Brevet FR2808050A1 — publié le 20011026

UNITE DE CONTROLE DE MOTEUR A COMBUSTION INTERNE POUR UN VEHICULE HYBRIDE ET PROCEDE DE CONTROLE D'UN VEHICULE HYBRIDE La présente invention se rapporte à une technique pour contrôler un moteur à combustion interne d'un véhicule hybride comportant deux sources motrices consti- tuées d'un moteur à combustion interne et d'un moteur électrique. On a développé au cours des dernières années un véhicule hybride comportant deux sources motrices constituées d'un moteur à combustion interne et d'un moteur électrique, afin de réduire la consommation de carburant du moteur à combustion interne, l'émission des gaz déchargés du moteur à combustion interne, le bruit et similaires. Le véhicule hybride mentionné ci-dessus comporte un moteur à combustion interne, un générateur de puissance entraîné par une partie de la puissance de sortie du moteur à combustion interne, une batterie pour accumuler la puissance électrique générée par le générateur de puissance, un moteur électrique destiné à être entraîné par la puissance électrique en provenance du générateur de puissance ou de la batte- rie et un mécanisme de division de la puissance motrice pour distribuer la puissance de sortie du moteur à combustion interne sélectivement vers le générateur de puissance et les roues. Dans le véhicule hybride présentant une telle structure, par exemple, la transmission de la puissance de sortie du moteur à combustion interne vers le géné- rateur de puissance et les roues est interrompue lorsque le véhicule est arrêté et en même temps lorsque le fonctionnement du moteur à combustion interne est arrêté, l'alimentation en puissance électrique de la batterie et du générateur de puissance vers le moteur électrique est arrêtée. Dans le véhicule hybride mentionné ci-dessus, lorsque le véhicule démarre ou est sous faible charge, la transmission de la puissance de sortie du moteur à combus- tion interne vers le générateur de puissance et les roues est interrompue ou le fonctionnement du moteur à combustion interne est interrompu tandis que la puissance électrique de la batterie est appliquée au moteur électrique. Dans ce cas, le 18265.doc- 18avril 2001- 1/38 2 2808050 véhicule hybride est entraîné uniquement par la puissance de sortie du moteur électrique entraîné par la puissance électrique en provenance de la batterie. Dans le véhicule hybride mentionné ci-dessus, en roulage normal, le moteur à combustion interne est démarré de sorte que la puissance de sortie du moteur à combustion interne soit transmise à la fois au générateur de puissance et aux roues, et la puissance électrique générée par le générateur de puissance est appliquée au moteur électrique. Dans ce cas, le véhicule hybride est entraîné par la puissance de sortie du moteur à combustion interne et par la puissance de sortie du moteur électri- que entraîné par la puissance électrique du générateur de puissance. Dans le véhicule hybride mentionné ci-dessus, lorsqu'une charge importante lui est appliquée pour l'accélération ou similaire, le moteur à combustion interne est démarré de sorte que la puissance de sortie du moteur à combustion interne soit transmise à la fois au générateur de puissance et aux roues et, en même temps, la puissance électrique générée par le générateur de puissance et la puissance électrique en provenance de la batterie sont appliquées au moteur électrique. Dans ce cas, le véhicule hybride est entraîné par la puissance de sortie du moteur à combustion interne et la puissance de sortie du moteur électrique entraîné par la puissance élec- trique en provenance du générateur de puissance et de la batterie. Dans le véhicule hybride mentionné ci-dessus, lorsque le véhicule est décéléré ou freiné, la transmission de la puissance de sortie en provenance du moteur à combustion interne vers le générateur de puissance et les roues est interrompue ou le fonctionnement du moteur à combustion interne est arrêté et la force de rotation des roues est transmise au moteur électrique. Dans ce cas, le moteur électrique fonctionne comme un générateur de puissance pour récupérer de la puissance et la puissance ou l'énergie électrique récupérée par le moteur électrique est fournie comme charge à la batterie. Dans le véhicule hybride mentionné ci-dessus, si la quantité d'électricité accu- mulée dans la batterie tombe en dessous d'une valeur prédéterminée, le moteur à combustion interne est démarré et la puissance de sortie du moteur à combustion interne est augmentée. Ensuite, la puissance de sortie du moteur à combustion interne est transmise au générateur de puissance et tout ou partie de la puissance électrique générée par le générateur de puissance est utilisée pour charger la batterie. Comme le moteur à combustion interne peut être actionné de façon efficace dans le véhicule hybride, la réduction de la consommation de carburant par unité de puissance fournie, la réduction de la quantité de décharge des gaz d'émission, la réduction des émissions de gaz et la réduction du bruit peuvent être obtenues. En outre, dans le véhicule hybride mentionné ci-dessus, si la température du catalyseur d'épuration des gaz d'émission d'échappement ou de la partie d'épuration 18265 doc- 18avri1 2001 -2/38 3 2808050 des gaz d'émission telle que le capteur du rapport air-carburant est inférieure à une température d'activation, le véhicule est démarré avec le moteur électrique comme source motrice principale, et ensuite, en dégradant le rendement thermique net du moteur à combustion, la quantité de chaleur du gaz d'émission d'échappement est augmentée de façon à réchauffer la partie d'épuration de gaz d'émission ou à réaliser un contrôle de fonctionnement en réchauffage. Cependant, comme le contrôle de l'opération de réchauffage mentionné ci- dessus réalise le réchauffage de la partie d'épuration des gaz d'émission d'échappe- ment, même si la demande d'accélération pour le véhicule est émise pendant l'exécu- tion du contrôle de l'opération de réchauffage, la puissance de sortie du moteur à combustion interne ne peut pas être augmentée. Il en résulte que la puissance motrice souhaitée pour le véhicule ne peut pas être obtenue et que l'aptitude à la conduite du véhicule est dégradée. En tant qu'état de la technique se rapportant à l'invention, la demande de brevet japonais mise à l'inspection publique n0 11-173175 décrit une unité de contrôle de moteur à combustion interne dans un véhicule hybride. Dans l'unité de contrôle de moteur à combustion interne mentionnée ci- dessus pour le véhicule hybride et décrite dans la même publication, un mécanisme hybride pour entraîner le véhicule en utili- sant sélectivement le moteur à combustion interne et le moteur électrique est prévu de façon à entraîner le véhicule avec le moteur électrique comme source motrice principale lorsque la température de la partie d'épuration des gaz d'émission d'échap- pement est inférieure à sa température d'activation et, en même temps, réchauffe le moteur à combustion interne. Si une puissance de sortie de moteur à combustion supérieure à la puissance de sortie maximale qui peut être générée par le moteur à combustion interne en cours de réchauffage est demandée, lorsque le moteur à combustion interne est en cours de réchauffage, l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne est modifié pour passer du fonctionnement en réchauffage à un état de fonctionnement correspondant à la puissance de sortie demandée de moteur à combustion. Dans l'unité de contrôle d'un moteur à combustion interne mentionnée ci- dessus pour le véhicule hybride, la puissance de sortie de moteur à combustion demandée est calculée avec comme paramètres le degré d'ouverture d'accélérateur et la vitesse de déplacement (ou la vitesse de rotation du moteur à combustion) du véhi- cule. Ainsi, lorsque le véhicule roule à faible vitesse, même si le degré d'ouverture d'accélérateur est important à cet instant, la puissance de sortie demandée de moteur à combustion peut parfois tomber en dessous de la puissance de sortie qui peut être générée par le moteur à combustion interne en cours de réchauffage (qui sera dési- 18265.doc - 18 avril 2001 - 3/38 4 2808050 gnée ci-après comme la puissance de sortie de moteur à combustion interne en cours de réchauffage). Ainsi, si le degré d'ouverture d'accélérateur est augmenté rapidement pour une vitesse de roulage lente, comme lorsque le véhicule est accéléré depuis son état de roulage à faible vitesse, on estime que la puissance de sortie demandée du moteur à combustion tombe en dessous de la puissance de sortie de moteur à combustion en cours de réchauffage, pendant une phase initiale de l'accélération au cours de laquelle la vitesse du véhicule chute, et que si la vitesse du véhicule est augmentée jusqu'à un certain niveau au cours du processus d'accélération, la puissance de sortie demandée du moteur à combustion est augmentée pour venir au-delà de la puissance de sortie du moteur à combustion pendant le réchauffage. Dans le cas mentionné ci-dessus, jusqu'à ce que la puissance de sortie deman- dée de moteur à combustion dépasse la puissance de sortie de moteur à combustion pendant le réchauffage, le moteur à combustion interne est actionné dans l'état de réchauffage et après que la puissance de sortie demandée de moteur à combustion dépasse la puissance de sortie de moteur à combustion pendant le réchauffage, le fonctionnement du moteur à combustion interne est modifié vers un état de fonction- nement correspondant à la puissance de moteur à combustion demandée. En fait, l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne est modifié pour passer de l'état de fonctionnement de réchauffage à l'état de fonctionnement correspondant à la puissance de sortie demandée d'un moteur à combustion pendant l'accélération du véhicule. Il en résulte qu'il se produit une modification de la puissance de sortie du moteur à combustion interne pendant l'accélération du véhicule, de sorte qu'un choc dû à cette modification de la puissance de sortie peut se produire. L'invention a été réalisée pour résoudre les problèmes décrits ci-dessus et elle propose une technique capable de supprimer l'apparition d'un choc qui serait dû au passage d'un état de fonctionnement en réchauffage à un état de fonctionnement convenant à la puissance de sortie demandée de moteur à combustion dans un véhi- cule hybride dans lequel, lorsque la nécessité de réchauffer une partie d'épuration des gaz d'échappement apparaît, un moteur électrique est actionné comme source motrice principale, pendant qu'un moteur à combustion interne est en cours de réchauffage, de manière à améliorer la facilité et la souplesse de conduite du véhicule. Une unité de contrôle de moteur à combustion interne pour un véhicule hybride selon un aspect de l'invention contrôle un mécanisme hybride de façon à faire fonctionner le moteur électrique comme une source motrice principale pour le véhi- cule et à réchauffer le moteur à combustion interne dans un état de fonctionnement prédéterminé et à interdire l'opération de réchauffage du moteur à combustion interne 18265 doc - 18 avri12001 -4/38 2808050 si la puissance demandée du moteur à combustion interne dépasse une puissance de sortie prédéterminée ou si un degré d'ouverture d'accélérateur dépasse un degré d'ouverture prédéterminé. Dans l'unité de contrôle de moteur à combustion interne pour le véhicule hybride présentant une telle structure, pendant que le moteur à combustion interne est réchauffé dans un état de fonctionnement prédéterminé, le moteur électrique entraîne le véhicule en tant que source motrice principale. Si, lorsque le moteur à combustion interne est dans l'état de fonctionnement de réchauffage, la puissance de sortie demandée de moteur à combustion interne dépasse une puissance de sortie prédéterminée (par exemple la puissance de sortie maximale qui peut être générée par un moteur à combustion interne dans l'état de fonctionnement de réchauffage), ou si un degré d'ouverture d'accélérateur dépasse un degré d'ouverture prédéterminé, l'opération de réchauffage du moteur à combustion interne est interdite. Après l'interdiction, l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne peut être modifié pour passer de l'état de fonctionnement de réchauffage à un état de fonctionnement prédéterminé. En fait, selon l'unité de contrôle de l'invention, si le degré d'ouverture de l'accélérateur dépasse le degré d'ouverture prédéterminé, et si la puissance de sortie demandée de moteur à combustion interne dépasse la puissance de sortie prédétermi- née lorsque le moteur à combustion interne est dans l'état de fonctionnement de réchauffage, l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne est modifié pour passer de l'état de fonctionnement de réchauffage à l'état de fonctionnement prédéterminé. L'état de fonctionnement prédéterminé mentionné ici se réfèere à un état de fonctionnement correspondant à la puissance de sortie demandée de moteur à combustion. Il en résulte que si le degré d'ouverture d'accélérateur est augmenté alors que la vitesse de déplacement du véhicule est faible, comme lorsque le véhicule est accéléré depuis un état de roulage à vitesse lente, l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne est modifié pour passer de l'état de fonctionnement de réchauf- fage à un état de fonctionnement prédéterminé. Ainsi, l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne n'est pas modifié pendant l'accélération du véhicule. En outre, l'unité de contrôle peut estimer l'instant o l'état de fonctionnement doit être modifié pour passer de l'état de fonctionnement de réchauffage à l'état de fonctionnement prédéterminé et modifier l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne pour passer de l'état de fonctionnement de réchauffage à l'état de fonctionnement prédéterminé progressivement avant l'instant de modification estimé. Dans ce cas, le moteur à combustion interne dans l'état de fonctionnement de réchauffage est modifié pour passer à l'état de fonctionnement prédéterminé progres- 18265 doc - 18 avril 2001 - 5/38 sivement juste avant que l'instant de modification soit atteint, de sorte que la puissance de sortie du moteur à combustion interne soit augmentée progressivement juste avant l'instant de modification. En conséquence, il est possible de faire en sorte que la puissance de sortie du moteur à combustion interne corresponde à la puissance de sortie demandée prédéterminée tout en supprimant la variation brutale de la puissance de sortie du moteur à combustion interne. Un objet de l'invention est une unité de contrôle de moteur à combustion interne pour un véhicule hybride caractérisée en ce qu'elle comporte: - un mécanisme hybride qui entraîne le véhicule en utilisant sélectivement la puissance du moteur à combustion interne et la puissance de moteur électrique; et - un contrôleur qui entraîne le véhicule avec la puissance dudit moteur électrique en tant que puissance motrice principale, et qui contrôle ledit mécanisme hybride de façon à réchauffer ledit moteur à combustion interne, tandis que ledit contrôleur interdit l'opération de réchauffage dudit moteur à combustion interne si au moins l'une des conditions suivantes (a) la puissance de sortie demandée du moteur à combustion vers ledit moteur à combustion interne est supérieure à une puissance de sortie prédéterminée, et (b) le degré d'ouverture de l'accélérateur est supérieur à un degré d'ouver- ture prédéterminé, est satisfaite lorsque ledit moteur à combustion interne est en cours de réchauffage. Selon un mode de réalisation, le contrôleur fait passer l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne d'un état de fonctionnement de réchauffage à un autre état de fonctionnement si au moins l'une des conditions est satisfaite. Selon un autre mode de réalisation, l'autre condition de fonctionnement est un état pour fournir en sortie une puissance fonction de la puissance de sortie demandée de moteur à combustion. Selon encore un autre mode de réalisation, le contrôleur estime l'instant de modification de l'état de fonctionnement depuis l'état de fonctionnement de réchauf- fage vers un état de fonctionnement prédéterminé; et fait passer l'état de fonction- nement du moteur à combustion interne progressivement de l'état de fonctionnement de réchauffage à l'état de fonctionnement prédéterminé avant l'instant de modifica- tion estimé. De préférence, la puissance de sortie prédéterminée est la puissance de sortie maximale générée par le moteur à combustion interne dans l'état de fonctionnement de réchauffage. 18265 doc - 7 août 2001 - 6/38 Un autre objet de l'invention est un procédé de contrôle d'une unité de moteur à combustion interne d'un véhicule hybride qui comporte un mécanisme hybride qui entraîne le véhicule hybride en utilisant sélectivement la puissance du moteur à combustion interne et la puissance d'un moteur électrique, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend l'étape consistant à interdire le fonctionnement en réchauffage du moteur à combustion interne si au moins l'une des conditions suivan- tes: (a) la puissance de sortie demandée de moteur à combustion audit moteur à combustion interne est supérieure à une puissance de sortie prédé- terminée; et (b) le degré d'ouverture de l'accélérateur est supérieur à un degré d'ouver- ture prédéterminé, est satisfaite lorsque ledit moteur à combustion interne est en cours de réchauffage. Selon un mode de réalisation, le procédé de contrôle d'un moteur à combustion interne est caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'étape consistant à modifier l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne d'un état de fonctionnement de réchauffage vers un autre état de fonctionnement si au moins l'une des conditions est satisfaite. Selon un autre mode de réalisation, l'autre état de fonctionnement est un état pour fournir en sortie une puissance fonction de la puissance de sortie demandée de moteur à combustion. Selon encore un autre mode de réalisation, le procédé de contrôle d'un moteur à combustion interne est caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes consis- tant: - à estimer l'instant pour faire passer l'état de fonctionnement de l'état de fonctionnement de réchauffage vers un état de fonctionnement prédéter- miné; et - à modifier l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne progressivement de l'état de fonctionnement de réchauffage à un état de fonctionnement prédéterminé avant l'instant estimé de modification. De préférence, la puissance prédéterminée est la puissance de sortie maximale générée par le moteur à combustion interne dans l'état de fonctionnement en réchauffage. Les modes de réalisation de la présente invention ne sont pas limités à l'unité de contrôle pour le véhicule hybride décrite ci-dessus. D'autres modes de réalisation de la présente invention sont par exemple un véhicule ou un système hybride équipé de l'unité de contrôle de moteur à combustion interne mentionné ci-dessus et le procédé de contrôle pour le moteur à combustion interne du même véhicule hybride. 18265 doc - 7 août 2001 - 7/38 8 2808050 D'autres buts, caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de la description de l'invention faite en référence aux dessins annexés dans lesquels des numéros de référence identiques désignent des éléments identiques, et dans lesquels: - la figure 1 représente la structure schématique d'un mécanisme hybride d'un véhicule hybride utilisant une unité de contrôle d'un moteur à combustion interne selon la présente invention; - les figures 2A et 2B représentent un ordinogramme montrant le sous- programme ou routine de contrôle du moteur à combustion interne pendant le réchauffage; - la figure 3 est un ordinogramme montrant le sous- programme de contrôle hybride pendant un premier réchauffage; et - la figure 4 est un ordinogramme montrant le sous-programme de contrôle hybride au moment d'un deuxième réchauffage. On va décrire ci-après les modes de réalisation préférés de l'unité de contrôle de moteur à combustion interne d'un véhicule hybride selon la présente invention, en détail et en référence aux dessins annexés. La figure 1 est un schéma montrant la structure schématique du mécanisme hybride chargé sur un véhicule hybride utilisant l'unité de contrôle du moteur à combustion interne selon la présente invention. Le mécanisme hybride représenté à la figure 1 comporte deux sources motri- ces, à savoir un moteur à combustion interne 1 et un moteur électrique 2 pour constituer le moteur électrique de la présente invention. Le moteur à combustion interne 1 est ici un moteur à allumage commandé à essence, à quatre temps et refroidi par eau du type à quatre cylindres. Ce moteur à combustion interne 1 comporte des bougies d'allumage 25 propres à commander l'allumage dans les chambres de combustion (non représentées) des cylindres respec- tifs. Additionnellement, un capteur 17 de position de vilebrequin est prévu pour émettre en sortie un signal d'impulsion chaque fois qu'un arbre de vilebrequin, qui constitue l'arbre de sortie du moteur à combustion interne, a tourné d'un angle pré- déterminé (par exemple 10 de rotation de vilebrequin) et un capteur 18 de tempé- rature d'eau est prévu pour émettre en sortie un signal électrique correspondant à la température de l'eau ou du liquide de refroidissement s'écoulant à travers une enve- loppe d'eau formée dans le moteur à combustion interne 1. Des tubulures de branchement d'admission 20 constitués de quatre tubes de branchement sont reliés au moteur à combustion interne 1. Chacune des tubulures de branchement d'admission 20 communique avec une chambre de combustion de chacun des cylindres via un orifice d'admission (non représenté) et est reliée à un réservoir de pompage 21 pour contrôler la pulsation de l'air d'admission. Une valve 18265.doc - 18 avril 2001 - 8/38 9 2808050 d'injection de carburant 26 est fixée en une position située juste audessus du moteur à combustion interne 1 dans chacune des tubulures 20 de branchement d'admission de telle façon que son orifice d'injection contrôle l'orifice d'admission. Un tube d'admission d'air 22 est relié au réservoir de pompage 21 et le tube d'admission d'air 22 est relié à un boîtier de filtre à air (non représenté). Un débitmè- tre d'air 31 est prévu pour émettre en sortie un signal électrique correspondant à la masse d'air aspirée s'écoulant dans le tube 22 d'admission d'air. Une valve d'étran- glement ou papillon des gaz 19 pour régler le débit d'air d'admission s'écoulant dans le tube 22 d'admission d'air est prévu à l'aval du tube 22 d'admission d'air par rapport au débitmètre d'air 31. Le papillon des gaz 19 incorpore un organe d'actionnement de papillon 19b constitué d'un moteur pas-à-pas ou similaire pour déplacer le papillon des gaz 19 en fonction de la quantité de courant électrique appliqué, et incorpore également un capteur 19a de position de papillon ou d'accélérateur pour émettre en sortie un signal électrique correspondant au degré d'ouverture du papillon des gaz 19. Un tube de branchement 12 des gaz d'échappement est relié au moteur à combustion interne 1 de telle façon que quatre tubes de branchement d'échappement convergent vers un tube de convergence unique. Chacune des quatre branches du tube de branchement 12 des gaz d'échappement communique avec une chambre de combustion respective de chaque cylindre via un orifice de décharge (non repré- senté). Le tube de branchement 12 des gaz d'échappement est relié à un tube de décharge 13 et le tube de décharge 13 est relié à un pot d'échappement (non repré- senté) à l'aval. Un catalyseur 14 d'épuration des gaz d'échappement pour épurer les compo- santes nocives des gaz d'échappement est prévu dans le tube de décharge 13. Le catalyseur 14 d'épuration des gaz d'échappement est composé: - d'un catalyseur ternaire pour épurer les hydrocarbures (HC), le monoxyde de carbone (CO) et les oxydes d'azote (NOx) lorsque le rapport air- carburant des gaz d'échappement s'écoulant dans le catalyseur 14 d'épuration des gaz d'échappement est dans un rapport air-carburant prédéterminé à proximité du rapport air-carburant théorique ou idéal; d'un catalyseur de NOx du type à réservation réduite, qui absorbe les oxydes d'azote (NOx) dans le gaz d'échappement lorsque le rapport air- carburant du gaz d'échappement s'écoulant dans le catalyseur 14 d'épuration des gaz d'échap- pement est dans un rapport air-carburant théorique idéal ou dans un rapport air- carburant riche, ou décharge des oxydes d'azote (NOx) pour réduire et purifier les gaz d'échappement ou avec du NOx du type à sélection réduite pour épurer les oxydes d'azote (NOx) lorsque le rapport air-carburant du gaz d'échappement s'écoulant dans le catalyseur 14 d'épuration des gaz d'échappement est un rapport air-carburant 18265.doc- 18 avril 2001 - 9/38 2808050 pauvre alors qu'un agent réducteur prédéterminé existe, ou bien il est composé par une combinaison de ces catalyseurs. Dans le tube de décharge 13, un capteur 27 de rapport air-carburant pour émettre en sortie un signal électrique correspondant au rapport aircarburant des gaz d'échappement s'écoulant dans le catalyseur 14 d'épuration des gaz d'échappement, est monté juste à l'amont du catalyseur 14 d'épuration des gaz d'échappement. Le catalyseur 14 d'épuration des gaz d'échappement est muni d'un capteur 15 de température de catalyseur pour émettre en sortie un signal électrique corres- pondant à la température du catalyseur 14 d'épuration des gaz d'échappement. Le capteur 15 de température de catalyseur n'est pas toujours nécessaire mais il est souhaitable pour estimer la température de catalyseur du catalyseur 14 d'épuration des gaz d'échappement avec divers paramètres (par exemple la température d'eau de refroidissement, le temps qui s'est écoulé depuis le démarrage du moteur à combus- tion interne 1 et similaire). Dans le cas d'un moteur à combustion interne muni du capteur de température de gaz d'échappement pour détecter la température des gaz d'échappement, la température de catalyseur du catalyseur 14 d'épuration des gaz d'échappement peut être estimée à partir de la valeur du signal émis en sortie par le capteur de température des gaz d'échappement. Un vilebrequin qui constitue un arbre de sortie du moteur à combustion interne 1 est couplé à un arbre de sortie la et cet arbre de sortie la est accouplé à un méca- nisme 4 de division de puissance motrice 4. Le mécanisme 4 de division de puissance motrice est relié mécaniquement à un générateur de puissance 3 et à un arbre rotatif (arbre de rotation de moteur) 2a d'un moteur électrique 2. Le mécanisme 4 de division de puissance est constitué par exemple d'un porte- satellites supportant un ou plusieurs pignons d'engrenage tournant librement, une couronne de train planétaire disposée à l'extérieur du porte-satellites, et un train d'engrenage épicycloïdal ou planétaire présentant une roue d'engrenage planétaire disposé à l'intérieur du portesatellites. Un arbre rotatif du porte-satellites est couplé à l'arbre de sortie la, l'arbre de rotation de la couronne dentée est couplé à l'arbre de rotation 2a du moteur, et l'arbre de rotation de la roue d'engrenage planétaire est couplé au générateur de puissance 3. Un train d'engrenage réducteur 7 est accouplé à l'arbre de rotation 2a du moteur électrique 2, et des roues, qui sont des roues motrices, sont accouplées au train d'engrenage réducteur 7 par des arbres de roues 8, 9. Le train d'engrenage réducteur 7 est constitué en combinant plusieurs engrenages et il réduit la vitesse de rotation de l'arbre de rotation 2a et transmet la rotation aux arbres de roues 8, 9. 18265 doc - 18 avril 2001 - 10/38 Il 2808050 Le générateur de puissance 3 est relié électriquement à un inverseur ou ondu- leur 5 et l'inverseur ou onduleur 5 est relié électriquement à une batterie 6 et au moteur électrique 2. Le générateur de puissance électrique 3 est constitué d'un moteur électrique synchrone à courant alternatif et si un courant d'excitation lui est appliqué, il conver- tit l'énergie cinétique qui lui est fournie en entrée en provenance du moteur à combustion interne 1, via le mécanisme 4 de division de puissance motrice, en énergie électrique de façon à générer de la puissance électrique. Si une source d'alimentation de puissance en provenance de la batterie 6 est appliquée au généra- teur de puissance 3 pour démarrer le moteur à combustion interne 1, il agit comme un moteur de démarreur pour le moteur à combustion interne 1. La batterie 6 est constituée en reliant en série plusieurs batteries, par exemple du type nickel-hydrogène. La batterie 6 est munie d'un contrôleur SOC 16 pour calculer l'état de charge de la batterie 6 à partir d'une valeur d'intégration de la quantité de courant de décharge et de la quantité de courant de charge de la batterie 6. Le moteur électrique 2 est constitué d'un moteur synchrone à courant alternatif et si une puissance électrique générée par le générateur de puissance 3 et/ou la puissance électrique en provenance de la batterie 6 lui est appliquée, l'arbre de rota- tion 2a du moteur est entraîné en rotation à un couple correspondant à l'amplitude de la puissance électrique appliquée. Le courant d'excitation de la batterie 6 est appliqué au moteur électrique 2 lorsqu'un véhicule est décéléré, de sorte qu'il agisse comme un générateur de puissance de façon à fournir ce qui est dénommé de la puissance de récupération pour convertir l'énergie cinétique transmise par les roues 10, 11 à l'arbre de rotation 2a du moteur via les arbres de roue 8 et 9 et le train d'engrenage réducteur 7, en énergie électrique. L'inverseur ou onduleur 5 est un convertisseur de puissance électrique consti- tué de plusieurs transistors en combinaison et qui adapte sélectivement l'application de la puissance électrique générée par le générateur de puissance 3 à la batterie 6, l'application de la puissance électrique générée par le générateur de puissance 3 au moteur électrique 2, l'application de la puissance électrique accumulée dans la batte- rie 6 au moteur électrique 2 et l'application de la puissance électrique récupérée par le moteur électrique 2 à la batterie 6. Du fait que, selon le mode de réalisation, le générateur de puissance 3 est constitué du moteur synchrone à courant alternatif et que la batterie 6 est constituée d'une batterie à courant continu, lorsque l'on applique une puissance électrique géné- rée par le générateur de puissance 3 à la batterie 6, l'inverseur ou onduleur 5 convertit 18265.doc - 18 avril 2001 - 11/38 12 2808050 la tension alternative générée par le générateur de puissance 3 en tension continue et l'applique à la batterie 6. En outre, comme le moteur électrique 2 est constitué d'un moteur électrique synchrone à courant alternatif et la batterie 6 est constituée d'une batterie à courant continu, lorsque l'on applique la puissance électrique de la batterie 6 au moteur élec- trique 2, le convertisseur ou onduleur 5 convertit la tension continue de la batterie 6 en tension alternative et l'applique ensuite au moteur électrique 2. Lorsque l'on appli- que la puissance électrique fournie en récupération par le moteur électrique 2 à la batterie 6, il convertit la tension alternative récupérée par le moteur électrique 2 en tension continue, et ensuite l'applique à la batterie 6. Le mécanisme hybride présentant une telle structure contient une unité électro- nique de contrôle (E-ECU) 23 pour contrôler le moteur à combustion interne 1 et une unité électronique de contrôle (H-ECU) 24 pour contrôler en synchronisme la totalité du mécanisme hybride. Ces unités E-ECU 23 et H-ECU 24 sont reliées l'une à l'autre par une ligne de communication interactive. Un capteur 15 de température de catalyseur, un capteur 17 de position de vilebrequin, un capteur 18 de température d'eau, un capteur 19a de position d'accélé- rateur, un capteur 27 de rapport air-carburant, un débitmètre d'air 31 et similaire sont reliés à l'unité E-ECU 23 par des fils de liaison électrique, de telle sorte que les signaux de sortie en provenance des capteurs respectifs soient fournis en entrée à l'unité E-ECU 23. Un organe d'actionnement d'accélérateur 19b, une bougie d'allumage 25 et une valve d'injection de carburant 26 sont reliés à l'unité E-ECU 23 par des fils de liaison électrique, de sorte qu'un signal de contrôle puisse être transmis de l'unité E-ECU 23 à l'organe d'actionnement d'accélérateur 1l9b, à la bougie d'allumage 25 et à la valve 26 d'injection de carburant. Le contrôleur SOC 16, un capteur 29 de position d'accélérateur pour émettre en sortie un signal électrique correspondant à une quantité d'actionnement (degré d'ouverture d'accélérateur) d'une pédale d'accélérateur 28 montée dans l'habitacle du véhicule, un capteur de vitesse de véhicule 30 pour émettre en sortie un signal élec- trique correspondant à la vitesse de déplacement du véhicule et similaire sont reliés à l'unité H-ECU 24 par des fils de liaison électrique et le signal de sortie de chaque capteur est fourni en entrée à l'unité H-ECU 24. L'unité H-ECU 24 est reliée au moteur électrique 2, au générateur de puissance 3 et au convertisseur ou inverseur 5 par des fils de liaison électrique de sorte qu'un signal de contrôle puisse être transmis de l'unité H-ECU 24 au moteur électrique 2, au générateur de puissance électrique 3 et au convertisseur ou inverseur 5. 18265.doc - 18 avril 2001 - 12/38 13 2808050 Dans le système de contrôle présentant une telle structure, l'unité H-ECU 24 contrôle le moteur électrique 2, le générateur de puissance électrique 3 et le conver- tisseur ou inverseur 5 en fonction des signaux de sortie émis par le capteur 29 de position d'accélérateur, le contrôleur SOC (de charge) 16 et similaire et il contrôle le moteur à combustion interne 1 via l'unité E-ECU 23. Par exemple, si l'interrupteur d'allumage passe de la position arrêt à la position marche, l'unité H-ECU 24 contrôle l'unité E-ECU 23 et le convertisseur ou inverseur pour démarrer le moteur à combustion interne 1. Plus spécifiquement, l'unité H-ECU 24 contrôle le convertisseur ou inverseur 5 de façon à appliquer une puissance électrique motrice en provenance de la batterie 6 au générateur de puissance électrique 3 et elle actionne le générateur de puissance 3 en tant que moteur de démarreur. Ensuite, elle transmet un signal de demande de démarrage de moteur à combustion à l'unité E-ECU 23 pour actionner la bougie d'allumage 25, le papillon des gaz 19 et la valve d'injection de carburant 26. Dans ce cas, dans le mécanisme 4 de division de puissance motrice, la roue d'engrenage planétaire couplée au générateur de puissance électrique 3 est entraînée en rotation et la couronne dentée couplée aux roues 10, 11 est bloquée. Ainsi, sensi- blement la totalité du couple de rotation de la roue d'engrenage planétaire est transmise au porte-satellites. * Comme le porte-satellites du mécanisme 4 de division de puissance motrice est couplé à l'arbre de sortie la du moteur à combustion interne 1, si le porte-satellites est entraîné en rotation en recevant le couple de rotation de la roue d'engrenage planétaire, l'arbre de sortie 1 a est entraîné en rotation de façon correspondante. A ce moment, l'unité E-ECU 23 actionne le papillon des gaz 19, la bougie d'allumage 25 et la valve 26 d'injection de carburant de façon à obtenir la mise en rotation de démarrage du moteur à combustion interne 1, de sorte que le moteur à combustion interne 1 soit démarré. Après que le moteur à combustion interne 1 a été démarré, si la température de l'eau de refroidissement s'élève au dessus d'une température prédéterminée et si la température du catalyseur 14 d'épuration des gaz d'échappement s'élève au dessus d'une température prédéterminée, l'unité H-ECU 24 transmet un signal de demande d'arrêt de moteur à combustion à l'unité E-ECU 23 pour arrêter le fonctionnement du moteur à combustion interne 1. Si le véhicule est arrêté avec l'interrupteur d'allumage sur marche, l'unité H-ECU 24 transmet un signal de demande d'arrêt de moteur à combustion à l'unité E-ECU 23 pour arrêter le fonctionnement du moteur à combustion interne 1 et cette unité contrôle le convertisseur ou inverseur 5 pour arrêter la rotation du moteur électrique 2. 18265.doc - 18 avril 2001 - 13/38 14 2808050 Dans certains conditions, lorsque le véhicule est arrêté, l'unité H-ECU 24 inter- dit l'arrêt du fonctionnement du moteur à combustion interne 1 ou bien contrôle le convertisseur ou inverseur 5 et l'unité E-ECU 23 pour faire redémarrer le moteur à combustion interne 1 qui a été arrêté temporairement. Ces conditions incluent une situation dans laquelle une valeur de signal de sortie (valeur de signal indiquant un état de charge de la batterie 6) du contrôleur SOC (de charge de batterie) 16 est infé- rieure à une valeur standard prédéterminée, dans le cas o il est nécessaire d'action- ner des dispositifs auxiliaires tels qu'un compresseur ou un conditionneur d'air d'habitacle qui doivent être entraînés en utilisant une partie de la puissance de sortie du moteur à combustion interne 1 est générée, une situation o il est nécessaire de réchauffer le moteur à combustion interne 1 et le système d'épuration des gaz d'échappement est généré, et similaire. Pour faire redémarrer le moteur à combustion interne 1, tout d'abord, l'unité H-ECU 24 transmet un signal de demande de démarrage moteur à l'unité E-ECU 23 et contrôle le convertisseur ou l'inverseur 5 pour fournir une puissance électrique motrice en provenance de la batterie 6 au générateur de puissance électrique 3, de manière à faire fonctionner le générateur de puissance 3 comme un moteur de démar- reur. Ensuite, après que le moteur à combustion interne 1 soit redémarré, l'unité H-ECU 24 contrôle le convertisseur ou inverseur 5 de façon à appliquer un courant d'excitation en provenance de la batterie 6 au générateur de puissance 3, de manière à faire fonctionner le générateur de puissance électrique 3 en générateur de puissance motrice. Dans ce cas, l'arbre de sortie la est entraîné en rotation par la puissance de sortie du moteur à combustion interne 1, de sorte qu'un couple de rotation de l'arbre de sortie la est transmis au porte-satellites de mécanisme 4 de division de puissance motrice. Ici, dans le mécanisme 4 de division de puissance motrice, la couronne dentée accouplée aux roues 10, 11 est arrêtée, de sorte que sensiblement la totalité du couple de rotation du porte-satellite est transmise à la roue d'engrenage planétaire. Le couple de rotation transmis du porte-satellites à la roue d'engrenage planétaire est transmis au générateur de puissance 3 accouplé à roue d'engrenage planétaire. En fait, sensi- blement la totalité de l'énergie mécanique fournie en sortie par le moteur à combus- tion interne 1 est transmise au générateur de puissance électrique 3. Il en résulte que le générateur de puissance électrique 3 convertit sensiblement la totalité de l'énergie mécanique qui lui est fournie par le moteur à combustion interne 1 en énergie électrique de façon à générer de la puissance électrique. Ensuite, 18265.doc- 18 avwil2001 - 14/38 2808050 la totalité de la puissance électrique générée par le générateur de puissance 3 est utilisée pour charger la batterie 6. Si le véhicule est démarré à partir d'un état d'arrêt, l'unité H-ECU 24 contrôle le mécanisme hybride pour entraîner le véhicule uniquement avec le puissance électri- que en provenance de la batterie 6. Plus spécifiquement, l'unité H-ECU 24 contrôle l'unité E-ECU 23 de façon à maintenir l'état d'arrêt de fonctionnement du moteur à combustion interne 1 et contrôle le convertisseur ou inverseur 5 de façon à appliquer une puissance d'alimentation électrique en provenance de la batterie 6 au moteur électrique 2. Si une puissance électrique d'alimentation est fournie en provenance de la batterie 6 au moteur électrique 2, l'arbre de rotation 2a du moteur électrique 2 est entraîné en rotation de sorte que le couple de rotation de l'arbre rotatif 2a est transmis aux roues 10, 11 par le train d'engrenage réducteur 7 et les arbres de roues 8, 9. Le véhicule est ainsi démarré. Dans certaines conditions, lorsque le véhicule est démarré, l'unité H-ECU 24 interdit l'arrêt de fonctionnement du moteur à combustion interne 1 ou bien contrôle le convertisseur ou inverseur 5 et l'unité E-ECU 23 pour faire redémarrer le moteur à combustion interne 1 qui a été arrêté temporairement. Ces conditions incluent une situation dans laquelle une valeur de signal de sortie du contrôleur SOC 16 est infé- rieure à une valeur standard prédéterminée, le cas o il est nécessaire d'actionner des dispositifs auxiliaires tels qu'un compresseur d'un conditionneur d'air d'habitacle qui doivent être entraînés en utilisant une partie de la puissance de sortie du moteur à combustion interne apparaît, une situation o apparaît la nécessité de réchauffer le moteur à combustion interne 1 et le système d'épuration des gaz d'échappement, et similaire. Pour faire redémarrer le moteur à combustion interne 1, l'unité H-ECU 24 transmet tout d'abord un signal de demande de démarrage de moteur à combustion à l'unité E-ECU 23 et contrôle le convertisseur ou inverseur 5 pour fournir une puissance électrique d'alimentation en provenance de la batterie 6 au générateur de puissance électrique 3, de manière à faire fonctionner le générateur de puissance 3 comme moteur de démarreur. Ensuite, après que le moteur à combustion interne 1 a été redémarré, l'unité H-ECU 24 contrôle le convertisseur ou inverseur 5 de façon à appliquer un courant d'excitation ou d'alimentation en provenance de la batterie 6 au générateur de puissance 3, de manière à faire fonctionner le générateur de puissance 3 comme générateur de puissance. Dans ce cas, l'arbre de sortie la est entraîné en rotation par la puissance de sortie du moteur à combustion interne 1, de sorte qu'un couple de rotation de l'arbre 18265doc- 18 awil 2001 - 15/38 16 2808050 de sortie la soit transmis au porte-satellites du mécanisme 4 de division de puissance motrice et soit réparti du porte-satellites à la roue d'engrenage planétaire et à la couronne dentée. Le couple de rotation réparti à partir du porte-satellites à la roue d'engrenage planétaire est transmis au générateur de puissance électrique 3 couplé à la roue d'engrenage planétaire. Le générateur de puissance 3 convertit l'énergie mécanique transmise depuis la roue d'engrenage planétaire en énergie électrique de façon à générer de la puissance électrique. La puissance électrique générée par le générateur de puissance 3 est répartie par le convertisseur ou inverseur 5 à la batterie 6 et au moteur électrique 2. Le moteur électrique 2 entraîne en rotation l'arbre de rotation 2a avec la puissance électrique fournie par le générateur de puissance électrique 3. Le couple de rotation réparti depuis le porte-satellites à la couronne dentée est transmis à l'arbre de rotation 2a du moteur électrique couplé à la couronne dentée. Il en résulte que l'arbre de rotation 2a du moteur électrique est entraîné en rota- tion avec un couple constitué du couple fourni en sortie par le moteur électrique 2 et par le couple de rotation transmis depuis la couronne dentée au mécanisme 4 de divi- sion de puissance motrice. Le couple de rotation de l'arbre de rotation 2a du moteur électrique est transmis aux roues 10, 11 par le train d'engrenage réducteur 7 et les arbres de roues 8, 9. En conséquence, si le moteur à combustion interne 1 est démarré à nouveau au démarrage du véhicule, le véhicule est entraîné par une puissance de sortie transmise depuis le moteur à combustion interne 1 à l'arbre rotatif 2a du moteur électrique via le mécanisme 4 de division de puissance motrice et la puissance électrique générée en utilisant la puissance de sortie transmise par le moteur à combustion interne 1 au générateur de puissance électrique 3 via le mécanisme 4 de division de puissance motrice. En fait, le véhicule est entraîné uniquement par la puissance de sortie du moteur à combustion interne 1. Si le véhicule est modifié pour passer de l'état de démarrage à l'état de roulage normal, l'unité H-ECU 24 contrôle l'unité E-ECU 23 de façon à démarrer le moteur à combustion interne 1 et elle contrôle le convertisseur ou inverseur 5 pour arrêter l'alimentation en puissance électrique en provenance de la batterie 6 vers le moteur électrique 2, de sorte que le véhicule soit entraîné uniquement par la puissance de sortie du moteur à combustion interne 1. Plus spécifiquement, l'unité H-ECU 24 calcule une puissance de sortie deman- dée par le conducteur au mécanisme hybride (désigné ci-après comme la puissance de sortie demandée) avec une valeur de signal de sortie (degré d'ouverture d'accélé- rateur) du capteur 29 de position d'accélérateur et une valeur de signal de sortie (vitesse de véhicule) d'un capteur 30 de vitesse de véhicule, afin de déterminer la 18265.doc- 18 avril 2001 - 16/38 17 2808050 puissance de sortie demandée au moteur à combustion interne I (à laquelle on se référera ci-après comme une puissance de sortie demandée de moteur à combustion), une puissance de sortie demandée au moteur électrique 2 (à laquelle on se référera ci- après comme une puissance de sortie demandée de moteur électrique) et une vitesse de rotation de consigne de moteur à combustion du moteur à combustion interne I afin de satisfaire la puissance de sortie demandée ci-dessus mentionnée. L'unité H-ECU 24 transmet la puissance de sortie demandée de moteur à combustion et la vitesse de rotation de moteur à combustion de consigne à l'unité E-ECU 23 et contrôle le convertisseur ou inverseur 5 en fonction de la puissance de sortie demandée de moteur électrique. Après avoir reçu la puissance de sortie demandée de moteur à combustion et la vitesse de rotation de consigne de moteur à combustion par l'unité H-ECU 24, l'unité E-ECU 23 calcule un couple de consigne de moteur à combustion en divisant la puissance de moteur à combustion demandée par la vitesse de rotation de consigne de moteur à combustion, et calcule ensuite une consigne de degré d'ouverture des papillons des gaz 19, à partir du couple de consigne de moteur à combustion. Ensuite, l'unité E-ECU 23 contrôle l'organe d'actionnement de papillon des gaz 19b, en fonction du degré d'ouverture de consigne de papillon des gaz. L'unité E-ECU 23 fournit en entrée une valeur de signal de sortie (quantité d'air d'admission) du débitmètre 31 lorsqu'un intervalle de temps à partir du degré d'ouverture réel du papillon des gaz 19 coïncide avec le degré d'ouverture de consigne de papillon des gaz, jusqu'à ce que l'air d'admission à proximité du papillon des gaz 19 atteigne le moteur à combustion interne 1 ou que le délai de réponse d'admission s'écoule, de façon à déterminer la quantité de carburant injecté, l'instant d'injection de carburant, et l'instant d'allumage, à partir de cette quantité d'air d'admission. L'unité E-ECU 23 contrôle la valve d'injection de carburant 26 et la bougie d'allumage 25, en fonction de la quantité d'injection de carburant déterminée, de l'instant d'injection de carburant et de l'instant d'allumage. L'unité E-ECU 24 règle le courant d'excitation ou d'alimentation à appliquer au générateur de puissance électrique 3 de façon à contrôler la vitesse de rotation du générateur de puissance 3, de sorte que la vitesse de rotation du moteur à combustion interne 1 converge vers une vitesse de rotation de consigne. Il en résulte que lorsque le véhicule est dans un état de roulage normal, le véhi- cule est entraîné uniquement par la puissance de sortie (y compris une puissance de sortie transmise par le moteur à combustion interne 1 à l'arbre de rotation 2a du moteur électrique via le mécanisme 4 de division de puissance motrice et la puissance électrique générée en utilisant la puissance de sortie transmise par le 18265.doc- 18 avril 2001 - 17/38 18 2808050 moteur à combustion interne I au générateur de puissance électrique 3 via le méca- nisme 4 de division de puissance motrice) du moteur à combustion interne 1. Si la batterie 6 a besoin d'être chargée lorsque le véhicule est dans l'état de roulage normal, l'unité H-ECU 24 contrôle l'unité E-ECU 23 pour augmenter la puissance de sortie du moteur à combustion interne 1 et en même temps, contrôle le convertisseur ou inverseur 5, pour augmenter le courant d'alimentation appliqué de la batterie 6 au générateur de puissance électrique 3. En conséquence, la génération de puissance est augmentée tout en maintenant la puissance de sortie demandée. Si le véhicule est accéléré, l'unité H-ECU 24 calcule une puissance de sortie demandée, une puissance de sortie demandée de moteur à combustion et une puissance de sortie demandée de moteur électrique comme dans la période de roulage normal décrite ci-dessus, et contrôle ensuite le moteur à combustion interne 1 via l'unité E-ECU 23 et le moteur électrique 2 via le convertisseur ou inverseur 5. Lorsque l'on contrôle le convertisseur ou inverseur 5, l'unité H-ECU 24 procède au contrôle de façon à appliquer non seulement la puissance électrique géné- rée par le générateur de puissance 3 mais également la puissance électrique de la batterie 6 au moteur électrique 2 et à augmenter la puissance de sortie du moteur électrique 2. Il en résulte que lorsque le véhicule est accéléré, le véhicule est entraîné par la puissance de sortie du moteur à combustion interne 1 (y compris la puissance de sortie transmise depuis le moteur à combustion interne 1 à l'arbre de rotation 2a du moteur électrique via le mécanisme 4 de division de puissance motrice et la puissance électrique générée en utilisant la puissance de sortie transmise à partir du moteur à combustion interne 1 au générateur de puissance électrique 3 via le méca- nisme 4 de division de puissance motrice) et la puissance électrique en provenance de la batterie 6. Si le véhicule est décéléré ou freiné, l'unité H-ECU 24 transmet un signal de demande d'arrêt de moteur à combustion à l'unité E-ECU 23 pour arrêter le fonction- nement du moteur à combustion interne 1 (arrêter le contrôle d'injection de carburant et le contrôle d'allumage) et commande l'inverseur 5 pour arrêter les fonctionnement du générateur de puissance électrique 3 et du moteur électrique 2. Ensuite, l'unité H-ECU 24 commande le convertisseur ou inverseur 5 pour appliquer le courant d'alimentation en provenance de la batterie 6 du moteur électri- que 2 de façon à permettre au moteur électrique 2 de fonctionner comme un généra- teur de puissance électrique, et réalise la récupération de puissance pour convertir l'énergie cinétique du véhicule transmise par les roues 10, 11 à l'arbre de rotation 2a du moteur électrique via les arbres de roues 8, 9 et le train réducteur 7 en énergie 18265.doc - 18 avril 2001 - 18/38 19 2808050 électrique. La puissance électrique récupérée par le moteur électrique 2 est utilisée pour charger la batterie 6 via l'inverseur 5. On va décrire ensuite le contrôle du fonctionnement en réchauffage du méca- nisme hybride selon ce mode de réalisation. Lorsque le moteur à combustion interne 1 est démarré en correspondance à une demande de l'unité H-ECU 24, l'unité E-ECU 23 reçoit en entrée des valeurs de signal de sortie du capteur 18 de température d'eau et du capteur 15 de température de catalyseur. Si le signal de sortie du capteur 18 de température d'eau est inférieur à une température prédéterminée ou si la valeur du signal de sortie du capteur 15 de température de catalyseur est inférieure à une température d'activation, l'unité E-ECU 23 transmet une demande de fonctionnement en réchauffage à l'unité H-ECU 24 afin d'obtenir le réchauffage du moteur à combustion interne 1 et l'activation du cataly- seur 14 d'épuration des gaz d'échappement. Si la demande de fonctionnement en réchauffage en provenance de l'unité EECU 23 est reçue, l'unité H-ECU 24 calcule la puissance de sortie demandée à partir de la valeur de signal de sortie (degré d'ouverture d'accélérateur) du capteur 29 de position d'accélérateur et de la valeur du signal de sortie (vitesse de véhicule) du capteur 30 de vitesse de véhicule. Ensuite, lorsque le moteur à combustion interne 1 est dans l'état de fonctionnement en réchauffage, on calcule une puissance de sortie maximale qui peut être fournie en sortie (désignée ci-après comme la puissance de sortie de moteur à combustion interne pendant le réchauffage). En outre, l'unité H-ECU 24 calcule une puissance de sortie obtenue en appliquant la puissance élec- trique au moteur électrique 2, à partir de la batterie 6 (désignée ci-après comme la puissance de sortie de batterie) en fonction de la valeur d'un signal de sortie (état de charge de la batterie 6) du contrôleur SOC 16. L'unité H-ECU 24 procède à la sommation de la puissance de sortie de moteur à combustion pendant le réchauffage avec la puissance de sortie de la batterie et calcule une puissance de sortie maximale qui peut être fournie en sortie par le méca- nisme hybride lorsque le contrôle de fonctionnement en réchauffage est réalisé (ci- après désignée comme la puissance de sortie totale pendant le réchauffage) pour déterminer si la puissance de sortie totale pendant le réchauffage est supérieure à la puissance de sortie demandée. Si on a déterminé que la puissance de sortie totale pendant la période de réchauffage est supérieure à la puissance de sortie demandée, l'unité HECU 24 transmet un signal pour permettre le fonctionnement en réchauffage (signal d'autori- sation de fonctionnement en réchauffage) à l'unité E-ECU 23. Par ailleurs, si on a déterminé que la puissance de sortie totale pendant le réchauffage est inférieure à la puissance de sortie demandée, l'unité H- ECU 24 transmet un signal pour interdire 18265 doc - 18 avril 2001 - 19/38 2808050 l'opération de réchauffage (signal d'interdiction du fonctionnement en réchauffage) à l'unité E-ECU 23. Si le signal d'autorisation de fonctionnement en réchauffage en provenance de l'unité H-ECU 24 est reçu, l'unité E-ECU 23 écrit "1" dans une zone de stockage de drapeau d'autorisation d'opération de réchauffage fixée à l'avance dans la mémoire vive RAM incorporée dans l'unité E-ECU 23 et si le signal d'interdiction de fonctionnement en réchauffage en provenance de l'unité H-ECU 24 est reçu, l'unité E-ECU 23 écrit "0" dans la zone de stockage de drapeau d'autorisation de fonction- nement en réchauffage. Selon ce mode de réalisation, lorsque l'on transmet le signal d'interdiction de fonctionnement en réchauffage et le signal d'autorisation de fonctionnement en réchauffage à l'unité E-ECU 23, l'unité H-ECU 24 calcule une puissance de moteur à combustion demandée comme lorsque le véhicule est dans l'état de roulage normal, et relie la puissance de sortie demandée de moteur à combustion au signal d'interdic- tion de fonctionnement en réchauffage et au signal d'autorisation de fonctionnement en réchauffage, et les transmet ensuite à l'unité E-ECU 23. Si un "0" est stocké dans la zone de stockage de drapeau d'autorisation de fonctionnement en réchauffage, l'unité E-ECU 23 contrôle l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne 1 en fonction d'une puissance de sortie demandée de moteur à combustion à partir de l'unité HECU 24. Si un " 1 " est stocké dans la zone de stockage de drapeau d'autorisation de fonctionnement en réchauffage, l'unité E-ECU 23 fait procéder au réchauffage du moteur à combustion interne 1 sans prendre en considération la puissance de sortie demandée de moteur à combustion à partir de l'unité H-ECU 24. Pendant le réchauffage du moteur à combustion interne 1, l'unité E-ECU 23 calcule une vitesse de rotation réelle de moteur à combustion (ci-après désignée comme la vitesse de rotation réelle en nombre de tours du moteur à combustion) à partir d'un intervalle de temps au cours duquel le capteur 17 de position de vilebre- quin émet en sortie un signal d'impulsion et détermine un degré d'ouverture d'accélé- rateur, une quantité de carburant injectée, un instant d'injection de carburant et un instant d'allumage avec, comme paramètres, la vitesse de rotation réelle du moteur à combustion et la puissance de sortie du moteur à combustion pendant le réchauffage. Une mémoire morte ROM (non représentée) incorporée dans l'unité E-ECU 23 contient: une carte de contrôle du degré d'ouverture de papillon des gaz pendant le réchauffage indiquant la relation entre la vitesse de rotation réelle de moteur à combustion, la puissance de sortie d'un moteur à combustion pendant le réchauffage et le degré d'ouverture d'accélérateur; une carte de contrôle de quantité de carburant injecté pendant le réchauffage indiquant la relation entre la vitesse de rotation réelle 18265.doc - 18 avril 2001 - 20/38 21 2808050 de moteur à combustion, la puissance de sortie de moteur à combustion pendant le réchauffage et la quantité de carburant injectée; une carte de contrôle d'instant d'injection de carburant pendant le réchauffage indiquant la relation entre la vitesse de rotation réelle de moteur à combustion, la puissance de sortie de moteur à combustion pendant le réchauffage et l'instant d'injection de carburant; une carte de contrôle de l'instant d'allumage pendant le réchauffage indiquant la relation entre la vitesse de rotation réelle du moteur à combustion, la puissance de sortie de moteur à combustion pendant le réchauffage et l'instant d'allumage, et similaire. L'unité E-ECU 23 détermine le degré d'ouverture du papillon des gaz, la quantité d'injection de carburant injectée, l'instant d'injection de carburant et l'instant d'allumage en fonction des diverses cartes de contrôle décrites ci-dessus. Si le degré d'ouverture du papillon des gaz, la quantité de carburant injectée, l'instant d'injection de carburant et l'instant d'allumage sont déterminés en utilisant les diverses cartes de contrôle décrites cidessus, l'unité E-ECU 23 contrôle l'organe d'actionnement 19b du papillon des gaz, la valve 26 d'injection de carburant et la bougie d'allumage 25 en fonction du degré d'ouverture du papillon des gaz, de la quantité de carburant injectée, de l'instant d'injection de carburant et de l'instant d'allumage. Comme procédé pour réchauffer le moteur à combustion interne 1, on peut citer à titre d'exemple un procédé qui consiste à retarder l'instant d'allumage de chaque cylindre du moteur à combustion interne 1. Comme, selon ce procédé, la vitesse de combustion des gaz mélangés dans chaque cylindre est retardée, la tempé- rature des gaz brûlés mélangés lorsque la soupape d'échappement est ouverte est plus élevée que dans le cas habituel. Dans ce cas, des gaz brûlés mélangés présentant une température plus élevée qu'habituellement sont déchargés de chaque cylindre de sorte qu'une quantité de chaleur relativement importante contenue dans les gaz brûlés mélangés est transmise au catalyseur 14 d'épuration des gaz d'échappement. Il en résulte que la température du catalyseur 14 d'épuration des gaz d'échappement augmente rapidement jusqu'à la température d'activation. Si le contrôle du retard d'allumage est réalisé, il est préférable de retarder progressivement l'instant d'allumage de chaque cylindre à une vitesse de commuta- tion prédéterminée de façon à réduire la variation de la puissance de sortie du moteur à combustion interne 1. En outre, lorsqu'on fait cesser le fonctionnement en réchauf- fage du moteur à combustion interne 1, il est préférable d'avancer l'instant d'allumage de chaque cylindre progressivement à une vitesse de commutation prédéterminée de façon à réduire la variation de la puissance de sortie du moteur à combustion interne 1. 18265.doc - 18 avril 2001 21/38 22 2808050 Si, lorsque le moteur à combustion interne 1 est dans l'état de fonctionnement de réchauffage, la puissance de sortie demandée au mécanisme hybride est augmen- tée ou si la puissance de sortie demandée devient plus importante que la puissance de sortie totale pendant le réchauffage, l'unité H-ECU 24 transmet le signal d'interdic- tion de fonctionnement en réchauffage et la puissance de sortie demandée de moteur à combustion à l'unité E-ECU 23. Dans ce cas l'unité E-ECU 23 fait cesser le fonctionnement en réchauffage du moteur à combustion interne I et contrôle l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne 1 en correspondance avec la puissance de sortie demandée du moteur à combustion interne, à partir de l'unité H-ECU 24. Comme la puissance de sortie demandée au mécanisme hybride est calculée avec, comme paramètres, le degré d'ouverture d'accélérateur et la vitesse du véhicule, si le véhicule est accéléré à partir de son état de roulage à faible vitesse, la puissance de sortie demandée tombe en dessous de la puissance de sortie totale pendant le réchauffage juste au cours de la phase initiale de l'accélération lorsque la vitesse du véhicule diminue. On estime que lorsque la vitesse du véhicule augmente au cours d'un processus subséquent d'accélération, la puissance de sortie demandée peut être supérieure à la puissance de sortie totale pendant le réchauffage. Dans ce cas, jusqu'à ce que la puissance de sortie demandée dépasse la puissance de sortie totale pendant le réchauffage au cours du processus d'accélération du véhicule, le moteur à combustion interne 1 est réchauffé et après que la puissance de sortie demandée dépasse la puissance de sortie totale pendant le réchauffage, le moteur à combustion interne 1 fonctionne dans l'état normal. En fait, l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne est modifié pour passer de l'état de fonctionnement en réchauffage à l'état de fonctionnement normal pendant l'accéléra- tion du véhicule. Il en résulte qu'une variation de la puissance de sortie du moteur à combustion interne peut se produire pendant l'accélération du véhicule de sorte qu'un choc dû à la variation de la puissance de sortie peut également se produire. Ainsi, dans l'unité de contrôle de moteur à combustion interne pour le véhicule hybride selon ce mode de réalisation, l'unité H-ECU 24 interdit l'exécution du contrôle de fonctionnement en réchauffage si le degré d'ouverture d'accélérateur dépasse un degré d'ouverture prédéterminé, de même que si la puissance de sortie demandée dépasse la puissance de sortie totale pendant le réchauffage. Lorsque le moteur à combustion interne 1 est dans l'état de fonctionnement de réchauffage si la puissance de sortie demandée dépasse la puissance de sortie totale pendant le réchauffage ou si le degré d'ouverture d'accélérateur dépasse un degré d'ouverture prédéterminé, l'unité H-ECU 24 transmet le signal d'interdiction de fonctionnement 18265do - 18 aTi12001 -22/38 23 2808050 en réchauffage et la puissance de sortie demandée de moteur à combustion à l'unité E-ECU 23. Il en résulte que si, lorsque le moteur à combustion interne 1 est dans l'état de fonctionnement de réchauffage et le véhicule se déplace à faible vitesse, le degré d'ouverture d'accélérateur dépasse un degré d'ouverture prédéterminé, l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne est modifié immédiatement pour passer de l'état de fonctionnement en réchauffage à l'état de fonctionnement normal. Ainsi, même si le véhicule est accéléré depuis son état de roulage à faible vitesse, l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne 1 n'est jamais modifié pendant l'accélération, de sorte qu'aucun choc qui serait dû à une variation de la puissance de sortie du moteur à combustion interne 1, ne se produise. Lorsque l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne 1 est modifié pour passer de l'état de fonctionnement en réchauffage à l'état de fonctionnement normal, l'unité E-ECU 23 peut estimer l'instant o l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne 1 est modifié pour passer de l'état de fonctionnement en réchauffage à l'état de fonctionnement normal et fait passer progressivement l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne 1 de l'état de fonctionnement en réchauffage à l'état de fonctionnement normal juste avant qu'il reçoive un signal d'interdiction de fonctionnement en réchauffage de l'unité H-ECU 24. On peut citer à titre d'exemple comme procédé pour estimer l'instant o l'unité E-ECU 23 fait passer l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne 1 de l'état de fonctionnement en réchauffage à l'état de fonctionnement normal, par exemple un procédé d'estimation basé sur la puissance de sortie demandée de moteur à combustion à transmettre de l'unité H-ECU 24 à l'unité E-ECU 23. La puissance de sortie demandée de moteur à combustion à transmettre de l'unité H-ECU 24 à l'unité E-ECU 23 lorsque le moteur à combustion interne 1 est réchauffé, est déterminée par la même procédure que la puissance de sortie deman- dée de moteur à combustion à transmettre de l'unité H-ECU 24 à l'unité EECU 23 lorsque le véhicule est dans un état de roulage normal. La puissance de sortie deman- dée de moteur à combustion lorsque le véhicule est dans l'état de roulage normal est une valeur qui doit être déterminée à partir de la supposition que le véhicule est entraîné uniquement avec la puissance de sortie du moteur à combustion interne 1 sans utiliser la puissance électrique de la batterie 6. La raison pour laquelle l'instant o l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne 1 doit être modifié pour passer de l'état de fonctionnement de réchauffage à l'état de fonctionnement normal en fonction de la puissance de sortie demandée de moteur à combustion à transmettre de l'unité H-ECU 24 à l'unité E-ECU 23 réside dans le fait que, si la puissance de sortie demandée d'un moteur à combustion à transmettre de l'unité H-ECU 24 à 18265 doc - 18 avril 2001 - 23/38 24 2808050 l'unité E-ECU 23 devient supérieure à la puissance de sortie de la batterie ou à une puissance de sortie obtenue en soustrayant une marge prédéterminée de la puissance de sortie de la batterie, la puissance de sortie demandée dépasse la puissance de sortie totale pendant le réchauffage immédiatement après. Pendant ce temps, la puissance de sortie de la batterie mentionnée cidessus ou la puissance de sortie obtenue en soustrayant une marge prédéterminée de la puissance de sortie de la batterie est une valeur émise en sortie en correspondance à l'état de charge de la batterie 6. Comme l'unité E-ECU 23 ne peut pas saisir directe- ment l'état de charge de la batterie 6, on autorise de stocker la puissance de sortie de la batterie qui est obtenue expérimentalement à l'avance, ou bien une puissance de sortie obtenue en soustrayant une marge prédéterminée de la puissance de sortie de la batterie dans une mémoire morte de l'unité E-ECU 23, ou bien l'unité E-ECU 23 peut fournir en entrée une valeur de signal de sortie (valeur indiquant l'état de charge de la batterie 6) du contrôleur SOC 16 via l'unité H-ECU 24. Si l'unité E-ECU 23 estime l'instant o l'état de fonctionnement en réchauffage doit être modifié pour passer à l'état de fonctionnement normal et faire passer progressivement l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne 1 juste avant l'instant de modification estimé, la puissance de sortie du moteur à combustion interne est augmentée progressivement de façon correspondante juste avant l'instant de modification mentionné ci-dessus. Ainsi, il est possible de supprimer la variation brutale de la puissance de sortie du moteur à combustion interne et de faire varier la puissance de sortie du moteur à combustion interne à l'instant de modification mentionné en correspondance avec la puissance de sortie demandée de moteur à combustion interne. Comme décrit ci-dessus, le contrôleur de la présente invention est réalisé par l'unité E-ECU 23 et l'unité H-ECU 24. On va décrire en détail ci-après le contrôle de fonctionnement en réchauffage selon ce mode de réalisation. Pour le contrôle de fonctionnement en réchauffage, l'unité E-ECU 23 exécute tout d'abord le sous-programme de contrôle de moteur à combustion pendant le réchauffage représenté sur les figures 2A et 2B. Ce sousprogramme ou routine de contrôle de moteur à combustion pendant le réchauffage est un sous-programme mis en mémoire dans la mémoire morte ROM de l'unité E-ECU 23 qui doit être exécutée de façon répétée par l'unité E-ECU 23 à chaque instant prédéterminé. Dans le sous-programme de contrôle de moteur à combustion pendant le réchauffage, l'unité E-ECU 23 fournit en entrée une valeur de signal de sortie (température d'eau ou de liquide de refroidissement du capteur 18 de température 18265doc- 18avril 2001 - 24/38 2808050 d'eau et d'une valeur de signal de sortie (température de catalyseur) du capteur 15 de température de catalyseur à l'étape S201. A l'étape S202, l'unité E-ECU 23 détermine si la température d'eau de refroi- dissement fournie en entrée à l'étape S201 mentionnée ci-dessus est supérieure ou non à une température prédéterminée (par exemple 50 C). Si on a déterminé que la température de l'eau de refroidissement est supérieure à la température prédéterminée à l'étape S202, l'unité E-ECU 23 passe à l'étape S203, au cours de laquelle on détermine si la température de catalyseur fournie en entrée à l'étape S201 est inférieure ou non à une température d'activation prédéterminée. Si on a déterminé que la température du catalyseur est supérieure à la tempé- rature d'activation à l'étape S203, l'unité E-ECU 23 reconnaît que les réchauffages du moteur à combustion interne 1 et du catalyseur 14 d'épuration des gaz d'échappement sont réalisés et passe à l'étape S204 au cours de laquelle on détermine si l'indication "1" est ou non mise en mémoire dans la zone de stockage de drapeau d'autorisation de fonctionnement en réchauffage. Si on a déterminé que le chiffre "1" n'est pas stocké dans la zone de stockage de drapeau d'autorisation de fonctionnement en réchauffage à l'étape S204, l'unité E-ECU 23 termine l'exécution de ce programme. Si on a déterminé que " 1 " est stocké dans la zone de stockage de drapeau d'autorisation de fonctionnement en réchauffage à l'étape S204, l'unité E-ECU 23 passe à l'étape S205. A l'étape S205, l'unité E-ECU 23 fait passer la valeur de la zone de stockage de drapeau d'autorisation de fonctionnement en réchauffage de " 1 " à "0". A l'étape S206, l'unité E-ECU 23 notifie à l'unité H-ECU 24 que les réchauffa- ges du moteur à combustion interne 1 et du catalyseur 14 d'épuration des gaz d'échappement sont réalisés et elle met fin ensuite à l'exécution de ce sous- programme. Par ailleurs, si on a déterminé que la température de l'eau de refroidissement est inférieure à la température prédéterminée à l'étape S202, ou si on a déterminé que la température du catalyseur est inférieure à la température d'activation à l'étape S203, l'unité E-ECU 23 reconnaît que les réchauffages du moteur à combustion interne 1 et du catalyseur 14 d'épuration des gaz d'échappement ne sont pas réalisés et passe à l'étape S207. A l'étape S207, l'unité E-ECU 23 détermine si le chiffre "0" est ou non stocké dans la zone de stockage de drapeau d'autorisation de fonctionnement en réchauf- fage. Si on a déterminé que le chiffre "0" est stocké dans la zone de stockage de drapeau d'autorisation de fonctionnement en réchauffage à l'étape S207, l'unité 18265 doc - 18 awil 2001 - 25/38 26 2808050 E-ECU 23 transmet une demande de fonctionnement en réchauffage à l'unité H-ECU 24 à l'étape S208. Si la demande de fonctionnement en réchauffage est reçue, l'unité H-ECU 24 exécute un premier sous-programme de contrôle hybride de durée de réchauffage représenté à la figure 3. Le premier sous-programme de contrôle hybride de durée de réchauffage est un sous-programme mis en mémoire temporairement dans la mémoire morte ROM de l'unité H-ECU 24, et qui doit être déclenché et exécuté à la réception d'une demande de fonctionnement en réchauffage en provenance de l'unité E-ECU 23. - - Dans le premier sous-programme de contrôle hybride de durée de réchauffage, l'unité H-ECU 24 reçoit une demande de fonctionnement en réchauffage en prove- nance de l'unité E-ECU 23 à l'étape S301. A l'étape S302, l'unité H-ECU 24 reçoit en entrée une valeur de signal de sortie (degré d'ouverture d'accélérateur) du capteur 29 de position d'accélérateur, une valeur de signal de sortie (vitesse du véhicule) du capteur 30 de vitesse de véhicule et une valeur de signal de sortie (état de charge de la batterie 6) du contrôleur SOC 16. A l'étape S303, l'unité H-ECU 24 détermine si un degré d'ouverture d'accélé- rateur fourni en entrée à l'étape S302 est inférieur ou non à un degré d'ouverture pré- déterminé. Si on a déterminé que le degré d'ouverture d'accélérateur est inférieur au degré d'ouverture prédéterminé S303, l'unité H-ECU 24 passe à l'étape S304, au cours de laquelle une puissance de sortie demandée du mécanisme hybride est calculée en fonction du degré d'ouverture d'accélérateur et de la vitesse de véhicule fournie en entrée à l'étape S302. A l'étape S305, l'unité H-ECU 24 calcule une puissance de sortie maximale (puissance de sortie de moteur à combustion pendant le réchauffage) qui peut être fournie en sortie par le moteur à combustion interne 1 dans l'état de fonctionnement de réchauffage et calcule ensuite une puissance de sortie maximale (puissance de sortie de batterie) qui peut être obtenue en appliquant la puissance électrique de la batterie 6 au moteur électrique 2 dans l'état de charge de batterie fourni en entrée à l'étape S302. Ensuite, l'unité H-ECU 24 procède à la sommation de la puissance de sortie de moteur à combustion pendant le réchauffage avec la puissance de sortie de batterie pour calculer une puissance de sortie maximale (puissance de sortie totale pendant le réchauffage) qui peut être fournie en sortie par le mécanisme hybride lorsque le contrôle du fonctionnement en réchauffage est réalisé. A l'étape S306, l'unité H-ECU 24 compare la puissance de sortie demandée calculée à l'étape S304 avec la puissance de sortie totale pendant le réchauffage calculée à l'étape S305, de façon à déterminer si la puissance de sortie demandée est inférieure ou non à la puissance de sortie totale pendant le réchauffage. 18265.doc - 18 avril 2001 - 26/38 27 2808050 Si il est déterminé que la puissance de sortie demandée est inférieure à la puissance de sortie totale pendant le réchauffage, à l'étape 306, l'unité H-ECU 24 passe à l'étape S307 au cours de laquelle elle transmet un signal d'autorisation de fonctionnement en réchauffage à l'unité E-ECU 23. A ce moment, l'unité H-ECU 24 calcule une puissance de sortie demandée de moteur à combustion selon la même procédure que lorsque le véhicule est dans l'état de roulage normal, et transmet la puissance de sortie demandée et calculée de moteur à combustion à l'unité E-ECU 23 avec le signal d'autorisation de fonctionnement en réchauffage. Après que le traite- * ment de l'étape S306 est terminé, l'unité H-ECU 24 termine l'exécution de ce sous- programme. Par ailleurs, si il est déterminé que le degré d'ouverture d'accélérateur est supé- rieur au degré d'ouverture prédéterminé à l'étape S303, ou s'il est déterminé que la puissance de sortie demandée est supérieure à la puissance de sortie totale pendant le réchauffage à l'étape S306, l'unité H-ECU 24 passe à l'étape S308, au cours de laquelle elle transmet un signal d'interdiction de fonctionnement en réchauffage à l'unité E-ECU 23 et elle termine la réalisation de ce sous-programme. Après le retour au sous-programme de contrôle de moteur à combustion pendant le réchauffage des figures 2A et 2B, l'unité E-ECU 23 reçoit un signal de réponse en provenance de l'unité H-ECU 24 en ce qui concerne le signal de demande de fonctionnement en réchauffage à l'étape S209. A l'étape S210, l'unité E-ECU 23 détermine si le signal de réponse reçu à l'étape S209 est ou non le signal d'autorisation de fonctionnement en réchauffage. S'il est déterminé que le signal de réponse est le signal d'autorisation de fonctionnement en réchauffage à l'étape S210, l'unité E-ECU 23 passe à l'étape S211, au cours de laquelle elle réécrit la valeur stockée dans la zone de stockage de drapeau d'autorisation de fonctionnement en réchauffage de "0" à "1 ". A l'étape S212, l'unité E-ECU 23 modifie l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne 1 pour le faire passer de l'état de fonctionnement normal à l'état de fonctionnement en réchauffage de façon progressive. Plus spécifiquement, elle contrôle la bougie d'allumage 25, de façon à retarder progressivement l'instant d'allumage. Si le traitement de l'étape S212 est terminé, l'unité E-ECU 23 termine l'exécution de ce sous-programme. S'il est déterminé que le signal de réponse à la demande de fonctionnement en réchauffage n'est pas le signal d'autorisation de fonctionnement en réchauffage de l'étape S210 ou si le signal de réponse à la demande de fonctionnement en réchauf- fage est le signal d'interdiction de réchauffage, l'unité E-ECU 23 passe à l'étape S213, au cours de laquelle elle contrôle l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne 1, en correspondance à la puissance de sortie demandée de 18265.doc- 18 avil 2001 - 27/38 28 2808050 moteur à combustion en provenance de l'unité H-ECU 24. Si le traitement de l'étape S213 est terminé, l'unité E-ECU 23 termine l'exécution de ce sousprogramme. S'il est déterminé que "1" est stocké dans la zone de stockage de drapeau d'autorisation de fonctionnement en réchauffage à l'étape S207, l'unité EECU 23 reconnaît que l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne 1 est l'état de fonctionnement en réchauffage et elle passe à l'étape S214. A l'étape S214, l'unité E-ECU 23 fournit en entrée une nouvelle puissance de sortie demandée de moteur à combustion reçue de l'unité H-ECU 24 et détermine si la puissance de sortie demandée de moteur à combustion est inférieure ou non à une puissance de sortie prédéterminée. La puissance de sortie prédéterminée mentionnée ci-dessus est la puissance de sortie de la batterie ou une puissance de sortie obtenue en soustrayant une marge prédéterminée de la puissance de sortie de la batterie. S'il est déterminé que la puissance de sortie demandée de moteur à combustion est inférieure à la puissance de sortie prédéterminée à l'étape S214, l'unité E-ECU 23 passe à l'étape S215, au cours de laquelle elle continue le contrôle du fonctionnement en réchauffage du moteur à combustion interne 1. S'il est déterminé que la puissance de sortie demandée de moteur à combustion est supérieure à la puissance de sortie prédéterminée à l'étape S214, l'unité E-ECU 23 estime que l'instant o l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne 1 doit être modifié pour passer de l'état de fonctionnement en réchauffage à l'état de fonctionnement normal s'approche et elle passe à l'étape S216. A l'étape S216, l'unité E-ECU23 modifie l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne 1 pour le faire passer de l'état de fonctionnement en réchauffage à l'état de fonctionnement normal de façon progressive. Plus spécifiquement, l'unité E-ECU 23 contrôle la bougie d'allumage 25, de façon à faire avancer progressive- ment l'état d'allumage. A l'étape S217, l'unité E-ECU 23 reçoit le signal d'interdiction de fonctionne- ment en réchauffage à partir de l'unité H-ECU 24. Lorsqu'elle transmet le signal d'interdiction de fonctionnement en réchauffage à l'unité E-ECU 23, l'unité H-ECU 24 exécute un deuxième sous-programme de contrôle hybride de durée de réchauf- fage représenté à la figure 4. Le deuxième sous-programme de contrôle hybride d'instant de réchauffage est un sous-programme mis en mémoire dans la mémoire morte ROM de l'unité H-ECU 24, qui est réalisé de façon répétitive à chaque instant prédéterminé par l'unité H-ECU 24. Dans le deuxième sous-programme de contrôle hybride d'instant de réchauf- fage, l'unité H-ECU 24 détermine si le moteur à combustion interne 1 est ou non dans l'état de fonctionnement de réchauffage, à l'étape S401. Comme procédé pour 18265 doc- 18 avri12001 -28/38 29 2808050 déterminer si le moteur à combustion interne est ou non dans l'état de fonctionne- ment de réchauffage, il existe un procédé selon lequel une zone de stockage de drapeau d'autorisation de fonctionnement en réchauffage est prévue dans une mémoire vive RAM incorporée dans l'unité H-ECU 24, comme dans l'unité E-ECU 23, et en déterminant si le chiffre "1" est ou non stocké dans la zone de stockage de drapeau d'autorisation de fonctionnement de réchauffage, il est déterminé si le moteur à combustion interne 1 est ou non dans l'état de fonctionnement en réchauf- fage. S'il est déterminé que le moteur à combustion interne 1 n'est pas dans l'état de fonctionnement en réchauffage à l'étape S401, l'unité HECU 24 termine l'exécution de ce sous-programme. S'il est déterminé que le moteur à combustion interne 1 est dans l'état de fonctionnement de réchauffage à l'étape S401, l'unité H-ECU 24 passe à l'étape S402, au cours de laquelle elle fournit en entrée une valeur de signal d'entrée (degré d'ouverture d'accélérateur) du capteur 29 de position d'accélérateur, une valeur de signal de sortie (vitesse de véhicule) du capteur 30 de vitesse de véhicule et une valeur de signal de sortie (état de charge de la batterie 6) du contrôleur SOC 16. A l'étape S403, l'unité H-ECU 24 détermine si le degré d'ouverture d'accéléra- teur entré à l'étape S402 est ou non inférieur à un degré d'ouverture prédéterminé. S'il est déterminé que le degré d'ouverture d'accélérateur est inférieur au degré d'ouverture prédéterminé à l'étape S403, l'unité H-ECU 24 passe à l'étape S404, au cours de laquelle une puissance de sortie demandée au mécanisme hybride est calculée en fonction du degré d'ouverture d'accélérateur et de la vitesse de véhicule fournie en entrée à l'étape S402. A l'étape S405, l'unité H-ECU 24 procède à la sommation de la puissance de sortie de moteur à combustion pendant le réchauffage avec la puissance de sortie de batterie, de façon à calculer la puissance de sortie totale pendant le réchauffage. A l'étape S406, l'unité H-ECU 24 compare la puissance de sortie demandée calculée à l'étape S404 avec la puissance de sortie totale pendant le réchauffage calculée à l'étape S405, de façon à déterminer si la puissance de sortie demandée est ou non inférieure à la puissance de sortie totale pendant le réchauffage. S'il est déterminé que la puissance de sortie demandée est inférieure à la puissance de sortie totale pendant le réchauffage à l'étape S406, l'unité H-ECU 24 termine l'exécution de ce sous-programme. S'il est déterminé que le degré d'ouverture d'accélérateur est supérieur au degré d'ouverture prédéterminé à l'étape S403, ou s'il est déterminé que la puissance de sortie demandée est supérieure à la puissance de sortie totale pendant le réchauffage à l'étape S406, l'unité H-ECU 24 passe à l'étape S407, au cours de laquelle elle 18265.doc - 18 avrI 2001 29/38 2808050 transmet le signal d'interdiction de fonctionnement en réchauffage à l'unité E-ECU 23. Si l'unité E-ECU 23 reçoit le signal d'interdiction de fonctionnement en réchauffage de l'unité H-ECU 24 à l'étape S217 après le retour au sous-programme de contrôle de moteur à combustion pendant le réchauffage des figures 2A et 2B, elle réécrit la valeur de la zone de stockage de drapeau d'autorisation de fonctionnement en réchauffage de "1" à "0" à l'étape S218 et termine l'exécution de ce sous- programme. Selon les modes de réalisation décrits ci-dessus, si un véhicule hybride comportant deux sources motrices, c'est-à-dire le moteur à combustion interne 1 et le moteur électrique 2, la puissance de sortie demandée dépasse la puissance de sortie totale pendant le réchauffage (en d'autres termes, la puissance de sortie demandée de moteur à combustion dépasse la puissance de sortie de moteur à combustion pendant le réchauffage) ou si le degré d'ouverture d'accélérateur dépasse un degré d'ouverture prédéterminé lorsque le moteur à combustion interne 1 est dans l'état de fonctionne- ment de réchauffage, l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne 1 est modifié pour passer de l'état de fonctionnement de réchauffage à l'état de fonction- nement normal, immédiatement, de sorte que la puissance de sortie du mécanisme hybride est augmentée rapidement. Il en résulte que le véhicule hybride est autorisé à accélérer immédiatement et de sorte que sa facilité de conduite est améliorée. En particulier, si un conducteur actionne la pédale d'accélérateur 28 pour obte- nir une ouverture de papillon des gaz plus importante qu'une ouverture prédétermi- née afin d'accélérer le véhicule lorsque le véhicule hybride roule à vitesse lente, alors que le moteur à combustion interne 1 est dans l'état de fonctionnement de réchauf- fage, même si la puissance de sortie demandée du mécanisme hybride est inférieure à la puissance de sortie totale pendant le réchauffage, l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne 1 est modifié pour passer de l'état de fonctionnement en réchauffage à l'état de fonctionnement normal. Ainsi, l'actionnement du moteur à combustion interne 1 n'est jamais modifié pour passer de l'état de fonctionnement en réchauffage à l'état de fonctionnement normal pendant l'accélération du véhicule. En conséquence, selon ce mode de réalisation, même si le véhicule hybride est accéléré depuis son état de roulage à vitesse faible, lorsque le moteur à combustion interne 1 est dans l'état de fonctionnement de réchauffage, l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne 1 n'est jamais modifié pendant l'accélération. Ainsi, il est possible d'empêcher l'apparition d'un choc qui serait dû à une commutation de l'état de fonctionnement du moteur. En outre, comme selon ce mode de réalisation, l'instant o l'état de fonction- nement du moteur à combustion interne 1 doit être modifié pour passer de l'état de 18265doc- 18 ISavwi12001 -30/38 31 2808050 fonctionnement en réchauffage à l'état de fonctionnement normal est estimé et que l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne I est modifié progressive- ment avant l'instant de modification estimé, la puissance de sortie du moteur à combustion interne 1 à l'instant de modification peut être réglée à une puissance de sortie souhaitée tout en limitant la variation brutale de puissance de sortie du moteur à combustion interne. Il en résulte que la facilité de conduite du véhicule peut être améliorée. Bien que dans ce mode de réalisation, comme procédé pour améliorer le réchauffage du catalyseur 14 d'épuration des gaz d'échappement, on a mentionné un procédé de retard de l'instant d'allumage, la présente invention n'est pas limitée à ce procédé. Par exemple, il est possible de maintenir le rapport air-carburant introduit dans le catalyseur 14 d'épuration des gaz d'échappement à un rapport air-carburant théorique ou idéal et de contrôler la quantité d'injection de carburant, de sorte que le rapport air-carburant du gaz mélangé imbrûlé dans au moins une partie des cylindres soit une atmosphère présentant une quantité de carburant en excès (atmosphère riche) alors que le rapport air-carburant du gaz mélangé imbrûlé dans l'autre partie des cylindres soit une atmosphère présentant un excès d'oxygène (atmosphère pauvre), de façon à générer un gaz d'échappement contenant de grandes quantités d'hydro- carbures HC imbrûlé, de CO imbrûlé et de 02. Comme dans ce cas, les gaz d'échappement introduits dans le catalyseur 14 d'épuration des gaz d'échappement contiennent de grandes quantités d'hydrocarbures HC imbrûlés, de CO imbrûlés et de 02, la réaction entre les hydrocarbures HC imbrûlés, le CO imbrûlé et le 02 et la réaction HC, CO et NOx dans le catalyseur 14 d'épuration des gaz d'échappement sont accélérées, de sorte que la vitesse de montée de la température du catalyseur 14 d'épuration des gaz d'échappement est améliorée par la chaleur produite par ces réactions. Comme, selon le procédé décrit ci-dessus, la combustion des gaz mélangés dans l'atmosphère riche et la combustion des gaz mélangés dans l'atmosphère pauvre sont répétées, dans le cas du mécanisme hybride, bien qu'une modification de couple soit générée dans le moteur à combustion interne 1, la facilité de conduite n'est jamais dégradée par la variation de couple du moteur à combustion interne 1, car la batterie 6 est utilisée principalement comme une source d'entraînement moteur pendant le contrôle du fonctionnement en réchauffage du moteur à combustion interne 1. Ainsi, on peut réaliser un contrôle du fonctionnement en réchauffage plus positif, par comparaison avec un véhicule utilisant toujours le moteur à combustion interne comme source d'entraînement en déplacement. Par exemple, lorsqu'on améliore le fonctionnement en réchauffage dans le procédé décrit ci-dessus, il est possible d'améliorer le fonctionnement en réchauffage et de réduire la consommation 18265 doc - 18 avril 2001 31/38 32 2808050 de carburant en utilisant ce qui est dénommé le procédé de coupure de l'alimentation en carburant, dans lequel l'injection de carburant est supprimée dans un cylindre o une atmosphère de gaz mélangé avec excès d'oxygène est générée. Comme autre procédé pour améliorer le réchauffage du catalyseur 14 d'épura- tion des gaz d'échappement, il est possible de maintenir le rapport aircarburant du mélange introduit dans le catalyseur 14 d'épuration des gaz d'échappement à un rapport air-carburant théorique ou idéal et de contrôler la quantité de carburant injectée, de sorte que le rapport aircarburant des gaz mélangés à brûler dans au moins une partie des cylindres soit une atmosphère d'excès de carburant (atmosphère riche) alors que de l'air secondaire est mélangé dans les gaz d'émission à l'amont du catalyseur 14 d'épuration de gaz d'échappement, de façon à générer des gaz d'échap- pement contenant de grandes quantités d'hydrocarbures HC imbrûlés, de CO imbrûlé et de 02. Comme dans ce cas, les gaz d'échappement introduits dans le catalyseur 14 d'épuration des gaz d'échappement contiennent de grandes quantités d'hydrocarbures HC imbrûlés, de CO imbrûlés et de 02, la réaction entre les hydrocarbures HC imbrûlés, le CO imbrûlé et le 02 et la réaction entre HC, CO et NOx dans le cataly- seur 14 d'épuration des gaz d'échappement sont accélérées, de sorte que la vitesse de montée de la température du catalyseur 14 d'épuration des gaz d'échappement est améliorée par la chaleur produite par ces réactions. En outre, comme autre procédé pour activer rapidement le catalyseur 14 d'épuration des gaz d'échappement, il est possible de prévoir le moteur à combustion interne 1 avec un mécanisme de calage variable des soupapes qui soit capable de modifier les instants d'ouverture/fermeture de la soupape d'échappement et de contrôler le mécanisme de calage variable des soupapes, de sorte que l'instant d'ouverture de la soupape d'échappement soit avancé d'une durée prédéterminée lorsque la température du catalyseur 14 d'épuration des gaz d'échappement est infé- rieure à la température d'activation. Dans ce cas, comme la soupape d'échappement est ouverte juste après que les gaz mélangés soient brûlés dans chaque cylindre du moteur à combustion interne 1, la température des gaz d'échappement déchargés de chaque cylindre augmente, de sorte que des gaz d'échappement chauds s'écoulent dans le catalyseur 14 d'épuration des gaz d'échappement. Il en résulte que le catalyseur 14 d'épuration des gaz d'échappement reçoit une grande quantité de chaleur en provenance des gaz d'échap- pement de sorte qu'il atteint rapidement la température d'activation. Comme autre procédé pour réaliser l'activation rapide du catalyseur 14 d'épuration des gaz d'échappement, il est possible de combiner les procédés décrits ci-dessus. Par exemple, il est possible d'augmenter la température des gaz d'échap- 18265.doc - 18 avril 2001 - 32/38 33 2808050 pement s'écoulant dans le catalyseur 14 d'épuration des gaz d'échappement en retar- dant l'instant d'allumage ou en avançant l'instant d'ouverture de la soupape d'échap- pement à la phase initiale du processus de réchauffage et après qu'une durée prédé- terminée se soit écoulée à partir de l'exécution du traitement de réchauffage, la quantité de carburant injectée (et la quantité d'air secondaire) de façon à générer des gaz d'échappement contenant de grandes quantités d'hydrocarbures HC imbrûlés, de CO imbrûlé et de 02. En fait, il est possible de faire monter la température du catalyseur 14 d'épura- tion des gaz d'échappement en faisant monter la température des gaz d'échappement s'écoulant dans le catalyseur 14 d'épuration des gaz d'échappement lorsque ce cataly- seur 14 d'épuration est entièrement dans un état non activé et après que l'émission du catalyseur 14 d'épuration des gaz d'échappement soit entièrement à l'état non activé et après que le catalyseur 14 d'épuration des gaz d'échappement soit partiellement activé, d'obtenir l'activation du catalyseur 14 d'épuration des gaz d'échappement très rapidement en augmentant la température des gaz d'échappement et en améliorant en même temps la réaction du catalyseur 14 d'épuration des gaz d'échappement. A ce moment, l'instant prédéterminé mentionné ci-dessus peut être une valeur fixée à l'avance ou une valeur variable qui est déterminée en fonction de la tempéra- ture du catalyseur lorsque le processus de réchauffage du catalyseur est démarré. En outre, à la place de l'instant prédéterminé, il est possible d'utiliser une quantité d'air d'admission intégré, comptée à partir de l'instant o le processus de réchauffage du catalyseur est démarré. Dans le mode de réalisation représenté, l'appareil est contrôlé par le contrôleur (par exemple l'unité E-ECU 23 et/ou l'unité H-ECU 24) qui est réalisé comme un ordinateur programmé à usage général. L'homme de l'art appréciera que le contrôleur peut être réalisé en utilisant un circuit intégré unique à usage spécial (par exemple un circuit intégré ASIC) présentant une partie de processeur central ou principal pour le contrôle général du niveau de système, et des parties séparées qui sont dédiées à la réalisation de divers calculs spécifiques différents, de fonctions et d'autres processus sous le contrôle de la partie de processeur central. Le contrôleur peut être constitué par une pluralité de circuits ou de dispositifs électroniques (par exemple des circuits électroniques ou logiques câblés de façon fixe tels que des circuits à élément discret, ou des dispositifs logiques programmables, tels que des PLD, des PLA, des PAL ou similaires) intégrés ou autres dédiés de façon séparée ou programmable. Le contrô- leur peut être réalisé en utilisant un ordinateur d'usage général programmé de façon appropriée, par exemple un microprocesseur, un microcontrôleur ou d'autres disposi- tifs de processeurs (CPU ou MPU), que ce soit seuls ou en coopération avec un ou plusieurs dispositifs périphériques de traitement de données et de signal (par exemple 18265 doc - 18 awil 2001 - 33/38 34 2808050 un circuit intégré). En général, un dispositif ou un ensemble quelconque de disposi- tifs sur lequel une machine d'état finie capable de mettre en oeuvre les procédures décrites ci-après, peut être utilisé comme contrôleur. Une architecture de traitement répartie peut être utilisée pour obtenir la capa- cité et la vitesse maximales de traitement données/signal. Alors que l'invention a été décrite en référence à des modes de réalisation préférés, on doit comprendre que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisa- tion ou structures préférées. Au contraire, l'invention est susceptible de couvrir de nombreuses modifications et agencements équivalents. En outre, alors que les divers éléments des modes de réalisation préférés sont représentés dans diverses configura- tions et combinaisons qui sont citées à titre d'exemples, d'autres combinaisons et configurations incluant un plus ou moins grand nombre d'éléments unitaires ou un seul élément sont également compris dans l'esprit et la portée de l'invention. 18265 doc - 18 avril 2001 - 34/38 REVENDICATIONS 1. Unité de contrôle de moteur à combustion interne pour un véhicule hybride, caractérisée en ce qu'elle comporte: - un mécanisme hybride qui entraîne le véhicule en utilisant sélectivement la puissance du moteur à combustion interne (1) et la puissance d'un moteur électrique (2); et - un contrôleur (23, 24) qui entraîne le véhicule avec la puissance dudit moteur électrique (2) comme puissance motrice principale, et qui contrôle ledit mécanisme hybride de façon à réchauffer ledit moteur à combustion interne (1), tandis que ledit contrôleur (23, 24) interdit le fonctionnement en réchauffage dudit moteur à combustion interne (1) si au moins l'une des conditions suivantes: (a) la puissance de sortie de moteur à combustion demandée audit moteur à combustion interne (1) est supérieure à une puissance de sortie pré- déterminée, et (b) le degré d'ouverture d'accélérateur est supérieur à un degré d'ouverture prédéterminé, est satisfaite lorsque ledit moteur à combustion interne (1) est en cours de réchauf- fage. 2. Unité de contrôle de moteur à combustion interne selon la revendica- tion 1, caractérisée en ce que le contrôleur (23, 24) fait passer l'état de fonctionne- ment du moteur à combustion interne (1) d'un état de fonctionnement de réchauffage à un autre état de fonctionnement si au moins l'une des conditions est satisfaite. 3. Unité de contrôle de moteur à combustion interne selon la revendica- tion 2, caractérisée en ce que l'autre état de fonctionnement est un état pour fournir en sortie une puissance fonction de la puissance de sortie demandée de moteur à combustion. 4. Unité de contrôle de moteur à combustion interne selon la revendica- tion 2 ou 3, caractérisée en ce que le contrôleur (23, 24) estime l'instant de modifica- tion de l'état de fonctionnement de réchauffage à un état de fonctionnement prédé- terminé; et fait passer l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne (1) progressivement de l'état de fonctionnement de réchauffage à l'état de fonctionne- ment prédéterminé avant l'instant de modification estimé. 18265 doc - 7 août 2001 - 35/38 5. Unité de contrôle de moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la puissance prédétermi- née est la puissance maximale générée par le moteur à combustion interne dans l'état de fonctionnement de réchauffage. 6. Procédé de contrôle d'une unité de moteur à combustion interne d'un véhicule hybride qui comporte un mécanisme hybride qui entraîne le véhicule hybride en utilisant sélectivement la puissance du moteur à combustion interne (1) et la puissance d'un moteur électrique (2), le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend l'étape consistant à interdire (S214, S217) le fonctionnement en réchauf- fage du moteur à combustion interne (1) si au moins l'une des conditions suivantes: (a) la puissance de sortie de moteur à combustion demandée audit moteur à combustion interne (1) est supérieure à une puissance de sortie pré- déterminée; et (b) le degré d'ouverture de l'accélérateur est supérieur à un degré d'ouver- ture prédéterminé, est satisfaite lorsque ledit moteur à combustion interne est en cours de réchauffage. 7. Procédé de contrôle d'un moteur à combustion interne selon la reven- dication 6, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'étape consistant à modifier l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne (1) de l'état de fonctionne- ment de réchauffage à un autre état de fonctionnement si au moins l'une des condi- tions est satisfaite. 8. Procédé de contrôle d'un moteur à combustion interne selon la reven- dication 7, caractérisé en ce que l'autre état de fonctionnement est un état pour fournir en sortie une puissance fonction de la puissance demandée de moteur à combustion. 9. Procédé de contrôle d'un moteur à combustion interne selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes consistant: - à estimer l'instant pour faire passer l'état de fonctionnement de l'état de fonctionnement de réchauffage à un état de fonctionnement prédéterminé; et - à modifier l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne progressivement de l'état de fonctionnement de réchauffage à l'état de fonctionnement prédéterminé avant l'instant estimé de modification. 18265 doc - 7 août 2001 - 36/38 37 2808050 10. Procédé de contrôle d'un moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que la puissance de sortie pré- déterminée est la puissance de sortie maximale générée par le moteur à combustion interne (1) dans l'état de fonctionnement de réchauffage. 182655doc - ai2001 - 3738 18265doc - 18 awili 2001 - 37/38