Dynamic Damping Control DDC: la tecnologia delle sospensioni semiattive

Nel 2004 viene presentato il sistema di regolazione elettronica delle sospensioni ESA (Electronic Suspension Adjustment), un sistema che permette al pilota di variare la taratura degli ammortizzatori premendo semplicemente un pulsante al manubrio, anche in movimento.
Anche questo sistema è stato soggetto ad aggiornamenti, nel 2009 è stato introdotto il sistema ESA II con nuove funzioni.
Il passo logico successivo: il controllo semiattivo delle sospensioni ossia l’adattamento automatico degli elementi delle sospensioni alle differenti condizioni di utilizzo della moto, per esempio alle variazioni del fondo stradale o alle manovre di guida. Questo rappresenta il prossimo stadio dello sviluppo. BMW Motorrad ha messo a punto il sistema Dynamic Damping Control DDC.
Da diversi anni tecnologie analoghe vengono applicate con successo nel settore automobilistico, per esempio sulla BMW M3 e sulla BMW M5. Le sinergie nel lavoro di sviluppo sono facilmente riconoscibili. La sfida consisteva nell’adattare il sistema alle esigenze specifiche della guida di una motocicletta e nell’integrare i relativi sistemi di regolazione.

L’evoluzione: da ESA II a DDC

Con il lancio delle sospensioni a regolazione elettronica ESA II (Electronic Suspension Adjustment), oltre alla regolazione dei due ammortizzatori anteriori Duolever/Telelever e del sistema posteriore, Paralever, premendo semplicemente un tasto il pilota può modificare anche la rigidità dell’ammortizzatore posteriore dunque, la “rigidità” della molla.
Le linee caratteristiche di molla e ammortizzatore permettono un adattamento della taratura della ciclistica alle particolarità del fondo stradale e allo stato di carico a un livello finora mai raggiunto. ESA II è stato il primo sistema di taratura elettronica della ciclistica del mondo a offrire ampie possibilità di regolazione. Il Dynamic Damping Control compie un ulteriore passo con l’obiettivo di dare al pilota un comportamento di guida ancora più stabile.
Il DDC è un sistema di sospensioni semiattivo che reagisce automaticamente a manovre come la frenata, l’accelerazione o la guida in curva da un lato e, dall’altro, alle irregolarità del fondo stradale, adattando la risposta delle sospensioni attraverso delle valvole ammortizzatrici controllate elettricamente in base ai parametri rilevati dai sensori e tenendo conto della condizione di guida al momento dell’intervento.
Il DDC è collegato in rete attraverso il CAN-bus con il controllo della trazione DTC e con l‘ABS. Il DDC riconosce gli interventi di regolazione dei vari sistemi e adatta la reazione della sospensione alla situazione attuale e secondo la fase di escursione, in maniera distinta in compressione o in estensione. La regolazione della sospensione avviene attraverso una valvola ammortizzatrice a controllo elettrico in cui vengono modificati la fessura anulare e, conseguentemente, la sezione di passaggio dell’olio dell’ammortizzatore. La variazione della velocità del flusso e della pressione determina una variazione inversamente proporzionale alla forza di ammortizzazione per alcuni millesimi di secondo.
A differenza del sistema ESA II, il Dynamic Damping Control DDC non lavora sulla base di linee caratteristiche ma in base a delle mappature che rappresentano la taratura ottimale degli ammortizzatori nell’ambito di un campo predefinito. Anche in questo sistema sono disponibili tre mappature che permettono al guidatore di impostare le sospensioni secondo le proprie preferenze personali. Premendo un tasto e selezionando una delle configurazioni di base „Comfort“, „Normal“ e „Sport“, come già con l’ESA II, la taratura selezionata viene visualizzata nella strumentazione combinata. Analogamente a ESA II, il DDC offre la variazione del tasso di compressione della molla.

Funzionamento del DDC durante la guida

Prima di partire, l’accensione del quadro attiva il check del sistema e il flusso d’informazioni scorre attraverso la rete CAN-bus dalla gestione motore, dalla centralina dell’ABS, dal sensorbox (DTC) e dai sensori degli ammortizzatori alla centralina del Dynamic Damping Control (DDC). Nella strumentazione combinata appare un messaggio. Nella fase di avviamento della motocicletta, a partire da una velocità minima liberamente selezionabile, vengono controllate le valvole della sospensione anteriore e posteriore (flusso di corrente). Quando il pilota accelera, per esempio all’uscita da un centro abitato, in conseguenza alla variazione della coppia motrice e alla variazione dinamica della ripartizione delle masse tra le ruote con un normale schiacciamento del retrotreno, viene aumentato l’intervento sulla valvola dell’ammortizzatore posteriore. Quando la moto raggiunge la velocità di crociera, il controllo della valvole ripristina il valore originale (flusso inferiore di corrente rispetto alla fase di avviamento).
Il flusso d’informazioni parte dalla manopola del gas, passa per la gestione motore e raggiunge la centralina del DDC e infine le valvole dell’ammortizzatore. Se il pilota percorre per esempio una doppia curva, l’intervento sulle due valvole degli ammortizzatori viene incrementato parallelamente all’aumento della posizione inclinata fino alla corda della curva, partendo sempre da un flusso di corrente basso. Quando la motocicletta ritorna alla posizione normale tra la prima e la seconda curva, l’intervento di controllo delle due valvole degli ammortizzatori diminuisce parallelamente alla riduzione dell’angolo di inclinazione, fino a ritornare al valore originale. Al momento di entrata nella seconda curva, l’intervento di controllo aumenta proporzionalmente all’angolo d’inclinazione e si riduce nuovamente dopo che la moto ha superato il punto di corda della curva. Il flusso d’informazioni scorre dal sensorbox (DTC) alla centralina del DDC e da qui nuovamente alle valvole
ammortizzatrici.

Nelle fasi di frenata, per esempio a un passaggio a livello, l’intervento di controllo sulla valvola ammortizzatrice anteriore aumenta proporzionalmente alla decelerazione, elevando così le forze di ammortizzazione e, conseguentemente, la stabilità di guida durante la frenata. Il Dynamic Damping Control DDC considera sia la fase dinamica del processo di frenata fino al raggiungimento di una decelerazione costante e di una ripartizione equilibrata del carico tra le ruote che la successiva fase statica.

Una volta raggiunta la velocità adattata, in questo caso quella necessaria per attraversare il passaggio a livello, diminuisce il flusso di corrente e così anche l’intervento di controllo, fino a ripristinare il valore di base. Il flusso
d’informazioni parte dalla pompa del freno a mano del manubrio all’ABS e da qui raggiunge le valvole passando attraverso la centralina del DDC.
Durante l’attraversamento del passaggio a livello (descritto qui a titolo rappresentativo per qualsiasi tipo di irregolarità del fondo stradale) le valvole dell’ammortizzatore anteriore e posteriore vengono controllate separatamente (attraverso il flusso di corrente), in proporzione alla rispettiva escursione. Il flusso d’informazioni parte dai sensori che misurano l’escursione anteriore e posteriore, raggiunge la centralina del DDC e da qui raggiunge le valvole.

Se il pilota arresta la motocicletta, inizialmente l’intervento di controllo sulle valvole segue il processo di frenata già descritto. Una volta che la motocicletta è ferma, viene disattivato il flusso di corrente e, conseguentemente, il controllo delle valvole.

I vantaggi del Dynamic Damping Control DDC: in brevissimo tempo il sistema valuta un alto numero d’informazioni e seleziona con la massima precisione la taratura della ciclistica più adatta alla situazione attuale, così da aumentare notevolmente la sicurezza di guida attiva, il comfort di marcia e, naturalmente, il divertimento di guida.
Il sistema di molle/ammortizzatori DDC verrà introdotto prossimamente nei primi modelli di serie di BMW Motorrad.