Mestrado Profissional em Engenharia Automotiva
Trabalhos de Conclusão de Curso

Desenvolvimento e validação de um software para simulação de consumo de combustível veicular

Predict consumption in internal combustion engine using neural networks from non-homogeneous data for vehicle simulation

Autor
Diniz, João Bosco -
Orientador
Canale, Antonio Carlos
Defesa de tese
06 / 08 / 2009
Participantes da Banca
Canale, Antonio Carlos; Iombriller, Silvia Faria; Navarro, Helio Aparecido
Palavras-chave
redes neurais, o consumo, simulação veicular, motor de combustão interna
Keywords
neural network, consumption, vehicle simulation, internal combustion engine, look-up table

Resumo

O objetivo desse trabalho consistiu no desenvolvimento e validação de um simulador computacional de dinâmica veicular, construído em MatLab®/Simulink®, para previsão de consumo numa dada rota. Diferentemente de outros softwares, esse simulador reúne a modelagem matemática do veículo completo e toda a sua dinâmica, como também todos os dados do veículo e principalmente o mapeamento do motor obtidos junto aos fabricantes, o que traz a simulação mais próxima da realidade. O veículo utilizado como objeto de estudo foi uma pick up, ano 2007, motor turbo diesel de 3.0 litros de deslocamento e intercooler. Para se determinar uma média de consumo de combustível foram feitas 23 voltas, entre julho e setembro de 2008, em uma rota estritamente de auto-estrada, com
aproximadamente 300 km entre ida e volta. O resultado da simulação não refletiu as aquisições feitas no mesmo veículo, em termos de torque na saída da transmissão, porém a simulação de consumo apresentou uma margem de erro pequena e aceitável em relação aos valores medidos.


Abstract
Artificial Neural Networks (RNAs) are composed of simple elements operating in parallel. These elements are inspired by biological nervous systems. As in nature, the connections between elements largely determine the network function. One can train a neural network to perform a particular function by adjusting the values of the connections (weights) between elements. They are widely used in all engineering, banking, financial and entertainment sectors.This study proposes the application of RNAs in an internal combustion engine model to obtain the specific consumption as a performance feature. This model was applied in entire vehicles simulation, using MatLAB®/Simulink® platform. The engine model in RNAs is based on the engine map and on its main characteristics. Furthermore, it is designed the best net architecture, transfer functions and training styles.To validate the study was mapped a stretch of road, in which an instrumented vehicle provided, besides other variables, the final consumption. These givens were compared within the vehicle simulation using Look-Up Table and RNAs, showing best performance for the latter