DE10160884A1

DE10160884A1 - Automatikgetriebe

Info

Publication number: DE10160884A1
Application number: DE10160884A
Authority: DE
Inventors: Ansgar Damm
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2001-12-12
Filing date: 2001-12-12
Publication date: 2003-06-26

Abstract

Automatikgetriebe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor mit einer Kurbelwelle, die mittels einer Kupplung in einem Antriebsstrang des Fahrzeugs mit dem Getriebe verbindbar ist, mit einem Getriebesteuergerät und mit einer zur Druckölversorgung zur Schmierung und zur Betätigung der Steuerungselemente des Getriebes, unabhängig von einem Betrieb des Verbrennungsmotors regelbaren, elektrischen Ölpumpenantriebsmaschine einer Ölpumpe, wobei ein elektrischer Kurbelwellen-Starter-Generator vorgesehen ist, der zwischen der Kurbelwelle und der Kupplung in dem Antriebsstrang des Fahrzeugs angeordnet ist und mit dem der Verbrennungsmotor in einem Starterbetrieb startbar ist und über den in einem Generatorbetrieb die Ölpumpenantriebsmaschine mit elektrischer Energie versorgbar ist, und wobei über das Getriebesteuergerät eine Leistungsregelung des Starter- und Generatorbetriebs des Kurbelwellen-Starter-Generators und eine Leistungsregelung der Ölpumpenantriebsmaschine der Ölpumpe durchführbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Automatikgetriebe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor mit einer Kurbelwelle, die mittels einer Kupplung in einem Antriebsstrang des Fahrzeugs mit dem Getriebe verbindbar ist, mit einem Getriebesteuergerät und mit einer, zur Druckölversorgung zur Schmierung und zur Betätigung der Steuerungselemente des Getriebes, unabhängig von einem Betrieb des Verbrennungsmotors regelbaren, elektrischen Ölpumpenantriebsmaschine einer Ölpumpe.
Konventionelle Automatikgetriebe von Kraftfahrzeugen benötigen zur Steuerung der Kupplungen, Bremsen und sonstigen Steuerungselementen eine Ölversorgung. Das Drucköl zur Steuerung wird durch eine Pumpe bereitgestellt, die direkt oder über eine Übersetzungsstufe vom Verbrennungsmotor angetrieben wird. Dabei greift man oft auf Zahnradpumpen oder Kolbenpumpen zurück. Die Fördercharakteristik dieser Pumpen ist so, dass sie einen Volumenstrom fördern, der nahezu proportional der Drehzahl der Pumpe und in weiten Betriebsbereichen fast unabhängig vom zu fördernden Druck ist. Das geförderte Öl wird von der Pumpe auf einen Hauptdruckschieber geleitet, der den gewünschten Hauptdruck für die Getriebesteuerung einstellt. Der benötigte Ölstrom setzt sich zusammen aus dem Leckageölstrom der Getriebesteuerung (Schieberkasten), dem zur Steuerung benötigten Volumenstrom und dem eventuell zur Kühlung von Kupplungen und Bremsen benötigten Kühlölstrom. Insbesondere bei der Verwendung von Lamellenkupplungen als Anfahrelemente ist der benötigte Kühlölstrom bereits bei geringen Motordrehzahlen ganz erheblich. Um für diese Anfahrkupplungen den erforderlichen Kühlölstrom bereit stellen zu können, muss die Pumpe ausreichend groß dimensioniert werden. Derartige, ständig von dem Verbrennungsmotor angetriebene Pumpen, stellen eine ständige Leistungssenke dar und vermindern dadurch den Gesamtwirkungsgrad des Getriebes.
Das folgende Beispiel macht diese Zusammenhänge deutlich:
Es wird angenommen, dass für die Kühlung der Anfahrkupplung bei einer Motordrehzahl von 2000 U/min 25 l/min Kühlöl eingesetzt werden müssen. Der Ölbedarf des Schieberkastens, bestehend aus Leckage und Steueröl, beträgt 5 l/min. Die Kupplung ist sind so ausgelegt, dass sie das maximale Motormoment bei einem Steuerdruck von 10 bar übertragen kann. Für eine Volllastanfahrt ist dann eine hydraulische Leistung von p.Q = 10 bar.30 l/min = 500 W erforderlich. Wird das gleiche Getriebe nun bei einer Motordrehzahl von 6000 U/min betrieben, beträgt die bereitgestellte und damit die für den Antriebstrang als Verlustleistung anzusetzende hydraulische Leistung bereits 1,5 kW (Bei der tatsächlichen Verlustleistung ist zusätzlich noch der mechanische Wirkungsgrad der Pumpe zu berücksichtigen). Die erforderliche Leistung ergibt sich dagegen aus dem Öl- und Druckbedarf des Schieberkastens. Dieser Bedarf kann bei der gleichen Drehzahl jedoch auch bei 5 l/min liegen. Die geforderte hydraulische Leistung beträgt dann also lediglich 42 W. Der Wirkungsgrad der Ölpumpe in Verbindung mit dem Hauptdruckschieber liegt dann lediglich bei 2,8%. Selbst wenn bei dieser hohen Drehzahl der volle Kühlölstrom von 25 l/min bei einem Druck von 10 bar benötigt würde (z. B. bei einer Schaltung), steigt der Wirkungsgrad der Druckversorgung gerade auf 33%.
Eine Verbesserung des Wirkungsgrades ließe sich mit einer regelbaren Pumpe mit einstellbarer Drehzahl und/oder Förderrate erzielen. Eine mechanische Regelung der Förderrate erweist sich meist wegen großer Pulsationen der verstellbaren Pumpen (z. B. Radialkolbenpumpe) als sehr problematisch. Einfacher hingegen ist es, eine elektrische Maschine zu regeln. Für eine elektrisch geregelte Pumpe kann auf Erfahrungen aus dem Bereich elektro-hydraulischer Lenkhilfesysteme zurückgegriffen werden. Problematisch bei einer elektrisch betriebenen Pumpe ist allerdings ihr relativ hoher Energieverbrauch, der eine entsprechend hohe Batterie- und Generatorkapazität erfordert. Dies Problem wird noch dadurch verstärkt, dass größer dimensionierte Elektromotoren prinzipiell vorteilhafter sind, da sie im Allgemeinen eine höhere Lebensdauer besitzen.
Elektrische Maschinen in Fahrzeugen sind auch zum Starten von Verbrennungsmotoren als Startergeneratoren, beispielsweise als sogenannte Kurbelwellen-Starter-Generator, kurz KSG, bekannt. Der KSG ist im Antriebsstrang des Fahrzeugs integriert. Er kann zum einen den Verbrennungsmotor starten, und zum anderen im Fahrbetrieb als Generator arbeiten. Die dann erzeugte elektrische Energie kann den verschiedenen elektrischen Verbrauchern im Fahrzeug zur Verfügung gestellt werden oder in den Energiespeicher des Fahrzeugs eingespeist werden.

Aus der DE 43 42 233 A1 ist eine Ölpumpenantriebsvorrichtung für ein an einen Fahrzeugmotor gekoppeltes Getriebe bekannt. Die Antriebsvorrichtung treibt eine Ölpumpe wahlweise elektrisch über einen Elektromotor oder mechanisch über den Fahrzeugmotor an. Wenn die Drehzahl der Ausgangswelle des Fahrzeugmotors unter einem bestimmten Wert liegt, wird die Ölpumpe über den Elektromotor angetrieben, ansonsten über den Fahrzeugmotor. Da die Pumpe nur oberhalb einer bestimmten Motordrehzahl von dem Fahrzeugmotor angetrieben wird, braucht sie nur so groß dimensioniert sein, dass sie oberhalb dieser Motordrehzahl die erforderliche Arbeitsölmenge fördert. Bei niedrigen Motordrehzahlen hingegen sorgt der Elektroantrieb für die erforderliche Antriebsdrehzahl, d. h. für die eine ausreichende Fördermenge. Im Ergebnis kann dadurch die Pumpe kleiner als herkömmliche Pumpen dimensioniert werden, womit ein geringerer Energieverlust des Getriebes einhergeht.

Nachteilig bei der bekannten Ölpumpenantriebsvorrichtung erweist sich, dass sie zwei Kraftübertragungsmechanismen zum Antrieb über den Elektromotor oder den Fahrzeugmotor erfordert, was relativ aufwendig ist. Weiterhin nachteilig ist die eingeschränkte Regelbarkeit der Ölpumpe, die nur unterhalb einer bestimmten Motordrehzahl über den Elektromotor möglich ist, nicht aber oberhalb dieser Drehzahl bei Antrieb durch den Fahrzeugmotor.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Automatikgetriebe mit einer, unabhängig vom einem Betrieb des Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs regelbaren, den Wirkungsgrad des Getriebes verbessernden und über eine effektive Energieversorgung antreibbaren Druckölversorgung zu entwickeln.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass ein elektrischer Kurbelwellen-Starter-Generator vorgesehen ist, der zwischen der Kurbelwelle und der Kupplung in dem Antriebsstrang des Fahrzeugs angeordnet ist und mit dem der Verbrennungsmotor in einem Starterbetrieb startbar ist, und über den in einem Generatorbetrieb die Ölpumpenantriebsmaschine mit elektrischer Energie versorgbar ist, und dass über das Getriebesteuergerät eine Leistungsregelung des Starter- und Generatorbetriebs des Kurbelwellen-Starter-Generators und eine Leistungsregelung der Ölpumpenantriebsmaschine der Ölpumpe durchführbar ist.

Der elektrische Ölpumpenantrieb macht einen Betrieb des Getriebes auch bei stehendem Verbrennungsmotor möglich. Insbesondere ist ein sicheres und gefahrloses Abschalten der Verbrennungsmaschine auch während der Ausrollphasen des Fahrzeugs möglich. Der Kurbelwellen-Starter-Generator versorgt im Fahrbetrieb den Ölpumpenantrieb mit elektrischer Energie. Er stellt nicht nur eine sehr viel höhere Leistung zur Verfügung als konventionelle Generatoren, sondern erzeugt diese Leistung auch mit einem wesentlich besseren Wirkungsgrad. Dadurch wird der Ölpumpenantrieb besonders effektiv und kann ausreichend groß ausgelegt werden, um die Ölpumpe permanent anzutreiben ohne die Batteriekapazität zu sehr zu beanspruchen. Durch die Regelung über das Getriebesteuergerät wird einerseits der Starterbetrieb und der Generatorbetrieb des KSG, und andererseits die Förderrate und/oder die Drehzahl der Ölpumpe bedarfsgerecht geregelt. Der verhältnismäßig schlechte Wirkungsgrad der Kette Verbrennungsmotor - KSG - Elektrische Ölpumpenantriebsmaschine - Pumpe wird dabei überkompensiert durch die bedarfsgerechte Ansteuerung der Pumpe. Der tatsächliche benötigte Leistungsbedarf der Pumpe ist wie ausgeführt soviel geringer, als der von einer mechanisch angekoppelten Pumpe bereitgestellte, dass der geringere Wirkungsgrad durch die zweifache Umwandlung trotzdem einen Vorteil bildet, d. h. der Gesamtwirkungsgrad des Getriebes signifikant verbessert wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine erste Leistungselektronik für die Leistungsregelung des Starter- und Generatorbetriebs des Kurbelwellen-Starter-Generators und eine zweite Leistungselektronik für die Leistungsregelung der Ölpumpenantriebsmaschine der Ölpumpe vorgesehen.

Durch die Leistungselektroniken ist es möglich, ein konventionelles Getriebesteuergerät zu verwenden.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das den Kurbelwellen-Starter-Generator und die elektrische Ölpumpenantriebsmaschine aufweisende Getriebe als ein Doppelkupplungsgetriebe mit einer, im Wesentlichen aus zwei nasslaufenden, ölgekühlten Lamellenkupplungen bestehenden Doppelkupplung, ausgebildet.

Die beschriebene Vorrichtung ist grundsätzlich bei allen Automatikgetrieben einsetzbar. Sie ist jedoch umso effizienter, je größer die Bedarfsleistung an hydraulischer Leistung ist. Insbesondere bei Automatikgetrieben mit Nasskupplung ist sie wegen des Bedarfs an Kühlöl besonders effektiv. Sie ist für den Einsatz in nassen Doppelkupplungsgetrieben besonders vorteilhaft, da die nasse Doppelkupplung verhältnismäßig klein gebaut werden kann, wodurch sich ein ausreichender Bauraum für eine problemlose Integration des KSG in dem Getriebe ergibt.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Kurbelwellen- Starter-Generator als eine permanentmagneterregte Synchronmaschine ausgebildet.

Diese Ausführung hat den Vorteil, dass aufgrund der Erregung durch Permanentmagnete der Wirkungsgrad dieser Maschine nicht durch Schwingungen und Verlagerungen der Kurbelwelle und damit des Rotors beeinträchtigt wird.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Kurbelwellen- Starter-Generator anstelle eines der Kupplung vorgelagerten Schwungrads angeordnet und mit der Kurbelwelle fest verbunden, so dass eine Direktstartmethode zum Start des Verbrennungsmotors durchführbar ist.

Der Startergenerator mit Direktstart ist fest mit der Kurbelwelle verbunden. Er wird an Stelle des Schwungrads an der Kurbelwelle vorzugsweise verschraubt. Er erlaubt einen Direktstart, d. h. der Motor wird unmittelbar von dem KSG gestartet, in relativ kurzer Zeit und mit einer sehr hohen Standzeit, d. h. Gesamtbetriebsdauer des Starter, was einen Start-/Stopp-Betrieb, d. h. das Abschalten und wiederholte Starten des Motors, beispielsweise an einer Ampel, ermöglicht.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Kurbelwellen- Starter-Generator dem Schwungrad zugeordnet, so dass eine Impulsstartmethode zum Start des Verbrennungsmotors durchführbar ist.

Im Gegensatz zu einem Startergenerator mit Direktstart ist ein Startergenerator mit Impulsstart nicht anstelle des Schwungrades eingebaut, sondern mit dem Schwungrad verbindbar.

Dabei wird bei abgekoppeltem Verbrennungsmotor von dem Startergenerator das Schwungrad zunächst auf eine Startdrehzahl gebracht und bei dann schnell schließender Kupplung (zwischen Schwungrad und Verbrennungsmotor) der Verbrennungsmotor in Gang gesetzt. Dabei ist erheblich weniger Energie (und damit auch Batteriekapazität) für einen Startvorgang erforderlich. Die Startdrehzahl kann dabei den äußeren Bedingungen entsprechend unterschiedlich gewählt werden. So ist beim Kaltstart eine höhere Startdrehzahl zu wählen. Diese Methode verzögert jedoch den Erststart des Verbrennungsmotors, da das Schwungrad zunächst auf die Startdrehzahl gebracht werden muss, was einerseits mit weniger Leistung als der Direktstart erfolgen soll und andererseits eine höhere Startdrehzahl erfordert, als beim Direktstart. Die Wiederholstarts des Verbrennungsmotors im Start-/Stopp-Betrieb können dagegen schneller ausgeführt werden als mit beim Direktstart, wenn die Drehzahl des Schwungrades während der vorübergehenden Abschaltung des Verbrennungsmotors nicht unter die Startdrehzahl abgesenkt wird.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein elektrischer Energiespeicher des Fahrzeugs derart ausgelegt, dass im Starterbetrieb des Kurbelwellen-Starter-Generators der Direktstart sowohl bei kaltem Verbrennungsmotor, als auch bei betriebswarmem Verbrennungsmotors durchführbar ist.

Durch einen geeigneten Energiespeicher (Batterie mit hoher Leistungsabgabe) wird der Start des Verbrennungsmotors auch bei kaltem Motor (Kaltstart) mit der Direktstartmethode möglich. Auf eine zusätzlich Kaltstartvorrichtung (konventioneller Anlasser) kann dann verzichtet werden. Dies ist besonders günstig für Fahrzeuge, bei denen ein Start-/Stopp-Betrieb vorgesehen ist.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die elektrische Ölpumpenantriebsmaschine mit einer Nennleistung ausgelegt, die unterhalb der für die Druckölversorgung maximal erforderlichen Leistung liegt.

Da die maximale Leistung (s. obiges Beispiel) nur während relativ kurzer Zeiträume zur Verfügung gestellt werden muss, kann die elektrische Maschine mit einer energie- und kostensparenden kleineren Nennleistung ausgelegt werden. Sie wird dann, ohne Schaden zu nehmen, für die höheren Leistungsanforderungen kurzzeitig überlastet.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist über den Kurbelwellen-Starter-Generator zumindest ein Teil der bei einer Abbremsung des Fahrzeugs freigegebenen Bremsenergie, durch Rekuperieren, als elektrische Energie in das Bordnetz oder den Energiespeicher Fahrzeugs einspeisbar.

Der KSG ermöglicht eine Bremsenergierückgewinnung (Rekuperieren). Dadurch kann der Wirkungsgrad der Kette Verbrennungsmotor - KSG - Elektrische Ölpumpenantriebsmaschine - Pumpe weiter verbessert werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind der Kurbelwellen-Starter-Generator und die Ölpumpenantriebsmaschine an ein Bordnetz anpassbar, dessen Betriebsspannung ein Vielfaches von 6 V beträgt.

Durch die ansteigende Zahl von elektrischen Verbrauchern und deren zunehmende Größe sind in zukünftigen Kraftfahrzeugen in verstärktem Maße Bordnetze mit höheren Spannungen, beispielsweise mit einem 42 V-Bordnetz, zu erwarten. Durch die höhere Bordnetzspannung können die größeren Verbraucher wesentlich effektiver gestaltet werden. Ein Problem aus heutiger Sicht ist dabei die Energiespeicherung. Bekannte Batteriesysteme bieten entweder die Möglichkeit, mit ausreichender Zyklenfestigkeit eine effektive Bremsenergierückgewinnung durch Rekuperieren, Zwischenspeichern und Einspeisen zu realisieren, oder sie ermöglichen den Direktstart, der kurzfristig ganz erhebliche Leistungen erfordert. Batterien, die für den Direktstart gut geeignet sind, sind wiederum weniger als effektive Energiespeicher geeignet. Diese Problematik wird aber durch den steigenden Bordnetzbedarf relativiert. Die generierte Leistung kann zum großen Teil direkt in das Bordnetz eingespeist werden. Die Zwischenspeicherung ist nur erforderlich, wenn die zur Verfügung stehende Leistung (durch Rückgewinnung) den Bedarf übersteigt.

Die Einsatzmöglichkeiten bei der Verwendung von KSG und elektrischem Ölpumpenantrieb sind durch die Anpassungsmöglichkeit erweitert. Die von dem KSG erzeugte Energie kann von dem elektrischen Ölpumpenantrieb (und anderen Verbrauchern) verwendet werden. Die Batterie kann dann insbesondere für einen Direktstartbetrieb ausgelegt werden. Durch die Möglichkeit der Anpassung, insbesondere an Bordnetze mit höheren Spannungen, kann somit die Effektivität des Zusammenwirkens von KSG und Ölpumpenantrieb beim Einsatz mit einem derartigen Bordnetz weiter verbessert werden.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Ölpumpenantriebsmaschine und die Ölpumpe mit einer, für eine aktive Kühlung der Fahrzeugbremsen mit Drucköl angepassten Leistung und Förderrate ausgebildet.

In modernen Fahrzeugen, insbesondere mit einer hohen Motorisierung, kommen verstärkt ölgekühlte Bremsen zur Verwendung. Über die Ölpumpenantriebsmaschine kann diese Kühlung unabhängig vom Verbrennungsmotor optimal eingestellt werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Ölpumpenantriebsmaschine und die Ölpumpe für die Erzeugung eines, für eine Anpresssteuerung für ein CVT-Getriebe angepassten, Öldrucks ausgebildet.

Durch die Auslegung der Ölversorgung insbesondere für hohe Drücke bis zu 80 bar, kann der Anpressdruck, der zur Steuerung eines CVT-Getriebes (Continuous Variable Transmission) erforderlich ist, aufgebracht werden. Bei derartigen stufenlosen Automatikgetrieben erfolgt die Drehmomentübertragung über ein Umschlingungsmittel, beispielsweise eine Stahlkette, die zwischen zwei Kegelscheibenpaaren läuft. Die Übersetzung wird über eine hydraulisch/elektronisch regelbare Anpresskraftsteuerung variiert. Für einen günstigen Wirkungsgrad kommt es darauf an, einerseits einen Leistungsverlust durch Überanpressung der Scheiben und andererseits einen erhöhten Verschleiß durch eine Durchrutschen der Kette zu vermeiden. Der elektrische Ölpumpenantrieb kann die Regelung der Anpresssteuerung hinsichtlich des Wirkungsgrades des Getriebes weiter verbessern.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und der beigefügten Zeichnung, in der eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beispielsweise veranschaulicht ist.
Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Doppelkupplungsgetriebes mit einem Kurbelwellen-Starter-Generator und einer elektrisch angetriebenen Ölpumpe.
Ein erfindungsgemäßes Automatikgetriebe weist im Wesentlichen eine regelbare, elektrische Ölpumpenantriebsmaschine 10 (Elektromotor) mit einer Ölpumpe 11 und einen elektrischen Kurbelwellen-Starter-Generator 2 auf.
In Fig. 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform mit einem Doppelkupplungsgetriebe 6 schematisch dargestellt. Ein (nicht dargestellter) Verbrennungsmotor treibt über eine Kurbelwelle 1 den Kurbelwellen-Starter-Generator 2 und über eine Doppelkupplung 5 das Getriebe 6 und damit das Fahrzeug an. Cer Kurbelwellen-Starter-Generator 2 besteht aus einem rotierenden Teil 3, dem Rotor und einem stehenden Teil 4, dem Stator. Der Kurbelwellen-Starter-Generator 2 ist als ein permanentmagneterregte Synchronmaschine ausgeführt. Ein Getriebesteuergerät 7 steuert eine Leistungselektronik 8 des Kurbelwellen-Starter-Generator 2 derart an, dass die gewünschte Funktion des Startens oder Generierens ausgeführt wird. Die Leistung, die der Kurbelwellen-Starter-Generator 2 dem Verbrennungsmotor bzw. dem Fahrzeug entzieht, wird in einen Energiespeicher 15 eingebracht. Gleichzeitig wird von der generierten elektrischen Leistung der benötigte Strom für die Ölpumpenantriebsmaschine 10 (und ggf. weiterer elektrischer Verbraucher) abgezweigt. Die Steuerung der Pumpe 11 erfolgt über eine Leistungselektronik 9, die die Ölpumpenantriebsmaschine 10 der Pumpe 11 ansteuert. Die Pumpe 11 fördert Getriebeöl (beispielsweise ATF-Öl) aus einem Getriebe(öl)sumpf 12 durch einen Filter 13 in die Druckleitung 14 zur Druckölversorgung eines (hier nicht dargestellten) Schieberkastens bzw. der hydraulischen Steuerung des Getriebes 6. Hierzu wird das überschüssige Öl zweckmäßigerweise direkt zur Saugseite der Pumpe zurückgeleitet. (Würde das Öl in das Getriebe 6 zurückgeleitet, müsste es erneut durch den Filter 13 angesaugt werden. Damit würde sich eine höhere Druckdifferenz vor und nach der Pumpe 11 einstellen, was zu einer ungünstigen erhöhten Aufnahme von Antriebsleistung führen würde). Weiterhin fördert die Pumpe 11 das Kühlöl für die Kühlung der nassen Lamellenkupplungen der Doppelkupplung 5. Das Getriebesteuergerät 7 steuert die Ölpumpenantriebsmaschine 10 über die Leistungselektronik 9 derart an, dass je nach Betriebssituation, beispielsweise Ausrollphase an der Ampel bei abgeschaltetem Motor, Leerlauf, Schaltvorgang, u. s. w., die gerade erforderliche Menge an Getriebeöl durch die Pumpe 11 gefördert wird, wodurch sich schließlich ein verbesserter günstiger Wirkungsgrad des Getriebes 6 einstellt. BEZUGSZEICHENLISTE 1 Kurbelwelle
2 Kurbelwellen-Starter-Generator
3 Rotor des Kurbelwellen-Starter-Generators
4 Stator des Kurbelwellen-Starter-Generators
5 Doppelkupplung
6 Doppelkupplungsgetriebe
7 Getriebesteuergerät
8 Leistungselektronik für Kurbelwellen-Starter-Generator
9 Leistungselektronik für Ölpumpe
10 Elektrischer Motor zum Antrieb der Ölpumpe (Ölpumpenantriebsmaschine)
11 Ölpumpe
12 Getriebe(öl)sumpf
13 Saugfilter
14 Druckleitung zum (nicht dargestellten) Schieberkasten
15 Speicher für elektrische Energie (Batterie)

Claims

1. Automatikgetriebe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor mit einer Kurbelwelle, die mittels einer Kupplung in einem Antriebsstrang des Fahrzeugs mit dem Getriebe verbindbar ist, mit einem Getriebesteuergerät und mit einer, zur Druckölversorgung zur Schmierung und zur Betätigung der Steuerungselemente des Getriebes, unabhängig von einem Betrieb des Verbrennungsmotors regelbaren, elektrischen Ölpumpenantriebsmaschine einer Ölpumpe, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrischer Kurbelwellen-Starter-Generator (2) vorgesehen ist, der zwischen der Kurbelwelle (1) und der Kupplung in dem Antriebsstrang des Fahrzeugs angeordnet ist und mit dem der Verbrennungsmotor in einem Starterbetrieb startbar ist, und über den in einem Generatorbetrieb die Ölpumpenantriebsmaschine (10) mit elektrischer Energie versorgbar ist, und dass über das Getriebesteuergerät (7) eine Leistungsregelung des Starter- und Generatorbetriebs des Kurbelwellen-Starter-Generators (2) und eine Leistungsregelung der Ölpumpenantriebsmaschine (10) der Ölpumpe (11) durchführbar ist.

2. Automatikgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Leistungselektronik (8) für die Leistungsregelung des Starter- und Generatorbetriebs des Kurbelwellen-Starter-Generators (2) vorgesehen ist, und dass eine zweite Leistungselektronik (9) für die Leistungsregelung der Ölpumpenantriebsmaschine (10) der Ölpumpe (11) vorgesehen ist.

3. Automatikgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das den Kurbelwellen-Starter-Generator (2) und die elektrische Ölpumpenantriebsmaschine (10) aufweisende Getriebe als ein Doppelkupplungsgetriebe (6) mit einer, im Wesentlichen aus zwei nasslaufenden, ölgekühlten Lamellenkupplungen bestehenden Doppelkupplung (5) ausgebildet ist.

4. Automatikgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kurbelwellen-Starter-Generator (2) als eine permanentmagneterregte Synchronmaschine ausgebildet ist.

5. Automatikgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kurbelwellen-Starter-Generator (2) anstelle eines der Kupplung vorgelagerten Schwungrads angeordnet und mit der Kurbelwelle (1) fest verbunden ist, so dass eine Direktstartmethode zum Start des Verbrennungsmotors durchführbar ist.

6. Automatikgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kurbelwellen-Starter-Generator (2) dem Schwungrad zugeordnet ist, so dass eine Impulsstartmethode zum Start des Verbrennungsmotors durchführbar ist.

7. Automatikgetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrischer Energiespeicher (15) des Fahrzeugs derart ausgelegt ist, dass im Starterbetrieb des Kurbelwellen-Starter-Generators (2) der Direktstart sowohl bei kaltem Verbrennungsmotor, als auch bei betriebswarmem Verbrennungsmotors durchführbar ist.

8. Automatikgetriebe nach Anspruch einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Ölpumpenantriebsmaschine (10) mit einer Nennleistung ausgelegt ist, die unterhalb der für die Druckölversorgung maximal erforderlichen Leistung liegt.

9. Automatikgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass über den Kurbelwellen-Starter-Generator (2) zumindest ein Teil der bei einer Abbremsung des Fahrzeugs freigegebenen Bremsenergie, durch Rekuperieren, als elektrische Energie in das Bordnetz oder den Energiespeicher (15) Fahrzeugs einspeisbar ist.

10. Automatikgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kurbelwellen-Starter-Generator (2) und die Ölpumpenantriebsmaschine (10) an ein Bordnetz anpassbar sind, dessen Betriebsspannung ein Vielfaches von 6 V beträgt.

11. Automatikgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölpumpenantriebsmaschine (10) und die Ölpumpe (11) mit einer, für eine aktive Kühlung der Fahrzeugbremsen mit Drucköl angepassten Leistung und Förderrate ausgebildet sind.

12. Automatikgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölpumpenantriebsmaschine (10) und die Ölpumpe (11) für die Erzeugung eines, für eine Anpresssteuerung für ein CVT-Getriebe angepassten, Öldrucks ausgebildet sind.