25 octobre 2013

Le projet OpEneR de PSA et Bosch apporte une économie d’énergie de 15% facilement transposable à tous les véhicules

Si la consommation sur le cycle NEDC dépend du rendement du GMP (Groupe Moto Propulseur) sur une plage limitée et des résistances à l’avancement, celle en vie réelle prend un nombre de paramètres nettement plus large, notamment l’intensité des freinages. Peu de conducteurs ont reçu une formation en éco-conduite qui apprend à relâcher l’accélérateur assez tôt lorsqu’un ralentissement est prévisible (stop, feu rouge, bouchon, etc.). Par ailleurs, le conducteur ne peut pas tout voir, par exemple un virage qui se resserre ou une descente à venir. L’utilisation de capteurs combinés à des données cartographiques peut dans ce cas devenir une aide à la conduite avantageuse.

C’est l’objectif du projet de recherche OpEneR (Optimal Energy Consumption and Recovery) destiné à accroître l'autonomie des futurs véhicules hybrides et électriques et à optimiser la sécurité et le confort des conducteurs. OpEneR s'inscrit dans l'appel à projets, "Green cars initiative", de la Commission Européenne avec partenaires: PSA Peugeot Citroën, Bosch et AVL List pour les industriels, et le centre de recherche de Karlsruhe en Allemagne et l'Institut de Recherche sur les Technologies Automobiles de Galice, pour les acteurs du monde de la recherche universitaire.

Deux démonstrateurs OpEneR ont été construits sur la base du Peugeot 3008. Leur propulsion est totalement électrique (un moteur de 50 kW par essieu et une batterie de 40 kWh !), mais le dispositif d’aide à la conduite fonctionne avec tout type de moteur. Le véhicule dispose de données cartographiques, dont la topographie, d’une caméra et d’un radar fournis par Bosch. Les données de navigation permettent une adaptation prédictive de la conduite grâce à la connaissance des déclivités, des rayons de virage et des données sur l'infrastructure avec indication des panneaux de signalisation et vitesses maximales, en d’autre terme un « horizon électronique ». La caméra permet notamment de lire les panneaux de signalisation et sa combinaison avec un radar apporte la détection des véhicules et des piétons qui pourraient imposer une baisse de la vitesse.

La communication entre le véhicule et le conducteur est également un élément primordial. Sylvain Laversanne commente : « Nous nous sommes aperçus que les indications visuelles ne sont pas suffisamment efficaces et qu’une commande haptique serait plus pertinente. Un accélérateur à retour de force a donc été installé ». En effet, la conduite économique prédictive est ainsi très facile à appréhender. Lors de l’essai du véhicule, la pédale s’est mise à vibrer pour nous indiquer une prochaine limitation de vitesse à 50 km/h alors que le panneau était encore trop loin pour nos yeux. Il en est de même pour les virages. La pédale conseille de manière intuitive mais n’impose pas son relâchement, le conducteur restant maître à bord. Ces moyens d’anticipation offre une économie d‘énergie pouvant atteindre 15%. Cette fonction est-elle intéressante avec un véhicule qui récupère l’énergie cinétique ? Sylvain Laversanne : « Oui bien sûr, il est toujours bénéfique de ne pas dépenser l’énergie plutôt que de vouloir la récupérer car la chaîne de récupération perd de l’énergie à chaque transformation en raison de l’accumulation des rendements ».

OpEneR permet également au conducteur de réduire sa consommation d'énergie par des fonctions additionnelles. Le véhicule est doté du roulage libre qui désaccouple les moteurs lorsque l’accélérateur est totalement relâché. Il n’y a ainsi plus de « frein moteur », que celui-ci soit thermique ou électrique. Le moteur est à nouveau accouplé en cas d’accélération ou de freinage afin de récupérer l’énergie cinétique. Dans le cas de l’OpEneR, le désaccouplement des moteurs se fait par des crabots, les moteurs étant issus des Hybrid4. Sur un véhicule thermique, la déconnexion du moteur sera effectuée par la transmission automatique ou par un embrayage automatisé. L’OpEneR est équipé de l’ESP hev qui découple dans certains cas les freins à friction pour accroître la quantité d’énergie récupérable et de l’iBooster de Bosch, un amplificateur électrique de la force de freinage. L’accélérateur joue également un rôle de conseil à l’accélération puisque son point de vibrations évolue selon le régime du moteur pour que celui-ci soit toujours proche de sa zone de meilleur rendement.

A ce jour, plus de 15’000 km d'essais intenses ont été parcourus, avec une réduction de la consommation entre 10% et 15% en conduite réelle et avec des profils variés de routes. Ce projet de 3 ans, arrivé à terme, a permis de développer des stratégies d’aides à la conduite qui sont directement applicables à tous les véhicules. L’intégration des capteurs pourra aussi apporter toutes les aides sécuritaires à la conduite, telles le freinage automatique d’urgence ou le maintien dans la voie.

  Yvonnick Gazeau

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