Lo pneumatico come sensore per il controllo attivo del veicolo : sviluppo di algoritmi per la stima delle forze di contatto e degli angoli di deriva e camber in scorrimento combinato in condizioni stazionarie e di transitorio

Since the late 70s, road safety has become one of the most important issues in the design of a vehicle. Thanks to the improvements in electronics, many control systems have been developed that prevent the occurrence of accidents. Among these, there are ABS, ASR, EBD and ESP. In all these systems, the tire is considered as a passive part of the vehicle, unable to provide information about its status. From this arises the idea of Pirelli Tyre S.p.A. to use the tire directly as an intelligent sensor (smart tire) to controll the dynamics of the vehicle, through the use of accelerometric sensors anchored to the inner liner of the tire itself. In this research, the use of this system (called Cyber Tyre TM) is extended to tires intended for sports cars, in particular for the estimation of the contact forces, the slip angle and the camber angle. In order to do this, two new estimation methods have been defined and they have been calibrated through tests on the indoor machine named MTS Flat Trac III and validated through tests on the road. The results of the two methods have been compared and finally the best one has been used to implement a real time algorithm.

A partire dalla fine degli anni '70 la sicurezza stradale è diventata uno dei temi più rilevanti nella progettazione di un veicolo. Grazie al progresso dell'elettronica, si sono sviluppati una serie di sistemi di controllo che prevengono l'insorgere di incidenti. Tra questi i più diffusi sono ABS, ASR, EBD e ESP. In tutti questi sistemi, lo pneumatico è modellato come un sistema passivo, incapace di fornire informazioni circa il suo stato. In quest'ottica nasce l'idea di Pirelli Tyre S.p.A. di utilizzare direttamente lo pneumatico come sensore intelligente (smart tire) per il controllo della dinamica del veicolo, attraverso l'utilizzo di sensori accelerometrici ancorati all'inner liner dello pneumatico stesso. Nel presente lavoro di tesi, si estende l'utilizzo del sistema in questione (chiamato Cyber Tyre TM) a pneumatici destinati a vetture sportive, in particolare per la stima delle forze di contatto e degli angoli di deriva e camber. A tale scopo, sono state definite due nuove metodologie di stima ed esse sono state tarate attraverso delle prove indoor su macchina MTS Flat Trac III e applicate a prove su strada. Vengono confrontati i risultati dei due metodi e infine si implementa un algoritmo real time basato sul metodo risultato migliore.