Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Development of Active Rear Wheel Steering and Evaluation of Steering Feel
KTH, School of Engineering Sciences (SCI), Aeronautical and Vehicle Engineering, Vehicle design.
2019 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

In the last few years, with the development of sensor and actuator technology along with increased computation power available on-board of vehicles, the automotive industry is em-ploying more and more mechatronic systems for Advanced Driver Assistance Systems (ADAS) and Autonomous Driving (AD). Driver Assistance Systems are being used to increase safety (eg. Electronic stability program, lane keep assist etc.), reduce drive fatigue (eg. Electronic power steering) and of increasing vehicle performance and handling (eg. torque vectoring).‚is thesis explores one such driver assistance system, the Active Rear Wheel steering (ARWS) system, which is capable of increase the stability and handling of the vehicle at high speeds and reduce driver fatigue at very low speeds (such as parking manoeuvre). ‚e thesis starts by discussing the history and present state of art of ARWS systems and the control algorithms used for it. ‚en, e‡ort is put in to develop tests and objective metrics to evaluate the per-formance of the system compared to a passive vehicle. ‚ese metrics are of importance in situations where subjective driver feedback is either not available at all (such as computer simulations) or when data is needed to back up the driver feedback (inexperienced drivers).‚ese objective metrics can help the design engineer to evaluate and even predict vehicle’s performance during the design and tuning phase.‚e thesis then deÿnes how the ARWS system should beneÿt the handling of the vehicle along with certain undesired behaviour that may arise due to ARWS and should be avoided.‚is was done based upon feedback from experienced drivers and engineers along with inputs from various literature.‚e Sliding Mode Control (SMC) algorithm is chosen for the control of ARWS system due to it relative simplicity and robust performance. ‚e SMC theory is presented and then the con-troller is developed along with the reference model. ‚e controller is then put in a So›ware-in-Loop environment with IPG CarMaker and put through various test scenarios for tuning and evaluation purposes. ‚e results suggest that the system improves the vehicle’s handling.‚e last part of the thesis looks into the steering feel and its objectiÿcation along with how the AWRS system in…uences the steering feel compared to that of a passive vehicle.

Abstract [sv]

Under de senaste åren har bilindustrin använt mer och mer mekatroniska system för avancerade förarstödsystem (ADAS) och autonom körning (AD) med utveckling av sensor- och aktuatorteknik tillsammans med ökad beräkningskraft som finns tillgänglig i fordonen. Förarstödsystem används för att öka säkerheten (t.ex. elektroniskt stabilitetsprogram, körfältassistans etc.), minska förarutmaning (t.ex. elektronisk servostyrning) och öka fordonens prestanda och köregenskaper (t.ex. vridmomentvektorering).

Avhandlingen utforskar ett sådant system för förarhjälp, vilket kan öka fordonets stabilitet och hantering vid höga hastigheter och minska förarens utmätning vid mycket låga hastigheter (t.ex. parkeringsmanövrering), ARWS-systemet (Active Rear Wheel steering). Avhandlingen börjar med att diskutera ARWS-systemets historia och nuvarande teknik samt de regleralgoritmer som används för det. Därefter utvecklas test och objektiva mätvärden för att utvärdera systemets prestanda jämfört med ett passivt fordon. Dessa mätvärden är viktiga i situationer där subjektiv föraråterkoppling inte är tillgänglig alls (t.ex. datorsimuleringar) eller när data behövs för kopplingen (oerfarna). Dessa objektiva mätvärden kan hjälpa designingenjören att utvärdera och till och med förutsäga fordonets prestanda under design- och utvärderingsfasen.

Avhandlingen definierar hur ARWS-systemet ska gynna hanteringen av fordonet tillsammans med vissa oönskade beteenden som kan uppstå på grund av ARWS och som bör undvikas. Detta gjordes baserat på feedback från erfarna förare och ingenjörer tillsammans med ett antal uppslag ur litteratur. Algoritmen för föraråterkoppling (SMC) väljs för styrning av ARWS-systemet på grund av den relativt enkla och robusta prestandan. SMC-teorin presenteras och sedan blir regulatorn utvecklad från början tillsammans med referensmodellen. Regulatorn körs sedan i en Software-in-Loop-miljö med IPG CarMaker och säker igenom olika testscenarier för avstämning och utvärdering. Resultaten visar på att systemet förbättrar fordonshanteringen.

Den sista delen av avhandlingen undersöker styrkänslan och dess objektivering tillsammans med hur AWRS-systemet påverkar styrkänslan jämfört med hos passiva fordon.

Place, publisher, year, edition, pages
2019. , p. 73
Series
TRITA-SCI-GRU ; 2019:039
National Category
Vehicle Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-265599OAI: oai:DiVA.org:kth-265599DiVA, id: diva2:1380104
External cooperation
Rimac Automobili d.o.o
Examiners
Available from: 2019-12-18 Created: 2019-12-18 Last updated: 2019-12-18Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(7219 kB)14 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 7219 kBChecksum SHA-512
9321b8a5933231dd80eb7d5c6dd6a942581de34b1706b287846ba4d3a7edb2235198e4cdafc8c8f217fa0d067df2bdb2ec3a8935997ec1d4e0cece8ca649af16
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Vehicle design
Vehicle Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 14 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 31 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf