La transmission automatique eCVT Toyota

[Nicaurists15]

Bonjour à tous,

 

souvent mystérieuse, la Hybrid Synergy Drive Toyota est souvent à tort considérée comme une boîte CVT classique, biaisant ainsi les critiques à son égard, de manière sincère ou pas. Les analyses souvent superficielles (toujours de manière sincère ou pas, selon le type de journal… on se souviendra par exemple de Lelouche lançant à Chapatte que la ligne éditoriale de Turbo est vendue à Audi (https://www.voici.fr/news-people/actu-people/philippe-lellouche-accuse-dominique-chapatte-turbo-detre-achete-par-audi-642654)… tandis que Clarkson se moque éperdument des Prius mais en toute franchise et honnêteté, car après tout, ces autos n'appartiennent pas à la vision de l'auto partagée par Clarkson. Attention donc à l'honnêteté éditoriale des journaux, ce qui leur avait valu ce fil sur FA d'ailleurs : Non, les hybrides Toyota n'ont pas de boîte CVT. dont mon intervention Non, les hybrides Toyota n'ont pas de boîte CVT. visant à recentrer l'église dans le village.

 

Pour clarifier les choses, j'ai donc choisi de confronter la eCVT aux autres types de transmissions automatiques, afin d'expliquer ce qui les différencie, et ce qui fait l'essence de chacune, ses qualités et défauts, le but étant au final, de montrer que chaque transmission répond à des besoins techniques et économiques et à des styles de conduite différents.

 

 

1. la plus répandue: la boîte à trains épicyloïdaux

C'est le type le plus répandu, on la retrouve sous des appellation du style "EAT"; "Steptronic"; "Tiptronic"…

Comment fonctionne-t-elle ?

 

Elle est reliée au moteur par un convertisseur de couple, un embrayage hydraulique qui remplace la friction des disques par une turbine hydraulique sans contact aidée par un embrayage qui s'enclenche sous certaines conditions pour supprimer l'effet de patinage de la turbine en assurant une prise directe entre le régime moteur et les trains de la boîte. Dans la boîte, on retrouve une série de trains épicycloïdaux reliés entre eux par des embrayages et un réseau de canalisations hydrauliques permettant de sélectionner les rapports en faisant des combinaisons de trains épicycloïdaux et de planétaires selon le principe des poupées russes.

Explications en vidéo:https://www.youtube.com/watch?v=6apFs3IMNCg

En pratique, ces boîtes permettent d'obtenir un nombre de rapports élevé tout en restant relativement compactes, offrent une souplesse de fonctionnement grâce à l'hydraulique, et résistent très bien aux motorisations puissantes.

 

Néanmoins, elles sont coûteuses, et très dépendantes de la qualité de l'huile qui les anime. En bas de gamme, elles peuvent être brutales dans leurs changements de rapports.

 

Je trouve qu'elles passent très bien avec tout type de moteur. En occasion, attention donc aux frais qu'elles peuvent occasionner.

 

 

2. la plus à la mode: la double-embrayage.

La moins perturbante à l'usage pour qui est très attaché à la boîte manuelle, puisqu'elle se comporte de la même façon, la précision en plus au niveau de l'embrayage par rapport à l'humain.

Elle est reliée au moteur par un embrayage-double concentrique, chaque embrayage se répartissant les rapports pairs et impairs, le but étant de réduire les ruptures de couple en ayant le rapport supérieur ou inférieur préselectionnés. On la connaît sous l'appellation "DSG"; "DKG"; "PDK"…

 

 

 

Avantage: tempérament sportif de par la rapidité des passages de rapports. Conserve les sensations d'une boîte manuelle pour les plus rétifs à la BVA.

 

Inconvénients: double peine des embrayages qui s'usent et du système hydraulique à vidanger… rugosité en ville ou bouchons du système à embrayage par friction comme avec une BVM. Ne permet pas de faire de gros sauts de rapports rapidement comme avec une boîte manuelle ou à trains épicycloïdaux.

 

Je les trouve à titre personnel plus agréables accouplées à un moteur essence qu'à un Diesel. Attention aussi à l'entretien qu'elles peuvent réclamer, sans compter les histoires de fiabilité sur certaines séries chez certaines marques…

 

3. rare et décriée en Europe : la CVT

CVT signifie "continuously variable transmission", soit "transmission à variation continue" en français. Le principe de variation continue s'oppose aux rapports fixes employés dans les boîtes précédemment étudiées. Elle est reliée au moteur soit par un convertisseur de couple hydraulique, soit par un embrayage multi-disques (Multitronic chez Audi par exemple). Son fonctionnement repose sur la liaison par courroie métallique (ou une chaîne comme chez Audi) entre deux poulies coniques pilotées par l'électronique afin de faire varier le rapport de transmission, un peu comme quand on change de vitesse sur un vélo, le côté rapport fixe du vélo en moins.

 

Avantage: consommation optimisée grâce à la variation continue permettant d'exploiter tout le potentiel du moteur dans toutes les conditions de circulation, lui conférant une extrême polyvalence. Agrément acoustique à faible charge car la boîte permet de circuler à des régimes proches du ralenti. Onctuosité imbattable du fait de l'absence de rupture de charge puisque le changement de rapport se fait en continuité. En revanche, s'il faut exploîter la plage de couple max, on peut se retrouver à 4000 tours en continu avec un atmo. Mais les boîtes à rapports fixes seraient soit en train de jongler entre deux rapports, ou bien maintiendraient un rapport à régime élevé… C'est donc plutôt du côté du moteur qu'il faut chercher le coupable !

Inconvénient: ne permet pas d'encaisser la puissance et surtout le couple des motorisations très performantes aussi facilement que la BVA expliquée en 1. Occasionne une sensation de patinage en mode D qui peut dérouter. Tue le plaisir de la montée en régime "à l'ancienne" en conduite sportive. Heureusement, ces boîtes savent simuler des rapports fixes, en restant un peu plus élastiques que les autres boîtes auto à rapports fixes cependant.

A noter qu'elles se sont fait grignoter par les BVA "hydrauliques" qui proposent maintenant 8, 9, ou même 10 rapports… et s'approchent ainsi d'une CVT… le côté usine à gaz en plus, que n'a pas mécaniquement une CVT avec son système basique à courroie métallique

 

4. la e-CVT Toyota/Lexus (et Ford, allez !)

Ici, on sort du schéma mécanique classique moteur-embrayage-différentiel car il faut mélanger 2 sources d'énergie électrique et thermique. Quand la plupart des constructeurs utilisent la solution d'une BVA classique comme celles vues en 1 et en 2 adjointe d'un moteur électrique. Chez Toyota, il n'y a rien de classique donc en matière de transmission, il ne faut donc pas raisonner comme on raisonne avec une voiture "conventionnelle".

 

La liaison au moteur essence est directe, sans embrayage. On retrouve ensuite un carter de transmission renfermant un seul train épicycloïdal à l'image de ceux que renferment les transmissions vues en 1. Le but de ce train est de relier 2 moteurs électriques et un moteur essence en leur permettant de tourner chacun à un rythme différent sans utiliser d'embrayage et de maximiser la plage d'hybridation. Ce système permet donc de fonctionner en hybride parallèle ou série, en minimisant les pertes énergétiques selon les conditions de circulation.

 

En hybride série, le moteur thermique entraîne le moteur électrique auxiliaire (MG1) pour produire de l'électricité destinée à alimenter le moteur électrique de traction qui lui est en prise directe avec le différentiel et agit donc directement sur les roues et inversement. C'est ce mode qui est privilégié à l'accélération (sauf à fond où c'est la batterie qui alimente le moteur de traction et où le thermique est utilisé en traction, le moteur auxiliaire n'ayant plus un rôle de génératrice mais de distributeur de couple). A allure stabilisée, le système passe en hybride parallèle, le thermique maintient l'allure du véhicule, MG1 répartissant son couple entre maintient de la charge de batterie et distribution à la couronne de MG2 (le moteur de traction principal), afin d'éviter au thermique de consommer du carburant pour rien au-delà de la vitesse maxi où il est possible de rouler en 100% électrique. A noter que la batterie apporte du couple en alimentant le moteur électrique pour seconder le thermique, toujours dans une idée de rendement maximum.

 

Ce type de transmission reposant sur la variation continue de sources d'énergies multiple, il est logique que Toyota l'ait baptisé "e-CVT".

Avantage: les mêmes que ceux d'une CVT classique lorsque le moteur thermique fonctionne, les avantages de l'électrique en plus. Conception mécanique encore plus simple que sur une boîte manuelle… fiabilité record, et 0 pièces d'usure. Simple bain d'huile, comme sur une BVM, même entretien qu'une BVM donc.

 

Inconvénients: rendu qui peut être déroutant comme avec une CVT classique. Pas de mode séquentiel pour retrouver les "bonne vieilles sensations" de montée en régime classique. Moteur essence faisant la part-belle aux économies de carburant en fonctionnant en cycle d'Atkinson et qui devra donc prendre des régimes — plus élevés qu'un moteur classique mais plus gourmand — dans certaines situations où il y a une demande de couple élevée, ce qui peut être dérangeant car le reste du temps, il se fait oublier. On voudrait inconsciemment qu'il reste discret 100% du temps.

 

Il faut donc garder à l'esprit que c'est un système voué à une conduite souple et sans gaspillage (mais pas nécessairement lente), comme avec n'importe quelle CVT, sauf qu'il manque un mode séquentiel (attention, je sais que certaines version de la HSD ou LHD chez Lexus proposent un "faux" mode séquentiel, qui ne fait que créer un frein moteur séquentiel à la décélération, mais pas de simulation de rapports fixes à l'accélération). Seule la Multistage Drive de chez Lexus équipant le coupé LC ou la limousine LS propose un fonctionnement proposant variation continue ou changement de rapports (au nombre de 10 !!), mais cela reste un système qui serait luxueux commercialement et encombrant techniquement sur des modèles comme la Yaris ou l'Auris.

 

En pratique, la HSD permet une conduite sportive en offrant des modes de conduites appropriés à l'image de ce qu'offrent les autres transmissions, ainsi qu'un mode frein-moteur. Mais à part sur de "belles" routes, la HSD me donne plus envie d'être cool que de tartiner pour tartiner.

 

 

Animation Toyota, en américain, désolé, mais ça donne une image du fonctionnement, et permet de voir la différence de conception avec les transmissions étudiées supra:

 

En espérant que cela vous aide à mieux comprendre la place de la HSD dans le paysage auto

[thierryHSD]

Merci, j'invite tout le monde à lire ce post, j'en ai marre d'expliqué aux gens qu'il n'y a pas de boite cvt dans l'hybride Toyota.

[pierregdlj]

Merci !

 

Tu peux ajouter quelques bricoles je pense :

1. Inconvénient : rendement énergétique mauvais en cas de patinage (ou plutôt pertes élevées)

 

2. Perso, je trouve les EDC très lentes au décollage (genre insertion dans un rond-point). Certains me disent le contraire, donc à confirmer, mais perso ça m'avait choqué (pourtant venant d'un HSD par forcément rapide non plus en temps de réaction).

 

3 et 4. Pas grand chose à ajouter, si ce n'est d'insister sur le fait qu'effectivement quand ça gueule, c'est un problème de moteur et non de transmission. On trouve aussi des vidéos comparo du 0-100 entre CVT et DCT/BVA.

 

 

Dernière chose : on peut ajouter un article sur le tout-venant : les boites robotisées simple embrayage (et y'en a une chiées, toutes aussi mauvaises les une que les autres ).

[Nicaurists15]

Merci !

 

Tu peux ajouter quelques bricoles je pense :

1. Inconvénient : rendement énergétique mauvais en cas de patinage (ou plutôt pertes élevées)

 

2. Perso, je trouve les EDC très lentes au décollage (genre insertion dans un rond-point). Certains me disent le contraire, donc à confirmer, mais perso ça m'avait choqué (pourtant venant d'un HSD par forcément rapide non plus en temps de réaction).

 

3 et 4. Pas grand chose à ajouter, si ce n'est d'insister sur le fait qu'effectivement quand ça gueule, c'est un problème de moteur et non de transmission. On trouve aussi des vidéos comparo du 0-100 entre CVT et DCT/BVA.

 

 

Dernière chose : on peut ajouter un article sur le tout-venant : les boites robotisées simple embrayage (et y'en a une chiées, toutes aussi mauvaises les une que les autres ).

Tu parles des boîtes à convertisseur pour la perte par patinage ? Le verrouillage du convertisseur est là pour éviter ce problème. Mais on reste dans le côté usine à gaz et pièce d'usure…

 

La HSD décolle bien dans les ronds-points je trouve au contraire ! Jamais testé la EDC

Je me suis fait peur avec une DSG pourtant alimentée par un TDI 150 en abordant un rond-point. Ca démarre moins bien qu'un HSD, la faute à un moteur à embrayage, qui ne vaudra jamais un moteur électrique en prise directe

 

Les boîtes robotisées simple-embrayage sont des merdes sans nom quelque soit la marque (sauf sur les supercars genre LFA………… mais ce doit être la dernière à utiliser cette technologie, ailleurs c'est en compétition que ce système perdure je crois, mais c'est pas le même cahier des charges qu'une BMP ou qu'une boîte de Duster mal étalonnée qui bouffe son embrayage , je n'ai même pas envie de les comparer à de "vraies" BVA C'est la caste des Intouchables ces transmissions…

[Nicaurists15]

Merci, j'invite tout le monde à lire ce post, j'en ai marre d'expliqué aux gens qu'il n'y a pas de boite cvt dans l'hybride Toyota.

Tu pourras en communiquer le lien dorénavant

C'est vrai que c'est pénible d'infirmer toujours ces conneries colportées à l'encontre de la e-CVT, de manière sincère ou pas.

[pierregdlj]

Tu parles des boîtes à convertisseur pour la perte par patinage ? Le verrouillage du convertisseur est là pour éviter ce problème. Mais on reste dans le côté usine à gaz et pièce d'usure…

 

La HSD décolle bien dans les ronds-points je trouve au contraire ! Jamais testé la EDC

Je me suis fait peur avec une DSG pourtant alimentée par un TDI 150 en abordant un rond-point. Ca démarre moins bien qu'un HSD, la faute à un moteur à embrayage, qui ne vaudra jamais un moteur électrique en prise directe

 

Les boîtes robotisées simple-embrayage sont des merdes sans nom quelque soit la marque (sauf sur les supercars genre LFA………… mais ce doit être la dernière à utiliser cette technologie, ailleurs c'est en compétition que ce système perdure je crois, mais c'est pas le même cahier des charges qu'une BMP ou qu'une boîte de Duster mal étalonnée qui bouffe son embrayage , je n'ai même pas envie de les comparer à de "vraies" BVA C'est la caste des Intouchables ces transmissions…

 

Oui. Mais je parle uniquement à basse vitesse, quand ça patine justement, donc non verrouillé. C'est là que les pertes sont maximales.

 

Oui le HSD décolle bien, mais si tu mets pied au plancher, y'a un petit temps de latence quand même.

 

Ce que tu décris de la DSG/TDI 150, c'est ce que j'avais constaté sur l'EDC d'une Mégane 3 dci (110 ou 90 ?). Il ne se passe rien pendant 2s, puis ça part d'un coup, c'est vraiment naze et dangereux.

 

Pour les BMP, il faut rajouter le chapitre. Justement pour se souvenir que c'est pourri, et ça évitera aux trolls de venir en parler.

 

Tu pourras en communiquer le lien dorénavant

C'est vrai que c'est pénible d'infirmer toujours ces conneries colportées à l'encontre de la e-CVT, de manière sincère ou pas.

Surtout que ça dure depuis 20 ans...

[Invité §mic273wp]

Merci pour la synthèse .

 

 

Vouloir une toyota hybride sans e-CVT, ou avec une e-CVT qui se comporte comme une boite robotisée double embrayage, c'est comme de réclamer un gâteau au chocolat sans le chocolat....

[GACQV]

super synthèse! bravo!

[dingdongtoy]

bonjour , super explication , Je reproche à Toyota de na pas aller assez loin dans les écrans de contrôles du HSD au niveau des informations , J'utilise HA et quand tu va dans le menu de gestion de la transmission tu vois vraiment qui fait quoi et ça te permet de beaucoup mieux comprendre le fonctionnement

[GACQV]

"HA" ?

[dingdongtoy]

"HA" ?

 

Pardon , Hybrid Assistant (HA) qui avec l'adaptateur OBD qui va bien te donne un accès assez complet au système hybrid (visualisation)

[GACQV]

ah oui ça doit être sympa de voir plus de détails! tu nous ferais un petit screen shot?

[dingdongtoy]

ah oui ça doit être sympa de voir plus de détails! tu nous ferais un petit screen shot?

 

 

je vais essayer d'y penser sinon déjà ce lien pour te faire une idée

 

 

http://hybridassistant.blogspo [...] board.html

[Nicaurists15]

Je pense que la majorité delà clientèle ne s’intéresse pas au fonctionnement de sa voiture, HSD ou non

 

A part les quelques curieux comme nous qui traînent sur la Toile, et la bande de geek qui a fait HA et qu’il faut chaleureusement remercier à chaque fois qu’on utilise cette appli hyper instructive mais qui nécessite quelques pré requis théoriques sur la HSD pour pouvoir interpréter correctement les infos qu’elle distille

[dingdongtoy]

Sans aller trop loin , un indicateur de puissance et une info sur la distance électrique VS thermique

[Nicaurists15]

Sans aller trop loin , un indicateur de puissance et une info sur la distance électrique VS thermique

 

 

La Prius IV fait un bilan comprenant le ratio EV/thermique sur le trajet. Ça et un audit de la conduite avec conseils pour plus d’efficience.

Il semble que la politique produit en fasse sa chasse gardée

 

Pour l’indicateur de puissance, comment l’envisagerais-tu ? Car le Témoins de système hybride affiche déjà analogiquement la puissance demandée avec le pied droit.

Sur la Lexus GS hybride de première génération, il me semble qu’on pouvait même afficher un compteur gradué en kW en mode sport.

[dingdongtoy]

il suffirait de mettre des chiffres sur l’écran de sens des flux , surtout que sur la Corolla sa fait Drôle de revoir un compte tour , et l'indicateur de puissance hybride en tout petit

[GACQV]

ça leur aurait pas coûté plus cher de proposer ça en option dans un sous menu

merci je vais regarder le lien!

EDIT : ah oui c'est quand même trèèèès détaillé lol

[dingdongtoy]

ça leur aurait pas coûté plus cher de proposer ça en option dans un sous menu

merci je vais regarder le lien!

 

Par contre attention , l'appli ne fonctionne pas avec tout les boitiers OBD (OBDlink LX marche très bien) et ne te permet pas de tout visualiser sur toute les hybrides

[GACQV]

ouais je m'en doute.

Toy devrait faire un menu "enrichi" pour les geek

[Nicaurists15]

Avec un cheat code reposant sur les commandes volant/clim/radio

[GACQV]

Quand je regarde à nouveau les vidéos sur les trains épicycloïdaux, je trouve ça très dur à "comprendre" sans manipuler soit même des trucs!

Bien sûr on pige bien ce qui se passe en regardant l'image mais ça paraît tellement peu instinctif les pignons!

[pierregdlj]

Pour l’indicateur de puissance, comment l’envisagerais-tu ? Car le Témoins de système hybride affiche déjà analogiquement la puissance demandée avec le pied droit.

Sur la Lexus GS hybride de première génération, il me semble qu’on pouvait même afficher un compteur gradué en kW en mode sport.

 

Ce n'est pas déjà comme ça sur les Auris ?

 

Sur mon RX j'ai déjà le compteur gradué en KW. Il ne manque que le régime moteur à la rigueur, mais en vrai, ça ne sert à rien.

 

 

Toute la puissance du HSD, c'est qu'il n'y a rien à comprendre pour le rendre efficace.

[Nicaurists15]

Ce n'est pas déjà comme ça sur les Auris ?

 

Sur mon RX j'ai déjà le compteur gradué en KW. Il ne manque que le régime moteur à la rigueur, mais en vrai, ça ne sert à rien.

 

 

Toute la puissance du HSD, c'est qu'il n'y a rien à comprendre pour le rendre efficace.

 

 

 

Non c’est figé chez Toy. et sur une Auris c’est un fond en plastique ! Impossible de changer les données affichées, donc.

[pierregdlj]

 

 

Non c’est figé chez Toy. et sur une Auris c’est un fond en plastique ! Impossible de changer les données affichées, donc.

Je ne comprends pas. Tu veux un wattmètre, ou autre chose ?

[Nicaurists15]

Je ne comprends pas. Tu veux un wattmètre, ou autre chose ?

 

 

Je disais juste que c’était pas possible d’afficher les kW chez Toy Tel que le font certaines Lexus.

[dingdongtoy]

Je ne comprends pas. Tu veux un wattmètre, ou autre chose ?

 

 

Je pense juste que ça serai sympa , comme chez mitsu ou d'autre et sur l’écran de sens des flux sa ferais pas un gros ajout

[pierregdlj]

 

Je disais juste que c’était pas possible d’afficher les kW chez Toy Tel que le font certaines Lexus.

 

 

Je pense que c'en est bien un, il ne lui manque que les graduations (à mon avis linéaire?) :

 

 

A confirmer avec Torque ou HA peut-être ?

[Nicaurists15]

 

Je pense que c'en est bien un, il ne lui manque que les graduations (à mon avis linéaire?) :

 

 

https://www.moteurnature.com/z [...] ide-06.jpg

A confirmer avec Torque ou HA peut-être ?

 

 

Sauf qu’il affiche des zones d’utilisation et pas la P en kW précisément

 

Il fait ce que font tous les TSH, mais avec une aiguille. A ma connaissance, Seules les Prius et la Corolla l’affichent en barre à remplissage latéral.

 

Perso, je préfère cet affichage non linéaire par zones, que je trouve plus parlant pour adapter sa conduite.

[pierregdlj]

Le wattmètre chez Lexus fonctionne pareil en fait, mais avec des graduations.

[Nicaurists15]

Le wattmètre chez Lexus fonctionne pareil en fait, mais avec des graduations.

Sur les Toy à compteur analogique, c'est impossible de changer l'affichage vu que le fond est en plastique et pas en LCD comme chez Lexus

A la rigueur, comme disait @dingdongtoy , ça aurait pu apparaître sur l'écran central façon BMW qui affiche Nm et kW.

[pierregdlj]

Sur les Toy à compteur analogique, c'est impossible de changer l'affichage vu que le fond est en plastique et pas en LCD comme chez Lexus

A la rigueur, comme disait @dingdongtoy , ça aurait pu apparaître sur l'écran central façon BMW qui affiche Nm et kW.

 

 

Sur mon RX non plus ce n'est pas LCD.

 

Mais ça reste un wattmètre.

[Nicaurists15]

 

Sur mon RX non plus ce n'est pas LCD.

 

Mais ça reste un wattmètre.

 

 

Tu extrapoles…

Ça dit Pmax en butée de zone pwr quoi... sans afficher la puissance en kw...

[dingdongtoy]

je l'aurais plus vue sur les flux d’énergie de l’écran central

[pierregdlj]

 

Tu extrapoles…

Ça dit Pmax en butée de zone pwr quoi... sans afficher la puissance en kw...

 

Le truc à confirmer avec Torque ou HA, c'est que c'est linéaire. Mais une fois que tu connais la Pmax, peu importent les graduations...