DE19745995A1 - Getriebeintegrierte Elektromaschine für Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschinen und deren Steuerung - Google Patents

Getriebeintegrierte Elektromaschine für Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschinen und deren Steuerung

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DE19745995A1
DE19745995A1 DE19745995A DE19745995A DE19745995A1 DE 19745995 A1 DE19745995 A1 DE 19745995A1 DE 19745995 A DE19745995 A DE 19745995A DE 19745995 A DE19745995 A DE 19745995A DE 19745995 A1 DE19745995 A1 DE 19745995A1
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DE
Germany
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gear
transmission
internal combustion
combustion engine
drive unit
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Application number
DE19745995A
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English (en)
Inventor
Gerhard Koelle
Peter Ahner
Martin-Peter Bolz
Juergen Glauning
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Description

Die Erfindung betrifft eine getriebeintegrierte Elek­ tromaschine für Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschinen sowie deren Steuerung mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Merkmalen.
Stand der Technik
Die ältere Patentanmeldung DE 196 29 839.3 beschreibt eine Brennkraftmaschine für Kraftfahrzeuge, mit einem auf die Antriebsräder des Kraftfahrzeuges wirkenden Getriebe, wobei eine Getriebeeingangswelle mit einer Abtriebswelle der Brennkraftmaschine kuppelbar ist, und mit einer elektrischen Maschine, die über ein Zwischengetriebe mit dem Getriebe kuppelbar ist und die sowohl als Startermotor zum Andrehen der Brenn­ kraftmaschine als auch als Generator zur energeti­ schen Versorgung eines elektrischen Bordnetzes des Kraftfahrzeuges umschaltbar ist.
Die Getriebesynchronisation, das heißt die Drehzahl­ anpassung der in Eingriff zu bringenden Getrieberäder beim Wechseln der Übersetzungsstufen, erfolgt bei bekannten Kraftfahrzeug-Schaltgetrieben mit Hilfe von formschlüssigen Kupplungselementen mit Sperrsynchro­ nisierung. Diese Kupplungselemente verlangen einerseits einen gewissen Bauaufwand und unterliegen im Betrieb aufgrund Ihrer relativ hohen mechanischen Belastung einem nicht unerheblichen Verschleiß mit dem Effekt, daß die Synchronisationswirkung sich ver­ schlechtert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde- die Kompo­ nenten Starter, Generator und Getriebesynchronisation in einer Einheit zusammenzufassen sowie für deren gemeinsame Steuerung zu sorgen.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Antriebsaggregat mit den im Patentanspruch 1 genannten Merkmalen bietet den Vor­ teil, daß die Brennkraftmaschine in einfacher Weise durch eine als Startermotor geschaltete elektrische Maschine gestartet werden kann, und bei sich in Betrieb befindender Brennkraftmaschine eine Versor­ gung des Bordnetzes des Kraftfahrzeuges über den als Generator geschaltete elektrische Maschiene möglich ist. Die Abtriebswelle der Brennkraftmaschine steht mit der Getriebeeingangswelle in trennbarer Verbin­ dung. Diese Verbindung wird über mindestens eine steuerbare Kupplung sowie ein damit verbundenes Schwungrad hergestellt. An der Getriebeeingangswelle ist weiterhin ein schaltbares Zwischengetriebe vorge­ sehen, über welches die elektrische Maschine wirkver­ bunden ist. Dieses Zwischengetriebe kann in seiner Übersetzung geändert werden, um je nach Motordrehzahl den Generator im günstigen Wirkungsgradbereich betreiben zu können und beim Betrieb als Startermotor ein ausreichendes Drehmoment liefern zu können. Diese Übersetzungsstufen können beispielsweise 1 : 2 und 1 : 5 betragen.
Die elektrische Maschine kann auf verschiedenartige Weise mit der Getriebeeingangswelle verbunden sein. Möglich ist beispielsweise eine Wirkverbindung über eine Zwischenwelle mit zwei Zahnradpaaren, die je nach gewünschter Übersetzung der elektrischen Maschine mittels zweier an den Zahnrädern befindli­ chen steuerbaren Kupplungen an die Getriebeeingangs­ welle angekuppelt wird. Ebenso möglich ist die Aus­ bildung der Rotorwelle der elektrischen Maschine mit jeweils einem frei gelagerten Zahnrad am Ende, die mit jeweils einem Gegenzahnrad auf der Getriebeein­ gangswelle im Eingriff stehen und die über jeweils eine steuerbare Kupplung mit der Rotorwelle in Wirk­ verbindung zu bringen sind.
Die elektrische Maschine sowie die Kupplungen werden zweckmäßigerweise von einem elektronischen Steuerge­ rät gesteuert, das aufgrund der erfaßten Informatio­ nen wie der Motordrehzahl, der Drehzahlen der Antriebsräder sowie der gewünschten Schaltstufe beim Wechsel der Getriebestufen die Kupplungen und damit die Übersetzung der elektrischen Maschine steuert. Auch kann auf diese Weise leicht die richtige Funk­ tion der elektrischen Maschine je nach Betriebs zu­ stand, als Starter oder Generator geschaltet, einge­ stellt und gesteuert werden.
Vorteilhaft ist eine Synchronisierbarkeit beim Schal­ ten des Hauptgetriebes mit Hilfe einer Massenträgheit sowie einer elektrischen Leistung der elektrischen Maschine. Dadurch, daß die Abtriebswelle der Brenn­ kraftmaschine und die Getriebeeingangswelle des Getriebes über mindestens eine Kupplung mit einer Schwungmasse kuppelbar ist, und die Schwungmasse mit dem Zusatzgetriebe in Wirkeingriff steht, ist es vor­ teilhaft, über die Schwungrad-Zwischengetriebe-Kombi­ nation eine Synchronisation des Hauptgetriebes zu erreichen. Bei einem Wechsel zu einer niedrigeren Schaltstufe kann die elektrische Maschine in einer Schaltung als Elektromotor jeweils das langsamer lau­ fende Zahnrad des zu kuppelnden Zahnradpaares beschleunigen, wodurch die Drehzahlen exakt anpaßbar sind. Beim Wechsel in eine höhere Schaltstufe kann die elektrische Maschine, nunmehr als Generator mit steuerbarer elektrischer Last geschaltet, das schnel­ ler laufende Zahnrad abbremsen. Eine derartige Getriebesynchronisation kann völlig auf mechanische Synchronisierkupplungen im Getriebe verzichten, die einer hohen Belastung und damit unvermeidbarem Ver­ schleiß unterliegen.
Durch die räumliche Zusammenfassung von Starter und Generator in einem einzigen Bauteil ist weiterhin der Bau- und Montageaufwand deutlich reduziert, was einerseits einen Kostenvorteil erbringt. Da auch der Raumbedarf an der Brennkraftmaschine reduziert ist, folgt eine erhöhte konstruktive Freiheit bei dessen Positionierung im Fahrzeug sowie der Plazierung der Nebenaggregate. Die herkömmlichen Fertigungsanlagen sowie das Know-how für die Herstellung von Startern und Generatoren können weiterverwendet werden. Ver­ schiedene Bauteile entsprechen unverändert der heuti­ gen Serie von Startern und Generatoren.
Vorteilhaft ist weiterhin, wenn die erfindungsgemäße Starter-Generator-Maschine flüssigkeitsgekühlt wird, was durch einen Anschluß an den Wasserkühlkreislauf der Brennkraftmaschine erfolgen kann. Ebenso möglich ist jedoch auch eine Luftkühlung, bei der die ausrei­ chende Versorgung mit kühlender Luft zweckmäßiger­ weise durch ein dauernd laufendes Kühlgebläse erfolgt.
Vorteilhaft ist schließlich, wenn die Starter-Genera­ tor-Maschine und insbesondere das umschaltbare Plane­ tengetriebe ölgeschmiert sind, was zweckmäßigerweise durch eine Versorgung mit dem Getriebeöl des Schalt­ getriebes erfolgen kann.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten, Merkmalen.
Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispie­ len anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläu­ tert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines Antriebs­ aggregates eines Kraftfahrzeuges in einer ersten Variante;
Fig. 2 eine Prinzipdarstellung eines Antriebs­ aggregates eines Kraftfahrzeuges in einer zweiten Variante;
Fig. 3 eine Schnittdarstellung der Variante aus Fig. 1 sowie eine Draufsicht derselben;
Fig. 4 eine Schnittdarstellung einer weiteren Variante zum Aufbau nach Fig. 3;
Fig. 5 ein Drehzahlendiagramm für verschiedene Übersetzungsverhältnisse der elektrischen Maschine;
Fig. 6 ein Ablaufdiagramm einer Steuerung zur Getriebesynchronisation und
Fig. 7 ein Ablaufdiagramm einer Getriebesteuerung im Generatorbetrieb der elektrischen Maschine.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Fig. 1 zeigt eine erste mögliche Variante eines Antriebsaggregates 10 eines Kraftfahrzeuges in einer schematischen Prinzipskizze. Das Antriebsaggregat 10 umfaßt eine Brennkraftmaschine 12, dessen Abtriebs­ welle 14 über eine von im einzelnen nicht dargestell­ ten Zylindern gekoppelte Kurbelwelle 16 drehfest ver­ bunden ist. Das Antriebsaggregat 10 umfaßt weiterhin ein Hauptgetriebe 18, das eine Getriebeeingangswelle 20 und eine Getriebeausgangswelle 22 umfaßt. Die Getriebeausgangswelle 22 ist mit nicht dargestellten Antriebsrädern des Kraftfahrzeuges wirkverbunden. Zwischen der Brennkraftmaschine 12 und dem Hauptge­ triebe 18 ist eine Schwungmasse 24 angeordnet, die beispielsweise von einem Zwei-Massen-Schwungrad 26 gebildet ist. Eine Drehachse der Schwungmasse 24 fällt hierbei mit einer Drehachse der Antriebswelle 14 sowie der Getriebeeingangswelle 20 zusammen. Zwi­ schen der Brennkraftmaschine 12 und der Schwungmasse 24 ist eine erste Kupplung 28 und zwischen der Schwungmasse 24 und dem Hauptgetriebe 18 eine zweite Kupplung 30 angeordnet. Das Antriebsaggregat 10 umfaßt ferner eine elektrische Maschine 32, die über eine im einzelnen nicht dargestellte Steuerung als Startermotor für die Brennkraftmaschine 12 oder als Generator zur Bereitstellung einer Versorgungsspan­ nung für ein Bordnetz des Kraftfahrzeuges umschaltbar ist. Die elektrische Maschine 32 ist mit einem Zwi­ schengetriebe 34 gekoppelt, das einerseits mit einer nicht dargestellten An- beziehungsweise Abtriebswelle der elektrischen Maschine 32 und andererseits mit der Schwungmasse 24 wirkverbunden ist. Das Zwischenge­ triebe 34 ist in zwei Übersetzungsstufen umschaltbar, wobei eine erste Übersetzungsstufe beispielsweise 1 : 2 und eine zweite Übersetzungsstufe 1 : 5 zwischen einer Eingangswelle und einer Ausgangswelle des Zwischenge­ triebes 34 beträgt.
Mittels der gezeigten Ausstattung des Antriebsaggre­ gates 10 sind folgende Betriebszustände realisierbar:
Bei einem Direktstart der Brennkraftmaschine 12 wird die elektrische Maschine 32 als Startermotor geschal­ tet. Die Spannungsversorgung der elektrischen Maschine 32 erfolgt hierbei beispielsweise über eine Kraftfahrzeugbatterie. Die Kupplung 30 ist offen, das heißt, das Hauptgetriebe 18 ist von der Schwungmasse 24 getrennt. Gleichzeitig ist die Kupplung 28 geschlossen, so daß die Abtriebswelle 14 und somit die Kurbelwelle 16 mit der Schwungmasse 24 wirkver­ bunden sind. Hierdurch wird über das Zwischengetriebe 34 die Schwungmasse 24 in Rotation versetzt, die ihrerseits über die geschlossene Kupplung 28 die Abtriebswelle 14 beziehungsweise die Kurbelwelle 16 antreibt. Hierdurch wird die Brennkraftmaschine 12 mit einer bestimmten Drehzahl durchgedreht, bis diese in bekannter Weise startet. Das Zwischengetriebe 34 ist hierbei vorzugsweise mit der hohen Übersetzung von 1 : 5 geschaltet, so daß eine relativ hohe Drehzahl der als Startermotor geschalteten elektrischen Maschine 32 entsprechend untersetzt wird, und die Brennkraftmaschine 12 mit dieser niederen Drehzahl angedreht wird.
Die gezeigte Anordnung ist weiterhin für einen Impulsstart geeignet. Hierbei wird die elektrische Maschine 32 wiederum als Startermotor betrieben, wäh­ rend gleichzeitig die Kupplungen 28 und 30 geöffnet sind. Hierdurch wird die Schwungmasse 24 über die elektrische Maschine 32 hochgefahren, bis diese eine Solldrehzahl erreicht. Die Übersetzung des Zwischen­ getriebes 34 ist auf die hohe Übersetzung von beispielsweise 1 : 5 geschaltet. Nach Erreichen der Solldrehzahl der Schwungmasse 24 wird die Kupplung 28 geschlossen, so daß die in der Schwungmasse 24 gespeicherte kinetische Energie plötzlich, das heißt impulsartig, zum Andrehen der Brennkraftmaschine 12 ausgenutzt wird.
In den beiden genannten Fällen des Andrehens der Brennkraftmaschine 12 wird die elektrische Maschine 32 abgeschaltet, sobald die Abtriebswelle 14 der Brennkraftmaschine 12 und somit entsprechend die Kur­ belwelle 16 ihre Solldrehzahl erreicht hat. Die elek­ trische Maschine 32 wird dann vom Motorbetrieb in den Generatorbetrieb umgeschaltet, so daß die über die geschlossene Kupplung 28 mitrotierende Schwungmasse 24 das Zwischengetriebe 34 kämmt, das dann die elek­ trische Maschine 32 entsprechend der gewählten Über­ setzung antreibt. Die generierte Generatorspannung wird abgegriffen und der Bordnetzversorgung des Kraftfahrzeuges zur Verfügung gestellt. Die Überset­ zung des Zwischengetriebes 34 schaltet hierbei bei einer Drehzahl n der Abtriebswelle 14 von <1500 U/min auf die kleinere Übersetzung 1 : 2 um, so daß die Gene­ ratordrehzahl der elektrischen Maschine 32 abgesenkt wird, diese jedoch für die Erzeugung der Bordspannung ausreichend ist.
Zum Antreiben des Kraftfahrzeuges wird bei angelasse­ ner Brennkraftmaschine 12 die Kupplung 30 geschlos­ sen, so daß entsprechend der Schaltstellung des Hauptgetriebes 18 die Getriebeausgangswelle 22 in bekannter Weise die Antriebsräder des Kraftfahrzeuges antreibt. Soll nunmehr das Hauptgetriebe 18 in den nächsthöheren Gang geschaltet werden, wird bei einer angenommenen Drehzahl n der Abtriebswelle 14 von <1500 U/min zunächst die Kupplung 30 geöffnet, und das Zwischengetriebe 34 von der niederen Übersetzung in die höhere Übersetzung umgeschaltet. Hierdurch wird ein bremsender Drehmomentstoß auf die Abtriebs­ welle 14, über die Schwungmasse 24, ausgeübt, so daß die Drehzahl n der Abtriebswelle 14 bis auf eine not­ wendige Synchrondrehzahl für das Hauptgetriebe 18 abgesenkt wird. Nach Erreichen dieser Synchrondreh­ zahl wird die Kupplung 30 geschlossen, und das Haupt­ getriebe 18 kann den nächsthöheren Gang schalten.
Soll das Hauptgetriebe 18 bei einer Drehzahl n der Abtriebswelle 14 von <1500 U/min in den nächsthöheren Gang geschaltet werden, wird ebenfalls zunächst die Kupplung 30 geöffnet, und die Drehzahl der Abtriebs­ welle 14 auf die Synchrondrehzahl über der in niede­ rer Übersetzung des Zwischengetriebes 34 mitlaufenden elektrischen Maschine 32 abgesenkt, indem von dieser gleichzeitig eine hohe elektrische Last abverlangt wird. Entsprechend der höheren elektrischen Last muß eine höhere Eingangsenergie zur Verfügung gestellt werden, die der kinetischen Energie der Schwungmasse 24 entnommen wird, so daß diese bremsend auf die Abtriebswelle 14 wirkt. Nach Erreichen der Synchroni­ sierungsdrehzahl der Abtriebswelle 14 kann das Haupt­ getriebe 18 in den nächsthöheren Gang geschaltet und die Kupplung 30 geschlossen werden.
Eine weitere Betriebssituation ist gegeben, wenn das Hauptgetriebe 18 bei einer Drehzahl n der Abtriebs­ welle 14 von <1500 U/min in den nächsttieferen Gang geschaltet werden soll. Hierzu wird zunächst die Kupplung 28 geöffnet und die elektrische Maschine 32 in Motorbetrieb umgeschaltet. Das Zwischengetriebe 34 ist bei Drehzahlen von n < 1500 U/min in der niederen Übersetzung geschaltet, so daß eine Synchronisations­ drehzahl der Getriebeeingangswelle 20 über den Motor­ betrieb der elektrischen Maschine 32 einstellbar ist. Ist diese Synchronisationsdrehzahl erreicht, wird das Hauptgetriebe 18 in den nächsttieferen Gang geschal­ tet und die Kupplung 28 geschlossen.
Soll das Hauptgetriebe 18 bei einer Drehzahl der Abtriebswelle 14 von n < 1500 U/min in den nächsttie­ feren Gang geschaltet werden, öffnet zunächst wie­ derum die Kupplung 28. Anschließend wird das Zwi­ schengetriebe von der höheren Übersetzung von bei­ spielsweise 1 : 5 bei Drehzahlen n < 1500 U/min in die niedere Übersetzung, beispielsweise 1 : 2, umgeschal­ tet, so daß entsprechend des Übersetzungsverhältnis­ ses die Drehzahl der Getriebeeingangswelle 20 angeho­ ben wird. Das Anheben der Drehzahl auf die Synchroni­ sationsdrehzahl erfolgt hierbei über einen Drehmo­ mentstoß, der infolge der plötzlichen Umschaltung des Zwischengetriebes 34 von der höheren Übersetzung auf die niedere Übersetzung erzeugt wird.
Schließlich ist es noch möglich, die Übersetzung des Zwischengetriebes 34 unabhängig von der momentanen Drehzahl n der Getriebeeingangswelle 20 auf die nie­ dere Übersetzung , beispielsweise 1 : 2 umzuschalten, so daß eine Massenträgheit der rotierenden Teile des Zwischengetriebes 34 und der elektrischen Maschine 32, bezogen auf die Kurbelwelle 16 beziehungsweise die Abtriebswelle 14, wirksam reduziert ist. Hier­ durch wird eine bestmögliche Beschleunigung des Kraftfahrzeuges erreicht.
Die Fig. 2 zeigt eine zweite Variante eines Antriebsaggregates 10 eines Kraftfahrzeuges in einer schematischen Prinzipskizze. Das Antriebsaggregat 10 umfaßt eine Brennkraftmaschine 12, dessen Abtriebs­ welle 14 über eine von im einzelnen nicht dargestell­ ten Zylindern gekoppelte Kurbelwelle 16 drehfest ver­ bunden ist. Das Antriebsaggregat 10 umfaßt weiterhin ein Hauptgetriebe 18, das eine Getriebeeingangswelle 20 und eine Getriebeausgangswelle 22 umfaßt. Die Getriebeausgangswelle 22 ist mit nicht dargestellten Antriebsrädern des Kraftfahrzeuges wirkverbunden. Zwischen der Brennkraftmaschine 12 und dem Hauptge­ triebe 18 ist eine Schwungmasse angeordnet, die bei­ spielsweise von einem Zwei-Massen-Schwungrad 27 gebildet ist. Eine Drehachse der Schwungmasse 27 fällt hierbei mit einer Drehachse der Antriebswelle 14 sowie der Getriebeeingangswelle 20 zusammen. Die Brennkraftmaschine 12 ist über seine Abtriebswelle fest mit dem Zwei-Massen-Schwungrad 27 verbunden. Zwischen diesem Schwungrad 27 und der Getriebeein­ gangswelle 20 ist eine Kupplung 31 angeordnet. Das Antriebsaggregat 10 umfaßt ferner eine elektrische Maschine 32, die über eine im einzelnen nicht darge­ stellte Steuerung als Startermotor für die Brenn­ kraftmaschine 12 oder als Generator zur Bereitstel­ lung einer Versorgungsspannung für ein Bordnetz des Kraftfahrzeuges umschaltbar ist. Die elektrische Maschine 32 ist mit einem Zwischengetriebe 34 gekop­ pelt, das einerseits mit einer nicht dargestellten An- beziehungsweise Abtriebswelle der elektrischen Maschine 32 und andererseits mit der Getriebeein­ gangswelle 20 wirkverbunden ist. Das Zwischengetriebe 34 ist in zwei Übersetzungsstufen umschaltbar, wobei eine erste Übersetzungsstufe beispielsweise 1 : 2 und eine zweite Übersetzungsstufe 1 : 5 zwischen einer Ein­ gangswelle und einer Ausgangswelle des Zwischenge­ triebes 34 beträgt. Die Umschaltung zwischen diesen beiden Übersetzungsstufen erfolgt über zwei unabhän­ gig ansteuerbare, hier nicht näher dargestellte, Kupplungen im Zwischengetriebe 34. Dadurch ist neben der Übersetzungsumschaltung auch eine Trennung der Wirkverbindung zwischen elektrischer Maschine 32 und der Getriebeeingangswelle 20 möglich.
Mittels der gezeigten Ausstattung des Antriebsaggre­ gates 10 sind folgende Betriebszustände realisierbar:
Bei einem Direktstart der Brennkraftmaschine 12 wird die elektrische Maschine 32 als Startermotor geschal­ tet. Die Spannungsversorgung der elektrischen Maschine 32 erfolgt hierbei beispielsweise über eine Kraftfahrzeugbatterie. Das Hauptgetriebe 18 befindet sich in Neutralstellung, wodurch die Wirkverbindung zwischen der Getriebeeingangswelle 20 und der Getrie­ beausgangswelle 22 unterbrochen ist. Die Kupplung 31 ist geschlossen, das heißt die Antriebswelle 14 und somit die Kurbelwelle 16 der Brennkraftmaschine 12 ist mit der Getriebeeingangswelle 20 wirkverbunden. Das von der elektrischen Maschine 32 angetriebene Zwischengetriebe 34, das mit der Getriebeeingangs­ welle 20 wirkverbunden ist, setzt über die geschlos­ sene Kupplung 31 die Abtriebswelle 14 beziehungsweise die Kurbelwelle 16 in Rotation. Hierdurch wird die Brennkraftmaschine 12 mit einer bestimmten Drehzahl durchgedreht, bis diese in bekannter Weise startet. Das Zwischengetriebe 34 ist hierbei vorzugsweise in der hohen Übersetzung von 1 : 5 geschaltet, so daß eine relativ hohe Drehzahl der als Startermotor geschalte­ ten elektrischen Maschine 32 entsprechend untersetzt wird, und die Brennkraftmaschine 12 mit dieser niede­ ren Drehzahl angedreht wird.
Die in Fig. 2 gezeigte Anordnung ist weiterhin für einen sogenannten Impulsstart geeignet. Hierbei wird die elektrische Maschine 32 wiederum als Startermotor betrieben, während gleichzeitig die Kupplung 31 zu­ nächst geöffnet ist. Das Hauptgetriebe 18 befindet sich wiederum in der Neutralstellung, wodurch die Wirkverbindung zwischen der Getriebeeingangswelle 20 und der Getriebeausgangswelle 22 und damit der Antrieb auf die Kraftfahrzeugräder unterbrochen ist. Durch den Betrieb der elektrischen Maschine 32 wird die Getriebeeingangswelle 20 mit einer Mitnehmer­ scheibe der Kupplung 31 beschleunigt, bis diese eine Solldrehzahl erreicht. Die Übersetzung des Zwischen­ getriebes 34 ist auf die hohe Übersetzung von bei­ spielsweise 1 : 5 geschaltet. Nachdem die Solldrehzahl der Getriebeeingangswelle 20 erreicht ist, wird die Kupplung 31 geschlossen, so daß die im Rotor der elektrischen Maschine 32 und in den drehenden Teilen des Hauptgetriebes 18 und der Kupplung 31 gespei­ cherte Rotationsenergie plötzlich, das heißt impuls­ artig, zum Andrehen der Brennkraftmaschine ausgenutzt werden kann. Die elektrische Maschine 32 liefert dar­ über hinaus solange ein Drehmoment, bis die Brenn­ kraftmaschine 12 angelaufen ist.
In diesen beiden beschriebenen Anlaßfällen der Brenn­ kraftmaschine 12 wird die elektrische Maschine 32 abgeschaltet, sobald die Abtriebswelle 14 der Brenn­ kraftmaschine 12 und somit dessen Kurbelwelle 16 ihre Solldrehzahl erreicht hat. Die elektrische Maschine 32 wird dann vom Starterbetrieb in den Generatorbe­ trieb umgeschaltet, so daß die über die geschlossene Kupplung 31 angetriebene Getriebeeingangswelle das Zwischengetriebe 34 antreibt, das dann wiederum die elektrische Maschine 32 entsprechend der gewählten Übersetzung antreibt. Die erzeugte Generatorspannung wird abgegriffen und der Bordnetzversorgung des Kraftfahrzeuges zur Verfügung gestellt. Die Überset­ zung des Zwischengetriebes 34 schaltet hierbei bei einer Drehzahl der Abtriebswelle 14 von n < 1500 U/min auf die kleinere Übersetzung um, so daß die Generatordrehzahl der elektrischen Maschine 32 zur Erreichung eines günstigeren Generatorwirkungsgrades abgesenkt wird, diese jedoch für die Erzeugung der Bordspannung ausreichend bleibt.
Zum Antreiben des Kraftfahrzeuges wird bei laufender Brennkraftmaschine 12 die Kupplung 31 geschlossen, so daß entsprechend der vorgewählten Schaltstellung des Hauptgetriebes 18 die Getriebeausgangswelle 22 in bekannter Weise die Antriebsräder des Kraftfahrzeuges antreibt. Soll nunmehr das Hauptgetriebe 18 in den nächsthöheren Gang geschaltet werden, wird bei einer angenommenen Drehzahl der Abtriebswelle 14 von n < 1500 U/min zunächst die Kupplung 31 geöffnet, das Hauptgetriebe 18 in die Neutralstellung gebracht und dann das Zwischengetriebe 34 von der niederen Über­ setzung in die höhere Übersetzung umgeschaltet. Hier­ durch wird ein bremsender Drehmomentstoß auf die Getriebeeingangswelle 20 ausgeübt, so daß die Dreh­ zahl n der Getriebeeingangswelle 20 bis auf eine not­ wendige Synchrondrehzahl für das Hauptgetriebe 18 abgesenkt wird. Nach dem Erreichen dieser Synchron­ drehzahl kann das Hauptgetriebe in den nächsthöheren Gang geschaltet werden und durch Schließen der Kupp­ lung 31 die kraftschlüssige Verbindung zur Brenn­ kraftmaschine 12 wiederhergestellt werden.
Soll das Hauptgetriebe 18 bei einer Drehzahl der Abtriebswelle 14 von n < 1500 U/min in den nächsthö­ heren Gang geschaltet werden, wird ebenfalls zunächst die Kupplung 31 geöffnet und das Hauptgetriebe 18 in die Neutralstellung gebracht. Die Drehzahl der Getriebeeingangswelle 20 wird über die in niederer Übersetzung des Zwischengetriebes 34 mitlaufende elektrische Maschine 32 auf die Synchrondrehzahl abgesenkt, indem von der elektrischen Maschine 32 eine hohe elektrische Last abverlangt wird. Nach Erreichen der Synchronisierungsdrehzahl der Getriebeeingangswelle 20 kann das Hauptgetriebe 18 in den nächsthöheren Gang geschaltet und die Kupplung 31 geschlossen werden.
Eine alternative Möglichkeit, bei einer Drehzahl der Abtriebswelle 14 von n < 1500 U/min das Hauptgetriebe 18 in den nächsthöheren Gang umzuschalten, ist, zunächst die elektrische Maschine 32 durch Umschalten des Zwischengetriebes 34 auf die kleinere Übersetzung abzubremsen. Dies erfolgt durch geeignete Betätigung der hier nicht näher dargestellten Kupplungen im Zwi­ schengetriebe 34. Danach wird die Kupplung 31 geöff­ net und das Zwischengetriebe 34 wieder auf die höhere Übersetzung geschaltet. Dadurch wird die Drehzahl der Getriebeeingangswelle 20 abgesenkt. Nach Erreichen der Synchronisierungsdrehzahl der Getriebeeingangs­ welle 20 kann das Hauptgetriebe 18 in den nächsthöhe­ ren Gang geschaltet und die Kupplung 31 geschlossen werden.
Eine weitere Betriebssituation ist gegeben, wenn das Hauptgetriebe 18 bei einer Drehzahl der Abtriebswelle 14 von n < 1500 U/min in den nächsttieferen Gang geschaltet werden soll. Hierzu wird zunächst die Kupplung 31 geöffnet, das Hauptgetriebe 18 in die Neutralstellung gebracht und die elektrische Maschine 32 in den Motorbetrieb umgeschaltet. Mit der elektri­ schen Maschine 32 wird die Drehzahl der Getriebein­ gangswelle 20 auf die passende Synchronisierungsdreh­ zahl angehoben. Das Zwischengetriebe 34 ist bei Dreh­ zahlen von n < 1500 U/min in der niederen Übersetzung geschaltet, so daß eine passende Synchronisierungs­ drehzahl der Getriebeeingangswelle 20 über den Motorbetrieb der elektrischen Maschine 32 einstellbar ist. Ist diese Synchronisierungsdrehzahl erreicht, wird das Hauptgetriebe 18 in den nächsttieferen Gang geschaltet und die Kupplung 31 geschlossen.
Soll das Hauptgetriebe 18 bei einer Drehzahl der Ab­ triebswelle 14 von n < 1500 U/min in den nächsttiefe­ ren Gang geschaltet werden, öffnet zunächst wiederum die Kupplung 31 und das Hauptgetriebe 18 wird in Neu­ tralstellung geschaltet. Anschließend wird das Zwi­ schengetriebe 34 von der höheren Übersetzung von bei­ spielsweise 1 : 5 bei Drehzahlen n < 1500 in die nie­ dere Übersetzung, beispielsweise 1 : 2, umgeschaltet, so daß entsprechend des Übersetzungsverhältnisses die Drehzahl der Getriebeeingangswelle 20 angehoben wird. Das Anheben der Drehzahl auf die Synchronisierungs­ drehzahl erfolgt hierbei über einen Drehmomentstoß, der infolge der plötzlichen Umschaltung des Zwischen­ getriebes 34 von der höheren Übersetzung auf die nie­ dere Übersetzung erzeugt wird. Das Hauptgetriebe 18 kann dann in den nächsttieferen Gang geschaltet und die Kupplung 31 geschlossen werden.
Soll dem Kraftfahrzeug eine maximale Beschleunigung abverlangt werden, ist es schließlich noch möglich, die Übersetzung des Zwischengetriebes 34 unabhängig von der momentanen Drehzahl n der Abtriebswelle 14 auf die niedere Übersetzung, beispielsweise 1 : 2, umzuschalten, wodurch eine auf die Kurbelwelle 16 beziehungsweise die Abtriebswelle 14 bezogene wirk­ same Massenträgheit der rotierenden Teile des Zwi­ schengetriebes 34 reduziert ist. Eine weitere effek­ tive Reduzierung der wirksamen Massenträgheit kann durch Einstellung einer Neutralstellung im Zwischen­ getriebe 34 erreicht werden.
Die Fig. 3 zeigt eine detailliertere Schnittdarstel­ lung einer leicht gegenüber der Variante entsprechend Fig. 1 modifizierten Ausführung. Hier sind die ein­ zelnen Bauteile und Ihre Einbaulage zueinander gut erkennbar. Die Abtriebswelle 14 des Motors ist mit einer herkömmlichen Kupplung 37, bestehend aus Schwungrad 38 und Mitnehmerscheibe 39, mit einer Getriebeeingangswelle 20 verbunden. Auf dieser Getriebeeingangswelle sind zwei Zahnräder, 43 und 45 drehfest angebracht, die mit zwei entsprechenden Zahnrädern, 46 und 47, auf einer Zwischenwelle 40 im Eingriff stehen. Diese Zwischenwelle 40 steht über ein weiteres Zahnradpaar mit der elektrischen Maschine 32 in Wirkverbindung. Die Getriebeausgangs­ welle 22 ist mit nicht dargestellten Antriebsrädern des Kraftfahrzeuges wirkverbunden. Die auf der Zwi­ schenwelle 40 befindlichen Zahnräder 46 und 47 sind jeweils mit Kupplungen 42 und 44 verbunden, die erst für eine drehfeste Verbindung entweder des Zahnrades 46 oder des Zahnrades 47 mit der Zwischenwelle 40 sorgen. Die Betätigung dieser beiden Kupplungen 42 und 44 wird von einem elektronischen Steuergerät 50 überwacht, das je nach Betriebs- und Fahrzustand des Kraftfahrzeuges für einen passenden Betrieb der elek­ trischen Maschine 32 sorgt.
Zum Direktstart der hier nicht dargestellten Brenn­ kraftmaschine wird das Getriebe 18 in Neutralstellung gebracht, wobei die Hauptkupplung 37 geöffnet ist. Das Getriebe 18 ist somit von der Brennkraftmaschine beziehungsweise dessen Motorwelle 14 getrennt. Die elektrische Maschine 32 wird als Startermotor geschaltet. Die dazu erforderliche Spannungsversor­ gung der elektrischen Maschine 32 erfolgt beispiels­ weise aus einer Kraftfahrzeugbatterie. Zunächst wird nun die Kupplung 42 geschlossen, wodurch die Getrie­ beeingangswelle 20 mit einer bestimmten Drehzahl gedreht wird. Die Drehzahl wird dabei bestimmt über das Übersetzungsverhältnis des Zahnradpaares 47, 43 und kann beispielsweise 1 : 5 oder 1 : 6 betragen. Die daraus erzeugte kinetische Energie wird in alle rotierenden Teile des Getriebes 18 gespeichert, außer in der Getriebeausgangswelle 22, da sich das Getriebe 18 in der Neutralstellung befindet. Wird nun die Hauptkupplung 37 des Kraftfahrzeuges geschlossen, wird mit der im Getriebe und im Rotor der elektri­ schen Maschine 32 gespeicherten Rotationsenergie die Brennkraftmaschine durchgedreht, wodurch gleichzeitig die Drehzahl der Getriebeeingangswelle 20 absinkt. Nach Erreichen einer bestimmten Drehzahl dieser Getriebeeingangswelle 20 wird wird von der elektri­ schen Maschine 32 die Brennkraftmaschine durchge­ dreht, bis diese startet. Die Momentenschwankungen der Brennkraftmaschine durch das Verdichten der ein­ zelnen Zylinder werden von einem Torsionsschwingungs­ dämpfer in der Hauptkupplung 37 des Kraftfahrzeuges gedämpft und weitgehend unterdrückt. Die Trägheitsmo­ mente der rotierenden Getriebewellen gleichen zusätz­ lich Drehzahlschwankungen aus. Aus diesem Grund genügt eine Gesamtübersetzung von 1 : 5 oder 1 : 6 für die elektrische Maschine 32 beim Anlassen. Nach Erreichen einer Mindestdrehzahl wird die elektrische Maschine 32 vom Starter- in den Generatorbetrieb umgeschaltet.
Im generatorischen Betrieb während der Fahrt kann die Drehzahl der elektrischen Maschine 32 mit Hilfe der beiden Kupplungen 42 und 44 je nach der Motordrehzahl passend übersetzt werden. Beispielsweise kann bei einer Drehzahl von n = 1500 U/min die Übersetzung umgeschaltet werden.
Die weiteren Funktionen wie die Getriebesynchronisa­ tion sind bereits weiter oben beschrieben worden und sollen daher an dieser Stelle nicht noch einmal wie­ derholt werden.
Die Fig. 4 zeigt in einem weiteren Ausführungsbei­ spiel ein Kraftfahrzeuggetriebe mit integrierter elektrischer Maschine 32, deren Rotor- beziehungs­ weise Zwischenwelle 40 beidseitig über je eine Kupp­ lung 42 und 44 mit je einem Zahnrad des Getriebes kuppelbar ist. Die elektrische Maschine 32 und das Getriebe lassen sich dabei in der gleichen Weise betreiben und steuern, wie dies in dem Ausführungs­ beispiel nach Fig. 3 beschrieben ist.
In Fig. 5 ist ein beispielhaftes Diagramm darge­ stellt, das die Drehzahlen der elektrischen Maschine 32 den Drehzahlen der Brennkraftmaschine 12 bezie­ hungsweise dessen Kurbelwelle 16 bei verschiedenen Übersetzungen des Zwischengetriebes 34 gegenüber­ stellt. Auf der Abszisse des zweidimensionalen Dia­ grammes ist hierbei die Motordrehzahl in Umdrehungen je Minute (U/min) aufgetragen. Die Ordinate zeigt die Drehzahl in U/min der elektrischen Maschine 32. Im Diagramm sind beispielhaft fünf verschiedene Geraden eingezeichnet und zwar die relativ flache Gerade für eine Übersetzungen des Zwischengetriebes 34 von 1 : 1,2. Die Übersetzungen 1 : 1,5 und 1 : 2 zeigen gering­ fügig steilere Geraden. Weiter links sind zwei rela­ tiv steile Geraden eingezeichnet, und zwar für die beispielhaften Übersetzungsverhältnisse 1 : 6 und 1 : 7 des Zwischengetriebes 34. Diese höheren Übersetzungs­ verhältnisse sind für den Starterbetrieb der elektri­ schen Maschine 32 beziehungsweise für niedere Motor­ drehzahlen im Generatorbetrieb sinnvoll, um den Gene­ rator in einem günstigen Wirkungsgradbereich betrei­ ben zu können. Bei höheren Motordrehzahlen sind hin­ gegen die niederen Übersetzungen von 1 : 2 oder noch kleiner sinnvoll, um die elektrische Maschine wie­ derum in einem Bereich günstigen Wirkungsgrades betreiben zu können.
Fig. 6 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Steuerung zur Getriebesynchronisation zur besseren Anschaulichkeit der Vorgänge bei einem Schaltvorgang des Hauptgetrie­ bes 18. Diese Steuerung kann beispielsweise eine Pro­ grammierung eines elektronischen Steuergerätes 50 sein, das die gesamten Komponenten des Getriebes, wie Kupplungen 28, 30, 31, 37, 42, 44 oder der elektri­ schen Maschine 32 in Abhängigkeit von den verschiede­ nen Betriebszuständen des Fahrzeuges oder der Parame­ ter der Brennkraftmaschine, steuert. Die Pfeile in dem Ablaufdiagramm sind mit Y für Ja, das heißt ein positives Abfrageergebnis, und mit N für Nein, das heißt ein negatives Abfrageergebnis, bezeichnet.
Soll das Hauptgetriebe 18 in eine neue Übersetzungs­ stufe geschaltet werden, wird ein Kontakt am Schalt­ hebel betätigt. Abgefragt wird die Betätigung dieses Kontaktes in dem Schritt 52. Ist das Abfrageergebnis positiv (Y) , wird im nächsten Schritt 54 abgefragt, ob die Schaltrichtung nach oben geht, das heißt ob das Getriebe in den nächsthöheren Gang geschaltet werden soll. Ist dieses Abfrageergebnis negativ (N), so wird im Schritt 56 abgefragt, ob die Schaltrich­ tung nach unten geht, das heißt ob das Getriebe in den nächstniederen Gang geschaltet werden soll. Ist dieses Abfrageergebnis negativ (N), so springt das Programm zurück zum Schritt 52, bei dem der Status des Schalthebelkontaktes abgefragt wird. Ist das Abfrageergebnis im Schritt 54 positiv (Y), so fährt das Programm weiter mit Schritt 62, bei dem abgefragt wird, ob die Getriebeübersetzung des Zwischengetrie­ bes 34 auf eine Übersetzung von 1 : 2 eingestellt ist. Ist dieses Abfrageergebnis negativ (N), so wird im Schritt 64 das Zwischengetriebe 34 auf eine Überset­ zung von 1 : 2 umgeschaltet. Danach fährt das Programm fort mit dem Schritt 66, bei dem eine Synchronisation des Hauptgetriebes 18 durch eine Umschaltung der Übersetzung des Zwischengetriebes von 1:2 auf 1 : 5 erfolgt. Ist das Abfrageergebnis im Schritt 62 posi­ tiv (Y) , springt das Programm gleich zum Schritt 66. Durch die Erhöhung des wirksamen Massenträgheitsmo­ mentes der elektrischen Maschine 32 erfolgt die Getriebesynchronisation. Der Pfeil zum Schritt 70 verdeutlicht die Gesamtfunktion der Getriebesteue­ rung, nämlich die Übersetzungsänderung des Zwischen­ getriebes 34 als Funktion der Drehzahl. Ist das Abfrageergebnis im Schritt 56 positiv (Y), so fährt das Programm weiter mit Schritt 58, bei dem abgefragt wird, ob die Getriebeübersetzung des Zwischengetrie­ bes 34 auf eine Übersetzung von 1 : 5 eingestellt ist. Ist dieses Abfrageergebnis negativ (N), so wird im Schritt 60 das Zwischengetriebe 34 auf eine Überset­ zung von 1 : 5 umgeschaltet. Danach fährt das Programm fort mit dem Schritt 68, bei dem eine Synchronisation des Hauptgetriebes 18 durch eine Umschaltung der Übersetzung des Zwischengetriebes von 1 : 5 auf 1:2 erfolgt. Ist das Abfrageergebnis im Schritt 58 posi­ tiv (Y), springt das Programm gleich zum Schritt 68. Vom Schritt 68 führt ebenfalls ein Pfeil zum Schritt 70 und von diesem wiederum zum Schritt 52. Hier wird permanent, das heißt in kurzen Zeitabständen, der Status des Schalthebelkontaktes abgefragt. Ist das Abfrageergebnis im Schritt 52 negativ (N), was bedeu­ tet, daß seit der letzten Abfrage der Schalthebel nicht betätigt wurde, fährt das Programm fort mit Schritt 70, wodurch eine permanente Abfragesituation erfolgt.
Fig. 7 zeigt schließlich ein beispielhaftes Ablauf­ diagramm einer Getriebesteuerung im Generatorbetrieb der elektrischen Maschine 32. Ausgehend beispiels­ weise von einer Abfrage der Übersetzung des Zwischen­ getriebes 34 im Programmschritt 72, wird je nach Abfrageergebnis die Motordrehzahl abgefragt. Ist das Abfrageergebnis im Schritt 72 positiv (Y), so fährt das Programm fort mit Schritt 74, in dem abgefragt wird, ob die Drehzahl der Brennkraftmaschine 12 klei­ ner als 1500 U/min beträgt. Ist dieses Abfrageergeb­ nis positiv (Y) , wird im Schritt 76 abgefragt, ob das Fahrzeug beschleunigt werden soll. Ist dieses Abfra­ geergebnis im Schritt 76 negativ (N), so wird im nächsten Schritt 78 abgefragt, ob ein zusätzlicher Leistungsbedarf im elektrischen Bordnetz des Fahr­ zeugs besteht. Ist dieses Abfrageergebnis positiv (Y), so wird im Programmschritt 80 die Übersetzung des Zwischengetriebes 34 auf 1 : 5 umgeschaltet. Ist das Abfrageergebnis im Schritt 74 negativ (N), so springt das Programm zurück zum Schritt 72, in dem abgefragt wird, ob das Zwischengetriebes 34 auf eine Übersetzung von 1 : 2 eingestellt ist. Ebenso führt eine positives Abfrageergebnis (Y) im Schritt 76 oder ein negatives Abfrageergebnis (N) im Schritt 78 jeweils zu einem Sprung zum Schritt 72. Vom Schritt 80 führt ebenfalls ein Pfeil zurück zum Schritt 72, was die permanente Abfrage der im Zwischengetriebe 34 eingestellten Übersetzungsstufe verdeutlicht. Ist das Abfrageergebnis im Schritt 72 negativ (N), so geht das Programm weiter zum Schritt 82, bei dem abgefragt wird, ob die Drehzahl der Brennkraftmaschine 12 über einem Wert von 1800 U/min liegt. Ist dieses Abfrage­ ergebnis positiv (Y), das heißt die Brennkraftma­ schine läuft mit höherer Drehzahl als 1800 U/min, so fährt das Programm fort mit Schritt 86, bei dem das Zwischengetriebe 34 auf eine Übersetzung von 1 : 2 umgeschaltet wird. Ist das Abfrageergebnis im Schritt 82 negativ (N), so fährt das Programm fort mit Schritt 84.
Hier wird abgefragt, ob das Fahrzeug eine große Beschleunigung erfahren soll. Ist dieses Abfrageer­ gebnis negativ (N), so springt das Programm zum Schritt 72. Ist hingegen das Abfrageergebnis im Schritt 84 positiv (Y), so fährt das Programm fort mit Schritt 86. Von hier geht das Programm ebenfalls weiter zum Schritt 72, wo wiederum die aktuelle Über­ setzung des Zwischengetriebes 34 abgefragt wird.

Claims (13)

1. Antriebsaggregat für Kraftfahrzeuge mit einer Brennkraftmaschine und einem auf die Antriebsräder des Kraftfahrzeuges wirkenden Getriebe, wobei eine Getriebeeingangswelle mit einer Abtriebswelle der Brennkraftmaschine kuppelbar ist und einer elektri­ schen Maschine, die über ein Zwischengetriebe mit dem Getriebe kuppelbar ist und die als Startermotor zum Andrehen der Brennkraftmaschine und als Generator zur Versorgung eines Bordnetzes des Kraftfahrzeuges umschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebswelle (14) der Brennkraftmaschine (12) und die Getriebeeingangswelle (20) des Hauptgetriebes (18) sowie die elektrische Maschine (32) über das Zwischengetriebe (34) mit Hilfe mindestens einer steuerbaren Kupplung (28, 30, 31, 37, 42, 44) mitein­ ander kuppelbar sind.
2. Antriebsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Abtriebswelle (14) der Brennkraft­ maschine (12) und die Getriebeeingangswelle (20) des Hauptgetriebes (18) über jeweils eine Kupplung (28, 30) mit einer Schwungmasse (24) kuppelbar sind, und die Schwungmasse (24) mit dem Zwischengetriebe (34) in Wirkeingriff steht.
3. Antriebsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Abtriebswelle (14) der Brennkraft­ maschine (12) und die Getriebeeingangswelle (20) des Hauptgetriebes (18) über eine Kupplung (31) und ein Schwungrad (27) miteinander kuppelbar sind, wobei die elektrische Maschine (32) über ein schaltbares Zwi­ schengetriebe (34) permanent mit der Getriebeein­ gangswelle (20) im Wirkeingriff steht.
4. Antriebsaggregat nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das schaltbare Zwischengetriebe (34) mindestens zwei Übersetzungsstufen und eine Neutral­ stellung aufweist.
5. Antriebsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die elektrische Maschine (32) mit einer Zwischenwelle (40) in Wirkeingriff steht, die über zwei steuerbare Kupplungen (42, 44) mit jeweils unterschiedlicher Übersetzung mit der Getriebeein­ gangswelle (20) in Wirkeingriff zu bringen ist.
6. Antriebsaggregat nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein elektronisches Steuergerät (50) aus den Informationen über die Motordrehzahl, den Rad­ drehzahlen und den gewünschten Getriebezuständen die beiden auf der Zwischenwelle (40) befindlichen Kupp­ lungen (42, 44) sowie die elektrische Maschine (32) steuert.
7. Antriebsaggregat nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das elektronische Steuergerät (50) aus den Informationen über die Motordrehzahl, den Rad­ drehzahlen und den gewünschten Getriebezuständen die beiden Kupplungen (28, 30) sowie die elektrische Maschine (32) steuert.
8. Antriebsaggregat nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein elektronisches Steuergerät (50) aus den Informationen über die Motordrehzahl, den Rad­ drehzahlen und den gewünschten Getriebezuständen die Kupplung (31) sowie die elektrische Maschine (32) steuert.
9. Antriebsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die elektrische Maschine (32) derart über mindestens eine steuerbare Kupplung an der Getriebeeingangswelle (20) ankuppelbar ist, daß sie zum Synchronisieren des Hauptgetriebes (18) bei einer Gangrückschaltung als Elektromotor jeweils das lang­ samer laufende Zahnrad des zu kuppelnden Zahnradpaa­ res beschleunigt oder bei einer Ganghochschaltung als Generator jeweils das schneller laufende Zahnrad abbremst.
10. Antriebsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektri­ sche Maschine (32) derart über ein Zwischengetriebe (34) an die Getriebeeingangswelle (20) ankuppelbar ist, daß zum Synchronisieren des Hauptgetriebes (18) die Übersetzungsstufen des Zwischengetriebes (34) und damit das Massenträgheitsmoment der elektrischen Maschine (32) entsprechend der gewünschten Dreh­ zahlanpassung der Getriebeeingangswelle (20) wählbar sind.
11. Antriebsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssig­ keitskühlung der elektrischen Maschine (32) durch einen Anschluß an den Wasserkühlkreislauf der Brenn­ kraftmaschine (12) sichergestellt wird.
12. Antriebsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektri­ sche Maschine (32) mittels angebautem oder extern angebrachten Kühlgebläse luftgekühlt wird.
13. Antriebsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die der elek­ trischen Maschine (32) mittels Ölschmierung durch das Getriebeöl des Hauptgetriebes (18) erfolgt.
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