Overslaan en naar de inhoud gaan
Home > Over ons > Nieuws > Energie-efficiënte sturing voor een hybride voertuig

Energie-efficiënte sturing voor een hybride voertuig

In het kader van het Ecomechatronics project ontwikkelde Flanders Make in opdracht van Punch Powertrain een controlestrategie voor de energie-efficiënte sturing van een hybride voertuig. Anders dan bij conventionele aandrijflijnen is bij een hybride aandrijflijn een superviserende  controller aangewezen om tijdens de rijcyclus te bepalen wanneer het voertuig welke energiebron aanwendt (verbrandingsmotor of elektromotor), om het brandstofverbruik en bijgevolg ook de CO2-uitstoot te verlagen.

Voor het optimale ontwerp van deze superviserende controller stelde Flanders Make twee doelstellingen voorop:

  • Het achterhalen van het globaal minimale brandstofverbruik van de aandrijflijn voor een gekend veronderstelde rijcyclus, zonder beperkingen op het geheugengebruik en de rekenkracht.
  • Een controlestrategie voor de aandrijflijn die implementeerbaar is op de hardware (in dit geval deze van Punch Powertrain).

Voor het realiseren van de eerste doelstelling implementeerde Flanders Make een globaal optimale controlestrategie. Zo’n strategie dient inzicht te geven in de prestaties die haalbaar zijn voor de aandrijflijn in een bepaalde configuratie, maar zonder rekening te houden met het meest complexe element: de bestuurder. Het is dus de bedoeling om het brandstofverbruik over een gekend (verondersteld) snelheidstraject te minimaliseren, maar met het oog op een optimale begin- en eindtoestand van de batterijen.  Een batterij zo snel mogelijk ontladen levert namelijk enkel op korte termijn een minimaal brandstofverbruik op. Flanders Make maakte bij deze strategie gebruik van dynamisch programmeren: voor elke toestand evalueerde het consortium de mogelijke controleacties, en hield de efficiëntste acties bij. Zo kwam het tot de meest optimale controlestrategie.

Met deze globaal optimale gegevens was het mogelijk om de real-time controlestrategie uit te werken. Op elk tijdstip van een gekend snelheidsprofiel maakte Flanders Make een afweging tussen het energieverbruik en het batterijvermogen rekening houdend met beperkingen van de componenten in de aandrijflijn. De afweging tussen energieverbruik en batterijvermogen is zo gemaakt dat de controller een minimaal brandstofverbruik ambieert.

De resultaten van deze oefening waren zeer goed: de globaal optimale controlestrategie resulteerde in een reductie van het brandstofverbruik met wel 17,2% ten opzichte van de regelgebaseerde controlestrategie van Punch Powertrain. De real-time toepasbare controlestrategie benaderde de globaal optimale efficiëntiewinst met een reductie van het brandstofverbruik met 16,5% ten opzichte van de regelgebaseerde controlestrategie.

Klik hier voor het volledige artikel