Analisi di rischio e estrapolazione mappe rigenerative per vettura elettrica ad alte prestazioni con guida autonoma

This thesis was developed in collaboration with the 1000MAD team at Politecnico di Milano, which specializes in the study and preparation of autonomous vehicles. Specifically, this work focuses on the Maserati Gran Cabrio Folgore, a vehicle prepared by the team to participate in the prestigious 1000 Miglia event. The first part of the thesis introduces the importance of safety analyses, with a detailed focus on the FMEA (Failure Mode and Effect Analysis), which was specifically applied to the aforementioned vehicle. The second part of the thesis is dedicated to the extraction of regenerative maps for the vehicle, a fully electric model equipped with three motors and featuring three modes of regenerative braking. During regenerative braking, these motors recover energy by acting as generators, a phenomenon that occurs when the accelerator is not pressed, and the vehicle decelerates due to a negative torque generated by the motors themselves. Track tests were conducted to capture and analyze the vehicle’s deceleration behavior, with the goal of obtaining curves that describe the relationship between vehicle speed and the possible negative torque, depending on the selected map, when the accelerator is not pressed. Finally, curve fitting was performed to produce graphs for integration into the vehicle's low-level control software.

La seguente tesi è stata scritta con il team del Politecnico di Milano, 1000MAD, che si occupa di studiare e preparare veicoli a guida autonoma. Qusta tesi è stata svolta in particolare sul veicolo di Maserati, modello Gran Cabrio Folgore, allestito dal team per partecipare al prestigioso evento della 1000 miglia. La prima parte di questa tesi consiste in una introduzione alle analisi di sicurezza, entrando nel dettaglio dell'analisi FMEA (Failure Mode and Effect Analysis), applicandola infine sul veicolo sopra citato. Concluso questo studio segue una parte più tecnica di estrapolazione di mappe rigenerative. Il veicolo in questione è totalmente elettrico, dotato di tre motori e di tre modalità differenti di frenata. Questi sono in grado di recuperare energia durante la fase di frenata rigenerativa, fungendo da generatori. Questo comportamento lo si ha quando alla guida non viene premuto l'acceleratore e il veicolo decelera per effetto di questa coppia negativa. Sono dunque stati svolti esperimenti in pista per catturare questi comportamenti della macchina e analizzati dati per ottenere curve che legassero la velocità del veicolo con la possibile coppia negativa richiesta, in base alla mappa, nel caso in cui non fosse premuto l'acceleratore. Infine è stato fatto il fitting di queste curve per ottenere dei grafici da inserire all'interno del codice di controllo di basso livello del veicolo.