DILAN P4

Nos sociétés doivent réduire les Gaz à Effet de Serre (GES) de manière significative pour limiter le réchauffement climatique [IPCC 2023]. En Europe, le secteur du transport est devenu le plus émetteur des GES, mais aussi le seul secteur dont les GES sont en augmentation [Prussi 2020]. La Commission Européenne a décidé d’arrêter la vente des véhicules thermiques neufs en 2035 [EP 2022]. Une montée en puissance des véhicules électrifiés est donc nécessaire [Eshani 2021]. Si la vente des véhicules électriques est en croissance, sa progression est encore loin de l’objectif de 2035 pour remplacer les véhicules thermiques neufs. Parmi les raisons de ce frein à la transition vers l’électromobilité (e-mobilité), on note des raisons socio-économiques : les potentiels utilisateurs ont une certaine réluctance à un tel changement [Zhou 2023]. De nouveaux véhicules électriques sont donc à développer, mais en prenant mieux en compte les demandes « usager ».

Le programme interdisciplinaire CUMIN (Campus Universitaire à Mobilité Innovante et Neutre en carbone) [Bouscayrol 2017] de l’université de Lille, vise à mettre en place des méthodes et outils pour favoriser le développement de l’électromobilité. Le campus « Cité Scientifique » est pris comme démonstrateur de CUMIN. Trois laboratoires de « Sciences & Technologies » (ST) sont impliqués (L2EP, LaMcube, LAO), avec 3 laboratoires de Sciences Humaines & Sociales (SHS) en partenariat fort (TVES, CLERSE, GERiiCO), ainsi que des partenaires internationaux (Université du Québec à Trois Rivières, Canada, dans le cadre du Laboratoire Associé International eCAMPUS, Rochester Institute of Technology, USA et University of Ghent, Belgique). Un des nouveaux objets de CUMIN est la mise en place d’une base de données ouverte sur les résultats de ce programme.

Perception « usager »
Dans le cadre de l’analyse des perceptions « usager » le projet CUMIN-SARA (Social Acceptances of e-vehicles in Restricted Areas), le L2EP et le TVES collaborent au travers des essais de conduite de la Nissan Leaf de la plateforme « eV » (électricité & Véhicule) du L2EP. A ce jour, une centaine d’usagers ont testé le véhicule selon un protocole bien défini : questionnaire de perception avant conduite, trajet identique, questionnaire de perception après conduite. Nous mesurons, en outre, toutes les variables techniques (vitesse, température, consommation, courant de la batterie…). Il s’avère que la consommation de ce même trajet d’une heure varie de plus de 30% dû à la différence de conducteur mais aussi de trafic et de condition météorologique.
Parallèlement, le projet DIL (Driver-In-the-Loop) du CPER EE40 a été développé par le L2EP et le TVES pour insérer un conducteur réel dans la boucle de test HIL (Hardware-In-the-Loop) de nouveaux composants pour véhicules électrifiés. Un simulateur de conduite a été acheté et couplé aux divers dispositifs de simulation temps réels, de commande, d’amplification de puissance et des composants réels. Une première étude de perception des usagers a aussi été réalisée avec le TVES.

Les deux projets sont à présent couplés : les essais sur véhicules réels vont pouvoir être complétés par essai sur DIL pour augmenter le nombre de trajet (perspective de mise en accès libre dans la base de données de CUMIN ; les tests HIL de nouveaux composants vont bénéficier de la grande variabilité des trajets effectués pour représenter des sollicitations plus réalistes de ces composants.

Problématiques
Si de premiers résultats du DIL ont démontré la faisabilité de ce nouveau dispositif, des limitations sont apparues.
La première concerne le « mal du transport » que perçoivent la plupart des usagers, alors qu’ils n’ont pas été sujets à ce malaise sur le véritable véhicule. La raison est la perception visuelle du mouvement sur l’écran mais la perception statique de la salle. Un capotage du simulateur de conduite, qui n’avait pas été initialement prévu, est donc nécessaire.
La deuxième problématique est l’évaluation de la reproductivité des tests DIL par rapport aux essais de conduite sur véhicule réel. Il est nécessaire de développer numériquement un trajet réalisé par la Nissan Leaf. Les trajets disponibles sur le DIL sont assez différents (région parisienne) et ne permettent pas cette validation. Il va falloir réaliser une « route locale » issue du test avec notre véhicule. La programmation d’une telle « route » est trop complexe pour être réalisée en interne de manière fiable.

De plus, il est important de capitaliser les résultats pour la mise en accès libre sur la base de connée CUMIN. Des compétences en sciences de l’information sont nécessaire pour développer une passerelle systématique.

Verrous scientifiques
L’intérêt du système « Driver-in-the-Loop » consiste dans le fait que divers essais peuvent être reproduits sur le simulateur de conduite avec plusieurs conducteurs, et en ayant strictement les mêmes conditions de roulage (feux de signalisation, trafic, condition météorologique…) afin de comparer l’impact du conducteur sur les composants testés en HIL. Deux études seront alors réalisées :

• Test d'une batterie pour VE avec un même conducteur et différentes conditions de roulage,

• Test d'une batterie pour VE avec même conditions de roulage mais différents conducteurs.

Les essais seront analysés du point de vue technique (consommation ou courant maximal par exemple, L2EP), mais aussi du point de vue perception utilisateur (différence de perception de conduite par exemple, questionnaire avant et après, TVES). Ces essais seront capitalisés dans un serveur pour un accès libre (base de données dynamique, GERiiCO).