Sistema de assistência ativa à condução econômica para veículos comerciais equipados com transmissão manual e motor diesel. - Albelo, Douglas Marini (2024)
Nos últimos anos, o grande esforço despendido pelas montadoras de veículos comerciais para disponibilizar um produto cada vez mais rentável para o seu mercado tem comprovado a importância de se explorar novas técnicas que visam aumentar a eficiência energética desta classe de veículos. Além das implementações de novas tecnologias como a de veículos híbridos, veículos movidos a células de combustível e puramente elétricos, muitos sistemas de assistência ao condutor foram desenvolvidos pela indústria automotiva nas últimas décadas com o objetivo de melhorar a eficiência energética de veículos equipados com motores de combustão interna. Um dos principais fatores que afetam o consumo de combustível de um veículo é a forma como ele é conduzido, principalmente em veículos com transmissão manual, onde além do controle da aceleração do veículo, o condutor também é responsável pelas trocas de marcha. Desta forma, o desenvolvimento de novas tecnologias que tornem a operação deste tipo de veículo mais eficiente tem se mostrado extremamente relevante para a indústria de veículos comerciais brasileira, pois medidas alternativas como a capacitação e treinamento de motoristas não têm alcançado o resultado desejado devido à alta rotatividade destes profissionais no mercado e sua baixa motivação para aplicar técnicas de condução econômica. A principal contribuição e objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de um sistema de assistência de condução ativa combinado a um sistema de assistência passiva para veículos comerciais equipados com transmissão manual e motor diesel. O sistema desenvolvido tem o objetivo de guiar os condutores mais agressivos a um modelo de condução mais eficiente em tempo real, a fim de equalizar o padrão de dirigibilidade dos motoristas das frotas de veículos comerciais. O sistema permite o ajuste da trajetória máxima do torque do motor através do controle de sua rotação máxima definida em função da inclinação da via e das marchas, e também do controle da aceleração máxima do veículo definida em função das marchas. Este ajuste visa permitir a obtenção do melhor compromisso entre redução do consumo de combustível e desempenho do veículo de acordo com sua aplicação e preferências do cliente. O sistema foi simulado utilizando o software MATLAB/Simulink da MathWorks por meio do modelo matemático não linear que descreve a dinâmica longitudinal do veículo, e também de um modelo matemático desenvolvido pelo autor baseado em dados medidos no veículo e utilizados para explicar a dinâmica de sua eficiência energética. Ambos os modelos foram validados e os resultados desta validação são apresentados neste estudo. O sistema de assistência ativa desenvolvido foi também implementado e testado em um veículo real operando em ambiente controlado. O resultado deste teste mostrou um evidente potencial na redução do consumo de combustível do veículo ao aplicar tal sistema, principalmente para condutores com comportamentos mais agressivos (ex.: altos níveis de aceleração positiva e trocas de marcha em altas rotações do motor).