comment fonctionne la transmission d'une Prius ?

shadoko

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Voici une page de type "cliquodrome interactif" :

http://homepage.mac.com/inachan/prius/planet_e.html

qui a été réalisée par un Japonais méritant notre plus profond respect. :jap:

Ce schéma interactif (ne pas oublier de faire bouger les petites manettes avec sa souris!) n'explique pas le fonctionnement de la Prius (et donc par exemple du mode EV, que personnellement je n'ai pas sur la mienne), mais seulement de sa transmission si particulière (et que tout le monde s'accorde à trouver géniale).

A partir de là, on peut s'amuser et comprendre pourquoi la Prius n'a :
  • ni embrayage (ou convertisseur de couple)
  • ni boîte de vitesses
Commençons par le plus simple : le vert (couronne extérieure) est directement relié aux roues avant par un rapport de transmission fixe. Autrement dit, on peut s'imaginer que la rotation de cette couronne verte représente directement la rotation des roues, à un facteur multiplicatif près. On peut d'ailleurs le vérifier aisément puisque l'animation indique la vitesse. Il se trouve en plus, que la couronne extérieure est également directement reliée au moteur/générateur électrique principal, appelé MG2.

La couronne rouge centrale est directement reliée au moteur à essence. Autrement dit, si elle ne bouge pas c'est que le moteur à essence est arrêté. Et si elle bouge, c'est toujours dans le même sens (des aiguilles d'une montre), puisqu'un moteur thermique tourne toujours dans le même sens !

On peut remarquer déjà que le vert peut tourner (dans les deux sens) sans que le rouge tourne : c'est la traction uniquement électrique, ou la marche arrière (sens inverse des aiguilles d'une montre).

Le pignon central (bleu) est directement relié au moteur/générateur secondaire, appelé bizarrement MG1. :-o C'est lui qui lance le moteur thermique au démarrage, remplaçant ainsi (en beaucoup mieux !) le démarreur d'une voiture classique. Il sert le plus souvent de générateur dans les accélérations, c'est-à-dire qu'il reçoit de la puissance du moteur thermique, produit de l'électricité qu'il envoie ensuite à MG2 pour compenser le faible couple aux roues produit par le thermique seul.

MG1 comme MG2 n'ont pas UN rôle fixe (d'où leurs noms). Ils sont tantôt moteurs, tantôt générateurs. La transmission de la Prius est telle qu'une partie de la puissance suit un chemin mécanique comme sur une voiture classique, et une autre partie un chemin électrique. La répartition est variable et ajustée suivant les besoins.

En un mot, c'est une transmission électro-mécanique et il est vain de vouloir l'analyser en se raccrochant à quoi que ce soit d'autre de purement mécanique.

NB : Ne croyez pas que ce soit une invention récente, j'ai la référence d'un brevet américain pour une transmission électro-mécanique assez proche, datant de... 1925. :mrgreen:
 

shadoko

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Très intéressant aussi :jap:. Plus complet mais plus complexe (plus de paramètres à faire jouer) ; donc, pour comprendre vraiment la transmission seule je recommande toujours le premier, et dans un second temps pour une vision plus globale de la conduite d'une Prius, le deuxième me paraît tout indiqué.
:bravo:
 

DoubleHybride

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f2g2 à dit:
Je pense qu'il s'agit du simulateur de la Prius 1 car la vitesse de rotation du thermique est limité à 4000 tr/min or que sur la Prius II c'est 5000 tr/min
Ce 2ème simultateur est très interesant pour son coté analyse dynamique sur le niveau de charge de la batterie, on voit ainsi la voiture ralentir quand la batterie passe sous les 45%, vivement le même pour la Prius II
 

Sami_pp

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shadoko à dit:
La transmission de la Prius est telle qu'une partie de la puissance suit un chemin mécanique comme sur une voiture classique, et une autre partie un chemin électrique. La répartition est variable et ajustée suivant les besoins.
Bonsoir,
C'est sur ce point que je bloque ! Les roues (la couronne) opposent un couple résistant au moteur thermique, donc, MG1 devrait opposer le même couple résistant ??
C'est à dire que le moteur thermique transmetterait toujours sa puissance de facon mécanique pour une moitié, et électrique pour l'autre moitié.
(je mets de coté la recharge ou l'apport d'énergie des batteries ou alors il faut considérer que la partie électrique de la transmission ne va pas qu'aux roues)
Cela voudrait dire aussi que MG1 doit avoir une puissance mini égale à la moitié de la puissance maxi du moteur thermique ... (même remarque pour MG2 qui récupère cette énergie pour la retransmettre mécanique)

Je pense que quelque chose m'échappe sur cette distribution de la transmission électrique/mécanique, je dois me planter quelque part :-o


note : MG1 attelé au pignon centrale et MG2 à la couronne (roues) si j'ai bien compris
 

shadoko

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graduation.gif

Attention ! D'abord ne confondons pas couple (en newtons-mètres) et puissance (en watts) : la puissance est le produit du couple par la vitesse de rotation (en radians par seconde :-? ! ). Donc tout raisonnement sur le couple n'est pas vrai sur la puissance et inversement.

C'est sur ce point que je bloque ! Les roues (la couronne) opposent un couple résistant au moteur thermique, donc, MG1 devrait opposer le même couple résistant ??
Sur la couronne il y a deux couples : celui (résistant ou moteur) des roues motrices et celui (résistant ou moteur) de MG2. Si rien ne vient de ou ne rentre dans la batterie, la puissance de MG1 doit être égale (aux pertes près) à l'opposé de celle de MG2. L'égalité (au signe près) des puissances ne signifie pas l'égalité des couples, ça dépend des vitesses de rotation respectives. Quand on accélère depuis l'arrêt sans pomper sur la batterie MG1 est entraîné par le thermique (il est donc générateur) et l'électricité produite alimente MG2 qui est moteur. La situation s'inverse quand la vitesse se stabilise.

C'est à dire que le moteur thermique transmetterait toujours sa puissance de facon mécanique pour une moitié, et électrique pour l'autre moitié.
Non, c'est le rapport des couples transmis au niveau de la couronne et au niveau du pignon soleil qui est constant (2,6 sur la couronne pour 1 sur le pignon soleil).

Cela voudrait dire aussi que MG1 doit avoir une puissance mini égale à la moitié de la puissance maxi du moteur thermique ... (même remarque pour MG2 qui récupère cette énergie pour la retransmettre mécanique)
Non, ni pour MG1 ni pour MG2, parce que :
1) la puissance du thermique est distribuée de façon variable ;
2) elle passe en partie par une voie mécanique où ni MG2 ni MG1 n'interviennent. Ce n'est pas parce que MG2 est lié à la couronne qu'il intervient nécessairement dans la transmission purement mécanique de la puissance du thermique aux roues.

Non seulement la puissance totale (MG1+MG2) s'annule souvent (dès que la batterie n'est pas utilisée en fait), mais même les puissances individuelles de MG1 et MG2 peuvent être simultanément nulles quand la voiture roule et que le thermique développe de la puissance. Pour MG2 (forcément en rotation) ça se fait lorsque son couple passe par zéro, alors que pour MG1 on observe plutôt un couple à peu près constant et c'est la vitesse de rotation qui varie, de positive à négative en passant par zéro. Dans ce cas les pertes par effet Joule sont minimales.
:cool!:
 

Sami_pp

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Merci pour ces réponse shadoko, mais tout ne veux pas rentrer dans ma petite tête :?:
shadoko à dit:
Non seulement la puissance totale (MG1+MG2) s'annule souvent (dès que la batterie n'est pas utilisée en fait)
Ok, maintenant, c'est acquit pour moi ainsi que tout ce qui est écrit plus haut. :wink:
shadoko à dit:
mais même les puissances individuelles de MG1 et MG2 peuvent être simultanément nulles quand la voiture roule et que le thermique développe de la puissance.
Pafff !!! je bloque encore :| je n'arrive pas à comprendre comment le moteur thermique peut transmettre directement de la puissance aux roues (à la courounne) sans qu'il y est une force résistive au pignon centrale (MG1) ... pour moi, ca voudrait dire que le moteur thermique tourne dans le vide; car MG1 serait en "roue libre" donc le moteur thermique n'aurait pas """d'appuie""" à l'instar d'une voiture dont une des 2 roues motrices n'aurait aucune adhérence.
 

shadoko

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Tu as tout à fait raison... mais comme je l'ai dit un peu plus haut la puissance nulle de MG1 ne s'obtient pas dans ce cas par l'absence de couple, mais par une vitesse de rotation nulle. Un peu comme la chaise sur laquelle tu es peut-être assis exerce une force sur tes fesses, sans pour autant développer une puissance. Par contre pour t'envoyer au plafond il faudrait qu'elle dispose d'une source d'énergie...
Evidemment dans la réalité un moteur électrique qui "bloque" un axe consomme quand même un peu d'énergie, faut pas rêver non plus. :mrgreen:
 

gruikgruik

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Les Prius de M. Hertz
shadoko à dit:
Voici une page de type "cliquodrome interactif" :

http://homepage.mac.com/inachan/prius/planet_e.html

qui a été réalisée par un Japonais méritant notre plus profond respect. :jap:

Une ch'tite question concernant ce simulateur. Est-ce que quelqu'un à une explication précise de la signification des 3 points rouge, vert & bleu sur la portée au dessus des sliders ?
 

Sami_pp

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shadoko à dit:
Evidemment dans la réalité un moteur électrique qui "bloque" un axe consomme quand même un peu d'énergie
Bonsoir,
Bloquer un axe par la seul force magnétique peut demander de l'énergie si il y a un fort couple sur cet axe.
Je pense vraiment que le principe de la transmission m'échappe, je soupsonne que mon erreur est bien dans la différence de la notion de couple et de puissance.
Ce mode doit s'appliquer surement quand la vitesse du véhicule est grande ou à faible charge ...

J'essaie de cogiter un peu à tout ca :wink:
 

noon

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J'ai retrouvé ce post qui avait été envoyé sur FA

Le 16/11/2005 à 00:01, Bilb0 a écrit :
j'apporte une petite contribution à ce forum.
Je n'ai pas encore de Prius, mais je me suis amusé à traduire le simulateur en français. Je pense que c'est un simulateur de Prius 1.
http://d.thery.chez-alice.fr/prius/
Amusez vous bien.
@+

C'est en km et surtout en Français :mrgreen:
 

Bilbo

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Pour le simulateur en français, je vous propose de cliquer plutôt sur le liens suivant:
http://ace.planet-d.net/prius/index.php?n=Main.Simulateur

En effet, j'ai mis la tradustion sur ma page perso, mais comme ces pages me servent de test, je rique de les effacer un jour.

Si un webmaster veux les sources pour les integrer sur son site, c'est avec grand plaisir que je lui ferait passer tout ça.

@+
 

ThierryH

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Bilbo à dit:
Pour le simulateur en français, je vous propose de cliquer plutôt sur le liens suivant:
http://ace.planet-d.net/prius/index.php?n=Main.Simulateur

En effet, j'ai mis la tradustion sur ma page perso, mais comme ces pages me servent de test, je rique de les effacer un jour.

Si un webmaster veux les sources pour les integrer sur son site, c'est avec grand plaisir que je lui ferait passer tout ça.

@+
Il n'y aurait pas un petit bug. Elle ne veut pas avancer ta petite voiture :(
Sinon, bon boulot de portage :jap:
 

Le Forgeron

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Si on pouvait avoir le simulateur de la prius 2, et les consommations en l/100km (au lieu de km/l)... ça serait parfait.
 

Bilbo

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J'ai déja constater un bug sur ce simulateur, que je n'arrive pas à expliquer.
Il suffit le plus souvent de réactualiser la page et tout rentre dans l'ordre.

@+
 

shadoko

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:-o Je ne vois pas où est le bug ? Tout marche très bien au contraire... à condition de passer en D pour avancer évidemment !

gruikgruik à dit:
shadoko à dit:
Voici une page de type "cliquodrome interactif" :

http://homepage.mac.com/inachan/prius/planet_e.html

qui a été réalisée par un Japonais méritant notre plus profond respect. :jap:

Une ch'tite question concernant ce simulateur. Est-ce que quelqu'un à une explication précise de la signification des 3 points rouge, vert & bleu sur la portée au dessus des sliders ?
:mrgreen: On me demande ? Voilà voilà... L'auteur du simulateur est visiblement musicien, et, comme tu l'as justement remarqué, il s'agit bien d'une portée avec des notes. La hauteur d'une note est définie par la fréquence de sa fondamentale (440 Hz pour le la3 par exemple pour les diapasons modernes). Cet informaticien s'est amusé à traduire la fréquence de rotation des moteurs par la note dont la fondamentale a une fréquence identique... essayez, si vous doublez la vitesse de rotation vous retrouvez la même note, conformément à la définition d'une octave !

Pas très utile mais joli. :wink:

J'ajouterai que bizarrement, MG1 et MG2 semblent écrits dans une clé différente de celle du moteur thermique... 8)
 

priusfan

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une petite question au Prof shadoko:
peux tu aider nos vaillants développeurs à transposer ce simulateur pour la Prius II?
 

shadoko

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:-o Euh j'sais pas moi... vous avez besoin de quoi ? Du nombre de dents des pignons du PSD ? De l'équation du nomographe ?...

Et puis là maintenant tout de suite j'ai pas vraiment le temps alors si c'est compliqué ça peut attendre hein ? :oops:
 

noon

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L'HAY LES ROSES
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j'vois pas là !!!

Euh...
s'cusez-moi, mais TDNamur et Shadoko, pourriez-vous editer vos posts et agrandir votre texte ?
Je ne suis pas encore presbyte pas encore l'âge) aussi je n'arrive pas à decryptéer les caractère au format 'patte de mouche'.
Merci :)
 

proprius

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lu quelquepart ( je ne sais plus où) :-o

un fabricant, américain je crois, propose une transmition qui permet l'hybridation de nombreuses autos. je pense des Chevrollet ou autre Pontiac

The company : comme son nom l'indique :

Nexxt Drive

Phil.
 
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