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La validation du frein de stationnement électrique du Citroën C4 Picasso

Le nouveau Citroën C4 Picasso est doté d’un frein de stationnement électrique permettant l’automatisation de la fonction et l’apport de fonctionnalités nouvelles. Le système est géré par deux calculateurs : l’un, dédié au système, gère l’effort de freinage, le second est le calculateur d’ESP qui, outre ses fonctions classiques, assure la logique de pilotage des diverses fonctions liées au frein de parking électrique. La validation de l’ensemble a pu être optimisée grâce à un banc de tests HIL bi-calculateur mis au point par le spécialiste IPG.

Systeme Citroen AFIL

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Le Mondial de l’automobile 2006 de Paris a dévoilé un nouveau concurrent dans le segment des monospaces compacts de 7 places : le Citroën C4 Picasso. Il présente de nouveaux atouts dans cet univers très concurrentiel : de grands espaces lumineux et une modularité de référence. Le véhicule est aussi doté de plusieurs aides à la conduite innovantes telles que le système de mesure de place disponible pour le stationnement, une alerte de franchissement involontaire de ligne (AFIL), le frein de stationnement automatique et l’aide au démarrage en pente. Ces deux derniers équipements, regroupés sous le nom d’Easy Move, ont pu être proposés grâce à un frein de stationnement à commande électrique EPB (Electric Parking Brake).

Une nouvelle aide au prix d’un EPB complexe

Fonction EPB

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L’Easy Move apporte un réel confort de conduite au conducteur. A chaque coupure du moteur, le frein de stationnement est automatiquement serré. Il se desserre au redémarrage dès que le couple moteur nécessaire pour avancer est atteint. Une palette au centre de la planche de bord permet de commander manuellement le système en cas d’arrêt momentané sans coupure du moteur. Pour une question de sécurité, le desserrage manuel du frein de stationnement électrique ne peut se faire que pied sur le frein ou sur l’accélérateur. Autre avantage pour l’utilisateur, il offre une assistance pour les démarrages et les manoeuvres en pente. Afin de faciliter la manoeuvre du démarrage en côte tant redoutée par un grand nombre de conducteurs, le frein de stationnement reste jusqu’à 2 secondes après le lâcher de la pédale de frein. Cela laisse le temps au conducteur de passer de la pédale de frein à celle d’accélérateur sans risquer un mouvement non contrôlé de son véhicule vers le bas de la pente. Cette aide au démarrage s’active dès 3 % de pente dans les deux sens de déplacement.

L’EPB est composé d’un moteur électrique, placé sous le siège avant gauche, tirant les câbles du dispositif dédié de serrage des disques de frein arrière. Son calculateur contrôle le dosage de l’effort à appliquer, en fonction de la pente, pour immobiliser le véhicule. Un programme de réajustement de l’effort de freinage veille en permanence sur l’efficacité du serrage, par exemple lors d’un chargement du véhicule en pente ou sous une forte variation de température.

Une validation complète grâce au banc de tests bi-calculateur

Si le calculateur de l’EPB gère le fonctionnement du moteur électrique, la fonction Easy Move est pilotée par le calculateur de l’ESP. Plusieurs paramètres sont pris en compte comme la position de la pédale d’embrayage (avec boîte manuelle) ou du rapport engagé (avec boîtes automatique ou robotisée), la pente, la vitesse du véhicule ou la force de serrage des freins. Ce système complexe a donc nécessité une procédure de validation de fonctionnement spécifique réalisée par l’un des services Mise au point, Validation, Intégration (MPVI) de PSA Peugeot Citroën.

Les services MPVI, répartis sur 4 pôles du territoire français, ont en charge la validation des systèmes électroniques placés hors habitacle (ESP, contrôleur moteur , suspension,…). Le périmètre des tests concerne autant la validation des systèmes que ceux inter-organes. L’intérêt est de vérifier que les systèmes qui ont été, dans un premier temps, validés individuellement, communiquent parfaitement entre eux une fois intégrés dans le véhicule.

Le service MPVI du site de Belchamp (France) a eu en charge la validation du système Easy Move du nouveau Citroën C4 Picasso. Il utilise les bancs IPG depuis de nombreuses années. Ce choix avait été dicté par la qualité du produit Hardware In the Loop pour la liaison au sol. Il dispose aujourd’hui de 5 bancs IPG, utilisés pour toutes les validations systèmes unitaires, ainsi que pour valider les fonctions qui font intervenir plusieurs calculateurs, qui sont alors testés en sous-système. C’est par exemple le cas pour la validation de la fonction Easy Move du Citroën C4 Picasso.

Banc bi-calculateur IPG

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Laurent Marcuzzi, responsable du service MPVI du site de Belchamp, nous présente le banc qui a permis de répondre à ce cahier des charges : « Pour permettre cette validation, nous avons dû concevoir un banc bi-calculateur simulant l’ensemble de l’environnement véhicule lié au sous système. ». Un des bancs IPG mono-calculateur a ainsi été transformé en banc bi-calculateur. Il simule la présence de tous les capteurs ou autres calculateurs et reproduit toutes les situations de vie que le véhicule pourrait rencontrer. Ce même banc est également utilisé pour la validation de chaque calculateur de façon individuelle avant les tests de validation en mode bi-calculateur. Laurent Marcuzzi ajoute : « Nous avons cherché à obtenir une parfaite représentativité du dispositif en intégrant le maximum de pièces réelles ». En effet, un autre service, ILDR (Ingénierie des Liaisons au sol et Dynamique Route) utilise ce banc pour les tests de performance et de sécurité. Par exemple, ILDR analyse le comportement du système en cas de déconnexion d’un capteur à haute vitesse en virage, ce qui peut être fait en toute sécurité grâce au banc. IPG a donc conçu un banc collant au plus près à la réalité. Ont été ainsi installés tous les câblages définitifs du véhicule, mais aussi par exemple les vrais étriers de frein et l’essieu arrière.

Un gain de temps considérable sur la validation La suite logicielle CarMaker/HIL des bancs IPG permet d’automatiser les scénarii de test et le fonctionnement du banc. Hakim Ben Salah, responsable des bancs de tests pour MPVI Belchamp nous indique le premier avantage de l’outil : « Nous avons quantifié que cet outil de test IPG CarMaker/HIL pour la fonction Easy Move nous a apporté un gain de temps de 1100% ». En effet, si tous les tests réalisés par le banc devaient se faire manuellement, 160 heures de travail par itération seraient nécessaires. Grâce au banc IPG, ces tests sont effectués en une seule nuit. Gain de temps induit inéluctablement gain économique car un grand nombre d’heures de travail d’ingénieurs sont économisées. Mais les avantages ne s’arrêtent pas seulement au gain de temps et au coût de la validation. Grâce à leur automatisation et à leur rapidité, il est possible de réaliser des tests avec une couverture avoisinant les 100%, et ce sur toutes les itérations de softs.. C’est donc aussi la qualité du produit qui est gagnante. Laurent Marcuzzi : « Nous testons des softs touchant à des fonctions sécuritaires telles que l’ESP. Il est primordial d’effectuer des tests de grande qualité et nous faisons confiance pour cela aux produits et services proposés par notre partenaire IPG ».

www.ipg.de

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Juin 2007