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L'Audi e-tron

Francfort - Audi présente un grand moment de l'IAA 2009: l'e-tron, une voiture de sport haute performance purement électrique. Quatre moteurs - deux sur chacun des essieux - pourvoient à l'entraînement des roues, faisant de cette étude une quattro à part entière. Avec ses 230 kW (313 chevaux) et son couple de 4 500 Nm, cette biplace passe de 0 à 100 km/h en 4,8 secondes, les reprises de 60 à 120 km/h étant réglées en 4,1 secondes. L'accu lithium-ion fournit un contenu énergétique réellement exploitable de 42,4 kilowatts, ceci permettant une autonomie d'environ 248 kilomètres.

Les performances de conduite ne sont pas le seul résultat probant de la stratégie résolue et globale. Le design déjà atteste de l'appartenance de l'e-tron à la première ligue des voitures de sport et l'équipement tient compte des spécificités du véhicule électrique: la batterie se trouve directement derrière la cellule de l'habitacle, ceci pourvoyant à une solution optimale pour la répartition des charges entre les essieux et le centre de gravité.

L'e-tron est en mesure de répartir entre les roues et selon les besoins les couples puissants de ses quatre moteurs électriques. La vectorisation du couple moteur (torque vectoring) permet un dynamisme fascinant et une dose insoupçonnée d'agilité et de précision dans les virages.

Au travers de nombreux modules techniques, Audi se lance sur de nouvelles voies, en partie révolutionnaires. Une pompe à chaleur sert à échauffer et chauffer efficacement l'espace intérieur. Le moteur, l'équipement électronique de puissance et la batterie sont commandés par une gestion thermique innovante, un composant déterminant pour obtenir l'autonomie voulue sans faire de concessions au niveau de confort élevé de l'habitacle. La mise en réseau de l'équipement électronique du véhicule avec son environnement - ou communication Car-to-X – ouvre de nouvelles dimensions pour optimiser l'efficacité, la sécurité et le confort.

Le concept

Les moteurs électriques restent encore nettement cantonnés à un rôle marginal. En effet, bien que les premiers véhicules de ce type aient déjà circulé avant et autour de 1900 sur les routes, aucun constructeur de grandes séries ne propose en 2009 une voiture fonctionnant exclusivement sur accumulateur dans sa gamme. En Allemagne, on compte actuellement moins de 1 500 véhicules électriques immatriculés, soit 0,035 pour cent.

Pourtant, la conduite électrique offre potentiellement de nombreux avantages. Grâce aux voitures électriques, les transports et l'économie nationale sont moins dépendants du pétrole ; ces véhicules produisent par ailleurs moins d'émissions de gaz d'échappement et polluent donc moins l'environnement au niveau local. Et comme le rendement d'un moteur électrique dépasse nettement celui d'un moteur à combustion, cela soulage en définitive le portemonnaie du client. Parmi les autres points forts, il faut citer la sportivité et le plaisir de conduite. Le couple maximal est pratiquement disponible dès le départ, permettant ainsi une accélération qui déclenche l'enthousiasme.

Mais il y a encore un grand nombre de points à résoudre avant que les véhicules électriques ne puissent atteindre la maturité de grande série. Le plus grand défi étant dans ce contexte l'intégration de l'accumulateur d'énergie. En effet, la batterie de traction qui doit assurer l'autonomie et le rendement voulus accuse un poids élevé et requiert un encombrement de montage important. Pour compenser ces inconvénients, Audi emprunte une nouvelle voie, celle d'une approche globale avec un équipement de véhicule spécifique, un concept de construction résolument légère et un dimensionnement optimal de tous les composants du moteur électrique.

L'Audi e-tron, résultat d'une approche globale

Le développement le plus important pour les batteries destinées aux moteurs électriques est celui des cellules lithium-ion. Dans le monde entier, un grand nombre de spécialistes travaillent sur leur perfectionnement en vue de leur mise en œuvre dans les voitures ; les objectifs prioritaires étant de réduire le poids et d'augmenter la capacité et la puissance.

Audi a lui aussi opté pour cette technologie, tant pour son utilisation sur un véhicule hybride de série - comme la future version de la Q5 - que sur son support expérimental e-tron.

Mais le cahier des charges de l'étude ne se limite pas - loin s'en faut - à la technologie des accumulateurs et au remplacement du moteur à combustion par un moteur électrique. En effet, dès la phase de conception, les concepteurs Audi ont décidé de dimensionner pratiquement tous les composants et technologies en fonction des exigences tout à fait nouvelles de la mobilité électrique, l'interaction de tous les éléments influant de manière décisive sur les facteurs efficacité, autonomie et viabilité en pratique.

C'est la raison pour laquelle l'équipe Audi a porté son attention sur l'ensemble du véhicule. Ceci se traduisant par un vaste cahier des charges.

.    La réduction de la résistance au roulement et l'augmentation de l'autonomie qui lui est liée jouent un rôle essentiel sur les véhicules électriques. C'est la raison pour laquelle la toute première priorité de l'étude e-tron revient à la légèreté de la construction. Ici, la carrosserie associe un poids faible à une résistance et une rigidité des plus élevées. Un concept aérodynamique intelligent intégrant des éléments actifs pourvoit à une consommation faible.

.    L'équipement garantit une intégration sûre du moteur électrique et de la batterie. Le positionnement de la batterie en amont de l'essieu arrière pourvoit à une répartition optimale des charges entre les essieux sans compromettre la compacité du design d'ensemble et la générosité de l'habitacle.

.    Une technologie de batterie ultramoderne permet une autonomie compatible aux besoins en pratique. Le système de batterie est refroidi par eau dans une optique de puissance et de durabilité optimales.

.    Une gestion énergétique en fonction des besoins commande toutes les fonctions liées au châssis, au confort et autres consommateurs auxiliaires.

.    Avec ses composants de refroidissement et de chauffage en parfaite adéquation, la gestion thermique innovante prend en compte les besoins en refroidissement de la batterie et du moteur tout comme le confort de climatisation de l'habitacle.

.    Dynamisme et confort de conduite satisfont aux attentes de la clientèle du segment des voitures de sport de chez Audi.

.    La sécurité du véhicule se situe au niveau des meilleurs véhicules de série actuels.

.    Les informations pour le conducteur ne laissent rien dans l'ombre et se comprennent intuitivement.

-          L'étude e-tron met à profit les technologies de communication Car-to-X développées par Audi sur des véhicules à motorisation conventionnelle aux fins d'une efficacité encore accrue. On citera par exemple les informations sur les feux ou sur le degré de fluidité de la circulation - transmises par l'infrastructure et par les autres véhicules - afin de calculer une stratégie de conduite optimale. Audi a déjà passé en revue une telle solution sous forme de modèle dans son projet „travolution“ à Ingolstadt.

Design et équipement

Il suffit d'un regard pour jauger d'emblée du calibre présenté ici: large et costaud, voilà comment l'Audi e-tron apparaît sur la route. Le corps du véhicule donne une impression presque monolithique, la poupe fermée affichant des airs costauds-musclés. Le trapèze de la calandre Singleframe marque l'avant, flanqué de grandes prises d'air. C'est au niveau de leur partie supérieure que se terminent les rubans plats des modules optiques "adaptive matrix-beam" coiffés de verre clair. Tous les blocs optiques ont été conçus avec la technologie hautement efficace à diodes LED, une affaire d'honneur pour Audi, pionnier mondial dans ce domaine.
Les phares constituent le cœur d'un système d'éclairage assisté entièrement automatique réagissant en souplesse en fonction de la situation. Cette nouvelle technologie identifie les conditions climatiques environnantes, adaptant l'éclairage à la pluie ou au brouillard.
Au cœur de l'éclairage assisté opère une caméra qui, couplée à un ordinateur rapide, peut détecter la circulation venant en sens inverse, repérer les voies de circulation et mesurer la distance de visibilité, notamment par temps de brouillard.
En cas de véhicules venant en sens inverse par exemple, les feux de route sont occultés de manière ciblée dans la zone concernée. L'éclairage en virage évalue les données transmises par l'unité de navigation et éclaire les virages avant que le conducteur ne les amorce. L'Audi e-tron n'a plus de phares anti-brouillard conventionnels qui consomment un surcroît de puissance, mais peut faire varier les feux de croisement de manière intelligente: le phare diffuse sa lumière plus en largeur, réduisant ainsi nettement le phénomène d'auto-éblouissement.
Mais la variabilité des phares se montre aussi dans le design: en effet, selon la vitesse et la situation données, les éléments à diodes LED changent d'apparence, modifiant ainsi le look caractéristique de l'avant du véhicule. Pour les designers Audi, cette technologie d'éclairage innovante offre de nombreuses opportunités conceptionnelles, tout comme la forme de la carrosserie elle-même.
Les prises d'air situées dans la calandre Singleframe, les parties latérales de l'avant et avant les passages des roues arrière constituent un nouvel élément de design spécifique à l'e-tron. Fermées à fleur de la carrosserie au départ, elles s'ouvrent par le biais de volets dès que les besoins en air de refroidissement augmentent. Cette mesure vise elle aussi à maximiser l'efficacité. Cette étude brille dès le départ avec un coefficient Cx faible qui s'améliore encore à la fermeture des volets.
Le corps du véhicule joue la compacité, l'avant et le galbe plat du toit portant la griffe dynamique typiquement Audi permettant d'identifier immédiatement la paternité de cette biplace. La partie latérale affiche des contours familiers: Le cintrage de la "dynamic line" au-dessus du seuil de porte et la ligne d'épaulement relient élégamment l'avant, les côtés et l'arrière, donnant du relief aux portes et à la transition vers la prise d'air latérale, accentuant intensivement les passages de roues ronds typiquement Audi et les grandes jantes 19 pouces.
1,90 mètres de large pour juste 4,26 mètres de long et 1,23 mètres de hauteur: voilà les mensurations d'une supercar. Quant à l'empattement de 2,60 mètres, il offre suffisamment de place entre les essieux, tant pour la technique que pour les passagers. Comme sur une voiture de sport à moteur central, l'habitacle de l'e-tron a été décalé vers l'essieu avant, de manière à laisser suffisamment de place en amont de l'essieu arrière pour les 470 kilogrammes de l'unité de batterie, le redresseur et l'équipement électronique de puissance.
Les deux moteurs électriques dotés de leur propre refroidissement sont placés sur l'essieu arrière. Les moteurs électriques avant sont disposés au niveau de l'essieu avant, leur refroidissement se trouvant devant eux. Cet équipement spécifique, avec une répartition des charges de 42:58 assure un parfait équilibre, la dynamique de conduite de l'e-tron en étant la bénéficiaire.
Une construction résolument allégée est une condition décisive pour l'efficacité et l'autonomie, sur les véhicules électriques encore plus que sur les voitures à entraînement conventionnel. Pour l'e-tron, les concepteurs Audi ont pu recourir à une compétence-clé de l'entreprise, à savoir: basée sur la technologie Audi Space Frame (ASF), la structure de la carrosserie a été réalisée en construction hybride. Toutes les pièces rapportées (portes, volets, parois latérales et toit) sont en matière plastique renforcée de fibres.
La combinaison de l'aluminium et de matériaux composites aux fibres de carbone garantit une rigidité des plus élevées moyennant un poids faible. Prochainement, Audi les utilisera aussi sous une forme similaire pour la production de série. Malgré la conception complexe de l'entraînement avec ses quatre moteurs électriques et son système de batterie puissant, l'Audi e-tron ne pèse au total que 1 600 kilogrammes environ.
 

Intérieur et concept d'utilisation
Le design de l'habitacle est marqué par des renvois visuels et fonctionnels au nouveau concept d'entraînement, ceux-ci jouant le rôle de liaison avancée entre les gènes éprouvés d'Audi et les nouvelles approches formelles. Autre caractéristique typique du langage formel de la marque: l'architecture, la commande et les flux d'informations sont réduits à l'essentiel au profit d'une construction allégée apparente et d'une impression d'ordre de l'ensemble.
Le support du tableau de bord qui donne l'impression de flotter en l'air voit son galbe se poursuivre latéralement dans les revêtements des portes. Les designers ont profité de l'occasion pour réaliser le tunnel central et la console centrale de manière mince et légère, sans devoir faire aucune concession à la transmission, au sélecteur de vitesses ni au tunnel de l'arbre à Cardan. Le levier sélecteur intégré à fleur et permettant au conducteur de choisir entre les gammes de vitesses marche avant / marche arrière / point neutre sort du tunnel au démarrage du véhicule.
Le poste de conduite de l'e-tron est lui aussi orienté vers le conducteur, un autre détail typique de la marque aux anneaux. À la place du classique combiné d'instruments, l'étude est dotée pour la première fois chez Audi d'un afficheur central rabattable intégrant des fonctions MMI, celui-ci étant flanqué de deux instruments ronds.
L'interface MMI s'utilise via un champ déroulant à contact sensitif au niveau du volant ("MMI touch"), un élément inspiré des smartphones modernes.
Tandis qu'un indicateur de vitesse analogique fournit à droite des informations sur la vitesse, le conducteur peut lire à gauche la puissance demandée. L'afficheur central indique l'autonomie sur la ligne d'état, présentant toutes les informations importantes transmises par les systèmes d'inforécréation et de navigation. Il fournit par ailleurs au conducteur toutes les données importantes affectant la communication de sa voiture avec l'environnement. Les instruments regroupent les univers analogique et numérique en une seule entité.
Autre détail caractéristique du concept de l'Audi e-tron: on y renonce presque entièrement aux interrupteurs et petits composants tels que la serrure de contact. L'unité de commande de la climatisation se trouve à droite du volant, l'afficheur fournissant des informations sur la température et la ventilation. Ce système se commande lui aussi comme un smartphone au moyen d'un réglage par curseur à contact sensitif.
Les sièges baquet à construction allégée inspirés du sport automobile associent confort et excellent maintien latéral. Deux coloris contrastants (lilial et cognac) structurent les différentes zones de l'habitacle. Tout comme les matériaux de grande qualité mis en œuvre, ils conjuguent avec bonheur l'élégance et la sportivité.


Motorisation et alimentation électrique

Quatre moteurs électriques asynchrones d'une puissance totale de 230 kilowatts

(313 chevaux) dotent l'Audi e-tron des résultats d'une voiture de sport haute performance. Au besoin, l'étude passe de 0 à 100 km/h en 4,8 secondes, se jouant des reprises de 60 à 120 km/h en 4,1 secondes. Le couple étant transmis de manière sélective aux roues en fonction de la situation de conduite et des conditions de route, il en résulte de brillantes propriétés de traction et de manœuvrabilité.

La vitesse maximale est limitée à 200 km/h étant donné que les besoins en énergie des moteurs électriques augmentent de manière disproportionnée avec la vitesse. En cycle mixte européen NEDC, l'autonomie est d'environ 248 kilomètres. Ce bon résultat est dû à l'approche intégrée du concept, à savoir une technique spécialement conçue pour un moteur électrique associée à une technologie de batterie des plus modernes. Ce bloc délivre un contenu énergétique total de près de 53 kilowattheures, mais on en a limité la part exploitable à 42,4 kWh au profit de la longévité. Pour ses batteries, Audi opte pour le refroidissement par liquide.

L'accumulateur d'énergie se recharge avec un câble que l'on branche sur le courant domestique (230 volts/16 ampères), la prise correspondante se trouvant sous un couvercle à l'arrière. Quand la batterie est déchargée, le chargement prend 6 à 8 heures, mais peut se réduire à 2,5 heures env. en cas de branchement sur courant fort (400 volts, 63 ampères). Pour accroître encore le confort de chargement, les ingénieurs Audi travaillent à une solution sans câble. Cette station de chargement inductive qui pourra être mise en place dans le garage du conducteur ou dans des parkings spéciaux s'activera automatiquement dès que le véhicule y aura été connecté. Une technique de ce type est déjà mise en œuvre sous une forme similaire à l'heure actuelle pour le chargement des brosses à dents électriques.

Outre le mode stationnaire, la batterie se recharge aussi en cours de déplacement, le mot-clé dans ce contexte étant la récupération. Cette forme de récupération d'énergie et de réalimentation dans la batterie est déjà disponible aujourd'hui dans de nombreux modèles Audi de série. Au moment où ces véhicules ralentissent, l'alternateur transforme l'énergie cinétique en énergie électrique qu'il alimente ensuite dans le circuit de bord.

L'Audi e-tron, ralentie par le biais de quatre disques de frein en céramique légère franchit encore un pas décisif vers l'avenir: un système de freinage électromécanique permet d'exploiter le potentiel de récupération des moteurs électriques. L'essieu avant est doté d'étriers fixes hydrauliques et l'essieu arrière d'un nouveau type d'étriers à griffe à commande électrique, ceux-ci étant actionnés par un câble („brake by wire“) sans aucun autre élément de transmission mécanique ou hydraulique. Par ailleurs, lorsqu'aucun freinage n'est exercé, il n'y pas de pertes par friction dues à des couples de freinage résiduels.

Découplés ainsi de la pédale de frein, les moteurs électriques de l'e-tron peuvent récupérer toute l'énergie de ralentissement en la transformant en courant électrique. Le système de freinage électromécanique n'intervient que pour les ralentissements plus importants. Le conducteur ne remarque pas les interventions de régulation, il enregistre juste la réponse de la pédale, constante et prévisible comme sur un frein hydraulique. Le frein électromécanique fonctionne avec une usure moindre que sur un système hydraulique.

La pompe à chaleur: nouveauté dans le monde de l'automobile

La pompe à chaleur - une nouveauté en technique automobile - a pour vocation d'accroître l'efficacité et l'autonomie. En effet, à la différence du moteur à combustion, le moteur électrique ne produit pas assez de chaleur dissipée (selon son état de fonctionnement) pour chauffer l'habitacle de façon efficace. Les autres véhicules électriques sont pourvus de chauffages auxiliaires électriques sources d'une forte consommation d'énergie. La pompe à chaleur qu'Audi met en œuvre (et qui s'utilise déjà couramment dans le bâtiment) est une machine extrêmement efficace couplant chaleur et force et destinée à chauffer l'habitacle moyennant un apport d'énergie minimal.

Pour le refroidissement de l'habitacle, on dispose d'une climatisation très efficace. Associée à la gestion thermique, elle assure aussi la climatisation de la batterie à haut voltage. La batterie, l'équipement électronique de puissance et les moteurs électriques doivent être maintenus à leur température de service idéale afin d'atteindre un optimum de puissance et d'autonomie.

Dès que le véhicule est relié à une station de chargement, il est préconditionné en conséquence par la gestion thermique et les systèmes associés: le système d'entraînement est préchauffé par temps froid et refroidi par temps chaud. Au besoin, on peut également transposer ce préconditionnement à l'habitacle, de manière à ce que les passagers puissent prendre place dans un espace adapté à leurs désirs de confort.

La dynamique de conduite

La répartition régulière des forces motrices s'opère délibérément au profit de l'essieu arrière, conformément à la répartition du poids sur l'e-tron: comme sur une voiture de sport à moteur central, près de 70 pour cent des forces sont dirigées vers l'arrière, contre 30 pour cent vers l'avant. En cas de patinage de roue sur un axe, on peut faire varier cet équilibre au moyen des quatre moteurs électriques à commande centralisée, la voiture électrique sous label Audi reprenant ainsi tous les avantages de la technologie quattro.

Les quatre moteurs distincts disposés sous forme d'entraînements de roue derrière celles-ci (également dans une optique de traction puissante) permettent aussi une commande intelligente de la dynamique transversale sur l'e-tron. D'une manière similaire au différentiel sport sur les véhicules quattro de série, ils permettent la vectorisation du couple moteur (torque vectoring), à savoir l'accélération ciblée d'une roue donnée, ceci rendant l'e-tron encore plus dynamique tout en accroissant sa sécurité de conduite. On peut ainsi compenser le sous-virage ou le survirage par un freinage dosé, mais aussi par une poussée de puissance au millième de seconde près. Même en cas d'accélération transversale extrême, l'étude se comporte de manière exemplairement neutre, négociant les virages comme sur des rails.

Pour ce qui est du châssis, il se compose d’une double triangulation à l’avant et de bras trapézoïdaux à l’arrière, tous à composants en aluminium forgé - une géométrie qui a fait ses preuves en tant que condition optimale en sport automobile pour une agilité élevée, une précision sans compromis et un comportement auto-directionnel exactement défini. Les ressorts et amortisseurs qui viennent s'y associer sont délibérément fermes, offrant toutefois un grand confort.

La direction directe à crémaillère fournit une réponse finement différenciée. L'assistance de la direction intervient indépendamment de la vitesse et par voie électromécanique, l'e-tron devant fournir de l'énergie pour le braquage, mais pas pour les parcours en ligne droite. Comme il se doit pour un véhicule de son rang, l'étude d'Audi est campée sur des jantes 19 pouces au nouveau design à lamelles et chaussée en 235/35 à l'avant, les 295/30 à l'arrière assurant l'adhérence au sol requise.


Communication Car-to-X

Pour l'e-tron, les développeurs en électronique Audi ont ciblé leur travail sur un maximum d'efficacité et de plaisir de conduite, en y intégrant aussi la sécurité et la régulation du trafic routier. L'étude technique intègre le prototype d'un système de traitement des informations. Ces installations de la prochaine génération vont inaugurer une nouvelle ère de la mise en réseau du trafic routier, notamment dans les pays et les régions connaissant un intense volume de circulation. Ce progrès est désormais possible grâce au développement rapide de la puissance des ordinateurs, des logiciels et de la technologie de communication.

Par communication Car-to-X, on entend l'échange direct d'informations au sein du trafic routier lui-même et avec son environnement direct. Dans la désignation, la lettre X est une variable pouvant tout aussi bien concerner les autres véhicules que l'infrastructure fixe, comme les feux de circulation. Contrairement aux systèmes télématiques actuels, la communication Car-to-X ne requiert plus aucun prestataire de service central pour le regroupement et le traitement rapides et efficaces des informations reçues. Cette fois, ce sont les personnes participant spontanément au réseau qui se chargent de cette tâche par le biais de leur connexion.

Dans la réalité du trafic routier, le futur réseau Car-to-X requiert toutefois un certain temps de mise en route. Mais cet obstacle peut être franchi, car il y a longtemps que presque tous les constructeurs automobiles d'Europe, des États-Unis et du Japon ont décidé de développer un standard commun pour les matériels et les logiciels. Une fois que tous les véhicules neufs seront équipés de cette technologie, on disposera en peu de temps - pour le moins dans les agglomérations urbaines - d'un réseau opérationnel d'émetteurs automobiles.

En pratique, ils permettront d'exploiter de nombreux domaines nouveaux. Les quatre exemples suivants ont pour but d'illustrer les possibilités offertes par la communication Car-to-X.
 
Exemple 1 – Efficacité et autonomie: un grand nombre de facteurs externes influe sur la consommation d'énergie et donc sur l'autonomie de chaque véhicule. Un véhicule intelligent équipé de la technologie Car-to-X sait toujours à l'avance quand il lui faudra ralentir ou accélérer, notamment parce que ses données de navigation sont couplées aux informations sur la fluidité du trafic. L'ordinateur central peut éviter les opérations de conduite qui gaspillent de l'énergie ou commander un freinage ciblé qui permettra une récupération d'énergie vers la batterie.

Exemple 2 – Sécurité: Sur chaussée verglacée, un véhicule s'est mis en travers d'un virage offrant peu de visibilité et ne peut se tirer de cette situation sans aide extérieure. D'autres véhicules sont en train de s'en approcher rapidement. Avec l'équipement Car-to-X, le véhicule en détresse émet une impulsion signalant exactement sa position. Un avertissement correspondant apparaît alors sur l'écran de navigation des véhicules en approche.

Exemple 3 – Fluidité du trafic: sur une voie d'accès, il se trouve un grand nombre de véhicules entre plusieurs feux de circulation, ces véhicules accélérant à chaque fois que les feux passent au vert et freinant à nouveau quand ils repassent au rouge.  Avec la technologie Car-to-X, ils peuvent se mettre en réseau entre eux et recevoir des informations émises par la commande des feux, les conducteurs pouvant alors doser par anticipation leur maniement de la pédale d'accélérateur. Il en est de même en cas de risque d'embouteillage: les voitures qui roulent loin devant fournissent des données permettant de générer des indications de vitesse à l'intention des véhicules suivants afin de décongestionner sensiblement le trafic.

Exemple 4 – Confort: la destination que le conducteur vient d'indiquer sur le système de navigation de bord est le centre commercial où il est toujours extrêmement difficile de trouver une place pour se garer. Avec l'équipement Car-to-X, le système mobile se met en réseau avec le système de saisie des places de stationnement disponibles dans la zone-cible. Dès que ce dernier signale un emplacement libre approprié, le système de navigation de bord peut en reprendre les coordonnées et le faire réserver.

L'électromobilité en tant que concept intégré :

le projet subventionné "e-performance" d'Audi

Audi travaille avec ardeur à l'avenir de la mobilité. Dans une maison de projet créée spécialement à cet effet, l'entreprise développe un concept intégré pour la motorisation électrique des voitures. C'est dans ce cadre que démarrera au 1er octobre le projet "e-performance" subventionné par le ministère allemand de l'éducation et de la recherche et intégrant la participation d'instituts de recherche et d'entreprises industrielles.

Audi investit chaque année près de deux milliards d'euros dans des projets de développement. Et si, dans ce contexte, l'on porte une grande attention à poursuivre les progrès du moteur à combustion interne et à son environnement, une seconde priorité revient néanmoins à l'électromobilité. C'est précisément dans ce domaine que le "show-car" e-tron va poser un point d'exclamation spectaculaire À l'IAA, parallèlement à un regroupement stratégique des activités. Mise en place par Audi sur le thème de la conduite électrique, une maison de projet commencera prochainement à plancher sur un projet subventionné par l'état allemand. Ce groupe de travail et le projet lui-même portent le même nom : e-performance.

„Nous recherchons un concept sans compromis", déclare Michael Dick, membre du directoire d'Audi AG, responsable du département Développement technique. "Pour nous, l'électro mobilité n'est pas synonyme d'électrification ultérieure de véhicules conventionnels. Nous voulons bien au contraire approcher ce thème dans son ensemble en prenant en compte tous ses aspects."

La maison de projet "e-performance" a été mise en place dans les locaux de la société Audi Electronics Venture GmbH (AEV). Cette filiale d'Audi met en pratique les nouvelles technologies du domaine de l'électronique en coopérant étroitement avec les universités, les instituts de recherche et de jeunes entreprises "start-up". Le site d'AEV est proche de celui de l'usine et de jeunes experts travaillent en commun au sein de la maison de projet. "Nous avons ici un mélange d'art de l'ingénierie, de créativité et d'une bonne portion de non-conformisme", constate Dr. Michael Korte, directeur de la maison de projet

"e-performance"."Notre maison de projet fait se rencontrer des libres penseurs indépendants et des spécialistes du développement technique : des designers, des ingénieurs châssis et moteur et des spécialistes des logiciels."

Aujourd'hui, on se pose encore beaucoup de questions sur le moteur électrique dans une automobile. Audi veut y répondre de manière globale et créer ainsi une architecture réunissant toutes les entités du véhicule. En effet, seule une parfaite interaction des nouveaux systèmes et composants permettra d'exploiter pleinement les potentiels de l'électromobilité.

Audi part du principe que de nouvelles solutions intelligentes vont voir le jour dans le secteur des concepts de véhicules. "Notre concept global est complexe", déclare Dr. Christian Allmann, directeur du projet subventionné "e-performance". „Mais c'est le seul moyen d'optimiser les grands paramètres-cibles que sont l'autonomie, la puissance, la fiabilité, la viabilité au quotidien, la longévité et les coûts.

Un thème de première importance : la batterie

Il est normal que la batterie fonctionnant comme cœur de la voiture électrique soit au centre de tous les examens, qu'il s'agisse de la gestion thermique, de la puissance, de l'équipement, du poids, de la sécurité, de la durée de vie et de l'intégration dans les flux de chaleur et d'énergie du véhicule. "Nous ne développons pas la chimie des cellules, sur ce point, nous faisons confiance à nos partenaires stratégiques", déclare Dr. Korte. „Mais le logiciel de gestion de la batterie sera issu de notre savoir-faire."

Sur une voiture électrique, l'ensemble du réseau de bord requiert une structure entièrement nouvelle. De nombreux composants qui exploitent à l'heure actuelle l'énergie et la chaleur dissipée par le moteur à combustion requièrent un nouvel entraînement, de la direction assistée au système de chauffage. Le moteur électrique, l'équipement électronique de puissance avec ses composants à haute tension, ses redresseurs et ses convertisseurs ainsi que  la résistance de la puce aux exigences élevées dans la voiture sont d'autres domaines d'activités importants.

Audi se livre par ailleurs à l'examen de tous les autres domaines du véhicule et c'est bien là que réside l'essence de l'approche intégrée. Il s'agit ici du flux de forces au sein de la transmission, de la climatisation, de la commande et des affichages au tableau de bord, de l'acoustique du véhicule et du châssis. Sur ce dernier point, les freins et jambes de force à actionnement électrique offrent des potentiels très prometteurs.

Les matériaux - aussi légers que possibles - mis en œuvre dans la voiture et l'ensemble de l'équipement occupent également le centre de l'intérêt. Les moteurs électriques sont de construction très compacte et peuvent également prendre place au niveau des roues ou des essieux, les batteries requérant toutefois leur logement propre.

À toutes les étapes de la procédure, la jeune équipe garde toujours un aspect important en vue : une voiture électrique doit être elle aussi une Audi à part entière, témoignant du puissant caractère de la marque aux quatre anneaux. „Pour ce qui est du design et de la carrosserie en construction allégée, nous mettrons à profit la concentration de compétences de l'entreprise", explique

Dr. Korte. „Mais pour la dynamique de conduite aussi, le standard élevé d'Audi reste notre engagement."

La barre a été placée bien haut et ce projet subventionné "e-performance" qui sera lancé le 1er octobre prochain pour une durée de trois ans constitue un défi de taille. Il est réparti en neuf pôles de travail, de l'accumulateur d'énergie à la dynamique de conduite. Au cours des premières phases du projet, ses acteurs travailleront essentiellement avec des outils de simulation ultramodernes dans les différents domaines.

La construction de modules partiels et de supports d'essais contribuera ensuite à l'aboutissement du projet dans une voiture apte à la circulation.

Des partenaires compétents issus du domaine scientifique et de l'industrie


Le ministère de l'éducation et de la recherche prend part au projet à raison d'une somme à deux chiffres en millions d'euros. Audi a pu s'assurer le concours de partenaires de renom dans le domaine scientifique : l’école supérieure polytechnique de Rhénanie Westphalie d'Aix-la-Chapelle (RWTH), les universités techniques de Munich, Dresde et Ilmenau, l'université Leibniz de Hanovre et la société Frauenhofer. Pour ce qui est de l'industrie, les sociétés Robert Bosch GmbH et Bosch Engineering GmbH apporteront leur soutien au projet, en plus d'AEV, comme l'explique Dr. Christian Allmann.

Tous les partenaires doivent tirer profit de ce projet. La compétitivité dans la technologie de pointe étant un objectif primordial du gouvernement allemand, ce partenariat Audi profitera ainsi à l'Allemagne entière en tant qu'implantation universitaire et industrielle. Le projet subventionné "e-performance" a pour vocation d'assurer à ses participants une longueur d'avance en termes de savoir-faire.

AUDI E-TRON - FRANCFORT 2009

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