Mechatronik im ZF-Automatgetriebe

#kurzerklärt

Ein Beitrag vom Technikteam D-A-CH
Erstellt am 02.05.2024
Durchschnittliche Lesedauer: 7 Minuten

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Einbauort und Aufgaben

8HP Mechatronik im ZF-Automatgetriebe

Die Mechatronik ist die Schaltzentrale des Getriebes. Sie ist für alle automatisch schaltenden Getriebe erforderlich, unabhängig, ob es sich um ein Doppelkupplungs- oder ein Wandlergetriebe handelt. Die Mechatronik ist Teil des automatischen Getriebes, im Fall der ZF 6/8HP zwischen der Getriebeölwanne und dem Getriebegehäuse.

Sie ist die elektrisch-hydraulische Steuerung des Getriebes und realisiert damit die vom Fahrzeughersteller vorgegebenen Schaltprogramme.
Sie übernimmt die Sicherungsfunktion des Getriebes (zum Beispiel Leistungsreduzierung bei Überhitzung).
Sie verhindert unzulässige Schaltanforderungen des Fahrers (zum Beispiel im manuellen Betrieb).

Aufbau der Mechatronik im ZF 8HP Automatgetriebe

Unterteilung in zwei Bereiche

Die Mechatronik ist in zwei Bereiche unterteilt:

Das Elektronikmodul: Es besteht aus der elektronischen Getriebesteuerung (EGS), dem elektrischen Anschlussstecker und den unterschiedlichen Sensoren. Hier werden getriebe-, motor- und fahrzeugseitige Signale verarbeitet. Aus den Eingangssignalen und gespeicherten Daten errechnet das Steuerprogramm den richtigen Gang und die optimalen Druckabläufe.
Das Hydraulikmodul: Hier arbeiten z. B. Kupplungs-, Halte-, Druckreduzier- und Begrenzungsventile, die über elektronische Drucksteuerventile von der EGS angesteuert werden.

In Kombination werden die in der jeweiligen Situation erforderlichen Gänge geschaltet. Das funktioniert durch das Öffnen und Schließen der Ventile, die den erforderlichen Öldruck an die einzelnen Lamellenpakete der Bremsen und Kupplungen gezielt weiterleiten.

Bestandteile der Mechatronik

Elektronikmodul

Hydraulikmodul

Zwischenblech

Ventilplatte

HIS® Hydraulischer Impulsspeicher

Der Hydraulische Impulsspeicher dient der schnellen Fahrbereitschaft in Verbindung mit der Start-Stopp-Funktion. Die zum Anfahren benötigten Kupplungen und Schaltelemente werden beim Motorstart durch eine schlagartige Entleerung des HIS® mit der benötigten Ölmenge und dem notwendigen Öldruck versorgt, so dass eine Fahrbereitschaft in 350 Millisekunden gewährleistet ist.

Ohne den HIS® (nur mit der verbauten Ölpumpe) wäre das Fahrzeug erst nach rund 800 Millisekunden fahrbereit.

Elektrische Zusatzpumpe

Die elektrische Zusatzpumpe wird beim ZF 8HP/8P Voll- und Plugin Hybridgetriebe eingebaut. Bei Hybrid-Getrieben übernimmt die elektrische Zusatzpumpe die Ölversorgung des Getriebes beim elektrischen Fahren mit Drehzahlen unterhalb der Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotors.

Sie kann den Hydraulischen Impulsspeicher (HIS) ersetzen und stellt den Öldruck sicher, der für die Start-Stopp-Funktion erforderlich ist, sowie im Segelbetrieb oder das Heranrollen an die Ampel mit ausgeschaltetem Motor erforderlich ist. Ab der vierten Generation des 8HP/8P wird bei allen Varianten eine leistungsverzweigte Pumpe eingesetzt. Diese Flügelzellenpumpe wird situationsabhängig mechanisch (über den Verbrennungsmotor) oder elektrisch (über einen kleinen E-Motor) oder durch beide gleichzeitig angetrieben.

Elektronische Drucksteuerventile (EDS)

Platzierung der elektronischen Drucksteuerventile (EDS)

Die elektronischen Drucksteuerventile befinden sich an der Mechatronik. Durch deren elektrische Ansteuerung wird ein hydraulischer Druck an das jeweilige Schaltelement weitergeleitet.

Die Ansteuerung erfolgt über eine Stromänderung aus dem elektronischen Steuergerät der Mechatronik. Die Schaltzeit beträgt 94 Millisekunden bei fünf bar Druck.

Die Druckregler/Magnetventile haben unterschiedliche Farben. Daran ist zu erkennen, welche Charakteristik diese haben. Eine Prüfung (Widerstandsmessung) ist im ausgebauten Zustand möglich.

Die Druckregler-Kits für die Mechatronik sind als Satz erhältlich und können im Fall eines Defektes problemlos ausgetauscht werden.

Überholung/Instandsetzung

Kompetenzzentrum für Pkw-Getriebe

Mit dem Pkw Kompetenzzentrum in Dortmund bietet ZF Aftermarket der freien Werkstatt die Möglichkeit, u.a. ZF Mechatroniken professionell auf Schäden und Verschleiß prüfen oder komplett instandsetzen zu lassen.

Diese Dienstleistungen können unter +49 2301 91229-0 oder getriebeanfrage@zf.com nachgefragt werden.