La taratura degli elementi elastici delle sospensioni di un veicolo è frutto di un compromesso tra le opposte esigenze di garantire un elevato livello di comfort e/o di handling, a seconda della tipologia di veicolo e della clientela cui esso è rivolto. Spostarsi più da una o dall’altra parte determina, nell’utilizzo del veicolo, l’apparire di una situazione in cui si vorrebbe che la taratura fosse stata scelta in modo diverso. Ovvero, avendo un veicolo molto confortevole non sarà difficile riscontrare una certa difficoltà nel mantenere velocità elevate su tratti non rettilinei. Dualmente, una vettura tarata sullo sportivo sarà molto scomoda durante la marcia su pavè o su fondi imperfetti, per non parlare delle strade non asfaltate; la marcia sarà comunque rallentata per via della difficoltà di mantenere le traiettorie, stavolta perché il contatto ruota-terreno risulta precario per i saltellamenti generati dalla rigidezza degli elementi elastici. Ecco apparire quindi l’esigenza di una sospensione che si possa adattare alle diverse situazioni, regolando la sua taratura in modo automatico o in base alle esigenze del conducente, tramite apposito comando. Attualmente sono in produzione un paio di sistemi adattativi, basati su un diverso principio di funzionamento ma entrambi di tipo semiattivo, ovvero operanti una regolazione distinta a seconda delle impostazioni ma non in grado di generare forze alle ruote bensì solo di reagire alle sollecitazioni. Il primo, di nome Synamptic Damping Control, è prodotto da Magneti Marelli e impiegato nei veicoli del gruppo Fiat. Il secondo, noto come Dynamic Chassis Control, è prodotto da Delphi e usato in diversi veicoli americani (Cadillac, Chevrolet), in alcune Ferrari, in alcune Acura e in alcuni prodotti dal gruppo VAG. Cercheremo di capire meglio il funzionamento di entrambi i dispositivi.
Nel SDC, gli attuatori sono ammortizzatori forniti di valvole proporzionali a regolazione di portata. I sensori specifici sono invece 3 accelerometri posti sulla scocca e 2 accelerometri posti sulle sospensioni anteriori. La logica di controllo segue le strategie Skyhook già implementate in un analogo sistema di sospensione sviluppato per la Thesis, che prevedono l’azionamento delle sospensioni in modo di simulare che il veicolo sia sospeso al cielo e non venga perturbato dalle disuguaglianze del fondo stradale. I moti parassiti di rollio, beccheggio e pompaggio sono controllati mediante lo smorzamento degli ammortizzatori, che riescono, grazie al comando individuale, ad intervenire anche su sottosterzo e sovrasterzo. Quest’ultimo funzionamento è ottenuto modificando gli smorzamenti sui 2 assi in funzione della curva che si sta percorrendo e delle azioni del conducente su acceleratore e freno. Durante la marcia rettilinea, sostanzialmente, viene privilegiato il comfort. Nella percorrenza di curve, invece, viene privilegiato il mantenimento della traiettoria, riducendo il movimento delle ruote e agendo sui singoli assi in modo di compensare la perturbazione creata dall’asperità e linearizzare la traiettoria. Lo smorzamento rigido viene mantenuto, in questo caso, anche a discapito del comfort. Lo smorzamento dei moti di beccheggio raggiunge valori prossimi al 60% rispetto ad una sospensione passiva presa come paragone.
Il sistema DCC, invece, impiega come attuatori degli ammortizzatori a fluido magneto-reologico, ovvero un fluido che varia la sua viscosità in base alla tensione elettrica cui è sottoposto. In questo caso si ottengono delle risposte molto veloci, poiché una volta che la tensione sull’ammortizzatore è stata adeguata al valore scelto dall’elettronica, lo smorzamento dell’elemento stesso è regolato in meno di 15 ms. La sensoristica è in questo caso composta da 3 sensori di livello, posti sulle sospensioni anteriori e sulla sospensione posteriore sinistra, e ancora 3 accelerometri posti sui duomi anteriori e sul duomo posteriore sinistro. La logica di funzionamento è ancora una volta la Skyhook, con funzioni di controllo dell’handling in curva e dei moti di rollio/beccheggio. Una vettura di segmento E con massa di 2100 kg, impegnata nel test VDA 7401 che simula un evitamento di ostacolo con rientro in corsia, riesce a mantenere una velocità superiore del 3% rispetto alla stessa vettura con un sistema di sospensioni semiattive concorrente, vantaggio che passa al 4% nel caso di smorzamento rigido. Le sollecitazioni alla ruota su strada sconnessa scendono dello 0.6% in modalità soft e del 2.3% in modalità hard, sempre in confronto allo stesso veicolo con sospensione semiattiva concorrente.
Nel SDC, gli attuatori sono ammortizzatori forniti di valvole proporzionali a regolazione di portata. I sensori specifici sono invece 3 accelerometri posti sulla scocca e 2 accelerometri posti sulle sospensioni anteriori. La logica di controllo segue le strategie Skyhook già implementate in un analogo sistema di sospensione sviluppato per la Thesis, che prevedono l’azionamento delle sospensioni in modo di simulare che il veicolo sia sospeso al cielo e non venga perturbato dalle disuguaglianze del fondo stradale. I moti parassiti di rollio, beccheggio e pompaggio sono controllati mediante lo smorzamento degli ammortizzatori, che riescono, grazie al comando individuale, ad intervenire anche su sottosterzo e sovrasterzo. Quest’ultimo funzionamento è ottenuto modificando gli smorzamenti sui 2 assi in funzione della curva che si sta percorrendo e delle azioni del conducente su acceleratore e freno. Durante la marcia rettilinea, sostanzialmente, viene privilegiato il comfort. Nella percorrenza di curve, invece, viene privilegiato il mantenimento della traiettoria, riducendo il movimento delle ruote e agendo sui singoli assi in modo di compensare la perturbazione creata dall’asperità e linearizzare la traiettoria. Lo smorzamento rigido viene mantenuto, in questo caso, anche a discapito del comfort. Lo smorzamento dei moti di beccheggio raggiunge valori prossimi al 60% rispetto ad una sospensione passiva presa come paragone.
Il sistema DCC, invece, impiega come attuatori degli ammortizzatori a fluido magneto-reologico, ovvero un fluido che varia la sua viscosità in base alla tensione elettrica cui è sottoposto. In questo caso si ottengono delle risposte molto veloci, poiché una volta che la tensione sull’ammortizzatore è stata adeguata al valore scelto dall’elettronica, lo smorzamento dell’elemento stesso è regolato in meno di 15 ms. La sensoristica è in questo caso composta da 3 sensori di livello, posti sulle sospensioni anteriori e sulla sospensione posteriore sinistra, e ancora 3 accelerometri posti sui duomi anteriori e sul duomo posteriore sinistro. La logica di funzionamento è ancora una volta la Skyhook, con funzioni di controllo dell’handling in curva e dei moti di rollio/beccheggio. Una vettura di segmento E con massa di 2100 kg, impegnata nel test VDA 7401 che simula un evitamento di ostacolo con rientro in corsia, riesce a mantenere una velocità superiore del 3% rispetto alla stessa vettura con un sistema di sospensioni semiattive concorrente, vantaggio che passa al 4% nel caso di smorzamento rigido. Le sollecitazioni alla ruota su strada sconnessa scendono dello 0.6% in modalità soft e del 2.3% in modalità hard, sempre in confronto allo stesso veicolo con sospensione semiattiva concorrente.
