Riassunto analitico
Il seguente lavoro è stato svolto nel corso di uno stage di sei mesi presso l'Innovation Lab di Maserati S.p.A di Modena, lavorando all'interno del reparto di simulazione Vehicle Dynamics, e mira a rinnovare e possibilmente migliorare una metrica interna all'azienda per la valutazione del feeling di sterzo su una vettura sportiva. La procedura esistente consiste nel calcolare un indice compreso tra zero e dieci che preveda il tasso di soddisfazione del conducente per quanto riguarda il comportamento dello sterzo, utilizzando solo dati provenienti da modelli multibody delle sospensioni anteriori. Perché il feeling di sterzo? Oggi, insieme all'elettrificazione dei veicoli, l'industria automobilistica si sta muovendo sempre più verso lo sviluppo di sistemi di guida autonoma (ADAS): i sistemi di controllo della velocità di crociera sono disponibili sul mercato da alcuni decenni; in più, negli ultimi dieci anni, anche alcune implementazioni di sistemi di sterzo autonomi sono stati installati in auto, quindi in questo caso non è più necessario alcun input da parte del conducente. Data questa premessa, può sembrare quasi anacronistico discutere di "feeling di sterzo"; tuttavia, considerando una piccola porzione di mercato rappresentata da vetture sportive, il cui obiettivo primario dovrebbe essere inevitabilmente il piacere di guida, è difficile pensare ad una guida totalmente autonoma; pertanto, la percezione del volante da parte del conducente dovrebbe rimanere un aspetto pertinente. Un'elevato feeling di sterzo è ovviamente auspicabile sia per la sicurezza che per le prestazioni, in quanto una migliore sensibilità consente al conducente di essere più sicuro e di conseguenza di spingere più verso il limite: comportamento più intuitivo si traduce anche in una migliore esperienza e una guida più rilassata e precisa. Partendo da una sospensione di riferimento, vengono creati diversi modelli di sospensione multibody, per essere testati sul simulatore dinamico Maserati da piloti esperti. Il simulatore permette di testare l'auto con i modelli di sospensioni anteriori modificate in sequenza, e in vari tracciati.Il feedback ottenuto viene quindi analizzato, sia per validare le metriche esistenti, sia per creare una nuova formula di feeling di sterzo e per estrapolare principi generalmente validi per progettare una sospensione anteriore ottimizzata per lo sterzo. In conclusione, sono stati creati anche alcuni modelli di sospensioni anteriori con un'architettura leggermente diversa, cercando di rispettare i parametro del riferimento: l'obiettivo è anche quello di indagare l'influenza del tipo di sospensione sulla sensazione di sterzata.
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Abstract
The following work has been carried out over a six-month internship at the Innovation Lab of Maserati S.p.A in Modena, working inside the Vehicle Dynamics simulation department, and aims to revalidate and possibly to improve a company existing metrics for the steering feel evaluation on a sporty car. The existing procedure consists in calculating an index between zero and ten that forecasts the driver’s rate of satisfaction regarding the steering behavior, using only data from multibody models of the front suspension.
Why steering feel? Nowadays, together with vehicle’s electrification, automotive industry is moving more and more towards the development of autonomous driving systems (ADAS): cruise control systems are available on the market since few decades; further on, in the last ten years, also some implementations of autonomous steering systems have been installed in cars, so in this case no more input is required from the driver. Given this premise, it can seem nearly anachronistic to discuss about “steering feel”; however, considering a small portion of the market represented by sporty cars, whose primary target should inevitably be driving pleasure, it is difficult to think about a total autonomous driving; therefore, the driver perception of steering wheel should remain a relevant aspect. A high steering feel rating is obviously desirable for both safety and performances, as a better feeling allows the driver to be more confident and consequently to push more towards the limit: more intuitive behavior results also in better experience and more relaxed and precise driving.
Starting from a reference suspension, several suspension multibody models are created, in order to be tested on Maserati dynamic simulator by skilled drivers. The simulator permits to test the car with the modified front suspensions consecutively, and in various tracks.
Obtained feedback are then analyzed both to validate the existing metrics, both to create a new steering feel formula and to extrapolate generally valid principles to design a steering feel-optimized front suspension. In conclusion, also some models of front suspension with a slightly different architecture have been created, trying to respect the parameter of the reference one: the aim is to also investigate the suspension’s type influence on the steering feel.
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