Analisi dei segnali accelerometrici provenienti da uno pneumatico sensorizzato per l'estrazione di informazioni sulla dinamica del contatto

The possibility to use the tyre as an active tool for vehicle dynamics control represents a key role in the development of modern vehicles with high technological content and with a specific focus on safety. Pirelli Tyre S.p.A. is involved in this matter with the Cyber Tyre™ project. The activities described in the present thesis concern with the analysis of signals coming from accelerometric sensors located on the tyre inner liner, in order to extract information on the dynamics of the contact, such as tyre/road interaction forces and surface characteristics. Estimation models for the contact forces have been analyzed, with specific attention to the lateral force. Comparisons have been made between the estimates, obtained from calibrations of indoor data, and outdoor experimental measurements coming from dynamometric hubs. An indicator for the identification of surfaces characterized by a high level of irregularity has been extracted. Furthermore an information that allows to provide an indirect estimate of the surface friction level in free rolling straight driving conditions has been obtained . A methodology has finally been proposed to characterize the conditions at the tire-road interaction in terms of irregularity and friction level.

L’utilizzo dello pneumatico come strumento attivo per il controllo della dinamica del veicolo rappresenta un ruolo chiave per lo sviluppo di veicoli moderni ad alto contenuto tecnologico, con una particolare attenzione all’aspetto della sicurezza di guida. In questo contesto si inserisce il progetto Cyber Tyre™ di Pirelli S.p.A.. Nel presente lavoro di tesi sono stati analizzati i segnali di accelerazione provenienti da sensori posti all’interno della copertura al fine di ricavare informazioni sulla dinamica al contatto, quali le forze scambiate a terra dallo pneumatico e le caratteristiche della superficie. Sono stati analizzati i modelli di stima per le forze, con particolare attenzione nei confronti della forza laterale. Sono stati effettuati confronti tra le stime provenienti da calibrazioni basate su prove indoor e misure sperimentali provenienti da mozzi dinamometrici su prove outdoor. E’ stato estratto un indicatore per il riconoscimento di superfici caratterizzate da un elevato livello di irregolarità. Inoltre si è ricavata un’informazione che permette di effettuare una stima indiretta del livello di attrito in condizioni di marcia rettilinea in free rolling. E’ stata infine proposta una metodologia per caratterizzare le condizioni al contatto pneumatico-strada in termini di irregolarità e livello di attrito.