Torque distribution strategy for independent wheels driven electric vehicle accounting for electric and mechanical brake

The diffusion of electric motors in the commercial passenger cars leads the possibility to exploit new powertrain layouts, and then to manage the torque at the wheels differently with respect the traditional vehicles. In additions, these motors are able to deliver negative torque to the wheels allowing to contribute in the actuation of the braking maneuver. This thesis proposes a torque management control logic for independently driven electric wheel (i.e. one motor per each wheel) that minimizes the power consumption in traction phases and maximize the energy regeneration in braking phases. Moreover, the electro-mechanical torque repartition at each wheel have been studied focusing also on the emergency braking conditions. The effectiveness of the new torque management algorithm has been verified with a numerical model of the entire vehicle, by simulating different driving scenarios. Furthermore, the electromechanics braking distribution has been tested on a dedicated bench that simulates the quarter car model vehicle.

La diffusione dei motori elettrici sulle auto adibite al trasporto di persone dà la possibilità di esplorare nuove disposizioni del gruppo di propulsione, e quindi gestire la coppia fornita alle ruote in modo differente dai tradizionali layout. In aggiunta, questi motori sono in grado di fornire coppia negativa alle ruote permettendo di contribuire all’ attuazione della manovra di frenata. Questa tesi propone una logica di controllo della gestione della coppia per veicoli con trazione indipendente (i.e. un motore per ruota) che minimizzi il consumo di potenza durante le fasi di accelerazione e massimizzi il recupero di energia durante le fasi di frenata. Inoltre, è stata oggetto di studio anche la ripartizione elettro-meccanica della frenata alle quattro ruote, concentrandosi anche sulla frenata di emergenza. L’efficacia del nuovo algoritmo di gestione della coppia è stata validata con un modello numerico dell’intero veicolo, simulando differenti possibili situazioni di guida. Infine, la distribuzione elettromeccanica della frenata è stata testata su un banco prova che simula il modello a quarto di veicolo.