Objective and subjective replication of brake pedal feel at a driving simulator

Brake pedal feel refers to the feedback perceived by the driver’s foot when pressing the brake pedal. This sensation is crucial in vehicles as it provides the driver the feedback on the state of the vehicle and the performance of the brake system during braking. Additionally, brake pedal feel influences the driver’s overall assessment of the driving experience. The dynamic driving simulator is a valuable tool during the development of the appropriate brake pedal feel for a specific vehicle. Naturally, the brake pedal response must be accurately simulated by the simulator component responsible for reproducing this sensation. This thesis addresses the resolution of issues affecting the simulation system of the brake pedal response and the development of suitable strategies to accurately simulate the brake pedal feel of a Ferrari reference vehicle. Firstly, the brake pedal feel of the reference vehicle is reproduced from an objective point of view, ensuring that the data measured at the simulator are similar to the brake pedal characteristic of the real vehicle. To achieve this, the behaviour and issues of the brake pedal simulation system are studied by simulating different brake pedal characteristics. Once these aspects are fully examined, the development of logic to objectively reproduce the reference vehicle brake pedal feel is undertaken. The main strategies implemented allow for adjusting the brake pedal characteristics input to the driving simulator to match the reference data of the real vehicle, and to enhance the output by introducing contributions that replicate the typical response of a brake system. Finally, the developed logic is adapted to reproduce the brake pedal feel from a subjective perspective, based on feedback from a test driver.

Con sensazione del pedale del freno si fa riferimento alla risposta percepita dal piede del pilota quando preme il pedale del freno. Questa sensazione è fondamentale nei veicoli, poiché fornisce un feedback al pilota sullo stato del veicolo e sulle performance dell’impianto frenante durante la frenata. Inoltre, la sensazione del pedale del freno influenza anche la valutazione complessiva del pilota riguardo all’esperienza di guida. Il simulatore dinamico di guida è uno strumento utile durante lo sviluppo della sensazione del pedale del freno adeguata a un determinato veicolo. Naturalmente, è necessario che la risposta del pedale del freno sia simulata in modo accurato dal componente del simulatore che si occupa di riprodurre questa sensazione. La risoluzione delle problematiche che affliggono il sistema di simulazione della risposta al pedale del freno e lo sviluppo di strategie adeguate per simulare correttamente la sensazione del pedale del freno di un veicolo Ferrari di riferimento sono affrontati in questa tesi. Innanzitutto, si riproduce la sensazione del pedale del freno del veicolo di riferimento dal punto di vista oggettivo, in modo tale che i dati misurati al simulatore siano simili alla caratteristica del pedale del veicolo reale. Per fare ciò, tramite la simulazione di diverse caratteristiche del pedale, si studiano il comportamento e le problematiche del sistema di simulazione del pedale del freno. Una volta approfonditi questi aspetti, si procede con lo sviluppo delle logiche che permettono di riprodurre oggettivamente la sensazione del pedale del freno del veicolo di riferimento. Le principali strategie implementate consentono di adeguare la caratteristica del pedale del freno in input al simulatore di guida ai dati di riferimento del veicolo reale, e di migliorare l’output tramite l’introduzione di contributi che riproducono la risposta tipica di un impianto frenante. Infine, le logiche sviluppate sono adattate in modo tale da riprodurre la sensazione del pedale del freno da un punto di vista soggettivo, grazie al feedback di un collaudatore.