Analisi e sviluppo di un sistema di monitoraggio della pressione pneumatici per veicoli a due ruote

For safe driving it is essential to travel with tires inflated to the pressure recommended by the manufacturer, since a lower than the rated pressure may change the dynamic behavior of the vehicle, may increase braking distances, fuel consumption and emissions, as well as may decrease the useful life of the tires, leading to damages or failures. In this regard, it arises a legislation (2014) which requires the status monitoring of the tire pressure in motor vehicles, through direct methods (dTPMS), using the measurements which come from pressure sensors, or indirects (iTPMS), based on special algorithms for estimating deflation). At the moment, there is no equivalent legislation addressed to motorcycles, however it is reasonable to think that it will be introduced shortly: for this reason, it makes sense to start discussing the feasibility of these systems also on them. This thesis will deal with the extension to the case of motorcycles of indirect methods for the tires' deflation detection that are already present in the literature. In particular, we will discuss the extension of the radii ratio method, which identi fies tires deflations by monitoring the fluctuations of the rate between front and rear radius, and propose a new method that, through the use of GPS, allows the calculation of the eff ective rolling radius of a tire: this will be called GPS method and applied, for simplicity, only to the case of the front tire. Next to these methods, we will propose the Hybrid R^2 method, a hybrid detection logic that combines the radii ratio method and the GPS method, in order to identify deflation of both tires at the same time, a thing that, at present, is not allowed by the two methods alone. Each of the proposals has been tested and validated by experimental data: the critical issues and the strengths of each, besides the possible future developments aimed, where possible, to increase strength and performance, have been identifi ed.

Per una guida in sicurezza e fondamentale viaggiare con pneumatici gonfi alla pressione consigliata dal costruttore, poich è una pressione inferiore alla nominale pu o causare variazioni del comportamento dinamico del veicolo, come diminuzione della stabilit à in curva e riduzione dell'handling, aumento degli spazi di frenata, aumento di consumi ed emissioni, nonchè diminuzione della vita utile e danneggiamento o rottura degli pneumatici. A questo proposito, nasce nel 2014 una normativa che impone il monitoraggio dello stato di pressione degli pneumatici negli autoveicoli, attraverso metodi diretti (dTPMS), che utilizzano misure provenienti da un sensore di pressione, o indiretti (iTPMS), basati su appositi algoritmi di stima dello sgon fiamento. Attualmente, non esiste un'equivalente normativa rivolta ai motoveicoli, tuttavia e ragionevole pensare che verr à a breve introdotta: per questo motivo, e opportuno cominciare ad indagare fattibilit à e funzionamento di tali sistemi anche sui motoveicoli. In questa tesi verr à aff rontata l'estensione al caso di motoveicoli dei metodi indiretti per la detection dello sgon fiamento degli pneumatici presenti in letteratura; in particolare, si discuter a l'estensione del metodo del rapporto raggi, che individua lo sgon fiamento monitorando le variazioni del rapporto tra i raggi delle ruote, e si proporr à un nuovo metodo che, attraverso l'utilizzo del GPS, consente il calcolo del raggio eff ettivo di rotolamento di uno pneumatico: questo, verr à chiamato metodo GPS ed applicato, per semplicit à, al solo caso dello pneumatico anteriore. Accanto a questi metodi, verr à proposto l'Hybrid R^2 method, una logica di detection ibrida che combina il metodo del rapporto raggi ed il metodo GPS, al ne di ottenere un'individuazione dello sgonfi amento di entrambi gli pneumatici contemporaneamente, a partire da metodi che soli, allo stato attuale, non lo consentono. Ciascuna delle logiche proposte e stata testata e validata attraverso dati sperimentali: sono state individuate le criticit à ed i punti forti di ciascuna, oltrech è i possibili sviluppi futuri volti, dove possibile, ad incrementarne robustezza e prestazioni.