Stima dell'aderenza tra pneumatico e asfalto tramite un osservatore veicolo

Il documento tratta lo sviluppo di un osservatore veicolo impiegato su motocicli sportivi finalizzato a stimare l’aderenza fra pneumatico e asfalto, utilizzando le equazioni della dinamica e la piattaforma inerziale. Per quantificare il grip è necessario calcolare i coefficienti d’attrito, lo slip longitudinale e angoli di deriva degli pneumatici. I primi sono ottenuti utilizzando le sei equazioni della dinamica, da cui è possibile ricavare le forze scambiate tra ciascun pneumatico e l’asfalto. Viene anche proposto un sistema di correzione per i principali parametri del veicolo quali massa, coefficiente di resistenza aerodinamica e coefficiente d’attrito fra pastiglie e dischi dei freni. Un ulteriore miglioramento è ottenuto stimando la corsa delle sospensioni e il movimento laterale del pilota in curva, ottenendo una previsione dello spostamento del baricentro. Lo slip longitudinale viene calcolato conoscendo le velocità del veicolo e di entrambi gli pneumatici, misurate usando le ruote foniche, presenti su ogni motociclo moderno. La conoscenza del raggio di rotolamento dello pneumatico è cruciale per il calcolo dello slip ma questo può variare a causa dell’usura o dell’impiego di pneumatici differenti da quelli di serie. Un sistema di correzione, analogo a quello citato in precedenza, è stato quindi sviluppato anche per questo parametro. Corretti gli input del modello dinamico e reso robusto il calcolo dello slip, è stato possibile definire la caratteristica dello pneumatico. Questa è stata modellata con una funzione invertibile di slip e attrito e resa adattabile agendo su un singolo parametro. Il modello, sviluppato in MATLAB, è stato successivamente convertito in Simulink per poter essere scritto in codice C ed essere caricato in centralina per l’utilizzo real time. Nella parte conclusiva della trattazione sono illustrati i risultati nelle stime dell’aderenza, al variare delle condizioni ambientali, dei ciruciti, dei piloti e anche del veicolo utilizzato.