Resumen
Debido a la actual preocupación sobre las emisiones de los motores Diesel y al más que seguro cambio en los estándares de emisión de
vehículos -dejará de realizarse un único ensayo con un ciclo fijo y conocido a priori, para considerar el nivel de emisiones durante la
operación real del motor (RDE, del inglés Real Driving Emissions)- es apropiado explorar nuevos conceptos de control de motores que
permitan optimizar las emisiones de los vehículos durante ciclos de conducción desconocidos de antemano.
El proyecto CAECS desarrolla un novedoso sistema de control para la operación óptima de un motor instalado en un vehículo sometido a
diferentes condiciones de uso, escenarios de tráfico y a restricciones en emisiones local y temporalmente cambiantes, dadas a través de
información I2V (Infraestructura-Vehículo).
La aproximación propuesta replantea por completo el problema de calibración, que actualmente se resuelve a través de tablas estáticas
optimizadas de forma heurística para un ciclo de calibración conocido y fijo. La metodología propuesta tiene como objetivo encontrar de
forma automática el control óptimo del motor, dentro de su contexto real de uso, resolviendo el llamado problema de emisiones en
conducción real.
Para ello, se deberán combinar los siguientes elementos:
1. Mediciones de contaminantes en el propio vehículo y técnicas de estimación para poder mantener las emisiones del vehículo por
debajo de los límites de emisión (control en bucle cerrado para las emisiones del motor). La estimación de las emisiones se basará en
sensores disponibles actualmente, como los de concentración de NOx, presión en el cilindro junto con modelos rápidos para mejorar el
comportamiento dinámico de la medida. La aproximación se validará mediante analizadores de emisiones de respuesta rápida y será
comprobada de forma intensiva en conducción real.
2.- Predicción de los requerimientos de potencia mediante métodos estadísticos, basados en datos previos de la operación del vehículo e
información disponible sobre el contexto de uso, que estimarán las condiciones de operación más probables, dotando de capacidades
predictivas al control y permitiendo la minimización del consumo de combustible.
3.- Modelado del motor y algoritmos de identificación de los mismos, para una simple -pero suficientemente detallada- descripción del
efecto de los actuadores del motor sobre su comportamiento y emisiones contaminantes. El uso de información obtenida a bordo del
vehículo permitirá una adaptación en línea de los modelos al comportamiento real del motor.
4.- Métodos de optimización en tiempo real, para una operar de forma óptima el motor durante condiciones reales de conducción.
Esta metodología se aplicará para resolver de forma óptima el compromiso NOx-consumo y se demostrará su potencial en un motor
Diesel de inyección directa. El proyecto combinará mediciones en carretera, su verificación en un banco de ensayo de vehículos, y la
validación final de los controladores en un banco motor, haciendo uso de sistemas de bypass y técnicas de prototipado de software.
