توجيه عزم الدوران والتحقق من صحة المحور ثنائي المحرك: اختبار توزيع عزم الدوران عبر المحاور

أصبح توجيه عزم الدوران الآن إحدى الميزات الأساسية لنظام الدفع بالمركبة الكهربائية

عندما أطلقت BMW سيارة i4 M50 بمحركات كهربائية أمامية وخلفية مستقلة, وعندما قامت Rivian وBYD ببناء تصميمات رباعية المحركات حيث تتلقى كل عجلة عزم الدوران المتحكم به بشكل فردي, لقد تغير تحدي مهندس الاختبار بشكل جذري. ولم يعد اختبار قوة محرك واحد كافيا, كفاءة, و NVH في عزلة. أصبح السؤال: كيف يمكنك التحقق من صحة التفاعل بين محركين أو أكثر تتغير أوامر عزم الدوران الخاصة بهم آلاف المرات في الثانية استجابةً لوحدة التحكم في لحظة الانعراج?

توجيه عزم الدوران — التوزيع المتعمد غير المتماثل لعزم الدوران بين العجلات اليسرى واليمنى, أو بين المحورين الأمامي والخلفي - توفر فوائد التعامل التي لا يمكن أن تضاهيها التروس التفاضلية الميكانيكية محدودة الانزلاق. ولكن التصديق على أن المحور الإلكتروني الموجه لعزم الدوران يوفر في الواقع عزم الدوران المطلوب عند كل عجلة, مع زمن الاستجابة المحدد ودون اقتران غير متوقع بين القناتين, يتطلب إعدادًا لمقعد الاختبار يتجاوز بشكل كبير منصة التحمل التقليدية للمحرك الإلكتروني.

تشريح مقعد اختبار المحور المزدوج المحرك

يجب أن يقوم منضدة اختبار المحور الإلكتروني الموجه لعزم الدوران بالتحكم في وقياس كلا أعمدة الإخراج في نفس الوقت. تستخدم البنية الأكثر شيوعًا اثنين من مقاييس قوة الحمل المستقلة, يقترن كل منها بعمود إخراج واحد للمحور الإلكتروني قيد الاختبار. يتم التحكم في الدينامو في الوقت الحقيقي بواسطة HIL (الأجهزة في الحلقة) نظام يحاكي ديناميكيات السيارة - يتم حساب سرعات العجلات التي يتم تغذيتها إلى وحدة التحكم في توجيه عزم الدوران في السيارة من نموذج مركبة بسبع درجات من الحرية يعمل في الوقت الفعلي.

• مقاييس ديناميكية رمح مستقلة: يجب أن يكون لدى كلا الدينامو عرض نطاق ترددي مطابق لقياس عزم الدوران (≥ 200 هرتز), ويجب معايرة محولات عزم الدوران بشكل يمكن تتبعه. انجراف المعايرة بين القناتين أقل من 0.5% سيقدم إشارة لحظة انحراف زائفة تفسد التحقق من صحة توزيع عزم الدوران.
• محاكاة سرعة العجلة: يقوم نموذج HIL بإنشاء إشارات واقعية لسرعة العجلة (يستطيع / فليكسراي) يحاكي ظروف انزلاق السيارة أثناء مناورة المنعطفات - وهو مدخل رئيسي لمراقب نسبة الانزلاق في وحدة التحكم في توجيه عزم الدوران.
• تمثيل صلابة عمود الإدارة: تتمتع أعمدة الإدارة الفعلية للمركبة بصلابة الالتوائية محدودة (عادة 500-2000 نيوتن متر/راد). يجب أن تقوم أداة التوصيل الخاصة بمقعد الاختبار إما بتكرار هذه الصلابة باستخدام أدوات التوصيل المتوافقة مع هذا الغرض أو تعويضها في الحلقة المرجعية لعزم الدوران الخاصة بوحدة التحكم الديناميكية.

عناصر الاختبار الأساسية للتحقق من صحة توجيه عزم الدوران

1. دقة توزيع عزم الدوران الثابت

مع تحكم وحدة التحكم في السيارة بنسبة تقسيم محددة لعزم الدوران من اليسار إلى اليمين (على سبيل المثال, 60:40), يقيس المقعد عزم الدوران الفعلي عند كل عمود إخراج على مدى فترة فاصلة مدتها 10 ثوانٍ. يتم تكرار الاختبار في 10 نقاط تشغيل عزم الدوران السرعة التي تغطي المغلف الكامل.

المقاييس الرئيسية: خطأ عزم الدوران المطلق في كل عمود (نانومتر); خطأ في نسبة تقسيم عزم الدوران (% من نسبة أمر); التكرار (ص) زيادة 10 عمليات متتالية في نفس نقطة التشغيل.

2. استجابة خطوة عزم الدوران الديناميكية

أمر وحدة التحكم بالخطوة من المتماثل 50:50 التوزيع إلى غير المتماثلة 80:20 (أو كامل من جانب واحد) تقسيم في الحد الأدنى من الوقت. يسجل المقعد الاستجابة الخطوة لعزم دوران كل عمود, ويتم حساب لحظة الانعراج الناتجة عن فرق عزم الدوران من عرض المسار المعروف للمركبة المستهدفة.

المقاييس الرئيسية: وقت الصعود من 10% ل 90% فرق عزم الدوران المستهدف (هدف: ≥ 20 مللي لتطبيقات الأداء); تجاوز عزم الدوران (% من سعة الخطوة المستهدفة); اقتران — تغيير عزم الدوران على العمود غير المتحكم به أثناء الخطوة.

3. دقة توليد لحظة ياو

بسرعة محددة للمركبة (على سبيل المثال, 80 كم/ساعة على المحور), يُطلب من وحدة التحكم في توجيه عزم الدوران إنشاء لحظة انعراج محددة (على سبيل المثال, +500 Nm-m حول مركز ثقل المركبة). مقاعد البدلاء, جنبا إلى جنب مع نموذج ديناميكيات السيارة HIL, التحقق من صحة ما إذا كانت لحظة الانعراج الفعلية الناتجة عن عدم تناسق عزم الدوران تتطابق مع القيمة المطلوبة ضمن التسامح في المواصفات (عادة ±5%).

المقاييس الرئيسية: خطأ في لحظة الانعراج في الحالة الثابتة; ياو لحظة التدرج مقابل. زاوية التوجيه تزيد عن ±20 درجة من محاكاة طلب التسارع الجانبي; اتساق لحظة الانحراف تحت اختلاف انزلاق الإطارات (محاكاة بواسطة نموذج HIL).

4. الاقتران المتقاطع ورفض التداخل

عندما يتم تغيير محرك واحد بسرعة في أمر عزم الدوران, يجب أن يكون التأثير على خرج عزم الدوران للعمود الآخر أقل من عتبة التداخل المحددة. ينتج عن سوء الفصل بين حلقتي التحكم في العاكس أ “الحديث المتبادل” عزم الدوران الذي يراه السائق على أنه اضطراب انعراج غير متوقع. يطبق المقعد PRBS (التسلسل الثنائي العشوائي الزائف) اضطراب عزم الدوران إلى عمود واحد ويقيس وظيفة نقل التلوث إلى العمود الآخر.

المقاييس الرئيسية: حجم وظيفة نقل الاقتران المتقاطع عند 10 هرتز, 50 هرتز, 100 هرتز; زاوية المرحلة من اقتران; عرض النطاق الترددي الذي يكون فيه الاقتران المتقاطع أقل من -40 ديسيبل (أي., < 1% contamination).

5. التماثل الحراري تحت التحميل غير المتماثل

مناورة توجيه عزم الدوران المستدامة - على سبيل المثال, لفة الدائرة مع المنعطفات المستمرة - تقوم بتحميل محرك واحد أكثر بكثير من الآخر. يحمل مقعد الاختبار أمرًا مستدامًا لعزم الدوران غير المتماثل (على سبيل المثال, 80% على محرك العجلة الخارجية, 20% على الداخل) للحد الأدنى من 10 دقائق وتراقب درجات حرارة اللف على كلا الجانبين. إذا كانت دائرة التبريد مشتركة (السكك الحديدية المبردة المشتركة), يجب أن تظل درجة حرارة المحرك ذو الجانب الساخن ضمن الحد الحراري حتى عندما يولد المحرك ذو الجانب البارد الحد الأدنى من الحرارة. يجب تحديد تخصيص تدفق سائل التبريد بين المحركين في ظل التحميل الأحادي الجانب في أسوأ الحالات.

التكامل مع محاكاة ديناميكيات السيارة

يتم إجراء اختبارات توجيه عزم الدوران ذات القيمة الأعلى باستخدام وحدة التحكم eAxle التي تعمل في حلقة مغلقة مقابل نموذج ديناميكيات السيارة بالكامل في الوقت الفعلي. يحاكي حامل HIL قوى الإطارات (عبر صيغة Pacejka السحرية أو ما شابه ذلك), حركية التعليق, ومدخلات توجيه السائق. يتم التحقق من صحة استجابات تثبيت الانحراف لوحدة التحكم لمحاكاة أحداث التوجيه الزائد أو المنخفض مقابل أهداف فريق هندسة ديناميكيات السيارة - كل ذلك قبل بناء النموذج الأولي للمركبة.

يمكن لـ ECONOTESTS توفير مناضد اختبار المحور المزدوج ذات المحور المزدوج مع مقاييس ديناميكية متطابقة, التكامل HIL, وسلسلة الأجهزة اللازمة للتحقق من صحة توجيه عزم الدوران. سواء كان برنامجك يتضمن محورًا إلكترونيًا فاخرًا عالي الأداء أو محورًا خلفيًا ثنائي المحرك لسيارات الدفع الرباعي (SUV) حساسًا للتكلفة, تحدث إلى فريقنا الهندسي حول بنية الاختبار الصحيحة.