Projektismertető

A projekt célja új alapkutatási és célzott alapkutatási eredmények létrehozása a járműdinamika és -irányítás, a szimuláció és optimalizáció, valamint az elektromos és hibrid járművek hajtásláncának területén. A projekt révén megerősödik a tudományos potenciál a járműgyártási pólusokban, amely hozzájárul a magyar járműipari versenyképesség fenntartásához. 2015-re a konzorcium felkészül arra, hogy a HORIZON 2020-ban megfogalmazott kutatási területeken bekapcsolódjon a nemzetközi projektekbe.

A projekt időtartama:

2012. szeptember 1 – 2014. augusztus 31.

Kedvezményezett:

Széchenyi István Egyetem

Konzorciumi partnerek:

  • Kecskeméti Főiskola
  • Óbudai Egyetem Alba Regia Egyetemi Központ

Az Európai Unió és a Magyar Állam által nyújtott támogatás összege:

869.701.757 Ft

1. Kutatási főirány

Járműdinamikai és irányítástechnikai módszerek kutatása és algoritmusok kidolgozása

„A hibrid és elektromos járműveken alkalmazott hagyományos (mechanikus, hidraulikus, pneumatikus) beavatkozók helyett egyre nagyobb teret kapnak az elektronikai es elektromechanikai megoldások. A hibrid járművekben alkalmazott x-by-wire megoldások lényegesen eltérnek a hagyományos járművekben elterjedten alkalmazott megoldásoktol, például a válaszidők és a dinamikák szempontjából. Továbbá a hibrid járművek, de különösen az elektromos járművek esetén az iranyítástechnikai lehetőségek jelentősen különböznek a hagyományos járművekben alkalmazott megoldásoktól. Ez új lehetőségeket és kihívásokat teremt a kutatás és fejlesztés számára.

A fentiekkel összefüggésben az egyedi feladatokra és beavatkozókra különállóan tervezett és megvalósított irányítási körök helyett a több beavatkozót feltételező és komplex irányítási célkitűzéseket megvalósító integrált irányítás szerepe jelentősen megnő. Az integrált irányítások kidolgozásának egyik mozgatórugója, hogy megteremtse a lehetőséget olyan algoritmusok kidolgozásának, amelyek extrém körülmények között is megőrzik a vezetési biztonságot,és csökkentik a bekövetkezett kár nagyságát. A megnövekedett komplexitás azonban új kihívásokat támaszt a tervezési módszerekkel szemben. A feladatok újragondolásában és megoldásában az irányítástechnikai módszerek és rendszertechnikai felfogás jelentős szerepet kapnak. A kutatási főirány ezt támogató új, hatékonyan működő módszerek és algoritmusok kutatására koncentrál.”

Dr. Gáspár Péter – kutatási főirányvezető

2. Kutatási főirány

Elektromos és hibrid járművek elektronikus mérési, irányítási megoldásainak kutatása

„Az elektromos és hibrid járművek hajtása a személygépkocsi-iparban fejlődött a legmagasabb szintre, de még ebben az iparágban sincsenek kiforrott, optimális rendszerek. Az elektromos járművek minden szegmensében nagy a kereslet új megoldásokra. Mi úgy döntöttünk, hogy a kutatások során a hibrid meghajtású haszonjárművekre és a minimális hajtási energia igényű villamos járművekre összpontositunk, és a meghajtáshoz és az energia visszanyerést biztosító fékezéshez kapcsolódó mérési, irányítási, illetve beavatkozási folyamatokat vizsgáljuk.

Újragondoljuk az érzékelés, az irányítás és a beavatkozás feladatait a matematikai absztrakciótól, a modellezés folyamatán és az irányítási folyamatok tervezésén át az implementációig. Hat témakörben folyik kutatás:

  • a legkorszerűbb módszerekre és elméleti eredményekre épülő elektronikai kutatások;
  • korszerű villamos motorok szimulációjára alkalmas támogató szoftver fejlesztése;
  • állandó mágneses szinkron motorok fizikai folyamatainak és a hajtásrendszer tömeg, nyomaték és hatásfok optimumának kutatása;
  • a teljes járműirányítási rendszerbe ágyazható algoritmusok kutatása, amelyek a villamos járművek intelligens irányítását biztosítják;
  • villamos motorok, elektronikus egységek, villamos táprendszerek mérése;
  • járművek hajtásszimulációja felhasználói programokkal.

A fenntartható közlekedéshez mindegyik kutatási témánk kapcsolódik: foglalkozunk a jelenlegi közlekedés intermodalitásának emelésével, a hatásfok növelésével, az anyag- es energia-ráfordítás csökkentésével, és az energiaátalakítás folyamatainak optimalizálásával.”

Dr. Varga Zoltán – kutatási főirányvezető

3. Kutatási főirány

Szimuláció és optimalizáció numerikus matematikai alapkutatása és alkalmazása hibrid és elektromos járművek kutatásában

„Hibrid és elektromos járművek kutatásában a számitógépes szimulációs és paraméter-optimalizálási alkalmazásával a kutatás-fejlesztés során a jármű részegységek tulajdonságai anélkül tanulmányozhatók és optimalizálhatóak, hogy minden tervezési esetet legyártanánk és lemérnénk. A számítógépes szimuláció és az ezen alapuló optimalizáció kiváltja ezt. Validált szimuláció viszont csak akkor várható, ha a számítógépes szimulációs kódok alatti algoritmusok helyes, fizikailag elfogadható eredményeket garantálnak. A projektben a fenti tevékenységek kutatására megfogalmazott alapkutatásokat folytatunk:

1. Elektromos motorok hűtésének szimulációja, a hűtő rendszerek optimalizálása CFD modellekkel

2. Nyomaték, hatásfok és tömegoptimalizált hajtásrendszer fejlesztése minimális energiaigényű járművek hajtásrendszeréhez

Ezen alkalmazott kutatási eredmények eléréséhez szükséges alapkutatást az alábbi tudományterületek szerinti bontásban hajtjuk végre nemzetközileg elismert kutatóknak a bevonásával:

1. Nagy teljesítményű számítások (High Performance Computing - HPC) kutatása fizikai rendszerek modellezésére

2. Folytonos és diszkrét idejű pozitív rendszerek (pozitívan invariáns halmazok) kutatása

3. Optimalizálási módszerek kutatása

Fenti alap- és alkalmazott kutatási eredményeket úgy érjük el, hogy eközben a járműipari kutatások egyetemi eszközrendszerét fejlesztjük más kutatásokban alkalmazható kompetenciák kifejlesztésével, így saját párhuzamos programkönyvtár és -keretrendszer, a Parmod, valamint nemzetközi kutatói teamek létrehozásával.”

Dr. Horváth Zoltán – kutatási főirányvezető

Nyitókiadvány (PDF)