Spolupráce zážehového spalovacího motoru elektromotorem
Michal Ušiak
Zahájení studia: 1. 9. 2020
Plánovaný konec studia: 31. 8. 2024
Předběžné nebo finální téma na disertační práce
Téma
Práca sa zaoberá riadiacim algoritmom hybridného vozidla s paralelnou architektúrou. Jedná sa o riadiaci algoritmus, ktorý má za úlohu minimalizovať spotrebu paliva a produkciu emisií.
Práca by sa mala uberať smerom k adaptívnemu algoritmu, ktorý by sa prispôsoboval opakujúcim sa jazdným podmienkam (pravidelné dochádzanie do práce). Cieľom práce je vytvoriť metódu pre identifikáciu reprezentatívneho jazdného cyklu na základe dát zozbieraných počas pravidelného dochádzania. Táto metóda by zároveň mala byť nenáročná na výpočetný výkon, aby bola jednoducho implementovateľná do supervízorovej riadiacej jednotky hybridného vozidla.
3
http://http://automotiveengineering.online/
Vědecké otázky a pracovní hypotézy své disertační práce
1. Je možné stanoviť vzor rutiny denného dochádzania jednoduchou metódou, ktorá by nekládla vysoké nároky na výpočtový výkon riadiacej jednotky vozidla?
Predpokladá sa, že rutina denného dochádzania má spoločné črty v čase začiatku jazdy, či sa jazda začína v pracovný alebo nepracovný deň, prípadne v počiatočnej a koncovej polohe danej jazdy. Je teda možné uvažovať, že na základe času a dňa v týždni je možné odhadnúť stereotyp dochádzania. V prípade, že vozidlo disponuje navigačným systémom je možné využiť aj aktuálnu polohu ktorá by udala obraz odkiaľ vozidlo svoju cestu začína a kde končí. Metóda určovania vzoru denného dochádzania by zároveň nemala klásť vysoké nároky na výpočtový výkon, aby ju bolo možné využiť on-board v aktuálne využívaných riadiacich jednotkách.
2. Je možné vytvoriť predikciu jazdného profilu denného dochádzania do práce za pomoci metódy, ktorá by nekládla na výpočtový výkon riadiacej jednotky vozidla vysoké nároky?
Predpokladá sa, že používateľ vozidla využíva pri pravidelnom dochádzaní zakaždým rovnakú trasu. Je možné uvažovať, že jazda v podobný čas po rovnakej trase s rovnakým vodičom obsahuje podobné črty z hľadiska požiadavky na výkon, rýchlostného a výškového profilu a časov státia. Na základe týchto parametrov by malo byť možné stanoviť predikovaný jazdný profil opierajúci sa o predchádzajúce, už absolvované, jazdy rovnakou trasou.
3. Je možné vytvoriť riadiaci algoritmus, ktorý by bol schopný v reálnom čase riadiť energetický manažment hybridného vozidla a zároveň zohľadňoval predikovaný jazdný profil denného dochádzania a pritom nekládol vysoké nároky na výpočtový výkon riadiacej jednotky sériovo produkovaného vozidla?�Predpokladá sa, že je možné prispôsobiť energetický manažment hybridného vozidla na základe zohľadnenia nadchádzajúcich udalostí aktuálnej jazdy. Aby bola použitá metóda dostatočne robustná a implementovateľná do sériového vozidla, nemala by byť náročná na výpočtový výkon.
4
http://http://automotiveengineering.online/
Jaký bude přínos tzv. bílé místo DP
Vzhľadom na to, že splnenie aktuálnych emisných limitov je posudzované výhradne podľa homologačných jazdných cyklov (najčastejšie WLTP), nemajú automobilky motiváciu zaoberať sa reálne produkovanými emisiami v rôznych režimoch používania koncovými zákazníkmi. Práve preto sú parametre vozidiel a rovnako aj riadiace stratégie hybridných vozidiel ladené pre čo najlepší výsledok pri jazdných skúškach homologačných procedúr. Takto naladené vozidlo pomáha zlepšiť flotilové emisie daného výrobcu, ale hodnoty týchto emisií v reálnej premávke sa môžu veľmi líšiť od teoretického minima. Vytvorením riadiacej stratégie, ktorá by optimalizovala efektivitu hybridného pohonu podľa spôsobu používania, by teda bolo možné lepšie naplniť podstatu prísnych emisných limitov.
Množstvo autorov sa zaoberá problematikou adaptívneho riadiaceho algoritmu pre pravidelne sa opakujúce jazdné podmienky. Väčšina z nich pri tom využíva metódy, ktoré sú náročné na výpočetný výkon a čas, čo znižuje ich atraktivitu v prípade implementácie do reálneho vozidla.
5
http://http://automotiveengineering.online/
Aktulizovaný plán studia
Časový plán studia
Termíny složení zkoušek
9AJ Jazyk anglický pro doktorské studium 30.08.2021 (hotové)
9MAS Metody a algoritmy pro simulaci a optimalizaci systémů 29.01.2021 (hotové)
9TDC Termodynamika pracovních oběhů 17.08.2021 (hotové)
9VPR Vědecko-výzkumný projekt a jeho řízení 19.04.2021 (hotové)
9PLE Plánování experimentu 14.07.2021 (hotové)
Termín odevzdání pojednání k Státní doktorské zkoušce
Plán – 5/2022
Termín zahraniční stáže
Zatiaľ neplánované (po SDZ)
Termín odeslání článku do redakce článku nutného k obhajobě disertační práce
Zatiaľ neplánované (Po SDZ)
Termín odevzdání disertační práce
Zatiaľ neplánované (predbežne 6/2024)
7
http://automotiveengineering.online/
Publikace
Seznam publikací
Plánované publikácie :
Článok v časopise Journal of Cleaner Production – (pred odoslaním)
Prípsevok na konferenciu KOKA 2022 – (plán)
9
http://http://automotiveengineering.online/
Zapojení do projektů a výuky
Seznam projektů
Podané: Fond vedy FSI 2021 – Inovácia výuky predmetu Alternativní pohony (QAP) o systémové simulácie pohonnej jednotky elektrifikovaného vozidla
Spolupráca s priemyslovým partnerom ŠKODA AUTO a.s. od 8/2020
11
http://http://automotiveengineering.online/
Zapojení do výuky
Výuka (prednášky + cvičenia) v predmete Alternativní pohony QAP – hybridné pohony, riadenie hybridných pohonov, homologizačné skúšky vozidiel a meranie emisií
Oponovanie bakalárskych a diplomových prác
Vypísané 2 zadania na bakalárske práce
12
http://http://automotiveengineering.online/
Děkuji za pozornost
Vysoké učení technické v Brně
Fakulta strojního inženýrství
Ústav automobilního a dopravního inženýrství
Technická 2
616 69 Brno
Česká republika