FR2947790A1 - Hybrid vehicle managing method, involves operating internal combustion engine with predefined load to heat catalyst for cold-starting of engine, and assisting electric motor for driving hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
1 Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé de gestion d'un véhicule hybride comportant une installation d'entraînement à au moins deux unités d'entraînement différentes, les unités d'entraînement comprenant au moins un moteur électrique et au moins un moteur à combustion interne équipé d'un catalyseur. L'invention concerne également une installation d'entraînement d'un véhicule hybride, comportant au moins deux unités d'en-traînement différentes, et une installation de commande, les unités d'entraînement se composant d'au moins un moteur électrique et d'au moins un moteur à combustion interne avec un catalyseur, et l'installation de commande, gère au moins l'une des unités d'entraînement selon l'état de fonctionnement du véhicule hybride. Etat de la technique Dans le cas de véhicules traditionnels équipés d'un moteur à combustion (encore appelé moteur à combustion interne) pour le premier démarrage du moteur, c'est-à-dire du moteur à combustion in-terne froid, se fait par un moyen d'entraînement. Cela signifie qu'un démarreur entraîne le moteur à combustion interne jusqu'à sa vitesse de rotation de démarrage pour que le moteur à combustion interne dé-marre. Directement après le démarrage du moteur à combustion in-terne, le catalyseur associé, chauffe. Cela se fait notamment très rapidement au ralenti, de sorte que le catalyseur atteint très rapidement sa température de conversion nécessaire. Le ralenti est la conséquence de ce qu'en général le conducteur laisse à l'arrêt le véhicule directement après son démarrage, et passe d'abord par exemple un rapport de vitesses, installe la ceinture de sécurité ou effectue des manoeuvres de ce type. Dans le cas d'un véhicule hybride connu, dont l'installa- tion d'entraînement comporte comme unités d'entraînement ou unités motrices, au moins un moteur électrique et au moins un moteur à combustion interne équipé d'un catalyseur, si le démarrage se faisait uniquement par les moyens électriques (par exemple si la batterie est bien chargée et pour une température extérieure appropriée, par exemple 20°C) sans le démarrage du moteur à combustion interne, le catalyseur FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method of managing a hybrid vehicle comprising a drive installation to at least two different drive units, the drive units comprising at least one electric motor and at least one internal combustion engine equipped with a catalyst. The invention also relates to a drive installation of a hybrid vehicle, comprising at least two different drive units, and a control installation, the drive units consisting of at least one electric motor and at least one internal combustion engine with a catalyst, and the control installation, manages at least one of the drive units according to the operating state of the hybrid vehicle. State of the art In the case of conventional vehicles equipped with a combustion engine (also called internal combustion engine) for the first start of the engine, that is to say the cold in-line combustion engine, is made by a driving means. This means that a starter drives the internal combustion engine to its starting rotational speed for the internal combustion engine to start. Directly after starting the internal combustion engine, the associated catalyst heats up. This is particularly fast idling, so that the catalyst reaches very quickly its necessary conversion temperature. The idling is the consequence of the fact that in general the driver leaves the vehicle at a standstill directly after starting, and for example first passes a gear ratio, installs the seat belt or performs maneuvers of this type. In the case of a known hybrid vehicle, the drive unit of which comprises drive units or drive units, at least one electric motor and at least one internal combustion engine equipped with a catalyst, if the starting was only by electrical means (eg if the battery is well charged and for an appropriate outdoor temperature, for example 20 ° C) without the start of the internal combustion engine, the catalyst
2 ne chaufferait pas. Si un appareil de commande associé à l'installation d'entraînement constate que par suite de différentes manoeuvres (par exemple en cas de demande d'accélération par le conducteur), un couple élevé est demandé au système d'entraînement au cours du dé- marrage électrique, il est certes nécessaire de lancer le moteur à combustion interne pour que celui-ci participe immédiatement à la forte demande de couple. Ainsi, le moteur à combustion interne ne fonctionnerait pas en mode de ralenti, même seulement pendant une courte période, mais participerait immédiatement à l'entraînement du véhicule hybride, de sorte que le catalyseur n'est pas encore chaud et n'a pas encore atteint sa température de conversion, si bien qu'il y aurait émission d'une quantité incontrôlée de produits polluants des gaz d'échappement vers l'environnement du véhicule hybride. C'est pourquoi, les installations de commande connues des véhicules hybrides, interdisent un démarrage purement électrique dans le cas d'un moteur à combustion interne encore froid. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un pro-cédé et une installation de gestion d'un véhicule hybride permettant le démarrage purement électrique du véhicule même si le moteur à combustion interne est froid. Exposé et avantages de l'invention A cet effet l'invention concerne un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que pour le démarrage du moteur à combustion interne, froid, on fait fonctionner celui-ci avec une charge prédéfinie, déterminée, pour chauffer le catalyseur et on l'assiste par le moteur électrique pour entraîner le véhicule hybride. Le démarrage du moteur à combustion interne peut se faire avant le démarrage du véhicule hybride, avec celui-ci ou après celui-ci. Le démarrage du moteur à combustion interne se fera notamment si le couple fourni par le moteur à combustion interne est nécessaire pour entraîner le véhicule hybride, c'est-à-dire pour répondre à une forte demande de couple. Pendant que le catalyseur chauffe, le moteur à combustion interne fonctionne toujours sous une charge dé- 2 would not heat up. If a control device associated with the drive system finds that as a result of different maneuvers (for example in the case of driver acceleration request), a high torque is requested from the drive system during the trip. electrical marching, it is certainly necessary to start the internal combustion engine so that it immediately participates in the high torque demand. Thus, the internal combustion engine would not operate in idle mode, even only for a short time, but would immediately participate in the training of the hybrid vehicle, so that the catalyst is not yet hot and has not yet It reaches its conversion temperature, so that an uncontrolled quantity of exhaust gas pollutants would be emitted to the environment of the hybrid vehicle. Therefore, known control systems of hybrid vehicles, prohibit a purely electric start in the case of an internal combustion engine still cold. OBJECT OF THE INVENTION The object of the present invention is to develop a method and installation for managing a hybrid vehicle enabling the vehicle to be started purely electrically even if the internal combustion engine is cold. DESCRIPTION AND ADVANTAGES OF THE INVENTION To this end, the invention relates to a method of the type defined above, characterized in that for starting the cold internal combustion engine, the latter is operated with a predefined load, determined , to heat the catalyst and is assisted by the electric motor to drive the hybrid vehicle. The internal combustion engine can be started before starting the hybrid vehicle with or after it. The internal combustion engine will be started in particular if the torque provided by the internal combustion engine is necessary to drive the hybrid vehicle, that is to say to meet a strong torque demand. While the catalyst is heating up, the internal combustion engine still operates under a load of
3 terminée. Cela signifie qu'il faut comparer l'écart entre le couple nécessaire à l'entraînement du véhicule hybride et le couple moteur réglé instantanément pour l'unité d'entraînement pour compenser l'écart par le moteur électrique. Ainsi, la dynamique du couple sera assurée par le moteur électrique. Cela signifie que pour une augmentation demandée du couple, le moteur électrique devra fournir un couple plus important alors que si le couple d'entraînement, demandé, descendait en dessous du couple fourni par le moteur à combustion interne, celui-ci fournirait un couple tel que la charge correspond à la charge déterminée et le moteur à combustion interne fonctionnerait notamment dans un état analogue au mode de ralenti. Ainsi, même pendant le chauffage du catalyseur, l'installation d'entraînement fonctionnera de façon qu'indépendamment des autres conditions requises, les conditions posées au moteur électrique ne seront, le cas échéant, pas autorisées ou ne le se- 15 ront que de manière limitée. Bien plus, on poursuit toujours l'objectif consistant à faire fonctionner le moteur à combustion interne pour tout d'abord chauffer le catalyseur à sa température de conversion. Dès que cette condition est remplie, le moteur à combustion interne pourra assurer ses autres fonctions. Il s'agit notamment de l'entraînement du vé- 20 hicule hybride ainsi que de l'entraînement d'équipements auxiliaires du véhicule hybride. Ainsi, selon l'invention, il est prévu que pendant le chauffage du catalyseur, le moteur à combustion interne fonctionne à une charge constante, en particulier en utilisant le moteur électrique. 25 Comme le point de fonctionnement effectif du moteur à combustion in-terne diffère du point de fonctionnement que l'on aurait pour le mode de fonctionnement normal, c'est-à-dire après le chauffage, la procédure décrite sera appelée "décalage du point de fonctionnement" du moteur à combustion interne. La gestion du moteur à combustion interne à un 30 certain point de fonctionnement (c'est-à-dire sous la charge définie), a l'avantage de pouvoir terminer relativement rapidement le chauffage du catalyseur et ainsi on n'augmentera pas l'émission de matières polluantes au cours de cette phase. Selon un développement de l'invention, on fait fonction- 35 ner le moteur à combustion interne ensuite en mode de ralenti pour 3 completed. This means that the difference between the torque needed to drive the hybrid vehicle and the instantaneously adjusted engine torque for the drive unit must be compared to compensate for the difference by the electric motor. Thus, the dynamics of the torque will be ensured by the electric motor. This means that for a requested increase in torque, the electric motor will have to provide a larger torque whereas if the driving torque, requested, falls below the torque provided by the internal combustion engine, it would provide such a torque. that the load corresponds to the determined load and the internal combustion engine would operate in particular in a state similar to the idle mode. Thus, even during the heating of the catalyst, the drive installation will operate in such a way that, independently of the other required conditions, the conditions imposed on the electric motor will, if necessary, not be authorized or will be limited to limited way. Still further, the goal of operating the internal combustion engine is still to first heat the catalyst to its conversion temperature. Once this condition is fulfilled, the internal combustion engine can perform its other functions. These include the hybrid vehicle drive as well as the auxiliary equipment drive of the hybrid vehicle. Thus, according to the invention, it is provided that during heating of the catalyst, the internal combustion engine operates at a constant load, in particular using the electric motor. Since the effective operating point of the internal combustion engine differs from the operating point that would be used for the normal operating mode, i.e. after heating, the procedure described will be referred to as "offset. operating point "of the internal combustion engine. The management of the internal combustion engine at a certain operating point (i.e. under the defined load) has the advantage of being able to terminate the heating of the catalyst relatively quickly and thus it will not be increased. emission of pollutants during this phase. According to a development of the invention, the internal combustion engine is then operated in idle mode for
4 continuer le chauffage du catalyseur. Si le couple d'entraînement ou couple moteur nécessaire pour entraîner le véhicule hybride, devait être inférieur au couple que peut fournir le moteur électrique, si d'autres conditions aux limites sont remplies, on fera fonctionner le moteur à combustion interne en mode de ralenti. Pendant ce fonctionnement en mode de ralenti, le chauffage du catalyseur se poursuivra jusqu'à ce que celui-ci ait atteint sa température de conversion. Comme autres conditions aux limites, il y a par exemple le niveau des batteries du véhicule hybride ou de l'unité d'entraînement. La gestion du moteur à combustion interne en mode de ralenti peut évidemment ne se faire que si les batteries ont une charge suffisante pour continuer d'entraîner le véhicule hybride à l'aide du moteur électrique. La poursuite du chauffage peut être par exemple nécessaire à cause du processus de vieillissement du catalyseur, car dans ce cas, le catalyseur ne chauffe pas suffisamment rapidement jusqu'à sa température de conversion. Selon un développement de l'invention, le chauffage et/ou la poursuite du chauffage du catalyseur s'influencent par la vitesse de rotation et/ou l'angle d'allumage et/ou la durée de fonctionne-ment du moteur à combustion interne et/ou la charge prédéfinie donnée. On peut par exemple commander et/ou réguler l'influence. Les paramètres évoqués sont réglés de façon que le catalyseur atteigne aussi rapidement que possible sa température de conversion. Par la vitesse de rotation, on peut influencer le remplissage en air ou la masse des gaz d'échappement du moteur à combustion interne. De même, sont impor- tants, l'angle d'allumage et la durée de chauffage et aussi la durée de fonctionnement du moteur à combustion interne lors du chauffage du catalyseur. En entraînant le véhicule hybride à la fois avec le moteur à combustion interne et avec le moteur électrique et en gérant le fonctionnement du moteur à combustion interne sous une charge prédéfi- nie, donnée, on peut créer les mêmes conditions aux limites (c'est-à-dire charge d'air, angle d'allumage, durée de chauffage ou conditions analogues), que pour un véhicule traditionnel dans lequel le chauffage du catalyseur se fait en mode de ralenti. En plus des paramètres disponibles pour des véhicules traditionnels, dans le procédé présenté ici, on peut également influencer la charge que doit fournir le moteur à combustion interne pendant le chauffage du catalyseur. Selon un développement de l'invention, le moteur à combustion interne démarre dès que le couple nécessaire à l'entraînement 5 du véhicule hybride dépasse une valeur de consigne. Ainsi, contraire-ment à l'état de la technique, le moteur à combustion interne sera dé-marré au début du fonctionnement du véhicule hybride. Bien plus, pour les conditions aux limites présentes ici (par exemple un niveau de batterie suffisant), le véhicule hybride sera tout d'abord entraîné uni- quement par le moteur électrique. Le moteur à combustion interne ne sera démarré que lorsque les conditions aux limites évoquées ci-dessus, le rendent nécessaire (par exemple pour un démarrage avec une batterie de niveau trop faible) ou dès que le couple moteur demandé dépasse la valeur de consigne. La valeur de consigne peut être par exemple le couple que peut fournir le moteur électrique. Habituellement, la valeur de consigne est choisie inférieure à ce couple, car il faut toujours laisser une réserve utilisable pour démarrer le moteur à combustion interne. Selon un développement de l'invention, la valeur de con-signe est inférieure ou égale au couple maximum du moteur électrique. 4 Continue heating the catalyst. If the driving torque or engine torque required to drive the hybrid vehicle should be less than the torque that the electric motor can provide, if other boundary conditions are met, the internal combustion engine will be operated in idle mode. . During idle mode operation, catalyst heating will continue until the catalyst has reached its conversion temperature. As other boundary conditions, there is for example the level of the batteries of the hybrid vehicle or the drive unit. The management of the internal combustion engine in idle mode can obviously be done only if the batteries have a sufficient load to continue to drive the hybrid vehicle with the electric motor. Further heating may be required, for example, because of the aging process of the catalyst, since in this case the catalyst does not heat sufficiently rapidly to its conversion temperature. According to a development of the invention, the heating and / or the further heating of the catalyst are influenced by the rotational speed and / or the ignition angle and / or the operating time of the internal combustion engine. and / or the given predefined load. For example, it is possible to control and / or regulate the influence. The parameters mentioned are adjusted so that the catalyst reaches its conversion temperature as quickly as possible. By the speed of rotation, it is possible to influence the air filling or the mass of the exhaust gases of the internal combustion engine. Likewise, the ignition angle and the heating time and also the operating time of the internal combustion engine during heating of the catalyst are important. By driving the hybrid vehicle with both the internal combustion engine and the electric motor and managing the operation of the internal combustion engine under a given predetermined load, the same boundary conditions can be created (this is ie air charge, ignition angle, heating time or similar conditions), as for a conventional vehicle in which the catalyst heating is in idle mode. In addition to the parameters available for conventional vehicles, in the process presented here, one can also influence the load that the internal combustion engine must provide during the heating of the catalyst. According to a development of the invention, the internal combustion engine starts as soon as the torque required for driving the hybrid vehicle exceeds a set value. Thus, contrary to the state of the art, the internal combustion engine will be started at the beginning of operation of the hybrid vehicle. Moreover, for the boundary conditions present here (for example, a sufficient battery level), the hybrid vehicle will first be driven solely by the electric motor. The internal combustion engine will only be started when the above-mentioned boundary conditions make it necessary (eg for starting with a low level battery) or when the requested motor torque exceeds the setpoint. The set value can be for example the torque that the electric motor can provide. Usually, the setpoint is chosen lower than this torque, because it is always necessary to leave a reserve usable to start the internal combustion engine. According to a development of the invention, the con-sign value is less than or equal to the maximum torque of the electric motor.
La nécessité d'une telle procédure a déjà été décrite ci-dessus. Habituellement, on utilise le couple de réserve du moteur électrique pour dé-marrer le moteur à combustion interne, pour une certaine valeur de consigne. Mais on peut également appliquer d'autres considérations pour fixer la valeur de consigne. Par exemple, on peut fixer la valeur de consigne pour garantir une certaine distance de parcours au véhicule hybride avec le seul entraînement électrique. Selon un développement de l'invention, le démarrage du moteur à combustion interne se fait en le lançant par le démarreur ou par un démarrage avec patinage à l'aide du moteur électrique. Dans le premier cas, il est prévu un démarreur distinct pour lancer le moteur à combustion interne. Le démarreur peut être alimenté en énergie électrique à partir des batteries du véhicule hybride, comme cela est le cas du moteur électrique. Dans le cas du démarrage avec patinage, le moteur à combustion interne est entraîné par le moteur électrique par l'in- termédiaire d'un embrayage. Le moteur à combustion interne est ainsi The need for such a procedure has already been described above. Usually, the reserve torque of the electric motor is used to start the internal combustion engine for a certain setpoint value. But we can also apply other considerations to set the set value. For example, it is possible to set the setpoint to guarantee a certain distance of travel to the hybrid vehicle with only the electric drive. According to a development of the invention, the starting of the internal combustion engine is done by launching it by the starter or a start with slip using the electric motor. In the first case, a separate starter is provided to start the internal combustion engine. The starter can be supplied with electrical energy from the batteries of the hybrid vehicle, as is the case of the electric motor. In the case of start with slippage, the internal combustion engine is driven by the electric motor via a clutch. The internal combustion engine is thus
6 lancé par le moteur électrique jusqu'à la vitesse de rotation souhaitée c'est-à-dire qu'il est tiré jusqu'à cette vitesse. Cela peut se faire en embrayant complètement l'embrayage entre le moteur à combustion in-terne et le moteur électrique ou selon les conditions de fonctionnement, cela peut se faire avec un embrayage fonctionnant en mode de patinage. Selon un développement de l'invention, le moteur à combustion interne est couplé au moteur électrique pour son démarrage, lorsque le moteur électrique est à une vitesse de rotation de l'ordre de 300 à 600 T/min, et notamment de l'ordre de 400 à 500 T/min. L'em- brayage entre le moteur à combustion interne et le moteur électrique pourra alors fonctionner avec patinage pour atteindre cette vitesse de rotation. Les vitesses de rotation indiquées sont significativement au-dessus de la vitesse de rotation connue, assurée par un démarrage dans les installations actuellement connues et elles constituent un ex- cellent compromis entre l'utilisation de l'énergie, le comportement des gaz d'échappement et/ou le comportement au démarrage du moteur à combustion interne. Notamment, dans le cas d'un véhicule hybride à structure hybride parallèle, la condition est que le moteur électrique d'entraînement soit au moins la vitesse de rotation de démarrage re- quise ou la dépasse. En général, cette condition est satisfaite car sinon le véhicule hybride ne pourrait être entraîné uniquement à l'aide du moteur électrique. Si le moteur à combustion interne doit être lancé pendant que le véhicule hybride est à l'arrêt et que la vitesse de rotation du moteur électrique est faible, on peut augmenter explicitement la vitesse de rotation du moteur électrique pour démarrer le moteur à combustion interne. L'invention concerne également une installation d'entraînement d'un véhicule hybride, comme celle définie ci-dessus pour la mise en oeuvre du procédé tel que précisé, cette installation étant carac- térisée en ce que pour le démarrage du moteur à combustion interne, froid, l'installation de commande chauffe le catalyseur en faisant fonctionner le moteur avec une charge prédéfinie, déterminée, et le moteur électrique assiste le moteur à combustion interne pour en- traîner le véhicule hybride. 6 launched by the electric motor until the desired rotational speed that is to say it is pulled up to this speed. This can be done by fully engaging the clutch between the internal combustion engine and the electric motor or depending on the operating conditions, this can be done with a clutch operating in slip mode. According to a development of the invention, the internal combustion engine is coupled to the electric motor for its start, when the electric motor is at a rotation speed of the order of 300 to 600 T / min, and in particular of the order from 400 to 500 rpm. The clutch between the internal combustion engine and the electric motor can then operate with slipping to achieve this rotational speed. The rotational speeds indicated are significantly above the known rotational speed, ensured by a start in the currently known plants and they constitute an excellent compromise between the use of energy, the behavior of the exhaust gases. and / or the starting behavior of the internal combustion engine. In particular, in the case of a hybrid hybrid structure hybrid vehicle, the condition is that the electric drive motor is at least the required startup rotation speed or exceeds it. In general, this condition is satisfied because otherwise the hybrid vehicle could be driven only with the electric motor. If the internal combustion engine is to be started while the hybrid vehicle is stationary and the rotational speed of the electric motor is low, the rotational speed of the electric motor can be explicitly increased to start the internal combustion engine. The invention also relates to a drive installation of a hybrid vehicle, such as that defined above for carrying out the method as specified, this installation being characterized in that for starting the internal combustion engine In the cold, the control plant heats the catalyst by operating the engine with a predefined, determined load, and the electric motor assists the internal combustion engine to drive the hybrid vehicle.
7 La charge déterminée est maintenue constante, notamment pendant le chauffage du catalyseur. Mais on peut également envisager que pour optimiser le chauffage du catalyseur, on décrit une courbe de charge, c'est-à-dire que l'on applique une charge variable en fonction du temps au moteur à combustion interne. La charge déterminée se prédéfinit, ce qui signifie qu'elle est par exemple inscrite en mémoire au préalable dans l'installation de commande ou qu'elle est fixée par l'état de fonctionnement du véhicule hybride. Pour la gestion de l'installation d'entraînement, il est prévu que pour le démarrage d'un moteur à combustion interne froid, dans le cas d'un premier démarrage du véhicule hybride, l'installation de commande agit au moins sur le moteur électrique pour assurer au moins un démarrage électrique du véhicule hybride et avant, pendant ou après le démarrage du moteur à combustion interne, l'installation de commande fait fonctionner celui-ci pour chauffer le catalyseur, le moteur électrique assistant le moteur à combustion interne pour entraîner le véhicule hybride. Pendant le chauffage du catalyseur, le moteur à combustion interne fonctionne pour assurer rapidement un chauffage optimum, rapide. Dans ce con-texte, cela ne doit toutefois pas être interprété comme signifiant que dans ce mode de fonctionnement il y a "également" chauffage du catalyseur, alors qu'en principe il y a d'autres objectifs totalement différents. Selon un développement de l'invention, les unités d'en-traînement correspondent à un montage hybride en parallèle. Cela signifie qu'il y a un embrayage de coupure entre le moteur électrique et le moteur à combustion interne. Cet embrayage de coupure permet de faire fonctionner le véhicule hybride dans les différents modes de fonctionnement suivants : un mode de fonctionnement purement électrique, un mode de fonctionnement avec récupération sans le couple de traînée du moteur à combustion interne. Le moteur électrique est relié à la ligne de transmission du véhicule hybride sur le côté opposé à celui du moteur à combustion interne. Lorsque l'embrayage de coupure est ou-vert, on peut également circuler uniquement avec le moteur électrique ou utiliser en plus le moteur à combustion interne. Selon un développement de l'invention, le moteur à com- bustion interne est relié au moteur électrique par un embrayage de The determined load is kept constant, especially during the heating of the catalyst. But it can also be envisaged that to optimize the heating of the catalyst, a load curve is described, that is to say that a variable load is applied as a function of time to the internal combustion engine. The determined load is predefined, which means that it is for example stored in memory in the control system beforehand or that it is fixed by the operating state of the hybrid vehicle. For the management of the drive installation, it is expected that for the start of a cold internal combustion engine, in the case of a first start of the hybrid vehicle, the control installation acts at least on the engine electrical power to ensure at least one electric start of the hybrid vehicle and before, during or after the start of the internal combustion engine, the control facility operates it to heat the catalyst, the electric motor assisting the internal combustion engine to train the hybrid vehicle. During the heating of the catalyst, the internal combustion engine operates to rapidly provide optimum, rapid heating. In this context, however, this should not be interpreted to mean that in this mode of operation there is "also" heating of the catalyst, whereas in principle there are other totally different objectives. According to a development of the invention, the trailing units correspond to a hybrid assembly in parallel. This means that there is a clutch cutoff between the electric motor and the internal combustion engine. This clutch cutoff makes it possible to operate the hybrid vehicle in the following different modes of operation: a purely electric operating mode, an operating mode with recovery without the drag torque of the internal combustion engine. The electric motor is connected to the transmission line of the hybrid vehicle on the side opposite to that of the internal combustion engine. When the cutoff clutch is green, it is also possible to run only with the electric motor or to additionally use the internal combustion engine. According to a development of the invention, the internal combustion engine is connected to the electric motor by a clutch of
8 coupure et le moteur électrique est relié par un embrayage de démarrage à la ligne de transmission du véhicule hybride. L'installation de commande est en mesure de commander l'embrayage de coupure et/ ou l'embrayage de démarrage ce qui se fait en tenant compte du principe de l'invention. Un développement de l'invention prévoit que la ligne de transmission comporte une boîte de vitesses et au moins une roue motrice du véhicule hybride. La boîte de vitesses permet de réduire la vitesse de rotation du moteur électrique et/ou du moteur à combustion interne et d'agir sur la roue motrice du véhicule hybride. Un développement de l'invention prévoit au moins deux roues motrices pour le véhicule hybride et un différentiel entre les roues motrices et la transmission. Selon un développement de l'invention, l'installation de commande agit sur l'embrayage de coupure et/ou l'embrayage de démarrage. Dessins La présente invention sera décrite ci-après à l'aide d'exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 montre une installation d'entraînement sous la forme d'un entraînement hybride en parallèle d'un véhicule hybride non représenté de manière détaillée, et - la figure 2 montre à titre d'exemple, une courbe de vitesse du véhi- cule hybride en fonction du temps. Description de modes de réalisation de l'invention La figure 1 montre une installation d'entraînement 1 d'un véhicule hybride non détaillé. L'installation d'entraînement 1 est un montage hybride parallèle 2 comportant deux unités d'entraînement ou unités motrices 3, 4, différentes, ainsi qu'une boîte de vitesses 5, un différentiel 6 et des roues motrices 7 servant à l'entraînement du véhicule hybride. L'unité d'entraînement 3 se présente sous la forme d'un moteur à combustion interne 8 dont la conduite des gaz d'échappement non détaillée est équipée d'un catalyseur 9. L'unité d'entraînement 4 est 8 cutoff and the electric motor is connected by a starter clutch to the transmission line of the hybrid vehicle. The control system is able to control the clutch cutoff and / or the start clutch which is done taking into account the principle of the invention. A development of the invention provides that the transmission line comprises a gearbox and at least one driving wheel of the hybrid vehicle. The gearbox makes it possible to reduce the rotational speed of the electric motor and / or the internal combustion engine and to act on the driving wheel of the hybrid vehicle. A development of the invention provides at least two drive wheels for the hybrid vehicle and a differential between the driving wheels and the transmission. According to a development of the invention, the control system acts on the clutch cutoff and / or the start clutch. Drawings The present invention will be described hereinafter with the aid of exemplary embodiments shown in the accompanying drawings in which: - Figure 1 shows a drive installation in the form of a hybrid drive in parallel with a vehicle hybrid, not shown in detail, and - Figure 2 shows by way of example, a speed curve of the hybrid vehicle as a function of time. DESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION FIG. 1 shows a drive installation 1 of a non-detailed hybrid vehicle. The drive installation 1 is a parallel hybrid assembly 2 comprising two different drive units or motor units 3, 4, as well as a gearbox 5, a differential 6 and drive wheels 7 used for training. of the hybrid vehicle. The drive unit 3 is in the form of an internal combustion engine 8 whose non-detailed exhaust pipe is equipped with a catalyst 9. The drive unit 4 is
9 constituée par un moteur électrique. Un embrayage de coupure 11 est prévu entre le moteur à combustion interne 8 et le moteur électrique 10, un embrayage de démarrage 12 sépare le moteur électrique et la boîte de vitesses 5. Le véhicule hybride comporte également une instal- lation de commande 13, notamment sous la forme d'un appareil de commande électronique commandant et/ou régulant le fonctionnement du moteur à combustion interne 8, du moteur électrique 10, de l'embrayage de coupure 11 et/ ou de l'embrayage de démarrage 12 ainsi que le cas échéant celui d'autres composants du véhicule hybride. 9 constituted by an electric motor. A clutch 11 is provided between the internal combustion engine 8 and the electric motor 10, a starting clutch 12 separates the electric motor and the gearbox 5. The hybrid vehicle also comprises a control installation 13, in particular in the form of an electronic control device controlling and / or regulating the operation of the internal combustion engine 8, the electric motor 10, the clutch 11 and / or the starting clutch 12 and the case appropriate for other components of the hybrid vehicle.
L'installation de commande 13 permet un premier démarrage du véhicule hybride de la manière suivante ; l'expression "premier démarrage", signifie le démarrage du véhicule hybride dont le moteur à combustion interne 8 est froid, cela signifie que le catalyseur 9 n'est pas encore à sa température de fonctionnement. Pour cette raison, le catalyseur 9 n'a pas encore atteint sa température de conversion et ne peut traiter les gaz d'échappement émis par le moteur à combustion interne 8, il évacue simplement les produits polluants contenus dans les gaz d'échappement vers l'environnement du véhicule hybride. Si maintenant on effectue le premier démarrage évoqué ci-dessus, pendant ou après le démarrage (dans le présent exemple de réalisation), on aura tout d'abord un démarrage purement électrique par le moteur électrique 10 et en fermant au moins brièvement et au moins partiellement l'embrayage de coupure 11, on entraîne le moteur à combustion interne 8 par le moteur électrique 10 jusqu'à une certaine vitesse de rotation de démarrage. La vitesse de rotation de démarrage appropriée, est une vitesse de rotation de 400 à 500 T/min. La fermeture complète de l'embrayage de coupure 11 n'est nécessaire que lorsque le moteur électrique 10 est à la vitesse de rotation indiquée. Si ce dernier, a une vitesse de rotation plus élevée, on ne ferme l'embrayage de coupure 11 que jusqu'à atteindre la vitesse de rotation de démarrage indiquée, par un mode d'entraînement avec patinage. Ensuite, on fait fonctionner le moteur à combustion in-terne 8 pour lui appliquer une charge prédéfinie, déterminée. En même temps l'embrayage de coupure 11 est au moins partiellement fermé pour que le moteur à combustion interne 8 assiste le moteur électrique The control installation 13 allows a first start of the hybrid vehicle as follows; the term "first start" means starting the hybrid vehicle whose internal combustion engine 8 is cold, this means that the catalyst 9 is not yet at its operating temperature. For this reason, the catalyst 9 has not yet reached its conversion temperature and can not treat the exhaust gas emitted by the internal combustion engine 8, it simply evacuates the pollutants contained in the exhaust gas to the exhaust gas. environment of the hybrid vehicle. If now the first start mentioned above, during or after starting is carried out (in the present embodiment), it will first be a purely electric start by the electric motor 10 and closing at least briefly and at least partially the cutoff clutch 11, the internal combustion engine 8 is driven by the electric motor 10 to a certain starting speed. The appropriate starting rotation speed is a rotational speed of 400 to 500 rpm. The complete closing of the clutch 11 is necessary only when the electric motor 10 is at the indicated rotational speed. If the latter has a higher rotational speed, the clutch 11 is only closed until the indicated starting rotational speed is reached by a slip drive mode. Then, the internal combustion engine 8 is operated to apply a predefined load, determined. At the same time the clutch 11 is at least partially closed for the internal combustion engine 8 to assist the electric motor
10 10 pour entraîner le véhicule hybride. Dans ce contexte, on influence la vitesse de rotation, l'angle d'allumage, la durée de fonctionnement et/ou la charge prédéfinie du moteur à combustion interne 8 de façon que le chauffage du catalyseur 9, se fasse aussi rapidement ou aussi efficace- ment que possible. Pendant le mode de déplacement du véhicule hybride, le moteur électrique 10 est commandé par l'installation de commande 13 pour que le moteur à combustion interne 8 reçoive toujours régulièrement une charge constante même s'il doit fournir différents couples moteur pour entraîner le véhicule hybride. Le couple moteur est influencé par exemple par une demande du conducteur du véhicule hybride. Une telle demande ou souhait du conducteur correspond par exemple à un enfoncement plus fort de la pédale d'accélérateur. Pendant le chauffage du catalyseur 9, seul le moteur électrique 10 répond à la demande du conducteur et non le moteur à combustion in- terne 8, pour toujours faire fonctionner celui-ci en dessous de la charge déterminée et de pouvoir ainsi chauffer de manière optimale le catalyseur 9. En option, on peut prévoir que le moteur à combustion interne 8 chauffe également l'habitacle du véhicule par la chaleur qu'il dégage. Alors que le moteur électrique 10, notamment dans le cas d'un montage hybride parallèle 2 selon l'exemple de réalisation présenté, as-sure l'entraînement du véhicule, le moteur à combustion interne fonctionnera indépendamment de la vitesse de rotation du moteur électrique 10 ou de la ligne de transmission et notamment il sera régulé en vitesse de rotation; les vitesses de rotation du moteur à combustion interne 8 se situent par exemple dans une plage comprise entre 1000 et 1200 T/min. Dans cette plage de vitesses de rotation, on aura en particulier un chauffage rapide du catalyseur 9. Globalement, cela signifie que dans le cas du premier démarrage évoqué ci-dessus, pour réduire le temps nécessaire au chauffage du catalyseur 9, on sollicite le moteur à combustion interne 8 en outre par un couple de frottement. Cela se traduit notamment par un plus grand silence de fonctionnement du moteur à combustion in-terne 8. En plus d'une charge occasionnée par l'entraînement du véhi- 10 10 to drive the hybrid vehicle. In this context, the rotational speed, the ignition angle, the operating time and / or the predefined load of the internal combustion engine 8 are influenced so that the heating of the catalyst 9 is as rapid or as efficient as possible. as possible. During the mode of movement of the hybrid vehicle, the electric motor 10 is controlled by the control installation 13 so that the internal combustion engine 8 always receives a constant load even if it must provide different engine torques to drive the hybrid vehicle . The engine torque is influenced for example by a request from the driver of the hybrid vehicle. Such a request or wish of the driver corresponds for example to a stronger depression of the accelerator pedal. During the heating of the catalyst 9, only the electric motor 10 responds to the request of the driver and not the internal combustion engine 8, to always operate it below the determined load and thus be able to heat optimally the catalyst 9. Optionally, it can be provided that the internal combustion engine 8 also heats the passenger compartment of the vehicle by the heat it releases. While the electric motor 10, especially in the case of a parallel hybrid assembly 2 according to the embodiment shown, as-sure the drive of the vehicle, the internal combustion engine will operate regardless of the speed of rotation of the electric motor 10 or the transmission line and in particular it will be regulated in rotational speed; the rotation speeds of the internal combustion engine 8 are for example in a range between 1000 and 1200 rpm. In this range of rotational speeds, there will be in particular rapid heating of the catalyst 9. Overall, this means that in the case of the first start mentioned above, to reduce the time required for heating the catalyst 9, it solicits the engine internal combustion 8 further by a friction torque. This results in particular in a greater silence of operation of the internal combustion engine 8. In addition to a load caused by the driving of the vehicle
11 cule hybride, le moteur à combustion interne 8 peut entraîner au moins un accessoire, par exemple le générateur du véhicule hybride. Il est également possible que l'embrayage de coupure 11 fonctionne à la commande de l'installation 13 en mode de patinage dans une phase limitée dans le temps au cours de laquelle il y a chauffage du catalyseur 9 de manière à régler un couple de charge déterminé, notamment un couple de charge constant. Ce couple de charge fait participer le moteur à combustion interne 8 de manière active à l'entraînement du véhicule et cette charge correspond toujours à une charge déterminée prédéfinie. Le procédé selon l'invention permet lors du premier démarrage, même lorsque le moteur à combustion interne est froid, de réaliser un comportement optimum pratiquement reproductible du traitement des gaz d'échappement du moteur à combustion interne 8, car le moteur à combustion interne 8 fonctionne pour une certaine charge prédéfinie, au moins en partie indépendamment de la ligne de transmission du véhicule hybride et permet ainsi de chauffer le catalyseur 9. Le moteur à combustion interne 8 fera fonctionner le véhicule avec un couple moteur plus élevé, correspondant notamment à la situation de conduite, si le catalyseur 9 est prêt à convertir, c'est-à-dire lorsqu'il aura atteint sa température de conversion. Globalement, on a ainsi un véhicule hybride électrique notamment à démarrage purement électrique tout en ayant un bon comportement pour les gaz d'échappement. Comme déjà indiqué, le comportement du moteur à corn- bustion interne selon l'invention, jusqu'à la température de conversion du catalyseur (9), est pratiquement indépendant du souhait du conducteur et de la dynamique de la pédale d'accélérateur ou de la dynamique de couple du véhicule hybride. Lorsque le moteur à combustion interne 8 a suffisamment chauffé le catalyseur, on peut partiellement fermer l'embrayage de coupure 11 ou le fermer complètement. Le moteur à combustion interne 8 est ainsi en mesure d'assister l'entraînement, notamment avec tout le couple disponible. La libération du démarrage électrique, le déclenchement spécial du démarrage, le fonctionnement du moteur à combustion interne 8 avec les stratégies de charge évo- quées ci-dessus, ainsi que la fermeture consécutive de l'embrayage de If it is hybrid, the internal combustion engine 8 can drive at least one accessory, for example the generator of the hybrid vehicle. It is also possible that the cut-off clutch 11 operates at the control of the installation 13 in skidding mode in a phase limited in time during which the catalyst 9 is heated in such a way as to adjust a load torque. determined, in particular a constant load torque. This load torque involves the internal combustion engine 8 actively in the drive of the vehicle and the load always corresponds to a predetermined predetermined load. The method according to the invention makes it possible, during the first start, even when the internal combustion engine is cold, to achieve an almost reproducible optimum behavior of the treatment of the exhaust gases of the internal combustion engine 8, since the internal combustion engine 8 operates for a certain predefined load, at least partly independently of the transmission line of the hybrid vehicle and thus allows to heat the catalyst 9. The internal combustion engine 8 will operate the vehicle with a higher engine torque, corresponding in particular to the driving situation, if the catalyst 9 is ready to convert, that is to say when it has reached its conversion temperature. Overall, we have a hybrid electric vehicle including purely electric start while having a good behavior for the exhaust. As already indicated, the behavior of the internal combustion engine according to the invention, up to the conversion temperature of the catalyst (9), is practically independent of the driver's wish and the dynamics of the accelerator pedal or the torque dynamics of the hybrid vehicle. When the internal combustion engine 8 has sufficiently heated the catalyst, the clutch 11 can be partially closed or closed completely. The internal combustion engine 8 is thus able to assist the drive, especially with all the available torque. The release of the electric start, the special triggering of the start, the operation of the internal combustion engine 8 with the load strategies mentioned above, as well as the subsequent closing of the clutch of
12 coupure, sont des opérations effectuées et surveillées selon une stratégie de commande hybride, principale. L'installation de commande 13 est notamment responsable de cette stratégie. La figure 2 montre un exemple de profil de vitesse du vé- hicule hybride en fonction du temps t. A l'instant t = 0 s, on démarre le véhicule hybride. Le moteur à combustion interne 8 reste tout d'abord séparé; le véhicule hybride est ainsi prêt à fonctionner électriquement. A l'instant t = ti, le véhicule hybride se met en mouvement avec une vitesse croissante et il augmente sa vitesse jusqu'à atteindre la vitesse v = vi. La vitesse est tout d'abord retenue avant que le véhicule hybride diminue la vitesse de nouveau de façon retardée. A instant t = t2, on revient à la vitesse v = 0 mis. Cette opération se fait sans démarrer le moteur à combustion interne 8, l'entraînement du véhicule hybride se fait alors uniquement avec le moteur électrique 10. Pour t2 < t < t3, le véhi- cule hybride est à l'arrêt, c'est-à-dire que sa vitesse est v = 0 mis. A partir de l'instant t=t3, le véhicule hybride accélère de nouveau. Jusqu'à atteindre une vitesse v = v2, le moteur électrique 10 fournit le couple moteur nécessaire à l'entraînement du véhicule hybride. Le couple d'en-traînement est ainsi inférieur à une valeur de consigne. Dans ce cas, la valeur de consigne correspond au couple maximum du moteur électrique 10 mais la valeur de consigne peut en principe se choisir de manière quelconque dans la mesure où elle est inférieure au couple maximum évoqué ci-dessus. Pour continuer d'accélérer le véhicule hybride à partir de la vitesse v = v2, il faut fournir un couple moteur supérieur au couple de rotation maximum du moteur électrique 10. Pour cette raison, à l'instant t = t4, on démarre le moteur à combustion interne 8. Comme celui ne fonctionnait pas encore à cet instant, le catalyseur 9 est encore froid. Néanmoins, il faut démarrer le moteur à combustion interne 8 pour as- sister le moteur électrique 10 et répondre ainsi au souhait du conducteur, c'est-à-dire atteindre une vitesse v = v3. Après le démarrage du moteur à combustion interne 8, on utilise le moteur électrique 10 pour le faire fonctionner avec la charge prédéfinie, donnée et chauffer le catalyseur 9 de façon optionnelle pour les gaz d'échappement. On réalise ainsi un décalage du point de charge du moteur à combustion interne 12 cut, are operations performed and monitored according to a hybrid control strategy, principal. The control installation 13 is notably responsible for this strategy. Figure 2 shows an example of a speed profile of the hybrid vehicle as a function of time t. At time t = 0 s, the hybrid vehicle is started. The internal combustion engine 8 remains separated first; the hybrid vehicle is thus ready to operate electrically. At the moment t = ti, the hybrid vehicle sets in motion with increasing speed and increases its speed until it reaches the speed v = vi. The speed is first held before the hybrid vehicle decreases the speed again in a delayed manner. At time t = t2, we return to the speed v = 0 mis. This operation is done without starting the internal combustion engine 8, the drive of the hybrid vehicle is then only with the electric motor 10. For t2 <t <t3, the hybrid vehicle is stopped, it is to say that his speed is v = 0 put. From the moment t = t3, the hybrid vehicle accelerates again. Until reaching a speed v = v2, the electric motor 10 provides the engine torque necessary for driving the hybrid vehicle. The driving torque is thus less than a set value. In this case, the setpoint value corresponds to the maximum torque of the electric motor 10, but in principle the setpoint value can be chosen in any way insofar as it is lower than the maximum torque mentioned above. To continue to accelerate the hybrid vehicle from the speed v = v2, it is necessary to provide an engine torque greater than the maximum torque of the electric motor 10. For this reason, at time t = t4, the engine is started. As the still not operating at this time, the catalyst 9 is still cold. However, it is necessary to start the internal combustion engine 8 to assist the electric motor 10 and thus respond to the driver's desire, that is to say to reach a speed v = v3. After the start of the internal combustion engine 8, the electric motor 10 is used to operate it with the predefined load given and to heat the catalyst 9 optionally for the exhaust gas. This causes an offset of the load point of the internal combustion engine
13 8. Toute la dynamique du couple de moteur nécessaire à l'entraînement du véhicule hybride est ainsi assurée par le moteur électrique 10. Dans l'intervalle de temps 0 < t < t4, le véhicule hybride est entraîné uniquement par le moteur électrique 10. Pour t > t4, on a un entraînement combiné par le moteur à combustion interne 8 et le moteur électrique 10. Le moteur à combustion interne 8 n'est pas sollicité jusqu'au chauffage complet du catalyseur 9, de sorte que la charge prédéfinie, données, sera dépassée vers le haut ou vers le bas. Après chauffage du catalyseur 9, par exemple à partir de l'instant t = ts, Pins- tallation d'entraînement dispose de tout le couple du moteur à combustion interne 8.15 NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 8. All the dynamics of the engine torque required for driving the hybrid vehicle is thus ensured by the electric motor 10. In the time interval 0 <t <t4, the hybrid vehicle is driven solely by the electric motor 10 For t> t4, there is a combined drive by the internal combustion engine 8 and the electric motor 10. The internal combustion engine 8 is not loaded until complete heating of the catalyst 9, so that the predefined load , data, will be exceeded up or down. After heating the catalyst 9, for example from the moment t = ts, the drive unit has all the torque of the internal combustion engine 8.15 NOMENCLATURE OF THE MAIN ELEMENTS
1 installation d'entraînement 2 montage hybride parallèle 3 unité d'entraînement 4 unité d'entraînement 5 boîte de vitesses 6 différentiel 7 roues motrices 8 moteur à combustion interne 9 catalyseur 10 moteur électrique 11 embrayage de coupure 12 embrayage de démarrage 15 13 installation de commande 20 1 drive system 2 parallel hybrid assembly 3 drive unit 4 drive unit 5 gearbox 6 differential 7 drive 8 internal combustion engine 9 catalyst 10 electric motor 11 clutch 12 start clutch 15 13 installation order 20
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