-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.
-
Stand der Technik
-
Als Segeln wird bei Kraftfahrzeugen ein Fahrzustand bezeichnet, der bereits bei Hybridfahrzeugen, wie bspw. bei einem Parallelhybrid mit Trennkupplung zwischen Verbrennungsmotor und elektrischer Antriebsmaschine, bekannt ist. Dieser ist jedoch auch bei konventionellen Fahrzeugen sinnvoll einzusetzen.
-
Bei einem Segeln, das auch als freewheeling, high speed free rolling, coasting usw. bezeichnet wird, wird der Antriebsstrang geöffnet und damit der Verbrennungsmotor und das Getriebe entkoppelt. Durch das fehlende Motor-Schleppmoment rollt das Fahrzeug antriebslos deutlich weiter als mit Schubabschalten im höchsten Gang aus. Um Kraftstoff zu sparen, kann der Motor im Leerlauf weiterbetrieben werden, was als Leerlauf-Segeln bezeichnet wird. Der Motor kann schließlich auch ausgeschaltet werden, was als Motorstopp-Segeln bezeichnet wird. Mit einem entsprechenden Bedienkonzept springt der Motor automatisch wieder an.
-
Das beschriebene Leerlauf-Segeln ist ohne großen Mehraufwand umzusetzen, lässt jedoch nur geringe Verbrauchseinsparungen erwarten. Das Motorstopp-Segeln zeigt im realen Fahrbetrieb fahrzeug- und fahrerabhängig ein Verbrauchseinsparpotential von bis zu 10 % zusätzlich zu einem Start-Stopp-Betrieb.
-
Der Verbrennungsmotor beim Motor-Stopp-Segeln muss dagegen im Vergleich zu reinen Start/Stopp-Fahrzeugen, bei denen die Start-Stopp Funktion nahezu bei Stillstand, d. h. ca. bei weniger als 3 bis 5 km/h, ausgeführt wird, etwa zwei bis drei Mal häufiger gestartet werden. Dies führt zu höheren Anforderungen, insbesondere beim Bordnetz und dem Startersystem und ggf. beim Getriebe.
-
Die voranstehend aufgezeigte Anforderung bezüglich Starterbelastung, insbesondere hinsichtlich der Anzahl an Zyklen, ist mit einem Standard-Starter, wie bspw. einem bürstenbehafteten Start-System, nicht mehr zu erfüllen. Dieses sieht vor, dass der Starter als einziges Start-Mittel verwendet wird. Außerdem ist zu beachten, dass das Startergeräusch bei häufigen Starts für den Fahrer als störend empfunden wird und der Starter Spannungseinbrüche im Bordnetz erzeugt. Es wird daher vorgeschlagen, den Motor statt mit dem konventionellen Startersystem bei fahrendem Fahrzeug im Segelbetrieb, in den meisten Fällen mittels der Kupplung eines automatischen Getriebes, wie bspw. eines Automatikgetriebes, stufenlosen Getriebes, Doppelkupplungsgetriebes und automatisierten manuellen Getriebes, oder mittels einer automatisierten Kupplung in Verbindung mit einem Handschaltgetriebe durch einen Kupplungsstart zu starten.
-
Auf diese Weise kann eine Reduzierung der Belastung durch die Startanzahl des mechanischen Startersystems, das konventionell mit bürstenkommutiertem Starter ausgestattet ist, erzielt werden. Damit können Zusatzmaßnahmen, Servicekonzepte oder ein Einsatz alternativer Startsysteme, wie bspw. eines Riemenstarter-Generators, was zu Mehrkosten führt, vermieden werden. Desweiteren werden Spannungseinbrüche während des Startvorgangs vermieden, was die Anforderungen an das Bordnetz reduziert.
-
Eine bereits bekannte Startmethode besteht in einem Start über einen Kupplungsschlupf. Dabei zieht die sich definiert schließende Kupplung schlupfend den Verbrennungsmotor auf Drehzahl. Von Nachteil dabei ist, dass die komplette Startenergie aus der Bewegungsenergie des Fahrzeugs entnommen wird, was zu einer ggf. spürbaren Verzögerung führen kann, was von Insassen als unkomfortabel empfunden wird. Dies kann mit einem angerissenen Direktstart, der einem kupplungsunterstützten Direktstart bzw. einem Kupplungsstart entspricht, vermieden werden.
-
Dabei wird bei dem Verbrennungsmotor, insbesondere bei einem Direkteinspritzer, bei dem durch eine Auslauferkennung die Position bekannt ist, in den ersten Zylinder, der sich im Kompressionstakt befindet, eingespritzt, und mit entsprechend aufwendiger Steuerung der Kupplung der Motor nur über den ersten oberen Totpunkt gedreht. Der Motor läuft dann von selbst an, die Kupplung kann wieder leicht geöffnet werden, damit die Rückwirkungen, nämlich Ruck und Drehmomentensprünge, auf den Antriebsstrang und damit auf den Fahrer minimiert werden. Nachdem der Motor eine definierte Drehzahl erreicht hat, wird die Kupplung wieder geschlossen.
-
Das Verfahren lässt sich ergänzend bei einem direkteinspritzenden Verbrennungsmotor auch mit einer Einspritzung und Zündung in den stillstehenden Verbrennungsmotor, d. h. Zylinder im Arbeitstakt, kombinieren bzw. auf einen Saugmotor übertragen. Es sind zusätzlich beim Saugmotor Verfahren zum Starten auf den ersten oberen Totpunkt bekannt.
-
Auf diese Weise ist ein sehr komfortabler, ruckfreier, leiser und schneller Start möglich. Erste Messungen in einem Doppelkopplungsgetriebe und Handschalter mit automatisierter Kupplung zeigen, dass die Implementierung bei Geschwindigkeiten von mehr als 30 km/h möglich ist. Es gibt jedoch eine untere Geschwindigkeitsschwelle, bei der der Kupplungsstart nicht mehr komfortabel ist.
-
Ein Hybridfahrzeug verfügt bereits über die notwendigen Voraussetzungen zum Segeln. Bei einem konventionellen Fahrzeug müssen Startersystem, Bordnetz, Lenkung, Bremssystem und Getriebe an die zusätzliche Anforderungen angepasst werden.
-
Einige Getriebetypen sind für den Segelbetrieb bereits ohne weitere Maßnahmen verwendbar, wie bspw. elektro-mechanisch bzw. elektro-hydraulisch aktuierte Doppelkupplungsgetriebe oder automatisierte manuelle Getriebe.
-
Insbesondere konventionelle Stufenautomatikgetriebe mit Wandler erfordern Zusatzmaßnahmen und besondere Steuerungsverfahren, um ein Segeln bzw. einen komfortablen Kupplungsstart durchzuführen.
-
Ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs ist bspw. aus der Druckschrift
DE 10 2007 035 424 A1 bekannt, bei dem ein Fahrer individuell auswählen kann, ob das Kraftfahrzeug segelt. Zum Segeln wird eine Kupplung des Fahrzeugs automatisch betätigt und der Verbrennungsmotor wird gestoppt. Bei Beendigung des Segelns wird der Verbrennungsmotor automatisch gestartet und die Kupplung automatisch betätigt.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Vor diesem Hintergrund werden ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und ein Stufenautomatikgetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 7 vorgestellt. Ausführungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung.
-
Es werden somit Zusatzmaßnahmen und ein Steuerungsverfahren der internen Stellelemente eines Stufenautomatikgetriebes, kombiniert mit Steuerung der Stellelemente des Verbrennungsmotors, um ein Segeln und einen komfortablen Kupplungsstart durchzuführen, vorgestellt. Dabei wird zweckmäßigerweise eine vorteilhafte Kombination gewählt, mit der Kosten minimiert werden können. Es wird in Ausgestaltungen vorgeschlagen:
- 1. Eine von dem Verbrennungsmotor-Zustand bzw. von der Verbrennungsmotor-Drehzahl unabhängige Energiequelle zur Betätigung der Betätigungselemente bereitzustellen. Dies kann bei einer hydraulischen Steuerung bspw. eine elektrische Zusatz-Ölpumpe sein oder bei zukünftigen Systemen ein Hydraulik-Speicher, ein sogenanntes Powerpack, nämlich elektrische Pumpe mit Speicher und ggf. Ventil, oder eine elektromechanische Betätigungseinrichtung.
- 2. Die hydraulische Steuerung hinsichtlich Dynamik der Betätigungselemente zu verbessern, bspw. durch Optimierung der Volumenströme, oder der vollständige oder teilweise Ersatz durch bspw. elektro-mechanische Betätigungseinrichtungen.
- 3. Die Anzahl der am Steuerungsverfahren beteiligten Stellelemente sinnvoll zu begrenzen und nur diese gezielt auf die durch das Verfahren sich ergebenden Anforderungen auszulegen und ggf. zu verstärken.
-
Zum Ausführen des Kupplungsstarts wird mindestens ein Stellelement, bspw. eine Kupplung und/oder eine Bremse verwendet. In Ausgestaltung wird genau ein Stellelement verwendet. Beim Starten kann durch Betätigen, bspw. Schließen, eines Stellelements der Verbrennungsmotor beschleunigt werden. Bei Erreichen vorbestimmter Kriterien kann das Stellelement wieder deaktiviert, bspw. geöffnet, werden. Ein Kriterium kann die Drehzahl sein. Zu berücksichtigen ist, dass die Drehzahl typischerweise nur eine Eingangsgröße bzw. ein Kriterium ist, bis das Stellelement wieder geöffnet wird. Der Kupplungsstart funktioniert regelmäßig nur im Zusammenhang mit einer Getriebe-/Kupplungsaktivierung und Motoreingriffen, bspw. Einspritzen in Kompression, Zünden nach Andrehen, weiteres Einspritzen/Zünden im freien Hochlauf, Einregeln einer Zieldrehzahl bzw. eines Zielmoments usw.
-
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.
-
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
1 zeigt eine Ausführung eines Automatikgetriebes.
-
2 zeigt eine weitere Ausführung eines Automatikgetriebes in einer schematischen Darstellung.
-
3 zeigt ein Getriebe mit Zuordnung von betätigtem Stellelement zu gewähltem Gang.
-
4 zeigt Phasen während des Ablaufs des vorgestellten Verfahrens.
-
5 zeigt anschließende Phasen während des Ablaufs des vorgestellten Verfahrens
-
6 zeigt ein Stufenautomatikgetriebe.
-
Ausführungsformen der Erfindung
-
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.
-
In 1 ist in einer perspektivischen Ansicht ein Automatikgetriebe, das insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet ist, gemäß dem Stand der Technik wiedergegeben. Die Darstellung zeigt einen Drehmomentwandler 12, eine Zahnradpumpe 14, eine Kupplung 16, eine Bremse 18, einen Planetensatz 20, eine Parksperre 22 und ein Mechatronik-Modul 24. Ein erster Pfeil 26 verdeutlicht den Antrieb, ein zweiter Pfeil 28 verdeutlicht den Abtrieb.
-
Ein Automatikgetriebe, wie dies in 2 dargestellt ist, umfasst regelmäßig einen Wandler 50 mit Überbrückungskupplung 52 zur Minimierung des Wandlerschlupfes und der damit verbundenen Verluste, eine von der Getriebeeingangswelle angetriebene mechanische Pumpe 54, die als Ölpumpe dient, die eigentlichen Planetensätzen 56 zur Einstellung des Übersetzungsverhältnisses bzw. des Neutralgangs oder Rückwärtsgangs mittels Stellelementen 58, wie bspw. Kupplungen 60 und Bremsen 62, eine Parksperre 64 und eine hydraulische Steuerung (gestrichelte Linie 80), welche die Stellelemente 58 mittels elektrisch betätigter Ventile ansteuert.
-
Die Darstellung zeigt weiterhin einen Wählhebel 66, ein Differential-Achsgetriebe 68, ein Steuergerät 70 und einen Verbrennungsmotor 72. Die Kombination der angesteuerten Stellelemente ergibt die Gangübersetzung.
-
In 3 ist ein Getriebe mit zugeordneten Schaltstufen dargestellt ist. Das Getriebe 100 umfasst eine geregelte Wandlerüberbrückungskupplung 102, einen Wandler 104, eine Kupplung A 106, eine Kupplung B 108, eine Kupplung E 110, eine Bremse C 112, eine Bremse D 114, einen Planetenradsatz 116 und einen Freilauf 118.
-
In einer zugeordneten Tabelle 120 ist in einer ersten Spalte 122 der gewählte Gang angezeigt, R steht dabei für den Rückwärtsgang. In den nächsten Spalten ist für Stellelemente angezeigt, ob diese geschlossen, was durch einen ausgefüllten Kreis angezeigt wird, oder geschlossen sind, was durch einen fehlenden Eintrag angezeigt ist. Ein nicht ausgefüllter Kreis zeigt eine Wahl je nach Betriebszustand an. Ein Stern zeigt einen Zustand je nach Schaltprogramm an. In einer zweiten Spalte 124 sind Zustände der Wandlerüberbrückungskupplung 102 gezeigt. In einer dritten Spalte 126 sind Zustände der Kupplung A 106 gezeigt. In einer vierten Spalte 128 sind Zustände der Kupplung B 108 gezeigt. In einer fünften Spalte 130 sind Zustände der Kupplung E 110 gezeigt. Somit sind in der zweiten bis zur fünften Spalte Zustände von Kupplungen 131 verdeutlicht.
-
In einer sechsten Spalte 132 sind Zustände der Bremse C 112 und in einer siebten Spalte 134 Zustände der Bremse D 114 verdeutlicht. Die sechste Spalte 132 und die siebte Spalte 134 zeigen somit Zustände von Bremsen 137 an. Eine achte Spalte 136 zeigt Zustände des Freilaufs 118. Eine neue Spalte 138 zeigt das jeweilige Übersetzungsverhältnis.
-
Um den ersten Gang einzustellen, müssen die Kupplung A 106 und die Bremse D 114 geschlossen sein. In der Darstellung ist der Kraftfluss bzw. die beteiligten Radsätze dargestellt, die dann die Übersetzung ergeben.
-
Bei einem Gangwechsel, bspw. vom ersten in den zweiten Gang, wird in der Regel ein Stellement geschlossen gehalten, in diesem Fall die Kupplung A 106, und ein Stellelement in einer Überschneidungsschaltung überblendet, in diesem Fall die Bremse D 114 zur Bremse C 112.
-
Durch die in 3 dargestellte Anordnung ergeben sich folgende Problempunkte für das Segeln und den Kupplungsstart:
- 1. Durch die mechanisch angetriebene Getriebepumpe liegt kein Druck an, somit ergibt sich kein Volumenstrom während des Segelns. Aus diesem Grund ist die Aktuierungsenergie für Stellelemente und damit die Kühlung bzw. Schmierung der Komponenten nicht sichergestellt.
- 2. Es kommt zu Einschränkungen bei der Kupplungs-Regelungsgüte und Leistungsfähigkeit der Kupplung infolge einer indirekten Ansteuerung sowie bei hydraulischen Sicherheitskonzepten mit Magnetventil und mechanischem Verstärkungsschieber, in der Regel mit Füll-/Entleer-Drosseln, und bei hydraulischen Sicherheitskonzepten, wie bspw. bei kundenspezifischen Notlaufprogrammen mittels Schiebeventilen. Zudem ist die Wandlerüberbrückungskupplung im Vergleich zu einer Gangkupplung ggf. weniger leistungsfähig.
- 3. Der Einfluss hydrodynamischer Wandler in Verbindung mit dem Schaltablauf für ein Segeln bzw. einen Kupplungsstart durch die Aktuierung der Gangkupplungen und Bremsen sowie der Wandlerüberbrückungskupplung ist zu beachten. Das Drehmoment kann prinzipiell von den Rädern in Richtung Motor bzw. einer Turbine auf Pumpenseite übertragen werden. Ein Momenten- bzw. Drehzahlaufbau erfolgt auch hier sehr schnell, nämlich abhängig von Befüllgrad, und ist kaum zu beeinflussen. Dies stört einen gezielt gesteuerten Drehmomentenaufbau beim Kupplungsstart über die Wandlerüberbrückungskupplung.
- 4. Die Kupplungen und Bremsen als Stellelemente des Getriebes sind nicht auf die zusätzlichen Belastungen durch den Kupplungsstart ausgelegt.
-
Im Rahmen des beschriebenen Verfahrens wird vorgeschlagen, das Stufenautomatikgetriebe bspw. mit einer elektrischen Zusatzölpumpe (ELOP) oder einem hydraulischem Speicher auszurüsten, was den ersten Problempunkt adressiert. Somit ist eine Einrichtung zum Bereitstellen von Stellenergie gegeben, die unabhängig vom Zustand bzw. von der Drehzahl des Verbrennungsmotors arbeitet. Zu beachten dabei ist, dass es bspw. hinsichtlich Packaging und der elektrischen Leistung durch hohe Getriebesystem-Leckage usw. begrenzt ist. Mit Packaging ist die zulässige Baugröße der Komponente gemeint, die im vorhandenen Triebsstrang, um das Getriebe und Motor herum, untergebracht werden muss. Daher sind weitere Maßnahmen zur bedarfsgerechteren Versorgung und deutlichen Reduzierung der Leckage ggf. notwendig, was zu einer Überarbeitung der Hydraulik führen kann, bspw. Leckage reduzierte Drehdurchführungen, eine verbesserte Dichtungstechnik usw.
-
Desweiteren muss die Leistungsfähigkeit der Ansteuerung verbessert werden, was ggf. mit Magnetventilen, die ohne Verstärkerschieber die Kupplungen betätigen können, erreicht werden kann. Dies berücksichtigt den zweiten Problempunkt.
-
Es ist auch denkbar, die hydraulische Steuerung ganz oder teilweise durch Einrichtungen mit anderen Betätigungsprinzipien, bspw. durch elektro-mechanische Aktuatoren, zu ersetzen.
-
Hinsichtlich der Problempunkte 3 und 4 kann ein Ersatz des Wandlers durch eine Anfahrkupplung und eine Durchführung des Kupplungsstarts mit diesem Element in Betracht gezogen werden. Dies könnte jedoch unter Umständen einen reduzierten Komfort mit sich bringen, was ggf. vom Kunden nicht akzeptiert wird.
-
Es ist prinzipiell denkbar, mit der Wandlerüberbrückungskupplung einen Kupplungsstart durchzuführen. Beim Wechsel vom Fahren ins Segeln wird dann intern ein Stellelement des aktuellen Gangs geöffnet, damit keine Drehmomentenübertragung zum Wandler erfolgt. Beim Wiederstart muss erst intern auf den passenden Gang gewechselt werden. Entsprechend muss das erste oder zweite Stellelement geschlossen werden. Dann wird der Kraftschluss bis zum Wandler hergestellt, indem das letzte Stellelement betätigt bzw. aktuiert wird. Abschließend wird der Kupplungsstart über die Wandlerüberbrückungskupplung realisiert. Voraussetzung hierfür ist ein geringer Einfluss durch den Wandler, d.h. der Momenten-/Drehzahl-Aufbau am Wandler ist langsam, auf das Kupplungsmoment. Dies ist ggf. durch Anpassung des Wandlers zu erreichen. Zusätzlich ist die Anpassung der Wandlerüberbrückungskupplung, d. h. die Anpassung der Regelung und der Mechanik, notwendig. Daher erscheint ein solches Vorgehen wenig zweckmäßig zu sein.
-
Es wurde erkannt, dass auf geeignete Weise durch Betätigung der Stellelemente die Einschränkungen durch den Wandler umgangen werden können. Es wird daher folgender Ablauf vorgeschlagen, der exemplarisch das Verfahren darstellt:
- 1. für ein Getriebe, das als Stand der Technik bezeichnet wird mit mechanischer Ölpumpe, Wandler und zusätzlicher elektrischer Ölpumpe,
- 2. für eine Fahrsituation als Kombination aus Geschwindigkeit, Gang, Fahrzustand, bspw. Ausrollen, und weitere,
- 3. für eine spezielle Motorstart-Strategie, nämlich Direktstart mit Einspritzung in Kompressionstakt/Zündung nach Erreichen des ersten oberen Totpunkts. 4 und 5 zeigen unterschiedliche Phasen beim Ablauf des vorgestellten Verfahrens, nämlich Fahren 150, Segeln einleiten 152, Segeln 154, Kupplungsstart 156 und Weiterverfahren 158.
-
Weiterhin sind Verläufe angezeigt, nämlich ein erster Verlauf 162 für die Geschwindigkeit, ein zweiter Verlauf 164 für die Stellung des Gaspedals, ein dritter Verlauf 166 für die Drehzahl des Motors, ein vierter Verlauf 168 für den Zustand der ELOP, ein fünfter Verlauf 170 für den Zustand der Wandlerüberbrückungskupplung, ein sechster Verlauf 172 für den Zustand der Kupplung A, ein siebter Verlauf 174 für die Kupplung B und ein achter Verlauf 176 für den Zustand der Kupplung E.
-
In der Phase 150 Fahren ist hier exemplarisch der fünfte Gang gewählt. Die ELOP ist ausgeschaltet, die Versorgung erfolgt mittels einer mechanischen Ölpumpe. Die Wandlerüberbrückungskupplung sowie die Kupplungen B und E sind geschlossen. Der mit 200 bezeichnete Getriebezustand verdeutlicht dies.
-
In der zweiten Phase 152 Segeln einleiten geht der Fahrer vom Gas, die ELOP wird eingeschaltet, der Antriebsstrang wird getrennt. Die Wandlerüberbrückungskupplung und die Kupplung B bleiben geschlossen. Die Kupplung E wird geöffnet. Der Motor wird ausgeschaltet, der Zielzylinder für die erste Einspritzung, typischerweise im Kompressionstakt, der durch die Auslaufposition bekannt ist, wird bestimmt. Der mit 202 bezeichnete Getriebezustand verdeutlicht dies
-
In der dritten Phase 154 erfolgt ein Wechsel auf Weiterfahrt, in diesem Fall im vierten Gang. Hierzu öffnet die Kupplung B, gleichzeitig schließt die Kupplung A. Der mit 204 bezeichnete Getriebezustand verdeutlicht dies.
-
Weiterhin, wie nunmehr in 5 zu sehen ist, ist die ELOP eingeschaltet. Die Wandlerüberbrückungskupplung und die Kupplung A sind geschlossen. Der mit 206 bezeichnete Getriebezustand verdeutlicht dies.
-
Anschließend erfolgt in der vierten Phase 156 Kupplungsstart, dass der Fahrer auf das Gaspedal geht. Es erfolgt ein Direktstartverfahren mittels Einspritzen in den Kompressionstakt. Dabei sind die Verbrennungsparameter durch die Startposition des für den Direktstart relevanten Zylinders festgelegt. Die Kupplung E schließt, um den Motor anzudrehen. Anschließend öffnet die Kupplung E wieder, es erfolgt ein freier Motorhochlauf. Nach Erreichen der vorgegebenen Drehzahlschwelle schließt die Kupplung E wieder. Der mit 208 bezeichnete Getriebezustand verdeutlicht dies.
-
Abschließend erfolgt in der Phase 158 Weiterfahren, dass die ELOP ausgeschaltet ist und die mechanische Pumpe den erforderlichen Druck liefert. Bei diesem Beispiel wird im vierten Gang weitergefahren. Die Kupplungen B und E sind geschlossen.
-
Während des Segelns bleiben nur notwendige Stellelemente des aktuellen Gangs, in diesem Fall die Wandlerüberbrückungskupplung und im fünften Gang die Kupplung B, geschlossen, damit kein Moment bis zum Wandler übertragen wird.
-
Bei dieser Ausführung liegt eine Einschränkung der verfügbaren Startgänge 4, 5, 6 vor, damit immer die Kupplung E als Kupplungsstart-Regelungskupplung verwendet werden kann. Dies erfolgt in Verbindung mit der geschlossenen zweiten Kupplung bzw. Bremse, nämlich im vierten Gang die Kupplung A, im fünften Gang die Kupplung B und im sechsten Gang die Bremse C. Die Einschränkung auf die Gänge 4, 5 und 6 hat den Vorteil, dass immer das gleiche Stellelement, in diesem Fall die Kupplung E, verwendet werden kann. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, weitere Stellelemente zu verwenden. Zweckmäßigerweise wird jedoch genau ein Stellelement ausgewählt, da in diesem Fall nur ein Stellelement für das beschriebene Verfahren ausgelegt werden muss. Die Wahl der Gänge 4, 5 und 6 ist zweckmäßig, da in oberen Gängen ein Kupplungsstart relevant und komfortabel ist.
-
Wird während des Segelns festgestellt, dass die Geschwindigkeit für den gewählten Gang zu gering ist, so kann beim Wiederstarten durch Betätigen von Stellelementen ein niedrigerer Gang gewählt werden.
-
Bei der in 4 und 5 gezeigten Ausführung erfolgt ein Wiederstart allein durch die Kupplung, ohne dass eine Einschränkung durch den Wandlermomentaufbau gegeben ist. Daher kann auch genau dieses Stellelement auf die erhöhte Anforderungen gezielt ausgelegt werden und angepasst werden, ohne dass weitere Elemente angepasst werden müssen, was hinsichtlich der Kosten von Vorteil ist. Diese Anpassung kann durch eine besondere mechanische Ausführung der Kupplung E erfolgen. Diese weiteren Maßnahmen können durch das beschriebene Verfahren bedingte zusätzliche Anforderungen an die Lebensdauer berücksichtigen. Hierbei werden insbesondere die Betätigungsanzahl, die Betätigungskräfte, der Verschleiß, das Einbringen von thermischer Belastung bei Einkuppelvorgängen während des Kupplungsstarts berücksichtigt.
-
Ähnliche Strategien kann man auch bei älteren 5-Gang oder neuen 7-/8-/9-Gang-Getrieben durchführen.
-
6 zeigt ein Stufenautomatikgetriebe mit acht Gängen, das insgesamt mit der Bezugsziffer 300 bezeichnet ist. Die Darstellung zeigt als Stellelemente eine Bremse A 302, eine Bremse B 304, eine Kupplung C 306, eine Kupplung D 308 und eine Kupplung E 310. Weiterhin ist rein schematisch eine Einrichtung zum Bereitstellen von Stellenergie 312 wiedergegeben. Diese kann bspw. als elektrische Zusatzölpumpe oder als Speicherelement ausgebildet sein.
-
In einer Tabelle 320 ist in einer ersten Spalte 322 der gewählte Gang, in einer zweiten Spalte 324 der Zustand der Bremse A 302, in einer dritten Spalte 326 der Zustand der Bremse B 304, in einer vierten Spalte 328 der Zustand der Kupplung C 306, in einer fünften Spalte 330 der Zustand der Kupplung D 308 und in einer sechsten Spalte 332 der Zustand der Kupplung E 310 angezeigt, und zwar jeweils ob diese geöffnet, kein Eintrag, oder geschlossen, durch einen ausgefüllten Kreis angezeigt, ist.
-
In einer siebten Spalte 340 ist das jeweils zugeordnete Übersetzungsverhältnis und in einer achten Spalte 342 der Gangsprung eingetragen.
-
Das Verfahren wird nunmehr anhand eines Beispiels erläutert, bei dem im siebten Gang gefahren wird, anschließend ein Segeln erfolgt und abschließend im fünften Gang weitergefahren wird.
-
Bei dem dargestellten Stufenautomatikgetriebe 300 stellt es sich als zweckmäßig dar, für das Einleiten der Segelphase erst in den Neutralgang durch Schließen der Bremsen A 302 und B 304 zu wechseln. Es kann aber bei dieser Konfiguration auch ausreichen, in den höheren Gängen, bspw. Gänge 4 bis 8, nur das Element D zu öffnen und die anderen beiden Elemente des jeweiligen anliegenden Gangs geschlossen zu halten, also z. B. bei vorhergehenden 7. Gang nur noch die Elemente A 302 und C 306 geschlossen zu halten.
-
Um einen Kupplungsstart nach dem Segeln auszuführen, wird man dann zunächst den passenden Gang vorwählen, und zwar Bremse B 304 und Kupplung C 306 schließen und Kupplung D 308 noch offen. Der Kupplungsstart wird mit der Kupplung D 308 ausgeführt.
-
Zu berücksichtigen ist ebenfalls, dass Erweiterungen in Verbindung mit der Einspritzung, bspw. im Expansionstakt bei stehendem Motor, um ein notwendiges Kupplungsmoment beim Anreisen zu minimieren, möglich sind.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102007035424 A1 [0015]
