Le Driven Orbit Drive est un moteur de vélo électrique à boîte de vitesses conique planétaire

Driven, une nouvelle société issue de CeramicSpeed, a présenté pour la première fois sa transmission innovante Orbit Drive à l'Eurobike de Francfort. Le prototype fonctionnel de ce moteur de vélo électrique à boîte de vitesses tout-en-un pèse 4,6 kg – y compris tous les engrenages, l’électronique et la puissance fournie à la roue arrière – et peut être configuré pour produire jusqu’à 90 Nm de couple.

Le design s’inspire des systèmes présents à l’intérieur des voitures hybrides, comme la Toyota Prius, par exemple. Dans ce cadre, des engrenages planétaires sont utilisés pour engrener l'entrée du moteur à combustion avec l'entrée d'un moteur électrique, afin de fournir de la puissance au véhicule.

Driven reprend ce concept et, au lieu d'utiliser un engrenage planétaire plat, leur Orbit Drive s'appuie sur un mécanisme rotatif en forme de bille qui fournit un « différentiel conique » à vitesse variable. Bien que la configuration ne soit certainement pas nouvelle, son application dans la technologie eBike l’est.

Driven nous dit : « Cela change la donne pour le segment des vélos électriques, apportant le plus haut niveau d'efficacité (plus d'autonomie de batterie), une expérience de conduite plus agréable, un entretien presque nul et une solution complémentaire pour les vélos électriques. -fabricants de vélos ».

Ici, Ryan Norris, responsable de l'ingénierie chez Driven, prend le temps d'expliquer le mécanisme à l'aide d'un modèle imprimé en 3D du concept. Et il le fait dans des termes qui ne nécessitent pas un doctorat en génie mécanique pour comprendre.

Le Driven Orbit Drive est un peu plus avancé dans son processus de développement que ne le suggère le modèle imprimé en 3D ci-dessus. L'entreprise dispose d'un prototype fonctionnel qui, selon elle, est nettement plus efficace en termes de consommation d'énergie que n'importe quel moteur de vélo électrique de production sur le marché aujourd'hui – plus de 85 %, affirme-t-on.

De plus, les intervalles d'entretien sont fixés à une fois tous les 10 000 milles, avec seulement une vidange d'huile requise à ce stade. De toute évidence, une telle conception présente de sérieux avantages par rapport aux vélos électriques couramment disponibles qui reposent sur un moteur et une transmission entièrement séparée actionnée par un dérailleur – dont beaucoup d’entre nous ne connaissent que trop bien les pièges.

Driven nous dit que leur système offre également une expérience de conduite plus douce, avec un mode automatique offrant des changements de vitesse sans étapes avec un engrenage ajustant automatiquement la vitesse, le moteur d'assistance complétant l'entrée du pilote. Le mode manuel est également possible, permettant aux cyclistes de passer les vitesses comme ils le feraient sur ce que Driven appelle un « vélo traditionnel », c'est-à-dire un vélo ordinaire.

En plus de l'efficacité supérieure revendiquée par rapport aux systèmes comparables, on nous dit que l'Orbit Drive dispose également d'une fonction de freinage par récupération pour aggraver cela.

Driven prévoit de proposer trois variantes de l'Orbit Drive à ses clients OEM :

Nous avons demandé à Brian Baker, PDG de Driven, pourquoi personne n'a encore fait cela. Sa réponse…

« L'un de nos arguments marketing est le suivant : pourquoi personne n'a-t-il fait cela ? Je suis PDG depuis un an et je n'ai pas de réponse à cette question. Tout le monde a pris ce qu'ils font chez Toyota, sur la Prius et chez Stellantis par exemple : ce sont toutes des planètes plates et des engrenages solaires. Tout ce que nous avons fait, c'est prendre la planète et faire ça [en lui donnant cette forme d'orbite en 3D]. Maintenant, cela se situe en plein milieu d’un facteur Q et nous pouvons obtenir un rapport 1:1 du moteur. Nous n'avons pas besoin de rétrograder le moteur, nous pouvons donc utiliser des moteurs plus petits, et tout cela fonctionne bien mieux qu'un système planétaire plat ».

Driven contient également plus de technologie. Contrairement à la plupart des moteurs de vélo électrique sur le marché aujourd'hui, celui-ci n'a pas de capteur de couple, du moins au sens traditionnel du terme. Driven détient un brevet clé pour un capteur de couple sans capteur.

Le PDG, Brian Baker, explique…

« Nous avons développé un algorithme basé sur le couple que vous insérez dans le système – et donc sur le couple perçu par le moteur – à partir duquel vous pouvez calculer la vitesse, de sorte que vous n'avez même pas besoin de capteurs du tout.

Ryan Norris continue…

« Nous utilisons l'électronique de chaque moteur et la façon dont ils communiquent entre eux. Ainsi, lorsqu'ils sentent que vous appuyez sur la pédale, ils le savent dans un délai d'environ 40 ms, et nous allons réduire cela à environ 20 ms, donc c'est aussi rapide qu'un capteur de couple ordinaire. Nous n'avons donc pas besoin du capteur de couple. Et les capteurs de couple sont en fait assez chers, nous sommes donc très heureux que cet algorithme fonctionne. Ce n'est pas nouveau. Il est utilisé en permanence dans la conception mécanique industrielle, mais personne ne l'a jamais utilisé auparavant dans l'industrie du vélo.