DE3143014C2

DE3143014C2 - Vorrichtung und Verfahren zum Antreiben eines Kraftfahrzeug-Übersetzungsgetriebes für Prüfzwecke

Info

Publication number: DE3143014C2
Application number: DE3143014A
Authority: DE
Inventors: George 48170 Plymouth Mich. Scourtes
Original assignee: Allen Group Inc
Current assignee: Assembly Technology and Test Inc
Priority date: 1980-11-10
Filing date: 1981-10-29
Publication date: 1984-03-22
Also published as: JPS6355016B2; CA1168900A; JPS57108733A; US4391131A; GB2087571B; GB2087571A; DE3143014A1

Abstract

Die Vorrichtung und das Verfahren dienen zum Prüfen eines Frontantriebs-Fahrzeug-Übersetzungsgetriebes mit einem Antriebseingang, der zur Verbindung mit der Motorantriebswelle ausgebildet ist, und mit zwei Antriebsausgängen, die zur Kupplung mit den Achsen der Vorderräder angepaßt sind. Die Prüfvorrichtung enthält eine Antriebseingangswelle, die mit der Motorantriebswelle korrespondiert, sowie zwei Ausgangswellen, die mit den Fahrzeugachsen übereinstimmen. Jede Ausgangswelle ist durch einen schlupffreien Zwangsantriebs-Kupplungsmechanismus mit einer einzigen Antriebswelle gekuppelt, so daß keine der beiden Ausgangswellen mit einer Geschwindigkeit rotieren kann, die von der der anderen abweicht. Die einzige Antriebswelle ist mit einem Schwungrad versehen, das Beharrungskräfte simuliert. Die Eingangs-Antriebswelle ist mit einem Regelmotor und die einzige Antriebswelle mit einem gleichartigen Motor gekuppelt, der mit ausgewählten Geschwindigkeiten betrieben werden kann, um variierende Lastbedingungen auf das Übersetzungsgetriebe auszuüben. Die Zwangsantriebs-Kupplungsmechanismen rotieren die einzige Antriebswelle vorzugsweise mit einer größeren Geschwindigkeit als die der Ausgangswellen, um dadurch die Masse des Schwungrades auf ein Minimum herabzusetzen.

Description

— eine Eingangs-Antriebswelle (10) zur Verbindung mit dem Getriebeeingang (2);

— zwei Ausgangswellen (12, 13) zu·- Verbindung mit den entsprechenden Getriebeausgängen (3 bzw. 4);

— eine einzige angetriebene Welle (22);

— schlupffreie Einrichtungen (18, 18/1Jl die die angetriebene Welle (22) an jede der beiden Ausgangswellen (12,13) ankuppeln und die eine unterschiedliche Drehrichtung sowie eine unterschiedliche Drehgeschwindigkeit der beiden Ausgangswellen anschließen; und

— wenigstens eine an die angetriebene Welle (22) angekuppelte Einrichtung (26 bzw. 29) zur :5 Ausübung einer Belastung auf diese angetriebene Welle.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kupplungseinrichtung (18, i8A) einen schlupffreien Antriebszug enthält.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kupplungr-jinrichtung (18, iSA) ein auf der zugehörigen Ausgangswelle (12, 13) befestigtes, gezahntes Kfeitenn i (17), ein auf der einzigen angetriebenen Welle (22) befestigtes Gegenkettenrad (19) sowie eine Laschenkette (C) aufweist, die die zugehörigen Kettenräder (17, 19) antriebsmäßig miteinander verbindet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzige angetriebene Welle (22) von den Kupplungseinrichtungen (18, MA)vn\X einer Geschwindigkeit antreibbar ist, die sich von der de; beiden Ausgangswellen (12,13) unterscheidet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einzige angetriebene Welle (22) mit einer größeren Geschwindigkeit angetrieben wird als die beiden Ausgangswellen (12,13).

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der einzigen angetriebenen Welle (22) im wesentlichen doppelt so hoch ist wie die dsr Ausgangswellen (12,13).

7. Verfahren zum Antreiben eines Frontantriebs-Kraftfahrzeug-Übersetzungsgetriebes (T) für Prüfzwecke, wobei das Übersetzungsgetriebe einen Drehantriebseingang (2), zwei Drehantriebsausgänge (3, 4), die sich im Ansprechen auf ein Antreiben des Drehantriebseinganges drehen, und eine Einrichtung (5,10) zum Antreiben dieses Drehantriebseinganges enthält, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Drehantriebsausgänge (3,4) in der Weise an ein einziges angetriebenes Element (22) angekuppelt wird, daß diese beiden Drehantriebsausgänge jeweils in gleicher Drehrichtung und mit derselben Geschwindigkeit rotieren.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf das einzige angetriebene Element (22) eine Belastung ausgeübt wird.

JO

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Belastung eine Beharrungskraft ist.

10. Verfahren nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Belastung durch eine mit dem angetriebenen Element (22) gekuppelte zweite Antriebseinrichtung (29) ausgeübt wird, die mit einer von der ersten Antriebseinrichtung (5, 10) unterschiedlichen Geschwindigkeit angetrieben wird.

11. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das einzige angetriebene Element (22) mit einer Geschwindigkeit angetrieben wird, die unterschiedlich ist von der der ersten Antriebseinrichtung (5,10).

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das angetriebene Element (22) mit einer Geschwindigkeit angetrieben wird, die etwa zweimal so groß ist wie die der ersten Antriebseinrichtung (5,10).

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 7.

Bei einem Kraftfahrzeug mit Frontantrieb erhält das Übersetzungsgetriebe seine Antriebskraft von der Motorantriebswelle, wobei der Antrieb von zwei Ausgangswellen erfolgt, mit denen die Vorderachsen des Fahrzeugs verbunden sind. Das Prüfen oder Testen von Übersetzungsgetrieben für Frontantriebs-Kraftfahrzeuge wirft Probleme auf, die sich von denen unterscheiden, die beim Prüfen von Getrieben in Kraftfahrzeugen mit einem Frontmotor auftreten, der über ein Differential am hinteren Fahrzeugende verbunden ist. Dies liegt daran, daß ein Übersetzungsgetriebe, das zwischen der Motorwelle und dem Differential eingeschaltet ist, nur eine einzige Ausgangswelle benötigt, während ein Übersetzungsgetriebe für ein Frontantriebs-Kraftfahrzüug zwei Ausgangswellen bzw. Getriebeausgänge haben muß, um die beiden Vorderräder des Fahrzeugs antreiben zu können.

Bei der Prüfung von Übersetzungsgetrieben ist es unerläßlich, daß ein Übersetzungsgetriebe während der Prüfung keine Beschädigung erfährt, die auf den Prüfvorgang zurückzuführen ist. Gleichzeitig muß die Prüfung jedoch unter Bedingungen durchgeführt werden, die nahezu die Bedingungen wiedergeben, die bei der tatsächlichen Benutzung des Übersetzungsgetriebes auftreten werden, nachdem es in ein Kraftfahrzeug eingebaut worden ist. Die Vorrichtung und das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung sollen diese beiden Bedingungen erfüllen.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung erfüllt die zuvor erwähnte Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1, während das erfindungsgemäße Verfahren sich durch die im Kennzeichen des Anspruches 7 angegebenen Merkmale auszeichnet.

Die erfindungsgemäß konstruierte Antriebsvorrichtung enthält eine Eingangs-Antriebswelle, die eine Motorantriebswelle simuliert, die mit dem Getriebeeingang eines zu prüfenden Übersetzungsgetriebes gekuppelt werden kann. Die Eingangs-Antriebswelle ist mit einem elektrischen Regelmotor gekuppelt, so daß das Übersetzungsgetriebe mit veränderbarer Geschwindigkeit angetrieben werden kann. Die Antriebsvorrichtung enthält außerdem zwei Ausgangswellen, die mit den

entsprechenden Getriebeausgangen des Getriebes verbunden werden können. Jede Ausgangswelle der Vorrichtung ist durch eine Einrichtung schlupffrei (Zwangsantrieb) antriebsmäßig mit einer einzigen angetriebenen Welle verbunden, wodurch sichergestellt wird, daß keiner der beiden Getriebeausgänge mit einer zueinander unterschiedlichen Geschwindigkeit drehen kann. Diese angetriebene Welle simuliert dadurch eine Wegoberfläche, auf der sich die Räder des zugehörigen Kraftfahrzeugs befinden. to

Die einzige angetriebene Welle ist außerdem mit einem Schwungrad gekuppelt, das das Gewicht des Kraftfahrzeugs simuliert, in das das Übersetzungsgetriebe eingebaut werden kann. Diese angetriebene Welle ist ferner mit einem elektrischen Regelmotor _t5 gekuppelt, der so betrieben werden kann, daß veränderbare Lastbedingungen dem Getriebe auferlegt werden können.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten, bevorzugten Ausführurigsbeispiels näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine vereinfachte Schema-Ansicht der Vorrichtung;

F i g. 2 eine Querschnittsansicht entlang der I Jnie 2-2 in Fig. 1.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist für Prüfzwekke zum Antreiben eines Obersetzungsgetriebes T angepaßt, daß bei einem Kraftfahrzeug mit Frontantrieb Verwendung findet Das Übersetzungsgetriebe T besitzt ein Gehäuse 1, in dem sich ein Getriebeeingang 2 befindet, der für eine Verbindung mit der Fahrzeugmotor-Antriebswelle angepaßt und durch einen Drehmomentwandler mit zwei Getriebeausgängen 3, 4 gekuppeilt ist, die für eine Verbindung mit den Vorderradachsen des Kraftfahrzeugs ausgebildet sind. Das r> Übersetzungsgetriebe T selbst bildet keinen Teil der Erfindung und kann in irgendeiner Ausführung ausgebildet sein, und zwar sowohl für Handschaltung als auch für Automatikschaltung. 4(1

Die Antriebsvorrichtung enthält einen in der Drehzahl veränderbaren, elektrischen Antriebsmotor 5 (Regelmotor), der einen Fahrzeugmotor simuliert und eine Antriebswelle 6 aufweist, die durch eine Kupplung 7 mit einem Eingangs-Drehmomentwandler 8 verbun- 4> den ist, der seinerseits durch eine Kupplung 9 mit einer Eingangs-Antriebswelle 10 gekuppelt ist, die ein freies Ende 11 besitzt, das mit dem Getriebeeingang 2 verkeilt oder in anderer Weise antriebsmäßig verbunden ist

Die Vorrichtung enthält außerdem zwei getriebene -,o Ausgangswellen 12 und 13 mit freien Enden 14 bzw. 15, die mit den Getriebeausgängen 3 und 4 verkeilt oder in anderer Weise antriebsmäßig gekuppelt sind. Das entgegengesetzte Ende der Ausgangswelle 12 ist in einem Gehäuse 16 .!gelagert und an einem Kettenrad 17 5-, einer schlupffreien Kupplungseinrichtung verkeilt oder in anderer Weise fest verbunden, die außerdem ein Gegenkettenrad 19 enthält, das auf einer im Gehäuse 16 gelagerten Stummelwelle 20 befestigt ist. Eine Laschenoder Rollenkette C ist um die Kettenräder 17 und 19 bo herumgeführt. Das dem freien Ende 15 entgegengesetzte Ende der Ausgangswelle 13 ist in einem Gehäuse 16/1 gelagert, das dem Gehäuse 16 ähnlich ist und in dem eine Kupplungseinrichtung 18Λ angeordnet ist, die identisch ist zu der Einrichtung 18 und deren Teile daher mit denselben Bezugs/eichen versehen worden sind.

Jede Stummelwelle 20 ist von der zugehörigen Ausgangswelle 12 bzw. ij mit Abstand sowie parallel dazu angeordnet Dies ermöglicht es, dali sich die Antriebswelle 10 durch das Gehäuse 16 hindurcherstrecken kann und daß dabei Raum eingespart wird. Die Kettenräder 19 sind vorzugsweise halb so groß im Durchmesser wie die Kettenräder 17, so daß die Stummelwelle 20 mit einer Geschwindigkeit drehen, die zweimal so groß ist wie die der Ausgangswellen t2 und 13.

Jede Stummelwelle 20 ist durch Kupplungen 21 antriebsmäßig mit einer einzigen angetriebenen Welle

22 verbunden, die durch die Stummelwellen 20 mit derselben Geschwindigkeit wie letztere angetrieben wird.

Eine der Stummelwellen 20 ist durch eine Kupplung

23 mit einem Drehmomentwandler 24 verbunden, der durch eine Kupplung 25 mit einem Schwungrad 26 in Verbindung steht, das seinerseits durch eine Kupplung 27 mit der Antriebswelle 28 eines reversierbaren, elektrischen Regelmotors 29 verbunden ist.

Um die Antriebsvorrichtung in ihren Prüf- bzw. Testzustand zu bringen, wird die Eing'igs-Antriebswel-Ie 10 an den Getriebeeingang 2 <hs Getriebes T angepaßt, während die Ausgangswellen 12 und 13 an die Getriebeausgänge 3 bzw. 4 angepaßt werden. Der Regelmotor 5 kann dann eingeschaltet werden, damit er in einer Richtung bei einer ausgewählten Geschwindigkeitsgröße dreht, um den Antrieb des Übersetzungsgetriebes rdurch einen Fahrzeugmotor zu simulieren. Das auf das Übersetzungsgetriebe durch den Regelmotor 5 aufgewendete Drehmoment kann durch den Drehmomentwandler 8 bestimmt werden.

Ein über die Eingangs-Antriebswelle 10 auf das Übersetzungsgetriebe T ausgeübtes Antriebsdrehmoment wird die Ausgangswellen 12 und 13 in einer Richtung und mit einer Geschwindigkeit antreiben, die von der Position abhängt, in die der Übersetzungsgetriebewähler eingestellt wird. Falls sich der Getriebewähler beispielsweise in seiner ersten zweiten oder dritten Position (erster, zweiter oder dri'ter Gang) befindet, dann werden die Ausgangswellen 12 und 13 in einer Richtung mit einer Geschwindigkeit angetrieben wer·'.an, die proportional zu dem Eingangs-Ausgangs-Verhältnis des Getriebes für die entsprechende Wählerstellung ist. Falls sich der Gang- bzw. Getriebewähler in der Rückwärtsstellung befindet, dann werden die Ausgangswellen 12 und 13 in entgegengesetzter Richtung sowie bei einer Geschwindigkeit angetrieben, die proportional zu dem Geschwindigkeits-Eingangsdrehmoment ist. Falls — alternativ dazu — der Getriebewähler sich in seiner Neutral- oder Parksteilung befindet, dann sollte keine der beiden Ausgangswellen 12 und 13 rotieren, es sei denn, daß ein Defekt im Getriebe auftritt. Die Drehbewegung der Ausgangsweilen 12 und 13 wird über die zwangsweise antreibenden Kupplungseinrichtungen 18 und 18/4 auf die Welle 22 übertragen, so daß 'etztere in derselben Richtung wie die Ausgangswellen 12 und 13 gedreht und mit einer Geschwindigkeit angetrieben wird, die proportional ist zum Übersetzungsverhältnis zwischen den Kettenrädern 17 und 19. Dj angetriebene Welle 22 macht es zusammen mit den Kupplungseinrichtungen 18, 18Λ unmöglich, daß eine der beiden Ausgangswellen 12 und 13 rotiert, ohne daß die Drehbewegung de" einen Welle mit der der anderen übereinstimmt, und die schlupffreie Konstruktion der Kupplungseinrichtungen hindert beide Ausgangswelle.: ebenfalls daran, daß die eine mit einer anderen Geschwindigkeit dreht als die andere. Auf diese Weise wirkt die angetriebene Welle 22 in

derselben Art wie die Oberfläche einer Straße oder dergleichen, auf der sich die Fahrzeugräder befinden.

Änderungen in der Drehgeschwindigkeit der Welle 22 wird aufgrund des Beharrungsvermögens durch das Schwungrad 26 in derselben Weise entgegengewirkt, wie das Gewicht eines Fahrzeugs auf das Übersetzungsgetriebe wirkt. Es ist jedoch möglich, ändernde Belastungen auf das Obersetzungsgetriebe auszuüben durch den Regelmotor 29 entweder in derselben oder in unterschiedlicher Richtung wie die des Regelmotors 5 und entweder mit derselben oder mit unterschiedlichen

Geschwindigkeiten. Bei allen Geschwindigkeiten kann das Drehmoment, dem die Welle 22 ausgesetzt ist, durch den Drehmomentwandler 24 gemessen werden.

Es versteht sich von selbst, daß verschiedene bekannte Instrumente und Sensoren wlihrend des Tests mit dem Übersetzungsgetriebe verbunden sind, um nach Undichtigkeiten, Vibrationen und anderen Faktoren zu suchen, von denen es abhängt, ob ein Übersetzungsgetriebe in Ordnung ist oder nicht. Solche Instrumente und Sensoren sind jedoch nicht Gegenstand der Erfindung und daher auch nicht in der Zeichnung veranschaulicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Antreiben eines Kraftfahrzeug-Obersetzungsgetriebes (T) für Prüfzwecke, wobei dieses Obersetzungsgetriebe zwei Getriebeausgänge (3, 4) aufweist, die in einer von zwei Drehrichtungen ausgewählten Richtung von einem einzigen Getriebeeingang (2) des Obersetzungsgetriebes antreibbar sind, gekennzeichnet durch