shadoko
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Attention, esprit frais et dispos et/ou vitamine C / café / motivation importante conseillés.
Tout le monde le sait, une voiture hybride comme la Prius récupère une partie de son énergie cinétique au freinage, au lieu de la gaspiller bêtement intégralement en chaleur comme une voiture traditionnelle. Cependant le mode spécifique "B" de la transmission (qui signifie "frein", brake en anglais) ne permet pas d'améliorer cette récupération contrairement à une opinion répandue. Je vais donc essayer d'expliquer pourquoi le mode B ne recharge pas davantage la batterie, si on compare ce qui est comparable.
Durant les vacances j'ai fait quelques mesures avec mon Mini-Scanner dans la montée et la descente du Mont Ventoux, alors je vais vous en faire profiter. Je précise que mon but n'était pas l'étude comparative des modes "B" et "D", sinon j'aurais conduit les mesures différemment, mais je pense que ça va éclaircir les choses pour certains. Je précise également que ma "Schtroumpfette" priustorique est un ancien modèle (2001) et que les valeurs de courants, tensions etc. que j'ai mesurées seraient nettement différentes avec la Prius actuelle, mais la logique est la même.
Le Mini-Scanner que vous pouvez voir ici derrière le volant relié à mon ordinateur pour collecter des données, permet de lire tout un tas de paramètres comme le courant entrant ou sortant de la batterie, le niveau de charge de celle-ci etc.
Commençons par un petit graphique représentant les niveaux de courant et de charge batterie lors d'une descente (en mode "B") du Mont Ventoux à Malaucène dont vous pouvez voir ici les caractéristiques. Vous l'obtiendrez en cliquant ci-dessous :
Attention ! il y a plusieurs échelles verticales, et celle de gauche représente deux choses différentes (charge en % et courant en A) 😳 ... l'échelle horizontale est celle du temps, en minutes.
Remarquons d'abord la courbe verte : elle représente la charge de la batterie haute tension, exprimée en pourcentage de sa capacité totale : sur la Prius 1, elle se maintient toujours entre 40% et 80%, d'où les lignes en trait interrompu vert que j'ai portées sur le graphique. Vous voyez à gauche que je suis parti du sommet du Ventoux avec une batterie presque "vide" (41,5% exactement)... pas parce que la montée l'avait épuisée, mais parce que je l'ai fait exprès
! En clair, j'étais arrivé au sommet à un peu moins de 50%, et j'ai dû laisser la voiture en "N" pendant un bon moment (avec notamment la radio et l'alim de mon PC qui pompaient du courant) pour qu'elle descende aussi bas.
Première constatation : le niveau ne bouge plus au-delà de 10 minutes de descente environ, ayant atteint les 80%. La récupération d'énergie se fait donc avant ; examinons donc les 10 premières minutes de la courbe bleue (le courant). Cette courbe peut prendre des valeurs positives (la batterie se charge) ou négatives (la batterie se décharge). Au début, c'est très majoritairement positif, logique. On peut voir une sorte de "ligne de base" vers 20 ampères, qui correspond au courant de charge obtenu en "B" sans toucher aux pédales (ni le frein ni l'accélérateur), et une série de pics jusqu'à 60 A environ, qui correspondent à l'utilisation de la pédale de frein. Car avant d'utiliser les plaquettes, la Prius utilise au maximum le freinage électrique pour récupérer le maximum d'énergie 😎. On voit aussi des pics en-dessous de la ligne 20 A, qui correspondent à une pression sur l'accélérateur, pour relancer en sortie de virage par exemple.
Les courbes verte et bleue sont données indépendamment par deux "sorties" du Mini-Scanner ; mais on peut à partir de la courbe bleue "intégrer" le courant pour obtenir la charge reçue par la batterie, non en % de sa capacité mais directement en Ah (ampère-heure), ce que j'ai fait avec la courbe rouge. Et en faisant une moyenne, on calcule dans ce cas que la descente correspond à l'équivalent d'un courant constant de 18 A environ rentrant dans la batterie, pour le mode "B".
Maintenant, n'écoutant que mon courage, j'ai même fait une deuxième descente en partant cette fois en "D" (en réalité ce n'était pas du tout pour ça, mais ça tombe bien quand même
) ! Vous pouvez voir le graphique correspondant en cliquant ci-dessous :
Toujours en ne regardant que le début, quelles sont les différences ? Tout d'abord on voit nettement que la "ligne de base" du courant dont je parlais tantôt est cette fois plus basse : environ 12,5 A au lieu de 20, la charge de la batterie est donc moins rapide en "D" qu'en "B" si on ne touche pas aux pédales... oui mais le freinage bien moins important également ! Et d'ailleurs ça se voit sur la courbe : pour descendre à peu près à la même vitesse (en réalité, légèrement plus vite même : 46 km/h de moyenne contre 41 dans cette portion) il faut agir sans arrêt sur les freins, ce qui se traduit par une "forêt" de pics de courant beaucoup plus fournie. Et au total, si on calcule le courant de charge moyen durant cette phase de récupération d'énergie, on voit que la descente correspond à l'équivalent d'un courant constant de 22 A environ rentrant dans la batterie, pour le mode "D".
Bilan : la batterie se charge un peu plus vite en "D" qu'en "B". Toutefois ce résultat n'a pas vraiment de valeur puisque les vitesses de descente ne sont pas identiques : ce qui est important c'est de comparer la charge obtenue pour une différence d'altitude donnée, soit le produit (courant)*(temps). Heureusement, je pense à tout (enfin presque, et au prix de beaucoup d'efforts ) et j'avais pris soin de prendre avec moi mon GPS et de noter des altitudes (au moyen de mon dictaphone-baladeur-MP3 car il faut quand même conduire en même temps !) qui n'apparaissent pas sur les courbes. Je vous passe le détail des calculs, mais sachez que les résultats sont les suivants :
Notez aussi que vers 12 min environ, je suis passé de "D" en "B" dans la deuxième descente, dans le seul but d'économiser (et de ne pas faire trop chauffer) les freins.
Maintenant, je vous propose d'examiner un graphique similaire au précédent, sur lequel j'ai porté les variations de régime du moteur thermique en marron. Cliquez là :
Vous remarquez d'abord qu'au début de la descente, le moteur continue à tourner au ralenti (en consommant de l'essence, ce que vous ne pouvez pas voir sur le graphique) parce que cet imbécile ne sait pas qu'il va y avoir 21 km de descente et qu'il tient absolument à charger déjà la batterie qu'il trouve un peu faible.
Ensuite (la batterie a atteint 56% de charge) il se coupe enfin et ne se réveille que lorsque la batterie atteint une première fois les 80%, vers 7,5 minutes. Mais à cet instant il est entraîné par les moteurs électriques sans brûler d'essence, uniquement pour jouer le rôle de frein. Je rappelle qu'on est encore en "D" : ainsi lorsque la batterie est pleine, le moteur thermique se met à tourner même en "D", produisant à peu près le même bruit qu'en "B" lorsque la batterie n'est pas pleine.
Puis quelques portions relativement planes (vers le chalet Liotard, pour ceux qui connaissent) m'obligent à accélérer (en électrique pur) et à décharger un peu la batterie, ce qui a pour effet de faire taire à nouveau le 4 cylindres, jusque vers presque 11 minutes, où 80% sont à nouveau atteints. Peu après, je décide de passer en "B" pour éviter une surchauffe des freins, et le régime augmente encore afin d'offrir davantage de frein moteur. C'est la situation la plus désagréable : batterie pleine et en mode "B", le moteur peut tourner assez vite et ça bourdonne pas mal. Surtout par comparaison avec la descente "tapis volant" en mode "D" et batterie en charge...
Cependant, vous remarquez aussi qu'à de nombreuses reprises le régime tombe à zéro dans la suite de la descente, alors que la batterie est toujours "au top" à 80%. Comment cela se fait-ce ? :-o Eh bien c'est tout simplement parce que j'accélère un peu, et qu'au lieu d'utiliser bêtement de l'essence, ou même de commencer à vider la batterie, Schtroumpfette commence par relâcher le frein (moteur) pour accélérer !
Logique non ?
Un cas d'école illustrant à merveille ce jonglage entre les sources d'énergie s'est produit au cours de la descente vers la minute 13, où j'ai dû accélérer brusquement pour un dépassement : passage de 20 à 65 km/h environ ; dans la première descente j'avais fait pire mais malheureusement je n'ai pas enregistré le régime moteur 😳. Comme on ne voit pas bien sur le graphique précédent j'ai fait un zoom de la partie intéressante en supprimant la charge batterie (quasi-constante à cette échelle) et en rajoutant la vitesse réelle :
Analyse des courbes : je suis ralenti par quelque chose sur roues qui se traîne en descente à 20 km/h en fumant et pétaradant (je crois que ça s'appelle un camping-car). Descendu à cette vitesse, le régime du moteur thermique s'est réduit également mais il fait toujours frein. Puis j'accélère brusquement pour dépasser : là le régime remonte mais avec injection d'essence, pour fournir de la puissance, en même temps que la batterie se décharge pour fournir une puissance supplémentaire. Et à la fin de l'accélération c'est l'inverse. si j'avais accéléré plus progressivement, on aurait même pu voir la séquence suivante :
Voilà... j'espère que ça éclaircira les esprits et
à ceux qui ont tout lu !
Tout le monde le sait, une voiture hybride comme la Prius récupère une partie de son énergie cinétique au freinage, au lieu de la gaspiller bêtement intégralement en chaleur comme une voiture traditionnelle. Cependant le mode spécifique "B" de la transmission (qui signifie "frein", brake en anglais) ne permet pas d'améliorer cette récupération contrairement à une opinion répandue. Je vais donc essayer d'expliquer pourquoi le mode B ne recharge pas davantage la batterie, si on compare ce qui est comparable.
Durant les vacances j'ai fait quelques mesures avec mon Mini-Scanner dans la montée et la descente du Mont Ventoux, alors je vais vous en faire profiter. Je précise que mon but n'était pas l'étude comparative des modes "B" et "D", sinon j'aurais conduit les mesures différemment, mais je pense que ça va éclaircir les choses pour certains. Je précise également que ma "Schtroumpfette" priustorique est un ancien modèle (2001) et que les valeurs de courants, tensions etc. que j'ai mesurées seraient nettement différentes avec la Prius actuelle, mais la logique est la même.
Le Mini-Scanner que vous pouvez voir ici derrière le volant relié à mon ordinateur pour collecter des données, permet de lire tout un tas de paramètres comme le courant entrant ou sortant de la batterie, le niveau de charge de celle-ci etc.
Commençons par un petit graphique représentant les niveaux de courant et de charge batterie lors d'une descente (en mode "B") du Mont Ventoux à Malaucène dont vous pouvez voir ici les caractéristiques. Vous l'obtiendrez en cliquant ci-dessous :
Attention ! il y a plusieurs échelles verticales, et celle de gauche représente deux choses différentes (charge en % et courant en A) 😳 ... l'échelle horizontale est celle du temps, en minutes.
Remarquons d'abord la courbe verte : elle représente la charge de la batterie haute tension, exprimée en pourcentage de sa capacité totale : sur la Prius 1, elle se maintient toujours entre 40% et 80%, d'où les lignes en trait interrompu vert que j'ai portées sur le graphique. Vous voyez à gauche que je suis parti du sommet du Ventoux avec une batterie presque "vide" (41,5% exactement)... pas parce que la montée l'avait épuisée, mais parce que je l'ai fait exprès
! En clair, j'étais arrivé au sommet à un peu moins de 50%, et j'ai dû laisser la voiture en "N" pendant un bon moment (avec notamment la radio et l'alim de mon PC qui pompaient du courant) pour qu'elle descende aussi bas.Première constatation : le niveau ne bouge plus au-delà de 10 minutes de descente environ, ayant atteint les 80%. La récupération d'énergie se fait donc avant ; examinons donc les 10 premières minutes de la courbe bleue (le courant). Cette courbe peut prendre des valeurs positives (la batterie se charge) ou négatives (la batterie se décharge). Au début, c'est très majoritairement positif, logique. On peut voir une sorte de "ligne de base" vers 20 ampères, qui correspond au courant de charge obtenu en "B" sans toucher aux pédales (ni le frein ni l'accélérateur), et une série de pics jusqu'à 60 A environ, qui correspondent à l'utilisation de la pédale de frein. Car avant d'utiliser les plaquettes, la Prius utilise au maximum le freinage électrique pour récupérer le maximum d'énergie 😎. On voit aussi des pics en-dessous de la ligne 20 A, qui correspondent à une pression sur l'accélérateur, pour relancer en sortie de virage par exemple.
Les courbes verte et bleue sont données indépendamment par deux "sorties" du Mini-Scanner ; mais on peut à partir de la courbe bleue "intégrer" le courant pour obtenir la charge reçue par la batterie, non en % de sa capacité mais directement en Ah (ampère-heure), ce que j'ai fait avec la courbe rouge. Et en faisant une moyenne, on calcule dans ce cas que la descente correspond à l'équivalent d'un courant constant de 18 A environ rentrant dans la batterie, pour le mode "B".
Maintenant, n'écoutant que mon courage, j'ai même fait une deuxième descente en partant cette fois en "D" (en réalité ce n'était pas du tout pour ça, mais ça tombe bien quand même
) ! Vous pouvez voir le graphique correspondant en cliquant ci-dessous :
Toujours en ne regardant que le début, quelles sont les différences ? Tout d'abord on voit nettement que la "ligne de base" du courant dont je parlais tantôt est cette fois plus basse : environ 12,5 A au lieu de 20, la charge de la batterie est donc moins rapide en "D" qu'en "B" si on ne touche pas aux pédales... oui mais le freinage bien moins important également ! Et d'ailleurs ça se voit sur la courbe : pour descendre à peu près à la même vitesse (en réalité, légèrement plus vite même : 46 km/h de moyenne contre 41 dans cette portion) il faut agir sans arrêt sur les freins, ce qui se traduit par une "forêt" de pics de courant beaucoup plus fournie. Et au total, si on calcule le courant de charge moyen durant cette phase de récupération d'énergie, on voit que la descente correspond à l'équivalent d'un courant constant de 22 A environ rentrant dans la batterie, pour le mode "D".
Bilan : la batterie se charge un peu plus vite en "D" qu'en "B". Toutefois ce résultat n'a pas vraiment de valeur puisque les vitesses de descente ne sont pas identiques : ce qui est important c'est de comparer la charge obtenue pour une différence d'altitude donnée, soit le produit (courant)*(temps). Heureusement, je pense à tout (enfin presque, et au prix de beaucoup d'efforts
) et j'avais pris soin de prendre avec moi mon GPS et de noter des altitudes (au moyen de mon dictaphone-baladeur-MP3 car il faut quand même conduire en même temps !) qui n'apparaissent pas sur les courbes. Je vous passe le détail des calculs, mais sachez que les résultats sont les suivants :- en mode "B", la capacité utilisable de la batterie est remplie après une dénivelée de 560 m environ ;
- en mode "D", elle est remplie en 540 m environ seulement.
Notez aussi que vers 12 min environ, je suis passé de "D" en "B" dans la deuxième descente, dans le seul but d'économiser (et de ne pas faire trop chauffer) les freins.
Maintenant, je vous propose d'examiner un graphique similaire au précédent, sur lequel j'ai porté les variations de régime du moteur thermique en marron. Cliquez là :
Vous remarquez d'abord qu'au début de la descente, le moteur continue à tourner au ralenti (en consommant de l'essence, ce que vous ne pouvez pas voir sur le graphique) parce que cet imbécile ne sait pas qu'il va y avoir 21 km de descente et qu'il tient absolument à charger déjà la batterie qu'il trouve un peu faible.
Ensuite (la batterie a atteint 56% de charge) il se coupe enfin et ne se réveille que lorsque la batterie atteint une première fois les 80%, vers 7,5 minutes. Mais à cet instant il est entraîné par les moteurs électriques sans brûler d'essence, uniquement pour jouer le rôle de frein. Je rappelle qu'on est encore en "D" : ainsi lorsque la batterie est pleine, le moteur thermique se met à tourner même en "D", produisant à peu près le même bruit qu'en "B" lorsque la batterie n'est pas pleine.
Puis quelques portions relativement planes (vers le chalet Liotard, pour ceux qui connaissent) m'obligent à accélérer (en électrique pur) et à décharger un peu la batterie, ce qui a pour effet de faire taire à nouveau le 4 cylindres, jusque vers presque 11 minutes, où 80% sont à nouveau atteints. Peu après, je décide de passer en "B" pour éviter une surchauffe des freins, et le régime augmente encore afin d'offrir davantage de frein moteur. C'est la situation la plus désagréable : batterie pleine et en mode "B", le moteur peut tourner assez vite et ça bourdonne pas mal. Surtout par comparaison avec la descente "tapis volant" en mode "D" et batterie en charge...
Cependant, vous remarquez aussi qu'à de nombreuses reprises le régime tombe à zéro dans la suite de la descente, alors que la batterie est toujours "au top" à 80%. Comment cela se fait-ce ? :-o Eh bien c'est tout simplement parce que j'accélère un peu, et qu'au lieu d'utiliser bêtement de l'essence, ou même de commencer à vider la batterie, Schtroumpfette commence par relâcher le frein (moteur) pour accélérer !
Logique non ?Un cas d'école illustrant à merveille ce jonglage entre les sources d'énergie s'est produit au cours de la descente vers la minute 13, où j'ai dû accélérer brusquement pour un dépassement : passage de 20 à 65 km/h environ ; dans la première descente j'avais fait pire mais malheureusement je n'ai pas enregistré le régime moteur 😳. Comme on ne voit pas bien sur le graphique précédent j'ai fait un zoom de la partie intéressante en supprimant la charge batterie (quasi-constante à cette échelle) et en rajoutant la vitesse réelle :
Analyse des courbes : je suis ralenti par quelque chose sur roues qui se traîne en descente à 20 km/h en fumant et pétaradant (je crois que ça s'appelle un camping-car). Descendu à cette vitesse, le régime du moteur thermique s'est réduit également mais il fait toujours frein. Puis j'accélère brusquement pour dépasser : là le régime remonte mais avec injection d'essence, pour fournir de la puissance, en même temps que la batterie se décharge pour fournir une puissance supplémentaire. Et à la fin de l'accélération c'est l'inverse. si j'avais accéléré plus progressivement, on aurait même pu voir la séquence suivante :
- régime élevé du thermique sans injection (frein)
- régime décroissant (moins de frein) puis arrêt complet
- décharge de la batterie, thermique coupé (début accélération)
- relance du thermique (accélération modérée) avec injection et arrêt de la décharge de la batterie
- reprise de la décharge de la batterie pour aider le thermique (accélération forte)
- ... et inversement (j'ai la flemme de tout réécrire !)
Voilà... j'espère que ça éclaircira les esprits et
à ceux qui ont tout lu !
par quelque chose de plus gentil en cas de fight sur le forum (lorsqu'il sera ouvert au public...) 
..ET MOI Itou.....bien que l'on m'ait assuré que le frein moteur était automatique dés que l'on posait légèrement le pied sur la pédale de frein. J'ai essayé, mais n'ai jamais ressenti le freinage, comme cela se passe quand je passe en B.....du bout du doigt.....je trouve le résultat de cette manoeuvre trés agréable en ville, et se remettre en D n'est pas ennuyeuèx.......du moins pour moi.................. 
