自动变速器油泵单体可靠性试验方法

摘要

本发明涉及一种自动变速器油泵单体可靠性试验方法，第一步：模拟实车全油门加速和滑行减速并加入手动换档的过程，第二步：模拟实车10-20％油门状态加速到一定车速，然后油门全开加速，最后松油门减速的过程，第三步：模拟实车45-60％油门状态加速到一定车速，然后进行全松油门和全开油门急加速的操作，实现变速器顺次或跳跃升降档，最后松油门减速的过程，根据以上3步在实车状态下使用的频度并结合实车耐久试验方法，确定整个试验过程中第一步重复3000次，第二步重复1500次，第三步重复3000次，并将三步按一定顺序交替进行。本发明设计合理，综合成本较低、周期相对缩短，试验过程中对油泵突出流量进行监测，试验完成后对油泵进行分解和检测。

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动变速器油泵单体可靠性考核的试验方法。

背景技术

目前，由于我国自动变速器起步较晚，自动变速器总成和单体零部件 相关的试验标准几乎没有。在2010年版《汽车标准汇编》中没有收录相 关自动变速器油泵耐久考核方法。经检索，国内外均无相关试验考核方法。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术中存在的不足之处，提供一种设计合 理，综合成本较低、周期相对缩短的自动变速器油泵单体可靠性试验方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

(1)耐久试验循环工况

本试验方法是为了模拟4速自动变速器实车搭载状态下，行驶约20 万公里，变速器油泵的可靠性，本方法的制定参考了变速器总成实车耐久 的试验方法，为了加速劣化，试验时油温控制在110-120℃的高温范围， 油泵出口压力控制以变速器各挡主油压为依据，选取各机型当中的最大值 来进行控制，1、2挡1MPa，3、4挡0.8Mpa，试验过程中通过测量油泵吐 出流量来判断油泵性能是否正常，具体试验过程分三步：

第一步：模拟实车全油门加速和滑行减速并加入手动换挡的过程，

从空挡怠速状态700-800转/分开始，变速器换入1挡，换挡过程持 续3秒，维持怠速状态1s时间，100％油门开度加速，变速器维持1挡状 态，用4-8s时间，输入转速从700-800转/分升高到6200-6600转/分， 变速器换入2挡，换挡过程持续3秒，输入转速从6200-6600转/分降低 到3700-4100转/分，变速器维持2挡状态，用5-9s时间，输入转速从 3700-4100转/分升高到6000-6400转/分，变速器换入3挡，换挡过程持 续2秒，输入转速从6000-6400转/分降低到4100-4500转/分，变速器维 持3挡状态，用22-26s时间，输入转速从4100-4500转/分升高到 6100-6500转/分，变速器换入4挡，换挡过程持续2秒，输入转速从 6100-6500转/分降低到4500-4900转/分，维持该转速30s时间，0％油门 开度减速，变速器维持4挡状态，用7-11s时间，输入转速从4500-4900 转/分降低到4100-4500转/分，变速器换入3挡，换挡过程持续2秒，输 入转速从4100-4500转/分升高到5600-6000转/分，变速器维持3挡状态， 用11-15s时间，输入转速从5600-6000转/分降低到3800-4200转/分， 变速器换入2挡，换挡过程持续2秒，输入转速从3800-4200转/分升高 到5700-6100转/分，变速器维持2挡状态，用20.5-24.5s时间，输入转 速从5700-6100转/分降低到2000-2400转/分，变速器换入1挡，换挡过 程持续1秒，输入转速从2000-2400转/分升高到2800-3200转/分，变速 器维持1挡状态，用1-5s时间，从2800-3200转/分降低到怠速状态 700-800转/分，维持怠速状态3s时间，再次100％油门开度加速，按照以 上步骤重复进行一次，

第二步：模拟实车10-20％油门状态加速到一定车速，然后油门全开 加速，最后松油门减速的过程，

从1挡怠速状态700-800转/分开始，10-20％油门开度加速，变速器 维持1挡状态，用3-7s时间，输入转速从700-800转/分升高到1300-1700 转/分，变速器换入2挡，换挡过程持续2秒，输入转速从1300-1700转/ 分降低到1000-1400转/分，变速器维持2挡状态，用5-9s时间，输入转 速从1000-1400转/分升高到1400-1800转/分，变速器换入3挡，换挡过 程持续2秒，输入转速从1400-1800转/分降低到1100-1500转/分，100％ 油门开度加速，变速器换入1挡，换挡过程持续3秒，输入转速从1100-1500 转/分升高到3800-4200转/分，变速器维持1挡状态，用2-6s时间，输 入转速从3800-4200转/分升高到6200-6600转/分，变速器换入2挡，换 挡过程持续3秒，输入转速从6200-6600转/分降低到3800-4200转/分， 变速器维持2挡状态，用1-5s时间，输入转速从3800-4200转/分升高到 5700-6100转/分，0％油门开度减速并踩住刹车，变速器维持2挡状态， 用22-26s时间，输入转速从5700-6100转/分降低到700-800转/分，变 速器换入1挡，换挡过程持续3秒，输入转速从700-800转/分升高到 800-1200转/分，变速器维持1挡状态，用0-4s时间，输入转速从800-1200 转/分降低到怠速状态700-800转/分，维持怠速状态3s时间，

第三步：模拟实车45-60％油门状态加速到一定车速，然后进行全松 油门和全开油门急加速的操作，实现变速器顺次或跳跃升降挡，最后松油 门减速的过程，

从1挡怠速状态700-800转/分开始，45-60％油门开度加速，变速器 维持1挡状态，用3-7s时间，输入转速从700-800转/分升高到4800-5200 转/分，变速器换入2挡，换挡过程持续2秒，输入转速从4800-5200转/ 分降低到2800-3200转/分，变速器维持2挡状态，用2-6s时间，从 2800-3200转/分升高到4500-4900转/分，变速器换入3挡，换挡过程持 续2秒，输入转速从4500-4900转/分降低到3000-3400转/分，变速器维 持3挡状态，用1.7-5.7s时间，输入转速从3000-3400转/分升高到 3400-3800转/分，0％油门开度减速，变速器换入4挡，换挡过程持续2 秒，输入转速从3400-3800转/分降低到2000-2400转/分，变速器维持4 挡状态，用0-3s时间，输入转速从2000-2400转/分降低到1800-2200转 /分，100％油门开度加速，变速器换入2挡，换挡过程持续4秒，输入转 速从1800-2200转/分升高到5100-5500转/分，变速器维持2挡状态，用 1-5s时间，输入转速从5100-5500转/分升高到6200-6600转/分，变速 器换入3挡，换挡过程持续3秒，输入转速从6200-6600转/分降低到 4100-4500转/分，变速器维持3挡状态，用0-3.5s时间，输入转速从 4100-4500转/分升高到4300-4700转/分，0％油门开度减速，变速器换入 4挡，换挡过程持续2秒，输入转速从4300-4700转/分降低到2600-3000 转/分，维持该转速1.5s时间，100％油门开度加速，变速器换入3挡，换 挡过程持续2秒，输入转速从2600-3000转/分升高到4500-4900转/分， 变速器维持3挡状态，用24-28s时间，输入转速从4500-4900转/分升高 到6200-6600转/分，变速器换入4挡，换挡过程持续2秒，输入转速从 6200-6600转/分降低到4300-4700转/分，0％油门开度减速，变速器维持 4挡状态，用7-11s时间，输入转速从4300-4700转/分降低到3800-4200 转/分，变速器换入3挡，换挡过程持续3秒，输入转速从3800-4200转/ 分升高到5600-6000转/分，变速器维持3挡状态，用23-27s时间，输入 转速从5600-6000转/分降低到2800-3200转/分，变速器进入制动状态， 用3-7s时间，使输入转速从2800-3200转/分降低到1挡怠速状态700-800 转/分，45-60％油门开度加速，按照以上步骤重复进行一次，

由于是对油泵单体进行考核，因此只需要模拟上述过程中转速的变化 过程和变化速率，以及变速器挂入不同挡位时油泵出口压力的变化。根据 以上3步在实车状态下使用的频度并结合实车耐久试验方法，确定整个试 验过程中第一步重复6000次，第二步重复3000次，第三步重复6000次， 并将三步按设定顺序交替进行，

(2)数据采集

每50小时记录一次以下工况下的油泵吐出流量

a)油泵转速600rpm，油泵出口压力1.1MPa；

b)转速1000rpm，油泵出口压力1.6MPa；

c)转速1500rpm，油泵出口压力1.6MPa下的油泵吐出流量；

d)转速从750-6000rpm，油泵出口压力分别为0.65MPa、0.85MPa、 1.05MPa、1.55MPa，

(3)判定标准

经过可靠性试验后的油泵必须满足以下几点要求

a)油泵吐出流量下降率在20％以内；

b)端面间隙要求在0.02-0.048mm范围内；

c)如果出现气蚀，气蚀点表面长度在2.0mm以内，表面宽度在1.0mm 以内，深度在1.0mm以内。

本发明的优点是：

本发明设计合理，试验综合成本较低、周期相对缩短，等方面优势， 首先从油泵的工作条件、工作模式等方面都充分模拟了总成搭载状态，而 且模拟的是最严苛的工作状态，保证单体考核结果能够充分体现总成状 态，其次油泵单体耐久试验消耗资源较少，考核成本较低，在油泵试验台 上进行试验涉及的成本主要有电力消耗、设备折旧、少量油料消耗，如果 在自动变速器总成上进行试验，成本将增加几十倍。由于在油泵试验台上， 台架实时监控曲线能够充分反映试验件工作状态，因此日常停机检查工作 量较少，而且试验过程中定期检查等项目消耗时间也减少了，整体试验周 期缩短近1/3。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作进一步详细描述。

实施例1、

(1)耐久试验循环工况

本试验方法是为了模拟4速自动变速器实车搭载状态下，行驶约20 万公里，变速器油泵的可靠性，本方法的制定参考了变速器总成实车耐久 的试验方法，为了加速劣化，试验时油温控制在110℃的高温范围，油泵 出口压力控制以变速器各挡主油压为依据，选取各机型当中的最大值来进 行控制，1、2挡1MPa，3、4挡0.8Mpa，试验过程中通过测量油泵吐出流 量来判断油泵性能是否正常，具体试验过程分三步：

第一步：模拟实车全油门加速和滑行减速并加入手动换挡的过程，

从空挡怠速状态700转/分开始，变速器换入1挡，换挡过程持续3 秒，维持怠速状态1s时间，100％油门开度加速，变速器维持1挡状态， 用4s时间，输入转速从700转/分升高到6200转/分，变速器换入2挡， 换挡过程持续3秒，输入转速从6200转/分降低到3700转/分，变速器维 持2挡状态，用5s时间，输入转速从3700转/分升高到6000转/分，变 速器换入3挡，换挡过程持续2秒，输入转速从6000转/分降低到4100 转/分，变速器维持3挡状态，用22s时间，输入转速从4100转/分升高 到6100转/分，变速器换入4挡，换挡过程持续2秒，输入转速从6100 转/分降低到4500转/分，维持该转速30s时间，0％油门开度减速，变速 器维持4挡状态，用7s时间，输入转速从4500转/分降低到4100转/分。 变速器换入3挡，换挡过程持续2秒，输入转速从4100转/分升高到5600 转/分，变速器维持3挡状态，用11s时间，输入转速从5600转/分降低 到3800转/分，变速器换入2挡，换挡过程持续2秒，输入转速从3800 转/分升高到5700转/分，变速器维持2挡状态，用20.5s时间，输入转 速从5700转/分降低到2000转/分，变速器换入1挡，换挡过程持续1秒， 输入转速从2000转/分升高到2800转/分，变速器维持1挡状态，用1s 时间，从2800转/分降低到怠速状态700转/分，维持怠速状态3s时间， 再次100％油门开度加速，按照以上步骤重复进行一次，

第二步：模拟实车10％油门状态加速到一定车速，然后油门全开加速， 最后松油门减速的过程，

从1挡怠速状态700转/分开始，10％油门开度加速，变速器维持1挡 状态，用3s时间，输入转速从700转/分升高到1300转/分，变速器换入 2挡，换挡过程持续2秒，输入转速从1300转/分降低到1000转/分，变 速器维持2挡状态，用5s时间，输入转速从1000转/分升高到1400转/ 分，变速器换入3挡，换挡过程持续2秒，输入转速从1400转/分降低到 1100转/分，100％油门开度加速，变速器换入1挡，换挡过程持续3秒， 输入转速从1100转/分升高到3800转/分，变速器维持1挡状态，用2s 时间，输入转速从3800转/分升高到6200转/分，变速器换入2挡，换挡 过程持续3秒，输入转速从6200转/分降低到3800转/分，变速器维持2 挡状态，用1s时间，输入转速从3800转/分升高到5700转/分，0％油门 开度减速并踩住刹车，变速器维持2挡状态，用22s时间，输入转速从 5700转/分降低到700转/分，变速器换入1挡，换挡过程持续3秒，输 入转速从700转/分升高到800转/分，变速器维持1挡状态，用1s时间， 输入转速从800转/分降低到怠速状态700转/分，维持怠速状态3s时间，

第三步：模拟实车45％油门状态加速到一定车速，然后进行全松油门 和全开油门急加速的操作，实现变速器顺次或跳跃升降挡，最后松油门减 速的过程，

从1挡怠速状态700转/分开始，45％油门开度加速，变速器维持1 挡状态，用3s时间，输入转速从700转/分升高到4800转/分，变速器换 入2挡，换挡过程持续2秒，输入转速从4800转/分降低到2800转/分， 变速器维持2挡状态，用2s时间，从2800转/分升高到4500转/分，变 速器换入3挡，换挡过程持续2秒，输入转速从4500转/分降低到3000 转/分，变速器维持3挡状态，用1.7s时间，输入转速从3000转/分升高 到3400转/分，0％油门开度减速，变速器换入4挡，换挡过程持续2秒， 输入转速从3400转/分降低到2000转/分，变速器维持4挡状态，用1s 时间，输入转速从2000转/分降低到1800转/分，100％油门开度加速，变 速器换入2挡，换挡过程持续4秒，输入转速从1800转/分升高到 5100-5500转/分，变速器维持2挡状态，用1s时间，输入转速从5100-5500 转/分升高到6200转/分，变速器换入3挡，换挡过程持续3秒，输入转 速从6200转/分降低到4100转/分，变速器维持3挡状态，用1s时间， 输入转速从4100转/分升高到4300转/分，0％5由门开度减速，变速器换入 4挡，换挡过程持续2秒，输入转速从4300转/分降低到2600转/分，维 持该转速1.5s时间，100％油门开度加速，变速器换入3挡，换挡过程持 续2秒，输入转速从2600转/分升高到4500转/分，变速器维持3挡状态， 用24s时间，输入转速从4500转/分升高到6200转/分，变速器换入4挡， 换挡过程持续2秒，输入转速从6200转/分降低到4300转/分，0％油门开 度减速，变速器维持4挡状态，用7s时间，输入转速从4300转/分降低 到3800转/分，变速器换入3挡，换挡过程持续3秒，输入转速从3800 转/分升高到5600转/分，变速器维持3挡状态，用23s时间，输入转速 从5600转/分降低到2800转/分，变速器进入制动状态，用3s时间，使 输入转速从2800转/分降低到1挡怠速状态700转/分，45％油门开度加速， 按照以上步骤重复进行一次，

由于是对油泵单体进行考核，因此只需要模拟上述过程中转速的变化 过程和变化速率，以及变速器挂入不同挡位时油泵出口压力的变化。根据 以上3步在实车状态下使用的频度并结合实车耐久试验方法，确定整个试 验过程中第一步重复6000次，第二步重复3000次，第三步重复6000次， 并将三步按设定顺序交替进行，

(2)数据采集

每50小时记录一次以下工况下的油泵吐出流量

a)油泵转速600rpm，油泵出口压力1.1MPa；

b)转速1000rpm，油泵出口压力1.6MPa；

c)转速1500rpm，油泵出口压力1.6MPa下的油泵吐出流量；

d)转速从750-6000rpm，油泵出口压力分别为0.65MPa、0.85MPa、 1.05MPa、1.55MPa，

(3)判定标准

经过可靠性试验后的油泵必须满足以下几点要求

a)油泵吐出流量下降率在20％以内；

b)端面间隙要求在0.02-0.048mm范围内；

c)如果出现气蚀，气蚀点表面长度在2.0mm以内，表面宽度在1.0mm 以内，深度在1.0mm以内。

实施例2、

(1)耐久试验循环工况

本试验方法是为了模拟4速自动变速器实车搭载状态下，行驶约20 万公里，变速器油泵的可靠性，本方法的制定参考了变速器总成实车耐久 的试验方法，为了加速劣化，试验时油温控制在120℃的高温范围，油泵 出口压力控制以变速器各挡主油压为依据，选取各机型当中的最大值来进 行控制，1、2挡1MPa，3、4挡0.8MPa，试验过程中通过测量油泵吐出流 量来判断油泵性能是否正常，具体试验过程分三步：

第一步：模拟实车全油门加速和滑行减速并加入手动换挡的过程，

从空挡怠速状态800转/分开始，变速器换入1挡，换挡过程持续3 秒，维持怠速状态1s时间，100％油门开度加速，变速器维持1挡状态， 用8s时间，输入转速从800转/分升高到6600转/分，变速器换入2挡， 换挡过程持续3秒，输入转速从6600转/分降低到4100转/分，变速器维 持2挡状态，用9s时间，输入转速从4100转/分升高到6400转/分，变 速器换入3挡，换挡过程持续2秒，输入转速从6400转/分降低到4500 转/分，变速器维持3挡状态，用26s时间，输入转速从4500转/分升高 到6500转/分，变速器换入4挡，换挡过程持续2秒，输入转速从6500 转/分降低到4900转/分，维持该转速30s时间，0％油门开度减速，变速 器维持4挡状态，用11s时间，输入转速从4900转/分降低到4500转/ 分，变速器换入3挡，换挡过程持续2秒，输入转速从4500转/分升高到 6000转/分，变速器维持3挡状态，用15s时间，输入转速从6000转/分 降低到4200转/分，变速器换入2挡，换挡过程持续2秒，输入转速从 4200转/分升高到6100转/分，变速器维持2挡状态，用24.5s时间，输 入转速从6100转/分降低到2400转/分，变速器换入1挡，换挡过程持续 1秒，输入转速从2400转/分升高到3200转/分，变速器维持1挡状态， 用5s时间，从3200转/分降低到怠速状态800转/分，维持怠速状态3s 时间，再次100％油门开度加速，按照以上步骤重复进行一次，

第二步：模拟实车20％油门状态加速到一定车速，然后油门全开加速， 最后松油门减速的过程，

从1挡怠速状态800转/分开始，20％油门开度加速，变速器维持1挡 状态，用7s时间，输入转速从800转/分升高到1700转/分，变速器换入 2挡，换挡过程持续2秒，输入转速从1700转/分降低到1400转/分，变 速器维持2挡状态，用9s时间，输入转速从1400转/分升高到1800转/ 分，变速器换入3挡，换挡过程持续2秒，输入转速从1800转/分降低到 1500转/分，100％油门开度加速，变速器换入1挡，换挡过程持续3秒， 输入转速从1500转/分升高到4200转/分，变速器维持1挡状态，用6s 时间，输入转速从4200转/分升高到6600转/分，变速器换入2挡，换挡 过程持续3秒，输入转速从6600转/分降低到4200转/分，变速器维持2 挡状态，用5s时间，输入转速从4200转/分升高到6100转/分，0％油门 开度减速并踩住刹车，变速器维持2挡状态，用26s时间，输入转速从 6100转/分降低到800转/分，变速器换入1挡，换挡过程持续3秒，输 入转速从800转/分升高到1200转/分，变速器维持1挡状态，用4s时间， 输入转速从1200转/分降低到怠速状态800转/分，维持怠速状态3s时间，

第三步：模拟实车60％油门状态加速到一定车速，然后进行全松油门 和全开油门急加速的操作，实现变速器顺次或跳跃升降挡，最后松油门减 速的过程，

从1挡怠速状态800转/分开始，60％油门开度加速，变速器维持1 挡状态，用7s时间，输入转速从800转/分升高到5200转/分，变速器换 入2挡，换挡过程持续2秒，输入转速从5200转/分降低到3200转/分， 变速器维持2挡状态，用6s时间，从3200转/分升高到4900转/分，变 速器换入3挡，换挡过程持续2秒，输入转速从4900转/分降低到3400 转/分，变速器维持3挡状态，用5.7s时间，输入转速从3400转/分升高 到3400-3800转/分，0％油门开度减速，变速器换入4挡，换挡过程持续 2秒，输入转速从3800转/分降低到2400转/分，变速器维持4挡状态， 用3s时间，输入转速从2400转/分降低到2200转/分，100％油门开度加 速，变速器换入2挡，换挡过程持续4秒，输入转速从2200转/分升高到 5500转/分，变速器维持2挡状态，用5s时间，输入转速从5500转/分 升高到6600转/分，变速器换入3挡，换挡过程持续3秒，输入转速从 6600转/分降低到4500转/分，变速器维持3挡状态，用3.5s时间，输 入转速从4500转/分升高到4700转/分，0％油门开度减速，变速器换入4 挡，换挡过程持续2秒，输入转速从4700转/分降低到3000转/分，维持 该转速1.5s时间，100％油门开度加速，变速器换入3挡，换挡过程持续 2秒，输入转速从3000转/分升高到4900转/分，变速器维持3挡状态， 用28s时间，输入转速从4900转/分升高到6600转/分，变速器换入4挡， 换挡过程持续2秒，输入转速从6600转/分降低到4700转/分，0％油门开 度减速，变速器维持4挡状态，用11s时间，输入转速从4700转/分降低 到4200转/分，变速器换入3挡，换挡过程持续3秒，输入转速从4200 转/分升高到6000转/分，变速器维持3挡状态，用27s时间，输入转速 从6000转/分降低到3200转/分，变速器进入制动状态，用7s时间，使 输入转速从3200转/分降低到1挡怠速状态800转/分，60％油门开度加速， 按照以上步骤重复进行一次，

由于是对油泵单体进行考核，因此只需要模拟上述过程中转速的变化 过程和变化速率，以及变速器挂入不同挡位时油泵出口压力的变化。根据 以上3步在实车状态下使用的频度并结合实车耐久试验方法，确定整个试 验过程中第一步重复6000次，第二步重复3000次，第三步重复6000次， 并将三步按设定顺序交替进行，

(2)数据采集

每50小时记录一次以下工况下的油泵吐出流量

a)油泵转速600rpm，油泵出口压力1.1MPa；

b)转速1000rpm，油泵出口压力1.6MPa；

c)转速1500rpm，油泵出口压力1.6MPa下的油泵吐出流量；

d)转速从750-6000rpm，油泵出口压力分别为0.65MPa、0.85MPa、 1.05MPa、1.55MPa，

(3)判定标准

经过可靠性试验后的油泵必须满足以下几点要求

a)油泵吐出流量下降率在20％以内；

b)端面间隙要求在0.02-0.048mm范围内；

c)如果出现气蚀，气蚀点表面长度在2.0mm以内，表面宽度在1.0mm 以内，深度在1.0mm以内。