[Performance] Point "PS"

ziocar

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Je voulais vous montrer un point de fonctionnement particulier de nos hybrides Gen3, le nom PS vient de Punto Solocanada car c'est l'utilisateur qui l'a découvert par hasard sur le forum italien et, plus tard, je l'ai étudié grâce à l'utilisation de HA. (Link)
Est un point de fonctionnement très particulier qui permet d'utiliser le thermique en dessous du point de fonctionnement idéal mais avec une consommation étonnante, le Power Meter peut descendre de 1/4 à 1/6 de ECO, 1000 tr/min, 4-5 KW du moteur thermique et une consommation de carburant (à vitesse) inférieure à 3 l/%km avec des pointes de 2,6 l/%km (route plate).

Ce point de fonctionnement ne peut être atteint qu'une fois par voyage et doit se trouver dans ces conditions :
1) si vous êtes en S3 au-dessus de 65 km/h, toute température que vous atteignez reste dans cet état ;
2) entre 65 et 45 km/h avec le GPS (avec CdB 70-50 km/h) le système passe en S3 II (attendre) si la température de 70° a été atteinte ;
3) moins de 45 km/h entre en mode "Idle Check".
La condition 2 est celle qui vous permet de rester avec l'ICE même en dessous d'un quart de l'ECO jusqu'à, plus ou moins, un sixième.
Cette astuce tire parti du fait que le moteur, s'il se trouve dans les conditions écrites ci-dessus, ne s'arrête pas tant qu'il n'a pas effectué le Idle Check.

Pour profiter de cette possibilité, vous devez disposer de HA et activer la fonction "Supervision des états" sur les paramètres de HA afin d'identifier la phase "S3 II".

Cette astuce fonctionne définitivement sur la Gen3, personne n'a jamais essayé sur d'autres Gen, si quelqu'un veut l'essayer, ce serait intéressant.

Il s'agit plus d'un exercice "scientifique" que pratique car on ne peut le faire que dans des conditions particulières et une seule fois par voyage mais si cela arrive, c'est très intéressant aussi du point de vue de la consommation.

Je joins également une vidéo de HA qui montre clairement ce qui se passe dans cette situation :

 
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Mister MMT

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Kehl
Merci ! Je note également que la batterie est à 61 % et que le thermique ne doit pas dévier une partie de sa puissance pour recharger la batterie. Dans ma Mondeo, cela demande un surplus de 10 kW, ce qui fait considérablement grimper la consommation. Il serait par ailleurs intéressant de constater avec HA l'effet sur le BSFC (Brake Specific Fuel Consumption)

Qu'en pensent toi et nos experts ?

Jan ;)
 

ziocar

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Je pense que le BSFC était très élevé, je ne l'avais pas remarqué à l'époque, à en juger par la couleur de la colonne de l'ICE.

La consommation dans la vidéo a été obtenue avec un SOC > 60%, seulement moi à bord et sur route plate, si le SOC est <60% une partie de la puissance est envoyée à la batterie avec une consommation plus élevée.

Dans la capture d'écran suivante, je suis avec SOC <60 %, une route en montée (0,8 %) et 4 personnes à bord:

ruOrLzHm.jpg
Ne regardez pas la couleur de la vitesse, j'ai gardé cette situation pendant environ 100 m, la couleur de la vitesse décroissante est donnée par le fait que j'ai été distrait pendant un moment pour prendre la photo.

Sur le forum italien, nous avons beaucoup discuté de l'incidence de la BSFC sur la consommation, si d'une part il est vrai que plus cette valeur est faible, mieux c'est et moins le moteur consomme de carburant mais, dans certaines conditions, avoir une BSFC élevée n'est pas synonyme de consommation élevée.

À basse vitesse (<50 km/h), avec un moteur qui n'est pas encore à sa température optimale et un SOC <60%, maintenir un faible régime moteur (Power Meter < 1/2 de l'ECO) peut permettre une bonne consommation de carburant et un réchauffement du moteur plus linéaire et plus rapide.

Tout cela sur des Gen3 (Yaris et Auris), pour d'autres Gen ou d'autres voitures, nous n'avons jamais essayé.
 
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Mister MMT

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À basse vitesse (<50 km/h), avec un moteur qui n'est pas encore à sa température optimale et un SOC <60%, maintenir un faible régime moteur (Power Meter < 1/2 de l'ECO) peut permettre une bonne consommation de carburant et un réchauffement du moteur plus linéaire et plus rapide.

100 % d'accord avec tes commentaires et observations. J'ai constaté le même comportement sur ma Mondeo.

Jan ;)
 

Romhybrid

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Sur le forum italien, nous avons beaucoup discuté de l'incidence de la BSFC sur la consommation, si d'une part il est vrai que plus cette valeur est faible, mieux c'est et moins le moteur consomme de carburant mais, dans certaines conditions, avoir une BSFC élevée n'est pas synonyme de consommation élevée.

Ceci est dû au fait que la consommation instantannée (en g/h) vaut simplement le BSFC x la puissance demandée. Et à 50 km/h, en maintien de vitesse sur le plat, la puissance demandée est théoriquement très faible, de l'ordre de 3 à 4 kW grand maximum.

Prenons les hypothèses suivantes :
RR = 8 kg/t
SCx = 0,55
M = 1500 kg
rendement transmission = 0,8
route plate

Il suffit de 3,15 kW au véhicule pour avancer.

Avec un rendement moteur à 36-36,5%, BSFC à 240 g/kWh (et masse volumique de carburant à 750 g/L), 2,0 L/100 km suffiraient.
Avec un rendement moteur à 25%, BSFC à 350 g/kWh, il faut 2,94 L/100 km.

Sur la base de ces chiffres, shootés, j'aurais tendance à dire, en dépit du rendement de la partie électrique, qu'à ces vitesses (50km/h du moins à chaud) il vaudrait mieux "forcer" le roulage en EV, et alterner avec des phases de recharge batterie mettant le thermique dans une plage de meilleur rendement.
 

ziocar

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En fait, Toyota préfère la traction EV en dessous d'une certaine puissance précisément parce qu'elle est plus efficace.
À basse vitesse, pour obtenir une bonne BSFC, il faudrait que je demande plus de puissance que ce dont j'ai besoin (plus de puissance = plus de pertes par frottement), donc soit je passe en mode EV, soit je demande la puissance minimale disponible.
Dans toute cette équation, il faut aussi ajouter la température du moteur, qui est un élément fondamental pour le rendement du moteur.
La condition particulière est précisément les premiers moments où vous devez chauffer le moteur thermique (*), dans ce cas j'ai remarqué un chauffage plus rapide et plus linéaire en utilisant le moteur même avec une BSFC très élevée.
Dans la vidéo que j'ai affichée, la température est déjà à plein régime, dans ce cas, peut-être, une P&G pourrait garantir une consommation de carburant plus faible mais avec un guide non linéaire, demander beaucoup de puissance en faisant fonctionner le moteur avec un meilleur BSFC et ensuite glisser en "Glide" (60-40 km/h) mais ce n'est pas un guide qui me convient.
Dans ma conduite, j'utilise beaucoup de VE pour maintenir la vitesse, ce qui me permet de baisser le SOC avec une consommation de carburant nulle et d'exiger ensuite une faible puissance au moteur, mais comme une partie de la puissance sert à recharger la batterie, cela me permet d'obtenir un BSFC non désastreux.

*Un autre avantage, cependant, en commençant par un faible SOC, est que je chauffe également la batterie.
 

ziocar

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En parlant de l'efficacité de nos moteurs thermiques, cette capture d'écran d'un de mes voyages montre exactement quelle température le BSFC change.
A exactement 70° il y a le changement d'état de la BSFC, en maintenant une vitesse assez constante, la route monte à 6%.

dxc3BBU.jpg

P.S. : J'ai écrit dans cette discussion même si elle est hors sujet, au cas où elle deviendrait intéressante, peut-être qu'un modérateur pourrait partager la discussion.
 

thierhsd59

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DUNKERQUE
Bonsoir Ziocar,c'est a 70°que l'avance a l'allumage (IGN)change beaucoup !!Je viens de regarder un report "HA" c'est inférieur a 18 tant que le liquide de refroidissement est en dessous de 70° puis puis peut dépasser 30 au dessus de 70°!!
 
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pf78

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c'est une bonne remarque: l'avance à l'allumage est très fortement corrélée au BSFC.
 

Astrix64

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Ce que l'on sait c'est que lorsque l'avance augmente, le BSFC diminue et le rendement augmente.
Seulement, on sait aussi que l'avance augmente quand on ralentit. Ce qui fait qu'il est peut être un peu difficile de conclure étant donné que la vitesse moyenne n'a cessée de diminuer.
Il y a une chute brutale qui serait liée: à la température ou à un niveau d'accélération?
D'autant que si on corrèle aussi la charge moteur dans le rendement, cela complique les choses, car pour augmenter l'avance, il faut plutôt ralentir mais pour augmenter la charge il faut plutôt faire forcer le moteur.
 

ziocar

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J'avais remarqué que plus de 70 degrés et étant entré en S4, même si la température descendait à au moins 65 degrés, la BSFC restait la même.
Il semblerait qu'il existe une étape logicielle qui permet de maintenir le BSFC inchangé même si la température baisse.
En même temps, l'avance à l'allumage (le temps d'injection) change en fonction de la température, grâce à @thierhsd59 qui m'a expliqué où regarder, j'ai extrait ces graphiques de HA :

Screenshot_20200422-124919.jpg
Screenshot_20200422-124907.jpg
 
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ziocar

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Si vous regardez bien le graphique, vous pouvez voir, dans la partie que j'ai soulignée, qu'au même régime moteur, la charge du moteur augmente avec l'augmentation de la température.
Après, cependant, même si la température baisse, la charge du moteur reste la même, seul l'avance à l'allumage (le temps d'injection) diminue.

Screenshot_20200422-124907aa.jpg

Ce ne sera pas ce que j'ai écrit dans le post précédent, c'est-à-dire qu'une fois atteint le S4, il reste dans cet état même si la température baisse ?

EDIT: j'ai écrit que le BSFC est resté bon jusqu'à 65 degrés, dans ce graphique il semble qu'il reste bon même en dessous de 60 degrés.
 
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pf78

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Attention: en vert il s'agit de l'avance à l'allumage en °
cela n'a aucun rapport avec la durée d'injection.... (mais il y a probablement un pb de traduction en Italien???? contacte Alessandro)

selon le langage on aura:
  • Ignition Timing
  • Tempo di iniezione
  • Zündzeitpunkt
  • Avance à l'allumage
  • Avance de inyección
  • Czas zapłonu
 

ziocar

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J'ai souligné la partie intéressante de ce PS :
20200428_175927.jpg
20200428_175851.jpg
20200428_175833.jpg
20200428_175817.jpg

Charge moteur très faible, environ 56%, vitesse constante de 50 km/h et consommation moyenne instantanée d'environ 3,6 l/%km.
 
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Romhybrid

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@ziocar,

Je reviens vers toi pour compléter mon affirmation précédente :
Sur la base de ces chiffres, shootés, j'aurais tendance à dire, en dépit du rendement de la partie électrique, qu'à ces vitesses (50km/h du moins à chaud) il vaudrait mieux "forcer" le roulage en EV, et alterner avec des phases de recharge batterie mettant le thermique dans une plage de meilleur rendement.

Je pense que ce point PT est alléchant par sa valeur absolue, mais je ne suis pas certain que ce soit la manière optimale d'utiliser le HSD, moteur chaud, dans le but d'avoir une plus faible consommation dans ce type de situations (même si c'est une fois par voyage).
J'ai construit le simulateur suivant dans le cadre d'une portion plane avec une Prius 3 à 50 km/h :

1588453340392.png
Je n'ai pas les valeurs exactes sur les rendements, et je n'ai pas eu le temps de les documenter si elles existent, j'ai donc estimé en les péjorant un peu pour ne pas avantager un usage en mode alternatif EV puis traction ICE avec recharge.
Si vous en possédez, je mettrai à jour mon fichier ;)

Pour la suite, il faudrait aussi valider la puissance de charge possible de la batterie à 50km/h sur un 1,8L HSD, ici j'ai pris 2 kW.

1588454118356.png

Au final, je trouve qu'un "point PT" consommerait 2,82 L/100km, alors qu'une utilisation du 1,8L HSD en alternant propulsion électrique puis thermique avec recharge de la batterie, qui permet de bien améliorer le rendement, consommerait 2,57 L/100km.
On est peut-être encore dans la marge critique, mais c'est une première indication intéressante je pense.
 

ziocar

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Je suis tout à fait d'accord avec toi, je voulais juste souligner un comportement particulier de nos hybrides.
Je pense aussi qu'une P&G comme tu dis peut être plus avantageuse mais si elle est réalisée avec une différence de vitesse de plus de 5 km/h, sur le forum italien nous avons fait quelques tests avec le résultat que la P&G est devenue intéressante avec une delta vitesse de 10 km/h.
Garder cette delta vitesse peut être normal en cas de trafic mais si la route est libre je n'aime pas ça, je préfère avoir une vitesse constante même si je consomme un peu plus.
Théoriquement, tes données sont correctes, mais dans une conduite réelle, il faut aussi compter le fait que si une Pulse, qui pour être efficace doit être d'environ 5 secondes, peut durer moins longtemps pour un imprévu, dans ce cas le SOC consommé pour l'allumage du moteur ne sera pas récupéré.
J'avais fait un test avec une P&G avec une delta vitesse de 10 km/h consommant 2,4 l/%km (données HA) sur la route, plus ou moins, à plat (Link) et les 3 l/%km en montée (Link) mais pour moi c'était une conduite vraiment stressante.
La différence de consommation entre une P&G avec une delta vitesse de 10 km/h et ma conduite normale est de 12 %, avec tes données nous sommes autour de 9%, donc, avec les approximations du cas, ma pratique est similaire à ta théorie.
;)

En tout cas ce "PT" n'est atteint qu'une fois par voyage et il n'est pas toujours possible le garder, normalement j'utilise de longues Pulse même en dessous de la moitié de l'ECO et de longues poussées en électrique pure (<5KW).

EDIT: j'ai réalisé maintenant que tu ne parlais pas de P&G, la meilleure utilisation pour nos hybrides est la P&G avec delta vitesse, dans le cas décrit par toi la vraie différence avec le "PT" devrait être un peu moins, à mon avis.
 
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ziocar

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À titre de précision, le "PS" ne peut être comparé à aucune autre "technique" car il ne s'agit pas d'une technique mais d'un point de fonctionnement particulier.
En dessous de 70 degrés ou après être entré en S4, on peut faire ce qu'on veut, dans le "PT" on ne peut faire que le "Idle Chek", même si on ne veut pas prolonger cette phase en restant avec le Power Meter à 1/6 de ECO, la voiture ne passera jamais en "Glide" tant qu'elle n'aura pas fini le "Idle Chek" et la traction ne sera pas uniquement électrique.
C'est pourquoi je ne pense pas qu'il y ait une si grande différence entre conduire en utilisant le "PT" ou un P&EV.
Malheureusement, dans cette discussion, deux choses différentes sont mélangées, le point "PT" et le fonctionnement "normal" de la voiture, il est facile de confondre les deux choses.
 
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