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FR3020028A1 - METHOD AND DEVICE FOR CHECKING THE OPERATION OF THE TRANSMISSION CHAIN OF A HYBRID VEHICLE WITH A DISCRETE REPORTING GEAR BOX, WITHOUT CLUTCH - Google Patents

METHOD AND DEVICE FOR CHECKING THE OPERATION OF THE TRANSMISSION CHAIN OF A HYBRID VEHICLE WITH A DISCRETE REPORTING GEAR BOX, WITHOUT CLUTCH Download PDF

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FR3020028A1
FR3020028A1 FR1453478A FR1453478A FR3020028A1 FR 3020028 A1 FR3020028 A1 FR 3020028A1 FR 1453478 A FR1453478 A FR 1453478A FR 1453478 A FR1453478 A FR 1453478A FR 3020028 A1 FR3020028 A1 FR 3020028A1
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FR
France
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electric machine
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input
torque
vehicle
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FR1453478A
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French (fr)
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FR3020028B1 (en
Inventor
Francis Roy
Florence Ossart
Claude Marchand
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Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Universite Pierre et Marie Curie Paris 6
Universite Paris Sud Paris 11
PSA Automobiles SA
Original Assignee
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Universite Pierre et Marie Curie Paris 6
Peugeot Citroen Automobiles SA
Universite Paris Sud Paris 11
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Abstract

Un procédé contrôle le fonctionnement d'une chaîne de transmission d'un véhicule hybride (V) comprenant un moteur thermique (MT) couplé à une première machine électrique (ME1) et à un arbre d'entrée (AE) d'une boîte de vitesses (BV) à rapports discrets et à arbre de sortie (AS) équipé de baladeur(s) (B1-B2), et une seconde machine électrique (ME2) couplée à l'arbre de sortie (AS). Ce procédé consiste à contrôler les fonctionnements du moteur thermique (MT) et des première (ME1) et seconde (ME2) machines électriques afin qu'ils induisent par des substitutions choisies ou conjointement des vitesses de rotation sensiblement identiques des arbres d'entrée (AE) et de sortie (AS) au prorata des rapports de démultiplication, et des conditions de couple sur les arbres d'entrée (AE) et de sortie (AS) permettant un changement de rapport dans le mode hybride mixte ou un passage du mode électrique pur au mode hybride mixte par déplacement contrôlé d'un baladeur.A method controls the operation of a transmission chain of a hybrid vehicle (V) comprising a heat engine (MT) coupled to a first electric machine (ME1) and an input shaft (AE) of a transmission box. Discrete ratio and output shaft (AS) gears (BV) equipped with walkman (s) (B1-B2), and a second electric machine (ME2) coupled to the output shaft (AS). This method consists in controlling the operations of the thermal engine (MT) and the first (ME1) and second (ME2) electrical machines so that they induce by selectively substitutions or jointly substantially identical rotational speeds of the input shafts (AE ) and output (AS) in proportion to the gear ratios, and the torque conditions on the input (AE) and output (AS) shafts allowing a shift in the mixed hybrid mode or an electric mode shift. Pure Hybrid Mixed Mode by Controlled Movement of a Walkman.

Description

PROCÉDÉ ET DISPOSITIF DE CONTRÔLE DU FONCTIONNEMENT DE LA CHAÎNE DE TRANSMISSION D'UN VÉHICULE HYBRIDE À BOÎTE DE VITESSES À RAPPORTS DISCRETS, EN L'ABSENCE D'EMBRAYAGE L'invention concerne les véhicules hybrides comprenant une chaîne de transmission dite « parallèle » du fait qu'elle comporte un moteur thermique couplé à une première machine électrique et à un arbre d'entrée d'une boîte de vitesses à rapports discrets, et une seconde machine électrique couplée à l'arbre de sortie de la boîte de vitesses. On notera que l'invention concerne aussi bien les véhicules hybrides offrant une possibilité de recharge sur le secteur de la batterie à laquelle sont couplées les première et seconde machines électriques, que les véhicules hybrides qui n'offrent pas cette possibilité.The invention relates to hybrid vehicles comprising a so-called "parallel" transmission chain, in that the invention relates to hybrid vehicles comprising a "parallel" transmission chain. it comprises a heat engine coupled to a first electric machine and an input shaft of a gearbox with discrete ratios, and a second electric machine coupled to the output shaft of the gearbox. It will be noted that the invention relates both to hybrid vehicles offering a possibility of recharging on the battery sector to which the first and second electric machines are coupled, than hybrid vehicles which do not offer this possibility.

Comme le sait l'homme de l'art dans un véhicule hybride à boîte de vitesses à rapports discrets, un changement de rapport se fait en deux étapes. Une première étape consiste à déplacer un baladeur de la boîte de vitesses pour provoquer un décrabotage du pignon en prise (ou passage au neutre) afin de découpler les arbres d'entrée et de sortie. Cela nécessite que le couple transmis soit nul, ce qui est réalisé en ouvrant la liaison mécanique entre le moteur thermique et la boîte de vitesses par actionnement d'un embrayage. Une seconde étape consiste à déplacer un baladeur de la boîte de vitesses pour provoquer un crabotage d'un nouveau pignon afin de coupler les arbres d'entrée et de sortie. Cela nécessite que pendant une phase de synchronisation, réalisée au moyen de synchroniseurs, les vitesses de rotation des pièces à accoupler deviennent sensiblement identiques et que le couple transmis reste nul. Durant le changement de rapport, la transmission mécanique entre le moteur thermique et les roues étant interrompue, le conducteur ressent une rupture de couple et constate un effet dit « de salut » du véhicule à la reprise de l'accélération (l'effet de salut est un abaissement de l'avant du véhicule suivi d'un redressement). Afin de pallier ces désagréments, certains constructeurs de véhicules hybrides utilisent des boîtes de vitesses à deux embrayages (ou DCT). Dans ce cas, les changements de rapport s'effectuent sans rupture de couple grâce à un basculement de la transmission mécanique d'un embrayage sur l'autre embrayage. Le changement de rapport est alors transparent pour le conducteur, mais cela induit une notable augmentation de la complexité des boîtes de vitesses, de l'embrayage et du pilotage de ces derniers, et donc une importante augmentation des coûts de fabrication accompagnée d'une notable augmentation du poids. En outre, la technologie DCT présente parfois des dysfonctionnements qui induisent une 1 o usure prématurée. Par ailleurs, même si la technologie des embrayages a constamment évoluée depuis une centaine d'années, le principe de fonctionnement des embrayages reste basé sur des phénomènes de glissement et de frottement qui induisent une usure des garnitures. 15 L'invention a donc notamment pour but d'améliorer la situation par une suppression de l'embrayage et des synchroniseurs. Plus précisément, l'invention propose notamment un procédé destiné à permettre le contrôle du fonctionnement d'une chaîne de transmission d'un véhicule hybride, d'une part, comprenant un moteur thermique couplé à une 20 première machine électrique et à un arbre d'entrée d'une boîte de vitesses à rapports discrets et à arbre de sortie équipé de baladeur(s), et une seconde machine électrique couplée à l'arbre de sortie, et, d'autre part, offrant au moins un mode de fonctionnement dit « électrique pur » dans lequel seule la seconde machine électrique fournit du couple pour un déplacement du 25 véhicule, et un mode de fonctionnement dit « hybride mixte » dans lequel au moins le moteur thermique fournit du couple pour un déplacement du véhicule. Ce procédé consiste, en l'absence d'embrayage et de synchroniseur, à contrôler les fonctionnements respectifs du moteur thermique et des 30 première et seconde machines électriques de sorte qu'ils induisent par des substitutions choisies ou conjointement, d'une part, des vitesses de rotation sensiblement identiques des arbres d'entrée et de sortie au prorata des rapports de démultiplication, et, d'autre part, des conditions de couple sur les arbres d'entrée et de sortie propres à permettre un changement de rapport dans le mode de fonctionnement hybride mixte ou un passage du mode de fonctionnement électrique pur au mode de fonctionnement hybride mixte, ou inversement, par déplacement contrôlé d'un baladeur choisi.As known to those skilled in the art in a hybrid hybrid gearbox with reports reports, a gearshift is done in two steps. A first step is to move a player of the gearbox to cause a declutching of the pinion engaged (or passage to neutral) to decouple the input and output shafts. This requires that the torque transmitted is zero, which is achieved by opening the mechanical connection between the engine and the gearbox by actuating a clutch. A second step is to move a player of the gearbox to cause a clutching of a new pinion to couple the input and output shafts. This requires that during a synchronization phase, carried out by means of synchronizers, the rotational speeds of the parts to be coupled become substantially identical and the transmitted torque remains zero. During the gearshift, the mechanical transmission between the engine and the wheels being interrupted, the driver experiences a break in torque and finds a so-called "hi" effect of the vehicle when the acceleration is resumed (the hi effect is a lowering of the front of the vehicle followed by a recovery). In order to overcome these inconveniences, some hybrid vehicle manufacturers use two-clutch gearboxes (or DCTs). In this case, gear changes are performed without breaking torque due to a tilting of the mechanical transmission of a clutch on the other clutch. The change of gear is then transparent for the driver, but it induces a significant increase in the complexity of the gearboxes, the clutch and control of the latter, and therefore a significant increase in manufacturing costs accompanied by a significant increase in weight. In addition, DCT technology sometimes has malfunctions that induce premature wear. Moreover, even if the clutch technology has constantly evolved over a hundred years, the operating principle of the clutches remains based on sliding and friction phenomena that induce wear of the linings. The object of the invention is, in particular, to improve the situation by eliminating the clutch and the synchronizers. More specifically, the invention notably proposes a method for enabling the control of the operation of a transmission chain of a hybrid vehicle, on the one hand, comprising a heat engine coupled to a first electric machine and to a d input of a gearbox with discrete reports and output shaft equipped with a walkman (s), and a second electric machine coupled to the output shaft, and, on the other hand, offering at least one mode of operation said "pure electric" in which only the second electrical machine provides torque for a movement of the vehicle, and a so-called "mixed hybrid" operating mode in which at least the engine provides torque for a displacement of the vehicle. This method consists, in the absence of clutch and synchronizer, in controlling the respective operations of the heat engine and the first and second electric machines so that they induce, by means of selected substitutions or jointly, on the one hand, substantially identical rotational speeds of the input and output shafts in proportion to the gear ratio, and, secondly, torque conditions on the input and output shafts to enable a gear change in the gear mode. Hybrid hybrid operating mode or a transition from pure electric operating mode to mixed hybrid mode of operation, or vice versa, by controlled displacement of a chosen walkman.

Grâce à ce contrôle des fonctionnements respectifs du moteur thermique et des première et seconde machines électriques, il est désormais possible de s'affranchir non seulement de l'embrayage, mais également des synchroniseurs, ce qui permet très avantageusement de réduire le poids et le coût de fabrication du véhicule hybride, de rendre la boîte de vitesses plus compacte, et de diminuer le nombre de pièces d'usure. Le procédé de contrôle selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : lors d'un passage du mode de fonctionnement électrique pur au mode de fonctionnement hybride mixte, on peut démarrer la première machine électrique pour qu'elle entraine le moteur thermique et qu'ensemble ils fassent tourner l'arbre d'entrée à une vitesse sensiblement égale à une vitesse de rotation en cours de l'arbre de sortie au prorata du rapport de démultiplication, puis on peut déplacer un baladeur pour provoquer un couplage entre les arbres d'entrée et de sortie, et on peut alimenter le moteur thermique en carburant pour qu'il fournisse du couple progressivement ; lors d'un passage du mode de fonctionnement hybride mixte au mode de fonctionnement électrique pur, on peut réduire l'alimentation du moteur thermique en carburant, on peut utiliser la première machine électrique pour annuler le couple à l'entrée de la boîte de vitesses, et on peut utiliser la deuxième machine électrique pour reprendre le couple aux roues, puis, quand le couple en entrée de la boîte de vitesses est nul, on peut déplacer un baladeur pour provoquer un découplage entre les arbres d'entrée et de sortie, puis on peut couper l'alimentation en carburant du moteur thermique et utiliser la première machine électrique pour ralentir et arrêter le moteur thermique, éventuellement en récupérant son énergie cinétique ; lors d'un changement de rapport dans le mode de fonctionnement hybride mixte on peut réduire l'alimentation en carburant du moteur thermique, on peut utiliser la deuxième machine électrique pour reprendre le couple aux roues, et on peut utiliser la première machine électrique pour annuler le couple en entrée de la boîte de vitesses, puis on peut déplacer un baladeur pour provoquer un découplage entre les arbres d'entrée et de sortie, puis on peut utiliser la première machine électrique pour entraîner le moteur thermique jusqu'à ce qu'il entraîne l'arbre d'entrée à une vitesse adaptée au changement de rapport, puis on peut déplacer un baladeur pour provoquer un couplage entre les arbres d'entrée et de sortie, et on peut alimenter le moteur thermique en carburant pour qu'il fournisse du couple progressivement ; lors d'un passage du mode de fonctionnement hybride mixte à un mode de récupération d'énergie cinétique dans une phase de freinage, on peut réduire l'alimentation du moteur thermique en carburant, on peut utiliser la deuxième machine électrique pour récupérer une énergie cinétique acquise par le véhicule et transformer cette énergie en énergie électrique, et on peut utiliser la première machine électrique pour annuler le couple sur l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses, puis on peut déplacer un baladeur pour provoquer un découplage entre les arbres d'entrée et de sortie, puis on peut utiliser la première machine électrique pour ralentir et arrêter le moteur thermique, éventuellement en récupérant son énergie cinétique. L'invention propose également un dispositif destiné à contrôler le fonctionnement d'une chaîne de transmission d'un véhicule hybride comprenant un moteur thermique couplé à une première machine électrique et à un arbre d'entrée d'une boîte de vitesses à rapports discrets et à arbre de sortie équipé de baladeur(s), et une seconde machine électrique couplée à l'arbre de sortie, et offrant au moins un mode de fonctionnement dit « électrique pur » dans lequel seule la seconde machine électrique fournit du couple pour un déplacement du véhicule, et un mode de fonctionnement dit « hybride mixte » dans lequel au moins le moteur thermique fournit du couple pour un déplacement du véhicule. Ce dispositif se caractérise par le fait qu'il est agencé, en l'absence d'embrayage et de synchroniseur, pour contrôler les fonctionnements respectifs du moteur thermique et des première et seconde machines électriques de sorte qu'ils induisent par des substitutions choisies ou conjointement, d'une part, des vitesses de rotation sensiblement identiques des arbres d'entrée et de sortie au prorata des rapports de démultiplication, et, d'autre part, des conditions de couple sur les arbres d'entrée et de sortie propres à permettre un changement de rapport dans le mode de fonctionnement hybride mixte ou un passage du mode de fonctionnement électrique pur au mode de fonctionnement hybride mixte, ou inversement, par déplacement contrôlé d'un baladeur choisi. L'invention propose également un véhicule hybride, éventuellement de type automobile, et comprenant, d'une part, une chaîne de transmission, comportant un moteur thermique couplé à une première machine électrique et à un arbre d'entrée d'une boîte de vitesses à rapports discrets et à arbre de sortie équipé de baladeur(s), et une seconde machine électrique couplée à l'arbre de sortie, et offrant au moins un mode de fonctionnement dit « électrique pur » dans lequel seule la seconde machine électrique fournit du couple pour un déplacement du véhicule, et un mode de fonctionnement dit « hybride mixte » dans lequel au moins le moteur thermique fournit du couple pour un déplacement du véhicule, et, d'autre part, un dispositif de contrôle du type de celui présenté ci-avant. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels : la figure 1 illustre schématiquement et fonctionnellement un véhicule hybride comprenant un exemple de chaîne de transmission et un superviseur de chaîne de transmission équipé d'un dispositif de contrôle selon l'invention, la figure 2 illustre schématiquement un premier exemple de chronogrammes, d'une première part, des rotations (CI) respectives du moteur thermique (trait continu), de la première machine électrique (trait discontinu) et de la seconde machine électrique (pointillés) d'un véhicule hybride, d'une deuxième part, des couples (C) produits respectivement par le moteur thermique (trait continu), par la première machine électrique (trait discontinu) et par la seconde machine électrique (pointillés), et, d'une troisième part, de la position d'un baladeur de la boîte de vitesses de ce véhicule hybride, lors d'un passage du mode électrique pur au mode hybride mixte, la figure 3 illustre schématiquement un deuxième exemple de chronogrammes, d'une première part, des rotations (CI) respectives du moteur thermique (trait continu), de la première machine électrique (trait discontinu) et de la seconde machine électrique (pointillés) d'un véhicule hybride, d'une deuxième part, des couples (C) produits respectivement par le moteur thermique (trait continu), par la première machine électrique (trait discontinu) et par la seconde machine électrique (pointillés), et, d'une troisième part, de la position d'un baladeur de la boîte de vitesses de ce véhicule hybride, lors d'un passage du mode hybride mixte au mode électrique pur, la figure 4 illustre schématiquement un troisième exemple de chronogrammes, d'une première part, des rotations (CI) respectives du moteur thermique (trait continu), de la première machine électrique (trait discontinu) et de la seconde machine électrique (pointillés) d'un véhicule hybride, d'une deuxième part, des couples (C) produits respectivement par le moteur thermique (trait continu), par la première machine électrique (trait discontinu) et par la seconde machine électrique (pointillés), et, d'une troisième part, de la position d'un baladeur de la boîte de vitesses de ce véhicule hybride, lors d'un changement de rapport dans le mode hybride mixte, et la figure 5 illustre schématiquement un quatrième exemple de chronogrammes, d'une première part, des rotations (CI) respectives du moteur thermique (trait continu), de la première machine électrique (trait discontinu) et de la seconde machine électrique (pointillés) d'un véhicule hybride, d'une deuxième part, des couples (C) produits respectivement par le moteur thermique (trait continu), par la première machine électrique (trait discontinu) et par la seconde machine électrique (pointillés), et, d'une troisième part, de la position d'un baladeur de la boîte de vitesses de ce véhicule hybride, lors d'un passage du mode hybride mixte au mode de récupération d'énergie cinétique au freinage. L'invention a pour but de proposer un procédé de contrôle, et le dispositif de contrôle D associé, destinés à contrôler le fonctionnement d'une chaîne de transmission d'un véhicule hybride V comportant un moteur thermique MT couplé à une première machine électrique ME1 et à un arbre d'entrée AE d'une boîte de vitesses BV à rapports discrets, et une seconde machine électrique ME2 couplée à l'arbre de sortie AS de cette boîte de vitesses BV.With this control of the respective operations of the engine and the first and second electric machines, it is now possible to overcome not only the clutch, but also synchronizers, which very advantageously reduces weight and cost Hybrid vehicle manufacturing, make the gearbox more compact, and reduce the number of wear parts. The control method according to the invention may comprise other characteristics that can be taken separately or in combination, and in particular: when switching from the pure electric operating mode to the mixed hybrid operating mode, the first machine can be started electric motor so that it drives the engine and that together they rotate the input shaft at a speed substantially equal to a current rotation speed of the output shaft in proportion to the gear ratio, then one can moving a player to cause coupling between the input and output shafts, and fuel can be supplied to the engine for fuel to provide torque gradually; when switching from the mixed hybrid operating mode to the pure electric operating mode, it is possible to reduce the supply of the heat engine with fuel, it is possible to use the first electric machine to cancel the torque at the input of the gearbox , and the second electric machine can be used to regain the torque to the wheels, then, when the torque at the input of the gearbox is zero, it is possible to move a player to cause a decoupling between the input and output shafts, then we can cut the fuel supply of the engine and use the first electric machine to slow down and stop the engine, possibly by recovering its kinetic energy; when a shift in the mixed hybrid operating mode can reduce the fuel supply of the engine, we can use the second electric machine to resume torque to the wheels, and we can use the first electric machine to cancel the torque at the input of the gearbox, then we can move a player to cause a decoupling between the input and output shafts, then we can use the first electric machine to drive the engine until it drives the input shaft at a speed adapted to the gearshift, then it can move a player to cause a coupling between the input and output shafts, and can fuel the engine fuel for it to provide the couple gradually; during a transition from the mixed hybrid operating mode to a kinetic energy recovery mode in a braking phase, it is possible to reduce the supply of the heat engine with fuel, the second electric machine can be used to recover kinetic energy acquired by the vehicle and convert this energy into electrical energy, and we can use the first electric machine to cancel the torque on the input shaft of the gearbox, then we can move a player to cause decoupling between the trees input and output, then we can use the first electric machine to slow down and stop the engine, possibly by recovering its kinetic energy. The invention also proposes a device for controlling the operation of a transmission chain of a hybrid vehicle comprising a heat engine coupled to a first electric machine and to an input shaft of a gearbox with discrete ratios and with an output shaft equipped with a walkman (s), and a second electrical machine coupled to the output shaft, and offering at least one so-called "pure electric" operating mode in which only the second electrical machine provides torque for a displacement of the vehicle, and a so-called "hybrid hybrid" operating mode in which at least the heat engine provides torque for a movement of the vehicle. This device is characterized in that it is arranged, in the absence of clutch and synchronizer, to control the respective operations of the engine and the first and second electric machines so that they induce by selected substitutions or together, on the one hand, substantially identical rotation speeds of the input and output shafts in proportion to the gear ratios, and, on the other hand, torque conditions on the input and output shafts specific to enable a gear change in the mixed hybrid operating mode or a transition from pure electric operating mode to mixed hybrid operating mode, or vice versa, by controlled displacement of a selected walkman. The invention also proposes a hybrid vehicle, possibly of automotive type, and comprising, on the one hand, a transmission chain comprising a heat engine coupled to a first electric machine and to an input shaft of a gearbox. to discrete reports and output shaft equipped with walkman (s), and a second electrical machine coupled to the output shaft, and providing at least one mode of operation called "pure electric" in which only the second electrical machine provides the torque for a movement of the vehicle, and a so-called "mixed hybrid" mode of operation in which at least the engine provides torque for a displacement of the vehicle, and, secondly, a control device of the type shown in FIG. -before. Other features and advantages of the invention will emerge on examining the following detailed description, and the accompanying drawings, in which: FIG. 1 schematically and functionally illustrates a hybrid vehicle comprising an example of a transmission chain and a transmission chain supervisor equipped with a control device according to the invention, FIG. 2 schematically illustrates a first example of timing diagrams, firstly, of the respective rotations (CI) of the heat engine (solid line), of the first electric machine (dashed line) and the second electric machine (dashed) of a hybrid vehicle, a second part, couples (C) produced respectively by the heat engine (solid line), by the first electric machine ( discontinuous line) and the second electric machine (dashed), and, thirdly, the position of a player of the gearbox of this vehicle hyb During a transition from pure electric mode to mixed hybrid mode, FIG. 3 schematically illustrates a second example of chronograms, firstly, of the respective rotations (CI) of the heat engine (solid line), of the first electric machine (dashed line) and second electric machine (dashed) of a hybrid vehicle, a second part, couples (C) respectively produced by the heat engine (solid line), by the first electric machine (feature discontinuous) and by the second electric machine (dashed), and, thirdly, the position of a player of the gearbox of the hybrid vehicle, during a transition from mixed hybrid mode to pure electric mode FIG. 4 diagrammatically illustrates a third example of timing diagrams, firstly, of the respective rotations (CI) of the heat engine (solid line), of the first electric machine (discontinuous line) and of the second machine electrical (dotted) of a hybrid vehicle, a second part, couples (C) respectively produced by the engine (continuous line), the first electric machine (discontinuous line) and the second electric machine (dotted) , and, thirdly, the position of a player of the gearbox of this hybrid vehicle, during a shift in the hybrid hybrid mode, and Figure 5 schematically illustrates a fourth example of timing diagrams firstly, the respective rotations (CI) of the heat engine (continuous line), the first electric machine (discontinuous line) and the second electric machine (dotted line) of a hybrid vehicle, a second part , torques (C) produced respectively by the heat engine (solid line), by the first electric machine (discontinuous line) and by the second electric machine (dashed lines), and, thirdly, by the position of a walkman a gearbox of this hybrid vehicle, during a transition from mixed hybrid mode to kinetic energy recovery mode braking. The object of the invention is to propose a control method, and the associated control device D, intended to control the operation of a transmission chain of a hybrid vehicle V comprising a thermal engine MT coupled to a first electric machine ME1. and an input shaft AE of a gearbox BV with discrete ratios, and a second electrical machine ME2 coupled to the output shaft AS of this gearbox BV.

Dans ce qui suit, on considère, à titre d'exemple non limitatif, que le véhicule hybride V est de type automobile. Il s'agit par exemple d'une voiture. Mais l'invention n'est pas limitée à ce type de véhicule hybride. Elle concerne en effet tout type de véhicule hybride terrestre ou maritime (ou fluvial) ou encore aéronautique, disposant d'une chaîne de transmission comprenant au moins un moteur thermique MT, une boîte de vitesses BV à rapports discrets, et au moins des première ME1 et seconde ME2 machines (ou moteurs) électriques couplé(e)s à des moyens de stockage d'énergie MS, agencés par exemple sous la forme d'au moins une batterie monocellulaire ou multicellulaire.In the following, it is considered, by way of non-limiting example, that the hybrid vehicle V is automotive type. This is for example a car. But the invention is not limited to this type of hybrid vehicle. It concerns in fact any type of terrestrial or maritime (or fluvial) or aeronautical hybrid vehicle, having a transmission chain comprising at least one MT heat engine, a BV gearbox with discrete ratios, and at least first ME1s. and second ME2 electrical machines (or motors) coupled to energy storage means MS, arranged for example in the form of at least one single-cell or multi-cell battery.

Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que la boîte de vitesses BV est de type automatique. Mais l'invention n'est pas limitée à ce type de boîte de vitesses. Elle concerne en effet tout type de boîte de vitesses à rapports discrets, mécanique ou robotisée. De plus, et comme illustré sur la figure 1, on considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que la boîte de vitesses BV comprend quatre vitesses (ou rapports). Mais l'invention n'est pas limitée à ce nombre de rapports. On a schématiquement représenté sur la figure 1 un véhicule hybride V comprenant une chaîne de transmission du type précité, un superviseur (ou calculateur) SC propre à superviser (ou gérer) le fonctionnement de la chaîne de transmission, des moyens de stockage d'énergie MS (par exemple de type haute tension), un convertisseur CV de type DC/DC, un réseau de bord RB comprenant une batterie basse tension, et un dispositif de contrôle D selon l'invention. La chaîne de transmission comprend notamment un moteur thermique MT, une boîte de vitesses BV, une première machine électrique ME1, une seconde machine électrique ME2, des moyens de réduction MR, au moins un onduleur ON de type DC/AC, et un différentiel DV. Par exemple, le différentiel DV est couplé au train avant TV du véhicule V. Le moteur thermique MT comprend un vilebrequin (non représenté) qui est solidarisé fixement à un arbre moteur afin d'entraîner ce dernier en rotation. Cet arbre moteur est couplé, éventuellement via une roue libre, à la première machine électrique ME1 qui est chargée notamment de le lancer afin de lui permettre de démarrer. La première machine électrique ME1 est par exemple un démarreur ou un alterno-démarreur.Furthermore, it is considered in the following, by way of non-limiting example, the gearbox BV is automatic type. But the invention is not limited to this type of gearbox. It concerns indeed any type of gearbox with discrete reports, mechanical or robotic. In addition, and as illustrated in Figure 1, it is considered in the following, by way of non-limiting example, the gearbox BV comprises four speeds (or ratios). But the invention is not limited to this number of reports. FIG. 1 shows schematically a hybrid vehicle V comprising a transmission chain of the aforementioned type, a supervisor (or computer) SC capable of supervising (or managing) the operation of the transmission chain, energy storage means MS (for example high voltage type), a DC / DC type CV converter, an RB onboard network comprising a low voltage battery, and a control device D according to the invention. The transmission chain comprises in particular a heat engine MT, a gearbox BV, a first electrical machine ME1, a second electric machine ME2, reduction means MR, at least one DC / AC type UPS, and a differential DV . For example, the differential DV is coupled to the front train TV of the vehicle V. The thermal engine MT comprises a crankshaft (not shown) which is fixedly secured to a motor shaft to drive the latter in rotation. This motor shaft is coupled, possibly via a freewheel, to the first electric machine ME1 which is responsible in particular to launch it to allow it to start. The first electric machine ME1 is for example a starter or an alternator-starter.

La boîte de vitesses BV comprend au moins un arbre d'entrée (ou primaire) AE et au moins un arbre de sortie (ou secondaire) AS destinés à être couplés l'un à l'autre. L'arbre d'entrée AE est destiné à recevoir le couple du moteur thermique MT et/ou de la première machine électrique ME1. L'arbre de sortie AS est destiné à recevoir le couple du moteur thermique MT et/ou de la première machine électrique ME1 via l'arbre d'entrée AE afin de le communiquer à l'arbre de transmission auquel il est couplé et qui est couplé indirectement aux roues (ici) avant du véhicule V, via les moyens d'accouplement MA et le différentiel DV. L'arbre d'entrée AE et l'arbre de sortie AS comprennent chacun des pignons qui sont destinés à participer ensemble de façon sélective à la définition des différentes vitesses (ou rapports) sélectionnables de la boîte de vitesses BV. Le couplage/découplage des arbres d'entrée AE et de sortie AS, pour engager/désengager un rapport (via les pignons associés), est assuré par au moins un baladeur Bj équipant l'arbre de sortie AS. Dans l'exemple non limitatif illustré sur la figure 1, l'arbre de sortie AS est équipé de deux baladeurs B1 et B2 (j = 1 ou 2) contrôlant chacun deux pignons (et donc deux rapports). Mais il pourrait ne comprendre qu'un seul baladeur ou bien plus de deux baladeurs, selon le nombre de rapports offerts par la boîte de vitesses BV. La seconde machine électrique ME2 est couplée aux moyens de stockage d'énergie MS via l'onduleur ON et entraîne en rotation un arbre muni, par exemple, des moyens de réduction MR et pouvant être éventuellement couplé/découplé à d'éventuels moyens d'accouplement MA via d'éventuels moyens de couplage/découplage MC. Ces éventuels moyens de couplage/découplage MC sont par exemple agencés sous la forme d'un mécanisme à crabots ou d'un embrayage. Les éventuels moyens d'accouplement MA sont des moyens mécaniques installés sur l'arbre de transmission et agencés pour relier mécaniquement l'arbre de sortie AS et l'arbre entraîné par la seconde machine électrique ME2, en cas de besoin. Ils sont par exemple agencés sous la forme d'un train épicycloïdal ou d'un jeu d'engrenages. Les fonctionnements du moteur thermique MT et des première ME1 et seconde ME2 machines électriques sont contrôlés par le superviseur SC qui peut se présenter sous la forme d'un calculateur (de préférence dédié). Grâce à l'agencement décrit ci-avant, la chaîne de transmission offre au moins un mode de fonctionnement dit « électrique pur » (ou ZEV (« Zéro Emission Véhicule »)) dans lequel seule la seconde machine électrique ME2 fournit du couple pour un déplacement du véhicule hybride V, et un mode de fonctionnement dit « hybride mixte » dans lequel au moins le moteur thermique MT fournit du couple pour un déplacement du véhicule hybride V. On notera que dans le mode de fonctionnement hybride mixte le couple fourni par le moteur thermique MT peut être complété par du couple fourni par la première machine électrique ME1 et/ou la seconde machine électrique ME2 (on parle alors de « boost »). Le mode électrique pur est principalement utilisé lors des phases de démarrage (marche avant ou marche arrière) ou à vitesse stabilisée, car dans ces cas impliquant une faible puissance le moteur thermique MT a un mauvais rendement. Ce mode électrique pur nécessite que la batterie MS ait un niveau de charge suffisant. Quand le niveau de charge de la batterie MS ne permet pas d'assurer le mode pur électrique, un fonctionnement en mode d'hybridation série peut être activé. La boîte de vitesses BV est positionnée au point neutre. Le moteur thermique MT entraîne la première machine électrique ME1 pour fournir l'énergie électrique à la seconde machine électrique ME2 qui assure les déplacements du véhicule V (en marche avant ou en marche arrière). Le moteur thermique MT n'étant pas couplé aux roues, il peut fonctionner à ses meilleurs points de rendement sans contrainte de vitesse. Le mode de fonctionnement hybride mixte est activé en engageant un rapport de transmission à partir d'une certaine puissance aux roues car le moteur thermique MT peut alors fonctionner dans une bonne plage de rendement. On notera également que la première machine électrique ME1 et/ou la seconde machine électrique ME2 peu(ven)t être éventuellement agencée(s) pour récupérer de l'énergie cinétique pendant une phase de freinage pour la transformer en énergie électrique qui peut alors être stockée dans les moyens de stockage MS et/ou utilisée immédiatement par le réseau de bord RB. Dans ce cas, la chaîne de transmission offre également un mode de fonctionnement dit « de récupération d'énergie cinétique au freinage ». Comme indiqué précédemment, l'invention propose de mettre en oeuvre dans le véhicule hybride V un procédé destiné à contrôler le fonctionnement de sa chaîne de transmission et plus précisément de son moteur thermique MT et de ses première ME1 et seconde ME2 machines électriques. Un tel procédé peut être mis en oeuvre par le dispositif de contrôle D. Dans l'exemple non limitatif illustré sur la figure 1, le dispositif de contrôle D fait partie du superviseur (de la chaîne de transmission) SC. Mais cela n'est pas obligatoire. Ce dispositif de contrôle D pourrait en effet être un équipement qui est couplé au superviseur SC, directement ou indirectement. Il pourrait notamment faire partie d'un autre calculateur ou appareil. Par conséquent, le dispositif de contrôle D peut être réalisé sous la forme de modules logiciels (ou informatiques ou encore « software »), ou bien d'une combinaison de circuits électroniques (ou « hardware ») et de modules logiciels. Le procédé de contrôle, selon l'invention, consiste, en l'absence d'embrayage (et de synchroniseurs), à contrôler les fonctionnements respectifs du moteur thermique MT et des première ME1 et seconde ME2 machines électriques de sorte qu'ils induisent par des substitutions choisies ou conjointement, d'une part, des vitesses de rotation sensiblement identiques des arbres d'entrée AE et de sortie AS au prorata des rapports de démultiplication, et, d'autre part, des conditions de couple sur les arbres d'entrée AE et de sortie AS propres à permettre un changement de rapport dans le mode de fonctionnement hybride mixte ou un passage du mode de fonctionnement électrique pur au mode de fonctionnement hybride mixte, ou inversement (c'est-à-dire un passage du mode de fonctionnement hybride mixte au mode de fonctionnement électrique pur), par déplacement contrôlé d'un baladeur Bj choisi. On entend ici par « substitutions choisies » le fait d'utiliser temporairement une machine électrique à la place d'une autre machine électrique et/ou du moteur thermique MT, afin de remplacer une source de couple par au moins une autre source de couple et/ou d'obtenir des vitesses de rotation sensiblement identiques des arbres d'entrée AE et de sortie AS au prorata des rapports de démultiplication. Par ailleurs, on entend ici par « conjointement » le fait de faire fonctionner ensemble temporairement le moteur thermique MT et au moins l'une des deux machines électriques ME1 et ME2, ou bien les deux machines électriques ME1 et ME2, afin de produire le couple requis et/ou d'obtenir des vitesses de rotation sensiblement identiques des arbres d'entrée AE et de sortie AS au prorata des rapports de démultiplication. L'objectif est ici d'effectuer un contrôle permettant d'obtenir soit un couple nul au niveau d'un pignon à désaccoupler (ou décraboter) pour permettre un passage au neutre (ou point mort), soit une égalité de vitesse de rotation entre un pignon à craboter et son arbre de sortie AS pour permettre l'engagement du rapport correspondant. Le dispositif de contrôle D (et donc le procédé) peut, par exemple, être agencé pour contrôler chaque passage du mode de fonctionnement électrique pur au mode de fonctionnement hybride mixte. Ce passage est illustré schématiquement sur les trois chronogrammes de la figure 2. Le premier chronogramme (en haut) est un exemple de courbes d'évolution temporelle des rotations CI respectives du moteur thermique MT (trait continu), de la première machine électrique ME1 (trait discontinu) et de la seconde machine électrique ME2 (pointillés). Le deuxième chronogramme (au milieu) est un exemple de courbes d'évolution temporelle des couples C transmis aux roues du véhicule V respectivement par le moteur thermique MT (trait continu), par la première machine électrique ME1 (trait discontinu) et par la seconde machine électrique ME2 (pointillés). Le troisième chronogramme (en bas) est un exemple de courbe d'évolution temporelle de la position d'un baladeur de la boîte de vitesses BV du véhicule V. la Comme on peut l'observer sur la figure 2, dans l'état initial, le véhicule V fonctionne en mode pur électrique et donc seule sa seconde machine électrique ME2 assure son déplacement (son moteur thermique MT et sa première machine électrique ME1 sont donc à l'arrêt), et le baladeur Bj concerné est en position neutre. 15 Dans ce cas, le dispositif (de contrôle) D peut contrôler le démarrage de la première machine électrique ME1 pour qu'elle entraine le moteur thermique MT et qu'ensemble (MT + ME1) ils fassent tourner l'arbre d'entrée AE à une vitesse qui est sensiblement égale à la vitesse de rotation en cours de l'arbre de sortie AS au prorata des rapports de démultiplication. C'est la 20 phase de synchronisation (le couple transmis au travers de la boîte de vitesses BV reste nul et la vitesse de la première machine électrique ME1, et donc du moteur thermique MT, garantit la condition d'égalité des vitesses de rotation entre le pignon à craboter de l'arbre de sortie AS et ce dernier (AS)). Puis, le dispositif D peut contrôler le déplacement du baladeur Bj concerné 25 pour provoquer un couplage entre les arbres d'entrée AE et de sortie AS par crabotage du pignon précité sur l'arbre de sortie AS. Enfin, il peut contrôler l'alimentation en carburant (par injection) du moteur thermique MT pour qu'il fournisse du couple progressivement aux roues via la boîte de vitesses BV. Les première ME1 et seconde ME2 machines électriques sont donc délestées 30 de production de couple. Comme on peut l'observer sur la figure 2, le véhicule V se retrouve donc finalement dans le mode de fonctionnement hybride mixte. Le couple aux roues est fourni par le moteur thermique MT, ou par un cumul des couples produits par le moteur thermique MT, la première machine électrique ME1 et/ou la seconde machine électrique ME2 selon la commande du superviseur SC, afin de garantir le meilleur rendement global de la chaîne de transmission.The gearbox BV comprises at least one input shaft (or primary) AE and at least one output shaft (or secondary) AS intended to be coupled to one another. The input shaft AE is intended to receive the torque of the heat engine MT and / or the first electric machine ME1. The output shaft AS is intended to receive the torque of the heat engine MT and / or the first electric machine ME1 via the input shaft AE in order to communicate it to the transmission shaft to which it is coupled and which is indirectly coupled to the wheels (here) before the vehicle V, via the coupling means MA and the differential DV. The input shaft AE and the output shaft AS each comprise sprockets which are intended to participate selectively in the definition of the different speeds (or ratios) selectable gearbox BV. The coupling / decoupling of the input shafts AE and AS output, to engage / disengage a report (via the associated pinions), is provided by at least one player Bj equipping the output shaft AS. In the nonlimiting example illustrated in Figure 1, the output shaft AS is equipped with two players B1 and B2 (j = 1 or 2) each controlling two gears (and therefore two reports). But it could include only one player or more than two players, depending on the number of reports offered by the gearbox BV. The second electric machine ME2 is coupled to the energy storage means MS via the onverter ON and rotates a shaft provided, for example, with reduction means MR and possibly being coupled / decoupled to any means of MA coupling via any MC coupling / decoupling means. These possible means of coupling / decoupling MC are for example arranged in the form of a jaw mechanism or a clutch. The possible coupling means MA are mechanical means installed on the transmission shaft and arranged to mechanically connect the output shaft AS and the shaft driven by the second electric machine ME2, if necessary. They are for example arranged in the form of an epicyclic gear train or a set of gears. The operations of the thermal engine MT and the first ME1 and second ME2 electrical machines are controlled by the supervisor SC which can be in the form of a computer (preferably dedicated). Thanks to the arrangement described above, the transmission chain offers at least one operating mode called "pure electric" (or ZEV ("Zero Emission Vehicle")) in which only the second electrical machine ME2 provides torque for a displacement of the hybrid vehicle V, and a so-called "hybrid hybrid" operating mode in which at least the thermal engine MT provides torque for a displacement of the hybrid vehicle V. It will be noted that in the mixed hybrid operating mode the torque supplied by the MT heat engine can be supplemented by the torque provided by the first electric machine ME1 and / or the second electric machine ME2 (so-called "boost"). The pure electric mode is mainly used during the starting phases (forward or reverse) or stabilized speed, because in these cases involving low power the thermal engine MT has a poor performance. This pure electric mode requires the MS battery to have a sufficient charge level. When the charge level of the MS battery does not provide the pure electrical mode, operation in serial hybridization mode can be activated. The BV gearbox is positioned at the neutral point. The heat engine MT drives the first electric machine ME1 for supplying electric power to the second electric machine ME2 which ensures the movements of the vehicle V (forward or reverse). Since the MT heat engine is not coupled to the wheels, it can operate at its best performance points without speed constraints. Hybrid mixed mode of operation is activated by engaging a transmission ratio from a certain power to the wheels because the heat engine MT can then operate in a good range of efficiency. It will also be noted that the first electric machine ME1 and / or the second electric machine ME2 may be arranged to recover kinetic energy during a braking phase to transform it into electrical energy, which can then be stored in the MS storage means and / or used immediately by the RB edge network. In this case, the transmission chain also offers a mode of operation called "kinetic energy recovery braking". As indicated above, the invention proposes to implement in the hybrid vehicle V a method for controlling the operation of its transmission chain and more specifically its thermal engine MT and its first ME1 and second ME2 electrical machines. Such a method can be implemented by the control device D. In the nonlimiting example illustrated in FIG. 1, the control device D is part of the supervisor (of the transmission chain) SC. But this is not obligatory. This control device D could indeed be an equipment that is coupled to the supervisor SC, directly or indirectly. It could be part of another calculator or device. Therefore, the control device D can be implemented in the form of software modules (or computer or "software"), or a combination of electronic circuits (or "hardware") and software modules. The control method, according to the invention, consists, in the absence of clutch (and synchronizers), to control the respective operations of the thermal engine MT and the first ME1 and second ME2 electrical machines so that they induce by selected substitutions or jointly, on the one hand, substantially identical rotational speeds of the AE input and AS output shafts in proportion to the gear ratios, and, on the other hand, torque conditions on the shafts. AE input and output AS suitable to allow a shift in the mixed hybrid operating mode or a transition from pure electric operating mode to mixed hybrid mode of operation, or vice versa (ie a transition from the mode Hybrid hybrid operating mode pure electric operation), by controlled displacement of a player Bj chosen. The term "chosen substitutions" is understood herein to mean the temporary use of an electric machine in place of another electric machine and / or of the heat engine MT, in order to replace a source of torque with at least one other source of torque and / or to obtain substantially identical rotational speeds of the input AE and output AS trees in proportion to the gear ratios. Furthermore, here is meant by "jointly" the fact of temporarily operating together the heat engine MT and at least one of the two electrical machines ME1 and ME2, or the two electrical machines ME1 and ME2, to produce the torque and / or to obtain substantially identical rotational speeds of the AE input and AS output shafts in proportion to the gear ratios. The objective here is to carry out a control that makes it possible to obtain either a zero torque at the level of a pinion to be disconnected (or decoupled) in order to allow a passage to neutral (or dead point), or an equality of speed of rotation between a pinion to be clutched and its output shaft AS to allow the engagement of the corresponding report. The control device D (and thus the process) may, for example, be arranged to control each transition from the pure electric operating mode to the mixed hybrid operating mode. This passage is schematically illustrated in the three chronograms of FIG. 2. The first timing diagram (at the top) is an example of time evolution curves of the respective rotations CI of the thermal engine MT (continuous line), of the first electric machine ME1 (FIG. discontinuous line) and the second electric machine ME2 (dashed). The second timing diagram (in the middle) is an example of time evolution curves of the couples C transmitted to the wheels of the vehicle V respectively by the thermal engine MT (solid line), by the first electric machine ME1 (discontinuous line) and by the second ME2 electric machine (dotted line). The third chronogram (bottom) is an example of a temporal evolution curve of the position of a player of the gearbox BV of the vehicle V. As can be seen in Figure 2, in the initial state , the vehicle V operates in pure electric mode and therefore only its second electrical machine ME2 ensures its displacement (its MT engine and its first electric machine ME1 are therefore at a standstill), and the player Bj concerned is in the neutral position. In this case, the (control) device D can control the starting of the first electric machine ME1 so that it drives the thermal engine MT and that together (MT + ME1) they rotate the input shaft AE at a speed which is substantially equal to the current rotation speed of the output shaft AS in proportion to the gear ratios. This is the synchronization phase (the torque transmitted through the gearbox BV remains zero and the speed of the first electric machine ME1, and therefore of the thermal engine MT, guarantees the condition of equality of the speeds of rotation between the pinion clutch of the output shaft AS and the latter (AS)). Then, the device D can control the displacement of the player Bj concerned 25 to cause a coupling between the input AE and AS output shafts by interconnection of the aforementioned pinion on the output shaft AS. Finally, it can control the supply of fuel (by injection) of the thermal engine MT so that it provides torque gradually to the wheels via the gearbox BV. The first ME1 and second ME2 electric machines are thus shedding torque production. As can be seen in FIG. 2, the vehicle V is thus finally found in the mixed hybrid operating mode. The torque to the wheels is provided by the heat engine MT, or by an accumulation of the torques produced by the heat engine MT, the first electric machine ME1 and / or the second electrical machine ME2 according to the command of the supervisor SC, in order to guarantee the best overall efficiency of the transmission chain.

Le dispositif D (et donc le procédé) peut, par exemple, être également agencé pour contrôler chaque passage du mode de fonctionnement hybride mixte au mode de fonctionnement électrique pur. Ce passage est illustré schématiquement sur les trois chronogrammes de la figure 3. Le premier chronogramme (en haut) est un exemple de courbes d'évolution temporelle des rotations CI respectives du moteur thermique MT (trait continu), de la première machine électrique ME1 (trait discontinu) et de la seconde machine électrique ME2 (pointillés). Le deuxième chronogramme (au milieu) est un exemple de courbes d'évolution temporelle des couples C transmis aux roues du véhicule V respectivement par le moteur thermique MT (trait continu), par la première machine électrique ME1 (trait discontinu) et par la seconde machine électrique ME2 (pointillés). Le troisième chronogramme (en bas) est un exemple de courbe d'évolution temporelle de la position d'un baladeur de la boîte de vitesses BV du véhicule V. Comme on peut l'observer sur la figure 3, dans l'état initial, le véhicule V fonctionne en mode hybride mixte avec un rapport engagé, et donc le moteur thermique MT fournit le couple aux roues via la boîte de vitesse BV, éventuellement assisté par la première machine électrique ME1 et/ou la seconde machine électrique ME2 selon la commande du superviseur SC. Dans ce cas, le dispositif D peut ordonner la réduction de l'alimentation du moteur thermique MT en carburant, et contrôler, d'une part, l'utilisation de la première machine électrique ME1 pour annuler le couple à l'entrée AE de la boîte de vitesses BV, et, d'autre part, utiliser la deuxième machine électrique ME2 pour reprendre le couple aux roues. Le couple en entrée AE de la boîte de vitesse BV étant nul, la condition de décrabotage du pignon participant au rapport engagé est donc réalisée. Le dispositif D peut alors contrôler le déplacement du baladeur Bj concerné par ce rapport dans sa position neutre pour provoquer un découplage entre les arbres d'entrée AE et de sortie AS. On notera que l'énergie cinétique du moteur thermique MT peut être éventuellement récupérée par la première machine électrique ME1 jusqu'à ce qu'il soit complétement arrêté. Comme on peut l'observer sur la figure 3, le véhicule V se retrouve donc finalement dans le mode électrique pur, dans lequel seule la seconde machine électrique ME2 produit du couple pour les roues (le moteur thermique MT et la première machine électrique ME1 étant arrêtés). Le dispositif D (et donc le procédé) peut, par exemple, être également agencé pour contrôler chaque changement de rapport dans le mode de l a fonctionnement hybride mixte. Ce changement de rapport est illustré schématiquement sur les trois chronogrammes de la figure 4. Le premier chronogramme (en haut) est un exemple de courbes d'évolution temporelle des rotations CI respectives du moteur thermique MT (trait continu), de la première machine électrique ME1 (trait discontinu) et de la seconde machine 15 électrique ME2 (pointillés). Le deuxième chronogramme (au milieu) est un exemple de courbes d'évolution temporelle des couples C transmis aux roues du véhicule V respectivement par le moteur thermique MT (trait continu), par la première machine électrique ME1 (trait discontinu) et par la seconde machine électrique ME2 (pointillés). Le troisième chronogramme (en bas) est 20 un exemple de courbe d'évolution temporelle de la position d'un baladeur de la boîte de vitesses BV du véhicule V. Comme on peut l'observer sur la figure 4, le moteur thermique MT fournit initialement le couple pour les roues via la boîte de vitesses BV, éventuellement assisté par la première machine électrique ME1 et/ou la 25 seconde machine électrique ME2. Un rapport est engagé. Dans ce cas, le dispositif D peut réduire l'alimentation en carburant du moteur thermique MT (en contrôlant l'injection de carburant) et contrôler l'utilisation de la deuxième machine électrique ME2 pour reprendre le couple aux roues et l'utilisation de la première machine électrique ME1 pour annuler 30 le couple en entrée AE de la boîte de vitesses BV. La condition de décrabotage du pignon correspondant au rapport engagé étant réalisée, le dispositif D peut alors contrôler le déplacement du baladeur Bj concerné par ce rapport engagé dans sa position neutre, pour provoquer un découplage entre les arbres d'entrée AE et de sortie AS. Puis, le dispositif D peut contrôler l'utilisation de la première machine électrique ME1 pour entraîner le moteur thermique MT jusqu'à ce qu'il entraîne l'arbre d'entrée AE à une vitesse adaptée au changement de rapport. On notera que l'énergie cinétique du moteur thermique MT peut être éventuellement récupérée par la première machine électrique ME1. Le couple fourni aux roues par la seconde machine électrique ME2 permet de limiter les phénomènes de rupture de couple. Puis, le dispositif D peut contrôler le déplacement du baladeur Bj concerné par le la rapport à engager, pour craboter le pignon correspondant à ce rapport à engager et ainsi provoquer un couplage entre les arbres d'entrée AE et de sortie AS. Le nouveau rapport étant engagé, le dispositif D peut alors contrôler l'alimentation du moteur thermique MT en carburant pour qu'il fournisse du couple progressivement aux roues via la boîte de vitesse BV.The device D (and therefore the method) may, for example, also be arranged to control each transition from the mixed hybrid operating mode to the pure electric operating mode. This passage is illustrated schematically in the three timing diagrams of FIG. 3. The first timing diagram (at the top) is an example of time evolution curves of the respective rotations CI of the heat engine MT (solid line), of the first electric machine ME1 (FIG. discontinuous line) and the second electric machine ME2 (dashed). The second timing diagram (in the middle) is an example of time evolution curves of the couples C transmitted to the wheels of the vehicle V respectively by the thermal engine MT (solid line), by the first electric machine ME1 (discontinuous line) and by the second ME2 electric machine (dotted line). The third timing diagram (bottom) is an example of a time evolution curve of the position of a player of the BV gearbox of the vehicle V. As can be seen in FIG. 3, in the initial state, the vehicle V operates in mixed hybrid mode with a gear engaged, and therefore the heat engine MT provides the torque to the wheels via the gearbox BV, possibly assisted by the first electric machine ME1 and / or the second electric machine ME2 according to the order from the SC supervisor. In this case, the device D can order the reduction of the supply of the thermal engine MT to fuel, and control, on the one hand, the use of the first electric machine ME1 to cancel the torque at the inlet AE of the BV gearbox, and secondly, use the second ME2 electric machine to resume torque to the wheels. The input torque AE of the gearbox BV being zero, the condition of declutching of the pinion participating gear engaged is therefore achieved. The device D can then control the movement of the player Bj concerned by this ratio in its neutral position to cause a decoupling between the AE input and AS output shafts. It will be noted that the kinetic energy of the heat engine MT may be possibly recovered by the first electric machine ME1 until it is completely stopped. As can be seen in FIG. 3, the vehicle V is thus finally found in pure electric mode, in which only the second electric machine ME2 produces torque for the wheels (the heat engine MT and the first electric machine ME1 being arrested). The device D (and therefore the method) may, for example, also be arranged to control each shift in the mixed hybrid mode of operation. This change of ratio is illustrated schematically in the three chronograms of FIG. 4. The first chronogram (at the top) is an example of time evolution curves of the respective rotations CI of the thermal engine MT (solid line), of the first electrical machine ME1 (dashed line) and the second electric machine ME2 (dashed). The second timing diagram (in the middle) is an example of time evolution curves of the couples C transmitted to the wheels of the vehicle V respectively by the thermal engine MT (solid line), by the first electric machine ME1 (discontinuous line) and by the second ME2 electric machine (dotted line). The third timing diagram (bottom) is an example of a temporal evolution curve of the position of a player of the gearbox BV of the vehicle V. As can be seen in FIG. 4, the heat engine MT supplies initially the torque for the wheels via the gearbox BV, possibly assisted by the first electric machine ME1 and / or the second electric machine ME2. A report is engaged. In this case, the device D can reduce the fuel supply of the thermal engine MT (by controlling the fuel injection) and control the use of the second electric machine ME2 to resume the torque to the wheels and the use of the first electric machine ME1 to cancel the input torque AE of the gearbox BV. Since the condition of disengagement of the pinion corresponding to the engaged ratio is achieved, the device D can then control the movement of the player Bj concerned by this ratio engaged in its neutral position, to cause a decoupling between the input AE and output AS trees. Then, the device D can control the use of the first electric machine ME1 for driving the thermal engine MT until it drives the input shaft AE at a speed adapted to the gear change. It will be noted that the kinetic energy of the heat engine MT may be recovered by the first electric machine ME1. The torque supplied to the wheels by the second electric machine ME2 makes it possible to limit the phenomena of torque failure. Then, the device D can control the movement of the player Bj concerned by the report to be engaged, to engage the pinion corresponding to this gear to engage and thus cause a coupling between the AE input shaft and AS output. With the new gear engaged, the device D can then control the supply of the heat engine MT with fuel so that it provides torque gradually to the wheels via the gearbox BV.

15 Comme on peut l'observer sur la figure 4, le véhicule V est donc finalement toujours dans le mode hybride mixte, mais avec un nouveau rapport engagé. Le couple aux roues est fourni par le moteur thermique MT, ou par un cumul des couples produits par le moteur thermique MT, la première machine électrique ME1 et/ou la seconde machine électrique ME2 20 selon la commande du superviseur SC, afin de garantir le meilleur rendement global de la chaîne de transmission. Le dispositif D (et donc le procédé) peut, par exemple, être également agencé pour contrôler un passage du mode de fonctionnement hybride mixte à un mode de récupération d'énergie cinétique dans une phase de freinage.As can be seen in FIG. 4, the vehicle V is therefore still in the hybrid hybrid mode, but with a new gear engaged. The torque to the wheels is provided by the heat engine MT, or by an accumulation of the torques produced by the heat engine MT, the first electrical machine ME1 and / or the second electric machine ME2 20 according to the command of the supervisor SC, in order to guarantee the better overall efficiency of the transmission chain. The device D (and therefore the method) may, for example, also be arranged to control a transition from the mixed hybrid operating mode to a kinetic energy recovery mode in a braking phase.

25 Ce passage est illustré schématiquement sur les trois chronogrammes de la figure 5. Le premier chronogramme (en haut) est un exemple de courbes d'évolution temporelle des rotations CI respectives du moteur thermique MT (trait continu), de la première machine électrique ME1 (trait discontinu) et de la seconde machine électrique ME2 (pointillés). Le deuxième chronogramme 30 (au milieu) est un exemple de courbes d'évolution temporelle des couples C transmis aux roues du véhicule V respectivement par le moteur thermique MT (trait continu), par la première machine électrique ME1 (trait discontinu) et par la seconde machine électrique ME2 (pointillés). Le troisième chronogramme (en bas) est un exemple de courbe d'évolution temporelle de la position d'un baladeur de la boîte de vitesses BV du véhicule V. Comme on peut l'observer sur la figure 5, le moteur thermique MT fournit initialement le couple aux roues via la boîte de vitesses BV, éventuellement assisté par le moteur thermique MT, la première machine électrique ME1 et/ou la seconde machine électrique ME2. Un rapport est engagé. Dans ce cas, le dispositif D peut ordonner la réduction de l'alimentation du moteur thermique MT en carburant et contrôler l'utilisation de la deuxième machine électrique ME2, pour récupérer une énergie cinétique acquise par le véhicule V et transformer cette énergie en énergie électrique, et l'utilisation de la première machine électrique ME1, pour annuler le couple sur l'arbre d'entrée AE de la boîte de vitesses BV. Le couple en entrée AE de la boîte de vitesses BV étant nul, la condition de décrabotage du pignon participant au rapport engagé est donc réalisée. Le dispositif D peut alors contrôler le déplacement du baladeur Bj concerné par ce rapport dans sa position neutre pour décraboter le pignon précité et ainsi provoquer un découplage entre les arbres d'entrée AE et de sortie AS. Puis, le dispositif D peut contrôler l'utilisation de la première machine électrique ME1 pour ralentir et arrêter le moteur thermique MT. On notera que l'énergie cinétique du moteur thermique MT peut être éventuellement récupérée par la première machine électrique ME1. En cas de besoin, le freinage peut être complété par le système de freinage hydraulique du véhicule V. L'absence d'embrayage et de synchroniseurs offre plusieurs avantages parmi lesquels : une minimisation des durées de changement de rapport. La dynamique des machines électriques actuelles peut en effet désormais permettre un changement de rapport en une centaine de millisecondes, ce qui rend ce changement de rapport transparent pour le conducteur du fait qu'il n'a pas le temps de ressentir une rupture de couple, une simplification et une réduction des dimensions de la boîte de vitesses, une suppression du pignon de marche arrière (cette dernière s'effectuant à basse vitesse, elle est réalisée en mode électrique pur lorsque l'énergie emmagasinée dans la batterie MS est suffisante et en mode hybridation série dans le cas contraire), qui permet de simplifier et réduire les dimensions de la boîte de vitesses encore plus, une réduction du nombre de pièces faisant l'objet d'une usure, une plus grande robustesse, des coûts de réparation allégés, un démarrage en mode électrique pur ou en mode hybride série qui permet de rééchelonner les rapports de boîte de vitesses pour optimiser la consommation du véhicule.This passage is illustrated schematically in the three timing diagrams of FIG. 5. The first timing diagram (at the top) is an example of time evolution curves of the respective rotations CI of the heat engine MT (continuous line), of the first electric machine ME1. (broken line) and the second electric machine ME2 (dotted). The second timing diagram 30 (in the middle) is an example of time evolution curves of the couples C transmitted to the wheels of the vehicle V respectively by the thermal engine MT (solid line), by the first electric machine ME1 (discontinuous line) and by the second electric machine ME2 (dotted). The third timing diagram (below) is an example of a time evolution curve of the position of a player of the BV gearbox of the vehicle V. As can be seen in FIG. 5, the heat engine MT initially supplies the torque to the wheels via the gearbox BV, possibly assisted by the heat engine MT, the first electric machine ME1 and / or the second electrical machine ME2. A report is engaged. In this case, the device D can order the reduction of the supply of the thermal engine MT in fuel and control the use of the second electric machine ME2, to recover a kinetic energy acquired by the vehicle V and convert this energy into electrical energy , and the use of the first electric machine ME1, to cancel the torque on the input shaft AE of the gearbox BV. The input torque AE of the gearbox BV being zero, the condition of declutching of the pinion participating in the gear engaged is therefore achieved. The device D can then control the displacement of the player Bj concerned by this ratio in its neutral position to disengage the aforementioned pinion and thus cause a decoupling between the input AE and AS output shafts. Then, the device D can control the use of the first electric machine ME1 to slow down and stop the heat engine MT. It will be noted that the kinetic energy of the heat engine MT may be recovered by the first electric machine ME1. In case of need, the braking can be completed by the hydraulic braking system of the vehicle V. The absence of clutch and synchronizers offers several advantages among which: a minimization of the times of change of gear. The dynamics of the current electrical machines can indeed now allow a gear change in a hundred milliseconds, which makes this shift report transparent to the driver because he does not have time to feel a break in torque, a simplification and reduction of the size of the gearbox, a suppression of the reverse gear (the latter being performed at low speed, it is performed in pure electric mode when the energy stored in the battery MS is sufficient and in hybrid hybridization mode in the opposite case), which simplifies and reduces the dimensions of the gearbox even more, a reduction in the number of parts subject to wear, greater robustness, lighter repair costs , a start in pure electric mode or in series hybrid mode which allows to reschedule the reports of gearbox to optimize the consumption of the veh icule.

Claims (8)

REVENDICATIONS1. Procédé de contrôle du fonctionnement d'une chaîne de transmission d'un véhicule hybride (V) comprenant un moteur thermique (MT) couplé à une première machine électrique (ME1) et à un arbre d'entrée (AE) d'une boîte de vitesses (BV) à rapports discrets et à arbre de sortie (AS) équipé de baladeur(s) (Bj), et une seconde machine électrique (ME2) couplée audit arbre de sortie (AS), et offrant au moins un mode de fonctionnement dit la « électrique pur » dans lequel seule ladite seconde machine électrique (ME2) fournit du couple pour un déplacement dudit véhicule (V), et un mode de fonctionnement dit « hybride mixte » dans lequel au moins ledit moteur thermique (MT) fournit du couple pour un déplacement dudit véhicule (V), caractérisé en ce qu'il consiste, en l'absence d'embrayage et de 15 synchroniseur, à contrôler les fonctionnements respectifs dudit moteur thermique (MT) et desdits première (ME1) et seconde (ME2) machines électriques de sorte qu'ils induisent par des substitutions choisies ou conjointement, d'une part, des vitesses de rotation sensiblement identiques desdits arbres d'entrée (AE) et de sortie (AS) au prorata de rapports de 20 démultiplication, et, d'autre part, des conditions de couple sur lesdits arbres d'entrée (AE) et de sortie (AS) propres à permettre un changement de rapport dans ledit mode de fonctionnement hybride mixte ou un passage dudit mode de fonctionnement électrique pur audit mode de fonctionnement hybride mixte, ou inversement, par déplacement contrôlé d'un baladeur (Bj) choisi. 25REVENDICATIONS1. A method of controlling the operation of a transmission chain of a hybrid vehicle (V) comprising a heat engine (MT) coupled to a first electric machine (ME1) and an input shaft (AE) of a transmission box discrete ratio and output shaft (AS) gears (BV) equipped with walkman (s) (Bj), and a second electrical machine (ME2) coupled to said output shaft (AS), and providing at least one operating mode said "pure electric" in which only said second electric machine (ME2) provides torque for a displacement of said vehicle (V), and a so-called "mixed hybrid" operating mode in which at least said heat engine (MT) provides torque for a displacement of said vehicle (V), characterized in that it consists, in the absence of clutch and synchronizer, in controlling the respective operations of said heat engine (MT) and said first (ME1) and second ( ME2) electrical machines so that they ind by means of selected substitutions or jointly, on the one hand, substantially identical rotational speeds of said input (AE) and output (AS) shafts in proportion to gear ratios, and, on the other hand, of torque on said input (AE) and output (AS) shafts adapted to allow a gear change in said mixed hybrid operating mode or a transition from said pure electric operating mode to said mixed hybrid operating mode, or conversely, by controlled displacement of a player (Bj) chosen. 25 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lors d'un passage dudit mode de fonctionnement électrique pur audit mode de fonctionnement hybride mixte, on démarre ladite première machine électrique (ME1) pour qu'elle entraine ledit moteur thermique (MT) et qu'ensemble ils fassent tourner ledit arbre d'entrée (AE) à une vitesse sensiblement égale à 30 une vitesse de rotation en cours dudit arbre de sortie (AS) au prorata du rapport de démultiplication, puis on déplace un baladeur (Bj) pour provoquer un couplage entre lesdits arbres d'entrée (AE) et de sortie (AS), et on alimente ledit moteur thermique (MT) en carburant pour qu'il fournisse ducouple progressivement.2. Method according to claim 1, characterized in that during a transition from said pure electric operating mode to said mixed hybrid operating mode, said first electrical machine (ME1) is started so that it drives said heat engine (MT). and that together they rotate said input shaft (AE) at a speed substantially equal to a current rotational speed of said output shaft (AS) in proportion to the gear ratio, then a joystick (Bj) is moved to cause a coupling between said input (AE) and output (AS) shafts, and said heat engine (MT) is supplied with fuel so that it provides ducuple progressively. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lors d'un passage dudit mode de fonctionnement hybride mixte audit mode de fonctionnement électrique pur, on réduit l'alimentation dudit moteur thermique (MT) en carburant, on utilise ladite première machine électrique (ME1) pour annuler le couple à l'entrée (AE) de ladite boîte de vitesses (BV), et on utilise ladite deuxième machine électrique (ME2) pour reprendre le couple aux roues, puis quand le couple en entrée (AE) de ladite boîte de vitesses (BV) est nul, on déplace un baladeur (Bj) pour provoquer un découplage entre lesdits arbres d'entrée (AE) et de sortie (AS), puis on coupe l'alimentation dudit moteur thermique (MT) et on utilise ladite première machine électrique (ME1) pour ralentir et arrêter ledit moteur thermique (MT).3. Method according to one of claims 1 and 2, characterized in that during a transition from said mixed hybrid operating mode to said pure electric operating mode, it reduces the supply of said engine (MT) fuel, it uses said first electric machine (ME1) to cancel the torque at the input (AE) of said gearbox (BV), and said second electric machine (ME2) is used to resume the torque to the wheels, then when the torque in input (AE) of said gearbox (BV) is zero, a player (Bj) is moved to cause decoupling between said input (AE) and output (AS) shafts, and then the power supply of said motor is cut off thermal (MT) and using said first electric machine (ME1) to slow down and stop said heat engine (MT). 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, lors d'un changement de rapport dans ledit mode de fonctionnement hybride mixte on réduit l'alimentation en carburant dudit moteur thermique (MT), on utilise ladite deuxième machine électrique (ME2) pour reprendre le couple aux roues, et on utilise ladite première machine électrique (ME1) pour annuler le couple en entrée de ladite boîte de vitesses (BV), puis on déplace un baladeur (Bj) pour provoquer un découplage entre lesdits arbres d'entrée (AE) et de sortie (AS), puis on utilise ladite première machine électrique (ME1) pour entraîner ledit moteur thermique (MT) jusqu'à ce qu'il entraîne ledit arbre d'entrée (AE) à une vitesse adaptée audit changement de rapport, puis on déplace un baladeur (Bj) pour provoquer un couplage entre lesdits arbres d'entrée (AE) et de sortie (AS), et on alimente ledit moteur thermique (MT) en carburant pour qu'il fournisse du couple progressivement.4. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that, during a shift in said mixed hybrid operating mode is reduced fuel supply of said engine (MT), using said second electric machine (ME2) to resume the torque to the wheels, and said first electric machine (ME1) is used to cancel the input torque of said gearbox (BV), then a player (Bj) is moved to cause a decoupling between said input (AE) and output (AS) shafts, then said first electrical machine (ME1) is used to drive said heat engine (MT) until it drives said input shaft (AE) to a speed adapted to said gear change, then a sliding gear (Bj) is moved to cause coupling between said input (AE) and output (AS) shafts, and said heat engine (MT) is supplied with fuel so that he provides torque gradually. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lors d'un passage dudit mode de fonctionnement hybride mixte à un mode de récupération d'énergie cinétique dans une phase de freinage, on réduit l'alimentation dudit moteur thermique (MT) en carburant, on utilise ladite deuxième machine électrique (ME2) pour récupérer une énergie cinétique acquise par ledit véhicule (V) et transformer cette énergie en énergie électrique, et on utilise ladite première machine électrique (ME1) pour annulerle couple sur ledit arbre d'entrée (AE), puis on déplace un baladeur (Bj) pour provoquer un découplage entre lesdits arbres d'entrée (AE) et de sortie (AS), puis on utilise ladite première machine électrique (ME1) pour ralentir et arrêter ledit moteur thermique (MT).5. Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that during a transition from said mixed hybrid operating mode to a kinetic energy recovery mode in a braking phase, the supply of said engine is reduced thermal (MT) in fuel, said second electric machine (ME2) is used to recover a kinetic energy acquired by said vehicle (V) and transform this energy into electrical energy, and said first electric machine (ME1) is used to cancel the torque on said input shaft (AE), then a sliding device (Bj) is moved to cause decoupling between said input (AE) and output (AS) shafts, and then said first electrical machine (ME1) is used to slow down and stopping said heat engine (MT). 6. Dispositif (D) pour contrôler le fonctionnement d'une chaîne de transmission d'un véhicule hybride (V) comprenant un moteur thermique (MT) couplé à une première machine électrique (ME1) et à un arbre d'entrée (AE) d'une boîte de vitesses (BV) à rapports discrets et à arbre de sortie (AS) équipé de baladeur(s) (Bj), et une seconde machine électrique (ME2) couplée audit arbre de sortie (AS), et offrant au moins un mode de fonctionnement dit « électrique pur » dans lequel seule ladite seconde machine électrique (ME2) fournit du couple pour un déplacement dudit véhicule (V), et un mode de fonctionnement dit « hybride mixte » dans lequel au moins ledit moteur thermique (MT) fournit du couple pour un déplacement dudit véhicule (V), caractérisé en ce qu'il est agencé, en l'absence d'embrayage et de synchroniseur, pour contrôler les fonctionnements respectifs dudit moteur thermique (MT) et desdits première (ME1) et seconde (ME2) machines électriques de sorte qu'ils induisent par des substitutions choisies ou conjointement, d'une part, des vitesses de rotation sensiblement identiques desdits arbres d'entrée (AE) et de sortie (AS) au prorata de rapports de démultiplication, et, d'autre part, des conditions de couple sur lesdits arbres d'entrée (AE) et de sortie (AS) propres à permettre un changement de rapport dans ledit mode de fonctionnement hybride mixte ou un passage dudit mode de fonctionnement électrique pur audit mode de fonctionnement hybride mixte, ou inversement, par déplacement contrôlé d'un baladeur (Bj) choisi.6. Device (D) for controlling the operation of a transmission chain of a hybrid vehicle (V) comprising a heat engine (MT) coupled to a first electric machine (ME1) and to an input shaft (AE) a gearbox (BV) with discrete ratios and with output shaft (AS) equipped with a walkman (s) (Bj), and a second electric machine (ME2) coupled to said output shaft (AS), and providing the less a so-called "pure electric" operating mode in which only said second electric machine (ME2) provides torque for a displacement of said vehicle (V), and a so-called "mixed hybrid" operating mode in which at least said engine ( MT) provides torque for a displacement of said vehicle (V), characterized in that it is arranged, in the absence of clutch and synchronizer, to control the respective operations of said engine (MT) and said first (ME1 ) and second (ME2) electrical machines so that they induce by selectively selected substitutions or jointly, on the one hand, substantially identical rotational speeds of said input (AE) and output (AS) shafts in proportion to gear ratios, and, on the other hand, torque conditions on said input (AE) and output (AS) shafts adapted to allow a shift in said mixed hybrid operating mode or a transition from said pure electric operating mode to said mixed hybrid operating mode, or conversely, by controlled displacement of a player (Bj) chosen. 7. Véhicule hybride (V) comprenant une chaîne de transmission comportant un moteur thermique (MT) couplé à une première machine électrique (ME1) et à un arbre d'entrée (AE) d'une boîte de vitesses (BV) à rapports discrets et à arbre de sortie (AS) équipé de baladeur(s) (Bj), et une seconde machine électrique (ME2) couplée audit arbre de sortie (AS), et offrant au moins un mode de fonctionnement dit « électrique pur » dans lequel seule ladite seconde machine électrique (ME2) fournit du couple pour un déplacement dudit véhicule (V), et un mode de fonctionnement dit « hybridemixte » dans lequel au moins ledit moteur thermique (MT) fournit du couple pour un déplacement dudit véhicule (V), caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif de contrôle (D) selon la revendication 6.7. Hybrid vehicle (V) comprising a transmission chain comprising a heat engine (MT) coupled to a first electric machine (ME1) and an input shaft (AE) of a gearbox (BV) with discrete ratios and an output shaft (AS) equipped with a walkman (s) (Bj), and a second electrical machine (ME2) coupled to said output shaft (AS), and offering at least one so-called "pure electric" operating mode in which only said second electric machine (ME2) provides torque for a displacement of said vehicle (V), and a so-called "hybridemixte" operating mode in which at least said heat engine (MT) provides torque for a displacement of said vehicle (V) , characterized in that it further comprises a control device (D) according to claim 6. 8. Véhicule selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il est de type automobile.8. Vehicle according to claim 7, characterized in that it is automotive type.
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