Analysis of the performance of a racing car electric power steering system

Electric power steering is important for improving on-center handling and reducing driver steering eff ort. To evaluate the interaction between the racing car and the steering system two vehicle models have been used. The first is a multi body model validated with telemetry data while the second is a single track model. The key aspect of a steering system analysis is the evaluation of on-center handling which is defi ned as the steering "feel" and precision of a vehicle during nominally straight-line driving. Diff erent standard tests have been simulated in order to evaluate vehicle objective measurementes de fined by the ISO standards. The electric power steering has been modelled by the producer and the target is to investigate the control strategy. In this work a global sensitivity analysis considering Weave test and Step input has been performed. The outputs of these tests have been considered as the objective functions of the optimization problem while the design variables are the power steering control values. The results show that electric power steering could reduce friction e ffects and improve vehicle performance.

Il servosterzo elettrico consente di migliorare l'handling del veicolo durante la marcia in rettilineo e di ridurre lo sforzo effettuato dal pilota per sterzare. Per valutare l'influenza del sistema di sterzo sulle prestazioni della vettura sono stati considerati due modelli di veicolo. Il primo è un modello multi body validato con la telemetria mentre il secondo e un semplice modello monotraccia. L'aspetto chiave nell'analisi del sistema di sterzo è la valutazione del così detto on-center handling che caratterizza il sistema di sterzo durante la marcia dell'automobile in rettilineo. Sono state simulate di fferenti manovre standard per valutare delle grandezze oggettive del veicolo de finite nelle normative ISO. Il servosterzo elettrico è stato modellato dal costruttore e l'obiettivo è valutare la strategia di controllo. In questa tesi è stata eff ettuata un'analisi di sensitivit à globale considerando le manovre di Weave test e Step input. Le uscite di questi test sono state considerate come funzioni obiettivo del problema di ottimizzazione mentre i parametri di controllo del servosterzo sono le variabili di progetto. I risultati ottenuti mostrano che e' possibile migliorare in modo sensibile le prestazioni del veicolo attraverso una parziale compensazione degli attriti del sistema di sterzatura.