Porsche trabaja en un SUV eléctrico AWD de cuatro motores

Porsche Engineering ha desarrollado un SUV eléctrico con tracción total y cuatro accionamientos, uno para cada rueda. Dado que el novedoso control del par motor no requiere sensores adicionales, el software se adapta a diferentes configuraciones del vehículo y disposiciones del motor.

El requisito del cliente no especificado del proveedor de servicios de ingeniería de Porsche era que la solución funcionara con las unidades de control existentes, por lo que se requería una solución de software puro para el control del par motor.

Comparado con la solución anterior para coches eléctricos de tracción total con motores en los ejes, el concepto de cuatro motores (sin motores en los cubos de las ruedas, sino internos) tiene la ventaja de que la fuerza motriz se puede distribuir de forma muy variable. Como el par se controla de forma puramente electrónica, los cambios se aplican mucho más rápido que, por ejemplo, con un quemotor de tracción total con embragues y diferenciales mecánicos.

La configuración básica funciona de forma similar a los anteriores sistemas de tracción total: Cuando se conduce suavemente en línea recta, el software distribuye la potencia uniformemente entre los ejes delantero y trasero. Al acelerar, el software puede cambiar a una tracción trasera total, y al tomar curvas o recuperarse, puede utilizar principalmente la tracción delantera. "Esto hace que el vehículo sea notablemente más estable, incluso para el pasajero", afirma Martin Rezac, jefe de equipo de desarrollo de funciones en Porsche Engineering.

La solución puede explotar todo su potencial si el par de cada rueda debe adaptarse a la velocidad de giro. En una autopista seca, es bastante sencillo para el software dejar que las cuatro ruedas giren a la misma velocidad. Sin embargo, si, por ejemplo, el coche llega a un lugar resbaladizo o helado con una sola rueda delantera, el control del par puede reducir selectivamente la fuerza y evitar así que el neumático patine. Los motores controlados con precisión del SUV eléctrico hacen que esto sea considerablemente más rápido y sin desgaste en comparación con los diferenciales de deslizamiento limitado de los motores de combustión.

El núcleo del sistema es el denominado observador de las condiciones de conducción. Este módulo de software, conocido de los sistemas ESP convencionales, controla datos como la posición del pedal del acelerador, el ángulo de giro de la dirección o los momentos de guiñada del coche. El problema básico: el coche sabe relativamente poco sobre su estado y a menudo sólo puede deducirlo a partir de unos pocos datos. Para determinar su velocidad, el coche depende de los sensores de rotación de las ruedas, pero en superficies resbaladizas apenas es posible deducir la velocidad del vehículo a partir de la rotación de las ruedas. Hubo que mejorar el software para controlar con precisión los motores eléctricos, ya que éstos también pueden acelerar el vehículo, no sólo frenarlo como el ESP.

A veces los motores eléctricos necesitan frenar

"El desarrollo del observador del vehículo fue el mayor reto", dice Rezac. Como no se permitían sensores adicionales, los desarrolladores del software tuvieron que ser creativos. "El observador, por tanto, tiene que utilizar información adicional sobre la aceleración longitudinal y lateral para estimar la velocidad", explica Rezac. Por ejemplo, el control del par motor se comunica con un sensor que detecta el ángulo de inclinación del coche y que suele utilizarse para ajustar automáticamente los faros.

Las pruebas de conducción en un río helado demostraron que el control del motor funcionaba demasiado bien y que el rápido tiempo de reacción de las máquinas eléctricas provocaba efectos indeseables. En algunas situaciones, el software desplazaba el par de un lado a otro de los ejes a intervalos cada vez más cortos, lo que provocaba un exceso de revoluciones audible en los motores y vibraciones. Adaptando el software, se pudo evitar este balanceo.

En general, el software pretende garantizar que el vehículo eléctrico con la fuerza motriz de distribución variable se mantenga estable incluso en situaciones críticas. De momento no se mencionan planes concretos para su uso en la producción en serie. Según Porsche Engineering, el software no sólo es adecuado para SUV eléctricos con cuatro motores, sino también para "diferentes constelaciones y disposiciones de motores". La propia Porsche no sólo está trabajando en la plataforma PPE totalmente eléctrica, sino también en una ramificación eléctrica del futuro Macan...

porsche.com