pas d'embrayage, et pourtant ...
pas d'embrayage, et pourtant ...
1: ICE----||----TR
Dans un véhicule classique, pour démarrer, on laisse patiner l'embrayage pendant un bref instant, ce qui permet de passer un couple entre deux éléments qui n'ont pas la même vitesse - le moteur (qui ne peut transmettre de couple qu'au-delà d'une certaine vitesse de rotation, et la boite de vitesse (engagée en principe en 1ère) à l'arrêt au début de la manoeuvre.
Dans la Prius, on est le plus souvent (sauf en EV) dans la situation de transmettre un couple du moteur thermique vers la transmission avec des vitesses de rotation différentes. Le couple de sortie du "Power Split Device" est d'ailleurs toujours proportionnel, par la constitution même du différentiel (coaxial/planétaire/épicycloïdal), à celui du moteur thermique (environ 72%).
On pourrait réaliser ce transfert avec un embrayage qui patinerait en permanence. En théorie, le couple passerait assez bien, mais la vitesse de sortie serait toujours inférieure à celle du moteur, il y aurait des pertes par frottement importantes et les plateaux d'embrayage n'y résisteraient surement pas longtemps.
2: ICE---S//R-----TR
On améliorerait le système en remplaçant l'"embrayage qui patine" par un moteur électrique mis en série entre le moteur et la transmission. il retransmettrait le couple (moyennant un contrôle adapté du courant moteur) en s'accommodant des vitesses différentes en entrée et en sortie. En prime, il permettait de récupérer électriquement la différence de puissance entre l'entrée et la sortie tant que la vitesse de sortie est inférieure à celle d'entrée, et de la restituer pour pour obtenir une vitesse de sortie plus élevée qu'à l'entrée.
Mais les deux constituants du moteur électrique seraient en rotation, le rotor pas de problèmes, mais le stator n'en serait plus un, et il faudrait revenir au connecteurs à balais du bon vieux temps.
3:. . . . . /----TR (50%)
. .ICE---X
. . . . . ./---R//S (50%)
Alors on sort de sa manche le différentiel, dans un premier temps le différentiel classique, qui répartit habituellement les couples entre les deux roues motrices, en maintenant un partage de couple 50%/50% quel que soit la vitesse de chacune des roues.
On place le rotor du moteur électrique à un bout,la transmission à l'autre bout, et on met le moteur thermique au milieu. Et là, on voit que le stator redevient fixe, et qu'il suffit de contrôler le courant du stator pour maitriser le couple transmis entre le moteur thermique et la transmission.
Mais on va devoir utiliser un moteur ayant un couple au moins égal à la moitié de celui du moteur thermique.
4:. . . . . .O----TR (72%)
. . ICE---O
. . . . . .O---MG1 (28%)
Si on utilise un différentiel planétaire, on peut obtenir une répartition du genre 28% coté électrique et 72% coté transmission, en un mot le "Power Split Device" de la Prius, et son moteur de régulation MG1 (ou MG-S Speed-motor-generator).
Alors, si le MG1 n'est pas un embrayage, c'est qu'il cache bien son jeu !