Proposition d’une stratégie de contrôle à base de logique floue pour la commande d’un circuit d’air d’un moteur Diesel
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Abstract EN:
The evolution of the anti-pollution standards has led car manufacturers to insert innovative actuators in the air system of diesel engines. In addition to the throttle, engines are now systematically equipped with exhaust gas recirculation valve and variable geometry turbine. These actuators have increased the difficulty to manage the intake manifold pressure and the air flow simultaneously. The strategies currently proposed in the literature do not seem to satisfy correctly all constraints imposed by large-scale production : engine parametric disparity, limited control-unit power, available sensor set, etc. In this context a new strategy based on fuzzy control is proposed. Its first interest is the lack of internal model. In order to test this strategy, a mean-value model of diesel engine was developed and validated experimentally. Using this model, the behaviour of a given diesel engine has been simulated during the Standard Euro Cycle. The simulation results show that the approach proposed is more efficient than strategies currently embedded in cars. Moreover, it is particularly robust in stability and easy to tune regarding the parameters considered. The implementation of the fuzzy controller in an electronic control unit has shown that the proposed strategy can operate in real-time.
Abstract FR:
L’évolution des normes anti-pollution a conduit les constructeurs automobiles à introduire de nouveaux actionneurs dans le système d’air des moteurs Diesel. En complément du papillon motorisé, les moteurs sont maintenant systématiquement équipés d’une vanne de re-circulation des gaz d’échappement et d’une turbine à géométrie variable. Ces actionneurs rendent plus délicate la gestion simultanée de la pression de suralimentation et du débit d’air entrant dans le moteur. Les stratégies actuellement proposées dans la littérature ne semblent pas pouvoir satisfaire les nombreuses contraintes imposées par la production grande série : disparité paramétrique des moteurs, puissance limitée des calculateurs, instrumentation disponible, etc. Dans ce contexte, une nouvelle stratégie basée sur un contrôleur flou est proposée. Son intérêt premier réside dans le fait qu’elle ne nécessite pas de modèle interne. Pour tester cette stratégie, un modèle à valeurs moyennes de moteur Diesel a été développé puis validé expérimentalement. Sur la base de ce modèle, le fonctionnement d’un moteur Diesel donné a été stimulé au cours du cycle standard européen. Les résultats de simulation montrent que l’approche proposée est plus performante que des stratégies actuellement embarquées. Elle est par ailleurs particulièrement robuste en stabilité et facile à régler au regard des paramètres considérés. L’implémentation de ce contrôleur dans une unité de commande électronique a montré que la stratégie proposée pouvait également opérer en temps réel.