Cambio elettronico moto

Buongiorno a tutti,

sono un nuovo membro di questa community e come ho scritto nella sezione presentazioni vorrei utilizzare Arduino per costruire qualche interessante controllo elettronico per moto.

Per prima cosa mi comprerò uno starter kit di Arduino per familiarizzare con il sistema, poi vorrei iniziare con il più semplice dei componenti che mi sono prefissato di provare a fare: il cambio elettronico.

Dunque questo aggeggio non è altro che una cella di carico montata in serie all'asta del cambio che quando rileva una pressione sulla leva manda un segnale alla centralina di controllo che stacca la corrente alle candele (credo si possa fare con un relè) per alcuni millisecondi, in modo da togliere carico agli ingranaggi del cambio per permettere di cambiare senza frizione (solo in upshift).

Credo che non ci sia niente di troppo complicato, ma vorrei conoscere il vostro parere su come affrontare il problema e quale controllore utilizzare dato che non so niente di elettronica.

Grazie a tutti

Giux19wp:
Per prima cosa mi comprerò uno starter kit di Arduino per familiarizzare con il sistema, poi vorrei iniziare con il più semplice dei componenti che mi sono prefissato di provare a fare: il cambio elettronico.

Che competenze hai? Un cambio elettronico non è una cosa che fai dopo aver fatto 10 esercizi dello starter kit :wink:

leo72:

Giux19wp:
Per prima cosa mi comprerò uno starter kit di Arduino per familiarizzare con il sistema, poi vorrei iniziare con il più semplice dei componenti che mi sono prefissato di provare a fare: il cambio elettronico.

Che competenze hai? Un cambio elettronico non è una cosa che fai dopo aver fatto 10 esercizi dello starter kit :wink:

Sono un ingegnere meccanico che lavora nel campo automotive, conosco gli algoritmi necessari per il funzionamento di questo sistema e so come realizzarlo a livello hardware. So programmare in c++ e credo che il linguaggio di programmazione di Arduino non sia molto diverso.

Quello che non so, non essendo molto ferrato in elettronica, sono le caratteristiche hardware del controllore necessarie, considerando che deve staccare la massa delle candele per tempi dell'ordine dei millisecondi sincronizzato con il movimento dell'asta del cambio.

Qualche anno fa, insieme ad un conoscente ho sviluppato una centralina per il controllo della cosidetta "cambiata automatica".
Lui ha messo la sua R1 e io gli ho dato una mano a risolvere il problema.
A quel tempo non esistevano ancora le celle di carico applicate a tale dispositivo e pertanto si è ricorsi ad un micro interruttore solidale all'asta del cambio che comandava il circuito.

Qualche nota
Il primo problema che abbiamo incontrato è stato dove intervenire per interrompere l'accensione.
Nel caso della Yamaha R1 la cosa si è rivelata semplice, perchè è stato possibile interrompere l'alimentazione a 12V delle bobine.
Con altre moto, ma anche con una R1 di altra serie, la cosa si è rilevata difficile e/o troppo rischiosa, anche per mancanza di specifica documentazione.
Ovviamente è bandito il controllo a relè dell'accensione. Per i tempi richiesti, come tu stesso indichi, risulta obbligo l'utilizzo di transistor o mosfet.

Successivamente l'abbiamo sostituito il micro con una fotocellula del tipo a "forchetta" o "U", quelle in genere adottate come finecorsa del carrello delle stampanti. Una sorta di bandierina solidale all'asta del cambio interrompe il fascio luminoso della fotocellula. Con questa soluzione abbiamo ottenuto una maggior precisione nell'intervento del cosidetto cut-off.

La soluzione con la cella di carico e un controllo software è sicuramente più tecnologica, ma ovviamente deve essere adeguatamente progettata.
Fatte salvo le note precedenti, aggiungo che la prima cosa da considerare è il tipo di segnale che ottieni dalla cella, se sia compatibile con gli ingressi di Arduino o se necessiti di una eventuale amplificazione.

Anche se ti sarà di poco aiuto, a titolo informativo ti allego lo schema del circuito .

Ciao
Da alcune prove che avevo fatto sul mio vecchio SRAD si notava che è indispensabile usare la cella di carico perchè l'interruzione dell'accensione deve avvenire quando la leva cambio ha portato le forchette a spingere su gli ingranaggi, appena la leva sforza la cella di carico da il via all'interruzione della corrente "saricando" gli ingranaggi e permettendogli di scorrere. Usando un semplice interruttore il via arrivera un pò prima magari pochissimo ma, prima, non permettendo la cambiata fluida e in piu se prendi un buco ( cordolo ) potrebbe essere che la leva del cambio si muove arrivando a switchare l'interruttore e quindi a tagliare la corrente. Purtroppo a quei tempi trovare celle di carico che non fossero quelle usate in F1 ( con relativi prezzi ) era abbastanza difficile e abbandonai il progetto, intanto cambiavo comunque senza frizione e anche cosi ero un chiodo.
Se è possibile mettere link esterni ti indico questo del manuale di un dispositivo già bello e pronto ma con molte indicazioni sul motaggio e su i collegamenti, potrebbe dare degli spunti xxxx://xxx.starlane.com/ftp/manuali/Power_Shift_NRG.pdf

P.S. Questo tipo di dispositivi è vivamente raccomandato anzi obbligatorio usarli in pista dove qualsiasi malfunzionamento al limite ti fa scivolare sulla ghiaia mentre su strada ad un metro, esterno curva, trovi il guard rail. E comunque su tutti i manuali di questi dispositivi anche i più costosi, affidabili, testati, rinomati c'è scritto " FOR RACE USE ONLY" mi raccomando.

P.P.S Permettetemelo " se sei incerto tieni aperto!"

Senza nulla togliere ai vantaggi derivanti dalla cella di carico, vorrei farti una breve precisazione.
All'inizio quando si è iniziato ad installare tale dispositivo, almeno in ambito dilletantistico, era il classico interruttore che metteva a massa l'accensione.
L'idea di fatto funzionava, ma emergevano una serie di problemi più o meno insidiosi, uno fra tutti il tempo di Cut-Off.
Tale periodo dipendeva unicamente dalla velocità con cui il pilota premeva e rilasciava la leva del cambio.
Quella serie di inverter, diodi e resistenze oltre a pilotare l'accensione filtrono e regolano l'intervento del Cut-Off.
All'atto della chiusura dell'interruttore o dell'oscuramento della fotocellula, viene generato un unico breve impulso che funge da start al timer del Cut-Off il quale spegne l'accensione per il tempo prigrammato.
Fintanto che tu non rilascerai la leva del cambio con successiva apertura dell'interruttore o della riattivazione della fotocellula, il sistema resterà inerte.

Pur immaginando le infinte possibilità che può darti l'utilizzo di un micro, almeno in un primo step, il tuo software dovrà essere in grado si simulare quanto sopra.

Grazie a tutti per i preziosi consigli.
Scusate nel ritardo nella risposta ma questa settimana sono stato particolarmente incasinato.

Sicuramente l'utilizzo di un micro ti da quel grado di libertà in più che ti permette di adattare bene il sistema alla moto, gestendo magari tempi diversi per marce e velocità diverse.

Ora mi metterò ad imparare Arduino iniziando da uno starter kit e poi appena mi cimenterò seriamente chiederò di nuovo i vostri consigli.

Comunque mi confermate che un Arduino uno, con un codice fatto bene riesce a gestire questi tempi di calcolo?

Grazie a tutti