Le prototype « barbecue board » — les 49 jours de mise au point du premier hybride Toyota

Un boîtier électronique posé sur une plaque d'acier

Après le feu vert de juin 1995 (voir Novembre 1994 : l'ultimatum d'Akihiro Wada qui transforme G21 en projet hybride), l'équipe assemble un premier prototype complet début novembre 1995 — mais la voiture, une fois montée, refuse de démarrer. C'est la toute première tentative de faire fonctionner ce nouveau système hybride, et l'équipe doit remonter, testeur analogique en main, chaque signal numérique pour isoler les pannes une à une. Faute de savoir miniaturiser à temps les calculateurs embarqués dans un boîtier dédié, les techniciens alignent les composants électroniques à même une grande plaque d'acier — un assemblage que toute l'équipe surnomme en interne le « barbecue board ».

Quarante-neuf jours pour parcourir 500 mètres

Il faudra 49 jours de mise au point acharnée avant d'obtenir un premier roulage. Selon Satoshi Ogiso, le comportement reste alors « erratique et poussif », et le véhicule s'arrête définitivement au bout d'à peine 500 mètres — mais ce premier roulage, obtenu juste avant la fin de l'année 1995, reste un moment d'émotion collective pour toute l'équipe. Le prototype est encore extrêmement loin d'une voiture de série : il reste à doubler l'efficience énergétique promise, fiabiliser la conduite et garantir la durabilité du système, alors même que la direction vient de décider d'accélérer le calendrier d'un an (voir Pourquoi la Prius est sortie en 1997 : la Conférence de Kyoto et la crainte de perdre la course à l'hybride).

Des batteries deux fois plus grosses et deux fois moins performantes que prévu

Le premier défi majeur concerne les batteries au nickel-hydrure métallique : leurs performances réelles s'avèrent inférieures de moitié aux estimations, pour un encombrement double de celui prévu à la conception. Le système sollicitant les batteries par des cycles de charge et décharge très fréquents, l'équipe doit aussi se prémunir contre « l'effet mémoire » susceptible de raccourcir leur durée de vie, et revoir sa stratégie de gestion de charge après des extinctions intempestives en essai routier. Un défi industriel s'y ajoute : la production en série suppose de connecter électriquement pas moins de 240 cellules par bloc-batterie, un niveau de complexité inédit pour l'assemblage.

⚠️ Une source technique consultée pour la fiche consacrée aux batteries (l'article Wikipédia sur la Hybrid Synergy Drive) avance un chiffre légèrement différent — 228 cellules réparties en 38 modules — sans que l'écart avec les « 240 cellules » mentionnées par Satoshi Ogiso ne soit expliqué ; voir la divergence détaillée dans Des batteries nickel-hydrure métallique au lithium-ion : l'évolution des batteries de la Prius et sources/verification-croisee.md.

L'IGBT qui explose sur le banc d'essai

Second verrou technique majeur : le transistor bipolaire à grille isolée (IGBT), composant clé de l'onduleur chargé de commuter de forts courants à haute vitesse. Couplé à un moteur thermique qui est lui-même une source de chaleur, ce composant surchauffe en essai, au point de provoquer des explosions répétées sur banc de test. Il faut à la fois augmenter sa vitesse de commutation et améliorer sa tenue en tension pour le rendre industrialisable.

Un moteur qui vibre au redémarrage

Pour le moteur thermique, l'équipe s'appuie sur l'expérience acquise avec le véhicule électrique RAV4 EV, mais doit entièrement repenser l'intégration : contrairement à un véhicule tout électrique où seul le moteur électrique loge sous le capot, la Prius impose de faire cohabiter moteur thermique et moteur électrique dans un espace très contraint. Le bloc choisi, de conception compacte à cycle Atkinson (voir Pourquoi la Prius utilise un moteur à cycle Atkinson plutôt qu'un cycle Otto classique), sacrifie de la puissance pure au profit du rendement — le couple manquant étant compensé par le moteur électrique — mais son redémarrage à l'arrêt complet génère des vibrations perceptibles, d'autant plus gênantes que le fonctionnement en mode électrique pur est, lui, quasi silencieux.

L'ingénierie simultanée pour rattraper le temps perdu

Face à l'accumulation de problèmes non résolus et à un calendrier resserré, l'équipe recourt à une méthode dite d'« ingénierie simultanée » (simultaneous engineering, SE), associant très en amont les équipes de méthodes de production à un stade où la voiture ne fonctionnait pourtant pas encore correctement — une manière de limiter au maximum les modifications de dernière minute une fois les plans transmis à l'usine. En mars 1996, l'ingénieur chevronné Takehisa Yaegashi est nommé à la tête de l'équipe système hybride pour renforcer l'encadrement technique, sans que l'équipe ne soit pour autant certaine, à ce stade, de pouvoir tenir l'échéance de fin 1997.

Voir aussi

• Novembre 1994 : l'ultimatum d'Akihiro Wada qui transforme G21 en projet hybride · Pourquoi la Prius est sortie en 1997 : la Conférence de Kyoto et la crainte de perdre la course à l'hybride · Le principe de la transmission à répartition de puissance (power-split device) — comprendre l'hybride Toyota sans jargon · Des batteries nickel-hydrure métallique au lithium-ion : l'évolution des batteries de la Prius · Pourquoi la Prius utilise un moteur à cycle Atkinson plutôt qu'un cycle Otto classique