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L’électrification des chaînes de transmission dans l’industrie automobile, avec l’essor des véhicules électriques (VE), engendre de nouvelles problématiques techniques, notamment au sujet du confort acoustique. En effet, les transmissions électriques génèrent naturellement des bruits de sirènement qui deviennent particulièrement perceptibles en l’absence du bruit des moteurs thermiques
traditionnels. Deux causes principales de ces bruits de sirènement, devenus critiques dans le contexte des VE, ont été identifiées : d’une part le moteur électrique lui même, et d’autre part, le réducteur à engrenages, sujet à des défauts d’engrènement lorsqu’il est sous charge.

L'entreprise VALEO s'est distinguée en recevant le News Pace Award 2022 pour des solutions innovantes permettant la réduction de vibrations induites par l’acyclisme des moteurs thermiques. Elles utilisent des absorbeurs pendulaires centrifuges qui permettent de créer une antirésonance réglable et auto-accordée sur une harmonique. Ainsi, l’excitation générée par cette dernière est supprimée. Cependant, il a été prouvé que cette solution n’est pas applicable aux vibrations générées par les transmissions électriques, en raison des fréquences plus élevés qu’elles produisent. Pour conserver son avantage compétitif, Valeo souhaite développer des solutions à cette nouvelle problématique.

Une solution repose sur une approche mécatronique. L’idée proposée est d’introduire des dispositifs électromécaniques innovants, inspirés des absorbeurs pendulaires centrifuges, capables de gérer ces hautes fréquences. Elles consistent à utiliser un transducteur qui convertit l’énergie mécanique en énergie électrique et permet la création d’une anti-résonance grâce à un circuit connecté à ces
bornes. Deux technologies sont envisagées pour assurer la conversion électromécanique: 1) des dispositifs électromagnétiques et 2) des dispositifs piézoélectriques. Le circuit connecté est accordable grâce à un convertisseur de puissance. Les principes de ces
dispositifs ont déjà été validés sur des systèmes simples en translation (dispositifs électromagnétiques) ou se déformant (dispositifs piézoélectriques). Une propriété importante de la solution est qu’elle est essentiellement passive, le rôle de la commande se limitant à corriger l’accord entre le circuit électrique en fonction du régime du moteur et du rang de l’harmonique visée.

La transposition de cette solution à une machine tournante comporte certains verrous. Pour les dispositifs électromagnétiques, la conception d'un transducteur électromagnétique efficace nécessite des compromis différents de ceux des machines électriques traditionnelles. Par ailleurs, l'intégration des dispositifs piézoélectriques au plus près de la source de bruit représente un défi puisque l'électronique doit être embarquée sur un arbre tournant. Enfin, la conception des convertisseurs et leur accord automatique nécessite encore des développements.

Le projet vise donc à développer et valider des solutions électromécaniques capables de répondre aux nouvelles exigences acoustiques des véhicules électriques. La recherche portera sur la levée des verrous techniques liés à l'intégration de ces dispositifs dans des systèmes de transmission tournants et la comparaison de leur performance comme premier jalon vers une solution compétitive et innovante pour l'industrie automobile. Cet objectif repose sur la réalisation d’un banc de test. La demande d’aide au CPER EE 4.0 porte sur des moyens humains pour ce développement.