Dans les véhicules hybrides, des algorithmes embarqués visent à répartir la puissance entre les différentes sources d’énergie, de manière à minimiser la consommation de carburant et/ou les émissions polluantes. Cette gestion en temps réel nécessite une démarche d’optimisation dynamique (ou commande optimale).
IFPEN a développé, dans le cadre d’un travail de thèse(1, 2), une méthode d’optimisation de la gestion de l’énergie intégrant des températures internes - du moteur et/ou du système de post-traitement des gaz - qui constituent des états dynamiques non pris en compte par les gestionnaires optimisésa classiques.
Dans une première phase, en utilisant une connaissance préalable du cycle de conduite, des lois de gestion ont été déterminées à l’aide du principe du minimum de Pontryaginb. En se basant sur des résultats numériques, un compromis a été établi entre l’optimalité du gestionnaire et la complexité du modèle utilisé. Pour chacun des différents cas étudiés, l’impact de la simplification mise en œuvre a été estimé à l’aide de la théorie des perturbations régulières en commande optimale.
Dans une seconde phase, la méthode ECMS a été enrichie en y incluant les nouvelles dynamiques thermiques. Il en a résulté des stratégies sous-optimales - mais affranchies du besoin de connaître le cycle de conduite - lesquelles ont ensuite été validées numériquement et expérimentalement.
La méthode mise au point pourra être généralisée à d’autres problèmes de commande optimale multi-état ou, de manière générale, complexes.
a- basés sur la méthode ECMS (Equivalent Consumption Minimization Strategy) dans laquelle le coût équivalent de l’électricité, inconnu (état adjoint), est calculé en fonction de la charge de la batterie mesurée (état).
b- principe mathématique qui permet d’énoncer des conditions nécessaires d'optimalité.
(1) D. Maamria, A. Sciarretta, F. Chaplais, N. Petit (2017), in Proc. of the IFAC World Congress, Toulouse, France, 9-14 Jul. 2017.
(2) D. Maamria, F. Chaplais, N. Petit, A. Sciarretta (2015), Comparison of several strategies for HEV energy management system including engine and catalyst temperatures - Proc. of the American Control Conf. (ACC), Chicago, IL, 1-3 Jul. 2015.
>> DOI: 10.1109/ACC.2015.7171183
Contact scientifique : Antonio Sciarretta