Modellazione semi-fisica della linea sterzo per applicazioni real time e procedura per l'analisi del feeling di guida

The driver feeling, especially the one related to the steering system, is gaining importance both in high performance vehicles and every day cars. For this reason the automotive industry is investing on research and development of steering systems. Driving simulators are at this date the best tool that can be used to develop this type of analysis, because the test driver is able to drive and “feel” the car and at the same time an endless quantity of parameters can be varied in seconds, always granting the repeatability of the tests. This thesis wants to give an answer to 3 different problems: The first is the need to define a steering model for real time applications on high performance vehicles, this has to be able to deliver the driving feeling on the simulator accurately, at the same time allowing to analyze the influence of each component of the real system. For these reasons the system has been described through a 2 DoF semi-physic and parametric model The second task is the objectificaton of the subjective indications, i.e. defining a set of indexes that characterize the behavior of the steering system and relate these to the subjective comments of the driver. The third and final is the identification of a fine calibration methodology for the steering system, i.e. the identification of the existing relationship between the model parameters and the indications, both objective and subjective. To do so indexes have been defined together with a procedure that allowed to create an evaluaton table for subjective feedback. With this table the variation of a model paramenter can be relatoe to the behaviure of the steering system and from there to the driver’s comment; it is also possibile to highlight the collateral effects deriving from the variation of each parameter.

Sulle vetture ad elevate prestazioni e non il feeling di guida, specialmente i feeling relativi allo sterzo, stanno prendendo una importanza sempre maggiore. Per questo motivo le case automobilistiche stanno dedicando particolare attenzione allo studio della linea sterzo. Il simulatore di guida è lo strumento attualmente più avanzato per svolgere questo tipo di analisi, poiché permette allo stesso tempo di far guidare la vettura simulata ad un collaudatore e di variare una quantità praticamente illimitata di parametri in tempi contenuti, garantendo, inoltre, la ripetibilità dei test svolti. Questa tesi si propone di dare una risposta a 3 differenti problematiche: La prima problematica è la necessità di definire un modello di sterzo per applicazioni real-time su vetture ad alte prestazioni, questo deve sia essere in grado di riprodurre fedelmente i feeling di guida su simulatore, sia avere la possibilità di analizzare l’influenza dei vari componenti dello sterzo reale. Per questi motivi si è scelto di rappresentare il sistema con un modello a 2 GdL semi-fisico e parametrico. La seconda problematica è l’oggettivazione delle indicazioni soggettive, ossia definire una serie di indici che caratterizzino il comportamento della linea sterzo e metterli in relazione con i commenti soggettivi dei collaudatori. La terza problematica è l’identificazione di una metodologia per la calibrazione fine del modello di sterzo, ossia l’identificazione delle relazioni esistenti tra la variazione dei parametri del modello e le indicazioni sia soggettive che oggettive. A tal fine sono stati definiti degli indici ed una procedura che hanno consentito di mettere a punto una tabella di valutazione dei feedback soggettivi. Questa tabella permette di mettere in relazione la variazione di un parametro del modello al comportamento della linea sterzo e quindi al commento del pilota; essa inoltre mette in evidenza gli “effetti collaterali” che la varizione del parametro comporta.