Neuartiger Schwungscheiben-Drehmomentaufnehmer für die Optimierung des Antriebsstrangs im LKW basierend auf Sensortelemetrie

Manner: Mittlerweile hat die Abgasnorm Euro 4 auch den LKW erreicht. Gerade die Abstimmung zwischen Motor und Getriebe ist entscheidend für den CO2-Ausstoß bzw. die Verbrauchsdaten. Dazu werden entsprechende Messmittel benötigt. Eine außerordentlich wichtige Größe ist der dynamische Drehmomentverlauf zwischen Motor und Getriebe. Die CAN-Daten liefern die errechnete Drehmomentgröße unzureichend und erlauben keine Dynamikaussage. Die Integration eines Standardaufnehmers erfordert eine Verlängerung des Antriebsstrangs und hat Einfluss auf dessen dynamische Eigenschaften. Auch die Umweltbedingungen im realen Fahrbetrieb (Temperaturen bis zu 140°C, Vibrationen und Öl) sind für einen Standardaufnehmer problematisch. Wünschenswert ist der Einbau einer präzisen mechanischen Drehmomentmesseinrichtung in den Antriebsstrang ohne diesen schwin-gungstechnisch zu verändern und ohne zusätzlichen Bauraumbedarf. Aufgrund der begrenzten Platzverhältnisse kommt nur die Veredelung eines Serienteils zum Drehmomentaufnehmer in Frage.

Die Firma Manner hat ein Verfahren entwickelt, wie die obligatorische Schwungscheibe zu einem hochpräzisen dynamischen Drehmomentaufnehmer veredelt werden kann. Kennzeichnend ist die hohe gleichbleibende Genauigkeit von 0,1% über einen Temperaturbereich von -40 ... +140°C. Dies wird durch die Kompensation der temperaturabhängigen E-Modul-Änderung und die Nullpunktdriftkompensation erreicht. Dazu wird ein Teil der Schwungscheibe durch ein speziell strukturiertes Teil ersetzt. Die Verfälschung des Drehmoments durch parasitäre Kräfte wie Axialschub, Fliehkräfte, Biegemomente wird durch entsprechende Gestaltung vermieden. Die Messeinrichtung ist sowohl für den Fahrbetrieb als auch für den Prüfstandbetrieb einsetzbar.

Diese Messmittel werden bereits seit vielen Jahren im PKW-Bereich mit großem Erfolg eingesetzt und stehen nunmehr auch dem LKW-Bereich zur Verfügung. Die erfassten dynamischen Drehmomentdaten des DMS-basierenden Aufnehmers werden über die bewährte digitale Sensortelemetrietechnik mit 16 Bit Auflösung der Firma Manner kontaktlos übertragen. Besonderheit ist die hohe Temperaturfestigkeit der Telemetrie von 160°C und die hohe Betriebsfestigkeit im laufenden Fahrbetrieb. Die Messdaten können klassisch als Analogsignal mit 0 ... ±10 V oder auch als Digitalsignal über das CAN-Interface an das Datenerfassungssystem übergeben werden.