Anticipation

Regard critique : Le chef de projet Philip Markschläger a porté l’idée d’InnoDrive jusqu’à sa commercialisation. Il a derrière lui des milliers de kilomètres sur le circuit de Weissach et sur les routes du monde entier.

Une voiture douée d’intelligence. InnoDrive de Porsche ne se contente pas de prendre part à la conduite, il anticipe avec plusieurs kilomètres d’avance. Sur le circuit de Weissach, l’ingénieur de développement Philip Markschläger nous présente le système d’assistance à la conduite de la nouvelle Porsche Panamera 4S, qui ouvre la voie à une nouvelle dimension de la conduite assistée.

Il est rare, et même très rare, qu’un passager mérite le qualificatif de copilote. Un copilote, c’est celui qui est là précisément quand on a besoin de lui. Décidé sans être entêté, il connaît parfaitement le terrain, annonce les virages dangereux en temps voulu et informe le pilote quand la route est suffisamment dégagée pour pouvoir prendre de la vitesse. La nouvelle Porsche Panamera 4S est dotée d’un copilote qui réunit toutes ces qualités. Disponible à la demande, il s’invite à bord comme un passager virtuel. Avec Porsche InnoDrive (PID), les ingénieurs de Weissach ont réussi à concevoir un système d’assistance à la conduite dont les capacités dépassent de loin celles de ses homologues : InnoDrive régule la vitesse, optimise le passage des rapports et planifie la conduite sur un horizon prédictif allant jusqu’à trois kilomètres.

Grâce à des données de navigation de haute précision, l’assistant de confort ne connaît pas seulement le tracé de la route et les limitations de vitesse, il est aussi parfaitement informé de la topographie, des dénivelés, des déclivités et des rayons de courbure des virages à venir. Grâce à ces informations, il calcule en permanence le profil de conduite idéal, sélectionne le rapport qui convient, amorce les manœuvres d’accélération et de freinage. La boîte à double embrayage, commandée de manière prédictive, est impliquée dans le processus.Ainsi, la conduite n’est pas seulement nettement plus fluide, elle est aussi plus efficiente et généralement plus rapide que lorsque l’accélération et le freinage sont commandés par le conducteur.

Philip Markschläger connaît InnoDrive comme personne. En tant que chef de projet, il a pris une part active au développement du système. « Il faut d’abord apprendre à faire confiance à InnoDrive », dit-il en retirant les pieds des pédales, alors que la Panamera se dirige à vive allure vers un rond-point. « Mais les études préliminaires nous ont rassurés : cela va vite. » Le point de départ de l’essai était Zuffenhausen ; juste sorti de l’enceinte de l’usine, l’ingénieur actionne le petit levier à gauche du volant. Le témoin PID sur le compteur de vitesse numérique passe de blanc à rouge. Le rond-point est la première épreuve. Mais la Panamera sait ce qu’elle a à faire. Elle freine brièvement, contourne le terre-plein et accélère modérément en sortie. La contribution de Philip Markschläger : tourner le volant, garder à l’œil les voitures venant en sens inverse, mettre le clignotant, pas besoin des pédales. L’affichage InnoDrive annonce déjà le prochain rond-point. Le conducteur met le système à l’épreuve en faisant un deuxième tour. Immédiatement, InnoDrive entre en jeu et continue de tourner à vitesse constante. Un tour, deux tours, jusqu’à ce que Philip Markschläger mette le clignotant pour sortir. Le système répond avec un léger freinage, suivi d’une puissante accélération. Le système de commande connaît le raidillon qui suit le virage, la voiture monte la route en toute sportivité. Et il sait aussi qu’après le cassis, il y a une longue étendue plate : la Panamera accélère sur la ligne droite pour atteindre sa vitesse de croisière en direction de la prochaine bourgade. Elle entre dans l’agglomération avec une vitesse de 50 km/h et dépasse doucement les radars à l’affût.

Une harmonie de confort, d’efficience et de vitesse

« Quelle est l’accélération optimale ? », telle est la question à laquelle Philip Markschläger et son équipe se sont attachés à répondre. Est-ce une accélération qui garantit une moyenne élevée ? Ou est-ce celle qui minimise la consommation ? Ou est-elle optimale tout simplement lorsque les passagers se sentent bien à bord ? Quelque part entre ces trois paramètres, entre la vitesse, l’efficience et le confort, se trouve la solution de l’accélération optimale. Elle est bien différente de ce qu’on pourrait imaginer.

Retour en arrière : mai 2011, au sud de Berlin, « Challenge Bibendum ». Ce concours vise à promouvoir des solutions durables dans le domaine des transports ; Porsche s’y est distingué en remportant la deuxième place avec sa 911 Carrera. Ce modèle n’impressionne pas seulement par ses temps au tour, il impressionne aussi par sa consommation : le moteur Boxer six cylindres de série reste en dessous des 6 litres aux 100 km, grâce à une stratégie de conduite élaborée à Weissach. Le pilote appuie toujours vigoureusement sur l’accélérateur, puis il débraye pour parcourir la plus longue distance possible avec la transmission qui n’est pas en prise. « C’est difficile à croire, mais il est effectivement plus économe en carburant d’accélérer puissamment pour utiliser l’énergie par anticipation », explique Philip Markschläger. Seul point négatif : ce type de conduite n’est pas agréable. Toutefois, l’algorithme utilisé par InnoDrive reprend les paramètres d’efficience issus du « Challenge Bibendum ». Pour la Panamera, une berline destinée aux voyages au long cours, le confort est une priorité impérieuse. Au lieu d’une succession de manœuvres d’accélération et de débrayage, les ingénieurs ont réussi à faire fonctionner le système en toute fluidité, en réduisant autant que possible les à-coups. Puis, c’est le troisième élément de l’équation qui entre en ligne de compte : la vitesse de pointe. En cela, la solution est fidèle au credo de la marque, Intelligent performance.

Des millions de possibilités, une seule est optimale

Les autres variables sont imposées par la route : déclivités et rayon de courbure des virages, lignes droites ou traversée d’agglomérations sont analysées à partir des données de navigation haute résolution ; une caméra déchiffre les limites de vitesse sur les panneaux. Les valeurs effectives de pénétration dans l’air et de résistance au roulement sont prises en compte et alimentent en permanence le système. InnoDrive réagit à chaque mouvement de direction du conducteur et y adapte les paramètres de conduite prédictive, comme pour le tour supplémentaire effectué spontanément au rond-point.

Près de deux fois par seconde, le calculateur actualise ses données : une version entièrement recalculée du profil de conduite, avec une trajectoire idéale pour les trois prochains kilomètres. InnoDrive choisit parmi les innombrables états possibles de la boîte de vitesses (huit rapports plus le mode Croisière) et décide parmi les non moins nnombrables possibilités d’accélération. « Ainsi, la stratégie de conduite prend en compte des millions de possibilités », rappelle Philip Markschläger. Les capacités de calcul doivent être dimensionnées en conséquence. Avec son équipe, il a adapté la méthode de calcul de la programmation dynamique, développée par le mathématicien Richard Bellman, jusqu’à ce qu’elle puisse fonctionner en temps réel dans le véhicule. « Fondamentalement, il s’agit de reconnaître de manière précoce quelles voies ne peuvent en aucune manière aboutir à la solution optimale », et de les rejeter sans avoir à les calculer complètement.

Une escapade confortable : La Panamera croise en toute fluidité au milieu d’un paysage paisible.

Philip Markschläger est de retour sur le circuit de Weissach, la terre d’origine d’InnoDrive. Pendant plus de cinq ans, sur des milliers de kilomètres, les ingénieurs y ont testé le système, au départ à l’aide de données de l’Office régional de géodésie du land de Bade-Wurtemberg, « pour cinq euros le kilomètre carré ! », s’amuse Philip Markschläger. À l’époque, le monde d’InnoDrive se bornait aux villages environnants, à proximité du Centre de développement de Weissach. Depuis, il fonctionne aux États-Unis et dans la plupart des pays d’Europe de l’Ouest. Et la liste ne cesse de s’allonger. Sa grande force réside dans sa capacité à accroître le confort sur les longs trajets, sur route comme sur autoroute. Une berline Grand Tourisme comme la Panamera est donc la voiture par excellence pour accueillir le système InnoDrive à son bord, mais son champ d’application est appelé à s’étendre.

Normal ou Sport

InnoDrive a plus d’un atout dans son jeu. Sur un grand axe routier, Philip Markschläger bascule le bouton du volant sur « Sport ». Le caractère sportif du copilote ne tarde pas à se révéler. La Panamera aborde sans ménagement le virage en épingle qui suit la sortie de l’agglomération, elle avale les côtes à pleine vitesse et enchaîne une série de virages relevés sans coup férir. On entend et on sent la montée en régime. « En mode Sport, les priorités sont tout autres », explique l’ingénieur. « La vitesse prime, le confort et l’efficience passent après. » InnoDrive apporte désormais 20 % d’accélération pure en plus sur route et 20 % d’accélération transversale de plus en courbe.

Philip Markschläger repasse en mode Normal. À présent, la Panamera se déplace en mode Croisière au cœur de la forêt sur une route légèrement pentue, entre des arbres bien fournis, longeant un vieux moulin. Les rayons du soleil d’hiver dansent sur le tableau de bord. C’est une conduite douce, détendue, on sent à peine les légers virages. Pour la circulation en milieu urbain, InnoDrive n’est pas d’un grand secours : trop de stops, de carrefours, de feux rouges. « Le conducteur doit connaître les limites du système », dit Philip Markschläger, qui à l’approche d’une intersection pose le pied sur le frein pour laisser passer un camion. « Bien sûr, il doit toujours garder l’œil sur la route. InnoDrive est un assistant de confort, pas un système de conduite autonome. » Chaque freinage, chaque accélération désactive immédiatement l’assistant, ne serait-ce que de manière temporaire. Et sur simple pression d’un bouton, le copilote se retire également en toute discrétion. Le conducteur reste le seul maître à bord, libre à lui de tracer seul son sillon au volant de sa Porsche.

Deux âmes : InnoDrive est en premier lieu un assistant de confort. Mais en mode Sport, le système sait se montrer généreux : 20 % d’accélération pure en plus, 20 % d’accélération transversale de plus en courbe. À suivre…

Texte Bernd Eberhart
Photos Christian Grund