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Mécatronique et Numérique

Dépolluer les moteurs sans délai

“Commande robuste de systèmes à retard variable. Contributions théoriques et applications au contrôle moteur”

Thèse de Delphine Bresch-Pietri

Delphine Bresch-Pietri

Les dispositifs de recirculation des gaz brûlés et les systèmes de post-traitement constituent deux éléments permettant de réduire fortement les émissions polluantes des véhicules à essence.

Ces dispositifs sont toutefois délicats à piloter en temps réel.

  • Premièrement, l’éloignement des capteurs embarqués sur les moteurs de série génère des retards de mesure par rapport aux phénomènes physiques.
  • Deuxièmement, les flux de matière dans les nombreux circuits de canalisations présents sur un moteur subissent des retards de transport.

Ces décalages temporels sont en outre incertains et surtout variables.

Les difficultés induites par cette variabilité sont connues et répertoriées depuis longtemps, mais avaient jusqu’à présent été négligées ou traitées par des méthodes heuristiques très insuffisantes en pratique.

Il est apparu que les techniques de compensation de retards par principe de prédiction pourraient offrir une alternative attrayante.

Dans ce travail sur le contrôle moteur, les deux problèmes ont été résolus grâce à une méthode nouvelle de commande adaptative à paramètres distribués. Celle-ci offre la pièce manquante entre théorie et pratique car elle permet de traiter dans un cadre unifié les solutions ad-hoc développées par des ingénieurs de terrain, tout en proposant une amélioration concrète et implémentable de ces solutions.

Les méthodes proposées, validées par la théorie comme par l'expérience, ont permis un important gain sur les temps de réponse et sur la robustesse du contrôle, sans surcoût ni ajout de complexité.

Grâce à d’autres travaux menés conjointement à IFPEN, les systèmes de recirculation de gaz brûlés et les systèmes de post-traitement tendent vers leur plein potentiel d'utilisation.

Jonathan Chauvin

Contact scientifique :

Jonathan Chauvin
Direction Technologie, informatique et mathématiques appliquées
jonathan.chauvin@ifpen.fr

Publications

  • D. Bresch-Pietri, J. Chauvin, and N. Petit, Adaptive control scheme for uncertain time-delay. Automatica, 2012, 48, 8.
    >> DOI: 10.1016
  • D. Bresch-Pietri, T. Leroy, J. Chauvin and N. Petit, Practical delay modeling of externally recirculated burned gas fraction for Spark-Ignited engines. Delay Systems: From Theory to Numerics and Applications. Advances in Delays and Dynamics, 2014, 1, 359-372.
    >> HAL : hal-00873571

 

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