Stabilizzazione di veicoli elettrici tramite algoritmo torque vectoring

In recent years, interest towards hybrid and electric vehicles has been constantly growing, pushed by environmental concerns and by the continuos rising of oil price. Nowadays, several carmakers include hybrid vehicles among their offer and different full electric vehicles appear on the market. Among the different layout of an electric vehicle, the one with for in-wheel motors (IWM) appears to be very promising: besides increasing the inner room, this architecture offers the interesting opportunity of efficiently and easily distribute the driving/braking torque on the four wheels. This characteristic can be used to generate a yaw moment (torque vectoring algorithm) in order to enance lateral stability and handling of a vehicle. In this work, a stability control for an electric IWM vehicle, which uses the torque vectoring algorithm, is analized. Mainly, two different control strategies are designed: a LQ regulator and a PID; the performance of the two systems are evaluated by means of open and closed loop simulations. Finally, the two control systems are compared using a performance index.

Negli ultimi anni l’interesse verso veicoli elettrici ed ibridi è cresciuto costantemente, spinto dalla preoccupazione per l’inquinamento ambientale e dai sempre maggiori prezzi dei combustibili fossili. Le case automobilistiche hanno iniziato ad includere proposte di veicoli ibridi già da qualche anno e ultimamente diversi modelli, totalmente elettrici, sono stati lanciati sul mercato. Tra i vari layout che possono essere utilizzati in un veicolo elettrico, quello con quattro mo-tori in-wheel (IWM) sembra essere uno dei più promettenti: oltre ad aumentare lo spazio interno, questa architettura offre l’interessante opportunità di distribuire in modo facile ed efficiente la coppia accelerante/frenante sulle quattro ruote. Questa caratteristica può esse-re sfruttata per generare un momento di imbardata (algoritmo torque vectoring) in modo tale da aumentare la stabilità laterale e migliorare la maneggevolezza di un veicolo. In questo lavoro è stato analizzato un sistema di controllo di stabilità, basato sull’algoritmo torque vectoring, per un veicolo elettrico con architettura IWM. In particolare, sono state progettate due tipologie di controllo: un regolatore LQ e un PID; le performance dei due sistemi sono state valutate tramite simulazioni in anello aperto e chiuso. I due controllori so-no stati infine confrontati utilizzando un indice di prestazione.