Simulación y ensayo de la unidad de control electrónico de un vehículo de tracción híbrida

Lino Samaniego, Naomi (2018). Simulación y ensayo de la unidad de control electrónico de un vehículo de tracción híbrida. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. Industriales (UPM), Madrid.

Description

Title: Simulación y ensayo de la unidad de control electrónico de un vehículo de tracción híbrida
Author/s:
  • Lino Samaniego, Naomi
Contributor/s:
  • Páez Ayuso, Francisco Javier
  • Marcos Espín, David
Item Type: Final Project
Degree: Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales
Date: February 2018
Subjects:
Faculty: E.T.S.I. Industriales (UPM)
Department: Ingeniería Mecánica
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

El presente Trabajo Fin de Grado titulado Simulación y ensayo de la unidad de control electrónico de un vehículo de tracción híbrida se ha desarrollado en el Instituto de Investigación del Automóvil (INSIA) como continuación del Proyecto Fin de Carrera: Ensayo y simulación de un vehículo de tracción eléctrica con rango extendido. El principal objetivo es desarrollar un método de desarrollo y programación de la lógica de la unidad de control electrónico (ECU) del tren de potencia híbrido serie del prototipo INNVEXTRAN, utilizando el software State-ow, que facilite la posterior traducción e implementación en la ECU. En primer lugar se desarrolló la lógica de estrategia termostato a través de la definición de tres modos de funcionamiento: descarga (1) , carga (3) y carga de emergencia (5). Posteriormente, se desarrolló el algoritmo, en forma de diagrama de flujo, que se encargaría de elegir el modo de funcionamiento y las condiciones de funcionamiento para cada situación. Esto se decide comparando algunas variables de entrada con unos valores constantes definidos. Por ejemplo, para elegir el modo de funcionamiento, se compara la variable de entrada correspondiente al estado de carga de las baterías ( State Of Charge, SOC) con los valores límite definidos: SOCMin, SOCMax,... A continuación, se programó en Simulink/State-ow esta información en forma de máquina de estados. Esto constituye el controlador que simulará la actuación de la ECU y la toma de decisiones en cuanto al funcionamiento del conjunto generador. Además, se utilizó un archivo .m para definir el valor de todos los parámetros, optimizando la elección de los valores de revoluciones, par y potencia de forma que se minimice el consumo. Al estar todos los valores de los parámetros definidos en un archivo externo a la máquina de estados, se facilita enormemente la adaptación de la misma para otras estrategias distintas o para modelos de vehículos distintos. El último paso era cosimular este controlador desarrollado en Matlab con el modelo del powertrain ya existente en AVL CRUISE. Para esta etapa hubo que ajustar numerosos parámetros e incluir un bloque de cada software en el contrario para que se estableciera una comunicación adecuada.Para realizar la cosimulación se eligió un ciclo ECE-15, que corresponde a la parte urbana de un ciclo Europa. El objetivo de la cosimulación era encontrar los valores óptimos de los parámetros en base a los cuales la máquina de estados toma las decisiones, de forma que se minimizase el coste y el consumo del vehículo durante una repetición de ciclos ECE-15. Para ello, concretamente se modificaron los valores de SOC que controlan cuándo se inicia la carga y la descarga (SOCMin y SOCMax), así como el parámetro que decide la velocidad con la que se debe cargar, en función del valor de SOC instantáneo (SOCObj).Tras realizar 36 simulaciones, se llegó a la conclusión de que los valores que minimizan el coste, priorizando hacer mínimo el consumo de gasolina frente al de electricidad, son. Se puede concluir que en este Trabajo Fin de Grado se ha conseguido: Programar una máquina de estados de fácil traducción para una posterior fase de implementación en el vehículo, y válida para cualquier tipo de estrategia de control o de modelo de vehículo, sin más que modificar los parámetros de decisión. Optimizar los valores de los parámetros de decisión que minimizan el consumo del prototipo INNVEXTRAN para la repetición de ciclos ECE-15 simulada.

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Item ID: 49753
DC Identifier: http://oa.upm.es/49753/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:49753
Deposited by: Biblioteca ETSI Industriales
Deposited on: 15 Mar 2018 15:46
Last Modified: 15 Mar 2018 15:46
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