le "mode hérétique" de la transmission

Mik&Toy

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MG1 en moteur ?

Je relance ce débat - sur le mode qualifié de "hérétique" - parce que j'ai cru comprendre qu'il fallait envisager que MG1 soit moteur dans ce mode, et que je ne vois pas ce que l'on peut gagner à utiliser MG1 en moteur dans ces conditions.
MG1 est effectivement moteur quand il s'agit de démarrer le thermique, c'est son rôle de démarreur. Il le fait d'ailleurs conjointement avec MG2, ce qui fait qu'on ne sens pas de choc dans la transmission au démarrage du thermique.
Il est également moteur pour maintenir en rotation le thermique lorsque ce dernier est en mode "ralenti" avec l'injection coupée. Même qu'à certaines combinaisons de vitesses, c'est MG1 qui impose cette rotation à vide du thermique pour éviter de dépasser ces propres limitations de régime.

Sinon, il doit toujours s'opposer à la fraction du couple produit par le thermique sur le pignon central du différentiel PSD. Il est impératif qu'il le fasse en générateur pour ne pas perdre cette puissance, et la renvoyer soit dans les batteries, soit dans MG2. Et je ne vois pas pour quelle raison il ne le ferait pas, quelque soit son sens de rotation.
Tout passage en moteur de MG1 pendant que le thermique "pousse" se solderait par une perte sèche de puissance à s'opposer aux 28% du couple nécessairement transmis par le thermique.
Et quand MG2 est utilisé en générateur, c'est typiquement son comportement en freinage regénératif tout ce qu'il y a de plus "orthodoxe".
Quid du mode "hérétique", pro quo ?
 

manu

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Sinon, il doit toujours s'opposer à la fraction du couple produit par le thermique sur le pignon central du différentiel PSD. Il est impératif qu'il le fasse en générateur pour ne pas perdre cette puissance, et la renvoyer soit dans les batteries, soit dans MG2. Et je ne vois pas pour quelle raison il ne le ferait pas, quelque soit son sens de rotation.
Tout passage en moteur de MG1 pendant que le thermique "pousse" se solderait par une perte sèche de puissance à s'opposer aux 28% du couple nécessairement transmis par le thermique.
Et quand MG2 est utilisé en générateur, c'est typiquement son comportement en freinage regénératif tout ce qu'il y a de plus "orthodoxe".
Quid du mode "hérétique", pro quo ?

C'est exactement ce que je me disais au début.
Pour moi MG1 ne pouvait être que générateur pour pouvoir fournir du couple aux roues...
C'est vrai dans le cas général mais prenons par exemple l'accélération de la voiture :
On va souhaiter une vitesse du thermique assez "haute" pour avoir du couple on va donc jouer sur la vitesse de MG1 pour obtenir cette vitesse du thermique en modulant son couple résistant grâce au couple résistant électrique. Ta voiture démarre, et plus elle va aller vite, plus les roues vont tourner vite. Seulement voilà, on souhaite que le moteur tourne toujours à la même vitesse (imaginons 3000 tours/min), on joue donc sur la vitesse de MG1 pour maintenir cette vitesse. Comme la vitesse des roues augmentent, il faut que MG1 perde petit à petit de la vitesse. Mais ils arrivent un point où les roues tournent tellement vite que même MG1 à l'arrêt ne suffit pas pour maintenir un régime "bas" du moteur.
Le seul moyen de continuer à faire baisser la vitesse du thermique est de faire tourner MG1 dans l'autre sens, c'est à dire de s'opposer "encore plus" au sens de rotation naturel et le seul moyen d'y parvenir est de lui fournir de l'électricité pour venir s'opposer au mouvement naturel.
 

Mik&Toy

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hérétique ou instable ?

Pas tout à fait d'accord , mais merci de vous interesser à mes réflexions! Et je me rends compte en en parlant qu'il y a quand même bien un problème de moteur.

D'ABORD :
L'inversion du sens de rotation ne fais pas systèmatiquement passer MG1 de générateur à moteur. Je crois qu'on touche là le point sensible du débat !
*** MG1 peut fournir du courant quelque soit son sens de rotation ***

C'est le différentiel qui fait le boulot de transmettre un couple toujours dans le même sens tout en adaptant les vitesses de rotation relatives des 3 mousquetaires, je veux dire du planétaire, du soleil et de la couronne.

MG1 est en permanence destiné à contrer le couple du thermique que lui envoie le différentiel.

Le calculateur de pilotage doit s'arranger, via le convertisseur de commande, pour prélever en sortie de MG1 le courant nécéssaire à maintenir en équilibre ce couple résistant à la vitesse souhaitée (proportionalité constante entre intensité et couple dans ce type de moteur électrique).
Si il n'y a pas assez de courant prélévé en générateur, , MG1 va partir dans le sens du couple, c.à.d. accélérer si MG1 tourne dans le même sens que le thermique, ou ralentir si il tourne en sens inverse.
Raisonnement symétrique si trop de courant est demandé, MG1 va ralentir si il tourne dans le même sens que le thermique, ou accélérer si il tourne en sens inverse.

MAIS, ce raisonnement a un hic, Le passage du 0 - vitesse de rotation nulle de MG1 :
Il existe nécéssairement une plage de vitesses aux alentours du zéro dans laquelle la force contre-électromotrice de MG1 peut être trop faible pour résister au couple fourni par le thermique. Dans ce cas, il n'y a qu'un passage en mode moteur qui lui permette de s'acquiter de sa tâche.

Si on parcourt progressivement ce passage de régime positif à régime négatif de MG1, et que l'on considère le couple thermique constant et non nul pendant ce temps, on doit observer, dans une plage relativement symétrique autour du zéro, une inversion du courant traversant le convertisseur, sans changement de son amplitude, aux rendements et pertes près (pour un même couple fourni par MG1, le courant sera plus important en moteur qu'en générateur).

Il est possible que cet évènement soit très bref, sauf si on titille l'accélérateur autour du point zéro avec l'aide d'un CANview (régime MG1 nul quand thermique et MG2 sont égaux). Et il faut alors que le thermique soit franchement sollicité pour bien le voir.
Et puis ce n'est pas un mode économique, la puissance étant perdue en échauffement dans MG1. Je ne crois pas que la logique de l'ECU cherche à privilégier ce mode.
A vos analyseurs ! si ce n'est pas déjà fait.
 

manu

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Imagine que ta voiture est dans la boue et qu'une des roues patine.
Si tu veux remettre du couple sur l'autre roue, il faut absolument que tu freines celle qui patine. Imaginons que tu puisses le faire. Si ta voiture est bloquée par un objet à l'avant et qu'elle ne peut pas avancer, l'autre roue va se mettre à patiner aussi (on parle avec régime moteur constant) et elle va se mettre à patiner d'autant plus vite que tu vas freiner la première roue (principe du différentiel).
Maintenant continue toujours à freiner la première roue jusqu'à la bloquer. L'autre roue va donc recevoir tout le couple moteur et sa vitesse sera "synchronisée" avec lui.
Maintenant si tu veux que cette roue tourne encore plus vite, il va falloir que tu continues à faire tourner la roue bloquée dans l'autre sens, donc fournir un couple moteur ! (je te souhaite bon courage).

C'est un peu le même principe qui est adoptée pour la Prius sachant que le but est ici d'abaisser la vitesse du thermique.
 

Mik&Toy

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MG1 vs PSD

Je ne vois pas bien le rapport . Dans un différentiel de pont il n'y a qu'un moteur et deux utilisateurs. Pas deux moteurs et un seul utilisateur.
Et puis ce n'est pas le comportement du différentiel PSD qu'il faut mettre en avant (à mon avis il fait très exactement ce qu'on attend de lui), mais celui du moteur-générateur MG1.
Je persite dans ma démonstration, je cherche à faire avancer le débat, pas à "troller", et j'espère contribuer à la compréhension de ce mécanisme complexe. Que puis-je dire de plus pour qu'on finisse par être tous d'accord sur le sujet ?
 

croco78

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Il est toujours possible de concevoir un système dans lequel MG1 soit toujours utilisé en générateur quelle que soit la vitesse: il suffit d'allonger le rapport de la transmission mécanique pour limiter la vitesse de rotation du thermique à haute vitesse.

Toutefois, cet allongement de transmission se fait au détriment de la puissance transmise par la voie mécanique aux vitesses intermédiaires ce qui entraine une augmentation de la puissance de la voie électrique pour transmettre toute la puissance du moteur à ces vitesses.

On se rapproche en effet d'une transmission série (qui correspond à un rapport de transmission mécanique infini) dont l'inconvénient est justement de nécessiter deux moteurs électriques de puissance au moins égale au thermique.

De plus, bien que le maintien à vitesse nulle de MG1 paraisse peu intéressant du point de vue du rendement (utilisation d'électricité pour un travail nul), cette situation correspond au rendement maximal de la transmission qui est alors 100% mécanique.

C'est aussi une bonne raison pour placer ce point de fonctionnement vers la vitesse la plus utilisée et donc d'utiliser le mode hérétique au delà.

Pour ceux qui ont du mal à interpréter le fonctionnement du train épicycloïdal, il est possible de le remplacer par un système quasi équivalent (à la démultiplication près).

Il suffit d'imaginer une transmission classique moteur-embrayage-boite, pluis de remplacer la boite par MG2 (rapport de transmission=1) et ensuite de remplacer l'embrayage par MG1 dont le stator est solidaire du vilebrequin du thermique et le rotor est relié au rotor de de MG2, lui-même étant connecté au différentiel vers les roues. :grin:

A faible vitesse, le thermique tourne trop vite ce qui oblige à faire "patiner" l'embrayage (MG1) qui, au lieu de chauffer et s'user, produit du courant qui entraine à son tour MG2. :siffle:

Lorsque la vitesse augmente, le "patinage" de MG1 diminue et avec lui le courant produit ainsi que l'apport mécanique de MG2. L'arrêt du patinage correspond au blocage de MG1. :velo:

Pour augmenter alors la vitesse, il suffit de faire tourner MG1 dans l'autre sens: sa vitesse de rotation s'ajoute à celle du thermique. Mais comme il fournit du travail mécanique, il consomme du courant...qu'il trouve sur MG2. :papy:
 

manu

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Je ne vois pas bien le rapport . Dans un différentiel de pont il n'y a qu'un moteur et deux utilisateurs. Pas deux moteurs et un seul utilisateur.
Exact, c'est l'inverse mais le principe du différentiel reste le même !

Merci croco pour tes explications, je m'étais toujours demandé pourquoi il n'y avait pas un bloc réducteur plus important sur le thermique pour éviter le mode hérétique.
 

Mik&Toy

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hérétique, très peu !

... utiliser le mode hérétique au delà ...
NON. J'essaie de faire passer le message comme quoi le mode moteur de MG1 n'est que transitoire , aux alentours de l'annulation de vitesse de MG1, mais qu'au-dela, en vitesse négative il peut de nouveau recommencer à fonctionner en gérérateur, et que donc ce n'est pas un mode hérétique. Il y a juste un mauvais moment à passer, à passer vite. Ce mode moteur doit effectivement être difficile à observer.

En fait, l'annulation de vitesse de MG1 se produit pour une vitesse de sortie couronne de 40% supérieure à celui du thermique (3.6 ICE = 2.6 MG2 suivant la formule), du genre 3000 rpm moteur pour 4000 rpm en sortie soit environ 110 kmh, ou tout autre combinaison dans le même rapport.

Si la voiture continue à accelérer avec un régime thermique constant, MG1 se retrouve à devoir tourner en sens inverse du thermique, mais - j'insiste - en mode générateur, ce mode n'ayant RIEN à voir avec le sens de rotation de MG1 . On peut qualifier ce mode de surmultiplié (overdrive) mais pas d'hérétique.

On peut aussi, dans cette configuration (MG1 générateur en rotation inversée), à grande vitesse, mais sans accélération, utiliser MG2 en générateur plutot qu'en moteur, afin de recharger la batterie en utilisant une puissance importante du thermique. Ce n'est pas non plus un mode hérétique, juste une optimisation de la recharge.
Il n'y a pas simultanément MG1 moteur et MG2 générateur (ce fameux mode hérétique), sauf si il se trouve qu'au moment où on a besoin de charge , le régime MG1 soit au alentours de 0.
 

shadoko

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Si je peux me permettre, toute cette discussion a pour cause des cours de physique moyennement assimilés. :papy:

Rappelons la définition d'une puissance : c'est le produit scalaire d'une force par une vitesse, ou, de façon plus simple lorsqu'on a un axe moteur, du couple par la vitesse de rotation. Mais ces produits ont un signe : pour le produit scalaire, il est positif si l'angle entre les vecteurs force et vitesse est inférieur à 90°, négatif sinon ; dans le deuxième cas, la puissance est positive (moteur) si couple et vitesse sont de même signe, et négative (générateur) s'ils sont de signes contraires. Peu importe le signe de chacun, c'est le produit qui compte.

Lorsque MG1 tourne "à l'envers" et qu'il "résiste" au couple du thermique (pour l'empêcher de tourner trop vite, ce qu'on cherche dans le cas d'une vitesse surmultipliée), il est moteur car à la fois le couple et la vitesse sont négatifs. Il n'y a aucune discussion possible, c'est de la physique pure. Ce n'est en rien un transitoire, mais le mode de fonctionnement normal de cette transmission à haute vitesse et puissance modérée.

D'un point de vue global (sans rentrer dans le détail des couples et vitesses) on peut très bien faire un simple bilan énergétique de la transmission, et il n'y a a priori aucune raison de privilégier le cas "MG2 moteur" par rapport au cas "MG1 moteur" ; la seule chose pertinente c'est la somme des puissances de MG1 et MG2 : nulle la plupart du temps, positive en cas de décharge de la batterie, négative en cas de charge.

Cela se voit très bien lors des variations de vitesse assez progressives comme celles rencontrées sur des grands axes ; j'ai fait quelques mesures en 2004 qui ont été présentées lors de cette conférence, voir la planche "transmission électro-mécanique" (menu déroulant à gauche).

Sinon, Graham Davies (l'inventeur du terme "mode hérétique") a trouvé une façon plus humoristique de présenter les choses sur cette page, que je vous recommande vivement. :-D

J'en profite pour rappeler que ce fameux "mode hérétique" avait été désigné ainsi par ironie, vu les difficultés de compréhension qu'il engendre chez beaucoup. Un peu comme le terme "gros boum" (Big Bang) qui a eu le succès qu'on connaît en cosmologie. Mais il n'a rien à voir avec une quelconque astuce pour économiser l'énergie, comme je le lis parfois. D'ailleurs vu l'activité intellectuelle qu'il suscite, il consomme même pas mal d'énergie. :lol:
 

croco78

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Le travail d'une machine électrique est égal au produit du couple par la vitesse.

Quand tu conserves le couple mais que tu inverses le sens de rotation, le travail change de signe et tu passes du générateur au moteur ou l'inverse.

Pour rester en générateur (ou en moteur), il faut inverser à la fois le sens de rotation et le couple.

Supposons un instant que MG1 reste en générateur à haute vitesse. On a alors un système fantastique qui à la fois maintient le thermique au même point de fonctionnement, augmente la vitesse de sortie du PSD, maintient le couple et produit de l'électricité...

Quand on arrive à une conclusion du style mouvement perpétuel avec un raisonnement logique, c'est que l'hypothèse de départ est fausse. :ouioui:
 

Mik&Toy

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scalaire m'a tuer !

Je croyais bien pourtant tenir le bon bout ! :papy: Mais , y a pas, je dois m'incliner ! :jap:
Reste que ce mode hérétique, il me chiffonne beaucoup, je trouve que ça fait pas "classe". C'est sûrement pour cette raison qu'ils ont ajouté un double rapport de transmission sur les Lexus.
 

Prius26

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Entropie

Entropie, quand tu nous tiens ...

Messieurs, la physique a des règles qui, jusqu'a nouvel ordre, sont incontournables.

Hug, Shadoko aurai pu dire cela.:jap:

Je vois qu'une fois encore notre copine l'Entropie s'est entiché de nos cervelles et qu'elle a trouvé là un terrain de jeu sans égal.:grin::grin::grin:

Moi, du moment qu'elle roule............

Bon après midi à tous
 

Mik&Toy

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Et un simuateur, un !

Je profite de ces joutes oratoires pour demander aux maîtres anentropiques au connaissances parfaitement assmilées , de se pencher sur la réalisation d'un simulateur informatique qui permettrait à tout un chacun de voir sous leur yeux ébahis, et peut-être de finir par comprendre, le fonctionnement ô combien surprenant de notre cher tapis volant.

Il y en a bien déjà eu quelques uns, très visuels, dont on peut trouver les liens sur ce site, mais aucun qui traite dans le détail des va-et-vient des puissances, des courants, des couples et des vitesses avec la précision mathématique et l'exactitude scientifique qu'on peut attendre d'un savoir universitaire.

... dans l'attente de vous lire ... :dieu:
 

Axone

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Reste que ce mode hérétique, il me chiffonne beaucoup, je trouve que ça fait pas "classe". C'est sûrement pour cette raison qu'ils ont ajouté un double rapport de transmission sur les Lexus.

Apparemment, le double rapport sur les lexus est pour :
- avoir un moteur électrique plus efficace sur autoroute
- permettre une vitesse max plus importante, car le moteur électrique MG2 à une vitesse de rotation proportionnelle à la vitesse du véhicule. Sur la Prius, à 170km/h, on doit pas être loin de la vitesse max de rotation de MG2. Comme une lexus se doit d'aller plus vite, fallait faire quelque chose.
 

shadoko

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Au risque de rajouter une couche qui gratte, j'insiste : le mode "hérétique" (MG1 moteur / MG2 générateur) n'est ni moins efficace ni moins élégant que le mode "orthodoxe" (MG1 générateur / MG2 moteur). C'est seulement notre intuition physique qui parfois nous joue des tours. 8)

Et bien qu'ayant très peu étudié le système un peu plus compliqué des GS 450h et LS 600h (le RX 400h n'a pas les 2 rapports, même si le train épicycloïdal est encore différent de celui de la Prius), je ne pense pas que cette sophistication puisse être assimilée à un "contournement de mode hérétique", qui reste bien présent. Les 2 rapports concernent MG2 pour des raisons de vitesse du véhicule, comme Axone l'a bien rappelé ; mais ça ne change rien sur la nécessité de faire tourner "à l'envers" MG1 pour réduire la vitesse du thermique.

Enfin si quelqu'un veut bien me fournir des docs détaillées sur les trains épicycloïdaux des Lexus, je veux bien étudier de plus près la question. :D
 

priusfan

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Je profite de ces joutes oratoires pour demander aux maîtres anentropiques au connaissances parfaitement assmilées ,....
bonsoir,
pas la peine de réinventer l'eau tiède, tu as eu déja dans cette discussion des explications trés complètes.
mais si tu en veux encore c'est ici
 

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pas la peine de réinventer l'eau tiède
Ben moi j'en aurais besoin. Mon chauffe-eau s'est fâché avec l'entropie. Du coup je suis passé en mode propreté hérétique ...
Ah, m... c'est pas la bonne discuss ... Mais si vous connaissez un plombier chauffe-eautiste hônette et rapide, hein ... 8)
 

Ageasson

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Ben moi j'en aurais besoin. Mon chauffe-eau s'est fâché avec l'entropie. Du coup je suis passé en mode propreté hérétique ...
Ah, m... c'est pas la bonne discuss ... Mais si vous connaissez un plombier chauffe-eautiste hônette et rapide, hein ... 8)

:twisted:.....et alors, demande à Leauchaude ! c'est quand même mieux que tiède...non ?...
Oui, je sais, il erre et tique sur son compteur et n'est pas spécialiste
de l'eau nette......mais c'est tout de même un chauffeur,
un chauffe Auto.......alors, chauffe-auto...chauffe-eautiste
Faudrait quand même pas pinailler.........!

Quoi...en trop Pie...ben Merci, moi qui voulais te rendre service....!
 

planétaire

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Pour continuer sur le mode hérétique.

Le mode hérétique à vous lire (je ne l'ai pas encore essayé) diminue la consommation.
Si on le compare à un fonctionnement 'classique' avec le thermique qui tourne + vite:

Il oblige à avoir une partie de la puissance à être transmise par voie électrique ce qui, comparé à une transmission 100% mécanique (en fait presque 100% car MG1 doit toujours tourner un tout petit peu), diminue le rendement de transmission !! De plus Mg1 tourne plus vite dans ce mode hérétique et augmente donc ses propres frottements (mais là c'est peut-être négligeable).

Alors y a-t-il tant de frottements dans le thermique qu'on gagne à le faire tourner moins vite à même puissance malgré la baisse de rendement de transmission ?

La courbe de rendement de la prius dépend de la puissance fournie qui là est la même !

Qu'en pensez-vous ?
 

prius007

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Le mode heretique.. vaste sujet. tu trouveras de nombreuses explications. Globalement, je pense que nous sommes a peu près tombé d'accord.

C'est pas un mode que l'on peu "enclencher" mais plutôt une plage plus optimum de fonctionnement.

L'idée de base c'est que le moteur puisse tourner moi vite mais à couple optimum. Fait l'essai suivant :

Route plate. 90km/h avec le cruise control. Le bruit du termique est vraiment faible (bruit plus sourd.) et surtout la fleche Batterie - Moteur va pâs arreter de changer de couleur (vert-orange-vert).

Voila tu y est... c'est le mode optimum pour la prius quand le termique tourne (hors tous les autres mode , VE, Pulse and Glide, Steath mode à plus grande vitesse..)

Mais pourt avoir plus de détail va voir sur le Forum...
 
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