Estimación Indirecta de la Presión de los Neumáticos en Varios Pavimentos Viales a Través del Enfoque de Modelos Múltiples Interactuantes
Autores: Brancati, Renato; Tufano, Francesco
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Estimación Indirecta de la Presión de los Neumáticos en Varios Pavimentos Viales a Través del Enfoque de Modelos Múltiples Interactuantes
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Desinflado de neumáticos
Rendimiento de manejo
Vida útil del neumático
Consumo de combustible
Sensores de presión
Modelo de suspensión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
En general, la desinflación de los neumáticos resulta en una disminución tanto del rendimiento en la conducción como de la vida útil del neumático, y en un incremento del consumo de combustible. Por lo tanto, el conocimiento en tiempo real de la presión es importante. Los enfoques directos a través de sensores de presión montados en el borde de cada neumático no son prácticos, debido a razones técnicas y económicas. Las soluciones rentables con estimación en tiempo real de la presión de los neumáticos son generalmente menos precisas y confiables que las directas. Los estimadores dinámicos basados en un modelo de suspensión necesitan información sobre la topología de la superficie de la carretera para calcular las perturbaciones en el sistema de suspensión como entrada, la cual es típicamente desconocida. Este documento propone un enfoque innovador para estimar la presión de los neumáticos de manera indirecta, sin información real sobre la rugosidad de la superficie de la carretera. Se utiliza un modelo dinámico de suspensión vertical para construir varios filtros de Kalman no lineales, parametrizados en torno a diferentes topologías de superficie de carretera. Estos estimadores se combinan siguiendo el enfoque de Modelo Múltiple Interactivo, que proporciona una estimación aceptable de la rigidez del neumático a través de un promedio ponderado obtenido de un modelo probabilístico. Se utiliza una relación estática lineal conocida entre la rigidez del neumático y la presión de inflado para estimar indirectamente la presión de inflado del neumático. Se ha realizado un análisis de Monte Carlo en una amplia gama de escenarios de conducción y maniobras de vehículos. Los resultados de la estimación se han comparado con los de un solo filtro de Kalman no lineal, con el fin de validar la efectividad de la solución propuesta y resaltar las mejoras en el monitoreo de la presión de los neumáticos.
Descripción
En general, la desinflación de los neumáticos resulta en una disminución tanto del rendimiento en la conducción como de la vida útil del neumático, y en un incremento del consumo de combustible. Por lo tanto, el conocimiento en tiempo real de la presión es importante. Los enfoques directos a través de sensores de presión montados en el borde de cada neumático no son prácticos, debido a razones técnicas y económicas. Las soluciones rentables con estimación en tiempo real de la presión de los neumáticos son generalmente menos precisas y confiables que las directas. Los estimadores dinámicos basados en un modelo de suspensión necesitan información sobre la topología de la superficie de la carretera para calcular las perturbaciones en el sistema de suspensión como entrada, la cual es típicamente desconocida. Este documento propone un enfoque innovador para estimar la presión de los neumáticos de manera indirecta, sin información real sobre la rugosidad de la superficie de la carretera. Se utiliza un modelo dinámico de suspensión vertical para construir varios filtros de Kalman no lineales, parametrizados en torno a diferentes topologías de superficie de carretera. Estos estimadores se combinan siguiendo el enfoque de Modelo Múltiple Interactivo, que proporciona una estimación aceptable de la rigidez del neumático a través de un promedio ponderado obtenido de un modelo probabilístico. Se utiliza una relación estática lineal conocida entre la rigidez del neumático y la presión de inflado para estimar indirectamente la presión de inflado del neumático. Se ha realizado un análisis de Monte Carlo en una amplia gama de escenarios de conducción y maniobras de vehículos. Los resultados de la estimación se han comparado con los de un solo filtro de Kalman no lineal, con el fin de validar la efectividad de la solución propuesta y resaltar las mejoras en el monitoreo de la presión de los neumáticos.