Dans un moteur "Atkinson", tous les régimes sont possibles, du ralenti au régime maxi, mais chaque moteur thermique possède une plage de régime dans laquelle son fonctionnement est optimal.
La "nervosité" est à son meilleur niveau entre régime de couple maxi et régime de puissance maxi.
La consommation spécifique du moteur (litres d'essence par heure) est la plus faible dans une plage étroite de régime et de charge.
Dans un moteur Atkinson, ces plages de couple maxi et conso mini sont plus étroites que dans un 4 temps conventionnel, mais la consommation spécifique est beaucoup plus basse, c'est l'avantage de ce cyle "à 5 temps".
Les ingés de Toyota ont donc choisi de faire fonctionner le moteur au régime où il est efficace, et d'utiliser un gros moteur électrique pour boucher "les trous" de la plage d'exploitation où tout moteur thermique voit sa consommation monter en flèche (bas régime et forte charge).
Ce qui implique de NE PAS l'utiliser pour faire partir la voiture depuis l'arrêt!
De mémoire, je crois que le ralenti sert au maintien de la tension électrique dans le circuit de charge (pour alimenter les accessoires, par exemple j'attends au feu rouge en hiver, j'ai allumé la radio, la ventilation, les phares, les essuie-glaces, le désembuage de la lunette arrière...), le ralenti accéléré sert au réchauffage du catalyseur (départ à froid), le "mi régime" est celui où le moteur est au top, le "plein régime" correspond à une demande de pleine puissance de la part du conducteur ou de la machine, d'ailleurs.
Le conducteur n'a aucun contrôle sur la marche du moteur thermique!
La variation fine de la vitesse, de 128 à 132 km/h par exemple pour reprendre ton interrogation, est obtenue par la "transmission à variation continue" qui est d'une simplicité désarmante...
-Le moteur-générateur de traction est en prise directe sur les roues avant, il entraine toujours la voiture, avec un rapport de démultiplication fixe. C'est lui qui fait "décoller" la voiture depuis l'arrêt, et qui assure aussi la marche arrière.
-Le thermique est relié aux roues avant par l'intermédiaire d'un différentiel à train épicycloïdal (comme le différentiel central de certaines 4 roues motrices, notamment la Lancia Delta Integrale), il n'est pas plus gros qu'une canette de Coca!
-Un deuxième moteur-générateur électrique est lui aussi relié à ce différentiel.
Suivant qu'il soit alimenté dans un sens, dans l'autre sens, ou pas alimenté du tout, il peut entrainer le moteur thermique pour le lancer et le démarrer, ou l'entrainer pour le faire tourner à vide (frein moteur en position B, ou graissage périodique de la transmission qui est lubrifiée par le circuit d'huile du moteur), ou produire de l'électricité (freinage régénératif), ou réguler finement le régime de rotation transmis aux roues alors que le thermique tourne à régime constant!
C'est là toute la subtilité de l'hybridation HSD!
Ce moteur agit sur le différentiel intercalé entre le thermique et les roues avant.
Le thermique tourne toujours dans le même sens, pas l'électrique.
S'il tourne à l'envers, il ralentit graduellement la vitesse de sortie finale de l'ensemble, comme le feraient une 1ère, 2ème, 3ème vitesse...
S'il ne tourne pas, le thermique est en prise directe.
S'il tourne dans le même sens, il accélère graduellement la vitesse de sortie, comme le feraient une 5ème, 6ème, 7ème vitesse...
Des fans ont mis en ligne des simulations sur internet, pour comprendre les interactions entre les 3 moteurs de la Prius

A noter que ce système, s'il additionne les couples moteurs de l'électrique et du thermique en marche avant, ne fonctionne pas en marche arrière: certains conducteurs se sont retrouvés en mauvaise posture, typiquement quand il faut ressortir du garage sous le pavillon, en marche arrière, par une rampe fortement inclinée. La Prius a tendance à rester scotchée en bas...
A part ça, si la régulation est hyper complexe, ce n'est que du langage informatique dans une puce, la partie mécanique est d'une extrême simplicité, et quelques Prius ont dépassé le cap des 300000 km sans encombre...
La solution choisie par Honda me paraît bien complexe, avec sa boite à double embrayage...
