Contrôle moteur

Le contrôle moteur traditionnel, reposant sur des actions en boucle ouverte basées sur des cartographies statiques et associées à des régulateurs monovariables, est d'ores et déjà impuissant à satisfaire convenablement le fonctionnement des nouveaux modes de combustion essence ou diesel.

L'offre contrôle moteur d'IFP Energies nouvelles est basée sur des techniques de contrôle multivariable et d'observateurs (estimés des variables non mesurées) qui permettent de gérer correctement et spécifiquement les transitions, c'est-à-dire aussi bien les variations brusques de demande de couple, par exemple, que les évolutions lentes liées au vieillissement ou à l'encrassement des actionneurs et catalyseurs. Les observateurs développés à IFP Energies nouvelles sont préférentiellement basés sur les modèles de connaissance simplifiés dits 0D, lesquels sont retravaillés pour être rendus complètement temps réel.

Les contraintes pour le contrôle sont de plus en plus nombreuses. En effet, pour réduire les émissions polluantes, on a recours à:

• de nouveaux concepts de combustion (HCCI, CAI, ...)
• une optimisation des sources d'énergie (ex: thermique/ électrique);
• des solutions technologiques d'alimentation d'air (turbocompresseurs, ré-injection de gaz brûlés, ...), d'actionneurs mécatroniques (soupapes à commande variable, injecteurs Diesel à très forte pression, ...);
• des solutions technologiques de post-traitement (catalyseur quatre voies, injection d'urée, ...).
   

Mais les combinaisons et compromis sont multiples parmi ces "remèdes" de différentes natures (combustion/sources d'énergie/technologies,...), d'où nécessairement des techniques de contrôle pour gérer globalement le système complexe.

Plus spécifiquement, les nouveaux procédés de "combustion propre", pour fonctionner, présentent de vrais défis en contrôle moteur car l'objectif est d'obtenir, par le contrôle, une production de couple stable avec de très faibles émissions polluantes à la source, malgré des contraintes fortes (mélange pauvre, faible température, richesse variable, ...).

Outre les solutions pour réduire les émissions de polluant, l'innovation du groupe motopropulseur passe par un ajout croissant de sous-sytèmes interdépendants et répondant chacun à des dynamiques différentes. Les choix, opérés entre stratégies de commande, prennent en considération des régimes transitoires qui se veulent "discrets", des actionneurs à piloter finement, un nombre de mesures croissant, ... tout en assurant le meilleur agrément de conduite possible.

Pour proposer des lois de commandes innovantes, la simulation système devient un élément crucial. Tout d'abord dans la méthodologie même de conception en concevant, testant le contrôleur sur des simulateurs, mais également dans sa formalisation en utilisant de plus en plus au sein des contrôleurs des modèles représentant la dynamique du système à piloter.