Creació i simulació de mapes de canvi per a vehicles comercials lleugers elèctrics

Abstract

En aquests últims anys s’ha vist incrementada l’oferta de vehicles de passatgers elèctrics, mentre que en els LCV (de l’anglès Light Commercial Vehicle o Vehicle Comercial Lleuger) l’oferta ha estat bastant més reduïda, no obstant s’ha observat un creixent interès d’aquests fabricants en portar la tecnologia elèctrica cap aquest sector. Aquest projecte es descompon en varies etapes. Primer de tot i basant-se en un prototip de LCV elèctric existent, es pretén explicar d’una manera simplificada la transformació que es va dur a terme partint d’un Nissan Cabstar MT de 3,5 tones i motor Diesel per arribar a un vehicle elèctric amb reductor d’una marxa. Generalment, en vehicles de passatgers, amb un motor i un reductor de velocitat el vehicle obté unes prestacions acceptables, però degut a que els LCV són vehicles destinats al transport de mercaderies l’enginyer es veuria obligat a posar un motor elèctric d’unes dimensions destacables o, com en aquest prototip, a acceptar un vehicle elèctric amb unes prestacions poc competitives. Aquest projecte aporta una idea diferent i pretén millorar el disseny utilitzant un motor elèctric de potencia mitja amb una caixa de canvis AMT (de l’anglès Automatized Manual Transmission o Caixa de canvis Manual Automatitzada) de dues marxes. Aquest tipus de caixes tenen una unitat de control que decideix quina marxa posar en funció d’un mapa de canvi que depèn d’unes variables d’entrada. Al ser un estudi de la construcció d’un prototip de baix cost, es pretén utilitzar peces existents o peces de Nissan les quals es poden obtenir via recanvis. En quant a la caixa, es disposa d’una AMT de 6 marxes de les quals s’estudiarà quines dues marxes s’haurien d’utilitzar. Per tant, la primera etapa d’aquest projecte avarca primer l’estudi de quins elements de la línea motriu del vehicle es van suprimir i quins es van afegir per a la construcció del prototip i segon, la realització d’una comparativa per demostrar la justificació d’utilització d’una caixa de dues marxes vers un reductor d’una única marxa. Un cop definida l’especificació de la línea motriu, el segon objectiu d’aquest projecte és desenvolupar una eina informàtica amb MATLAB que permeti obtenir un mapa de canvi de partida introduint-hi com a paràmetres d’entrada l’especificació del vehicle. Un cop obtingut aquest mapa, el tercer i últim objectiu és dissenyar un model de vehicle en SIMULINK en el que es pugui introduir el mapa de canvi anterior i testejar-lo en diferents condicions dinàmiques. Com és un departament específic qui valida aquests mapes de canvi valorant des de les prestacions fins a les sensacions, és complicat obtenir un mapa correcte directament de l’eina. Per això el que es pretén és que entre l’algorisme i les simulacions s’obtingui el mapa més ajustat possible.