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iCenter News | “精雕細琢” 電驅動變速箱金磚大賽奪冠團隊背后的故事

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  • 發布時間:2020-07-15 13:39
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【概要描述】危急時刻,陳博士決定現場修復信號調理板,但所需要的元件器材呢?“20pf電容”,“有”……“10歐電阻”,“有”……只見蹲在一旁的田博士從容不迫地打開自備工具箱,依次取出了規格吻合的電容電阻、芯片、插針、面包板、插線板……兩個人配合如外科手術一般精準……

iCenter News | “精雕細琢” 電驅動變速箱金磚大賽奪冠團隊背后的故事

【概要描述】危急時刻,陳博士決定現場修復信號調理板,但所需要的元件器材呢?“20pf電容”,“有”……“10歐電阻”,“有”……只見蹲在一旁的田博士從容不迫地打開自備工具箱,依次取出了規格吻合的電容電阻、芯片、插針、面包板、插線板……兩個人配合如外科手術一般精準……

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  危急時刻,陳博士決定現場修復信號調理板,但所需要的元件器材呢?“20pf電容”,“有”……“10歐電阻”,“有”……只見蹲在一旁的田博士從容不迫地打開自備工具箱,依次取出了規格吻合的電容電阻、芯片、插針、面包板、插線板……兩個人配合如外科手術一般精準……

  陳博士帶領的團隊,科研攻關10載,潛心研發3個月,25天籌備金磚大賽,現場10小時奇跡般修復關鍵模塊,拔得頭籌……這是一支開了掛的博士+博士后團隊……

  8月20日,首屆金磚國家創客大賽決賽在昆明理工大學落下帷幕。經過兩天的激烈角逐,由清華大學iCenter選送的清華大學汽車工程系“電驅動機械變速器團隊”從來自中國、俄羅斯、印度等金磚國家的42支隊伍中脫穎而出,以總分冠軍的成績奪得大賽“特等獎”。

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  清華大學汽車工程系的電驅動機械變速器團隊奪得“特等獎”|佚名 攝

  該團隊帶來的“無離合器、無同步器、‘無換檔沖擊’電驅動機械變速器”項目運用創新的傳感器技術和高精度控制算法,徹底消除了換檔過程的沖擊, 并 將動力中斷時間縮短到了400毫秒內,突破了制約電驅動機械變速器在電動汽車中大規模推廣應用的技術瓶頸。在當今電動汽車,尤其是客車、物流車、市政車輛等電動商用車需求迅猛增長的環境下,提供了低成本、高效率、高可靠性、高安全性的電驅動系統整體解決方案。

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  部分參賽隊員和無離合器、無同步器、“無換檔沖擊”電驅動機械變速器|佚名 攝

  中國發明協會黨委書記余華榮、教育部工程訓練教學指導委員會秘書長梁延德、創客教育基地聯盟理事長李雙壽等專家蒞臨展位,充分肯定了該項目的技術方案和發展前景,對下一步的產業化提出了寶貴建議。余華榮書記親自試駕了駕駛模擬器,對電驅動機械變速器的“無沖擊換檔”控制算法進行了現場評測,給予了高度評價,并邀請團隊參加第二十二屆全國發明展覽會和第二屆世界創新論壇。該項目在兩天的比賽期間吸引了來自政府、高校、產業界等數千人的參觀,100余人試駕了駕駛模擬器,切實體驗了電驅動機械變速器的“無沖擊換檔”控制性能,對其技術先進性給予了高度贊賞。

  據團隊指導教師田光宇教授介紹,該項目的技術研發由國家基金項目5次支持;已完成功能樣機開發和換檔性能驗證,正在進行工程化開發和可靠性測試;4項研究成果在行業研討會上獲評“優質論文”,團隊骨干陳紅旭博士的學位論文獲評“清華大學優質博士學位論文”;未來兩年,團隊將圍繞“無沖擊換檔”控制這一核心技術,在純電動商用車中實現無離合器、無同步器、“無換檔沖擊”電驅動機械變速器的小批量裝車應用。

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  中國發明協會余華榮書記親自試駕,現場評測“無沖擊換檔”控制性能|隋立起 攝

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  陳紅旭博士為專家評審團做現場匯報|田豐 攝

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  觀眾參觀無離合器、無同步器、“無換檔沖擊”電驅動機械變速器|任鑫 攝

  幕后花絮:

  從接到參賽通知到正式比賽只有25天時間,為了能形象直觀地呈現EMT系統的“無沖擊換檔”控制技術,團隊成員開了一次長達8小時的技術研討會,提出了“換檔過程可視化 + 駕駛員在環”的技術方案。為了更加高效地完成各功能模塊設計,團隊被臨時劃分為了機械設計、硬件設計、軟件設計、駕駛模擬器開發等四個小組。在各小組長的帶領下,團隊成員通宵達旦工作,已記不清點了多少次東門外的肥牛飯外賣。凌晨兩點,當小組長宣布吃了肥牛飯回家睡覺時,總有成員默默地說出一句:“我知道bug在哪了,今晚再給我一次機會吧?!庇谑?,所有組員又熬夜陪他找bug,直到問題解決。歡興雀躍時,小組長掏出手機在微信群里留言:“XX組,我們的問題已解決,該你們上了?!倍菚r,天空已泛起一層魚肚白。兩小時后,另外一個小組將來實驗室接著調試其他功能。那一刻,EMT團隊的每一名成員信心滿滿。

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  凌晨兩點半,王立軍博士帶領團隊維修換檔機構|陳紅旭 攝

  8月16日,所有功能模塊已完成設計并通過測試,整個系統也演練了很多遍。團隊成員看著自己的“作品”被拆解、打包、托運,無不喜極而泣。20多天的辛勤付出,解決了一個又一個技術問題,技術能力又得到了一次提升。那一刻,是充滿期待的。

  8月18日下午5點,參賽隊員抵達昆明,300多公斤的演示系統和調試設備也同期運抵昆明。隊員們沒有休息,立刻投入到了緊張的系統聯調工作中。根據前期制定的聯調方案,系統在兩小時內能完成組裝和調試。時間嗒嗒往前走,然而電機控制器始終無法送出轉速信號,整個換檔系統無法正常工作。轉眼間,時間已經到了8月19日的凌晨1點,早上8點開始的比賽時間正慢慢逼近,每一名參賽隊員都繃緊了神經,仔細檢查系統的每一部分。盡管困倦疲憊,盡管昆明凌晨的低溫凍得每一名隊員瑟瑟發抖,但是始終沒有人選擇放棄,每名隊員都認真配合著彼此的工作。功夫不負有心人,凌晨3點的時候,終于找到了控制器出現異常的原因:運輸過程中,電機控制器的信號調理板受到損壞。而那時,所有隊員發現沒帶備用的電機控制器,整個團隊陷入了沉默。突然,硬件設計小組的負責人田豐博士突然提出在現場用面包板搭一段信號調理電路?!艾F場搭一段信號調理電路談何容易?你有芯片嗎?你有電容電阻嗎?”所有人都對田豐博士提出了質疑。然而,田豐博士從容地從隨身工具箱中取出了一件又一件備用電子元器件、插針、插線板……那一刻,所有隊員都相信了。凌晨5點,田豐博士完成了電路設計和調試,王立軍博士、隋立起博士和任鑫開始調試整個系統。凌晨5點30分,整個系統成功運行,電驅動機械變速器恢復了往日的“無沖擊”換檔。那一刻,所有隊員相擁而泣。

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  晨三點半,田豐博士在比賽現場設計信號調理電路|王立軍 攝

  8月19日早上7點,來自國內外的專家和觀眾陸續抵達比賽現場,EMT團隊的每一名參賽隊員都抖擻精神,迎接他們的到來。講解、答疑、交換名片,通宵工作后的疲憊似乎已被忘記。這時,一抹溫暖的春城陽光撒在了整個電驅動機械變速器系統上,撒在了每一位隊員的臉上。那一刻,是幸福的。

  背景

  我國從2017年1月1日起正式接任金磚國家輪值主席國,金磚國家領導人第九次會晤也將于2017年9月在福建省廈門市舉辦。為了配合我國作為主席國期間推動金磚國家間政治、經濟、人文的交流活動,首屆金磚國家創客大賽在昆明理工大學如期舉辦。

  該項賽事是金磚國家工商理事會組織舉辦的金磚國家技能發展與技術創新大賽系列賽之一,旨在促進金磚國家技能發展和技術交流、落實金磚五國人才發展合作,并搭建金磚國家工程能力培養和智能技術創新人才國際合作平臺。

  首屆金磚國家創客大賽是由教育部、工信部指導,金磚國家技能發展國際聯盟、中國發明協會、中國聯通集團等單位支持,金磚國家工商理事會主辦,教育部工程訓練教指委、創客教育基地聯盟、聯合國教科文組織產學合作教席等單位聯合主辦,昆明理工大學、清華大學基礎工業訓練中心、昆明報業傳媒集團、北京嘉克新興科技有限公司承辦,清華大學文化創意發展研究院等單位協辦的。

  經過各高校及各國創客組織推薦,本次大賽決賽共有來自中國、俄羅斯、印度等國家的200余名青年創客參與,帶來了42項各具特色的精彩作品。大賽邀請了來自高校、科技產業、文創產業的32位專家組成專家評審委員會,對各項目進行了兩輪評審,突出對項目在社會價值、創新性、功能實現、工業設計等各個方面的全方位考察。

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