Contrôle des systèmes rapides non linéaires - Application au moteur à allumage commandé turbocompressé à distribution variable

• Main Author: Colin, Guillaume
• Language: FRE
• Published: Université d'Orléans 2006
• Subjects: [SPI:NRJ] Engineering Sciences/Electric power; Contrôle moteur; Systèmes rapides non linéaires; Moteur à allumage commandé; Downsizing; Turbocompresseur; Distribution variable; Gaz brûlés résiduels; Contrôle par modèle interne; Contrôle prédictif; Réseaux de neurones
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00110228; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/11/02/28/PDF/These_Guillaume_Colin.pdf; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/11/02/28/ANNEX/presentation_finale.ppt

Le contrôle des moteurs à allumage commandé est devenu capital pour satisfaire la législation sur les émissions polluantes tout en garantissant un bon agrément de conduite et une consommation réduite. <br /><br />Le downsizing, c'est-à-dire la réduction de la cylindrée du moteur, est une des voies prometteuses pour réduire la consommation de carburant et les émissions de CO2 qui en découlent. Combinant plusieurs technologies existantes telles que la turbocompression et la distribution variable, le downsizing est un exemple typique des problèmes rencontrés dans le contrôle des motorisations : systèmes non linéaires avec saturations d'actionneurs ; nombreuses grandeurs physiques importantes non mesurables ; temps de calcul limité ; objectifs du contrôle (consommation, pollution, performance) souvent concurrents.<br /><br />Une démarche de modélisation et de contrôle à base de modèle (par modèle interne et prédictif) pour ces systèmes est alors proposée et appliquée au contrôle de la chaîne d'air du moteur à essence à cylindrée réduite. Des estimateurs, physiques et génériques, sont construits pour la masse d'air dans le cylindre, la masse de gaz brûlés résiduels et la masse d'air balayé de l'admission vers l'échappement. L'architecture complète et générique du contrôle en couple pour le moteur à allumage commandé turbocompressé à déphaseurs d'arbre à cames a été testée en simulation puis expérimentalement (sur moteur et véhicule).<br />Ces essais ont alors montré que de nouvelles possibilités étaient offertes pour diminuer les émissions polluantes et optimiser le rendement du moteur.