DE10007956A1

DE10007956A1 - Start- und/oder Positioniersystem und -verfahren

Info

Publication number: DE10007956A1
Application number: DE10007956A
Authority: DE
Inventors: Peter Ahner; Manfred Ackermann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-02-22
Filing date: 2000-02-22
Publication date: 2001-08-30
Anticipated expiration: 2020-02-23
Also published as: DE10007956B4; WO2001063124A1; EP1192353A1; MXPA01010689A; JP2003524115A; US20020152980A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum Starten und/oder Positionieren eines Verbrennungsmotors VM, wobei eine elektrische Maschine S/G vorgesehen ist, die über eine Feder-Dämpfer-Einheit F/D mit dem Verbrennungsmotor verbunden ist, der ein Gesamtanschleppdrehmoment M1 aufweist. DOLLAR A Es ist vorgesehen, dass die elektrische Maschine S/G von einer Schaltung derart angesteuert wird, dass die elektrische Maschine die Feder-Dämpfer-Einheit F/D mit einem Drehmoment M2 schwingungsförmig anregt, dessen Amplitude kleiner als das Gesamtanschleppdrehmoment M1 ist, und dass die Feder-Dämpfer-Einheit F/D, zumindest in einem eingeschwungenen Zustand, ein Drehmoment M3 auf den Verbrennungsmotor VM überträgt, dessen Amplitude größer oder gleich dem Gesamtanschleppdrehmoment M1 ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zum Starten und/oder Positionieren eines Verbrennungsmotors, mit den im Ober begriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Star ten und/oder Positionieren eines Verbrennungsmotors mit den im Oberbegriff des Anspruchs 16 genannten Merkmalen.

Stand der Technik

Der Start eines Verbrennungsmotors erfordert beim Di rektantrieb ein Antriebssystem, das auf die Kaltstart- Grenztemperatur dimensioniert ist, die im Allgemeinen bei -25°C angenommen wird. Auch bei dieser Kaltstart- Grenztemperatur muss zum Starten des Verbrennungsmotors das Gesamtanschleppdrehmoment überwunden werden, das un ter Anderem durch das Schleppmoment, das Gasfedermoment und die Beschleunigungsmomente des Verbrennungsmotors be einflusst wird. Dieses Gesamtanschleppdrehmoment kann für ein typisches Mittelklasse-Fahrzeug, beispielsweise 200 Nm betragen.

Zur Senkung des Kraftstoffverbrauchs ist es bereits be kannt, den Verbrennungsmotor beim zeitweisen Stillstand des Fahrzeugs, beispielsweise an einer Ampel, abzuschalten, um ihn erst kurz vor oder bei der Weiterfahrt wieder zu starten, sodass sich ein Start-Stopp-Betrieb ergibt.

Weiterhin kann eine sogenannte Schwung-Nutz-Automatik in Schubphasen ein Abschalten/Auskuppeln des Verbrennungsmo tors bewirken.

Derartige neue Fahrzeugfunktionen sowie die inzwischen deutlich erhöhten Forderungen an die elektrische Leistung des Bordnetzes führten zur Entwicklung des Startergenera tors, einer elektrischen Maschine, die sowohl als Starter als auch als Generator nutzbar ist. Weiterhin ist es be reits bekannt, den Verbrennungsmotor vor dem Start vorzu positionieren, um das eigene Potential des Verbrennungs motors beim Startvorgang besser nutzen zu können.

Insbesondere dann, wenn die elektrische Maschine ein Startergenerator ist, kommt es entscheidend darauf an, das benötigte Drehmoment der elektrischen Maschine soweit zu reduzieren, dass der im Generatorbetrieb notwendige Strom auch für den Start ausreicht, das heißt, der Auf wand für die elektrische Maschine und den Wechselrichter muß sowohl bezüglich der Start- als auch der Generator funktion minimiert werden.

Zu diesem Zweck wurde bereits der sogenannte Impulsstart vorgeschlagen. Zur Durchführung dieses Impulsstarts ist der Verbrennungsmotor über eine Impulsstart-Kupplung mit dem Startergenerator verbunden, der wiederum über eine Kupplung mit dem Fahrzeuggetriebe verbunden ist.

Der Start wird dabei so durchgeführt, dass die Schwung masse des Startergenerators bei offener Impulsstart- Kupplung und offener Fahrkupplung durch den Startergene rator auf die sogenannte Aufziehdrehzahl beschleunigt wird. Wenn diese Aufziehdrehzahl erreicht ist, wird die Impulsstart-Kupplung bei noch offener Fahrkupplung ge schlossen, sodass der Verbrennungsmotor über die Kupp lungsmomente rasch beschleunigt wird, bis die Kupplung haftet, wobei der Verbrennungsmotor anschließend durch die elektromotorischen Drehmomente am zu schnellen Ste henbleiben gehindert wird.

Durch das Impulsstart-Verfahren kann der Verbrennungsmo tor auch dann noch erfolgreich gestartet werden, wenn das Antriebsdrehmoment der elektrischen Maschine nur 50% des Gesamtanschleppdrehmoments beträgt. Die Höhe des erfor derlichen Antriebsmomentes der elektrischen Maschine hängt dabei von der Ausführungsform der Kupplung und wei teren Fahrzeug-Randbedingungen ab, beispielsweise der Einspritztechnik und dem Getriebetyp.

Im Vergleich hierzu erfordert der sogenannte Kurbelwel len-Direktstart ein Antriebsdrehmoment der elektrischen Maschine, das ca. 140% des Gesamtanschleppdrehmoments be trägt.

Die Impulsstart-Kupplung ist sehr aufwendig, da sie auf die maximalen Fahrzeugnutzmomente und einen Anteil der Wechselmomente des Verbrennungsmotors ausgelegt sein muss. Weiterhin muss die Einspritztechnik für die hohe Dynamik des Impulsstartes neu ausgelegt werden.

Vorteile der Erfindung

Dadurch, dass die elektrische Maschine bei dem erfin dungsgemäßen System von einer Schaltung derart angesteu ert wird, dass die elektrische Maschine die Feder- Dämpfer-Einheit mit einem Drehmoment schwingungsförmig anregt, dessen Amplitude kleiner als das Gesamtanschlepp drehmoment ist, und dass die Feder-Dämpfer-Einheit, zu mindest in einem eingeschwungenen Zustand, ein Drehmoment auf den Verbrennungsmotor überträgt, dessen Amplitude größer oder gleich dem Gesamtanschleppdrehmoment ist, kann die aufwendige Impulsstart-Kupplung entfallen.

Gleiches gilt für das erfindungsgemäße Verfahren, bei dem die Ansteuerung der elektrischen Maschine derart erfolgt, dass die elektrische Maschine die Feder-Dämpfer-Einheit mit einem Drehmoment schwingungsförmig anregt, dessen Am plitude kleiner als das Gesamtanschleppdrehmoment ist, und bei dem die Feder-Dämpfer-Einheit, zumindest in einem eingeschwungenen Zustand, ein Drehmoment auf den Verbren nungsmotor überträgt, dessen Amplitude größer oder gleich dem Gesamtanschleppdrehmoment ist.

Bei dem erfindungsgemäßen System ist es vorteilhaft, wenn das Drehmoment, mit dem die elektrische Maschine die Fe der-Dämpfer-Einheit schwingungsförmig anregt, einen posi tiven Wert aufweist, wenn die Drehzahl der elektrischen Maschine positiv ist.

Unter positiver Drehzahl ist hier eine Drehzahl zu ver stehen, bei der die Drehrichtung der elektrischen Maschi ne gleich der Drehrichtung der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors ist, die sich bei laufendem Verbrennungsmotor ergibt.

Der positive Wert des Drehmoments, mit dem die elektri sche Maschine die Feder-Dämpfer-Einheit schwingungsförmig anregt, ist vorzugsweise ein konstanter Wert.

Vorzugsweise weist das Drehmoment, mit dem die elektri sche Maschine die Feder-Dämpfer-Einheit anregt, einen ne gativen Wert auf, wenn die Drehzahl der elektrischen Ma schine negativ ist.

Unter negativer Drehzahl der elektrischen Maschine ist hier eine Drehzahl zu verstehen, die bei einer Drehrich tung der elektrischen Maschine auftritt, die entgegenge setzt zu der Drehrichtung der Kurbelwelle ist, die sich bei laufendem Verbrennungsmoor ergibt.

Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn das Drehmoment, mit dem die elektrische Maschine die Feder-Dämpfer- Einheit anregt, dann einen negativen Wert aufweist, wenn die Drehzahl der elektrischen Maschine negativ und die Drehzahl der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors größer oder gleich Null ist.

Es ist ebenfalls denkbar, dass das Drehmoment, mit dem die elektrische Maschine die Feder-Dämpfer-Einheit an steuert, dann einen negativen Wert aufweist, wenn die Drehzahl der elektrischen Maschine negativ, die Drehzahl der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors größer oder gleich Null und das Drehmoment, das die Feder-Dämpfer-Einheit auf den Verbrennungsmotor überträgt, kleiner als ein vor gegebener Wert ist.

Auch der negative Wert des Drehmoments, mit dem die elek trische Maschine die Feder-Dämpfer-Einheit anregt, kann ein konstanter Wert sein.

Vorzugsweise wird das Drehmoment, mit dem die elektrische Maschine die Feder-Dämpfer-Einheit anregt, bei einer ne gativen Drehzahl der elektrischen Maschine auf einen po sitiven Wert gebracht, wenn die Drehzahl der Kurbelwelle kleiner Null ist.

Zur Abschätzung des Drehmoments wird vorzugsweise eine Modellrechung eingesetzt, bei der die Drehzahl der Kur belwelle des Verbrennungsmotors, die Drehzahl der elek trischen Maschine und die Federkennlinie der Feder der Feder-Dämpfer-Einheit berücksichtigt wird.

Die Feder-Dämpfer-Einheit weist vorzugsweise eine Feder auf, die bei einer positiven Verdrehung progressiv ist.

Die elektrische Maschine kann einen Läufer aufweisen, der die Sekundärmasse eines Zwei-Massen-Schwungrades bildet.

Vorzugsweise ist ein erster Drehzahlsensor vorgesehen, der die Drehzahl der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors erfasst.

Ein zweiter Drehzahlsensor kann die Drehzahl der elektri schen Maschine erfassen.

Das Ausgangssignal des ersten Drehzahlsensors und/oder das Ausgangssignal des zweiten Drehzahlsensors wird vor zugsweise der Schaltung zugeführt.

Die elektrische Maschine ist vorzugsweise über eine Kupp lung mit einem Fahrzeuggetriebe verbunden.

Auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es vorteil haft, wenn das Drehmoment, mit dem die elektrische Ma schine die Feder-Dämpfer-Einheit anregt, einen positiven Wert aufweist, wenn die Drehzahl der elektrischen Maschi ne positiv ist.

Unter positiver Drehzahl ist auch in diesem Fall die oben definierte positive Drehzahl zu verstehen.

Dieser positive Wert des Drehmoments, mit dem die elek trische Maschine die Feder-Dämpfer-Einheit anregt, ist vorzugsweise ein konstanter Wert.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann weiterhin vorge sehen sein, dass das Drehmoment, mit dem die elektrische Maschine die Feder-Dämpfer-Einheit anregt, einen negati ven Wert aufweist, wenn die Drehzahl der elektrischen Ma schine negativ ist.

Unter negativer Drehzahl ist auch hier die oben definier te negative Drehzahl zu verstehen.

Weiterhin kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorge sehen sein, dass das Drehmoment, mit dem die elektrische Maschine die Feder-Dämpfer-Einheit anregt, einen negativen Wert aufweist, wenn die Drehzahl der elektrischen Ma schine negativ, und die Drehzahl der Kurbelwelle des Ver brennungsmotor größer oder gleich Null ist.

Ebenso kann vorgesehen sein, dass das Drehmoment, mit dem die elektrische Maschine die Feder-Dämpfer-Einheit an regt, einen negativen Wert aufweist, wenn die Drehzahl der elektrischen Maschine negativ, die Drehzahl der Kur belwelle des Verbrennungsmotors größer oder gleich Null, und das Drehmoment, das die Feder-Dämpfer-Einheit auf den Verbrennungsmotor überträgt, kleiner als ein vorgegebener Wert ist.

Auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann der negati ve Wert des Drehmoments ein konstanter Wert sein.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Drehmoment, mit dem die elektrische Maschine die Feder-Dämpfer-Einheit anregt, bei einer negativen Drehzahl der elektrischen Ma schine auf einen positiven Wert gebracht wird, wenn die Drehzahl der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors kleiner Null ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zur Abschätzung des Drehmoments vorzugsweise eine Modellrechnung einge setzt, die die Drehzahl der Kurbelwelle des Verbrennungs motors, die Drehzahl der elektrischen Maschine und die Kennlinie der Feder der Feder-Dämpfer-Einheit berücksich tigt.

Zeichnungen

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein bekanntes System zum Impulsstarten eines Verbrennungsmotors;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Aus führungsform des Systems gemäß der vor liegenden Erfindung;

Fig. 3 den Kurvenverlauf des Drehmoments, mit dem die elektrische Maschine die Feder- Dämpfer-Einheit anregt, den Kurvenverlauf des Drehmoments, das die Feder-Dämpfer- Einheit auf den Verbrennungsmotor über trägt, den Kurvenverlauf der Drehzahl der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors und den Kurvenverlauf der Drehzahl der elek trischen Maschine, für den Bereich des Anschwingens;

Fig. 4 den Kurvenverlauf des Drehmoments, mit dem die elektrische Maschine die Feder- Dämpfer-Einheit anregt, den Kurvenverlauf des Drehmoments, das die Feder-Dämpfer- Einheit auf den Verbrennungsmotor über trägt, den Kurvenverlauf der Drehzahl der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors und den Kurvenverlauf der Drehzahl der elek trischen Maschine, für den Bereich des quasi stationären Antriebs;

Fig. 5 den Kurvenverlauf des Drehmoments, mit dem die elektrische Maschine die Feder- Dämpfer-Einheit anregt, den Kurvenverlauf des Drehmoments, das die Feder-Dämpfer- Einheit auf den Verbrennungsmotor über trägt, den Kurvenverlauf der Drehzahl der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors und den Kurvenverlauf des Drehwinkels der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors, für den Bereich des Anschwingens;

Fig. 6 den Kurvenverlauf des Drehmoments, mit dem die elektrische Maschine die Feder- Dämpfer-Einheit anregt, den Kurvenverlauf des Drehmoments, das die Feder-Dämpfer- Einheit auf den Verbrennungsmotor über trägt, den Kurvenverlauf der Drehzahl der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors und den Kurvenverlauf des Drehwinkels der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors, für den Bereich des quasi stationären An triebs;

In den Fig. 3 bis 6 ist auf der horizontalen Achse 10 die Zeit in sec aufgetragen, auf der linken vertikalen Achse 11 ist das Drehmoment in Nm aufgetragen, und auf der rechten vertikalen Achse 12 ist die Drehzahl in 1/min aufgetragen. In den Fig. 5 und 6 ist auf der rechten vertikalen Achse 12 zusätzlich noch der Kurbelwellendreh winkel in ° angegeben.

Fig. 1 zeigt ein bekanntes System zum Starten eines Ver brennungsmotors VM, der über eine Impulsstart-Kupplung ISK mit einer elektrischen Maschine in Form eines Star tergenerators S/G verbunden ist. Der Startergenerator S/G ist über eine Kupplung K mit einem Fahrzeuggetriebe ver bunden.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten System läuft der Start des Verbrennungsmotors so ab, wie dies eingangs beschrie ben wurde.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Kurbelwelle KW eines Verbren nungsmotors VM ist über eine Feder-Dämpfer-Einheit F/D mit einer elektrischen Maschine in Form eines Starterge nerators S/G verbunden. Die Drehzahl D2 der Kurbelwelle KW des Verbrennungsmotors VM wird über einen ersten Dreh zahlsensor DG1 erfasst. Ebenso wird die Drehzahl D1 des Startergenerators S/G durch einen zweiten Drehzahlsensor DG2 erfasst.

Der Startergenerator S/G ist über eine Kupplung K mit ei nem Fahrzeuggetriebe FG verbunden, wobei die Kupplung K während des Start- oder Positioniervorgangs vorzugsweise geöffnet ist.

Unabhängig davon, ob die elektrische Maschine in Form ei nes Startergenerators S/G vorliegt oder nicht, kann die elektrische Maschine eine Maschine mit oder ohne Unter setzungsgetriebe sein.

Das Positionieren und/oder Starten des Verbrennungsmotors VM erfolgt bei dieser Ausführungsform durch eine An triebsart der elektrischen Maschine S/G mit periodischer Schwingungsanregung und der Drehmomentübertragung über die Feder-Dämpfer-Einheit F/D.

Die Feder-Dämpfer-Einheit F/D kann entweder eine ohnehin zur Antriebsschwingungsdämpfung vorhandene Torsionsfeder- Dämpfer-Einheit oder eine modifizierte Auslegung dieser Einheit sein.

Dabei wird die elektrische Maschine S/G in Verbindung mit der Feder-Dämpfer-Einheit F/D phasenrichtig angesteuert, wodurch die Schwingung soweit angeregt wird, dass der Verbrennungsmotor VM in periodischen Zeitphasen über die Torsionsfeder der Feder-Dämpfer-Einheit F/D angedreht wird.

Zur Anregungs-Steuerung reicht ein positives Drehmoment M2 des Startergenerators S/G aus. Allerdings sind im Grenzbereich, bei extrem kleinen Drehmomenten M2 des Startergenerators S/G im Verhältnis zum Gesamtanschlepp drehmoment M1 positive und negative Drehmomente M2 gün stiger.

Wie erwähnt, wird die Drehzahl D2 der Kurbelwelle KW des Verbrennungsmotors VM durch einen ersten Drehzahlsensor DG1 erfasst, während die Drehzahl D1 der elektrischen Ma schine S/G durch einen zweiten Drehzahlsensor DG2 erfasst wird.

Das Federmoment kann durch das folgende Rechenmodell ab schätzt werden:

M_Feder = ΔΦ . C_Feder (ΔΦ)

Dabei gilt:

ΔΦ = ∫Δωdt

Wobei gilt:

Wobei Δω die Differenz der Drehzahl D2 der Kurbelwelle KW des Verbrennungsmotors VM und der Drehzahl D1 der elektrischen Maschine S/G ist.

Bei diesem Rechenmodell sind alle energierelevanten Grö ßen ständig unter Kontrolle, sodass eine Antriebs- Regelung der elektrischen Maschine in Form eines Starter generators S/G gemäß den folgenden Regeln erfolgen kann:

1. Zunächst kann die Schwingung in beiden Drehrichtun gen des Startergenerators S/G bei bipolarer Ansteue rung (durch Energiezuführung) positiv angeregt wer den;
- 1. 1.1 Bei positiven Drehzahlen des Startergenerators S/G werden positive Drehmomente M2 des Startergenerators S/G eingesetzt;
- 2. 1.2 Bei negativen Drehzahlen des Startergenerators S/G, die zeitlich begrenzt sind, werden negative Drehmo mente M2 des Startergenerators S/G eingesetzt;
2. Bei negativen Werten des Federmoments M3 muss der Startergenerator S/G rechtzeitig abgebremst werden, um ein Rückdrehen des Verbrennungsmotors VM zu ver hindern.

In den Fig. 3 und 4 sind die Verläufe des Drehmoments M2, mit dem die elektrische Maschine S/G die Feder- Dämpfer-Einheit F/D anregt, des Drehmoments M3, das die Feder-Dämpfer-Einheit F/D auf den Verbrennungsmotor VM überträgt, die Drehzahl D1 der elektrischen Maschine S/G sowie die Drehzahl D2 der Kurbelwelle KW des Verbren nungsmotors VM dargestellt.

In den Fig. 5 und 6 sind die gleichen Kurven darge stellt, mit der Ausnahme, dass anstelle der Drehzahl D1 der elektrischen Maschine S/G der Drehwinkel W2 der Kur belwelle dargestellt ist.

Die Kurven gelten für einen Verbrennungsmotor, der ein Gesamtanschleppdrehmoment M1 von 150 Nm aufweist. Dies entspricht dem Gesamtanschleppdrehmoment eines Mittel klasse-Motors bei -25°C. Das Drehmoment M2, mit dem die elektrische Maschine S/G die Feder-Dämpfer-Einheit an regt, entspricht in dem dargestellten Fall 50 Nm.

Die Torsionssteifigkeit und die Dämpfungswerte der Feder- Dämpfer-Einheit F/D wurden nach Werten von Feder-Dämpfer- Systemen festgelegt, die zur Abkopplung der Wechselmomente des Verbrennungsmotors VM zwischen dem Verbrennungsmo tor VM und dem Fahrzeuggetriebe FG verwendet werden.

Beim Andrehen der elektrischen Maschine in Form eines Startergenerators S/G und geöffneter Kupplung K bleibt der Verbrennungsmotor VM zunächst in der Haftreibung ste hen. Dabei zieht der Startergenerator S/G die Torsionsfe der gegen das Haftdrehmoment auf.

Das Drehmoment M2, mit dem der Startergenerator die Fe der-Dämpfer-Einheit F/D anregt, wird bei positiver Dreh zahl D1 des Startergenerator immer voll in Anregung aus gesteuert, während bei negativer Drehzahl D1 nur die Pha se mit positivem Torsionsdrehmoment genutzt wird.

Zur Reduzierung der Verlustleistung wurde der Starterge nerator S/G nur mit vollem positiven oder negativem Drehmoment M2 bzw. mit einem Drehmoment von Null ange steuert.

Das Drehmoment M3, das die Feder-Dämpfer-Einheit F/D auf den Verbrennungsmotor VM überträgt, überschreitet in Fig. 3 bei der Zeitmarke von 0,12 Sekunden zum ersten Mal den Wert des Gesamt anschleppdrehmoments M1, sodass die Kurbelwelle KW zu diesem Zeitpunkt das erste Mal ange dreht wird, wie dies dem Kurvenverlauf D2 zu entnehmen ist.

In der nächsten negativen Halbperiode kommt kurzzeitig ein ganz schwaches Zurückdrehen der Kurbelwelle KW zu stande, das hier jedoch nicht störend ist.

Dieses schwache Zurückdrehen der Kurbelwelle KW kann durch eine kurzzeitige gegenphasige Ansteuerung des Star tergenerators S/G auch verhindert werden, wenn dies Vor teile mit sich bringt.

In den Fig. 4 und 6 ist zu erkennen, wie sich die Schwingung stabilisiert, und dass ab einem Zeitpunkt von etwa 0,5 Sekunden eine quasi stationäre gepulste Vor wärtsbewegung der Kurbelwelle KW zustande kommt, wobei die Pulsfrequenz bei dem dargestellten Fall etwa bei 12 Hz liegt und sich automatisch dem Wert der Torsionsdämp fer-Eigenfrequenz anpasst.

Die gemittelte Drehzahl der Kurbelwelle KW ergibt sich auch aus der Drehwinkelkurve W2, wobei im dargestellten Fall eine Drehzahl von 22 1/Minute erreicht wird.

Die Grenzen des Drehmoments des Startergenerators S/G für ein Positionieren in der gewünschten Drehrichtung liegen bei Dämpfungen, die bei einem Zwei-Massen-Schwungrad üb lich sind, etwa bei Faktor 5 unter dem Gesamtanschlepp drehmoment M1. Dies lässt sich auch durch eine Simulati onsrechnung zeigen.

Claims

1. System zum Starten und/oder Positionieren eines Ver brennungsmotors (VM), mit einer elektrischen Maschine (S/G), die über eine Feder-Dämpfer-Einheit (F/D) mit dem Verbrennungsmotor verbunden ist, der ein Gesamtanschlepp drehmoment (M1) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (S/G) von einer Schaltung derart angesteuert wird, dass die elektrische Maschine (S/G) die Feder-Dämpfer-Einheit (F/D) mit einem Drehmoment (M2) schwingungsförmig anregt, dessen Amplitude kleiner als das Gesamtanschleppdrehmoment (M1) ist, und dass die Fe der-Dämpfer-Einheit (F/D), zumindest in einem einge schwungenen Zustand, ein Drehmoment (M3) auf den Verbren nungsmotor (VM) überträgt, dessen Amplitude größer oder gleich dem Gesamtanschleppdrehmoment (M1) ist.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmoment (M2) einen positiven Wert aufweist, wenn die Drehzahl (D1) der elektrischen Maschine (S/G) positiv ist.

3. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass der positive Wert des Drehmo ments (M2) ein konstanter Wert ist.

4. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass das Drehmoment (M2) einen ne gativen Wert aufweist, wenn die Drehzahl (D1) der elek trischen Maschine (S/G) negativ ist.

5. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass das Drehmoment (M2) einen ne gativen Wert aufweist, wenn die Drehzahl (D1) der elek trischen Maschine (S/G) negativ und die Drehzahl (D2) der Kurbelwelle (KW)des Verbrennungsmotors (VM) größer oder gleich Nullist.

6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass das Drehmoment (M2) einen ne gativen Wert aufweist, wenn die Drehzahl (D1) der elek trischen Maschine (S/G) negativ, die Drehzahl (D2) der Kurbelwelle (KW) des Verbrennungsmotors (VM) größer oder gleich Null und das Drehmoment (M3) kleiner als ein vor gegebener Wert ist.

7. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass der negative Wert des Drehmo ments (M2) ein konstanter Wert ist.

8. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass das Drehmoment (M2) bei einer negativen Drehzahl (D1) der elektrischen Maschine (S/G) auf einen positiven Wert gebracht wird, wenn die Drehzahl (D2) der Kurbelwelle (KW) des Verbrennungsmotors (VM) kleiner Null ist.

9. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass zur Abschätzung des Drehmo ments (M3) eine Modellrechnung eingesetzt wird, die die Drehzahl (D2) der Kurbelwelle (KW) des Verbrennungsmotors (VM), die Drehzahl (D1) der elektrischen Maschine (S/G) und die Federkennlinie der Feder der Feder-Dämpfer- Einheit (F/D) berücksichtigt.

10. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass die Feder-Dämpfer-Einheit (F/D) eine Feder aufweist, die bei einer positiven Ver drehung progressiv ist.

11. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (S/G) einen Läufer aufweist, der die Sekundärmasse eines Zwei- Massen-Schwungrades bildet.

12. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass ein erster Drehzahlsensor (DG1) vorgesehen ist, der die Drehzahl (D2) der Kurbel welle (KW) des Verbrennungsmotors (VM) erfasst.

13. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass ein zweiter Drehzahlsensor (DG2) vorgesehen ist, der die Drehzahl (D1) der elektri schen Maschine (S/G) erfasst.

14. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass der Schaltung das Ausgangs signal des ersten Drehzahlsensors (DG1) und/oder das Aus gangssignal des zweiten Drehzahlsensors (DG2) zugeführt wird.

15. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (S/G) über eine Kupplung (K) mit einem Fahrzeuggetriebe (FG) verbunden ist.

16. Verfahren zum Starten und/oder Positionieren eines Verbrennungsmotors (VM), das die Ansteuerung einer elek trischen Maschine (S/G) umfasst, die über eine Feder- Dämpfer-Einheit (F/D) mit einem Verbrennungsmotor verbun den ist, der ein Gesamtanschleppdrehmoment (M1) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung derart er folgt, dass die elektrische Maschine (S/G) die Feder- Dämpfer-Einheit (F/D) mit einem Drehmoment (M2) schwin gungsförmig anregt, dessen Amplitude kleiner als das Ge samtanschleppdrehmoment (M1) ist, und dass die Feder- Dämpfer-Einheit (F/D), zumindest in einem eingeschwunge nen Zustand, ein Drehmoment (M3) auf den Verbrennungsmo tor (VM) überträgt, dessen Amplitude größer oder gleich dem Gesamtanschleppdrehmoment (M1) ist.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmoment (M2) einen positiven Wert aufweist, wenn die Drehzahl (D1) der elektrischen Maschine (S/G) positiv ist.

18. Verfahren nach einem der Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der positive Wert des Drehmoments (M2) ein konstanter Wert ist.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmoment (M2) einen negativen Wert aufweist, wenn die Drehzahl (D1) der elektrischen Maschine (S/G) negativ ist.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmoment (M2) einen negativen Wert aufweist, wenn die Drehzahl (D1) der elektrischen Maschine (S/G) negativ und die Drehzahl (D2) der Kurbel welle (KW)des Verbrennungsmotors (VM) größer oder gleich Null ist.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmoment (M2) einen negativen Wert aufweist, wenn die Drehzahl (D1) der elektrischen Maschine (S/G) negativ, die Drehzahl (D2) der Kurbelwelle (KW) des Verbrennungsmotors (VM) größer oder gleich Null und das Drehmoment (M3) kleiner als ein vorgegebener Wert ist.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der negative Wert des Drehmoments (M2) ein konstanter Wert ist.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmoment (M2) bei einer nega tiven Drehzahl (D1) der elektrischen Maschine (S/G) auf einen positiven Wert gebracht wird, wenn die Drehzahl (D2) der Kurbelwelle kleiner Null ist.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abschätzung des Drehmoments (M3) eine Modellrechnung eingesetzt wird, die die Drehzahl (D2) der Kurbelwelle (KW) des Verbrennungsmotors (VM), die Drehzahl (D1) der elektrischen Maschine (S/G) und die Federkennlinie der Feder der Feder-Dämpfer-Einheit (F/D) berücksichtigt.