Essais & Simulations n°126

dossier mondial de

dossier mondial de l’automobile reportage Un centre d’essais de pointe dédié aux économies de carburant siemens Plm software a ouvert à lyon un centre d’essais spécialisé dans l’équilibrage des caractéristiques des véhicules, qui donne la priorité aux économies de carburant. l’objectif est de fournir aux industriels des résultats de plus en plus précis. Aujourd’hui, il est clair que la nécessaire réduction de la consommation de carburant et des émissions polluantes constitue l’un des moteurs du progrès technique. En effet, elle incite les constructeurs et leurs fournisseurs à mettre au point des technologies nouvelles qui aident à respecter les réglementations sans sacrifier la facilité de conduite et les performances. Cela fait déjà un certain temps qu’on effectue des tests dans le but de permettre d’augmenter les économies de carburant. Toutefois, faire correspondre les données obtenues sur les bancs d’essai de sous-systèmes avec celles obtenues lors d’essais de véhicules complets sur route ou via des mesures embarquées représente un véritable défi. En avril 2015, Siemens PLM Software a ouvert à Lyon un centre d’essais de pointe dédié à la gestion de l’énergie dans les véhicules (VEM, Vehicle Energy Management). Ce centre est le premier à associer une simulation physique approfondie à des solutions de test avancées applicables à des véhicules complets. Dirigé par des experts de LMS Engineering, le centre d’essais Siemens VEM Test Center aide ses clients à accélérer la conception de produits mécatroniques de dernière génération grâce à l’intégration innovante de la technologie de simulation de systèmes et d’une instrumentation de pointe. Les économies de carburant et la facilité de conduite des véhicules de nouvelle génération y font l’objet d’une attention particulière. L’équilibrage et l’optimisation de ces deux critères reposent en grande partie sur cette approche intégrant test et simulation et sur une méthodologie robuste de gestion de l’énergie. étendre les pOSSIbilités de la SIMULATION Pour un constructeur, une bonne efficacité énergétique est un facteur de différenciation important qui lui confère un sérieux avantage concurrentiel. Mais cette meilleure efficacité énergétique s’obtient souvent au détriment des rendus vibratoires, du confort ou de la durabilité. Des performances équilibrées imposent donc de définir les objectifs du système dans le contexte du processus de développement tout entier. Les industriels font alors appel au centre d’essais Siemens VEM Test Center pour analyser des projets de véhicules nouveaux, ou pour évaluer de potentielles améliorations des véhicules existants afin de fixer des objectifs de progrès stratégiques. Photo 1 : Tests intravéhiculaires avancés pour une évaluation réaliste et détaillée des flux d’énergie, afin de permettre des améliorations basées sur des modèles L’utilisation efficace des données obtenues lors des essais de véhicules complets étend les possibilités de la simulation à des dynamiques plus complexes, grâce à des outils tels que le logiciel LMS Imagine.Lab Amesim. Les bruits moteurs basse fréquence, les à-coups d’accélération et les changements de vitesse peuvent désormais être prévus et équilibrés dès le stade conceptuel avec la consommation de carburant et la gestion de l’énergie. Les véhicules sont devenus des systèmes mécatroniques complexes, dont le haut niveau de performance dépend de 56 IESSAIS & SIMULATIONS • N° 126 • octobre - novembre 2016

mondial de l’automobile dossier dispositifs de commande interconnectés qui pilotent les interactions entre des sous-systèmes mécaniques, électriques, hydrauliques, thermiques et de combustion. Les essais effectués avec des véhicules complets permettent de garantir l’exactitude des conditions aux limites, et les essais enrichis avec la simulation de systèmes permettent aux ingénieurs de diagnostiquer rapidement les défauts et d’y remédier. « Offrir des niveaux d’assistance inégalés » Depuis déjà un certain temps, cette approche tout en un permet à LMS Engineering d’équilibrer et d’optimiser les critères apparemment contradictoires d’économie de carburant, de faci- pourquoi les tests d’économie de carburant effectués sur des véhicules s’intègrent parfaitement dans un environnement de simulation. Couplée au savoir-faire de LMS Engineering, l’intégration de la simulation de systèmes mécatroniques et des données issues des tests d’économie de carburant permet non seulement de réaliser des bancs tests et des analyses de compétitivité approfondies, mais aussi de définir des objectifs. En outre, elle permet aux ingénieurs d’équilibrer et d’évaluer plusieurs types de performances, et de résoudre les problèmes plus vite sans transiger sur la qualité. LMS Engineering affirme que, grâce à ses compétences en ingénierie et à ses outils d’analyse et techniques de test sophistiqués, il est en mesure d’offrir à ses clients « des niveaux d’assistance inégalés pendant tout le cycle de développement des véhicules, depuis les bancs tests et le design conceptuel jusqu’à l’ingénierie détaillée de systèmes spécifiques et l’intégration et l’optimisation des prototypes basées sur des essais ». Photo 2 : À l’aide des équipements du site, les ingénieurs peuvent créer des modèles de haute précision afin de mieux repérer, grâce aux diagrammes de flux d’énergie, les possibilités d’économie de carburant lité de conduite et de confort acoustique et vibratoire sur les systèmes et véhicules de nouvelle génération. En utilisant simultanément des solutions de simulation et des solutions d’intégration et d’optimisation des prototypes basées sur des essais, les experts de LMS Engineering bénéficient du meilleur des deux techniques. Cette méthodologie augmente la précision des données obtenues lors des tests d’économie de carburant réalisés sur des véhicules complets, ainsi que la précision des données de test de caractérisation des sous-systèmes. C’est « En utilisant simultanément des solutions de simulation et des solutions d’intégration et d’optimisation des prototypes basées sur des essais, les experts de LMS Engineering bénéficient du meilleur des deux techniques » D’importants moyens pour tirer le meilleur des deux techniques Pour pouvoir équilibrer et optimiser les économies de carburant, la facilité de conduite et le confort vibratoire au moyen d’un ensemble de simulations physiques, le centre d’essais Siemens VEM Test Center est équipé d’un dynamomètre relié à quatre moteurs à entraînement direct délivrant des couples équivalents à ceux des grandes berlines et des utilitaires sport (SUV), d’une chambre climatique à température contrôlée réglable de - 7 à + 45 °C ou encore d’un robot à 5 degrés de liberté pouvant piloter automatiquement les véhicules à transmission manuelle ou automatique avec une très grande précision afin de suivre des profils prédécrits. Le centre est également équipé d’un système de mesure multiphysique capable de capturer les flux d’énergie dans différents domaines physiques et de fonctionnalités de mesure et de post-traitement pour convertir les données de test en diagrammes des flux d’énergie. Le centre possède également une équipe d’experts dédiés, qui travaille en étroite collaboration avec l’équipe de simulation pour construire des modèles LMS Amesim afin de proposer de meilleures solutions pour augmenter l’efficacité énergétique des véhicules. « En utilisant simultanément des solutions de simulation et des solutions d’intégration et d’optimisation des prototypes basées sur des essais, les experts de LMS Engineering bénéficient du meilleur des deux techniques. » ESSAIS & SIMULATIONS • N° 126 • octobre - novembre 2016 I 57