Estudo comparativo de modelos de pneus para aplicação em sistemas de controle de estabilidade

Abstract

Os pneus desempenham um papel crucial na dinâmica veicular, uma vez que são os ge radores de força nos veículos. Compreender como essas forças são geradas é de extrema importância para o projeto e desenvolvimento de subsistemas veiculares, tais como sus pensão, direção, transmissão, freios e sistemas de controle automotivo, os quais impactam diretamente a segurança dos veículos. Nesse contexto, foi realizado um estudo comparativo de modelos de pneu para aplicação em sistemas de controle de estabilidade. O objetivo foi desenvolver e avaliar 6 modelos de pneus baseados no modelo de escova e no modelo Proporcional-Saturação, otimizados para representar o pneu do veículo de referência mo delado pela Magic formula. Esses modelos seriam aplicados em veículos embarcados em ECU’s. Para realizar o estudo, foi desenvolvida uma arquitetura de simulação do modelo do veículo (3 graus de liberdade) e dos pneus no Matlab-Simulink. Esse modelo foi com parado com um modelo de 14 graus de liberdade do software de simulação automotiva VI-CarRealTime (VI-CRT) para validação. As manobras de Step Steer, série de Step Ste ers, Ramp Steer, Double Lane Change e Sine with Dwell foram escolhidas para a análise, pois elas excitam as dinâmicas básicas do veículo e, no caso do Sine with Dwell, fazem parte do ciclo de homologação de sistemas de controle de estabilidade. Os resultados mos traram uma correlação de 86% para manobras homologativas do controle de estabilidade entre o modelo de veículo desenvolvido e o modelo de referência do VI-CRT. Além disso, foi observado que os modelos menos complexos de pneus são capazes de representar as dinâmicas necessárias para o controlador. Como trabalho futuro, propõe-se representar mais condições de funcionamento dos pneus, como simular o comportamento do veículo com um pneu furado ou em final de vida, e estudar como o controle de estabilidade atua sob essas condições, assim como analisar o sistema veículo-pneu no domínio da frequência.