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Les gestionnaires d'énergie embarqués optimisent la consommation de carburant

Janvier 2015

Dans le monde de la recherche, le recours à des benchmarks est une pratique courante pour comparer et qualifier des méthodologies ou des pratiques entre laboratoires, mais moins souvent pour tester des éléments techniques ou des produits. 

Sa mise en œuvre  par IFPEN pour comparer des systèmes de contrôle pour les véhicules hybrides est une démarche originale, menée qui plus est à l’occasion d’un congrès scientifique. Elle a donné lieu à une publication dans la revue "Control Engineering Practice", qui l’a classée à la 4e place de ses Top 25 Hottest Articles en 2014.

A l’occasion du congrès IFAC Workshop on Engine and Powertrain Control, Simulation and Modeling (E-COSM 12)1, la chaire "Véhicules hybrides et contrôle de l’énergie" d’IFP School a organisé un concours original dans lequel il était proposé aux participants de développer une stratégie de gestion de l’énergie pour un véhicule hybride rechargeable.

La Chaire "Véhicules hybrides et contrôle de l’énergie" a été créée par IFP School en 2009 avec le soutien de la Fondation Tuck, et confiée à Antonio Sciarretta, expert IFPEN de la Direction de recherche Mécatronique et numérique.

Dans le cadre de ce concours, un simulateur fourni par les organisateurs offrait des conditions équivalentes à tous : même système, mêmes conditions opérationnelles, mêmes  perturbations, etc. Toutefois, les participants ne connaissaient pas à l’avance les cycles de conduite sur lesquels leurs stratégies allaient être évaluées.

Le jury international réunissait notamment des acteurs académique et industriel, Chris Manzie professeur (Université de Melbourne) et Urs Christen (Ford Aachen).

De gauche à droite : Andreas Ehinger (Fondation Tuck), Antonio Sciarretta (IFPEN), Lars Eriksson (Professeur à l'Université de Linköping - Suède), Martin Sivertsson (Université de Linköping, de l’équipe ayant gagné le benchmark) et Paolino Tona (IFPEN, chairman de la conférence)

Les solutions reçues ont été évaluées en fonction de plusieurs critères :

  • la consommation d’énergie (électricité et carburant) sur deux cycles de conduite réels : circuit d’essai Ford et trajet dans les Alpes italiennes
  • les prestations dynamiques (accélération et freinage)
  • les performances de calcul.

La solution proposée par l’Université suédoise de Linköping, qui a réalisé le meilleur score combiné sur l’ensemble des critères, a remporté le prix attribué par la Fondation Tuck.

La solution lauréate a été comparée à une solution optimale, calculée grâce à la connaissance préalable du cycle de conduite via le logiciel "HOT" développé à IFPEN.

L’analyse publiée de ce benchmark a permis de montrer que des gestionnaires d’énergie embarqués peuvent permettre de se rapprocher de l’optimum en terme de consommation de carburant.
  

Les fichiers du benchmark
(simulateur, cycles de conduite, script d’auto-évaluation)
peuvent être disponibles à la demande auprès de antonio.sciarretta@ifpen.fr

 

1 accueilli par IFPEN, en Octobre 2012, sur son site de Rueil-Malmaison

Publication

A control benchmark on the energy management of a plug-in hybrid electric vehicle -  A. Sciarretta, L. Serrao, P.C. Dewangan, P. Tona, E.N.D. Bergshoeff, C. Bordons, L. Charmpa, Ph. Elbert, L. Eriksson, T. Hofman, M. Hubacher, P. Isenegger, F. Lacandia, A. Laveau, H. Li, D. Marcos, T. Nüesch, S. Onori, P. Pisu, J. Rios, E. Silvas, M. Sivertsson, L. Tribioli, A.-J. van der Hoeven, M. Wu
>> DOI: 10.1016/j.conengprac.2013.11.020


 

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