IT202100017588A1 - Procedimento per determinare le condizioni di interfaccia fra pneumatico e terreno, particolarmente per determinare l’insorgenza di fenomeni di aquaplaning - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell?invenzione industriale dal titolo:

?Procedimento per determinare le condizioni di interfaccia fra pneumatico e terreno, particolarmente per determinare l?insorgenza di fenomeni di aquaplaning?

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Campo dell?invenzione

La presente invenzione si riferisce a procedimenti e sistemi diagnostici per autoveicolo. In particolare, l?invenzione ? stata sviluppata con riferimento alla diagnostica delle condizioni di interfaccia pneumaticoterreno durante la marcia dell?autoveicolo.

Tecnica nota

Sono noti molteplici procedimenti e sistemi per la determinazione delle condizioni di interfaccia fra pneumatico e terreno in un autoveicolo, la quasi totalit? di essi asserviti al funzionamento dei sistemi di controllo di trazione e/o stabilit? dell?autoveicolo, od anche a sistemi di guida autonoma o semi-autonoma.

Il complesso di informazioni che deriva dall?implementazione di tali procedimenti e di tali sistemi risulta per? scarsamente efficace nel prevedere e nel contrastare alcuni fenomeni, quale l?aquaplaning, che derivano da particolari condizioni di interfaccia fra pneumatico e terreno. Detto altrimenti, nessuna informazione utile alla previsione o al contrasto di questo fenomeno ? attualmente derivabile dai procedimenti noti.

Questo deficit ? suscettibile di rendere poco efficaci anche i pi? avanzati sistemi anti-aquaplaning (a tal proposito la Richiedente ? titolare di diverse domande di brevetto nazionali, quali ad esempio 102021000011108, 102021000011111, 102021000011117, o ancora 102014902296915), dal momento che non ? possibile comandare il sistema anti aquaplaning in modo da ottenere un intervento specifico ? e, in ultimo, pi? efficace - per le condizioni di aquaplaning che il veicolo si trova ad affrontare, n? ? possibile predisporre il sistema anti aquaplaning all?intervento qualora le condizioni che il veicolo si trova ad affrontare indicano una forte probabilit? di incorrere in un fenomeno di aquaplaning.

Dall?altro lato, con i procedimenti e i sistemi di tipo noto la diagnosi delle condizioni di interfaccia fra pneumatico per finalit? di controllo di un sistema anti aquaplaning ? impraticabile senza l?utilizzo di ulteriori sensori o equipaggiamenti non comunemente presenti su veicolo, e difficilmente adottabili per questioni di costo.

Scopo dell?invenzione

Lo scopo della presente invenzione ? quello di risolvere i problemi tecnici precedentemente menzionati. In particolare, lo scopo dell?invenzione ? quello di fornire un procedimento per determinare le condizioni di interfaccia fra pneumatico e terreno che consenta, fra l?altro, di gestire il funzionamento di un sistema antiaquaplaning senza richiedere il contributo di sensori o equipaggiamenti ulteriori rispetto a quelli comunemente presenti sugli autoveicoli.

Sintesi dell?invenzione

Lo scopo dell?invenzione ? raggiunto da un procedimento avente le caratteristiche formanti oggetto delle rivendicazioni che seguono, le quali formano parte integrante dell?insegnamento tecnico qui somministrato in relazione all?invenzione.

Breve descrizione delle figure

L?invenzione sar? ora descritta con riferimento alle figure annesse, provviste a puro titolo di esempio non limitativo, in cui:

- la figura 1 illustra uno schema a blocchi di un procedimento in base all?invenzione,

- le figure 2 a 6 illustrano schemi a blocchi relativi all?implementazione preferita di primi elementi del procedimento in base all?invenzione

- le figure 7 e 8 illustrano schemi a blocchi relativi all?implementazione preferita di secondi elementi del procedimento in base all?invenzione

- le figure 9 e 10 illustrano schemi a blocchi relativi all?implementazione preferita di terzi elementi del procedimento in base all?invenzione,

- le figure 11 a 15 illustrano diagrammi logici associati a ciascuna uscita del procedimento in base all?invenzione.

Descrizione particolareggiata

Il numero di riferimento 1 in figura 1 indica nel complesso uno schema a blocchi di un procedimento per determinare le condizioni di interfaccia fra pneumatico e terreno in un autoveicolo, particolarmente per determinare l?insorgenza di fenomeni di aquaplaning, in base a forme di esecuzione dell?invenzione.

A livello di schema funzionale completo ? intendendo con ci? che le diverse forme di esecuzione possono prevedere uno o pi? dei blocchi funzionali rappresentati in figura 1 ? il procedimento in base all?invenzione ? basato su un complesso di dati di ingresso 2, uno stadio di calcolo in tempo reale 4, un complesso intermedio di dati di uscita 6, uno stadio di analisi 8 (in tempo reale), e un complesso finale di dati di uscita 10.

La definizione funzionale interna a ciascuno stadio o complesso summenzionato pu? variare in base alle necessit? (o alle risorse) computazionali e/o alle esigenze di controllo per le quali il procedimento viene implementato complesso di calcolo in tempo reale.

Nelle forme di esecuzione chiamate a rispondere a esigenze computazionali e/o di controllo pi? severe, la struttura generale ? quella illustrata in figura 1, in cui lo stadio di calcolo in tempo reale 4 comprende un primo modulo di calcolo 12 configurato per operare sulla base di dati di un gruppo motopropulsore del veicolo, un secondo modulo di calcolo 14 configurato per operare sulla base di dati di dinamica generale del veicolo, e un terzo modulo di calcolo 16 configurato per operare sulla base di dati di dinamica delle singole ruote del veicolo. In base all?invenzione, i moduli di calcolo 14 e 16 sono di tipo opzionale, ossia possono essere previsti per determinare ulteriori livelli di informazione e ulteriori dati di uscita per il procedimento in base all?invenzione, mentre il modulo 12 ? in generale previsto in tutte le forme di esecuzione, poich? esso consente ? anche qualora non beneficiasse dei livelli ulteriori di informazione provenienti dai moduli 14 e 16 ? di determinare un grado di prossimit? delle condizioni di interfaccia fra pneumatico e terreno a un fenomeno di aquaplaning.

La figura 2 illustra uno schema a blocchi del modulo di calcolo 12, qui di seguito, per brevit?, definito ?modulo motopropulsore?. Nell?ambito del procedimento in base all?invenzione, il modulo motopropulsore 12 consente di stabilire un grado di prossimit? a una condizione di aquaplaning mediante una stima della portanza agente su ciascuna ruota del veicolo e il confronto di tale portanza con un valore di forza di soglia che provocherebbe il sollevamento del veicolo dal terreno, ossia la separazione del contatto fra lo pneumatico e il terreno.

I blocchi funzionali che recano i riferimenti numerici 18, 20, 22, 24 in figura 2 rappresentano schematicamente fasi di procedimento che realizzano la determinazione di cui sopra.

In particolare, in base all?invenzione, il modulo motopropulsore ? configurato per elaborare il complesso di dati di ingresso 2 (che comprende i dati e i parametri normalmente disponibili su rete CAN, senza necessit? di sensori o equipaggiamenti ausiliari rispetto a quelli normalmente presenti a bordo veicolo), e in particolare il sottoinsieme che concerne il gruppo motopropulsore, in modo da:

- determinare un?accelerazione longitudinale di riferimento del veicolo aXPTMDL (figure 3 e 4) ? blocco 18 - misurare un?accelerazione longitudinale effettiva del veicolo aXCAN

- calcolare una differenza fra l?accelerazione longitudinale di riferimento aXPTMDL e l?accelerazione longitudinale effettiva aXCAN ? blocchi 20 e 22

- determinare un valore di resistenza addizionale (di natura fluidodinamica in aquaplaning) in corrispondenza dell?interfaccia fra pneumatico e terreno sulla base di detta differenza, e determinare una portanza in corrispondenza dell?interfaccia fra pneumatico e terreno sulla base di detta resistenza addizionale,

- determinare una forza di soglia in corrispondenza della quale si verifica un sollevamento dello pneumatico dal terreno,

- confrontare detta portanza con detta forza di soglia e determinare un grado di prossimit? delle condizioni di interfaccia fra pneumatico e terreno a una condizione di aquaplaning ? blocco 24.

Ciascuna delle fasi sopra menzionate verr? ora descritta in dettaglio con il supporto delle figure 3 a 6.

La figura 3 illustra uno schema di una ruota W di un autoveicolo che affronta uno strato di acqua WF sul terreno G, che funge da riferimento teorico per il procedimento in base all?invenzione. In corrispondenza di un punto P1 sulla superficie del battistrada della ruota W si scarica una risultante di forze fluidodinamiche che comprende una componente di resistenza fluidodinamica (drag) FD e una componente di portanza (lift) FL che dipende dall?entit? della componente di resistenza fluidodinamica (drag) FD. Supponendo che l?intero novero delle componenti di resistenza fluidodinamica agisca su un solo assale (ad esempio l?assale anteriore del veicolo), la componente di resistenza globale che insiste sull?assale anteriore ? esprimibile come

FD,Faxle = m(aXPTMDL ? aXCAN)

ossia ? funzione della differenza fra l?accelerazione longitudinale di riferimento aXPTMDL e l?accelerazione longitudinale effettiva aXCAN.

Con riferimento alla figura 4, l?equazione globale di equilibrio dinamico longitudinale del veicolo pu? essere scritta nella forma

m? = ?Fx_ij ? AeroRes ? HydroRes -Fslope Dove:

? ? l?accelerazione longitudinale del veicolo ?Fx_i,j ? la sommatoria delle forze longitudinali agenti sulla ruota destra/sinstra (i) dell?assale anteriore/posteriore (j)

AeroRes ? la risultante delle forze resistenti di natura aerodinamica sul veicolo

H ydroRes ? la risultante delle forze resistenti di natura idrodinamica (dovute all?interazione dello pneumatico con il velo d?acqua WF).

Fslope ? la risultante delle forze resistenti o trascinanti dovute all?inclinazione del terreno (salita e discesa). Per la convenzione di segno adottata, Fslope ? positivo quando resistente, negativo quando trascinante.

Con queste premesse, la componente incognita HydroRes pu? essere determinata per differenza rispetto al caso di riferimento in cui vi sia assenza di acqua all?interfaccia fra pneumatico e terreno, sostanzialmente arrivando a sottrarre le seguenti due equazioni:

maXPTMDL = ?Fx_i,j ? AeroRes - Fslope (caso di riferimento)

maXCAN = ?Fx_i,j ? AeroRes ? HydroRes -Fslope(situazione reale in presenza del velo d?acqua WF)

da cui:

m(aXPTMDL ? aXCAN) = HydroRes = FD,Faxle

Dunque, con riferimento alla figura 5, dalla rete CAN del veicolo sono noti molteplici parametri operativi e dinamici includenti:

- marcia innestata

- velocit? di rotazione del motore [rpm]

- Coppia erogata dal motore [Nm]

- Coppia frenante [Nm],

- Angolo di sterzo [?]

- Accelerazione laterale [m/s<2>]

- Angolo di beccheggio [?]

Si osservi che i dati in questione possono essere attinti da qualsiasi rete dati del veicolo, non necessariamente dalla rete CAN. Per tale ragione, ogniqualvolta nella presente descrizione si fa menzione dell?utilizzo di dati presenti su rete CAN, ? da intendersi che il prelievo possa avvenire dalla rete CAN o da una qualsiasi delle reti dati del veicolo.

Dunque utilizzando tali dati ? possibile calcolare in tempo reale il valore dell?accelerazione longitudinale di riferimento del veicolo aXPTMDL (blocco 18) e confrontarla con l?accelerazione aXCAN (blocco 20) che costituisce un ulteriore dato disponibile su rete CAN (o qualsiasi rete dati del veicolo) per determinare il valore di resistenza fluidodinamica FD,Faxle (HydroRes) dovuta al velo d?acqua WF (blocco 22).

Successivamente (figura 6), utilizzando il valore FD,Faxle ? possibile determinare la componente di portanza FL per confrontarla con un valore di forza (portanza) di soglia necessario a sollevare lo pneumatico dal terreno, che dipende in gran parte da valori statici per il veicolo, come la distribuzione del peso fra gli assali e dall?interasse (distanza dal baricentro) anteriore e posteriore. La relazione fra le grandezze FD,Faxle e FL ? determinata in sede di calibrazione del procedimento e dei relativi modelli di calcolo.

Alcune osservazioni di natura computazionale.

Nel computo dell?accelerazione longitudinale di riferimento vengono preferibilmente fatte alcune assunzioni semplificative, dal momento che diversi parametri fra quelli che intervengono nell?equazione di equilibrio dinamico che pu? essere scritta rispetto allo schema di figura 4 possono variare durante la marcia. Ad esempio la massa del veicolo, cos? come la resistenza al rotolamento dei singoli pneumatici possono variare con la marcia del veicolo. In generale si dovrebbero ciclicamente aggiornare i valori dei parametri influenti sull?equilibrio dinamico longitudinale del veicolo, ma il procedimento in base all?invenzione permette di risolvere questo problema computazionale determinando diversi (preferibilmente tre, vedi blocchi 24A, 24B, 24C) livelli o gradi di prossimit? a una condizione di aquaplaning. Con questa discretizzazione, non ? necessario ? ad esempio ? conoscere l?esatta posizione del centro di massa del veicolo nel tempo, n? la massa del veicolo, cosicch? un valore di riferimento dell?accelerazione longitudinale raffinato da minime correzioni ? pi? che sufficiente. Qualora si desideri un monitoraggio continuo del grado di prossimit? a un fenomeno di aquaplaning, dunque una condizione comprendente livelli o gradi di prossimit? a un fenomeno di aquaplaning virtualmente infiniti, occorrer? naturalmente aggiornare ? sulla base dei dati disponibili (e in questo senso, il veicolo stesso provvede all?aggiornamento mediante le unit? di controllo elettroniche a bordo di esso - i parametri del veicolo variabili durante la marcia in modo da recepirne le variazioni nel computo dell?accelerazione longitudinale di riferimento.

Ad esempio, la massa del veicolo pu? essere aggiornata in tempo reale e/o a ogni accensione sulla base del computo delle accelerazioni nell?ambito di manovre a bassa velocit?. Ad esempio, all?accensione del veicolo ? possibile sfruttare le prime manovre ? quasi sicuramente a bassa velocit? (uscita da un?autorimessa o da un parcheggio/area di sosta) ? per rilevare le accelerazioni del veicolo e stimare la massa alla ripartenza del veicolo stesso, in quanto la stessa potrebbe essere variata rispetto all?ultimo dato noto ad esempio per l?imbarco di pi? passeggeri a bordo e/o di un maggior quantitativo di combustibile o di bagaglio.

Per quel che concerne il calcolo del valore della forza di soglia in corrispondenza della quale si verifica un sollevamento dello pneumatico dal terreno l?onere computazionale pu? generalmente essere inferiore, dal momento che in un ampio novero di condizioni la variabilit? della massa del veicolo pu? non impattare significativamente sul calcolo del valore della forza di soglia, e la distribuzione dei pesi fra gli assali pu? essere dunque ritenuta ragionevolmente (o comunque in misura sufficiente per le esigenze del calcolo) costante cos? come i valori dell?interasse anteriore e dell?interasse posteriore (tutti valori che, a rigore, dipendono dalla posizione del centro di massa). Naturalmente, una mappatura pi? fine e dinamica della posizione del centro di massa dell?autoveicolo e dell?evoluzione della massa dell?autoveicolo stesso risultano in stime pi? accurate, cui si pu? far ricorso in funzione delle esigenze, e in particolar modo se le circostanze lo richiedano.

A titolo di sintesi, l?elenco che segue riassume il novero dei dati di ingresso e dei dati di uscita che caratterizzano una forma di esecuzione preferita del modulo motopropulsore 12

Dati di ingresso diretti

- Velocit? ruote (anteriore sinistra, anteriore destra, posteriore sinistra, posteriore destra) [rpm] o [rad/s]

- Velocit? di avanzamento del veicolo [m/s]

- marcia innestata [-]

- Velocit? del motore [rpm] o [rad/s]

- Coppia motrice [Nm]

- Angolo di sterzo [?]

- Coppia frenante [Nm]

Dati di ingresso indiretti

- risultante trasversale delle forze di interfaccia pneumatico/terreno Fy [N] ? da modulo 14 se presente, altrimenti stimato da dati su rete CAN

Parametri richiesti

- raggio di rotolamento dello pneumatico [m] ? ciascuna ruota;

- Rapporto T_ratio di trasmissione tra motore e ruote (per veicoli a trazione anteriore o posteriore) o rapporto di trasmissione fra motore e ruote mediato dal rapporto di ripartizione di coppia fra assale anteriore e assale posteriore (nel caso di veicoli a trazione integrale);

- Momento di inerzia di massa del motore [kg?m<2>]

- Momento di inerzia di massa della ruota [kg?m<2>] ? ciascuna ruota

- Massa del veicolo [kg]

- Coefficiente di resistenza aerodinamica longitudinale Cx [-]

- Area della sezione frontale del veicolo [m<2>]

Dati di uscita

- Grado di prossimit? a una condizione di aquaplaning [-] (blocco 24)

- indicazione sul tipo di terreno (blocco 26)

Con riferimento alle figure 7, 8 e 9, 10, verranno ora descritti gli schemi a blocchi e le logiche di funzionamento dei moduli di calcolo 14 e 16, che corrispondono rispettivamente a un modulo di dinamica del veicolo (14) e a un modulo di dinamica longitudinale delle ruote (16). Questi moduli di calcolo implementano parallelamente al modulo 12 una mappatura delle condizioni di marcia del veicolo che possa risultare affidabile in tutte le condizioni. In altre parole, ciascuno dei moduli di calcolo 12, 14, 16 ha una banda di attendibilit? che non copre l?intero dominio delle condizioni di marcia del veicolo, ma ne copre un sottoinsieme. Le bande di attendibilit? dei domini 12, 14, 16 presentano aree di sovrapposizione che possono essere utilizzate come mezzo per il controllo di coerenza delle determinazioni operate da ciascun modulo, e aree di non sovrapposizione nelle quali il modulo che fornisce risultati pi? attendibili possa essere preso a riferimento per il controllo del veicolo. Le bande di attendibilit? sono influenzate dalla qualit? della sensoristica presente sul veicolo. Quanto pi? il veicolo ? dotato di sensori raffinati (ad esempio per guida autonoma), tanto pi? la banda di attendibilit? sar? pi? ampia. In questo senso, nelle forme di esecuzione che incorporano il solo modulo 12 o che non sviluppano forme di integrazione del modulo 12 con i moduli 14, 16 nelle modalit? sopra descritte, il controllo del veicolo e del sistema anti-aquaplaning a bordo dello stesso viene eseguito, eventualmente con logiche di intervento pi? cautelative per mitigare gli effetti ai limiti della banda di attendibilit?, solo sulla base dei risultati di calcolo del modulo 12.

Con riferimento alle figure 7 e 8, il modulo di dinamica del veicolo 14 sfrutta come complesso di dati di ingresso nuovamente il complesso di informazioni presenti su rete CAN (o su altra rete dati del veicolo), come il modulo 12.

Cinque sono le operazioni principali eseguite mediante il modulo 14, in particolare:

- acquisizione dati da rete CAN (o da altra rete dati del veicolo),

- elaborazione della dinamica longitudinale (blocco 141) e trasversale (blocco 142) del veicolo,

- analisi dell?evoluzione delle forze di aderenza sulla base della dinamica del veicolo (blocco 143),

- analisi complessiva del contatto con il terreno (blocco 144),

- definizione della condizione del terreno sulla base dei valori puntuali di aderenza e dell?evoluzione temporale di essi (blocco 145).

Il modulo 14 ? configurato per elaborare i dati su rete CAN (o su altra rete dati del veicolo - ad esempio provenienti da una piattaforma inerziale del veicolo) cos? da ottenere una stima di:

- Aderenza trasversale (blocco 28)

- Aderenza longitudinale (blocco 28)

- Deriva (blocco 30)

Ci? ? utile per valutare le condizioni di aderenza globali del veicolo e per alcune valutazioni preliminari sulla ripartizione sui quattro pneumatici delle forze scambiate all?interfaccia con il terreno. Si tratta, notare, di una valutazione indipendente dalle variabili considerate nel modulo motopropulsore 12, dunque ? come accennato ? il modulo 14 pu? fornire una differente prospettiva e una differente mappatura dello stato dinamico del veicolo.

L?elenco che segue riassume il novero dei dati di ingresso e dei dati di uscita che caratterizzano una forma di esecuzione preferita del modulo di dinamica del veicolo 14 Dati di ingresso diretti

- Angolo di sterzo ? [?]

- Accelerazione longitudinale ? [m/s<2>]

- Accelerazione trasversale ?[m/s<2>]

- rateo di imbardata r [?/s] o [rad/s]

Dati di ingresso indiretti

- nessuno

Parametri richiesti

- massa del veicolo m [kg]

- Momento di inerzia di massa del veicolo (momento di inerzia polare) Iz [kg?m<2>]

- posizione del centro di massa del veicolo (definito da lf e lr - interasse anteriore e l?interasse posteriore ? e hg ? altezza del centro di massa da terra)

- Coefficiente di resistenza aerodinamica longitudinale Cx [-]

- Coefficiente di resistenza aerodinamica verticale Cz [-] (molto piccolo in generale; pu? in generale influire nel calcolo delle forze verticali agenti sull?autoveicolo, e in ultimo pu? influire sul carico verticale agente sulle ruote)

Dati di uscita

- Aderenza laterale [N]

- Aderenza longitudinale [N]

- Angolo di deriva [?]

- slittamento

Il calcolo delle variazioni di massa dovuto all?utilizzo del veicolo viene effettuato analizzando in condizioni di normale aderenza i dati di coppia alle ruote e accelerazione veicolo. Per quanto riguarda il momento polare intorno all?asse z, ci si pu? riferire al valore fornito senza bisogno di aggiornarlo durante la marcia vista la bassa sensibilit? alla variazione di esso. Eventualmente, ? possibile aggiornare il valore del momento polare di inerzia intorno all?asse z sulla base della massa del veicolo, che ? sostanzialmente l?unica delle componenti che entrano nel computo del momento di inerzia suscettibile di variazione durante la marcia. In particolare, l?aumento o la riduzione della massa genera, in modo equiverso, l?aumento e la riduzione del momento polare di inerzia. A questo proposito, vale quanto precedentemente osservato in relazione all?aggiornamento del valore di massa del veicolo: esso pu? essere aggiornato rilevando le accelerazioni durante alcune manovre di riferimento (ad esempio manovre a bassa velocit?) e aggiornato sulla base delle equazioni di equilibrio dinamico generale del veicolo, nelle quali confluiscono grandezze fisse e note (ad esempio gli interassi anteriore e posteriore) e grandezze disponibili su piattaforma inerziale.

Per quanto concerne la dinamica laterale del veicolo, la premessa teorica preferenziale corrisponde al modello ?a bicicletta? illustrato in figura 7A (sono ovviamente possibili altri modelli di calcolo, dunque quello a bicicletta ? da intendersi esemplificativo). Il riferimento teorico per il calcolo della dinamica longitudinale del veicolo nel modulo 14 ? illustrato in figura 7B.

Nelle forme di esecuzione preferite, il modulo 14 opera sulla base di dati prelevati da una piattaforma inerziale del veicolo, che questa rende note le componenti dell?accelerazione lungo l?asse x (?, longitudinale), lungo asse y (?, trasversale) e l?accelerazione rotazionale ?z (o ?, dato che essa corrisponde alla derivata temporale del rateo di imbardata/velocit? di imbardata ?z ? anche indicato come r):

Conoscendo massa (m), interassi del cento di massa (lf e lr - interasse anteriore e interasse posteriore) e momento polare di inerzia del veicolo Iz (al netto delle approssimazioni dovute all?utilizzo gi? citate), da un semplice equilibrio alla traslazione laterale ed alla rotazione, scomponendo le forze sulle singole ruote lungo x e y, e stimando la ripartizione delle forze longitudinali Fx tra assale anteriore e posteriore come funzione delle forze verticali in accelerazione o frenata (trasferimento di carico) si possono determinare le seguenti forze, con riferimento al modello ?a bicicletta? di figura 7A:

Fxf: forza longitudinale su assale anteriore

Fxr: forza longitudinale su assale posteriore

Fyf: forza trasversale su assale anteriore

Fyr: forza trasversale su assale posteriore.

? inoltre possibile determinare la ripartizione delle forze summenzionate fra lato destro e lato sinistro (ossia sulle singole ruote) conoscendo i dati sul trasferimento di carico dovuto al rollio, anch?essi disponibili dalla piattaforma inerziale.

Conoscendo le forze verticali Fz (dovute a massa, carico aerodinamico e trasferimenti di carico longitudinali dovuti al beccheggio (anch?essi noti dalla piattaforma inerziale, e dipendenti - fra l?altro - dalle grandezze Iy, momento polare di inerzia attorno all?asse y, e ?y, velocit? di beccheggio, cfr. figura 7B) si possono determinare le forze verticali Fzf ed Fzr agenti sugli assali anteriore e posteriore, e in ultimo i coefficienti di attrito ? sulle singole ruote del veicolo.

Dall?analisi della differenza tra coefficiente di attrito fra assale anteriore e assale posteriore si pu? desumere se ci si trovi in condizioni di aquaplaning, in quanto questo fenomeno affligge essenzialmente le ruote anteriori (in altre condizioni di bassa aderenza, come marcia su fondo ghiacciato, i coefficienti di attrito anteriori e posteriori dovrebbero essere simili o uguali).

La determinazione delle forze Fxf, Fxr, Fyf, Fyr deriva in particolare dal corredo di equazioni di equilibrio dinamico ? del tutto canoniche in letteratura ? seguente:

(equilibrio generale longitudinale e trasversale)

Fx=m?

Fy=m?

(equilibrio alla traslazione trasversale)

m? = Fyf Fyr

(equilibrio alla rotazione, modello a bicicletta)

Iz? = Fyf?lf + Fyr?lr

(Equilibrio alla traslazione lungo asse x)

Fxf Fxr = Fx

Con Fxf,Fxr=funzione(Fzf, Fzr) Dividendo le forze di aderenza laterali Fyf, Fyr per le forze verticali gravanti sugli assali (che dipendono dalla distribuzione dei pesi del veicolo) ? possibile stimare i coefficienti di aderenza trasversale per ciascun assale e per ciascuna direzione

?fx=Fxf/Fzf (coefficiente di aderenza longitudinale assale anteriore)

- ?fy=Fyf/Fzf (coefficiente di aderenza trasversale assale anteriore)

- ?rx=Fxr/Fzr (coefficiente di aderenza longitudinale assale posteriore)

- ?ry=Fyr/Fzr (coefficiente di aderenza trasversale assale anteriore).

In presenza di un angolo di sterzo ?, i coefficienti di aderenza sull?assale anteriore vengono calcolati scomponendo le forze Fyf e Fxf lungo la direttrice di sterzo, ossia ricalcolando le componenti longitudinale Fxf(?) e trasversale Fyf(?) rispetto al piano di mezzeria della ruota sterzata, ottenendo

Fyf(?) = Fyf?sen(?) Fxf?cos(?)

Fxf(?) = Fxf?cos(?) - Fyf?sen(?)

Come gi? osservato rispetto al modulo 12, nel computo vengono preferibilmente fatte alcune assunzioni semplificative, dal momento che diversi parametri fra quelli che intervengono nell?equazione di equilibrio dinamico che pu? essere scritta rispetto allo schema delle figure 7A, 7B possono variare durante la marcia. Ad esempio la posizione del centro di masse ? variabile durante la marcia, e in generale si dovrebbero ciclicamente aggiornare i valori dei parametri influenti sull?equilibrio dinamico del veicolo, ma il procedimento in base all?invenzione permette di risolvere questo problema computazionale ? come osservato ? fornendo i dati di uscita in configurazione discreta attraverso diversi livelli di magnitudine del dato di uscita. Con questa discretizzazione, non ? necessario ? ad esempio ? conoscere l?esatta posizione del centro di massa del veicolo nel tempo, n? la massa del veicolo.

Ovviamente, qualora l?onere computazionale non fosse problematico e una determinazione dei dati di uscita nel continuo fosse possibile occorrer? aggiornare i parametri del veicolo variabili durante la marcia secondo uno o pi? dei modelli disponibili in letteratura e correntemente utilizzati nel controllo elettronico della dinamica del veicolo.

? possibile impostare un bilancio di equilibrio dinamico per definire il valore medio della forza scaricata a terra da ciascuno degli pneumatici, ovviamente mediata dalla ripartizione dei pesi lungo il veicolo e dipendente solamente da valori in ingresso dalla piattaforma inerziale.

Nel momento in cui i coefficienti di aderenza su ciascuna ruota sono determinati, essi vengono analizzati secondo gli schemi illustrati in figura 8A e in figura 8B. Nel caso della figura 8A, il computo corrisponde a un?analisi dei valori assoluti dei coefficienti di aderenza sulle quattro ruote. Nel caso della figura 8B il computo corrisponde a un?analisi differenziale tra l?aderenza dell?assale anteriore e posteriore. Questo consente allo stesso tempo una prima analisi delle condizioni del terreno. Ad esempio, se viene rilevato un coefficiente di aderenza longitudinale pari a 1.1 ? ragionevole escludere che il veicolo si trovi su un fondo ghiacciato. Tuttavia, se il veicolo si trova ad affrontare un fenomeno di aquaplaning il computo dei coefficienti di aderenza longitudinale restituisce valori che possono portare a confondere la condizione con la marcia su un fondo ghiacciato. In questo senso, all?analisi quantitativa sommariamente schematizzata in figura 8A viene abbinata l?analisi logica di cui alla figura 8B. lo scopo di questo tipo di analisi ? determinare le differenze nel coefficiente di aderenza longitudinale fra assale anteriore e assale posteriore. Il presupposto teorico discende direttamente dalla fisica del fenomeno di aquaplaning: esso interessa essenzialmente l?assale anteriore del veicolo, mentre l?assale posteriore ? marginalmente interessato poich? la quasi totalit? del velo d?acqua viene spazzato via dal passaggio dell?assale anteriore. Sulla base di tale considerazione diventa possibile discriminare i vari tipi di terreno l?uno rispetto all?altro e diventa altres? possibile discriminare la percorrenza di uno di tali tipi di terreno rispetto a una condizione di aquaplaning.

Il modulo 16 (o ?modulo ruote?) ha come scopo ripetere la valutazione dei coefficienti di aderenza delle ruote motrici con la medesima finalit? del modulo 14 (cio? discriminare diversi terreni in base al coefficiente di aderenza) ma eseguendo il calcolo attraverso altri parametri disponibili sulla rete dati del veicoli (CAN o altra rete) per aumentare il livello di affidabilit? nella condizioni critiche.

Con riferimento alle figure 9 e 9A, il modulo ruote 16 sfrutta come complesso di dati di ingresso nuovamente il complesso di informazioni presenti su rete CAN (o altra rete del veicolo), esattamente come il modulo 12 e il modulo 14.

Cinque sono le operazioni principali eseguite mediante il modulo 16, in particolare:

- acquisizione dati da rete CAN (o altra rete del veicolo)

- elaborazione dello slittamento di ciascuna ruota - calcolo dell?equilibrio dinamico di ciascuna ruota motrice e del coefficiente di aderenza/attrito longitudinale

- analisi di perdita di controllo

- definizione della condizione del terreno.

Il modulo 16 ? dunque configurato per elaborare i dati su rete CAN (o altra rete del veicolo) cos? da ottenere:

- Un?indicazione basata sullo slittamento che definisce una condizione di perdita di aderenza potenzialmente causata da un terreno a basso coefficiente di aderenza, per poi rimandare agli altri moduli 12, 14 il discrimine delle ragioni della perdita di controllo

- Un?indicazione sulle forze che agiscono nell?equilibrio dinamico ruota per ruota: computo del coefficiente di aderenza/attrito sulla base del motopropulsore

A titolo di sintesi e di parziale anticipo della discussione successiva, l?elenco che segue riassume il novero dei dati di ingresso e dei dati di uscita che caratterizzano una forma di esecuzione preferita del modulo ruote 16.

Dati di ingresso diretti

Gruppo 1

- Velocit? ruote (anteriore sinistra, anteriore destra, posteriore sinistra, posteriore destra) [rpm] o [rad/s]

- Velocit? di avanzamento del veicolo [m/s]

Gruppo 2

- marcia innestata [-]

- Velocit? ruote (anteriore sinistra, anteriore destra, posteriore sinistra, posteriore destra) [rpm] o [rad/s]

- Coppia motrice [Nm]

- Coppia frenante [Nm]

Gruppo 3

Accelerazione longitudinale [m/s<2>]

Accelerazione trasversale [m/s<2>]

Dati di ingresso indiretti

- nessuno

Parametri richiesti

- raggio di rotolamento della ruota [m] o [mm];

- Rapporto T_ratio di trasmissione tra motore e ruote (per veicoli a trazione anteriore o posteriore) o rapporto di trasmissione fra motore e ruote mediato dal rapporto di ripartizione di coppia fra assale anteriore e assale posteriore (nel caso di veicoli a trazione integrale);

- Momento di inerzia di massa della ruota IzW [kgm<2>]; Dati di uscita

- Aderenza longitudinale [N];

- slittamento longitudinale [-];

Il ruolo del modulo ruote 16 ? quello di affiancare sinergicamente il modulo di dinamica del veicolo 14 nel calcolo relativo alla dinamica longitudinale del veicolo, in modo da ampliare la banda di efficacia di entrambi e integrare essi con il modulo 12 (che pure attiene essenzialmente alla dinamica longitudinale) ampliando la banda di efficienza globale del procedimento in base all?invenzione.

Ad esempio, in condizioni di forte azione frenante, il comportamento dei freni del veicolo non ? facile da modellare. Pertanto, il calcolo del coefficiente di aderenza/attrito basato sull'analisi del gruppo motopropulsore diventa incoerente, mentre ? pi? efficace un modello di calcolo basato sulla piattaforma inerziale del veicolo, come quello implementato mediante il modulo 14.

Ci sono invece condizioni in cui il modello di equilibrio dinamico della ruota ? il pi? coerente e preciso perch? la ripartizione della forza sulle diverse ruote non ? stimata, ma ? direttamente calcolata.

Con riferimento alla figura 9C, lo slittamento ? calcolato sulla base dei dati di ingresso del gruppo 1 e secondo modelli noti in letteratura

Slittamentoij (Sij) = [(?ij?Rij)/vij - 1]

Dove:

?ij = velocit? di rotazione della ruota destra/sinistra (i) dell?assale anteriore/posteriore (j)

Rij = raggio di rotolamento della ruota destra/sinistra (i) dell?assale anteriore/posteriore (j)

vw_ij = velocit? longitudinale della ruota destra/sinistra (i) dell?assale anteriore/posteriore (j), pari alla somma della velocit? longitudinale v del veicolo e del prodotto del rateo di imbardata r per il raggio di curvatura Dij della traiettoria in corrispondenza della ruota destra/sinistra (i) dell?assale anteriore/posteriore (j).

La figura 9B illustra il modello di equilibrio dinamico longitudinale della ruota che entra in gioco nel processo computazionale del modulo ruote 16 sulla base delle grandezze del gruppo 12. Per quanto concerne la figura 9C, essa attiene strettamente al modulo 16 per le grandezze che descrivono la dinamica longitudinale del veicolo. Le grandezze che descrivono la dinamica trasversale attengono essenzialmente al modulo 14, come ad esempio i valori Fy_ij che possono essere ricavati a partire dai valori di aderenza trasversale Fyf e Fyr.

Pi? in dettaglio, i dati su rete CAN (o altra rete) del veicolo (Gruppo 2) sono utilizzati per determinare il valore della forza longitudinale scaricata sul terreno da ciascuna ruota.

L?equazione di equilibrio dinamico ? molto semplice e ha la forma:

Fx_ij = Meng_ij ? Mbrk_ij ? Iw_ij?ij?

Dove:

Fx_ij ? la forza longitudinale scaricata sul terreno dalla ruota destra/sinistra (i) dell?assale anteriore/posteriore (j)

Meng_ij ? la coppia motrice agente sulla ruota destra/sinistra (i) dell?assale anteriore/posteriore (j) Mbrk_ij ? la coppia frenante agente sulla ruota destra/sinistra (i) dell?assale anteriore/posteriore (j) Iw_ij ? il momento di inerzia di massa della ruota destra/sinistra (i) dell?assale anteriore/posteriore (j) ?ij? ? il valore dell?accelerazione angolare della ruota destra/sinistra (i) dell?assale anteriore/posteriore (j).

Da ci? deriva il valore del coefficiente di attrito/aderenza ?x_ij per ciascuna ruota, definito come rapporto Fx_ij/Fz_ij, dove Fz_ij ? il carico verticale agente sulla ruota destra/sinistra (i) dell?assale anteriore/posteriore (j), noto dalle grandezze del gruppo 3 che consentono di stimare il valore del trasferimento di carico longitudinale e del trasferimento di carico trasversale.

I dati di uscita dell?equazione di equilibrio della dinamica della ruota (Fx_ij, ?x_ij) e dello slittamento della ruota (Sij) sono utilizzati come dato in ingresso per la successiva analisi, come illustrato in figura 10.

Diviene dunque possibile:

- Caratterizzare il tipo di terreno su cui ? situato il veicolo. Con le prestazioni tipiche dei sensori a bordo veicolo sensori ? possibile suddividere i terreni in alta / media / bassa aderenza/attrito. Assieme a ci? si ? in grado di rilevare terreni irregolari (come sporco / ghiaia) grazie alle frequenze di variazione dello slittamento.

- Per quanto riguarda l'equilibrio dinamico del veicolo, si pu? estrarre un complesso di dati di uscita simile a ci? che si ottiene nel modulo 14 per la dinamica longitudinale del veicolo. Come gi? descritto, avere analoghi complessi di dati di uscita da moduli di calcolo diversi pu? migliorare l?affidabilit? del sistema e ampliarne la banda di efficacia. Inoltre, il modulo ruota 16 lavora sulle componenti longitudinali delle ruote, mentre il modulo 14 ? configurato per elaborare le forze scaricate a terra sia lateralmente, sia longitudinalmente. Globalmente, l?implementazione computazionale dei moduli 12, 14, 16 in combinazione risulta nella disponibilit? di tre complessi di dati di uscita (cfr. di nuovo figura 1, complesso 10)

i) Tipo di terreno

ii) Condizione di aderenza

iii) Informazione di prossimit? a una condizione di aquaplaning

Dei complessi di dati i) ? iii), i complessi i) e iii) sono complessi di tipo discreto, mentre il complesso ii) pu? essere di tipo continuo (con aggiornamento in tempo reale dei parametri del veicolo variabili con la marcia) oppure di tipo discreto. Per poter combinare i risultati dei tre moduli di calcolo 12, 14, 16 viene preferibilmente operata una semplificazione logica che riduce ciascuno dei complessi i)-iii) in un complesso di tipo discreto.

Con riferimento alla figura 10, vengono operate le seguenti semplificazioni.

Complesso di dati di uscita del modulo 12 PWTMDL_Drag_Level (blocco 24): corrisponde al valore di resistenza addizionale FD determinata mediante il procedimento in base all?invenzione ed ? classificata su tre livelli (tutti rapportati a ogni singolo istante)

- Livello 0 (blocco 24A): non ? registrata alcuna componente di resistenza addizionale, dunque il veicolo non ha possibilit? di entrare in una condizione di aquaplaning - Livello 1 (blocco 24B): viene registrata una non trascurabile componente di resistenza addizionale, dunque il veicolo non ? pi? nelle condizioni di riferimento e ha la concreta possibilit? di entrare in una condizione di aquaplaning

- Livello 2 (blocco 24C): viene registrata una componente di resistenza addizionale ? superiore a quella che genera un valore di portanza sufficiente a sollevare lo pneumatico dal terreno. L?aquaplaning diventa una condizione certa.

PWTMDL_Drag_Type (blocco 26): il valore di resistenza addizionale FD determinata mediante il procedimento in base all?invenzione viene utilizzato anche per una prima stima del tipo di terreno che il veicolo si trova a percorrere. Classificazione su due livelli:

- Livello 0 (blocco 26A): il valore di resistenza addizionale ? costante rispetto alla velocit? del veicolo.

Indice di terreni sciolti (sporco, ghiaia) o asfalto asciutto

- Livello 1 (blocco 26B): il valore di resistenza addizionale aumenta con la velocit? del veicolo. Possibile indice di aquaplaning.

Complesso di dati di uscita dei moduli 14 e 16 VEHMDL_LatGrip_Level (blocco 144, blocco 28 ? modulo 14, aderenza trasversale), WHEMDL_LongGrip_Level (blocco 144, blocco 28 ? modulo 14, aderenza longitudinale; blocco 162, blocco 32 ? modulo 16, aderenza longitudinale): I valori di forza di aderenza longitudinale e forza di aderenza trasversale calcolati dai moduli 14 e 16, che corrispondono ai valori delle forze di aderenza Fxf, Fxr, Fyf, Fyr e ? rispetto alle singole ruote ? i valori Fx,ij di cui alle figure 9B e 9C, con i = 1 (anteriore), 2 (posteriore), j = 1 (sinistra), 2 (destra), vengono combinati in una risultante e classificati in tre livelli:

- Livello 0 (blocchi 28A, 32A): viene registrato un livello di aderenza elevato. Il veicolo si trova su una strada in cui pu? scambiare una grande quantit? di forza con il terreno.

- Livello 1 (blocchi 28B, 32B): viene registrata una riduzione dell?aderenza. Diversi terreni possono rientrare sotto questa condizione (sporco / ghiaia / neve).

- Livello 2 (blocchi 28C, 32C): l?aderenza ? quasi nulla. Il veicolo potrebbe essere in aquaplaning o su ghiaccio.

Come ulteriore osservazione, dalla descrizione che precede risulta chiaro che il modulo di dinamica veicolo 14 calcola i valori di aderenza longitudinale, dunque ? in grado di calcolare di conseguenza anche il livello di aderenza longitudinale (LongGrip_Level). Quindi il calcolo dell?aderenza trasversale ? servito dal modulo 14, mentre il calcolo dell?aderenza longitudinale ? servito da ambedue i moduli 14 e 16. In base all?affidabilit? dei due segnali di uscita da ciascun modulo (che dipende dalle diverse condizioni di guida) si sceglie in quale misura fidarsi dell?una o dell?altra lettura. Solo dopo il vaglio di affidabilit? i valori vengono combinati.

VEHMDL_SideSlip_Level (blocco 145, blocco 30 ? modulo 14, deriva), WHEMDL_Slip_Level (blocco 164, blocco 34 ? modulo 16, slittamento): le condizioni o le indicazioni di deriva (slittamento trasversale pneumatici/angolo di deriva del veicolo) e di slittamento longitudinale degli pneumatici calcolate dai moduli 14 e 16 vengono classificate in due livelli:

- livello 0: nessuno slittamento e/o deriva: il veicolo ? sotto controllo (blocco 30A, blocco 34A)

- livello 1: slittamento e/o deriva: il veicolo sta perdendo il controllo (blocco 30B, blocco 34B).

Verr? ora descritto, con riferimento alle figure 12 a 15, come viene discriminata la prossimit? a una condizione di aquaplaning e il tipo di terreno con il procedimento in base all?invenzione.

Prossimit? a una condizione di aquaplaning (figura 12) Il punto di partenza ? il modulo motopropulsore 12. Sulla base dei dati di uscita di esso viene operata una duplice verifica:

a) se sia presente una componente di resistenza addizionale. In caso affermativo si procede alla seconda verifica

b) se la componente di resistenza addizionale sia variabile con la velocit?. In caso affermativo vi ? la possibilit? di aquaplaning, in caso negativo non vi ? possibilit? di aquaplaning, dunque il processo termina con un?indicazione conseguente. Se il veicolo ? equipaggiato di un sistema anti-aquaplaning, questo viene mantenuto in condizioni di riposo.

Se le verifiche a) e b) hanno esito affermativo, ? possibile pre-allertare il guidatore del veicolo della possibilit? di aquaplaning, ed ? altres? possibile portare il sistema anti-aquaplaning (se presente) in condizioni di pre-attivazione o pre-allerta. In tale situazione, ? possibile che il veicolo non abbia raggiunto la condizione di aquaplaning semplicemente perch? la velocit? di avanzamento di esso non ? sufficientemente elevata, dunque non viene generata sufficiente resistenza addizionale per dar luogo a una portanza che porta al sollevamento degli pneumatici dal terreno. L?uscita logica corrisponde al blocco 201 (possibilit? aquaplaning) o 202 (prossimit? all?aquaplaning, questo se la componente di resistenza addizionale ? pari o superiore a quella che genererebbe una portanza sufficiente a superare il valore di forza di soglia che d? luogo al sollevamento degli pneumatici.

Nelle forme di esecuzione preferite in cui sono presenti tutti i moduli di calcolo 12, 14, 16, ? possibile procedere oltre con le verifiche aumentando l?attendibilit? e l?affidabilit? delle deduzioni grazie ai moduli 14, 16.

Innanzitutto ? possibile accertare il livello di aderenza. ? possibile a tal proposito calcolare il livello di aderenza trasversale e longitudinale mediante il modulo 14 (grandezza VEHMDL_LatGrip_Level, e VEHMDL_LongGrip_Level blocco 144, blocco 28) e aderenza longitudinale mediante il blocco 16 (grandezza WHEMDL_LongGrip_Level, blocco 162, blocco 32), ed ? possibile calcolare la deriva del veicolo mediante il modulo 14 (grandezza VEHMDL_SideSlip_Level, blocco 145, blocco 30, e lo slittamento longitudinale mediante il modulo 16 (WHEMDL_Slip_Level, blocco 164, blocco 34). Le condizioni di certezza di aquaplaning (blocco 203) vengono raggiunte solo nel caso in cui il complesso dei dati di aderenza VEHMDL_LatGrip_Level e WHEMDL_LongGrip_Level sia a livello 2 e il complesso dei dati di slittamento VEHMDL_SideSlip_Level e WHEMDL_Slip_Level sia a livello 1. In questa situazione, il guidatore del veicolo viene allertato e il sistema antiaquaplaning a bordo veicolo viene azionato secondo modalit? che possono dipendere dai valori istantanei di slittamento, aderenza e deriva, ossia variandone la potenza e la portata di liquido in funzione di tali parametri.

Rilevamento condizioni di terreno sciolto (sporco/ghiaia) o ghiaccio ? figure 13 e 14

Quando si cerca di discriminare altre condizioni a bassa aderenza, come sporco/ghiaia o ghiaccio, le modalit? di accertamento sono diverse da quelle che portano alla determinazione della prossimit? a una condizione di aquaplaning.

Il punto di partenza ? di nuovo il modulo motopropulsore 12, in particolare il tipo di resistenza addizionale. Sia nel caso di sporco/ghiaia, sia in caso di ghiaccio, la resistenza addizionale non ? causata da una componente viscosa, dunque dovrebbe essere costante a velocit? diverse (PWTMDL_Drag_Type ? a livello 0). L'evoluzione temporale della resistenza addizionale pu? essere indagata su una finestra temporale relativamente breve per capire se effettivamente il valore di essa non cambia con la velocit? del veicolo.

In questo contesto, i parametri determinanti sono dunque gli slittamenti (longitudinale e deriva), ossia ci? che descrive la situazione di controllo del veicolo. Nel caso in cui il complesso dei dati di slittamento VEHMDL_SideSlip_Level e WHEMDL_Slip_Level sia a livello 1, si pu? dedurre che il veicolo stia perdendo aderenza ad un livello non ancora corretto da un sistema di controllo di stabilit? (ad es. ESC). Dunque ? possibile indagare quali siano le condizioni del terreno che condizionano la guidabilit? ed allertare conseguentemente il guidatore.

Sul versante del modulo 12, un fondo ghiacciato (figura 13) pu? essere considerato una strada con bassa resistenza all?avanzamento. Quindi, la resistenza addizionale calcolata con il modulo 12 dovrebbe rientrare nel livello 0. Un fondo sciolto come sporco o ghiaia pu? variare la resistenza aggiuntiva dal livello 0 al livello 1 - ossia ? in molti casi pari a 1, ma in alcuni casi il livello di aderenza ? cos? basso da scendere a livello 0. L?analisi della frequenza dello slittamento SFA pu? aiutare a discriminare in via definitiva fondi sciolti (blocco 300, figura 13) dal ghiaccio (blocco 400, figura 14), per il quale PWTMDL_Drag_Level ? sicuramente a livello 0. Il sistema anti-aquaplaning non viene attivato (viene lasciato in condizioni di riposo) e il guidatore viene allertato mediante la convenzionale spia luminosa associata ai controlli di trazione e stabilit? del veicolo. Anche le unit? di controllo del veicolo possono trarre utili informazioni per regolare l?erogazione di coppia, frenata o rigidezza delle sospensioni in maniera da rendere la guida pi? sicura e confortevole.

Rilevamento condizioni di terreno innevato ? figura 15 Su neve, la logica di deduzione ? una sorta di compromesso fra quella adottata per determinare la prossimit? a condizioni di aquaplaning, e quella adottata per discriminare i fondi a bassa aderenza come sporco/ghiaia o ghiaccio.

La neve crea generalmente una resistenza addizionale piuttosto elevata, dunque la grandezza PWTMDL_Drag_Level risulter? sicuramente a livello 1 o a livello 2. La grandezza PWTMDL_Drag_Type sar? invece sicuramente a livello 0, dato che la quantit? di resistenza addizionale non ? di tipo viscoso e non varia con la velocit?. Per quanto concerne il complesso di grandezze di aderenza VEHMDL_LatGrip_Levele WHEMDL_LongGrip_Level, esse possono trovarsi a livello 0 o a livello 1, sicuramente non a livello 2 (che ? proprio dell?aquaplaning). Il rilevamento del fondo nevoso (blocco 500) viene completato all?occorrenza di una perdita di aderenza: in questo caso il complesso delle grandezze di slittamento VEHMDL_SideSlip_Level e WHEMDL_Slip_Level passa a livello 1. Il sistema anti-aquaplaning non viene attivato (viene lasciato in condizioni di riposo) e il guidatore viene allertato mediante la convenzionale spia luminosa associata ai controlli di trazione e stabilit? del veicolo.

Come ampiamente discusso e dimostrato, in base all?invenzione ? possibile discriminare non solo la prossimit? a una condizione di aquaplaning, ma anche la tipologia di terreno sul quale il veicolo si muove, peraltro con il conforto di una sinergia fra i moduli 12, 14, 16 che consente di scegliere i dati pi? affidabili e coerenti in funzione della condizione. Tutto questo senza richiedere alcun genere di equipaggiamento sensoristico supplementare, e creando un?integrazione perfetta con i veicoli di produzione e con i sistemi anti-aquaplaning eventualmente a bordo di essi.

Naturalmente, i particolari di realizzazione e le forme di esecuzione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto descritto ed illustrato, senza per questo uscire dall?ambito della presente invenzione, cos? come definita dalle rivendicazioni annesse.

Claims (10)

RIVENDICAZIONI

1. Procedimento per determinare le condizioni di interfaccia fra pneumatico e terreno in un autoveicolo, particolarmente per determinare l?insorgenza di fenomeni di aquaplaning, comprendente:

- determinare un?accelerazione longitudinale di riferimento (aXPTMDL) del veicolo,

- misurare un?accelerazione longitudinale effettiva del veicolo (aXCAN),

- calcolare una differenza fra detta accelerazione longitudinale di riferimento e detta accelerazione longitudinale effettiva,

- determinare una resistenza addizionale (FD, PWTMDL_Drag_Level) in corrispondenza dell?interfaccia fra pneumatico e terreno sulla base di detta differenza, e una portanza (FL) in corrispondenza dell?interfaccia fra pneumatico e terreno sulla base di detta resistenza addizionale (FD),

- determinare una forza di soglia in corrispondenza della quale si verifica un sollevamento dello pneumatico dal terreno,

- confrontare detta portanza con detta forza di soglia e determinare un grado di prossimit? delle condizioni di interfaccia fra pneumatico e terreno a una condizione di aquaplaning.

2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui determinare detto valore di resistenza addizionale (FD, PWTMDL_Drag_Level) comprende:

- classificare detta resistenza addizionale (FD, PWTMDL_Drag_Level) in una pluralit? di livelli (24A, 24B, 24C) progressivi sulla base di un valore di essa, in cui i livelli progressivi di detta pluralit? corrispondono a valori crescenti di detta resistenza addizionale,

- determinare l?esistenza di una dipendenza di detta resistenza addizionale da una velocit? di avanzamento dell?autoveicolo (PWTMDL_Drag_Type).

3. Procedimento secondo la rivendicazione 2, comprendente:

- segnalare una condizione di percorrenza di un terreno sciolto o a bassa aderenza se il valore di detta resistenza addizionale (PWTMDL_Drag_Level) ? inferiore a un valore che da luogo a una portanza pari o superiore a detta forza di soglia e non esiste dipendenza di detta resistenza addizionale dalla velocit? di avanzamento dell?autoveicolo, - segnalare una condizione di possibilit? di un fenomeno di aquaplaning se esiste dipendenza di detta resistenza addizionale dalla velocit? di avanzamento dell?autoveicolo e se il valore di detta resistenza addizionale (PWTMDL_Drag_Level) ? inferiore a un valore che da luogo a una portanza pari o superiore a detta forza di soglia

- segnalare una condizione di prossimit? a un fenomeno di aquaplaning se il valore di detta resistenza addizionale (PWTMDL_Drag_Level) ? pari o superiore a un valore che da luogo a una portanza pari o superiore a detta forza di soglia ed esiste dipendenza di detta resistenza addizionale dalla velocit? di avanzamento dell?autoveicolo.

4. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre:

- determinare una forza di aderenza longitudinale dell?autoveicolo

- determinare una forza di aderenza trasversale dell?autoveicolo

- classificare il complesso di dette forza di aderenza longitudinale e forza di aderenza trasversale (WHEMDL_LongGrip_Level, VEHMDL_LatGrip_Level) in una pluralit? di livelli (24A, 24B, 24C) progressivi sulla base di una risultante di esse, in cui i livelli progressivi di detta pluralit? corrispondono a valori decrescenti di detta risultante.

5. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre:

- determinare un indicatore di deriva dell?autoveicolo (VEHMDL_SideSlip_Level)

- determinare uno slittamento longitudinale e (WHEMDL_Slip_Level) degli pneumatici dell?autoveicolo.

6. Procedimento secondo la rivendicazione 5, comprendente segnalare una condizione di occorrenza di un fenomeno di aquaplaning se:

- il valore di detta resistenza addizionale (PWTMDL_Drag_Level) ? pari o superiore a un valore che da luogo a una portanza pari o superiore a detta forza di soglia ed esiste dipendenza di detta resistenza addizionale dalla velocit? di avanzamento dell?autoveicolo se:

- il complesso di dette aderenza longitudinale e aderenza trasversale ? classificato all?ultimo di detti livelli progressivi, e

- almeno uno di detti indicatore di deriva dell?autoveicolo e slittamento longitudinale ha valore non nullo

7. Procedimento secondo la rivendicazione 5, comprendente inoltre segnalare una condizione di percorrenza di un terreno sciolto, particolarmente terreno sporco o ghiaia, se:

- il valore di detta resistenza addizionale (PWTMDL_Drag_Level) ? inferiore a un valore che da luogo a una portanza pari o superiore a detta forza di soglia e non esiste dipendenza di detta resistenza addizionale dalla velocit? di avanzamento dell?autoveicolo,

- il complesso di dette aderenza longitudinale e aderenza trasversale ? classificato a un livello intermedio di detti livelli progressivi, e

- almeno uno di detti indicatore di deriva dell?autoveicolo e slittamento longitudinale ha valore non nullo.

8. Procedimento secondo la rivendicazione 5, comprendente inoltre segnalare una condizione di percorrenza di un terreno ghiacciato se:

- il valore di detta resistenza addizionale (PWTMDL_Drag_Level) ? classificato al primo di detti livelli progressivi e non esiste dipendenza di detta resistenza addizionale dalla velocit? di avanzamento dell?autoveicolo,

- il complesso di dette aderenza longitudinale e aderenza trasversale ? classificato a un livello intermedio di detti livelli progressivi, e

- almeno uno di detti indicatore di deriva dell?autoveicolo e slittamento longitudinale ha valore non nullo.

9. Procedimento secondo la rivendicazione 5, comprendente inoltre segnalare una condizione di percorrenza di un terreno innevato se:

- - il valore di detta resistenza addizionale (PWTMDL_Drag_Level) ? classificato a un livello intermedio o all?ultimo di detti livelli progressivi e non esiste dipendenza di detta resistenza addizionale dalla velocit? di avanzamento dell?autoveicolo,

- il complesso di dette aderenza longitudinale e aderenza trasversale ? classificato al primo livello o a un livello intermedio di detti livelli progressivi, e

- almeno uno di detti indicatore di deriva dell?autoveicolo e slittamento longitudinale ha valore non nullo.

10. Procedimento secondo la rivendicazione 6, comprendente inoltre attivare l?intervento di un sistema anti-aquaplaning a bordo dell?autoveicolo.