Quasi-periodic control technique for minimizing fuel consumption during record vehicle competition

Sulikowski Paweł , Ryszard Maroński

Abstract

The problem of the optimal driving technique during the fuel economy competition is reconsidered. The vehicle is regarded as a particle moving on a trace with a variable slope angle. The fuel consumption is minimized as the vehicle covers the given distance in a given time. It is assumed that the run consists of two recurrent phases: acceleration with a full available engine power and coasting down with the engine turned off. The most fuel-efficient technique for shifting gears during acceleration is found. The decision variables are: the vehicle velocities at which the gears should be shifted, on the one hand, and the vehicle velocities when the engine should be turned on and off, on the other hand. For the data of students’ vehicle representing the Faculty of Power and Aeronautical Engineering it has been found that such driving strategy is more effective in comparison with a constant speed strategy with the engine partly throttled, as well as a strategy resulting from optimal control theory when the engine is still active.
Author Sulikowski Paweł
Sulikowski Paweł,,
-
, Ryszard Maroński (FPAE / IAAM)
Ryszard Maroński,,
- The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics
Journal seriesArchive of Mechanical Engineering, ISSN 0004-0738
Issue year2013
No2
Pages185-197
Publication size in sheets0.6
Keywords in EnglishShell Eco-Marathon; fuel economy
ASJC Classification2210 Mechanical Engineering; 2211 Mechanics of Materials
Abstract in PolishRozważono zagadnienie wyznaczenia optymalnej strategii sterowania pojazdem w czasie zawodów pojazdów rekordowych. Pojazd jest modelowany jak punkt materialny poruszający się po trasie o zmiennym kacie pochylenia. Minimalizowana jest ilość zużytego paliwa potrzebna do pokonania zadanego dystansu w zadanym czasie. Opracowano najbardziej efektywna technikę zmiany biegów w czasie przyspieszania. Założono, ze pojazd jest napędzany w dwóch trybach: przyspieszania przy pełnej dostępnej mocy silnika i wybiegu, kiedy to silnik jest wyłączony. Zmiennymi decyzyjnymi są: numer biegu oraz prędkość pojazdu, przy której powinno nastąpić jego przełączenie z jednej strony, oraz prędkości pojazdu, przy których silnik powinien być włączony lub wyłączony, z drugiej. Wykorzystując dane pojazdu studentów reprezentujących Wydział Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej wykazano, ze taka strategia jest bardziej efektywna niż strategia jazdy ze stała prędkością z częściowym dławieniem silnika oraz pewna strategia wynikająca z teorii sterowania optymalnego, gdzie silnik jest stale włączony.
Languageen angielski
Score (nominal)15
ScoreMinisterial score = 8.0, 05-09-2019, ArticleFromJournal
Ministerial score (2013-2016) = 15.0, 05-09-2019, ArticleFromJournal
Publication indicators Scopus SNIP (Source Normalised Impact per Paper): 2014 = 0.532
Citation count*3 (2020-09-10)
Cite
Share Share

Get link to the record


* presented citation count is obtained through Internet information analysis and it is close to the number calculated by the Publish or Perish system.
Back
Confirmation
Are you sure?