Banc moteur dynamique
Présentation générale
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'ensemble fournit une puissance crête de 120 kW, pour +/- 250 Nm et une vitesse maximale de 10000 tr/min.
L'installation est complétée par un dispositif d'émulation temps réel développé au laboratoire.
L’émulation temps réel
Ce dispositif repose sur le principe de l’émulation temps réel de véhicules et/ou de composants.
Dans sa configuration hybride, elle est composée de :
- un moteur thermique essence ou diesel
- un moteur électrique et son onduleur
- un accouplement mécanique
- un embrayage entre le moteur électrique et le moteur thermique peut être présent suivant la configuration hybride étudiée
- un système de stockage de l’énergie (batterie ou super condensateur)
Un système de prototypage rapide permet, grâce à la version temps réel du logiciel VEHLIB, d'émuler tout type de véhicule et de le simuler sur des cycles de conduite d'usage réel.
Types de résultats
Les essais en mode stationnaire permettent de balayer le domaine couple/vitesse du moteur et de faire l’acquisition de ses grandeurs caractéristiques comme la consommation de carburant. A titre d’exemple, la figure suivante présente la cartographie de consommation spécifique d’un moteur thermique essence:
L’émulation temps réel permet de tester des configurations véhicules extrêmement variées, depuis le véhicule conventionnel jusqu’à l’hybride le plus complexe. Le moyen d’essai est fréquemment utilisé pour tester différentes lois de gestion de l’énergie sur des cycles de conduite normalisés ou d’usages réels. La figure suivante présente une application sur un véhicule hybride parallèle qui a permis de mettre en évidence les gains de consommation obtenus en comparaison du véhicule conventionnel équivalent :
Le banc associé à un simulateur de conduite
Le couplage du banc avec un simulateur de conduite permet de s'affranchir de profils de vitesses pré enregistrés et d'immerger un conducteur dans un scène virtuelle pour une meilleure prise en compte des facteurs humains dans l'activité de conduite.