Indirect tire pressure estimation

Vehicle handling depends critically on the tire-road contact patch. When the tire inflation pressure changes, the contact patch is no longer optimal and the handling properties deteriorate. Furthermore fuel consumption increases and the lifetime of the tires decreases. Therefore it is very important that the tires are correctly inflated. This work is concerned with the analysis and development of a model based observer, which aims to estimate indireclty the tire pressure on a vehicle out of vertical acceleration measurements only. First a detailed analysis of the vertical dynamics is carried out to inspect physical property and penomenon that occur after a tire deflation. Afterwards, a parameter estimation framework which makes use of three estimation modules is presented, and various simulations are performed to assess its performance in different case scenario.

La tenuta di strada del veicolo dipende in maniera determinante dalla regione di contatto strada-pneumatico. In particolare, quando la pressione dello pneumatico si riduce, la regione di contatto diventa non ottimale e l’aderenza alla superficie stradale si deteriora. In aggiunta il consumo di carburante aumenta e il ciclo di vita dei pneumatici diminuisce. Pertanto è molto importante che i pneumatici siano gonfiati correttamente. Questo lavoro di tesi si occupa dell’analisi e dello sviluppo di un osservatore basato sul modello per fornire una stima indiretta della pressione dalla sola conoscenza di misure di accelerazione verticale del veicolo. Per prima cosa un analisi dettagliata della dinamica verticale è eseguita, al fine di rilevare fenomeni fisici collegati allo sgonfiamento dello pneumatico. In seguito, viene presentata l’architettura di un algoritmo per la stima di parametri, e attraverso varie simulazioni vengono valutate le sue performance.