Vue détaillée
Banc d'essai moteurs thermiques et hybrides
Le banc d'essai moteur dynamique permet de réaliser des essais en régime permanent et en dynamique pour l'évaluation de la consommation et des émissions de polluants de motorisations conventionnelles ou hybrides. Cet équipement est composé d'une machine asynchrone à faible inertie et d'un convertisseur permettant de piloter la machine dans les quatre cadrants de vitesse et de couple. L'installation est complétée par un dispositif d'émulation temps réel qui permet de simuler un véhicule conventionnel ou hybride sur des cycles de conduite prédéfinis ou au travers d’un simulateur de conduite connecté au banc. Un système d’analyse de gaz par spectroscopie FTIR couplé à un débitmètre de mesure de la consommation permet de faire des études énergie - pollution.
Informations pratiques
Thématiques/sous-thématiques
- Environnement et Territoires
- Energies
Filière(s) industrielle(s)
- Industries automobiles
- Nouveaux systèmes énergétiques
Laboratoire
- LICIT-ECO7 - Laboratoire Laboratoire d'Ingénierie Circulation Transports & Eco-gestion des systèmes énergétiques pour les transports
Domaine d'expertise
- Consommation d'énergie
- Éco-conduite
- Mesure de polluants
- Simulation de conduite
- Tests de motorisation
Quelques photos
La plateforme en détails
Cet équipement est un couplage inédit entre un banc moteur dynamique permettant d’imposer des régimes et des couples instantanés au moteur testé et d’un simulateur de conduite reproduisant l’environnement virtuel du véhicule opéré par un conducteur réel. Tous les deux communiquent à partir d’un réseau CAN et partagent un modèle de véhicule dans une boucle en temps réel. La ligne d'échappement du moteur est relié à un dispositif de mesure de polluants de type FTIR permettant d'analyser en simultanée un grand nombre de composés chimiques.
L’ensemble permet aujourd’hui de reproduire les dynamiques longitudinales du véhicule pour émuler les sollicitations instantanées d’un moteur thermique dans un contexte de trajet réalisé à partir d’un scénario routier, autoroutier, urbain ou mixte par un conducteur sur un simulateur de conduite développé à l'Université Gustave Eiffel.
Plusieurs types d'applications peuvent être envisagées :
. Une étape avant le RDE : le banc couplé permettant de se rapprocher d’un comportement réel d’un véhicule évoluant sur route, il est possible de définir des trajets sur lesquels un véhicule sera évalué en termes de consommation et de pollution. Le style de conduite peut être ensuite introduit en choisissant un panel de conducteurs ou en réalisant plusieurs fois le même trajet par un expert de la conduite pouvant reproduire différents styles de conduite. Ce type d’utilisation permet ainsi de tester les moteurs pendant la mise au point sur des scénarios qui se rapprochent des conditions RDE (Real Driving Emission) ;
. Évaluation de dispositifs d’aide à l’éco-conduite : le banc couplé peut accueillir une simulation de système d’aide à la conduite (ADAS) et spécialement ceux qui ont une relation directe avec la consommation et la pollution tels que les systèmes d’aide à l’éco-conduite. Un système « délégatif » d’aide à l’éco-conduite a été développé et évalué dans le cadre d’une thèse CIFRE avec Renault ;
- Vers le véhicule autonome : l’utilisation du simulateur de conduite permet de simuler une démarche progressive vers l’automatisation des fonctions de la conduite. Par exemple, l'étagement et les stratégies de changement de rapports de boîte de vitesse ou la régulation de vitesse intelligente constituent des premières étapes vers l'automatisation et peuvent être étudiées sur le banc d'essai. Dans une application « embryonnaire » issue des travaux sur l’éco-conduite, il est possible de proposer une trajectoire « optimale » au véhicule en suggérant au conducteur de ne pas intervenir en dehors de la commande du volant ;
- Emulation de véhicules hybrides : le laboratoire ECO7 de l'Université Gustave Eiffel a développé des compétences et des outils dans le domaine de la modélisation et la gestion de l’énergie des véhicules hybrides. Le simulateur peut accueillir des chaines de traction hybrides développées sous le logiciel VEHLIB du laboratoire (logiciel open-source). Il est en particulier question dans l’utilisation du banc couplé de dégager des compromis consommation - pollution dans la gestion de l’énergie des hybrides en utilisant la diversité des scenarios possibles, avec ou sans simulateur de conduite, comme support de validation.
Formation pour des enseignants du BTS Moteur Toutes Energies dans le cadre du Campus des métiers et des Qualifications (Auto-mobilités Auvergne Rhone-Alpes).
Exemples de projet de recherche :
. Mise au point de stratégies de contrôle moteur appliquées aux architectures de véhicules hybrides.
. Codage d'algorithmes sur calculateur ouvert. Prise en compte du démarrage à froid et du fonctionnement moteur chaud.
Exemples de thèses (dont CIFRE) :
.Optimisation conjointe de la consommation d’essence et des émissions de polluants réglementés pour un véhicule hybride essence-électrique d’architecture parallèle (A Guille des Buttes, 2021) ;
.Système actif d’aide à une conduite Eco avec prise en compte de l’interaction conducteur-véhicule-usage (S Javanmardi, 2017) ;
.Optimal Energy Utilization in Conventional, Electric and Hybrid Vehicles and its Application to Eco-Driving (F Mensing, 2013).