La Toyota Prius est une automobile hybride électrique de type berline produite par Toyota depuis 1997 avec cinq générations déjà commercialisées. La dénomination Toyota Prius couvre plusieurs modèles d'automobiles à motorisation hybride, présentant une double motorisation thermique et électrique et équipés du système (HSD). L'énergie utilisée est l'essence, sauf pour les versions rechargeables des IV et V qui utilisent également l'électricité du secteur et pas uniquement celle produite à bord par les machines électriques.vignette|Toyota Prius hybrid de 2012. vignette| Batterie NiMH de Prius II ().
Historique En 1997, le premier modèle Prius, berline quatre portes, est proposé avec une malle séparée. En 2000, il est suivi par une version techniquement remaniée mais à la carrosserie identique. La Prius II (XW20), modèle à cinq portes et cinq places, est commercialisée fin 2003 au Japon et aux États-Unis, et début 2004 en Europe. Il marque l'accès de cette voiture à une réelle popularité, en particulier aux États-Unis. Le fonctionnement des véhicules hybrides Toyota, c’est la combinaison de deux types d’énergie différentes pour se déplacer : le système de cycle mixte. Le premier type d’énergie utilisée est de nature électrique, soit électrochimique soit électrostatique. Le plus courant, au niveau de l’architecture de la motorisation de ce type de véhicule à fonctionnement hybride, c’est l’association binaire d’un moteur électrique à un moteur thermique, qui lui, sera généralement un carburant : l’essence.
La Prius III a fait son apparition au salon de l'auto de Genève en et est commercialisée en Europe au printemps 2009. Toyota a envisagé de l'assembler également aux États-Unis, mais y renonce en 2010 pour cause de morosité du marché automobile local, repoussant son projet à la prochaine version du véhicule. Une quatrième génération de Toyota Prius a été dévoilée au Salon de Francfort, en .
Description technique
vignette|Compartiment moteur d’une Toyota Prius (NHW20R) de 2008.
Motorisation Le concept allie un moteur à essence qui serait sous-dimensionné s'il était utilisé seul, complété par deux moteurs-générateurs électriques dénommés MG1 et MG2, de tailles et de puissances différentes ; tous trois sont reliés à un train épicycloïdal. Le moteur thermique est optimisé pour une faible consommation et une pollution limitée (moteur à cycle d'Atkinson où le taux de détente est supérieur au taux de compression).
Transmission La transmission est électro-mécanique : le couple et la puissance des différents moteurs sont transmis aux roues par un pont différentiel, la gestion des flux de puissance et de couple est confiée aux moteurs électriques pilotés par un calculateur. Cette transmission ne comporte en particulier aucun embrayage ou dispositif de découplage mécanique entre les moteurs et entre les moteurs et les roues, elle procure les sensations de conduite d'une transmission à variation continue.
Full-Hybrid Le fonctionnement est celui d'une automobile type "hybride complète" (traduction du terme anglais full hybrid). Le moteur électrique fonctionne seul à faible puissance (cas où le moteur thermique aurait un rendement très faible), tant que la batterie est suffisamment chargée. Il fournit un appoint pour aider le moteur thermique lorsqu'une puissance plus importante est nécessaire (accélérations, en côte...). En régime de croisière, le moteur thermique peut fonctionner à une pression moyenne effective (charge) plus élevée que nécessaire et utiliser ce surplus d'énergie mécanique pour recharger la batterie.
Contrôle Le système de contrôle — nommé Hybrid Synergy Drive (HSD) dans la version 2004, THS précédemment — organise la répartition des efforts entre le moteur thermique et les électriques pour optimiser le rendement global. Contrairement à une opinion répandue, la partie électrique est toujours sollicitée quel que soit le type de conduite, mais pas nécessairement la batterie, l'électricité pouvant passer directement de MG1 à MG2 ou inversement ; c'est le principe même d'une transmission électro-mécanique qui permet de faire varier le couple appliqué aux roues comme le ferait une boîte de vitesses mécanique, mais par voie électrique et sans rupture de couple. Le moteur/générateur électrique de traction MG2 est relié aux roues motrices avec un rapport fixe et unique. Sauf à l'arrêt du véhicule, le moteur/générateur électrique de traction MG2 tourne donc toujours quelle que soit la vitesse. En marche arrière, il tourne en sens inverse et fournit seul l'effort de traction.
Récupération d'énergie Afin de pouvoir récupérer de l'énergie lors des ralentissements, le freinage est lui aussi hybride et contrôlé par ordinateur : Dès que l'accélérateur est relâché, le moteur thermique n'est plus alimenté en carburant (il s'arrête physiquement au-dessous de environ) et le frein moteur est assuré par MG2 qui recharge la batterie (freinage régénératif). Lorsqu'on actionne la pédale de frein, c'est d'abord MG2 qui fournit l'effort de freinage avant de laisser opérer les freins à disques traditionnels quand la pression sur le frein augmente. Bien que la puissance de MG2 soit de (Prius III), la puissance de freinage électrique ,
Consommation Bien que fonctionnant uniquement avec de l'essence comme source primaire d'énergie, la consommation de la motorisation hybride de la Prius est de l'ordre de en situation réelle. Ce résultat est obtenu en faisant fonctionner le moteur thermique le plus près possible de son rendement maximum, ce qui est impossible sur une voiture traditionnelle à cause des fluctuations de puissance très importantes liées aux variations de la vitesse. La réversibilité des moteurs électriques permet également de récupérer lors des freinages une partie de l'énergie habituellement perdue sous forme de chaleur, en utilisant MG2 comme générateur pour recharger la batterie. Cette particularité est mise à profit en circulation urbaine, où la Prius excelle sur le plan du rendement par rapport aux automobiles à propulsion purement thermique.
Le cycle urbain se caractérisant par des arrêts et des faibles vitesses, la voiture n’a alors besoin que de peu de puissance ; le moteur thermique n'y fonctionne qu'en cas de forte accélération et la batterie se recharge lors des freinages. En cycle urbain, une voiture avec un moteur hybride consomme donc bien moins qu'une voiture non hybride de même catégorie. Sur route et voie rapide, la Prius a aussi une consommation plus faible que les voitures familiales à essence commercialisées à la même date (2009) grâce à un plus faible coefficient de traînée et à une gestion optimisée du moteur thermique.
Première génération (1997 - 2003)
Le premier modèle, la Prius I (type XW10), une berline à quatre portes avec une malle séparée, a été proposé en 1997 au Japon seulement. Il a été suivi en 2000 par une version techniquement remaniée mais à la carrosserie identique (XW11), disponible également en Europe, aux États-Unis et en Australie. gauche|vignette|Toyota Prius I XW11 (2000-2003). gauche|vignette|Toyota Prius I XW11 (2000-2003).
Deuxième génération (2004 - 2009)
gauche|vignette|Toyota Prius II XW20 (2003-2009).
La deuxième génération de Prius bénéficie d'une carrosserie totalement redessinée. Allongée de pour atteindre , dont sur l’empattement, la Prius modèle 2004 (XW20), gagne en habitabilité à l’arrière et offre un coffre de au total, comprenant un espace de rangement de sous plancher. Son Cx de 0,26 lui donne une ligne fluide.
La demande excédant largement l'offre, la production a été doublée en 2005 pour atteindre . Aux États-Unis, son marché préférentiel avec le Japon, il se vendait environ par mois au début de l'année 2005. La production mondiale de Prius (toutes générations confondues) a dépassé la barre des fin selon Toyota.
La Prius II était proposée à en France en 2004 (prix catalogue, ne tenant pas compte d'éventuelles remises de Toyota), année où seulement cinq cents exemplaires étaient disponibles, ce nombre fut porté à en 2005. Elle donnait alors droit à un crédit d'impôt de . En , ce crédit d'impôt a été porté à afin d'encourager les économies d'énergies. Au , il a été remplacé par un Bonus-malus écologique de la même valeur.
En Belgique, moins de de par km permet une réduction d'impôt. En effet, la prime de l'état est alors portée à 15 % de la valeur totale de la voiture avec un plafond à TTC. Cette prime est directement enlevée de la facture et c'est le constructeur qui se fait rembourser par l'État. De plus, la région wallonne de Belgique offre une prime à l'immatriculation des voitures peu polluantes et la Prius rentre dans la catégorie des « plus écologiques », elle bénéficie donc d'un bonus de .
Elle a été élue Voiture de l'année 2005 en Europe. En , Toyota a annoncé avoir vendu un million de Prius dans le monde.
Troisième génération (2009 - 2016)
gauche|vignette|Toyota Prius III vue arrière (2009 - ).
La troisième génération de Prius (Prius III) est lancée au printemps 2009 en Europe : le modèle XW30Prius Fan, la Prius III, sur ploki.info. (voir infobox en haut de page) : Plus longue () et plus large (), les occupants des places arrière, peuvent dorénavant compter sur une meilleure garde au toit Son moteur thermique ne comporte plus aucune courroie (la pompe à eau est électrique) et sa puissance est de La puissance totale combinée passe de La cylindrée passe de Le freinage est plus facile à moduler L'affichage de la récupération d'énergie passe du grand écran au compteur Phares à LED en option Régulateur de vitesse qui s'adapte en fonction de la distance des autres véhicules (en option dans certains pays dont la Belgique) Toit ouvrant avec panneau solaire et ventilation à énergie solaire en option Affichage tête haute par projection sur le pare-brise Cx de 0.25 Toyota Prius 3 - Toujours plus propre (-0,01 par rapport à la seconde génération) Émission de :
Cette troisième génération de Prius a terminé en tête de son marché en 2009 au Japon, toutes catégories confondues. En , Toyota annonce avoir vendu deux millions de Prius dans le monde (depuis le lancement du premier modèle)Déjà 2 millions de Prius vendues dans le monde, avem.fr, octobre 2010. Une version légèrement modifiée est présentée début 2012.
Cette génération ne peut toujours pas être équipée d'un attelage.
En , Consumer Reports a nommé la Prius « Meilleur rapport qualité-prix », pour la deuxième année consécutive.
En , Toyota rappelle deux millions de Prius dans le monde à la suite de la détection d'un défaut du logiciel pour les modèles construits entre et Toyota Prius rappelle, problemesetdefauts.com, 2021. Lors de certaines utilisations, le programme peut mettre la voiture en mode "de sécurité", ce qui en limite la puissance. Cela peut même aller jusqu’à couper le système hybride, ce qui provoque l’arrêt de l’auto. Toyota précise qu’aucun accident dû à ce dysfonctionnement n'est à déplorer. L’intervention dure environ 40 min selon le SAV Toyota.
Une étude iSeeCars de 2019 a classé la Prius comme le deuxième véhicule le plus longtemps conservé parmi les conducteurs américains.
Prius hybride rechargeable vignette|gauche|Prototype de Prius III Plug-in Hybrid (). Une version Plug-in Hybrid de la Prius III est présentée lors de différents salons en 2009. Des expérimentations sont menées au cours de l'année 2010 au Japon, aux États-Unis et en France, à Strasbourg pour déterminer les conditions dans lesquelles sont utilisés les VHR et l'infrastructure de chargeLe Maire de Strasbourg reçoit les clés de sa Prius hybride rechargeable , sur le site avem.fr.