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I segreti della E-Clutch, la frizione elettroattuata di Honda

Honda E-Clutch è un sistema di controllo automatizzato della frizione che mantiene anche il tradizionale comando al manubrio, permettendo un utilizzo delle due modalità, automatica e manuale, senza alcuna soluzione di continuità. Vediamo come è fatta e come funziona

Honda ha sperimentato e applicato numerosi esempi di cambio o di frizione “automatici”: lo scooter Juno col sistema Badalini, la CB750A col cambio automatico, i tanti modelli dotati della trasmissione DCT con la doppia frizione. “Il progetto della E-Clutch trae origine da quello del DCT” – ricorda Junya Ono, E-Clutch e Drivetrain Project Leader – ”Parallelamente allo sviluppo del DCT è nata la richiesta di approfondire una tecnologia più semplice e dai costi inferiori. Abbiamo iniziato sfruttando le conoscenze del DCT per progettare una frizione a controllo elettronico. Tuttavia abbiamo dovuto affrontare varie sfide per raggiungere gli obiettivi di costo e integrazione col motore. Ci sono stati molti intoppi, il progetto è stato quasi interrotto per poi riprendere con vigore”.

Lo ”spaccato” del carter frizione mostra i due motorini elettrici che si innestano sul treno di
ingranaggi (in rosso) che vanno ad azionare il perno di spinta.

L’E-Clutch non è automatica, come per esempio la frizione centrifuga montata sugli scooter ma mantiene i vari componenti tradizionali come cestello, mozzetto interno, dischi guarniti e metallici oltre alla leva di comando. Quello che viene automatizzato è il suo intervento. E si integra completamente con il quickshifter delle CB 650 R e CBR 650 R che prevedono di serie, rendendo le cambiate fulminee e precise a qualsiasi regime. Diciamo che unisce il meglio di tutti i mondi, dalla tradizionale trasmissione a gestione totalmente manuale a quella completamente automatizzata del DCT, lasciando al pilota il gusto di utilizzare il cambio.

Il tutto con solo 2 kg aggiuntivi di peso e un maggiore ingombro del carter laterale destro. Cosa che però dovrebbe ridursi ancora di più con la realizzazione di motorizzazioni concepite con l’E-Clutch sin già dalla progettazione. Viene spontaneo pensare alle Rekluse, che arrivano più o meno a ottenere lo stesso scopo, ma sono meccaniche e costano due volte e mezza. La “magia” dell’E-Clutch sta tutta nella logica di comando.

Dal punto di vista meccanico non c’è nulla di diverso rispetto a un comando manuale, a parte la presenza dei motorini elettrici e dei relativi ingranaggi di attuazione. L’unica differenza è nell’alberino di comando che, in una frizione tradizionale, è posto in rotazione dal cavo mosso dalla leva sinistra. Qui invece è diviso in tre parti: la superiore è collegata tramite la solita levetta al cavo di comando, la centrale viene messa in rotazione dai motorini di attuazione e l’inferiore comanda l’apertura e la chiusura del pacco dischi.

La parte più complessa è il raffinato sistema di controllo che Honda ha realizzato sfruttando anche le competenze messe a punto negli anni con la realizzazione del piccolo robot ASIMO (Advanced Step in Innovative MObility).

Sempre Junya Ono ricorda che: “Nel processo di realizzazione, abbiamo incorporato l’esperienza Honda nel campo della robotica, in particolare la configurazione dei motori e dei sensori e gli algoritmi di controllo che avevamo sviluppato. Tutto questo ci ha permesso di semplificare e ridurre il sistema di attuazione”. Lo sviluppo della logica di controllo non è stata una passeggiata. Sottolinea Tatsuya Ryuzaky, E-Clutch Control System Design Project Leader: “Abbiamo rivisto le specifiche del software più di 500 volte”.

Ecco come funziona

Il controllo della frizione è demandato a una centralina MCU (Motor Control Unit) che legge, tramite appositi sensori, l’angolo di rotazione del comando frizione e la posizione del contralbero di bilanciamento, e che si interfaccia con la ECU (Engine Control Unit) per raccogliere altri parametri di gestione del motore: giri motore, apertura acceleratore, marcia inserita, velocità delle ruote e cella di carico del quickshifter.

In base ai dati ricevuti, il software definisce istante per istante la strategia di comando della frizione e la attua mettendo in rotazione i due motorini. Che sono due solo perché occorre fornire la giusta coppia richiesta di azionamento, pur mantenendo dimensioni ridotte.

All’accensione della moto il sistema riconosce la posizione del cambio in folle e apre il pacco dischi frizione, per permettere l’inserimento della prima e poi, con l’apertura dell’acceleratore l’MCU, sulla base dei segnali ricevuti dai diversi sensori, aziona la frizione gestendo in maniera fluida la partenza.

Durante la marcia, sia quando si sale di rapporto sia in scalata, il quickshifter e l’MCU lavorano in coppia, con il primo che dosa il tempo di iniezione e l’anticipo accensione e la seconda che definisce in che misura e quanto a lungo aprire parzialmente i dischi.

Il risultato sono tempi di cambiata ancora più ridotti rispetto a quanto ottenibile con il solo quickshifter e una variazione minima della coppia trasmessa a terra. Anche qui, grado di apertura dei dischi frizione e tempo di intervento sono calcolati istantaneamente in funzione della specifica situazione di guida.

Il bello dell’E-Clutch è che, volendo, durante qualsiasi fase di guida può essere “messo da parte” semplicemente prendendo in mano la leva della frizione e il passaggio da comando automatico a manuale è più che istantaneo, senza che il pilota noti alcun effetto. Il ritorno al funzionamento in automatico, passati i 1.650 giri/min, avviene dopo un secondo.

Al disotto di tale regime l’automatismo si riattiva dopo cinque secondi, in considerazione delle possibili situazioni da affrontare nel movimento a bassissima velocità. Situazioni che, peraltro, sono gestite perfettamente dall’automatismo, come abbiamo avuto modo di sperimentare. Il pilota è sempre informato sullo stato del sistema (attivo, escluso) tramite il cruscotto. Quando l’E-Clutch è inserito e ci dimentichiamo di scalare il rapporto, l’indicatore di marcia lampeggia e mostra delle frecce verso il basso per suggerirci di agire col piede.

L’E-Clutch può essere anche completamente disattivato tramite l’apposito menù raggiungibile con il blocchetto di sinistra ma, al riavvio della moto, si aggancia di nuovo. In questo caso, oltre alla spia, compare un’icona dedicata sotto all’indicatore della marcia inserita.

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