2006/05/10

秋田の作戦

秋田の作戦です。

まずGillesの特性を考えます。(これを考えたときには出来てなかったけど)
  • トレッドは比較的広め
  • 重心は低いぞ
  • 空力はそんなに悪くない?
  • 転がりは20インチにはかなわないようだ
走り方は「最高速を押さえて平均速度を上げる」を基本とします。
短時間での(最小限の)減速、素早いターン、素早い加速ですね。

同じようなトレッドのステルス03(ツギハギマシーン)の経験上、30km/hくらいでのコーナー進入が可能と思われますが、まだ一度も走らせたことのない新車で30km/hのターンを前提にするのは、ちょっと速すぎかもしれないので25km/hでのターンとして考える。
巡航速度を42km/hとして25km/hまで減速する必要がある。

この手法には
  1. コーナー手前で駆動をやめて惰性を使って速度を落とす
  2. コーナー直前でブレーキをして速度を落とす
の2通りの方法がありますが、コギングトルクの大きめな新型モーターとしては惰性で速度を落とすのは得策ではないし、ラップタイム(=平均速度)を稼ぐには一気に減速するのが良いだろう。

…ということで(2)を採用、回生ブレーキをかけてキャパシターに充電するという方法で速度を落とすことにする。

減速量と車重をざっくり見積もり、回生効率が良く分からないので適当に70%で計算したら1000J弱のエネルギーが回収できる??らしい???

回生するときの電圧は走行速度の回転数となる電圧の半分くらいが良い?とどこかで読んだ気がするので、49km/h:24V=25km/h:12.5Vだから、6.25Vから使うのが良いかな?
ターンの速度が上がったときのことも考えて7Vくらいからの使用がちょうど良いかな?と言う事で、プリチャージは7Vとする。

…と、こんなことを色々考えながら手持ちのキャパシターで最適そうな搭載量を検討すると、2.5V 600Fを5直の、12.5v 120Fくらいが使いやすそう。

この容量だと、だいたい4Vの電圧上昇で、7+4=11V…妥当かなぁ。

この溜まった電荷をどう使うか?
うーん、ベタだけど上乗せかなぁー。
当然プリチャージ分は残して減速で電圧が上昇した分だけ加速で使います。
バッテリーとキャパシターを直列に接続して、電流ではなく電圧を増やしてターン後の加速を鋭くするという作戦で。ここもあくまでも加速時間は短く。でも加速抵抗に負けて巡航速度の手前でキャパシターにためたエネルギーが無くなってもしょうがないので、ここは適当に(程よくという意味ですよ!)。

まあ、こんなところでしょう。
さて、この作戦が実際どうだったか?

実際の走行ではターンイン速度は30~32km/hで、電圧上昇が2Vとなりましたが、プリチャージの電圧、キャパシタの量などはそのままで行きました。
決勝の最初は路面が濡れていたのでターン速度が遅くなるのが分かっていましたし、電圧が高いほうに余裕があれば、もしターンで混雑していた場合に減速量を増やしてもキャパシターの電圧上限に掛かるという心配をしなくて良いからです。
そんなイッパイイッパイのときにキャパシタ電圧が上限に行きそうだから切り離して…なんて危ないですからね。
折り返し後の加速では10Aの加速で大体10秒程度使えたようです。これくらいの電流だと、ちょうど巡航速度になったくらいでキャパシタを使い切るようになり、ちょうど良かったようです。

…あと、今考えると空気抵抗が少なめで転がり抵抗が大きめということを考えた作戦を考えても良かったのかも…要はあまり低速で走るのは得策でない、と言うことくらいしか思いつかないけど(笑)

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