sMOTION, Il sistema di sospensioni completamente attive di ZF

Il nuovo sistema di sospensioni attive sMOTION di ZF può ridurre i movimenti indesiderati della scocca dovuti a buche, dossi o curve. Con sMOTION, è possibile realizzare i vantaggi della guida altamente automatizzata e autonoma – consentendo agli occupanti dei veicoli di lavorare o rilassarsi pressoché indisturbati durante la marcia. Le sospensioni attive sMOTION possono contribuire ad aumentare, oltre al comfort, anche l’handling e la sicurezza. Un attuatore intelligente controlla attivamente le singole ruote, essendo in grado di adattare il movimento della sospensione auto a ogni situazione di marcia e caratteristica del manto stradale. Inoltre, sMOTION offre ai costruttori di veicoli scalabilità nonché dimensioni dei componenti e interfacce modulari, potendo così adeguare e integrare in maniera semplice il sistema alle tipologie di veicolo.

“Negli sviluppi per la guida altamente automatizzata e autonoma, all’autotelaio spetta un ruolo chiave,” afferma il dott. Holger Klein, responsabile della divisione Sistemi Autotelaio per Autovetture di ZF. “Infatti, nel momento in cui l’autopilota prende il controllo del volante, tutti i passeggeri vogliono essere completamente rilassati e inconsapevoli dei movimenti del veicolo, indipendentemente dalla situazione di marcia. Il nostro sistema di sospensioni completamente attive sMOTION può contribuire a trasformare questo desiderio in realtà”.

Fluttuare con le sospensioni attive

Come tutti i passeggeri sanno, quando non si è concentrati sulla strada, tutti i movimenti della scocca dell’automobile vengono maggiormente percepiti – provocando ad alcuni il mal d’auto. Eliminare questi movimenti rappresenta una sfida enorme in prospettiva di uffici mobili o lounge. Dopo l’aumento della sicurezza stradale, ciò costituisce il driver principale dello sviluppo della guida autonoma.

Con gli ammortizzatori intelligenti sMOTION di ZF, è possibile eliminare quasi completamente i fastidiosi movimenti e le vibrazioni dovuti al manto stradale. “I passeggeri hanno così la sensazione di fluttuare sopra ogni dosso o depressione,” afferma il dott. Klein. L’innovazione di ZF, infine, non si limita a eliminare gli urti causati da grandi buche o irregolarità, ma si dimostra altrettanto efficace contro il beccheggio del veicolo durante le frenate e le accelerate, il rollio e l’imbardata durante il cambio di corsia o in curva.

Movimenti di rimbalzo sotto controllo grazie agli ammortizzatori auto sMotion

Il sistema sMOTION per il telaio si distingue per un’unità pompa-motore elettrico, molto compatta ed esterna e con elettronica integrata, che lavora come attuatore bidirezionale su ogni ruota. Questo attuatore è capace di alzare e abbassare lo stelo dell’ammortizzatore individualmente su ogni ruota – funzione esclusiva nel mercato attuale. Questa tecnologia ZF consente un maggiore controllo di tutti i movimenti a bassa frequenza della scocca: in curva, ad esempio, le due ruote interne vengono ritratte e quelle esterne estratte, mantenendo l’autovettura pressoché orizzontale. Lo stesso vale in caso di dossi lunghi – che hanno caratteristiche differenti sul lato sinistro e destro o compaiono solo da un lato.

Collegato in rete con sensori ambientali, quali telecamere, il sistema sMOTION è in grado di individuare in anticipo le caratteristiche del manto stradale, come ad esempio buche, e di preparare gli attuatori (controllo predittivo): mentre attraversa l’avvallamento, questa tecnologia innovativa mantiene attivamente la ruota interessata all’altezza della sede stradale anziché lasciarla cadere all’interno dell’avvallamento come farebbe un ammortizzatore tradizionale. Inoltre, sMOTION rende possibile il livellamento dinamico dell’altezza da terra per ogni specifico asse o lato, così come per l’intero sottoscocca. Le sospensioni auto sMOTION presentano anche una seconda tecnologia esclusiva: un separato controllo idraulico della traiettoria. Esso compensa dossi a maggiore frequenza causati da irregolarità del manto stradale di minore entità, quali chiusini, giunti trasversali, asfalto ruvido o ghiaia.

sMOTION è basato sulla tecnologia Continuous Damping Control (CDC) dell’azienda, con fasi indipendenti di estensione e di compressione. Questa tecnologia è progettata per variare in maniera attiva e continua le caratteristiche di guida e di handling tra dure (orientate alla stabilità e alla dinamica) e morbide (orientate al comfort).

L’ammortizzatore come strumento di collegamento in rete e di segnalazione

Il sistema di sospensioni attive sMOTION si dimostra innovativo anche sotto il profilo dei sensori e del collegamento in rete. I dati sulla dinamica verticale possono essere registrati direttamente all’interno delle unità degli attuatori oppure tramite sensori nel veicolo. Tali informazioni confluiscono in una centralina di comando che regola gli attuatori. L’elettronica integrata degli attuatori è asservita ad attivare motore elettrico, pompa e CDC, per produrre il minor movimento possibile della scocca.

Trasmessi nel cloud, i dati degli ammortizzatori possono essere utilizzati per informare i veicoli che seguono o segnalare alle infrastrutture eventuali danni pericolosi sulla corsia di marcia. sMOTION è altresì progettato per essere collegato in rete con il sistema cubiX di ZF, un algoritmo di regolazione da integrare, modulare e scalabile, che coordina tutti gli attuatori attivi e semiattivi nell’automobile. In questo modo, sMOTION può agire in connessione con il servosterzo elettrico, il sistema frenante integrato IBC, lo sterzo posteriore AKC e il sistema di trazione elettrica eVD, tutti di ZF.