Transmission à planétaires : Talon d'achille du HSD à grande vitesse stabilisée
Toyota procède souvent par des améliorations continues, comme on peut le constater avec l'historique des générations de Prius. Il ne remettent pas tout en cause à chaque évolution, ce qui est positif pour maîtriser et améliorer les technologies mises en jeu, mais surtout c'est un gage de fiabilité.
Il est fort probable que beaucoup d'élements de la Prius 4 soient améliorés, même si, concernant l'industrialisation de l'électronique de puissance à base de carbure de silicium (technologie développée par Denso) elle arrivera probablement après coup.
Même si ça peut paraître "béquille", le crabot fait bien moins usine à gaz que de mettre plusieurs étages de planétaires.
Mieux : C'est surtout un bien meilleur rendement à vitesse (relativement) stabilisée (donc, pas en ville) et surtout sur voie rapide (> 100 km/h). Donc, pas uniquement sur autoroute, mais aussi sur voies rapides (110 km/h) ... et pourquoi pas sur route.
A l'heure actuelle, la haute vitesse stabilisée (> 100 km/h) est le talon d'Achille du système à planétaires du HSD :
- MG1 est "obligé" de tourner assez vite (rapport entre régime du thermique et régime de MG2), en freinant le thermique (i.e. en lui volant de l'énergie mécanique),
- MG1 génère donc de l'énergie électrique, à partir de l'énergie mécanique volée au thermique, et la transmet directement à MG2 (sans passer par la case batterie),
- MG2 utilise l'énergie électrique pour la convertir en énergie mécanique : Il participe à l'avancement du véhicule.
- L'énergie électrique transmise de MG1 à MG2 subit 2 conversions : Courant alternatif (venant de MG1) en courant continu, et courant continu en courant alternatif (pour MG2).
Donc : Forcément des pertes à tous les étages (MG1 en mode générateur, MG2 en mode moteur, conversions AC en DC et DC en AC), sans compter les pertes de la transmission à planétaires elle-même (qui, une fois bloquée, perdra beaucoup moins en rendement).
Et comme une assistance à l'avancement (moteur) ou un ralentissement (générateur) sont encore possibles par MG2 (tant qu'il reste de la batterie), en plus du faible couple thermique disponible, l'absorbtion de légères sollicitations reste possible (vent, faux plats, ...). Seul le dimensionnement de la batterie limitera la durée des sollicitations, et la puissance de la chaine électrique limitera l'intensité des sollicitations.
Et concernant
la prétendue usure du système de crabotage :
- On est loin des boîtes à crabot de motos, dont les rapports sont passés avec ou sans embrayage : Dans tous les cas, elles n'ont pas de synchro (= aucune synchronisation des 2 axes de rotation).
- Rien à voir avec un pilotage fin par moteur électrique (MG1) pour synchroniser la vitesse de rotation du thermique avec celle imposée par MG2.
- Le crabotage sera donc bien moins "physique" que celui des motos, et l'amortisseur de couple adoucira encore le passage.
Dans ces conditions, il ne devrait pas beaucoup plus s'user que d'autres éléments du HSD ...