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CONSERVATOIRE NATIONAL DES ARTS ET METIERS CENTRE REGIONAL ASSOCIE DE VERSAILLE

CONSERVATOIRE NATIONAL DES ARTS ET METIERS CENTRE REGIONAL ASSOCIE DE VERSAILLES MEMOIRE Présenté en vue d’obtenir le Diplôme D’INGENIEUR C.N.A.M. en Electronique par Michaël GEYER Evolution des normes antipollution : Intégration / validation au niveau du véhicule. Evolutions électriques et électroniques Soutenu le JURY PRESIDENT : MEMBRES : dumas-00693337, version 1 - 9 May 2012 1. Résumé : Les constructeurs automobiles doivent faire homologuer leurs véhicules par rapport à la réglementation en vigueur. Les véhicules sont soumis à toutes sortes de réglementation, concernant la sécurité, la fabrication, le recyclage, la pollution, … Pour améliorer la qualité de l’air en Europe, une nouvelle norme européenne « antipollution », l’Euro V, est entrée en application en septembre 2009, et constitue le contexte de ce mémoire. Ce mémoire a pour but de décrire l’impact de la norme Euro V sur les véhicules de la plateforme 1 du groupe PSA Peugeot Citroën, et notamment leurs phases d’intégration / validation au niveau véhicule. Cette plateforme comprend six silhouettes véhicules, sur lesquelles pourront être appliquées huit motorisations, trois de type diesel et cinq de type essence. Mots clés : Intégration, validation, électricité / électronique, norme antipollution, European On Bord Diagnostic (EOBD), Euro V 2. Summary : Car Manufacturers have to homologate their vehicles according to the current law. These vehicles must obey various laws such as safety, manufacturing, recycling or pollution. To improve air quality, an new European standard against pollution called "Euro V" has come into force in Sept. 2009. This standard is the setting for this dissertation. This dissertation describes the impact of Euro V standard on the "Plateform 1"-based vehicles of PSA Group, focussing the "Integration/Validation" stages. This Plateform 1 includes six different silhouettes and eight motorizations (3 diesel et 5 gasoline) Keywords: Integration, validation, electricity / electronic, pollution standard, European On Bord Diagnostic (EOBD), Euro V. dumas-00693337, version 1 - 9 May 2012 - 3 - 3. Remerciements : Je suis salarié du groupe PSA PEUGEOT CITROEN depuis le 1er mars 2003, au poste de technicien d’intégration et de validation électronique pour les véhicules de la plateforme 1 (207, 207CC, 207SW, C3, DS3 et C3 Picasso). La confiance successive de mes responsables ainsi que mon cursus au Conservatoire National des Arts et Métiers m’ont permis d’acquérir au fil des années des responsabilités et de présenter aujourd’hui ce sujet de mémoire. Depuis le mois de janvier 2008, je m’occupe de l’introduction des évolutions liées à la norme Euro V sur la plateforme 1 en tant que Responsable de Validation Projet (RVP). Cette affaire n’est pas encore totalement achevée, mais une première étape s’est terminée en octobre 2010 avec le lancement commercial de nouvelles motorisations et de nouvelles fonctions. C’est cette première étape que je vais vous présenter dans ce mémoire. Avant de commencer, je tiens à remercier mes responsables hiérarchiques successifs pour leurs confiances : M. Eric Bonhoure (responsable du service d’intégration validation), M. Farid Zourgani (responsable validation projet 207), Mme. Céline Périchon (responsable validation projet 207CC et 207SW). Je tiens aussi à remercier tout particulièrement M. Jean-Philippe Floret (responsable validation projet C3 / DS3 et 207 berline / SW / CC après le départ de Mme Périchon), de m’avoir accordé sa confiance, de m’avoir suivi et aidé tout au long de ce mémoire. Je remercie enfin toutes les personnes qui ont contribué à la réalisation de ce mémoire. dumas-00693337, version 1 - 9 May 2012 - 4 - 4. Glossaire et abréviations : ABR Anti Blocage de Roue ADDGO (boîtier d’) ADDitivation GasOil Altis Aide à La gesTion des faIts techniqueS (outil) BECB Boîtier Etat Charge Batterie BSI Boîtier de Servitude Intelligent BSM Boîtier de Servitude Moteur BVA Boite de Vitesse Automatique BVH1 Base VéHicule 1 BVM Boite de Vitesse Manuelle BVMP Boite de Vitesse Manuelle Pilotée CAN Control Area Network CAN HS CAN Hight Speed CAN LS CAN Low Speed CDS Control Dynamique de Stabilité CMM Contrôle Moteur Multifonction CO Monoxyde de carbone CR Compte Rendu CRA Compte Rendu d’Activité CVV Chargé de Validation Véhicule EE Electrique Electronique EMF Ecran Multi Fonction EOBD European On Bord Diagnostic EPxC moteur EP3Cvvt et EP6Cvvt Euro Norme EUROpéenne antipollution FA Fiche Anomalie / Fiche Altis GAP2 Gestion de l’Alternateur Piloté de 2ème génération GSI Gear Shift Indicator HC HydroCarbure HW HardWare IHM Interface Homme Machine Lanceur Premier véhicule à commercialiser une évolution LIN Local Interconnect Network MIL Malfunction Indicator Lamp NOx oxydes d’azotes OGPIV Outil de Gestion du Plan d’Intégration Validation OHE Ordonnancement Hebdomadaire des Essais PIV Plan d’Intégration Validation PRSEL Pré-Série En Ligne (de montage usine) RE Rapport d’Essai RCD Réveil Commandé à Distance RVP Responsable Validation Projet Suiveur Véhicule appliquant une évolution déjà commercialisée SW SoftWare TI Table d’Intégration TUxA moteur TU1A et TU3A VRS Véhicule Représentatif Série VVT Variable Valve lift and Timing Injection dumas-00693337, version 1 - 9 May 2012 - 5 - 5. Sommaire : 1. RESUME :...............................................................................................................................................2 2. SUMMARY :...........................................................................................................................................2 3. REMERCIEMENTS :............................................................................................................................3 4. GLOSSAIRE ET ABREVIATIONS :...................................................................................................4 5. SOMMAIRE :.........................................................................................................................................5 6. INTRODUCTION ..................................................................................................................................7 7. PRESENTATION DU GROUPE PSA ET DU SERVICE INTEGRATION / VALIDATION ELECTRONIQUE :............................................................................................................................................10 7.1. HISTORIQUE DU GROUPE EN QUELQUES DATES :..................................................................................10 7.2. PRESENTATION DU GROUPE EN QUELQUES CHIFFRES :.........................................................................11 7.3. UNE POLITIQUE DE PLATEFORME VEHICULE :......................................................................................13 7.4. ORGANIGRAMME ET LOCALISATION DU SERVICE IVE :.......................................................................14 7.5. PRESENTATION DU SERVICE INTEGRATION / VALIDATION ELECTRONIQUE : .......................................16 8. DEVELOPPEMENT ET FONCTIONNEMENT D’UN VEHICULE : ..........................................18 8.1. LE CYCLE DE DEVELOPPEMENT D’UN VEHICULE : ...............................................................................18 8.1.1. Les différentes phases de vie d’un véhicule : ................................................................................19 8.1.2. Les différentes phases de tests :.....................................................................................................20 8.2. LE FONCTIONNEMENT D’UN VEHICULE :..............................................................................................21 8.2.1. Le multiplexage :...........................................................................................................................22 8.2.1.1. Le protocole CAN :............................................................................................................................22 8.2.1.2. Le protocole LIN : ..............................................................................................................................22 8.2.1.3. Utilisation de ces réseaux dans le véhicule :.................................................................................23 8.2.2. Principaux organes d’un véhicule de la plateforme 1 :..................................................................24 8.2.3. Architecture véhicule d’un véhicule de la PF1 :............................................................................25 9. CONTEXTE DU MEMOIRE : EVOLUTIONS ELECTRIQUES / ELECTRONIQUES DES VEHICULES DE LA PF1 : ................................................................................................................................27 9.1. DES RAISONS REGLEMENTAIRES : .......................................................................................................27 9.1.1. Directive 91 / 441 du 26 juin 1991 (directive consolidée ou Euro I) :...........................................28 9.1.2. Directive 94 / 12 du 23 mars 1994 (Euro II) :................................................................................28 9.1.3. Directive 98 / 69 du 13 octobre 1998 (Euro III et IV) :.................................................................29 9.1.4. Règlement (CE) n° 715 / 2007 (Euro V) : .....................................................................................30 9.2. DES RAISONS COMMERCIALES, MARKETING ET FINANCIERES :............................................................31 9.3. CONCLUSION :.....................................................................................................................................32 10. DES IMPACTS SUR LES MOTORISATIONS :..............................................................................33 10.1. LES MOTORISATIONS REDEVELOPPEES : CARBURATION ESSENCE........................................................33 10.1.1. TU1A €5 et TU3A €5 :..................................................................................................................33 10.1.2. EP3C et EP6C : .............................................................................................................................34 10.1.3. EP6DTE :.......................................................................................................................................36 10.2. LES NOUVELLES MOTORISATIONS : CARBURATION DIESEL..................................................................37 10.2.1. DV4C et DV6D :...........................................................................................................................37 10.2.2. DV6C : ..........................................................................................................................................38 10.3. CONCLUSION :.....................................................................................................................................39 dumas-00693337, version 1 - 9 May 2012 - 6 - 11. DES IMPACTS SUR LES ORGANES ET LES FONCTIONS DES VEHICULES : ....................40 11.1. DE NOUVELLES FONCTIONS :...............................................................................................................40 11.1.1. Gestion de l’Alternateur Piloté de 2ème génération : ......................................................................40 11.1.2. Gear Shift Indicator : .....................................................................................................................43 11.2. DES FONCTIONS MODIFIEES :...............................................................................................................44 11.2.1. European On Bord Diagnostic :.....................................................................................................44 11.2.2. Indication du niveau d’huile moteur :............................................................................................45 11.2.3. Autres fonctions impactées :..........................................................................................................46 11.3. CONCLUSION :.....................................................................................................................................48 12. INTEGRATION ET VALIDATION DES EVOLUTIONS :............................................................49 12.1. PLANNING DES DIFFERENTES EVOLUTIONS :........................................................................................49 12.2. CHIFFRAGE DES BESOINS HUMAINS ET MATERIELS :............................................................................52 12.3. PLAN D’INTEGRATION VALIDATION (PIV) :.........................................................................................55 12.4. PLANIFICATION ET REALISATIONS DES ESSAIS :...................................................................................58 12.5. GESTION DES ANOMALIES : .................................................................................................................61 12.6. SYNTHESE D’AVANCEMENT DES ESSAIS : ............................................................................................63 13. DIFFICULTES RENCONTREES ET CONTRIBUTION PERSONNELLE AU PROJET :.......65 14. CONCLUSION :...................................................................................................................................68 15. ANNEXES .............................................................................................................................................70 15.1. EXTRAIT DE LA NORME EURO V :........................................................................................................71 15.2. PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT D’UN FILTRE A PARTICULES : ............................................................74 15.3. PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT D’UNE VANNE EGR (EXHAUST GAS RECIRCULATION) :...................75 15.4. DEFINITION DU VARIABLE VALVE TIMMING ET DU VALVETRONIC :...................................................76 15.5. CARTOGRAPHIE GAP2 :......................................................................................................................77 15.6. EXEMPLE DE CR D’ESSAIS : ................................................................................................................78 15.7. EXEMPLE DE FICHE ALTIS : .................................................................................................................86 15.8. EXEMPLE DE SYNTHESE D’AVANCEMENT :..........................................................................................87 16. LISTE DES FIGURES :.......................................................................................................................90 17. LISTE DES TABLEAUX : ..................................................................................................................91 18. RESUME :.............................................................................................................................................92 19. SUMMARY :.........................................................................................................................................92 dumas-00693337, version 1 - 9 May 2012 - 7 - 6. Introduction Avant de pouvoir commercialiser un véhicule, les constructeurs doivent les faire homologuer, c’est à dire faire vérifier leurs conformités par rapport aux différentes réglementations en vigueur. Les véhicules sont soumis à toutes sortes de réglementations concernant la sécurité active / passive, l’environnement, la fabrication, le recyclage,... Dans le but d'améliorer la qualité de l'air en Europe, les émissions de polluants rejetées à l’échappement des véhicules sont limitées. Elles ont été abaissées à plusieurs reprises au cours des dernières décennies, passant progressivement de la norme Euro en 1993 à la norme Euro V qui vient d’entrer en application en septembre 2009. Cette nouvelle norme européenne « antipollution » constitue le contexte de ce mémoire. Elle a imposé aux constructeurs de modifier, parfois en profondeur, leurs véhicules. Mais à l’occasion de ces évolutions pour des raisons réglementaires, d’autres évolutions ont pu être ajoutées, pour des raisons économiques, commerciales ou marketing, provoquant ainsi de nombreuses modifications sur l’architecture électrique / électronique. Auparavant, un calculateur électronique ne réalisait qu’une tâche ou une fonction spécifique. Les échanges d’informations étaient peu nombreux et souvent limités. uploads/Geographie/ evolution-des-normes-antipollution-integration 1 .pdf