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iCenter News | “精雕细琢” 电驱动变速箱金砖大赛夺冠团队背后的故事

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  • 发布时间:2020-07-15 13:39
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【概要描述】危急时刻,陈博士决定现场修复信号调理板,但所需要的元件器材呢?“20pf电容”,“有”……“10欧电阻”,“有”……只见蹲在一旁的田博士从容不迫地打开自备工具箱,依次取出了规格吻合的电容电阻、芯片、插针、面包板、插线板……两个人配合如外科手术一般精准……

iCenter News | “精雕细琢” 电驱动变速箱金砖大赛夺冠团队背后的故事

【概要描述】危急时刻,陈博士决定现场修复信号调理板,但所需要的元件器材呢?“20pf电容”,“有”……“10欧电阻”,“有”……只见蹲在一旁的田博士从容不迫地打开自备工具箱,依次取出了规格吻合的电容电阻、芯片、插针、面包板、插线板……两个人配合如外科手术一般精准……

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  危急时刻,陈博士决定现场修复信号调理板,但所需要的元件器材呢?“20pf电容”,“有”……“10欧电阻”,“有”……只见蹲在一旁的田博士从容不迫地打开自备工具箱,依次取出了规格吻合的电容电阻、芯片、插针、面包板、插线板……两个人配合如外科手术一般精准……

  陈博士带领的团队,科研攻关10载,潜心研发3个月,25天筹备金砖大赛,现场10小时奇迹般修复关键模块,拔得头筹……这是一支开了挂的博士+博士后团队……

  8月20日,首届金砖国家创客大赛决赛在昆明理工大学落下帷幕。经过两天的激烈角逐,由清华大学iCenter选送的清华大学汽车工程系“电驱动机械变速器团队”从来自中国、俄罗斯、印度等金砖国家的42支队伍中脱颖而出,以总分冠军的成绩夺得大赛“特等奖”。

丰川

  清华大学汽车工程系的电驱动机械变速器团队夺得“特等奖”|佚名 摄

  该团队带来的“无离合器、无同步器、‘无换档冲击’电驱动机械变速器”项目运用创新的传感器技术和高精度控制算法,彻底消除了换档过程的冲击, 并 将动力中断时间缩短到了400毫秒内,突破了制约电驱动机械变速器在电动汽车中大规模推广应用的技术瓶颈。在当今电动汽车,尤其是客车、物流车、市政车辆等电动商用车需求迅猛增长的环境下,提供了低成本、高效率、高可靠性、高安全性的电驱动系统整体解决方案。

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  部分参赛队员和无离合器、无同步器、“无换档冲击”电驱动机械变速器|佚名 摄

  中国发明协会党委书记余华荣、教育部工程训练教学指导委员会秘书长梁延德、创客教育基地联盟理事长李双寿等专家莅临展位,充分肯定了该项目的技术方案和发展前景,对下一步的产业化提出了宝贵建议。余华荣书记亲自试驾了驾驶模拟器,对电驱动机械变速器的“无冲击换档”控制算法进行了现场评测,给予了高度评价,并邀请团队参加第二十二届全国发明展览会和第二届世界创新论坛。该项目在两天的比赛期间吸引了来自政府、高校、产业界等数千人的参观,100余人试驾了驾驶模拟器,切实体验了电驱动机械变速器的“无冲击换档”控制性能,对其技术先进性给予了高度赞赏。

  据团队指导教师田光宇教授介绍,该项目的技术研发由国家基金项目5次支持;已完成功能样机开发和换档性能验证,正在进行工程化开发和可靠性测试;4项研究成果在行业研讨会上获评“优质论文”,团队骨干陈红旭博士的学位论文获评“清华大学优质博士学位论文”;未来两年,团队将围绕“无冲击换档”控制这一核心技术,在纯电动商用车中实现无离合器、无同步器、“无换档冲击”电驱动机械变速器的小批量装车应用。

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  中国发明协会余华荣书记亲自试驾,现场评测“无冲击换档”控制性能|隋立起 摄

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  陈红旭博士为专家评审团做现场汇报|田丰 摄

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  观众参观无离合器、无同步器、“无换档冲击”电驱动机械变速器|任鑫 摄

  幕后花絮:

  从接到参赛通知到正式比赛只有25天时间,为了能形象直观地呈现EMT系统的“无冲击换档”控制技术,团队成员开了一次长达8小时的技术研讨会,提出了“换档过程可视化 + 驾驶员在环”的技术方案。为了更加高效地完成各功能模块设计,团队被临时划分为了机械设计、硬件设计、软件设计、驾驶模拟器开发等四个小组。在各小组长的带领下,团队成员通宵达旦工作,已记不清点了多少次东门外的肥牛饭外卖。凌晨两点,当小组长宣布吃了肥牛饭回家睡觉时,总有成员默默地说出一句:“我知道bug在哪了,今晚再给我一次机会吧。”于是,所有组员又熬夜陪他找bug,直到问题解决。欢兴雀跃时,小组长掏出手机在微信群里留言:“XX组,我们的问题已解决,该你们上了。”而那时,天空已泛起一层鱼肚白。两小时后,另外一个小组将来实验室接着调试其他功能。那一刻,EMT团队的每一名成员信心满满。

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  凌晨两点半,王立军博士带领团队维修换档机构|陈红旭 摄

  8月16日,所有功能模块已完成设计并通过测试,整个系统也演练了很多遍。团队成员看着自己的“作品”被拆解、打包、托运,无不喜极而泣。20多天的辛勤付出,解决了一个又一个技术问题,技术能力又得到了一次提升。那一刻,是充满期待的。

  8月18日下午5点,参赛队员抵达昆明,300多公斤的演示系统和调试设备也同期运抵昆明。队员们没有休息,立刻投入到了紧张的系统联调工作中。根据前期制定的联调方案,系统在两小时内能完成组装和调试。时间嗒嗒往前走,然而电机控制器始终无法送出转速信号,整个换档系统无法正常工作。转眼间,时间已经到了8月19日的凌晨1点,早上8点开始的比赛时间正慢慢逼近,每一名参赛队员都绷紧了神经,仔细检查系统的每一部分。尽管困倦疲惫,尽管昆明凌晨的低温冻得每一名队员瑟瑟发抖,但是始终没有人选择放弃,每名队员都认真配合着彼此的工作。功夫不负有心人,凌晨3点的时候,终于找到了控制器出现异常的原因:运输过程中,电机控制器的信号调理板受到损坏。而那时,所有队员发现没带备用的电机控制器,整个团队陷入了沉默。突然,硬件设计小组的负责人田丰博士突然提出在现场用面包板搭一段信号调理电路。“现场搭一段信号调理电路谈何容易?你有芯片吗?你有电容电阻吗?”所有人都对田丰博士提出了质疑。然而,田丰博士从容地从随身工具箱中取出了一件又一件备用电子元器件、插针、插线板……那一刻,所有队员都相信了。凌晨5点,田丰博士完成了电路设计和调试,王立军博士、隋立起博士和任鑫开始调试整个系统。凌晨5点30分,整个系统成功运行,电驱动机械变速器恢复了往日的“无冲击”换档。那一刻,所有队员相拥而泣。

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  晨三点半,田丰博士在比赛现场设计信号调理电路|王立军 摄

  8月19日早上7点,来自国内外的专家和观众陆续抵达比赛现场,EMT团队的每一名参赛队员都抖擞精神,迎接他们的到来。讲解、答疑、交换名片,通宵工作后的疲惫似乎已被忘记。这时,一抹温暖的春城阳光撒在了整个电驱动机械变速器系统上,撒在了每一位队员的脸上。那一刻,是幸福的。

  背景

  我国从2017年1月1日起正式接任金砖国家轮值主席国,金砖国家领导人第九次会晤也将于2017年9月在福建省厦门市举办。为了配合我国作为主席国期间推动金砖国家间政治、经济、人文的交流活动,首届金砖国家创客大赛在昆明理工大学如期举办。

  该项赛事是金砖国家工商理事会组织举办的金砖国家技能发展与技术创新大赛系列赛之一,旨在促进金砖国家技能发展和技术交流、落实金砖五国人才发展合作,并搭建金砖国家工程能力培养和智能技术创新人才国际合作平台。

  首届金砖国家创客大赛是由教育部、工信部指导,金砖国家技能发展国际联盟、中国发明协会、中国联通集团等单位支持,金砖国家工商理事会主办,教育部工程训练教指委、创客教育基地联盟、联合国教科文组织产学合作教席等单位联合主办,昆明理工大学、清华大学基础工业训练中心、昆明报业传媒集团、北京嘉克新兴科技有限公司承办,清华大学文化创意发展研究院等单位协办的。

  经过各高校及各国创客组织推荐,本次大赛决赛共有来自中国、俄罗斯、印度等国家的200余名青年创客参与,带来了42项各具特色的精彩作品。大赛邀请了来自高校、科技产业、文创产业的32位专家组成专家评审委员会,对各项目进行了两轮评审,突出对项目在社会价值、创新性、功能实现、工业设计等各个方面的全方位考察。

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