競技用電気自動車の設計・製作を軸とした動機づけ教育用アクティブラーニング教材開発

开发以有竞争力的电动汽车设计和生产为中心的激励教育主动学习材料

基本信息

批准号：
22K02986
负责人：
大渕慶史
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Kumamoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究で開発する導入学習教材として，従来からの授業で行っていたモータ特性の測定実験結果に対してレースでの走行を関連付けた．学生は競技出場車両のカウル形状および走行パターンを設定し，その条件に対してシミュレーションで周回のラップとバッテリ消費を算出しつつ実験室に置いた実車に乗車させてレースをVR体験するもので，結果は実際の当該年度のレース結果と照合して順位の決定やエネルギ不足でのリタイアなどを体験できるものを想定した．初年度においては対象とするエコカー競技「Ene-1 Challenge 鈴鹿」に参戦する車両の製作を行った．研究代表者が顧問を務める学生サークルが2019年度に大学高専部門で優勝を果たした車両が存在するが，これはサークル所有のもので授業への流用はできないため，この既存車両を基にして更に問題点を改善した車両の試作機を新たに製作した．現在の授業実施の際に借用して使用しているモータ特性測定装置も，授業専用に新規に2組の製作を予定したが準備だけに終わった．車両本体の走行性能評価については，以前にソーラーカーレース用車両ために製作した300kg級の車両用のシャシーダイナモの設計を基に，設計書と図面を参考に対象競技用の小型（100kg級）のものを設計し，既存装置を改造することにより製作した．これら製作物の評価は研究室所属の学生と学生サークルの構成員に依頼し，装置の評価のみならず，授業における活用および魅力ある授業内容についての意見聴取も行なった．また，次年度に制作を予定しているコースを１周する際に必要な消費電力とラップタイムを導出するためのシミュレーションについてもコース各地点での曲率と勾配を詳細数値化したものの作成と消費電力導出の定式化までを準備することができた．

作为这项研究中开发的介绍性学习材料，种族驾驶与传统类中进行的运动特征测量实验的结果有关。学生将参与比赛的车辆的围层和驾驶模式设置，然后使用模拟来计算条件的圈速和电池消耗，然后骑实际的车辆放置在实验室中以体验比赛VR。假定该结果能够比较当年的实际种族结果以及由于缺乏能量而导致的经验排名和退休。在第一年，该公司被建造了一辆参加ENE-1挑战铃木的工具，ENE-1挑战赛（ENE-1 Challenge Suzuka）将包括在ENE-1挑战赛中。有一辆汽车是一家学生俱乐部，首席研究员在2019年担任大学和技术学院部门的顾问，但由于该俱乐部由俱乐部拥有并且不能在课堂上使用，因此已经创建了新的Prototype车辆，该车辆基于这辆现有车辆而进一步改善了问题。计划在当前课程时借贷时使用的电机特性测量设备计划在两套新的课程中制造，但仅完成准备。关于对车辆本身的驾驶性能的评估，我们设计了一个紧凑型（100公斤级）模型，该模型是基于300公斤级车辆的底盘发电机设计的，该车辆以前是为太阳能赛车赛车制造的，并根据设计文档和图纸进行了设计，并修改了现有设备。要求实验室学生圈子的学生和成员评估这些产品，不仅评估了设备，而且还听取了关于班级使用和课程有吸引力的内容的意见。此外，我们还能够准备模拟，以得出计划明年生产的课程所需的功耗和单圈时间，包括课程每个点的曲率和斜率的详细量化，并制定功耗衍生。