DE102009017391A1 - Verfahren zum Betreiben eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes - Google Patents
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes mit zwei Kegelscheibensätzen, die durch ein Umschlingungsmittel so miteinander gekoppelt sind, dass die Übersetzung zwischen den Kegelscheibensätzen stufenlos veränderbar ist, wobei dem Kegelscheibenumschlingungsgetriebe in einer Stopp-Phase eines Start-Stopp-Betriebs mit Hilfe einer Pumpeinrichtung, die eine Elektropumpeinheit umfasst, die durch einen Elektromotor angetrieben ist, Hydraulikmedium zugeführt wird.
- Um den Kraftstoffverbrauch zu senken, werden vermehrt Kraftfahrzeuge mit einer so genannten Start/Stopp-Strategie ausgestattet. Bei Kraftfahrzeugen mit einem Kegelscheibenumschlingungsgetriebe können elektrisch angetriebene Zusatzpumpen verwendet werden, die beim Anfahren die Getriebehydraulik unterstützen. Dadurch kann eine sehr schnelle Fahrbereitschaft aus der so genannten Stopp-Phase sichergestellt werden. Die elektrisch angetriebene Zusatzpumpe arbeitet vorzugsweise so lange, bis eine Hauptpumpe die Hydraulikversorgung zuverlässig übernehmen kann. Die Hauptpumpe ist vorzugsweise mechanisch durch die Brennkraftmaschine, zum Beispiel über eine Antriebswelle, angetrieben. Die Zusatzpumpe ist vorzugsweise durch einen Elektromotor angetrieben und so ausgelegt, dass sie alle Grenzsituationen abdecken kann.
- Aufgabe der Erfindung ist es, im Betrieb des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes auftretende mechanische und/oder hydraulische Verluste zu reduzieren.
- Die Aufgabe ist bei einem Verfahren zum Betreiben eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes mit zwei Kegelscheibensätzen, die durch ein Umschlingungsmittel so miteinander gekoppelt sind, dass die Übersetzung zwischen den Kegelscheibensätzen stufenlos veränderbar ist, wobei dem Kegelscheibenumschlingungsgetriebe in einer Stopp-Phase eines Start-Stopp-Betriebs mit Hilfe einer Pumpeinrichtung, die eine Elektropumpeinheit umfasst, die durch einen Elektromotor angetrieben ist, Hydraulikmedium zugeführt wird, dadurch gelöst, dass der Elektromotor in Abhängigkeit von der Temperatur des Hydraulikmediums geregelt wird. Dadurch kann die Leistungsaufnahme der Elektropumpeinheit auf einfache Art und Weise an den sich ändernden Leistungsbedarf des Kegelscheibenumschlingungsgetriebes angepasst werden.
- Bevorzugte Ausführungsbeispiele des Verfahrens sind dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Hydraulikmediums zu Beginn der Stopp-Phase erfasst und/oder während der Stopp-Phase überwacht wird. Zum Erfassen beziehungsweise Überwachen der Temperatur des Hydraulikmediums werden vorzugsweise herkömmliche Sensoren verwendet.
- Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass eine bei einem Wiederstarten nach der Stopp-Phase erforderliche Zieldrehzahl des Elektromotors in Abhängigkeit von der Temperatur des Hydraulikmediums festgelegt wird. Die erforderliche Zieldrehzahl des Elektromotors wird zum Beispiel über ein Kennfeld in Abhängigkeit von der Temperatur des Hydraulikmediums festgelegt.
- Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl und/oder die Leistung des Elektromotors in Abhängigkeit von der Temperatur des Hydraulikmediums so geregelt werden/wird, dass Temperatureffekte kompensiert werden, die sich aus unterschiedlichen Temperaturen des Hydraulikmediums ergeben. Dadurch wird ein Betrieb des Elektromotors mit einer konstanten Leistung beziehungsweise einer konstanten Drehzahl bei unterschiedlichen Temperaturen des Hydraulikmediums ermöglicht.
- Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind.
- Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde festgestellt, dass bei herkömmlichen Start/Stopp-Strategien unabhängig vom tatsächlichen Hydraulikmediumbedarf bei jeder Anfahrt die Elektropumpeinheit mit einer Grenzleistung betrieben wird. Dadurch wird beim Startvorgang das Bordnetz des Kraftfahrzeugs stark belastet. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde unter anderem geprüft, ob es nötig ist, immer die maximal mögliche Zusatzversorgung bereitzustellen. Dabei wurde herausgefunden, dass es in vielen Fällen unnötig ist, die Elektropumpeinheit mit einer Grenzleistung zu betreiben.
- Hydrauliksysteme zur Versorgung von Kegelscheibenumschlingungsgetrieben mit Hydraulikmedium müssen für den Einsatz von extrem heißem Hydraulikmedium, insbesondere Getriebeöl, ausgelegt werden. Dabei kommen drei Aspekte zum Tragen. Erstens entleeren sich die Getriebekomponenten bei heißem Getriebeöl stärker und schneller. Zweitens sind die Leckagen bei einer Wiederbefüllung der Getriebekomponenten groß. Drittens ist der so genannte volumetrische Wirkungsgrad der Elektropumpeinheit gering. Daher muss die Elektropumpein heit entweder sehr groß sein oder der zum Antrieb der Elektropumpeinheit verwendete Elektromotor muss sehr schnell drehen, um den genannten Anforderungen gerecht zu werden.
- Je stärker die Öltemperatur sinkt, desto geringer werden die Anforderungen an die Elektropumpeinheit. Denn erstens laufen die Getriebekomponenten mit sinkender Öltemperatur nicht so stark/schnell leer. Zweitens werden die Befüllverluste geringer. Drittens steigt der volumetrische Wirkungsgrad der Elektropumpeinheit. Dem steht gegenüber, dass der so genannte mechanisch/hydraulische Wirkungsgrad der Elektropumpeinheit, bezogen auf die jeweils gleiche Drehzahl, sinkt. Demzufolge kann die Elektropumpeinheit bei kälterem Öl langsamer drehen. Durch das langsamere Drehen werden dann noch zusätzlich die mechanisch/hydraulischen Verluste reduziert.
- Gemäß einem wesentlichen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Elektromotor, der zum Antrieb der Elektropumpeinheit verwendet wird, in seiner Drehzahl/Leistung in Abhängigkeit von der Temperatur des Hydraulikmediums, insbesondere des Getriebeöls, geregelt. Dabei hat sich die Verwendung eines bürstenlosen Elektromotors als vorteilhaft erwiesen.
- Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel wird die Öltemperatur beim Abstellen der Brennkraftmaschine erfasst oder während einer Standphase überwacht. In Abhängigkeit von der Öltemperatur wird, zum Beispiel über ein Kennfeld, die beim Wiederstart erforderliche Zieldrehzahl des Elektromotors festgelegt.
- Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel wird das Hydrauliksystem so ausgelegt, dass sich die vorab beschriebenen Temperatureffekte kompensieren. Die sich kompensierenden Effekte des Ölbedarfs werden genutzt, um die erforderliche Leistung der Elektropumpeinheit nahezu konstant zu halten.
Claims (5)
- Verfahren zum Betreiben eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes mit zwei Kegelscheibensätzen, die durch ein Umschlingungsmittel so miteinander gekoppelt sind, dass die Übersetzung zwischen den Kegelscheibensätzen stufenlos veränderbar ist, wobei dem Kegelscheibenumschlingungsgetriebe in einer Stopp-Phase eines Start-Stopp-Betriebs mit Hilfe einer Pumpeinrichtung, die eine Elektropumpeinheit umfasst, die durch einen Elektromotor angetrieben ist, Hydraulikmedium zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor in Abhängigkeit von der Temperatur des Hydraulikmediums geregelt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Hydraulikmediums zu Beginn der Stopp-Phase erfasst wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Hydraulikmediums während der Stopp-Phase überwacht wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine bei einem Wiederstarten nach der Stopp-Phase erforderliche Zieldrehzahl des Elektromotors in Abhängigkeit von der Temperatur des Hydraulikmediums festgelegt wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl und/oder die Leistung des Elektromotors in Abhängigkeit von der Temperatur des Hydraulikmediums so geregelt werden/wird, dass Temperatureffekte kompensiert werden, die sich aus unterschiedlichen Temperaturen des Hydraulikmediums ergeben.
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