Kiểm tra vectơ mô-men xoắn và xác thực eAxle động cơ kép: Kiểm tra phân phối mô-men xoắn trên trục

Điều hướng mô-men xoắn hiện là tính năng cốt lõi của hệ thống truyền động EV

Khi BMW ra mắt i4 M50 với động cơ điện trước sau độc lập, và khi Rivian và BYD xây dựng cấu trúc bốn động cơ trong đó mỗi bánh xe nhận được mô-men xoắn điều khiển riêng, thách thức của kỹ sư kiểm tra đã thay đổi căn bản. Việc kiểm tra sức mạnh của một động cơ không còn đủ nữa, hiệu quả, và NVH bị cô lập. Câu hỏi đã trở thành: làm cách nào để xác thực sự tương tác giữa hai hoặc nhiều động cơ có lệnh mô-men xoắn thay đổi hàng nghìn lần mỗi giây để đáp ứng với bộ điều khiển mô-men xoắn?

Vectơ mô-men xoắn - sự phân bổ mô-men xoắn không đối xứng có chủ ý giữa bánh xe bên trái và bên phải, hoặc giữa trục trước và trục sau - mang lại lợi ích xử lý mà bộ vi sai hạn chế trượt cơ học không thể sánh được. Nhưng việc chứng nhận rằng eAxle vectơ mô-men xoắn thực sự mang lại mô-men xoắn theo yêu cầu ở mỗi bánh xe, với thời gian phản hồi được chỉ định và không có sự ghép nối bất ngờ giữa hai kênh, yêu cầu thiết lập băng ghế thử nghiệm vượt xa đáng kể so với giàn đo độ bền động cơ điện tử thông thường.

Cấu tạo của Ghế thử eAxle động cơ kép

Bàn kiểm tra eAxle vectơ mô-men xoắn phải đồng thời điều khiển và đo cả hai trục đầu ra. Kiến trúc phổ biến nhất sử dụng hai lực kế tải độc lập, mỗi trục được ghép nối với một trục đầu ra của eAxle được thử nghiệm. Các dynos được điều khiển trong thời gian thực bởi HIL (Phần cứng trong vòng lặp) hệ thống mô phỏng động lực học của xe - tốc độ bánh xe được phản hồi về bộ điều khiển vectơ mô-men xoắn của xe được tính toán từ mô hình xe bảy bậc tự do chạy trong thời gian thực.

• Động lực kế trục độc lập: Cả hai dynos phải có băng thông đo mô-men xoắn phù hợp (≥ 200 Hz), và bộ chuyển đổi mô-men xoắn phải được hiệu chuẩn theo dõi. Độ lệch hiệu chuẩn giữa hai kênh chỉ bằng 0.5% sẽ đưa ra tín hiệu thời điểm lệch giả làm hỏng việc xác thực phân bổ mô-men xoắn.
• Mô phỏng tốc độ bánh xe: Mô hình HIL tạo ra tín hiệu tốc độ bánh xe thực tế (CÓ THỂ / Flexray) tái tạo các điều kiện trượt của xe khi vào cua - đầu vào quan trọng cho bộ quan sát tỷ lệ trượt của bộ điều khiển vectơ mô-men xoắn.
• Biểu diễn độ cứng của trục truyền động: Trục truyền động thực tế của xe có độ cứng xoắn hữu hạn (thường là 500–2.000 Nm/rad). Khớp nối của băng ghế thử nghiệm phải tái tạo độ cứng này bằng các khớp nối tuân thủ được thiết kế riêng hoặc bù đắp cho nó trong vòng tham chiếu mô-men xoắn của bộ điều khiển dyno.

Các mục kiểm tra cốt lõi để xác thực vectơ mô-men xoắn

1. Độ chính xác phân phối mô-men xoắn tĩnh

Với bộ điều khiển xe ra lệnh tỷ lệ phân chia mô-men xoắn từ trái sang phải cụ thể (ví dụ., 60:40), băng ghế đo mô-men xoắn thực tế ở mỗi trục đầu ra trong khoảng thời gian ở trạng thái ổn định 10 giây. Thử nghiệm được lặp lại ở 10 điểm vận hành mô-men xoắn tốc độ trải dài trên toàn bộ đường bao.

Số liệu chính: Sai số mômen tuyệt đối tại mỗi trục (Nm); lỗi tỷ lệ chia mô-men xoắn (% theo tỷ lệ lệnh); độ lặp lại (P) qua 10 chạy liên tiếp tại cùng một điểm vận hành.

2. Phản hồi bước mô-men xoắn động

Bộ điều khiển được lệnh bước từ vị trí đối xứng 50:50 phân phối bất đối xứng 80:20 (hoặc toàn bộ một mặt) chia trong thời gian tối thiểu. Băng ghế ghi lại phản ứng bước của mô-men xoắn của từng trục, và mô men lệch do chênh lệch mô-men xoắn tạo ra được tính toán từ chiều rộng đường đã biết của xe mục tiêu.

Số liệu chính: Thời gian tăng từ 10% ĐẾN 90% của sự khác biệt mô-men xoắn mục tiêu (mục tiêu: ≤ 20 ms cho các ứng dụng hiệu suất); vượt quá mô-men xoắn (% biên độ bước mục tiêu); khớp nối - thay đổi mô-men xoắn trên trục không được lệnh trong bước.

3. Độ chính xác của việc tạo khoảnh khắc Yaw

Ở tốc độ xe xác định (ví dụ., 80 km/h trên trục), bộ điều khiển vectơ mô-men xoắn được lệnh tạo ra một mô-men lệch cụ thể (ví dụ., +500 Nm-m về trọng tâm của xe). băng ghế dự bị, kết hợp với mô hình động lực học xe HIL, validates whether the actual yaw moment delivered by the torque asymmetry matches the commanded value within the specification tolerance (typically ±5%).

Số liệu chính: Steady-state yaw moment error; yaw moment gradient vs. steering angle over ±20° of simulated lateral acceleration demand; yaw moment consistency under tyre slip variation (simulated by the HIL model).

4. Cross-Coupling and Interference Rejection

When one motor is rapidly changed in torque command, the effect on the other shaft’s torque output must be below the specified interference threshold. Poor decoupling between the two inverter control loops produces a “cross-talk” torque that the driver perceives as an unexpected yaw perturbation. The bench applies a PRBS (Pseudo-Random Binary Sequence) nhiễu loạn mô-men xoắn tới một trục và đo hàm truyền nhiễm bẩn sang trục kia.

Số liệu chính: Độ lớn của hàm truyền ghép chéo tại 10 Hz, 50 Hz, 100 Hz; góc pha của khớp nối; băng thông trong đó khớp nối chéo dưới −40 dB (tức là, < 1% contamination).

5. Đối xứng nhiệt dưới tải không đối xứng

Một thao tác điều khiển vectơ mô-men xoắn được duy trì - ví dụ, một vòng đua với góc cua liên tục - tải một động cơ nhiều hơn đáng kể so với động cơ kia. Băng ghế thử nghiệm giữ lệnh mô-men xoắn không đối xứng được duy trì (ví dụ., 80% trên động cơ bánh xe bên ngoài, 20% ở bên trong) tối thiểu là 10 phút và theo dõi nhiệt độ cuộn dây ở cả hai bên. Nếu mạch làm mát được chia sẻ (đường ray làm mát chung), Nhiệt độ động cơ phía nóng phải duy trì trong giới hạn nhiệt ngay cả khi động cơ phía lạnh tạo ra nhiệt tối thiểu. Việc phân bổ dòng nước làm mát giữa hai động cơ phải được đặc trưng trong trường hợp tải một phía xấu nhất.

Tích hợp với mô phỏng động lực học xe

Các thử nghiệm vectơ mô-men xoắn có giá trị cao nhất được thực hiện với bộ điều khiển eAxle hoạt động trong vòng kín dựa trên mô hình động lực học toàn xe trong thời gian thực. Giá đỡ HIL mô phỏng lực lốp (thông qua Công thức ma thuật Pacejka hoặc tương tự), động học hệ thống treo, và đầu vào lái của người lái. Phản hồi ổn định sai lệch của bộ điều khiển đối với các sự kiện mô phỏng lái quá lái và thiếu lái được xác thực dựa trên các mục tiêu của nhóm kỹ thuật động lực học xe — tất cả trước khi xe nguyên mẫu được chế tạo.

ECONOTESTS có thể cung cấp băng thử eAxle trục kép với lực kế phù hợp, Tích hợp HIL, và chuỗi thiết bị cần thiết để xác nhận vectơ mô-men xoắn. Cho dù chương trình của bạn liên quan đến eAxle hiệu suất sang trọng hay trục sau động cơ kép SUV giá cả phải chăng, nói chuyện với đội ngũ kỹ thuật của chúng tôi về kiến ​​trúc thử nghiệm phù hợp.