Unified Model Predictive Control of Complex Powertrains
Commande Prédictive Unifiée de Groupes Motopropulseurs Complexes
Abstract
The PhD work investigated the control problem arising in complex powertrains through the use of unified model predictive control approach. In order to meet the tight real-time requirements of automotive control, the Constrained Parameterized Approach (CPA) is used. The control application concerns two different powertrains: a mild-hybrid powertrain equipped with an automated manual transmission, and a high downsized powertrain equipped with a manual transmission. In the first application, the proposed strategy totally controls the powertrain dynamic (engine and transmission), while ensuring transparency w.r.t the driver demand. Whereas, in the second application that concerns a manual transmission, the proposed control ensures the "driving assistance", by assuming an advanced control of the engine torque. As part of the thesis, a phenomenological clutch model has been developed to be used by the control algorithm.
La thèse traite des problématiques de contrôle/commande liées aux groupes motopropulseurs complexes moyennant une approche de commande prédictive unifiée implémentable en temps réel grâce à une approche de contrôle paramétrique. L'étude concerne deux groupes motopropulseurs : un groupe motopropulseur hybride léger équipé d'une transmission manuelle robotisée, et un groupe motopropulseur fortement downsizé équipé d'une transmission manuelle. Dans la première application le contrôle pilote totalement la dynamique du groupe motopropulseur (moteur et transmission) en assurant une transparence vis-à-vis de la demande du conducteur. Par contre dans la seconde application, équipé d'une transmission manuelle, le contrôle assiste le conducteur en assurent un contrôle avancé du moteur en pilotant le couple thermique. Dans le cadre de la thèse, un modèle phénoménologique du couple embrayage a été mis également au point pour les besoins de la commande.
Keywords
Phenomenological clutch model
Dry clutch engagement
Unified Model Predictive Control MPC
Parametric approach
Real time control
Powertrain control
structure torque control
Hybrid system
Manual transmission MT
Automated manual transmission AMT
Idle control
Vehicle start-up
gear shifting
Vehicle start-up assistance
Commande prédictive unifiée
Approche paramétrique temps réel
Contrôle motopropulseur
Structure de contrôle en couple
Système hybride
Transmission manuelle
Transmission manuelle robotisée
Contrôle de ralenti
Décollage du véhicule
Passage de vitesse
Assistance au décollage
Régulation entrainée
Modèle phénoménologique couple embrayage
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