22 juillet 2014

Autonomie des véhicules électriques : projet OpEneR en évaluation finale

Le projet européen de recherche OpEneR a passé son évaluation finale à Vigo (Espagne) les 17 et 18 juillet dernier. L’objectif de ce programme est d’augmenter l’autonomie des véhicules à traction électrique sans agrandir la batterie.

Le projet OpEneR (Optimal Energy Consumption and Recovery) a été lancé en mai 2011. Les partenaires du projet sont le fabricant autrichien de groupes motopropulseurs AVL List GmbH, l'Institut de recherche sur les technologies automobiles de Galice (CTAG) en Espagne, le Centre de recherche en informatique (FZI) de Karlsruhe en Allemagne, PSA Peugeot Citroën, ainsi que les équipementiers allemands Robert Bosch GmbH et Robert Bosch Car Multimedia GmbH. Il s’agit d’un projet européen de recherche au titre du 7ème programme-cadre de l’UE, cofinancé par la Commission européenne (Direction générale Réseaux de communications, contenus et technologie). Disposant d’un budget total de 7,74 millions d’euros, dont 4,4 M€ sous forme de subventions, le projet a été dirigé par Bosch.

L’un des objectifs portait sur le développement de l’« écoroutage », c’est-à-dire le calcul de l’itinéraire optimal spécifique pour un véhicule électrique. Le système de navigation prend désormais continuellement en compte le comportement réel du véhicule en matière de consommation d’énergie. Des tests ont fait apparaître des économies d’énergie pouvant atteindre 30 % au prix d’un temps de trajet allongé d’à peine 14 %. Des raccourcis dans le trafic intra-urbain se révèlent particulièrement efficaces pour gagner en efficacité.


Il est depuis longtemps largement admis qu’une conduite proactive constitue le moyen le plus efficace de réduire la consommation d’un véhicule. Le comportement du régulateur de vitesse (ACC, Adaptive Cruise Control) a donc été particulièrement adapté à un style de conduite économique. En outre, des données cartographiques enrichies englobent des informations sur les montées, les descentes et les limitations de vitesse, tandis que la communication entre le véhicule et les infrastructures renseigne le conducteur sur les feux de signalisation. Ces indications créent un horizon électronique pouvant servir à optimiser davantage encore l’ACC et la fonction de "coasting" (roue libre), qui indique au conducteur de lever le pied à l’approche d’une agglomération ou autre zone à vitesse limitée. La transmission passe alors au point mort, de façon à exploiter au mieux l’élan du véhicule.

Un concept intuitif d’interface homme-machine (IHM) et un poste de conduite innovant, autour d’un écran TFT librement programmable, sont également conçus pour faciliter la lecture des informations pertinentes. De plus, les données cartographiques enrichies rendent le calcul de l’autonomie restante considérablement plus précis et transparent pour le conducteur.

Un autre objectif majeur a consisté à déterminer l’interaction idéale entre le groupe motopropulseur électrique et le système de récupération d’énergie au freinage. Pour optimiser cette récupération, les ingénieurs ont équipé les deux voitures de démonstration Peugeot 3008 e-4WD du Bosch iBooster, un dispositif électromécanique d’assistance au freinage, et d’un système de stabilisation de freinage ESP® spécialement adapté aux véhicules électriques. Le groupe motopropulseur comprend deux moteurs électriques – un par essieu – destinés tant à la propulsion qu’à la récupération d’énergie. À partir de cette base technique, les partenaires ont élaboré des stratégies innovantes de récupération d’énergie, notamment une répartition de la force de freinage entre l’avant et l’arrière, ce qui optimise le taux de récupération ainsi que la stabilité du véhicule.

Au fur et à mesure de l’incorporation de ces fonctionnalités dans les deux prototypes, de nombreux tests ont été réalisés. Les gains d’efficacité ont été évalués au moyen d’outils de simulation et de bancs de test conçus par AVL, Bosch et le FZI, ainsi que sur les circuits d’essais privés appartenant à Bosch et au CTAG et sur le couloir routier public du CTAG. En comparaison d’une conduite sportive typique, les stratégies appliquées ont abouti à une réduction de la consommation d’énergie de 27 à 36 %, pour un temps de trajet allongé de 8 à 21 %, suivant la disposition du conducteur à suivre les recommandations. Environ 5 points de pourcentage d’économie d’énergie sont à mettre au crédit de la répartition intelligente de couple entre les moteurs électriques avant et arrière, qui n’a aucune incidence sur le temps de trajet.

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