Sauf quelques modèles comme le Porsche Taycan, les voitures électriques ne disposent que d’un seul rapport de marche avant. Les choses pourraient prochainement changer grâce à une innovation présentée par Bosch.
Avec sa transmission à variation continue CVT4EV, Bosch cherche à jouer sur le couple et la vitesse de pointe. Et ce, tout en gagnant en efficience.
Cet équipement s’apprécie dans des modes de conduite extrêmes et/ou particuliers.
Ainsi en tractant une remorque, en montant des côtes importantes, ou en embarquant de lourdes charges à bord, la transmission CVT4EV adopte un rapport de démultiplication plus petit qui améliore l’accélération. À l’inverse, un rapport plus élevé est atteint lorsqu’il s’agit de privilégier la vitesse de croisière. Sur autoroute par exemple, où la consommation sera en outre réduite.
Responsable de l’ingénierie CVT chez Bosch, Gert-Jan van Spijk assure : « Parce que la transmission ajuste le rapport en continu sans perte de traction, le confort typique de conduite des véhicules électriques est préservé ».
Les gains sont multiples : consommation moindre, réduction du bruit grâce à une vitesse de rotation plus petite dans le moteur électrique, possibilité d’adopter une batterie et/ou un moteur moins important et meilleur marché tout en conservant les performances, etc.
La solution CVT4EV développée par Bosch se compose d’un module de transmission, d’un onduleur, d’un moteur électrique et d’un pont adapté au véhicule. Elle convient aussi bien aux voitures électriques sportives, qu’aux utilitaires et aux berlines, SUV et autres modèles utilisés au quotidien par les électromobilistes.
Au lieu d’inventer un bidule supplémentaire source de panne. Que les constructeurs travaillent sur le poids de leur véhicules.
Merci pour cet article Philippe.
Cette “invention” n’est qu’une chaîne de traction de type Toyota HSD débarrassée du moteur thermique. Elle résout diverses problématiques de couple et de rendement moteur au prix d’une complexité mécanique mesurée.
Les moteurs électriques actuels doivent avoir un couple maximum au démarrage et une courbe de couple la plus plate possible sur toute leur plage de fonctionnement tout en conservant un rendement maximum à toutes les allures. Plus la vitesse augmente, plus le rendement diminue. Les moteurs actuels ont des vitesses de rotation dépassant 13.000 tours/minute et imposent un rapport de réduction important.
Le postulat de cet article m’incite à penser que BOSCH propose une double motorisation (avec des caractéristiques différentes) pour entraîner et faire varier la démultiplication. C’est plus intelligent, rationnel et fiable que la transmission à 2 rapports de la Porsche Taycan.
Reste maintenant à savoir si les constructeurs vont l’adopter… C’est à dire si le gain en efficacité, autonomie et masse sera économiquement compétitif. TESLA annonce de son côté des progrès remarquables sur ses nouvelles motorisations…
Petite précision, les moteurs actuels ont des rendements supérieurs à 95%.
Les gains réalisables peuvent sembler minimes mais restent intéressants, notamment en phase de régénération où l’on peut maintenir une tension de régénération élevée au fur et à mesure de la perte de vitesse et donc une recharge plus efficace de la batterie.
Pour ma part j’attends toujours l’arrivée de petits véhicules légers et efficients débarrassés de moteurs d’essieu et de différentiel pour les remplacer par des moteurs directement intégrés dans les roues. Plus de transmission, de différentiel et 4 moteurs de 15kW feront un meilleur travail qu’un seul de 60kW…
C’est mon avis…
commentaires à propos des transmissions CVT :
A mon avis la transmission CVT apporte peu à un véhicule electrique sauf evolution majeure des boites CVT avec meilleure fiabilité et solution pour ne pas se retrouver avec un moteur de “mobylette”
Les VE ont tous une transmission entre le moteur électrique et les roues : ce n’est qu’un réducteur assez simple. Remplacer ce réducteur par une boite de vitesse à peine plus compliquée , mais qui permettrait un gain important de consommation sur autoroute, ce qui permettrait de diminuer la taille de la batterie, le poids et le coût de la voiture, c’est peut-être une piste à explorer…Si ce gain de consommation est de l’ordre de quelques %, peu d’intérêt, si c’est 30 à 50 %, cela deviendrait intéressant…Mais je crains que le gain ne soit qu’assez faible!
une question!
Le TGV il a besoin d’une boite de vitesse!? Il me semble pas!
Mais bon il faut bien trouver du business, car faire des moteurs de vélo suffira pas! :)
Conduisant une Yaris CVT, pour moi c’est une grande douceur de fonctionnement, pas d’a-coups moteur typique des boites de vitesse, à condition de ne pas conduire comme un bourrin en accélérant fortement. Sans doute très efficient car pas de rupture dans la traction.
Mais est-ce vraiment utile sur une voiture électrique ? Ça semble intéressant en tout cas.
N’oubliez pas que Bosch est principalement une entreprise allemande qui fournie en premier les constructeurs allemands du coup. Et en Germany la vitesse est encore un critère d’achat important ( ce qui est paradoxal dans un pays qui se veut à la pointe en matière d’environnement ). Donc oui sans doute que pour rouler à 130 ou plus une réduction du régime par exemple pourrait améliorer le rendement énergétique de l’ensemble electrique/transmission .
Mais pour moi on est clairement sur une erreur de casting la ! Si on veut réduire la pollution ( et un vehicule EV reste polluant ) cela passe d’abord par une réduction de la vitesse simplement.
L’Europe doit imposer un maximum de 120 sur les autoroutes partout pour commencer . Ce genre de mesure sera bien plus efficace que du concept technique “haute vitesse” ou autre batterie géante pour garantir de l’autonomie à 130.
Donc au vue des commentaires les VE n’ont pas le droit de profiter de la R&D. C’est fini. On touche plus à rien.
La solution est de mettre un moteur dans chaque roue.
La tenue de route serait excellente.
Et aucune transmission, encore des pièces en moins.
Les accélérations et les vitesses de pointe sont des concepts de l’ancien monde énergétivore.
Le véhicule électrique devrait être bridé pour éviter de reproduire l’ancien monde, il n’y qu’à voir Telsa et ses ‘records’ de vitesses d’école maternelle.
Ah oui Bosch, l’équipementier derrière les logiciels tricheurs du diesel Gate wolkswagen. Je n’ai pas confiance en cette prétendue innovation…
Je ne saurais évaluer si une CVT apporterait un réel plus; intuitivement, cela me semble peut-être un peu trop compliqué, et surtout il faudrait éviter la sensation de ‘mobylette’ absolument horripilante des Toyota HSD. Par contre, notamment pour les VE équipés de moteurs de traction à aimants permanents (la majorité), le concept d’ajouter un rapport de réduction à deux étages – une boite à 2 vitesses, éventullement à crabot comme chez Renault, très simplifiée donc fiable, peu coûteuse et avec un bon rendement – n’est pas stupide du tout; l’idée fait son chemin chez les constructeurs. Il s’agit de donner un degré de liberté supplémentaire en termes de performances dans le dimensionnement de l’ensemble moteur électrique – onduleur, qui est actuellement contraint par le couple maximum à basse vitesse d’un côté, et par le seuil de défluxage de l’autre – la vitesse à partir de laquelle la tension AC fournie par l’onduleur à son taux de modulation maximal rejoint la force contre-électromotrice du moteur, et où il faut donc ‘défluxer’, c’est à dire combattre l’induction magnétique du rotor par les courants statoriques, ce qui se traduit par un effondrement du cosinus phi, une augmentation des courants statoriques à iso-couple, et donc des pertes supplémentaires inutiles. Un tel dispositif permettrait d’avoir à la fois un bon couple à basse vitesse sur le rapport court – ce qui peut être utile pour tracter, en situation de redémarrage en pente notamment – et simultanément un seuil de vitesse de défluxage élevé – ce qui permettrait d’améliorer sensiblement le rendement de la chaîne de traction et donc l’autonomie sur autoroute, le point faible (hélas) de beaucoup de VE.
À voir… Si cela permet vraiment de réduire la conso sur autoroute et d’augmenter l’autonomie à 130 km/h ça serait bien.
Effectivement les VE consomment 40 à 50% de plus à 130 stabilisé sur autoroute alors que les thermiques non, au contraire (surtout avec une boîte 6 vitesses). La différence ne s’explique donc pas uniquement par la résistance de l’air et des frottements.
Un moteur électrique dont la vitesse de rotation est moins élevée consommera moins à vitesse égale du véhicule. La boîte CVT ne sera sans doute pas plus lourde ni plus complexe qu’un deuxième moteur avec torque vectoring.
Il faudrait voir les résultats sur un prototype en conditions réelles.
C’est probablement assez inutile pour les voitures à destination des particuliers, sauf pour les ultra-sportives. En revanche, ce sera très utile pour les petits et grands utilitaires pour transporter des charges ou tracter des remorques ! Ne crachons donc pas sur cette proposition (qui n’est pas nouvelle, la seule nouveauté, c’est l’intégration dans l’automobile électrique).
C’est parfait …pour le réseau !!!!!!
Pourquoi faire simple quand on peut faire compliqué .
Déjà Porsche a rajouté une boite à 2 vitesses, alors que Tesla prouve avec La S que cela ne sert à rien pour l’efficience (surtout avec 2 moteurs “calés” différement .
Alors franchement rajouter un “machin” dont le gain tout à fait théorique, sera perdu par le poids supplémentaire est une ineptie, dont le seul bénéfice est pour …Bosch .
En clair, y’a vraiment que les adeptes des hybrides genre Toyota avec leur moulin à café qui défendent ce système …inutile, lourd et coûteux !
je note qu’il y a dans la boite un onduleur et un moteur électrique, donc au départ cette boite consomme de l’électricité
Ah on reconnait bien les methodes de Bosch, il faut que leur direction change. Ils partent droit dans le mur.
Une boite de vitesse CVT n’a aucun interet sur un moteur dont le couple est instantané et dont la vitesse dépend de la tension, il s’agit de variables qui peuvent (et sont déjà) pilotées électroniquement.
Ajouter des pièces mécanique ne fera que rendre la machine moins fiable, même si l’électronique a aussi ce défaut lorsqu’elle devient trop complexe.
Si Tesla arrive à faire des modèles ultra performants tout en étant de vraies références en efficience sans boîte cvt alors qu’elle ont des vitesses de pointe de plus de 200 km/h (plus de 300 pour la plaid) sur 1 seul rapport, qu’on m’explique pourquoi il en faudrait sur des véhicules généralistes qui n’ont aucune raison d’avoir une vitesse de pointe de plus de 130 km/h.
Juste un truc supplémentaire qui peut deconner, non merci.
C’est pour répliquer l’ancien monde?
Total essaie bien de pousser l’huile pour les VE.
Le VE doit rester le plus simple possible
J’espère que personne ne va choisir ces boites. J’ai jeté mon Ford C-Max avec ça boîte cvt que personne ne savaient réparer . Les voitures électriques sont très bien comme ça je trouve. Il faut juste améliorer les batteries et la vitesse de charge.
J’ai du mal à comprendre le gain qu’ils en attendent (à part se garantir un marché et des frais de maintenance). Le couple d’un VE est stable jusqu’à de relativement hautes vitesses, et je ne suis pas certain que la surconsommation qu’on y voit ensuite soit liée à des pertes au niveau du moteur (ça semble juste suivre l’énergie dissipée par les frottements du véhicule).
Cette histoire ressemble plus à une entourloupe qui aurait peut être potentiellement une probabilité de chance d’apporter réellement qqch dans 3 cas dans le monde.
Au vu des efficiences actuelles, a quoi bon rajouter une pièce mécanique source d’emmerde ???
A ce jour, Porsche ne fait pas de différence significative avec la ModelS qui n’a pas de boîte de vitesse.
Next !!!
Après une longue réflexion d’une trentaine de seconde je vous demande de ne pas mettre des e**er*es mécanique sous le capot d’une électrique sous prétexte de gains min**le
J’espère de tout mon cœur que ca ne sera pas généralisé, le gain en consommation est minuscule (moins de 10%) pour des vitesse inferieures a 130km/h c’est toujours Bosch qui nous l’avait dit avec une étude il y a quelques années!
Le gain de consommation ? C’est oublier un peu vite le rendement d’une boite de vitesse (d’un réducteur) au mieux on ne perd que 2% de l’énergie. On ajoute aussi du poids, de la complexité, un risque de panne er de la maintenance. Pour gagner (peut être) 2kWh/100km, soit 0,32€ , soit 48€ avant la révision du véhicule, et on risque de perdre ce gain dans le tarif de la maintenance.
Je ne suis pas convaincu de l’intérêt, sauf si on veut tracter une caravane. Mais au prix actuel du véhicule électrique , les clients ne dorment pas dans des caravanes, mais à l’hôtel ou dans une chambre d’hôte
Sur ma modèle 3 Performance par ex, l’arrivée du couple est instantané voir violent à basse vitesse. Une cvt s’en prendrait plein la tête et lorqu’on connaît le moulinage de ces boîtes, je reste perplexe. De plus ajouter des frottements sur un gmp optimisé n’est peut être pas aussi intéressant.
Cependant, à contrario, j’imagine ma Zoé 40kWh qui avale ses 31kWh à 130, car elle est à son max de puissance équipée cvt lui permettrait probablement d’être plus efficiente sur ces grands axes.
A voir, Bosch n’est pas non plus un lapin de 2 semaines donc il doit bien avoir étudié le marché.
La Taycan est équipée d’une boite 2 vitesses pour préserver les performances à haute vitesse, probablement au détriment de l’efficience mais c’est un choix du constructeur que n’à pas suivi Tesla avec sa Plaid par ex avec une autre technologie rotor cuivre carbone.
Atout n°1 du VE : la simplicité. C’est d’ailleurs cette simplicité qui permet de prédire que le match contre le VT est plié à terme. Le vainqueur sera le VE.
Faudrait vraiment des avantages significatifs pour justifier l’ajout d’une boite de vitesse qui implique poids, volume, coût, maintenance etc …
L’adoption d’une cinématique de ce genre aura des incidences sur la gestion de l’électronique de puissance avec des baisses d’exigences sur certains composants et ainsi des gains de masse sur cette portion coûteuse d’un VE.
Nous en sommes à une troisième génération de développement, d’abord produire des batteries plus grandes et plus puissantes (2005/2015), puis des moteurs plus efficients (2010 —), maintenant c’est les outils de contrôle, ce qui nécessitait une base de connaissance.
Du point de vue de son histoire industrielle, la motorisation électrique ressemble à l’aviation des années 1970 : de bons indicateurs mais tout à optimiser.
Le truc intéressant c’est qu’il faudrait voir les gains, s’il y en a sur la consommation du VE avec ou sans cette boite de vitesse…. Parce que je ne suis pas certain que la complexité de ce matériel (et donc sa maintenance) vaux le coup par rapport aux pertes mécaniques de cet engin….
attendons les essais ?…
voir si la complication, est efficiente.
Bosch, Gert-Jan van Spijk assure: “le confort typique de conduite des véhicules électriques est préservé ». c’est le minimum !
Dans l’industrie on utilise des variateurs de vitesse afin d’optimiser le fonctionnement. Vue que pour le moment les conditions d’utilisation semble satisfaire les utilisateurs de ve il va falloir a Bosch des trésors d’ingéniosité pour démontrait le bienfait de sa trouvaille. Il a des vitesses le Tesla semi?? Le réveil pour certain industriel a le goût de la gueule de bois….et après on vomi.🤮
Enfin un gros problème résolu! Lequel? L’excessive simplicité des VE! Avec cette boite, on va augmenter le coût de fabrication du VE (très bien pour Bosch), son poids, et sans doute générer une contrainte de maintenance (vidange CVT), et un risque de panne, très bien pour le réseau. C’est parfait!
Peut-etre pour des usages particuliers , mais lequels?
La dernière model S va de 0 a 320 km sans boite de vitesse……
Tracter avec une boite CVT ?????
Ah si, cela va ajouter du bruit au VE , si ca peux éviter les bruit de soucoupe volante ^^
Gros gain ! Surtout pour Bosch s’il arrive à fourguer son bidule. Les temps sont durs pour les équipementiers en ce moment.
Je ne vois pas trop l’avantage pour les moteurs synchrones. Les moteurs/varriateurs font souvant plus de bruit a basse vitesse qu’a haute vitesse, j’ai du mal a comprendre…
Le point important est le gain en conso : il faudrait vraiment que ce soit spectaculaire pour que l’autonomie, à batterie égale, augmente d’au moins 30%….
Si ce n’est pas le cas, les aléas de conso qui existent déjà sur le climat, le style de conduite , le dénivelé, etc… feront que cette transmission passerait inaperçue, sans réel gain visible pour l’automobiliste.