Analisi di prove sperimentali su vettura e applicazione di algoritmi per la stima dei consumi = Analysis of experimental tests on passenger cars and application of algorithms for estimating fuel consumption

Con la seguente trattazione ci si pone l’obbiettivo di mostrare le metodologie e i risultati delle attività svoltesi presso il Politecnico di Torino, in collaborazione con membri del team studentesco di ricerca ATPC (Active Tyre Pressure Control), e inerenti l’analisi di prove sperimentali su autovettura e l’applicazione di algoritmi per la stima di consumi. In particolare, lo studio è stato effettuato analizzando le variabili acquisite tramite rete CAN dalla centralina ECU di una Fiat Grande Punto 1.3 MJet 95 CV mentre un driver professionista percorreva un determinato tragitto all’ interno del Centro Sperimentale di Balocco. Le prove sono state eseguite con due diverse condizioni di caricamento del veicolo (Standard B, pari a 1351,6 kg, e Standard C, pari a 1588,4 kg) e, a loro volta, con tre differenti situazioni di pressione nominale di gonfiaggio degli pneumatici. La prima parte del presente lavoro, quindi, si è concentrata sull’elaborazione in ambiente MATLAB dei segnali rilevati da rete CAN e da GPS al fine di verificare la corretta acquisizione delle variabili e la ripetibilità della manovra in pista da parte del driver. Successivamente, disponendo della portata oraria di combustibile consumato, è stato calcolato per ciascuna prova il consumo cumulato per identificare l’effetto della differente massa del veicolo e della diversa pressione di gonfiaggio in termini di variazione dei consumi, tenendo conto del fatto che il consumo stimato da ECU è affetto da un suo errore. La seconda parte della trattazione ha avuto come finalità quella di confrontare il consumo stimato da centralina con quello che si sarebbe potuto ottenere andando ad interpolare il piano quotato del motore tramite altri due segnali reperibili su rete CAN del veicolo, ovvero la coppia utile erogata e la velocità del motore stesso. Analogamente si è potuto procedere utilizzando come input non la coppia utile rilevata dall’ unità di controllo motore bensì la stessa variabile ottenuta a partire dalla resistenza all’ avanzamento e dall’ accelerazione del veicolo tramite le formule di coast-down. Tuttavia, non avendo a disposizione una mappa dei consumi di combustibile specifica del propulsore 1.3 MJet 95 CV, si sono studiati metodi diversi per ottenere il suddetto confronto. In particolare, sono stati stimati i consumi a partire sia da un piano quotato motore ricavato dalle acquisizioni sperimentali sia da quello di un propulsore 1.3 MJet 90 CV appartenente allo stesso modello di veicolo ma omologato secondo lo standard Euro 4. Infine, è stato analizzata la possibilità di valutare i consumi di combustibile a partire da un piano quotato del veicolo stesso piuttosto che del motore e costruito tramite un modello velocità veicolo-accelerazione utilizzando l’applicazione MBC Model Fitting presente nella Model-Based Calibration Toolbox di MATLAB.