RDEasy - Engineer Calibration

En 6 ans V-Motech a su acquérir l’adhésion des plus grands acteurs du secteur automobile. Retour sur l’une des recettes de ce succès, la précision et le savoir-faire.

Un appareillage de pointe

L’outil incontournable développé par V-Motech est le V-Road. C’est un concentré de technologie polyvalent, puisqu’il permet de rejouer des parcours pré-enregistrés tout en pouvant y faire varier des conditions climatiques telles que l’humidité et la température (-30°C / 60°C). Sa mobilité autorise également la prise en compte d’essais en altitudes afin de tenir compte au mieux des facteurs environnementaux indépendant du véhicule testé, mais pourtant indissociable de son utilisation. Enfin, parce que les véhicules peuvent être de type traction, propulsion ou encore 4 roues motrices, les bancs à rouleaux employés sont modulaires. C’est-à-dire que le fonctionnement et la distance entre les rouleaux avant et arrière peuvent être variés.

Des outils d’aide au développement sont également implémentés, tels que des caissons de macérations alias V-Clim afin que le véhicule se trouve dans des conditions de températures bien précises, notamment pour le cas de prise en compte de départ à froid (phase la plus critique niveau consommation et émissions dans une étude de roulage). De même, une plateforme mobile appelée Powertrain ETS fait partie des ressources exploitables. Il s’agit d’un châssis modulaire acceptant les systèmes moteurs voir moteur-boîte afin de faciliter le développement sans requérir de prototype complet.

V-Road: Banc d'essais à rouleaux
RDEasy + V-Road
Powertrain Easy Testing System
V-Motech - Powertrain ETS SIA

Enfin l’emploi de RDEasy et de PEMS (Portable Emissions Measurement System) permet des suivis d’émissions à l’échappement lors des essais au banc mais aussi sur route. En effet, ils sont entièrement autonomes, sans aucune liaison électronique avec la voiture pouvant causer une surconsommation énergétique de cette dernière. Étalonnés avant chaque départ et à l’arrivée, ils sont rattachés à l’arrière du véhicule et mesurent à l’échappement les produits issus de la combustion que sont le CO2, CO, NOX et les particules. Ce qui offre la liberté de confrontation directe de résultats avec l’impact du trafic routier mais également du style de conduite.

RDEasy: Real Driving Emissions Méthodologie
V-Motech - RDEasy + V-Road
Reproductibilité & répétabilité

Tout est là, les moyens sont en place, les essais s’enchainent, il faut donc s’assurer de la reproductibilité et de la répétabilité des essais. En d’autres termes, surveiller la capacité des moyens à reproduire dans le V-Road les conditions d’essais appliqués au véhicule lors de tests sur bancs ou sur route ouverte et à les mesurer avec précision. La répétabilité étant la faculté à réitérer des essais avec nos propre moyens et ce, dans des tolérances très faible voir sans écarts.

Pour ce faire, des outils de suivi et d’analyses sont en cours d’implémentation avec la mise en place d’une banque de données et d’analyse de résultats. Il est présenté ci-après une partie de ce travail toujours en cours et qui se poursuivra. Cela permet de juger la capacité à répondre aux exigences du RDE pack3 ainsi que de la fiabilité des moyens d’essais / mesures.

Le diagramme radar ci-après donne une image sur l’ensemble des essais étudiés (ici les 12 dernières corrélations CVS/PEMS réalisées) avec leur réussite à répondre aux tolérances admises par la réglementation RDE pack 3. Les graphiques se rapportant aux CO2, CO, NOX et particules (notés PN) permettent de situer les essais suivant la réglementation mais également d’apprécier la justesse des corrélations entre les résultats PEMS et les résultats issus des essais CVS.

Figure 4:  Diagramme radar corrélation CVS/PEMS
V-Motech - Diagramme radar corrélation CVS-PEMS
  • PASS : les tolérances données par la réglementation RDE pack3 pour les essais de corrélation PEMS/CVS sont validées
  • FAIL data : comptabilise les essais où une valeur est manquante lors de l’essais banc et/ou essais V-Motech
  • FAIL : les tolérances données par la réglementation RDE pack3 pour les essais de corrélation PEMS/CVS ne sont pas validées

Il est donc primordial d’observer et analyser ce que l’on a pu obtenir jusqu’alors. Ainsi, il est aisé de noter avec la Figure 4 que les écarts de mesures entre les baies d’analyses (CVS) et celles obtenues avec les PEMS remplissent à coup sûr les tolérances imposées par la réglementation (Tableau 3). Les seuls irrégularités observées correspondent aux relevés de distances parcourues.

Tableau 3: Tolérances données par la réflementation RDE pack 3, pour les essais de corrélation PEMS / CVS
Paramètre [unité] Tolérance absolue admissible
Distance [km] 250 m de la référence de laboratoire
THC [mg/km] 15 mg/km ou 15% de la référence de laboratoire, la valeur la plus grande étant retenue
CH4 [mg/km] 15 mg/km ou 15% de la référence de laboratoire, la valeur la plus grande étant retenue (mesure bientôt disponible)
NMHC [mg/km] 20 mg/km ou 20% de la référence de laboratoire, la valeur la plus grande étant retenue
PN [#/km] 1.e11 #/km ou 50% de la référence de laboratoire, la valeur la plus grande étant retenue
CO [mg/km] 150 mg/km ou 15% de la référence de laboratoire, la valeur la plus grande étant retenue
CO2 [g/km] 10 g/km ou 10% de la référence de laboratoire, la valeur la plus grande étant retenue
NOX [mg/km] 15 mg/km ou 15% de la référence de laboratoire, la valeur la plus grande étant retenue

Le débit d’échappement doit aussi être validé par rapport à la mesure du débit CVS. Cela n’as pas été développé ici.

Les différentes confrontations des relevés baies et PEMS montrent des disparités de répartition, notamment dues aux lieux d’essais ou encore aux véhicules testés qui comportent chacun leur propre stratégie. De manière générale, hormis les valeurs de CO2 qui ont une répartition éparse, les valeurs de particules, NOX et CO se retrouve plutôt groupées autour de la courbe ‘ relevé baie = relevé PEMS ’, ce qui conforte le caractère reproductible et répétable des moyens de mesures PEMS.

Un Savoir-Faire d'Experts

Le facteur humain est souvent une source qui peut apporter une certaine imprécision, toutefois c’est aussi ce qui apporte une valeur ajoutée unique. L’experience est l’élément primordial dans ce processus.
La reproduction quotidienne des essais en misions chaudes/froides, sur route ou en environnement contrôlé (V-Road) avec tout type de véhicule est une composante essentiel pour développer ce savoir-faire.
Depuis sa création V-Motech allie répétition à haute fréquence, à des processus de qualité certifiés ISO. Cette union entre expérience et méthodologie rend possible une reproductibilité de tests variés avec des marges très contrôlés.