Optimisation conjointe de la consommation d'essence et des émissions de polluants réglementés pour un véhicule hybride essence-électrique d'architecture parallèle
Auteur / Autrice : | Alice Guille-Des-Buttes |
Direction : | Serge Pélissier, Luis Le Moyne |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Automatique, Énergétique |
Date : | Soutenance le 01/02/2021 |
Etablissement(s) : | Lyon |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Électronique, électrotechnique, automatique (Lyon) |
Partenaire(s) de recherche : | établissement opérateur d'inscription : Université Claude Bernard (Lyon ; 1971-....) |
Laboratoire : Laboratoire d'Ingénierie Circulation Transport (Bron, Rhône) | |
Jury : | Président / Présidente : Anne Giroir-Fendler |
Examinateurs / Examinatrices : Serge Pélissier, Luis Le Moyne, Yann Chamaillard, Stéphane Caux, Daniela Chrenko, Alan Keromnes, Céline Morin | |
Rapporteur / Rapporteuse : Yann Chamaillard, Stéphane Caux |
Mots clés
Résumé
Le secteur des transports est un des principaux contributeurs aux émissions de gaz à effet de serre et à la pollution de l’air. Les véhicules hybrides électriques ont été introduits pour réduire la consommation de ressources fossiles et les émissions de CO2 en optimisant l’efficacité énergétique de la motorisation. Cette thèse s’intéresse au compromis qui peut exister entre cet objectif et la réduction des émissions de polluants réglementés. Dans la première partie du travail, la programmation dynamique à trois dimensions est utilisée avec une fonction objectif qui pondère les deux critères pour déterminer la répartition optimale de puissance entre le moteur thermique et la machine électrique. La seconde partie consiste à introduire les paramètres de contrôle rapproché du moteur thermique (pression d’admission, richesse et avance à l’allumage) dans la méthode d’optimisation. L’objectif est d’identifier les différences potentielles entre la commande optimale du moteur hybridé et les stratégies habituellement utilisées pour les véhicules conventionnels. La dynamique thermique du catalyseur trois voies est modélisée pour évaluer l’efficacité du système de dépollution. Des campagnes de mesures sur deux moteurs à allumage commandé permettent de formuler des modèles simplifiés des émissions de la température des gaz, des coefficients de transferts thermiques et des efficacités du catalyseur. La convergence des résultats est validée au regard des paramètres d’optimisation (finesse de la discrétisation en particulier). Des études paramétriques permettent d’évaluer l’influence sur les résultats du facteur de pondération, du cycle de conduite (NEDC, WLTC), du dimensionnement des composants, et de certains paramètres de modélisation. L’optimisation du contrôle rapproché du moteur est analysée, en particulier concernant l’interdépendance entre les trois variables considérées. La différence entre les stratégies conventionnelles de contrôle du moteur et les résultats obtenus est discutée.