Petites mesures du couple et du jeu de la transmission

kinetik

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Je m'étais interrogé si en mode "groupe électrogène",
c'est à dire lorsqu'on appuye simultanément sur le frein et sur l'accélérateur,
du courant était gaspillé ou non dans MG2 pour tenter de pousser le véhicule.
La réponse est bizarrement oui. Appuyer sur le frein ne désactive pas complètement l'ordre de poussée !

Toutes les 8 ms, la position angulaire du moteur MG2 est diffusée sur le bus de communication CAN, et peut être lue sur la prise située sous le volant.
La résolution de cette mesure est très élevée, puisqu'elle correspond à 2048 points par quart de tour, soit 0.044 degrés.
Cette information permet d'évaluer le couple total par mesure de la déformation de la transmission.

Le couple total exercé sur les roues est égal à 13/18 (= 72%) du couple du moteur thermique
plus le couple exercé par MG2, divisé par le rapport de réduction 1925/468 (= 4.113).
Si on bloque les roues en écrasant la pédale de freins, le couple total exercé par le thermique
et par l'alimentation de MG2 entraine une déformation élastique de la transmission et des suspensions.
On s'attend à observer une rotation de MG2 proportionnelle à ce couple.

Mesure de la déformation

43004e726db531518.png


Ici j'ai mesuré la déformation pour une succession de trois poussées : avant, arrière, avant, puis une accélération en mode P, et enfin un balancement manuel.

En avant, on a une poussée électrique pure, avec un courant batterie consommé supplémentaire de = 1.75 A.
le courant circulant dans le moteur est probablement beaucoup plus élevé,
La déformation élastique se traduit par une rotation de MG2 égale à 12.5°
(autour de l'instant 16 s, et 19-20 s). On verra plus loin que ce couple représente 17% du couple maximal,
(soit 0.17*(400+13/18*115) = 68 N.m).
Lorsque le thermique est mis en marche, on observe une rotation encore plus élevée, puisqu'elle atteint 26°.
Pendant les secondes 39 à 45, on réalise la même opération, mais en marche arrière. La déformation atteint 14°,
en plus des 8° de jeu de transmission. Le courant batterie consommé pour obtenir ce couple est de 1.7 A (340 W).
Noter que ce sourant vient en plus du courant supplémentaire (0.25 A = 50W) qui vient du passage en marche arrière
(allumage du feu de recul ?).

Couple total demandé
Toute cette séquence est en cohérence exacte avec l'information "couple total demandé" ( PID 038 )
illustrée ici

43004e726db5493f1.png


par la courbe rouge, en même temps que la courbe bleue qui représente la déformation mécanique (position angulaire de MG2). Le coefficient est de 0.75° par pourcent du couple max. En extrapolant, on trouve 75° au couple max.
Ça semble beaucoup, mais il y a de nombreux éléments élastiques entre MG2 et les étriers de frein.
Ce qui est aussi très étonnant, c'est qu'on ait atteint une rotation de 26°, soit plus du tiers du couple max, alors que le frein est pressé à fond. Cela semble une faille de sécurité, mais il faudrait couper les flexibles de frein ou mettre de l'huile sur les disques pour s'assurer qu'il n'existe pas une sécurité qui prend en compte la vitesse des roues.

Thermique au ralenti

Lorsque le moteur thermique se met en marche à la seconde 21, la déformation atteint 23.5 degrés.
À t = 25s, l'accélérateur est relâché, mais le moteur décide de ne pas s'arrêter. Il reste au ralenti autour de 1000 t/s, avec une faible consommation d'essence de l'ordre de 2.4*100*0.89/(29.28-28.17) µL/s = 0.69 L/h (qui pourrait fournir environ 2 kW électrique)
En même temps, il y a une consommation électrique fluctuante, de l'ordre de 1.5 A (soit 0.3 kW électrique).
Plus tard (instant 46 s) MG2 sera en butée arrière sur la transmission avec un angle de -8°. Pour l'instant, MG2 oscille à une valeur proche de cette valeur.
Le courant gaspillé sert à contrecarrer le couple du thermique. L'objectif du système, puisque seule la pédale de freins est pressée avec une vitesse nulle, est de tout laisser aux étriers et d'avoir un couple moteur nul. La consommation électrique est certainement dirigée vers MG1 : puisque MG2 oscille de manière erratique, il est certain qu'il n'est pas alimenté. Le moteur MG2 est immobile en moyenne et donc MG1 tourne 3.6 fois plus vite que le thermique, soit à environ 3600 t/min. Les 300 W électrique consommés servent à compenser ses frottements et les frottements du système planétaire. MG1 est très légèrement suralimenté, ce qui pousse MG2 légèrement en butée arrière.

Arrêt du thermique surcompensé

À l'instant 30.5 s, le moteur thermique est coupé, et son énergie cinétique est récupérée par MG1. L'énergie électrique récupérée est de l'ordre de 0.8 kJ.

Lorsque MG1 freine le thermique, celui-ci s'appuye sur la couronne, et devrait
pousser MG2 vers l'avant. Pour éviter cette poussée, MG2 est alimenté pour exercer une poussée opposée vers l'arrière.
On observe que le système est surcompensé, et qu'il y a une déformation de (11 - 8 ) = 3° vers l'arrière, pendant 0.4 s.

Il y a deux petits pics de consommation électrique, à 31.5 s et 31.7 s, alors que le thermique tourne un tout petit peu puis s'arrête. Le moteur MG2 tape alors successivent en butée AV, butée AR, butée AV et butée AR.

La petite secousse que l'on ressent lorsque le moteur est coupé vient donc du désir de récupérer 0.8 kJ.

La troisième séquence entre 53 et 59 s ressemble à la première, mais l'arrêt du moteur est immédiat.

Position P

De l'instant 76 s à 79 s, on accélère en position P, sans freiner.
On remarque un petit ordre de poussée en avant, et que le moteur M2 tourne entre les angles -7 et 15 avec deux petits événements de blocage vers 5 et 13°. Le blocage définitif définit un jeu entre 10.5 et 14.5°.

Ce jeu de 4 degrés au niveau du moteur MG2 a été mesuré en balançant le véhicule d'avant en arrière à la main.
Étant donné le rapport de réduction de 1925/468, au niveau des roues, le jeu correspondant est de 1 degré.
En fait le jeu beaucoup plus élevé observé en poussant la voiture provient
des joints homocinétiques, engrenages et chaîne.
Sur cette figure

43004e726db560edf.png


la ligne bleue donne la position angulaire de MG2 ( PID 03E ), et la ligne verte l'accélération longitudinale ( PID 023 ). Le véhicule est poussé en arrière, ce qui correspond au premier petit pic négatif.
Il a un mouvement de la caisse mais le moteur MG2 reste à la position 14.5 degrés. Ce mouvement comble le jeu de la transmission. Dès que ce jeu est comblé, le moteur MG2 se met à tourner et il arrive sur la butée du blocage P, avec une position décalée de 4 degrés. Bloquée par cet angle de 10.5 degrés, la caisse rebondit brusquement vers l'avant, ce qui correspond au premier pic d'accélération positif.
Le phénomène inverse se produit ensuite, avec un retour à 14.5 degrés et une accélération négative.
Dans ce second cas, on observe en outre une petite oscillation amortie de MG2 (0.5 degrés avec une période de l'ordre de 0.1 s).

Position N

Je n'ai pas fait ici le test en position N. Je crois me souvenir que c'est M1 qui entraîne le thermique.
 
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Laurent EDOUARD

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Mode groupe électrogène

Merci pour cette étude.

Questions du profane :

- ce mode groupe électrogène est-il dangereux pour la mécanique/l'électronique ?

- qui l'utilise parmi vous et dans quel but ?

Merci pour votre participation :jap:

L.E.
 

yoyo59

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Ca ne doit pas être dangereux pour la bête, tant qu'il n'y a pas d'abus d'utilisation !

Avant un petit concours de conso, si on veut partir bien plein ( je parle de la voiture ):grin:
 

kinetik

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- ce mode groupe électrogène est-il dangereux pour la mécanique/l'électronique ?
- qui l'utilise parmi vous et dans quel but ?

Risque de lâcher le pied et de faire bondir le véhicule.

Aucun autre risque aigü. Le système se protège de lui même en adaptant le régime moteur puis en le coupant.

Certains moteurs n'aiment pas du tout être bloqués, mais je pense que MG2 ne craint strictement rien : il ne chauffe que par le stator, qui est parfaitement refroidi, et le courant est parfaitement contrôlé. Attention, j'ai dit "je pense", pas "je sais".

Risque d'usure prématurée de la batterie parce que l'on va solliciter plus, en la chargeant puis la déchargeant un grand cycle de plus à chaque fois.

Technique intéressante pour évaluer le rendement du moteur. Mais il faudrait bien confirmer mes mesures de courant perdu dans MG2 qui pousse inutilement.
 
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