Contexte:

Le travail de recherche sera réalisé au LAMIH (Laboratoire d’Automatique, de Mécanique et d’Informatique
industrielles et Humaines) UMR CNRS 8530 à l’Université de Valenciennes et du Hainaut Cambrésis,
Valenciennes, France.

Les véhicules hybrides utilisent généralement deux sources d’énergie pour leur propulsion, dont une au moins
est réversible. Généralement une machine électrique est associée à un moteur thermique.
L’hybridation électrique des groupes motopropulseurs thermiques est une solution prometteuse à court terme
pour réduire la consommation de carburant et les émissions de polluants (spécialement les gaz à effet de serre
tels que le CO2) des véhicules. Les recherches des constructeurs et équipementiers automobiles portent sur le
développent de ces nouvelles technologies afin de les rendre accessibles au plus grand nombre
d’automobilistes et ce dans un futur très proche. Le coût du système étant un des points-clefs, le
développement de systèmes d’hybridation légère associés à des stockeurs d’énergie de faible capacité est une
approche particulièrement étudiée. L’objectif est de fournir des fonctions pertinentes du point de vue
énergétique (stop&go, freinage récupératif, assistance électrique au moteur thermique) à moindre coût.
Les travaux précédents (en collaboration avec PSA et financés par la région Nord Pas-de-Calais, l’ADEME et le
FEDER) portaient sur le développement d’un véhicule hybride de type “full hybrid”, c’est à dire avec une
machine électrique assez puissante et des batteries de grande capacité (voir photos ci-dessous) pour permettre
une traction 100% électrique dans certaines conditions de roulage. Le problème de gestion de l’énergie a été
formulé comme un problème de commande optimale et des solutions ont été trouvées en utilisant des
approches de programmation dynamique et/ou le principe du maximum.

Travail proposé:

Une collaboration entre le LAMIH UMR CNRS 8530, Valeo Engine and Electrical Systems, FH Electronics et
l’INRETS (LTE Bron) a débuté afin de réaliser un nouveau véhicule hybride basé sur les dernières technologies
développées par Valeo. Ce projet est supporté par la région Nord Pas-de-Calais au travers du CISIT (Campus
International sur la Sécurité et l'Intermodalité des Transports) ainsi que par le Fond Unique Interministériel et
le pôle de compétitivité i-Trans au travers du projet BelHySyMa (Belt Hybrid Management System).
Le travail proposé s’inscrit dans la stratégie « Produits innovants » de Valeo et représentera la suite industrielle
logique des projets qui ont déjà donné naissance à des produits de série tels que le système Stop & Start
(SMART, Citroën C2 et C3, Mercedes Classe A et B) présenté ci-après. Du fait de la collaboration entre le LAMIH
UMR CNRS 8530 et Valeo, le candidat devra s’intégrer dans le projet BelHySyMa et le CISIT. Le coeur du travail
est le développement de lois de commande robustes et performantes pour la gestion énergétique du groupe
motopropulseur. Ces lois devront être validées sur le prototype roulant en tenant compte de contraintes
additionnelles telles que l’agrément de conduite, la sécurité de fonctionnement, etc.

Les outils envisagés pour la synthèse de ces lois de commande sont la commande optimale et l’analyse des
systèmes hybrides. Une partie de commande prédictive peut également s’envisager dans un contexte temps
réel.

Les efforts de recherche principaux du candidat porteront sur le développement des lois de commande,
l’analyse de la stabilité de la boucle, la robustesse, etc. Différents outils logiciels et matériels seront mis à
disposition pour faciliter le travail. La validation de la stabilité des lois de commande sera testée sous
Matlab/Simulink. Les études énergétiques et les tests de pré-implémentation seront effectués en co-simulation
avec le logiciel AMESIM. Enfin la mise en oeuvre des lois de commandes sur le véhicule prototype sera faite via
les outils de développement rapide de lois de commandes DSPACE.

Profil du candidat:

Le postulant devra avoir un doctorat avec une spécialisation en commande des systèmes. Les déclarations de
candidature seront envoyées par email (CV+lettre de motivation, en précisant le classement lors de la dernière
année universitaire) accompagné de version pdf de quelques publications significatives.