Development of calibration strategy for static vertical load measurement in truck tires and analysis of speed effects

While Original Equipment Manufacturers (OEs) around the world have progressed by leaps and bounds in the seamless integration of mechatronics in 4 wheelers - Heavy vehicles remain outsiders to cheap, frugal vehicle monitoring systems. Pirelli's Cyberfleet opens up a diverse range of monitoring systems for heavy vehicles that are more often subjected to adverse operating conditions than Light Motor Vehicles.In this work specifically, focus is on the calibration of the Tire Vertical Load measurement module which is a complex engineering problem in itself considering the non-linearities and dynamic effects of the tire. The process of calibration of vertical load is achieved thru a statistical method structured around sensors mounted on the inner liner of the truck tire and a proprietary algorithm developed by Pirelli's Cyber division. The algorithm is used in tandem with calibration models to estimate the vertical load with the model calibrated by means of indoor tests. A calibration strategy is devised with all the possible affecters listed and the chief factors are identified by a process of testing and elimination - with an intriguing factor in speed analyzed in depth. A simple generalized multilinear model is defined, and its calibration is assessed statistically. Further, to assist classifying calibrations, a simple model of a tire was developed, and a nonlinear model was built around it to ascertain the effects of model on the speed response of the model and the calibration curves in general. Further, to address factors identified in the development of the calibration strategy - sensitivity analysis on the accelerometers and a radial force variation study on truck tires are performed whose results are utilized to assess the scheme of calibration selected

Original Equipment Manufacturers (OEs) hanno compiuto passi da gigante nella perfetta integrazione della meccatronica nelle 4 ruote motrici - I veicoli pesanti restano ancora estranei a sistemi di monitoraggio dei veicoli economici e frugali. Pirelli Cyberfleet apre una vasta gamma di sistemi di monitoraggio per veicoli pesanti che sono più spesso soggetti a condizioni operative avverse rispetto ai veicoli a motore leggero. Questo lavoro, in particolare, si concentra sulla calibrazione del modulo di misurazione del carico verticale del pneumatico, che è un complesso problema di ingegneria considerando le non linearità nel pneumatico e gli effetti dinamici Il processo di calibrazione del carico verticale è ottenuto attraverso un metodo statistico strutturato attorno a sensori montati sulla camicia interna dello pneumatico del camion e un algoritmo proprietario sviluppato dalla divisione Cyber di Pirelli. L'algoritmo è utilizzato in tandem con i modelli di calibrazione per stimare il carico verticale con il modello calibrato mediante test interni. Una strategia di calibrazione è stata ideata con tutti i possibili agenti elencati e i fattori principali sono identificati da un processo di test ed eliminazione - con un fattore intrigante nella velocità analizzato in profondità. Viene definito un modello multilineare generalizzato semplice e la sua calibrazione viene valutata statisticamente. Inoltre, per facilitare la classificazione delle calibrazioni, è stato sviluppato un modello semplice di pneumatico e su di esso è stato costruito un modello non lineare per accertare gli effetti del modello sulla risposta di velocità del modello e sulle curve di taratura in generale. Inoltre, per affrontare i fattori identificati nello sviluppo della strategia di calibrazione - vengono eseguite analisi di sensibilità sugli accelerometri e uno studio di variazione della forza radiale su pneumatici per autocarri i cui risultati vengono utilizzati per valutare lo schema di calibrazione selezionato