FWIA – электромобиль с независимым приводом четырех колес

Этот электромобиль весит вдвое меньше аналогичного спортивного автомобиля и разворачивается буквально на пятачке. Чтобы такого «шустрика» удержать на дороге, требуется надежная система управления движением и тягой транспортного средства.

Отличительная особенность этого электромобиля, над которым трудятся преподаватели и студенты Университета штата Огайо, четыре независимых друг от друга колеса, каждое со встроенным электродвигателем и автономной аккумуляторной батареей. Экспериментальная машина единственная в своем роде за пределами конструкторских лабораторий коммерческих производителей.

По мнению доцента кафедры машиностроения Университета Огайо и директора Лаборатории автомобильных систем и управления Жунмина Вана (Junmin Wang) такая архитектура наиболее перспективна для транспортных средств будущего. «Это был бы хороший городской автомобиль, эффективный и маневренный, без выбросов. Наша задача создать надежную систему контроля, чтобы сделать его безопасным и безотказным», - рассказал Ван.

На тестах в Центре транспортных исследований в условиях хорошей дороги электромобиль продемонстрировал неплохие качества управляемости. Он надежно удерживал заданную траекторию движения в пределах 10 см. На скользкой дороге автомобиль маневрировал с точностью до 20 см. Система управления тягой и движением успешно предотвращала заносы за счет независимого контроля над левой и правой стороной машины.

По словам Вана, это лучший результат, в сравнении с параметрами обычных автомобилей. Тем не менее, сравнивать автомобиль, у которого маневренность ограничена механической зависимостью между колесами и прототип, у которого каждое колесо «само по себе» довольно сложно. Четыре независимых колеса дают водителям больше свободы, но и требуют больше контроля. Без специальной электронной системы справиться с ними невозможно.

Экспериментальный электромобиль весит всего 800 килограммов. Низкий вес обусловлен отсутствием традиционных автомобильных частей, коробки передач и дифференциалов. Базой для машины послужило серийное шасси, с которого убрали все лишнее, но добавили для каждого колеса электродвигатель мощностью 7,5 кВт и литий-ионную аккумуляторную батарею мощностью 15 кВт. «Лишнее» заменили электрическим кабелем, соединяющим двигатели с компьютером.

Ежесекундно бортовой компьютер по 100 раз собирает и анализирует данные о положении рулевого колеса, педали газа и тормоза, и вычисляет, каким образом должны реагировать на команды колеса. Поскольку каждое из них независимо от остальных, любое из них может, к примеру, тормозить, когда остальные наращивают тягу.

Водителю, привыкшему к обычному автомобилю, первое время придется трудно, управляя машиной, способной на резкие повороты и изменение направления движения. Поэтому система четырех колес с независимым приводом (four-wheel independently actuated, FWIA) обязательно должна быть оборудована специальной системой управления.

По словам Жунмина Вана: «Без контроллера управлять очень трудно. Но с контроллером это хороший и тихий автомобиль с лучшей управляемостью, чем коммерческие полноприводные машины».

Основной задачей для команды, состоящей из бакалавра, магистра, аспирантов и нескольких студентов является создание системы, которая позволяла бы при выходе из строя одного из узлов, двигателя или батареи, компенсировать его потерю перераспределением функций. Электромобиль с такими возможностями будет более эффективным и надежным, словно самолет с несколькими двигателями, продолжающий полет при отказе одного из них.

По мнению Вана электомобили FWIA появятся на дорогах не ранее чем через 5-10 лет. Это время исследователи намерены потратить на разработку новых и эффективных алгоритмов управления.

По материалам OSU

• < Daimler, Ford и Nissan объединяют усилия для создания коммерческих водородных элементов
• Как интеллектуальные авто научат вас любить рутинные поездки >

Комментарии: