Aufgabe:
Dieser Getriebeprüfstand dient zur Ermittlung sowie zur Überprüfung der Regelcharakteristik von Automatikgetrieben mit hydraulischer sowie elektronischer Regelung. Hierzu werden die Prüfgetriebe bei Umgebungstemperaturen von -40 °C bis +50 °C unter Teillast beschleunigt und innerhalb des Prüfprogrammes dynamisch bestimmte Bereiche des gesamten Regel- bzw. Schaltkennfeldes durchfahren, um die Funktion der Regelung des Getriebes zu beurteilen.
Geprüft werden sowohl stufenlose Automatikgetriebe als auch Automatik-Stufengetriebe für Front- und Heckantrieb und Sondergetriebe.
Der Prüfstand soll in folgenden Betriebsarten gefahren werden können:
- Handbetrieb
- Automatikbetrieb statisch
- Automatikbetrieb dynamisch
- Fahrsimulation
Statische und dynamische Prüfabläufe des Getriebeprüfstands
In den statischen Betriebsarten kann der Prüfstand sowohl am Antrieb wie auch am Abtrieb drehmoment- und drehzahlgeregelt betrieben werden.
In der Betriebsart „Fahrsimulation“ werden vom Prozessrechner die Motordrehmomente an das Antriebssystem vorgegeben. Die Parameter für das Abtriebssystem (Rollwiderstand, Luftwiderstand, Beschleunigungswiderstand, Steigungswiderstand, statischer Zusatzwiderstand) werden vom Fahrsimulationsrechner errechnet.
Vom Prüfstand werden Straßendaten und Umgebungsdaten in Form von Drehzahl- und Drehmomentwerten an den Prüfling weitergegeben. Auf dem Prüfstand können so reproduzierbare Versuche mit Berg- und Talfahrt, Kick-Down-Beschleunigung, Schaltspiele bei unterschiedlichen Getriebetemperaturen usw. simuliert werden, ohne dass der Prüfling für den sonst notwendigen Straßentest in einen PKW eingebaut werden muss.
Zusätzlich verfügt der Prüfstand über eine Anfahr- und Stillsetzroutine, um den Prüfling vor Beschädigungen zu schützen.
Lösung:
Antriebs-Einheit
Um die hohe Drehzahl-/Drehmoment-Dynamik bei geringer Massenträgheit zu erreichen, ist der Antrieb mit sekundär geregelten Hydraulik-Antrieben ausgerüstet. Die Drehzahl des Hydro-Motors wird mittels spielfreiem Hochleistungskettengetriebe auf die notwendige Prüfstandsdrehzahl übersetzt.
Abtriebs-Einheit
Die Abtriebseinheit entspricht vom prinzipiellen Aufbau her der Antriebseinheit, jedoch ist das Abtriebsmoment max. 360 Nm. Um für die unterschiedlichen Getriebe den Versatz der Abtriebswellen ausgleichen zu können, ist die Abtriebs-Einheit auf einem stabilen Hubtisch mit Querschlitten aufgebaut.
Für das schnelle Abschalten des Prüfstandes bei NOT-HALT bzw. Prüflingsdefekt ist im Antriebs- und Abtriebsstrang eine Sicherheits-Zahnkupplung eingebaut.
Das Antriebsmoment wird mittels Drehmoment-Messwelle vom Typ T 32 (Fa. HBM) ermittelt. Um eine größtmögliche Steifigkeit bei geringer Massenträgheit des Antriebs zu erreichen, ist die Verbindung zwischen Antriebs-Einheit und Prüfling mit einem kohlefaserverstärkten Kunststoffrohr gelöst.
Für den Test von Prüflingen mit Vorderrad-Antrieb werden die beiden Seitenwellen über jeweils ein Zwischengetriebe wieder auf eine gemeinsame Antriebswelle zum Abtriebsstrang geführt.
