Several statistical studies have suggested that the risk of injury is significantly higher in multiple event accidents (MEAs) than in single event crashes. Improper driving in such scenarios leads to hazardous vehicle heading angles and excessive lateral deviations from thevehicle path, resulting in severe secondary crashes. In these situations, the vehicle becomes highly prone to side impacts and such impacts are more harmful to the occupants since the sides of the vehicle have less crash energy absorbing structures than the front and rear ends.Significant advancements have been made in the area of automotive safety to ensure passenger safety. Active safety systems, in particular, are becoming more advanced by the day with vehicles becoming over actuated with electric propulsion and x-by-wire systems. Keepingthat in mind, in this master thesis a post impact vehicle motion control strategy for an electric vehicle is suggested based on a hierarchical control structure which regulates the lateral deviation of the affected vehicle while maintaining safe heading angles after an impact.Sliding Mode Control (SMC) has been utilized in the higher controller which generates a virtual output used as an input for a lower controller performing torque allocation. The allocation methods were based on optimization, aimed to minimize tire utilization, and anormal force based approach. The performance of the controller was first evaluated with single track and two track model of the vehicle because of their simplicity making them easy to debug and also since they allowed for quick simulations. This was followed with evaluationwith a high fidelity vehicle model in IPG CarMaker for fine tuning the controller. It was observed that the use of SMC strategy to generate virtual yaw moment to be used in torque vectoring for controlling vehicle trajectory post impact proved to be a robust strategymanaging to control the vehicle even in cases of actuator failure. So it can be concluded that the hierarchical control structure with the higher Sliding mode controller, generating a virtual yaw moment, and a lower controller doing torque allocation using a normal force basedstrategy and an optimization approach worked as intended. / Flera statistiska studier har föreslagit att risken för skador är signifikant högre vid flerföljdskollisioner än vid enskilda kollisioner. Felaktig körning i sådana scenarier leder till farliga fordonspositioner och stora avvikelser från fordonets ursprungliga färdriktning, vilket resulterar i svåra sekundära kollisioner. I dessa situationer blir fordonet ofta utsatt för sidokollisioner vilka är mer skadliga för passagerarna, eftersom sidorna på fordonet har mindre energiabsorberande strukturer vid deformation än främre och bakre delarna på fordonet. Betydande framsteg har gjorts inom området bilsäkerhet för att säkerställa passagerarsäkerheten. Aktiva säkerhetssystem, i synnerhet, blir alltmer avancerade i och med att fordon blir överfakturerade med bland annat elektrisk framdrivning och x-by-wire system. Med tanke på detta föreslås i detta examensarbete en strategisk styrning av fordonets rörelse för ett elfordon baserat på en hierarkisk reglerstruktur som reglerar laterala avdriften hos det drabbade fordonet samtidigt som det upprätthåller säker fordonsriktning efter en kollision. Sliding Mode Control (SMC) har använts i den högre kontrollenheten som genererar ett virtuell utvärde som används som invärde för en lägre styrenhet som utför momentallokering. Allokeringsmetoderna baserades på optimering, som syftade till att minimera däckutnyttjandet och ett normalkraftsbaserat tillvägagångssätt. Styrenhetens prestanda utvärderades först med en ”singel track model” och en ”two track model” av fordonet på grund av deras enkelhet som gör dem enkla att felsöka och möjliggör snabba simuleringar. Därefter gjordes en utvärdering med en mer detaljerad och komplex fordonsmodell i IPG CarMaker för finjustering av regulatorn. Det observerades att användningen av SMC-strategin för att generera ett virtuellt girmoment för att användas i momentvektoriseringen för reglering av fordonsriktningen efter kollision visade sig vara en robust strategi som klarar av att styra fordonet även i händelse av aktuatorfel. Slutsatsen är att den hierarkiska reglerstrukturen med en högre ”sliding mode controller”, som genererar ett virtuellt girmoment och en lägre styrenhet som utför momentallokeringen med en normalkraftbaserad strategi samt optimering fungerade som det var tänkt.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-261209 |
| Date | January 2019 |
| Creators | Jain, Nikhil |
| Publisher | KTH, Fordonsdynamik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-SCI-GRU ; 2019:036 |
Page generated in 0.0022 seconds