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Adaptación, programación y puesta a punto de un Simulador Motor (HiL)

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Resumen
El incesante crecimiento de prestaciones, sistemas de seguridad y confort, y restricciones
legales de funcionamiento en los automóviles hace que se desarrollen constantemente
nuevos sistemas. Estos sistemas, gestionados electrónicamente, hacen funciones de
regulación y control de sistemasconcretos dentro del automóvil, ya sea el motor, los
frenos o el climatizador.
El proyecto del simulador motor nace como respuesta a la necesidad de poseer una
herramienta de ayuda al desarrollo de las unidades de control motor. Concretamente, es
una herramienta Hardware in the loop en lazo abierto, desarrollada en el Centro Técnico
de SEAT, en el Laboratorio de Electrónica Motor deldepartamento de Electricidad Motor,
en Desarrollo Eléctrico. Se ha diseñado para trabajar con unidades de control del motor
1.8l 20VT, en la plataforma PQ35, aunque es flexible y puede adaptarse a diferentes
motores.
El objetivo del simulador motor es generar, a nivel de señal eléctrica, un entorno
adecuado para la unidad de control. Esto es, que la unidad de control reciba en sus
entradasseñales iguales o equivalentes a las que recibiría en un motor real. De este
modo, se puede observar, medir y calcular como regula la unidad de control los
actuadores que también incluye el simulador, de forma fiel a los actuadores que monta el
motor real, y por tanto sacar conclusiones acerca de cómo está programada la unidad
para regular el funcionamiento del motor.
Para ello es necesariocontar con el hardware capaz de generar todas las señales
necesarias y de medir las respuestas de la unidad de control. Además ha de ser una
herramienta fácilmente manejable, por lo que es necesario programar su funcionamiento
a través de un panel de mando donde se podrán variar los valores de las señales
generadas por los sensores y visualizar las respuestas sobre los actuadores.
Esteproyecto contiene una breve descripción del hardware que compone el simulador; el
estudio, modelado y generación de las señales de todos los sensores que el sistema de
control incorpora; el estudio, adaptación a nivel de hardware y cálculo del control que
realiza la unidad sobre los actuadores; la comunicación entre los diferentes componentes
del simulador, mediante protocolos CAN yRS-232; y la puesta a punto de la máquina a
nivel de diagnosis de averías, es decir, a nivel de integración sustituyendo al motor real.
El simulador motor se ha convertido en una herramienta completa para el desarrollo de la
unidad de control motor propuesta y su integración dentro del esquema del bucle de
control, sustituyendo al motor real, es tan precisa como su diseño en lazo abiertopermite.
Además, es una herramienta de fácil uso, pues se ha desarrollado un panel de mando
sencillo e intuitivo, y la programación implementada ha resultado adecuada para el
correcto funcionamiento de todo el sistema, incluso a altos niveles de exigencia.

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Memoria

Adaptación, programación y puesta a punto de un Simulador Motor (HiL)

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Sumario
RESUMEN________________________________________________________ 1
SUMARIO_________________________________________________________ 3
1. PREFACIO _____________________________________________________ 5
1.1. El sector de la automoción........................................................................... 5
1.1.1. El grupoVolkswagen.........................................................................................5
1.1.2. Relevancia de SEAT. El Centro Técnico...........................................................6

1.2. La electrónica en el automóvil...................................................................... 7
1.2.1. El motor atmosférico 1.8 litros 20VT .................................................................7
1.2.2. El sistema de control Motronic...