La Toyota Yaris Hybride à supercondensateur dévoilée à Francfort

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Toyota Yaris Hybrid-R 420 ch grâce à un supercondensateur

La Toyota Yaris Hybrid-R a la taille d'une petite citadine, mais aussi la puissance d'une sportive grâce à ses 4 moteurs et à son supercondensateur qui lui permettent d'atteindre une puissance de 420 chevaux.

Les roues avant de cette Yaris 3 portes sont entraînées par un moteur essence 4 cylindres turbo de 1,6 litre conçu par Toyota Motorsport et nommé "GRE" pour "Global Race Engine" apportant une puissance de 300 chevaux. Les roues arrières sont entraînées séparément par deux moteurs électriques de 60 chevaux. Les mêmes qui équipent actuellement les Toyota Yaris hybrides.

Ces 3 moteurs forment un groupe propulseur hybride totalisant 420 chevaux de puissance. Ils sont complétés par un troisième moteur électrique à l’avant permettant une gestion évoluée de la traction pour une propulsion "intelligente" aux 4 roues motrices.

Le supercondensateur récupère efficacement l'énergie du freinage pour la restituer ensuite en 10 secondes en mode route et en seulement 5 secondes pour apporter un véritable boost en mode course.

Présentation de la Toyota Yaris Hybrid-R en vidéo :

Les détails de fonctionnement de la Toyota Yaris hybride

supercondensateur hybride

Les deux moteurs électriques à l'arrière fonctionnent comme des alternateurs pendant la phase de freinage. L'énergie est alors récupérée et stockée efficacement dans un supercondensateur comme le fait la Toyota TS030 HYBRID lors des courses d'endurance. Voir nos articles Supercondensateur pour booster les voitures de course et récupérer l'énergie du freinage et Victoire de la Toyota hybride à supercondensateur à Sao Paulo.

Dans la Yaris Hybrid-R, le supercondensateur se situe sous le siège arrière, soit à l’emplacement de la batterie de la Yaris hybride ordinaire.

Par rapport à la batterie NiMh équipant habituellement le système hybride des Toyota, le supercondensateur offre une densité de puissance supérieure et un cycle de charge/décharge très rapide. Il est parfaitement adapté aux besoins de la course automobile, qui nécessite des pointes de puissance brèves et immédiates.

concept hybride

Le troisième moteur électrique de 60 chevaux est logé entre le moteur à essence et la boîte séquentielle à 6 vitesses. Celui-ci fonctionne en mode alternateur pendant la décélération afin d'alimenter le supercondensateur, et pendant l’accélération pour alimenter directement les moteurs électriques arrière.

Ce second cas n’a lieu que si le moteur à combustion produit une puissance et un couple supérieurs au potentiel d’adhérence des roues avant. Cet alternateur se comporte comme un système de gestion évoluée de la traction, qui ré-achemine le supplément de couple sous forme d’énergie électrique aux roues arrière, afin d’accroître l’accélération et d’améliorer la tenue de route, au lieu de simplement limiter la puissance du moteur.

La Toyota Yaris Hybrid-R est conçue pour apporter autant de plaisir en ville que sur circuit. C'est pourquoi elle propose un mode "route" pour la conduite quotidienne et un mode "piste" pour se lâcher sur les circuits automobiles.

La Toyota Yaris hybride en mode route

Le mode route se caractérise par la réduction de la puissance du moteur et la gestion appropriée de la quantité d’énergie que le supercondensateur peut distribuer, dans le but de réduire la consommation de carburant et les émissions de dioxyde de carbone. Par ailleurs, le rapport de suralimentation est réduit et le mappage injection/allumage est rajusté.

Le système hybride fonctionne en coopération étroite avec le moteur turbo à essence de 1,6 L, surtout lors de la phase de démarrage, à faible régime, où le rendement du moteur à combustion n’est pas encore optimal. Le supercondensateur peut libérer l’énergie accumulée lors du freinage pendant une durée maximale de 10 secondes, la puissance des deux moteurs électriques étant bridée à 40 ch. Pour maintenir un état de charge suffisant du supercondensateur, le troisième moteur électrique peut agir à tout moment en tant qu’alternateur.

Selon le niveau de charge de la batterie, la Yaris Hybrid-R est également en mesure de fonctionner en mode tout-électrique sur de courtes distances, surtout lors des manœuvres de stationnement.

La Yaris hybride à supercondensateur en mode piste

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Yaris hybride en mode piste

Le mode piste utilise la pleine puissance du moteur à essence et opte pour une gestion de l’énergie axée sur les performances. Le moteur turbo de 1,6 L développe 300 chevaux, pour un couple maximum de 310 lb-pi, et les moteurs électriques arrière peuvent atteindre une puissance totale cumulée de 120 chevaux grâce à l'énergie libérée rapidement par le supercondensateur pendant un maximum de 5 secondes.

À basse vitesse, dans les virages et quand la puissance et le couple du moteur à essence dépassent le potentiel d’adhérence des pneus avant, le troisième moteur électrique peut transférer de la puissance directement aux moteurs électriques arrière. Cet alternateur tient lieu de système évolué de gestion du couple, puisqu’il ré-achemine aux roues arrière une partie du couple du moteur à combustion sous forme d’énergie électrique.

Les moteurs électriques arrière, un par roue, peuvent influer fortement sur le comportement dynamique de la Yaris Hybrid-R dans les virages, en modifiant la répartition du couple entre les roues gauche et droite.

Chacun des moteurs électriques peut servir tour à tour d’alternateur et de moteur, pour former une sorte de différentiel intelligent de modulation du couple.

Selon le rayon de la courbe, le système peut envoyer davantage de couple à la roue extérieure pour autoriser une vitesse supérieure dans le virage (virage à vitesse moyenne), appliquer davantage de force de freinage à la roue intérieure (virage rapide), ou même freiner et accélérer indépendamment chaque roue (virage lent) pour ajuster l’effet de lacet dans le but de maintenir la trajectoire, de limiter l’angle de braquage et de favoriser le sous-virage.

Étant donné la puissance particulièrement élevée du groupe propulseur hybride, un système de gestion de l’énergie fortement axé sur la recherche de performances optimales et sur la mise à profit des moteurs pour optimiser la tenue de route, la Yaris Hybrid-R pointe dans la direction potentielle de développement de la technologie hybride, à savoir la recherche du plaisir au volant.

Voici une vidéo de présentation de la technologie hybride développée pour la voiture de course Toyota TS030, dans laquelle les ingénieurs de Toyota expliquent que cette technologie est destinée à être mise en oeuvre dans les voitures de série :

Plus de détails : media.toyota.ca

2 commentaires

belhamel 16 décembre 2013 à 21:47

Un supercondensateur au GRAPHENE: une nouvelle révolution.
Une véritable rupture technologique pour le développement des énergies renouvelables en tous cas à une échelle planétaire pour les applications domestiques et la mobilité quotidienne pour un avenir certainement meilleur pour tous.
Merçi, merçi, merçi infiniment pour ce que vous faites en matière de diffusion d'information sélective et de choix des articles de qualité vraiment exceptionnelle!!!

supercondensateur.com 16 décembre 2013 à 23:45

@belhamel :
Merci pour les compliments ! ;-)

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