DE10238475A1

DE10238475A1 - Hydrauliksystem zur Steuerung oder Regelung von Drehmomentwandler oder hydrodynamischer Kupplung

Info

Publication number: DE10238475A1
Application number: DE2002138475
Authority: DE
Inventors: Stefan Dipl.-Ing. Müller; Herbert Dipl.-Ing. Kiebler; Manfred Dipl.-Ing. Bek; Christoph Dipl.-Ing. Kirst
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2002-08-22
Filing date: 2002-08-22
Publication date: 2004-03-04

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hydrauliksystem (1) zur Funktionsprüfung von Mechatroniken (2) mit elektrisch-hydraulischen Schaltgeräten, wie z. B. Druckreglern, Kupplungen mit integrierter elektrischer Getriebesteuerung, insbesondere von Mechatroniken (2) in Automatik-Getrieben, mit einer Stromversorgungsquelle zum Ansteuern der elektrisch/hydraulischen Schaltgeräte auf einem Prüfstand mit zwei voneinander getrennten Hydraulikpumpen (7, 8), von denen die erste mit einem eingangsseitigen Hauptdruckanschluss (3) und die zweite mit Kupplungsausgängen (PA, PB, PC, PD1, PD2 und PE) der Mechatronik (2) verbunden sind, die Kupplungsausgänge (PA, PB, PC, PD1, PD2 und PE) und der eingangsseitige Hauptdruckanschluss (3) mit Druckaufnehmern (4, 9 bis 14, 22) versehen sind und Druckerfassungsvorrichtungen vorgesehen sind, mit denen der Druck am eingangsseitigen Hauptdruckanschluss (3) ins Verhältnis gesetzt werden kann zu den einzelnen Drücken an den Kupplungsausgängen (PA, PB, PC, PD1, PD2 und PE).

Description

Die Erfindung betrifft ein Hydrauliksystem zur Funktionsprüfung von Mechatroniken mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Betrieb eines derartigen Hydrauliksystems mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 7.

In Automatik-Getrieben werden Mechatroniken mit elektrisch/hydraulischen Schaltgeräten mit integrierter elektrischer Getriebesteuerung verwendet, wobei Toleranzen verwendeter Einzelbauteile, wie z. B. Druckregler, mittels Kalibrierung von Strom/Druck-linien auf die gesamte Mechatronik abzugleichen sind. Aus Kostengründen werden bei neuen Druckreglern erheblich vergrößerte Fertigungstoleranzen angestrebt. In der Funktionsprüfung für Mechatroniken sind am Prüfstand neben dem Abgleich der Druckregler auch montierte Einzelteile, wie Kolben, Federn, Ventile und deren korrekte Funktion in der Mechatronik zu überprüfen. Problematisch ist es, die kleineren Einzeltoleranzen dieser Einzelteile aus den großen Toleranzen der neuen Druckregler heraus zu filtern.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Hydrauliksystem zur Funktionsprüfung von Mechatroniken und ein Verfahren zum Betrieb eines derartigen Hydrauliksystems zu schaffen, mit dem Fehler an Bauteilen unterschiedlicher Toleranzen der Mechatroniken erkannt werden können.

Die Lösung erfolgt mit einem Hydrauliksystem zur Funktionsprüfung von Mechatroniken mit den Merkmalen des An spruchs 1 und einem Verfahren zum Betrieb eines derartigen Hydrauliksystems mit den Merkmalen des Anspruchs 7.

Gemäß der Erfindung weist ein Hydrauliksystem zur Funktionsprüfung von Mechatroniken mit elektrisch/hydraulischen Schaltgeräten mit integrierter elektrischer Getriebesteuerung, insbesondere von Mechatroniken in Automatik-Getrieben, eine Stromversorgungsquelle zum Ansteuern der elektrisch/hydraulischen Schaltgeräte auf einem Prüfstand und zwei voneinander getrennte Hydraulikpumpen auf, von denen die erste mit einem eingangsseitigen Hauptdruckanschluss, die zweite mit Kupplungsausgängen der Mechatronik verbunden ist und Druckerfassungsvorrichtungen vorgesehen sind, mit denen der Druck am eingangsseitigen Hauptdruckanschluss ins Verhältnis gesetzt werden kann zu den einzelnen Drücken an den Kupplungsausgängen. Das erfindungsgemäße Prinzip des Hydrauliksystems zur Funktionsprüfung von Mechatroniken zum Erkennen von Bauteilfehlern beruht auf dem konstanten Niveau des Drucks am eingangsseitigen Hauptdruckanschluss im Verhältnis zu den Drücken der einzelnen Kupplungsausgänge. Die Drücke der einzelnen Kupplungsausgänge sind über das Übersetzungsverhältnis jeweils verwendeter Federn und der zugehörigen Kolbenflächen vorbestimmt und hängen von dem Strom ab, mit dem der jeweilige Druckregler angesteuert wird, so daß Fehler an Bauteilen unterschiedlicher Toleranzen erkannt werden können.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist für die erste Hydraulikpumpe eine Spann-/Arbeitshydraulik des Prüfstands vorgesehen, die über ein erstes Druckregelventil mit dem eingangsseitigen Hauptdruckanschluss der Mechatronik verbunden ist.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist im eingangsseitigen Hauptdruckanschluss der Mechatronik ein Volumenstrommesser und ein Druckaufnehmer vorgesehen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist für die zweite Hydraulikpumpe eine Prüfölpumpe des Prüfstands vorgesehen, die über ein zweites Druckregelventil und Leitungsverzweigungen mittels Blenden mit den Kupplungsausgängen der Mechatronik verbunden ist.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen der zweiten Hydraulikpumpe und dem zweiten Druckregelventil ein Dämpfer (Silencer) für Öldruckschwingungen vorgesehen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vor den Leitungsverzweigungen ein Druckaufnehmer vorgesehen.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird zum Betrieb eines derartigen Hydrauliksystems ein nahezu konstanter Hydraulikdruck von den zwei voneinander getrennten Hydraulikpumpen erzeugt, Hydraulikdruck in den eingangsseitigen Hauptdruckanschluss von der ersten Hydraulikpumpe eingespeist, Hydraulikdruck in die Kupplungsausgänge von der zweiten Hydraulikpumpe eingespeist, jeweils Stromwerte im Druckregler vorgegeben, Hydraulikdrücke an dem eingangsseitigen Hauptdruckanschluss und den jeweiligen Kupplungsausgängen erfasst und Druck am eingangsseitigen Hauptdruckanschluss ins Verhältnis zu den einzelnen Drücken an den Kupplungsausgängen gesetzt. Die Vorgabe eines Stromwerts führt im Druckregler zu einem annähernd linearen Öff nungsverhältnis, d. h. der Strom ist proportional zur Druckdifferenz vor und hinter dem Druckregler.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird zum Betrieb eines derartigen Hydrauliksystems der Druckregler in einem stabil geöffneten Zustand über einen vorgegebenen Stromwert in einem speziellen Prüfabschnitt gehalten, wodurch der Einfluss großer Streuung der Druck/Strom-Kennlinie eliminiert wird.

Bei korrekter Montage oder korrekten Toleranzen der Bauteile der Mechatronik ist die Druckdifferenz des Hydrauliksystems gemäß der Erfindung vor und hinter dem Druckregler oder Kupplung konstant und innerhalb eines vorgegebenen, zuvor errechneten und praktisch durch Tests mit Grenzmustern sowie I.O./N.I.O. Versuchsteilen am Prüfstand ermittelten und angepassten Toleranzbereichs. Mit dem erfindungsgemäßen Hydrauliksystem zur Funktionsprüfung von Mechatroniken gemessene Abweichungen von dieser Toleranz lassen so auf Bauteil- und/oder Montagefehler sowie Leckagen innerhalb der Mechatronik schließen, die folglich nicht Gefahr laufen, mit abkalibriert zu werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele dargestellt.
Es zeigt:
1 ein Blockschaltbild eines Hydrauliksystems gemäß der Erfindung.
1:
Ein Hydrauliksystem 1 zur Funktionsprüfung von Mechatroniken zwei mit elektrisch/hydraulischen Schaltgeräten, wie z. B. Druckreglern, Kupplungen, in Automatik-Getrieben mit integrierter elektrischer Getriebesteuerung weist eine Stromversorgungsquelle (nicht dargestellt) zum Ansteuern der elektrisch/hydraulischen Schaltgeräte auf einem Prüfstand auf.
Eine als Hochdruck-Innenzahnradpumpe ausgebildete erste Hydraulikpumpe 8, die als Sondervariante mit Vitondichtung für ATF Flüssigkeit versehen ist, beaufschlagt einen eingangsseitigen Hauptdruckanschluss 3 der Mechatronik 2 mit nahezu konstantem Druck. Im eingangsseitigen Hauptdruckanschluss 3 ist ein Druckaufnehmer 4, ein Volumenstrommesser 5 und ein erstes Druckregelventil 6 angeordnet. Der eingangsseitige Hauptdruckanschluss 3 mündet am Anschluss PH in die Mechatronik 2.
Eine ebenfalls als Hochdruck-Innenzahnradpumpe ausgebildete zweite Hydraulikpumpe 7, die als Sondervariante mit Vitondichtung für ATF Flüssigkeit versehen ist, beaufschlagt Kupplungsausgänge PA, PB, PC, PD1, PD2 und PE der Mechatronik 2 mit nahezu konstantem Druck. Die Kupplungsausgänge PA, PB, PC, PD1, PD2 und PE sind mit Druckaufnehmern 9, 10, 11, 12, 13 und 14 versehen. Die zweite Hydraulikpumpe 7, für die eine Prüfölpumpe des Prüfstands vorgesehen ist, ist über ein zweites Druckregelventil 15, einen Druckaufnehmer 22 und Leitungsverzweigungen bei Blenden 16, 17, 18, 19, 20 und 21 mit den Kupplungsausgängen PA, PB, PC, PD1, PD2 und PE der Mechatronik 2 verbunden.
Der mit Druckaufnehmer 4 erfasste Druck am eingangsseitigen Hauptdruckanschluss 3 wird mit Druckerfassungsvorrichtungen (nicht dargestellt) ins Verhältnis gesetzt zu den mit den Druckaufnehmern 9, 10, 11, 12, 13 und 14 erfassten einzelnen Drücken an den Kupplungsausgängen PA, PB, PC, PD1, PD2 und PE.

1: Hydrauliksystem
2: Mechatroniken
3: Hauptdruckanschluss
4: Druckaufnehmer
5: Volumenstrommesser
6: erstes Druckregelventil
7: zweite Hydraulikpumpe
8: erste Hydraulikpumpe
9: Druckaufnehmer
10: Druckaufnehmer
11: Druckaufnehmer
12: Druckaufnehmer
13: Druckaufnehmer
14: Druckaufnehmer
15: zweites Druckregelventil
16: Blende
17: Blende
18: Blende
19: Blende
20: Blende
21: Blende
22: Druckaufnehmer
PA: Kupplungsausgang
PB: Kupplungsausgang
PC: Kupplungsausgang
PD1: Kupplungsausgang
PD2: Kupplungsausgang
PE: Kupplungsausgang

Claims

Hydrauliksystem (1) zur Funktionsprüfung von Mechatroniken (2) mit elektrisch/hydraulischen Schaltgeräten, wie z. B. Druckreglern, Kupplungen mit integrierter elektrischer Getriebesteuerung, insbesondere von Mechatroniken (2) in Automatik-Getrieben, mit einer Stromversorgungsquelle zum Ansteuern der elektrisch/hydraulischen Schaltgeräte auf einem Prüfstand mit zwei voneinander getrennten Hydraulikpumpen (7, 8), von denen die erste mit einem eingangsseitigen Hauptdruckanschluss (3) und die zweite mit Kupplungsausgängen (PA, PB, PC, PD1, PD2 und PE) der Mechatronik (2) verbunden sind, die Kupplungsausgänge (PA, PB, PC, PD1, PD2 und PE) und der eingangsseitige Hauptdruckanschluss (3) mit Druckaufnehmern (4, 9 bis 14, 22) versehen sind und Druckerfassungsvorrichtungen vorgesehen sind, mit denen der Druck am eingangsseitigen Hauptdruckanschluss (3) ins Verhältnis gesetzt werden kann zu den einzelnen Drücken an den Kupplungsausgängen (PA, PB, PC, PD1, PD2 und PE).
Hydrauliksystem (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die erste Hydraulikpumpe (8) eine Spann/Arbeitshydraulik des Prüfstands vorgesehen ist, die über ein erstes Druckregelventil (6) mit dem eingangsseitigen Hauptdruckanschluss (3) der Mechatronik (2) verbunden ist.
Hydrauliksystem (1) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im eingangsseitigen Hauptdruckanschluss (3) der Mechatronik ein Volumenstrommesser (5) vorgesehen ist.
Hydrauliksystem (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die zweite Hydraulikpumpe (7) eine Prüfölpumpe des Prüfstands vorgesehen ist, die über ein zweites Druckregelventil (15) und Leitungsverzweigungen mittels Blenden (16, 17, 18, 19, 20 und 21) mit den Kupplungsausgängen (PA, PB, PC, PD1, PD2 und PE) der Mechatronik (2) verbunden ist.
Hydrauliksystem (1) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der zweiten Hydraulikpumpe (8) und dem zweiten Druckregelventil (15) ein Dämpfer für Öldruckschwingungen vorgesehen ist.
Hydrauliksystem (1) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass vor den Leitungsverzweigungen (16, 17, 18, 19, 20 und 21) ein Druckaufnehmer (22) vorgesehen ist.
Verfahren zum Betrieb eines Hydrauliksystems (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch: – Erzeugen eines nahezu konstanten Hydraulikdrucks von den zwei voneinander getrennten Hydraulikpumpen (7, 8), – Einspeisen des Hydraulikdrucks in den eingangsseitigen Hauptdruckanschluss (3) der Mechatronik (2) von der ersten Hydraulikpumpe (8), – Einspeisen des Hydraulikdrucks in die Kupplungsausgänge (PA, PB, PC, PD1, PD2 und PE) der Mechatronik (2) von der zweiten Hydraulikpumpe (7), – Vorgeben eines jeweiligen Stromwerts im Druckregler, – Überwachen der Hydraulikdrücke an dem den eingangsseitigen Hauptdruckanschluss (3) und den jeweiligen Kupplungsausgängen (PA, PB, PC, PD1, PD2 und PE) und – Setzen des Drucks am eingangsseitigen Hauptdruckanschluss (3) ins Verhältnis zu den einzelnen Drücken an den Kupplungsausgängen (PA, PB, PC, PD1, PD2 und PE).
Verfahren gemäß Anspruch 7, gekennzeichnet durch Halten des Druckreglers in einem stabil geöffneten Zustand über einen vorgegebenen Stromwert in einem speziellen Prüfabschnitt.