する段階、エンジンと第１、２モータジェネレータを利用して第２キャリアに連結した出力軸にトルクを出力する段階、第１モータジェネレータを利用してエンジンの速度を制御する段階、および第２モータジェネレータを利用して出力軸のトルクを制御する段階を含むことを特徴とする。【選択図】図５
2013124091.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１サンギヤ、第１遊星ギヤ、第１リングギヤ、および第１キャリアで構成された第１遊星ギヤセット、第２サンギヤ、第２遊星ギヤ、第２リングギヤ、および第２キャリアで構成された第２遊星ギヤセット、前記第１キャリアと出力軸が連結したエンジン、前記第１リングギヤを回転させる第１モータジェネレータ、前記第２サンギヤと前記第１サンギヤを回転させるように前記第２サンギヤに連結した第２モータジェネレータ、前記第１リングギヤの回転を拘束する第１ブレーキ、前記第２リングギヤの回転を拘束する第２ブレーキ、前記第１リングギヤと前記第１キャリアを選択的に連結する第１クラッチ、および前記第１キャリアと前記第２リングギヤを選択的に連結する第２クラッチを含むハイブリッド車両の制御方法において、
前記第２クラッチを締結する段階、
前記エンジンと前記第１、２モータジェネレータを利用して前記第２キャリアに連結した出力軸にトルクを出力する段階、
前記第１モータジェネレータを利用して前記エンジンの速度を制御する段階、および
前記第２モータジェネレータを利用して前記出力軸のトルクを制御する段階、
を含むことを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。
【請求項２】
前記エンジンが設定された目標速度に到達するように、前記第１モータジェネレータの回転速度を制御することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の制御方法。
【請求項３】
前記エンジンの目標速度は、下記〔数１〕によって演算されることを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車両の制御方法。
【数１】
2013124091.tif 000017
【請求項４】
前記出力軸のトルクは、下記〔数２〕によって演算されることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の制御方法。
【数２】
2013124091.tif 000018
【請求項５】
前記第１モータジェネレータの速度制御のための目標トルクは、下記〔数３〕、〔数４〕、〔数５〕によって演算されることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の制御方法。
【数３】
2013124091.tif 000019
【数４】
2013124091.tif 000020
【数５】
2013124091.tif 000021
【請求項６】
前記第２モータジェネレータのトルク制御のための目標トルクは、下記〔数６〕によって演算されることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の制御方法。
【数６】
2013124091.tif 000022
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両の制御方法に係り、より詳しくは、エンジン、第１モータジェネレータ、および第２モータジェネレータを利用して無段変速を可能にするハイブリッド車両の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、自動変速機は、走行条件に応じて適切な回転力を得るために、油圧などを利用してエンジン及びモータで発生する動力を多段変速する。
一方、ハイブリッド車両のうちの一部は、２つのモータジェネレータ（ｍｏｔｏｒ−ｇｅｎｅｒａｔｅｒ：ＭＧ）とエンジンを遊星ギヤによって連結し、モータジェネレータを速度及びトルク制御して無段変速を可能にする。
【０００３】
これは、別途の変速機がなくても、エンジン、第１、２モータジェネレータ、および２つの遊星ギヤセットを利用することで、車両の運転条件に応じて出力速度が可変する。ここで、第１、２モータジェネレータを速度制御することによって可能となる（例えば、特許文献１）。
第１モータジェネレータはエンジンの運転条件に応じて速度制御を行い、第２モータジェネレータはエンジンと共にトルクを制御することで、全体出力トルクを制御する。
一方、２つのモータジェネレータとエンジンを利用する柔軟ハイブリッドシステム（ＦＨＳ４）において、第１モータジェネレータを利用したエンジンの運転点の制御時に、ベースモータトルクを設定する方法に対する研究が進められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−４６４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、柔軟ハイブリッドシステム（ＦＨＳ４）において、第１モータジェネレータを利用したエンジンの運転点の制御時に、ベースモータトルクを効果的に設定することができるハイブリッド車両の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するためになされた本発明のハイブリッド車両の制御方法は、第１サンギヤ、第１遊星ギヤ、第１リングギヤ、および第１キャリアで構成された第１遊星ギヤセット、第２サンギヤ、第２遊星ギヤ、第２リングギヤ、および第２キャリアで構成された第２遊星ギヤセット、第１キャリアと出力軸が連結したエンジン、第１リングギヤを回転させる第１モータジェネレータ、第２サンギヤと第１サンギヤを回転させるように第２サンギヤに連結した第２モータジェネレータ、第１リングギヤの回転を拘束する第１ブレーキ、第２リングギヤの回転を拘束する第２ブレーキ、第１リングギヤと第１キャリアを選択的に連結する第１クラッチ、および第１キャリアと第２リングギヤを選択的に連結する第２クラッチを含むハイブリッド車両の制御方法において、第２クラッチを締結する段階、エンジンと第１、２モータジェネレータを利用して第２キャリアに連結した出力軸にトルクを出力する段階、第１モータジェネレータを利用してエンジンの速度を制御する段階、および第２モータジェネレータを利用して出力軸のトルクを制御する段階を含むことを特徴とする。
【０００７】
エンジンが設定された目標速度に到達するように、第１モータジェネレータの回転速度を制御することを特徴とする。
エンジンの目標速度は、下記〔数１〕によって演算されることを特徴とする。
【数１】
2013124091.tif 000003
出力軸のトルクは、下記〔数２〕によって演算されることを特徴とする。
【数２】
2013124091.tif 000004
【０００８】
第１モータジェネレータの速度制御のための目標トルクは、下記〔数３）、〔数４〕、〔数５〕によって演算されることを特徴とする。
【数３】
2013124091.tif 000005
【数４】
2013124091.tif 000006
【数５】
2013124091.tif 000007
第２モータジェネレータのトルク制御のための目標トルクは、下記〔数６〕によって演算されることを特徴とする。
【数６】
2013124091.tif 000008
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、ハイブリッド車両の制御方法において、第１モータジェネレータを利用したエンジンの運転点の制御時に、第２モータジェネレータを利用してベースモータトルクを効果的に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の変速システムの概略的な構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の変速システムをレバー形式で表現したグラフである。
【図３】本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の変速システムにおいて、車速、エンジン回転速度、およびホイールトルクを示すグラフである。
【図４】本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の変速システムを制御するための数式を示す。
【図５】本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の変速システムを制御するための第１モータジェネレータ制御のフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の変速システムを制御するための第２モータジェネレータ制御のフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の変速システムを制御するために第１、２モータジェネレータの制御のための数式を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の好ましい実施形態について、添付の図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の変速システムの概略的な構成図である。
図に示したとおり、ハイブリッド車両は、エンジン１００、第１遊星ギヤセット（ＰＧ１）、第２遊星ギヤセット（ＰＧ２）、第１モータジェネレータ（ＭＧ１）、第１ブレーキ（ＢＫ１）、第１クラッチ（ＣＬ１）、第２クラッチ（ＣＬ２）、第２ブレーキ（ＢＫ２）、および第２モータジェネレータ（ＭＧ２）を含む。
【００１２】
第１遊星ギヤセット（ＰＧ１）は、第１サンギヤ（Ｓ１）、第１遊星ギヤ（Ｐ１）、第１リングギヤ（Ｒ１）、および第１キャリア（Ｃ１）を含み、エンジン１００の出力軸は第１サンギヤ（Ｓ１）を回転させるように配置される。
第１モータジェネレータ（ＭＧ１）の出力軸は、第１リングギヤ（Ｒ１）を回転させるように配置され、第１ブレーキ（ＢＫ１）は、第１モータジェネレータ（ＭＧ１）の出力軸と第１リングギヤ（Ｒ１）の回転を選択的に拘束する。
第１クラッチ（ＣＬ１）は、第１リングギヤ（Ｒ１）と第１キャリア（Ｃ１）を選択的に連結し、第２クラッチ（ＣＬ２）は、第１キャリア（Ｃ１）と第２リングギヤ（Ｒ２）を選択的に連結する。
【００１３】
第２ブレーキ（ＢＫ２）は、第２リングギヤ（Ｒ２）を選択的に拘束するように配置され、第２キャリア（Ｃ２）は出力軸と連結する。第１サンギヤ（Ｓ１）と第２サンギヤ（Ｓ２）は直結し、第２モータジェネレータ（ＭＧ２）は第２サンギヤ（Ｓ２）を回転させるように配置される。
本発明の実施形態において、複合分岐状態で、第２クラッチ（ＣＬ２）が作動し、第１キャリア（Ｃ１）と第２キャリア（Ｃ２）が直結し、エンジン１００と第１モータジェネレータ（ＭＧ１）、および第２モータジェネレータ（ＭＧ２）が作動することで、第２キャリア（Ｃ２）を介してトルクが出力される。
【００１４】
図２は、本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の変速システムをレバー形式で表現したグラフである。
図２に示したとおり、第１クラッチ（ＣＬ１）が作動し、第２リングギヤ（Ｒ２）の回転数とエンジン１００の回転数が同じに形成され、エンジン１００の運転点制御（速度制御）は第１モータジェネレータ（ＭＧ１）が行い、第２モータジェネレータ（ＭＧ２）は要求出力トルクによって制御される。
【００１５】
図３は、本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の変速システムにおいて、車速、エンジン回転速度、およびホイールトルクを示すグラフである。
横軸は時間を示し、縦軸はトルクまたは速度を示す。図に示したとおり、車速、エンジン回転速度（目標、現在）、およびホイールトルク（目標、現在）が形成される。ホイールトルクは、出力軸（ｏｕｔｐｕｔ  ｓｈａｆｔ）のトルクと比例する。
【００１６】
図４は、本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の変速システムを制御するための数式を示す。
エンジン１００の速度を下記〔数７〕と〔数１〕によって演算する。
【数７】
2013124091.tif 000009
【数１】
2013124091.tif 000010
さらに、システムによって出力された出力軸トルクは、下記〔数２〕によって演算される。
【数２】
2013124091.tif 000011
【００１７】
図５は、本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の変速システムを制御するための第１モータジェネレータ制御のフローチャートである。図６は、本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の変速システムを制御するための第２モータジェネレータ制御のフローチャートである。
図５および図６に示したとおり、本発明の実施形態に係るＦＨＳ４の複合分岐モードにおいて、第１モータジェネレータ（ＭＧ１）を利用したエンジン１００の速度制御時、目標速度とのエラーによってＰＩトルクを発生させ、ここにエンジン１００のトルクおよび第２モータジェネレータ（ＭＧ２）のトルクに該当するフィードフォワードトルクを追加的に適用した。
これと同時に、運転手の要求軸出力を満たすために第２モータジェネレータ（ＭＧ２）のトルクを発生させる。
【００１８】
図７は、本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の変速システムを制御するために第１、２モータジェネレータ（ＭＧ１、ＭＧ２）の制御のための数式を示す。
第１モータジェネレータ（ＭＧ１）の要求トルクは、下記〔数３〕、〔数４〕、〔数５〕、および〔数８〕によって演算される。
【数３】
2013124091.tif 000012
【数４】
2013124091.tif 000013
【数５】
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【数８】
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第２モータジェネレータ（ＭＧ２）の要求トルクは、下記〔数６〕によって演算される。
【数６】
2013124091.tif 000016
【００１９】
以上、本発明に関する好ましい実施例を説明したが、本発明の範囲は特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって解釈されなければならない。また、この技術分野で通常の知識を有する者なら、本発明の技術的範囲内で多くの修正と変形ができることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００２０】
１００，Ｅ：エンジン
ＢＫ１：第１ブレーキ
ＢＫ２：第２ブレーキ
Ｃ１：第１キャリア
Ｃ２：第２キャリア
ＣＬ１：第１クラッチ
ＣＬ２：第２クラッチ
ＭＧ１：第１モータジェネレータ
ＭＧ２：第２モータジェネレータ
Ｐ１：第１遊星ギヤ
Ｐ２：第２遊星ギヤ
ＰＧ１：第１遊星ギヤセット
ＰＧ２：第２遊星ギヤセット
Ｒ１：第１リングギヤ、
Ｒ２：第２リングギヤ
Ｓ１：第１サンギヤ
Ｓ２：第２サンギヤ
【図１】
2013124091.tif 000023
【図２】
2013124091.tif 000024
【図３】
2013124091.tif 000025
【図４】
2013124091.tif 000026
【図５】
2013124091.tif 000027
【図６】
2013124091.tif 000028
【図７】
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