Adaptación, programación y puesta a punto de un simulador motor (Hardware in the Loop)

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 sistemas concretos 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 del departamento 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 entradas señales 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 necesario contar 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. Este proyecto 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 y RS-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 abierto permite. 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