KR20080028338A - 유압 매니폴드 시험 방법 - Google Patents

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데이비드 이 허버트
데이비드 알 소스노우스키
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이턴 코포레이션
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Abstract

통합 폐쇄 루프 압력 감지 및 피드백을 통해 유압 매니폴드의 조립 및 테스트를 용이하게 하는 제조 공정, 시스템 및 방법이 기술된다.

Description

유압 매니폴드 시험 방법{A METHOD FOR TESTING A HYDRAULIC MANIFOLD}
본 발명은 유압 매니폴드(hydraulic manifold)의 조립 및 시험을 용이하게 하는 제조 공정, 제조 시스템 및 제조 방법에 관한 것이다.
매니폴드 블록상에 배치되고 각각 입구로부터 별개의 출구까지의 압력을 제어하도록 작동가능한 복수의 솔레노이드 작동식 밸브를 구비한 전기-유압 매니폴드 조립체가 여러 산업분야에서 사용되고 있다. 각 출구에는 감지 포트가 제공되고, 이 감지 포트상에는 감지된 압력을 나타내는 신호를 제공하기 위한 압력 센서가 밀봉된다. 압력 센서는 리드 프레임(lead frame)상에 장착되고 리드 프레임내의 전도성 스트립에 접속된다. 리드 프레임은 그내에 슬롯을 구비하며, 이 슬롯은 트랜스듀서(transducer)가 매니폴드 블록에 부착된 리드 프레임 및 감지 포트상에 밀봉되는 것과 동시에 베이어닛(bayonet) 접속에 의해 각 솔레노이드 밸브상의 단자에 리드 프레임이 전기 접속되게 한다.
이러한 타입의 매니폴드는 예를 들어 전자 제어에 의해 변속기의 변속 또는 시프팅 패턴을 제어하는 것이 요망되는 차량용 자동 변속기에 있어서의 클러치 액추에이터와 같은 서보-액추에이터내의 유압 유체의 압력을 제어하는데 이용된다. 전자 제어기가 주행 속도, 스로틀 위치 및 엔진 RPM 등의 차량 운전 파라미터의 실시간 다중 입력으로 수용할 수 있고, 또한 전자 제어기가 공지된 이용가능 엔진 동력, 차량 질량 및 운전 파라미터 입력에 기초하여 최적의 시프팅 패턴을 제공하도록 프로그램될 수 있기 때문에, 이러한 구성이 현대의 차량 자동 변속기에 광범위하게 사용되고 있다.
소망의 시프팅을 실현하기 위해 각각의 변속기 변속 클러치 액추에이터로의 유압 유체 압력을 제어하는 시프팅 패턴을 제공함에 있어서, 각각의 전기 작동식 밸브의 출구에 압력 센서를 제공함으로써, 실제로 결합 및 결합 해제 동안에 클러치에 의해 전달되는 토크에 비례하는 클러치상의 힘의 아날로그인 클러치 액추에이터 압력 신호를 실시간으로 제공할 수 있다는 것이 알려져 있다. 이러한 구성은 특정 기어 세트에 전달되는 토크에 비례하는 전기 신호를 제공하고, 그에 따라 변속 시프팅의 실시간 폐회로 제어를 제공한다. 이러한 구성은 대안적으로 전자 제어기의 개회로 제어를 위한 소정의 시프팅 알고리즘에 바람직하다고 알려져 있다.
대량 생산으로 장착하기에 용이하고 단순하지만 충분히 저가인 방식으로, 변속 시프팅 제어 모듈 또는 매니폴드 조립체에 있어서 복수의 압력 센서를 솔레노이드 작동식 밸브에 전기 접속하는 것이 유압 매니폴드를 조립하고 시험하기 위한 신규하고 저가인 방법에 요구되고 있다.
유압 매니폴드의 조립 및 검사 방법은 전기-유압 비례 밸브와, 전기-유압 "온/오프" 밸브와, 적어도 하나의 피드백 신호를 제공하기 위한 센서와, 유지 구성요소와, 선택적인 마이크로프로세서/제어 유닛중 적어도 하나를 구비하는 구성요소 그룹으로부터 조립 및 시험될 적어도 하나의 구성요소를 제공하는 단계를 포함한다.
도면을 참조하면, 예시적인 실시예가 상세하게 도시된다. 도면은 실시예를 나타내지만, 도면은 반드시 축소 또는 확대할 필요는 없으며, 일정한 구성이 보다 나은 예시 및 실시예의 창조적인 측면을 설명하기 위해 과장될 수 있다. 또한, 본원 발명에 기술된 실시예는 도면에 도시된 정확한 구성 및 형태에 대해 모든 것을 망라하거나 한정 또는 제한하는 것으로 의도되지는 않으며, 하기의 상세한 설명에 개시된다.
발명의 상세한 설명을 통해 사용된 "밸브"라는 용어 또는 그것의 임의의 변형은: 기체, 액체와 같은 유체 유동을 조절하거나, 포트 또는 통로를 개방, 폐쇄 또는 방해함으로써 배관 또는 개구를 통과하는 입자를 흐르도록 하는 임의의 다양한 장치; 및 하나 이상의 포트 또는 통로를 개방, 폐쇄 또는 부분적으로 방해하는 이동가능한 부분에 의해 유체의 유동을 시동, 정지 또는 조절하는 임의의 다양한 기구 또는 전기 장치를 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다. 발명의 상세한 설명을 통해 사용된 "센서"라는 용어 또는 그것의 임의의 변형은: 신호 또는 자극을 수용 및 응답하는 장치; 및 신호 또는 자극(예를 들어, 열 또는 압력 또는 빛 또는 동작)을 수용하고 특이한 방법으로 그것에 응답하는 임의의 장치를 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다. 발명의 상세한 설명을 통해 사용된 "압력"이라는 용어 또는 그것의 임의의 변형은; 단위 면적 또는 체적에 인가되는 힘; 및 파스칼(SI 단위계) 또는 다인(dyne)(cgs 단위계) 또는 평방 인치당 파운드로 측정되는 값을 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다. 발명의 상세한 설명을 통해 사용된 "유압"이라는 용어 또는 그것의 임의의 변형은: 일정한 압력하의 유체에 의해 이동 또는 작동되는 것을 포함하는 것이다. 발명의 상세한 설명을 통해 사용된 "데이터"라는 용어 또는 그것의 임의의 변형은: 실제 정보, 특히 분석을 위해 체계화되거나 판단 또는 결정에 사용되는 정보; 과학적 실험으로부터 얻어진 수치; 및 컴퓨터에 의한 처리에 적합한 형태로 나타낸 수치 또는 다른 정보를 포함하지만 이에 한정되는 것을 아니다. 발명의 상세한 설명을 통해 사용된 "펌프"라는 용어 또는 그것의 임의 의 변형은: 유체를 상승, 가압 또는 이송하기 위한 기구 또는 장치를 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 유압 매니폴드는 포괄적으로 참조번호(10)으로 지칭하며, 매니폴드 블록(12), 전기 인터페이스(14) 및 복수의 솔레노이드 작동 밸브(16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30)를 포함한다. 이러한 구성은 리드 프레임을 인터페이스(14)로 나타내지만, 인터페이스(14)는, 하기에서 상세하게 설명되는 바와 같이, 광케이블, 편평한 트레이스, 가요성 회로, 와이어 강도, 무선 인터페이스 등과 같이 통신 신호 및 전력을 방해하는 임의의 구조일 수 있다.
인터페이스(14)는 복수의 압력 센서 또는 트랜스튜서(32, 34, 36, 38, 40)를 포함하며, 이들 각각은, 각각의 트랜스듀서에 대해 프라임(') 부호가 붙여진 참조번호로 각각 나타낸 전기 전도성 트랜스듀서에 고정 또는 부착되는 리드(leads)를 갖는다. 각각의 센서(32, 34, 36, 38, 40)의 통합체는 주문형 반도체(Application Specific Intergrated Circuit: ASIC)이다. 이러한 ASIC는 2개 주요 기능을 수행한다: a) 미가공 센서 신호(raw sensor signals)는 TCU로의 전송 이전에 조절되며, b) 각각의 센서 다이를 위한 교정 데이터는 요구되는 만큼 시간이 지난 후에 복구용 ASIC의 내부 메모리에 영구적으로 저장된다. 이러한 센서 교정 데이터는 대부분 쉽게 획득되며, 서플라이어의 설비에서 테스트 동안 센서 서플라이어에 의해 ASIC에 즉시 저장된다. 대안적으로, 단일 ASCI는 리드 프레임 패킹 제한이 허용되는 경우에 복수의 센서로 다중 전송될 수 있다.
도 2B에 도시된 바와 같이, 매니폴드 블록(12)는 매니폴드 블록(12)의 수직 으로 연장하는 측부(54)에 수평으로 형성된 복수의 밸빙 캐비티(valving cavities)를 포함하고, 각각의 밸빙 캐비티는 각각 참조번호(56, 58, 60, 62, 64, 66)으로 나타낸 출구 통로를 갖는다. 이러한 출구 통로는 블록의 하부측과 연결되며(도시되지 않음), 클러치의 동작을 이동하기 위한 자동 변속기 밸브 본체내의 제어 압력 통로와 같은, 제어될 장치내의 대응 유압 통로와 연결되도록 구성된다.
각각의 밸브(16 내지 26)는 도 2B의 참조번호(68, 70, 72, 74, 76, 78)로 나타낸 바와 같은 밸브상에 제공된 한 쌍의 O-링 밀봉부 사이에 제공된 출구 통로(도시되지 않음)를 갖는다. 밸브 블록을 관통하여 형성된 입구 통로(도시되지 않음)는 각각의 밸빙 챔버(42, 44, 46, 48, 50, 52)의 바닥부의 입구(90, 92, 94, 96, 98, 100)(도 4 참조)와 연통하며, 가압된 유체를 도 2B에서 각각 참조번호(78, 80, 82, 84, 86, 88)로 나타낸 각각의 솔레노이드 밸브의 입구로 제공한다.
도 2A 및 도 2B를 참조하면, 한 쌍의 보조 밸브 챔버(102)가 수평방향으로 연장하는 매니폴드(12)의 상부면에 형성되며, 각기 그 바닥면에 형성된 입구 통로(106, 108)를 갖는다. 출구 포트는 변속기내의 보조 기능부로의 유동을 도 2B에 도시되고 참조번호(110)로 나타낸 출구 중 하나로 공급하기 위해 각각의 챔버(102, 104)의 측부에 형성된다. 솔레노이드 작동 밸브(28, 30)는 각각 챔버(102, 104)내에 배치된다.
각각의 밸브(16 내지 26, 28 및 30)는 하기에서 설명되는 바와 같이 연결을 위해 상방으로 연장하는 한쌍의 전기 커넥터 터미날(103 내지 132)를 갖는다.
블록(12)는 상부면상에 제공된 복수의 이격 감지 포트(134, 136, 138, 140, 142)를 가지며, 각각의 포트(134 내지 142)는 블록내의 매개 통로(도시되지 않음)에 의해 출구 통로(56 내지 66) 중 하나로 블록내에서 내부적으로 연결될 수 있다. 대안적으로, 포트(134 내지 142)는 변속기 밸브 본채내의 통로로 연결될 수 있다.
도 2A 내지 도 4를 참조하면, 대체로 직각 형상을 갖는 한 쌍의 브래킷(144)이 분기부 또는 슬롯(148 내지 158)에 각각 제공되며, 각각의 밸빙 캐비티내에 밸브를 유지하기 위해 도 2B에 도시된 바와 같이 솔레노이드 밸브(16 내지 26)상의 홈(160 내지 170) 위로 수용된다. 브래킷(144, 146)은 브래킷내의 개구(173, 175, 177, 179)를 통해 유지 볼트, 나사, 또는 기타 고정 기구에 의해 매니폴드 블록(12)상에 유지되며, 블록(12)의 상부 표면에 제공된 나사 구멍(180, 182, 184, 186)에 나사 결합된다.
브래킷(144, 146)은 볼트, 나사, 또는 기타 유지 기구(도시되지 않음)를 유지하기 위해 매니폴드 블록내에 제공되는 유지 고정 구멍(190, 192, 194, 196, 198)과 일치하며, 그 곳을 관통하여 변속기 하우징과 연결되는, 내부에 형성된, 개구(180, 182, 184, 186, 188)를 추가적으로 구비한다. 유사하게, 매니폴드 블록(12)은 변속기 데크에 부착되도록 유지 볼트, 나사, 또는 기타 유지 기구를 위한 추가적인 구멍(193, 195, 197, 199)을 구비한다.
도 1, 도 2A, 도 3, 도 4 및 도 5를 참조하면, 인터페이스(14)는 쌍을 이뤄 이격된 배열로 그 내에 형성되고, 인터페이스상에 배치되어 밸브(16 내지 26)의 전기 터미날(103 내지 124)에 각각 연결되도록 배치되는 복수의 슬롯(220 내지 224)을 구비한다. 제 2 슬롯(225 내지 230) 세트는 인터페이스에 형성된 융기부(232, 234)의 상단에 제공되어, 수직 연장 밸브(28, 30)를 수용하며, 슬롯(225 내지 230)은 각기 전기 터미날(126 내지 132) 중 하나의 위로 직접 배치되도록 위치된다.
인터페이스(14)는, 내부에 제공된 복수의 전기 접속자 핀을 구비하고 인터페이스(14)의 일 단부상에 형성된 전기 용기부(240)를 구비하며, 전기 접속자 핀중 5개가 도면에서 참조번호(242 내지 250)로 도시된다. 터미날(242 내지 250)과 같은 전기 터미날이 프레임(14)내로 연장하는 전도성 스트립(도시되지 않음)에 각각 연결되고, 각기 패드(32', 34', 36', 38', 40') 중 하나 및 슬롯(200 내지 224, 226 내지 230)내에 노출된 부분을 갖는 미도시(unshown)의 스트립과 각각 연결된다는 것은 이해될 것이다. 따라서, 본 실시예에서의 전체 인터페이스(14)는 매니폴드 블록(12)상으로 수용되며, 순시 전기 접속부가 터미날(103 내지 132)로 만들어 진다. 그 후, 인터페이스(14)는 유지 볼트, 나사, 또는 기타 유지 기구(252, 254, 256)에 의해 블록(12)에 고정된다. 분리된 패스너(fastner)가 반드시 인터페이스(14)를 블록(12)에 고정시킬 필요는 없는 것을 주목해야한다. 예를 들어, 인터페이스는 블록(12)에 직접 부착되지 않을 수도 있다.
도 2A, 도 4 및 도 5를 참조하면, 복수의 O-링(243, 245, 247, 249, 251)이 각각의 감지 포트(134 내지 142)의 상단에 형성된 카운터 보어(counter bore) 또는 환형 홈내로 각각 배치되며, 포트의 상단부 둘레를 밀봉하기 위해 관련된 각각의 압력 트랜스듀서(32 내지 40)의 하부 표면에 제공된다. O-링은 카운터 보어내에 사전배치되며, 각각 센서(32 내지 40) 중 하나의 하부 표면에 대해 밀봉된다.
도 2A를 참조하면, 브래킷(144 및 146)은 그 내에 형성된 간극 개구(272, 274, 276, 278, 280)을 구비하여, 브래킷을 통해 상방으로 연장하는 압력 센서(32 내지 40)용 감지 포트(134 내지 142) 둘레에 간극을 제공한다.
도 6 내지 도 7을 참조하면, 전형적인 고체 상태 압력 센서 다이(340)의 설치를 위한 하나의 가능한 구성 또는 실시예가 도시되며, 이러한 다이는 인터페이스(14)내에서 구체화되고 도 6의 파단선으로 도시된 콘덕터의 단부에 제공된 노출 패드(340')에 부착되도록 다이로부터 연장하는 리드(344)에 의해 세라믹 디스크(342)에 장착된다. 다이(340)는 에폭시 수지 또는 기타 적합한 접착제를 사용하여 세라믹 디스크에 결합된다. 그 후, 다이로부터의 리드 와이어(344)는 용접과 같은 임의의 적합한 수단에 의해 각각 패드(340')에 부착된다. 그 후, 다이(340) 둘레의 인터페이스(14)내에 제공된 리세스 캐비티(346)는 전기 접속부를 보호하기 위해 예를 들어, 실리콘 겔과 같은 적합한 포팅 작용제(potting agent)로 충진된다. 실리콘 겔로 충진된 리세스 캐비티는 그 후 추가적인 보호를 위해 적합한 플라스틱 커버(350)로 밀봉될 수 있다. 압력 신호가 적합한 개구 또는 감지 구멍(348)을 통해 입력되어 감지된 압력을 다이(340)의 하부면에 인가한다는 것은 이해될 것이다. 디스크(342)는 적합한 탄성 밀봉 링(352)에 의해 매니폴드 감지 포트상에 밀봉된다. 압력 센서용 밀봉부 및 도 6 및 도 7의 실시예를 위한 매니폴드의 감지 포트는 도 1 내지 도 5의 실시예(10)를 위한 것과 동일한 방법으로 달성된다.
도 8 및 도 9는 인터페이스(14)에 대해 사용할 수 있는 가능한 대안적인 구조를 도시한다. 당업자는 이러한 대안적인 인터페이스(14)가 신규의 시스템(10)에 적용될 수 있는지를 이해할 것이다. 도 8은 폴리머 베이스(polymer base)와 같은 비전도성 베이스(406)에 인가되는 전도성 트레이스(402) 및 전도성 장착 영역(404)을 포함하는 도금 트레이스(400)(plated trace)의 실시예를 도시한다. 전도성 장착 영역(404)은 압력 트랜스듀서 및 상호접속부를 변속기 제어 유닛(TCU)에 장착하는 데 사용된다. 도금 트레이스(400)를 베이스(406)에 인가하여 압력 트랜스듀서를 매니폴드(12)에 부착한다. 테스트 스탠드 트랜스듀서는 통합 센서를 마스터에 서로 관련시키고 교정함으로써 "마스터(Masters)"로 간주될 수 있다. 솔레노이드 밸브는 또한 통합 센서가 아닌 테스트 스탠드 마스터 트랜스듀서로 구체화될 수 있다. 예를 들어, 테스트 스탠드 트랜스듀서는 제거될 수 있으며 출력 데이터는 통합 센서로부터 데이터 취득 시스템(302)으로 직접 기록될 수 있다.
도 9는 인터페이스(14)로서 사용될 수 있는 플렉스 회로(410)(flex circuit)의 실시예를 도시한다. 플렉스 회로(410)는 매니폴드(12)에 장착되어 시스템(10)내의 압력 트랜스듀서 조립체가 상호접속 되도록 한다. 플렉스 회로(410)는 메인 라인(414)으로부터 연장하는 복수의 분기부(412)(branches)를 포함한다. 각각의 분기부(412)는 플렉스 회로(410)를 임의의 공지된 방법으로 전기 접속자 핀에 연결시키기 위한 구멍(416)을 포함할 수 있다.
도 10은 도 1 내지 도 9의 유압 매니폴드를 테스트하기 위한 폐쇄 루프 테스트 스탠드(300)의 일 실시예에 대한 개략도이다. 상기 테스트 스탠드(300)는 교정 스탠드(calibration stand) 등일 수도 있다. 테스트 스탠드(300)는 적어도 하나의 변속기 제어 유닛(Transmission Control Unit; TCU)(304)과 통신하는 테스트 스탠 드 명령 및 데이터 취득부(302)를 포함하고 있다. 테스트 스탠드 명령 및 데이터 취득부(302)는 변속기 제어 유닛(304) 내의 프로그램일 수 있거나, 특정 용도 모듈 또는 컴퓨터와 같은 별개의 구성부품일 수도 있다. 테스트 스탠드 명령 및 데이터 취득부(302)는 유압 매니폴드(10) 출력과의 비교를 위한 적어도 예정된 솔레노이드 밸브 데이터(206)를 포함하고 있다. 상기 솔레노이드 밸브 데이터(306)는 예정된 조건 하에서 미리 얻은 솔레노이드 밸브 성능 데이터이다. 일 실시예에 있어서, 테스트 목적으로, 상기 솔레노이드 밸브 데이터(306)는 20℃에서의 바람직한 솔레노이드 이송 함수 데이터를 나타낸다. 다른 실시예에 있어서, 상기 솔레노이드 밸브 데이터(306)는 70℃에서의 솔레노이드 이송 함수 데이터를 나타낸다. 상기 솔레노이드 밸브 데이터(306)는 별개의 솔레노이드 밸브 테스트 스탠드 상에서 얻을 수 있다. 일단, 그 위치에서 완전한 매니폴드 조립체를 테스트하면, 2개의 테스트 스탠드로부터의 상기 솔레노이드 밸브 데이터(306)는 품질을 보증하고 전체 테스트 사이클 시간을 줄이기 위해 상호 연관되고 비교될 수 있다. 또한, 상기 솔레노이드 밸브 데이터(306)는 제조 공정 이전, 도중 및 이후의 임의의 시간에서 테스트 스탠드(300), 교정 스탠드(도시되어 있지 않음), 또는 임의의 정보 수집 장치를 포함하는 소정의 방법으로 얻어질 수 있다.
상기 변속기 제어 유닛(304)은 전자 자동 변속기(도시되어 있지 않음)을 제어하는 장치이다. 엔진 컨트롤 유닛(도시되어 있지 않음)에 의해 제공되는 데이터 및 도 1의 압력 센서 또는 변환 장치(32, 34, 36, 38, 40)는 최적의 성능, 연료 경제 및 변속 품질을 위해 차량(도시되어 있지 않음)에서 기어를 언제 어떻게 변환할 것인가를 계산하는 데에 사용된다. 단순성을 고려하여, 2개의 압력 센서(32, 34)가 도 10에 도시되어 있고, 솔레노이드 밸브(18, 20)를 모니터링하기 위한 전기 인터페이스(14)의 특정 용도 집적 회로(ASIC)와 통신한다. 자동 변속기의 변속이 변속기 제어 유닛(304)에 의해 제어되는 차량에 있어서, 매니폴드 진공도, 엔진 운전 온도, 기어 선택, 쓰로틀 위치(throttle position) 및 다른 인자들이 변속기 제어 유닛(304)과 통신한다. 상기 변속기 제어 유닛(304)은 도 1에서 각각 103 내지 132로 지시되어 있는 전기 커넥터 단자를 작동시키는 출력 신호를 생성시키고, 이어서 상기 출력 신호는 솔레노이드 밸브(18 내지 26)를 작동시킨다. 솔레노이드 밸브(18 및 20)가 개략적으로 도 10에 도시되어 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 테스트 스탠드(300)는 유체 펌프(312)에 의해 이동되는 유체 유동을 포함하고 있다. 상기 유체 펌프(312)는 저장부(316)로부터의 유체를 수용하도록 구성된 일반적으로 참조번호(314)로 지시된 입구부와, 솔레노이드 밸브(18, 20)를 향해 유체를 이동시키도록 구성된 일반적으로 참조번호(318)로 지시된 출구부를 포함하고 있다. 유체 펌프(312)의 목적은 테스트 스탠드(300) 중 적어도 일부분 내에서 유체 유동 및 유체 압력을 생성시키는 것이다. 유체 펌프(312)의 출구 압력은 압력 조절 밸브(320)에 의해 제어된다.
유체는 필터(322)를 통해 유압 어큐뮬레이터(hydraulic accumulator)로 이동된다. 유압 어큐뮬레이터(324)는 다양한 종류가 공지된 에너지 저장 장치이다.
상기 유압 어큐뮬레이터(324)는 펌프로의 역류를 방지하는 역류 방지 밸브(non-return valve)를 구비하는 유체 펌프(312) 근처에 배치되어 있다. 피스톤 형 펌프의 경우에는, 상기 유압 어큐뮬레이터(324)는 유체 펌프(312)로부터의 에너지 파동을 흡수하고, 유체 해머(fluid hammer)로부터 시스템을 보호한다. 이것은 잠재적으로 파괴적인 힘으로부터 테스트 스탠드(300) 구성부품을 보호한다. 서플라이 변환 장치(328)가 매니폴드(10) 입구부에 공급되는 유체 압력을 측정한다.
변속기 제어 유닛(304)은 유압 매니폴드(10)를 테스트하기 위한 솔레노이드 밸브(18, 20)에 의해 제공되는 유체 압력을 제어한다. 솔레노이드 밸브(18, 20)로부터의 출력 유체 압력은 압력 제어 변환 장치(330, 430)에 의해 측정된다. 이 압력 데이터는 테스트 스탠드(300)의 테스트 스탠드 명령 및 데이터 취득부(302)에 업로드되어 미리 획득한 데이터와 비교된다. 각 솔레노이드 밸브(18, 20)로부터의 출력 유체는 출력 조절 밸브(332, 432)에 의해 조절되고, 테스트 스탠드 저장부(316)로 복귀한다. 솔레노이드 밸브 출력 압력을 스위핑하는 것이 또한 전체 압력 센서(32 내지 40)를 "스위핑"하는 것이다. 따라서, 압력 센서(32 내지 40)는 밸브와 같이 동시에 특성화될 수 있다.
예로서, 2 개의 온도와 3 개의 압력이 센서(32 내지 40)를 교정하기 위해 얻어진다. 테스트는 20℃ 또는 70℃에서 수행될 수 있다. 20℃에서의 테스트는 70℃ 상호 연관 테스트를 포함할 수 있다. 테스트가 유체 또는 압축 공기에서 수행될 수 있다. 압축 공기는 상호 연관 유압 유체 테스트를 포함할 수 있다.
이제, 도 11을 참고하면, 대체로 참조번호(400)으로 나타낸 유압 매니폴드의 기계 조립체를 포함하는 하나의 예시적인 테스트 방법이 도시되어 있다. 전술한 밸브 스탠드 데이터(306)는 도 10의 테스트 스탠드 명령 및 데이터 취득부(302) 상 에 위치되고, 밸브 데이터 다운로드 단계(402) 동안에 다운로드될 수 있다. 밸브 데이터(402) 다운로드 단계는 추가로 후술하는 데이터 결과와 비교하기 이전의 임의의 지점에서 수행될 수 있다. 밸브 데이터는 원하는 출력 전압/전류/주파수에 대해 밸브의 압력을 특성화시키는 데이터이다. 조립된 매니폴드는 이동 단계(404)에서 테스트 스탠드로 이동된다. 그 후, 유압 매니폴드(10)는 예정된 온도의 테스트 단계(406)에서 압력 및 누출을 위해 테스트된다. 일 실시예에 있어서, 매니폴드는 20℃ 또는 70℃에서 테스트된다.
압력 및 누출 테스트 단계(406)는, 매니폴드 입구 압력이 게이지 압력 0에서부터 완전한 정상 작동 압력 또는 원하는 "시험(proof)" 압력까지 증가할 때, 복수 개의 압력 수준 및 센서 출력을 수집하는 단계를 포함하고 있다. 테스트 단계(406)는 밸브 커브 및 센서 출력에 대한 결과를 검사하는 복수 개의 교정점을 수집한다. 또한, 수집된 데이터는 밸브의 누출, 솔레노이드 함수 및 압력 센서 함수와 같은 측정가능한 데이터를 포함하고 있다. 압력 수준 데이터 및 센서 출력 데이터는 업로드 단계(408)에서 도 10의 테스트 스탠드(300)의 테스트 스탠드 명령 및 데이터 취득부(302)로 업로드된다. 업로드 단계(408)는 다운로드 단계(402)에서 미리 다운로드된 데이터를 포함하고 있는데, 이것은 솔레노이드 밸브 테스트 스탠드로부터의 예정된 온도에서의 압력 출력을 포함하고 있다. 센서 공급기에서의 테스팅 동안에 특정 용도 집적 회로에 저장된 업로딩 센서 교정 데이터도 포함하고 있다. 특정 용도 집적 회로 데이터는 상기 특정 용도 집적 회로로부터 상기 변속기 제어 유닛을 거쳐 테스트 스탠드 명령 및 데이터 취득 시스템으로 전달된다. 이 후, 압력 출력 수준 및 센서 출력 양자 모두가 이미 저장되어 있는 밸브 스탠드 데이터(306)와 비교된다.
매니폴드 스탠드로부터의 솔레노이드 밸브 압력 출력과, 솔레노이드 밸브 테스트 스탠드로부터의 솔레노이드 밸브 압력 데이터 출력 사이의 차이는 비교 단계(410)에서 검사된다. 솔레노이드 밸브-매니폴드 조립체는, 실제 매니폴드 테스트 압력점(Pa)과 솔레노이드 밸브 테스트 스탠드 압력점(Pb) 사이의 차이가 모든 밸브에 대한 원하는 공차보다 작을 경우 허용된다.
매니폴드 테스트 스탠드 압력 출력과, 특정 용도 집적 회로에 저장된 공급기 센서 테스트 스탠드 출력과의 차이가 비교 단계(412)에서 검사된다. 압력 센서-매니폴드 조립체는, 매니폴드 테스트 스탠드 압력점(Pa)과 공급기 센서 테스트 스탠드 압력점(Pb) 사이의 차이가 압력 센서에 대한 원하는 공차보다 작을 경우 허용된다.
전술한 제조 공정은 하나의 공정 단계로부터 다음 공정 단계로의 통합 데이터 흐름을 포함하고 있다. 따라서, 각 압력 센서 및 솔레노이드 밸브의 교정이 특이함에 따라, 상기 제조 방법은 바아 코딩, 일편의 흐름, 또는 다른 방법을 통해 모든 부품의 일련의 또는 연속된 제어를 제공한다.
본 발명의 방법 및 시스템에 대한 예시적인 실시예를 기술 및 예시하기 위해 전술한 설명이 제공되었다. 이것은 개시되어 있는 임의의 정확한 형태에 대해 발명을 제한하거나 소모적인 것으로 의도되어서는 안 된다. 당업자라면 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 한, 다양한 수정이 있을 수 있고, 본 발명의 구성요소가 균등물로 대체될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 추가로, 핵심적인 기술적 사상에서 벗어나지 않는다면 본 발명의 교시에 대해 특정 상황 및 재료를 적용시키기 위해 다양한 변형을 가할 수 있다. 따라서, 본 발명은 본 발명을 실시하기 위한 최상의 방법으로서 개시된 특정 실시예에 제한되는 것으로 의도되는 것이 아니라, 청구범위의 범위 내에 있는 모든 실시예를 포함하는 것이다. 본 발명은 본 발명의 기술적 사상 및 보호범위를 벗어나지 않는 한 구체적으로 설명되고 예시된 것과 다르게도 실시될 수 있다. 본 발명의 보호범위는 단지 아래의 청구범위에 의해서만 제한된다.
본 발명의 특징 및 특허성은 하기의 상세한 설명, 첨부 특허청구범위, 및 첨부 도면으로부터 보다 명백해질 것이다. 도면의 간략한 설명이 하기에 기재되어 있다.
도 1은 조립된 매니폴드 블록, 밸브, 압력 센서 및 전기 인터페이스의 제 1 실시예의 사시도,
도 2a 및 도 2b는 분리선 11-11을 따라 분할된 도 1의 조립체의 분해도,
도 3은 도 1의 조립체의 평면도,
도 4는 도 3의 4-4선을 따라 절취한 단면도,
도 5는 도 3의 5-5선을 따라 절취한 단면도,
도 6은 압력 센서 구성체의 변형 실시예를 도시하는 도 3의 일부분의 확대도,
도 7은 도 6의 7-7선을 따라 절취한 단면도,
도 8은 제 1 예시적인 전기 인터페이스의 평면도,
도 9는 제 2 예시적인 전기 인터페이스의 평면도,
도 10은 2개의 밸브의 시험 방법을 간략하게 나타내는, 유압 매니폴드를 시험하기 위한 시험기 설정의 일 실시예를 도시하는 개략도,
도 11은 시스템의 데이터 흐름 및 검증의 흐름도.

Claims (18)

  1. 매니폴드를 시험하기 위한 시스템에 있어서,
    유체를 저장하기 위한 용기(316)와,
    상기 유체를 매니폴드 영역을 향해 선택적으로 이동시키는 펌프(312)와,
    상기 매니폴드와 통신하고, 소정의 시험 데이터에 대한 액세스부(access)를 갖는 시험 기구를 포함하는
    매니폴드 시험 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 펌프(312)는 압력 조절 밸브(320)에 의해 선택적으로 제어되는
    매니폴드 시험 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 펌프(312)와 상기 매니폴드 영역 사이에 배치된 필터(322)를 더 포함하는
    매니폴드 시험 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 필터(322)와 상기 매니폴드 영역 사이에 배치된 어큐뮬레이터(324)를 더 포함하는
    매니폴드 시험 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 어큐뮬레이터는 비복귀 밸브(non-return valve)를 포함하는
    매니폴드 시험 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 매니폴드와 통신하는 변속기 제어 유닛(304)을 더 포함하는
    매니폴드 시험 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 변속기 제어 유닛(304)은 상기 매니폴드의 적어도 하나의 솔레노이드 밸브(78, 80, 82, 84, 86, 88)의 유체 압력을 선택적으로 제어하는
    매니폴드 시험 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 압력을 측정하는 적어도 하나의 압력 제어 트랜스듀서(330, 430)를 더 포함하는
    매니폴드 시험 시스템.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 압력을 상기 소정의 시험 데이터와 비교하는 데이터 비교 기구를 더 포함하는
    매니폴드 시험 시스템.
  10. 매니폴드를 시험하기 위한 방법에 있어서,
    유체를 저장하기 위한 용기(316)를 제공하는 단계와,
    상기 유체를 매니폴드 영역을 향해 이동시키는 단계와,
    상기 매니폴드를 사전에 얻어진 시험 데이터와 대조하여 시험하는 단계를 포함하는
    매니폴드 시험 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    복수의 교정점을 수집하는 단계를 더 포함하는
    매니폴드 시험 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 매니폴드로부터의 복수의 센서 출력 및 압력 레벨에 대해 상기 교정점을 비교하는 단계를 더 포함하는
    매니폴드 시험 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 시험 데이터는 밸브 누설, 솔레노이드 기능 및 압력 센서 기능중 적어도 하나를 포함하는
    매니폴드 시험 방법.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 시험 데이터는 솔레노이드 압력 출력 및 소정의 온도를 포함하는
    매니폴드 시험 방법.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 시험 데이터를 상기 매니폴드와 통신하는 시험 기구에 업로딩하는 단계를 더 포함하는
    매니폴드 시험 방법.
  16. 제 10 항에 있어서,
    센서 교정 데이터를 시험 기구에 업로딩하는 단계를 더 포함하는
    매니폴드 시험 방법.
  17. 제 10 항에 있어서,
    변속기 제어 유닛(304)이 시험 기구와 선택적으로 통신하고, 또한 상기 변속기 제어 유닛(304)은 상기 매니폴드의 적어도 하나의 솔레노이드 밸브(78, 80, 82, 84, 86 또는 88)의 유체 압력을 선택적으로 제어하는
    매니폴드 시험 방법.
  18. 제 10 항에 있어서,
    상기 시험 단계는 적어도 하나의 솔레노이드 밸브(78, 80, 82, 84, 86 또는 88)를 상기 시험 데이터에 대해 교정하는 단계를 포함하는
    매니폴드 시험 방법.
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