FR3127928A1 - SYSTEM FOR CALIBRATION OF A CONTROL BY A TORQUE DISTRIBUTION CONTROL LAW FOR HYBRID VEHICLE LIMITING POLLUTANT EMISSIONS. - Google Patents
SYSTEM FOR CALIBRATION OF A CONTROL BY A TORQUE DISTRIBUTION CONTROL LAW FOR HYBRID VEHICLE LIMITING POLLUTANT EMISSIONS. Download PDFInfo
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Abstract
L’invention concerne un système de calibration d’une commande par une loi de commande pour véhicule automobile de type hybride, le système de commande comprenant- un moyen d’évaluation d’une répartition optimale de couples entre la machine électrique et le moteur thermique, en considérant des modèles de différents paramètres en fonction de points de fonctionnement du moteur thermique, ladite évaluation de répartition optimale étant faite en fonction de différentes valeurs de paramètres de co-état liés à un état de charge de la batterie, et à une température du moteur thermique, - un moyen de calibration d’une loi de commande pour appliquer une consigne selon la répartition optimale de couples entre la machine électrique et le moteur thermique, à partir de valeurs données desdits paramètres de co-état. Cette loi de commande permet de limiter les émissions de polluants. L’invention concerne également un procédé et un programme sur la base d’un tel système. Figure 1The invention relates to a system for calibrating a control by a control law for a motor vehicle of the hybrid type, the control system comprising- a means for evaluating an optimal distribution of torques between the electric machine and the heat engine , by considering models of different parameters as a function of operating points of the thermal engine, said evaluation of optimal distribution being made as a function of different values of co-state parameters linked to a state of charge of the battery, and to a temperature of the heat engine, - means for calibrating a control law to apply a setpoint according to the optimum distribution of torques between the electric machine and the heat engine, from given values of said co-state parameters. This control law makes it possible to limit pollutant emissions. The invention also relates to a method and a program based on such a system. Figure 1
Description
L’invention se rapporte au domaine des chaînes de traction de véhicules automobile hybrides, des gestions de la température du moteur thermique et de la minimisation de la consommation de carburant et des émissions de particules.The invention relates to the field of traction chains of hybrid motor vehicles, management of the temperature of the internal combustion engine and the minimization of fuel consumption and particle emissions.
L’invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, pour des véhicules automobiles de type hybride comportant un moteur thermique utilisé en combinaison avec une machine électrique de traction.The invention finds a particularly advantageous, but not exclusive, application for motor vehicles of the hybrid type comprising a heat engine used in combination with an electric traction machine.
Les particules émises par un moteur thermique sont en quantité significative lorsque le moteur est froid. En outre, la quantité de particules est également significative lorsque le moteur doit fournir un fort couple.The particles emitted by a combustion engine are in significant quantity when the engine is cold. In addition, the amount of particles is also significant when the engine must provide high torque.
La stratégie utilisée actuellement dans les véhicules automobiles de type PHEV du demandeur vise à brider le couple que le moteur thermique est autorisé à fournir à froid. Cette bride augmente avec le nombre de combustions réalisées depuis le démarrage du moteur et on finit par autoriser le moteur thermique à fournir son couple maximal lorsqu’il est chaud.The strategy currently used in motor vehicles of the applicant's PHEV type aims to limit the torque that the internal combustion engine is authorized to supply when cold. This restriction increases with the number of combustions carried out since the start of the engine and we end up allowing the internal combustion engine to provide its maximum torque when it is hot.
La contrainte mise sur le moteur thermique permet de limiter les émissions de particules au prix de la consommation de l’énergie électrique dans la batterie. Cette dépense additionnelle d’énergie électrique devra être compensée plus tard par le moteur thermique, et on aboutit au final à une augmentation de la consommation de carburant. La stratégie décrite ci-dessus se base sur des observations expérimentales et une calibration manuelle, mais ne permet pas de garantir qu’on atteint les meilleures performances possibles du point de vue du compromis particules/consommation.The constraint placed on the heat engine makes it possible to limit particulate emissions at the cost of the consumption of electrical energy in the battery. This additional expenditure of electrical energy will have to be compensated later by the heat engine, and this ultimately leads to an increase in fuel consumption. The strategy described above is based on experimental observations and manual calibration, but does not guarantee that the best possible performance is achieved from the point of view of the particle/consumption compromise.
L’invention vise à pallier les problèmes posés par l’art antérieur, notamment le problème des émissions de particules à froid tout en limitant la consommation d’énergie électrique à froid. Lorsque le moteur est froid, il produit en effet une quantité très importante de particules, et ce phénomène est amplifié pour de forts couples demandés.The invention aims to overcome the problems posed by the prior art, in particular the problem of emissions of particles when cold while limiting the consumption of electrical energy when cold. When the engine is cold, it produces a very large quantity of particles, and this phenomenon is amplified for high torques requested.
Pour atteindre cet objectif, l’invention propose un système de calibration d’une commande par une loi de commande pour véhicule automobile de type hybride comportant un moteur thermique et une machine électrique connectée à une batterie, le système de calibration comprenant
- un moyen d’évaluation d’une répartition optimale de couples entre la machine électrique et le moteur thermique, en considérant un modèle de consommation de carburant en fonction de points de fonctionnement du moteur thermique, un modèle d’état de charge en fonction de points de fonctionnement du moteur thermique, un modèle d’émissions de particules en fonction de points de fonctionnement du moteur thermique et de la température du moteur thermique, un modèle de montée en température du moteur thermique en fonction de points de fonctionnement du moteur thermique,To achieve this objective, the invention proposes a system for calibrating a control by a control law for a motor vehicle of the hybrid type comprising a heat engine and an electric machine connected to a battery, the calibration system comprising
- a means for evaluating an optimal distribution of torques between the electric machine and the heat engine, by considering a model of fuel consumption as a function of operating points of the heat engine, a model of the state of charge as a function of operating points of the heat engine, a model of particle emissions as a function of operating points of the heat engine and of the temperature of the heat engine, a model of temperature rise of the heat engine as a function of operating points of the heat engine,
ladite évaluation de répartition optimale étant faite en fonction de différentes valeurs d’un premier paramètre de co-état lié à un état de charge de la batterie, et de différentes valeurs d’un deuxième paramètre de co-état lié à une température du moteur thermique,
- un moyen de calibration de commande pour appliquer une consigne selon la répartition optimale de couples entre la machine électrique et le moteur thermique, la calibration étant faite à partir d’une valeur donnée du premier paramètre de co-état lié à l’état de charge de la batterie, et d’une valeur donnée du deuxième paramètre de co-état lié à la température du moteur thermique.said evaluation of optimal distribution being made as a function of different values of a first co-state parameter linked to a state of charge of the battery, and of different values of a second co-state parameter linked to a temperature of the engine thermal,
- a control calibration means for applying a setpoint according to the optimal distribution of torques between the electric machine and the heat engine, the calibration being made from a given value of the first co-state parameter linked to the state of charge of the battery, and a given value of the second co-state parameter linked to the temperature of the heat engine.
Le système est par exemple un ensemble d’appareils de mesures comprenant au moins un calculateur.The system is for example a set of measuring devices comprising at least one computer.
L’invention propose un système permettant de calibrer une commande par une loi de commande qui cherche à optimiser le compromis consommation/particules à travers une stratégie optimale de chauffe moteur.The invention proposes a system making it possible to calibrate a control by a control law which seeks to optimize the consumption/particle compromise through an optimal engine heating strategy.
Selon une variante, le système de commande est caractérisé en ce queAccording to a variant, the control system is characterized in that
- le modèle de consommation de carburant correspond à l’équation
avecwith
- le modèle d’état de charge correspond à l’équation
avec
- le modèle d’émissions de particules correspond à l’équation
avecwith
- le modèle de montée en température du moteur thermique correspond à l’équation
oùOr
Cela permet d’améliorer la précision de la loi de commande et d’utiliser peu de temps de calculs.This makes it possible to improve the precision of the control law and to use little computation time.
Selon une variante, le système se caractérise en ce queAccording to a variant, the system is characterized in that
- la répartition optimale de couples est évaluée au moyen des équations
avecwith
- le moyen de calibration de commande est configuré pour déterminer une loi selon la répartition optimale de couples.- the control calibration means is configured to determine a law according to the optimum distribution of torques.
Cela permet d’obtenir une valeur de répartition de couples.This makes it possible to obtain a torque distribution value.
Selon une variante, le système se caractérise en ce que le moyen d’évaluation de la répartition optimale de couples, est mis en œuvre par une résolution d’une minimisation de la fonction
de préférence réalisée à l’aide de simulations successives de trajets au moyen de la fonction
avecwith
{
Cela permet d’améliorer davantage la précision de l’évaluation de la répartition de couples.This further improves the accuracy of the torque distribution evaluation.
L’invention porte en outre sur un procédé de calibration d’une commande par une loi de commande pour véhicule automobile de type hybride, le procédé de calibration comportant un moteur thermique et une machine électrique connectée à une batterie, le procédé comprenant
- une étape d’évaluation d’une répartition optimale de couples entre la machine électrique et le moteur thermique, en considérant un modèle de consommation de carburant en fonction de points de fonctionnement du moteur thermique, un modèle d’état de charge en fonction de points de fonctionnement du moteur thermique, un modèle d’émissions de particules en fonction de points de fonctionnement du moteur thermique et de la température du moteur thermique, un modèle de montée en température du moteur thermique en fonction de points de fonctionnement du moteur thermique,The invention further relates to a method for calibrating a command by a control law for a motor vehicle of the hybrid type, the calibration method comprising a heat engine and an electric machine connected to a battery, the method comprising
- a step of evaluating an optimal distribution of torques between the electric machine and the heat engine, by considering a model of fuel consumption as a function of operating points of the heat engine, a model of the state of charge as a function of operating points of the heat engine, a model of particle emissions as a function of operating points of the heat engine and of the temperature of the heat engine, a model of temperature rise of the heat engine as a function of operating points of the heat engine,
ladite évaluation de répartition optimale étant faite en fonction de différentes valeurs d’un premier paramètre de co-état lié à un état de charge de la batterie, et différentes valeurs d’un deuxième paramètre de co-état lié à une température du moteur thermique,said evaluation of optimal distribution being made as a function of different values of a first co-state parameter linked to a state of charge of the battery, and different values of a second co-state parameter linked to a temperature of the heat engine ,
- une étape de calibration de commande pour appliquer une consigne selon la répartition optimale de couples entre la machine électrique et le moteur thermique, la calibration étant faite à partir d’une valeur donnée du premier paramètre de co-état lié à l’état de charge de la batterie, et d’une valeur donnée du deuxième paramètre de co-état lié à la température du moteur thermique.- a control calibration step for applying a setpoint according to the optimal distribution of torques between the electric machine and the heat engine, the calibration being made from a given value of the first co-state parameter linked to the state of charge of the battery, and a given value of the second co-state parameter linked to the temperature of the heat engine.
Selon une variante, le procédé se caractérise en ce queAccording to a variant, the method is characterized in that
- le modèle de consommation de carburant correspond à l’équation
avecwith
- le modèle d’état de charge correspond à l’équation
avec
- le modèle d’émissions de particules correspond à l’équation
avecwith
- le modèle de montée en température du moteur thermique correspond à l’équation
oùOr
Selon une variante, le procédé se caractérise en ce queAccording to a variant, the method is characterized in that
- la répartition optimale de couples est évaluée au moyen des équations
avecwith
- l’étape de calibration de commande est réalisée pour déterminer une loi selon la répartition optimale de couples.- the control calibration step is carried out to determine a law according to the optimal distribution of torques.
Selon une variante, le procédé se caractérise en ce que l’étape d’évaluation de la répartition optimale de couples, est mise en œuvre par une résolution d’une minimisation de la fonction
de préférence réalisée à l’aide de simulations successives de trajets au moyen de la fonction
avecwith
{
L’invention porte en outre sur un programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l’exécution des étapes d’un procédé de calibration selon l’invention, lorsque ledit programme fonctionne sur un ordinateur.The invention further relates to a computer program comprising program code instructions for performing the steps of a calibration method according to the invention, when said program is running on a computer.
Un autre objet de l’invention concerne un kit d’appareils de calibration de véhicule automobile comprenant un système de calibration selon l’invention.Another object of the invention relates to a kit of motor vehicle calibration devices comprising a calibration system according to the invention.
L’invention sera davantage détaillée par la description de modes de réalisation non limitatifs, et sur la base des figures annexées illustrant des variantes de l’invention, parmi lesquelles :The invention will be further detailed by the description of non-limiting embodiments, and on the basis of the appended figures illustrating variants of the invention, among which:
L’invention concerne un système de commande pouvant être implémenté dans un ordinateur de bord de véhicule automobile de type hybride.The invention relates to a control system that can be implemented in a hybrid-type motor vehicle on-board computer.
L’invention concerne en particulier une loi de commande.The invention relates in particular to a control law.
L’invention prend son contexte dans le domaine de la gestion d’énergie et des polluants des véhicules hybrides. Cette problématique technique correspond à la question suivante : comment déterminer à chaque instant la répartition de la demande de couple du conducteur entre le moteur thermique et la (les) machine(s) électrique(s) du véhicule hybride considéré ? La réponse à cette question prend la forme d’une loi de commande, dont le but sera ici de minimiser à la fois la consommation de carburant et les émissions de particules. La volonté de minimiser également les particules, plutôt qu’uniquement la consommation, provient de deux phénomènes inhérents aux véhicules hybrides rechargeables (PHEV) :The invention takes its context in the field of energy and pollutant management of hybrid vehicles. This technical problem corresponds to the following question: how to determine at each instant the distribution of the driver's torque demand between the internal combustion engine and the electric machine(s) of the hybrid vehicle considered? The answer to this question takes the form of a control law, the aim of which will be to minimize both fuel consumption and particle emissions. The desire to also minimize particles, rather than just consumption, comes from two phenomena inherent in plug-in hybrid vehicles (PHEV):
Ces véhicules, possédant une autonomie électrique d’environ 50km, sont susceptibles de réaliser de longues phases de roulage électrique, pouvant ainsi mener au refroidissement du moteur thermique en cours de trajet.These vehicles, with an electric range of approximately 50km, are likely to carry out long phases of electric driving, which can thus lead to the cooling of the internal combustion engine during the journey.
De plus, comme la motorisation électrique de ces véhicules est importante, ils sont susceptibles de monter haut en vitesse et en couple avant de devoir allumer leur moteur thermique. Cet aspect est très important puisqu’à l’inverse d’un véhicule conventionnel dont le moteur commencera à chauffer en étant au ralenti, le moteur d’un véhicule PHEV peut être amené à être démarré dans le but de fournir directement et à froid une puissance importante, ce qui se traduira par des émissions très importantes de particules.In addition, as the electric motorization of these vehicles is important, they are likely to increase in speed and torque before having to start their heat engine. This aspect is very important since, unlike a conventional vehicle, the engine of which will begin to heat up while idling, the engine of a PHEV vehicle may have to be started in order to provide direct and cold high power, which will result in very high particulate emissions.
On note la répartition de couple
avec
Dans l’optique de réaliser une loi de commande permettant ainsi de calculer la répartition du couple entre moteur thermique et machine électrique de façon à minimiser conjointement consommation de carburant et émissions de particules, on va suivre les étapes suivantes :
- On réalise des modèles des grandeurs qui nous intéressent (partie modélisation),
- On propose une loi de commande optimale hors-ligne, c’est-à-dire une loi de commande permettant de minimiser le compromis consommation/particules dans un contexte idéal où on connaît parfaitement a priori le cycle ou le trajet à venir (partie hors-ligne),
- On déduit de cette loi de commande hors-ligne une loi de commande en ligne, c’est-à-dire que l’on peut employer dans un véhicule, en roulage (partie en ligne).With a view to producing a control law thus making it possible to calculate the distribution of the torque between the heat engine and the electric machine so as to jointly minimize fuel consumption and particle emissions, the following steps will be followed:
- We make models of the quantities that interest us (modeling part),
- We propose an optimal off-line control law, that is to say a control law allowing to minimize the consumption/particles compromise in an ideal context where we know perfectly a priori the cycle or the path to come (part offline),
- An online control law is deduced from this off-line control law, that is to say that can be used in a vehicle, while driving (on-line part).
La détermination de la loi de commande est la finalité de l’invention.The determination of the control law is the purpose of the invention.
Concernant la partie modélisation, on utilise un modèle de la chaîne de traction, et des modèles de la consommation de carburant, de l’état de charge de la batterie, des émissions de particules, et de la montée en température du moteur.Regarding the modeling part, we use a model of the powertrain, and models of fuel consumption, battery charge, particulate emissions, and engine temperature rise.
La consommation est donnée par une cartographie, c’est-à-dire une table de valeurs issues de données expérimentales, qui dépend ici du régime et du couple fourni par le moteur thermique :
avec
L’état de charge de la batterie (State Of Charge, noté SOC) varie en fonction du régime et du couple fourni par la machine électrique de la chaîne de traction. On calcule cette variation également à l’aide d’une cartographie du régime et du couple :
avec
Les émissions de particules dépendent de la température du moteur, du couple et du régime. De préférence, par « température du moteur », on entend ici et par la suite la température du liquide de refroidissement, qui est mesurée dans le véhicule. De la même façon que pour la consommation, on cartographie l’ensemble du champ moteur, c’est-à-dire les points de fonctionnements {régime, couple} que le moteur peut atteindre. Pour chaque point, on part d’un moteur froid pour obtenir également l’impact de la température sur les émissions de particules. À partir des données expérimentales ainsi obtenues, il est possible d’identifier pour chaque point de fonctionnement du maillage {régime/couple} visité les paramètres du modèle suivant :
avec
On détaille ci-dessous cette interpolation, car son expression mathématique sera réutilisée par la suite. On a :
avec
Enfin, on utilise un modèle de la montée en température du moteur, qui s’exprime ainsi :
ici
Ce modèle permet donc de calculer la consommation et les émissions de particules du véhicule, et de simuler la montée en température de son moteur. On va l’utiliser dans le cadre de la stratégie de contrôle visant à minimiser conjointement consommation et émissions de particules détaillée ci-dessous.This model therefore makes it possible to calculate the fuel consumption and particle emissions of the vehicle, and to simulate the rise in temperature of its engine. It will be used as part of the control strategy aimed at jointly minimizing consumption and particulate emissions detailed below.
Concernant la partie hors-ligne, pour commencer, le critère que l’on cherche à minimiser s’écrit de la façon suivante :
On applique au système le Principe du Maximum de Pontryagin (PMP), qui se traduit par l’introduction d’une fonction, nommée Hamiltonien, et définie ci-dessous à partir de l’équation (8) :
ici on a
Pour pouvoir résoudre le problème de l’équation (10), il faut connaître les valeurs des co-états
Il faut d’abord calculer les équations (11) et (12), puis trouver une condition initiale ou finale dans les deux cas pour résoudre les équations différentielles.One must first calculate equations (11) and (12), then find an initial or final condition in both cases to solve the differential equations.
En ce qui concerne l’équation (11), il s’avère que le terme
Concernant l’équation (12), on peut développer la dérivée de l’Hamiltonien et le simplifier ainsi :
On définit un troisième terme de l’équation (7) :
Reste donc le terme
On en déduit alors :
On a donc tous les termes de l’équation (14), et on peut donc, connaissant la valeur courante de
Il n’y a pas de contrainte finale sur
Pour satisfaire de manière simultanée les équations (13) et (19), on va se baser sur des simulations successives du trajet à venir, qui vont permettre de converger vers les valeurs adéquates de
On introduit donc la fonction suivante :
avec
De cette façon, on peut trouver la paire {
On pourra résoudre l’équation (21) typiquement en utilisant un algorithme génétique, ou tout autre algorithme d’optimisation numérique.Equation (21) can be solved typically using a genetic algorithm, or any other numerical optimization algorithm.
D’après le principe PMP, c’est en utilisant la paire ainsi obtenue {
Concernant la partie en ligne, il s’agit de l’application de l’invention, c’est-à-dire une loi de commande visant à minimiser le compromis de l’équation (8), sans information a priori sur le trajet. Comme précédemment, la commande optimale est obtenue à chaque instant en résolvant la minimisation de l’équation (10) ; il faut alors déterminer les valeurs de
Concernant
où
Concernant
avec
Ici on voit en courbe irrégulière la valeur de
En résumé, au cours d’un trajet quelconque, on calcule à chaque instant la répartition du couple entre moteur thermique et machine électrique en résolvant la minimisation de l’équation (10). Pour ce faire, on a besoin de deux valeurs :
On constate que pour des valeurs importantes de
L’invention inclut deux procédés : un procédé de lié à la conception de la loi de commande, à effectuer hors ligne au préalable, et un deuxième procédé qui est l’invention à proprement parler, c’est-à-dire la loi de commande utilisée en ligne dans le véhicule.The invention includes two methods: a method of linked to the design of the control law, to be carried out offline beforehand, and a second method which is the invention strictly speaking, that is to say the law of order used online in the vehicle.
Dans le procédé hors-ligne de conception, on effectue toutes les opérations de modélisation décrites dans la partie modélisation. On se sert des modèles obtenus pour effectuer les opérations décrites dans la partie hors-ligne. On en déduit les coefficients de l’équation (23), qui permettent de connaître à tout moment la valeur de
Dans le procédé en ligne de commande, dans le véhicule en cours de roulage, on obtient à chaque instant la valeur de la commande en résolvant la minimisation de l’équation (8) ou de préférence (10). Pour ce faire, on calcule
La variante préférée est celle décrite plus haut. D’autres variantes possibles sont les suivantes :The preferred variant is that described above. Other possible variants are:
Concernant les modèles utilisés, les choix de structures de modèles effectués plus haut représentent la variante préférée, mais il est possible de faire d’autres choix :
- La consommation de carburant peut être représentée par un modèle de Willans plutôt que par une cartographie.
- La variation du SOC peut être déduite à partir de la puissance que la machine électrique doit fournir et d’une cartographie du rendement de cette dernière, plutôt que d’utiliser directement une cartographie du couple et du régime.
- Le modèle d’émissions de particules est ici une cartographie du régime et du couple, et les valeurs constituant cette cartographie sont issues du modèle exponentiel de l’équation (4). On obtient la valeur des émissions à l’aide d’une interpolation linéaire dans cette cartographique. Il est possible de faire autrement : en conservant la cartographie il est possible d’avoir recours à un autre type d’interpolation. Il est également possible de changer de modèle en utilisant par exemple une cartographie à trois dimensions dont les entrées seraient le régime, le couple et la température moteur, ce qui permettrait de se passer de l’équation (4).
- Ici dans le modèle thermique de l’équation (7), la température du moteur est assimilée à celle de son système de refroidissement. Il est possible de complexifier ce modèle en estimant la température des parois des cylindres plutôt que de simplement mesurer la température du système de refroidissement.Regarding the models used, the choices of model structures made above represent the preferred variant, but it is possible to make other choices:
- Fuel consumption can be represented by a Willans model rather than a map.
- The variation of the SOC can be deduced from the power that the electric machine must provide and from a map of the efficiency of the latter, rather than directly using a map of torque and speed.
- The particle emissions model is here a map of the speed and the torque, and the values constituting this map come from the exponential model of equation (4). The emission value is obtained using a linear interpolation in this map. It is possible to do otherwise: by keeping the cartography it is possible to use another type of interpolation. It is also possible to change the model by using, for example, a three-dimensional map whose inputs would be the speed, the torque and the engine temperature, which would make it possible to dispense with equation (4).
- Here in the thermal model of equation (7), the temperature of the motor is assimilated to that of its cooling system. It is possible to make this model more complex by estimating the temperature of the cylinder walls rather than simply measuring the temperature of the cooling system.
Concernant la résolution du problème hors-ligne : elle implique la résolution du problème d’optimisation de l’équation (21). Si ce problème est ici résolu à l’aide d’un algorithme génétique (variante préférée), il peut être résolu à l’aide de n’importe quelle autre méthode ou algorithme : algorithmes de Nelder-Mead, de type Particles Swarm Optimization, SQP, Levenberg-Marquardt, Interior-Point. Comme il n’y a que deux dimensions, il peut même être résolu manuellement par essai-erreur.Regarding the resolution of the offline problem: it involves the resolution of the optimization problem of equation (21). If this problem is solved here using a genetic algorithm (preferred variant), it can be solved using any other method or algorithm: Nelder-Mead algorithms, Particles Swarm Optimization type, SQP, Levenberg-Marquardt, Interior-Point. Since there are only two dimensions, it can even be solved manually by trial and error.
Concernant la résolution du problème en ligne, si le régulateur PI décrit dans l’équation (22) représente la variante préférée, il est possible d’utiliser n’importe quel régulateur, de manière non-exhaustive : proportionnel (P), Proportionnel-Intégrale-Dérivée (PID), cartographie fonction de l’erreur et de l’intégrale, etc.Concerning the resolution of the online problem, if the PI regulator described in equation (22) represents the preferred variant, it is possible to use any regulator, in a non-exhaustive manner: proportional (P), Proportional- Integral-Derivative (PID), error and integral function mapping, etc.
En outre, concernant l’obtention de la valeur de
L’invention permet de réduire grandement les émissions de particules, ce qui permet de faciliter la validation des normes de pollution de type normes Euro.The invention makes it possible to greatly reduce particulate emissions, which facilitates the validation of pollution standards such as Euro standards.
Claims (10)
- un moyen d’évaluation d’une répartition optimale de couples entre la machine électrique et le moteur thermique, en considérant un modèle de consommation de carburant en fonction de points de fonctionnement du moteur thermique, un modèle d’état de charge en fonction de points de fonctionnement du moteur thermique, un modèle d’émissions de particules en fonction de points de fonctionnement du moteur thermique et de la température du moteur thermique, un modèle de montée en température du moteur thermique en fonction de points de fonctionnement du moteur thermique,
ladite évaluation de répartition optimale étant faite en fonction de différentes valeurs d’un premier paramètre de co-état lié à un état de charge de la batterie, et de différentes valeurs d’un deuxième paramètre de co-état lié à une température du moteur thermique,
- un moyen de calibration de commande pour appliquer une consigne selon la répartition optimale de couples entre la machine électrique et le moteur thermique, la calibration étant faite à partir d’une valeur donnée du premier paramètre de co-état lié à l’état de charge de la batterie, et d’une valeur donnée du deuxième paramètre de co-état lié à la température du moteur thermique.System for calibrating a control by a control law for a motor vehicle of the hybrid type comprising a heat engine and an electric machine connected to a battery, the calibration system comprising
- a means for evaluating an optimal distribution of torques between the electric machine and the heat engine, by considering a model of fuel consumption as a function of operating points of the heat engine, a model of the state of charge as a function of operating points of the heat engine, a model of particle emissions as a function of operating points of the heat engine and of the temperature of the heat engine, a model of temperature rise of the heat engine as a function of operating points of the heat engine,
said evaluation of optimal distribution being made as a function of different values of a first co-state parameter linked to a state of charge of the battery, and of different values of a second co-state parameter linked to a temperature of the engine thermal,
- a control calibration means for applying a setpoint according to the optimal distribution of torques between the electric machine and the heat engine, the calibration being made from a given value of the first co-state parameter linked to the state of charge of the battery, and a given value of the second co-state parameter linked to the temperature of the heat engine.
- le modèle de consommation de carburant correspond à l’équation
- le modèle d’état de charge correspond à l’équation
- le modèle d’émissions de particules correspond à l’équation
- le modèle de montée en température du moteur thermique correspond à l’équation
- the fuel consumption model corresponds to the equation
- the state of charge model corresponds to the equation
- the particulate emissions model corresponds to the equation
- the thermal engine temperature rise model corresponds to the equation
- la répartition optimale de couples est évaluée au moyen des équations
- le moyen de calibration de commande est configuré pour déterminer une loi selon la répartition optimale de couples.Calibration system according to any one of claims 1 to 2, in which
- the optimum distribution of torques is evaluated using the equations
- the control calibration means is configured to determine a law according to the optimum distribution of torques.
{
{
- une étape d’évaluation d’une répartition optimale de couples entre la machine électrique et le moteur thermique, en considérant un modèle de consommation de carburant en fonction de points de fonctionnement du moteur thermique, un modèle d’état de charge en fonction de points de fonctionnement du moteur thermique, un modèle d’émissions de particules en fonction de points de fonctionnement du moteur thermique et de la température du moteur thermique, un modèle de montée en température du moteur thermique en fonction de points de fonctionnement du moteur thermique,
ladite évaluation de répartition optimale étant faite en fonction de différentes valeurs d’un premier paramètre de co-état lié à un état de charge de la batterie, et différentes valeurs d’un deuxième paramètre de co-état lié à une température du moteur thermique,
- une étape de calibration de commande pour appliquer une consigne selon la répartition optimale de couples entre la machine électrique et le moteur thermique, la calibration étant faite à partir d’une valeur donnée du premier paramètre de co-état lié à l’état de charge de la batterie, et d’une valeur donnée du deuxième paramètre de co-état lié à la température du moteur thermique.Method for calibrating a control by a control law for a motor vehicle of the hybrid type comprising a heat engine and an electric machine connected to a battery, the method comprising
- a step of evaluating an optimal distribution of torques between the electric machine and the heat engine, by considering a model of fuel consumption as a function of operating points of the heat engine, a model of the state of charge as a function of operating points of the heat engine, a model of particle emissions as a function of operating points of the heat engine and of the temperature of the heat engine, a model of temperature rise of the heat engine as a function of operating points of the heat engine,
said evaluation of optimal distribution being made as a function of different values of a first co-state parameter linked to a state of charge of the battery, and different values of a second co-state parameter linked to a temperature of the heat engine ,
- a control calibration step for applying a setpoint according to the optimal distribution of torques between the electric machine and the heat engine, the calibration being made from a given value of the first co-state parameter linked to the state of charge of the battery, and a given value of the second co-state parameter linked to the temperature of the heat engine.
- le modèle de consommation de carburant correspond à l’équation
- le modèle d’état de charge correspond à l’équation
- le modèle d’émissions de particules correspond à l’équation
- le modèle de montée en température du moteur thermique correspond à l’équation
- the fuel consumption model corresponds to the equation
- the state of charge model corresponds to the equation
- the particulate emissions model corresponds to the equation
- the thermal engine temperature rise model corresponds to the equation
- la répartition optimale de couples est évaluée au moyen des équations
- l’étape de calibration de commande est réalisée pour déterminer une loi selon la répartition optimale de couples.Calibration method according to any one of Claims 5 to 6, in which
- the optimum distribution of torques is evaluated using the equations
- the control calibration step is carried out to determine a law according to the optimal distribution of torques.
{
{
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FR3039116A1 (en) * | 2015-07-24 | 2017-01-27 | Ifp Energies Now | METHOD AND SYSTEM FOR CONTROLLING A HYBRID PROPULSION SYSTEM OPTIMIZING FUEL CONSUMPTION AND POLLUTING EMISSIONS |
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2021
- 2021-10-12 FR FR2110761A patent/FR3127928B1/en active Active
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SIMON ANTOINE ET AL: "Gasoline-HEV Equivalent Consumption and Pollutant Minimization Strategy", 2015 IEEE VEHICLE POWER AND PROPULSION CONFERENCE (VPPC), IEEE, 19 October 2015 (2015-10-19), pages 1 - 6, XP032833952, DOI: 10.1109/VPPC.2015.7352956 * |
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