DE102018132398A1 - A method for starting an internal combustion engine by means of a belt drive and / or a pinion starter with existing belt starter generator in a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors mittels eines Riementriebes und/oder eines Ritzelstarters bei vorhandenem Riemenstartergenerator in einem Kraftfahrzeug, bei welchem eine Kurbelwelle (10) des Verbrennungsmotors mit einem Riemen (3) verbunden ist. Um ein optimale und reproduzierbare Startposition im Riementrieb zu erreichen, wird auf dem Riementrieb (1) bei Stillstand des Verbrennungsmotors ein vorgegebenes Drehmoment aufgebracht, das kleiner ist als ein zum Starten des Verbrennungsmotors erforderliches Drehmoment.The invention relates to a method for starting an internal combustion engine by means of a belt drive and / or a pinion starter with available belt starter generator in a motor vehicle, in which a crankshaft (10) of the internal combustion engine with a belt (3) is connected. In order to achieve an optimal and reproducible starting position in the belt drive, a predetermined torque is applied to the belt drive (1) at standstill of the internal combustion engine, which is smaller than a torque required for starting the internal combustion engine.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors mittels eines Riementriebes und/oder eines Ritzelstarters bei vorhandenem Riemenstartergenerator in einem Kraftfahrzeug, bei welchem eine Kurbelwelle des Verbrennungsmotors mit einem Riemen verbunden istThe invention relates to a method for starting an internal combustion engine by means of a belt drive and / or a pinion starter with existing belt starter generator in a motor vehicle, in which a crankshaft of the internal combustion engine is connected to a belt

Der Start eines Verbrennungsmotors in einem Kraftfahrzeug kann mittels eines Riemenstartergenerators oder eines Ritzelstarters erfolgen. Aus der DE 10 2014 207 720 A1 ist eine Anordnung zur Steuerung eines Riementriebes für eine Brennkraftmaschine bekannt, welche einen mittels eines Riemens mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine in Antriebsverbindung verbundenen Riemenstartergenerator und eine Riemenspanneinrichtung umfasst. Zwischen dem Riemenstartergenerator und der Kurbelwelle ist ein schaltbares Planetengetriebe ausgebildet. Anstelle des schaltbaren Planetengetriebes kann, wie in der EP 2 827 014 A1 dargestellt ist, ein an sich bekannter Riemenscheibenentkoppler verwendet werden. Bei einem solchen Riementrieb ist bei einem Stopp des Verbrennungsmotors die Position von Spannrollen sowie von Freiwinkeln, in welchen keine Momentübertragung erfolgt, in den verschiedenen Komponenten/Aggregaten undefiniert. Deshalb muss bei einem Start des Verbrennungsmotors der Riemenstartergenerator zunächst die Freiwinkel der verschiedenen Komponenten überwinden und die Positionen der Aggregate/Spanner definieren, um dann den kompletten Riementrieb zu spannen, um das Startmoment der Kurbelwelle aufbringen zu können.The start of an internal combustion engine in a motor vehicle can be done by means of a belt starter generator or a pinion starter. From the DE 10 2014 207 720 A1 An arrangement for controlling a belt drive for an internal combustion engine is known, which comprises a means connected by a belt with a crankshaft of the internal combustion engine in drive connection belt starter generator and a belt tensioning device. Between the belt starter generator and the crankshaft, a switchable planetary gear is formed. Instead of the switchable planetary gear can, as in the EP 2 827 014 A1 is shown, a per se known pulley decoupler can be used. In such a belt drive, the position of tension rollers and clearance angles, in which no torque transmission occurs, in the various components / units is undefined at a stop of the internal combustion engine. Therefore, when starting the internal combustion engine, the belt starter generator must first overcome the clearance angles of the various components and define the positions of the units / tensioners, in order then to tension the entire belt drive in order to apply the starting torque of the crankshaft.

Bei der Verwendung eines Ritzelstarters für den Start des Verbrennungsmotors legt sich der komplette Riementrieb in die andere Richtung des Verbrennungsmotors an (Momentenumkehr), da er über die Kurbelwelle angeschleppt wird. Hier müssen ebenfalls Freiwinkel und Schleppmomente überwunden werden, insbesondere da der Ritzelstarter an einer primären Seite des Zweimassenschwungrades des Verbrennungsmotors angreift. In beiden Fällen liegen beim Start des Verbrennungsmotors variierende Ausgangsbedingungen am Riementrieb vor.When using a pinion starter for the start of the internal combustion engine, the entire belt drive puts in the other direction of the internal combustion engine (torque reversal), as it is towed over the crankshaft. Clearance angles and drag torques must also be overcome here, especially since the pinion starter acts on a primary side of the dual-mass flywheel of the internal combustion engine. In both cases, starting conditions of the internal combustion engine are varying starting conditions on the belt drive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors mittels eines Riementriebes anzugeben, durch welches beim Start des Verbrennungsmotors immer die gleiche Ausgangsituation am Riementrieb vorliegt.The invention has for its object to provide a method for starting an internal combustion engine by means of a belt drive through which there is always the same starting situation on the belt drive at the start of the engine.

Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, dass auf den Riementrieb bei Stillstand des Verbrennungsmotors ein vorgegebenes Drehmoment zeitlich definiert aufgebracht wird, das kleiner ist als ein zum Starten des Verbrennungsmotors erforderliches Drehmoment. Mittels dieses vorgegebenen Drehmomentes wird die Startposition aller Elemente des Riementriebes optimiert, wobei Freiwinkel überwunden und die Position der verschiedenen Komponenten reproduzierbar eingestellt wird. Bei einem gewünschten Start des Verbrennungsmotors wird die Startzeit verkürzt. Der Verbrennungsmotor kann somit unverzüglich gestartet werden. Akustische Auffälligkeiten bis hin zu unerwünschten, vom Fahrer wahrzunehmenden Vibrationen werden mit einem durch dieses Verfahren voreingestellten Riementrieb verringert. Außerdem erfolgt eine geringere Belastung der Komponenten im Riementrieb beim Start des Riemenstartergenerators.According to the invention the object is achieved in that a predetermined torque is applied in a defined manner to the belt drive at standstill of the internal combustion engine, which is smaller than a torque required for starting the internal combustion engine. By means of this predetermined torque, the starting position of all elements of the belt drive is optimized, wherein clearance angle overcome and the position of the various components is set reproducible. At a desired start of the engine, the start time is shortened. The internal combustion engine can thus be started immediately. Acoustic abnormalities, including unwanted vibrations perceived by the driver, are reduced with a belt drive preset by this method. In addition, there is less stress on the components in the belt drive when starting the belt starter generator.

Vorteilhafterweise wird das vorgegebene Drehmoment nach einem Abschalten des Verbrennungsmotors auf den Riementrieb aufgebracht. Durch die Wahl dieses Zeitpunktes befindet sich der Riementrieb immer in einem zuverlässigen reproduzierbaren Zustand, Die Zeit zum Neustart des Verbrennungsmotors kann beliebig gewählt werden.Advantageously, the predetermined torque is applied to the belt drive after switching off the internal combustion engine. By choosing this time, the belt drive is always in a reliable reproducible state, the time to restart the engine can be chosen arbitrarily.

In einer Ausgestaltung wird das vorgegebene Drehmoment <20 Nm eingestellt. Damit wird sichergestellt, dass sich nur der Riementrieb bewegt. Dieses auf die Kurbelwelle übertragene Moment <20 Nm reicht nicht aus, um den Verbrennungsmotor zu starten.In one embodiment, the predetermined torque <20 Nm is set. This ensures that only the belt drive moves. This moment transmitted to the crankshaft <20 Nm is not enough to start the engine.

In einer Variante wird das vorgegebene Drehmoment am Riementrieb für einen vorgegebenen Zeitraum eingestellt. Dieser Zeitraum soll sehr kurz gewählt werden, um den Energieverbrauch so gering wie möglich zu halten und die Kurbelwelle nicht oder kaum in Bewegung zu bringen.In a variant, the predetermined torque is set on the belt drive for a predetermined period. This period should be chosen very short in order to keep the energy consumption as low as possible and not or hardly bring the crankshaft in motion.

In einer Ausführungsform beträgt der vorgegebene Zeitraum weniger als 0,5 Sekunden. Ein solcher kurzer Zeitraum genügt, um den Riementrieb in die definierte Position und somit einen optimalen Startzustand zu bringen.In one embodiment, the predetermined period is less than 0.5 seconds. Such a short period is enough to bring the belt drive in the defined position and thus an optimal starting state.

In einer Weiterbildung wird der Riementrieb mit einem Riemenstartergenerator und/oder einem Ritzelstarter aktiviert. Das vorgeschlagene Verfahren lässt sich somit auf Riementriebe mit den verschiedensten Antriebskomponenten anwenden.In a further development, the belt drive is activated with a belt starter generator and / or a pinion starter. The proposed method can thus be applied to belt drives with a wide variety of drive components.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden.The invention allows numerous embodiments. One of them will be explained in more detail with reference to the figures shown in the drawing.

Es zeigt:

  • 1 eine Prinzipdarstellung eines Riementriebes mit einem Riemenstartergenerator zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • 2 eine Prinzipdarstellung eines Riementriebes mit einem Riemenstartergenerator und einem Ritzelstarter zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
It shows:
  • 1 a schematic representation of a belt drive with a belt starter generator for carrying out the method according to the invention,
  • 2 a schematic diagram of a belt drive with a belt starter generator and a pinion starter for carrying out the method according to the invention

In 1 ist eine Prinzipdarstellung eines Riementriebes 1 mit einem Riemenstartergenerator 2 dargestellt. Der Riemenstartergenerator 2 treibt einen Riemen 3 an, welcher über einen Riemenscheibenentkoppler 4 beispielsweise einen Klimakompressor 5 antreibt. Im Bereich des Riemenstartergenerators 2 ist der Riemen 3 von einem Pendelspanner 6 umgeben, welcher Spannrollen aufweist, deren Positionen nach einem Stopp des Verbrennungsmotors undefiniert sein kann.In 1 is a schematic diagram of a belt drive 1 with a belt starter generator 2 shown. The belt starter generator 2 drives a belt 3 which is via a pulley decoupler 4 for example, an air conditioning compressor 5 drives. In the area of the belt starter generator 2 is the belt 3 from a pendulum clamp 6 surrounded, which has tensioning rollers whose positions can be undefined after a stop of the engine.

In 2 ist eine Prinzipdarstellung eines Riementriebes mit einem Riemenstartergenerator 2 und einem Ritzelstarter 7 gezeigt. Der Ritzelstarter 7 greift zum Start des Verbrennungsmotors dabei in einen Anlasserzahnkranz 8 auf der Primärseite eines Ein- oder Zweimassenschwungrades 9 ein, wodurch eine Kurbelwelle 10 in Drehung versetzt wird. Nach erfolgtem Start des Verbrennungsmotors wird der Ritzelstarter 7 abgeschaltet. Auf der entgegengesetzten Seite der Kurbelwelle 10 ist der Riemenscheibenentkoppler 4 mit der Kurbelwelle 10 verbunden. Neben dem Klimakompressor 5 werden im vorgegebenen Beispiel noch eine Wasserpumpe 11 und eine Ölpumpe 12 kontinuierlich während des Betriebes des Verbrennungsmotors angetrieben.In 2 is a schematic diagram of a belt drive with a belt starter generator 2 and a pinion starter 7 shown. The pinion starter 7 engages the start of the engine while in a starter ring gear 8th on the primary side of a single or dual mass flywheel 9 a, creating a crankshaft 10 is set in rotation. After the start of the internal combustion engine is the pinion starter 7 off. On the opposite side of the crankshaft 10 is the pulley decoupler 4 with the crankshaft 10 connected. Next to the air conditioning compressor 5 in the example given, a water pump 11 and an oil pump 12 continuously driven during operation of the internal combustion engine.

Bei einem Start des Verbrennungsmotors durch den Riemenstartergenerator 2 und/oder den Ritzelstarter 7 müssen zuerst die Freiwinkel der verschiedenen Komponenten des Riementriebs 1 überwunden werden, um dann den kompletten Riementrieb 1 zu verspannen, so dass ein Startmoment für die Kurbelwelle 10 des Verbrennungsmotors aufgebracht werden kann. Um dies zu vereinfachen, wird nach dem Abschalten des Verbrennungsmotors ein Justierverfahren angewandt. Dieses Justierverfahren findet bei Stillstand des Verbrennungsmotors statt. Der Riemenstartergenerator 2 wird kurzzeitig für weniger als 0,5 Sekunden bestromt, wodurch ein kleines Drehmoment erzeugt wird, welches während des Bestromungszeitraumes auf den Riementrieb 1 übertragen wird. Infolge des Angreifens des definierten Drehmomentes an dem Riementrieb 1 nimmt der Pendelspanner 6 eine definierte Startposition ein, genauso wie weitere Komponenten des Riementriebes 1. Der Riementrieb 1 befindet sich nun in einer startfertigen Position.At a start of the internal combustion engine by the belt starter generator 2 and / or the pinion starter 7 First, the clearance angle of the various components of the belt drive 1 overcome, then the entire belt drive 1 to brace, leaving a starting torque for the crankshaft 10 of the internal combustion engine can be applied. To simplify this, an adjustment method is used after switching off the internal combustion engine. This adjustment process takes place when the internal combustion engine is at a standstill. The belt starter generator 2 is momentarily energized for less than 0.5 seconds, whereby a small torque is generated, which during the energization period on the belt drive 1 is transmitted. As a result of attacking the defined torque on the belt drive 1 takes the pendulum clamp 6 a defined starting position, as well as other components of the belt drive 1 , The belt drive 1 is now in a ready to start position.

Mit dieser definierten Position lässt sich zum gewünschten Zeitpunkt ein Start des Verbrennungsmotors durchführen, wobei durch die Einstellung des reproduzierbaren Ausgangszustandes des Riementriebes 1 die Startzeit des Verbrennungsmotors verkürzt wird sowie erhöhte Momente und somit auch akustische Auffälligkeiten vermieden werden.With this defined position, a start of the internal combustion engine can be carried out at the desired time, wherein the adjustment of the reproducible initial state of the belt drive 1 the starting time of the internal combustion engine is shortened and increased moments and thus also acoustic abnormalities are avoided.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Riementriebbelt drive
22
RiemenstartergeneratorBelt starter generator
33
Riemenbelt
44
RiemenscheibenentkopplerRiemenscheibenentkoppler
55
Klimakompressorair compressor
66
Pendelspannerpendulum release
77
Ritzelstarterpinion starter
88th
AnlasserzahnkranzStarter gear
99
ZweimassenschwungradDual Mass Flywheel
1010
Kurbelwellecrankshaft
1111
Wasserpumpewater pump
1212
Ölpumpeoil pump

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102014207720 A1 [0002]DE 102014207720 A1 [0002]
  • EP 2827014 A1 [0002]EP 2827014 A1 [0002]

Claims (6)

Verfahren zum Starten eines Verbrennungsmotors mittels eines Riementriebes und/oder eines Ritzelstarters bei vorhandenem Riemenstartergenerator in einem Kraftfahrzeug, bei welchem eine Kurbelwelle (10) des Verbrennungsmotors mit einem Riemen (3) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Riementrieb (1) bei Stillstand des Verbrennungsmotors ein vorgegebenes Drehmoment zeitlich definiert aufgebracht wird, das kleiner ist als ein zum Starten des Verbrennungsmotors erforderliches Drehmoment.Method for starting an internal combustion engine by means of a belt drive and / or a pinion starter in a motor vehicle in which a crankshaft (10) of the internal combustion engine with a belt (3) is connected, characterized in that on the belt drive (1) at standstill of the internal combustion engine, a predetermined torque is applied in a time-defined manner, which is smaller than a torque required for starting the internal combustion engine. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das vorgegebene Drehmoment nach einem Abschalten des Verbrennungsmotors auf den Riementrieb (1) aufgebracht wird.Method according to Claim 1 , characterized in that the predetermined torque is applied after a shutdown of the internal combustion engine on the belt drive (1). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das vorgegebene Drehmoment kleiner als 20 Nm eingestellt wird.Method according to Claim 1 or 2 , characterized in that the predetermined torque is set smaller than 20 Nm. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das vorgegebene Drehmoment am Riementrieb (1) für einen vorgegebenen Zeitraum eingestellt wird.Method according to Claim 1 . 2 or 3 , characterized in that the predetermined torque on the belt drive (1) is set for a predetermined period. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Zeitraum weniger als 0,5 Sekunden beträgt.Method according to Claim 4 , characterized in that the predetermined period is less than 0.5 seconds. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Riementrieb (1) mit einem Riemenstartergenerator (2) und/oder einem Ritzelstarter (7) aktiviert wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the belt drive (1) with a belt starter generator (2) and / or a pinion starter (7) is activated.
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