DE102014214614B4 - Internal combustion engine with starting device - Google Patents

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Abstract

Verbrennungskraftmaschine (VM) mit Startvorrichtung (SV) zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, die Startvorrichtung (SV) weist, wenigstens eine erste Drehmomentübertragungseinrichtung (K0), eine Getriebeeinrichtung, mit wenigstens einem ersten, zweiten und dritten Getriebeanschluss und einen Schwungradspeicher (J) auf, wobei die Getriebeeinrichtung eine Umlaufgetriebeeinrichtung mit wenigstens drei Getriebewellen ist, die Verbrennungskraftmaschine (VM) ist von einem Ruhemodus durch die Startvorrichtung (SV) in einen Betriebsmodus überführbar und weist eine Abtriebswelle (VM.1) auf, der erste Getriebeanschluss ist mit diesem Schwungradspeicher (J) verbindbar, der zweite Getriebeanschluss ist zur Drehmomentübertragung eingerichtet, der dritte Getriebeanschluss ist mit der Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine (VM.1) verbindbar, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Getriebeanschluss mit dem Sonnenrad dieser Umlaufgetriebeeinrichtung verbindbar ist und, dass im Betriebsmodus der Verbrennungskraftmaschine (VM) (rotierende Abtriebswelle (VM.1)) wenigstens, zwei der Getriebeanschlüsse die gleiche Drehzahl aufweisen und dass der Schwungradspeicher (J) ebenfalls rotiert und dass in diesem Betriebsmodus der dritte Getriebeanschluss mit der Abtriebswelle (J.1) drehmomentleitend verbunden ist.Internal combustion engine (VM) with starting device (SV) for use in a motor vehicle, the starting device (SV), at least a first torque transmitting device (K0), a transmission device, with at least a first, second and third transmission connection and a flywheel storage (J), wherein the transmission device is a planetary gear device with at least three transmission shafts, the internal combustion engine (VM) is from a sleep mode by the starting device (SV) in an operating mode and has an output shaft (VM.1), the first transmission connection with this flywheel storage (J ), the second transmission connection is adapted for torque transmission, the third transmission connection is connectable to the output shaft of the internal combustion engine (VM.1), characterized in that the third transmission connection with the sun gear of this epicyclic gear device is connectable and that in the operating mode the internal combustion engine (VM) (rotating output shaft (VM.1)) at least, two of the transmission connections have the same speed and that the flywheel storage (J) also rotates and that in this mode of operation, the third transmission connection with the output shaft (J.1) connected in a torque-conducting manner is.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie einen Antriebsstrang mit einer solchen Verbrennungskraftmaschine gemäß Anspruch 12. Eine derartige Verbrennungskraftmaschine mit einer Startvorrichtung ist aus der DE 581 024 A bekannt.The present invention relates to an internal combustion engine according to the preamble of patent claim 1, and a drive train with such an internal combustion engine according to claim 12. Such an internal combustion engine with a starting device is known from DE 581 024 A known.

In modernen Kraftfahrzeugen kommt dem Startvorgang große Bedeutung zu. Wurde früher die Verbrennungskraftmaschine bei Fahrtantritt gestartet und am Ende der Fahrt abgestellt, so ist es heute üblich, die Verbrennungskraftmaschine selbst bei kurzen Haltephasen automatisiert Abzustellen und wieder zu starten. Bei derartigen Kraftfahrzeugen wird der Verbrennungsmotor beispielsweise während eines kurzen Stopps an einer Ampel abgestellt und beim Losfahren von dieser wieder gestartet. Dieses Abstellen und Starten der Verbrennungskraftmaschine muss dabei zum einen zuverlässig erfolgen und soll darüber hinaus für die Fahrzeuginsassen möglichst unbemerkt geschehen. Weiter führt der Einsatz von kleinen Verbrennungsmotoren mit kleinen Zylinderzahlen zu größeren Drehzahl/Drehmoment Ungleichförmigkeiten. Diese Eigenschaft von kleinen Verbrennungsmotoren wirkt sich auch ungünstig auf deren Startverhalten aus. Herkömmliche Startvorrichtung weisen häufig Schwungmassen auf, welche von einem Elektromotor antreibbar und mit der Verbrennungskraftmaschine koppelbar sind. Diese Schwungmassen werden nach dem Startvorgang häufig wieder von der Verbrennungskraftmaschine getrennt.In modern motor vehicles, the starting process is very important. Was earlier the internal combustion engine started at the start of the journey and parked at the end of the journey, it is now common to turn off the engine automatically even with short stops and start again. In such motor vehicles, the internal combustion engine is parked, for example, during a short stop at a traffic light and started again when driving off this. This switching off and starting the internal combustion engine must be done on the one hand reliable and should also happen as unnoticed by the vehicle occupants. Further, the use of small internal combustion engines with small numbers of cylinders leads to greater speed / torque nonuniformities. This characteristic of small combustion engines also has an unfavorable effect on their starting behavior. Conventional starting device often have momentum masses, which can be driven by an electric motor and coupled to the internal combustion engine. These flywheels are often disconnected again after the starting process of the internal combustion engine.

Aus dem Stand der Technik sind Startvorrichtung mit einer Umlaufgetriebeeinrichtung und einer Schwungmasse bekannt. Einigen der bekannten Startvorrichtungen ist es gemein, dass die Schwungmasse nach dem Startvorgang, also wenn die Verbrennungskraftmaschine zur Leistungsabgabe bereit ist, insbesondere während deren befeuertem Betrieb, mit der Verbrennungskraftmaschine gekoppelt bleibt. Eine Antriebsmaschine der Startvorrichtung, welche dazu vorgesehen ist die Schwungmasse für den Startvorgang zu beschleunigen, wird hingegen von der Verbrennungskraftmaschine während deren planmäßigen Betrieb, also insbesondere wenn diese zur Leistungsabgebe an den Antriebsstrang bereit ist, abgekuppelt. In der DE 581 024 A ist eine Startvorrichtung offenbart, bei welcher die Anlasserschwungmasse zusammen mit der Brennkraftmaschine gekuppelt bleibt und einen Teil der Schwungmasse der Brennkraftmaschine bildet.Starting device with a planetary gear device and a flywheel are known from the prior art. It is common to some of the known starting devices that the flywheel remains coupled with the internal combustion engine after the starting process, that is, when the internal combustion engine is ready for power output, in particular during its fired operation. An engine of the starting device, which is intended to accelerate the flywheel for the starting process, however, is uncoupled from the internal combustion engine during their scheduled operation, ie in particular when it is ready for power delivery to the drive train. In the DE 581 024 A is a starting device disclosed in which the starter flywheel remains coupled together with the internal combustion engine and forms part of the flywheel of the internal combustion engine.

Die US 2010/0184549 A1 offenbart eine Verbrennungskraftmaschine mit Startvorrichtung. Weiter weist die Startvorrichtung ein Dreiwellengetriebe auf, mit welchem die Verbrennungskraftmaschine, ein Schwungradspeicher und ein Elektromotor koppelbar sind. Die Verbrennungskraftmaschine sowie der restliche Antriebsstrang sind an einer Getriebewelle dieses Dreiwellengetriebes angekoppelt.The US 2010/0184549 A1 discloses an internal combustion engine with starting device. Next, the starting device has a three-shaft transmission, with which the internal combustion engine, a flywheel storage and an electric motor can be coupled. The internal combustion engine and the remaining drive train are coupled to a transmission shaft of this three-shaft transmission.

Die US 2006/0102138 A1 befasst sich mit einem System und einem Verfahren zum kontrollierten Abstellen und direkten Anlassen einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung.The US 2006/0102138 A1 is concerned with a system and method for controlled shutdown and direct starting of an internal combustion engine.

Die DE 10 2011 014 415 A1 befasst sich mit einem Verfahren zum Starten einer Kraftmaschine eines Hybridantriebsstrangs.The DE 10 2011 014 415 A1 deals with a method for starting an engine of a hybrid powertrain.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung eine verbesserte Verbrennungskraftmaschine mit Startvorrichtung zur Verfügung zu stellen. Eine solche verbesserte Verbrennungskraftmaschine mit Startvorrichtung ist Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 ein Verfahren zum Betrieb dieser ist Gegenstand Anspruchs 12. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.It is an object of the invention to provide an improved internal combustion engine with starting device. Such an improved internal combustion engine with starting device is the subject of independent claim 1, a method for operating this is the subject of claim 12. Preferred embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Im Sinne der Erfindung ist unter einer Verbrennungskraftmaschine eine Wärmekraftmaschine mit innerer Verbrennung zu verstehen. Weiter ist diese vorzugsweise in Hubkolbenbauweise ausgeführt. Bevorzugt weist die Verbrennungskraftmaschine eine geringe Zylinderzahl auf, vorzugsweise weniger als 8, bevorzugt weniger als 5 und besonders bevorzugt weniger als 4 Zylinder. Weiter vorzugsweise weist die Verbrennungskraftmaschine ein geringes Hubvolumen auf, vorzugsweise ist das gesamte Hubvolumen der Verbrennungskraftmaschine kleiner als 3 l, bevorzugt kleiner als 2 l und besonders bevorzugt kleiner als 1,5 l. Vorzugsweise weist die Verbrennungskraftmaschine zur Abgabe einer mechanischen Antriebsleistung eine Abtriebswelle auf. Diese Abtriebswelle ist vorzugsweise vollständig oder teilweise als Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine zu verstehen. Vorzugsweise ist die Verbrennungskraftmaschine in wenigstens zwei Modi betreibbar. Einer dieser beiden Modi ist ein Ruhemodus.For the purposes of the invention, an internal combustion engine is to be understood as a heat engine with internal combustion. Further, this is preferably carried out in reciprocating design. The internal combustion engine preferably has a low number of cylinders, preferably less than 8, preferably less than 5 and particularly preferably less than 4 cylinders. Further preferably, the internal combustion engine has a low displacement, preferably the total displacement of the internal combustion engine is less than 3 l, preferably less than 2 l and more preferably less than 1.5 l. The internal combustion engine preferably has an output shaft for outputting a mechanical drive power. This output shaft is preferably to be understood completely or partially as the crankshaft of the internal combustion engine. Preferably, the internal combustion engine is operable in at least two modes. One of these two modes is a sleep mode.

Der Ruhemodus ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine stillsteht. Vorzugsweise ist ein weiterer Modus der Verbrennungskraftmaschine ein Betriebsmodus und dieser ist insbesondere durch eine rotierende Abtriebswelle gekennzeichnet. Vorzugsweise nimmt die Verbrennungskraftmaschine beim Übergang vom Ruhemodus in den Betriebsmodus über die Abtriebswelle eine mechanische Leistung auf. Insbesondere ab dem Zeitpunkt, ab dem die Verbrennungskraftmaschine unmittelbar zur Leistungsabgabe über die Abtriebswelle bereit ist (befeuerter Betrieb), befindet sich diese im Betriebsmodus beziehungsweise ab dem Zeitpunkt, ab dem von der Verbrennungskraftmaschine eine Leistung an den Antriebsstrang zum Antreiben des Kraftfahrzeugs abgebbar ist.The idle mode is characterized in particular in that the output shaft of the internal combustion engine is stationary. Preferably, another mode of the internal combustion engine is an operating mode and this is characterized in particular by a rotating output shaft. Preferably, the internal combustion engine takes on the transition from the sleep mode in the operating mode via the output shaft a mechanical power up. In particular, from the time when the internal combustion engine is immediately ready for power output via the output shaft (fired operation), this is in the operating mode or from the time from the power of the internal combustion engine to the drive train for driving the motor vehicle can be issued.

Im Sinne der Erfindung ist unter einer Antriebsmaschine der Startvorrichtung ein Energiewandler zu verstehen, welcher zur Abgabe einer mechanischen Leistung in Form von Drehzahl und Drehmoment eingerichtete ist. Vorzugsweise ist die Antriebsmaschine dazu eingerichtet über die Antriebswelle auch eine mechanische Leistung aufzunehmen. Bevorzugt ist die Antriebsmaschine als hydraulische Antriebsmaschine (Motor/Pumpe) ausgeführt. Besonders bevorzugt ist die Antriebsmaschine als elektromechanischer Energiewandler ausgeführt, vorzugsweise als Elektromotor/Generator.For the purposes of the invention, an engine of the starting device is an energy converter to understand, which is set up to deliver a mechanical power in the form of speed and torque. Preferably, the prime mover is set up to also receive mechanical power via the drive shaft. Preferably, the prime mover is designed as a hydraulic drive machine (motor / pump). Particularly preferably, the drive machine is designed as an electromechanical energy converter, preferably as an electric motor / generator.

Im Sinne der Erfindung ist unter einer Drehmomentübertragungseinrichtung eine Einrichtung zu verstehen, welche zum Beeinflussen der Drehmomentübertragung eingerichtet ist. Vorzugsweise weist eine Drehmomentübertragungseinrichtung einen ersten Betriebszustand auf in welchem im Wesentlichen kein Drehmoment übertragen wird und einen zweiten Betriebszustand in welchem ein Drehmoment übertragbar ist. Weiter vorzugsweise ist die Drehmomentübertragungseinrichtung durch interne Steuerbefehle oder durch externe Steuerbefehle zwischen diesen beiden Betriebsmodi hin- und her-schaltbar.For the purposes of the invention, a torque transmission device is to be understood as a device which is set up to influence the torque transmission. Preferably, a torque transmission device has a first operating state in which essentially no torque is transmitted and a second operating state in which a torque can be transmitted. Further preferably, the torque transfer device by internal control commands or by external control commands between these two modes of operation back and forth switchable.

Vorzugsweise ist unter einem internen Steuerbefehl eine Drehzahl- oder Drehmomentdifferenz zwischen einer Eingangsseite und einer Ausgangsseite der Drehmomentübertragungseinrichtung zu verstehen. Vorzugsweise ist unter einem externen Steuerbefehl ein von außen vorgebbarer Steuerbefehl zu verstehen, welcher zum Umschalten der Drehmomentübertragungseinrichtung führt.Preferably, an internal control command means a speed or torque difference between an input side and an output side of the torque transmission device. Preferably, an external control command is to be understood as an externally presettable control command, which leads to the switching of the torque transmission device.

Weiter vorzugsweise ist die Drehmomentübertragungseinrichtung aus einer Gruppe von Einrichtungen ausgewählt, welche wenigstens folgende Einrichtungen aufweist:

  • – Kupplung,
  • – Bremse,
  • – Synchronisierung,
  • – Freilauf und
  • – Drehmomentwandler.
Further preferably, the torque transmission device is selected from a group of devices which comprises at least the following devices:
  • - coupling,
  • - Brake,
  • - sync,
  • - Freewheel and
  • - torque converter.

Vorzugsweise ist unter einem Freilauf ein sperr- und entsperrbarer Freilauf zu verstehen. Vorzugsweise kann der Freilauf durch einen externen Steuerbefehl gesperrt beziehungsweise entsperrt werden. Vorzugsweise kann der Freilauf, insbesondere für das Sperren und Entsperren, mit einer Kupplungseinrichtung kombiniert sein, vorzugsweise wenigstens mit einer Kupplungseinrichtung zusammenwirken. Insbesondere durch sperr- und entsperrbare Freiläufe wird ein besonders kompakter Aufbau der Startvorrichtung ermöglicht.Preferably, a freewheeling is understood to be a lockable and unlockable freewheel. Preferably, the freewheel can be locked or unlocked by an external control command. Preferably, the freewheel, in particular for locking and unlocking, be combined with a coupling device, preferably cooperating at least with a coupling device. In particular, by lockable and unlockable freewheels a particularly compact design of the starting device is made possible.

Im Sinne der Erfindung ist unter einer Getriebeeinrichtung eine Einrichtung zum Wandeln von Drehzahl und Drehmoment und zur Übertragung von Leistung zu verstehen. Vorzugsweise sind unter einer Getriebeeinrichtung Rädergetriebe, bevorzugt Stirnradgetriebe und besonders bevorzugt Umlaufgetriebe zu verstehen. Unter einer Umlaufgetriebeeinrichtung ist in diesem Sinn eine Getriebeeinrichtung mit wenigstens drei rotierbar gelagerten Wellen zu verstehen. Weiter vorzugsweise weist eine Umlaufgetriebeeinrichtung wenigstens einen Planetenradsatz auf. Ein Planetenradsatz weist wenigstens ein Hohlrad, ein Sonnenrad und ein, vorzugsweise mehrere, Planetenräder auf. Weiter vorzugsweise weist eine Umlaufgetriebeeinrichtung einen Planetenradträger oder Steg zur Lagerung wenigstens eines Planetenrades auf. Zur Ermittlung der Übersetzung i12 der Umlaufgetriebeeinrichtung wird vorzugsweise die Drehzahl des Planetenradträgers nsteg = 0 vorgegeben (Standübersetzung).For the purposes of the invention, a transmission device is to be understood as a device for converting rotational speed and torque and for transmitting power. Preferably, a gear mechanism gear wheels, preferably spur gear and particularly preferred planetary gear to understand. Under a planetary gear device is to be understood in this sense, a transmission device with at least three rotatably mounted shafts. Further preferably, a planetary gear device has at least one planetary gear set. A planetary gear set has at least one ring gear, a sun gear and, preferably, a plurality of planet gears. Further preferably, a planetary gear device has a planet carrier or web for supporting at least one planetary gear. To determine the ratio i 12 of the epicyclic gear device preferably the speed of the planet carrier n web = 0 is specified (level translation).

Im Sinne der Erfindung ist unter einer Getriebewelle der Getriebeeinrichtung, insbesondere des Umlaufgetriebes, ein Bauteil zu verstehen, mit welchem dieser eine mechanische Leistung (Drehzahl/Drehmoment) zu-/abführbar ist, insbesondere über einen Getriebeanschluss. Weiter vorzugsweise ist unter einer Getriebewelle ein Bauteil zu verstehen, welches zur Übertragung einer mechanischen Leistung (Drehzahl/Drehmoment) innerhalb der Getriebeeinrichtung eingerichtet ist. Vorzugsweise ist eine Getriebewelle wenigstens abschnittsweise als Vollwelle oder Hohlwelle ausgeführt.For the purposes of the invention, a transmission shaft of the transmission device, in particular of the epicyclic gear, is to be understood as a component with which it can be supplied / discharged with mechanical power (rotational speed / torque), in particular via a gearbox connection. Further preferably, a transmission shaft is to be understood as a component which is set up to transmit a mechanical power (rotational speed / torque) within the transmission device. Preferably, a gear shaft is at least partially executed as a solid shaft or hollow shaft.

Im Sinne der der Erfindung ist unter einem Getriebeanschluss ein Bereich der Getriebewelle zu verstehen, welcher zur mechanischen Leistungsübertragung auf eine der Getriebewellen eingerichtet ist. Vorzugsweise ist unter einem Getriebeanschluss ein Abschnitt, insbesondere ein Endabschnitt einer Getriebewelle zu verstehen, vorzugsweise ist ein Getriebeanschluss zum Ausbilden einer Welle-Nabeverbindung eingerichtet. Vorzugsweise kann ein Getriebeanschluss auch innerhalb eines Gehäuses angeordnet und von außerhalb des Gehäuses nicht zugänglich sein, insbesondere wenn der Getriebeanschluss eine Welle-Nabeverbindung mit dem Schwungradspeicher ausbildet.For the purposes of the invention, a transmission connection is to be understood as meaning a region of the transmission shaft which is set up for mechanical power transmission to one of the transmission shafts. Preferably, a transmission connection is to be understood as meaning a section, in particular an end section of a transmission shaft, preferably a transmission connection is arranged to form a shaft-hub connection. Preferably, a transmission connection can also be arranged within a housing and not accessible from outside the housing, in particular when the transmission connection forms a shaft-hub connection with the flywheel storage.

Vorzugsweise ist der erste Getriebeanschluss mit einer der Getriebewellen und dem Hohlrad verbindbar beziehungsweise steht mit diesem in Verbindung, bevorzugt mit dem Planetenradträger (Steg) und weiter vorzugsweise mit dem Sonnenrad. Vorzugsweise ist der zweite Getriebeanschluss mit einer der Getriebewellen mit dem Planetenradträger verbindbar beziehungsweise steht mit diesem in Verbindung, bevorzugt mit dem Sonnenrad und weiter vorzugsweise mit dem Hohlrad. Der dritte Getriebeanschluss ist mit dem Sonnenrad verbindbar beziehungsweise steht mit diesem in Verbindung, vorzugsweise ist dieser mit dem Hohlrad und weiter vorzugsweise mit dem Planetenradträger verbindbar. Insbesondere durch die entsprechende Wahl der Verbindung von erstem, zweiten und dritten Getriebeanschluss in Bezug auf die weiteren Elementen der Getriebeeinrichtung, insbesondere dem Umlaufgetriebe, ist eine einfache Anpassung der Übersetzung dieser ermöglicht und ein sicheres Starten der Verbrennungskraftmaschine ist erreichbar.Preferably, the first transmission connection with one of the transmission shafts and the ring gear is connectable or is in communication therewith, preferably with the planet carrier (web) and more preferably with the sun gear. Preferably, the second transmission connection with one of the transmission shafts with the planet carrier is connectable or is in communication therewith, preferably with the sun gear and more preferably with the ring gear. The third gear connection is connectable to the sun gear or is in communication therewith, preferably this is connectable to the ring gear and more preferably to the planet carrier. In particular, by the appropriate choice of the connection of the first, second and third gearbox connection with respect to the other elements of the transmission device, in particular the epicyclic gear, a simple adaptation of the translation allows this and a reliable starting of the internal combustion engine is achievable.

Im Sinne der Erfindung ist unter einem Schwungradspeicher eine Einrichtung zur, insbesondere kurzfristigen, Speicherung von mechanischer Energie zu verstehen, vorzugsweise eine Einrichtung zur Speicherung kinetischer Energie. Vorzugsweise weist ein Schwungradspeicher zur Speicherung der Energie einen rotierbar gelagerten Körper auf, insbesondere ein sogenanntes Schwungrad. Zur Speicherung der Energie wird das Schwungrad in Rotation versetzt wird. Vorzugsweise weist der Schwungradspeicher eine Welle zum Antreiben des Schwungrades beziehungsweise zum Abgeben der gespeicherten Energie auf.For the purposes of the invention, a flywheel storage device is to be understood as a device for, in particular, short-term storage of mechanical energy, preferably a device for storing kinetic energy. Preferably, a flywheel storage for storing the energy to a rotatably mounted body, in particular a so-called flywheel. To store the energy, the flywheel is set in rotation. Preferably, the flywheel storage has a shaft for driving the flywheel or for discharging the stored energy.

Zum Überführen der Verbrennungskraftmaschine von ihrem Ruhemodus in den Betriebsmodus ist insbesondere der dritte Getriebeanschluss mit der Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine verbunden. Soweit im Schwungradspeicher ausreichend Energie gespeichert ist, wird diese nun der Abtriebswelle zugeführt und die Drehzahl dieser erhöht sich. Bei Erreichen einer Zieldrehzahl (Startdrehzahl der Verbrennungskraftmaschine), diese ist insbesondere dann erreicht, wenn die Drehzahl der Abtriebswelle der Drehzahl der mit dieser verbundenen Getriebewelle entspricht, wird die Verbrennungskraftmaschine gestartet, d. h. insbesondere die Verbrennungskraftmaschine gibt ein Drehmoment ab.To transfer the internal combustion engine from its idle mode to the operating mode, in particular the third gearbox connection is connected to the output shaft of the internal combustion engine. As far as sufficient energy is stored in the flywheel storage, this is now supplied to the output shaft and the speed of this increases. Upon reaching a target speed (start speed of the internal combustion engine), this is achieved in particular when the rotational speed of the output shaft of the rotational speed of the gear shaft connected thereto, the internal combustion engine is started, d. H. in particular, the internal combustion engine outputs a torque.

Bei erfindungsgemäßer Auslegung des Schwungradspeichers ist es erreichbar, dass die Verbrennungskraftmaschine auf eine gewünschte Start-/Zieldrehzahl beschleunigt wird, ist die im Schwungradspeicher gespeicherte Energie zu gering, beispielsweise weil das Rotationsträgheitsmoment des Schwungradspeichers zu gering ist, wir die Start-/Zieldrehzahl nicht erreicht. Dieser sogenannte Schwungradstart geschieht dabei einerseits sehr komfortabel und andererseits ist ein Schwungradspeicher ein wohlbekanntes und gut beherrschbares Bauteil, so dass der Startvorgang besonders sicher abläuft.With an inventive design of the flywheel accumulator, it can be achieved that the internal combustion engine is accelerated to a desired start / target speed, the energy stored in the flywheel storage is too low, for example because the moment of inertia of the flywheel accumulator is too low, we will not reach the start / target speed. This so-called flywheel start happens on the one hand very comfortable and on the other hand, a flywheel storage is a well-known and well manageable component, so that the starting process is particularly safe.

Bei herkömmlichen Verbrennungskraftmaschinen wird, nachdem die Verbrennungskraftmaschine gestartet ist, die drehmomentleitende Verbindung zwischen der Startvorrichtung und der Verbrennungskraftmaschine getrennt. Erfindungsgemäß bleiben sowohl der Schwungradspeicher wie auch die Antriebsmaschine der Startvorrichtung mit der Abtriebswelle, wenigstens mittelbar via die Getriebeeinrichtung, miteinander verbunden. Dies führt einerseits dazu, dass eine möglicherweise vorhandene Antriebsmaschine als Zusatzantriebsmaschine verwendet werden kann. Andererseits führt die Verbindung des Schwungradspeichers mit der Verbrennungskraftmaschine zu einer Verbesserung, insbesondere des Rundlaufs, der Verbrennungskraftmaschine. Vorteilhafterweise können sich insbesondere das den Schwungradspeicher abbremsende Moment und das die Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine beschleunigende Moment ausgleichen, so dass durch die erfindungsgemäß ein besonders komfortabler Startvorgang erreichbar ist.In conventional internal combustion engines, after the internal combustion engine is started, the torque-conducting connection between the starting device and the internal combustion engine is disconnected. According to the invention, both the flywheel storage device and the drive machine of the starting device remain connected to the output shaft, at least indirectly via the transmission device. On the one hand, this leads to the fact that a possibly existing drive machine can be used as an auxiliary drive machine. On the other hand, the connection of the flywheel accumulator with the internal combustion engine leads to an improvement, in particular of the concentricity, of the internal combustion engine. Advantageously, in particular the torque decelerating the flywheel accumulator and the torque accelerating the output shaft of the internal combustion engine can be compensated so that a particularly comfortable starting operation can be achieved by the invention.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Schwungradspeicher mit einer Federeinrichtung mit einer weiteren Schwungmasse verbindbar. Vorzugsweise ist diese Schwungmasse rotierbar gelagert. Weiter vorzugsweise weist die Schwungmasse und der Schwungradspeicher die gleiche Rotationsachse auf, bzw. sind koaxial zueinander angeordnet. Der Schwungradspeicher und die Schwungmasse bilden über diese Federeinrichtung ein schwingungsfähiges Federmassesystem aus und können im Sinne der Erfindung insbesondere als sog. Zweimassenschwungrad aufgefasst werden. Weiter vorzugsweise kann der Schwungradspeicher und die Schwungmasse auch mittelbar über eine Federeinrichtung und ein Zahnradgetriebe miteinander verbunden werden, in diesem Fall sind Rotationsachsen des Schwungradspeichers und die Schwungmasse beabstandet und achsparallel. Insbesondere dadurch, dass der Schwungradspeicher in ein Zweimassenschwungrad integrierbar ist, wird eine besonders kompaktbauende und damit verbesserte Verbrennungskraftmaschine mit Startvorrichtung dargestellt.In a preferred embodiment, the flywheel storage is connectable with a spring device with another flywheel. Preferably, this flywheel is mounted rotatably. Further preferably, the flywheel and the flywheel storage on the same axis of rotation, or are arranged coaxially to each other. The flywheel accumulator and the flywheel form an oscillatory spring mass system via this spring device and, in the sense of the invention, can be understood in particular as a so-called dual mass flywheel. Further preferably, the flywheel and the flywheel mass can also be indirectly connected to each other via a spring device and a gear transmission, in this case, rotational axes of the flywheel and the flywheel are spaced and parallel to the axis. In particular, the fact that the flywheel storage is integrated into a dual mass flywheel, a particularly compact and thus improved internal combustion engine is shown with starting device.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die drehmomentleitende Verbindung zwischen dem Schwungradspeicher und der Schwungmasse mit wenigstens einer zweiten Drehmomentübertragungseinrichtung unterbrechbar. Vorzugsweise ist diese zweite Drehmomentübertragungseinrichtung aus der gleichen Gruppe von Drehmomentübertragungseinrichtungen ausgewählt, wie die erste Drehmomentübertragungseinrichtung. Insbesondere durch die Unterbrechung der drehmomentleitenden Verbindung zwischen dem Schwungradspeicher und der Schwungmasse ist ein besonders sicheres Abstellen und wieder Starten der Verbrennungskraftmaschine ermöglicht. Durch dieses sichere Abstellen und wieder Starten der Verbrennungskraftmaschine wird eine verbesserte Startvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine erreicht. In a preferred embodiment of the invention, the torque-conducting connection between the flywheel storage and the flywheel is interruptible with at least one second torque transmission device. Preferably, this second torque transmitting device is selected from the same group of torque transmitting devices as the first torque transmitting device. In particular, by the interruption of the torque-conducting connection between the flywheel accumulator and the flywheel a particularly safe stopping and restarting the internal combustion engine is possible. This safe stopping and restarting the internal combustion engine, an improved starting device for an internal combustion engine is achieved.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Schwungradspeicher eine Hohlradverzahnung auf oder ist vorzugsweise mit einer solchen verbunden. Diese Hohlradverzahnung kämmt insbesondere mit wenigstens einem Planetenrad. Dieses Planetenrad kämmt insbesondere mit wenigstens einer Sonnenradverzahnung. Vorzugsweise ist dieses Planetenrad auf einem Planetenradträger gelagert. Vorzugsweise ist dieser Planetenradträger mit der zweiten Drehmomentübertragungseinrichtung mit einer Hauptgetriebewelle verbindbar.In a preferred embodiment of the invention, the flywheel storage has a ring gear or is preferably connected to such. This ring gear meshes in particular with at least one planetary gear. This planet gear meshes in particular with at least one sun gear. Preferably, this planet gear is mounted on a planet carrier. Preferably, this planet carrier can be connected to the second torque transmission device with a main transmission shaft.

Im Sinne der Erfindung ist unter einer Hauptgetriebewelle eine Getriebewelle zu verstehen, mit welcher die Antriebsleistung eines Kraftfahrzeugs in Richtung zu den Antriebsrädern zu einer Getriebeeinrichtung übertragbar ist. Vorzugsweise ist unter einer solchen Hauptgetriebewelle die Eingangswelle in eine Schaltgetriebe- oder Automatikgetriebeeinrichtung zu verstehen. Weiter vorzugsweise ist die Sonnenradverzahnung mit einer ersten Drehmomentübertragungseinrichtung mit dem Schwungradspeicher oder mit der Schwungmasse verbindbar. Insbesondere durch diese Art der Kopplung der Bauteile ergibt sich eine besonders zuverlässige und insbesondere auch kompakte, Startvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine.For the purposes of the invention, a main transmission shaft is to be understood as a transmission shaft with which the drive power of a motor vehicle can be transmitted in the direction of the drive wheels to form a transmission device. Preferably, such a main gear shaft to understand the input shaft in a manual transmission or automatic transmission device. Further preferably, the Sonnenradverzahnung with a first torque transmitting device with the flywheel storage or with the flywheel is connectable. In particular, this type of coupling of the components results in a particularly reliable and especially compact, starting device for an internal combustion engine.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Antriebsmaschine als eine Verbrennungskraftmaschine ausgeführt. Vorzugsweise kann die Antriebsmaschine aus einer Gruppe von Antriebsmaschinen ausgewählt sein, welche wenigstens folgende Arten von Antriebsmaschinen umfasst:

  • – Hydrodynamischer Energiewandler,
  • – Hydrostatischer Energiewandler,
  • – Elektromechanischer Energiewandler,
  • – Verbrennungskraftmaschine.
In a preferred embodiment of the invention, the prime mover is designed as an internal combustion engine. Preferably, the prime mover may be selected from a group of prime movers comprising at least the following types of prime movers:
  • - hydrodynamic energy converter,
  • - hydrostatic energy converter,
  • - electromechanical energy converter,
  • - Internal combustion engine.

Insbesondere durch die Wahl der Antriebsmaschine aus der genannten Gruppe von Antriebsmaschinen ist eine besonders zuverlässige und zum Teil auch kompakt bauende Verbrennungskraftmaschine mit Startvorrichtung darstellbar.In particular, by the choice of the prime mover from the group of drive machines mentioned is a particularly reliable and in part also compactly constructed internal combustion engine with starting device can be displayed.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Startvorrichtung wenigstens zwei Antriebsmaschinen auf. Vorzugsweise ist eine, bevorzugt sind beide, Antriebsmaschinen als elektromechanische Energiewandler ausgeführt. Weiter vorzugsweise sind die beiden Antriebsmaschinen aus der zuvor genannten Gruppe von Antriebsmaschinen ausgewählt. Weiter vorzugsweise können diese beiden Antriebsmaschinen artgleich oder artunterschiedlich sein. Insbesondere bei artgleichen Antriebsmaschinen (bspw. Antriebsmaschine 1 elektromechanischer Energiewandler, Antriebsmaschine 2 elektromechanischer Energiewandler) ergeben sich Synergieeffekte und es ist eine besonders einfache Regelung der Verbrennungskraftmaschine mit Startvorrichtung ermöglicht.In a preferred embodiment, the starting device has at least two drive machines. Preferably, one, preferably both, drive machines are designed as electromechanical energy converters. Further preferably, the two drive machines are selected from the aforementioned group of drive machines. More preferably, these two prime movers may be the same or different. In particular, with similar drive machines (eg. Drive machine 1 electromechanical energy converter, drive machine 2 electromechanical energy converter) there are synergy effects and it is a particularly simple control of the internal combustion engine with starting device allows.

Insbesondere durch die Wahl artunterschiedlicher Antriebsmaschinen (bspw. Antriebsmaschine 1, hydrostatischer Energiewandler, Antriebsmaschine 2 elektromechanischer Energiewandler) ist eine gute Anpassung der jeweiligen Antriebsmaschine auf die Anforderungen ermöglicht. Vorzugsweise können für hochdynamische Antriebsvorgänge bevorzugt hydrostatische Antriebsmaschinen verwendet werden und für Antriebsvorgänge mit hohen Anforderungen an die Energieeffizienz können elektromechanische Energiewandler verwendet werden. Insbesondere dadurch ist es ermöglicht, eine besonders zuverlässige Verbrennungskraftmaschine mit Startvorrichtung bereitzustellen.In particular, by the choice of different types of prime movers (eg, prime mover 1, hydrostatic energy converter, prime mover 2 electromechanical energy converter) is a good adaptation of the respective engine allows for the requirements. Preferably, hydrostatic drive machines may be used for highly dynamic drive operations and electromechanical energy converters may be used for drive operations with high energy efficiency requirements. In particular, this makes it possible to provide a particularly reliable internal combustion engine with starting device.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Übersetzungsverhältnis der Umlaufgetriebeeinrichtung i12 in Bezug auf die Rotationsträgheitsmasse der Verbrennungskraftmaschine JVM und des Schwungradspeichers JJ in einer bestimmten Art und Weise gewählt. Insbesondere durch die geschickte Wahl der Trägheitsmassen (JVM und JJ) und der Getriebeübersetzung der Umlaufgetriebeeinrichtung (i12) ist ein besonders komfortables Starten der Verbrennungskraftmaschine ermöglicht. Dabei ist zwar die Trägheitsmasse der Verbrennungskraftmaschine JVM konstruktionsbedingt vorgegeben, aber die Trägheitsmasse des Schwungradspeichers JJ und die Getriebeübersetzung i12 ist in gewissen Grenzen frei wählbar. Vorzugsweise ist unter der Getriebeübersetzung i12 die Übersetzung zwischen den Getriebewellen zu verstehen, an welchen zum einen der Schwungradspeicher ankoppelbar ist und zum anderen die Antriebswelle der Antriebsmaschine.In a preferred embodiment, the gear ratio of the epicyclic gear device i 12 with respect to the rotational inertial mass of the internal combustion engine J VM and the flywheel memory J J is selected in a certain manner. In particular, by the skillful choice of the inertial masses (J VM and J J ) and the gear ratio of the epicyclic gear device (i 12 ) a particularly comfortable starting of the internal combustion engine is possible. Although the inertial mass of the internal combustion engine J VM is predetermined by design, but the inertial mass of the flywheel storage J J and the gear ratio i 12 is freely selectable within certain limits. Preferably, under the Transmission ratio i 12 to understand the translation between the transmission shafts to which on the one hand the flywheel storage can be coupled and on the other hand, the drive shaft of the drive machine.

Einerseits bietet eine große Getriebeübersetzung die Möglichkeit, aufgrund hoher Drehzahlen im Schwungradspeicher, dessen Masse gering zu wählen und trotzdem eine große Energie in diesen speichern zu können. Dies führt zu einem geringen Fahrzeuggewicht und ist daher insgesamt günstig. Andererseits können hohe Drehzahlen des Schwungradspeichers zu Vibrationen oder erhöhten Lagerbelastungen führen, dies ist insgesamt ungünstig.On the one hand, a large gear ratio offers the possibility, due to high speeds in the flywheel storage, to choose its mass low and still be able to store a large amount of energy in these. This leads to a low vehicle weight and is therefore favorable overall. On the other hand, high speeds of the flywheel storage can lead to vibration or increased bearing loads, this is generally unfavorable.

Daher soll die Übersetzung der Umlaufgetriebeeinrichtung aus einem bestimmten Übersetzungsbereich ausgewählt werden. Vorzugsweise ist die Übersetzung i12 der Umlaufgetriebeeinrichtung größer als 0,2, bevorzugt größer als 0,5 und besonders bevorzugt größer als 1 und weiter vorzugsweise ist das Übersetzungsverhältnis i12 kleiner als 10, bevorzugt kleiner als 5 und besonders bevorzugt kleiner oder gleich 2.Therefore, the translation of the epicyclic gear device should be selected from a certain gear range. Preferably, the ratio i 12 of the planetary gear device is greater than 0.2, preferably greater than 0.5 and more preferably greater than 1, and more preferably, the gear ratio i 12 is less than 10, preferably less than 5 and more preferably less than or equal to 2.

Weiter vorzugsweise ist die Übersetzung bzw. die Rotationsträgheitsmasse des Schwungradspeichers so gewählt, dass das Produkt aus der Rotationsträgheitsmasse der Verbrennungskraftmaschine JVM und des Übersetzungsverhältnisses i12 wenigstens im Wesentlichen der Rotationsträgheitsmasse des Schwungradspeichers JJ entspricht. Insbesondere durch die beschriebene Wahl des Übersetzungsverhältnisses und der Rotationsträgheitsmasse des Schwungradspeichers ist eine besonders zuverlässig arbeitende Verbrennungskraftmaschine mit Startvorrichtung darstellbar.Further preferably, the ratio or the rotational inertial mass of the flywheel storage is selected so that the product of the rotational inertial mass of the internal combustion engine J VM and the gear ratio i 12 at least substantially corresponds to the rotational inertial mass of the flywheel storage J J. In particular, by the described choice of the transmission ratio and the rotational inertial mass of the flywheel storage, a particularly reliable internal combustion engine with starting device can be displayed.

Weiter vorzugsweise ist die Übersetzung bzw. die Rotationsträgheitsmasse des Schwungradspeichers so gewählt, dass das Produkt aus der Rotationsträgheitsmasse der Verbrennungskraftmaschine JVM und des Übersetzungsverhältnisses i12 kleiner ist als die Rotationsträgheitsmasse des Schwungradspeichers JJ. Dabei ist unter „kleiner” in diesem Zusammenhang zu verstehen, dass die Rotationsträgheitsmasse JJ vorzugsweise größer als 1,05 mal JVM·i12, bevorzugt größer als 1,2 mal JVM·i12 und besonders bevorzugt größer als 1,75 mal JVM·i12 und vorzugsweise kleiner als 5 mal JVM·i12, bevorzugt kleiner als 3 mal JVM·i12 und besonders bevorzugt kleiner als 2 mal JVM·i12 Insbesondere durch die beschriebene Wahl des Übersetzungsverhältnisses und der Rotationsträgheitsmasse des Schwungradspeichers ist eine besonders zuverlässig arbeitende Verbrennungskraftmaschine mit Startvorrichtung darstellbar. Insbesondere durch die Wahl der Übersetzung i12 und der Trägheitsmasse JJ nach dem dargelegten Schema ermöglicht es, dass der Schwungradspeicher mehr Antriebsleistung bereitstellt, als nur zum Starten der Verbrennungskraftmaschine notwendig ist. Insbesondere dadurch ist ein besonders schnelles Starten und Antreiben der Verbrennungskraftmaschine neben dem Startvorgang ermöglicht.Further preferably, the ratio or the rotational inertial mass of the flywheel storage is selected so that the product of the rotational inertial mass of the internal combustion engine J VM and the gear ratio i 12 is smaller than the rotational inertial mass of the flywheel storage J J. In this context, "smaller" in this context means that the rotational inertial mass J J is preferably greater than 1.05 times J VM · i 12 , preferably greater than 1.2 times J VM · i 12 and particularly preferably greater than 1.75 times J VM · i 12 and preferably less than 5 times J VM · i 12 , preferably less than 3 times J VM · i 12 and more preferably less than 2 times J VM · i 12 In particular by the described choice of the transmission ratio and the rotational inertial mass the flywheel accumulator is a particularly reliable internal combustion engine with starting device displayed. In particular, by the choice of the ratio i 12 and the inertial mass J J according to the scheme outlined allows the flywheel storage provides more drive power than is necessary only for starting the internal combustion engine. In particular, a particularly fast starting and driving the internal combustion engine in addition to the starting process is possible.

Ändert sich insbesondere die Art der Anbindung der Rotationsträgheitsmassen(JVM/Sonne – JJ/Hohlrad) an die Umlaufgetriebeeinrichtung, (Sonne-Hohlrad <-> Hohlrad-Sonne) gelten die zuvor dargelegten Überlegungen in Bezug auf die Übersetzung des Getriebes gleichermaßen für den Kehrwert der Übersetzung i12, vorzugsweise ist dann i12 durch 1/i12 zu ersetzen.If in particular the type of connection of the rotational inertial masses (J VM / Sun - J J / ring gear) to the epicyclic gear device, (Sun ring gear <-> ring gear sun), the considerations set out above with regard to the transmission ratio apply equally to the Inverse of the translation i 12 , preferably then i 12 is replaced by 1 / i 12 .

Vorzugsweise sind die zuvor genannten Rotationsträgheitsmassen jeweils als die auf diejenige Wellen, durch welche der Schwungradspeicher bzw. die Verbrennungskraftmaschine Leistung abgeben oder aufnehmen können, reduzierten Trägheitsmassen zu verstehen.Preferably, the aforementioned rotational inertial masses are to be understood in each case as the inertial masses reduced to those waves through which the flywheel storage device or the internal combustion engine can deliver or receive power.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Rotationsträgheitsmasse des Schwungradspeichers aus einem bestimmten Bereich ausgewählt. Dieser Bereich der Rotationsträgheitsmasse JJ des Schwungradspeichers ist vorzugsweise größer als 0,02 kg/m2, vorzugsweise größer 0,075 kg/m2 und bevorzugt größer 0,15 kg/m2 und weiter vorzugsweise ist dieser Bereich kleiner als 1 kg/m2, vorzugsweise kleiner 0,5 kg/m2 und besonders bevorzugt kleiner als 0,3 kg/m2. Insbesondere durch die Wahl der Rotationsträgheitsmasse JJ des Schwungradspeichers aus dem zuvor genannten Bereich ist es ermöglicht, dass der Schwungradspeicher einerseits eine geringe Masse (Gewicht) aufweist und andererseits ausreichend große Energiemengen für den Startvorgang der Verbrennungskraftmaschine in diesem abspeicherbar sind. Insbesondere durch diese Auswahl ist eine verbesserte Verbrennungskraftmaschine mit Startvorrichtung erreichbar.In a preferred embodiment, the rotational inertial mass of the flywheel accumulator is selected from a certain range. This region of the rotational momentum mass J J of the flywheel storage device is preferably greater than 0.02 kg / m 2 , preferably greater than 0.075 kg / m 2 and preferably greater than 0.15 kg / m 2, and more preferably this range is less than 1 kg / m 2 , preferably less than 0.5 kg / m 2 and more preferably less than 0.3 kg / m 2 . In particular, by the choice of the rotational mass of inertia J J of the flywheel accumulator from the aforementioned range, it is possible that the flywheel storage on the one hand has a low mass (weight) and on the other hand sufficiently large amounts of energy for the starting process of the internal combustion engine are stored in this. In particular, by this selection an improved internal combustion engine with starting device can be achieved.

Ein vollständiger Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug weist wenigstens eine erfindungsgemäße Verbrennungskraftmaschine mit Startvorrichtung auf, sowie wenigstens eine Rad-/Reifenkombination und eine Getriebeeinrichtung oder wenigstens Mittel zur Leistungsübertragung von dieser Verbrennungskraftmaschine mit Startvorrichtung zu der Rad-/Reifenkombination. Dabei ist unter einem derartigen Antriebsstrang sowohl ein sogenannter Parallelhybrid, bei welchem die Verbrennungskraftmaschine mit der Rad/Reifenkombination mechanisch verbindbar ist, als auch ein sogenannter serieller Hybrid oder Range-Extender bei welchem, die Verbrennungskraftmaschine zum Erzeugen von elektrischem Strom/Spannung zum Antreiben eines elektromechanischen Energiewandlers verwendet wird, zu verstehen ist.A complete drive train for a motor vehicle has at least one internal combustion engine according to the invention with starting device, and at least one wheel / tire combination and a transmission device or at least means for transmitting power from this internal combustion engine with starting device to the wheel / tire combination. Here is under such a drive train both a so-called parallel hybrid, in which the internal combustion engine with the wheel / tire combination is mechanically connected, as well as a so-called serial hybrid or range extender in which, Internal combustion engine for generating electric current / voltage for driving an electromechanical energy converter is used to understand.

Ein Verfahren zum Betrieb einer erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine mit Startvorrichtung, insbesondere zum Überführen der Verbrennungskraftmaschine von einem ersten Betriebszustand (Ruhemodus) in einen zweiten Betriebszustand (Betriebsmodus) weist wenigstens die nachfolgenden Verfahrensschritte auf:

  • – Ermitteln des Energieinhalts des Schwungradspeichers,
  • – Vergleichen des ermittelten Energieinhalts mit einem Zielwert für den Energieinhalt.
A method for operating an internal combustion engine according to the invention with a starting device, in particular for transferring the internal combustion engine from a first operating state (idle mode) to a second operating state (operating mode) comprises at least the following method steps:
  • Determining the energy content of the flywheel storage,
  • - comparing the determined energy content with a target value for the energy content.

Soweit der ermittelte Energieinhalt des Schwungradspeichers diesem Zielwert entspricht oder vorzugsweise größer ist als dieser Zielwert, so kann die Verbrennungskraftmaschine unter Zuhilfenahme des Schwungradspeichers gestartet werden. Dieser Zielwert repräsentiert insbesondere die Energie, welche benötigt wird, um die Verbrennungskraftmaschine zu starten.If the determined energy content of the flywheel accumulator corresponds to this target value or is preferably greater than this target value, then the internal combustion engine can be started with the aid of the flywheel accumulator. In particular, this target value represents the energy needed to start the internal combustion engine.

Zum Starten der Verbrennungskraftmaschine wird dann wenigstens eine Drehmomentübertragungseinrichtung, vorzugsweise die erste Drehmomentübertragungseinrichtung oder bevorzugt zwei Drehmomentübertragungseinrichtungen, in eine Betriebsstellung gebracht, so dass eine Drehmomentübertragung vom Schwungradspeicher vorzugsweise durch das Umlaufgetriebe oder bevorzugt über wenigstens eine Drehmomentübertragungseinrichtung, auf die Verbrennungskraftmaschine ermöglicht ist.To start the internal combustion engine, at least one torque transmission device, preferably the first torque transmission device or preferably two torque transmission devices, is then brought into an operating position, so that a torque transmission from the flywheel storage is made possible by the epicyclic gearbox or preferably via at least one torque transmission device to the internal combustion engine.

Vorzugsweise werden, insbesondere zum Starten der Verbrennungskraftmaschine, für wenigstens zwei Wellen des Umlaufgetriebes, die gleichen Drehzahlen vorgegeben, so dass durch das Umlaufgetriebe ohne Abwälzen Leistung übertragbar ist. Vorzugsweise wird der Energieinhalt des Schwungradspeichers durch die Messung einer Drehzahl, wenigstens einer Welle, welche mit dem Schwungradspeicher in Verbindung steht, bestimmt. Insbesondere durch die Bestimmung des Energieinhalts des Schwungradspeichers und insbesondere durch den Vergleich dieses Energieinhalts mit einem Zielwert für den Energieinhalt ist sichergestellt, dass die Verbrennungskraftmaschine über den Schwungradspeicher nur dann gestartet wird, wenn in dem Schwungradspeicher ausreichend Energie für den Startvorgang gespeichert ist. Insbesondere durch dieses Verfahren ist ein besonders zuverlässiges Starten der Verbrennungskraftmaschine erreichbar.Preferably, in particular for starting the internal combustion engine, for at least two shafts of the planetary gear, the same speeds are given, so that by the epicyclic gear without rolling power is transferable. Preferably, the energy content of the flywheel storage is determined by the measurement of a speed, at least one wave, which is in communication with the flywheel storage. In particular, by determining the energy content of the flywheel accumulator and in particular by comparing this energy content with a target value for the energy content ensures that the internal combustion engine is started via the flywheel storage only when sufficient energy is stored in the flywheel storage for the starting process. In particular, by this method, a particularly reliable starting of the internal combustion engine can be achieved.

Vorzugsweise kann die Energie, welche im Moment des Startvorgangs nicht im Schwungradspeicher gespeichert ist, welche aber zum Starten der Verbrennungskraftmaschine benötigt wird, über die Antriebsmaschine zusätzlich der Verbrennungskraftmaschine zugeführt werden.Preferably, the energy which is not stored in the momentum of the starting process in the flywheel storage, but which is needed to start the internal combustion engine, are fed via the engine additionally the internal combustion engine.

Die nachfolgend dargestellten Figuren zeigen bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine mit Startvorrichtung in teilweise schematisierter Darstellung.The figures shown below show preferred developments of the internal combustion engine according to the invention with starting device in a partially schematic representation.

Dabei zeigt:Showing:

1 den prinzipiellen Aufbau einer Verbrennungskraftmaschine mit Startvorrichtung mit baulich einfacher Anbindung der Verbrennungskraftmaschine an die Startvorrichtung, 1 the basic structure of an internal combustion engine with starting device with structurally simple connection of the internal combustion engine to the starting device,

2 den prinzipiellen Aufbau einer Verbrennungskraftmaschine mit Startvorrichtung, wobei in dieser Ausgestaltung der Schwungradspeicher besonders einfach ausgestaltet ist, 2 the basic structure of an internal combustion engine with starting device, in which embodiment the flywheel storage is designed particularly simple,

3 eine Prinzipdarstellung einer Verbrennungskraftmaschine mit Startvorrichtung und einer zweiten Verbrennungskraftmaschine, 3 a schematic diagram of an internal combustion engine with starting device and a second internal combustion engine,

4 eine Prinzipdarstellung einer Verbrennungskraftmaschine mit Startvorrichtung, und der chronologischen Abfolge des Stop-Startvorgangs der Verbrennungskraftmaschine. 4 a schematic diagram of an internal combustion engine with starting device, and the chronological sequence of the stop-starting operation of the internal combustion engine.

1 zeigt eine Verbrennungskraftmaschine VM mit einer Startvorrichtung SV. Die Startvorrichtung SV weist eine Umlaufgetriebeeinrichtung mit Hohlrad H, mehreren Planetenräder P und eine Sonnenrad S auf. Die Planetenräder P sind auf dem Steg St drehbar gelagert. Das Sonnenrad S ist mittels der elektrischen Antriebsmaschine M (elektromechanischer Energiewandler) über deren Antriebswelle M.1 antreibbar. Sowohl das Sonnenrad S als auch die Antriebsmaschine M sind koaxial zur Getriebeeingangswelle 1.1 des Hauptgetriebes 1 angeordnet. Auf der Ausgangswelle 1.2 des Hauptgetriebes 1 sitzt eine weitere elektrische Antriebsmaschine EM. Die Antriebsleistung zum Antreiben des Kraftfahrzeugs wird über die Getriebeausgangswelle 1.2 über das Achsgetriebe 2 an die Rad-/Reifenkombination 3 abgegeben. Die Verbrennungskraftmaschine VM kann über die Kupplung KO in drehmomentleitender Weise mit der Startvorrichtung SV verbunden werden. Durch das Schließen der Kupplung KO wird das Sonnenrad S mit dem Hohlrad H verbunden, dadurch wird erreicht, dass die Umlaufgetriebeeinrichtung en bloc umläuft. 1 shows an internal combustion engine VM with a starting device SV. The starting device SV has a planetary gear mechanism with ring gear H, a plurality of planet gears P and a sun gear S. The planet gears P are rotatably mounted on the web St. The sun gear S can be driven by means of the electric drive machine M (electromechanical energy converter) via its drive shaft M.1. Both the sun gear S and the prime mover M are coaxial with the transmission input shaft 1.1 of the main gearbox 1 arranged. On the output shaft 1.2 of the main gearbox 1 sits another electric drive machine EM. The drive power for driving the motor vehicle is via the transmission output shaft 1.2 via the axle drive 2 to the wheel / tire combination 3 issued. The internal combustion engine VM can be connected via the coupling KO in torque-conducting manner with the starting device SV. By closing the clutch KO, the sun gear S is connected to the ring gear H, thereby ensuring that the epicyclic gear device circulates en bloc.

Dabei ist unter „en bloc” Umlaufen zu verstehen, dass die gesamte, dem Umlaufgetriebe zugeführte Leistung als Kupplungsleistung, d. h. ohne Abwälzen von Zahnrädern übertragen wird.The term "en bloc" is understood to mean that the total power supplied to the epicyclic gearboxes as clutch power, ie. H. is transferred without rolling off gears.

Solange die Kupplung KO geöffnet ist, wird kein Drehmoment zu der oder von der Verbrennungskraftmaschine VM übertragen. Nach dem Schließen der Kupplung KO stellt sich ein Leistungsfluss vom Schwungradspeicher J zur Verbrennungskraftmaschine VM ein. Durch diesen Leistungsfluss wird die Abtriebswelle VM.1 auf ihre Startdrehzahl beschleunigt. Durch den erfindungsgemäßen Zusammenhang zwischen der Getriebeübersetzung i12 des Umlaufgetriebes und den Trägheitsmassen (JJ/JVM) des Schwungradspeichers J und der Verbrennungskraftmaschine VM kann die Drehzahl, bis zu welcher die Abtriebswelle VM.1 beschleunigt wird, so eingestellt werden, dass die Startdrehzahl der momentanen Drehzahl der Getriebeeingangswelle 1.1 entspricht. Durch die beschriebene Ausgestaltung des Schwungradspeichers J und der Verbrennungskraftmaschine VM gleichen sich beim Beschleunigen der Abtriebswelle VM.1 die Drehmomente um diese Welle aus, so dass ein besonders komfortabler Start der Verbrennungskraftmaschine VM erreichbar ist.As long as the clutch KO is open, no torque is transmitted to or from the internal combustion engine VM. After closing the clutch KO, a power flow from the flywheel storage J to the internal combustion engine VM is established. Through this power flow, the output shaft VM.1 is accelerated to its starting speed. Due to the inventive relationship between the gear ratio i 12 of the epicyclic gear and the inertial masses (J J / J VM ) of the flywheel storage J and the internal combustion engine VM, the speed at which the output shaft VM.1 is accelerated, be set so that the starting speed the instantaneous speed of the transmission input shaft 1.1 equivalent. Due to the described configuration of the flywheel storage J and the internal combustion engine VM, the torques around this shaft are equalized during acceleration of the output shaft VM.1, so that a particularly comfortable start of the internal combustion engine VM can be achieved.

In 2 ist eine zur 1 ähnliche Antriebskonfiguration dargestellt, so dass nachfolgend vorwiegend auf die Unterschiede zwischen der in 1 und 2 dargestellten Konfiguration eingegangen wird. Die beiden Antriebskonfigurationen unterscheiden sich im Wesentlichen durch die Anbindung der Verbrennungskraftmaschine VM/Abtriebswelle VM.1 und des Schwungradspeichers J an die Umlaufgetriebeeinrichtung der Startvorrichtung SV. Bei der in 2 dargestellten Antriebskonfiguration ist die Verbrennungskraftmaschine VM über das Hohlrad H an die Umlaufgetriebeeinrichtung angebunden, d. h. die Verbrennungskraftmaschine VM gibt ihre Antriebsleistung über die Abtriebswelle VM.1 an die Umlaufgetriebeeinrichtung ab.In 2 is one to 1 similar drive configuration, so that below mainly on the differences between the in 1 and 2 illustrated configuration is received. The two drive configurations differ essentially by the connection of the internal combustion engine VM / output shaft VM.1 and the flywheel accumulator J to the epicyclic gear device of the starting device SV. At the in 2 shown drive configuration, the internal combustion engine VM is connected via the ring gear H to the epicyclic gear device, ie the internal combustion engine VM outputs its drive power via the output shaft VM.1 to the epicyclic gear device.

Insbesondere bei dieser Konfiguration ist ein besonders kompakter Aufbau der Startvorrichtung SV ermöglicht und der Schwungradspeicher J kann besonders gut ausgelegt werden. Durch die Kupplung KO ist das Sonnenrad S mit dem Hohlrad H verbindbar, so dass bei geschlossener Kupplung KO das Umlaufgetriebe en bloc umläuft. Die Antriebseinrichtung M ist koaxial zur Getriebeeingangswelle 1.1 der Hauptgetriebeeinrichtung 1 angeordnet. Eine weitere Antriebsmaschine EM ist auf der Ausgangswelle 1.2 des Hauptgetriebes 1 angeordnet. Das Hauptgetriebe gibt die Antriebsleistung über die Getriebeausgangswelle 1.2 an das Achsgetriebe 2 und letztlich an die Rad-/Reifenkombinationen 3 ab.Particularly in this configuration, a particularly compact design of the starting device SV is possible and the flywheel storage J can be designed particularly well. By the clutch KO, the sun gear S with the ring gear H is connectable, so that when the clutch KO, the epicyclic en bloc circulates. The drive device M is coaxial with the transmission input shaft 1.1 the main transmission device 1 arranged. Another prime mover EM is on the output shaft 1.2 of the main gearbox 1 arranged. The main transmission gives the drive power via the transmission output shaft 1.2 to the axle drive 2 and finally to the wheel / tire combinations 3 from.

Auch bei einem Startvorgang mit der in 2 dargestellten Antriebskonfiguration, gleichen sich die beim Starten der Verbrennungskraftmaschine VM auftretenden Drehmomente um die Abtriebswelle VM.1 der Verbrennungskraftmaschine VM aus, so dass auch hier ein besonders komfortabler und sicherer Startvorgang der Verbrennungskraftmaschine erreicht wird.Even with a boot process with the in 2 shown drive configuration, the torques occurring during the starting of the internal combustion engine VM are equal to the output shaft VM.1 of the internal combustion engine VM, so that here also a particularly comfortable and safe starting operation of the internal combustion engine is achieved.

3 zeigt eine sog. Split-Motoreinheit, d. h. zwei Verbrennungskraftmaschinen, die über eine Startvorrichtung mit Schwungradspeicher J miteinander verbindbar und insbesondere in einem gemeinsamen Motorgehäuse angeordnet, sind. Bei derartigen Split-Motoreinheiten bereitet häufig das Zustarten der zweiten Verbrennungskraftmaschine VM2 zu der ersten, bereits laufenden Verbrennungskraftmaschine VM1 Probleme. 3 shows a so-called. Split engine unit, ie, two internal combustion engines, which are connected to one another via a starting device with flywheel storage J and arranged in particular in a common motor housing. In such split-engine units, the second internal combustion engine VM2 often gets into trouble with the first already running internal combustion engine VM1.

Bei einer erfindungsgemäßen Gestaltung der ersten Verbrennungskraftmaschine VM1 mit Startvorrichtung kann die zweite Verbrennungskraftmaschine VM2 problemlos zugestartet werden. Dabei dient die erste Verbrennungskraftmaschine VM1 als Antriebsmaschine für die Startvorrichtung SV. Die erste Verbrennungskraftmaschine VM1 treibt über ein Umlaufgetriebe mit einem Steg St, einem Hohlrad H und einem Sonnenrad S einen Schwungradspeicher J an. Bei Fahrsituationen mit geringen Leistungsanforderungen an den Antriebsstrang des Kraftfahrzeug wird nur eine Verbrennungskraftmaschine betrieben, steigt die Leistungsanforderung so weit an, dass diese nicht mehr von der ersten Verbrennungskraftmaschine gedeckt wird, so wird die zweite Verbrennungskraftmaschine zugestartet.In an inventive design of the first internal combustion engine VM1 with starting device, the second internal combustion engine VM2 can be restarted easily. The first internal combustion engine VM1 serves as a drive machine for the starting device SV. The first internal combustion engine VM1 drives via a planetary gear with a web St, a ring gear H and a sun gear S to a flywheel J memory. In driving situations with low power requirements on the drive train of the motor vehicle only one internal combustion engine is operated, the power requirement increases so far that it is no longer covered by the first internal combustion engine, the second internal combustion engine is started.

Das Zustarten der zweiten Verbrennungskraftmaschine VM2 wird durch Schließen der Kupplung K eingeleitet und die zweite Verbrennungskraftmaschine wird beschleunigt. Durch die beschriebene Anordung der Verbrennungskraftmaschine VM1 und der Startvorrichtung SV ist ein besonders einfaches und sicheres Zustarten der Verbrennungskraftmaschine VM2 ermöglicht.The start of the second internal combustion engine VM2 is initiated by closing the clutch K and the second internal combustion engine is accelerated. Due to the described arrangement of the internal combustion engine VM1 and the starting device SV, a particularly simple and safe starting of the internal combustion engine VM2 is made possible.

In 4 ist eine Verbrennungskraftmaschine mit Startvorrichtung sowie die chronologische Abfolge eines Start/Stopvorgangs für einen kurzzeitigen Halt dargestellt. Die Verbrennungskraftmaschine VM ist mittels des Hauptgetriebes 1, dieses weist eine Hauptgetriebeeingangswelle 1.1 und eine Hauptgetriebeausgangswelle 1.2 auf, mit einer Rad/Reifenkombination (nicht dargestellt) verbunden. Die Startvorrichtung SV weist eine Umlaufgetriebeeinrichtung mit einer ersten Kupplungseinrichtung K0 und einer weiteren Kupplungseinrichtung K1 auf. Die Umlaufgetriebeeinrichtung weist mehrere Planetenräder P, ein Hohlrad H sowie ein Sonnenrad S und einen Planetenradsteg St auf. Mittels der Kupplungseinrichtung K0 sind das Sonnenrad S und das Hohlrad H miteinander verbindbar, die Umlaufgetriebeeinrichtung läuft für den Fall, dass das Hohlrad H und das Sonnenrad S miteinander verbunden sind en bloc um. Mittels der Kupplung K1 kann die Verbrennungskraftmaschine VM mit der Startvorrichtung SV, in Bezug auf die Leistungsübertragung, vollständig vom Hauptgetriebe 1 getrennt werden. Der Schwungradspeicher J ist mittels des Freilaufs F an das Hohlrad H angebunden. Durch den Freilauf F wird verhindert, dass die Drehzahldifferenz zwischen dem Hohlrad und dem Schwungradspeicher negativ wird, d. h. der Schwungradspeicher dreht sich im planmäßigen Betrieb in die gleiche Richtung wie das Hohlrad und rotiert wenigstens mit der gleichen Drehzahl wie dieses oder schneller. In 4 an internal combustion engine with starting device and the chronological sequence of a start / stop operation for a short-term stop is shown. The internal combustion engine VM is by means of the main transmission 1 , this has a main transmission input shaft 1.1 and a main transmission output shaft 1.2 on, with a wheel / tire combination (not shown) connected. The starting device SV has a planetary gear mechanism with a first clutch device K0 and a further clutch device K1. The planetary gear mechanism has a plurality of planetary gears P, a ring gear H and a sun gear S and a planetary gear St on. By means of the coupling device K0, the sun gear S and the ring gear H are connected to each other, the epicyclic gear device runs in the event that the ring gear H and the sun gear S are interconnected en bloc. By means of the clutch K1, the internal combustion engine VM with the starting device SV, in terms of power transmission, completely from the main transmission 1 be separated. The flywheel storage J is connected by means of the freewheel F to the ring gear H. By the freewheel F prevents the difference in rotational speed between the ring gear and the flywheel storage is negative, ie the flywheel rotates in the scheduled operation in the same direction as the ring gear and rotates at least at the same speed as this or faster.

Zunächst bewegt sich das Kraftfahrzeug, in welchem die Startvorrichtung angeordnet ist, bis zum Zeitpunkt t1 mit konstanter Geschwindigkeit. Im Zeitpunkt t1 erkennt der Fahrer, dass er abbremsen muss, beispielhaft wegen der roten Ampel 4a. Während des Verzögerungsvorgangs fällt einerseits die Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine nVM stark ab, andererseits, sinkt die Fahrzeuggeschwindigkeit vFzg. Im Zeitpunkt t2 wird die Verbrennungskraftmaschine abgestellt, diese läuft bis t3 noch kurze Zeit nach, bis zum vollständigen Stillstand. In dem Moment, in dem sich der Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine nVM aufgrund des Bremsvorgangs verringert, „löst” sich der Schwungradspeicher J und rotiert mit höherer Drehzahl als das Hohlrad H, mit welchem er mittels des Freilaufs verbunden ist, weiter. Die Drehzahl nJ des Schwungradspeichers sinkt leicht ab, dies ist Verlusten im Schwungradspeicher, wie beispielsweise der Lager- und Luftreibung, geschuldet.First, the motor vehicle, in which the starting device is arranged, moves until the time t 1 at a constant speed. At time t 1 , the driver recognizes that he must brake, for example because of the red traffic light 4a , During the deceleration process, on the one hand, the rotational speed of the internal combustion engine n VM drops off sharply, on the other hand, the vehicle speed v veh is reduced . At time t 2 , the internal combustion engine is turned off, this runs until t 3 for a short time, until complete standstill. At the moment when the rotational speed of the internal combustion engine n VM decreases due to the braking operation, the flywheel accumulator J "dissolves" and rotates at a higher rotational speed than the ring gear H to which it is connected by means of the freewheel. The speed n J of the flywheel storage decreases slightly, this is losses in the flywheel storage, such as the bearing and air friction, owed.

Sobald der Fahrzeugführer erkennt, dass die Weiterfahrt unmittelbar bevorsteht, versucht er die Verbrennungskraftmaschine VM wieder zu starten. Im Zeitpunkt t4 schaltet die Ampel 4b in die Stellung rot/orange. Daher wird im Zeitpunkt t4 der Startvorgang eingeleitet. Dazu wird der Freilauf J gesperrt, beziehungsweise der Schwungradspei J wird mit dem Hohlrad H drehmomentleitend verbunden. Diese Verbindung kann auch über eine (nicht dargestellte) Kupplung, mit welcher der Schwungradspeicher J und das Hohlrad H verbindbar sind, geschehen. Gleichzeitig ist die Kupplung K1 geschlossen, im Fahrzeugstillstand ist die Drehzahl des Stegs St damit Null. Das Sonnenrad beginnt zu rotieren und beschleunigt die Verbrennungskraftmaschine VM. Durch das Verbinden des Schwungradspeichers J mit dem Hohlrad H, verringert sich die Drehzahl nJ des Schwungradspeichers (Entladung) und die Drehzahl nVM der Verbrennungskraftmaschine steigt an, wenigstens bis zu einer vorbestimmten Startdrehzahl.As soon as the driver recognizes that the onward journey is imminent, he tries to restart the internal combustion engine VM. At time t 4 the traffic light turns on 4b in the position red / orange. Therefore, the starting process is initiated at time t 4 . For this purpose, the freewheel J is locked, or the flywheel J is connected to the ring gear H torque conducting. This connection can also be done via a (not shown) coupling, with which the flywheel storage J and the ring gear H are connected. At the same time the clutch K1 is closed, in the vehicle standstill, the speed of the web St is thus zero. The sun gear starts to rotate and accelerates the internal combustion engine VM. By connecting the flywheel accumulator J with the ring gear H, the speed n J of the flywheel accumulator (discharge) decreases and the engine speed n VM increases, at least up to a predetermined starting speed.

Die Schwungmasse JJ des Schwungradspeichers J ist in Bezug auf die Verbrennungskraftmaschine VM so gewählt, dass die Zeitspanne t6 sehr kurz ist und in einem Bereich zwischen 0,2 und 0,8 sec liegt. Die Reaktionsmomente im Schwungradspeicher J (durch Abbremsen) und in der Verbrennungskraftmaschine VM (durch Beschleunigen der Abtriebswelle) gleichen sich aus. Die Verbrennungskraftmaschine VM wird insbesondere durch diesen Ausgleich der Reaktionsmomente besonders komfortabel gestartet. Sobald die Ampel 4c nach grün umschaltet t5, wird die Kupplung K1 geschlossen, die Kupplung K0 bleibt geschlossen. Durch das Schließen der Kupplung K1 ist die Verbrennungskraftmaschine wieder drehmomentleitend, mit dem Hauptgetriebe 1 verbunden. Die Fahrzeuggeschwindigkeit VFzg steigt von Null aus an, das Fahrzeug beschleunigt. Die Drehzahl nJ und nVM steigen wieder gemeinsam an.The flywheel mass J J of the flywheel accumulator J is chosen with respect to the internal combustion engine VM so that the time period t 6 is very short and is in a range between 0.2 and 0.8 sec. The reaction moments in the flywheel accumulator J (by deceleration) and in the internal combustion engine VM (by accelerating the output shaft) balance each other out. The internal combustion engine VM is started particularly comfortably by this compensation of the reaction moments. Once the traffic light 4c switches to green t 5 , the clutch K1 is closed, the clutch K0 remains closed. By closing the clutch K1, the internal combustion engine is again torque-conducting, with the main transmission 1 connected. The vehicle speed V Fzg increases from zero, the vehicle accelerates. The speed n J and n VM rise again together.

Die beschriebene Funktionalität, lässt sich auch dann erreichen, wenn der Freilauf F durch eine Kupplung (nicht dargestellt) substituiert wird. Bei Erreichen einer vorgebbaren minimalen Drehzahl (größer Startdrehzahl der Verbrennungskraftmaschine) wird die Kupplung (nicht dargestellt) geöffnet. Die Verbrennungskraftmaschine wird dann abgestellt und der Schwungradspeicher rotiert unabhängig vom Hohlrad weiter.The described functionality can be achieved even if the freewheel F is replaced by a coupling (not shown). Upon reaching a predetermined minimum speed (greater starting speed of the internal combustion engine), the clutch (not shown) is opened. The internal combustion engine is then turned off and the flywheel storage rotates independently of the ring gear on.

Sobald die Verbrennungskraftmaschine wieder gestartet werden soll, wird die Kupplung (nicht dargestellt) geschlossen. und wie zuvor dargelegt beschleunigt. Nach Erreichen der vorgebbaren Startdrehzahl wird die Verbrennungskraftmaschine gestartet. Bezugszeichenliste: VM Verbrennungskraftmaschine VM.1 Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine M Antriebsmaschine, elektromechanischer Energiewandler M.1 Antriebswelle der Antriebsmaschine J Schwungradspeicher J.1 Schwungradwelle EM Zusätzliche Antriebsmaschine KO Kupplung (erste Drehmomentübertragungseinrichtung) K Kupplung K.1 Kupplung F Freilauf B Bremse H Hohlrad P Planetenrad S Sonne St Steg 1 Schaltgetriebe 1.1 Hauptgetriebe Eingangswelle 1.2 Hauptgetriebe Ausgangswelle 2 Achsgetriebe 3 Rad/Reifenkombination 4a Ampel rot 4b Ampel rot/orange 4c Ampel grün vfzg Geschwindigkeit des Fahrzeugs nJ Drehzahl des Schwungradspeichers nVM Drehzahl der Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine SV Startvorrichtung As soon as the internal combustion engine is to be restarted, the clutch (not shown) is closed. and accelerated as previously stated. After reaching the predetermined starting speed, the internal combustion engine is started. LIST OF REFERENCE NUMBERS VM Internal combustion engine VM.1 Output shaft of the internal combustion engine M Drive machine, electromechanical energy converter M.1 Drive shaft of the prime mover J flywheel energy storage J.1 flywheel shaft EM Additional drive machine KO Clutch (first torque transmission device) K clutch K.1 clutch F freewheel B brake H ring gear P planet S Sun St web 1 manual transmission 1.1 Main gear input shaft 1.2 Main gear output shaft 2 transaxles 3 Wheel / tire combination 4a Red traffic light 4b Traffic light red / orange 4c Traffic light green v fzg Speed of the vehicle ny Speed of the flywheel storage n VM Speed of the output shaft of the internal combustion engine SV starter

Claims (12)

Verbrennungskraftmaschine (VM) mit Startvorrichtung (SV) zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, die Startvorrichtung (SV) weist, wenigstens eine erste Drehmomentübertragungseinrichtung (K0), eine Getriebeeinrichtung, mit wenigstens einem ersten, zweiten und dritten Getriebeanschluss und einen Schwungradspeicher (J) auf, wobei die Getriebeeinrichtung eine Umlaufgetriebeeinrichtung mit wenigstens drei Getriebewellen ist, die Verbrennungskraftmaschine (VM) ist von einem Ruhemodus durch die Startvorrichtung (SV) in einen Betriebsmodus überführbar und weist eine Abtriebswelle (VM.1) auf, der erste Getriebeanschluss ist mit diesem Schwungradspeicher (J) verbindbar, der zweite Getriebeanschluss ist zur Drehmomentübertragung eingerichtet, der dritte Getriebeanschluss ist mit der Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine (VM.1) verbindbar, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Getriebeanschluss mit dem Sonnenrad dieser Umlaufgetriebeeinrichtung verbindbar ist und, dass im Betriebsmodus der Verbrennungskraftmaschine (VM) (rotierende Abtriebswelle (VM.1)) wenigstens, zwei der Getriebeanschlüsse die gleiche Drehzahl aufweisen und dass der Schwungradspeicher (J) ebenfalls rotiert und dass in diesem Betriebsmodus der dritte Getriebeanschluss mit der Abtriebswelle (J.1) drehmomentleitend verbunden ist.Internal combustion engine (VM) with starting device (SV) for use in a motor vehicle, the starting device (SV) has, at least a first torque transmitting device (K0), a transmission device, with at least a first, second and third gear connection and a flywheel storage (J), wherein the transmission device is a planetary gear device with at least three transmission shafts, the internal combustion engine (VM) is from a sleep mode by the starting device (SV) in an operating mode and has an output shaft (VM.1), the first transmission connection with this flywheel storage (J ), the second gearbox connection is arranged for torque transmission, the third gearbox connection is connectable to the output shaft of the internal combustion engine (VM.1), characterized in that the third gearbox connection is connectable to the sun gear of this epicyclic gear device and, in the operating mode of the internal combustion engine (VM) (rotating output shaft (VM.1)), at least two of the gearbox connections have the same speed and that the flywheel storage unit (J) also rotates and that in this operating mode the third gearbox connection with the output shaft (J.1 ) is connected in a torque-conducting manner. Verbrennungskraftmaschine mit Startvorrichtung (SV) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Starvorrichtung (SV) eine Antriebsmaschine (M) zum wenigstens zeitweiligen Antreiben der Schwungradspeichereinrichtung (J) aufweist.Internal combustion engine with starting device (SV) according to claim 1, characterized in that the star device (SV) comprises a drive machine (M) for at least temporarily driving the flywheel storage device (J). Verbrennungskraftmaschine mit Startvorrichtung (SV) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwungradspeicher (J) mittels einer Federeinrichtung mit einer Schwungmasse verbindbar ist, dass diese Schwungmasse rotierbar gelagert ist.Internal combustion engine with starting device (SV) according to one of the preceding claims, characterized in that the flywheel storage (J) by means of a spring device with a flywheel mass is connectable, that this flywheel is rotatably mounted. Verbrennungskraftmaschine mit Startvorrichtung (SV) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwungmasse um die gleiche Rotationsachse rotierbar gelagert ist, wie dieser Schwungradspeicher (J) und mit diesem zusammen ein schwingungsfähiges Mehrkörpersystem ausbildet.Internal combustion engine with starting device (SV) according to claim 3, characterized in that the flywheel is mounted rotatably about the same axis of rotation, as this flywheel storage (J) and together with this forms a vibratory multi-body system. Verbrennungskraftmaschine mit Startvorrichtung (SV) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die drehmomentleitende Verbindung zwischen diesem Schwungradspeicher (J) und der Schwungmasse mit einer zweiten Drehmomentübertragungseinrichtung unterbrechbar ist.Internal combustion engine with starting device (SV) according to one of claims 3 or 4, characterized in that the torque-conducting connection between this flywheel storage (J) and the flywheel is interruptible with a second torque transmitting device. Verbrennungskraftmaschine mit Startvorrichtung (SV) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwungradspeicher (J) eine Hohlradverzahnung aufweist, dass diese mit wenigstens einem Planetenrad kämmt, dass dieses Planetenrad zusätzlich mit wenigstens einer Sonnenradverzahnung kämmt und auf einem Planetenradträger gelagert ist, dass der Planetenradträger mit einer zweiten Drehmomentübertragungseinrichtung mit einer Hauptgetriebewelle (1.1) verbindbar ist und dass die Sonnenradverzahnung mit der ersten Drehmomentübertragungseinrichtung (K0) mit der Schwungmasse verbindbar ist.Internal combustion engine with starting device (SV) according to one of the preceding claims, characterized in that the flywheel accumulator (J) has a ring gear, that meshes with at least one planet gear, that this planet additionally meshes with at least one sun gear and is mounted on a planet carrier, that the planet carrier with a second torque transmission device with a main transmission shaft ( 1.1 ) is connectable and that the sun gear teeth with the first torque transmitting device (K0) is connectable to the flywheel. Verbrennungskraftmaschine mit Startvorrichtung (SV) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmaschine (M) eine Verbrennungskraftmaschine ist.Internal combustion engine with starting device (SV) according to one of claims 2 to 6, characterized in that the drive machine (M) is an internal combustion engine. Verbrennungskraftmaschine mit Startvorrichtung (SV) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Startvorrichtung (SV) wenigstens zwei Antriebsmaschinen (M, EM) aufweist, dass eine oder beide Antriebsmaschinen (M, EM) als elektromechanischer Energiewandler ausgeführt sind.Internal combustion engine with starting device (SV) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the starting device (SV) at least two driving machines (M, EM), that one or both driving machines (M, EM) are designed as electromechanical energy converter. Verbrennungskraftmaschine mit Startvorrichtung (SV) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Übersetzungsverhältnis i12 der Getriebeeinrichtung in Bezug auf die Rotationsträgheitsmasse der Verbrennungskraftmaschine JVM und des Schwungradspeichers JJ, jeweils bezogen auf die Getriebewelle der Getriebeeinrichtung, auf welche diese zur Drehmomentübertragung einwirken, derart gewählt ist, dass gilt JJ ≥ JVM i12.Internal combustion engine with starting device (SV) according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission ratio i 12 of the transmission device with respect to the rotational inertia of the internal combustion engine J VM and the flywheel storage J J , in each case based on the transmission shaft of the transmission device to which these for torque transmission acting, is chosen such that J J ≥ J VM i 12 applies. Verbrennungskraftmaschine mit Startvorrichtung (SV) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsträgheitsmasse JJ des Schwungradspeichers (J) aus einem Bereich ausgewählt ist für den gilt JJ > 0,02 kgm2 und weiter ist JJ < 1 kgm2.Combustion engine with starting device (SV) according to claim 9, characterized in that the rotational inertia mass J J of the flywheel storage (J) is selected from a range for which J J > 0.02 kgm 2 and further J J <1 kgm 2 . Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine mit Startvorrichtung (SV) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verbrennungskraftmaschine (VM) mit dieser Startvorrichtung (SV) startbar ist, wobei die Verbrennungskraftmaschine (VM) dazu eingerichtet ist mittelbar oder unmittelbar Antriebsleistung zum Überwinden von Fahrwiderständen bereitzustellen, wobei der Antriebsstrang Mittel zur Drehmomentübertragung aufweist und wobei die Antriebsleistung auf wenigstens eine Rad/Reifenkombination (3) übertragbar ist.Drive train for a motor vehicle with an internal combustion engine with starting device (SV) according to one of the preceding claims, wherein the internal combustion engine (VM) is startable with this starting device (SV), wherein the internal combustion engine (VM) is adapted to indirectly or directly drive power to overcome driving resistances wherein the drive train comprises means for transmitting torque and wherein the drive power is at least one wheel / tire combination ( 3 ) is transferable. Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine mit Startvorrichtung (SV) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verbrennungskraftmaschine (VM) durch dieses Verfahren von ihrem Ruhemodus in ihren Betriebsmodus Method for operating an internal combustion engine with starting device (SV) according to one of the preceding claims, wherein the internal combustion engine (VM) by this method from its idle mode into its operating mode
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