Actuação da direcção do ATLASCAR

O ATLASCAR actualmente tem um sistema de direcção composto por uma coluna acoplada a um circuito hidráulico. Circuito hidráulico responsável por assistir (diminuir) o esforço que o condutor necessita de fazer sobre o volante.

O paragráfo anterior indica que a direcção do ATLASCAR é composta por elementos mecânicos, e que apenas permite a actuação manual através do condutor.

Como indicado anteriormente no post ATLASCAR modo autónomo!! uma das alterações a ser levada em atenção é a direcção (actuação). A actuação é importante, mas também é importante saber em que estado está, ou seja, o seu ângulo de viragem. O ângulo de viragem das rodas é o ângulo que as rodas fazem com o eixo que passa pelo meio do veículo como indicado na imagem abaixo. Torna-se assim possível ter uma relação entre Ψ (angulo do volante) e a viragem das rodas θ.

Para realizar a actuação do volante de momento apenas duas soluções foram listadas de momento, mas ambas consistem em utilizar motores eléctricos acoplados à coluna de direcção.

Solução 1:
Esta solução passa por acoplar um motor eléctrico através de um ligação rigida ao eixo da coluna de direcção. O condutor deverá ser capaz de rodar o volante sem que seja necessário desmontar componentes mecânicos, permitindo dessa forma a passagem do sistema autónomo para manual com o carro em andamento.

esta solução tem como vantagens:

• Correcta selecção do motor e caixa de velocidades


• Maior controlo sobre a solução


• Não afecta o sistema actual


• Alterações menores na coluna direcção actual.

Como desvantagens:

• Maior complexidade do projecto


• Necessidade de maquinação de diversas peças


• Necessidade de uma embraiagem e estudo da sua força máxima


• Montagem e teste em bancada mais complexa


• Possibilidade de perda da funcionalidade de airbag do condutor

Solução 2:
A solução passa pela substituição da coluna de direcção actual por uma coluna mais recente. A listagem desta solução aparece, porque os veículos a serem comercializados actualmente possuem direcções assistidas eléctricas. Estas direcções tem acopladas um motor electrico que auxilia o condutor aquando a viragem das rodas. Como permite auxiliar o esforço do conductor, também poderá substituir o conductor se assim for pedido. A solução tida em conta é a substituição da coluna actual do ATLASCAR, por uma nova semelhante a figura abaixo.
esta solução apresenta como vantagens:

• Solução mecânica robusta e em produção série, já com longos testes de validação


• Substituição fácil em caso de avaria.


• Inclui embraiagem dimensionada para o conductor poder manipular o volante se necessário


• Inclui sensor para monitorização da coluna

Como desvantagens:

• Pontos de fixação diferentes dos actuais


• Volume de atravancamento da coluna devido ao motor eléctrico


• Motor demasiado potente


• Possibilidade de perda da funcionalidade de airbag do condutor

Os passos mínimos para a execução para ambas as soluções acima descritas passam por:

• Avaliação das suas implicações para o condutor e carro


• Projecto do sistema de fixação para a estrutura e sensores


• Listagem de componentes a maquinar


• Teste de bancada


• Montagem no veículo, teste e validação

O texto apenas serve para ilustrar algumas soluções para instrumentar a direcção do atlascar. Existem outras soluções, mas estas foram as soluções listadas numa primeira iteração.

O grupo ATLAS através de alguns alunos do DEMUA, irá estudar esta e outras soluções que irão culminar com a instrumentação do atlascar o qual poderá ser controlado através de algoritmos de navegação.