Au salon automobile de Tokyo 2015 (Tokyo Motor Show), nous allons nous intéresser aux divers composants (onduleur, convertisseur, compresseur, phare LED) de la nouvelle Prius 4 fabriqués par les équipementiers japonais, comme Koito, Denso, Aisin ou encore Toyota Industries Corporation.
Les phares LED Bi-Beam de Toyota Prius 4
Voici les phares LED Hi/Low de la nouvelle Prius 4 2016, équipée en série dans toutes les finitions disponibles.
Ces phares, fabriqués par Koito (célèbre équipementier dans le milieu de l’éclairage automobile), font partie visiblement de la plateforme TNGA, puisqu’ils équipent déjà les citadines Aqua/Prius C restylée et le monospace Prius + restylée 2015.
La grande innovation technique, c’est que Koito a réussi à intégrer dans ce phare LED de 5ème génération, la fonction Bi-Beam dans un seul projecteur. Avec un seul projecteur LED, ce phare est capable d’assurer la fonction feu de croisement (Low beam) et feu de route (High beam).
Il permet de réduire le coût de production et rend possible la démocratisation de cette technologie.
Koito était le premier au monde à développer les phares LED, en équipant la berline ultra-luxueuse Lexus LS600h (équivalent de Mercedes classe S) dès 2007. La deuxième génération est ensuite arrivée sur la Toyota Prius 3 (2009, uniquement sur finition Lounge), qui assure le feu de croisement avec 3 projecteurs (puis plus que 2 sur la version MC en 2012).
Si ce sont des véhicules Nissan qui ont pris le relais (une consommation de plus en plus faible), Toyota a attendu l’arrivée de la 5ème génération (1 projecteur Hi/Low, 66W par véhicule) en 2014 pour répandre cette technologie d’éclairage (basse consommation et très longue durée de vie) sur un grand nombre de véhicules.
Phare LED de Toyota Prius 3, ayant une puissance supérieure à 2000 lumens, la correction d’assiette automatique est obligatoire
En parallèle de la technologie LED « bas coût », Koito a aussi développé une gamme orientée design haut de gamme, comme les phares LED qui ont plusieurs « mini projecteurs », dans le but de créer un bel effet esthétique:
Les composants Aisin de la motorisation de Toyota Prius 4 2016
Derrière la performance de consommation de la Prius 4, Aisin (l’équipementier spécialisé en boîte de vitesse, filiale du groupe Toyota) a aussi énormément contribué.
Pour information, Aisin fournit la boîte de vitesse automatique 6 vitesses à BMW (i8 par exemple), Mini, mais aussi à Peugeot (EAT6 de la nouvelle 308).
Outre la boîte de vitesse (train épicycloïdal + 2 moteurs électriques) fabriquée par Aisin, il y a aussi, comme on peut voir sur le premier plan, la grille d’entrée d’air à débit variable.
Grille d’entrée d’air à débit variable de Toyota Prius 4
Cette grille peut réduire le débit d’air entrant (pour le refroidissement moteur) en hiver et permet de « garder le moteur au chaud ».
Ce type de « grille active » a déjà été utilisé sur des véhicules hybrides rechargeable comme la Mercedes classe C Plug-in; au Japon, un PME avait également développé un système similaire pour améliorer les Prius 3, Prius + ou Lexus CT200h (voir AMS Smart Eco Grille pour Toyota Hybride). Le gain de consommation en hiver serait entre 8 et 15%.
Le mécanisme détaillé du système de transmission de propulsion électrique arrière de Prius 4 (E-Four)
Ce système optionnel permet à la Prius 4ème génération de se doter d’une transmission intégrale, dont on a beaucoup parlé dans l’article Explication du système E-Four de Toyota Prius 4 : réduction des efforts de frottement. Les ingénieurs Aisin/Toyota ont beaucoup travaillé dessus, pour rendre ce système compact et peu coûteux.
Il est en effet surprenant qu’un tel système soit motorisé par un petit moteur électrique économique de 5,3 kW… presque 5 fois moins puissant que le moteur électrique de Peugeot 3008 Hybrid4.
Ce sera une surprise de voir à quel point Toyota pourra descendre le tarif de cet option 4×4.
Système de freinage pour les voitures hybrides
Aisin fabrique aussi les systèmes de freinage pour les voitures hybrides.
Comparé à un système de freinage classique qui gaspille bêtement l’énergie de décélération dans le frottement et la chaleur, une voiture hybride peut recharger sa batterie avec l’énergie du freinage (ce qu’on appelle la récupération de l’énergie cinétique).
Il faut alors un module qui contrôle le dosage entre freinage hydraulique et freinage électrique.
Généralement, les nouveaux propriétaires doivent se familiariser avec le freinage des voitures hybrides (qui est beaucoup plus progressif), contrairement au freinage hydraulique qui se comporte de façon « tout ou rien ». Sur la Prius 4, Toyota affirme qu’ils ont retravaillé la réaction au freinage, pour que ça soit plus « naturel » au commun des mortels.
Sur la Yaris HSD commercialisée en Europe, j’ai déjà remarqué que son comportement de freinage est plus proche de ses homologues thermiques.
Les Composants électroniques de la nouvelle Prius 4, fabriqués par Toyota Industries Corporation
Un autre grand équipementier impliqué dans le projet de la nouvelle Prius 2016, c’est Toyota Industries Corporation, le « grand frère Pascal » du groupe Toyota.
Comme Peugeot avec les moulins à poivre, Toyota a commencé son histoire avec les machines à tisser…
Même si aujourd’hui on ne connait plus Toyota qu’uniquement par ses voitures, la société originelle continue à développer et commercialiser des machines à tisser.
Mais elle fabrique aussi des pièces automobiles comme un équipementier, et fournit les compresseurs et les cartes électroniques de puissance.
Pour commencer, voici l’onduleur (ou « inverter » en anglais) arrière de la nouvelle Prius, il sert à alimenter/commander le moteur électrique du système E-Four.
De type AC (courant alternatif) triphasé, il a une puissance maximale de 22 kW et il est très compacte (4,2L et 5,5 Kg).
Toyota Prius 4 2016 : DC-DC Converter
Le convertisseur DC-DC permet de convertir le courant électrique haute tension (entre 140 et 395V) de la batterie principale en un courant basse tension 14V pour les divers accessoires du véhicule (Essuie glace, éclairage, audio…etc). Par rapport à la précédente génération, le nouveau convertisseur a réussi à se rendre plus compact (46% moins volumineux).
Onduleur 1500W AC de la nouvelle Prius
Le Japon étant très sensibilisé aux différentes catastrophes naturelles, la Prius 4 (comme la Prius 3 rechargeable) est pourvue d’un système qui permet d’alimenter les appareils électriques domestiques, en 100V (tension domestique japonaise), avec une puissance maximale de 1500W.
Compresseur électrique pour la climatisation de Prius 4
Si la climatisation de la Prius 3 est hyper réactive et permet de supprimer la courroie d’accessoires (qui permet au moteur d’entraîner compresseur de climatisation) coûteuse en entretien, c’est incontestablement dû à ces compresseurs alimentés uniquement par le courant électrique.
D’ailleurs, les propriétaires de Start & Stop se plaignent de l’absence de climatisation quand le moteur est à l’arrêt…et bah c’est parce qu’ils n’ont pas de compresseur électrique…
Sur cette nouvelle génération de Prius, la capacité de refroidissement est en hausse de 30% pour une consommation électrique en baisse de 8%.
Rome ne s’est pas faite en un jour, ni toute seule…
Pour ceux qui ne le savent pas, un constructeur automobile ne fabrique pas tous les composants de son véhicule, la plupart sont achetés chez des fournisseurs (donc équipementiers).
Et comme un équipementier (spécialisé dans la climatisation par exemple), fournit le système auprès de plusieurs marques, au final, le coût de développement et de fabrication est amorti par plusieurs constructeurs automobiles et non un seul.
En France, l’équipementier le plus connu est Valeo, tandis qu’en Allemagne, vous aurez Bosch ou Continental.
Chez Toyota, la guerre est injuste: puisque Toyota possède ses propres équipementiers (Denso, Toyota Industries Corporation, Aisin…etc) à la pointe des technologies automobiles.
Dans le secteur, on n’hésite pas à parler de « l’écosystème Toyota » qui achète rarement ses pièces à l’extérieur (avec l’exception de Safety Sense C approvisionné chez Continental).
Mais avoir ses propres équipementiers au sein du même groupe (donc un lien très resserré), permet à Toyota de mobiliser tous ces savoir-faire dans une stratégie commune (composant plus compact, moins de consommation électrique, pièces communes entre véhicules), et au final, d’avoir une voiture optimisée dans tous les domaines.
Alors qu’un constructeur, qui ferait appel à des équipementiers extérieurs, se ferait sur-facturer s’il a une demande spécifique hors catalogue, et souvent, l’équipementier n’a pas la même priorité que lui, il est alors obligé d’attendre que cette technologie arrive sur catalogue.
Bien sûr, il serait impensable de demander à PSA ou Renault de créer leur propre écosystème d’équipementiers, car ils n’ont pas le volume de ventes suffisant pour pouvoir le supporter.
Alors que Toyota est positionné comme le premier constructeur automobile mondial, avec un peu plus de 10 millions de voitures vendues par an.
Crédits : Photo et corrections Parkerbol et texte Hortevin.
Très instructif, encore merci pour tout ce beau travail
Bel article, merci!
Excellent travail, très éclairant. Merci !Jan
Superbe article, comme toujours.