La storia dell’ABS: da pioniere della sicurezza stradale a pilastro dei moderni ADAS
Dal debutto nel 1969 alla produzione in serie nel 1984: la storia dell'ABS di Continental, da pioniere della sicurezza a colonna portante dei moderni sistemi ADAS e di assistenza ai pedoni.
I sistemi ABS compiono 57 anni: hanno fatto la loro prima comparsa al Salone di Francoforte del 1969 quando l’industria dell’automobile in quel momento stava esplodendo. Qui fu la ITT-Teves a presentare il prototipo del primo sistema antibloccaggio (ABS), l’MK I.
L’origine del sistema anti bloccaggio ABS
L’idea di impedire il blocco delle ruote quando un’auto frena bruscamente in modo che possa continuare a sterzare, era già venuta ai progettisti di automobili nel 1920. Ma la soluzione al problema è emersa solo con lo sviluppo di potenti dispositivi elettronici. A partire dal 1965, gli ingegneri di Teves (poi ITT-Teves) – l’azienda entrò nel gruppo Continental nel 1998 – lavorarono su un sistema di frenatura antibloccaggio per autovetture. Dagli anni ‘70, gli impianti frenanti basati sulla tecnologia dei circuiti analogici furono utilizzati per regolare la pressione dei freni e in questo modo impedire il blocco delle ruote.
La tecnologia fu inizialmente utilizzata solo in 36 veicoli di prova per la polizia svedese. La crisi petrolifera e il conseguente indebolimento dell’economia, che colpì duramente il mercato automobilistico, impedirono per anni la produzione in serie. Questa finalmente iniziò nel 1984, con una svolta tecnologica: a differenza dei sistemi concorrenti che erano già sul mercato, Teves, adesso parte di Continental, lanciò MK II, il primo ABS al mondo controllato da microprocessore elettronico per autovetture su strada.
I pionieri meccanici ed elettro-meccanici
Alla fine degli anni ’60 / inizio anni ’70 debuttarono i primi sistemi, ancora privi di microprocessore digitale, spesso operanti solo sulle ruote posteriori:
- Jensen FF (1966): è storicamente la prima auto stradale di serie a quattro ruote motrici dotata di un sistema antibloccaggio (chiamato Dunlop Maxaret). Era un impianto di derivazione aeronautica, completamente meccanico, prodotto dalla Dunlop.
- Lincoln Continental Mark III e Ford Thunderbird (1969): introdussero come optional il sistema Sure-Track, un antibloccaggio che agiva esclusivamente sulle ruote posteriori. Venne sviluppato e prodotto dall’azienda americana Kelsey-Hayes.
- Chrysler Imperial (1971): fu la primissima vettura stradale di serie a offrire un sistema a quattro ruote indipendenti guidato da una logica elettronica (seppur primitiva, a circuiti analogici). Il sistema si chiamava Sure Brake ed era prodotto dalla Bendix Corporation.
- Nissan President (1971): fu la prima auto giapponese a montare un sistema elettronico antibloccaggio (EAL) in opzione, sviluppato e prodotto da Denso.
Il debutto dell’ABS elettronico moderno (1978)
La vera rivoluzione che ha dato vita all’ABS per come lo conosciamo oggi, basato su centraline a controllo digitale e sensori precisi per ogni ruota, avviene sul finire degli anni ’70:
- Mercedes-Benz Classe S (W116) (1978): è storicamente riconosciuta come la prima berlina stradale di serie a offrire come optional un ABS moderno a controllo digitale e quattro canali indipendenti.
- BMW Serie 7 (E23) (1978): introdotto sul mercato pochissimo tempo dopo la Classe S, offriva lo stesso livello di sicurezza.
Chi lo produceva | L’artefice di questa rivoluzione commerciale è stata la tedesca Bosch (il cui sistema ABS 2 nacque anche partendo dai brevetti iniziali sviluppati nei laboratori Fiat dall’ingegnere Mario Palazzetti con il sistema Antiskid, poi ceduti dall’azienda italiana alla stessa Bosch).
La svolta del modulo integrato (1984) ed il primo ABS di serie
Nel 1984 arriva la generazione successiva gestita da un vero microprocessore compatto, che unisce tutte le funzioni idrauliche ed elettroniche in un’unica unità: si trattava del sistema MK II prodotto dalla ITT-Teves (la realtà industriale poi acquisita e integrata nel gruppo Continental nel 1998).
MK II è stato il primo ABS sul mercato a combinare la funzione freno, il servofreno, il controllo idraulico e il sistema frenante antibloccaggio in un’unica unità compatta. Poco dopo è stato anche integrato un sistema di controllo della trazione (TCS). Un importante traguardo nello sviluppo dell’ABS fu il successivo sistema MK IV, che entrò in produzione in serie nel 1989 e per la prima volta includeva anche un sistema elettronico di distribuzione della forza frenante, rendendo superflui i componenti meccanico-idraulici.
Ford Scorpio (in Europa) e Lincoln Continental (in Nord America) sono state le prime vetture a montare il modulo compatto MK II, con la Ford Scorpio che si distinse per averlo inserito di serie su tutta la gamma per la prima volta in Europa.
Il suo montaggio in fabbrica di serie per tutte le versioni è stata un’altra novità, poiché a quel tempo l’ABS era solitamente disponibile come optional con significative maggiorazioni di prezzo. La vera rivoluzione dell’MK II di ITT-Teves (Continental) nel 1984 è stata proprio questa integrazione radicale.
Mentre i sistemi concorrenti dell’epoca (come il Bosch ABS 2 montato da Mercedes nel 1978) erano sistemi “additivi” — cioè aggiungevano la centralina e il modulatore idraulico dell’ABS sopra a un impianto frenante tradizionale separato (pompa freno e servofreno tradizionali a depressione) — l’MK II ha fuso tutto in un unico blocco.
In quel solo modulo compatto c’erano:
- La pompa freno (funzione freno).
- Il servofreno (idraulico, non più a depressione).
- Il blocco valvole (controllo idraulico).
- La centralina elettronica (sistema antibloccaggio).
Questa architettura integrata e modulare ha fatto scuola, ed è la stessa filosofia strutturale su cui si basano i moderni moduli compatti di oggi (come l’MK C1 o MK C2 di Continental).
Gli sviluppatori di Continental fecero un ulteriore passo avanti nel 1995, quando per la prima volta integrarono il controllo elettronico della stabilità (ESC) nel sistema MK 20 e svilupparono un design innovativo. Secondo questa nuova disposizione, che è diventata lo standard mondiale, il motore si trova nella parte superiore, il blocco valvole nel mezzo e l’elettronica sotto, più o meno come base. I sistemi frenanti antibloccaggio Continental sono ancora basati su questo principio, con la modularità delle varianti di equipaggiamento (ABS, ABS + TCS, ESC).
Sistema anti bloccaggio ABS oggi
Un moderno modulo frenante (che integra ABS ed ESC) gestisce oggi oltre 80 funzioni aggiuntive e di sicurezza. Oltre al rilascio automatico del freno di stazionamento all’avviamento e all’assistenza alla partenza in salita (Hill Start Assist), il sistema è un componente fondamentale per la gestione della dinamica del veicolo e per i sistemi di assistenza alla guida (ADAS), come il cruise control adattivo con funzione Stop&Go e la frenata automatica d’emergenza.
Negli scenari automobilistici attuali, l’evoluzione dell’ABS gioca un ruolo sempre più cruciale anche nelle logiche di sicurezza attiva gestite dai sistemi ADAS (Advanced Driver Assistance Systems). L’impianto antibloccaggio non interviene più soltanto quando è il guidatore a premere con forza il pedale, ma agisce come l’attuatore fondamentale per la frenata automatica d’emergenza. In caso di collisione imminente o per l’assistenza al rilevamento dei pedoni, i sensori e le centraline dei sistemi ADAS comunicano con il modulo frenante integrato, il quale genera istantaneamente e autonomamente la pressione idraulica necessaria a rallentare o fermare il veicolo, scongiurando l’impatto o riducendone drasticamente le conseguenze.
Tutto questo in meno di due chilogrammi di peso (i sistemi di ultima generazione pesano circa 1,5 kg) e occupando lo stesso spazio di una fotocamera reflex. Per confronto, il primo modulo ABS pronto per la produzione di Continental aveva le dimensioni di una bombola di gas da 5 litri e pesava ben 11,5 chili. In oltre 55 anni di storia, il modulo ABS si è trasformato da semplice dispositivo di sicurezza a centro di controllo universale del telaio per la dinamica longitudinale e laterale, in particolare come risultato di una serie di ulteriori sviluppi che alla fine hanno portato all’integrazione della funzione ESC.
Dato che è in grado di controllare individualmente la forza frenante per ciascuna ruota, questo sistema è sempre più indispensabile per gli attuali e futuri sistemi di controllo incrociati e per la gestione della guida autonoma.
Sistema anti bloccaggio ABS salvavita
L’ABS è la “madre di tutti i sistemi di controllo”, afferma Jürgen Woywod, lo sviluppatore di Continental che sta lavorando alle future generazioni di sistemi di frenata. Il futuro di questa tecnologia sarà determinato principalmente dalle innovazioni di software, per un maggiore comfort e sicurezza. Woywod era anche parte del team che ha applicato la tecnologia ABS Continental alle motociclette e l’ha messa in circolazione per la prima volta nel 2006.
L’introduzione dell’ABS ha notevolmente migliorato la sicurezza stradale, insieme all’introduzione di altri elementi come la cintura di sicurezza e i limiti di velocità, fattori che svolgono un ruolo fondamentale di pari passo alla diffusione dell’ABS. Dal 2004, il sistema è stato reso obbligatorio dalla legge per tutte le nuove auto in Europa.
→ Leggi come funziona l’ABS
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