배경
에너지 절약 대회인 쉘 에코 마라톤에서 볼 수 있듯이 스티어 바이 와이어 기술의 장점은 분명하게 드러납니다. 쉘 에코 마라톤 대회의 목표는 연료 효율이 가장 높은 차량, 즉 1리터의 연료로 최대한 먼 거리를 주행할 수 있는 자동차를 만드는 것입니다. 이를 위해서는 차량 설계를 최적화하고 간소화하여 생각할 수 있는 모든 에너지 손실원을 줄여야 합니다. 이러한 목표를 염두에 두고 전자식 스티어링 시스템은 차량의 공간을 최적으로 사용할 수 있게 해줍니다.
Elmo 서보 드라이브 인사이드( www.fortis-saxonia.de )팀은 2007년 쉘 에코 마라톤에서 1리터의 휘발유 연료로 2552km를 주행하여 5위에 올랐습니다.
전자식 스티어링 시스템의 장점
전자식 스티어링 시스템(스티어 바이 와이어, SbW)은 유연성과 섀시의 기계적 분리로 인해 자동차 제조 분야에서 그 가치가 인정받고 있습니다. 설계 및 제조 방정식에서 표준 스티어링 칼럼을 제거하면 인테리어 설계가 간소화되고 비용이 절감되며 사고 예방 및 안전 테스트의 요구 사항과 프로세스가 줄어듭니다.
기술 설명
이 대회를 위해 Fortis Saxonia e. V. Chemnitz는 프로토타입 부문에서 새로운 연료 전지 차량인 Sax 2를 개발했습니다.
Elmo Motion Control GmbH는 켐니츠 공과대학교(CUT)의 Sax 2 에코카 프로젝트를 후원하고 이 팀에 Elmo하모니카 소형 서보 드라이버를 제공했습니다. 두 개의 하모니카 미니 서보 드라이버가Sax 2의 후륜 스티어링 시스템을 제어합니다.
표준 스티어링 칼럼은 운전자가 제어하는 아날로그 조이스틱으로 대체되어 Sax 2의 뒷바퀴를 제어하는 데 사용되는 하모니카 서보 드라이버에 신호를 보냅니다.
SbW 기술의 주요 장점 중 하나는 조이스틱을 이동하는 데 필요한 공간이 적다는 점입니다. 조이스틱을 조종석에 배치하여 유연성을 극대화할 수 있으며, 매우 좁은 섀시 디자인도 가능합니다: 결과적으로 좁은 섀시는 전면과 공기 저항을 최소화합니다.
'스티어링 휠'을 돌리는 각도와 속도는 차량의 실제 속도에 따라 달라지지만, Sax 2의 무게 중심이 매우 높기 때문에 SbW를 통해 조향 결함이나 오류로 인한 롤오버 위험을 최소화했습니다. 차량 전복 위험을 줄이기 위해 추가 소프트웨어가 사용되었습니다.
전체 시스템은 수소 연료전지 시스템으로 구동됩니다.
향후 안정성 제어 센서의 구현이 계획되어 있습니다.
도전 과제
SbW 기술을 통해 가능한 최고 수준의 기능과 유연성을 얻을 수 있습니다. 추가 소프트웨어 기능을 구현할 수 있으며 소프트웨어를 비교적 빠르게 업그레이드할 수 있습니다.
안전성과 시스템 가용성을 개선하기 위해 위험 및 결함 트리 분석을 수행했습니다. 시스템은 이중화 기능이 내장된 상태로 설계되었습니다.
앞서 언급했듯이 Sax 2의 높은 무게 중심과 전복 위험 증가로 인해 프로젝트 설계 팀에는 고유한 솔루션이 필요했습니다. 모션 컨트롤러와 서보 모터의 무게와 전체 크기에 대한 엄격한 요구 사항도 또 다른 과제였습니다. 또한 가벼운 엔진으로 높은 작동력을 발휘해야 한다는 요구 사항도 항상 존재했습니다.
왜 Elmo?
- 짧은 개발 시간: Elmo 제품은 검증된 고급 제어 알고리즘과 하드웨어를 제공합니다.
- 고성능, 뛰어난 정확도 및 반복성.
- 높은 수준의 신뢰성과 기능.
- 이 애플리케이션에는 매우 높은 수준의 컴팩트함과 작은 부피가 이상적이었습니다.
- 이 애플리케이션에서는 높은 수준의 효율성이 매우 중요했고 배터리 무게를 줄이는 데 도움이 되었습니다.
- 표준 인터페이스를 통해 다른 시스템 구성 요소와 빠르고 쉽게 통합할 수 있습니다.
- 프로그래밍이 쉽습니다. 프로그래밍 기능에 큰 제약이 없습니다.
- 훌륭하고 신속한 기술 지원. 지원팀은 항상 연락이 가능했습니다.