Armando Antonio Maria Laganá.

O presente projeto prevê o desenvolvimento de um amortecedor eletrônico e de uma barra estabilizadora ativa. Os mesmos ainda serão untegrados a função de estabilidade do projeto anterior. Este projeto será desenvolvido de forma cooperativa com a UNB.

O presente projeto prevê o desenvolvimento de um veículo urbano leve híbrido flex. Caberá ao GEAUTO o desenvolvimento do sistema de propulsão constituído do subsistema de geração em conjunto com a UNB, subsistema de armazenamento e ainda do subsistema de tração. Estes inicialmente serão acoplados a um barramento comum e os motores de tração acoplados a um dinamômetro de motor elétrico cujo o torque medido é transmitido para uma plataforma Labcar com um software de dinâmica veicular instalado simulando o veículo. Posteriormente este sistema de propulsão será aplicado a um chassis desenvolvido pelo Departamento de Engenharia Mecânica.

O presente projeto prevê a obtenção da operação com injeção estratificada de etanol em um motor TSI 2.0L. Caberá ao GEAUTO o desenvolvimento do sistema de gerenciamento, e aplicar um sistema de sensoriamento iônico para identificação de misfire.

Introdução
O presente projeto será desenvolvido pelo solicitante (majoritariamente) visando a elaboração da sua tese de livre docência. O mesmo consistirá no desenvolvimento de uma ECU para um motor ciclo Otto flex com taxa de compressão variável, a partir de um Hardware in the Loop, já desenvolvido no âmbito do GEAUTO.
a) Objetivos
O presente projeto apresenta os seguintes objetivos gerais:
?Desenvolver conhecimentos básicos para implementação de ECUs para motores a combustão interna com taxa de compressão variável;
?Ampliar a viabilidade do etanol em motores a combustão interna;
Contribuir para a redução do efeito estufa.
?O presente projeto apresenta os seguintes objetivos específicos:
?Desenvolver uma ECU para o gerenciamento de um motor flex com taxa de compressão variável a partir de um HiL;
?Estimar o aumento da eficiência de um motor flex com taxa de compressão variável comparado a um motor flex convencional. 
?Estudar o aumento da eficiência energética para utilização de um único combustível.
b) Meta
Otimizar a malha de controle de torque através do estabelecimento da taxa de compressão ótima em função da carga, rotação e a partir da porcentagem de etanol na composição do combustível.
c) Relevância
Atualmente os motores flex são fabricados com uma taxa de compressão intermediária entre as taxas ideais respectivamente mais baixa para gasolina e mais alta para o Etanol. Desta forma a eficiência energética dos motores flex fica bastante prejudicada.
		Foi lançado em 2018 pela Infiniti, veículo modelo QX50 com um motor a gasolina com taxa de compressão variável, indicando a ocorrência de um aumento da eficiência energética para um motor MCI utilizando um único combustível, o que permite concluir que o aumento para um motor flex será mais significativo ainda.
Desta forma a aplicação de motores flex VCR em veículos de passeio apresentam forte potencial para um significativo aumento da eficiência energética. Deste ponto de vista temos a lamentar que no Brasil ainda não foi realizado um desenvolvimento com este objetivo.
d) Metodologia
	O presente seguirá a seguinte metodologia:
	Realizar uma pesquisa cuidadosa principalmente no que se refere a modelos já estabelecidos;
	Inicialmente será aperfeiçoado o hardware in the loop de um motor VCR, que foi implementado a partir de um motor flex Volkswagen modelo EA111, no qual foram realizados experimentos para a obtenção de dados com 4 diferentes taxas de compressão, respectivamente 10,2 ; 11,2; 12.2 e 13; objetivando construir um modelo em Simulink para cada taxa. As taxas foram obtidas a partir de juntas mais espessas ou pela aquisição de novo cabeçote que passou por um processo de usinagem para aumento da taxa.
Posteriormente foi realizada uma composição dos mesmos gerando o modelo final de um motor VCR. Evidentemente este processo foi realizado por não dispormos de um motor real. O melhoramento ocorrerá a partir da repetição dos experimentos, que podem ser melhorados e incluindo uma taxa de compressão de 13,5.
Posteriormente este modelo final será embarcado numa plataforma LABCAR constituindo um hardware in the loop (aproximado) de um motor VCR (aperfeiçoado em relação ao anterior);
Posteriormente deverá ser refeita a malha de torque incluindo a estimativa da taxa de compressão adequada para a otimização do torque. Isto será realizado inicialmente utilizando as ferramentas MATLAB e Simulink. Posteriormente o controle será transportado para o LABCAR constituindo um Software in the Loop. O próximo passo será implementar este controle na ECU utilizando a ferramenta ASCET e aplica-la no HiL (sem o controle) para validação.

O presente projeto visa o desenvolvimento de funções avançadas de assistência ao condutor e geração de um banco de imagens das estradas brasileiras para serem utilizadas no próprio projeto ou por empresas automotivas.
	As funções que estão previstas são: Controle de Cruzeiro Adaptativo (ACC), Controle Eletrônico de Estabilidade (ESC), Aviso de Colisão Direta (FCW), Detecção de Pedestre (PD), Frenagem Automática de Emergência (AEBS), Assistente de Permanência em Faixa de Rodagem (LKAS), Aviso de Afastamento de Faixa de Rodagem (LDWS), e Sistema Automático de Estacionamento (APS). Adicionalmente serão desenvolvidos sistemas de comunicação V2X e implementado um sistema de Comboio em veículos de pequena escala.
	A metodologia geral a ser aplicada quando possível será:
	Simulação Virtual da Função;
	Validação em veículo de pequena escala, quando possível;
	Validação em veículo real em ambiente restrito;
	Validação em veículo real em ambiente de estradas;
Para a validação em veículo real será necessário a implementação de um veículo plataforma a partir de um veículo de passeio, no qual deverá ter a ECU do motor substituída por uma desenvolvida no âmbito do projeto, desenvolvido e implantado um sistema de frenagem eletrônica e ter sua direção automatizada para viabilizar uma direção controlada eletronicamente.
Caberá a EPUSP o desenvolvimento do veículo plataforma em conjunto com a UNB, isoladamente o desenvolvimento das funções ACC e ESC e em conjunto com o ICMC/São Carlos USP o desenvolvimento da função AEBS combinada com a PD. O solicitante estará envolvido como orientador ou coorientador ou ainda como participante dos projetos sob a responsabilidade da EPUSP, com ênfase na implementação do veículo plataforma no que se refere ao desenvolvimento da ECU do motor e da implementação do sistema de frenagem eletrônica e no desenvolvimento da função de ACC.

Este projeto, de forma semelhante ao já realizado para um motor Volkswagen com injeção indireta 1.6 l flex, modelo EA111, quando o projeto da ECU do projeto descrito anteriormente, estiver adiantado, serão levantados dados experimentais para a formulação do modelo do motor em simulink e posteriormente este modelo será embarcado numa plataforma LABCAR da ETAS constituindo o HiL do motor TSI.

O presente projeto visa transformar e otimizar um motor Diesel para o uso de Biogás, projetando um novo cabeçote a partir do original, com a concepção e projeto de um novo pórtico para admissão do ar e instalação de velas para a ignição.
	Caberá ao solicitante juntamente com outros professores do GEAUTO e da UNB o desenvolvimento do sistema de gerenciamento eletrônico do novo motor, realizar a modelagem do mesmo em Simulink e embarcar o modelo numa plataforma LABCAR da ETAS gerando o correspondente hardware in the loop do motor. 
	De forma geral o projeto adotará a seguinte metodologia dentro do possível:
?	Realizar uma pesquisa cuidadosa principalmente no que se refere a modelos já estabelecidos;
?	Utilizar componentes mecânicos de mercado;
?	Enquanto o motor alvo do projeto não tem sua implementação concluída será implementado a partir de um motor ciclo Otto flex um outro para utilização de biogás visando uma familiarização adequada com o biogás acelerando o desenvolvimento da ECU final que também utilizará uma FlexECU da ETAS cujo o software de aplicação será desenvolvido com a utilização da ferramenta ASCET(1 doutorado e dois mestrados) 
?	Desenvolver o software de gerenciamento utilizando a ferramenta ASCET e embarca-lo na plataforma FlexECU;
?	Realizar a calibração da ECU com o motor projetado aplicado em dinamômetro de bancada (Hoffman modelo I2D, 160 kW);
?	Serão levantados dados experimentais para a formulação do modelo do motor em simulink e posteriormente embarcado numa plataforma LABCAR da ETAS constituindo o HiL do motor para utilização de biogás; 
?	Será aplicada a ECU desenvolvida no hardware in the loop e seu funcionamento comparado com o do motor real para validação do do Hil,
?	Finalmente serão aplicadas novas técnicas de controle nas malhas que compõem o software de gerenciamento, inicialmente validadas no HiL e posteriormente no motor real.

Sensoriamento por corrente iônica consiste em aplicar nos eletrodos da vela uma diferença de potencial após a ocorrência da centelha, cuja a corrente resultante, principalmente na fase térmica, identificar e caracterizar a ocorrência de combustão ou ?misfire?, o que permite concluir se o motor está na primeira ou segunda volta do ciclo, de forma equivalente a realizada pelo sensor de fase. Permite ainda identificar a ocorrência de detonação no motor onde um sinal senoidal amortecido é gerada sobreposta ao sinal da corrente.

O presente projeto que está sendo desenvolvido por 4 alunos de mestrado, visa inicialmente estabelecer o melhor modo de obtenção do sinal, seja por uma fonte recarregada pelo secundário da bobina ou por uma fonte de tensão de alimentada pela bateria. Para isto sendo realizada uma caracterização inicial e estabelecimento de um procedimento para cálculo da área do sinal de corrente durante a fase térmica, verificando a viabilidade de aplicação no sistema de gerenciamento do motor. 

Uma outra frente é identificar a detonação através da obtenção e análise do sinal através da implementação de filtros por técnicas de processamento digital de sinais (DSP), incluindo a implementação de filtros adaptativos (já desenvolvido pelo GEAUTO). A terceira frente consistirá na aplicação destes resultados no gerenciamento do motor EA111, inicialmente verificando a redundância e num segundo momento substituindo os sensores de fase e de detonação.

Por fim, na última frente será realizada em paralelo à todas estas atividades descritas, uma ampla caracterização dos sinais de corrente iônica em função da composição do combustível (gasolina/etanol), valor da tensão aplicada, correlação com a pressão na câmara de combustão, rotação, carga do motor e outras.

O presente projeto visa desenvolver um sistema de controle de abertura de um sistema de admissão de ar de um motor, utilizando técnicas de controle adaptativo e controle ótimo e aplicá-lo no veículo modelo Gol citado em projeto anterior.
O projeto será focado na válvula borboleta do veículo referido, iniciando-se pelo levantamento de seu modelo, aprimorando a metodologia de trabalho já concluído e descrito abaixo. Posteriormente com o uso do Silmulink serão desenvolvidos controladores utilizando as técnicas citadas e portados hardwares utilizando-se micorcotroladores e outros CIS da Free-scale, cujos os conhecimentos adquiridos serão empregados para a construção dos blocos referente a ferramenta ASCET e programar um hardware ETAS a ser definido.

Consiste em aplicar uma vàlvula de vazão controlada eletronicamente em um amortecedor comercial. Inicialmente
será feita a modelagem da nova configuração e validada utilizando-se uma bancada de teste. Posteriormente será projetado o controlador a partir de uma linearização por trechos. Finalmente testada em bancada para validação do controlador.

Consiste em aplicar técnicas não lineares, como Fuzzy com Modos Deslizantes e PI Adaptativo, no controle de torque e aplica-las na ECU desenvolvida pelo GEAUTO para o motor para o motor Volkswagen EA111 (já descrito), inicialmente realizando simulações utilizando o simulink, para depois embarcar o bloco de controle na FlexECU que por sua vez será aplicada no Hil deste motor já desenvolvido pelo GEAUTO, para um processo de pré calibração. Posteriormente a FlexECU será aplicada no motor real montado em um dinamômetro de bancada (Hoffman modelo I2D, 160 kW) revitalizado recentemente pelo GEAUTO para o processo de calibração. Finalmente a ECU será aplicada no veículo para a calibração final visando principalmente otimizar a dirigibilidade.

O presente projeto consiste na implementação de uma bancada contendo o sistema de injeção direta onde o motor MCI será substituido por um motor elétrico acionado por um inversor de frequência. Inicialment será realizada a modelagem do sistema e validado na bancada. Posteriormente será projetado o controlador utilizando técnicas não lineares. Por fim o controle resultante será embarcado na FlexECU e aplicado num motor TSI acoplado a um dinamômetro de bancada.

O presente hardware in the loop será constituído de um sistema de frenagem do veículo modelo FIAT Strada 2012 contendo pedal, servofreio, cilindro mestr, módulo do ABS e tubulação até a pinça onde será medida a pressão. Esta pressão será transmitida para o LABCAR onde estará instalado um software de dinâmica veicular que simulará o veículo citado. Este por sas vez determinará a rotação das rodas que através de interface adequada se comunicará com a ECU do ABS. O sistema será validado através de resultados experimentais levantados com o veículo.

O presente projeto prevê o estudo sobre o gerenciamento de motores flexfuel sobrealimentados com turbina e injeção direta, abrangendo estudo e comparação de estratégias de gerenciamento e controle dos motores flexfuel sobrealimentados com injeção direta já existentes e desenvolver um modelo baseado nessas informações, considerando o motor que será utilizado. Adicionalmente, identificar alguns parâmetros físicos mecânicos e elétricos desse modelo e simular em ambientes virtuais para a validação dos modelos desenvolvidos. 
Posteriormente, será desenvolvido uma unidade de gerenciamento eletrônico empregando técnicas de controle a fim de atingir o melhor desempenho e, também atingir um limite de controle em relação à emissão de poluentes. Este projeto será desenvolvido em conjunto com o Laboratório de Engenharia Térmica do IPT.

Paralelamente estão sendo desenvolvidos um HiL de um sistema de transmissão utilizando uma plataforma LABCAR e uma unidade eletrônica para gerenciamento de um sistema de transmissão automatizada, integrante de veículo Fiat, Modelo Strada Adventure, ano 2012, cujo hardware está sendo desenvolvido utilizando microcontroladores da Microchip, família PIC18.

A partir da ECU desenvolvida para o projeto de Cruise Control concluído com resultados abaixo descritos, o veículo, modelo Polo ou Gol, será instrumentado com um sensor integrado de radar e câmera para medida da distância do veículo da frente que comparada a uma distância de referência e em função da velocidade presente, estabelecerá uma nova velocidade a ser obtida, compondo uma malha fechada onde serão aplicadas pelo menos duas técnicas diferentes de controle para posterior comparação.

Modelagem de um motor a combustão interna com diferentes taxas de compressão para que, a partir do modelo anterior, amplia-lo para um modelo de um motor virtual com taxa de compressão variável e implementação de respectivo Hardware in the Loop, referente ao mesmo motor Volkswagem EA111. Portanto, a modelagem a ser realizada incluirá a taxa de compressão, além da produção de torque, admissão de ar, percurso da mistura ar combustível e evolução térmica. A implementação do HIL será realizada sobre a plataforma LABCAR da ETAS.

Modelagem de um motor a combustão interna e a implementação do respectivo Hardware in the Loop referente a um motor Wolkswagem 1.6 L, flex, aplicado em veículo modelo Gol 2008. A modelagem realizada inclui a produção de torque, admissão de ar, percurso da mistura ar combustível e evolução térmica. A implementação do HiL está sendo realizada sobre a plataforma LABCAR da ETAS.

Desenvolvimento de uma unidade eletrônica de gerenciamento para um motor diesel MWM 2.0L, aplicado a veículo GM, modelo S-10, e da mesma forma do motor flex, serão utilizadas duas plataforma de hardware. A primeira será uma plataforma FLEXECU(Robert Bosch - EDC17) comercializada pela ETAS (grupo Bosch) e o segunda implementada utilizando uma arquitetura decentralizada, com microcontroladores Freescale (família S12). Em ambos os casos serão utilizados a ferramenta ASCT da ETAS permitindo o desenvolvimento de projeto modular com a metodologia de projeto por modelo.

O presente projeto visa desenvolver uma unidade de gerenciamento eletrônico de um sistema ABS. A primeira etapa consistirá no desenvolvimento de um Hardware-in-the-Loop, para testes de ECUs, antes das aplicações em campo, dentro da metodologia do projeto V-Model.
Em paralelo serão desenvolvidos hardware e software específicos de uma unidade de controle, que na sequência serão aplicados no hardware in the loop, para posteriormente serem validadas em testes de campo. Ainda será desenvolvido um sistema de frenagem eletrônica a partir de um EPS.

Desenvolvimento de três unidades eletrônicas de gerenciamento (ECU) para um motor Wolkswagem 1.6 L, flex, aplicado em veículo modelo Gol 2008, utilizando três tipos de hardwares. A primeira utiliza uma plataforma FlexECU (Robert Bosch - MED17) desenvolvida pela ETAS (grupo Bosch), a segunda com hardware próprio desenvolvido pelo grupo e utilizando uma arquitetura decentralizada, implementada com microcontroladores da Freescale (família S12) e uma terceira, também decentralizada utilizando os microcontroladores da Microchip (família PIC18). 
Para o desenvolvimento da primeira unidade estão sendo utilizadas as ferramentas ASCET e INCA da ETAS, permitindo o desenvolvimento de projeto modular com a metodologia de projeto por modelo (V-Model). Nesse desenvolvimento específico estão sendo utilizados dinamômetros do IPT (bancada), IEE e FATEC Santo André (dinamômetro inercial). Nas outras unidades de hardware o software está sendo desenvolvido em linguagem C.
Em todos os casos o software inclui entre as diversas funções a de controle da válvula borboleta, controle do valor de lambda, controle dos sistemas de ignição e injeção, controle de rotação, controle de torque e comunicação CAN e serial com o computador de aquisição.

O trabalho consistiu em desenvolver um sistema de Controle de Cruzeiro (Cruise Control) para operar em um veículo comercial que não dispõe desse recurso, no caso um veículo modelo Volkswagen Polo Sedan 2.0L 2004. O projeto do controlador foi realizado na ferramenta MATLAB e se baseia em um modelo da planta (veículo) obtido por meio de experimentação com auxílio de uma ferramenta de software desenvolvida no trabalho para se comunciar com a ECU em tempo real para aquisitar dados e controlar a aceleração do veículo. Inicialmente, o controlador foi testado e validado em um ambiente de simulação e, posteriormente, foi implementado no firmware da ECU desenvolvida com microcontroladores Freescale S12X para permitir a validação final do controle de cruzeiro por meio de testes utilizando o veículo em um dinamômetro inercial.

Foi desenvolvida uma unidade eletrônica de gerenciamento de um motor Volkswagen 1.6 L aplicado num veículo modelo Gol um ano de fabricação 2008, utilizando a plataforma FlexECU e a ferramenta ASCET, ambas desenvolvidas pela ETAS, que colaborou de forma significativa com o projeto. O ASCET permite a utilização da metodologia de projeto por modelo, onde os diferentes blocos são desenvolvidos de forma modular. Apesar de ser um motor flex o presente projeto se ateve apenas o gerenciamento com gasolina e a controle de rotação.

Foi desenvolvido de uma unidade eletrônica de gerenciamento para controlar o funcionamento de um motor Volkswagen 2.0L aplicada num veículo modelo Pólo com ano de fabricação 2004, utilizando uma arquitetura descentralizada, com microcontroladores Freescale (família S12), constituída dos blocos de gerenciamento, sincronismo e comunicação e diagnose. O software do bloco de gerenciamento inclui entre diversas funções a malha de controle da válvula borboleta, amalha de controle da rotação a partir de referência determinada pela posição do pedal, malha de controle do valor de lambda e cálculo dos parâmetros para o bloco de sincronismo. O software do bloco de sincronismo gera os pulsos de controle da ignição e da injeção de combustível em sincronismo com os pulsos provenientes da rodafônica. O software do bloco de comunicação e diagnose prevê a ordenação dos dados recebidos dos blocos de gerenciamento e sincronismo inclusive os de falhas. Mantem uma comunicação CAN com outras ECUs do carro alem de uma comunicação serial com um computador, permitindo a visualização de outros dados e estabelecer comunicação com instrumentos de diagnose padrão OBD.

Foi desenvolvida uma unidade eletrônica de gerenciamento para controlar o funcionamento de um motor Volkswage 2.0L aplicado num veículo modelo Volkswagen Polo Sedan 2.0L 2004. O hardware desta ECU segue uma arquitetura descentralizada com três blocos: Gerenciamento, Sincronismo, Comunicação. O componente principal de cada bloco corresponde a um microcontrolador automotivo Freescale da família S12XE, dedicado para aplicações de gerenciamento de motores automotivos.