Projektet är avslutat

Over-actuated fault-tolerant hybrid electric vehicles

Daniel WannerDrivlinor som innehåller elkomponenter och elektriska maskiner kan vara ett indirekt hot mot passagerarsäkerheten. Hur kan vi lära oss mer om elfordons beteende vid elektriska fel, och öka tillförlitligheten? Doktoranden Daniel Wanner försöker besvara dessa frågor.

– Med min forskning vill jag bidra till ökad säkerhet i elfordon, säger han. Jag vill hjälpa till att mildra skadorna vid bilolyckor orsakade av tekniska fel och även undvika potentiella olycksfall för att minska antalet dödsfall och skador.

Forskarna fokuserar särskilt på en typ av hybridfordon där framdrivningen sker genom en hjulmotor i varje hjul. Genom att klassificera och analysera risker och haverisätt kan de förutsäga vilka konsekvenser i fordonets dynamiska beteende som felen kan ge. Att granska dessa konsekvenser gör det sedan möjligt att utveckla lösningar för felen. Exempelvis kan rätt styrning av de återstående hjulen upprätthålla fordonets stabilitet om drivkraften plötsligt försvinner från ett hjul.

Over-actuated fault tolerant HEVs

Ovan: Ett fordon med och utan feltolerant reglerstrategi. När ett fel inträffar som bromsar vänster bakhjul klarar bara bilen med feltolerant styrning (grön bana) att behålla stabiliteten och undvika en olycka. 

– Att analysera resultaten och dra slutsatser från dem är den roligaste delen av arbetet, berättar Daniel Wanner. Nu kan vi rangordna de fel som kan uppstå i ett fordon efter hur farligt felet kan vara för föraren, passagerarna och övriga trafikanter.

För att kunna förutsäga fordonets beteende vid haveri under olika reglerstrategier, gör forskarna simuleringar med detaljerade modeller och transienta felmodeller av den elektriska drivlinan, baserade på motorns design. En nedskalad fordonsprototyp används också för att verifiera mätningar av graden av feltolerans för olika styralgoritmer.

– Det optimala utfallet av min forskning vore att resultaten verkligen användes aktivt, som riktlinjer för OEM och leverantörer, eller för utbildning och vidare forskning, säger Daniel Wanner.

Daniel Wanner försvarade sin avhandling 2015.

Läs mer: Ny strategi minskar olycksrisken för elbilar >>

 

Ladda ner rapporten: Over actuated fault-tolerant HEVs (272 KB)

Publikationer

http://www.ave.kth.se/avd/2.12881/2.15189/staff/dw-1.68193

D. Wanner, J. Edrén, O. Wallmark, M. Jonasson, L. Drugge and A. Stensson Trigell, Fault-tolerant control of electric vehicles with in-wheel motors through tyre-force allocation, in proceedings of the 11th International Symposium on Advanced Vehicle Control, 2012

D. Wanner, A. Stensson Trigell, L. Drugge, and J. Jerrelind, Survey on fault-tolerant vehicle design, in proceedings of the 26th Electric Vehicle Symposium, 2012. Download poster (pdf 1,6 MB) Word cloud (png 164 kB)

D. Wanner, Fault-Tolerant Over-Actuated Hybrid Electric Vehicles, KTH Transport Day, 2011. Download poster (pdf 990 kB)