1 of 13

Spolupráce zážehového spalovacího motoru elektromotorem

Michal Ušiak

Zahájení studia: 1. 9. 2020

Plánovaný konec studia: 31. 8. 2024

2 of 13

Předběžné nebo finální téma na disertační práce

3 of 13

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/

4 of 13

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/

5 of 13

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/

6 of 13

Aktulizovaný plán studia

7 of 13

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/

8 of 13

Publikace

9 of 13

Seznam publikací

Plánované publikácie :

Článok v časopise Journal of Cleaner Production – (pred odoslaním)

Prípsevok na konferenciu KOKA 2022 – (plán)

9

http://http://automotiveengineering.online/

10 of 13

Zapojení do projektů a výuky

11 of 13

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/

12 of 13

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/

13 of 13

Děkuji za pozornost

Vysoké učení technické v Brně

Fakulta strojního inženýrství

Ústav automobilního a dopravního inženýrství

Technická 2

616 69 Brno

Česká republika