Écolibre : pédalage constant sur train épicycloïdal

Convaincu que le pédalage constant sera un facteur essentiel pour la démocratisation du VM, certains d'entres vous connaissent-ils ou participent-ils au projet d'Écolibre ?

Cette association nancéenne, qui compterait notamment parmi ses membres des profs d'une école d'ingénieur et un électronicien, souhaite développer un vélomobile avec un pédalage constant à haut rendement, en utilisant un train épicycloïdal (comme sur la Prius, avec le Power Split Device).

Le rendement n'aurait rien à voir avec celui de la fitness-car (bon au niveau biologique, certes, mais pas mécanique !).

Si la construction d'un nouveau véhicule à partir de zéro est critiquable, l'idée du pédalage constant est excellente.
Pourquoi envisager une assistance électrique avant d'avoir essayé de maximiser l'énergie que peut fournir le pilote pendant son trajet ?
Au niveau biologique, ça semble aussi très profitable...

Le Wiki est un peu fouillis, mais on trouve une page concernant le pédalage constant ici, ainsi qu'une discussion associée.

On pourra trouver d'autres pages concernant ce projet ici, ici et là.

Sur le wiki, on peut lire :

Citation :

A quel prix et quand ?

* Environ 3000€ dans le cadre de l'association EcoLibre, pour le printemps 2010

Lors des stages de fabrication, les stagiaires assembleront leur châssis, réaliseront leur carrosserie en fibres/résine epoxy, feront le montage de la motorisation et du contrôleur, de la batterie, ainsi que du système de détection de pédalage.

* Environ 4500€ dans le cadre d'une commercialisation au printemps 2011.

Dans cette formule, le véhicule est livré prêt à rouler, homologué, et garanti 2 ans.

C'est un beau projet, avec un beau cahier des charges et de jolis diagrammes, mais j'ai l'impression qu'il est au point mort ...

Concevoir un véhicule from scratch est sûrement un travail énorme, et c'est étonnant que le projet ne se soit pas focalisé sur le système à train épicycloïdal et l'électronique associée, sûrement assez complexe...

Quelqu'un a-t-il des renseignements sur ce projet ?

heu un train épicycloïdal entre un moteur a explosion et un moteur générateur+frein triphasé (prius) Ok je comprend, les niveau de couple sont équivalents avec un couple démoniaque pour l'électrique des les très bas régime.

mais un moteur et un cycliste autour de ce même système me semble une aberration.

le couple du cycliste est très irrégulier et sans commune mesure avec un Moteur triphasé. L'électronique devra a tout moment modérer le couple moteur pour ne pas renvoyer l'effort dans la jambe du cycliste ?

je suis très dubitatif sur ce postulat de départ. mais je veux bien me faire convaincre.

Usine à gaz, mais si ça marche, yesssss!
PArce que le vieux fantasme de recharger à l'arrêt, je l'ai encore eu hier, avec une coupure de fin de batterie en pleine montée, à 200 m de dénivelé du sommet... Après quelques secondes, la seule réponse fut de redescendre 100 m et de prendre le train pour finir le trajet. avec un pédalage constant, il serait possible de faire une pause recharge avant de repartir en hybride.
cela vaut la peine d'être développé, y compris pour des voitures électriques.
Soit en commandes au volant pour libérer les pieds, soit pour les passagers.
Sur ma Fiat j'avais estimé à 5 % le gain avec un pédalage très modéré, avec 2 personnes à bord on passerait à 8-9 %. Sur du parcours urbain, vu les longs temps de pose et les basses vitesses, ce serait parfois plus de 20 %.
Et l'abonnement au fitness est inclus.

Salut

J'ai un peu l'impression de déterrer un vieux sujet, mais moi ça fait carrément un bail que je m'y intéresse et je fais des recherches de temps en temps pour voir si quelqu'un en parle ici ou là.
Il se trouve que j'ai été en contact avec l'une des personnes impliquées dans Ecolibre, qui m'a vendu un tandem performer (tandem double couché : https://picasaweb.google.com/111757732615884337607/LyonPaladruEnTandem#5373220072893145666 ). C'est lui qui m'a parlé du véhicule et du site, et qui me l'a fait découvrir il y a 3 ans.

J'ai été complétement séduit par le concept. Je pense que le pédalage constant est une idée géniale, et je trouve dommage que l'inventeur de la fitness car se limite à la présenter justement comme un moyen de fitness alors qu'on peut chercher à en faire un vrai moyen de déplacement. Le problème de la fitness car est son rendement médiocre (50% environ avec alternateur, batterie in, batterie out et moteur) là où une transmission à chaîne a un rendement de 95% (peut être moins sur une vélomobile vu la longueur de chaine).
L'idée du Power split device avec son train épicycloïdal présente l'énorme avantage de transmettre une partie de la puissance (à l'optimum, 60 ou 70%) directement sous forme mécanique, le reste étant transmis via transformation en électricité.
Ca pourrait donner un rendement en vitesse de croisière à (65% * .95) + (35% * .5) = 80%, ce qui me paraît pas mal du tout.

J'ai vraiment plein d'idées sur le sujet. J'ai un peu écrit sur certaines pages de ce wiki écolibre d'ailleurs, notamment ça : http://ecolibre.wikia.com/wiki/Discussion:D%C3%A9veloppement_d%27un_module_de_propulsion_multi-%C3%A9nergies_propres_pour_v%C3%A9lomobile
Le wiki semble effectivement mort et leurs plans doivent être tombés à l'eau. J'ai relancé plusieurs membres pour leur demander des nouvelles, sans réponse. Du coup quant à moi je serais vraiment motivé pour essayer de développer ça moi-même, sauf que c'est pas facile... Je ne manque pas d'idées mais plutôt de moyens et pièces mécaniques, et idem pour l'électronique. De temps en temps quand je rencontre des gens qui ont de telles compétences j'en parle un peu, mais ça n'a rien donné de concret. Dans mon idée effectivement c'est dommage de vouloir développer aussi le trike, autant partir d'un trike existant ou d'une vélomobile. Je me lancerais bien là dedans un de ces jours quand j'aurai accès à un atelier (pour l'instant c'est même pas envisageable) et un peu plus de temps (idem). Et quand je dis "je", c'est certainement pas tout seul : je n'ai pas toutes les compétences et en plus j'aime mieux bosser en groupe. Mais faut trouver des gens motivés, quoi...
En passant, je suis sur lyon, et on se connait earendil : je suis le gars à qui tu as fait essayer ton mango un jour sur les quais de saone interdits aux voitures, il y a un an, je ne sais pas si tu te souviens.

Bon par contre je n'ai pas l'impression que ça déchaîne les foules ici !

Le seul intérêt que je vois c'est la recharge à l'arrêt parce que le pédalage constant on l'a déjà en roulant si on gère en mode régulateur de vitesse...
Pour recharge à l'arrêt, il suffit d'avoir une béquille double qui lève la roue arrière en moteur moyeu ! et va y mouline
Je suis en train d'équiper mon street machine d'un moteur arrière alors je vais pourvoir tester !

Ce n'est pas ça. J'envisage quant à moi un pédalage vraiment constant, en vitesse comme en couple, que ce soit en vitesse de croisière sur le plat, en ralentissement, en descente, à l'arrêt, au démarrage ou en grosse côte à 10km/h. L'électronique contrôle la gestion des deux moteurs et fait en sorte que l'utilisateur ne se soucie de rien. On donne une consigne de vitesse via une poignée d'accélération et l'électronique fait en sorte de la respecter. Le but est que tu ne t'arrêtes pas de pédaler quand tu ralentis ou que tu t'arrêtes, ce qui casse l'effort. L'idée de mettre sur béquille n'a absolument rien à voir, et elle n'est pas viable pour plein de raisons à mon avis.

Après il y a des inconvénients : deux moteurs et un train épicycloïdal c'est plus de poids, plus de complexité, plus de coût... Peut-être que le jeu n'en vaut pas la chandelle, qui sait. Mais n'empêche : avec un système comme ça je pourrais enfin m'arrêter aux faux rouges en n'ayant pas l'impression de gaspiller mon énergie et sans me dire que ça va être dur de redémarrer. Et je suppose qu'avec une vélomobile il vaut mieux respecter à peu près le code de la route vu qu'on doit pas mal attirer l'attention !

Et après le but n'est pas de recharger à l'arrêt en soi, mais plutôt de lisser l'effort sur tout le trajet. On peut imaginer plusieurs modes, par exemple un mode qui chercherait à n'utiliser la batterie que comme tampon et essayerait de conserver sur tout le trajet une charge à peu près constante, ou bien un mode au contraire qui aide à atteindre les 25km/h quand l'effort n'est pas suffisant, comme un VAE classique. A mon avis ce mode est plus logique.

Héhé je remarque que la page de discussion qu'a cité earendil est justement celle que j'ai écrite et où j'ai développé certaines idées qui m'étaient venues à l'époque. Je n'ai guère changé d'avis depuis, pas avancé non plus à part quelques idées de réalisation. Par exemple j'ai pensé il y a quelques jours qu'il suffisait de mettre en place une roue arrière assistés classique, dont on bloquerait la roue libre, et un moyeu qui lui reste à développer, qui comprendrait le train épicycloïdal et le moteur de régulation. Ca distribue le poids des pièces et surtout réduit le nombre de pièces spécifiques, même si je vais encore avoir du mal à trouver ce fameux moyeu dans le commerce...

ton idée de partir d'un moteur moyeu n'est pas con du tout , il faut récupérer un moteur moyeu réducté ( train épicycloÏdale d'origine ) et lui adjoindre un brushless de modélisme ( ultra léger en 125w ) comme moteur de contrôle , il faudra pour plus de simplicité commander le tout en pwm géré par un module style arduino

problème ( même gros problème) pour avoir une gestion efficace il faudra que le cycliste alimente une roue à inertie ( équivalent du volant moteur d'un moteur thermique ) et ce dispositif , même si il est fortement multiplié sera d'une part lourd , et d'autre pars offrira des pertes assez importantes au vue les valeurs en jeux ( sur la base d'une pédalage constant de 100w ) , dans ce cas un système de pédalage sur une dynamo deviendra plus rentable ( pas de gestion électronique) et surtout beaucoup plus léger ( un moteur de 150w étudié pour limiter les pertes ne dépassera pas le kg plus un moteur moyeu de 2kg soit un ensemble de 3kg
contrairement à : un moteur moyeux adapté + la ligne de chaîne + la masse d'inertie pour un ensemble ne pouvant à mon avis pas peser moins de 10kg

dès qu'il fera un peu plus chaud, je ferai bien un essi, disons un Lyon Miribel par la piste de la Doua?
Quelle taille acceptes tu à l'arrière du tandem?

Je vais paraître candide, peut-être, mais avec
- une dynamo (ou un alternateur) sur le pédalier
- une batterie
- un moteur 250W sur (ou dans) une roue, commandé par une poignée au guidon
- une détection de pédalage qui coupe le moteur si pas de pédalage
on serait dans les clous de la législation et on aurait un pédalage constant relativement léger car juste la dynamo en plus.

Bon si y a une panne électrique on rentre à pied!!!!!!!!!!!!! Mais mécaniquement ça me parait simple. C'est vrai aussi que 250W c'est un peu juste pour emmener le tout.

Garder la cinématique normale d'un vélo mais trouver un système de roue libre et dérailleur pour pouvoir pédaler à l'arrêt vers la dynamo et passer sur entrainement de roue quant on veut repartir.

La nuit portant conseil, je vous ferait un schéma plus tard. Il faut que ça mûrisse et en ce moment fait pas chaud.

Pourquoi pas un moteur dans la roue qui elle-même est entraînée directement par la chaîne qui vient du pédalier, puis, entre pédalier et roue arrière un dynamo monté à l'envers. Du coup on pédale tout en régulant éventuellement l'effort basé sur le cardio (il existe déjà un récepteur cardio pour émetteur polar qui peut-être utilisé sur arduino) et puis quand on est à l'arrêt on fait du rétro-pédalage pour recharger l'accu.

bison couché a écrit:

Pourquoi pas un moteur dans la roue qui elle-même est entraînée directement par la chaîne qui vient du pédalier, puis, entre pédalier et roue arrière un dynamo monté à l'envers. Du coup on pédale tout en régulant éventuellement l'effort basé sur le cardio (il existe déjà un récepteur cardio pour émetteur polar qui peut-être utilisé sur arduino) et puis quand on est à l'arrêt on fait du rétro-pédalage pour recharger l'accu.

Quelqu'un a déjà construit quelque chose du genre, et c'est passablement compliqué:

Source.

S'il s'agît du fitnesscar, le concept est différent et plus compliqué car il n'y a pas d'entraînement direct: un pédalier fournit de la puissance sur un dynamo et recharge un accu et puis un moteur entraîne la roue arrière. Il n'y a pas de chaîne entre pédalier et moteur. Du coup on peut tranquillement continuer à pédaler (dans le même sens) à l'arrêt pour recharger l'accu. Le problème est qu'en passant de pédalier à dynamo à rechargement d'accu à moteur on passe quelques étappes avec pas mal de perte de rendement au bout (du au frottement et au poids). En gardant une chaîne on évite cette perte de rendement avec seulement la résistance de la roue libre du dynamo qui tourne à l'envers en roulant normallement.

Ah, je suis content de voir qu'il y a quand même quelques réactions !

@joss76 : bonne idée pour le moteur de modélisme. Par contre pour le train épicycoïdal, celui que tu envisages est monté comme réducteur, or ce n'est pas du tout ça l'usage envisagé. Je renvoie vraiment les gens que ça intéresse à lire attentivement et à comprendre la page sur écolibre et notamment à jouer avec l'animation qui est là : http://eahart.com/prius/psd/
Sinon pourquoi parles-tu d'un volant d'inertie ? Je n'en vois pas du tout le besoin. C'est le moteur de régulation qui va jouer son rôle en se rendant plus ou moins résistant, rendant ainsi le pédalage toujours constant.

@M : je suppose que tu parles du tandem couché ? Je suis partant pour le faire essayer, mais effectivement quand il fera meilleur. Par contre il est réglé pour ma copine qui est petite (<1m60) et il est très galère à régler. Ca peut le faire pour un petit tour mais pour un grand tour c'est galère...

@jagut : ce que tu décris, c'est la fitness car. Pas de transmission mécanique, juste électrique. Le rendement d'un moteur / alternateur est d'environ 80%, celui de la batterie est d'à peu près autant, ça fait un rendement global de 0.8^3 = 50% environ, comme j'ai écrit au-dessus.

@bison couché / sylvain : votre système (de rétro-pédalage) est bien moins souple et ne répond pas aux différents cas exposés dans mon message précédent. Je cherche vraiment quelque chose de facile, adapté au grand public : tu pédales sans te poser de question, et à côté tu conduis comme un scooter !

Il faut tenir compte du fait que tout le monde qui fait un peu de vélo sait, s'il dispose de la bonne panoplie de vitesses, garder un pédalage constant. Avec mon vm de 30 kilo je pédale à 95 tours par minute en montée, sans pour autant dépasser les 7-8 km/h quand c'est très pentue. (>12%)
Du coup je pense qu'il peut-être intéressant de ne pas s'occuper de la fréquence de pédalage car on peut supposer que le cycliste sait faire ou apprendra.
Ensuite, le meilleur rendement sera toujours obtenu par une transmission mécanique, il sera difficile de s'en passer, d'ailleurs, quand on y regarde de plus près, l'ensemble chaîne, moyeu et pignon du dynamo comme j'ai proposé plus haut ressemble pas mal au train épicycloïdal. J'admets par contre que le fait de devoir rétropédaler pour charger le schmilblick ne peut pas être très efficace d'un point de vue musculaire et que psychologiquement ce n'est pas le top n'ont plus.
Peut-être faudrait il songer alors à une transmission intermédiaire -mécanique- qui permet de sélectionner (avec un dérailleur) le pignon qui part vers le moteur moyeu ou le pignon du dynamo. Comme ça la perte sera vraiment limité.

Ce concept est tres séduisant .

Je n'ai pas compris si le pédalier remplaçait dans les animations un des moteurs électrique ,ou le MCI .
Qu'est ce qui freine les axes de planétaires pour commander le départ du véhicule , donc passer de la production de courant au mouvement mécanique du véhicule ?
Reste à concevoir les parties mécaniques les plus "light" et compact possible .

Mais ce sujet est passionnant .

bison couché a écrit:

S'il s'agit du fitnesscar, le concept est différent et plus compliqué car il n'y a pas d'entraînement direct: un pédalier fournit de la puissance sur un dynamo et recharge un accu et puis un moteur entraîne la roue arrière.

J'avais discuté avec M. Thévenet et son fitness car avait aussi une transmission directe, ce qui le rendait en fait plus compliqué que de simplement avoir un alternateur, une batterie et un moteur, fût-il renversable. Sur le plat, on peut se passer complètement de la partie électrique et simplement pédaler.

@bison couché : ton raisonnement est valide pour un trajet extra urbain. Mais en ville, tu as des tas d'arrêts et ralentissements qui font que ce n'est pas du tout fluide et constant. Je suis d'accord avec toi sur le fait que rien ne pourra être plus efficace en rendement "technique" qu'une transmission mécanique, mais je compte sur le fait que ne pas avoir à forcer au redémarrage ni à cesser de forcer au freinage rend l'effort constamment proche d'une valeur moyenne et donc (si j'en crois les idées de daniel couque) plus efficace sur l'ensemble du trajet. Et l'autre avantage est quand même d'avoir une assistance pour si on le choisit participer à l'effort en côte, ce qui en vélomobile est important, surtout si on veut démocratiser le concept.

@carbon arrow : le pédalage prend la place du MCI, le moteur à combustion. Les deux moteurs électriques restent. Ce qui "freine" les axes planétaires ou pas pour choisir d'avance ou pas est le moteur MG1 qui sert à la régulation. En faisant varier l'électronique du circuit (c'est la partie encore la plus floue pour moi) il va cesser de jouer le rôle d'alternateur pour prendre le rôle de blocage ou de moteur dans un sens ou l'autre afin d'obtenir le mouvement souhaité.

@sylvain : ok je ne savais pas. Son site n'est pas très détaillé sur le plan technique et ce n'est pas ce qu'il met en avant.

Après, on pourrait ne mettre qu'un alternateur et trouver une autre façon, si possible plus simple, de répartir l'effort mécanique entre alternateur et roue. Visco-coupleur, embrayage... Par contre on perd l'avantage de l'assistance et surtout on perd le pédalage constant sans avoir à changer de vitesse : dès qu'on est sur full mécanique, ça veut dire qu'il faut se préoccuper de gérer les vitesses, et c'est ce que je voulais éviter (je rappelle ou précise que dans mon idée, je n'ai plus de changement de vitesse sur la transmission mécanique : c'est l'électronique qui fait le boulot).

le pédalage constant existe déjà quasiment grâce au système nuvinci mais il ne gère pas là partie arrêt en revanche le mix des 2 pourrait bien rendre

sinon quand je parle de volant d'inertie , on est bien d'accord que le couple sur les pédale n'est jamais constant , sur un tour il y aura 2 pics et 2 trous dans ce couple , je suis quasiment persuadé que tu ne trouvera jamais un systéme assez rapide pour moduler 280 fois le couple du moteur par minute ( soit 4.6 fois pas secondes pour un pédalage à 70 rpm) le retard ( même infime ) provoquera dans tout les cas des retour de couple dans les pédales , il faudra donc pour moi un volant d'inertie sinon le pédalage sera très inconfortable

et quand je parle de récupérer un moteur moyeu tu peux très bien récupérer le coté disposant du train de réduction et de le séparer de la partie fixe du moteur , ce qui te donnera la partie à alimenter via les pédales

voici un moteur moyeu ouvert tu devrais mieux comprendre ce que je veux dire , il suffirait de séparer la partie planétaire de la couronne extérieur au niveau rotation de l'ensemble et la par magie avec un moteur sur l'emplacement de l'ancienne jante tu reproduit exactement le système de la prius le fait qu'il soit utilisé d'origine comme réducteur ne pose aucun problèmes

Bon, encore une tentative: il existe un shifter électronique pour rohloff.
En plaçant le rohloff en hub intermédiaire entre le pédalier et la roue motorisée on peut s'imaginer pouvoir piloter électroniquement la puissance fournie à la roue et la vitesse du rohloff en fonction de la vitesse à laquelle on roule et éventuellement l'effort que l'on fournit.
Ensuite, à l'arrêt, il reste toujours à résoudre le souci du pédalage permanent. Je pense qu'il n'est pas impossible de trouver une solution du même genre.
C'est vrai que le train épicycloïdale est une belle pièce de mécanique, mais ça fait beaucoup de développement à faire. Peut-être est-il plus facile de trouver un résultat s'y approchant en faisant appel à des pièces existantes?
Grand désavantage du moteur électrique, surtout s'il n'y a pas d'entraînement direct, est la limite légale de 25 km/h/250 Watt.

bison couché a écrit:

il existe déjà un récepteur cardio pour émetteur polar qui peut-être utilisé sur arduino

Tu aurais un réf à fournir ?

Voici le site de Dan Julio, celui qui l'a développé.
Sparkfun le commercialise.

Super, merci.

Bonjour,

Je suis également intéressé pour faire (ou faire faire) un vélo à pédalage constant. J'ai essayé de contacter plusieurs personnes qui avait apparemment fabriqué ce genre de cycle, mais n'ai pas eu de réponse. Ce fil de discussion, même s'il date de quelques mois, est le plus récent que j'ai trouvé sur Internet.
Si quelqu'un sait qui contacter pour avoir des infos, je suis preneur. Si quelqu'un connait des fabricants capables de faire ce genre de chose, ça m'intéresse également.
J'habite le bassin annécien. Je suis nul en bricolage, mais peux soit m'y mettre si j'ai de l'assistance, soit mettre le prix (je compte remplacer une voiture !)

Merci.

tu peux demander à LOWRACER (sur ce forum) je crois qu'il à construit un vélomobile à pédalage constant...

j'ai les connaissances , technique et théorique , en revanche je manque un peut de temps ^^ , à voir numéro de tel envoyé en message perso (MP )