-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Schaltgetriebes für ein Kraftfahrzeug, wobei das Schaltgetriebe eine Eingangswelle und wenigstens eine über eine Trennkupplung an die Eingangswelle antriebstechnisch angeschlossene Zwischenwelle aufweist, die über eine Getriebeeinrichtung mit einer mittels eines Gangstellers einstellbaren Übersetzung an eine Ausgangswelle antriebstechnisch angeschlossen ist, wobei die Trennkupplung und der Gangsteller als hydraulische Aktuatoren vorliegen, zu deren hydraulischer Betätigung eine Hydraulikfluidpumpe und ein Hydraulikfluidspeicher vorliegen. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Schaltgetriebe für ein Kraftfahrzeug.
-
Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift
DE 101 43 830 A1 bekannt. Diese beschreibt ein Verfahren oder eine Einrichtung zum Bestimmen eines momentanen Vorspanndrucks einer Pneumatikfüllung eines hydropneumatischen Druckspeichers und/oder eines momentanes Füllstands der Pneumatikfüllung und/oder eines momentanen Speicherzustands des Druckspeichers, basierend auf der Identifizierung oder Einstellung eines Entleerungszustands des Druckspeichers, in dem die Pneumatikfüllung ein maximales Volumen einnimmt, sowie gegebenenfalls basierend auf der Identifizierung oder Bestimmung eines beim Füllen des Druckspeichers sprunghaft auftretenden hydraulischen Anfangsdrucks in Folge eines Eintretens von Hydraulikmedium in den Druckspeicher und beginnender Kompression der Pneumatikfüllung gegenüber dem Entleerungszustandes des Druckspeichers.
-
Weiterhin beschreibt die Druckschrift
DE 101 08 668 A1 ein Kupplungssystem, umfassend eine Kupplungseinrichtung, insbesondere für die Anordnung in einem Antriebsstrang zwischen einer Antriebseinheit und einem Getriebe, sowie umfassend eine Bedienungseinrichtung zu Betätigung der Kupplungseinrichtung auf hydraulischem Wege vermittels wenigstens eines hydraulischen Nehmerzylinders der Kupplungseinrichtung, wobei die Betätigungseinrichtung eine Hydraulikmedium-Bereitstelleinrichtung zum Bereitstellen für Hydraulikmedium auf einem einstellbaren, über den Nehmerzylinder den Betätigungszustand der Kupplungseinrichtung bestimmenden Druckniveau aufweist. Es wird vorgeschlagen, dass die Hydraulikmedium-Bereitstelleinrichtung eine hinsichtlich eines Abgabe-Drucks und/oder einer Fördermenge und/oder einer Förderrichtung beeinflussbare Hydraulikmedium-Pumpenanordnung aufweist, wobei die Hydraulikmedium-Pumpenanordnung dafür angeordnet und eingerichtet ist, dass durch Beeinflussung der Hydraulikmedium-Pumpenanordnung das Druckniveau und damit der Bedienungszustand einstellbar ist.
-
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben eines Schaltgetriebes für ein Kraftfahrzeug vorzuschlagen, welches gegenüber bekannten Verfahren Vorteile aufweist, insbesondere einen besonders leisen Betreib des Schaltgetriebes durch Vermeidung störender Nebengeräusche bei gleichzeitigem Sicherstellen einer zuverlässigen Funktion des Schaltgetriebes ermöglicht.
-
Dies wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren zum Betreiben eines Schaltgetriebes für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, das die Hydraulikfluidpumpe ab einem Erreichen eines unteren Speicherpunkts des Hydraulikfluidspeichers bis zu einem Erreichen eines oberen Speicherpunkts des Hydraulikfluidspeichers zum Füllen des Hydraulikfluidspeichers mit einer konstanten Ausgangsdrehzahl betrieben und anschließend abgeschaltet wird, und dass vor einem Betätigen wenigstens eines zu betätigenden Aktuators der Aktuatoren eine für das Betätigen notwendige Hydraulikfluidbedarfsmenge ermittelt wird, wobei bei einem Unterschreiten einer in dem Hydraulikfluidspeicher vorliegenden Hydraulikfluidvorratsmenge durch die Hydraulikfluidbedarfsmenge die Hydraulikfluidpumpe mit einer gegenüber der Ausgangsdrehzahl erhöhten Drehzahl betrieben und/oder das Betätigen des wenigstens einen zu betätigen Aktuators verzögert und die Hydraulikfluidpumpe zum Füllen des Hydraulikfluidspeichers betrieben wird.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren dient dem Betreiben des Schaltgetriebes, welches vorzugsweise Bestandteil des Kraftfahrzeugs ist. Besonders bevorzugt ist das Schaltgetriebe Bestandteil einer Antriebseinrichtung des Kraftfahrzeugs, welches zusätzlich zu dem Schaltgetriebe über wenigstens ein Antriebsaggregat verfügt. Bevorzugt ist das Antriebsaggregat über das Schaltgetriebe an weinigsten eine Radachse oder mehrere Radachsen des Kraftfahrzeugs antriebstechnisch angeschlossen. Das Antriebsaggregat ist zum Antreiben des Kraftfahrzeugs vorgesehen und ausgebildet, insoweit also zum Bereitstellen eines auf das Antreiben des Kraftfahrzeugs gerichteten Antriebsdrehmoments.
-
Das Antriebsdrehmoment wird über das Schaltgetriebe zumindest zeitweise an die wenigstens eine Radachse übertragen. Das Schaltgetriebe verfügt über die Eingangswelle sowie die Ausgangswelle. Die Eingangswelle ist vorzugsweise antriebstechnisch an das Antriebsaggregat angeschlossen, sodass zumindest zeitweise das von dem Antriebsaggregat bereitgestellte Antriebsdrehmoment an der Eingangswelle anliegt. Die Ausgangswelle hingegen ist bevorzugt antriebstechnisch an die wenigstens eine Radachse angeschlossen, sodass die Ausgangswelle und die Radachse beziehungsweise wenigstens ein der Radachse zugeordnetes Rad des Kraftfahrzeugs zumindest zeitweise miteinander gekoppelt sind, beispielsweise starr.
-
Zusätzlich zu der Eingangswelle und der Ausgangswelle weist das Schaltgetriebe die Zwischenwelle auf, welche über die Trennkupplung, die ebenfalls Bestandteil des Schaltgetriebes ist, an die Eingangswelle antriebstechnisch angeschlossen ist. Die Trennkupplung dient dem wahlweisen Koppeln oder Entkoppeln der Zwischenwelle mit beziehungsweise von der Eingangswelle.
-
Bei einer ersten Einstellung der Trennkuppe ist insoweit die Zwischenwelle mit der Eingangswelle gekoppelt, vorzugsweise starr beziehungsweise drehfest. Bei einer zweiten Einstellung ist hingegen die Zwischenwelle von der Eingangswelle entkoppelt, vorzugsweise vollständig. Die Trennkupplung liegt beispielsweise als kraftschlüssige Kupplung, insbesondere als Lamellenkupplung, vor. Auch eine Ausgestaltung als formschlüssige Kupplung kann jedoch vorgesehen sein.
-
Die Zwischenwelle ist über die Getriebeeinrichtung mit der Ausgangswelle antriebstechnisch gekoppelt. Mithilfe des Gangstellers sind unterschiedliche Übersetzungen zwischen der Zwischenwelle und der Ausgangswelle einstellbar. Bei eine ersten Einstellung des Gangstellers liegt insoweit eine erste Übersetzung zwischen der Zwischenwelle und der Ausgangswelle und bei einer zweiten Einstellung eine von der ersten Übersetzung verschiedene zweite Übersetzung vor. Grundsätzlich kann mittels der Getriebeeinrichtung eine beliebige Anzahl an Übersetzungen zwischen der Zwischenwelle und der Ausgangswelle einstellbar sein. Die Getriebeeinrichtung ist also nicht notwendigerweise auf zwei Einstellungen und damit zwei unterschiedliche Übersetzungen beschränkt. Vielmehr sind mittels der Getriebeeinrichtung wenigstens zwei unterschiedliche Übersetzungen zwischen der Zwischenwelle und der Ausgangswelle einstellbar, vorzugsweise jedoch mehr als zwei. Die Übersetzung der Getriebeeinrichtung ist mittels des Gangstellers einstellbar. Insoweit wird die gewünschte Übersetzung an dem Gangsteller eingestellt, welche wiederrum die Getriebeeinrichtung zum Einstellen der gewünschten Übersetzung betätigt.
-
In anderen Worten weist das Schaltgetriebe die Eingangswelle, die Trennkupplung, die Zwischenwelle, die Getriebeeinrichtung und die Ausgangswelle auf. Die Eingangswelle ist über die Trennkupplung an die Zwischenwelle angeschlossen, welche wiederum über die Getriebeeinrichtung an die Ausgangswelle angeschlossen ist. Das bedeutet, dass die Eingangswelle über die Trennkupplung, die Zwischenwelle und die Getriebeeinrichtung lediglich mittelbar an die Ausgangswelle antriebstechnisch angeschlossen ist.
-
Die Trennkupplung und der Gangsteller liegen in Form von hydraulischen Aktuatoren vor, welche zu ihrer Betätigung mit einem Hydraulikfluid beaufschlagt werden beziehungsweise beaufschlagbar sind. Für diese hydraulische Betätigung der hydraulischen Aktuatoren liegen die Hydraulikfluidpumpe und der Hydraulikfluidspeicher vor. Mithilfe der Hydraulikfluidpumpe wird Hydraulikfluid in Richtung der Aktuatoren gefördert, wobei die Hydraulikfluidpumpe lediglich mittelbar über den Hydraulikfluidspeicher an die hydraulischen Aktuatoren strömungstechnisch angeschlossen ist. Beispielsweise fördert die Hydraulikfluidpumpe Hydraulikfluid aus einem Vorratsbehälter in Richtung des Hydraulikfluidspeichers, in welchem dieses für eine nachfolgende Betätigung der hydraulischen Aktuatoren vorgehalten wird.
-
Der Hydraulikfluidspeicher ist vorzugsweise als hydropneumatischer Druckspeicher ausgestaltet. Das bedeutet, dass er einen Speicherzylinder und einen in dem Speicherzylinder verlagerbar angeordneten Speicherkolben aufweist. Der Speicherzylinder und der Speicherkolben schließen gemeinsam eine Hydraulikfluidkammer ein, welche an die Hydraulikfluidpumpe und die hydraulischen Aktuatoren strömungstechnisch angeschlossen ist. Auf einer der Hydraulikfluidkammer abgewandten Seite des Speicherkolbens ist eine Druckkammer ausgebildet, welche ebenfalls von dem Speicherzylinder und dem Speicherkolben gemeinsam eingeschlossen wird. In der Druckkammer ist vorzugsweise ein kompressibles Speicherfluid, insbesondere ein Gas, angeordnet, welches bei dem Einbringen von Hydraulikfluid in die Hydraulikfluidkammer komprimiert und bei einem Entnehmen des Hydraulikfluids aus der Hydraulikfluidkammer entspannt wird.
-
Der Speicherkolben ist derart ausgebildet, dass er die Hydraulikfluidkammer und die Druckkammer fluiddicht voneinander trennt. Hieraus folgt, dass bei dem Einbringen des Hydraulikfluids in den Hydraulikfluidspeicher das Volumen der Hydraulikfluidkammer durch Verlagern des Speicherkolbens vergrößert und das Volumen der Druckkammer verkleinert wird. Entsprechend wird bei dem Einbringen des Hydraulikfluids in den Hydraulikfluidspeicher der in dem Hydraulikfluidspeicher vorliegende Druck vergrößert. Umgekehrt verringert sich der in dem Hydraulikfluidspeicher vorliegende Druck des Hydraulikfluids bei einem Entnehmen des Hydraulikfluids aus dem Hydraulikfluidspeicher.
-
Die Hydraulikfluidpumpe wird nun bevorzugt nicht durchgehend zum Einbringen von Hydraulikfluid in den Hydraulikfluidspeicher betrieben, sondern lediglich bei Bedarf. So wird die Hydraulikfluidpumpe zum Einbringen des Hydraulikfluids in den Hydraulikfluidspeicher betrieben, sobald der untere Speicherpunkt des Hydraulikfluidspeichers und entsprechend ein erster Druck des Hydraulikfluids in dem Hydraulikfluidspeicher erreicht sind. Die Hydraulikfluidpumpe wird so lange zum Einbringen des Hydraulikfluids in den Hydraulikfluidspeicher betrieben, bis der obere Speicherpunkt und entsprechend ein zweiter Druck des Hydraulikfluids in dem Hydraulikfluidspeicher erreicht sind. Der dem oberen Speicherpunkt zugeordnete zweite Druck ist hierbei größer als der dem unteren Speicherpunkt zugeordnete erste Druck. Sind der obere Speicherpunkt und mithin der zweite Druck in dem Hydraulikfluidspeicher erreicht, so wird die Hydraulikfluidpumpe abgeschaltet. Das Betreiben der Hydraulikfluidpumpe erfolgt bei der konstanten Ausgangsdrehzahl. Diese ist derart gewählt, dass sie eine möglichst geringe Geräuschbelastung bewirkt.
-
Soll nun wenigstens einer der Aktuatoren, nämlich der zu betätigende Aktuator, betätigt werden, so wird eine für das Betätigen notwendige Hydraulikfluidbedarfsmenge ermittelt, nämlich vor dem Betätigen oder spätestens bei dem Betätigen, insbesondere zu Beginn des Betätigens, beispielsweise unmittelbar zu Beginn des Betätigens. Soll lediglich einer der Aktuatoren betätigt werden, so entspricht die Hydraulikfluidbedarfsmenge einer Aktuatorbetriebsmenge, die zum Betreiben des Aktuators notwendig ist. Sollen hingegen mehrere Aktuatoren gleichzeitig oder zumindest zeitlich überlappend betätigt werden, so entspricht die Hydraulikfluidbedarfsmenge einer Summe der den einzelnen zu betätigende Aktuatoren zugeordneten Aktuatorbetriebsmengen. Sofern im Rahmen der Beschreibung auf den zu betätigenden Aktuator beziehungsweise den wenigstens einen zu betätigten Aktuator eingegangen wird, so umfasst dies stets sowohl das Betätigen genau eines der Aktuatoren als auch das Betätigen mehrerer oder aller der Aktuatoren.
-
Wird nach dem Ermitteln der Hydraulikfluidbedarfsmenge festgestellt, dass diese größer ist als die dem mit Hydraulikfluidspeicher vorliegende Hydraulikfluidvorratsmenge, so werden Maßnahmen ergriffen, um das Betätigen der Aktuatoren dennoch zu ermöglichen. Gemäß einer ersten Vorgehensweise ist es vorgesehen, die Hydraulikfluidpumpe zum Füllen des Hydraulikfluidspeichers zu betreiben, nämlich mit der gegenüber der Ausgangsdrehzahl erhöhten Drehzahl. Die Drehzahl ist hierbei derart bemessen, dass das unverzügliche Betätigen des wenigstens einen Aktuators trotz der zu geringen Hydraulikfluidvorratsmenge möglich ist. In anderen Worten wird die Drehzahl so gewählt, dass für das Betätigen des wenigstens einen zu betätigenden Aktuators unter Berücksichtigung der in dem Hydraulikfluidspeicher vorliegenden Hydraulikfluidvorratsmenge eine hinreichende Menge des Hydraulikfluids zur Verfügung steht, um ein bestimmungsgemäßes Betätigen zu ermöglichen.
-
Nach dem Betätigen des wenigstens einen zum betätigenden Aktuators wird die Hydraulikfluidpumpe wieder abgeschaltet, sofern der untere Speicherpunkt noch nicht erreicht ist, der in dem Hydraulikfluidspeicher vorliegende Druck also größer ist als der erste Druck. Ist hingegen der Druck in dem Hydraulikfluidspeicher kleiner oder gleich dem ersten Druck, ist also der untere Speicherpunkt erreicht, so wird die Hydraulikfluidpumpe weiterhin betrieben, nämlich bis der obere Speicherpunkt des Hydraulikfluidspeichers erreicht ist. Dies erfolgt jedoch mit reduzierter Drehzahl, nämlich der konstanten Ausgangsdrehzahl. In anderen Worten wird die Drehzahl der Hydraulikfluidpumpe nach dem Betätigen des wenigstens einen Aktuators auf die Ausgangsdrehzahl verringert.
-
Eine zweite Vorgehensweise sieht hingegen vor, dass das Betätigen des wenigstens einen zu betätigenden Aktuators verzögert wird, nämlich bis eine hinreichende Menge an Hydraulikfluid für das Betätigen bereitsteht, also insbesondere bis die Hydraulikfluidvorratsmenge der Hydraulikfluidbedarfsmenge entspricht. In diesem Fall wird die Hydraulikfluidpumpe auch dann in Betrieb genommen, wenn der untere Speicherpunkt noch nicht erreicht ist, also der Hydraulikfluidspeicher noch gefüllt ist. Hierbei wird bevorzugt die Hydraulikfluidpumpe mit der Ausgangsdrehzahl betrieben.
-
Beide der beschriebenen Vorgehensweisen haben den Vorteil, dass die Hydraulikfluidpumpe über weite Betriebsbereiche hinweg mit der konstanten Ausgangsdrehzahl betrieben werden kann, sodass ein äußerst geräuscharmer Betrieb der Hydraulikfluidpumpe möglich wird. Dennoch wird auf zuverlässige Art und Weise sichergestellt, dass das Schaltgetriebe bestimmungsgemäß betrieben werden kann.
-
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Schaltgetriebe als Mehrfachkupplungsbetriebe ausgestaltet ist, wobei die Zwischenwelle antriebstechnisch parallel über die Getriebeeinrichtung und wenigstens eine weitere Getriebeeinrichtung an die Ausgangswelle antriebstechnisch angeschlossen ist, wobei die weitere Getriebeeinrichtung eine mittels eines weiteren Gangstellers einstellbare Übersetzung aufweist, wobei der weitere Gansteller als einer der hydraulischen Aktuatoren verwendet wird. Das Schaltgetriebe liegt in Form des Mehrfachkupplungsgetriebes, insbesondere eines Doppelkupplungsgetriebes, vor. Hierzu ist die Zwischenwelle antriebstechnisch parallel über die Getriebeeinrichtung und die weitere Getriebeeinrichtung an die Ausgangswelle antriebstechnisch angeschlossen. Grundsätzlich kann eine beliebige Anzahl an weiteren Getriebeeinrichtungen vorliegen. Sofern im Rahmen dieser Beschreibung auf die weitere Getriebeeinrichtung eingegangen wird, so sind die Ausführungen stets auf alle weiteren Getriebeeinrichtungen - sofern vorhanden - anwendbar.
-
Die weitere Getriebeeinrichtung weist analog zu der Getriebeeinrichtung eine einstellbare Übersetzung auf. Diese Übersetzung ist mittels des weiteren Gangstellers einstellbar. Die Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung hinsichtlich der Getriebeeinrichtung und des Gangstellers sind ohne weiteres auf die weitere Getriebeeinrichtung und den weiteren Gangsteller übertragbar. Der weitere Gangsteller stellt ebenso wie der Gangsteller einen hydraulischen Aktuator dar, sodass der weitere Gangsteller ebenfalls einen der hydraulischen Aktuatoren darstellt. Die Ausgestaltung des Schaltgetriebes als Mehrfachkupplungsgetriebe ermöglicht ein rasches und nahezu unterbrechungsfreies Wechseln der zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle des Schaltgetriebes vorliegenden Übersetzung.
-
Eine bevorzugte weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Getriebeeinrichtung und die weitere Getriebeeinrichtung jeweils eine hydraulisch betätigbare Getriebestrangkupplung aufweisen, die als eine der hydraulischen Aktuatoren verwendet wird. Das Schaltgetriebe verfügt insoweit über mehrere Getriebestrangkupplungen, wobei jeweils eine diese Getriebestrangkupplungen der Getriebeeinrichtung und der weiteren Getriebeeinrichtungen zugeordnet ist. Die Getriebestrangkupplungen werden ebenfalls hydraulisch betätigt und liegen insoweit als hydraulische Aktuatoren vor, analog zu der Trennkupplung, dem Gangsteller und dem weiteren Gangsteller. Mittels der Getriebestrangkupplungen ist die Verbindung zwischen der Zwischenwelle und der Ausgangswelle über die jeweilige Getriebeeinrichtung wahlweise unterbrochen oder hergestellt.
-
Die Getriebestrangkupplungen liegen zusätzlich zu der Trennkupplung vor. Vorzugsweise sind die Getriebestrangkupplungen eingangsseitig starr mit einer Ausgangsseite der Trennkupplung verbunden. Mittels der Trennkupplung sind insoweit die Getriebestrangkupplungen gleichzeitig und einheitlich mit der Eingangswelle entweder gekoppelt oder von ihr entkoppelt, nämlich in Abhängigkeit von einer Einstellung der Trennkupplung. Besonders bevorzugt ist es vorgesehen, dass die Zwischenwelle mit einer elektrischen Maschine gekoppelt ist, insbesondere starr gekoppelt ist. Beispielsweise ist die elektrische Maschine koaxial zu der Zwischenwelle angeordnet, umgreift diese also beispielsweise. Mithilfe des Schaltgetriebes kann insoweit eine Hybridantriebseinrichtung für das Kraftfahrzeug realisiert sein.
-
Im Rahmen einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass jedem der Aktuatoren eine zu seinem Betätigen notwendige Aktuatorbetriebsmenge zugeordnet ist und die Hydraulikfluidbedarfsmenge durch Aufsummieren der Aktuatorbetriebsmengen des wenigstens einen zu betätigenden Aktuators ermittelt wird. Hierauf wurde vorstehend bereits eingegangen. Soll lediglich ein einziger der Aktuatoren betätigt werden, so entspricht die Hydraulikfluidbedarfsmenge der Aktuatorbetriebsmenge dieses Aktuators. Sind mehrere Aktuatoren zu betätigen, so müssen die Aktuatorbetriebsmenge dieser zu betätigenden Aktuatoren aufsummiert werden, um die Hydraulikfluidbedarfsmenge zu erhalten. Auf diese Art und Weise ist eine hinreichend genaue Abschätzung möglich, ob das in dem Hydraulikfluidspeicher vorliegende Hydraulikfluid zur Betätigung der Aktuatoren ausreichend ist.
-
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass bei der Ermittlung der Hydraulikfluidbedarfsmenge ein Sicherheitszuschlag berücksichtigt wird. Der Sicherheitszuschlag, welcher einer Hydraulikfluidmenge von größer als Null entspricht, wird der Hydraulikfluidbedarfsmenge bei ihren Ermitteln stets zugeschlagen. Der Sicherheitszuschlag berücksichtigt beispielsweise unvermeidliche Leckage bei dem Betätigen des wenigstens einen Aktuators. Der Sicherheitszuschlag kann in Abhängigkeit von dem wenigstens einen zu betätigenden Aktuator gewählt werden, beispielsweise ist der Sicherheitszuschlag umso größer, je mehr Aktuatoren zu betätigen sind. Zusätzlich oder alternativ wird der Sicherheitszuschlag in Abhängigkeit von einem Betriebspunkt des Schaltgetriebes ermittelt, beispielsweise in Abhängigkeit von einem Druck des Hydraulikfluids in dem Hydraulikfluidspeicher. Die Berücksichtigung des Sicherheitszuschlags ermöglicht stets ein bestimmungsgemäßes Betätigen der Aktuatoren.
-
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass jedem der Aktuatoren eine zu seinem Betätigen vorgesehene Aktuatorbetriebszeit zugeordnet wird. Die Aktuatorbetriebszeit entspricht derjenigen Zeit, über welche das Betätigen des jeweiligen Aktuators jeweils bei einem einzigen bestimmungsgemäßen Betätigen erfolgt. Die Aktuatorbetriebszeit beschreibt insoweit, über welchen Zeitraum dem jeweiligen Aktuator Hydraulikfluid zu seinem (einmaligen) Betätigen zuzuführen ist. Die Berücksichtigung der Aktuatorbetriebszeit ermöglicht eine besonders genaue Anpassung des Schaltgetriebes auf die zu betätigende Aktuatoren. Beispielsweise wird die erhöhte Drehzahl der Hydraulikfluidpumpe in Abhängigkeit von der Aktuatorbetriebszeit ermittelt.
-
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Ausgangsdrehzahl kleiner gewählt wird als eine Nominaldrehzahl der Hydraulikfluidpumpe, sodass ein für das Betätigen der Aktuatoren oder des wenigstens einen zu betätigenden Aktuators notwendiger Hydraulikfluidbedarfsdurchsatz größer ist als ein von der Hydraulikfluidpumpe bereitgestellter Hydraulikfluidlieferdurchsatz, wobei der Hydraulikfluidbedarfsdurchsatz durch Aufsummieren des aus der Aktuatorbetriebsmenge und der Aktuatorbetriebszeit berechneten Aktuatorbetriebsdurchsatzes des wenigstens einen zu betätigenden Aktuators ermittelt wird. Der Aktuatorbetriebsdurchsatz entspricht dem Durchsatz an Hydraulikfluid, welcher zur Betätigen des wenigstens eine zu betätigenden Aktuators oder aller Aktuatoren notwendig ist.
-
Weil die Ausgangsdrehzahl der Hydraulikfluidpumpe so gewählt wird, dass der von der Hydraulikfluidpumpe bereitgestellte Hydraulikfluidlieferdurchsatz kleiner ist als dieser Hydraulikfluidbedarfsdurchsatz, reicht der von der Hydraulikfluidpumpe bereitgestellte Durchsatz nicht aus, um den wenigstens einen Aktuator beziehungsweise alle Aktuatoren unmittelbar mit Hydraulikfluid zum Betätigen zu Versorgen. Vielmehr ist das vorherige Füllen des Hydraulikfluidspeichers notwendig, damit das Betätigen zuverlässig möglich ist. Dies wiederum ermöglicht das Betreiben der Hydraulikfluidpumpe mit einer gegenüber der Nominaldrehzahl verringerten Ausgangsdrehzahl, sodass eine geringe Geräuschentwicklung sichergestellt ist.
-
Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass bei dem Unterschreiten der Hydraulikfluidvorratsmenge durch die Hydraulikfluidbedarfsmenge aus einer Differenz zwischen der Hydraulikfluidbedarfsmenge und der Hydraulikfluidvorratsmenge sowie der Aktuatorbetriebszeit, insbesondere einer kleinsten Aktuatorbetriebszeit des wenigstens einen zu betätigenden Aktuators, ein Hydraulikfluiddifferenzdurchsatz und aus diesem die gegenüber der Ausgangsdrehzahl erhöhte Drehzahl der Hydraulikfluidpumpe ermittelt wird. Reicht also die Hydraulikfluidvorratsmenge nicht zum Betätigen des wenigstens eine zu betätigende Aktuators aus, so wird in Form der Differenz die zum Betreiben des Aktuators fehlende Menge ermittelt. Weil zudem die Aktuatorbetriebszeit bekannt ist, also diejenige Zeit, über welche der Aktuator betätigt werden soll, kann der Hydraulikfluiddifferenzdurchsatz berechnet werden.
-
Soll lediglich ein einziger Aktuator betätigt werden, so wird die Aktuatorbetriebszeit dieses Aktuators verwendet. Ist es hingegen vorgesehen, mehrere der Aktuatoren zu betätigen, so wird bevorzugt die kleinste Aktuatorbetriebszeit dieser zu betätigenden Aktuatoren verwendet, um einen ordnungsgemä-ßen Betrieb aller Aktuatoren sicherzustellen. Aus dem Hydraulikfluiddifferenzdurchsatz wird diejenige Drehzahl der Hydraulikfluidpumpe ermittelt, welche das ordnungsgemäße Betreiben der Aktuatoren trotz des Unterschreitens der Hydraulikfluidvorratsmenge durch die Hydraulikfluidbedarfsmenge ermöglicht. Anschließend wird die Hydraulikfluidpumpe bei dieser Drehzahl betrieben, nämlich bis das Betätigen des wenigstens einen Aktuators abgeschlossen ist. Anschließend wird die Hydraulikfluidpumpe abgeschaltet oder bei der Ausgangsdrehzahl betrieben.
-
Schließlich kann im Rahmen einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass aus der Differenz zwischen der Hydraulikfluidbedarfsmenge und der Hydraulikfluidvorratsmenge sowie dem Hydraulikfluidlieferdurchsatz der mit der Ausgangsdrehzahl betriebenen Hydraulikfluidpumpe eine Verzögerungszeit ermittelt und das Betätigen des wenigstens einen zu betätigenden Aktuators um die Verzögerungszeit verzögert wird. Zunächst wird also die Differenz zwischen der Hydraulikfluidbedarfsmenge und der Hydraulikfluidvorratsmenge berechnet. Aus dieser Differenz sowie dem Hydraulikfluidlieferdurchsatz der Hydraulikfluidpumpe wird anschließend die Verzögerungszeit ermittelt und das Betätigen des Aktuators entsprechend verzögert. Nach Ablauf der Verzögerungszeit liegt in dem Hydraulikfluidspeicher eine zum Betätigen des Aktuators hinreichende Menge des Hydraulikfluids vor. In anderen Worten ist dann die Hydraulikfluidvorratsmenge gleich der Hydraulikfluidbedarfsmenge oder sogar größer. Auch mit dieser Vorgehensweise wird das sichere Betätigen des wenigstens einen zu betätigenden Aktuators sichergestellt.
-
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Schaltgetriebe für ein Kraftfahrzeug, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung, wobei das Schaltgetriebe eine Eingangswelle und wenigstens eine über eine Trennkupplung an die Eingangswelle antriebstechnisch angeschlossene Zwischenwelle aufweist, die über eine Getriebeeinrichtung mit einer mittels eines Gangstellers einstellbaren Übersetzung an eine Ausgangswelle antriebstechnisch angeschlossen ist, wobei die Trennkupplung und der Gangsteller als hydraulische Aktuatoren vorliegen, zu deren hydraulischer Betätigung eine Hydraulikfluidpumpe und ein Hydraulikfluidspeicher vorliegen.
-
Dabei ist vorgesehen, dass das Schaltgetriebe dazu ausgebildet ist, die Hydraulikfluidpumpe ab einem Erreichen eines unteren Speicherpunkts des Hydraulikfluidspeichers bis zum Erreichen eines oberen Speicherpunkts des Hydraulikfluidspeichers zum Füllen des Hydraulikfluidspeichers mit einer konstanten Ausgangsdrehzahl betreiben und anschließend abzuschalten, und vor einem Betätigen wenigstens eines zu betätigenden Aktuators der Aktuatoren eine für das Betätigen notwendige Hydraulikfluidbedarfsmenge zu ermitteln, wobei bei einem Unterschreiten einer in dem Hydraulikfluidspeicher vorliegenden Hydraulikfluidvorratsmenge durch die Hydraulikfluidbedarfsmenge die Hydraulikfluidpumpe mit einer gegenüber der Ausgangsdrehzahl erhöhten Drehzahl betrieben und/oder das Betätigen des wenigstens einen zu betätigenden Aktuators verzögert und die Hydraulikfluidpumpe zum Füllen des Hydraulikfluidspeichers betrieben wird.
-
Auf die Vorteile einer derartigen Vorgehensweise beziehungsweise an einer derartigen Ausgestaltung des Schaltgetriebes wurde bereits hingewiesen. Sowohl das Schaltgetriebe als auch das Verfahren zu seinem Betreiben können gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung weitergebildet sein, sodass und so weiter auf diese verwiesen wird.
-
Besonders vorteilhaft ist es grundsätzlich, die Ausgangsdrehzahl in Abhängigkeit von wenigstens einem Betriebsparameter des Schaltgetriebes, der Antriebseinrichtung und/oder des Kraftfahrzeugs zu wählen. So kann es beispielsweise vorgesehen sein, die Ausgangsdrehzahl in Abhängigkeit von einer Drehzahl des Antriebsaggregats oder der Eingangswelle zu wählen, wobei vorzugsweise die Ausgangsdrehzahl umso größer ist, je größer die Drehzahl der Eingangswelle beziehungsweise des Antriebsaggregats ist. Zusätzlich oder alternativ kann die Ausgangsdrehzahl in Abhängigkeit von einer Drehzahl der Zwischenwelle beziehungsweise der elektrisch Maschine gewählt werden. Auch hier ist die Ausgangsdrehzahl umso größer, je größer die Drehzahl ist. Zusätzlich und alternativ wird die Ausgangsdrehzahl in Abhängigkeit von einer Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ermittelt, wobei die Ausgangsdrehzahl umso größer gewählt wird, je größer die Fahrgeschwindigkeit ist. Auf diese Art und Weise kann das Schaltgetriebe auf eine mögliche Betätigung eines oder mehrerer der Aktuatoren vorbereitet werden.
-
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt die einzige
- Figur eine schematische Darstellung eines Schaltgetriebes für ein Kraftfahrzeug.
-
Die Figur zeigt eine schematische Darstellung eines Schaltgetriebes 1 für ein Kraftfahrzeug. Das Schaltgetriebe 1 verfügt über eine Eingangswelle 2 und eine über eine Trennkupplung 3 an die Eingangswelle 2 antriebstechnisch angeschlossene Zwischenwelle 4. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Zwischenwelle 4 mit einer elektrischen Maschine 5 antriebstechnisch gekoppelt, nämlich vorzugsweise starr und permanent. Beispielsweise ist die elektrische Maschine 5 hierzu koaxial zu der Zwischenwelle 4 angeordnet.
-
Das Schaltgetriebe 1 ist im Rahmen des hier dargestellten Ausführungsbeispiels als Mehrfachkupplungsgetriebe, nämlich genauer als Doppelkupplungsgetriebe, ausgestaltet. Es weist insoweit mehrere Getriebestrangkupplungen 6 und 7 auf, welche jeweils Bestandteil einer Getriebeeinrichtung 8 beziehungsweise 9 sind. Über die Getriebeeinrichtung 8 und 9 ist die Zwischenwelle 4 parallel an eine Ausgangswelle 10 des Schaltgetriebes 1 angeschlossen. Jede der Getriebeeinrichtungen 8 und 9 ermöglicht das Einstellen mehrerer Übersetzungen zwischen der Zwischenwelle 4 und der Ausgangswelle 10. Hierzu dienen Gangsteller 11 und 12, welche hier lediglich äußerst schematisch angedeutet sind.
-
Die Trennkupplung 3, die Getriebestrangkupplung 6 und 7 sowie die Gangstelle 11 und 12 liegen in Form von hydraulischen Aktuatoren vor, sind also hydraulisch betätigbar. Hierzu sind sie mit nicht dargestellten Fluidleitungen an eine Hydraulikfluidpumpe 13 und einen Hydraulikfluidspeicher 14 strömungstechnisch angeschlossen. Der Hydraulikfluidspeicher 14 weist einen Speicherzylinder 15 sowie einen Speicherkolben 16 auf, der in dem Speicherzylinder 5 linear verlagerbar gelagert ist. Der Speicherzylinder 5 und der Speicherkolben 6 begrenzen gemeinsam jeweils eine Hydraulikfluidkammer 17 zur Aufnahme eines Hydraulikfluids sowie eine Druckkammer 18, in welcher ein Speicherfluid vorliegt. Die Hydraulikfluidkammer 17 und die Druckkammer 18 liegen auf gegenüberliegenden Seiten des Speicherkolbens 16 vor und werden von diesem strömungstechnisch voneinander separiert. In der Hydraulikfluidkammer 17 wird das Hydraulikfluid zwischengespeichert, welches für eine Betätigung der hydraulischen Aktuatoren, also der Trennkupplung 3, der Getriebestrangkupplungen 6 und 7 sowie der Gangsteller 11 und 12 notwendig ist.
-
Es ist zunächst vorgesehen, die Hydraulikfluidpumpe 13 ab einem Erreichen eines unteren Speicherpunkts des Hydraulikfluidspeichers 14 bis zum Erreichen eines oberen Speicherpunkts des Hydraulikfluidspeichers 14, insbesondere nur bis zum Erreichen des oberen Speicherpunkts, zum Füllen des Hydraulikfluidspeichers 14 mit einer konstanten Ausgangsdrehzahl zu betreiben und anschließend abzuschalten. Das bedeutet, dass bei einem Betätigen oder zumindest gewünschten Betätigen wenigstens eines der Aktuatoren in dem Hydraulikfluidspeicher 14 eine Hydraulikfluidvorratsmenge vorliegt, welche kleiner ist als eine Hydraulikfluidbedarfsmenge, die zum Betätigen des wenigstens einen Aktuators notwendig wäre.
-
In diesem Fall sind zwei unterschiedliche Vorgehensweisen möglich. Zum einen kann die Hydraulikfluidpumpe 14 mit einer gegenüber einer Ausgangsdrehzahl erhöhten Drehzahl betrieben werden, um das zum Betätigen des wenigstens einen Aktuators notwendige Hydraulikfluid bereitzustellen. Hierbei kann der wenigstens eine zu betätigende Aktuator unmittelbar betätigt werden, nämlich insbesondere zumindest sobald die Hydraulikfluidpumpe die erhöhte Drehzahl erreicht hat. Gemäß einer zweiten Vorgehensweise kann zusätzlich oder alternativ vorgesehen sein, das Betätigen des wenigstens einen zu betätigenden Aktuators zu verzögern und die Hydraulikfluidpumpe 13 zum Füllen des Hydraulikfluidspeichers 14 zu betreiben, nämlich so lange, bis in dem Hydraulikfluidspeicher 14 eine Hydraulikfluidvorratsmenge vorliegt, welche zum Betätigen des wenigstens einen Aktuator hinreichend ist, also insbesondere der Hydraulikfluidbedarfsmenge entspricht.
-
Mit dem beschriebenen Schaltgetriebe 1 beziehungsweise dem Verfahren zu seinem Betreiben wird die Hydraulikfluidpumpe 13 über weite Zeitbereiche hinweg bei einer Ausgangsdrehzahl betrieben, welche kleiner ist als eine Nominaldrehzahl der Hydraulikfluidpumpe 13. Hieraus resultiert eine besonders geringe Geräuschentwicklung. Dennoch ist sichergestellt, dass ein bestimmungsgemäßes Betreiben des Schaltgetriebes 1, insbesondere ein Betätigen des wenigstens einen Aktuators, möglich ist.
-
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 10143830 A1 [0002]
- DE 10108668 A1 [0003]
