Smart motor hjärnan i fordonssystemet

Under de senaste åren har utvecklingen inom fordonsreglering bytt
perspektiv från en individualistisk syn till en helhetssyn. Detta
innebär att motor och transmission tillsammans med drivaxlar och hjul
som utgör framdrivningssystemet för ett fordon, den så kallade
drivlinan, ses som ett objekt. Syftet är att förbättra fordonets
köregenskaper, men även att påverka exempelvis bränsleförbrukning och
skadliga avgasutsläpp.

Strategin som utreds i Jonas Fredrikssons avhandling är så kallad
integrerad drivlinestyrning, det vill säga att hela fordonsdrivlinan
skall regleras som ett system istället för att styra motorn och
transmissionen individuellt.

Idén som presenteras är att använda motorn aktivt för att kontrollera
körbarhetsegenskaper relaterade till drivlinan. Genom att kombinera
moderna reglertekniska metoder med maskinteknik och fordonsdynamik på
ett tvärvetenskapligt sätt visar Jonas Fredriksson i avhandlingen hur
detta kan åstadkommas. Arbetet har främst utförts som datorsimuleringar,
men även framgångsrikt testats i verkligheten. Två tillämpningar har
studerats, som båda syftar till att öka fordonets körbarhet genom ett
integrerat synsätt:

– Oscillationer, svängningar, i drivlinan
Under framförallt accelerationsförlopp utsätts drivaxlarna för stora
moment. På grund av vekheter i drivaxlarna kan detta leda till att
oscillationer uppkommer, med följden att hjulhastigheten börjar
oscillera och fordonet blir sämre att köra. Genom aktiv reglering av
motorn kan detta undvikas utan att minska exempelvis
accelerationsprestanda.

– Växlingsförlopp i en automatiserad manuell växellåda
Syftet är att genomföra en snabb och mjuk växling.

Modern reglerteknik i kombination med ökad beräkningskapacitet i
fordonets styrenheter gör det alltså möjligt att införa integrerad
drivlinestyrning. Idéerna som presenteras är generella och kan användas
för tunga fordon lika väl som för personbilar.

Avhandlingen “Nonlinear Model-based Control of Automotive Powertrains”
försvaras vid en offentlig disputation den 4 juni kl 13.15 i sal HA3,
Hörsalsvägen 4, Chalmers tekniska högskola i Göteborg.

Kontaktinformation
För mer information kontakta:
Jonas Fredriksson, Avdelningen för reglerteknik och automation,
tel: 031-772 37 12, e-post: jf@s2.chalmers.se