Messa a punto di una metodologia per valutare l'interazione tra pneumatico e ABS

In the field of vehicles, guaranteeing the safety in every condition has become one of the highest priority for the manufacturers. In order to achieve this, many safety systems were introduced in the years, and they are split into active and passive based on their ability to either prevent hazards or attenuate their negative effects. Among the active systems, Antilock Braking System (ABS) is extremely important: it has the goal of preventing the locking of the vehicle’s wheels during braking, especially in emergency conditions. This is vital, because locking the wheels would lead to the loss of control and directionality of the vehicle itself. To do so, the ABS system relies on an ECU which able to modulate the pressure in the braking system based on data acquired onboard. It’s fundamental, however, to understand that during braking the most important role is not that of the braking system alone, but that of the interaction between it and the tyres, which needs to be studied. Aim of this thesis is to study the tyre-vehicle-ABS interaction, specifically based on Hardware-in-the-Loop simulations and on-road tests. Different ABS control logics were identified. The identified control logics were numerically modeled and interfaced with a vehicle and tyre model. The developed numerical tool allowed to investigate the influence of the main tyre parameters on the performance of the different ABS control logics and to evaluate if different ABS controllers rank the same tyre differently.

Nell’ambito dei veicoli, garantire la sicurezza in ogni condizione di marcia è diventata una delle maggiori priorità per i produttori. A questo scopo, negli anni sono stati introdotti numerosi sistemi di sicurezza, distinti tra attivi e passivi in base alla loro capacita di prevenire i pericoli oppure di attenuarne gli effetti negativi. Tra i sistemi di sicurezza attivi, assume particolare rilevanza l’Antilock Braking System (ABS), che ha la funzione di evitare il bloccaggio delle ruote del veicolo durante la fase di frenata, soprattutto in condizioni di emergenza. Questo perché un eventuale bloccaggio delle ruote porterebbe alla perdita del controllo e della direzionalità del veicolo stesso. Per fare questo il sistema ABS si serve di una centralina in grado di modulare la pressione nell’impianto frenante in base ai dati misurati a bordo veicolo. È fondamentale però riconoscere che durante la fase di frenata il compito più importante non è svolto dal solo impianto frenante, ma da un’interazione tra lo stesso e gli pneumatici, la quale risulta essenziale studiare. L’obbiettivo di questo lavoro di tesi è quindi stato quello di studiare l’interazione pneumaticoveicolo- ABS, specificamente basandosi su simulazioni Hardware-in-the-Loop e prove su strada. Sono state identificate diverse logiche ABS, poi modellate numericamente ed interfacciate con i modelli di veicolo e di pneumatico. Lo strumento numerico così sviluppato ha permesso di investigare l’influenza dei principali parametri dello pneumatico sulle prestazioni di diverse logiche ABS e di valutare se diversi controllori ABS classifichino diversamente lo stesso pneumatico.