comment fonctionne la transmission d'une Prius ?

[R2D2]

Comment se comporte la Prius en march AR dans une forte pente ?

J'ai constaté ce week end que pour faire une manoeuvre de marche AR avec un léger obstacle (bordure d'un bateau à monter). A très faible vitesse la voiture restait bloquée. Il a suffit que j'avance de 50 cm et recule de nouveau avec de l'élan pour qu'elle franchisse ce mini-obstacle de 5 à 6 cm.

Que ce serait-il passé si j'avais été garé dans une forte pente, en marche avant, avec un obstacle devant moi (une autre voiture par exemple) ? Seule solution pour sortir du créneau : une marche arrière. Vu la faible puissance du moteur électrique, je ne suis pas certain que la manoeuvre aurait pu être possible. Je ne pense pas que le thermique fonctionne en marche arrière.

Qui a fait l'expérience ? 😱

Cdt

P.S. Grise Sol Pack IPA livrée le 1er février 07

 

[lmd]

Bonsoir,
Le thermique ne fonctionne pas en marche arrière, mais l'électrique est suffisamment puissant pour remonter la forte pente d'un garage à Conflans. A la louche je dirais 15 % la pente, mais je laisse le proprio du garage confirmer.

Priusfan ?

 

[priusfan]

je confirme un bon 15% ,à la louche , pour sortir de mon garage en marche arrière sans aucun pb.

on peut toujours forcer la charge de la batterie principale ,si besoin est ,avant d'attaquer une grosse marche arrière.

Mais il y a quand même une limitation de la prius en marche arrière.
cela a été constaté par doublehybride quelque part dans ce forum.
le pb ne vient pas de la puissance ni du couple du moteur électrique ni de la charge de la batterie mais plutôt de la démultiplication entre le moteur électrique et le train avant.
cette démultiplication est relativement directe (si on ose dire).
j'avais vu qqp sur un site américain les savants calculs permettant de calculer les pentes maximales franchissables en marche avant et arrière.

ce sujet mérite d'être correctement documenté ! allo les archivistes ???

 

[libride]

il m'arrive souvent de sortir de mon garage en marche arrière, et le moteur thermique se met en route lorsque j'appuie un peu fort sur l'accélérateur pour passer le seuil qui fait comme une petite marche . Le moteur thermique n'a vraiment aucune utilité en marche arrière (si ce n'est recharger les accus..)

 

[Axone]

Une fois, alors que je n'avais plus que 2 barres violettes, j'ai eu besoin de faire une marche arrière. Et pour la première fois, j'ai vu sur le diagramme que toute l'énergie du thermique allait à l'électrique et qu'ensuite ca allait aux roues et aux batteries.
La Prius était dévenue une hybride série le temps de la manoeuvre.
Mais dans ce cas là, ne disposons nous pas de la puissance maximale du moteur électrique, car nous ne sommes plus limité par les batteries étant donné que l'énergie électrique est fournie par le thermique ?

 

[Pont Vert]

Pour maintenir voire maximiser la puissance disponible sur le moteur électrique, il faut maintenir un niveau de charge maximal de la batterie de puissance. Le moteur thermique sert de centrale !

 

[R2D2]

Ouf ! me voilà rassuré

Merci à tous de vos contributions à cette réponse qui me rassure.

 

[priuscoco67]

cool,

Moi maintenant, pour rouler 100% electrique, je ne fais QUE des marches arrieres !

 

[Guigui]

Une fois, alors que je n'avais plus que 2 barres violettes, j'ai eu besoin de faire une marche arrière. Et pour la première fois, j'ai vu sur le diagramme que toute l'énergie du thermique allait à l'électrique et qu'ensuite ca allait aux roues et aux batteries.
La Prius était dévenue une hybride série le temps de la manoeuvre.
Mais dans ce cas là, ne disposons nous pas de la puissance maximale du moteur électrique, car nous ne sommes plus limité par les batteries étant donné que l'énergie électrique est fournie par le thermique ?

ca m'est arrive aussi, meme sans batterie "vide", sans doute parceque la puissance delivree par la batterie etait insufisante. Mais a chaque fois ca a suffit. Le pire cas pour moi a ete dans une pente a un bon 15% mini, avec 4 personnes + des bagages : le thermique s'est declenche, mais elle est bien montee, sans problemes

 

[Ageasson]

cool,

Moi maintenant, pour rouler 100% electrique, je ne fais QUE des marches arrieres ! .......

Montes une éolienne, et se sera kif-kif pour les marches à vent

 

[priusfan]

ça y est , j'ai retrouvé le post fondamental de shadoko qui résume bien les choses:

Désolé de casser l'ambiance mais non, il n'est pas besoin d'invoquer une limitation de puissance par l'électronique pour expliquer ce genre de "faiblesses" sur une Prius.

D'abord, le moteur électrique de traction (MG2) fait 50 kW et pas 55.

Ensuite (plus important) en marche arrière la Prius est une hybride série, inutile donc d'espérer plus de 21 kW, la puissance de la batterie.

Enfin, et surtout, ce qui limite à faible vitesse c'est le couple et non la puissance. Et il ne faut pas confondre couple à l'axe moteur et couple aux roues. Même si MG2 a un couple phénoménal (400 Nm) le rapport de transmission est fixe sur une Prius et correspond à peu près à celui d'une vitesse supérieure (5ème ou 6ème) sur une voiture priustorique. Le couple aux roues n'est donc pas énorme, contrairement à ce qu'on peut penser, pour un démarrage. Il est même moindre que dans la plupart des voitures en première, et comme vous le savez on ne peut pas faire patiner l'embrayage...

Donc oui, il est possible de bloquer une Prius dans des circonstances extrêmes... et c'est inhérent à sa conception.

Si vous lisez l'anglais faites un tour ici, j'y avais fait quelques calculs naguère...

 

[Blackdress]

J'ai juste un doute sur le fait que la batterie limite forcément la puissance du moteur électrique.

En effet, cela signifierait que le thermique lorsqu'il se met en route ne ferait qu'alimenter la batterie laquelle serait simultanément sollicitée par le moteur de traction.

Mais le thermique ne peut-il servir aussi de générateur "en direct" en envoyant du courant directement au moteur électrique de traction via le générateur, en marche avant mais aussi en marche arrière ???

Le rendement serait meilleur (moins de perte par transformation) et cela permettrait au moteur électrique de traction de travailler à sa puissance maxi de 50 kW en cumulant cette source avec l'appoint temporaire des batteries en fonction de leur charge.

Sinon je ne vois absolument pas l'intérêt de disposer d'un moteur électrique à la puissance supérieure à celle des batteries 😱

Par conséquent, logiquement la puissance du moteur électrique de traction devrait être voisine de l'addition des puissances du générateur et des batteries, et si tel n'est pas le cas quel serait l'intérêt de dispoer d'un moteur plus puissant ?

Si tel est le cas, comment se fait alors "l'aiguillage" de puissance du thermique entre la force motrice directe et le générateur ? La commande de répartition est-elle mécanique (via le train planétaire) et/ou électronique ? Est-ce différent en marche AR du fait de l'inversion de sens de rotation (il me semble avoir lu que oui) et alors est-ce cela qui limiterait la puissance et le couple disponibles en marche AR ?

Quelqu'un peut-il m'éclairer sur ces points ?

Désolé si j'ai raté des étapes du cours magistral, mais comme quoi on n'a jamais fini d'apprendre sur le fonctionnement de cette voiture.

 

[Flyer]

Je tente une explication en réponse aux interrogations de Blackdress :

En marche arrière, donc à faible vitesse, ce n'est pas la puissance du moteur électrique qui est limitée, mais son couple. (puissance=couple x vitesse).

A l'arrêt, la puissance mécanique fournie est nulle, même si la puissance électrique consommée est importante !!

Le couple est limité par le courant maximum disponible. Ce courant maxi dépend de la batterie et/ou de l'électronique de puissance.

Pour preuve les diagrammes couple/vitesse donnés par Toyota où le couple plafonne à 400m.daN entre 0 et 1500tr/mn et la puissance de 50kW est obtenue à 1500tr/mn. Sur les mêmes diagrammes, entre 1500 et 6000tr/mn, la puissance est quasiment constante et le couple décroit quand la vitesse augmente.
(source des diagrammes :http://prius.ploki.info/uploads/Main/PriusII_docu.pdf page 42)

Pourquoi le moteur thermique n'intervient pas en renfort en marche arrière ? probablement parce que la limitation de courant est due à l'électronique de puissance ou au moteur lui-même et non à la batterie. Il est alors inutile d'avoir plus de puissance électrique disponible car le système est incapable de l'utiliser sans se mettre en danger.

En espérant que cela répond à tes interrogations..

 

[Axone]

Je ne comprends pas trop également l'affirmation de shadoko disant qu'en marche arrière, on est limité par la puissance de la batterie.

D'après Guigui, le moteur thermique se déclenche bien même si la batterie n'est pas vide lors d'une forte marche arrière. Cela doit être alors pour fournir plus d'électricité que ne peut fournir la batterie et donc tirer le maximum du moteur électrique, non ?

 

[ket]

J

D'après Guigui, le moteur thermique se déclenche bien même si la batterie n'est pas vide lors d'une forte marche arrière. Cela doit être alors pour fournir plus d'électricité que ne peut fournir la batterie et donc tirer le maximum du moteur électrique, non ?

L'électronique maintient la charge de la batterie entre 40% (mini) et 80 % ( maxi ) pour assurer semble-t-il une grande longevité a la dite batterie.

Donc quand on approche des 40 % de charge il est normal que le thermique se mette en marche pour recharger la batterie.

 

[priusfan]

Je ne comprends pas trop également l'affirmation de shadoko disant qu'en marche arrière, on est limité par la puissance de la batterie....

d'accord avec toi😱.
il faut quand même justifier l'écart entre les 50kw de puissance nominale du moteur électrique et les 21kw de la puissance que peut délivrer la batterie.
le delta doit s'expliquer par l'appoint fourni par le générateur alimenté par le moteur thermique.

 

[croco78]

Il faut lire le post de Shadoko en entier.

Le facteur limitant principal est le couple du moteur qui, même s'il peut paraitre énorme (400Nm), ne dispose d'aucune boite de vitesses. Bref, c'est un peu comme si on démarrait en quatrième, mais avec un V8 qui ne cale pas.

La puissance requise est en fait très faible puisque la vitesse est presque nulle (puissance = couple x vitesse).

On reste donc très en dessous des possibilités de la batterie.

Le couple est proportionnel au courant qui passe dans le moteur. Et là, il y a deux limitations:

• La source de courant: le convertisseur qui doit fournir un maximum de courant à basse tension à partir de la batterie haute tension.
• L'échauffement du moteur avec l'effet joule dont la puissance varie en fonction du carré du courant.

Quant au thermique, il n'est pas d'un grand secours en marche arrière: à faible vitesse, on n'a pas besoin de beaucoup de puissance et la puissance supplémentaire apportée par MG1 se paie par un couple mécanique qui s'oppose à la marche arrière.

 

[Less Polluter]

[...]le couple du moteur qui, même s'il peut paraitre énorme (400Nm), ne dispose d'aucune boite de vitesses. Bref, c'est un peu comme si on démarrait en quatrième, mais avec un V8 qui ne cale pas.[...]

On nous a trompé à l'insu de notre plein gré !
Au départ j'étais fasciné par cet énorme couple. Waw, autant qu'un 6 cyl turbo [va]d[e retro] rampe commune de 3 litres !
Mais en essayant la Prius je me demandais bien où il était ce couple. Ca "n'arrâchait" pas tant que ça. Puis j'ai cru comprendre que le moteur électrique étant en prise directe avec les roues ... euh ... faudrait plutôt parler du couple transmis aux roues. Donc comme si on était sur le dernier rapport. Mais la voiture marchant très bien ainsi maintenant je m'en fous éperdumment de toute cette théorie. Par contre, quand ils s'agît de donner quelques explications techniques aux curieux, j'avance cette valeur et ça fait son petit effet. Vont pas aller vérifier. C'est de bonne guerre ! 😎

 

[Blackdress]

Bon mais concrètement, j'ai des questions très simples :

1) Le thermique peut-il recharger la batterie en marche AR (il semble que oui, j'ai moi aussi testé récemment ce cas, il s'est mis en marche avec les flêches qui vont bien sur le diagramme) ? ;

2) En marche AR quelle pente maxi peut-on gravir en théorie avec 1 personne à bord ? Cet angle dépend-il de la charge de la batterie (le couple disponible dépend logiquement de cette charge) ? Dès lors, quelle est la pente maxi que l'on peut gravir en continu avec une batterie au mini (en pratique, par prudence mieux vaut retenir cette valeur sans doute inférieure) ?

Merci aux aimables ingénieurs en Prius

 

[Blackdress]

le delta doit s'expliquer par l'appoint fourni par le générateur alimenté par le moteur thermique.

Sans doute mais la question est bien de savoir si cet appoint peut être aussi élevé en marche arrière qu'en marche normale 😱

 

[Less Polluter]

Tu comptes monter le Mont Blanc en marche arrière ? 😎

 

[Guigui]

Bon mais concrètement, j'ai des questions très simples :

1) Le thermique peut-il recharger la batterie en marche AR (il semble que oui, j'ai moi aussi testé récemment ce cas, il s'est mis en marche avec les flêches qui vont bien sur le diagramme) ? ;

oui pour moi aussi. Il me semble meme etre sorti du mode ev en marche arriere avec le meme 'bip bip' qu'en marche avant quand la batterie est trop basse ou qu'on accelere trop. Donc pour moi le thermique doit aussi jouer un role dans la marche arriere mais je n'ai pas encore bien saisi lequel.

2) En marche AR quelle pente maxi peut-on gravir en théorie avec 1 personne à bord ? (...)

y-a-t-il un lyonnais pour aller tenter des marches arrieres diversement chargees dans la montee de l'eglise a Caluire ?

 

[manu]

Je vais essayer de répondre :

1) Le thermique peut-il recharger la batterie en marche AR (il semble que oui, j'ai moi aussi testé récemment ce cas, il s'est mis en marche avec les flêches qui vont bien sur le diagramme) ? ;

Oui bien sûr, si les batteries sont trop faibles, c'est le seul moyen de les recharger à vitesse nulle voire inverse !
L'ennuie de le démarrer, comme l'a rappelé Croco78. c'est que tu vas avoir un peu de couple du thermique pour entrainer la voiture vers l'avant. En effet, pour n'avoir aucun couple, il faudrait que MG1 soit en roue libre. Or justement c'est lui qui recharge les batteries, donc il offre un couple résistant. Par conséquent, un peu de couple va dans les roues (c'est le fonctionnement normal "en marche avant" de la transmission).

2) En marche AR quelle pente maxi peut-on gravir en théorie avec 1 personne à bord ? Cet angle dépend-il de la charge de la batterie (le couple disponible dépend logiquement de cette charge) ? Dès lors, quelle est la pente maxi que l'on peut gravir en continu avec une batterie au mini (en pratique, par prudence mieux vaut retenir cette valeur sans doute inférieure) ?

Là c'est une vaste question. Je pense que si l'on peut calculer la pente maxi théorique (36x400/478 = 30% (pente mini) - 48x400/478%=40% (pente maxi) (voir le lien du post de Shadoko puis aller au post de Frenchie (sans doute le sien) et bien le lire jusqu'au bout qui en gros multiplie le couple du moteur par le diamètre de la roue pour en déduire la force exercée, puis le rapporte à la force qu'exerce la voiture à cause de son poids dans une pente donnée), si l'on ajoute en plus une batterie faible + ou -, là le calcul devient carrément très complexe ! Mais ça peut faire un beau sujet de concours pour une grande Ecole !

 

[Blackdress]

30 % cela ferait une bonne marge tout de même, surtout pour une hypothèse de marche AR !

 

[manu]

30 % cela ferait une bonne marge tout de même, surtout pour une hypothèse de marche AR !

Oui mais ça reste très théorique.
Seulement une telle pente peut se rencontrer sur une distance très faible comme une bordure de trottoire, par exemple.

D'ailleurs en relisant son calcul, il considère le ratio X comme un ratio de la formule P=mg*X, c'est à dire que si X=1, soit 100%, P=mg (cas d'une pente à 90°, soit à la verticale !) et si X=0, P=0 c'est à dire pas de pente (horizontal).
Or si je me souviens de mon code de la route, une pente affichée de 10% par exemple, signifie que la route va monter de 10 m en dénivellation sur 100 m. Si bien que cela veut dire qu'une pente de 100% donne 100m de montée sur 100m c'est-à-dire 45° et non 90° dans le calcul du Shadok (tiens au fait cela fait longtemps qu'on ne l'a pas entendu...). Il y aurait donc un facteur 2, ce qui ramène à 15% seulement si la voiture est chargée à bloc !
Je ne sais pas ce qu'en pensent les autres, mais bon...


Enfin après réflexion sur cette histoire de couple moteur thermique et marche arrière, je ne vois pas comment les batteries peuvent se charger si le thermique tourne.
Petite question à l'auditoire : Enlevons les batteries de la Prius. Pensez-vous qu'il est possible de reculer avec seulement l'électricité produite par MG1 envoyé à MG2 ? Moi je n'y crois pas.