Analisi, calibrazione e controllo della coppia erogata da un veicolo elettrico = Analysis, calibration and control of torque in an electric vehicle

Il presente lavoro di tesi si occupa ripercorrere le principali fasi di calcolo della coppia richiesta al guidatore, assieme all'analisi delle diverse mappe di calibrazione che permettono non solo il corretto calcolo di tale coppia, ma anche di gestire in maniera efficiente il controllo su di essa. Al fine di garantire la corretta rilevazione degli errori e di eseguire delle opportune azioni di rimedio in funzione di essi. L'electric vehicle control unit (EVCU) calcola la coppia richiesta tramite il pedale acceleratore, il pedale freno (con particolare attenzione alla frenata rigenerativa), il Cruise Control e il Cruise Control adattivo. Successivamente esegue un percorso decisionale attraverso il quale, analizzando i diversi input forniti dal guidatore, arbitra quale richiesta di coppia soddisfare. Solo successivamente la centralina elabora ulteriormente tale coppia, in funzione di altre richieste che risultano però "esterne" al guidatore. Tra questi ad esempio la richiesta da parte dell'electronic stability control (ESC), il pattinamento delle ruote (Skid), l'hill holder al fine di rendere più semplice la partenza in salita, la richiesta di riduzione delle performance a seguito di errori rilevati dalla centralina e la riduzione di coppia per protezione termica. Infine, l'output di coppia finale viene modellato al fine di garantire variazioni fluide, con particolare attenzione al fenomeno del "lash control". Eseguire però, una diagnostica sui vari sensori, o sui limiti massimi e minimi che la coppia può raggiungere in determinate situazioni, non è sufficiente al fine di garantire un corretto controllo sulla coppia (Torque Security). A supporto di ciò l'EVCU esegue quindi un'analisi di secondo livello, generando un percorso parallelo al precedente e confrontando, in opportuni punti chiave, tali valori di coppia. Il confronto non è diretto, ma si basa sull'utilizzo del secondo output di coppia per definire dei limiti, all'interno dei quali viene confrontato il principale output. Qualora la coppia non ricadesse all'interno di tali range, la centralina analizza l'errore, considerandone anche la sua maturazione, e genera delle azioni di rimedio, che possono andare dalla riduzione delle performance allo spegnimento forzato del motore, impedendone la riaccensione fino a che il problema non venga risolto. La calibrazione costituisce un elemento chiave all'interno di tutti i passaggi precedentemente descritti. Essa infatti permette di definire alcuni limiti, o creare delle mappe da uno o più input, che non solo permettono il corretto funzionamento dell'algoritmo, ma rendono il codice estremamente variabile e flessibile. Durante l'analisi alcune mappe di calibrazione saranno presentate ed analizzate. Infine, la validazione costituisce la fase finale attraverso la quale si è in grado di comprendere non solo se il calcolo di coppia risulta essere eseguito in modo corretto, ma in particolare se le calibrazioni effettuate permettono la rilevazione degli errori e se la centralina risponde correttamente nel caso in cui venisse generato un segnale di errore.