D’après plusieurs médias japonais, la future Toyota Prius 4 rechargeable sera commercialisée au mois de novembre 2016. Et son design aurait déjà fuité sur l’internet.
Hybrid Life a peut être découvert la nouvelle transmission de cette nouvelle hybride rechargeable, très différente de la version «normale».

L’hybride rechargeable: Toyota débordé dans le match à domicile

Avec l’explosion de l’offre hybride rechargeable sur le marché (multipliée par 10 en 4 ans), le premier constructeur mondial en véhicules propres, Toyota, est en retard par rapport à ses concurrents. Avec seulement une Prius 3 dont la version hybride rechargeable a été développée à la hâte, la proposition du constructeur japonais est la plus faible en autonomie (18 Km, cycle EPA) et performance motrice électrique. Cela malgré son résultat de meilleure consommation de carburant sur les grands trajets. Elle se laisse coiffer par ses concurrentes, comme le marathonien électrique Chevrolet Volt 2 (85 Km, cycle EPA), le SUV best-seller Mitsubishi Outlander PHEV (52 Km, cycle NEDC), le sportif de « l’autobahn » Volkswagen Golf GTE (50 Km, NEDC) ou encore la familiale premium BMW 225xe (41 Km, NEDC).

Même si tous les représentants Toyota du monde occidental vous diront: «Le marché hybride rechargeable n’est pas prêt» pour masquer ce désarroi, en vérité, Toyota avait promu sans relâche la Prius 3 PHV au Japon, dans ses musées, dans son quartier général et a même proposé une version 2014 plus luxueuse pour attirer les clients. En une phrase:

Oui, l’hybride rechargeable est important pour Toyota (au Japon). Mais chut…

Si la guerre des hybrides rechargeables est ouverte sur le front européen (sans importance pour Toyota), Volkswagen et BMW profitent pour déployer plusieurs modèles hybrides rechargeables (PHEV) au Japon en 2015 ! Là, Toyota, véritable dominateur du marché intérieur japonais (plus de 40% de part de marché) ne peut plus se croiser les doigts.

Prius 4 rechargeable: le bon design pour plaire

Toyota Prius 4 Rechargeable 2016

Dans les images fuitées sur le design de la nouvelle Prius 4 rechargeable, on voit que le design du bouclier avant est nettement moins torturée que la Prius 4 normale.
Elle s’inspire davantage de la voiture hydrogène Mirai, et présente un dessin plus conventionnel, plus plaisant.

Toyota Mirai et Toyota Prius 4 2016

Toyota Mirai (gauche, en bleu) et Toyota Prius 4 2016 (droite, en rouge)

On peut se demander s’il s’agit d’une stratégie de Toyota pour promouvoir la Prius 4 rechargeable.
En effet, lors de la sortie de Yaris 3, le constructeur japonais s’est aussi amusé à proposer une version essence-diesel peu élégante, comparée à la version hybride très esthétique.
(puis les choses sont revenues dans l’ordre avec le restylage 2015)

Les fuites ont commencé très tôt et se sont d'ailleurs avéré vraies

Les fuites ont commencé très tôt et se sont d’ailleurs avérées vraies : une stratégie de Toyota pour pousser les gens à attendre la version PHEV?

Cela explique aussi ces fuites qui sont apparues très tôt (avant la sortie de la Prius 4 normale), dans l’intention d’encourager très probablement les acheteurs à attendre la sortie de la version hybride rechargeable.

Toyota Prius 4 hybride rechargeable 2016

D’autres points, en terme d’équipements, si Prius 4 se contente de la version low cost (Bi-beam uni-projecteur) des phares LED, la Prius 4 rechargeable semble équipée des phares LED haute performance comme Mirai. (pour en savoir plus: Les équipements de Prius 4 au salon de Tokyo)
Les phares arrières ont également pris une forme plus complexe: le dessin se rapproche nettement de la nouvelle Honda Civic, ce qui est plutôt un compliment.

D’autres changements, comme un grand écran tactile et toit solaire sont abordés dans ce post: Nouvelles Révélations sur Prius 4 Rechargeable.

Transmission HSD  : pas assez optimale en mode roue libre ?

Sur les précédentes transmissions du système Toyota HSD (Hybrid Synergy Drive), le système s’apparente à un vélo à pignon fixe, assisté par un moteur électrique solidaire à la roue.
Au niveau du fonctionnement, dans la configuration idéale, le cycliste pédale à une allure constante (= moteur thermique tournant au régime optimal), si besoin d’accélération, c’est le moteur électrique qui vient donner le coup de boost, s’il y a peu de sollicitation, le surplus d’énergie provenant du cycliste servira à recharger la batterie.

Cependant

Si le pignon fixe apporte un réel gain en entretien et en fiabilité, le problème se pose sortie de ville, quand il faut grimper une côte…

Dans cette fameuse transmission hybride dite e-CVT, les moteurs électriques (MG1 et MG2) sont connectés en continu au moteur essence via un train épicycloïdal.

Malgré l’avantage en fiabilité apporté par l’absence de composants mécaniques mobiles (embrayage = dérailleurs en quelque sorte), dès 2008, les ingénieurs Toyota annoncent avoir trouvé une solution pour corriger un défaut de leur motorisation hybride: en mode roue libre, le système est freiné dans sa rotation, par l’inertie du moteur thermique sans injection tournant dans le vide.

Plusieurs brevets Toyota sur une nouvelle architecture de transmission hybride «Bi-Modes»…

Entre 2008 et 2015, plusieurs brevets ont été déposés par Toyota, sur une architecture de transmission hybride inédite, dérivée de l’architecture HSD de Prius 3/Auris 2.

Brevet Toyota Prius 4 rechargeable Transmission

Le brevet JP-2008-265600 A1 met particulièrement en évidence la nouvelle transmission imaginée par les ingénieurs Toyota

Il y a désormais un embrayage (CL comme Clutch) et un frein (BK comme Break) qui vient s’interposer entre le moteur thermique (E/G) et les 2 moteurs électriques (MG1 et MG2).
L’architecture ressemble à quelque chose près à la transmission adoptée par Chevrolet Volt 2ème génération, bien sûr, il n’y a pas de « copie » car Toyota a commencé à développer ce système depuis 2008, mais comme on dit, les génies finissent par se croiser.

Toyota Prius 4 Rechargeable Transmission Architecture

Voici la comparaison entre la transmission de Prius 4 rechargeable hypothétique, Prius 3 2009 et Chevrolet Volt 2, schéma en partie fournit par HybridCars

À la lecture de plusieurs brevets, il s’avère que grâce à ce système d’embrayage qui permet de déconnecter le moteur essence des deux autres moteurs électriques, alors que le système de frein (BK) permet de rentre les deux moteurs électriques plus indépendants l’un de l’autre en fonctionnement.

En mode EV (100% électrique, moteur thermique à l’arrêt)

On a désormais:

    • Mode EV1 (basse vitesse): le frein enclenché, il est presque identique au fonctionnement EV de la Prius 3, où seul le moteur électrique MG2 (le plus puissant en couple) rentre en action. Comme il y aura le mode EV2 pour la haute vitesse, Toyota peut envisager de créer un pont plus court spécifique à MG2 pour multiplier sa puissance, réduisant ainsi la consommation électrique lors des fortes sollicitations en mode électrique.
    • Mode EV2 (haute vitesse): avec enclenchement de l’embrayage et du frein, le moteur thermique est immobilisé (relié au carter) et isolé des deux autres moteurs électriques. En fonction de la situation, on fait travailler l’un ou l’autre à son régime optimal. Pour une accélération EV fulgurante, on peut même faire travailler les deux moteurs électriques ensemble.

Grâce à cette disposition, la Prius 4 rechargeable serait en mode électrique une copie de la Volt 2 : deux modes électriques permettant une utilisation en EV avec un rendement optimal, et possibilité d’utiliser les deux MG conjointement en moteur, pour des accélérations convaincantes en EV.
Rappelons que Chevrolet Volt 2, en mode électrique, est plus économe que la Prius 3 rechargeable (11% d’écart, suivant le cycle EPA), et plus rapide que Tesla S 85 en 0 à 50 Km/h!
(voir Opel Ampera 2 / Chevrolet Volt débarque en Europe)

En mode hybride (où le moteur thermique est en fonctionnement)

On va surtout noter une nouveauté majeure: en mode HV2,  l’embrayage est enclenché pour isoler le moteur essence des deux autres moteurs électriques. Désormais, le moteur essence peut transmettre 100% de ses efforts aux roues.

En effet, sur la Prius 3 / Auris 2 hybride, le moteur essence est relié en continu aux moteurs électriques.
Si ce n’est pas un problème sur une route plate en rythme de croisière (ex: 90 Km/h), où le moteur essence fonctionne à son rythme optimal et fournit le surplus à la batterie, en faisant tourner le moteur électrique MG1 comme générateur pour recharger la batterie (appelé aussi Happy mode); en forte sollicitation (grimper une pente), le moteur essence doit non seulement pousser la voiture, mais en plus, il est toujours obligé de donner une partie de sa puissance pour entraîner le moteur électrique MG1. Ce MG1 fournit ensuite du courant pour alimenter le moteur électrique MG2 qui aide le moteur essence.
Or ces transformations mécanique-électrique-électrique sont peu efficientes, comparées à une transmission mécanique entre le moteur thermique et les roues.

De plus, dans le cas d’une version hybride rechargeable, disposant d’une batterie Lithium puissante, cela devient hérétique de brûler de l’essence pour aider l’alimentation du moteur électrique.

Mystère : serait-ce vraiment la transmission de Prius 4 rechargeable?

Bien que les avantages de cette nouvelle architecture sont évidents, on peut quand même se poser la question sur son application.

La transmission de la nouvelle Prius 4 (hybride « normale ») étant des axes parallèles, cette configuration n’est pas compatible avec la transmission évoquée ci-dessus.
Or on sait que ce choix de configuration à axe parallèle était fait pour réduire la largeur de la boîte pont, qui pourrait être une stratégie TNGA, visant à pouvoir l’intégrer sur une citadine type Yaris hybride. (comme Prius 4 a gardé presque la même largeur, je ne vois pas d’autre motivation)

Comme il est également confirmé que Toyota installera un moteur électrique plus puissant que la version normale, Toyota a de toute façon, besoin de fabriquer une nouvelle transmission pour intégrer ce moteur plus volumineux sur la Prius 4 rechargeable.

En tout cas, si cette architecture de transmission se confirme, la nouvelle Prius 4 rechargeable 2017 aura de quoi défier la meilleure de la catégorie, Chevrolet Volt 2, dont la performance EV est exceptionnelle. Finalement la Prius 4 2016 normale n’est peut être qu’une petite mise en bouche… le plat de résistance venant ensuite.

Merci à Mister MMT, Hybridébridé et Planétaire pour leur contribution technique et leur découverte, qui ont permis l’aboutissement de cet article

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