Introduzione
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Introduzione
Le sospensioni ricoprono un ruolo fondamentale nella stabilità di un veicolo. Per questo motivo esse sono state oggetto di studi sempre più approfonditi.
Nel corso degli anni sono stati sviluppati sistemi capaci di adattarsi alle varie condizioni in cui il veicolo si viene a trovare.
È possibile distinguere diverse tipologie di sospensioni, dalle più semplici costituite da un sistema molla-smorzatore puramente meccanico, a quelle capaci di modificare la loro caratteristica di smorzamento , per arrivare infine a quelle più complesse e costose capaci di esercitare mediante attuatori meccanici una forza stabilizzante al veicolo.
Dagli inizi degli anni ottanta marchi prestigiosi come Toyota hanno iniziato a sviluppare sistemi in grado di mantenere il più possibile stabile l’assetto della vettura.
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Oggi le vetture di fascia medio-alta possiedono sistemi dedicati alla stabilità.
Questa tesi è indirizzata al progetto di un sistema capace di controllare sospensioni adattive montate su un veicolo a due ruote.
Le caratteristiche tipiche dei veicoli a due ruote creano delle limitazioni nell’utilizzo di sistemi già presenti sugli autoveicoli e hanno richiesto la creazione di un apparato appositamente dedicato.
Fattori particolarmente limitanti nei motoveicoli sono rappresentati dal peso e dall’ingombro dei sistemi utilizzati.
Occorre inoltre considerare che i sistemi dedicati al mantenimento o alla regolazione dell’assetto degli autoveicoli tendono ad annullare o ridurre movimenti che per un motoveicolo sono invece necessari. Tra l’altro grazie alla contemporanea presenza di apparati di sicurezza vengono spesso utilizzati gli stessi sensori per ottenere informazioni sfruttate da più applicazioni. È naturale che ciò si traduca in un risparmio in termini di costo, fattore di cui occorre tener conto soprattutto su veicoli dedicati ad una fascia di mercato caratterizzata dai prezzi contenuti.
Il progetto non vuole essere un sistema di sospensione attiva, ma un sistema che si adatti alla tipologia di strada piuttosto che alla singola asperità trovata sul percorso.
Visti il continuo aumento e la sempre maggiore complessità dei sistemi elettronici presenti nel settore automotive negli ultimi anni vengono sempre più utilizzati sistemi di comunicazione multiplexati, per ridurre la complessità del cablaggio dell’impianto. Tra questi i più diffusi sono quelli basati sul protocollo CAN.
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Il lavoro è stato quindi svolto utilizzando un microcontrollore che supportasse tale protocollo, conducendo la mia tesi alla stesura di un firmware per un nodo CAN dedicato al controllo della sospensione posteriore di uno scooter .
A tal proposito ho fatto riferimento ad un prototipo realizzato nel 2002 presso il laboratorio di sistemi elettronici dell’ Università di Pisa relativo ad uno scooter X9 Piaggio, provando a rendere i due lavori compatibili, rispettando ad esempio le priorità degli identificatori, in modo tale da non dover richiedere un eccessivo sforzo in caso di eventuale fusione dei lavori stessi.
A completamento del lavoro è stata effettuata una prima panoramica sugli accelerometri da utilizzare per acquisire le informazioni da utilizzare per effettuare concretamente il controllo della sospensione. Visto che non sono state fornite specifiche precise, il progetto è stato pensato con caratteristiche il più possibile verosimili. In caso di dettagli sull’attuatore meccanico potrebbero essere richieste alcune modifiche nei settaggi del microcontrollore e nelle impostazioni di alcune soglie di tensione.
Durante la fase finale del lavoro ho infine testato il programma realizzato grazie al debug dell’ambiente Keil della µVision utilizzato, che è risultato mezzo più che soddisfacente grazie alla possibilità di inserire segnali elettrici costruiti tramite funzioni per simulare il comportamento del software.
L’ultimo capitolo è stato dedicato alla creazione di un modello semplificato di sospensione, allo scopo di effettuare delle stime di quelli
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che potrebbero essere i miglioramenti derivanti dall’utilizzo di ammortizzatori a smorzamento variabile in termini di Vibration Total Value.
Nella parte finale della tesi sono riportate anche alcune idee per lo sviluppo futuro del progetto realizzato.
