2. Les 4 modes de fonctionnement de la transmission

Le fonctionnement du système Voltec selon Chevrolet, en particulier des quatre modes de la transmission.

Le groupe motopropulseur de la Volt comprend deux moteurs, trois embrayages et un train épicycloïdal dont le rôle est d’améliorer le rendement général en réduisant la vitesse de rotation combinée des moteurs électriques. Cela afin de pallier à la chute du rendement des moteurs électriques dès qu'ils approchent de leur vitesse de rotation maximum, régimes souvent atteints avec la démultiplication fixe qui équipe la quasi totalité des moteurs utilisés par d’autres constructeurs.

La configuration choisie par GM réduit la demande sur la batterie aux vitesses élevées, ce qui permet de gagner jusqu’à trois kilomètres en gamme tout électrique.

Les moteurs électriques de la Volt et le train épicycloïdal sont montés en ligne avec le

moteur thermique destiné à augmenter l’autonomie, une première sur un véhicule de série. Deux des

embrayages servent soit à bloquer la couronne soit à la solidariser avec le moteur/générateur en fonction du mode. Le troisième embrayage solidarise le moteur à combustion interne avec le moteur/alternateur pour prolonger l’autonomie.

Légendes schéma

Batterie Pack : batterie d’accumulateurs

Traction Motor : moteur électrique de traction

Inverter : onduleur

Planetary Sun Gear : planétaire central

Planetary Ring Gear : couronne

Planetary Carrier : porte-satellite

Generator : moteur/alternateur

Final Drive Gearing : pont

Axle differential : différentiel

C1, C2, C3 : embrayage 1, 2 et 3

Le groupe motopropulseur de la Volt offre quatre modes opératoires distincts.

Traction électrique simple moteur :

Dans ce mode, c’est le principal moteur électrique de traction qui fournit toute la force de propulsion aux vitesses inférieures et pour les fortes accélérations, en tirant la totalité de son énergie de la batterie. La couronne du train épicycloïdal est verrouillée et le moteur/alternateur est découplé du moteur thermique et du train épicycloïdal. Le moteur de traction peut utiliser jusqu'à 111 kW de puissance et offrir 370 Nm de couple, pour démarrer tout en douceur et en vigueur.

Traction électrique bi-moteur :

A mesure que la vitesse de la voiture augmente, la couronne du train épicycloïdal est libérée et accouplée au moteur/alternateur. Ceci permet aux deux moteurs de fonctionner en tandem pour fournir une puissance cumulée avec un meilleur rendement électrique. L’utilisation de la puissance cumulée des moteurs qui fonctionnent alors à un régime plus lent permet de pouvoir bénéficier de trois kilomètres supplémentaires d’autonomie en fonctionnement à l’électricité pure à grande vitesse.

Conduite en mode autonomie augmentée avec un seul moteur :

Quand la batterie descend à son niveau de charge minimum à environ 30 % de sa capacité maximale, le moteur 1,4 litre est couplé au moteur/alternateur par l'intermédiaire du troisième embrayage. A faible vitesse et sous forte accélération, la Volt est mue par le moteur de traction seul, avec blocage de la couronne du train épicycloïdal. Le générateur entrainé par le moteur thermique et la batterie fournissent de l'électricité au moteur de traction par l'intermédiaire de l’onduleur. En règle générale, le groupe électrogène maintient la batterie à un niveau minimum de charge pour un fonctionnement en mode autonomie augmentée. Comme la façon la plus économique de charger la batterie de la Volt est de la brancher, le moteur/alternateur n’est utilisé que pour conserver ce niveau minimum de charge. Si la batterie passe en-dessous de son niveau minimum lors d’une accélération ou avec le mode de montagne engagé et qu’elle passe sous 45% de charge, le moteur/alternateur se met à charger la batterie jusqu'à son niveau minimum de charge et maintiendra ensuite ce niveau.

Conduite en mode autonomie augmentée bi-moteur :

La stratégie de propulsion mixte électrique bi-moteur utilisée à vitesse élevée en mode électrique pur a été également adoptée pour le mode à autonomie augmentée. Les embrayages qui couplent le moteur/alternateur au moteur et à la couronne du train épicycloïdal se ferment, ce qui permet d’associer le moteur thermique et les deux moteurs électriques pour entraîner la Volt par l'intermédiaire du train épicycloïdal. Toutes les puissances s’additionnent imperceptiblement dans le train épicycloïdal pour aboutir finalement aux roues. Quel que soit le mode d'entraînement utilisé, la Volt est toujours entraînée par le courant électrique fourni par le moteur de traction. Le moteur thermique ne peut pas entraîner la Volt si le moteur de traction électrique ne fonctionne pas aussi. Pour que le train épicycloïdal puisse transmettre le couple, il faut qu’au moins un des trois éléments principaux (couronne, satellite ou porte-satellite) puisse être verrouillé ou bloqué. Comme il n'y a pas d’embrayage pour verrouiller le planétaire central, le moteur de traction doit être utilisé pour fournir le couple de réaction requis pour la propulsion. Cette architecture de propulsion unique permet à la Volt de gagner 10 à 15% de rendement à grande vitesse par rapport à l’utilisation d’un seul moteur de traction. En même temps, la Volt fournit toujours une agréable conduite électrique, même en autonomie augmentée, utilisant la grosse batterie pour le démarrage en tout électrique et même pour booster les reprises à vive allure.