ANHANG VI VO (EU) 2017/2400

ÜBERPRÜFUNG DER DATEN ZU GETRIEBE, DREHMOMENTWANDLER, SONSTIGEN DREHMOMENT ÜBERTRAGENDEN BAUTEILEN UND ZUSÄTZLICHEN BAUTEILEN DES ANTRIEBSSTRANGS

1.

Einleitung

Dieser Anhang enthält eine Beschreibung der Zertifizierungsvorschriften hinsichtlich der Drehmomentverluste von Getrieben, Drehmomentwandlern (torque converter, TC), sonstigen Drehmoment übertragenden Bauteilen (other torque transferring components, OTTC) und zusätzlichen Bauteilen des Antriebsstrangs (additional driveline components, ADC) für schwere Nutzfahrzeuge. Außerdem werden darin Berechnungsverfahren für die Pauschal-Drehmomentverluste festgelegt. Drehmomentwandler (TC), sonstige Drehmoment übertragende Bauteile (OTTC) und zusätzliche Bauteile des Antriebsstrangs (ADC) können in Kombination mit einem Getriebe oder als selbstständige Einheit geprüft werden. Falls die genannten Bauteile als selbstständige Einheiten geprüft werden, gelten die Bestimmungen der Absätze 4, 5 und 6. Drehmomentverluste durch den Antriebsmechanismus zwischen dem Getriebe und den genannten Bauteilen können vernachlässigt werden.

2.
Begriffsbestimmungen

Für die Zwecke dieses Anhangs bezeichnet der Begriff

(1): „Verteilergetriebe” eine Einrichtung, die die Motorleistung eines Fahrzeugs aufteilt und sie zur vorderen und hinteren angetriebenen Achse leitet. Es ist hinter dem Getriebe angebracht und sowohl mit der vorderen als auch mit der hinteren Antriebswelle verbunden. Es besteht entweder aus einem Zahnradsatz oder einem Kettenantriebssystem, in dem die Leistung vom Getriebe auf die Achsen verteilt wird. Das Verteilergetriebe ermöglicht typischerweise ein Umschalten zwischen Standardfahrbetrieb (Vorder- oder Hinterradantrieb), Betrieb mit hoher Traktion (Vorder- und Hinterradantrieb), Betrieb mit niedriger Traktion und Leerlauf;
(2): „Getriebeübersetzung” bei Vorwärtsgängen das Verhältnis zwischen der Drehzahl der Eingangswelle (zum Primärantrieb) zur Drehzahl der Ausgangswelle (zu den Antriebsrädern) ohne Schlupf (i = n_in/n_out);
(3): „Übersetzungsbereich” das Verhältnis zwischen dem Vorwärtsgang eines Getriebes mit der größten Getriebeübersetzung zu dem mit der kleinsten: φ_tot = i_max/i_min;
(4): „Verbundgetriebe” ein Getriebe mit einer großen Zahl von Vorwärtsgängen und/oder einem großen Übersetzungsbereich, bestehend aus Teilgetrieben, die kombiniert werden, sodass die meisten leistungsübertragenden Teile in mehreren Vorwärtsgängen eingesetzt werden;
(5): „Hauptgetriebe” in einem Verbundgetriebe das Teilgetriebe mit der größten Zahl von Vorwärtsgängen;
(6): „Nachschaltgetriebe” ein mit dem Basisgetriebe normalerweise in Reihenschaltung verbundenes Teilgetriebe eines Verbundgetriebes. Ein Nachschaltgetriebe hat normalerweise zwei schaltbare Vorwärtsgänge. Die niedrigeren Vorwärtsgänge des Gesamtgetriebes werden mithilfe des niedrigeren Ganges des Nachschaltgetriebes dargestellt. Die höheren Gänge werden mithilfe des höheren Ganges des Nachschaltgetriebes dargestellt;
(7): „Vorschaltgetriebe” eine Bauart, bei der die Gänge des Hauptgetriebes in (normalerweise) zwei Stufen, den niedrigen und den hohen Halbgang, mit im Vergleich zum Übersetzungsbereich des Getriebes nah aneinander liegenden Übersetzungsverhältnissen aufgeteilt werden. Bei einem Vorschaltgetriebe kann es sich um ein selbstständiges Teilgetriebe, eine an das Hauptgetriebe angebaute oder darin integrierte Zusatzeinrichtung oder eine Kombination daraus handeln;
(8): „Zahnkupplung” eine Kupplung, bei der das Drehmoment vor allem durch Normalkräfte zwischen ineinandergreifenden Zähnen übertragen wird. Eine Zahnkupplung kann entweder ein- oder ausgekuppelt sein. Sie wird nur unbelastet betätigt (z. B. beim Gangwechsel in einem manuellen Getriebe);
(9): „Winkelgetriebe” eine Einrichtung, die Drehleistung zwischen nicht parallelen Wellen überträgt und oft bei quer eingebautem Motor und Kraftübertragung an die Antriebsachse in Längsrichtung verwendet wird;
(10): „Reibungskupplung” eine Kupplung zur Übertragung von Antriebsdrehmoment, bei der das Drehmoment dauerhaft durch Reibungskräfte übertragen wird. Eine Reibungskupplung kann schleifend Drehmoment übertragen, daher kann sie (muss aber nicht) beim Anfahren und beim Lastschalten (Gangwechsel ohne Unterbrechung der Leistungsübertragung) betätigt werden;
(11): „Synchronring” eine Art der Zahnkupplung, bei der die Drehzahl der zu verbindenden drehenden Teile mittels einer Reibungsvorrichtung angeglichen wird;
(12): „Zahneingriff-Wirkungsgrad” das Verhältnis der Ausgangsleistung zur Eingangsleistung in einem Vorwärtsgang bei Übertragung in einem Zahneingriff mit Relativbewegung;
(13): „Kriechgang” einen niedrigen Vorwärtsgang (mit einer stärkeren Drehzahlreduktion als bei Nicht-Kriechgängen), der für seltene Verwendung, z. B. bei Manövern mit geringer Geschwindigkeit oder zum gelegentlichen Anfahren an Steigungen, konzipiert ist;
(14): „Nebenabtrieb (Power take-off, PTO)” eine Einrichtung an einem Getriebe oder einem Motor, an die eine angetriebene Hilfseinrichtung, etwa eine Hydraulikpumpe, angeschlossen sein kann;
(15): „Nebenabtriebs-Antriebsmechanismus” eine Einrichtung in einem Getriebe, die den Einbau eines Nebenabtriebs ermöglicht;
(16): „Wandlerüberbrückungskupplung” eine Reibungskupplung in einem hydrodynamischen Drehmomentwandler; sie kann Eingang und Ausgang verbinden und so den Schlupf beseitigen. In einigen Fällen ist ein ständiger Schlupf bei starren Getrieben beabsichtigt, z. B. zur Vermeidung von Vibrationen;
(17): „Anfahrkupplung” eine Kupplung, die beim Anfahren des Fahrzeugs für den Ausgleich des Drehzahlunterschieds zwischen Motor und Antriebsrädern sorgt. Die Anfahrkupplung ist normalerweise zwischen Motor und Getriebe angebracht;
(18): „synchronisiertes manuelles Getriebe” ein manuell bedientes Getriebe mit zwei oder mehr wählbaren Gängen, die mithilfe von Synchronringen eingelegt werden. Für den Gangwechsel wird normalerweise das Getriebe mithilfe einer Kupplung (üblicherweise der Anfahrkupplung des Fahrzeugs) vorübergehend vom Motor getrennt;
(19): „automatisiertes Schaltgetriebe” ein automatisch schaltendes Getriebe mit zwei oder mehr wählbaren Gängen, die mithilfe von Zahnkupplungen (unsynchronisiert/synchronisiert) eingelegt werden. Für den Gangwechsel wird das Getriebe vorübergehend vom Motor getrennt. Der Gangwechsel wird von einem elektronisch gesteuerten System durchgeführt, das den Zeitpunkt des Gangwechsels, die Betätigung der Kupplung zwischen Motor und Getriebe sowie Drehzahl und Drehmoment des Motors kontrolliert. Das System wählt automatisch den geeignetsten Vorwärtsgang aus und legt ihn ein, kann jedoch vom Fahrer in einem manuellen Modus übersteuert werden;
(20): „Doppelkupplungsgetriebe” ein automatisch schaltendes Getriebe mit zwei Reibungskupplungen und mehreren wählbaren Gängen, welche mithilfe von Zahnkupplungen eingelegt werden. Der Gangwechsel wird von einem elektronisch gesteuerten System durchgeführt, das den Zeitpunkt des Gangwechsels, die Betätigung der Kupplungen sowie Drehzahl und Drehmoment des Motors kontrolliert. Das System wählt automatisch den geeignetsten Gang aus, kann jedoch vom Fahrer in einem manuellen Modus übersteuert werden. In einigen Fällen ist ein ständiger Schlupf bei starren Getrieben beabsichtigt, z. B. zur Vermeidung von Vibrationen;
(21): „Dauerbremseinrichtung” eine für Dauerbremsungen dienende zusätzliche Bremseinrichtung im Antriebsstrang eines Fahrzeugs;
(22): „Fall S” ein automatisches Lastschaltgetriebe (APT: automatic powershifting transmission) mit serieller Anordnung eines Drehmomentwandlers und der damit verbundenen mechanischen Teile des Getriebes;
(23): „Fall S” ein APT mit paralleler Anordnung eines Drehmomentwandlers und der damit verbundenen mechanischen Teile des Getriebes (z. B. in Anlagen mit Leistungsaufteilung);
(24): „automatisches Lastschaltgetriebe” ein automatisch schaltendes Getriebe mit mehr als zwei Reibungskupplungen und mehreren wählbaren Gängen, welche hauptsächlich mithilfe der genannten Reibungskupplungen eingelegt werden. Der Gangwechsel wird von einem elektronisch gesteuerten System durchgeführt, das den Zeitpunkt des Gangwechsels, die Betätigung der Kupplungen sowie Drehzahl und Drehmoment des Motors kontrolliert. Das System wählt automatisch den geeignetsten Gang aus, kann jedoch vom Fahrer in einem manuellen Modus übersteuert werden. Der Gangwechsel erfolgt normalerweise ohne Traktionsunterbrechung (von Reibungskupplung zu Reibungskupplung);
(25): „Ölkonditionierungssystem” ein externes System zur Konditionierung des Getriebeöls bei der Prüfung. Das System leitet Öl in einem Kreislauf in das Getriebe und aus ihm ab. Das Öl wird dabei gefiltert und/oder temperiert;
(26): „intelligentes Schmiersystem” ein System, das die lastunabhängigen Verluste des Getriebes (auch als Dreh- oder Schleppverluste bezeichnet) in Abhängigkeit vom Eingangsdrehmoment und/oder dem Leistungsfluss durch das Getriebe beeinflusst. Beispiele hierfür sind gesteuerte Hydraulikdruckpumpen für Bremsen und Kupplungen in einem automatischen Lastschaltgetriebe, die Steuerung des Ölstandes im Getriebe und die Steuerung des variablen Ölflusses/Öldrucks zur Schmierung und Kühlung des Getriebes. Intelligente Schmierung kann auch die Kontrolle der Getriebeöltemperatur umfassen, jedoch werden intelligente Schmiersysteme, die lediglich der Temperatursteuerung dienen, hier nicht berücksichtigt, da die Getriebeprüfungen bei festgelegten Prüftemperaturen vorgenommen werden;
(27): „elektrische Getriebe-Hilfseinrichtung” eine elektrische Hilfseinrichtung für das Funktionieren des im Stetigbetrieb laufenden Getriebes. Ein typisches Beispiel ist eine elektrische Pumpe zur Kühlung/Schmierung (aber keine elektrischen Schalt-Aktuatoren und elektronischen Steuersysteme einschließlich elektrischer Magnetventile, da diese insbesondere im Stetigbetrieb wenig Energie verbrauchen);
(28): „Viskositätsgrad der Ölart” einen Viskositätsgrad gemäß der Definition in SAE J306;
(29): „ab Werk eingefülltes Öl” den Viskositätsgrad der Ölart, die im Werk eingefüllt wird und dazu bestimmt ist, im ersten Wartungsintervall im Getriebe, im Drehmomentwandler, in den sonstigen Drehmoment übertragenden Bauteilen oder in einem zusätzlichen Bauteil des Antriebsstrangs zu verbleiben;
(30): „Getriebeschema” die Anordnung der Wellen, Zahnräder und Kupplungen in einem Getriebe;
(31): „Leistungsfluss” den Übertragungsweg der Leistung vom Eingang bis zum Ausgang eines Getriebes über Wellen, Zahnräder und Kupplungen;
(32): „Differenzial” eine Vorrichtung, die ein Drehmoment in zwei Zweige aufteilt, z. B. für linke und rechte Räder, wobei sich diese Zweige bei ungleichen Drehzahlen drehen können. Diese Funktion kann durch eine Differenzialbrems- oder -sperreinrichtung (falls vorhanden) ausgerichtet oder deaktiviert werden;
(33): „Fall N” ein APT ohne Drehmomentwandler.

3.
Prüfverfahren für Getriebe

Zur Prüfung der Verluste eines Getriebes muss die Abbildung der Drehmomentverluste für jede einzelne Getriebeart gemessen werden. Getriebe können zu Familien mit ähnlichen oder gleichen CO₂-relevanten Daten gemäß den Bestimmungen in Anlage 6 dieses Anhangs zusammengefasst werden. Zur Bestimmung der Drehmomentverluste eines Getriebes muss der Antragsteller für die Zertifizierung eines der folgenden Verfahren für jeden Vorwärtsgang (Kriechgänge ausgenommen) anwenden:

(1): Option 1: Messung der drehmomentunabhängigen Verluste, Berechnung der drehmomentabhängigen Verluste.
(2): Option 2: Messung der drehmomentunabhängigen Verluste, Messung des Drehmomentverlusts bei maximalem Drehmoment und Interpolation der drehmomentabhängigen Verluste anhand eines linearen Modells.
(3): Option 3: Messung des gesamten Drehmomentverlusts.

3.1. Option 1: Messung der drehmomentunabhängigen Verluste, Berechnung der drehmomentabhängigen Verluste. Der Drehmomentverlust T_l,_in an der Eingangswelle des Getriebes wird wie folgt berechnet: T_l,in(n_in,T_in,gear) = T_{l,in,min_loss} + f_T × T_in + f_{loss_corr} × T_in + T_{l,in,min_el} + f_{el_corr} × T_in + f_{loss_tcc} × T_in Der Korrekturfaktor für die drehmomentabhängigen hydraulischen Drehmomentverluste wird wie folgt berechnet:floss_corrTl,in,max_lossTl,in,min_lossTmax,in Der Korrekturfaktor für die drehmomentabhängigen elektrischen Drehmomentverluste wird wie folgt berechnet:fel_corrTl,in,max_elTl,in,min_elTmax,in Der durch die Leistungsaufnahme von elektrischen Getriebe-Hilfseinrichtungen verursachte Drehmomentverlust an der Eingangswelle des Getriebes wird wie folgt berechnet:Tl,in,elPel0,7nin2π60 Der Korrekturfaktor für die Verluste in einer schleifenden Wandlerüberbrückungskupplung gemäß der Definition in Nummer 2 Ziffer 16 oder einer schleifenden eingangsseitigen Kupplung gemäß der Definition in Nummer 2 Ziffer 20 ist wie folgt zu errechnen: flosstccΔntccnin dabei gilt:
T_l,in=
Drehmomentverlust, bezogen auf die Eingangswelle [Nm]
T_{l,in,min_loss}=
Drehmomentunabhängiger Verlust bei minimalem hydraulischen Verlust (minimaler Hauptdruck, Kühl-/Schmiermitteldurchsatz usw.), gemessen mit einer frei rotierenden Ausgangswelle aus der Prüfung ohne Last [Nm]
T_{l,in,max_loss}=
Drehmomentunabhängiger Verlust bei maximalem hydraulischen Verlust (maximaler Hauptdruck, Kühl-/Schmiermitteldurchsatz usw.), gemessen mit einer frei rotierenden Ausgangswelle aus der Prüfung ohne Last [Nm]
f_{loss_corr}=
Korrektur des hydraulischen Verlusts in Abhängigkeit vom Eingangsdrehmoment [-]
n_in=
Drehzahl an der Eingangswelle des Getriebes (ggf. dem Drehmomentwandler nachgeschaltet) [U/min]
f_T=
Drehmomentverlustkoeffizient = 1-η_T
T_in=
Drehmoment an der Eingangswelle [Nm]
η_T=
Drehmomentabhängiger Wirkungsgrad (zu berechnen); bei einem direkten Gang f_T = 0,007 (η_T= 0,993) [-]
f_{el_corr}=
Korrektur des Verlusts der elektrischen Leistung in Abhängigkeit des Eingangsdrehmoments [-]
T_l,in,el=
Durch Stromverbraucher verursachter zusätzlicher Drehmomentverlust an der Eingangswelle [Nm]
T_{l,in,min_el}=
Durch Stromverbraucher verursachter zusätzlicher Drehmomentverlust an der Eingangswelle bei minimaler elektrischer Leistung [Nm]
T_{l,in,max_el}=
Durch Stromverbraucher verursachter zusätzlicher Drehmomentverlust an der Eingangswelle bei maximaler elektrischer Leistung [Nm]
P_el=
Elektrische Leistungsaufnahme durch Stromverbraucher im Getriebe, gemessen bei der Prüfung der Verluste des Getriebes [W]
T_max,in=
Maximal zulässiges Eingangsdrehmoment für alle Vorwärtsgänge des Getriebes [Nm]
f_{loss_tcc}=
Verlustkorrekturfaktor für schleifende Wandlerüberbrückungskupplungen/schleifende eingangsseitige Kupplungen
n_tcc=
Geschwindigkeitsunterschied zwischen der Seite oberhalb und unterhalb der schleifenden Wandlerüberbrückungskupplung gemäß der Definition in Nummer 2 Nummer 16 bzw. der schleifenden eingangsseitigen Kupplung gemäß der Definition in Nummer 2 Nummer 20 [U/min] (die Drehzahl unterhalb der Schleifkupplung entspricht der Drehzahl n_in an der Getriebeeingangswelle)

3.1.1. Die drehmomentabhängigen Verluste eines Getriebesystems müssen gemäß folgender Beschreibung ermittelt werden: Mehrere parallele Leistungsflüsse mit gleicher Nennleistung, etwa bei Doppelvorgelegewellen oder mehreren Planetenrädern in einem Planetengetriebe, können in diesem Abschnitt als ein Leistungsfluss behandelt werden.

3.1.1.1. Für jeden indirekten Gang g herkömmlicher Getriebe ohne Leistungsteilung und mit gewöhnlichem Aufbau (kein Planetengetriebe) müssen folgende Schritte durchgeführt werden:

3.1.1.2. Für jeden aktiven Zahneingriff ist als drehmomentabhängiger Wirkungsgrad jeweils ein konstanter Wert für hm festzulegen:
Zahneingriffe außen-außen:
η_m = 0,986
Zahneingriffe außen-innen:
η_m = 0,993
Zahneingriffe an Winkelgetrieben:
η_m = 0,97
(Winkelgetriebeverluste können alternativ durch eine gesonderte Prüfung gemäß Nummer 6 dieses Anhangs ermittelt werden)

3.1.1.3. Das Produkt dieser drehmomentabhängigen Wirkungsgrade aktiver Zahneingriffe ist mit dem drehmomentabhängigen Lagerwirkungsgrad ηb= 99,5 % zu multiplizieren.

3.1.1.4. Der drehmomentabhängige Gesamtwirkungsgrad η_Tg von Gang g wird wie folgt berechnet: η_Tg = η_b * η_m,1 * η_m,2 * […] * η_m,n

3.1.1.5. Der drehmomentabhängige Verlustkoeffizient f_Tg von Gang g wird wie folgt berechnet: f_Tg = 1 – η_Tg

3.1.1.6. Der drehmomentabhängige Verlust T_l,inTg an der Eingangswelle für Gang g wird wie folgt berechnet: T_l,inTg = f_Tg * T_in

3.1.1.7. Der drehmomentabhängige Wirkungsgrad des Planetennachschaltgetriebes in einer niedrigen Ganggruppe kann für den Sonderfall, dass das Getriebe aus einem vorgelegewellenartigen Basisgetriebe und einem dazu in Reihe geschalteten Planetennachschaltgetriebe (mit nicht-rotierendem Außenrad und mit der Ausgangswelle verbundenem Planetenträger) besteht, alternativ zu dem in Absatz 3.1.1.8 beschriebenen Verfahren wie folgt berechnet werden:ηlowrange1ηm,ringηm,sunzringzsun1zringzsun dabei gilt:
η_m,ring=
Drehmomentabhängiger Wirkungsgrad des Zahneingriffs von Außen- zu Planetenrad = 99,3 % [-]
η_m,sun=
Drehmomentabhängiger Wirkungsgrad des Zahneingriffs von Planeten- zu Sonnenrad = 98,6 % [-]
z_sun=
Anzahl der Zähne des Sonnenrads des Nachschaltgetriebes [-]
z_ring=
Anzahl der Zähne des Außenrads des Nachschaltgetriebes [-]
Das Planetennachschaltgetriebe gilt als zusätzlicher Zahneingriff im Vorgelegewelle-Basisgetriebe, und sein drehmomentabhängiger Wirkungsgrad η_lowrange muss bei der Ermittlung der drehmomentabhängigen Gesamtwirkungsgrade η_Tg der niedrigen Gänge in die Berechnung gemäß Absatz 3.1.1.4 einbezogen werden.

3.1.1.8. Bei allen anderen Getriebearten mit komplexeren Leistungsteilungen und/oder Planetengetrieben (z. B. bei einem herkömmlichen automatischen Planetengetriebe) muss das folgende vereinfachte Verfahren zur Ermittlung des drehmomentabhängigen Wirkungsgrads angewandt werden. Dieses Verfahren gilt für Getriebesysteme mit herkömmlichem Aufbau (kein Planetengetriebe) und/oder für Planetengetriebe, die aus Außen-, Planeten- und Sonnenrädern bestehen. Alternativ kann der drehmomentabhängige Wirkungsgrad auf Grundlage der VDI-Richtlinie Nr. 2157 berechnet werden. Bei beiden Berechnungen muss derselbe konstante Wert für den Wirkungsgrad des Zahneingriffs gemäß Absatz 3.1.1.2 verwendet werden. In diesem Fall sind für jeden indirekten Gang g die folgenden Schritte durchzuführen:

3.1.1.9. Unter der Bedingung, dass als Eingangsdrehzahl 1 rad/s und als Eingangsdrehmoment 1 Nm gelten, wird eine Tabelle mit Werten für die Drehzahl (N_i) und das Drehmoment (T_i) für alle Zahnräder mit fester Drehachse (Sonnenräder, Außenräder und gewöhnliche Zahnräder) sowie Planetenträger erzeugt. Die Drehzahl- und Drehmomentwerte müssen der Rechte-Hand-Regel folgen, wobei für die Motordrehung die positive Richtung gilt.

3.1.1.10. Für jedes Planetengetriebe werden die Relativgeschwindigkeiten Sonnenrad-zu-Planetenträger und Außenrad-zu-Planetenträger wie folgt berechnet:
N_{sun–carrier} = N_sun – N_carrier
N_{ring–carrier} = N_ring – N_carrier
dabei gilt:
N_sun=
Drehgeschwindigkeit des Sonnenrads [rad/s]
N_ring=
Drehgeschwindigkeit des Außenrads [rad/s]
N_carrier=
Drehgeschwindigkeit des Planetenträgers [rad/s]

3.1.1.11. Die Verluste verursachenden Leistungen an den Zahneingriffen sind wie folgt zu berechnen:
Für jedes Getriebe mit gewöhnlichem Aufbau (kein Planetengetriebe) wird die Leistung P wie folgt berechnet:
P₁ = N₁ · T₁
P₂ = N₂ · T₂
dabei gilt:
P=
Leistung am Zahneingriff [W]
N=
Drehgeschwindigkeit des Zahnrads [rad/s]
T=
Drehmoment des Zahnrads [Nm]
Für jedes Planetengetriebe wird die virtuelle Leistung von Sonnenrad P_v,sun und Außenrad P_v,ring wie folgt berechnet:
P_v,sun = T_sun · (N_sun – N_carrier) = T_sun · N_sun/carrier
P_v,ring = T_ring · (N_ring – N_carrier) = T_ring · N_ring/carrier
dabei gilt:
P_v,sun=
Virtuelle Leistung des Sonnenrads [W]
P_v,ring=
Virtuelle Leistung des Außenrads [W]
T_sun=
Drehmoment des Sonnenrads [Nm]
T_carrier=
Drehmoment des Planetenträgers [Nm]
T_ring=
Drehmoment des Außenrads [Nm]
Ein negativer Leistungswert kennzeichnet die Leistung am Getriebeausgang, ein positiver Leistungswert kennzeichnet die Leistung am Getriebeeingang.
Die verlustbereinigten Leistungen P_adj an den Zahneingriffen sind wie folgt zu berechnen:
Für jedes Getriebe mit gewöhnlichem Aufbau (kein Planetengetriebe) ist die negative Leistung mit dem entsprechenden drehmomentabhängigen Wirkungsgrad η_m zu multiplizieren:
P_i > 0 ⇒ P_i,adj = P_i
P_i < 0 ⇒ P_i,adj = P_i · η_mi
dabei gilt:
P_adj=
Verlustbereinigte Leistungen an den Zahneingriffen [W]
η_m=
Drehmomentabhängiger Wirkungsgrad (entsprechend dem Zahneingriff; siehe Absatz 3.1.1.2) [-]
Für jedes Planetengetriebe ist die negative virtuelle Leistung mit den drehmomentabhängigen Wirkungsgraden für Sonnen- zu Planetenrad η_msun und für Außen- zu Planetenrad η_msun zu multiplizieren:
P_v,i ≥ 0 ⇒ P_i,adj = P_v,i
P_v,i < 0 ⇒ P_i,adj = P_i · η_msun · η_mring
dabei gilt:
η_msun=
Drehmomentabhängiger Wirkungsgrad für Sonnen- zu Planetenrad [-]
η_mring=
Drehmomentabhängiger Wirkungsgrad für Außen- zu Planetenrad [-]

3.1.1.12. Alle verlustbereinigten Leistungswerte sind zu addieren, um so den drehmomentabhängigen Leistungsverlust P_m,loss am Zahneingriff des die Eingangsleistung betreffenden Getriebesystems zu erhalten: P_m,loss = ΣP_i,adj dabei gilt:
i=
Alle Zahnräder mit fester Drehachse [-]
P_m,loss=
Drehmomentabhängiger Leistungsverlust am Zahneingriff des Getriebesystems [W]

3.1.1.13. Der drehmomentabhängige Verlustkoeffizient für Lager und der drehmomentabhängige Verlustkoeffizient für den Zahneingriff f_T,bear = 1 – η_bear = 1 – 0,995 = 0,005 sind zu addieren, um so den drehmomentabhängigenfT,gearmeshPm,lossPinPm,loss1Nm 1rads Gesamt-Verlustkoeffizienten f_T für das Getriebesystem zu erhalten: f_T = f_T,gearmesh + f_T,bear dabei gilt:
f_T=
Drehmomentabhängiger Gesamt-Verlustkoeffizient für das Getriebesystem [-]
f_T,bear=
Drehmomentabhängiger Verlustkoeffizient für die Lager [-]
f_T,gearmesh=
Drehmomentabhängiger Verlustkoeffizient für die Zahneingriffe [-]
P_in=
Feste Eingangsleistung des Getriebes; P_in = (1 Nm * 1 rad/s) [W]

3.1.1.14. Die drehmomentabhängigen Verluste an der Eingangswelle des betreffenden Getriebes sind wie folgt zu berechnen: T_l,inT = f_T * T_in dabei gilt:
T_l,inT=
Drehmomentabhängiger Drehmomentverlust, bezogen auf die Eingangswelle [Nm]
T_in=
Drehmoment an der Eingangswelle [Nm]

3.1.2. Die drehmomentunabhängigen Verluste sind entsprechend dem nachfolgend beschriebenen Verfahren zu messen.

3.1.2.1.
Allgemeine Anforderungen

Das für die Messungen verwendete Getriebe muss den Zeichnungsvorgaben für Seriengetriebe entsprechen und neu sein. Änderungen am Getriebe sind zulässig, wenn sie mit dem Ziel vorgenommen werden, dass das Getriebe die in diesem Anhang genannten Prüfanforderungen erfüllt, z. B. zur Anbringung von Messsensoren oder zur Anpassung eines externen Ölkonditionierungssystems. Die Toleranzgrenzen in diesem Abschnitt beziehen sich auf Messwerte ohne Sensorunsicherheiten. Die pro Bestimmungsfahrzeugteil und Gang geprüfte Gesamtzeit darf das 5-Fache der tatsächlichen Prüfzeit pro Gang nicht überschreiten (erforderlichenfalls darf das Getriebe bei Mess- oder Aufbaufehlern erneut geprüft werden). Dasselbe Bestimmungsfahrzeugteil darf für maximal zehn verschiedene Prüfungen verwendet werden, z. B. für Prüfungen der Drehmomentverluste des Getriebes bei Varianten mit und ohne Dauerbremseinrichtung (mit unterschiedlichen Temperaturanforderungen) oder mit unterschiedlichen Ölen. Wird dasselbe Bestimmungsfahrzeugteil für Prüfungen unterschiedlicher Öle verwendet, muss das empfohlene, ab Werk eingefüllte Öl zuerst geprüft werden. Dieselbe Prüfung mehrmals durchzuführen, um die Prüfserie mit den besten Ergebnissen auszuwählen, ist nicht zulässig. Auf Verlangen der Genehmigungsbehörde muss der Antragsteller für die Zertifizierung erklären und nachweisen, dass die in diesem Anhang aufgeführten Anforderungen erfüllt sind.

3.1.2.2.
Differenzmessungen

Um Einflussgrößen, die durch den Prüfstandsaufbau (z. B. Lager, Kupplungen) bedingt sind, von den gemessenen Drehmomentverlusten abzuziehen, sind Differenzmessungen zulässig, in deren Rahmen sich diese parasitären Drehmomente ermitteln lassen. Die Messungen müssen bei denselben Drehzahlpunkten und denselben Prüfstandslagertemperaturen ± 3 K wie bei der eigentlichen Prüfung durchgeführt werden. Die Messunsicherheit des Drehmomentsensors muss weniger als 0,3 Nm betragen.

3.1.2.3.
Einlaufen

Auf Ersuchen des Antragstellers kann das Getriebe einem Einlaufverfahren unterzogen werden. Folgende Bestimmungen gelten für ein Einlaufverfahren:

3.1.2.4.
Vorkonditionierung

3.1.2.5.
Prüfbedingungen

Die bei der Prüfung herrschende Umgebungstemperatur muss in einem Bereich von 25 °C ± 10 K liegen. Die Messung der Umgebungstemperatur muss 1 m seitlich neben dem Getriebe erfolgen. Der für die Umgebungstemperatur angegebene Grenzwert gilt nicht für das Einlaufverfahren. Mit Ausnahme des Öls ist keine externe Beheizung zulässig. Während der Messung (außer in der Stabilisierungsphase) gelten folgende Temperaturgrenzwerte:

Bei SMT/AMT/DCT-Getrieben darf die Öltemperatur am Ablassstopfen bei Messungen ohne Dauerbremseinrichtung höchstens 83 °C und bei Messungen mit am Getriebe montierter Dauerbremseinrichtung höchstens 87 °C betragen. Für den Fall, dass Messungen eines Getriebes ohne Dauerbremseinrichtung mit gesonderten Messungen einer Dauerbremseinrichtung kombiniert werden, gilt der geringere Temperaturgrenzwert, damit der Antriebsmechanismus der Dauerbremseinrichtung und das Übersetzungsgetriebe sowie – bei abschaltbarer Dauerbremseinrichtung – die Kupplung ausgeglichen werden können.

Bei Drehmomentwandler-Planetengetrieben und bei Getrieben mit mehr als zwei Reibungskupplungen darf die Öltemperatur am Ablassstopfen ohne Dauerbremseinrichtung höchstens 93 °C und mit Dauerbremseinrichtung höchstens 97 °C betragen.

Damit die vorgenannten höheren Temperaturgrenzwerte auf Prüfungen mit Dauerbremseinrichtung angewandt werden dürfen, muss die Dauerbremseinrichtung im Getriebe integriert sein oder ein integriertes Kühl- oder Ölsystem im Getriebe nutzen. Für das Einlaufen gelten dieselben Vorgaben für die Öltemperatur wie für die reguläre Prüfung. Unter folgenden Bedingungen sind für die Öltemperatur außerordentliche Spitzenwerte von bis zu 110 °C zulässig:

(1): während des Einlaufverfahrens, und zwar über höchstens 10 % der angewandten Einlaufzeit,
(2): während der Stabilisierungsphase.

Die Öltemperatur ist am Ablassstopfen oder im Ölsumpf zu messen. Für die Prüfung ist neues, für den europäischen Markt empfohlenes Öl für die erste Befüllung zu verwenden. Für die Drehmomentmessungen darf dieselbe Ölfüllung verwendet werden wie für das Einlaufen. Gibt es mehrere Empfehlungen für die erste Ölbefüllung, werden sie gleichwertig behandelt, sofern sich ihre jeweilige kinematische Viskosität bei gleicher Temperatur um nicht mehr als 10 % voneinander unterscheidet (innerhalb des angegebenen Toleranzbereichs für KV100). Bei einem Öl mit geringerer Viskosität als bei dem in der Prüfung verwendeten Öl wird angenommen, dass die Verluste bei Prüfungen mit dieser Option niedriger ausfallen. Bei zusätzlichen Ölsorten für die erste Befüllung muss die Viskosität entweder in den vorgenannten 10-%-Toleranzbereich fallen oder geringer sein als bei dem in der Prüfung verwendeten Öl, damit für sie dieselbe Zertifizierung gilt. Der Ölstand muss den für das Getriebe geltenden Vorgaben genügen. Kommt ein externes Ölkonditionierungssystem zum Einsatz, muss eine solche Menge Öl im Getriebe aufrechterhalten werden, die dem angegebenen Ölstand entspricht. Um sicherzustellen, dass sich das externe Ölkonditionierungssystem nicht auf die Prüfergebnisse auswirkt, muss ein Prüfpunkt einmal mit eingeschaltetem und einmal mit ausgeschaltetem Konditionierungssystem gemessen werden. Die Abweichung zwischen diesen beiden Messungen des Drehmomentverlusts (= Eingangsdrehmoment) muss unter 5 % liegen. Der Prüfpunkt ist wie folgt definiert:

(1): Gang = höchster indirekter Gang,
(2): Eingangsdrehzahl = mindestens 60 % und höchsten 80 % der maximalen Eingangsdrehzahl,
(3): Temperaturen gemäß Angaben in Absatz 3.1.2.5.

Bei Getrieben mit hydraulischer Druckregelung oder intelligentem Schmiersystem muss die Messung der drehmomentunabhängigen Verluste mit zwei verschiedenen Einstellungen erfolgen: einmal bei einem eingestelltem Getriebesystemdruck von mindestens dem Wert, der bei eingekuppeltem Gang gilt, und ein zweites Mal bei höchstmöglichem Hydraulikdruck (siehe Absatz 3.1.6.3.1).

3.1.3.
Montage

3.1.3.1. Die elektrische Maschine und der Drehmomentsensor müssen an die Eingangsseite des Getriebes montiert werden. Die Ausgangswelle(n) muss (müssen) sich ungehindert drehen können. Bei einem Getriebe mit integriertem Differenzial, z. B. für Vorderradantrieb, müssen die Ausgangsseiten drehbar ineinander verriegelt werden können (etwa durch eine aktivierte Differenzialsperre oder durch eine andere mechanische Differenzialsperre, die nur für die Messung eingesetzt wird).

3.1.3.2. Beim Einbau in das Fahrzeug muss für das Getriebe ein Neigungswinkel gemäß Homologationszeichnung von ± 1° bzw. von 0° ± 1° eingehalten werden.

3.1.3.3. Die interne Ölpumpe muss im Getriebe enthalten sein.

3.1.3.4. Ist bei dem betreffenden Getriebe der Einsatz eines Ölkühlers optional oder erforderlich, gilt für die Prüfung, dass der Kühler ausgeschlossen oder ein anderer Ölkühler verwendet werden darf.

3.1.3.5. Die Prüfung des Getriebes kann mit oder ohne Nebenabtriebs-Antriebsmechanismus und/oder Nebenabtrieb erfolgen. Zur Ermittlung der Leistungsverluste des Nebenabtriebs und/oder des Nebenabtriebs-Antriebsmechanismus werden die Werte aus Anhang IX dieser Verordnung angewandt. Bei diesen Werten wird davon ausgegangen, dass das Getriebe ohne Nebenabtriebs-Antriebsmechanismus und/oder Nebenabtrieb geprüft wird.

3.1.3.6. Die Messung des Getriebes kann mit oder ohne montierte Einzel-Trockenkupplung (mit einer oder zwei Scheiben) erfolgen. Bei anderen Kupplungstypen muss die Prüfung mit montierter Kupplung erfolgen.

3.1.3.7. Der Einfluss der jeweiligen parasitären Lasten muss für jeden einzelnen Prüfstandsaufbau und jeden einzelnen Drehmomentsensor gemäß der Beschreibung in Absatz 3.1.8 berechnet werden.

3.1.4.
Messeinrichtungen

Die Anlagen des Kalibrierlabors müssen die Anforderungen von IATF 16949, der ISO 9000 Reihen oder ISO/IEC 17025 erfüllen. Sämtliche Laboreinrichtungen für Referenzmessungen, die zur Kalibrierung und/oder Überprüfung verwendet werden, müssen auf nationale (internationale) Normen zurückführbar sein.

3.1.4.1.
Drehmoment

Die Messunsicherheit des Drehmomentsensors muss weniger als 0,3 Nm betragen. Der Einsatz von Drehmomentsensoren mit höheren Messunsicherheiten ist dann zulässig, wenn sich der Teil der Unsicherheit, der 0,3 Nm überschreitet, errechnen lässt und zum gemessenen Drehmomentverlust gemäß der Beschreibung in Absatz 3.1.8 (Messunsicherheit) hinzugerechnet wird.

3.1.4.2.
Drehzahl

Die Unsicherheit der Drehzahlsensoren darf höchstens ± 1 U/min betragen.

3.1.4.3.
Temperatur

Die Unsicherheit der für die Messung der Umgebungstemperatur eingesetzten Temperatursensoren darf höchstens ± 1,5 K betragen. Die Unsicherheit der für die Messung der Öltemperatur eingesetzten Temperatursensoren darf höchstens ± 1,5 K betragen.

3.1.4.4.
Druck

Die Unsicherheit der Drucksensoren darf höchstens 1 % des maximal gemessenen Drucks betragen.

3.1.4.5.
Spannung

Die Unsicherheit des Spannungsmessers darf höchstens 1 % der maximal gemessenen Spannung betragen.

3.1.4.6.
Elektrische Stromstärke

Die Unsicherheit des Strommessers darf höchstens 1 % der maximal gemessenen Stromstärke betragen.

3.1.5.
Messsignale und Datenaufzeichnung

Mindestens folgende Signale müssen während der Messung aufgezeichnet werden:

(1): Eingangsdrehmoment [Nm]
(2): Eingangsdrehzahl [U/min]
(3): Umgebungstemperatur [°C]
(4): Öltemperatur [°C]

Ist das Getriebe mit einem Gangschaltungs- und/oder Kupplungssystem mit hydraulischer Druckregelung oder aber mit einem mechanisch angetriebenen intelligenten Schmiersystem ausgestattet, ist zusätzlich Folgendes aufzuzeichnen:

(5): Öldruck [kPa]

Ist das Getriebe mit einer elektrischen Getriebe-Hilfseinrichtung ausgestattet, ist zusätzlich Folgendes aufzuzeichnen:

(6): Spannung der elektrischen Getriebe-Hilfseinrichtung [V]
(7): Stromstärke der elektrischen Getriebe-Hilfseinrichtung [A]

Bei Differenzmessungen zum Ausgleich von Einflussgrößen, die durch den Prüfstandsaufbau bedingt sind, ist zusätzlich Folgendes aufzuzeichnen:

(8): Temperatur der Prüfstandslager [°C]

Die Abtast- und Aufzeichnungsrate muss mindestens 100 Hz betragen. Um Messfehler möglichst gering zu halten, ist ein Tiefpassfilter zu verwenden.

3.1.6.
Prüfverfahren

3.1.6.1.
Kompensation Nulldrehmomentsignal:

Das Nullsignal der Drehmomentsensoren ist zu messen. Zum Zwecke der Messung müssen die Sensoren in den Prüfstand montiert werden. Am Antriebsstrang des Prüfstands (Eingang und Ausgang) darf keine Last anliegen. Die gemessene Signalabweichung vom Nullwert ist auszugleichen.

3.1.6.2.
Für die folgenden Drehzahlpunkte ist der Drehmomentverlust zu messen (Drehzahl der Eingangswelle): 600, 900, 1200, 1600, 2000, 2500, 3000, 4000 U/min und Vielfache von 10 dieser Werte bis zur maximalen Drehzahl pro Gang gemäß Getriebespezifikationen oder bis zum letzten Drehzahlpunkt vor der festgelegten maximalen Drehzahl. Die Messung zusätzlicher Übergangs-Drehzahlpunkte ist zulässig.

Die Drehzahlübergangsphase (Zeit für den Wechsel zwischen zwei Drehzahlpunkten) darf höchstens 20 Sekunden dauern.

3.1.6.3.
Messsequenz:

3.1.6.3.1.

Ist das Getriebe mit einem intelligenten Schmiersystem und/oder mit elektrischen Getriebe-Hilfseinrichtungen ausgestattet, muss die Messung mit zwei verschiedenen Messeinstellungen dieser Systeme erfolgen:

Die erste Messsequenz (Absätze 3.1.6.3.2 bis 3.1.6.3.4) muss durchgeführt werden, wenn für das hydraulische und elektrische System beim Betrieb im Fahrzeug die geringste Leistungsaufnahme zu verzeichnen ist (geringer Verlust).

Die zweite Messsequenz muss durchgeführt werden, wenn die Systeme so eingestellt sind, dass die höchstmögliche Leistungsaufnahme beim Betrieb im Fahrzeug zu verzeichnen ist (hoher Verlust).

3.1.6.3.2.

Die Messungen müssen so durchgeführt werden, dass mit der niedrigsten Drehzahl begonnen und mit der höchsten Drehzahl geendet wird.

3.1.6.3.3.

Bei jedem Drehzahlpunkt sind mindestens fünf Sekunden zur Stabilisierung innerhalb der in Nummer 3.1.2.5 festgelegten Temperaturgrenzwerte notwendig. Erforderlichenfalls kann die Stabilisierungszeit durch den Hersteller auf maximal 60 Sekunden verlängert werden. Während der Stabilisierung sind die Öl- und Umgebungstemperatur aufzuzeichnen.

3.1.6.3.4.

Nach der Stabilisierungszeit sollte der Drehmomentverlust am tatsächlich gemessenen Drehzahlpunkt im Zeitverlauf konstant sein. Ist dies der Fall, sind die in Nummer 3.1.5 aufgeführten Messsignale für eine Dauer von mindestens 5 und höchstens 15 Sekunden aufzuzeichnen. Ist der Drehmomentverlust am tatsächlich gemessenen Drehzahlpunkt im Zeitverlauf nicht konstant, z. B. aufgrund beabsichtigter periodischer Schwankungen der Drehmomentverluste, die durch aktive oder passive Regelungseinrichtungen verursacht werden, so hat der Hersteller die Prüfzeit zu verwenden, die erforderlich ist, um ein reproduzierbares und repräsentatives Ergebnis zu erhalten.

3.1.6.3.5.

Jede Messung ist mit jeder Messeinstellung jeweils zweimal durchzuführen.

3.1.7.
Validierung der Messwerte

3.1.7.1. Für jede der Messungen von Drehmoment, Drehzahl, (ggf.) Spannung und Stromstärke ist der arithmetische Mittelwert zu berechnen. Die Messungen müssen mindestens 5 Sekunden lang sein, dürfen aber nicht länger als 15 Sekunden dauern. Ist der Drehmomentverlust am tatsächlich gemessenen Drehzahlpunkt im Zeitverlauf nicht konstant, z. B. aufgrund beabsichtigter periodischer Schwankungen der Drehmomentverluste, die durch aktive oder passive Regelungseinrichtungen verursacht werden, so hat der Hersteller die Prüfzeit zu verwenden, die erforderlich ist, um ein reproduzierbares und repräsentatives Ergebnis zu erhalten.

3.1.7.2. Die gemittelte Drehzahlabweichung muss für jeden gemessenen Punkt in der gesamten Drehmomentverlustserie weniger als ± 5 U/min des Drehzahleinstellpunkts betragen.

3.1.7.3. Die mechanischen Drehmomentverluste und (ggf.) die elektrische Leistungsaufnahme werden für jede der Messungen wie folgt berechnet: T_loss = T_1,in(n_in, T_in,gear) P_el = I * U Es ist zulässig, durch den Prüfstandsaufbau bedingte Einflussgrößen von den Drehmomentverlusten abzuziehen (Absatz 3.1.2.2).

3.1.7.4. Die mechanischen Drehmomentverluste und (gegebenenfalls) die elektrische Leistungsaufnahme aus beiden Messserien sind zu mitteln (arithmetischer Mittelwert).

3.1.7.5. Die Abweichung zwischen den gemittelten Werten für die Drehmomentverluste an beiden Messpunkten muss bei jeder Einstellung unter ± 5 % des gemittelten Werts bzw. ±1 Nm liegen, wobei der jeweils größere Wert maßgeblich ist. Dann muss das arithmetische Mittel der beiden gemittelten Leistungswerte verwendet werden.

3.1.7.6. Liegt eine größere Abweichung vor, ist der größte gemittelte Drehmomentverlust zu verwenden; alternativ kann die Prüfung für das Getriebe wiederholt werden.

3.1.7.7. Die Abweichung zwischen den gemittelten Werten für die elektrische Leistungsaufnahme (Spannung*Stromstärke) bei beiden Messungen muss bei jeder Messeinstellung unter ± 10 % des gemittelten Werts bzw. ± 5 W liegen, wobei der jeweils größere Wert maßgeblich ist. Dann ist das arithmetische Mittel der beiden gemittelten Leistungswerte zu verwenden.

3.1.7.8. Liegt eine größere Abweichung vor, sind diejenigen gemittelten Werte für die Spannung/Stromstärke zu verwenden, die der größten gemittelten Leistungsaufnahme entsprechen; alternativ kann die Prüfung für das Getriebe wiederholt werden.

3.1.8.
Messunsicherheit

Der Teil der berechneten Gesamtunsicherheit U_T,loss, der 0,3 Nm überschreitet, muss zu T_loss des gemeldeten Drehmomentverlusts T_loss,rep hinzugerechnet werden. Wenn U_T,loss kleiner als 0,3 Nm, dann T_loss,rep = T_loss. T_loss,rep = T_loss + MAX (0, (U_T,loss – 0,3 Nm)) Die Gesamtunsicherheit U_T,loss des Drehmomentverlusts muss anhand folgender Parameter berechnet werden:

(1): Temperatureinfluss
(2): Parasitäre Lasten
(3): Kalibrierfehler (z. B. Empfindlichkeitstoleranz, Linearität, Hysterese und Wiederholbarkeit)

Die Gesamtunsicherheit des Drehmomentverlusts (U_T,loss) basiert auf den Unsicherheiten der Sensoren bei einem Vertraunsbereich von 95 %. Zur Berechnung wird die Quadratwurzel aus der Summe von Quadraten gezogen ( „Gaußsches Fehlerfortpflanzungsgesetz” ).

UT,lossUT,in2u2TKCu2TK0u2calu2para

uTKC13wtkcKrefΔKTc

uTK013wtk0KrefΔKTn

uCal1WcalkcalTn

upara13wparaTn

w_para = sens_para * i_para

dabei gilt:

T_loss=

Gemessener Drehmomentverlust (unkorrigiert) [Nm]

T_loss,rep=

Gemeldeter Drehmomentverlust (nach Korrektur der Unsicherheit) [Nm]

U_T,loss=

Gesamte erweiterte Unsicherheit bei der Messung des Drehmomentverlusts bei einem Vertrauensbereich von 95 % [Nm]

U_T,in=

Unsicherheit bei der Messung des Eingangsdrehmomentverlusts [Nm]

u_TKC=

Durch den Temperatureinfluss bedingte Unsicherheit am Signal für das momentane Drehmoment [Nm]

w_tkc=

Temperatureinfluss am Signal für das momentane Drehmoment pro K_ref gemäß Angaben des Sensorherstellers [%]

u_TK0=

Durch den Temperatureinfluss bedingte Unsicherheit am Nulldrehmomentsignal (bezogen auf das Nenndrehmoment) [Nm]

w_tk0=

Temperatureinfluss am Nulldrehmomentsignal pro K_ref (bezogen auf das Nenndrehmoment) gemäß Angaben des Sensorherstellers [%]

K_ref=

Referenztemperaturbereich für u_TKC und u_TK0, w_tk0 und w_tkc gemäß Angaben des Sensorherstellers [K]

ΔK=

Zwischen Kalibrierung und Messung vorliegende Differenz der Sensortemperatur [K]. Sollte die Sensortemperatur nicht gemessen werden können, muss der Standardwert von ΔK = 15 K verwendet werden.

T_c=

Momentaner/gemessener Drehmomentwert am Drehmomentsensor [Nm]

T_n=

Nenndrehmomentwert des Drehmomentsensors [Nm]

u_cal=

Durch die Kalibrierung des Drehmomentsensors bedingte Unsicherheit [Nm]

W_cal=

Relative Kalibrierunsicherheit (bezogen auf das Nenndrehmoment) [%]

k_cal=

Kalibrierungsfortschrittsfaktor (sofern vom Sensorhersteller angegeben, andernfalls = 1)

u_para=

Durch parasitäre Lasten bedingte Unsicherheit [Nm]

w_para=

sens_para * i_para

Relativer Einfluss von Kräften und Biegemomenten, die durch Versatz verursacht werden

sens_para=

Maximaler Einfluss parasitärer Lasten auf den jeweiligen Drehmomentsensor gemäß Angaben des Sensorherstellers [%]; wurde kein spezifischer Wert für parasitäre Lasten vom Sensorhersteller angegeben, wird als Wert 1,0 % festgelegt

i_para=

Maximaler Einfluss parasitärer Lasten auf den jeweiligen Drehmomentsensor in Abhängigkeit von der Prüfanordnung (A/B/C gemäß nachstehender Festlegung).

=

A) 10 % für den Fall, dass Lager die parasitären Lasten vor und hinter dem Sensor isolieren und dass am Sensor eine elastische Kupplung (oder Kardanwelle) funktional montiert ist (vor- oder nachgelagert); darüber hinaus können diese Lager in einer Antriebs-/Bremsmaschine (z. B. einer elektrischen Maschine) und/oder im Getriebe integriert sein, sofern die Kräfte in der Maschine und/oder im Getriebe vom Sensor ferngehalten werden. Siehe Abbildung 1.

Abbildung 1
Beispiel für Prüfanordnung A für Option 1

=

B) 50 % für den Fall, dass Lager die parasitären Lasten vor und hinter dem Sensor isolieren und dass am Sensor keine elastische Kupplung funktional montiert ist; darüber hinaus können diese Lager in einer Antriebs-/Bremsmaschine (z. B. einer elektrischen Maschine) und/oder im Getriebe integriert sein, sofern die Kräfte in der Maschine und/oder im Getriebe vom Sensor ferngehalten werden. Siehe Abbildung 2.

Abbildung 2
Beispiel für Prüfanordnung B für Option 1

=

C) 100 % für alle anderen Prüfaufbauten

Der Prüfaufbau für ein Getriebe mit integriertem Differenzial für den Vorderradantrieb umfasst einen Prüfstand auf der Getriebeeingangsseite und mindestens einen Prüfstand auf der (den) Getriebeausgangsseite(n). Geräte zur Messung des Drehmoments sind an der (den) Getriebeeingangs- und Achsausgangsseite(n) anzubringen. Bei Prüfanordnungen mit nur einem Prüfstand an der Ausgangsseite muss das frei drehende Ende des Getriebes mit integriertem Differenzial drehbar mit dem anderen Ende an der Ausgangsseite verriegelt werden (z. B. durch eine aktivierte Differenzialsperre oder durch eine andere mechanische Differenzialsperre, die nur für die Messung eingesetzt wird). Die Abstufung des Faktors i_para für den maximalen Einfluss von parasitären Lasten für einen bestimmten Drehmomentsensor entspricht den oben beschriebenen Fällen (A/B/C).

Abbildung 2A

Abbildung 2B

Der Hersteller kann die Prüfanordnungen A und B nach bestem technischem Ermessen in Absprache mit der Genehmigungsbehörde anpassen, z. B. wenn praktische Gründe in Bezug auf die Prüfanordnung dafür sprechen. Im Falle einer solchen Anpassung sind der Grund und die alternative Anordnung klar im Prüfbericht anzugeben. Es ist zulässig, die Prüfung ohne eine separate Lagereinheit am Prüfstand an der Getriebeeingangs- bzw. -ausgangsseite durchzuführen, wenn die Getriebewelle, an der das Drehmoment gemessen wird, durch zwei Lager im Getriebegehäuse abgestützt wird, die die durch die Getriebesätze verursachten Radial- und Axialkräfte aufzunehmen.

Abbildung 2C

3.2.
Option 2: Messung der drehmomentunabhängigen Verluste, Messung des Drehmomentverlusts bei maximalem Drehmoment und Interpolation der drehmomentabhängigen Verluste anhand eines linearen Modells.

Bei Option 2 wird der Drehmomentverlust durch Kombination aus Messungen und linearer Interpolation ermittelt. Messungen müssen für die drehmomentunabhängigen Verluste des Getriebes und für einen Lastpunkt der drehmomentabhängigen Verluste (maximales Eingangsdrehmoment) erfolgen. Auf Grundlage der Drehmomentverluste bei Betrieb ohne Last und bei maximalem Eingangsdrehmoment müssen die Drehmomentverluste für die dazwischen liegenden Eingangsdrehmomentwerte mit Hilfe des Drehmomentverlustkoeffizienten f_Tlimo berechnet werden. Der Drehmomentverlust T_l,in an der Eingangswelle des Getriebes wird wie folgt berechnet: T_l,in(n_in,T_in,gear) = T_{l,in,min_loss} + f_Tlino × T_in + T_{l,in,min_el} + f_{el_corr} × T_in + f_{loss_tcc} × T_in Der auf dem linearen Modell f_Tlimo basierende Drehmomentverlustkoeffizient wird wie folgt berechnet:fTlimoTl,maxT Tl,in,min_lossTin,maxT dabei gilt:

T_l,in=: Drehmomentverlust, bezogen auf die Eingangswelle [Nm]
T_{l,in,min_loss}=: Schleppdrehmomentverlust am Getriebeeingang, gemessen mit einer frei rotierenden Ausgangswelle aus der Prüfung ohne Last [Nm]
n_in=: Drehzahl an der Eingangswelle [U/min]
f_Tlimo=: Auf dem linearen Modell basierender Drehmomentverlustkoeffizient [-]
T_in=: Drehmoment an der Eingangswelle [Nm]
T_in,maxT=: Höchstes geprüftes Drehmoment an der Eingangswelle (normalerweise 100 % Eingangsdrehmoment, siehe Absätze 3.2.5.2 und 3.4.4) [Nm]
T_l,maxT=: Drehmomentverlust in Bezug auf die Eingangswelle bei T_in = T_in,maxT
f_{el_corr}=: Korrektur des Verlusts der elektrischen Leistung in Abhängigkeit vom Eingangsdrehmoment [-]
T_l,in,el=: Durch Stromverbraucher verursachter zusätzlicher Drehmomentverlust an der Eingangswelle [Nm]
T_{l,in,min_el}=: Durch Stromverbraucher verursachter zusätzlicher Drehmomentverlust an der Eingangswelle bei minimaler elektrischer Leistung [Nm]

Der Korrekturfaktor für die drehmomentabhängigen elektrischen Drehmomentverluste f_{el_corr}, der Drehmomentverlust an der Eingangswelle des Getriebes, der durch die Leistungsaufnahme der elektrischen Getriebe-Hilfseinrichtung T_l,in,el verursacht wird, und der Verlustkorrekturfaktor f_{loss_tcc} für eine schleifende Wandlerüberbrückungskupplung gemäß der Definition in Nummer 2 Ziffer 16 oder eine schleifende eingangsseitige Kupplung gemäß der Definition in Nummer 2 Ziffer 20 sind gemäß der Beschreibung in Nummer 3.1 zu berechnen.

3.2.1. Die Drehmomentverluste sind entsprechend dem nachfolgend beschriebenen Verfahren zu messen.

3.2.1.1.
Allgemeine Anforderungen:

Siehe Angaben für Option 1 in Absatz 3.1.2.1.

3.2.1.2.
Differenzmessungen:

Siehe Angaben für Option 1 in Absatz 3.1.2.2.

3.2.1.3.
Einlaufen

Siehe Angaben für Option 1 in Absatz 3.1.2.3.

3.2.1.4.
Vorkonditionierung

Siehe Angaben für Option 3 in Absatz 3.3.2.1.

3.2.1.5.
Prüfbedingungen

Siehe Angaben für Option 1 in Absatz 3.1.2.5.1. Siehe Angaben für Option 1 in Absatz 3.1.2.5.2. Siehe Angaben für Option 1 in den Absätzen 3.1.2.5.3 und 3.1.2.5.4. Siehe Angaben für Option 3 in Absatz 3.3.3.4.

3.2.2.
Montage

Siehe Angaben für Option 1 in Absatz 3.1.3 für die Messung der drehmomentunabhängigen Verluste. Siehe Angaben für Option 3 in Absatz 3.3.4 für die Messung der drehmomentabhängigen Verluste.

3.2.3.
Messeinrichtungen

Siehe Angaben für Option 1 in Absatz 3.1.4 für die Messung der drehmomentunabhängigen Verluste. Siehe Angaben für Option 3 in Absatz 3.3.5 für die Messung der drehmomentabhängigen Verluste.

3.2.4.
Messsignale und Datenaufzeichnung

Siehe Angaben für Option 1 in Absatz 3.1.5 für die Messung der drehmomentunabhängigen Verluste. Siehe Angaben für Option 3 in Absatz 3.3.7 für die Messung der drehmomentabhängigen Verluste.

3.2.5.
Prüfverfahren

Die Abbildung der Drehmomentverluste, die für das Simulationsinstrument zur Anwendung kommt, enthält die Drehmomentverlustwerte eines Getriebes in Abhängigkeit von der Eingangsdrehzahl und dem Eingangsdrehmoment. Um die Abbildung der Drehmomentverluste eines Getriebes zu ermitteln, müssen die Eckdaten für die Abbildung der Drehmomentverluste gemäß diesem Abschnitt gemessen und berechnet werden. Die Ergebnisse für die Drehmomentverluste müssen gemäß Nummer 3.4 ergänzt und gemäß Anlage 12 formatiert werden, um die weitere Verarbeitung durch das Simulationsinstrument zu ermöglichen.

3.2.5.1. Die drehmomentunabhängigen Verluste müssen nach dem in Absatz 3.1.1 für die drehmomentunabhängigen Verluste für Option 1 beschriebenen Verfahren nur für diejenige Einstellung der elektrischen und hydraulischen Verbraucher ermittelt werden, bei der ein geringer Verlust zu verzeichnen ist.

3.2.5.2. Für jeden Gang sind die drehmomentabhängigen Verluste nach dem in Absatz 3.3.6 für Option 3 beschriebenen Verfahren zu ermitteln, wobei für den betreffenden Drehmomentbereich folgende Abweichung gilt: Drehmomentbereich: Die Drehmomentverluste für jeden Gang sind bei 100 % des maximalen Eingangsdrehmoments des Getriebes pro Gang zu messen. Für den Fall, dass das Ausgangsdrehmoment 10 kNm überschreitet (bei einem theoretischen verlustfreien Getriebe) oder die Eingangsleistung die angegebene maximale Eingangsleistung überschreitet, findet Absatz 3.4.4 Anwendung.

3.2.6.
Validierung der Messwerte

Siehe Angaben für Option 3 in Absatz 3.3.8.

3.2.7.
Messunsicherheit

Siehe Angaben für Option 1 in Absatz 3.1.8 für die Messung der drehmomentunabhängigen Verluste. Siehe Angaben für Option 3 in Absatz 3.3.9 für die Messung der drehmomentabhängigen Verluste.

3.3.
Option 3: Messung des gesamten Drehmomentverlusts.

Bei Option 3 wird der Drehmomentverlust durch vollständige Messung der drehmomentabhängigen Verluste ermittelt, einschließlich der drehmomentunabhängigen Verluste des Getriebes.

3.3.1.
Allgemeine Anforderungen

Siehe Angaben für Option 1 in Absatz 3.1.2.1.

3.3.1.1.
Differenzmessungen:

Siehe Angaben für Option 1 in Absatz 3.1.2.2.

3.3.2.
Einlaufen

Siehe Angaben für Option 1 in Absatz 3.1.2.3.

3.3.2.1.
Vorkonditionierung

Siehe Angaben für Option 1 in Absatz 3.1.2.4, wobei folgende Ausnahme gilt:

Die Vorkonditionierung ist am direkten Gang durchzuführen, und zwar unter der Voraussetzung, dass an der Ausgangswelle kein Drehmoment anliegt oder als Zieldrehmoment für die Ausgangswelle null festgelegt wird. Verfügt das Getriebe über keinen direkten Gang, ist der Gang zu verwenden, dessen Verhältnis einem Verhältnis von 1:1 am nächsten kommt.

Oder

es gelten die Anforderungen gemäß Absatz 3.1.2.4 – mit folgender Ausnahme:

Die Vorkonditionierung ist am direkten Gang durchzuführen, und zwar unter der Voraussetzung, dass an der Ausgangswelle kein Drehmoment anliegt oder das Drehmoment an der Ausgangswelle bei +/- 50 Nm liegt. Verfügt das Getriebe über keinen direkten Gang, ist der Gang zu verwenden, dessen Verhältnis einem Verhältnis von 1:1 am nächsten kommt.

oder, falls beim Prüfstand eine (Haupt-Reibungs-)Kupplung an der Eingangswelle vorhanden ist:

Es gelten die Anforderungen gemäß Absatz 3.1.2.4 – mit folgender Ausnahme:

Die Vorkonditionierung ist am direkten Gang durchzuführen, ohne dass an der Ausgangswelle oder an der Eingangswelle ein Drehmoment anliegt. Verfügt das Getriebe über keinen direkten Gang, ist der Gang zu verwenden, dessen Verhältnis einem Verhältnis von 1:1 am nächsten kommt.

Das Getriebe würde dann von der Ausgangsseite angetrieben werden. Diese Vorschläge können auch in Kombination übernommen werden.

3.3.3.
Prüfbedingungen

3.3.3.1.
Umgebungstemperatur

Siehe Angaben für Option 1 in Absatz 3.1.2.5.1.

3.3.3.2.
Öltemperatur

Siehe Angaben für Option 1 in Absatz 3.1.2.5.2.

3.3.3.3.
Ölqualität/Ölviskosität

Siehe Angaben für Option 1 in den Absätzen 3.1.2.5.3 und 3.1.2.5.4.

3.3.3.4.
Ölstand und Ölkonditionierung

Es gelten die Anforderungen gemäß den Angaben in Absatz 3.1.2.5.5 – mit folgenden Abweichungen: Der Prüfpunkt für das externe Ölkonditionierungssystem ist wie folgt festgelegt:

(1): höchster indirekter Gang,
(2): Eingangsdrehzahl = mindestens 60 % und höchsten 80 % der maximalen Eingangsdrehzahl,
(3): Eingangsdrehmoment = maximales Eingangsdrehmoment für den höchsten indirekten Gang

3.3.4.
Montage

Für den Prüfstand sind als Antrieb elektrische Maschinen (Eingang und Ausgang) einzusetzen. Drehmomentsensoren müssen an der (den) Eingangs- und Ausgangsseite(n) des Getriebes montiert sein. Als sonstige Anforderungen gelten die Angaben gemäß Absatz 3.1.3.

3.3.5.
Messeinrichtungen

Für die Messung der drehmomentunabhängigen Verluste gelten die Anforderungen an Messeinrichtungen gemäß den Angaben für Option 1 in Absatz 3.1.4. Für die Messung der drehmomentabhängigen Verluste gelten folgende Anforderungen: Die Messunsicherheit der Drehmomentsensoren muss unter 5 % des gemessenen Drehmomentverlusts oder 1 Nm liegen (es gilt der jeweils größere Wert). Der Einsatz von Drehmomentsensoren mit höheren Messunsicherheiten ist dann zulässig, wenn sich die Teile der Unsicherheit, die 5 % oder 1 Nm überschreiten, errechnen lassen und der kleinere dieser Teile zum gemessenen Drehmomentverlust hinzugerechnet wird. Die Messunsicherheit für das Drehmoment ist gemäß der Beschreibung in Absatz 3.3.9 zu errechnen und einzubeziehen. Als sonstige Anforderungen an die Messeinrichtungen gelten die Angaben für Option 1 in Absatz 3.1.4.

3.3.6.
Prüfverfahren

3.3.6.1.
Kompensation Nulldrehmomentsignal:

Siehe Angaben in Absatz 3.1.6.1.

3.3.6.2.
Drehzahlbereich

Für die folgenden Drehzahlpunkte ist der Drehmomentverlust zu messen (Drehzahl der Eingangswelle): 600, 900, 1200, 1600, 2000, 2500, 3000, 4000 U/min und Vielfache von 10 dieser Werte bis zur maximalen Drehzahl pro Gang gemäß Getriebespezifikationen oder bis zum letzten Drehzahlpunkt vor der festgelegten maximalen Drehzahl. Die Messung zusätzlicher Übergangs-Drehzahlpunkte ist zulässig. Die Drehzahlübergangsphase (Zeit für den Wechsel zwischen zwei Drehzahlpunkten) darf höchstens 20 Sekunden dauern.

3.3.6.3.
Drehmomentbereich

Für jeden Drehzahlpunkt ist der Drehmomentverlust für folgende Eingangsdrehmomente zu messen: 0 (frei rotierende Ausgangswelle), 200, 400, 600, 900, 1200, 1600, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000 […] Nm bis zum maximalen Eingangsdrehmoment pro Gang gemäß Getriebespezifikationen oder bis zum letzten Drehmomentpunkt vor dem festgelegten maximalen Drehmoment und/oder zum letzten Drehmomentpunkt vor dem Ausgangsdrehmoment von 10 kNm. Die Messung zusätzlicher Übergangs-Drehmomentpunkte ist zulässig. Ist der Drehmomentbereich zu klein, sind zusätzliche Drehmomentpunkte erforderlich, sodass mindestens fünf abstandsgleiche Drehmomentpunkte gemessen werden müssen. Die Übergangs-Drehmomentpunkte können auf das nächste Vielfache von 50 Nm eingestellt werden. Für den Fall, dass das Ausgangsdrehmoment 10 kNm überschreitet (bei einem theoretischen verlustfreien Getriebe) oder die Eingangsleistung die angegebene maximale Eingangsleistung überschreitet, findet Absatz 3.4.4 Anwendung. Die Drehmomentübergangsphase (Zeit für den Wechsel zwischen zwei Drehmomentstufen) darf höchstens 15 Sekunden (bei Option 2: höchstens 180 Sekunden) dauern. Zur Erfassung des gesamten Drehmomentbereichs eines Getriebes in der vorstehenden Abbildung können an der Eingangs-/Ausgangsseite verschiedene Drehmomentsensoren mit begrenzten Messbereichen eingesetzt werden. Dazu kann die Messung in mehrere Abschnitte unterteilt werden, bei denen derselbe Satz von Drehmomentsensoren zum Einsatz kommt. Die gesamte Abbildung der Drehmomentverluste muss sich aus diesen Messabschnitten zusammensetzen.

3.3.6.4.
Messsequenz

3.3.7.
Messsignale und Datenaufzeichnung

Mindestens folgende Signale müssen während der Messung aufgezeichnet werden:

(1): Eingangs- und Ausgangsdrehmoment [Nm]
(2): Eingangs- und Ausgangsdrehzahl [U/min]
(3): Umgebungstemperatur [°C]
(4): Öltemperatur [°C]

(5): Öldruck [kPa]

Ist das Getriebe mit einer elektrischen Getriebe-Hilfseinrichtung ausgestattet, ist zusätzlich Folgendes aufzuzeichnen:

(6): Spannung der elektrischen Getriebe-Hilfseinrichtung [V]
(7): Stromstärke der elektrischen Getriebe-Hilfseinrichtung [A]

Bei Differenzmessungen zum Ausgleich von durch den Prüfstandsaufbau bedingten Einflussgrößen ist zusätzlich Folgendes aufzuzeichnen:

(8): Temperatur der Prüfstandslager [°C]

Die Abtast- und Aufzeichnungsrate muss mindestens 100 Hz betragen. Zur Vermeidung von Messfehlern ist ein Tiefpassfilter zu verwenden.

3.3.8.
Validierung der Messwerte

3.3.8.1. Für jede der beiden Messungen ist der arithmetische Mittelwert von Drehmoment, Drehzahl, ggf. Spannung und Stromstärke für die mindestens 5 und höchsten 15 Sekunden lang dauernden Messungen zu berechnen. Ist der Drehmomentverlust am tatsächlich gemessenen Drehzahlpunkt im Zeitverlauf nicht konstant, z. B. aufgrund beabsichtigter periodischer Schwankungen der Drehmomentverluste, die durch aktive oder passive Regelungseinrichtungen verursacht werden, so hat der Hersteller die Prüfzeit zu verwenden, die erforderlich ist, um ein reproduzierbares und repräsentatives Ergebnis zu erhalten.

3.3.8.2. Die gemessene und gemittelte Drehzahl an der Eingangswelle müssen für jeden gemessenen Betriebspunkt in der gesamten Drehmomentverlustserie weniger als ± 5 U/min des Drehzahleinstellpunkts betragen. Das gemessene und gemittelte Drehmoment an der Eingangswelle muss für jeden gemessenen Betriebspunkt in der gesamten Drehmomentverlustserie weniger als ± 5 Nm bzw. ± 1,0 % des Drehmomenteinstellpunkts betragen, wobei der jeweils größere Wert maßgeblich ist.

3.3.8.3. Die mechanischen Drehmomentverluste und (gegebenenfalls) die elektrische Leistungsaufnahme sind für jede der Messungen wie folgt zu berechnen:TlossTin 1 flosstccToutigearI U0,7 nin2π60 Bei einem Getriebe mit integriertem Differenzial und einem Prüfstand an jeder Ausgangswelle muss der gesamte mechanische Drehmomentverlust (T_loss) wie folgt berechnet werden: TlossTin 1 flosstccTout_1igearTout_2igearI U0,7 nin2π60 Der Korrekturfaktor für die Verlustkorrektur f_{loss_tcc} für eine schleifende Wandlerüberbrückungskupplung bzw. eine schleifende eingangsseitige Kupplung gemäß den Definitionen (16) und (20) ist gemäß Nummer 3.1 zu errechnen. Es ist zulässig, durch den Prüfstandsaufbau bedingte Einflussgrößen von den Drehmomentverlusten abzuziehen (gemäß Nummer 3.1.2.2).

3.3.8.4. Die mechanischen Drehmomentverluste und (gegebenenfalls) die elektrische Leistungsaufnahme aus beiden Messserien sind zu mitteln (arithmetisches Mittel).

3.3.8.5. Die Abweichung zwischen den gemittelten Werten für die Drehmomentverluste der beiden Messserien muss unter ± 5 % des gemittelten Werts bzw. ± 1 Nm liegen (es gilt der jeweils größere Wert). Es ist das arithmetische Mittel der beiden gemittelten Werte für die Drehmomentverluste zu verwenden. Liegt eine größere Abweichung vor, ist der größte gemittelte Drehmomentverlust zu verwenden; alternativ kann die Prüfung für das Getriebe wiederholt werden.

3.3.8.6. Die Abweichung zwischen den gemittelten Werten für die elektrische Leistungsaufnahme (Spannung*Stromstärke) bei beiden Messserien muss unter ± 10 % des gemittelten Werts bzw. ± 5 W liegen, wobei der jeweils größere Wert maßgeblich ist. Dann ist das arithmetische Mittel der beiden gemittelten Leistungswerte zu verwenden.

3.3.8.7. Liegt eine größere Abweichung vor, sind diejenigen gemittelten Werte für die Spannung/Stromstärke zu verwenden, die der größten gemittelten Leistungsaufnahme entsprechen; alternativ kann die Prüfung für den Gang wiederholt werden.

3.3.9.
Messunsicherheit

Der Teil der berechneten Gesamtunsicherheit U_T,loss, der 5 % von T_loss bzw. 1 Nm (ΔU_T,loss) überschreitet, wobei der jeweils kleinere Wert von ΔU_T,loss maßgeblich ist, ist zu T_loss des gemeldeten Drehmomentverlusts T_loss,rep hinzuzurechnen. Wenn U_T,loss kleiner als 5 % von T_loss bzw. 1 Nm, dann T_loss,rep = T_loss. T_loss,rep = T_loss + MAX (0, ΔU_T,loss) ΔU_T,loss = MIN ((U_T,loss – 5 % * T_loss), (U_T,loss – 1 Nm)) Für jede Messserie ist die Gesamtunsicherheit U_T,loss des Drehmomentverlusts anhand folgender Parameter zu berechnen:

(1): Temperatureinfluss
(2): Parasitäre Lasten
(3): Kalibrierfehler (z. B. Empfindlichkeitstoleranz, Linearität, Hysterese und Wiederholbarkeit)

Die Gesamtunsicherheit des Drehmomentverlusts (U_T,loss) basiert auf den Unsicherheiten der Sensoren bei einem Vertrauensbereich von 95 %. Zur Berechnung wird die Quadratwurzel aus der Summe von Quadraten gezogen ( „Gaußsches Fehlerfortpflanzungsgesetz” ).

UT,lossUT,in2UT,outigear2

UT,inout2u2TKCu2TK0u2calu2para

uTKC13wtkcKrefΔKTc

uTK013wtk0KrefΔKTn

uCal1WcalkcalTn

upara13wparaTn

w_para = sens_para * i_para

dabei gilt:

T_loss=

Gemessener Drehmomentverlust (unkorrigiert) [Nm]

T_loss,rep=

Gemeldeter Drehmomentverlust (nach Korrektur der Unsicherheit) [Nm]

U_T,loss=

Gesamte erweiterte Unsicherheit bei der Messung des Drehmomentverlusts bei einem Vertrauensbereich von 95 % [Nm]

u_T,in/out=

Messunsicherheit für die Eingangs-/Ausgangsdrehmomentverluste, getrennt nach Eingangs- und Ausgangsdrehmomentsensor [Nm]

i_gear=

Gangübersetzung [-]

u_TKC=

Durch den Temperatureinfluss bedingte Unsicherheit am Signal für das momentane Drehmoment [Nm]

w_tkc=

Temperatureinfluss am Signal für das momentane Drehmoment pro K_ref gemäß Angaben des Sensorherstellers [%]

u_TK0=

Durch den Temperatureinfluss bedingte Unsicherheit am Nulldrehmomentsignal (bezogen auf das Nenndrehmoment) [Nm]

w_tk0=

Temperatureinfluss am Nulldrehmomentsignal pro K_ref (bezogen auf das Nenndrehmoment) gemäß Angaben des Sensorherstellers [%]

K_ref=

Bezugstemperaturbereich für u_TKC und u_TK0, w_tk0 und w_tkc gemäß Angaben des Sensorherstellers [K]

ΔK=

Zwischen Kalibrierung und Messung vorliegende Differenz der Sensortemperatur [K]. Sollte die Sensortemperatur nicht gemessen werden können, muss der Standardwert von ΔK = 15 K verwendet werden.

T_c=

Momentaner/gemessener Drehmomentwert am Drehmomentsensor [Nm]

T_n=

Nenndrehmomentwert des Drehmomentsensors [Nm]

u_cal=

Durch die Kalibrierung des Drehmomentsensors bedingte Unsicherheit [Nm]

W_cal=

Relative Kalibrierunsicherheit (bezogen auf das Nenndrehmoment) [%]

k_cal=

Kalibrierungsfortschrittsfaktor (sofern vom Sensorhersteller angegeben, andernfalls = 1)

u_para=

Durch parasitäre Lasten bedingte Unsicherheit [Nm]

w_para=

sens_para * i_para

Relativer Einfluss von Kräften und Biegemomenten, die durch Versatz verursacht werden [%]

sens_para=

i_para=

Maximaler Einfluss parasitärer Lasten auf den jeweiligen Drehmomentsensor in Abhängigkeit von der Prüfanordnung (A/B/C gemäß nachstehender Festlegung).

=

Abbildung 3

=

Abbildung 4

=

C) 100 % für alle anderen Prüfaufbauten

Der Prüfaufbau für ein Getriebe mit integriertem Differenzial für den Vorderradantrieb umfasst einen Prüfstand auf der Getriebeeingangsseite und mindestens einen Prüfstand auf der (den) Getriebeausgangsseite(n). Geräte zur Messung des Drehmoments sind an der (den) Getriebeeingangs- und Achsausgangsseite(n) anzubringen. Bei Prüfanordnungen mit nur einem Prüfstand an der Ausgangsseite muss das frei drehende Ende des Getriebes mit integriertem Differenzial drehbar mit dem anderen Ende an der Ausgangsseite verriegelt werden (z. B. durch eine aktivierte Differenzialsperre oder durch eine andere mechanische Differenzialsperre, die nur für die Messung eingesetzt wird). Die Abstufung des Faktors i_para für den maximalen Einfluss von parasitären Lasten für die bestimmten Drehmomentsensoren entspricht den Gehäuse beschriebenen Fällen (A/B/C).

Abbildung 5

Abbildung 6

Bei einem Prüfstand an jeder Ausgangswelle muss die Gesamtunsicherheit des Drehmomentverlusts (U_T,loss) wie folgt berechnet werden:UT,lossUT,in2 UT,out1igear2 UT,out2igear2 Der Hersteller kann die Prüfanordnungen A und B nach bestem technischem Ermessen in Absprache mit der Genehmigungsbehörde anpassen, z. B. wenn praktische Gründe in Bezug auf die Prüfanordnung dafür sprechen. Im Falle einer solchen Anpassung sind der Grund und die alternative Anordnung klar im Prüfbericht anzugeben. Es ist zulässig, die Prüfung ohne eine separate Lagereinheit am Prüfstand an der Getriebeeingangs- bzw. -ausgangsseite durchzuführen, wenn die Getriebewelle, an der das Drehmoment gemessen wird, durch zwei Lager im Getriebegehäuse abgestützt wird, die die durch die Getriebesätze verursachten Radial- und Axialkräfte aufzunehmen (siehe Nummer 3.1.8 Abbildung 2C).

3.4.
Ergänzung zu den Eingabedateien für das Simulationsinstrument

Für jeden Gang ist ein Drehmomentverlustkennfeld zu ermitteln, in der die festgelegten Eingangsdrehzahl- und Eingangsdrehmomentpunkte enthalten sind, und zwar mit einer der angegebenen Prüfoptionen oder den Pauschalwerten für den Drehmomentverlust. Hinsichtlich der Eingabedatei für das Simulationsinstrument muss diese Grundabbildung der Drehmomentverluste gemäß folgender Beschreibung ergänzt werden:

3.4.1. In den Fällen, in denen es sich bei der höchsten geprüften Eingangsdrehzahl um den letzten Drehzahlpunkt unterhalb des festgelegten zulässigen Höchstwerts für die Getriebedrehzahl handelt, ist eine Extrapolation des Drehmomentverlusts bis zur maximalen Drehzahl mit linearer Regression anhand der beiden letzten gemessenen Drehzahlpunkte vorzunehmen.

3.4.2. In den Fällen, in denen es sich bei dem höchsten geprüften Eingangsdrehmoment um den letzten Drehmomentpunkt unterhalb des festgelegten zulässigen Höchstwerts für das Getriebedrehmoment handelt, ist eine Extrapolation des Drehmomentverlusts bis zum maximalen Drehmoment mit linearer Regression anhand der beiden letzten gemessenen Drehmomentpunkte für den zugehörigen Drehzahlpunkt vorzunehmen. Um Toleranzen des Motordrehmoments usw. zu berücksichtigen, nimmt das Simulationsinstrument erforderlichenfalls eine Extrapolation des Drehmomentverlusts für Eingangsdrehmomentwerte vor, die bis zu 10 % über dem festgelegten zulässigen Höchstwert für das Getriebedrehmoment liegen.

3.4.3. Für den Fall, dass eine Extrapolation der Drehmomentverlustwerte gleichzeitig sowohl für den Höchstwert der Eingangsdrehzahl als auch für den Höchstwert des Eingangsdrehmoments vorgenommen wird, ist der Drehmomentverlust für den gemeinsamen Punkt von höchster Drehzahl und höchstem Drehmoment anhand einer zweidimensionalen linearen Extrapolation zu berechnen.

3.4.4. Sollte das höchste Ausgangsdrehmoment 10 kNm überschreiten (bei einem theoretischen verlustfreien Getriebe) und/oder bei allen Drehzahl- und Drehmomentpunkten, bei denen die Eingangsleistung höher ist als die angegebene maximale Eingangsleistung, ist es dem Hersteller gestattet, die Drehmomentverlustwerte für alle Drehmomente über 10 kNm und/oder für alle Drehzahl- und Drehmomentpunkte mit einer höheren Eingangsleistung als der angegebenen maximalen Eingangsleistung zu verwenden, und zwar jeweils von einer der folgenden Möglichkeiten:
(1)
Berechnete Ausweichwerte (Anlage 8)
(2)
Option 1
(3)
Option 2 oder 3 in Kombination mit einem Drehmomentsensor für höhere Ausgangsdrehmomentwerte (falls erforderlich)
Für die Fälle i und ii in Option 2 sind die Drehmomentverluste bei Last an demjenigen Eingangsdrehmoment zu messen, das einem Ausgangsdrehmoment von 10 kNm und/oder der angegebenen maximalen Eingangsleistung entspricht.

3.4.5. Für Drehzahlen unter der festgelegten Mindestdrehzahl und für die zusätzliche Eingangsdrehzahlstufe von 0 U/min sind die für den Mindestdrehzahlpunkt ermittelten gemeldeten Drehmomentverluste zu übernehmen.

3.4.6. Zur Erfassung des Bereichs mit den negativen Eingangsdrehmomentwerten beim Ausrollen sind für diese negativen Werte die Drehmomentverlustwerte für die entsprechenden positiven Eingangsdrehmomentwerte zu übernehmen.

3.4.7. Mit Zustimmung einer Genehmigungsbehörde können die Drehmomentverluste für die Eingangsdrehzahlen unter 1000 U/min durch die Drehmomentverluste bei 1000 U/min ersetzt werden, wenn die Messung aus technischen Gründen nicht möglich ist.

3.4.8. Ist die Messung von Drehzahlpunkten aus technischen Gründen nicht möglich (z. B. aufgrund der Eigenfrequenz), ist es dem Hersteller gestattet, die Drehmomentverluste mit Zustimmung der Genehmigungsbehörde durch Interpolation oder Extrapolation zu berechnen (diese Möglichkeit ist auf maximal einen Drehzahlpunkt pro Gang begrenzt).

3.4.9. Die Daten für die Abbildung der Drehmomentverluste sind gemäß den Angaben in Anlage 12 dieses Anhangs zu formatieren und zu speichern.

4.
Prüfverfahren für den Drehmomentwandler

Als Kenndaten des Drehmomentwandlers müssen für die Eingabe in das Simulationsinstrument folgende Werte bestimmt werden: T_pum1000 (Bezugsdrehmoment bei einer Eingangsdrehzahl von 1000 U/min) und μ (Drehmomentverhältnis des Drehmomentwandlers). Beide Werte hängen vom Übersetzungsverhältnis v (= Drehzahl am Ausgang (Turbinenrad)/Drehzahl am Eingang (Pumpenrad) für den Drehmomentwandler) des Drehmomentwandlers ab. Zur Bestimmung der Kenndaten des Wandlers muss der Antragsteller für die Zertifizierung – unabhängig von der gewählten Option für die Beurteilung der Drehmomentverluste des Getriebes – folgendes Verfahren anwenden. Zur Berücksichtigung der beiden möglichen Anordnungen des Wandlers und der mechanischen Getriebeteile wird wie folgt zwischen Fall S und Fall P unterschieden:

Fall S:: Wandler und mechanische Getriebeteile in serieller Anordnung
Fall P:: Wandler und mechanische Getriebeteile in paralleler Anordnung (Anlage mit Leistungsteilung)

Bei Anordnungen gemäß Fall S können die Kenndaten des Wandlers entweder gesondert vom mechanischen Getriebe oder zusammen mit diesem bewertet werden. Bei Anordnungen gemäß Fall P ist die Bewertung der Kenndaten des Wandlers nur zusammen mit dem mechanischen Getriebe möglich. In diesem Fall sowie bei den zu messenden hydromechanischen Getrieben gilt die gesamte Anordnung, d. h. Drehmomentwandler und mechanisches Getriebe, als Wandler mit ähnlichen Kennlinien wie bei einem einzigen Drehmomentwandler. Bei Messungen zusammen mit einem mechanischen Getriebe sind das Drehzahlverhältnis v und alle entsprechenden Werte für Stufenbreiten sowie Grenzwerte unter Berücksichtigung des mechanischen Übersetzungsverhältnisses anzupassen. Zur Bestimmung der Kenndaten des Drehmomentwandlers können zwei Messoptionen verwendet werden:

i): Option A: Messung bei konstanter Eingangsdrehzahl;
ii): Option B: Messung bei konstantem Eingangsdrehmoment gemäß SAE J643.

Bei Anordnungen gemäß Fällen S und P kann der Hersteller zwischen Option A und B wählen. Im Hinblick auf die Eingabe in das Simulationsinstrument sind das Drehmomentverhältnis μ und das Bezugsdrehmoment T_pum des Drehmomentwandlers für einen Bereich von v ≤ 0,95 (= Fahrzeug im Fahrbetrieb) zu messen. Bei Verwendung von Standardwerten dürfen die Daten, die als Kenndaten des Drehmomentwandlers in das Simulationsinstrument eingegeben werden, nur für den Bereich von v ≤ 0,95 (oder das angepasste Übersetzungsverhältnis) gelten. Das Simulationsinstrument fügt automatisch die generischen Werte für Freilaufbedingungen hinzu.

Tabelle 1

Pauschalwerte für v ≥ 1,00

v	μ	T_pum₁₀₀₀
1,000	1,0000	0,00
1,100	0,9999	– 40,34
1,222	0,9998	– 80,34
1,375	0,9997	– 136,11
1,571	0,9996	– 216,52
1,833	0,9995	– 335,19
2,200	0,9994	– 528,77
2,500	0,9993	– 721,00
3,000	0,9992	– 1122,00
3,500	0,9991	– 1648,00
4,000	0,9990	– 2326,00
4,500	0,9989	– 3182,00
5,000	0,9988	– 4242,00

4.1.
Option A: Gemessene Kenndaten des Drehmomentwandlers bei konstanter Drehzahl

4.1.1.
Allgemeine Anforderungen

Der für die Messungen verwendete Drehmomentwandler muss den Zeichnungsvorgaben für Seriendrehmomentwandler entsprechen. Änderungen am Wandler sind zulässig, wenn sie mit dem Ziel vorgenommen werden, dass die in diesem Anhang genannten Prüfvorschriften erfüllt werden, z. B. zur Anbringung von Messsensoren. Auf Verlangen der Genehmigungsbehörde muss der Antragsteller für die Zertifizierung erklären und nachweisen, dass er die in diesem Anhang aufgeführten Anforderungen erfüllt.

4.1.2.
Öltemperatur

Die Öltemperatur am Eingang des Wandlers muss folgende Anforderungen erfüllen:

Die Öltemperatur für Messungen am Wandler, die unabhängig vom Getriebe erfolgen, muss 90 °C +7/– 3 K betragen.

Die Öltemperatur für Messungen am Wandler, die zusammen mit dem Getriebe erfolgen (Fälle S und P), muss 90 °C +20/– 3 K betragen.

Die Öltemperatur muss am Ablassstopfen oder im Ölsumpf gemessen werden. Für den Fall, dass die Kenndaten des Wandlers gesondert vom Getriebe gemessen werden, muss die Messung der Öltemperatur vor dem Prüfstand/der Prüftrommel für den Wandler erfolgen.

4.1.3.
Öldurchsatz und Öldruck

Der Öldurchsatz am Wandlereingang und der Öldruck am Wandlerausgang sind in den für den Betrieb des Drehmomentwandlers angegebenen Grenzwerten zu halten, die von der zugehörigen Getriebeart und der geprüften maximalen Eingangsdrehzahl abhängig sind.

4.1.4.
Ölqualität/Ölviskosität

Siehe Angaben für die Getriebeprüfung in den Absätzen 3.1.2.5.3 und 3.1.2.5.4.

4.1.5.
Montage

Der Drehmomentwandler ist mit einem Drehmoment- und einem Drehzahlsensor sowie einer elektrischen Maschine an seiner Eingangs- und Ausgangswelle auf einen Prüfstand zu montieren.

4.1.6.
Messeinrichtungen

Die Anlagen des Kalibrierlabors müssen die Anforderungen von IATF 16949, den ISO 9000 Reihen oder von ISO/IEC 17025 erfüllen. Sämtliche Laboreinrichtungen für Referenzmessungen, die zur Kalibrierung und/oder Überprüfung verwendet werden, müssen auf nationale (internationale) Normen zurückführbar sein.

4.1.6.1.
Drehmoment

Die Messunsicherheit der Drehmomentsensoren muss unter 1 % des gemessenen Drehmoments liegen. Der Einsatz von Drehmomentsensoren mit höheren Messunsicherheiten ist dann zulässig, wenn sich der Teil der Unsicherheit, der 1 % des gemessenen Drehmoments überschreitet, errechnen lässt und zum gemessenen Drehmomentverlust gemäß Absatz 4.1.7 hinzugerechnet wird.

4.1.6.2.
Drehzahl

Die Unsicherheit der Drehzahlsensoren darf höchstens ± 1 U/min betragen.

4.1.6.3.
Temperatur

4.1.7.
Prüfverfahren

4.1.7.1.
Kompensation Nulldrehmomentsignal

Siehe Angaben in Absatz 3.1.6.1.

4.1.7.2.
Messsequenz

4.1.8.
Messsignale und Datenaufzeichnung

Während der Messung sind mindestens folgende Signale aufzuzeichnen:

(1): Drehmoment am Eingang (Pumpenrad) Tc,pum [Nm]
(2): Drehmoment am Ausgang (Turbinenrad) Tc,tur [Nm]
(3): Drehzahl am Eingang (Pumpenrad) npum [U/min]
(4): Drehzahl am Ausgang (Turbinenrad) ntur [U/min]
(5): Öltemperatur am Wandlereingang KTCin [°C]

Die Abtast- und Aufzeichnungsrate muss mindestens 100 Hz betragen. Zur Vermeidung von Messfehlern ist ein Tiefpassfilter zu verwenden.

4.1.9.
Validierung der Messwerte

4.1.9.1. Für jede der beiden Messungen ist das arithmetische Mittel von Drehmoment und Drehzahl für die 3 bis 15 Sekunden langen Messungen zu berechnen.

4.1.9.2. Die in beiden Messserien gemessenen Werte für das Drehmoment und die Drehzahl sind zu mitteln (arithmetisches Mittel).

4.1.9.3. Die Abweichung zwischen den gemittelten Drehmomentwerten beider Messserien muss unter ± 5 % des gemittelten Werts bzw. ± 1 Nm liegen (es gilt der jeweils größere Wert). Es muss das arithmetische Mittel der beiden gemittelten Drehmomentwerte verwendet werden. Liegt eine größere Abweichung vor, ist für die Absätze 4.1.10. und 4.1.11. folgender Wert zu verwenden; alternativ kann die Prüfung für den Wandler wiederholt werden.
—
für die Berechnung von ΔU_T,pum/tur: kleinster gemittelter Drehmomentwert für T_c,pum/tur
—
für die Berechnung des Drehmomentverhältnisses μ: größter gemittelter Drehmomentwert für T_c,pum
—
für die Berechnung des Drehmomentverhältnisses μ: kleinster gemittelter Drehmomentwert für _Tc,tur
—
für die Berechnung des Bezugsdrehmoments T_pum1000: kleinster gemittelter Drehmomentwert für T_c,pum

4.1.9.4. Die gemessenen und gemittelten Werte für die Drehzahl und das Drehmoment an der Eingangswelle müssen für jeden gemessenen Betriebspunkt in der gesamten Übersetzungsverhältnisserie weniger als ± 5 U/min und ± 5 Nm des Einstellpunkts für Drehzahl und Drehmoment betragen.

4.1.10.
Messunsicherheit

Der Teil der errechneten Messunsicherheit U_T,pum/tur, der 1 % des gemessenen Drehmoments T_c,pum/tur überschreitet, ist für die Korrektur des Kennwerts für den Wandler gemäß folgender Festlegung zu verwenden. ΔU_T,pum/tur = MAX (0, (U_T,pum/tur – 0,01 * T_c,pum/tur)) Die Messunsicherheit U_T,pum/tur für das Drehmoment ist anhand des folgenden Parameters zu berechnen:

i): Kalibrierfehler (z. B. Empfindlichkeitstoleranz, Linearität, Hysterese und Wiederholbarkeit)

Die Messunsicherheit (U_T,pum/tur) für das Drehmoment basiert auf den Unsicherheiten der Sensoren bei einem Vertrauensbereich von 95 %.

U_T,pum/tur = 2 * u_cal

ucal1WcalkcalTn

dabei gilt:

T_c,pum/tur=: Momentaner/gemessener Drehmomentwert am Eingangs-/Ausgangsdrehmomentsensor [Nm]
T_pum=: Drehmoment am Eingang (Pumpenrad) (nach Korrektur der Unsicherheit) [Nm]
U_T,pum/tur=: Messunsicherheit für das Eingangs-/Ausgangsdrehmoment bei einem Vertrauensbereich von 95 %, getrennt nach Eingangs- und Ausgangsdrehmomentsensor [Nm]
T_n=: Nenndrehmomentwert des Drehmomentsensors [Nm]
u_cal=: Durch die Kalibrierung des Drehmomentsensors bedingte Unsicherheit [Nm]
W_cal=: Relative Kalibrierunsicherheit (bezogen auf das Nenndrehmoment) [%]
k_cal=: Kalibrierungsfortschrittsfaktor (sofern vom Sensorhersteller angegeben, andernfalls = 1)

4.1.11.
Berechnung der Kenndaten des Wandlers

Für jeden Messpunkt sind die Messdaten folgenden Berechnungen zu unterziehen:

Das Drehmomentverhältnis des Wandlers errechnet sich aus:

μTc,turΔUT,turTc,pumΔUT,pum

Das Übersetzungsverhältnis des Wandlers errechnet sich aus:

vnturnpum

Das Bezugsdrehmoment bei 1000 U/min errechnet sich aus:

Tpum1000Tc,pumΔUT,pum1000 rpmnpum2

dabei gilt:

μ=: Drehmomentverhältnis des Wandlers [-]
v=: Übersetzungsverhältnis des Wandlers [-]
T_c,_pum=: Drehmoment am Eingang (Pumpenrad) (korrigiert) [Nm]
n_pum=: Drehzahl am Eingang (Pumpenrad) [U/min]
n_tur=: Drehzahl am Ausgang (Turbinenrad) [U/min]
T_pum1000=: Bezugsdrehmoment bei 1000 U/min [Nm]

4.2.
Option B: Messung bei konstantem Eingangsdrehmoment (gemäß SAE J643)

4.2.1.
Allgemeine Anforderungen

Siehe Angaben in Absatz 4.1.1.

4.2.2.
Öltemperatur

Siehe Angaben in Absatz 4.1.2.

4.2.3.
Öldurchsatz und Öldruck

Siehe Angaben in Absatz 4.1.3.

4.2.4.
Ölqualität

Siehe Angaben in Absatz 4.1.4.

4.2.5.
Montage

Siehe Angaben in Absatz 4.1.5.

4.2.6.
Messeinrichtungen

Siehe Angaben in Absatz 4.1.6.

4.2.7.
Prüfverfahren

4.2.7.1.
Kompensation Nulldrehmomentsignal

Siehe Angaben in Absatz 3.1.6.1.

4.1.7.2.
Messsequenz

4.2.8.
Messsignale und Datenaufzeichnung

Siehe Angaben in Absatz 4.1.8.

4.2.9.
Validierung der Messwerte

Siehe Angaben in Absatz 4.1.9.

4.2.10.
Messunsicherheit

Siehe Angaben in Absatz 4.1.9.

4.2.11.
Berechnung der Kenndaten des Wandlers

Siehe Angaben in Absatz 4.1.11.

5.
Prüfverfahren für sonstige Drehmoment übertragende Bauteile

Gegenstand dieses Abschnitts sind unter anderem Motorbremsen, Getriebebremsen, Antriebsstrangbremsen und Bauteile, die im Sinne des Simulationsinstruments als Dauerbremseinrichtungen gelten. Zu diesen Bauteilen zählen z. B. Anfahrelemente für Fahrzeuge wie einfache nasse Getriebeeingangskupplungen oder hydrodynamische Kupplungen.

5.1.
Verfahren zur Ermittlung der Schleppverluste von Dauerbremseinrichtungen

Beim Schleppdrehmomentverlust einer Dauerbremseinrichtung handelt es sich um eine Funktion der Drehzahl des Bremsenrotors. Da für die Dauerbremseinrichtung verschiedene Einbauorte innerhalb des Antriebsstrangs des Fahrzeugs in Frage kommen, ist die Drehzahl des Bremsenrotors vom Antriebsteil (= Drehzahlreferenz) und vom Übersetzungsverhältnis zwischen dem Antriebsteil und dem Bremsenrotor abhängig – siehe Tabelle 2.

Tabelle 2

Drehzahlen des Bremsenrotors

Anordnung	Drehzahlreferenz	Berechnung der Drehzahl des Bremsenrotors
A. Motorbremse	Motordrehzahl	n_retarder = n_engine * i_step-up
B. Getriebe-eingangsbremse	Drehzahl der Getriebeeingangswelle	n_retarder = n_transm.input * i_step-up = n_{transm.output} * i_transm * i_step-up
C. Getriebe-Ausgangsbremse oder Achsgetriebe-Eingangsbremse	Getriebe Drehzahl der Ausgangswelle oder Drehzahl der Achsgetriebe-Eingangswelle	n_retarder = n_{transm.output} × i_step-up

Anordnung

Drehzahlreferenz

Berechnung der Drehzahl des Bremsenrotors

A.: Motorbremse

Motordrehzahl

n_retarder = n_engine * i_step-up

B.: Getriebe-eingangsbremse

Drehzahl der Getriebeeingangswelle

n_retarder = n_transm.input * i_step-up

= n_{transm.output} * i_transm * i_step-up

C.: Getriebe-Ausgangsbremse oder Achsgetriebe-Eingangsbremse

Getriebe Drehzahl der Ausgangswelle oder Drehzahl der Achsgetriebe-Eingangswelle

n_retarder = n_{transm.output} × i_step-up

dabei gilt:

i_step-up=: Übersetzungsverhältnis ins Schnelle = Drehzahl des Bremsenrotors/Drehzahl des Antriebsteils
i_transm=: Übersetzungsverhältnis = Getriebeeingangsdrehzahl/Getriebeausgangsdrehzahl

Dauerbremseinrichtungen, die untrennbar in den Motor eingebaut sind, müssen zusammen mit dem Motor geprüft werden. Diese untrennbar in den Motor eingebauten Dauerbremseinrichtungen sind nicht Gegenstand dieses Abschnitts. Für Dauerbremseinrichtungen, die vom Antriebsstrang oder Motor durch gleich welche Art von Kupplung getrennt werden können, gilt im getrennten Zustand eine Rotordrehzahl von null, wodurch sich keinerlei Leistungsverluste ergeben. Die Messung der Schleppverluste der Bremseinrichtungen muss anhand eines der beiden folgenden Verfahren erfolgen:

(1): Messung an der Dauerbremseinrichtung als Einzelkomponente
(2): Messung zusammen mit dem Getriebe

5.1.1.
Allgemeine Anforderungen

Falls die Verluste an der Dauerbremseinrichtung als Einzelkomponente gemessen werden, wirken sich die Drehmomentverluste in den Lagern der Prüfanordnung auf die Messergebnisse aus. Es ist zulässig, diese Lagerverluste zu messen und anschließend von den Messergebnissen für die Schleppverluste der Bremseinrichtungen abzuziehen. Der Hersteller muss dafür sorgen, dass die für die Messungen verwendete Dauerbremseinrichtung den Zeichnungsvorgaben für Seriendauerbremseinrichtungen entspricht. Änderungen an der Dauerbremseinrichtung sind zulässig, wenn sie mit dem Ziel vorgenommen werden, dass die in diesem Anhang genannten Prüfanforderungen erfüllt werden, z. B. zur Anbringung von Messsensoren oder zur Anpassung externer Ölkonditionierungssysteme. Auf Grundlage der in Anlage 6 dieses Anhangs beschriebenen Familie können die bei Getrieben mit Dauerbremseinrichtung gemessenen Schleppverluste für das gleiche (bzw. ein ähnliches) Getriebe ohne Dauerbremseinrichtung verwendet werden. Zur Messung von Drehmomentverlusten bei Varianten mit und ohne Dauerbremseinrichtung ist es zulässig, die gleiche Getriebeeinheit zu verwenden. Auf Verlangen der Genehmigungsbehörde muss der Antragsteller für die Zertifizierung erklären und nachweisen, dass die in diesem Anhang aufgeführten Anforderungen erfüllt werden.

5.1.2.
Einlaufen

Auf Ersuchen des Antragstellers kann die Dauerbremseinrichtung einem Einlaufverfahren unterzogen werden. Folgende Bestimmungen gelten für ein Einlaufverfahren:

5.1.2.1 Für den Fall, dass der Hersteller die Dauerbremseinrichtung einem Einlaufverfahren unterzieht, darf die Einlaufzeit für die Bremseinrichtung ohne aufgebrachtes Drehmoment höchstens 100 Stunden betragen. Optional kann das Einlaufverfahren anteilig – bis zu 6 Stunden – mit aufgebrachtem Drehmoment durchgeführt werden.

5.1.3.
Prüfbedingungen

5.1.3.1.
Umgebungstemperatur

Die bei der Prüfung herrschende Umgebungstemperatur muss in einem Bereich von 25 °C ± 10 K liegen. Die Messung der Umgebungstemperatur muss 1 m seitlich neben der Dauerbremseinrichtung erfolgen.

5.1.3.2.
Umgebungsdruck

Bei magnetischen Dauerbremseinrichtungen muss der Umgebungsdruck entsprechend der internationalen Standardatmosphäre (ISA) laut ISO 2533 mindestens 899 hPa betragen.

5.1.3.3.
Öl- bzw. Wassertemperatur

Bei hydrodynamischen Dauerbremseinrichtungen: Mit Ausnahme der Flüssigkeit ist keine externe Beheizung zulässig. Für den Fall, dass die Prüfung als Einzelkomponente erfolgt, darf die Temperatur der Flüssigkeit (Öl oder Wasser) höchstens 87 °C betragen. Erfolgt die Prüfung zusammen mit dem Getriebe, finden die für die Getriebeprüfung geltenden Grenzwerte für die Öltemperatur Anwendung.

5.1.3.4.
Öl- bzw. Wasserqualität

Für die Prüfung muss neues, für den europäischen Markt empfohlenes Öl für die erste Befüllung verwendet werden. Bei Dauerbremseinrichtungen auf Wasserbasis muss die Wasserqualität den Vorgaben genügen, die der Hersteller für die Bremseinrichtung festgelegt hat. Als Wasserdruck muss ein fester Wert eingestellt werden, der den Fahrzeugbedingungen nahekommt (relativer Druck von 1 ± 0,2 bar am Eingangsschlauch der Dauerbremseinrichtung).

5.1.3.5.
Ölviskosität

Gibt es mehrere Empfehlungen für die erste Ölbefüllung, werden sie als gleichwertig behandelt, sofern sich ihre jeweilige kinematische Viskosität bei gleicher Temperatur um nicht mehr als 50 % voneinander unterscheidet (innerhalb des angegebenen Toleranzbereichs für KV100).

5.1.3.6.
Öl- bzw. Wasserstand

Der Öl-/Wasserstand muss den für die Dauerbremseinrichtung geltenden Vorgaben genügen.

5.1.4.
Montage

Die elektrische Maschine, der Drehmomentsensor und der Drehzahlsensor müssen an der Eingangsseite der Dauerbremseinrichtung bzw. des Getriebes montiert sein. Beim der Anbringung muss für die Dauerbremseinrichtung (und das Getriebe) ein Neigungswinkel wie beim Einbau in das Fahrzeug gemäß Homologationszeichnung ± 1° bzw. von 0° ± 1° eingehalten werden.

5.1.5.
Messeinrichtungen

Siehe Angaben für die Getriebeprüfung in Absatz 3.1.4.

5.1.6.
Prüfverfahren

5.1.6.1.
Kompensation Nulldrehmomentsignal:

Siehe Angaben für die Getriebeprüfung in Absatz 3.1.6.1.

5.1.6.2.
Messsequenz

Die Messsequenz für die Drehmomentverluste bei der Prüfung der Dauerbremseinrichtung muss den für die Getriebeprüfung geltenden Bestimmungen gemäß Absatz 3.1.6.3.2 bis 3.1.6.3.5 entsprechen. Wird die Dauerbremseinrichtung als Einzelkomponente geprüft, muss die Messung der Drehmomentverluste unter Verwendung folgender Drehzahlpunkte erfolgen: 200, 400, 600, 900, 1200, 1600, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000, 4500, 5000 und weiter bis zur maximalen Drehzahl des Bremsenrotors.

5.1.7.
Messsignale und Datenaufzeichnung

Siehe Angaben für die Getriebeprüfung in Absatz 3.1.5.

5.1.8.
Validierung der Messwerte

Alle aufgezeichneten Daten müssen derart geprüft und verarbeitet werden, wie es für die Getriebeprüfung unter Absatz 3.1.7 beschrieben ist.

5.2.
Ergänzung zu den für das Simulationsinstrument zu verwendenden Eingabedateien

5.2.1. Als Drehmomentverlust der Dauerbremseinrichtung für Drehzahlen unter der niedrigsten Messdrehzahl muss der bei dieser niedrigsten Messdrehzahl gemessene Drehmomentverlust eingestellt werden.

5.2.2. Für den Fall, dass die Verluste der Dauerbremseinrichtung durch Berechnung der Differenzen zwischen den Datensätzen (Prüfung mit und ohne Dauerbremseinrichtung, siehe Absatz 5.1.6.2.2.4) von den Gesamtverlusten abgegrenzt wurden, sind die tatsächlichen Drehzahlen des Bremsenrotors vom Einbauort der Dauerbremseinrichtung und/oder von der gewählten Gangübersetzung sowie vom Übersetzungsverhältnis der Dauerbremseinrichtung abhängig und können demnach von den gemessenen Drehzahlen an der Eingangswelle des Getriebes abweichen. Das Verhältnis zwischen den tatsächlichen Drehzahlen des Bremsenrotors und den gemessenen Schleppverlustdaten muss gemäß der Beschreibung in Absatz 5.1 (Tabelle 2) berechnet werden.

5.2.3. Die Daten für die Abbildung der Drehmomentverluste müssen gemäß den Angaben in Anlage 12 dieses Anhangs formatiert und gespeichert werden.

6.
Prüfverfahren für zusätzliche Bauteile des Antriebsstrangs (ADC)/Antriebsstrangbauteile mit einem Gang (z. B. Winkelgetriebe)

6.1.: Methoden zur Ermittlung der Verluste bei Antriebsstrangbauteilen mit einem Gang
Die Verluste bei einem Antriebsstrangbauteil mit einem Gang müssen entsprechend einem der folgenden Fälle ermittelt werden:

6.1.1.

Fall A: Messung an einem separaten Antriebsstrangbauteil mit einem Gang

Für die Messung der Drehmomentverluste bei einem Antriebsstrangbauteil mit einem Gang stehen die drei Optionen zur Verfügung, die für die Ermittlung der Getriebeverluste gelten:

Option 1:: Gemessene drehmomentunabhängige Verluste und berechnete drehmomentabhängige Verluste (Getriebeprüfoption 1)
Option 2:: Gemessene drehmomentunabhängige Verluste und gemessene drehmomentabhängige Verluste bei Volllast (Getriebeprüfoption 2)
Option 3:: Messung unter Volllastpunkten (Getriebeprüfoption 3)

Die Messung, die Validierung und die Unsicherheitsberechnung der Verluste eines Antriebsstrangbauteils mit einem Gang müssen nach dem Verfahren gemäß der Beschreibung für die zugehörige Getriebeprüfoption in Nummer 3 erfolgen, wobei für die Anforderungen folgende Abweichung gilt:

Die Messungen sind bei 200 U/min und 400 U/min (an der Eingangswelle des Antriebsstrangbauteils mit einem Gang) und für die folgenden Drehzahlpunkte durchzuführen: 600, 900, 1200, 1600, 2000, 2500, 3000, 4000 U/min und Vielfache von 10 dieser Werte bis zur maximalen Drehzahl gemäß den Spezifikationen Antriebsstrangbauteils mit einem Gang oder bis zum letzten Drehzahlpunkt vor der festgelegten maximalen Drehzahl. Die Messung zusätzlicher Übergangs-Drehzahlpunkte ist zulässig.

6.1.1.1: Geltender Drehzahlbereich:

6.1.2.

Fall B: Einzelne Messung eines Antriebsstrangbauteils mit einem Gang, das an ein Getriebe angeschlossen ist

Für den Fall, dass das Antriebsstrangbauteil mit einem Gang zusammen mit einem Getriebe geprüft wird, muss die Prüfung entsprechend einer der für die Getriebeprüfung festgelegten Optionen erfolgen:

Option 1:: Gemessene drehmomentunabhängige Verluste und berechnete drehmomentabhängige Verluste (Getriebeprüfoption 1)
Option 2:: Gemessene drehmomentunabhängige Verluste und gemessene drehmomentabhängige Verluste bei Volllast (Getriebeprüfoption 2)
Option 3:: Messung unter Volllastpunkten (Getriebeprüfoption 3)

6.1.2.1

Der Hersteller hat die Möglichkeit, die Verluste eines Antriebsstrangbauteils mit einem Gang von den Verlusten eines Getriebes insgesamt abzugrenzen, indem er die Prüfungen in der nachstehend beschriebenen Reihenfolge vornimmt:

(1): Der Drehmomentverlust für das gesamte Antriebsstrangbauteil mit einem Gang wird gemäß den Angaben für die entsprechende Getriebeprüfoption gemessen.
= T_l,in,withad
(2): Das Antriebsstrangbauteil mit einem Gang und die zugehörigen Teile sind durch Teile zu ersetzen, die für die gleichwertige Getriebevariante ohne Antriebsstrangbauteil mit einem Gang erforderlich sind. Die Messung von Punkt 1 wird wiederholt.
= T_{l,in,withoutad}
(3): Zur Ermittlung des Drehmomentverlusts des Antriebsstrangbauteils mit einem Gang werden die Differenzen zwischen den beiden Prüfdatensätzen berechnet
= T_l,in,adsys = max(0, T_l,in,withad – T_{l,in,withoutad})

6.2.: Ergänzung zu den Eingabedateien für das Simulationsinstrument

6.2.1.: Als Drehmomentverlust für Drehzahlen unter der oben genannten Mindestdrehzahl und zusätzlich am Eingangsdrehzahlpunkt von 0 U/min ist der Drehmomentverlust bei der Mindestdrehzahl einzustellen.

6.2.2.: In den Fällen, in denen es sich bei der höchsten geprüften Eingangsdrehzahl des Antriebsstrangbauteils mit einem Gang um den letzten Drehzahlpunkt unterhalb des festgelegten zulässigen Höchstwerts für die Drehzahl des Antriebsstrangbauteils mit einem Gang handelt, ist eine Extrapolation des Drehmomentverlusts bis zur maximalen Drehzahl mit linearer Regression anhand der beiden letzten gemessenen Drehzahlpunkte vorzunehmen.

6.2.3.: Zur Berechnung der Drehmomentverlustdaten für die Eingangswelle des mit dem Antriebsstrangbauteil mit einem Gang zu verbindenden Getriebes ist auf die lineare Interpolation und Extrapolation zurückzugreifen.

7.
Übereinstimmung der zertifizierten CO₂-Emissionen und der für den Kraftstoffverbrauch maßgeblichen Eigenschaften

7.1. Alle Getriebe, Drehmomentwandler, sonstigen Drehmoment übertragenden Bauteile und zusätzlichen Bauteile des Antriebsstrangs müssen so hergestellt werden, dass sie mit dem genehmigten Typ übereinstimmen, was die Beschreibung laut Zertifizierung und deren Anhängen anbelangt. Die Verfahren zur Überprüfung der Übereinstimmung der für die zertifizierten mit den CO₂-Emissionen und dem Kraftstoffverbrauch zusammenhängenden Eigenschaften müssen mit den in Artikel 31 der Verordnung (EU) 2018/858 enthaltenen Bestimmungen hinsichtlich der Übereinstimmung der Produktion übereinstimmen.

7.2. Der Drehmomentwandler, sonstige Drehmoment übertragende Bauteile und zusätzliche Bauteile des Antriebsstrangs sind von den Bestimmungen für die Prüfung der Übereinstimmung der Produktion nach Abschnitt 8 dieses Anhangs ausgenommen.

7.3. Die Übereinstimmung der zertifizierten CO₂-Emissionen und der für den Kraftstoffverbrauch maßgeblichen Eigenschaften muss anhand der Beschreibung in den Zertifizierungen laut Anlage 1 dieses Anhangs überprüft werden.

7.4. Die Übereinstimmung der zertifizierten CO₂-Emissionen und der für den Kraftstoffverbrauch maßgeblichen Eigenschaften muss entsprechend den in diesem Abschnitt genannten besonderen Bedingungen bewertet werden.

7.5. Einmal pro Jahr muss der Hersteller mindestens die Anzahl der Getriebe prüfen, die in Tabelle 3 angegeben ist, wobei die Gesamtproduktionszahl des Herstellers für Getriebe zugrunde gelegt wird. Zur Ermittlung der Produktionszahlen werden nur diejenigen Getriebe berücksichtigt, für die die in dieser Verordnung genannten Anforderungen gelten.

7.6. Jedes vom Hersteller geprüfte Getriebe muss repräsentativ für eine bestimmte Familie sein. Unbeschadet der Bestimmungen gemäß Absatz 7.10. muss nur ein Getriebe pro Familie geprüft werden.

7.7. Bei einer Jahresgesamtproduktion von 1001 bis 10000 Getrieben muss die Wahl der Familie, an der die Prüfung erfolgen soll, gemeinsam vom Hersteller und der Genehmigungsbehörde getroffen werden.

7.8. Bei einer Jahresgesamtproduktion von mehr als 10000 Getrieben muss stets die Getriebefamilie mit dem höchsten Produktionsvolumen geprüft werden. Der Hersteller muss der Genehmigungsbehörde gegenüber die Anzahl der durchgeführten Prüfungen und die Wahl der Familien begründen (z. B. durch Nachweis der Verkaufszahlen). Die Wahl der übrigen Familien, an denen die Prüfungen durchgeführt werden sollen, muss gemeinsam vom Hersteller und der Genehmigungsbehörde getroffen werden.
Tabelle 3
Stichprobengröße für die Übereinstimmungsprüfung
Jahresgesamtproduktion an Getrieben Anzahl der Prüfungen
0 – 1000 0
> 1000 – 10000 1
> 10000 – 30000 2
> 30000 3
> 100000 4

Jahresgesamtproduktion an Getrieben	Anzahl der Prüfungen
0 – 1000	0
> 1000 – 10000	1
> 10000 – 30000	2
> 30000	3
> 100000	4

7.9. Für die Prüfungen, die hinsichtlich der Übereinstimmung der zertifizierten CO₂-Emissionen und der für den Kraftstoffverbrauch maßgeblichen Eigenschaften durchgeführt werden sollen, muss die Genehmigungsbehörde gemeinsam mit dem Hersteller die zu prüfenden Getriebetypen festlegen. Dabei muss die Genehmigungsbehörde sicherstellen, dass die ausgewählten Getriebearten nach denselben Normen hergestellt werden wie bei der Serienproduktion.

7.10. Liegt das Ergebnis einer Prüfung gemäß Nummer 8 über den in Absatz 8.1.3 genannten Angaben, müssen drei weitere Getriebe aus derselben Familie geprüft werden. Besteht mindestens ein weiteres Getriebe die Prüfung nicht, gelten die Bestimmungen von Artikel 23.

8.
Überprüfung der Übereinstimmung der Produktion

Zur Überprüfung der Übereinstimmung der für die CO₂-Emissionen und den Kraftstoffverbrauch maßgeblichen zertifizierten Eigenschaften ist in vorheriger Absprache zwischen einer Genehmigungsbehörde und dem Antragsteller folgendes Verfahren anzuwenden:

8.1.
Übereinstimmungsprüfungen für Getriebe

8.1.1. Der Wirkungsgrad des Getriebes ist anhand des vereinfachten Verfahrens gemäß der Beschreibung in diesem Abschnitt zu ermitteln.

8.1.2.1. Es gelten sämtliche in diesem Anhang festgelegten Randbedingungen für die Zertifizierungsprüfung. Werden für die Ölart, die Öltemperatur und den Neigungswinkel andere Randbedingungen verwendet, muss der Hersteller den Einfluss dieser Bedingungen und derer, die für die Zertifizierung betreffend den Wirkungsgrad verwendet wurden, deutlich aufzeigen.

8.1.2.2. Für die Messung muss dieselbe Prüfoption verwendet werden wie für die Zertifizierungsprüfung, begrenzt auf die Betriebspunkte gemäß Angaben in diesem Abschnitt.

8.1.2.3. Für jeden der 18 Betriebspunkte muss der Wirkungsgrad des Getriebes anhand folgender Gleichung berechnet werden:ηiTin,set Tloss,repTin,set Dabei gilt:
η_i=
Wirkungsgrad jedes Betriebspunkts von 1 bis 18
T_in,set=
Eingangsdrehmoment-Sollwert [Nm]
T_loss,rep=
Gemeldeter Drehmomentverlust (nach Korrektur der Unsicherheit) [Nm]

8.1.2.4 Der Gesamtwirkungsgrad während der Prüfungen, die hinsichtlich der Übereinstimmung der zertifizierten CO₂-Emissionen und der für den Kraftstoffverbrauch maßgeblichen Eigenschaften durchgeführt werden (η_A,CoP), errechnet sich aus dem arithmetischen Mittel der Wirkungsgrade aller 18 Betriebspunkte.ηA,CoPη1η2[…]η1818

8.1.3 Die Prüfung, die hinsichtlich der Übereinstimmung der zertifizierten CO₂-Emissionen und der für den Kraftstoffverbrauch maßgeblichen Eigenschaften durchgeführt wird, gilt als bestanden, wenn folgende Bedingung zutrifft: Der Wirkungsgrad des geprüften Getriebes während der Prüfung, die hinsichtlich der Übereinstimmung der zertifizierten CO₂-Emissionen und der für den Kraftstoffverbrauch maßgeblichen Eigenschaften durchgeführt wird (η_A,CoP), darf nicht unter X % des für den Getriebetyp genehmigten Wirkungsgrads η_A,TA liegen. η_A,TA – η_A,CoP ≤ X Bei Schaltgetrieben, automatisierten Schaltgetrieben und Doppelkupplungsgetrieben muss X durch 1,5 % und bei Automatikgetrieben bzw. bei Getrieben mit mehr als 2 Reibungsschaltkupplungen durch 3 % ersetzt werden. Der Wirkungsgrad des genehmigten Getriebes η_A,TA ist anhand des arithmetischen Mittelwerts des Wirkungsgrads von 18 Betriebspunkten während der Zertifizierung auf der Grundlage der Formeln in den Nummern 8.1.2.3 und 8.1.2.4 zu berechnen, die durch die Anforderungen in Nummer 8.1.2.2.2 definiert sind.

Anlage 8 Anlage 1

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ANHANG VI VO (EU) 2017/2400

ÜBERPRÜFUNG DER DATEN ZU GETRIEBE, DREHMOMENTWANDLER, SONSTIGEN DREHMOMENT ÜBERTRAGENDEN BAUTEILEN UND ZUSÄTZLICHEN BAUTEILEN DES ANTRIEBSSTRANGS

1. Einleitung

2.Begriffsbestimmungen

3.Prüfverfahren für Getriebe

3.1.1.1. Für jeden indirekten Gang g herkömmlicher Getriebe ohne Leistungsteilung und mit gewöhnlichem Aufbau (kein Planetengetriebe) müssen folgende Schritte durchgeführt werden:

3.1.1.3. Das Produkt dieser drehmomentabhängigen Wirkungsgrade aktiver Zahneingriffe ist mit dem drehmomentabhängigen Lagerwirkungsgrad ηb= 99,5 % zu multiplizieren.

3.1.1.4. Der drehmomentabhängige Gesamtwirkungsgrad ηTg von Gang g wird wie folgt berechnet: ηTg = ηb * ηm,1 * ηm,2 * […] * ηm,n

3.1.1.5. Der drehmomentabhängige Verlustkoeffizient fTg von Gang g wird wie folgt berechnet: fTg = 1 – ηTg

3.1.1.6. Der drehmomentabhängige Verlust Tl,inTg an der Eingangswelle für Gang g wird wie folgt berechnet: Tl,inTg = fTg * Tin

3.1.1.14. Die drehmomentabhängigen Verluste an der Eingangswelle des betreffenden Getriebes sind wie folgt zu berechnen: Tl,inT = fT * Tin dabei gilt:Tl,inT=Drehmomentabhängiger Drehmomentverlust, bezogen auf die Eingangswelle [Nm]Tin=Drehmoment an der Eingangswelle [Nm]

3.1.2. Die drehmomentunabhängigen Verluste sind entsprechend dem nachfolgend beschriebenen Verfahren zu messen.

3.1.2.1.Allgemeine Anforderungen

3.1.2.2.Differenzmessungen

3.1.2.3.Einlaufen

3.1.2.4.Vorkonditionierung

3.1.2.5.Prüfbedingungen

3.1.3.Montage

3.1.3.2. Beim Einbau in das Fahrzeug muss für das Getriebe ein Neigungswinkel gemäß Homologationszeichnung von ± 1° bzw. von 0° ± 1° eingehalten werden.

3.1.3.3. Die interne Ölpumpe muss im Getriebe enthalten sein.

3.1.3.4. Ist bei dem betreffenden Getriebe der Einsatz eines Ölkühlers optional oder erforderlich, gilt für die Prüfung, dass der Kühler ausgeschlossen oder ein anderer Ölkühler verwendet werden darf.

3.1.3.6. Die Messung des Getriebes kann mit oder ohne montierte Einzel-Trockenkupplung (mit einer oder zwei Scheiben) erfolgen. Bei anderen Kupplungstypen muss die Prüfung mit montierter Kupplung erfolgen.

3.1.3.7. Der Einfluss der jeweiligen parasitären Lasten muss für jeden einzelnen Prüfstandsaufbau und jeden einzelnen Drehmomentsensor gemäß der Beschreibung in Absatz 3.1.8 berechnet werden.

3.1.4.Messeinrichtungen

3.1.4.1.Drehmoment

3.1.4.2.Drehzahl

3.1.4.3.Temperatur

3.1.4.4.Druck

3.1.4.5.Spannung

3.1.4.6.Elektrische Stromstärke

3.1.5.Messsignale und Datenaufzeichnung

3.1.6.Prüfverfahren

3.1.6.1.Kompensation Nulldrehmomentsignal:

3.1.6.3.Messsequenz:

3.1.7.Validierung der Messwerte

3.1.7.2. Die gemittelte Drehzahlabweichung muss für jeden gemessenen Punkt in der gesamten Drehmomentverlustserie weniger als ± 5 U/min des Drehzahleinstellpunkts betragen.

3.1.7.4. Die mechanischen Drehmomentverluste und (gegebenenfalls) die elektrische Leistungsaufnahme aus beiden Messserien sind zu mitteln (arithmetischer Mittelwert).

3.1.7.6. Liegt eine größere Abweichung vor, ist der größte gemittelte Drehmomentverlust zu verwenden; alternativ kann die Prüfung für das Getriebe wiederholt werden.

3.1.7.8. Liegt eine größere Abweichung vor, sind diejenigen gemittelten Werte für die Spannung/Stromstärke zu verwenden, die der größten gemittelten Leistungsaufnahme entsprechen; alternativ kann die Prüfung für das Getriebe wiederholt werden.

3.1.8.Messunsicherheit

Abbildung 1Beispiel für Prüfanordnung A für Option 1

Abbildung 2Beispiel für Prüfanordnung B für Option 1

Abbildung 2A

Abbildung 2B

Abbildung 2C

3.2.Option 2: Messung der drehmomentunabhängigen Verluste, Messung des Drehmomentverlusts bei maximalem Drehmoment und Interpolation der drehmomentabhängigen Verluste anhand eines linearen Modells.

3.2.1. Die Drehmomentverluste sind entsprechend dem nachfolgend beschriebenen Verfahren zu messen.

3.2.1.1.Allgemeine Anforderungen:

3.2.1.2.Differenzmessungen:

3.2.1.3.Einlaufen

3.2.1.4.Vorkonditionierung

3.2.1.5.Prüfbedingungen

3.2.2.Montage

3.2.3.Messeinrichtungen

3.2.4.Messsignale und Datenaufzeichnung

3.2.5.Prüfverfahren

3.2.6.Validierung der Messwerte

3.2.7.Messunsicherheit

3.3.Option 3: Messung des gesamten Drehmomentverlusts.

3.3.1.Allgemeine Anforderungen

3.3.1.1.Differenzmessungen:

3.3.2.Einlaufen

3.3.2.1.Vorkonditionierung

3.3.3.Prüfbedingungen

3.3.3.1.Umgebungstemperatur

3.3.3.2.Öltemperatur

3.3.3.3.Ölqualität/Ölviskosität

3.3.3.4.Ölstand und Ölkonditionierung

3.3.4.Montage

3.3.5.Messeinrichtungen

3.3.6.Prüfverfahren

3.3.6.1.Kompensation Nulldrehmomentsignal:

3.3.6.2.Drehzahlbereich

3.3.6.3.Drehmomentbereich

3.3.6.4.Messsequenz

3.3.7.Messsignale und Datenaufzeichnung

3.3.8.Validierung der Messwerte

3.3.8.4. Die mechanischen Drehmomentverluste und (gegebenenfalls) die elektrische Leistungsaufnahme aus beiden Messserien sind zu mitteln (arithmetisches Mittel).

3.3.8.7. Liegt eine größere Abweichung vor, sind diejenigen gemittelten Werte für die Spannung/Stromstärke zu verwenden, die der größten gemittelten Leistungsaufnahme entsprechen; alternativ kann die Prüfung für den Gang wiederholt werden.

3.3.9.Messunsicherheit

1.

Einleitung

2.
Begriffsbestimmungen

3.
Prüfverfahren für Getriebe

3.1.1.4. Der drehmomentabhängige Gesamtwirkungsgrad η_Tg von Gang g wird wie folgt berechnet: η_Tg = η_b * η_m,1 * η_m,2 * […] * η_m,n

3.1.1.5. Der drehmomentabhängige Verlustkoeffizient f_Tg von Gang g wird wie folgt berechnet: f_Tg = 1 – η_Tg

3.1.1.6. Der drehmomentabhängige Verlust T_l,inTg an der Eingangswelle für Gang g wird wie folgt berechnet: T_l,inTg = f_Tg * T_in

3.1.1.14. Die drehmomentabhängigen Verluste an der Eingangswelle des betreffenden Getriebes sind wie folgt zu berechnen: T_l,inT = f_T * T_in dabei gilt:
T_l,inT=
Drehmomentabhängiger Drehmomentverlust, bezogen auf die Eingangswelle [Nm]
T_in=
Drehmoment an der Eingangswelle [Nm]

3.1.2.1.
Allgemeine Anforderungen

3.1.2.2.
Differenzmessungen

3.1.2.3.
Einlaufen

3.1.2.4.
Vorkonditionierung

3.1.2.5.
Prüfbedingungen

3.1.3.
Montage

3.1.4.
Messeinrichtungen

3.1.4.1.
Drehmoment

3.1.4.2.
Drehzahl

3.1.4.3.
Temperatur

3.1.4.4.
Druck

3.1.4.5.
Spannung

3.1.4.6.
Elektrische Stromstärke

3.1.5.
Messsignale und Datenaufzeichnung

3.1.6.
Prüfverfahren

3.1.6.1.
Kompensation Nulldrehmomentsignal:

3.1.6.3.
Messsequenz:

3.1.7.
Validierung der Messwerte

3.1.8.
Messunsicherheit

Abbildung 1
Beispiel für Prüfanordnung A für Option 1

Abbildung 2
Beispiel für Prüfanordnung B für Option 1

3.2.
Option 2: Messung der drehmomentunabhängigen Verluste, Messung des Drehmomentverlusts bei maximalem Drehmoment und Interpolation der drehmomentabhängigen Verluste anhand eines linearen Modells.

3.2.1.1.
Allgemeine Anforderungen:

3.2.1.2.
Differenzmessungen:

3.2.1.3.
Einlaufen

3.2.1.4.
Vorkonditionierung

3.2.1.5.
Prüfbedingungen

3.2.2.
Montage

3.2.3.
Messeinrichtungen

3.2.4.
Messsignale und Datenaufzeichnung

3.2.5.
Prüfverfahren

3.2.6.
Validierung der Messwerte

3.2.7.
Messunsicherheit

3.3.
Option 3: Messung des gesamten Drehmomentverlusts.

3.3.1.
Allgemeine Anforderungen

3.3.1.1.
Differenzmessungen:

3.3.2.
Einlaufen

3.3.2.1.
Vorkonditionierung

3.3.3.
Prüfbedingungen

3.3.3.1.
Umgebungstemperatur

3.3.3.2.
Öltemperatur

3.3.3.3.
Ölqualität/Ölviskosität

3.3.3.4.
Ölstand und Ölkonditionierung

3.3.4.
Montage

3.3.5.
Messeinrichtungen

3.3.6.
Prüfverfahren

3.3.6.1.
Kompensation Nulldrehmomentsignal:

3.3.6.2.
Drehzahlbereich

3.3.6.3.
Drehmomentbereich

3.3.6.4.
Messsequenz

3.3.7.
Messsignale und Datenaufzeichnung

3.3.8.
Validierung der Messwerte

3.3.9.
Messunsicherheit

3.4.
Ergänzung zu den Eingabedateien für das Simulationsinstrument

4.
Prüfverfahren für den Drehmomentwandler

4.1.
Option A: Gemessene Kenndaten des Drehmomentwandlers bei konstanter Drehzahl

4.1.1.
Allgemeine Anforderungen

4.1.2.
Öltemperatur

4.1.3.
Öldurchsatz und Öldruck

4.1.4.
Ölqualität/Ölviskosität

4.1.5.
Montage

4.1.6.
Messeinrichtungen

4.1.6.1.
Drehmoment

4.1.6.2.
Drehzahl

4.1.6.3.
Temperatur

4.1.7.
Prüfverfahren

4.1.7.1.
Kompensation Nulldrehmomentsignal

4.1.7.2.
Messsequenz

4.1.8.
Messsignale und Datenaufzeichnung

4.1.9.
Validierung der Messwerte

4.1.10.
Messunsicherheit

4.1.11.
Berechnung der Kenndaten des Wandlers

4.2.
Option B: Messung bei konstantem Eingangsdrehmoment (gemäß SAE J643)