shadoko
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Certains disent que "le" moteur électrique d'une Prius (ils oublient qu'il y en a deux! ) sert en ville mais ne joue aucun rôle à vitesse routière ou autoroutière... tout faux ! Mais ce qui les surprendrait encore davantage serait de savoir que le moteur électrique principal MG2 freine la voiture dans ce cas...
A vitesse routière stabilisée, la puissance est transmise aux roues par voie mécanique et électrique dans une Prius : MG2 freine la voiture, en se comportant en générateur produisant du courant qui est envoyé directement à MG1 (sans passer par la batterie) lequel se comporte en moteur qui aide le groupe thermique. La raison de cette bizarrerie (appelée "mode hérétique" par certains) est de permettre de baisser le régime du moteur thermique. Pour ceux qui lisent l'anglais je conseille vivement cette page de Graham Davies, qui l'explique très bien et de façon hilarante :
http://www.ecrostech.com/prius/original/SideBars/Overdrive.htm
Or ce "chemin électrique" emprunté par la puissance est moins efficace que le chemin purement mécanique d'une boîte manuelle traditionnelle, car il occasionne l'échauffement de transistors de puissance et de bobinages. Eh non, la Prius n'est pas parfaite ! Disons qu'elle est davantage optimisée pour les allures basses et moyennes que pour les grandes vitesses.
nouveau 1er mars 2006
Je vous propose la petite traduction suivante de la prose de Graham :
A vitesse routière stabilisée, la puissance est transmise aux roues par voie mécanique et électrique dans une Prius : MG2 freine la voiture, en se comportant en générateur produisant du courant qui est envoyé directement à MG1 (sans passer par la batterie) lequel se comporte en moteur qui aide le groupe thermique. La raison de cette bizarrerie (appelée "mode hérétique" par certains) est de permettre de baisser le régime du moteur thermique. Pour ceux qui lisent l'anglais je conseille vivement cette page de Graham Davies, qui l'explique très bien et de façon hilarante :
http://www.ecrostech.com/prius/original/SideBars/Overdrive.htm
Or ce "chemin électrique" emprunté par la puissance est moins efficace que le chemin purement mécanique d'une boîte manuelle traditionnelle, car il occasionne l'échauffement de transistors de puissance et de bobinages. Eh non, la Prius n'est pas parfaite ! Disons qu'elle est davantage optimisée pour les allures basses et moyennes que pour les grandes vitesses.
nouveau 1er mars 2006
Je vous propose la petite traduction suivante de la prose de Graham :
Le mode hérétique vu d'une autre perspective (Graham Davies, traduit de l'anglais par shadoko)
Il y a quelque temps, on m'a dit que j'utilisais le terme "commutateur" de manière blasphématoire. Cela m'a refait penser à ma première déviation de la doctrine officielle - le mode hérétique du PSD dans lequel de la puissance est tirée de MG2 pour forcer MG1 à tourner à l'envers. Auparavant, j'avais essayé d'expliquer ce mode en analysant le comportement de la voiture. Je n'avais pas convaincu tout le monde. Du coup, je suis revenu avec une explication du mode hérétique vue d'une autre perspective, celle de la motivation de l'ingénieur. Je vous la présente ci-dessous pour votre instruction et, peut-être, amusement.
Imaginez que votre boulot est de concevoir le logiciel de contrôle du système hybride Toyota. De plus, imaginez que Toyota fonctionne selon le même principe que l'entreprise pour laquelle je travaille, c'est-à-dire que les gens des logiciels n'ont rien à dire sur la façon dont le matériel est construit et ne connaissent absolument rien dessus avant qu'il n'atterrisse devant leurs pieds. Vous savez comment les voitures conventionnelles fonctionnent, mais vous n'avez pas la moindre idée de ce que les gens du système hybride ont en tête, avec cet étrange arrangement de moteurs/générateurs et d'engrenages. Vous devez juste faire en sorte que ça marche.
C'est assez évident d'utiliser MG2. Il peut accélérer la voiture en utilisant la puissance venant de la batterie, soit en conjonction avec le moteur soit seul. Il peut ralentir la voiture durant le freinage et en même temps recharger la batterie. Par contre, MG1 et le PSD n'ont pas, à première vue, une fonction évidente.
Alors, commençons par les ignorer. Bloquons MG1 d'une manière ou d'une autre. Dédé propose de coincer un tournevis dans le bâti. Le pignon soleil est, du coup, fixe. Maintenant, si on peut démarrer la voiture (sans doute en utilisant MG2) on peut rouler tranquille, mais on n'a qu'une vitesse. D'après le nomographe, au régime minimum du moteur, disons 1150 t/min, la voiture se déplace à 43 km/h. A l'autre extrémité, si on roule à 160 km/h le régime du moteur est de 4270 t/min. Autrement dit, ça ressemble à une vitesse supérieure. On ne peut pas utiliser le moteur thermique en-dessous de 43 km/h ni lui demander une puissance appréciable aux allures modérées. On a besoin de vitesses inférieures.
Qu'est-ce qui caractérise les vitesses inférieures ? Eh bien, dans une voiture conventionnelle, une vitesse inférieure signifie que le moteur thermique tourne plus vite pour une vitesse de roulage donnée et que le couple appliqué aux roues est plus grand. Retirons voir le tournevis et laissons MG1 tourner. Le moteur tourne certainement plus vite puisqu'il fait maintenant tourner à la fois les roues (par l'intermédiaire de MG2) et MG1 dans le même sens. Et même, pour que la voiture avance, il faut qu'on limite la vitesse de MG1 sinon il va être entraîné à toute vitesse par le moteur thermique sans qu'aucun couple soit appliqué aux roues via MG2 (comme dans un différentiel quand une roue patine). Ça tombe bien, on peut faire ça en utilisant un freinage générateur, c'est-à-dire qu'on configure l'électronique de contrôle pour que MG1 fonctionne en générateur et on en retire de la puissance. Mais qu'est-ce qu'on va faire de cette puissance ? Si on configure MG2 comme un moteur et qu'on lui envoie cette puissance, on peut le faire participer à l'effort de traction. Ouahou!! C'est ça... à la fois un régime augmenté pour le moteur thermique et plus de couple aux roues ! On a une première vitesse ! On y est arrivé !
Donc, la voiture sort faire des tests sur route et tout va bien, sauf à vitesse stabilisée. A 110 km/h le moteur thermique tourne à près de 3000 t/min. Les testeurs ont tous des voitures conventionnelles dont le moteur tourne moins vite et ils protestent contre le bruit. Ils sont aussi allé voir les gens de la division moteurs qui leur affirment qu'il peut produire une puissance suffisante à un régime inférieur, et avec un meilleur rendement, pour maintenir cette vitesse stabilisée. Votre patron vous "rappelle" aimablement que cette voiture est censée être une voiture à haut rendement énergétique (chose qu'il avait oublié de vous préciser initialement). Bref, de façon évidente, il vous manque une vitesse supérieure - un "overdrive", comme on dit.
Une vitesse supérieure se reconnaît à un régime de rotation inférieur du moteur pour une vitesse de roulage donnée et un couple inférieur appliqué aux roues. Bon, si faire tourner MG1 à l'endroit a permis de faire une vitesse inférieure, peut-être que le faire tourner à l'envers va produire une vitesse supérieure. Ça va certainement réduire le régime du moteur d'après le nomographe. Mais le couple du moteur thermique tend à faire tourner MG1 à l'endroit : quand les satellites dans le PSD tournent autour de l'axe central, ils poussent à la fois la couronne extérieure (et donc les roues) et le pignon soleil (et donc MG1) dans la même direction que la leur propre. C'est tout bon quand on veut que MG1 tourne à l'endroit ; on contrôle sa vitesse en lui soutirant de la puissance. Mais pour le faire tourner à l'envers, en s'opposant au couple du moteur themique, nous devons le configurer en moteur et lui fournir de la puissance. D'où allons-nous tirer cette puissance ? On ne peut pas la prendre de la batterie sinon on va la décharger juste en roulant sur l'autoroute. Le patron ne regarde pas, alors essayons de l'obtenir grâce à MG2 configuré en générateur. Le seul problème c'est que tirer de la puissance de MG2 signifie qu'il agit comme frein en réduisant le couple disponible aux roues. Quoi ? Ça réduit le couple à la roue ? Ça y est ! L'overdrive ! Régime moteur inférieur et moins de couple aux roues !
La fin de l'histoire est évidente. La voiture roule maintenant parfaitement et les testeurs sont contents. Votre patron finit par savoir comment vous avez fait et vous licencie. Votre remplaçant prétend faire quelques changements, fait remarquer à quel point la voiture marche bien et votre patron considère qu'il ne prend plus de puissance à MG2 pour en donner à MG1 pour obtenir l'effet "overdrive". Comme le boss a eu son emploi grâce au RTI (Réseau Tentaculaire des Incompétents) votre carrière est ruinée et vous prenez un emploi de vendeur dans un drugstore. Juste au moment où votre promotion de gérant de magasin est sur le point d'être approuvée, une personne conduisant la voiture que vous avez aidé à concevoir mais avec un tournevis coincé dans MG1 perd le contrôle à cause d'un excès de couple aux roues et s'écrase dans le drugstore, vous rendant handicapé permanent. Votre chien s'enfuit de la maison. Mais, vous êtes quand même fier de savoir que vous avez bien fait un travail difficile. La belle affaire.
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