Pillole di tecnologia: la piattaforma inerziale 2

Partiamo dalle cose più semplici. Ultimamente alcuni veicoli hanno adottalo le cosiddette “cornering lights”, ovvero dei proiettori aggiuntivi che illuminano l’interno della curva che si sta affrontando. Queste luci normalmente sono spente perché potrebbero rivelarsi fastidiose per chi incontriamo lungo la marcia, oppure perché semplicemente inutili durante la marcia rettilinea. In altri casi vedi BMW K1600 GT, il proiettore ha uno specchio ruotante che indirizza il fascio a destra o a sinistra quando si approccia una curva. Per accendere le luci supplementari o per ruotare il fascio al momento corretto, la centralina ha bisogno di sapere quando realmente stiamo affrontando la curva, ovvero quando la moto sta piegando, la IMU (anche un versione embrionale) fornisce questa indicazione.

IL CAMBIO AUTOMATICO - Altro caso molto semplice, alcune moto sono dotate di cambio automatico, esempio le Honda con il DVT a doppia frizione. Questi sistemi sono dotati di una funzionalità che viene chiamata “kick down”: immaginiamo di stare passeggiando ad andatura tranquilla, la centralina capisce le intenzioni “non bellicose” del pilota ed inserisce un rapporto “lungo” per ridurre i consumi. Nel momento in cui viene chiesta tutta potenza ad esempio per un sorpasso, il sistema per garantire la massima accelerazione scala repentinamente anche più rapporti, una strategia che va bene in rettilineo, ma che in curva nella migliore delle ipotesi si rivela fastidiosa perché disturba l’assetto se non provoca addirittura una perdita di aderenza. Ma se la centralina capisce che la moto è in piega, può decidere di non scalare o di effettuare una scalata magari di un solo rapporto per ammorbidire le reazioni della moto. 

PRIMO LIMITE - Adesso andiamo sul difficile, ovvero sulle vere assistenze alla guida: il sistema anti bloccaggio dei pneumatici, il controllo di trazione, l’anti impennata ed il controllo di imbardata. Questi sistemi dipendono interamente dai dati della IMU indispensabili per filtrare comandi del pilota in modo da fornire alla moto gli ordini più corretti in funzione dell’esatta condizione di marcia. 
L’ABS tradizionalmente basava il suo intervento su due sensori di rotazione, uno per ruota. Se durante l’azione frenante si nota un rallentamento di un asse rispetto all’altro la CPU interviene riducendo la potenza frenante. Ma questo sistema ha dei limiti perché deve lavorare su ipotesi, che vengono scritte nelle strategie di controllo. Queste strategia semplificano e approssimano la realtà con un modello matematico, il risultato è che per evitare bloccaggi in condizioni “estreme” ovvero con bagnato o brecciolino, il sistema è un po’ conservativo, col risultato che l’azione frenante in condizioni ideali, ovvero con tanto grip è meno incisiva di quanto potrebbe essere. Se invece la centralina, oltre a sapere come girano le ruote, sa anche come e quanto la moto sta decelerando, può decidere quanto intervenire per assicurare la massima decelerazione possibile, permettendo magari quando si frena a moto dritta, anche micro bloccaggi se questi servono per frenare in modo più efficace.

ALTRO PROBLEMA - Stessa cosa per il controllo di trazione: il sistema se oltre ai dati provenienti dalle ruote foniche,  capisce anche come sta accelerando la moto, magari può permettere un certo pattinamento per assicurare la massima spinta, ma cosa succederebbe se operasse in questo modo a moto piegata? Diventerebbe rischioso ed è per questo che i controlli di trazione “base” sono molto invasivi e chiaramente fanno percepire tagli anche quando non ce ne sarebbe bisogno. Il problema è che il livello di aderenza a terra è funzione di tanti parametri fra cui il grip fornito dall’asfalto, il grip della mescola, il carico sul pneumatico e l’impronta a terra degli pneumatici stessi che dipende anche dall’angolo di piega della moto… e chi più ne ha più ne metta! Se poi pensiamo che fra la marcia a moto dritta e a moto piegata cambiano (e non in maniera proporzionale) le circonferenze di rotolamento anteriori e posteriori, ecco un ulteriore variabile che con le sole ruote foniche non si potrebbe controllare, ma solo approssimare.

LA CENTRALINA “RAGIONA” - La forza di attrito nel contatto pneumatico asfalto ha poi anche un verso, quindi se si chiede attrito laterale per mantenere la traiettoria come avviene in curva, la componente di attrito lungo la direzione di avanzamento del veicolo è minore del valore di attrito massimo, tanto minore quanto più velocemente si affronta la curva. Quindi più si piega, minore è la possibilità di accelerare o frenare, ma se la centralina conosce l’angolo di piega del veicolo già sa a grandi linee quanta decelerazione o accelerazione massima può essere imposta, insomma può ragionare in modo predittivo, questo è molto importante in special modo per l’accelerazione perché in funzione del rapporto inserito e dell’angolo di piega la centralina può già stimare il massimo angolo di apertura farfalla che la moto può sopportare. Quindi anche se il pilota ruota completamente la manopola destra, la farfalla non sarà completamente aperta e la CPU utilizzerà le correzioni di anticipo accensione e iniezione solo per gli aggiustamenti di fino rendendo l’intervento del Traction Control più pulito e meno brusco. Allo stesso modo, conoscendo l'angolo di piega la centralina ABS può applicare strategie dedicate alla marcia in curva, il cosiddetto ABS Cornering. La CPU può decidere di affidare parte della decelerazione ad un asse piuttosto che ad un altro per garantire la massima frenata senza perdite di aderenza e senza cambi di linea, questo indipendentemente dal fatto che il pilota stia azionando la leva a manubrio o a pedale o entrambe con diversa intensità.

LA GESTIONE DELLA DERAPATA - Ma c’è dell’altro: il controllo di trazione può andare addirittura oltre e può tenere conto non solo dell’angolo di piega, ma addirittura gestire un altro fattore, ovvero l’angolo di derapata della moto. Per l’utente medio è roba da fantascienza, ma nelle competizioni queste strategie sono all’ordine del giorno e lentamente stanno arrivando sulle moto di produzione, vedi la già citata Yamaha R1la prima moto ad essere equipaggiata con una piattaforma a sei assi che serve proprio per tenere sotto controllo anche questo fenomeno.
In più la IMU aiuta anche per altre due funzioni: sfruttando l’asse di controllo del beccheggio della moto le centraline possono gestire il lift up ovvero il sollevamento della ruota posteriore in frenata e l’impennata in accelerazione, e lo può fare in modo addirittura proporzionale, impedendo oppure consentendo fino a certi angoli i due diversi fenomeni.