Urteil des BPatG, Az. 19 W (pat) 83/08

BPatG: patentanspruch, batterie, elektrizität, verfügung, energie, erfindung, japan, aufteilung, fig, gehalt
BPatG 154
08.05
BUNDESPATENTGERICHT
19 W (pat) 83/08
_______________
(Aktenzeichen)
Verkündet am
1. Juli 2009
B E S C H L U S S
In der Beschwerdesache
betreffend die Patentanmeldung 100 07 136.8-51
hat der 19. Senat (Technischer Beschwerdesenat) des Bundespatentgerichts auf
die mündliche Verhandlung vom 1. Juli 2009 unter Mitwirkung des Vorsitzenden
Richters Dipl.-Ing. Bertl, der Richterin Kirschneck sowie der Richter Dipl.-Ing. Groß
und Dr.-Ing. Scholz
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beschlossen:
Die Beschwerde wird zurückgewiesen.
G r ü n d e
I.
Das Deutsche Patent- und Markenamt - Prüfungsstelle für Klasse B 60 K - hat die
am 17. Februar 2000 eingereichte Patentanmeldung - für die die Priorität in Japan
vom 17. Februar 1999 (Aktenzeichen 11-38697) in Anspruch genommen ist -
durch Beschluss vom 28. Februar 2005 mit der Begründung zurückgewiesen,
dass der in der Anhörung vor der Prüfungsstelle am 17. Februar 2004 überreichte
Patentanspruch 1 nicht erkennen lasse, welcher Gegenstand durch ihn unter
Schutz gestellt werden solle.
Gegen diesen Beschluss richtet sich die Beschwerde der Anmelderin.
Sie hat in der mündlichen Verhandlung vom 1. Juli 2009 neue Unterlagen einge-
reicht und beantragt,
den Beschluss der Prüfungsstelle für Klasse B60K des Deutschen
Patent- und Markenamtes vom 28. Februar 2005 aufzuheben und
das nachgesuchte Patent mit folgenden Unterlagen zu erteilen:
Patentansprüche 1 bis 28, eingereicht mit Schriftsatz vom
26. Juni 2009,
Beschreibung zum Hauptantrag, Seiten 2 bis 4 und 12,
eingereicht mit Schriftsatz vom 18. April 2005,
- 3 -
Beschreibung,
Seite 5,
eingereicht
in
der
mündlichen
Verhandlung,
übrige Beschreibung, Seiten 13 bis 91, und Zeichnungen,
Figuren 1 bis 11,
jeweils vom Anmeldetag 17. Februar 2000.
hilfsweise
Patentansprüche 1 bis 24 gemäß Hilfsantrag, eingereicht mit
Schriftsatz vom 18. April 2005,
Beschreibung zum Hilfsantrag, Seiten 2 bis 5 und 12, eingereicht
mit Schriftsatz vom 18. April 2005,
übrige Beschreibung, Seiten 13 bis 91, und Zeichnungen,
Figuren 1 bis 11,
jeweils vom Anmeldetag 17. Februar 2000.
Die Anmelderin erklärte in der mündlichen Verhandlung außerdem die Teilung.
Der geltende Patentanspruch 1 nach Hauptantrag lautet:
„Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeugs, welches zum An-
trieb ein Antriebsdrehmoment verwendet, das durch einen
Verbrennungsmotor (2) und/oder einen Elektromotor/Generator (4)
erzeugt wird, und welches eine Batterie (15), die an den Elektro-
motor/Generator (4) Elektrizität abgibt und Elektrizität von diesem
aufnimmt, und eine Kraftübertragungsvorrichtung mit mindestens
einem stufenlosen Getriebe (5) zum Übertragen des Antriebs-
- 4 -
drehmoments auf Antriebsräder (8) aufweist, wobei das Verfahren
die folgenden Schritte umfasst:
Berechnen einer Zieldrehzahl (tNi) des Verbrennungsmotors
und/oder des Elektromotors/Generators (4) auf Grundlage einer
Fahrzeuggeschwindigkeit (vsp), eines Zielantriebsdrehmoments
(tTd) und bei einem Betrieb des Elektromotors/Generators (4) als
Generator eine zu erzeugende elektrische Zielenergie (tGEN) bei
einem niedrigsten Kraftstoffverbrauch und/oder einer niedrigsten
elektrischen Leistungsaufnahme, wobei Wirkungsgraddaten so-
wohl von dem Verbrennungsmotor (2) und/oder von dem Elektro-
motor/Generator (4) als auch von der Kraftübertragungsvorrich-
tung verwendet werden (S5; S14), und
Berechnen eines Zieldrehmoments des Verbrennungsmotors (2)
und/oder des Elektromotors/Generators (4), das/die benötigt
wird/werden, um das Zielantriebsdrehmoment (tTd) und bei einem
Betrieb des Elektromotors/Generators (4) als Generator die zu er-
zeugende elektrische Zielenergie (tGEN) zu realisieren, so be-
rechnet, dass ein Kraftübertragungsverlust der Kraftübertragungs-
vorrichtung
und
bei
einem
Betrieb
des
Elektromo-
tors/Generators (4) als Generator ein Energieverlust des Elektro-
motors/Generators (4) kompensiert werden (S6; S15).“
Der Patentanspruch 1 nach Hilfsantrag hat folgenden Wortlaut:
„Antriebskraft-Steuersystem für ein Kraftfahrzeug, welches Kraft-
fahrzeug zum Antrieb ein Antriebsdrehmoment verwendet, das
durch mindestens einen Verbrennungsmotor (2) erzeugt wird, und
welches Kraftfahrzeug eine Batterie (15), die an den Elektromo-
tor/Generator (4) Elektrizität abgibt und Elektrizität von diesem
- 5 -
aufnimmt, und eine Kraftübertragungsvorrichtung mit mindestens
einem stufenlosen Getriebe (5) zum Übertragen des Antriebs-
drehmoments auf Antriebsräder (8) aufweist, wobei das System
umfasst:
einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (22), welcher eine Fahr-
zeuggeschwindigkeit erfasst;
einen Verbrennungsmotordrehzahlsensor (25), der eine Dreh-
zahl (Ne) des Verbrennungsmotors (2) erfasst;
einen Gaspedalsensor (21), der eine Gaspedalbetätigungs-
größe (acc) erfasst;
eine Batterie-Ladezustands-Erfassungsvorrichtung (24), welche
einen Ladezustand der Batterie (15) erfasst ; und
eine Steuereinheit (16), welche derart gestaltet ist, dass sie mit
dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (22), dem Verbrennungs-
motordrehzahlsensor (25), dem Gaspedalsensor (21), der Batte-
rie-Ladezustands-Erfassungsvorrichtung (24), dem stufenlosen
Getriebe (5), dem Verbrennungsmotor (2) und dem Elektromo-
tor/Generator (4) elektrisch verbunden ist, wobei die Steuerein-
heit (16) umfasst:
(a) einen
Zielantriebsdrehmoment-Berechnungsabschnitt,
welcher ein Zielantriebsdrehmoment (tTd) auf der Grundlage
der Fahrzeuggeschwindigkeit (vsp) und der Gaspedalbetäti-
gungsgröße (acc) berechnet,
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(b) einen Abschnitt zur Berechnung einer zu erzeugenden
elektrischen Zielenergie, welche zu erzeugende elektrische
Zielenergie (tGEN) auf der Grundlage einer Abweichung des
Ladezustands der Batterie (15) von einem gewünschten La-
dezustand berechnet,
(c) einen Abschnitt zur Berechnung der Zieldrehzahl des
Verbrennungsmotors (2), welcher eine Zieldrehzahl (tNi) des
Verbrennungsmotors (2) berechnet, welche benötigt wird, um
die Fahrzeuggeschwindigkeit (vsp), das Zielantriebsdreh-
moment (tTd) und die zu erzeugende elektrische Zielenergie
(tGEN) bei einem niedrigsten Kraftstoffverbrauch zu realisie-
ren, wobei ein Wirkungsgrad sowohl von dem Verbren-
nungsmotor (2) als auch von dem Elektromotor/Generator (4)
als auch von der Kraftübertragungsvorrichtung berücksichtigt
wird,
(d) einen Zieldrehmoment-Berechnungsabschnitt, welcher
ein Zieldrehmoment des Verbrennungsmotors (2) und ein
Zieldrehmoment des Elektromotors/Generators (4) berech-
net, welche beide benötigt werden, um das Zielantriebs-
drehmoment (tTd) und die zu erzeugende elektrische Ziel-
energie (tGEN) zu realisieren,
(e) einen Übersetzungsverhältnis-Steuerabschnitt, welcher
ein Übersetzungsverhältnis (Rcvt) des stufenlosen Getrie-
bes (5) derart steuert, dass die Drehzahl (Ne) des Verbren-
nungsmotors (2) auf die Zieldrehzahl (tNi) des Verbren-
nungsmotors (2) eingestellt wird,
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(f) einen Verbrennungsmotordrehmoment-Steuerabschnitt,
welcher den Verbrennungsmotor (2) derart steuert, dass ein
durch den Verbrennungsmotor (2) erzeugtes Drehmoment
auf das Zieldrehmoment des Verbrennungsmotors (2) einge-
stellt wird, und
(g) einen Motordrehmoment-Steuerabschnitt, welcher den
Elektromotor/Generator (4) derart steuert, dass ein durch
den Elektromotor/Generator (4) erzeugtes Drehmoment auf
das Zieldrehmoment (tTb) des Elektromotors/Generators (4)
eingestellt wird,
dadurch gekennzeichnet
Berechnungsabschnitt
-
ein Ausgangswellendrehmoment T1 des Verbrennungs-
motors (2) auf der Grundlage der Drehzahl (Ne) des
Verbrennungsmotors (2), der Fahrzeuggeschwindigkeit (vsp)
und des Zielantriebsdrehmoment (tTd) in einer derartigen
Weise berechnet, dass das Zielantriebsdrehmoment reali-
siert wird, während ein Kraftübertragungsverlust der Kraft-
übertragungsvorrichtung kompensiert wird, und
-
ein äquivalentes Ausgangswellendrehmoment T2 des
Verbrennungsmotors (2) auf der Grundlage der Drehzahl
(Nb) des Elektromotors/Generators (4) und der zu erzeugen-
den elektrischen Zielenergie (tGEN) in einer derartigen
Weise berechnet, dass die zu erzeugende elektrische Ziel-
energie (tGEN) erzeugt wird, während ein Energieverlust des
Elektromotors/Generators (4) kompensiert wird, und
-
eine Summe aus dem Ausgangswellendrehmoment T1
des Verbrennungsmotors (2) und dem äquivalenten Aus-
- 8 -
gangswellendrehmoment T2 des Verbrennungsmotors (2)
auf das Zieldrehmoment des Verbrennungsmotors (2) setzt
und
-
einen Drehmomentwert (-(estTe-Tcvt)), welcher erhalten
wird durch Subtrahieren eines Schätzwerts des Drehmo-
ments des Verbrennungsmotors (2) von dem Ausgangswel-
lendrehmoment T1 des Verbrennungsmotors (2), auf das
Zieldrehmoment (tTb) des Elektromotors/Generators (4)
setzt.
Gemäß Haupt- und Hilfsantrag soll dem Anmeldungsgegenstand die Aufgabe
zugrunde liegen, eine Antriebskraft entsprechend einer durch einen Fahrer ange-
forderten und oder einer angeforderten erzeugten elektrischen Energie bei einem
Betriebspunkt der Kraftmaschine mit dem niedrigsten Kraftstoffverbrauch und/oder
bei einem Betriebspunkt des Elektromotors (bzw. einem Betriebspunkt des Mo-
tor/Generators) mit der niedrigsten elektrischen Leistungsaufnahme zu realisieren
(Beschreibungsseite 5 Abs. 2 vorgelegt in der mündlichen Verhandlung gemäß
Hauptantrag
bzw.
Beschreibungsseite 5
Abs. 2
gemäß
Eingabe
vom
18. April 2005 gemäß Hilfsantrag).
Die Anmelderin vertritt die Auffassung, der Patentanspruch 1 nach Hauptantrag
lehre in einem ersten Schritt gemäß dem mittleren Anspruchsmerkmal des Pa-
tentanspruchs 1 nach Hauptantrag, dass die Drehzahl von Verbrennungsmotor
und Elektromotor/Generator so bestimmt werde, dass die wenigste Energie ver-
braucht werde; dies geschehe aufgrund von Kennfeldern.
In einem zweiten Schritt gemäß dem letzten Anspruchsmerkmal des Patentan-
spruchs 1 nach Hauptantrag werde dann der Wirkungsgrad beiseitegelassen und
das Drehmoment so eingestellt, dass die Verluste kompensiert werden, wobei sie
hierzu insbesondere darauf aufmerksam macht, dass unter Kompensation ein
Ausgleich derart zu verstehen sei, dass „etwas hineingesteckt“ werde. Hier werde
das Drehmoment höher eingestellt, um am Ausgang das gewünschte Drehmo-
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ment zu haben. Damit werde nach Auffassung der Anmelderin die Wirkung des
Verlustes aufgehoben.
Schließlich meint die Anmelderin, dass es möglich sei, in Kenntnis der Wirkungs-
graddaten vom Zielantriebsdrehmoment auf die Zieldrehzahl des Verbrennungs-
motors und/oder des Elektromotors/Generators zu gelangen.
Wegen weiterer Einzelheiten wird auf den Akteninhalt verwiesen.
II.
1.
Die zulässige Beschwerde konnte keinen Erfolg haben, da die Erfindung in
der Anmeldung nicht so deutlich und vollständig offenbart ist, dass ein Fachmann
sie ausführen kann (§ 34 Abs. 4 PatG).
Als zuständiger Fachmann ist hier ein Diplom-Ingenieur mit Fachhochschul- oder
Universitätsabschluss der Fachrichtung Regelungstechnik mit Berufserfahrungen
bei der Entwicklung und dem Betrieb von Steuersystemen von Hybridfahrzeugen
anzusehen.
2.
In der Anmeldung offenbart ist alles, was in der Gesamtheit der ursprüngli-
chen Unterlagen enthalten ist und sich dem Fachmann ohne weiteres aus dem
Gesamtinhalt der Unterlagen am Anmeldetag erschließt (Schulte PatG, Kommen-
tar, 8. Auflage, Rn. 339 zu § 34 m. w. N.Bei gegebenem Anlass stellt der Fach-
mann auch Überlegungen an, ob Merkmale fehlen und ergänzt diese (a. a. O.
Rn. 344).
Die Anforderungen des § 34 Abs. 4 PatG sind erfüllt, wenn der Fachmann die Er-
findung anhand der Offenbarung (a. a. O. Rn. 349 ff.) mit zumutbarem Aufwand
(a. a. O. Rn. 367 ff.) praktisch verwirklichen kann.
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3.
Dies ist jedoch für das nunmehr beanspruchte Verfahren zum Steuern eines
Kraftfahrzeuges im Hinblick auf das mittlere Merkmal des Patentanspruchs 1 nach
Hauptantrag bzw. das Merkmal (c) des Patentanspruchs 1 nach Hilfsantrag nicht
der Fall.
3.1
Der Senat kann schon nicht erkennen, dass für den Fachmann in den ur-
sprünglichen Unterlagen nacharbeitbar offenbart ist, wie er die Zieldrehzahl (tNi)
des Verbrennungsmotors (2) und/oder des Elektromotors/Generators (4) bei ei-
nem niedrigsten Kraftstoffverbrauch berechnen oder aus einem Kennfeld entneh-
men kann, wenn ihm lediglich die Fahrzeuggeschwindigkeit (vsp), das - an den
Rädern anstehende - Zielantriebsdrehmoment (tTd) und die zu erzeugende elekt-
rische Zielenergie (tGEN) - falls der Elektromotor/Generator als Generator betrie-
ben wird - als zur Berechnung heranziehbare Größen zur Verfügung stehen (mitt-
leres Anspruchsmerkmal).
Denn von dem Zielantriebsdrehmoment (tTd) an den Rädern kann nicht auf die
Drehmomente von Motor/Generator und Verbrennungsmotor geschlossen werden,
da zwischen diesen zum einen die Kraftübertragungseinrichtung (5, 6, 7) liegt und
zum anderen die drehmomentmäßige Aufteilung zwischen Verbrennungsmotor (2)
und Motor/Generator (4) nicht bekannt ist.
Im Übrigen wird auch das - für eine Ermittlung der Zieldrehzahl (tNi) des Verbren-
nungsmotors (2) bzw. Motors/Generators (4) notwendige - Drehmoment (Tcvt) am
Eingang der Kraftübertragungsvorrichtung (5, 6, 7), d. h. das am Eingang des
CVT-Automatikgetriebes (5) anstehende Drehmoment erst in einem nachfolgen-
den Schritt (drittes Anspruchsmerkmal bzw. Schritt S6 in Figur 4) berechnet; es
steht somit für den vorhergehenden Schritt nicht zur Verfügung.
Den Ausführungen der Anmelderin in der mündlichen Verhandlung, dass es über
die Wirkungsgrade möglich sei, vom Zielantriebsdrehmoment (tTd) an den Rädern
auf die Zieldrehzahl (tNi) zurückzurechnen, kann sich der Senat nicht anschließen,
da es aufgrund der variablen Übersetzung eines CVT-Automatikgetriebes (4) auch
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in Kenntnis des Ausgangsdrehmoments, der Ausgangsdrehzahl und des Wir-
kungsgrads nicht möglich ist, seine Eingangsdrehzahl zu berechnen.
Im Zusammenhang mit der Berechnung der Zieldrehzahl (tNi) des Verbrennungs-
motors und/oder des Elektromotors/Generators ist in den ursprünglichen Unterla-
gen angegeben, dass diese aus einem Kennfeld „wiederaufgefunden“ werden
(S. 27 Z. 19 bis 23 bzw. S. 28 Z. 18 bis 21). Wie dieses Kennfeld (MAP
tni1
gemäß
Fig. 4 i. V. m. S. 27 Z. 29 bis S 28 Z. 7) zustande kommt, d. h.
dahinter stehen, ist in der An-
meldung jedoch weder dargestellt noch beschrieben.
Insbesondere ist nicht beschrieben und nicht nachvollziehbar, wie ein Kennlinien-
feld aussehen kann, das nur die Drehzahl tNi „bei einem niedrigsten Kraftstoff-
verbrauch“, also bei bestem Wirkungsgrad angeben soll, ohne über die anderen
Betriebsparameter, besonders das Drehmoment des Verbrennungsmotors, eine
Aussage zu treffen. Ein Wirkungsgrad bzw. der damit korrespondierende Kraft-
stoffverbrauch - auch der optimale Wirkungsgrad - kann immer nur für einen Be-
triebspunkt also insbesondere bei definierter Drehzahl und Drehmoment angege-
ben werden. Eine Drehzahl für optimalen Wirkungsgrad gibt es nicht, denn bei ein
und der selben Drehzahl kann der Wirkungsgrad - je nach Drehmoment und weite-
ren Betriebsparametern - sehr gut oder sehr schlecht sein. Das gilt sinngemäß
auch für den elektrischen Motor/Generator. Das Drehmoment des Verbrennungs-
motors und des Motors/Generators ist aber - wie vorstehend dargelegt - nicht be-
kannt. Da hilft auch nicht weiter, dass nach Anspruchswortlaut „Wirkungsgradda-
ten sowohl von dem Verbrennungsmotor (2) und/oder von dem Elektromo-
tor/Generator (4) als auch von der Kraftübertragungsvorrichtung verwendet wer-
den“ sollen.
Die ursprünglich eingereichten Unterlagen sind sonach nicht geeignet, dem
Fachmann einen Hinweis zu geben, wie er in Kenntnis der Fahrzeuggeschwindig-
keit (vsp), der Zielenergie (tGEN), des Zielantriebsdrehmoments (tTd) und der
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Wirkungsgraddaten - gemäß mittlerem Anspruchsmerkmal - zur Zieldrehzahl (tNi)
des Verbrennungsmotors (2) und/oder des Elektromotors/Generators (4) „bei ei-
nem niedrigsten Kraftstoffverbrauch“ gelangen kann.
Bei dieser Sachlage kann dahinstehen, ob die Auffassung der Anmelderin, bei der
Kompensation des Kraftübertragungsverlustes der Kraftübertragungsvorrich-
tung (5, 6, 7) und bei der Kompensation des Energieverlustes des Elektromo-
tors/Generators (4) handle es sich um eine Zuführung zusätzlicher Leistung in
Gestalt eines erhöhten Eingangsdrehmoments, zutrifft und ursprünglich offenbart
war.
3.2. Das Merkmal (c) des Patentanspruchs 1 nach Hilfsantrag ist in seinem Ge-
halt vom mittleren Merkmal des Patentanspruchs 1 nach Hauptantrag umfasst,
wobei die Angabe im Merkmal (c), dass „ein Wirkungsgrad sowohl von dem
Verbrennungsmotor (2) als auch von dem Elektromotor/Generator (4) als auch von
der Kraftübertragungsvorrichtung wird“ der Angabe im mittleren
Merkmal des Patentanspruchs 1 nach Hauptantrag, dass „Wirkungsgraddaten so-
wohl von dem Verbrennungsmotor (2) und/oder von dem Elektromo-
tor/Generator (4) als auch von der Kraftübertragungsvorrichtung wer-
den“ entspricht.
Somit gilt das zum Patentanspruch 1 nach Hauptantrag Gesagte auch für den
Patentanspruch 1 nach Hilfsantrag.
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4.
Der jeweilige Gegenstand des Patentanspruchs 1 nach Haupt- und Hilfsan-
trag ist somit nicht so deutlich und vollständig offenbart, dass ein Fachmann ihn
ausführen kann.
Bertl
Kirschneck
Groß
Dr. Scholz
Pr