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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft ein Getriebe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren, ein Computerprogramm und eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung nach den nebengeordneten Patentansprüchen.
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Es sind verschiedene automatische Getriebe von Kraftfahrzeugen bekannt, wie beispielsweise automatische Getriebe (Stufenautomat), Doppelkupplungsgetriebe (DCT), kontinuierlich variable Getriebe (CVT) oder automatisierte mechanische Getriebe, welche mittels hydraulischer Stellglieder betätigbar sind. Der zur Betätigung erforderliche hydraulische Energie wird beispielsweise mittels einer elektrisch oder einer mechanisch vom Verbrennungsmotor angetriebenen Hydraulikpumpe bereitgestellt. Darüber hinaus kann die Hydraulikpumpe auch dazu eingesetzt werden, um einen hydraulischen Speicher zu befüllen, welcher etwa bei einem Start/Stopp-Betrieb des Kraftfahrzeugs zeitweise eine vom Verbrennungsmotor unabhängige Öldruckversorgung ermöglicht.
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Die besagten automatischen Getriebe werden in der Regel hydraulisch angesteuert und benötigen einen entsprechenden hydraulischen Druck bzw. Volumenstrom. Bei Verwendung einer mechanisch angetriebenen Hydraulikpumpe wird diese wegen der drehzahlproportionalen Abhängigkeit des Volumenstroms und der Erfordernis, auch bei Leerlaufdrehzahl und höchster Öltemperatur eine ausreichende Fluidmenge zu fördern, in der Regel überdimensioniert ausgeführt. Eine überschüssige Menge des Hydrauliköls wird in einen Tank zurück geleitet.
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Offenbarung der Erfindung
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Das der Erfindung zugrunde liegende Problem wird durch ein Getriebe nach Anspruch 1, sowie durch ein Verfahren, eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung und ein Computerprogramm nach den nebengeordneten Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in Unteransprüchen angegeben. Für die Erfindung wichtige Merkmale finden sich ferner in der nachfolgenden Beschreibung und in den Zeichnungen, wobei die Merkmale sowohl in Alleinstellung als auch in unterschiedlichen Kombinationen für die Erfindung wichtig sein können, ohne dass hierauf nochmals explizit hingewiesen wird.
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Das erfindungsgemäße Getriebe weist den Vorteil auf, dass es auch während des so genannten Segelbetriebs und/oder eines Start/Stopp-Betriebs mit Hydrauliköl versorgt werden kann. Insbesondere ist es nicht erforderlich, eine elektrische Hydraulikpumpe zum Betrieb eines Hydrauliksystems eines automatischen Getriebes (AT) oder eines kontinuierlich variablen Getriebes (CVT) zu verwenden. Dadurch ist es möglich, die Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs im Segelbetrieb abzuschalten und dadurch den Kraftstoffverbrauch deutlich zu senken. Als "Segelbetrieb" wird das Rollen des Kraftfahrzeugs bezeichnet bei dem die Brennkraftmaschine von den rollenden Rädern entkoppelt ist und die Brennkraftmaschine abgestellt wird.
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Beim Wiedereinschalten der Brennkraftmaschine kann ein besonders schneller Aufbau des hydraulischen Drucks im Hydrauliksystem erfolgen und somit die Weiterfahrt und/oder die Anfahrt des Kraftfahrzeugs optimal unterstützt werden. Die erfindungsgemäße Kombination zweier Hydraulikpumpen ist zudem vergleichsweise kostengünstig, weil nur zwei relativ kleine Hydraulikpumpen benötigt werden.
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Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass es beim Segelbetrieb besonders vorteilhaft ist, die Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs vorübergehend abzuschalten. In diesem Fall wird während des Segelbetriebs kein Kraftstoff verbraucht. Im Unterschied zu einer Stoppphase der Brennkraftmaschine im so genannten Start/Stopp-Betrieb wird während des Segelbetriebs das Getriebe weiterhin angetrieben. Bei vielen Bauarten von Getrieben ist es auch während des Segelbetriebs erforderlich, das Getriebe mit Hydrauliköl zu versorgen, Kupplungen des Getriebes in einer vorbestimmten Stellung zu halten und/oder das Hydrauliköl bzw. das Getriebe zu kühlen.
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Die Kupplungen des Getriebes werden zumeist von hydraulisch betätigbaren Stellgliedern angesteuert. Zur Ansteuerung dieser Kupplungen und ebenso für die besagte hydraulische Schmierung und/oder hydraulische Kühlung ("Ölkühlung") weist das erfindungsgemäße Getriebe erfindungsgemäß zwei Hydraulikpumpen auf. Eine erste Hydraulikpumpe wird direkt oder indirekt von einer Eingangswelle des Getriebes angetrieben, so dass sie immer dann arbeitet, wenn die Brennkraftmaschine in Betrieb ist.
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Während des Segelbetriebs des Kraftfahrzeugs wird jedoch die Brennkraftmaschine abgeschaltet, wodurch die Eingangswelle des Getriebes nicht mehr angetrieben wird. In diesem Fall kann die erste Hydraulikpumpe kein Hydrauliköl mehr fördern. Die erfindungsgemäße zweite Hydraulikpumpe wird direkt oder indirekt von einer Ausgangswelle des Getriebes angetrieben wird, so dass sie im Segelbetrieb die Ölversorgung des Getriebes übernehmen kann.
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Vorzugsweise sind die erste und die zweite Hydraulikpumpe mechanisch angetrieben. Dabei kann die erste Hydraulikpumpe im normalen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs einen größeren Anteil an der Förderung des Hydrauliköls übernehmen als die zweite Hydraulikpumpe. In einer Neutralstellung oder einer Parkstellung des Getriebes kann die erste Hydraulikpumpe den gesamten Anteil an der Förderung des Hydrauliköls übernehmen, da in diesen Betriebsfällen die Ausgangswelle nicht rotiert und somit die zweite Hydraulikpumpe nicht fördert.
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Im Sinne der Erfindung ist ein "direkter" Antrieb der Hydraulikpumpe gegeben, wenn die Hydraulikpumpe auf der Eingangswelle des Getriebes angeordnet ist. Unter einem "indirekten" Antrieb wird vorliegend verstanden, dass die Hydraulikpumpe mittels eines Übertragungsmittels mit der Eingangswelle gekoppelt ist. Das Übertragungsmittel ist beispielsweise ein Zahnradgetriebe, eine Kette, oder ein Antriebsriemen. Entsprechendes ergibt sich für die zweite Hydraulikpumpe, welche an der Ausgangswelle angeordnet ist.
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Insbesondere bei der ersten Hydraulikpumpe kann das Übertragungsmittel auch ein Drehmomentwandler eines Stufenautomaten (AT) sein. Bei direktem oder indirektem Antrieb der Hydraulikpumpen hängt deren Drehzahl von der Drehzahl der Eingangswelle beziehungsweise der Ausgangswelle ab.
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Die erste Hydraulikpumpe und die zweite Hydraulikpumpe gehören zu demselben Hydrauliksystem des Getriebe. Sie arbeiten vorzugsweise so, dass die von der ersten Hydraulikpumpe und der zweiten Hydraulikpumpe geförderten Hydraulikströme zusammengeführt und addiert werden. Während des Segelbetriebs kann die erste Hydraulikpumpe bei stehender Eingangswelle keine hydraulische Förderleistung erbringen. In diesem Fall ermöglicht die zweite Hydraulikpumpe die für den Segelbetrieb erforderliche Versorgung des Getriebes mit Hydrauliköl.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Getriebe ein Stufenautomat, ein kontinuierlich variables Getriebe, ein Doppelkupplungsgetriebe, oder ein automatisiertes manuelles Getriebe ist. Ein Stufenautomat (AT) ist ein automatisches Getriebe eines Kraftfahrzeugs, das die benötigte Übersetzung zwischen der Brennkraftmaschine und den Rädern in gestuften Übersetzungen bereitstellt. Im Allgemeinen weist ein Stufenautomat eine Vielzahl von Ventilen, Kupplungen und/oder Bremsen auf, welche beispielsweise hydraulisch betätigt werden. Im Zusammenhang mit dem Segelbetrieb erfordern das Schmieren des Getriebes sowie das Erreichen einer kurzen Wiederstartzeit eine besondere Beachtung.
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Ein kontinuierlich variables Getriebe (CVT) ermöglicht es, die Getriebeübersetzung zwischen der Brennkraftmaschine und den Rädern in einem vorgegebenen Bereich nahezu stufenlos einzustellen. Beispielsweise umfasst ein solches Getriebe ein Schubgliederband, welches zwischen zwei Paaren von Kegelscheiben (PU) angeordnet ist. Ein Abstand der Kegelscheiben bestimmt einen Radius, auf dem das Schubgliederband mit dem jeweiligen Kegelscheibenpaar kraftschlüssig gekoppelt ist. Im Zusammenhang mit dem Segelbetrieb erfordern das Schmieren des Getriebes, das Anpressen der Kegelscheiben sowie das Erreichen einer kurzen Wiederstartzeit eine besondere Beachtung.
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Ein sogenanntes Doppelkupplungsgetriebe (DCT) umfasst im Allgemeinen zwei Teilgetriebe, welche einen Gangwechsel ohne Unterbrechung der Zugkraft ermöglichen. Dabei kann der Gangwechsel auch vollautomatisch erfolgen. Im Zusammenhang mit dem Segelbetrieb erfordern das Schmieren und Kühlen des Getriebes, das Offenhalten der beiden Kupplungen sowie das Erreichen einer kurzen Wiederstartzeit eine besondere Beachtung.
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Beim sogenannten automatisierten Schaltgetriebe (AMT) erfolgt der Wechsel des Ganges und die Betätigung der Kupplung mittels hydraulischer oder elektrischer Stelleinrichtungen. Die erfindungsgemäße zweite Hydraulikpumpe ermöglicht es, die oben beschriebenen Getriebeausführungen auch während des Segelbetriebs definiert zu betreiben, beziehungsweise zu schmieren und/oder zu kühlen sowie eine Kupplung offen zu halten und hydraulisch betätigte Stellglieder zu betätigen.
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Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die erste Hydraulikpumpe über einen mit der Eingangswelle gekoppelten Teil eines Drehmomentwandlers angetrieben wird. Somit ist die erste Hydraulikpumpe mit der Brennkraftmaschine des Fahrzeugs gekoppelt. Wenn die Brennkraftmaschine arbeitet, so kann die erste Hydraulikpumpe fördern. Diese Anordnung der Hydraulikpumpe ist besonders einfach zu betreiben.
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Weiterhin ist vorgesehen, dass die Fördermenge der ersten und/oder der zweiten Hydraulikpumpe steuerbar ist. Beispielsweise kann die erste und/oder die zweite Hydraulikpumpe mechanisch geregelt und als Flügelzellenpumpe ausgeführt sein. Dabei kann eine Exzentrizität verstellt werden, wodurch die von der Hydraulikpumpe erbrachte Förderleistung geändert wird. Auf diese Weise kann die für das Getriebe erforderliche Menge an Hydrauliköl optimal an einen jeweiligen Betriebszustand angepasst werden. Dies betrifft den normalen Fahrbetrieb, den Stopp-Betrieb, und/oder den Segelbetrieb des Fahrzeugs.
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Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Fördermenge der ersten Hydraulikpumpe steuerbar ist und die Fördermenge der zweiten Hydraulikpumpe nicht steuerbar ist. Die Fördermenge der zweiten Hydraulikpumpe kann beispielsweise auf geeignete Betriebspunkte und/oder Drehzahlen des Fahrzeugs beziehungsweise der Brennkraftmaschine ausgelegt werden. Die Kombination einer geregelten ersten Hydraulikpumpe mit einer ungeregelten zweiten Hydraulikpumpe ist besonders vorteilhaft, da der Volumenstrom der zweiten Hydraulikpumpe in etwa proportional zur der Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist, während der Volumenstrom der ersten Hydraulikpumpe in etwa proportional zur Drehzahl der Brennkraftmaschine ist.
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Durch eine geeignete Dimensionierung der beiden Hydraulikpumpen und eine geeignete Steuerung der ersten Hydraulikpumpe kann der Energiebedarf des Hydrauliksystems bei nahezu allen Betriebspunkten minimiert werden. Weiterhin ist eine nicht steuerbare zweite Hydraulikpumpe kostengünstig herzustellen.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass ein Förderdruck der zweiten Hydraulikpumpe kleiner ist als ein Förderdruck der ersten Hydraulikpumpe. Dadurch kann der Betrieb der zweiten Hydraulikpumpe vorteilhaft an den Start/Stopp-Betrieb beziehungsweise den Segelbetrieb des Fahrzeugs angepasst werden. Insbesondere beim Stufenautomaten (AT) kann die zweite Hydraulikpumpe auf die Funktion "Schmieren" optimiert werden, wozu im Allgemeinen ein vergleichsweise kleiner Druck erforderlich ist. Beim kontinuierlich variablen Getriebe (CVT) ist im Stopp-Betrieb beziehungsweise im Segelbetrieb der hydraulische Druck gegebenenfalls größer, um zusätzlich den erforderlichen Anpressdruck oder Verstelldruck für die Kegelscheiben-Paare ("pulleys") zu erzeugen.
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Ergänzend ist vorgesehen, dass eine Fördermenge der zweiten Hydraulikpumpe bei gleicher Drehzahl kleiner ist als eine Fördermenge der ersten Hydraulikpumpe. Dadurch wird berücksichtigt, dass während des Stopp-Betriebs oder des Segelbetriebs des Fahrzeugs der zu fördernde Volumenstrom im Allgemeinen geringer ist. Insbesondere kann die zweite Hydraulikpumpe auf geeignete Betriebspunkte bzw. Drehzahlen bevorzugt ausgelegt werden. Dadurch kann die Verlustleistung der zweiten Hydraulikpumpe gesenkt und somit Kraftstoff gespart werden.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass auf einer Förderseite der ersten und/oder der zweiten Hydraulikpumpe ein Rückschlagventil vorgesehen ist, welches ein Rückströmen des Hydrauliköls entgegen der Förderrichtung der Hydraulikpumpen verhindert. Auf diese Weise können die erste und die zweite Hydraulikpumpe besonders einfach an ihren Förderseiten hydraulisch miteinander verbunden werden.
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Dadurch wird erreicht, dass dann, wenn die erste Hydraulikpumpe bei einem Stillstand der Brennkraftmaschine nicht fördert, der von der zweiten Hydraulikpumpe erzeugte hydraulische Druck beziehungsweise das geförderte Volumen nicht über die erste Hydraulikpumpe abgebaut werden kann. Entsprechendes gilt im normalen Fahrbetrieb, wenn die erste Hydraulikpumpe einen höheren Druck als die zweite Hydraulikpumpe erzeugt. Dadurch kann ein ungestörter Betrieb beider Hydraulikpumpen besonders einfach erreicht werden.
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Die Erfindung arbeitet besser, wenn das durch die erste und die zweite Hydraulikpumpe versorgte Hydrauliksystem mindestens einen Drucksensor aufweist, welcher zur Steuerung und/oder zur Diagnose des Getriebes verwendet wird. Auf diese Weise kann das Hydrauliksystem beziehungsweise die erste und/oder die zweite Hydraulikpumpe nicht nur gesteuert, sondern geregelt werden. Somit kann in allen Betriebsfällen des Kraftfahrzeugs ein jeweils optimaler hydraulischer Druck in dem Hydrauliksystem des Getriebes erreicht werden. Ergänzend kann ein von dem Drucksensor erzeugtes Signal dazu verwendet werden, eine Diagnose des Getriebes durchzuführen.
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Eine nützliche Ausgestaltung der Erfindung umfasst einen hydraulischen Speicher, der mit dem Hydrauliksystem des Getriebes hydraulisch verbunden ist. Der hydraulische Speicher wird vorzugsweise von einer Getriebesteuerung des Getriebes oder einem sonstigen Steuergerät ("Steuer- und/oder Regeleinrichtung") der Brennkraftmaschine bzw. des Kraftfahrzeugs angesteuert. Dabei kann in Abhängigkeit der verfügbaren sonstigen Parameter – beispielsweise der Fahrzeuggeschwindigkeit – der Zeitpunkt und/oder die Dauer der Ansteuerung koordiniert erfolgen. Bei einem Start/Stopp-Betrieb des Fahrzeugs kann bei Weiterfahrt aus niedriger Geschwindigkeit beziehungsweise aus dem Stillstand eine definierte Menge an Hydrauliköl in das Hydrauliksystem eingebracht werden, um eventuelle Leckagen auszugleichen und einen Mindestdruck des Hydrauliköls herzustellen. Damit kann insbesondere die Funktion der ersten Hydraulikpumpe bei niedrigen Drehzahlen der Brennkraftmaschine unterstützt werden. Ergänzend zum Start/Stopp-Betrieb kann der hydraulische Speicher den Segelbetrieb des Fahrzeugs unterstützen, beispielsweise indem er den hydraulischen Druck des Getriebes während des Segelbetriebs zusätzlich stabilisiert.
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Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Ölversorgung eines Getriebes eines Kraftfahrzeugs, wobei ein Ist-Druck im Hydrauliksystem von einer Druckregelung auf einen ersten Sollwert (Psoll, Normalbetrieb) geregelt wird, wenn die erste Hydraulikpumpe fördert. Dadurch kann der Druck in dem Hydrauliksystem des Getriebes im normalen Fahrbetrieb unabhängig von den Eigenschaften der mit der Getriebeausgangswelle gekoppelten zweiten Hydraulikpumpe geregelt werden.
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Ergänzend sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, dass ein Ist-Druck im Hydrauliksystem von der Druckregelung auf einen zweiten Sollwert (Psoll, Segeln) geregelt wird, wenn ausschließlich die zweite Hydraulikpumpe fördert. Damit wird der Segelbetrieb des Fahrzeugs beschrieben, wobei der zweite Sollwert des hydraulischen Drucks im Hydrauliksystem des Getriebes gegebenenfalls kleiner ist beziehungsweise kleiner sein darf als im normalen Fahrbetrieb. Dadurch kann die zweite Hydraulikpumpe kleiner bauen und Kosten gesenkt werden.
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Eine Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass der erste Sollwert (Psoll, Normalbetrieb) größer als der zweite Sollwert (Psoll, Segeln) ist. Dadurch wird berücksichtigt, dass der hydraulische Druck im Fahrbetrieb im Allgemeinen größer ist als der erforderliche hydraulische Druck während des Segelbetriebs.
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Weiterhin kann das Verfahren so durchgeführt werden, dass die Druckregelung durch Verstellen der Fördermengen von erster und/oder zweiter Hydraulikpumpe erfolgt. Dabei kann die erste und/oder die zweite Hydraulikpumpe als so genannte Flügelzellenpumpe ausgeführt sein und von der Getriebesteuerung angesteuert werden. Dadurch können zusätzliche Stellglieder zur Regelung des hydraulischen Drucks oder sogar ein Systemdruckregler entbehrlich sein, wodurch Kosten gespart werden können.
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Weiterhin ist es erfindungsgemäß möglich, dass die Druckregelung – alternativ oder ergänzend – durch Ansteuern eines Druckregelventils erfolgt. Dadurch kann das erfindungsgemäße Verfahren gegebenenfalls einfacher und/oder genauer durchgeführt werden.
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Das Verfahren kann vorteilhaft mittels eines Computerprogramms durchgeführt werden, welches zur Steuerung des Getriebes und/oder der ersten und/oder der zweiten Hydraulikpumpe programmiert ist. Vorzugsweise läuft das Computerprogramm auf einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung des Getriebe (Getriebesteuergerät) oder der Brennkraftmaschine, wobei das Computerprogramm auf einem Speicher abgespeichert ist. Das Computerprogramm ist unter anderem dazu ausgebildet, den Betrieb der ersten und der zweiten Hydraulikpumpe zu koordinieren und an einen jeweiligen Betriebszustand des Kraftfahrzeugs, insbesondere an den Segelbetrieb, optimal anzupassen.
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Nachfolgend werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 ein Schema eines Kraftfahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine, eines erfindungsgemäßen Getriebes und einer Getriebesteuerung; und
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2 ein Diagramm zur Darstellung eines Segelbetriebs des Kraftfahrzeugs.
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Es werden für funktionsäquivalente Elemente und Größen in allen Figuren auch bei unterschiedlichen Ausführungsformen die gleichen Bezugszeichen verwendet.
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Die 1 zeigt ein Getriebe 10 eines Kraftfahrzeugs, welche in einem mittleren Bereich der Zeichnung dargestellt ist. Vorliegend ist das Getriebe 10 ein Stufenautomat (AT). Im linken Bereich der Zeichnung ist eine Brennkraftmaschine 12 dargestellt, und im rechten Bereich der Zeichnung ist der Antrieb des Fahrzeugs dargestellt. Vorliegend umfasst der Antrieb eine Welle 14, ein Differential 16, und zwei Räder 18. Die Kraftübertragung beziehungsweise die Leistungsübertragung erfolgt in der Darstellung der 1 im Wesentlichen von links nach rechts.
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Im unteren mittleren Bereich der 1 ist eine Getriebemechanik 20 dargestellt, welche vorliegend auch hydraulische Komponenten umfasst. Im in der Zeichnung linken unteren Bereich ist die Getriebemechanik 20 mittels einer Eingangswelle 22 mit der Brennkraftmaschine 12 gekoppelt. Innerhalb der Getriebemechanik 20 ist die Eingangswelle 22 mit einem Drehmomentwandler 24 gekoppelt. Eine Welle 26 verbindet den Drehmomentwandler 24 mit einer Getriebeanordnung 28, welche Planetenradsätze, Kupplungen und Bremsen umfasst (ohne Bezugszeichen). In der Zeichnung ist rechts von der Getriebeanordnung 28 eine Ausgangswelle 30 dargestellt, welche über Zahnräder 32 auf die Welle 14 arbeiten kann.
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In der Zeichnung ist oberhalb der Getriebemechanik 20 eine hydraulische Getriebesteuerung 34 dargestellt. Die Getriebesteuerung 34 umfasst eine Mehrzahl von Hydraulikventilen 36, welche mit dem Drehmomentwandler 24 beziehungsweise der Getriebeanordnung 28 hydraulisch verbunden sind. Außerdem umfasst die Getriebesteuerung 34 ein Getriebesteuergerät 38 ("Steuer- und/oder Regeleinrichtung"), welches in der Zeichnung im linken oberen Bereich der Getriebesteuerung 34 dargestellt ist. Das Getriebesteuergerät 38 umfasst einen Speicher 39, auf dem ein Computerprogramm 41 gespeichert ist. In der Zeichnung unterhalb des Getriebesteuergeräts 38 sind eine Vielzahl von Steuerleitungen 40 angedeutet, welche unter anderem die elektromagnetisch betätigbaren Hydraulikventile 36 steuern können.
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In der Zeichnung links der Getriebesteuerung 34 und oberhalb des Drehmomentwandlers 24 ist eine erste Hydraulikpumpe 42 dargestellt. In der Zeichnung rechts der Getriebesteuerung 34 ist eine zweite Hydraulikpumpe 44 dargestellt. In der Zeichnung oberhalb der ersten Hydraulikpumpe 42 ist ein hydraulischer Speicher 46 angeordnet, welcher ein Speicherelement 48 und eine Betätigungseinrichtung 50 umfasst. Rechts von dem hydraulischen Speicher 46 ist ein Systemdruckregler 52 ("Druckregelventil") dargestellt. Der Systemdruckregler 52 ist über Hydraulikleitungen 54 unter anderem mit dem hydraulischen Speicher 46, der ersten Hydraulikpumpe 42, der zweiten Hydraulikpumpe 44 und der Getriebesteuerung 34 verbunden. Ergänzend ist an die Hydraulikleitungen 54 ein Drucksensor 55 angeschlossen, der den in den Hydraulikleitungen 54 herrschenden hydraulischen Druck ermitteln und an die Getriebesteuerung 34 weiterleiten kann.
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Die Getriebesteuerung 34, die erste und die zweite Hydraulikpumpe 42 und 44, die Hydraulikventile 36, der hydraulische Speicher 46, der Systemdruckregler 52 und die Hydraulikleitungen 54 sind Teil eines Hydrauliksystems 57, das durch sein Bezugszeichen symbolisch dargestellt ist. Ebenfalls ist eine Druckregelung 59 durch ihr Bezugszeichen symbolisch dargestellt. Die Druckregelung 59 umfasst Einrichtungen, welche dazu geeignet sind, den Druck in dem Hydrauliksystem 57 zu steuern bzw. zu regeln, insbesondere den Systemdruckregler 52 und/oder jene Teile des Getriebesteuergeräts 38, mittels welchen die erste und die zweite Hydraulikpumpe 42 und 44 geschaltet und/oder in ihrer Leistung verändert werden können. Insbesondere verwendet die Druckregelung 59 zur Regelung eines Ist-Drucks im Hydrauliksystem 57 Sollwerte Ps_N und Ps_S entsprechend einem jeweiligen Betriebsfall der Brennkraftmaschine 12 bzw. des Kraftfahrzeugs, wie weiter unten noch erläutert werden wird. Dabei ist vorliegend der erste Sollwert Ps_N größer als der zweite Sollwert Ps_S.
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Die Betätigungseinrichtung 50 des hydraulischen Speichers 46 sowie eine Ventileinrichtung 56 des Systemdruckreglers 52 sind mit dem Getriebesteuergerät 38 elektrisch verbunden. Die erste Hydraulikpumpe 42 wird über einen mit der Eingangswelle 22 gekoppelten Teil des Drehmomentwandlers 24 angetrieben. Die zweite Hydraulikpumpe 44 wird von der Ausgangswelle 30 angetrieben. Die Ausgangswelle 30 ist in der Zeichnung rechts der Getriebeanordnung 28 mit einer Parksperre 58 gekoppelt.
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Im normalen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs treibt die Brennkraftmaschine 12 über die Eingangswelle 22 den Drehmomentwandler 24 an. Der Drehmomentwandler 24 überträgt mechanische Leistung mittels der Welle 26 auf die Getriebeanordnung 28. Die Getriebeanordnung 28 arbeitet über die Ausgangswelle 30 auf die Zahnräder 32, wodurch die Welle 14, das Differential 16 und schließlich die Räder 18 angetrieben werden. Dabei wird der Drehmomentwandler 24 mittels der Hydraulikventile 36 von der Getriebesteuerung 34 gesteuert. Ebenso wird die Getriebeanordnung 28, beziehungsweise die in der Getriebeanordnung 28 enthaltenen Planetenradsätze, Kupplungen, und Bremsen mittels der Hydraulikventile 36 gesteuert. Die erste Hydraulikpumpe 42 ist als Flügelzellenpumpe ausgeführt und wird von dem Getriebesteuergerät 38 gesteuert. Die zweite Hydraulikpumpe 44 wird vorliegend nicht gesteuert.
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Die erste Hydraulikpumpe 42 und die zweite Hydraulikpumpe 44 fördern Hydrauliköl aus einem Reservoir 43 in die Hydraulikleitungen 54, beziehungsweise zu den an die Hydraulikleitungen 54 angeschlossenen Einrichtungen. Dabei wird von dem Getriebesteuergerät 38 beziehungsweise dem Systemdruckregler 52 im Normalbetrieb des Fahrzeugs – wenn die erste Hydraulikpumpe 42 fördert – ein Ist-Druck im Hydrauliksystem 57 auf den Sollwert Ps_N (Psoll, Normalbetrieb) geregelt.
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Vorliegend ist im normalen Fahrbetrieb bei gleicher Drehzahl ein Förderdruck bzw. eine Fördermenge der zweiten Hydraulikpumpe 44 kleiner als ein Förderdruck bzw. eine Fördermenge der ersten Hydraulikpumpe 42. Mittels eines der Hydraulikpumpe 44 zugeordneten Rückschlagventils 60 ist sichergestellt, dass kein Hydrauliköl aus den Hydraulikleitungen 54 entgegen der normalen Förderrichtung der zweiten Hydraulikpumpe 44 zurück in das Reservoir 43 strömen kann.
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Im Segelbetrieb des Fahrzeugs wird die Kraftübertragung bzw. die Leistungsübertragung zwischen der Eingangswelle 22 und der Ausgangswelle 30 unterbrochen. Dabei wird die Brennkraftmaschine 12 vorübergehend abgeschaltet. Die Räder 18 sowie das Differential 16, die Welle 14 und die Ausgangswelle 30 werden jedoch durch das rollende Fahrzeug weiter angetrieben. Somit kann die zweite Hydraulikpumpe 44 weiter Hydrauliköl in die Hydraulikleitungen 54 fördern. Die erste Hydraulikpumpe 42 wird dagegen nicht angetrieben und fördert kein Hydrauliköl. Dabei wird von dem Getriebesteuergerät 38 beziehungsweise dem Systemdruckregler 52 im Segelbetrieb des Fahrzeugs – wenn ausschließlich die zweite Hydraulikpumpe 44 fördert – ein Ist-Druck im Hydrauliksystem 57 auf den Sollwert Ps_S (Psoll, Segelbetrieb) geregelt.
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Mittels eines der Hydraulikpumpe 42 zugeordneten Rückschlagventils 60 ist sichergestellt, dass kein Hydrauliköl aus den Hydraulikleitungen 54 entgegen der normalen Förderrichtung der ersten Hydraulikpumpe 42 zurück in das Reservoir 43 strömen kann. Somit wird im Segelbetrieb der erforderliche hydraulische Druck in den Hydraulikleitungen 54 beziehungsweise in der Getriebesteuerung 34 beziehungsweise in der Getriebeanordnung 28 hergestellt.
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Für kontinuierlich variable Getriebe (CVT) oder Doppelkupplungsgetriebe (DCT) kann die Erfindung in zu der 1 ähnlichen Ausführungsformen verwendet werden. Dies ist jedoch nicht dargestellt.
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Die 2 zeigt ein Diagramm zur Darstellung verschiedener Fahrzustände eines Kraftfahrzeugs. Vorliegend handelt es sich um ein durch einen Benzinmotor angetriebenes Kraftfahrzeug mit einer Masse von in etwa 1.900kg und einem automatischen Getriebe. In einem in der 2 dargestellten Koordinatensystem 70 ist auf der Abszisse eine Wegstrecke 72 eingetragen und auf der Ordinate eine Fahrzeuggeschwindigkeit 74.
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Ausgehend von einem im linken Bereich des Koordinatensystems 70 der 2 dargestellten Nullpunkt wird das Fahrzeug zunächst konstant auf eine Geschwindigkeit V2 beschleunigt. Die Geschwindigkeit V2 wird weiterhin bis zu einer Wegstrecke 76 beibehalten. Ausgehend von der Wegstrecke 76 werden nachfolgend drei verschiedene Betriebszustände des Fahrzeugs dargestellt.
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Eine erste Kurve 84 stellt einen Betriebszustand mit einer Schubabschaltung der Brennkraftmaschine 12 dar, wobei ein dritter Gang des Getriebes eingelegt ist. Eine zweite Kurve 86 stellt ebenfalls einen Betriebszustand mit einer Schubabschaltung der Brennkraftmaschine 12 dar, wobei ein sechster Gang des Getriebes eingelegt ist. Eine dritte Kurve 88 stellt einen Betriebszustand mit einem Segelbetrieb des Fahrzeugs dar, wobei die Brennkraftmaschine 12 abgeschaltet ist, und zugleich die Kraftübertragung des Getriebes 10 zwischen der Eingangswelle 22 und der Ausgangswelle 30 unterbrochen ist.
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Man erkennt, dass in allen dreien der besagten Betriebszustände die Geschwindigkeit des Fahrzeugs ausgehend von der Geschwindigkeit V2 sich monoton vermindert. Im ersten Betriebszustand wird nachfolgend eine gegenüber der Geschwindigkeit V2 verminderte Geschwindigkeit V1 nach Durchfahrens eines Rollwegs 78 erreicht. In dem zweiten Betriebszustand wird die Geschwindigkeit V1 nach Durchfahren eines Rollwegs 80 erreicht und in dem Segelbetrieb wird die Geschwindigkeit V1 nach Durchfahren eines Rollwegs 82 erreicht. Dabei ist der Rollweg 82 länger als der Rollweg 80 und der Rollweg 80 ist länger als der Rollweg 78. Vorliegend ist der Rollweg 82 etwa doppelt so lang wie der Rollweg 80 und der Rollweg 80 ist etwa doppelt so lang wie der Rollweg 78.
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Weiterhin ist von Bedeutung, dass in dem Segelbetrieb des Fahrzeugs die Brennkraftmaschine 12 nicht geschleppt wird und Letztere folglich keine mechanische Energie aufnimmt. Entsprechend ist der Rollweg 82 besonders groß. Dadurch wird der Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs insgesamt und vergleichsweise stark vermindert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2007138993 A [0004]
- DE 102006041899 A1 [0004]
- DE 102006014756 A1 [0004]
- DE 102006014758 A1 [0004]
- JP 10250402 A [0004]
- US 5293789 A1 [0004]
- EP 1265009 [0004]
- US 20050096171 A1 [0004]
- EP 1353075 A2 [0004]
