Toyota Yaris Hybrid-R: des détails sur la motorisation hybride de 420 ch

Lundi 26 août 2013 — Construit sur la base d’une Yaris 3 portes, le concept Yaris Hybrid-R associe le groupe essence GRE (Global Race Engine) de 300 ch et deux puissants moteurs électriques, obtenant ainsi une transmission intégrale électrique « intelligente ». 

Les roues avant sont animées par ce 4 cylindres 1,6 litre turbo à injection directe, développé par Toyota Motorsport GmbH (TMG) conformément au règlement édicté par la Fédération Internationale de l’Automobile (FIA) en faveur d’un moteur unique utilisable dans les différentes disciplines du sport automobile.

À l’arrière, les roues sont entraînées indépendamment par deux moteurs électriques de 60 ch chacun identiques à ceux de la Yaris Hybride de série, ce qui porte la puissance totale à 420 ch.

Générateurs en phase de freinage, ils sont moteurs à l’accélération.

Supercondensateur

Comme dans la TS030 HYBRID du Championnat du Monde d’Endurance, l’énergie récupérée au freinage est stockée dans un supercondensateur. Comparativement à l'habituelle batterie Ni-Mh, celui-ci présente une densité de puissance et des vitesses de charge/décharge plus élevées – des caractéristiques bien adaptées à une conduite très sportive sur circuit, qui requiert une utilisation brève et immédiate de toute l’énergie disponible.

Cependant, le niveau de puissance dépend de la durée d’utilisation de l’énergie fournie. En mode « route », le supercondensateur restitue l’énergie récupérée en phase de freinage pendant une durée maximale de 10 secondes, et la puissance cumulée des deux moteurs électriques est ramenée à 40 ch. En mode « piste », les moteurs électriques arrière peuvent développer une puissance cumulée de 120 ch pendant 5 secondes, ce qui reflète les sollicitations nettement plus fréquentes de l’accélérateur et des freins sur circuit.

Antipatinage évolué

Un troisième moteur électrique de 60 ch, situé entre le moteur thermique et la boîte de vitesses séquentielle à 6 rapports, fonctionne en mode générateur dans deux cas différents : en décélération pour alimenter le supercondensateur et en accélération pour alimenter directement les moteurs électriques arrière.

Toutefois, ce second cas de figure se produit uniquement lorsque la puissance et le couple du 1,6 litre turbo dépassent le potentiel d’adhérence des roues avant. En redirigeant l’excédent de couple sous forme d’énergie électrique vers les roues arrière, ce générateur joue alors le rôle d’un antipatinage évolué qui, au lieu de limiter simplement la puissance moteur, la redistribue en augmentant la capacité d’accélération et l’efficacité du comportement.

Transfert vectoriel de couple

Les moteurs électriques arrière – un par roue – permettent également d’agir positivement sur l’efficacité du comportement en virage de la Yaris Hybrid-R en les utilisant indépendamment en mode moteur ou en mode générateur, afin d’obtenir l’effet d’un différentiel actif à transfert vectoriel de couple.

Selon la courbure des virages, il est ainsi possible d’augmenter le couple sur la roue arrière extérieure au virage (courbe moyenne), de freiner la roue intérieure (courbe rapide), voire d’en accélérer une et de freiner l’autre (courbe lente) pour provoquer un effet de lacet plus ou moins important destiné à faciliter l’inscription, et de ce fait à limiter l’angle au volant et donc les effets indésirables de sous-virage.