Eletrónica Automóvel

Código:

EM0110

Sigla:

EA

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Automação

Ocorrência: 2020/2021 - 1S

Ativa?	Sim
Página Web:	https://moodle.fe.up.pt/1213/course/view.php?id=930#section-0
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIEM	13	Plano de estudos oficial a partir de 2006/07	5	-	6	45,5	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

A UC de Electrónica Automóvel pretende introduzir a actividade normativa do sector, descrever os requisitos operativos dos diversos sistemas que integram o automóvel e projectar e analisar os diversos subsistemas do veículo ao nível da iluminação, instrumentação de sistemas críticos, instrumentação e actuação de conforto, cadeia cinemática, controlo de movimento e transmissão de dados. 

Resultados de aprendizagem e competências

Competências a adquirir na Disciplina: 

No final da Disciplina o Aluno deve ser capaz de: 

Descrever, explicar, identificar, aplicar e analisar os sistemas electrónicos associados ao automóvel, nomeadamente no que respeita aos sistemas de injecção, ignição, abertura e fecho de válvulas, alternador, bateria e motor de arranque, iluminação, diagnóstico, controlo automático de velocidade, controlo anti bloqueio e anti escorregamento, controlo de tracção e suspensão electrónica. 

Descrever, explicar, identificar aplicar e analisar os sistemas associados aos veículos eléctricos híbridos e puramente eléctricos. 

Utilizar ferramentas de simulação para a análise e projecto destes sistemas. 

Utilizar e aplicar os conceitos aprendidos em situações reais.

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

Competências já adquiridas em outras UCs e que devem ser revistas:

As obtidas nas UCs de sistemas digitais, circuitos, electrónica, teoria do sinal, teoria do controlo e medição sensores e instrumentação.

Programa

Apresentação do automóvel clássico do pós guerra e dos vários sistemas associados.

O controlo da potência do motor SI.

Sensores automóveis de posição.

Sensores automóveis de velocidade

Sensores automóveis de pressão, força, binário e fuído.

Controlo electrónico da injecção.

Princípio de funcionamento dos vários tipos de sistemas de injecção: TBI/SPI/MPI/MPFI/MFI/SFI/GDI.

Sistemas de injecção síncrona e assíncrona, simultânea, de grupo e sequencial.

Casos de estudo.

Os modos de funcionamento do sistema de controlo electrónico do motor.

O VVT (Variable Valve Timing).

A ignição. O SAM e o EECP.

A iluminação.

O sistema OBD.

O sistema de Cruise Control.

O sistema ABS.

Os sistemas de suspensão electrónica.

O Alternador e a Bateria.

O motor de arranque.

Os Sistemas Integrated Starter Alternator/Generator (ISA).

O princípio de funcionamento dos conversores electrónicos de potência usados no sistema ISA:

Conversores DC/AC/DC e DC/DC.

Os veículos eléctricos e eléctricos híbridos.

As opções tecnológicas existentes em EEs/ HEVs.

Características da hibridização no que concerne ao arranque/paragem, binário e travagem.

As máquinas eléctricas e electrónica de potência associadas a HEVs.

As arquitecturas do “power train” dos HEVs, e os tipos de alimentação e electrónica de controlo/potência associadas.

O conceito de V2G.

Bibliografia Obrigatória

Ribbens, William B.; Understanding automotive electronics. ISBN: 0-672-27017-X
Ribbens, William B.; Understanding automotive electronics. ISBN: 0-7680-1221-X
Brady, Robert N.; Automotive Electronics and Computer Systems. ISBN: 978-0-13-744327-7
Kiencke, Uwe; Automotive control systems. ISBN: 3-540-23139-0
editor in chief Horst Bauer; Automotive electrics. ISBN: 978-1-86058-436-7
Ehsani, Gao, Gay, and Emadi; Modern Electric, Hybrid Electric and Fuel Cell Vehicles: Fundamentals, Theory and Design, CRC, CRC, 2010. ISBN: 0849331544; 978-0849331541 (O livro existe como e-book no catálogo da biblioteca)
Emadi, Ali.; Handboo of automotive power electronics and motor drives, Published by CRC Press, 2005, 2005. ISBN: ISBN 0824723619, 9780824723613 (Existe como E-Book no catálogo da Biblioteca da FEUP)
Allan W. M. Bonnick; Automotive Computer Controlled Systems, Butterworth-Heinemann, 2001. ISBN: ISBN 0 7506 5089 3 ((O livro existe como E-Book no catálogo da Biblioteca))
Ronald K. Jurgen ; Automotive Electronics Handbook , McGraw-Hill Professional. ISBN: ISBN-10: 0070344531; ISBN-13: 978-0070344532
Harper, Gavin ; 50 Awesome Auto projects for teh Evil Genius, Mc Graw Hill, 2005. ISBN: # ISBN-10: 0071458239 # ISBN-13: 978-0071458238
JÖRGE SEGERS; ANALYSIS TECHNIQUES FOR RACECAR DATA ACQUISITION, SAE International, 2008. ISBN: 076801655X, 9780768016550
Bob Knox; A Practical Guide to Race Car Data Analysis , CreateSpace, 2011. ISBN: 1456587919, 9781456587918
William F. Milliken, Douglas L. Milliken; Race car vehicle dynamics. ISBN: 1-56091-526-9
Herb Adams; Chassis Engineering, HPBOOKS (19 Nov 1992). ISBN: 978-1557880550

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

As aulas teóricas são expositivas, dos assuntos a tratar, culminando, normalmente, com um exemplo de aplicação e dimensionamento.

Nas aulas de prática laboratorial é efectuada ou a montagem, ou o estudo e a simulação de circuitos de aplicação, dos conceitos apresentados nas aulas teóricas, e é feita a avaliação das competências, ou de parte das competências, a adquirir na disciplina.

Software

Electronics Workbench
Delphi 5 professional full system
PSIM
Borland Delphi 4
The Mathworks - Matlab - Release 11.1

Palavras Chave

Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia electrotécnica
Ciências Tecnológicas > Tecnologia > Tecnologia dos transportes > Tecnologia do transporte rodoviário

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	50,00
Trabalho laboratorial	50,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Elaboração de relatório/dissertação/tese	18,00
Estudo autónomo	40,00
Frequência das aulas	52,00
Trabalho laboratorial	52,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

Só serão admitidos a exame final (EF) os alunos que frequentarem as aulas práticas e atingirem pelo menos a classificação de OITO (8) em VINTE (20) valores na avaliação laboratorial (AP).

Fórmula de cálculo da classificação final

A nota final da UC é calculada do modo seguinte:

0.5*EF+0.5*AP

Todas as avaliações são efectuadas numa escala de zero a vinte valores.

EF: Exame Final.

AP: Trabalho Laboratorial:

Trabalho Prático (75%), APRESENTAÇÃO (5%), RELATÓRIO (15%), POSTER (5%)

TPC: Trabalhos de casa.

QAP: Questões a responder nas APs no MOODLE.

A aprovação na UC está condicionada à obtenção da nota mínima de OITO (8) valores em ambas as componentes de avaliação EF e AP.

Provas e trabalhos especiais

Não há.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Os TE, M, DA que não tenham frequência das aulas práticas têm de efectuar um exame prático com duração temporal equivalente à da UC.

Melhoria de classificação

De acordo com o ponto 10 das NGA.

Observações

Competências já adquiridas em outras UCs e que devem ser revistas: As obtidas nas UCs de sistemas digitais, circuitos, electrónica, teoria do sinal, teoria do controlo e medição sensores e instrumentação.