DE102010010268A1 - Hybrid drive system for motor car, has starter provided with engine starter motor i.e. three-phase motor, and drive shaft, where level of power supply voltage of starter and machine are identical - Google Patents

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Abstract

The system (1) has electric machine (3) provided with an output shaft (9) and connected with an input shaft of a gear box (5). A starter (4) provided with an engine starter motor i.e. three-phase motor (10), and a drive shaft (11). A level of power supply voltage of the starter and the machine are identical. The level of the supply voltage is in range of 120-600 volt. A free wheel mechanism comprises a starting gear ring (13) to transfer rotational torque to a crankshaft (6) if rotation speed of the ring is larger or equal to rotation speed of the crankshaft. An independent claim is also included for a method for starting an internal combustion engine of a hybrid drive system for a motor car.

Description

Die Erfindung betrifft ein Hybridantriebssystem für ein Kraftfahrzeug, welches außerdem ein Stopp-Start-Automatiksystem zum automatischen Stoppen und Starten eines Verbrennungsmotors aufweist, sowie ein entsprechendes Verfahren.The invention relates to a hybrid drive system for a motor vehicle, which also has a stop-start automatic system for automatically stopping and starting an internal combustion engine, and a corresponding method.

Hybridantriebssysteme sind solche, bei denen unterschiedliche Antriebsarten in einem Kraftfahrzeug miteinander kombiniert werden. Dabei ist derzeit die am häufigsten vorkommende Art von Hybridantriebssystemen diejenige, bei der ein Verbrennungsmotorantrieb mit einem Elektromotorantrieb kombiniert wird.Hybrid propulsion systems are those in which different types of propulsion are combined in a motor vehicle. At the present time, the most common type of hybrid propulsion system is that in which an internal combustion engine drive is combined with an electric motor propulsion.

Die DE 10 2006 028 582 A1 offenbart ein sehr einfach aufgebautes Hybridantriebssystem vom Typ eines sogenannten Mildhybrids. Bei einem derartigen Mildhybridsystem sind ein Verbrennungsmotor und eine elektrische Maschine eines Kraftfahrzeuges so miteinander gekoppelt, dass ein Vortrieb des Kraftfahrzeuges entweder durch den Verbrennungsmotor allein oder durch den Verbrennungsmotor mit Unterstützung des Elektromotors erfolgen kann. Ein Vortrieb allein durch die elektrische Maschine ist nicht möglich beziehungsweise wäre nur dann möglich, wenn beim elektromotorischen Vortrieb der Verbrennungsmotor bei ausgeschalteter Verbrennung von der elektrischen Maschine mitgeschleppt würde. Letzteres erfolgt bei einem Mildhybrid-System aus dem Grunde nicht, dass üblicherweise die elektrische Maschine sehr klein dimensioniert wird. Andererseits kann bei einem Verzögerungsbetrieb des Kraftfahrzeugs die elektrische Maschine als Generator zur Stromerzeugung betrieben werden.The DE 10 2006 028 582 A1 discloses a very simple hybrid drive system of the so-called mild hybrid type. In such a mild hybrid system, an internal combustion engine and an electrical machine of a motor vehicle are coupled to one another such that propulsion of the motor vehicle can take place either by the internal combustion engine alone or by the internal combustion engine with the assistance of the electric motor. A propulsion solely by the electric machine is not possible or would only be possible if the engine would be dragged by the electric machine in the electromotive propulsion with combustion switched off. The latter does not take place in a mild hybrid system for the reason that usually the electrical machine is dimensioned very small. On the other hand, in a deceleration operation of the motor vehicle, the electric machine can be operated as a generator for power generation.

Mit dem Ziel, ausgehend von einem klassischen Antriebsstrang bestehend aus Verbrennungsmotor, Kurbelwelle, Zweimassenschwungrad, Anfahrkupplung und Getriebe, mit möglichst geringer baulicher Veränderung ein Mildhybridsystem darzustellen, schlägt diese Schrift vor, die elektrische Maschine seitlich versetzt zur Kurbelwelle anzuordnen. Die Kraftübertragung von der Kurbelwelle auf eine Welle der elektrischen Maschine zum Zwecke eines generatorischen Betriebs erfolgt dabei über eine erste Kopplungseinrichtung, nämlich einen Riementrieb oder eine Zahnradpaarung. Die umgekehrte Kraftübertragung von der Welle der elektrischen Maschine auf die Kurbelwelle, vor allem zum Zwecke der Vortriebsunterstützung, erfolgt über die selbe erste Kopplungseinrichtung oder aber, alternativ speziell zum Zwecke eines Kaltstarts des Verbrennungsmotors, über eine zusätzliche Kopplungseinrichtung mit einer anderen Übersetzung als die der ersten Kopplungseinrichtung.With the aim of starting from a classic powertrain consisting of internal combustion engine, crankshaft, dual mass flywheel, starting clutch and transmission, with minimal structural change to represent a mild hybrid system, this document proposes to arrange the electric machine laterally offset from the crankshaft. The power transmission from the crankshaft to a shaft of the electric machine for the purpose of a generator operation takes place via a first coupling device, namely a belt drive or a gear pair. The reverse power transmission from the shaft of the electric machine to the crankshaft, especially for the purpose of propulsion support, via the same first coupling device or alternatively, especially for the purpose of cold start of the engine via an additional coupling device with a different translation than the first coupling device.

Auf diese Weise wird erreicht, dass alle elektromotorischen und elektrogeneratorischen Funktionen mittels einer einzigen elektrischen Maschine kostengünstig und mit wenig Änderungsaufwand ausgehend von einem konventionellen Antriebssystem verwirklicht werden können.In this way it is achieved that all electromotive and elektrogeneratorischen functions can be realized by means of a single electric machine cost and with little effort change starting from a conventional drive system.

Bei diesem Fokus bleiben allerdings Komfortaspekte völlig unberücksichtigt.With this focus however comfort aspects remain completely unconsidered.

Nachteilig an diesem System ist außerdem, dass reines elektrisches Fahren nicht beziehungsweise nicht ohne ein Mitschleppen des Verbrennungsmotors möglich ist. Es wäre zudem nur unter Inkaufnahme von großen Nachteilen beim Komponentenpackaging möglich, eine solcher Art positionierte E-Maschine so groß auszulegen, dass sie die Leistung und die benötigte Übersetzung für einen reinen elektrischen Antrieb leisten könnte und gleichzeitig die für einen Start des Verbrennungsmotors notwendige Leistung und Übersetzung leisten könnte.Another disadvantage of this system is that pure electric driving is not possible or not without entrainment of the internal combustion engine. It would also be possible only at the cost of large disadvantages in component packaging, such a type positioned electric motor designed so large that they could provide the power and the required translation for a pure electric drive and at the same time necessary for a start of the engine power and Translation could afford.

Die gattungsgemäße DE10 2007 061 895 A1 schlägt demgegenüber ein Kraftfahrzeug in der Form eines sogenannten parallelen Vollhybrids vor. Bei einem derartigen System ist eine elektrische Maschine mit einem Getriebe eines Kraftfahrzeugs koppelbar ohne gleichzeitig an einen Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs gekoppelt zu sein. Dadurch, und auch durch eine entsprechende Dimensionierung der elektrischen Maschine, ist ein rein elektrischer Fahrbetrieb möglich. Um den Momentenvorhalt dieser den Fahrantrieb liefernden elektrischen Maschine zu optimieren, wird vorgeschlagen, eine zusätzliche elektrische Maschine in das Fahrzeugsystem aufzunehmen. Die zusätzliche elektrische Maschine dient der Durchführung von Starts des Verbrennungsmotors. Damit entfällt an der den Fahrantrieb liefernden elektrischen Maschine ein für einen Start des Verbrennungsmotors vorzuhaltendes Moment, wodurch die den Fahrantrieb liefernde elektrische Maschine deutlich kleiner dimensioniert werden kann. Bei dieser Zielsetzung bleiben aber einige weitere wichtige Aspekte unberücksichtigt, nämlich

  • – eine Optimierung der Gesamtdimensionierung von elektrischer Maschine und zusätzlicher elektrischer Maschine (Gesamtmasse beziehungsweise Gesamtvolumen),
  • – eine Optimierung des Start-Komforts des Verbrennungsmotors, nämlich der durch eine Fahrer spürbaren Auswirkungen eines Starts des Verbrennungsmotors,
  • – eine Vereinfachung eines aus einem Niedervolt- und einem Hochvolt-Teil bestehenden Gesamt-Fahrzeugbordnetzes.
The generic DE10 2007 061 895 A1 In contrast, proposes a motor vehicle in the form of a so-called parallel full hybrid. In such a system, an electric machine can be coupled to a transmission of a motor vehicle without simultaneously being coupled to an internal combustion engine of the motor vehicle. Thereby, and also by a corresponding dimensioning of the electric machine, a purely electric driving is possible. In order to optimize the torque reserve of this electric motor supplying the drive, it is proposed to include an additional electric machine in the vehicle system. The additional electric machine is used to carry out starts of the internal combustion engine. This eliminates the vorzuhaltendes to the start of the engine electric torque at the driving drive supplying electric machine, whereby the driving drive supplying electrical machine can be dimensioned much smaller. However, this objective does not take account of a few other important aspects, namely
  • An optimization of the overall dimensioning of electrical machine and additional electrical machine (total mass or total volume),
  • An optimization of the starting comfort of the internal combustion engine, namely the effects of a start of the internal combustion engine that can be felt by a driver,
  • - A simplification of a consisting of a low-voltage and a high-voltage part total vehicle electrical system.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgemäß, ausgehend von einem Hybridantriebssystem der oben genannten Art, die Herstellkosten des Systems zu verringern, die mit dem System realisierbare Kraftstoffeinsparung zu erhöhen und den Komfort des Starts des Verbrennungsmotors zu verbessern.Accordingly, it is an object of the present invention, starting from a hybrid drive system of the above-mentioned type, to reduce the manufacturing costs of the system, to increase the fuel economy that can be achieved with the system, and to improve the fuel economy To improve comfort of the start of the internal combustion engine.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Hybridantriebssystem für ein Kraftfahrzeug mit einem Stopp-Start-Automatiksystem gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren zum automatischen Starten eines Verbrennungsmotors eines Hybridantriebssystems gemäß dem unabhängigen Anspruch 4.The object is achieved by a hybrid drive system for a motor vehicle having a stop-start automatic system according to independent claim 1 and by a method for automatically starting an internal combustion engine of a hybrid drive system according to independent claim 4.

Das Hybridantriebssystem für ein Kraftfahrzeug weist einen Verbrennungsmotor, ein Stopp-Start-Automatiksystem zum automatischen Stoppen und Starten des Verbrennungsmotors, eine elektrische Maschine, welche sowohl als Generator als auch als Antriebsmotor betrieben werden kann, und eine Startvorrichtung zum Starten des Verbrennungsmotors auf. Um einen Vortrieb des Kraftfahrzeugs sowohl allein durch den Verbrennungsmotor als auch allein durch die elektrische Maschine als auch durch eine Kombination von Verbrennungsmotor und elektrischer Maschine zu ermöglichen, ist eine Kurbelwelle des Verbrennungsmotors auf der Abtriebsseite des Verbrennungsmotors über eine Kupplungsvorrichtung schaltbar mit einer Eingangswelle der elektrischen Maschine verbunden. Vorzugsweise wird eine elektrische Maschine verwendet, bei welcher ein Rotor koaxial zu einer Antriebswelle angeordnet ist und bei der die Antriebswelle der elektrischen Maschine in Verlängerung der Kurbelwelle angeordnet ist. Eine Ausgangswelle der elektrischen Maschine ist mit einer Eingangswelle eines Getriebes verbunden oder verbindbar, wodurch Antriebskraft auf das Getriebe und von dort weiter auf die Antriebsräder des Kraftfahrzeugs übertragbar ist.The hybrid propulsion system for a motor vehicle includes an internal combustion engine, a stop-start automatic system for automatically stopping and starting the internal combustion engine, an electric machine that can operate as both a generator and a drive motor, and a starting device for starting the internal combustion engine. In order to allow propulsion of the motor vehicle both solely by the internal combustion engine and by the electric machine alone as well as by a combination of internal combustion engine and electric machine, a crankshaft of the internal combustion engine on the output side of the internal combustion engine via a coupling device is switchable with an input shaft of the electric machine connected. Preferably, an electric machine is used, in which a rotor is arranged coaxially to a drive shaft and in which the drive shaft of the electric machine is arranged in extension of the crankshaft. An output shaft of the electric machine is connected or connectable to an input shaft of a transmission, whereby driving force on the transmission and from there on the drive wheels of the motor vehicle is transferable.

Erfindungsgemäß weist die Startvorrichtung einen Startmotor in Form eines Drehstrommotors auf, und die Kraftübertragung von der Startvorrichtung auf die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors erfolgt durch eine Zahnradpaarung, bestehend aus einem Ritzel, das heißt einem Antriebszahnrad, auf einer Antriebswelle der Startvorrichtung sowie einem Anlasszahnkranz, das heißt einem Antriebszahnrad, auf der Kurbelwelle. Das Übersetzungsverhältnis dieser Zahnradpaarung, nämlich der Quotient aus der Anzahl der Zähne des Abtriebszahnrads geteilt durch die Anzahl der Zähne des Antriebszahnrads, liegt dabei im Wertebereich 10 bis 50, vorzugsweise 30 bis 50. Derartig hohe Übersetzungsverhältnisse können nur mit Zahnradpaarungen realisiert werden, nicht aber mit Riementrieben. Durch das hohe Übersetzungsverhältnis ist es möglich, den Verbrennungsmotor mit einem vergleichsweise geringen Drehmoment der Startvorrichtung zu starten. Durch das hohe Übersetzungsverhältnis wirkt ein hohes Drehmoment an der Kurbelwelle. Aufgrund des geringen benötigten Drehmoments an der Antriebswelle der Startvorrichtung kann der Startmotor sehr klein ausgelegt werden, das heißt mit geringem Volumen und geringer Masse. Eine Verringerung der Masse und des Volumens des Systems wirkt sich auch unmittelbar in einer Kraftstoffersparnis aus.According to the invention, the starting device has a starter motor in the form of a three-phase motor, and the power transmission from the starting device to the crankshaft of the internal combustion engine by a gear pair consisting of a pinion, that is, a drive gear, on a drive shaft of the starter and a starter ring gear, that is one Drive gear, on the crankshaft. The ratio of this gear pair, namely the quotient of the number of teeth of the driven gear divided by the number of teeth of the drive gear, is in the range of 10 to 50, preferably 30 to 50th Such high gear ratios can only be realized with gear pairs, but not with belt drives. Due to the high transmission ratio, it is possible to start the engine with a comparatively low torque of the starting device. Due to the high transmission ratio, a high torque acts on the crankshaft. Due to the low torque required on the drive shaft of the starting device of the starter motor can be designed very small, that is, with low volume and low mass. Reducing the mass and volume of the system also directly affects fuel economy.

Andererseits kann bei einer Baugröße, die der eines konventionellen 12-V-Starters entspricht, mittels einer Hochvolt-Startvorrichtung eine vergleichsweise deutlich höhere Leistung an der Antriebswelle der Startvorrichtung realisiert werden. Dies bietet die Möglichkeit, den Verbrennungsmotor beim Start des Verbrennungsmotors zu höheren Drehzahlen zu schleppen als dies bei konventionellen Startvorgängen der Fall ist. Dadurch wird ein Drehzahlverlauf eines Startvorgangs gleichmäßiger, und der Startvorgang ist mit weniger Geräusch- und Vibrationsentwicklung verbunden. Derart komfortable Starvorgänge werden vom Kunden insbesondere bei Kraftfahrzeugen, welche ein Stopp-Start-Automatiksystem aufweisen, realisiert. Bei solchen Kraftfahrzeugen wird der Verbrennungsmotor insbesondere im Stadtbetrieb sehr häufig gestoppt und gestartet. Ein Komfortziel ist es, den Start des Verbrennungsmotors unmerklich für den Fahrer des Kraftfahrzeugs zu machen.On the other hand, with a size corresponding to that of a conventional 12 V starter, a comparatively much higher power can be realized on the drive shaft of the starting device by means of a high-voltage starting device. This offers the possibility of dragging the internal combustion engine at higher engine speeds when starting the internal combustion engine than is the case with conventional starting processes. As a result, a speed course of a start-up becomes more uniform, and the starting operation is associated with less noise and vibration development. Such comfortable star events are realized by the customer especially in motor vehicles which have a stop-start automatic system. In such motor vehicles, the internal combustion engine is stopped and started very frequently, especially in urban operation. A comfort goal is to make the start of the engine imperceptible to the driver of the motor vehicle.

Weiterhin sind ein Spannungsniveau einer Versorgungsspannung des Drehstrommotors und ein Spannungsniveau einer Versorgungsspannung der elektrischen Maschine erfindungsgemäß im Wesentlichen gleich, und das Spannungsniveau der Versorgungsspannung ist größer als 60 V, insbesondere größer als 120 V und kleiner als 600 V. Durch die Verwendung des gleichen Spannungsniveaus bei dem Startmotor und bei der elektrischen Maschine wird zudem eine erhebliche Vereinfachung eines elektrischen Bordnetzes des Kraftfahrzeuges ermöglicht. Eine Starterbatterie eigens für die Versorgung des Startmotors bzw. ein Spannungswandler können entfallen, und die Spannungsversorgung kann aus einer einzigen Hochvoltbatterie sowohl für die elektrische Maschine als auch für die Startvorrichtung erfolgen.Furthermore, a voltage level of a supply voltage of the three-phase motor and a voltage level of a supply voltage of the electric machine according to the invention are substantially equal, and the voltage level of the supply voltage is greater than 60 V, in particular greater than 120 V and less than 600 V. By using the same voltage level at the starter motor and the electric machine also a considerable simplification of an electrical system of the motor vehicle is made possible. A starter battery specifically for the supply of the starter motor or a voltage converter can be omitted, and the power supply can be made from a single high-voltage battery for both the electric machine and for the starting device.

Die Vereinfachung des elektrischen Bordnetzes, insbesondere der Wegfall einer eigenen Starterbatterie, wirkt sich kostensparend bei der Herstellung und kraftstoffsparend im Betrieb aus.The simplification of the electrical system, in particular the elimination of their own starter battery, has a cost-saving in the production and fuel-saving operation.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Hybridantriebssystems besteht darin, dass das Ritzel der Startvorrichtung mittels einer Einspurvorrichtung zum Anlassen des Verbrennungsmotors in den Anlasszahnkranz ein- und ausspurbar ist und ein Spannungsniveau einer Versorgungsspannung der Einspurvorrichtung unterhalb des Spannungsniveaus der Versorgungsspannung der elektrischen Maschine und des Drehstrommotors ist. Dadurch kann eine konventionelle 12-V-Einspurvorrichtung mit dem Ritzel kombiniert werden. Da der Stromverbrauch durch die Einspurvorrichtung gering ist, kann die Stromversorgung der Einspurvorrichtung durch ein klein dimensioniertes 12-V-Spannungsnetz erfolgen. Das Einspuren bedeutet dabei eine Verschiebung des Ritzels der Startvorrichtung in Richtung der Antriebswelle der Startvorrichtung aus einem Zustand, bei dem kein Eingriff der Zähne des Ritzels in die Zähne des Anlasszahnkranzes besteht, in einen Zustand, bei dem ein Eingriff der Zähne des Ritzels in die Zähne des Anlasszahnkranzes besteht.An advantageous development of the hybrid drive system is that the pinion of the starting device by means of a Einspurvorrichtung for starting the engine in the starter ring on and is ausspurbar and a voltage level of a supply voltage of the Einspurvorrichtung below the voltage level of the supply voltage of the electric machine and the three-phase motor. As a result, a conventional 12 V Einspurvorrichtung be combined with the pinion. Since the power consumption by the Einspurvorrichtung is low, the Power supply of the Einspurvorrichtung done by a small-sized 12 V power supply. The meshing means a displacement of the pinion of the starting device in the direction of the drive shaft of the starting device from a state in which there is no engagement of the teeth of the pinion in the teeth of the starter ring, in a state in which an engagement of the teeth of the pinion in the teeth of the star sprocket.

Eine alternative vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass der Anlasszahnkranz eine Freilaufvorrichtung aufweist und das Ritzel der Startvorrichtung permanent im Anlasszahnkranz eingespurt ist. Der Freilauf ist dabei so gestaltet, dass von dem Anlasszahnkranz ein Drehmoment auf die Kurbelwelle übertragbar ist, wenn die Drehzahl des Anlasszahnkranzes größer oder gleich der Drehzahl der Kurbelwelle ist.An alternative advantageous development is that the starter ring gear has a freewheel device and the pinion of the starting device is permanently meshed in the starter ring gear. The freewheel is designed so that from the starter ring gear torque is transmitted to the crankshaft when the speed of the starter ring gear is greater than or equal to the speed of the crankshaft.

Die starke Geräusch- und Vibrationsentwicklung, die mit einem konventionellen Einspurvorgang verbunden ist, kann dadurch vermieden werden.The strong noise and vibration development, which is associated with a conventional Einspurvorgang can be avoided.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors eines Hybridantriebssystems für ein Kraftfahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass die Startvorrichtung eine Start-Leistungselektronik aufweist, mittels welcher ein Strom des Drehstrommotors geregelt wird. Die Start-Leistungselektronik weist ein Steuergerät mit einer Steuerung und einem Wechselrichter auf, wobei die Steuerung und der Wechselrichter auch baulich getrennt oder in unterschiedlichen anderen Komponenten integriert vorliegen können. Mittels des Steuergerätes erfolgt eine Stromregelung für den Drehstrommotor. Erfindungsgemäß wird der Strom des Drehstrommotors dabei auf einen festen oder variablen Sollwert so geregelt, dass während eines Starts des Verbrennungsmotors Zähne des Ritzels immer mit einer in Anlassrichtung gerichteten Flanke an eine entgegen der Anlassrichtung gerichteten Flanke von Zähnen des Anlasszahnkranzes anliegen.The inventive method for starting an internal combustion engine of a hybrid drive system for a motor vehicle is characterized in that the starting device has a starting power electronics, by means of which a current of the three-phase motor is controlled. The starting power electronics has a control unit with a controller and an inverter, wherein the controller and the inverter may also be structurally separate or integrated in different other components. By means of the control unit is a current control for the three-phase motor. According to the invention, the current of the three-phase motor is regulated to a fixed or variable setpoint so that, during a start of the internal combustion engine, teeth of the pinion always abut with an edge directed in the starting direction against an edge of the teeth of the starter ring facing the direction of the starting.

Bei herkömmlichen Starts von Verbrennungsmotoren erfolgt üblicherweise ein Hochschleppen des Verbrennungsmotors durch die Startvorrichtung bis zu einer Drehzahl des Verbrennungsmotors, bei der eine Verbrennung, in Folge einer Einspritzung und einer Zündung, im Verbrennungsmotor beginnt. Typische Einspritzdrehzahlen des Verbrennungsmotors liegen im Bereich von 150 bis 200 U/min. Insbesondere ab der Einspritzdrehzahl kommt es zu einem unstetigen Verlauf der Drehzahl des Verbrennungsmotors. Jeder Verbrennungsvorgang im Verbrennungsmotor hat eine kurzzeitige Beschleunigung der Drehung der Kurbelwelle zur Folge. Bei einem weiteren Hochschleppen durch die Startvorrichtung über die Einspritzdrehzahl hinaus ergeben sich in der Folge Wechsel bezüglich der Kraftübertragung zwischen Ritzel und Anlasszahnkranz.In conventional starts of internal combustion engines is usually carried a Hochschleppen the engine through the starting device up to a speed of the internal combustion engine, in which combustion, as a result of injection and ignition, begins in the internal combustion engine. Typical injection speeds of the internal combustion engine are in the range of 150 to 200 rpm. In particular, from the injection speed, there is a discontinuous course of the speed of the engine. Every combustion process in the internal combustion engine results in a short-term acceleration of the rotation of the crankshaft. In a further lugging through the starting device on the injection speed also results in the consequence of changes in the power transmission between pinion and starter ring gear.

Im Falle einer stetigen Kraftübertragung von dem Ritzel auf den Anlasszahnkranz liegen Zähne des Ritzels immer mit einer in Anlassrichtung gerichteten Flanke an eine entgegen der Anlassrichtung gerichteten Flanke von Zähnen des Anlasszahnkranzes an.In the case of a steady transmission of power from the pinion to the starter ring gear teeth of the pinion are always with a directed in the direction of the flank to a directed against the direction of the flank of teeth of the starter ring gear on.

Im Falle einer Kraftübertragung von dem Anlasszahnkranz auf das Ritzel (nämlich wenn der Anlasszahnkranz schneller dreht als das Ritzel) liegen Zähne des Anlasszahnkranzes mit einer in Anlassrichtung gerichteten Flanke an eine entgegen der Anlassrichtung gerichteten Flanke von Zähnen des Ritzels an.In case of a power transmission from the starter sprocket to the sprocket (namely, when the sprocket rotates faster than the sprocket), teeth of the sprocket gear with an edge directed in the starting direction abut against an edge of teeth of the sprocket directed counter to the starting direction.

Jeder Wechsel der Richtung der Kraftübertragung ist mit einem hör- und spürbaren Anschlag von Ritzelflanken verbunden. Derartige Wechsel können dadurch vermieden werden, dass bei jeder verbrennungsbedingten Beschleunigung der Kurbelwelle beziehungsweise des Anlasszahnkranzes das Ritzel der Startvorrichtung in einer Weise beschleunigt wird, dass die Kraftübertragung immer in der Richtung von dem Ritzel auf den Anlasszahnkranz erfolgt. Eine derartige geregelte Beschleunigung kann durch eine Stromregelung des Stroms des Drehstrommotors realisiert werden.Any change in the direction of power transmission is associated with an audible and noticeable stop of pinion flanks. Such changes can be avoided by accelerating the pinion of the starting device at each combustion-related acceleration of the crankshaft or the starter ring gear in such a way that the power transmission always takes place in the direction of the pinion on the starter ring gear. Such controlled acceleration can be realized by a current control of the current of the three-phase motor.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, den Strom des Drehstrommotors so zu regeln, dass nach einem Startabbruch des Starts des Verbrennungsmotors der Drehstrommotor ein Bremsmoment auf die Antriebswelle der Startvorrichtung ausübt. Bei einem Startabbruch ist eine Auslaufzeit, das heißt eine Zeit bis zum Stillstand einer Drehbewegung, bei dem Verbrennungsmotor deutlich kürzer als bei dem Drehstrommotor. Dies liegt an einem geringeren Reibmoment eines Drehstrommotors im Vergleich zu einem Verbrennungsmotor. Eine Wartezeit bis zu einem möglichen Wiederstart wird somit durch die Auslaufzeit des Drehstrommotors bestimmt. Diese Auslaufzeit des Drehstrommotors kann durch ein Abbremsen des Drehstrommotors verkürzt werden, was wiederum durch eine Stromregelung mit entsprechender Stromumkehr mit Hilfe der Start-Leistungselektronik realisiert werden kann.An advantageous development of the method provides to regulate the current of the three-phase motor so that after a start abort of the start of the internal combustion engine, the three-phase motor exerts a braking torque on the drive shaft of the starting device. When a start abort is a flow time, that is, a time to a standstill of a rotary motion in the engine significantly shorter than in the three-phase motor. This is due to a lower friction torque of a three-phase motor compared to an internal combustion engine. A waiting time until a possible restart is thus determined by the flow time of the three-phase motor. This flow time of the three-phase motor can be shortened by braking the three-phase motor, which in turn can be realized by a current control with a corresponding current reversal using the start power electronics.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens besteht darin, dass anhand (insbesondere durch Messung) des Stroms des Drehstrommotors ein Maß eines eingespurten Zustandes des Ritzels der Startvorrichtung detektiert wird und der Sollwert des Stroms des Drehstrommotors in Abhängigkeit von dem Maß des eingespurten Zustandes festgelegt wird. Erfindungsgemäß wird dabei das Ritzel der Startvorrichtung beim Einspuren mittels einer Drehzahlregelung langsam gedreht. Zum Zeitpunkt des eingespurten Zustandes erhöht sich der Strom des Drehstrommotors aufgrund des Reibwiderstandes des Verbrennungsmotors, welcher durch den Anlasszahnkranz der Drehung des Ritzels entgegenwirkt. Durch die Messung des Stroms des Drehstrommotors ist somit der eingespurte Zustand des Ritzels der Startvorrichtung detektierbar. Dadurch kann ein Kontaktschalter, wie er bei konventionellen Startvorrichtungen üblich ist, zur Detektion des eingespurten Zustandes entfallen.An advantageous development of the method is that based on (in particular by measurement) of the current of the three-phase motor, a measure of einpurten state of the pinion of the starting device is detected and the desired value of the current of the three-phase motor is determined in dependence on the degree of einpurten state. According to the invention, the pinion of the starting device is slowly rotated during engagement by means of a speed control. At the time of when tracked state, the current of the three-phase motor increases due to the frictional resistance of the internal combustion engine, which counteracts by the starter ring gear of the rotation of the pinion. By measuring the current of the three-phase motor, the meshed state of the pinion of the starting device can thus be detected. As a result, a contact switch, as is usual in conventional starting devices, can be dispensed with for detection of the engaged state.

Das erfindungsgemäße Verfahren stellt eine Maßnahme zur Steigerung des Komforts des Starts des Verbrennungsmotors dar. Eine solche Komfortsteigerung wird vom Fahrer bei Schlüsselstarts, das heißt bei einem Erststart in einem Fahrzyklus kaum gewürdigt. Dagegen wirken sich die Verbesserungen des Komforts, die mit diesem Verfahren erreicht werden, deutlich spürbar für den Fahrer in einem Kraftfahrzeug mit einem Stopp-Start-Automatiksystem aus. Aufgrund der bei einem solchen System bestehenden Häufigkeit von Startvorgängen in einem Fahrzyklus bedeutet es einen großen Komfortgewinn, wenn Starts des Verbrennungsmotors mit nur noch sehr geringer Geräusch- und Vibrationsentwicklung verbunden sind.The method according to the invention represents a measure for increasing the comfort of starting the internal combustion engine. Such an increase in comfort is scarcely appreciated by the driver during key starts, that is to say at a first start in a driving cycle. In contrast, the improvements in comfort achieved with this method significantly affect the driver in a motor vehicle with a stop-start automatic system. Due to the frequency of start-ups in a driving cycle existing in such a system, it is a great comfort gain when starts of the internal combustion engine with only very little noise and vibration development are connected.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen, in welchen gleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind.Further advantages and features will become apparent from the following description of exemplary embodiments and with reference to the drawings, in which like elements are provided with identical reference numerals.

Dabei zeigen:Showing:

1 eine schematische Darstellung eines Hybridantriebssystems, 1 a schematic representation of a hybrid drive system,

2 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts einer Zahnradpaarung aus einem Ritzel und einem Anlasszahnkranz zur Visualisierung eines Verfahrens zum Starten eines Verbrennungsmotors. 2 a schematic representation of a section of a gear pair of a pinion and a starter ring gear for visualizing a method for starting an internal combustion engine.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Hybridantriebssystems 1 für ein Kraftfahrzeug, wobei das Hybridantriebssystem 1 einen Verbrennungsmotor 2, eine elektrische Maschine 3, und eine Startvorrichtung 4 aufweist. Die elektrische Maschine 3 ist koaxial direkt auf einer Kurbelwelle 6 angeordnet und kann sowohl als Antriebsmotor zur Einleitung von Antriebsleistung in ein Getriebe 5 als auch als Generator zur Energiegewinnung betrieben werden. Eine Kraftübertragung von der elektrischen Maschine 3 zu dem Getriebe 5 erfolgt über eine Ausgangswelle 9 der elektrischen Maschine 3, welche mit einer Eingangswelle des Getriebes 5 verbunden ist. Eine Steuerung und/oder Regelung der elektrischen Maschine 3 erfolgt durch eine Leistungselektronik 16 der elektrischen Maschine 3. Eine Stromversorgung der Leistungselektronik 16 und damit der elektrischen Maschine 3 erfolgt durch ein Hochvolt-Gleichspannungsnetz 20, welches mit einer Hochvolt-Batterie 21 verbunden ist. Die Spannung des Hochvolt-Gleichspannungsnetzes 20 liegt bei 400 V. 1 shows a schematic representation of a hybrid drive system 1 for a motor vehicle, wherein the hybrid drive system 1 an internal combustion engine 2 , an electric machine 3 , and a starting device 4 having. The electric machine 3 is coaxial directly on a crankshaft 6 arranged and can be used both as a drive motor for the introduction of drive power in a transmission 5 as well as a generator to generate energy. A power transmission from the electric machine 3 to the transmission 5 takes place via an output shaft 9 the electric machine 3 , which with an input shaft of the transmission 5 connected is. A control and / or regulation of the electrical machine 3 done by a power electronics 16 the electric machine 3 , A power supply of the power electronics 16 and thus the electric machine 3 is done by a high voltage direct voltage network 20 , which with a high-voltage battery 21 connected is. The voltage of the high-voltage direct current network 20 is 400 V.

Das Hybridantriebssystem 1 weist ferner eine Kupplungsvorrichtung 7 auf, welche die Kurbelwelle 6 des Verbrennungsmotors 2 und eine Eingangswelle 8 der elektrischen Maschine schaltbar verbindet. Bei einem geschlossenen Zustand der Kupplungsvorrichtung 7 ist ein Start des Verbrennungsmotors 2 durch die elektrische Maschine 3 möglich. Allerdings ist ein solcher Start durch die elektrische Maschine 3 aus Gründen des Komforts und der optimalen Dimensionierung nur bei warmem Verbrennungsmotor 2 sinnvoll, also in den Fällen, in denen eine geringe Startleistung benötigt wird.The hybrid drive system 1 also has a coupling device 7 on which the crankshaft 6 of the internal combustion engine 2 and an input shaft 8th the electric machine connects switchable. In a closed state of the coupling device 7 is a start of the internal combustion engine 2 through the electric machine 3 possible. However, such a start is by the electric machine 3 for reasons of comfort and optimum dimensioning only with a warm combustion engine 2 meaningful, so in cases where a low starting power is needed.

Das Hybridantriebssystem 1 verfügt über eine weitere Starteinrichtung, nämlich die Startvorrichtung 4, welche einen Startmotor in Form eines Drehstrommotors 10, eine Start-Leistungselektronik 15 und eine Antriebswelle 11 mit einem Ritzel 12 aufweist. Bei einem Start des Verbrennungsmotors 2 durch die Startvorrichtung 4 greift das Ritzel 12 in einen Anlasszahnkranz 13 ein, welcher drehfest auf der Kurbelwelle 6 gelagert ist. Das Ritzel 12 wird hierfür mittels einer Einspurvorrichtung 14 in den Anlasszahnkranz 13 einbeziehungsweise nach einem Start wieder ausgespurt. Alternativ dazu kann die Einspurvorrichtung 14 entfallen, das Ritzel 12 kann permanent in den Anlasszahnkranz 13 eingespurt sein, wobei der Anlasszahnkranz 13 in diesem alternativen Fall einen Freilauf aufweist.The hybrid drive system 1 has another starting device, namely the starting device 4 , which is a starter motor in the form of a three-phase motor 10 , a startup power electronics 15 and a drive shaft 11 with a pinion 12 having. At a start of the internal combustion engine 2 through the starting device 4 grips the pinion 12 in a starter ring 13 one, which rotatably on the crankshaft 6 is stored. The pinion 12 this is done by means of a Einspurvorrichtung 14 in the starter ring 13 or spilled out again after a start. Alternatively, the Einspurvorrichtung 14 omitted, the pinion 12 Can be permanent in the starter ring 13 be meshed, with the starter ring 13 in this alternative case has a freewheel.

Die 1 zeigt das Ritzel 12 in dem eingespurten Zustand. Ein Übersetzungsverhältnis der Zahnradpaarung, bestehend aus dem Ritzel 12 und dem Anlasszahnkranz 13, liegt dabei im Bereich von 30, wobei das Ritzel das kleinere Zahnrad beziehungsweise das antreibende Zahnrad der Zahnradpaarung ist.The 1 shows the pinion 12 in the laced state. A gear ratio of the gear pair consisting of the pinion 12 and the starter sprocket 13 , lies in the range of 30, wherein the pinion is the smaller gear or the driving gear of the gear pairing.

Die elektrische Maschine 3 und die Startvorrichtung 4 werden von dem Hochvolt-Gleichspannungsnetz 20 mit elektrischer Energie versorgt, wobei das Hochvolt-Gleichspannungsnetz 20 mit elektrischer Energie aus einer Hochvolt-Batterie 21 versorgt wird. Die elektrische Maschine 3 und die Startvorrichtung 4 sind direkt mit der Hochvolt-Batterie verbunden. Die Nennspannung der Hochvoltbatterie beträgt 400 V.The electric machine 3 and the starting device 4 be from the high-voltage DC network 20 supplied with electrical energy, the high-voltage direct current network 20 with electrical energy from a high-voltage battery 21 is supplied. The electric machine 3 and the starting device 4 are directly connected to the high-voltage battery. The rated voltage of the high-voltage battery is 400 V.

Das Ritzel 12 und die Antriebswelle 11 der Startvorrichtung 4 sind mit Hilfe der Einspurvorrichtung 14 entlang der Achse der Antriebswelle 11 verschiebbar und dadurch in den Anlasszahnkranz 13 ein- und ausspurbar. Die Einspurvorrichtung 14 erhält dabei ihre Stromversorgung über die Start-Leistungselektronik 15 der Startvorrichtung 4. Alternativ kann die Einspurvorrichtung 14 so konzipiert sein, dass sie ihre Stromversorgung von einem Niedervolt-Spannungsnetz, zum Beispiel einem 12-V-Spannungsnetz, erhalten kann.The pinion 12 and the drive shaft 11 the starting device 4 are using the Einspurvorrichtung 14 along the axis of the drive shaft 11 slidable and thereby in the starter ring gear 13 switched on and off. The Einspurvorrichtung 14 receives its power supply via the starting power electronics 15 the starting device 4 , alternative can the meshing device 14 be designed so that they can receive their power from a low voltage power supply, such as a 12V power supply.

2 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausschnitts einer Zahnradpaarung aus einem Ritzel 12 einer Startvorrichtung 4 und einem Anlasszahnkranz 13 eines Verbrennungsmotors 2. Dargestellt ist eine Momentaufnahme während eines Starts des Verbrennungsmotors 2 zur Visualisierung eines Verfahrens zum Starten des Verbrennungsmotors 2. 2 shows a schematic representation of a section of a gear pair of a pinion 12 a starting device 4 and a starter sprocket 13 an internal combustion engine 2 , Shown is a snapshot during a start of the engine 2 for visualizing a method for starting the internal combustion engine 2 ,

Bei dem Verfahren zum Starten des Verbrennungsmotors 2 wird ein Strom eines Drehstrommotors 10 der Startvorrichtung 4 mit Hilfe einer Start-Leistungselektronik 15 der Startvorrichtung 4 so auf einen festen oder variablen Sollwert geregelt, dass während des Starts des Verbrennungsmotors 2 Zähne 40 des Ritzels 12 immer mit einer in Anlassrichtung 31 gerichteten Flanke 35 an eine entgegen der Anlassrichtung 30 gerichteten Flanke 32 von Zähnen 41 des Anlasszahnkranzes 13 anliegen. Die Start-Leistungselektronik 15 enthält zu diesem Zweck sowohl Mittel zur Messung als auch Mittel zur Einstellung des Stroms des Drehstrommotors 10.In the method for starting the internal combustion engine 2 becomes a current of a three-phase motor 10 the starting device 4 with the help of a start power electronics 15 the starting device 4 so regulated to a fixed or variable setpoint that during the start of the internal combustion engine 2 teeth 40 of the pinion 12 always with one in the direction of the start 31 directed flank 35 in a direction opposite the direction of the event 30 directed flank 32 of teeth 41 of the star sprocket 13 issue. The starting power electronics 15 contains for this purpose both means for measuring and means for adjusting the current of the three-phase motor 10 ,

Der Strom des Drehstrommotors 10 hängt unter anderem von einem mechanischen Widerstand ab, welcher von Zähnen 41 des Anlasszahnkranzes 13 auf Zähne 40 des Ritzels 12 ausgeübt wird. Wenn der Anlasszahnkranz 13 ein Drehmoment von der Kurbelwelle 6, d. h. vom Verbrennungsmotor 2 erhält, so verringert sich dieser Widerstand und der Anlasszahnkranz 13 droht dem Ritzel 12 voraus zu eilen, was mit einem Anschlagen einer Flanke 33 eines Zahns 41 des Anlasszahnkranzes 13 an einer Flanke 34 eines Zahns 40 des Ritzels 12 verbunden wäre. Ein solches Vorauseilen wäre also mit einer Geräusch- und Vibrationsentwicklung verbunden. Dieses Vorauseilen wird dadurch verhindert, dass bei einer Verringerung des Widerstandes und einer daraus folgenden Erniedrigung des Stroms des Drehstrommotors 10 der Strom des Drehstrommotors 10 durch die Start-Leistungselektronik 15 sofort wieder auf den Sollwert erhöht wird, was einer Erhöhung eines Drehmomentes des Ritzels 12 beziehungsweise einer Beschleunigung in Antriebsrichtung entspricht.The current of the three-phase motor 10 depends among other things on a mechanical resistance, which of teeth 41 of the star sprocket 13 on teeth 40 of the pinion 12 is exercised. When the starter ring 13 a torque from the crankshaft 6 ie from the combustion engine 2 receives, this resistance decreases and the starter ring gear 13 threatens the pinion 12 to rush ahead, what with a flank striking 33 a tooth 41 of the star sprocket 13 on a flank 34 a tooth 40 of the pinion 12 would be connected. Such a lead would therefore be associated with a noise and vibration development. This prevention is prevented by a reduction in the resistance and a consequent reduction in the current of the three-phase motor 10 the current of the three-phase motor 10 through the starting power electronics 15 immediately increases back to the setpoint, which is an increase in torque of the pinion 12 or an acceleration in the drive direction corresponds.

Im Falle eines Abbruchs eines Starts des Verbrennungsmotors 2 erfolgt durch eine entsprechende Regelung des Stroms des Drehstrommotors 10 ein Abbremsen der Antriebswelle 11 der Startvorrichtung 4. Hierfür wird in der Start-Leistungselektronik 15 der Abbruch des Starts detektiert. Alternativ kann der Abbruch des Starts in einem anderen Steuergerät detektiert werden, und die Information über den Startabbruch kann an die Start-Leistungselektronik 15 übertragen werden. In der Start-Leistungselektronik 15 wird dann der Strom des Drehstrommotors 10 gemäß einem vorgegebenen zeitlichen Verlauf so geregelt, dass ein Bremsmoment an der Antriebswelle 11 resultiert.In case of termination of a start of the internal combustion engine 2 takes place by a corresponding regulation of the current of the three-phase motor 10 a deceleration of the drive shaft 11 the starting device 4 , This is in the start-up power electronics 15 the demolition of the start detected. Alternatively, the abort of the start can be detected in another controller, and the information about the start abort can be sent to the starting power electronics 15 be transmitted. In the starting power electronics 15 then becomes the current of the three-phase motor 10 according to a predetermined time course regulated so that a braking torque on the drive shaft 11 results.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102006028582 A1 [0003] DE 102006028582 A1 [0003]
  • DE 102007061895 A1 [0008] DE 102007061895 A1 [0008]

Claims (6)

Hybridantriebssystem für ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor (2), einem Stopp-Start-Automatiksystem, einer elektrischen Maschine (3), welche sowohl als Generator als auch als Antriebsmotor betrieben werden kann, und einer Startvorrichtung (4) zum Starten des Verbrennungsmotors (2), wobei – eine Kurbelwelle (6) des Verbrennungsmotors (2) auf der Abtriebsseite des Verbrennungsmotors (2) über eine Kupplungsvorrichtung (7) mit einer Eingangswelle (8) der elektrischen Maschine (3) schaltbar verbunden ist, – eine Ausgangswelle (9) der elektrischen Maschine (3) mit einer Eingangswelle eines Getriebes (5) verbunden oder verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass – die Startvorrichtung (4) einen Startmotor in Form eines Drehstrommotors (10) aufweist, – die Startvorrichtung (4) eine Antriebswelle (11) mit einem Ritzel (12) aufweist, – die Kurbelwelle (6) einen Anlasszahnkranz (13) aufweist und – zum Starten des Verbrennungsmotors (2) eine Kraftübertragung von dem Ritzel (12) der Startvorrichtung (4) auf den Anlasszahnkranz (13) erfolgen kann, wobei ein Übersetzungsverhältnis der Paarung aus antreibendem Ritzel (12) und abtreibenden Anlasszahnkranz (13) im Wertebereich von 10 bis 50, vorzugsweise von 30 bis 50 liegt, – ein Spannungsniveau einer Versorgungsspannung der Startvorrichtung (4) und ein Spannungsniveau einer Versorgungsspannung der elektrischen Maschine (3) im Wesentlichen gleich sind und – das Spannungsniveau der Versorgungsspannung größer als 60 V, insbesondere im Bereich von 120 V bis 600 V, ist.Hybrid drive system for a motor vehicle with an internal combustion engine ( 2 ), a stop-start automatic system, an electric machine ( 3 ), which can be operated both as a generator and as a drive motor, and a starting device ( 4 ) for starting the internal combustion engine ( 2 ), where - a crankshaft ( 6 ) of the internal combustion engine ( 2 ) on the output side of the internal combustion engine ( 2 ) via a coupling device ( 7 ) with an input shaft ( 8th ) of the electric machine ( 3 ) is connected switchable, - an output shaft ( 9 ) of the electric machine ( 3 ) with an input shaft of a transmission ( 5 ) is connected or connectable, characterized in that - the starting device ( 4 ) a starter motor in the form of a three-phase motor ( 10 ), - the starting device ( 4 ) a drive shaft ( 11 ) with a pinion ( 12 ), - the crankshaft ( 6 ) a starter ring gear ( 13 ) and - for starting the internal combustion engine ( 2 ) a power transmission from the pinion ( 12 ) of the starting device ( 4 ) on the starter ring gear ( 13 ), wherein a transmission ratio of the pair of driving pinion ( 12 ) and abortive starter ring gear ( 13 ) in the value range from 10 to 50, preferably from 30 to 50, - a voltage level of a supply voltage of the starting device ( 4 ) and a voltage level of a supply voltage of the electric machine ( 3 ) are substantially the same and - the voltage level of the supply voltage is greater than 60 V, in particular in the range of 120 V to 600 V. Hybridantriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – das Ritzel (12) der Startvorrichtung (4) mittels einer Einspurvorrichtung (14) zum Anlassen des Verbrennungsmotors (2) in den Anlasszahnkranz (13) ein- und ausspurbar ist und – ein Spannungsniveau einer Versorgungsspannung der Einspurvorrichtung (14) der Startvorrichtung (4) unterhalb des Spannungsniveaus der Versorgungsspannung der elektrischen Maschine (3) und des Drehstrommotors (10) ist.Hybrid drive system according to claim 1, characterized in that - the pinion ( 12 ) of the starting device ( 4 ) by means of a meshing device ( 14 ) for starting the internal combustion engine ( 2 ) in the starter ring gear ( 13 ) is on and ausspurbar and - a voltage level of a supply voltage of the Einspurvorrichtung ( 14 ) of the starting device ( 4 ) below the voltage level of the supply voltage of the electrical machine ( 3 ) and the three-phase motor ( 10 ). Hybridantriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – der Anlasszahnkranz (13) eine Freilaufvorrichtung aufweist, so dass von dem Anlasszahnkranz (13) ein Drehmoment auf die Kurbelwelle (6) übertragbar ist, wenn die Drehzahl des Anlasszahnkranzes (13) größer oder gleich der Drehzahl der Kurbelwelle (6) ist, und – das Ritzel (12) der Startervorrichtung (4) permanent im Anlasszahnkranz (13) eingespurt ist.Hybrid drive system according to claim 1, characterized in that - the starter ring gear ( 13 ) has a freewheel device, so that of the starter ring gear ( 13 ) a torque on the crankshaft ( 6 ) is transferable when the speed of the starter ring gear ( 13 ) greater than or equal to the speed of the crankshaft ( 6 ), and - the pinion ( 12 ) of the starter device ( 4 ) permanently in the starter ring ( 13 ). Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors (2) eines Hybridantriebssystems (1) für ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor (2), einem Stopp-Start-Automatiksystem, einer elektrischen Maschine (3), welche sowohl als Generator als auch als Antriebsmotor betrieben werden kann, und einer Startvorrichtung (4) zum Starten des Verbrennungsmotors (2), wobei – eine Kurbelwelle (6) des Verbrennungsmotors (2) auf der Abtriebsseite des Verbrennungsmotors (2) über eine Kupplungsvorrichtung (7) mit einer Eingangswelle (8) der elektrischen Maschine (3) schaltbar verbunden ist, – eine Ausgangswelle (9) der elektrischen Maschine (3) mit einer Eingangswelle eines Getriebes (5) verbunden oder verbindbar ist, – die Startvorrichtung (4) einen Startmotor in Form eines Drehstrommotor (10) aufweist, – die Startvorrichtung (4) eine Antriebswelle (11) mit einem Ritzel (12) aufweist, – die Kurbelwelle (6) einen Anlasszahnkranz (13) aufweist und – zum Starten des Verbrennungsmotors (2) eine Kraftübertragung von dem Ritzel (12) der Startvorrichtung (4) auf den Anlasszahnkranz (13) erfolgt, wobei das Übersetzungsverhältnis der Paarung aus antreibendem Ritzel (12) und abtreibenden Anlasszahnkranz (13) im Wertebereich von 10 bis 50, vorzugsweise von 30 bis 50 liegt, – ein Spannungsniveau einer Versorgungsspannung des Drehstrommotors (10) und ein Spannungsniveau einer Versorgungsspannung der elektrischen Maschine (3) im Wesentlichen gleich sind und – das Spannungsniveau der Versorgungsspannung größer als 60 V, insbesondere im Bereich von 120 V bis 600 V, ist, – die Startvorrichtung eine Start-Leistungselektronik (15) aufweist, mittels welcher ein Strom des Drehstrommotors (10) geregelt wird. dadurch gekennzeichnet, dass – der Strom des Drehstrommotors (10) so auf einen festen oder variablen Sollwert geregelt wird, dass während eines Starts des Verbrennungsmotors (2) Zähne (40) des Ritzels (12) immer mit einer in Anlassrichtung (31) gerichteten Flanke (35) an eine entgegen der Anlassrichtung (30) gerichteten Flanke (32) von Zähnen (41) des Anlasszahnkranzes (13) anliegen.Method for starting an internal combustion engine ( 2 ) of a hybrid propulsion system ( 1 ) for a motor vehicle having an internal combustion engine ( 2 ), a stop-start automatic system, an electric machine ( 3 ), which can be operated both as a generator and as a drive motor, and a starting device ( 4 ) for starting the internal combustion engine ( 2 ), where - a crankshaft ( 6 ) of the internal combustion engine ( 2 ) on the output side of the internal combustion engine ( 2 ) via a coupling device ( 7 ) with an input shaft ( 8th ) of the electric machine ( 3 ) is connected switchable, - an output shaft ( 9 ) of the electric machine ( 3 ) with an input shaft of a transmission ( 5 ) is connected or connectable, - the starting device ( 4 ) a starter motor in the form of a three-phase motor ( 10 ), - the starting device ( 4 ) a drive shaft ( 11 ) with a pinion ( 12 ), - the crankshaft ( 6 ) a starter ring gear ( 13 ) and - for starting the internal combustion engine ( 2 ) a power transmission from the pinion ( 12 ) of the starting device ( 4 ) on the starter ring gear ( 13 ), wherein the transmission ratio of the pair of driving pinion ( 12 ) and abortive starter ring gear ( 13 ) in the value range from 10 to 50, preferably from 30 to 50, - a voltage level of a supply voltage of the three-phase motor ( 10 ) and a voltage level of a supply voltage of the electric machine ( 3 ) are substantially the same and - the voltage level of the supply voltage is greater than 60 V, in particular in the range of 120 V to 600 V, - the starting device is a starting power electronics ( 15 ), by means of which a current of the three-phase motor ( 10 ) is regulated. characterized in that - the current of the three-phase motor ( 10 ) is controlled to a fixed or variable setpoint that during a start of the internal combustion engine ( 2 ) Teeth ( 40 ) of the pinion ( 12 ) always with a starting direction ( 31 ) directed flank ( 35 ) in a direction opposite the direction of the start ( 30 ) directed flank ( 32 ) of teeth ( 41 ) of the starter ring gear ( 13 ) issue. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Strom des Drehstrommotors (10) so geregelt wird, dass nach einem Startabbruch des Starts des Verbrennungsmotors (2) der Drehstrommotor (10) ein Bremsmoment auf die Antriebswelle (11) der Startvorrichtung (4) ausübt.Method according to Claim 4, characterized in that the current of the three-phase motor ( 10 ) is controlled so that after a start abort of the start of the internal combustion engine ( 2 ) the three-phase motor ( 10 ) a braking torque on the drive shaft ( 11 ) of the starting device ( 4 ) exercises. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass anhand des Stroms des Drehstrommotors (10) ein Maß eines eingespurten Zustandes des Ritzels (12) der Startvorrichtung (4) detektiert wird und der Sollwert des Stroms des Drehstrommotors (10) in Abhängigkeit von dem Maß des eingespurten Zustandes festgelegt wird. Method according to one of claims 4 or 5, characterized in that based on the current of the three-phase motor ( 10 ) a measure of a meshed condition of the pinion ( 12 ) of the starting device ( 4 ) is detected and the setpoint of the current of the three-phase motor ( 10 ) is determined depending on the degree of the meshed state.
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