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Stand der
Technik
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Gegenstand der Erfindung ist ferner
eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des nebengeordneten
Patentanspruchs.
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Ein
Verfahren der eingangs genannten Art ist aus der
DE 100 20 104 A1 bekannt.
In dieser wird beschrieben, eine Brennkraftmaschine ohne Einsatz
eines Anlassers zu starten. Hierzu wird in den Brennraum jenes Zylinders,
welcher sich bei stehender Brennkraftmaschine gerade in einem Arbeitstakt
befindet, Kraftstoff eingespritzt und gezündet. Dieses Verfahren wird
auch als "Direktstart" bezeichnet. Dabei
wird auch vorgeschlagen, dass die Kolben der Zylinder zu Beginn
des Direktstartverfahrens in eine vorgegebene Ausgangsstellung gebracht
werden. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass sich der
Kolben zumindest eines Zylinders der Brennkraftmaschine in einer
zur Durchführung
des Direktstartverfahrens optimalen Stellung befindet. Zum Bewegen
der Kolben wird die Verwendung eines elektromotorischen Anlassers
vorgeschlagen, der auf die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine wirkt
und diese dreht.
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Offenbarung
der Erfindung
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Technische
Aufgabe
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Die
vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, ein Verfahren und eine Brennkraftmaschine
der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem ohne Einsatz eines
elektrischen Anlassers die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine in
eine für
einen Direktstart optimale Startposition gebracht werden kann.
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Technische
Lösung
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Diese
Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs
1 und eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des nebengeordneten
Patentanspruchs gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.
Darüber
hinaus finden sich für
die Erfindung wesentliche Merkmale in der nachfolgenden Beschreibung
und in der Zeichnung. Dabei können
die Merkmale auch in ganz unterschiedlichen Kombinationen für die Erfindung
wesentlich sein, ohne dass hierauf explizit hingewiesen wird.
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Vorteilhafte
Wirkungen
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Erfindungsgemäß wird die
während
einer Auslaufphase, während
der kein Kraftstoff mehr eingespritzt und gezündet wird, noch im System befindliche
Rotationsenergie dazu verwendet, die Kurbelwelle wenigstens in etwa
in die gewünschte
Startposition zu bringen. Die Kurbelwelle wird also nicht unmittelbar
vor dem eigentlichen Direktstart, sondern beim vorhergehenden Abschalten
der Brennkraftmaschine in die gewünschte Startposition gebracht.
Da die auch nach dem Abschalten der Kraftstoffeinspritzung und der
Zündung
noch für
einen gewissen Zeitraum aufgrund der Massenträgheit vorhandene Rotationsenergie
für die
Positionierung der Kurbelwelle verwendet wird, kann auf einen elektromotorischen Anlasser
zur Positionierung der Kurbelwelle verzichtet werden. Hierdurch
werden die Kosten der Brennkraftmaschine gesenkt, es kann eine kleinere
Batterie verwendet werden, und es wird der Aufbau der Brennkraftmaschine
insgesamt vereinfacht.
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Eine
einfache Möglichkeit,
das auf die Kurbelwelle wirkende Drehmoment zu beeinflussen, besteht
darin, während
einer Auslaufphase einen Druck in mindestens einem Brennraum zu
beeinflussen. Neben der Lagerreibung, welche ein auf die Kurbelwelle
wirkendes Bremsmoment ausübt,
wird die Drehung der Kurbelwelle vor allem durch die Kompressionsarbeit
in den Brennräumen
abgebremst. Durch eine Beeinflussung des Drucks in mindestens einem Brennraum
kann dieses Bremsmoment in einer gewünschten Weise beeinflusst werden.
Dies kann entweder durch eine vollvariable Ventilsteuerung oder durch
ein zusätzliches
Ventil realisiert werden, welches am Brennraum angebracht ist.
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Dabei
kann der Druck in dem Brennraum entweder durch Einbringen eines
Gases in den Brennraum beeinflusst werden oder durch Ablassen eines
im Brennraum vorhandenen Gases. Im ersten Fall kann im Kompressionstakt
der Druck erhöht
oder im Arbeitstakt eine Druckabsenkung zumindest verringert werden.
Durch das Ablassen eines im Brennraum vorhandenen Gases kann vor
allem im Kompressionstakt die zu leistende Verdichtungsarbeit reduziert
werden, was das auf die Kurbelwelle wirkende Bremsmoment reduziert.
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Alternativ
oder zusätzlich
hierzu kann das Drehmoment, welches auf die Kurbelwelle wirkt, auch
durch einen auf die Kurbelwelle wirkenden Reibschluss beeinflusst
werden. Hierzu kann beispielsweise eine Reibungsbremse vorgesehen
werden, die mindestens mittelbar auf die Kurbelwelle wirkt. Eine
solche Reibungsbremse ist technisch einfach realisierbar, und sie
wirkt sofort, was die entsprechende Steuerung beziehungsweise Regelung vereinfacht.
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Möglich ist
aber auch, das Drehmoment durch einen auf die Kurbelwelle wirkenden
Formschluss zu beeinflussen. Ein solcher Formschluss bietet die
Möglichkeit,
die Stillstandsposition mechanisch durch eine entsprechende Ausgestaltung
und Positionierung des Formschlusses vorzugeben. Damit kann auf
eine Steuerung beziehungsweise Regelung des auf die Kurbelwelle
wirkenden Drehmoments vollständig
verzichtet werden. Dies wiederum reduziert die Kosten bei der Herstellung
der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine.
Darüber
hinaus arbeitet ein solcher Formschluss sehr zuverlässig. Im
Grunde bewirkt ein solcher Formschluss, dass die Brennkraftmaschine
ausschließlich
in einer solchen Position stehen bleiben kann, welche der gewünschten
Startposition entspricht.
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Beim
Greifen des Formschlusses wird die Drehung der Brennkraftmaschine
jedoch sehr plötzlich
beendet. Um die hierbei auf die Kurbelwelle und die Lager wirkenden
Kräfte
zu reduzieren, ist es vorteilhaft, wenn dieser Stoß durch
eine Stoßdämpfereinrichtung
gedämpft
wird. Auf diese Weise wird die Lebensdauer der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine
erhöht.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Nachfolgend
werden besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende
Zeichnung näher
erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
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1 eine
Prinzipdarstellung eines Zylinders einer Brennkraftmaschine mit
einer ersten Ausführungsform
einer Positionierungseinrichtung, mit der eine Kurbelwelle der Brennkraftmaschine
in eine gewünschte
Startposition gebracht werden kann;
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2 eine
schematische Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform einer Positionierungseinrichtung;
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3 eine
perspektivische Darstellung einer dritten Ausführungsform einer Positionierungseinrichtung;
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4 eine
perspektivische Darstellung einer vierten Ausführungsform einer Positionierungseinrichtung;
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5 eine
Seitenansicht der Positionierungseinrichtung von 4;
und
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6 eine
perspektivische Darstellung einer fünften Ausführungsform einer Positionierungseinrichtung.
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Ausführungsformen
der Erfindung
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In 1 trägt eine
Brennkraftmaschine insgesamt das Bezugszeichen 10. Sie
dient zum Antrieb eines nicht dargestellten Kraftfahrzeugs und umfasst mehrere
Zylinder, von denen in 1 beispielhaft nur einer mit
dem Bezugszeichen 12 gezeichnet ist. Die Zylinder 12 sind
jedoch identisch aufgebaut.
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Der
Zylinder 12 umfasst einen Brennraum 14, der von
einem hin- und herbewegbaren Kolben 16 begrenzt wird. Der
Zylinder 12 ist mit zwei Gaswechselventilen versehen: Zum
einen mit einem Einlassventil 18, durch die der Brennraum 14 mit
einem Ansaugrohr 20 verbunden werden kann und zum anderen
mit einem Auslassventil 22, durch das der Brennraum 14 mit
einem Abgasrohr 24 verbunden werden kann.
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Kraftstoff
wird bei der Brennkraftmaschine 10 in den Brennraum 14 direkt
von einem ihm zugeordneten Injektor 26 eingespritzt. Dieser
ist an eine auch als "Rail" bezeichnete Kraftstoff-Sammelleitung angeschlossen
(nicht dargestellt), in der der Kraftstoff unter hohem Druck gespeichert
ist. Ein in dem Brennraum 14 vorhandenes Kraftstoff/Luft-Gemisch
wird von einer Zündkerze 28 entzündet. Der
Kolben 16 des Zylinders 12 ist auf übliche Art
und Weise mit einer Kurbelwelle 30 verbunden, deren Winkelstellung und
Winkelgeschwindigkeit durch einen Sensor 32 erfasst wird.
Zusätzlich
ist dem Brennraum 14 noch eine Positionierungseinrichtung 34 zugeordnet,
mit der während
einer Auslaufphase der Brennkraftmaschine 10, während der
kein Kraftstoff mehr eingespritzt und gezündet wird, ein auf die Kurbelwelle 30 wirkendes
Drehmoment so beeinflusst werden kann, dass diese nach dem Auslaufen
wenigstens in etwa eine gewünschte
Startposition aufweist. Hierauf wird weiter unten noch stärker im
Detail eingegangen werden.
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Die
Positionierungseinrichtung 34 umfasst eine Ventileinrichtung 36, über die
der Brennraum 14 mit einem Druckspeicher 38 verbunden
werden kann. Der Betrieb der Brennkraftmaschine 10 wird von
einer Steuer- und Regeleinrichtung 40 gesteuert und geregelt.
Diese ist mit einem Speicher versehen, auf dem ein Computerprogramm
zur Steuerung und Regelung der Brennkraftmaschine 10 abgespeichert ist.
Die Steuer- und Regeleinrichtung 40 erhält Signale von verschiedenen
Sensoren der Brennkraftmaschine 10, so auch von dem Sensor 32 sowie
einem Signalgeber 42 zum Abschalten der Brennkraftmaschine 10.
Dies kann ein Schlüsselschalter
sein, mit dem ein Benutzer der Brennkraftmaschine 10 diese starten
oder abstellen kann, oder eine Start/Stopp-Einrichtung, die automatisch
beispielsweise bei einem Ampelstopp die Brennkraftmaschine 10 abstellt
und sie bei erneutem Gasgeben wieder startet. Angesteuert werden
von der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 40 unter anderem
der Injektor 26, die Zündkerze 28 sowie
die Ventileinrichtung 36.
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Die
Brennkraftmaschine 10 verfügt zwar über einen Anlasser, dieser
ist jedoch deutlich kleiner dimensioniert als bei herkömmlichen
Brennkraftmaschinen und der Einfachheit halber in 1 nicht
gezeichnet. Zum Starten wird ein so genanntes "Direktstartverfahren" angewendet. Hierfür sind bisher verschiedene
Möglichkeiten
bekannt: Bei einem ersten Direktstartverfahren der Brennkraftmaschine 10 wird bei
stillstehender Brennkraftmaschine 10 in den Brennraum 14 jenes
Zylinders 12, dessen Kolben 16 sich gerade in
einem Arbeitstakt befindet, eine für eine Verbrennung notwendige
Menge an Kraftstoff mittels des Injektors 26 eingespritzt
und von der Zündkerze 28 gezündet. Hierdurch
wird die Kurbelwelle 30 in Vorwärtsrichtung beschleunigt. Danach wird
jeweils in jenen Brennraum 14 des Zylinders 12, dessen
Kolben 16 den nächsten
Arbeitstakt ausführt, Kraftstoff
vom Injektor 26 eingespritzt und gezündet, sobald der entsprechende
Kolben 16 seine Arbeitsstellung erreicht hat.
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Ein
anderes Verfahren zum Direktstart der Brennkraftmaschine 10 ist
folgendermaßen
gestaltet:
Beim Stillstand der Kurbelwelle 30 wird
in denjenigen Zylinder 12, dessen Kolben 16 sich
gerade in einem Verdichtungstakt befindet, Kraftstoff eingespritzt
und entzündet,
so dass sich die Kurbelwelle 30 zunächst rückwärts bewegt. Dabei werden Einspritzung
und Zündung
so durchgeführt,
dass sich der Kolben 16 nicht über seinen rückwärtigen Totpunkt
hinwegbewegt, sondern dass sich ungefähr im Bereich des unteren Totpunkts
die Bewegung der Kurbelwelle 30 von der Rückwärtsbewegung
in eine Vorwärtsbewegung
umkehrt.
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Vor
diesem Umkehrpunkt wird in den Brennraum 14 jenes Zylinders 12 Kraftstoff
eingespritzt und entzündet,
dessen Kolben 16 sich gerade in einem Arbeitstakt befindet.
Diese Verbrennung führt
zu einer Beschleunigung der Kurbelwelle 30 in Vorwärtsrichtung,
wodurch der Kolben 16, der sich im Verdichtungstakt befindet,
den oberen Totpunkt überschreitet.
Die Verbrennungsabgase der ersten Verbrennung in dem Zylinder 12,
dessen Kolben 16 sich in dem Verdichtungstakt befindet,
werden hierbei verdichtet und anschließend expandiert, ohne dass
es zu einer erneuten Verbrennung kommt. Danach wird jeweils in den
Brennraum 14 des Zylinders 12, dessen Kolben 16 den
nächsten
Arbeitstakt ausführen, Kraftstoff
eingespritzt und gezündet,
sobald dieser Kolben 16 die Arbeitsstellung erreicht hat.
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Bei
beiden oben genannten Direktstartverfahren ist es erforderlich,
dass sich die Kurbelwelle 30 in einer gewünschten
Startposition befindet, in der der Kolben 16 des entsprechenden Zylinders 12 in
einer für
die erste Einspritzung und Zündung
günstigen Lage
ist. Ungünstig
wäre es
beispielsweise, wenn sich die Kurbelwelle 30 in einer solchen
Position befindet, dass die mit ihr verbundenen Kolben 16 gerade
in den oberen beziehungsweise unteren Totpunkten sind. Um dies zu
verhindern, ist vorliegend die Positionierungseinrichtung 34 vorgesehen.
Mit dieser kann in noch darzustellender Art und Weise bereits beim
Abschalten der Brennkraftmaschine 10 dafür gesorgt
werden, dass die Kurbelwelle 30 in der gewünschten
Startposition stehen bleibt. Da dies dadurch geschieht, dass ein
auf die Kurbelwelle 30 einwirkendes Drehmoment beeinflusst
wird, wird vorliegend die Positionierungseinrichtung 34 auch
als Beeinflussungseinrichtung bezeichnet. Sie arbeitet folgendermaßen:
Um
die Brennkraftmaschine 10 abzustellen, werden über den
Signalgeber 42 die Einspritzung von Kraftstoff durch den
Injektor 26 und die Zündung
durch die Zündkerze 28 unterbrochen.
Die Kurbelwelle 30 steht jedoch nicht schlagartig still,
sondern dreht aufgrund der Massenträgheit von ihr selbst und der
mit ihr verbundenen beweglichen Teile (beispielsweise Kolben 16)
noch eine gewisse Zeit weiter. Abgebremst wird sie dabei vor allem
durch Lagerreibungen sowie die in den Brennräumen 14 zu leistende
Kompressionsarbeit. Die Betriebsphase der Brennkraftmaschine vom
Abschalten der Kraftstoffeinspritzung und der Zündung bis zum Stillstand der
Kurbelwelle 30 wird als "Auslaufphase" bezeichnet.
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Während dieser
Auslaufphase wird die Ventileinrichtung 36 von der Steuer-
und Regeleinrichtung 40 so angesteuert, dass der Druck
in dem Brennraum 14 durch Einbringen des im Druckspeicher 38 gespeicherten
Gases in den Brennraum 14 beeinflusst wird. Bei diesem
Gas handelt es sich im Normalfall um Luft. Denkbar ist hier zum
einen ein Einbringen von Luft in den Brennraum 14, wenn
dieser sich gerade in einem Kompressionstakt befindet. Dies hat
zur Folge, dass die Brennkraftmaschine 10 eine größere Verdichtungsarbeit
leisten muss, was zu einer Erhöhung
des die Kurbelwelle 30 abbremsenden Drehmoments führt. Durch
eine gezielte Wahl des Zeitpunktes sowie der Länge des Einbringens der Luft
kann auf diese Weise die Position, in welcher die Kurbelwelle 30 stehen
bleibt, beeinflusst werden.
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Zum
anderen ist es möglich,
die Ventileinrichtung 36 so anzusteuern, dass Luft in den
Brennraum 14 dann eingebracht beziehungsweise eingeblasen
wird, wenn dieser sich gerade in einem Arbeitstakt befindet. Dies
hat zur Folge, dass der Druck in diesem Brennraum 14 erhöht wird
oder sich zumindest weniger stark verringert, wodurch die Drehbewegung
der Kurbelwelle 30 unterstützt beziehungsweise das auf
sie einwirkende Bremsmoment reduziert wird. Die Kurbelwelle 30 dreht
sich daher weiter als ohne eine solche Einblasung von Luft. Auch
hier kann durch eine gezielte Wahl des Zeitpunkts und der Länge der
Lufteinblasung die Position, in der die Kurbelwelle 30 stehen
bleibt, beeinflusst werden.
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Bei
einer alternativ ausgeführten
Brennkraftmaschine 10, die jedoch nicht dargestellt ist,
ist die Ventileinrichtung 36 nicht mit einem Druckspeicher, sondern
mit der Umgebung verbunden. In diesem Fall kann während der
Auslaufphase der Druck in dem Brennraum 14 durch Ablassen
eines im Brennraum 14 vorhandenen Gases beeinflusst werden,
bei dem es sich üblicherweise
um Luft handeln dürfte. Dieses
Ablassen eines Gases aus dem Brennraum 14 wird dann durchgeführt, wenn
sich dieser in einem Kompressionstakt befindet. Dies hat zur Folge,
dass während
dieses Kompressionstaktes eine geringere Verdichtungsarbeit geleistet
werden muss, wodurch das auf die Kurbelwelle 30 wirkende
Bremsmoment reduziert wird. Auch hier kann durch eine gezielte Wahl
des Zeitpunktes und der Dauer des Ablassens des im Brennraum 14 eingeschlossenen
Gases gesteuert werden, wie viel Verdichtungsarbeit geleistet werden
muss. Hiervon hängt
wiederum die Stellung der Kurbelwelle 30 am Ende der Auslaufphase
ab. Die Ventileinrichtung 36 kann im Übrigen nicht nur während des
Kompressionstaktes geöffnet
sein, sondern über
den oberen Totpunkt des Kolbens 16 hinaus bis in den Arbeitstakt
geöffnet
bleiben. In diesem Falle wird während
des Arbeitstaktes Gas in den Brennraum 14 eingesaugt, wodurch
die zu leistende Expansionsarbeit und in der Folge weiterhin das
auf die Kurbelwelle 30 wirkende Bremsmoment reduziert werden.
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In
den 2 bis 6 sind alternative Ausführungsformen
von Positionierungseinrichtungen 34 dargestellt. Dabei
gilt, dass solche Elemente und Bereiche, die bereits vorab beschrieben
wurden, die gleichen Bezugszeichen tragen und nicht nochmals näher erläutert sind.
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Bei
der in 2 dargestellten Ausführungsform umfasst die Positionierungs-
beziehungsweise Beeinflussungseinrichtung 34 eine Reibungsbremse 44,
die mittelbar auf die Kurbelwelle 30 wirken kann. Hierzu
verfügt
die Reibungsbremse 44 über
eine erste Scheibe 46, die mit einem Ende der Kurbelwelle 30 starr
verbunden ist. Auf der von der Kurbelwelle 30 abgewandten
Seite verfügt
die erste Scheibe 46 über einen
ersten Reibbelag 48. Eine zweite Scheibe 50 der Reibungsbremse 40 ist
nicht-drehbar, jedoch über
eine Stelleinrichtung 52 axial bewegbar (Pfeile 54)
gehalten. Als Stelleinrichtung 52 kann ein elektrischer
Linearantrieb, ein pneumatischer oder ein hydraulischer Stellzylinder
eingesetzt werden. Die Stelleinrichtung 52 wird von der
Steuer- und/oder Regeleinrichtung 40 angesteuert. Auf der
zur ersten Scheibe 46 weisenden Seite verfügt die zweite
Scheibe 50 über
einen zweiten Reibbelag 56.
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Um
während
der Auslaufphase der Brennkraftmaschine 10 eine gewünschte Startposition
der Kurbelwelle 30 herbeizuführen, wird während der Auslaufphase
mittels der Stelleinrichtung 52 die zweite Scheibe 50 mit
dem zweiten Reibbelag 56 auf den ersten Reibbelag 48 der
ersten Scheibe 46 gepresst. Durch eine gezielte Wahl des
Zeitpunkts, zu dem die Reibungsbremse 44 aktiviert wird,
und der Kraft, mit der die zweite Scheibe 50 auf die erste Scheibe 46 gepresst
wird, kann das auf die Kurbelwelle 30 wirkende Bremsmoment
so eingestellt werden, dass die Kurbelwelle 30 in einer
gewünschten Position,
nämlich
der gewünschten
Startposition, stehen bleibt.
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Die
in den 3 – 5 gezeigte
Beeinflussungseinrichtung ist als Formschlussverbindung 58 ausgeführt: Sie
umfasst, wie schon die Reibungsbremse 44, zwei Scheiben 46 und 50,
wobei die erste Scheibe 46 mit der Kurbelwelle 30 verbunden,
die zweite Scheibe 50 jedoch nichtdrehbar, aber über eine
Stelleinrichtung 52 axial beweglich gehalten ist. Anstelle
eines Reibbelags sind auf der ersten Scheibe 46 auf ihrer
von der Kurbelwelle 30 abgewandten Seite erste Formschlussabschnitte
bildende Klauen 60 angeordnet, zu denen vier zweite Formschlussabschnitte
bildende Klauen 62 in der der ersten Scheibe 46 zugewandten
Seite der zweiten Scheibe 50 gehören, ähnlich wie bei einer Klauenkupplung.
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Wird
während
der Auslaufphase der Brennkraftmaschine 10 die Stelleinrichtung 52 von
der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 40 angesteuert, bewegt
sich die zweite Scheibe 50 auf die erste Scheibe 46 zu.
Sobald die Klauen 60 und 62 ineinander greifen,
wird die Drehbewegung der Kurbelwelle 30 abgebremst und
mehr oder weniger sofort zum Stillstand gebracht. Durch die Anzahl
der Klauen 60 und 62 sind insgesamt nur vier Stellungen
der Kurbelwelle 30 möglich,
in denen diese stehen bleiben kann. Dies entspricht den gewünschten
Startpositionen bei einer 4-Zylinder-Brennkraftmaschine 10.
Bei einer höheren
Anzahl von Zylindern sind entsprechend mehr Klauen 60 und 62 erforderlich.
Da bei einem Ineinandergreifen der Klauen 60 und 62 die
Kurbelwelle 30 mehr oder weniger schlagartig zum Stillstand
gezwungen wird, ist darauf zu achten, dass die Stelleinrichtung 52 von
der Steuer- und Regeleinrichtung 40 erst dann betätigt wird,
wenn die Kurbelwelle 30 eine bestimmte Grenzdrehzahl unterschritten
hat.
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Eine
alternative Ausgestaltung einer Formschlussverbindung 58 ist
in den 4 und 5 gezeigt: Bei dieser sind auf
der von der Kurbelwelle 30 abgewandten Seite der ersten
Scheibe 46 erste Formschlussabschnitte bildende schlitzartige
Vertiefungen 64 vorhanden, die sich parallel zur Umfangsrichtung
erstrecken und deren Tiefe von einem Ende zum anderen zunimmt. Auf
der der ersten Scheibe 46 zugewandten Seite der zweiten
Scheibe 50 sind zweite Formschlussabschnitte bildende Stifte 66 befestigt,
deren Durchmesser in etwa der Breite der schlitzförmigen Vertiefungen 64 in
der ersten Scheibe 46 entspricht.
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Wird
nun die Stelleinrichtung 52 angesteuert, so dass sich die
zweite Scheibe 50 auf die erste Scheibe 46 zu
bewegt, greifen die Stifte 66 im Verlaufe der Drehbewegung
der Kurbelwelle 30 immer weiter in die Vertiefungen 64 ein,
bis sie schließlich
am Ende der jeweiligen Vertiefung 64 anschlagen und hierdurch
die Kurbelwelle 30 zum Stillstand zwingen. Um den Stoß, der beim
Anschlagen der Stifte 66 an den Enden der Vertiefungen 64 auftritt,
zu dämpfen, sind
an den entsprechenden Enden der Vertiefungen 64 Dämpfungseinrichtungen
bildende Materialstücke 68 aus
einem elastischen Material angeordnet.
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Eine
nochmals andere Ausführungsform
einer Positionierungseinrichtung 34 ist in 6 dargestellt.
Bei dieser erfolgt die eigentliche Startpositionierung der Kurbelwelle 30 jedoch
erst nach Abschluss der Auslaufphase, wie weiter unten erläutert werden
wird. Die in 6 gezeigte Positionierungs- beziehungsweise
Beeinflussungseinrichtung 34 ähnelt jener von 2.
Die zweite Scheibe 50 ist jedoch drehbar (Pfeile 69)
auf einer Welle 70 gelagert. Mittels einer schaltbaren
Kupplung 72 kann die zweite Scheibe 50 jedoch
mit der Welle 70 starr verbunden werden. Die Beeinflussungseinrichtung 34 verfügt ferner über eine
Torsionsfeder 74, deren eines Ende mit der zweiten Scheibe 50,
und deren anderes Ende mit der Achse 70 verbunden ist.
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Die
Beeinflussungseinrichtung 34 arbeitet folgendermaßen: Zunächst, im
Normalbetrieb der Brennkraftmaschine 10, ist die Kupplung 72 offen,
die zweite Scheibe 50 gegenüber der Achse 70 also
frei drehbar. Durch eine Ansteuerung der Stelleinrichtung 52 wird
die Achse 70 mit der zweiten Scheibe 50 zur ersten
Scheibe 46 bewegt, bis die beiden Reibbeläge 48 und 56 in
Eingriff kommen. Hierdurch wird die Torsionsfeder 74 aufgezogen.
Ist eine gewünschte
Vorspannung der Torsionsfeder 74 erreicht, wird die Kupplung 72 geschlossen.
Gleichzeitig werden Achse 70 und zweite Scheibe 50 wieder
von der ersten Scheibe 46 wegbewegt. Die Torsionsfeder 74 ist
nun also vorgespannt.
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Nach
dem Ende einer Auslaufphase, bei stillstehender Kurbelwelle 30,
wird die zweite Scheibe 50 über die Stelleinrichtung 52 wieder
auf die erste Scheibe 46 zubewegt, bis die beiden Reibbeläge 48 und 56 miteinander
in Kontakt sind. Nun wird die Kupplung 72 geöffnet, wodurch
die zweite Scheibe 50 über
die Torsionsfeder 74, und aufgrund des Kontakts zwischen
zweiter Scheibe 50 und erster Scheibe 46 auch
die Kurbelwelle 30, verdreht werden. Sobald sich die Kurbelwelle 30 in
der gewünschten Startposition
befindet, wird die Kupplung 72 wieder geschlossen und die
zweite Scheibe 50 über
die Stelleinrichtung 52 von der ersten Scheibe 46 entfernt.