Sähköautokonversion ja ohjausjärjestelmien suunnittelu sekä toteutus

Abstract

Opinnäytetyön tavoitteena oli rakentaa tieliikennelaillinen henkilöauto, joka täyttää Euroopan talouskomission asettaman e100 -säännöksen ja sen alaviitteet. Työssä pyrittiin ottamaan huomioon myös standardin ISO26262 vaatimat määräykset, joka on tuore ajoneuvojen toiminnallis-ta turvallisuutta soveltava standardi. Käytössä oli itsekantava korikehikko, johon integroitiin sähköisen voimalinjan sekä muut tarvittavat komponentit. Sähköistystä varten vaadittavat mekaaniset muutostyöt toteutettiin omassa tallissani, joka sijaitsee turussa. Ohjainlaitteiden elektroniikan suunnittelu, rakentaminen ja perusohjelmointi tehtiin turun ammattikorkeakoululla sulautettujen järjestelmien -laboratoriossa. Koneistusta vaativat osat valmistettiin Koneteknologiakeskuksen koneistuslaitteita.

Aloitin opinnäytetyön tekemisen hyvissä ajoin, kun olin saanut opintoni puoleen väliin. Tavoitteeni oli saada auto valmiiksi 20kk aikana. Teoriavaiheen testaukset ja sopeutukset suoritin testipenkissä, johon auto kiinnitettiin ja lopulliset käytännön testit toteutettiin suljetulla tiealueella.

Ajoneuvo läpäisi e100 -2010 version syyskuun 2017 alkupuolella, jonka jälkeen auto oli valmis lopulliseen rekisteröinti- sekä muutoskatsastukseen. Katsastuksen auto läpäisi ensimmäisellä kerralla ilman huomautuksia.

Opinnäytetyön alussa asetettuihin aikamääreisiin päästiin ja e100 vaatimukset tämän ajoneuvon osalta saavutettiin. Nykyaikaisen ajoneuvon ohjausjärjestelmien suunnittelu ja toteuttaminen on iso prosessi, jossa täytyy huomioida kaikki ajoneuvon osa-alueet ja niiden kommunikointi tois-tensa välillä. Integroitu vikadiagnostiikka on seikka, joka nousi vahvasti esille projektin aikana ja jota itse pidän erityisen tärkeänä.

The aim of this Bachelor's Thesis was to build a legal passenger car that meets the e100 regulation and footnotes set by the European Economic Commission and the requirements of the standard ISO26262, which is a new standard for operational safety of vehicles. The timeframe for this thesis project was 20 months.

A self-supporting chassis frame was used to integrate the electric power line and other components. The mechanical modification required for electrification was carried out in the author’s own garage, which is located in Turku. The design, construction and basic programming of the control electronics was carried out at the Turku University of Applied Sciences Embedded Systems Laboratory. The parts requiring machining were manufactured by the author in the premises of Machine Technology Centre Turku Ltd.

The design phase, testing and adjustments were performed at the test bench where the car was attached and the final practical tests were carried out in the enclosed road area.

The car passed the e100 2010 version in the beginning of September 2017 after which the test car was ready for final inspection to be street legal. The car passed the tests at first attempt without any comments.

This thesis was completed within the planned timeframe and the e100 requirements for this car were met. Designing and implementing modern vehicle control systems is a long process in which the component systems of the car have to communicate with each other. Which makes integrated fault diagnostics to very important tool.