Ny strategi minskar olycksrisken för elbilar

måndag, juni 15, 2015

Alltmer komplexa komponenter och subsystem i elbilar ökar risken för att fel uppstår under körning, med kollision eller avkörning som följd. Daniel Wanners forskningsresultat gör att föraren har betydligt större möjlighet att behålla kontrollen över bilen i kritiska situationer.

Daniel WannerElektrifierade chassin och drivlinor möjliggör en rad olika funktioner för ökad säkerhet och bekvämlighet i elbilar. Samtidigt gör de allt komplexare komponenterna att risken för tekniska fel ökar i t.ex. drivlinan, bromssystemet eller vid en punktering. Felet i sig behöver inte vara allvarligt, men kan leda till ett oväntat beteende hos bilen som föraren måste kompensera med hjälp av hastighetsförändring och styrning. Om bilen får en kursavvikelse kan det leda till avkörning eller kollision med mötande trafik.

KTH-forskaren Daniel Wanner har studerat fel i drivlinan hos bilar med elektriska hjulmotorer. Han berättar att ett fel exempelvis kan leda till att ett bakhjul plötsligt bromsar kraftigt och att bilen då kan komma ur kurs. En bil utan reglerstrategi hinner röra sig omkring 1,3 meter i sidled på vägbanan medan föraren rattar och försöker få bilen på rätt kurs igen, enligt studier på förarreaktioner som Daniel Wanner och hans kollegor genomfört.

I sin avhandling presenterar Daniel Wanner en lösning på problemet – en s.k. feltolerant reglerstrategi som gör att bilen behåller kursen även vid fel. I tester har forskarna konstaterat att sidoförflyttning, girhastighet och styrarbete minskar med upp till 90 procent om bilen är utrustad med en sådan reglerstrategi, jämfört med en bil utan feltolerant reglering.

-Den här lösningen har potential att verkligen förbättra trafiksäkerheten, säger Daniel Wanner. I bästa fall kan reglerstrategin kompensera för felet så att föraren inte behöver agera alls.

Ett gediget förarbete med ett flertal studier ligger till grund för de resultat som Daniel Wanner presenterar. Bland annat har han utvecklat en metod för klassificering av fel utifrån hur svårkontrollerad bilen då blir för föraren. Metoden kan utnyttjas i fordonsindustrin redan tidigt i produktutvecklingsprocessen som underlag för vilka fel som är viktiga att ta hänsyn till. Dessutom har forskarna undersökt hur förare beter sig i olika hastigheter och manövrar samt beroendet på om felet som uppstår är väntat eller inte. Den undersökningen har legat till grund för rekommendationer för EU-lagstiftning och har bedrivits i samarbete med olika aktörer i Tyskland och Sverige inom projektet EVERSAFE.

Fault tolerandt over actuated vehicles
Ett fordon med och utan feltolerant reglerstrategi. När ett fel inträffar som bromsar vänster bakhjul klarar bara bilen med feltolerant reglering (grön bana) att behålla kursen.

Om projektet
Projektet “Over-actuated fault-tolerant hybrid electric vehicles” har bedrivits på Farkost och flyg, avdelningen Fordonsdynamik, KTH och är en del av Svenskt el- och hybridfordonscentrum (SHC).

För mer information kontakta Daniel Wanner (dwanner@kth.se) eller Annika Stensson Trigell, 070-529 17 34 (annika@kth.se).

Deltagare:
Daniel Wanner, doktorand
Prof. Annika Stensson Trigell, handledare
Docent Lars Drugge, bitr. handledare
Dr. Mats Jonasson, Volvo Cars, bitr. handledare

Text: Emilia Lundgren