WO2010052047A1 - Starteranordnung mit nebenaggregateantrieb - Google Patents

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WO2010052047A1
WO2010052047A1 PCT/EP2009/061714 EP2009061714W WO2010052047A1 WO 2010052047 A1 WO2010052047 A1 WO 2010052047A1 EP 2009061714 W EP2009061714 W EP 2009061714W WO 2010052047 A1 WO2010052047 A1 WO 2010052047A1
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internal combustion
combustion engine
starter
electric machine
starter arrangement
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PCT/EP2009/061714
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Ulrich Kappenstein
Stefan Tumback
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Robert Bosch Gmbh
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02N11/08—Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0814—Circuits or control means specially adapted for starting of engines comprising means for controlling automatic idle-start-stop
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0434—Features relating to lubrication or cooling or heating relating to lubrication supply, e.g. pumps ; Pressure control
    • F16H57/0436—Pumps

Definitions

  • the invention relates to a starter assembly according to the preamble of patent claim 1, an electric machine according to the preamble of claim 10, and an assembly according to the preamble of claim 11.
  • the internal combustion engine On vehicles with start-stop function, the internal combustion engine is automatically switched off when the vehicle is at a standstill. In this condition, accessories such as e.g. an air conditioning compressor, a power steering pump or a transmission oil pump are no longer driven by the internal combustion engine. These units must then be driven by means of a hydraulic or pneumatic accumulator. Due to the high power of the units, this auxiliary operation is only possible for a limited time. Very high power units, e.g. an air conditioning compressor, must also be equipped with an additional electric drive, as a hydraulic or pneumatic storage would not be sufficient. However, a provision of additional memory or electrical drives for the individual units is relatively complicated and expensive.
  • An essential aspect of the invention is the starter of
  • the starter in this case comprises first connecting means for establishing an operative connection with a shaft, usually the crankshaft of an internal combustion engine, and second connecting means for establishing an operative connection with one or more unit (s).
  • the starter is activated in the stop phases in such a way that it drives the aggregate (s) connected to it. This has the significant advantage that additional electrical drives for the individual units can be saved.
  • the first and / or second operative connection may comprise a clutch.
  • a clutch In the operative connection between the starter and the internal combustion engine, e.g. be provided in a known manner an overrunning clutch.
  • the active compound between the initiator and an aggregate may e.g. a disconnect clutch, such as a magnetic coupling.
  • the coupling type is suitable to choose depending on the embodiment.
  • first and / or second operative connection may also include a transmission.
  • the speeds between starter and combustion engine or between starter and unit can be adjusted.
  • a control unit For operating the starter as an accessory drive, a control unit is preferably provided which switches on and controls the starter when the internal combustion engine is at a standstill.
  • the aggregate coupled to the starter may e.g. a pump, in particular a transmission oil pump, a power steering pump, an engine oil pump, water pump or fuel pump, an air conditioning compressor or other hydraulic or pneumatic pump.
  • a pump in particular a transmission oil pump, a power steering pump, an engine oil pump, water pump or fuel pump, an air conditioning compressor or other hydraulic or pneumatic pump.
  • the arrangement comprises a first transmission oil pump which is in communication with the internal combustion engine and is driven by this during operation, and an additional second transmission oil pump, which is in communication with the electric machine and is driven by this in the stoppage of the internal combustion engine (stop phase).
  • the main transmission oil pump is preferably coupled to the crankshaft of the internal combustion engine.
  • the additional second transmission oil pump is preferably arranged directly on the transmission.
  • the starter is preferably designed so that it can be operated without power transmission to the engine.
  • the pinion In conventional starters with pinion drive, the pinion is engaged in energizing the starter in a ring gear of the crankshaft to start the engine.
  • this active connection is to be modified so that the starter can also be operated without power transmission to the internal combustion engine.
  • a coupling For other types of transmissions, a coupling must be provided.
  • the aggregate connected to the starter may additionally be equipped with a memory, e.g. a pneumatic or hydraulic storage, in connection.
  • This accumulator may provide additional power to drive the engine in the stop phase of the engine.
  • Such a memory can be filled, for example, already in the engine shutdown phase. This has the consequence that the internal combustion engine stops faster.
  • the energy stored in the memory can also be used to assist the starting of the internal combustion engine.
  • the unit would not be operated as a pump but as a motor. To control this process would be provided in this case, a control device with appropriate software.
  • An inventive starter which is designed for driving at least one unit, preferably comprises first connecting means, such as a pinion, for producing a first operative connection with the internal combustion engine, and second connecting means, such as a gear, for establishing a second operative connection with one or more aggregates.
  • An aggregate according to the invention such as an air-conditioning compressor, preferably comprises at least one connecting means for establishing an operative connection with the starter. If the unit is driven by the internal combustion engine, it preferably comprises a second connection means for establishing an operative connection with the internal combustion engine.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a starter arrangement for operating an air conditioning compressor.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a starter arrangement for operating a transmission oil pump
  • FIG. 3 shows a schematic block diagram of the possible active connections between an internal combustion engine, a starter and various units
  • Fig. 4 is a schematic representation of a starter assembly of FIG. 1 with an additional flywheel.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a starter arrangement for operating an air conditioning compressor in the stop phase of an internal combustion engine 1.
  • reference numeral 1 denotes the internal combustion engine
  • 2 the transmission
  • 3 arranged on the crankshaft 12 ring gear
  • 4 the starter
  • 5 a pinion of the starter 4.
  • the starting mechanism is designed in a conventional manner.
  • the starter 4 is energized, causing the pinion 5 starts to rotate.
  • the pinion 5 engages the ring gear 3 on the crankshaft 12 and thus transmits the starter torque to the crankshaft 12.
  • the pinion 5 moves out again.
  • the pinion 5 is provided in a known manner with a one-way clutch.
  • the starter assembly shown in Fig. 1 further comprises an air compressor 7, via an operative connection 9,10,11 with the crankshaft 12 of the
  • Internal combustion engine 1 is in communication.
  • the operative connection consists in this case of a belt drive with two pulleys 9,11, which are connected via a belt 10.
  • the active compound 9,10, 11 may include a separating or overrunning clutch.
  • the air compressor 7 is driven during operation of the internal combustion engine 1 of this.
  • a second operative connection 6.8 provided to the starter 4.
  • This operative connection comprises in this case a gear 6 which is arranged on a shaft of the starter 4, and a gear 8, which is arranged on a shaft of the air conditioning compressor 7, wherein the gears 6,8 mesh with each other.
  • this operative connection may optionally be provided any separation or overrunning clutch.
  • other types of active compounds can also be used.
  • the starter 4 is controlled by a control unit 15, so that the air conditioning compressor 7 is continuously driven. Because of the second operative connection between the starter 4 and unit 7, an additional electric motor for the unit 7 is not required. This can thus be saved.
  • the engagement mechanism of the starter 4 is therefore to be designed so that the starter 4 can also be operated without driving the internal combustion engine 1.
  • FIG. 2 shows a starter arrangement similar to FIG. 1, but designed to operate a transmission oil pump 14 in the stop phase of the internal combustion engine 1.
  • the starter 4 in turn comprises in a known manner a first operative connection with the crankshaft 12 of the internal combustion engine.
  • the starter comprises a second operative connection (shaft 13) with an additional transmission oil pump 14, which is arranged here directly on the transmission.
  • This transmission oil pump 14 is an additional transmission oil pump, which is specially designed to generate a desired oil pressure in the stop phase of the internal combustion engine 1.
  • the arrangement further comprises a main transmission oil pump (not shown), which is driven by the internal combustion engine 1 during operation. In a stop phase of the internal combustion engine 1, the starter 4 is actuated to actuate the additional transmission oil pump 14.
  • a separating or overrunning clutch and / or a transmission can be provided between the starter 4 and the transmission oil pump 14.
  • the starter 4 may also have a further operative connection to the air conditioning compressor 7. In this case, then both the air compressor 7 and the transmission oil pump 14 are driven by the starter 4 in a stop phase of the internal combustion engine 1.
  • FIG. 3 shows a schematic block diagram of all possible active connections between the crankshaft 12 of the internal combustion engine 1, the starter 4 and various units 7a to 7n.
  • second operative connections 19a to 19n can optionally be provided.
  • a further active connection 20a to 2On between the starter 4 and the individual units 7a to 7n there is in each case a further active connection 20a to 2On.
  • a coupling such as e.g. a separating or overrunning clutch and / or a transmission may be provided.
  • Possible active compounds are basically a belt drive, gear drive, a direct connection of the shafts, a hydraulic or pneumatic connection or any other known standard connection.
  • FIG. 4 shows a further embodiment of a starter arrangement similar to FIG. 1 for operating an air conditioning compressor 7 in the stop phase of the internal combustion engine 1.
  • FIG. 4 shows a further embodiment of a starter arrangement similar to FIG. 1 for operating an air conditioning compressor 7 in the stop phase of the internal combustion engine 1.
  • FIG. 1 shows a further embodiment of a starter arrangement similar to FIG. 1 for operating an air conditioning compressor 7 in the stop phase of the internal combustion engine 1.
  • FIG. 4 shows a further embodiment of a starter arrangement similar to FIG. 1 for operating an air conditioning compressor 7 in the stop phase of the internal combustion engine 1.
  • FIG. 1 shows a further embodiment of a starter arrangement similar to FIG. 1 for operating an air conditioning compressor 7 in the stop phase of the internal combustion engine 1.
  • FIG. 1 shows a further embodiment of a starter arrangement similar to FIG. 1 for operating an air conditioning compressor 7 in the stop phase of the internal combustion engine 1.
  • FIG. 1 shows a further embodiment of a starter arrangement similar to FIG. 1 for operating an air conditioning compressor 7 in the stop phase of the internal
  • the real one Main clutch 18 is arranged here between the flywheel 16 and the transmission 2.
  • the flywheel 16 can be separated by means of the clutch 17 from the engine 1. This has the consequence that the internal combustion engine 1 comes to a much faster halt. If the internal combustion engine 1 is started again after the stop phase has elapsed, the clutch 17 is engaged again. If the flywheel 16 has still stored rotational energy at this time, thereby starting the internal combustion engine 1 is supported. Simultaneously with the engagement is preferably a conventional starting process in which the starter 4 is turned on and the pinion 5 of the starter 4 engages in the ring gear 3 on the flywheel 16.
  • the starter 4 can be used in this arrangement to the
  • the flywheel 16 is separated by the clutch 17 from the engine 1 and the pinion 5 of the starter 4 is engaged in the ring gear 3 on the flywheel 16 at a stop signal.
  • the starter 4 can then drive the flywheel 16, so that after the end of the stop phase, rotational energy is always available to support the starting process of the internal combustion engine 1.
  • the starter 4 and / or the rotational energy of the flywheel 16 could also be used to assist the starting of the vehicle via the clutch / torque converter 21.
  • the start process would be initiated in this case only when already rolling vehicle.
  • flywheel 16 arranged.
  • the ring gear 3 could also be arranged elsewhere, for example between the internal combustion engine 1 and the clutch 17 as a separate component.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Starteranordnung mit einer elektrischen Maschine (4), die zum Starten eines Verbrennungsmotors (1) vorgesehen ist. In der Stopp-Phase des Verbrennungsmotors können verschiedene Aggregate (7;14) wie z.B. ein Klimakompressor oder eine Ölpumpe, einfach und kostengünstig mittels der elektrischen Maschine (4) betrieben werden. Zu diesem Zweck ist eine Wirkverbindung (6,8) zwischen der elektrischen Maschine (4) und dem Aggregat bzw. den Aggregaten (7;14) vorgesehen.

Description

Beschreibung
Titel
Starteranordnunq mit Nebenaqqreqateantrieb
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Starteranordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 , eine elektrische Maschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 10, sowie ein Aggregat gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 11.
Bei Fahrzeugen mit Start-Stopp-Funktion wird der Verbrennungsmotor im Stillstand des Fahrzeugs automatisch abgeschaltet. In diesem Zustand können Nebenaggregate, wie z.B. ein Klimakompressor, eine Lenkhilfepumpe oder eine Getriebeölpumpe nicht mehr vom Verbrennungsmotor angetrieben werden. Diese Aggregate müssen dann mit Hilfe eines hydraulischen oder pneumatischen Speichers angetrieben werden. Wegen der hohen Leistung der Aggregate ist dieser Hilfsbetrieb nur für eine begrenzte Zeit möglich. Aggregate mit sehr hoher Leistung, wie z.B. ein Klimakompressor, müssen darüber hinaus mit einem zusätzlichen elektrischen Antrieb ausgestattet werden, da ein hydraulischer oder pneumatischer Speicher nicht ausreichen würde. Eine Bereitstellung zusätzlicher Speicher oder elektrischer Antriebe für die einzelnen Aggregate ist jedoch relativ aufwendig und teuer.
Offenbarung der Erfindung
Es ist somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Betrieb von Aggregaten im Stopp-Betrieb des Verbrennungsmotors einfacher und kostengünstiger zu gestalten. Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Patentanspruch 1 , 10 oder 11 angegebenen Merkmale. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht darin, den Starter des
Verbrennungsmotors in den Stopp-Phasen dazu zu nutzen, ein oder mehrere Aggregat(e) anzutreiben. Der Starter (elektrische Maschine) umfasst in diesem Fall erste Verbindungsmittel zum Herstellen einer Wirkverbindung mit einer Welle, üblicherweise der Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors, sowie zweite Verbindungsmittel zum Herstellen einer Wirkverbindung mit einem oder mehreren Aggregat(en). Der Starter wird in den Stopp-Phasen so angesteuert, dass er das bzw. die damit verbundenen Aggregate antreibt. Dies hat den wesentlichen Vorteil, dass zusätzliche elektrische Antriebe für die einzelnen Aggregate eingespart werden können.
Je nach Ausführungsform kann die erste und/oder zweite Wirkverbindung eine Kupplung umfassen. In der Wirkverbindung zwischen Starter und Verbrennungsmotor kann z.B. in bekannter Weise eine Freilaufkupplung vorgesehen sein. Die Wirkverbindung zwischen dem Starter und einem Aggregat kann z.B. eine Trennkupplung, wie z.B. eine Magnetkupplung, umfassen. Der Kupplungstyp ist je nach Ausführungsform passend zu wählen.
Darüber hinaus kann die erste und/oder zweite Wirkverbindung auch ein Getriebe umfassen. Damit können die Drehzahlen zwischen Starter und Verbrennungsmotor bzw. zwischen Starter und Aggregat angepasst werden.
Zum Betreiben des Starters als Nebenaggregateantrieb ist vorzugsweise eine Steuereinheit vorgesehen, die den Starter im Stillstand des Verbrennungsmotors einschaltet und in gewünschter Weise steuert.
Das mit dem Starter gekoppelte Aggregat kann z.B. eine Pumpe, insbesondere eine Getriebeölpumpe, eine Lenkhilfepumpe, eine Motorölpumpe, Wasserpumpe oder Kraftstoffpumpe, ein Klimakompressor oder eine andere hydraulische oder pneumatische Pumpe sein.
Gemäß einer speziellen Ausführungsform der Erfindung umfasst die Anordnung eine erste Getriebeölpumpe, die mit dem Verbrennungsmotor in Verbindung steht und von diesem im laufenden Betrieb angetrieben wird, sowie eine zusätzliche zweite Getriebeölpumpe, die mit der elektrischen Maschine in Verbindung steht und von dieser im Stillstand des Verbrennungsmotors (Stopp-Phase) angetrieben wird. Die Haupt-Getriebeölpumpe ist vorzugsweise an die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors gekoppelt. Die zusätzliche zweite Getriebeölpumpe ist vorzugsweise direkt am Getriebe angeordnet.
Der Starter ist vorzugsweise so ausgelegt, dass er auch ohne Kraftübertragung zum Verbrennungsmotor betrieben werden kann. Bei herkömmlichen Startern mit Ritzelantrieb wird das Ritzel bei Bestromen des Starters in einen Zahnkranz der Kurbelwelle eingerückt, um den Verbrennungsmotor zu starten. Diese Wirkverbindung ist in diesem Fall so zu modifizieren, dass der Starter auch ohne Kraftübertragung zum Verbrennungsmotor betrieben werden kann. Bei anderen Getriebeformen ist eine Kupplung vorzusehen.
Gemäß einer speziellen Ausführungsform der Erfindung kann das mit dem Starter verbundene Aggregat zusätzlich auch mit einem Speicher, z.B. einem pneumatischen oder hydraulischen Speicher, in Verbindung stehen. Dieser Speicher kann zusätzliche Energie zum Antreiben des Aggregats in der Stopp- Phase des Verbrennungsmotors bereitstellen.
Ein solcher Speicher kann beispielsweise bereits in der Motorauslaufphase gefüllt werden. Dies hat zur Folge, dass der Verbrennungsmotor schneller stoppt.
Wenn ein Aggregat, wie z.B. ein Klimakompressor, mit dem Verbrennungsmotor in Verbindung steht, kann die im Speicher gespeicherte Energie auch dazu genutzt werden, das Anlassen des Verbrennungsmotors zu unterstützen. In diesem Fall würde das Aggregat nicht als Pumpe sondern als Motor betrieben werden. Zum Steuern dieses Vorgangs wäre in diesem Fall ein Steuergerät mit entsprechender Software vorzusehen.
Ein erfindungsgemäßer Starter, der zum Antreiben wenigstens eines Aggregats ausgelegt ist, umfasst vorzugsweise erste Verbindungsmittel, wie z.B. ein Ritzel, zum Herstellen einer ersten Wirkverbindung mit dem Verbrennungsmotor, sowie zweite Verbindungsmittel, wie z.B. ein Zahnrad, zum Herstellen einer zweiten Wirkverbindung mit einem oder mehreren Aggregaten. Ein erfindungsgemäßes Aggregat, wie z.B. ein Klimakompressor, umfasst vorzugsweise wenigstens ein Verbindungsmittel zum Herstellen einer Wirkverbindung mit dem Starter. Sofern das Aggregat vom Verbrennungsmotor angetrieben wird, umfasst es vorzugsweise ein zweites Verbindungsmittel zum Herstellen einer Wirkverbindung mit dem Verbrennungsmotor.
Ausführungsformen der Erfindung
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Starteranordnung zum Betrieb eines Klimakompressors;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Starteranordnung zum Betrieb einer Getriebeölpumpe;
Fig. 3 eine schematische Blockdarstellung der möglichen Wirkverbindungen zwischen einem Verbrennungsmotor, einem Starter und verschiedenen Aggregaten; und
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Starteranordnung gemäß Fig. 1 mit einer zusätzlichen Schwungscheibe.
Ausführungsformen der Erfindung
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Starteranordnung zum Betrieb eines Klimakompressors in der Stopp-Phase eines Verbrennungsmotors 1. Dabei bezeichnet das Bezugszeichen 1 den Verbrennungsmotor, 2 das Getriebe, 3 einen an der Kurbelwelle 12 angeordneten Zahnkranz, 4 den Starter und 5 ein Ritzel des Starters 4. Der Startmechanismus ist in herkömmlicher Weise ausgelegt.
Zum Starten des Verbrennungsmotors 1 wird der Starter 4 bestromt, wodurch das Ritzel 5 sich zu drehen beginnt. Gleichzeitig rückt das Ritzel 5 in den Zahnkranz 3 an der Kurbelwelle 12 ein und überträgt damit das Startermoment auf die Kurbelwelle 12. Sobald der Verbrennungsmotor 1 gestartet ist, rückt das Ritzel 5 wieder aus. Das Ritzel 5 ist in bekannter Weise mit einer Freilaufkupplung versehen.
Die in Fig. 1 dargestellte Starteranordnung umfasst ferner einen Klimakompressor 7, der über eine Wirkverbindung 9,10,11 mit der Kurbelwelle 12 des
Verbrennungsmotors 1 in Verbindung steht. Die Wirkverbindung besteht in diesem Fall aus einem Riementrieb mit zwei Riemenscheiben 9,11 , die über einen Riemen 10 verbunden sind. Andere Arten von Wirkverbindungen sind natürlich ebenfalls einsetzbar. Zusätzlich kann die Wirkverbindung 9,10, 11 eine Trenn- oder Freilaufkupplung enthalten. Der Klimakompressor 7 wird im laufenden Betrieb des Verbrennungsmotors 1 von diesem angetrieben.
Um bei Fahrzeugen mit Start-Stopp-Funktion den Betrieb des Klimakompressors 7 auch in den Stopp-Phasen des Verbrennungsmotors 1 zu gewährleisten, ist hier eine zweite Wirkverbindung 6,8 zum Starter 4 vorgesehen. Diese Wirkverbindung umfasst in diesem Fall ein Zahnrad 6, das an einer Welle des Starters 4 angeordnet ist, sowie ein Zahnrad 8, das an einer Welle des Klimakompressors 7 angeordnet ist, wobei die Zahnräder 6,8 ineinander greifen. In dieser Wirkverbindung kann gegebenenfalls eine beliebige Trenn- oder Freilaufkupplung vorgesehen sein. Andere Arten von Wirkverbindungen sind natürlich ebenfalls einsetzbar.
In der Stopp-Phase des Verbrennungsmotors 1 wird der Starter 4 von einem Steuergerät 15 angesteuert, so dass der Klimakompressor 7 kontinuierlich weiter angetrieben wird. Wegen der zweiten Wirkverbindung zwischen Starter 4 und Aggregat 7 ist ein zusätzlicher Elektromotor für das Aggregat 7 nicht erforderlich. Dieser kann somit einspart werden. Beim Betrieb des Starters 4 als Hilfsantrieb soll keine Kraft auf die Kurbelwelle 12 des Verbrennungsmotors 1 übertragen werden. Der Einrückmechanismus des Starters 4 ist daher so zu gestalten, dass der Starter 4 auch betrieben werden kann, ohne den Verbrennungsmotor 1 anzutreiben.
Fig. 2 zeigt eine ähnliche Starteranordnung wie Fig. 1 , die jedoch zum Betrieb einer Getriebeölpumpe 14 in der Stopp-Phase des Verbrennungsmotors 1 ausgelegt ist. Gleiche Bauteile sind dabei mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Der Starter 4 umfasst wiederum in bekannter Weise eine erste Wirkverbindung mit der Kurbelwelle 12 des Verbrennungsmotors. Darüber hinaus umfasst der Starter eine zweite Wirkverbindung (Welle 13) mit einer zusätzlichen Getriebeölpumpe 14, die hier direkt am Getriebe angeordnet ist. Bei dieser Getriebeölpumpe 14 handelt es sich um eine zusätzliche Getriebeölpumpe, die speziell für die Erzeugung eines gewünschten Öldrucks in der Stopp-Phase des Verbrennungsmotors 1 ausgelegt ist. Die Anordnung umfasst darüber hinaus eine Haupt-Getriebeölpumpe (nicht gezeigt), die im laufenden Betrieb vom Verbrennungsmotor 1 angetrieben wird. In einer Stopp-Phase des Verbrennungsmotors 1 wird der Starter 4 angesteuert, um die zusätzliche Getriebeölpumpe 14 zu betätigen.
Zwischen dem Starter 4 und der Getriebeölpumpe 14 kann wiederum eine Trennoder Freilaufkupplung und/oder ein Getriebe vorgesehen sein. Der Starter 4 kann alternativ auch eine weitere Wirkverbindung zum Klimakompressor 7 aufweisen. In diesem Fall werden dann sowohl der Klimakompressor 7 als auch die Getriebeölpumpe 14 in einer Stopp-Phase des Verbrennungsmotors 1 vom Starter 4 angetrieben.
Fig. 3 zeigt eine schematische Blockdarstellung aller möglichen Wirkverbindungen zwischen der Kurbelwelle 12 des Verbrennungsmotors 1 , dem Starter 4 und verschiedenen Aggregaten 7a bis 7n. Wie zu erkennen ist, besteht zwischen dem Verbrennungsmotor 1 und dem Starter 4 eine erste Wirkverbindung. Zwischen dem Verbrennungsmotor 1 und den einzelnen Aggregaten 7a bis 7n können jeweils zweite Wirkverbindungen 19a bis 19n optional vorgesehen sein. Zwischen dem Starter 4 und den einzelnen Aggregaten 7a bis 7n besteht jeweils eine weitere Wirkverbindung 20a bis 2On. Je nach Ausführungsform der Erfindung kann in jeder der Wirkverbindungen 18,19,20 eine Kupplung, wie z.B. eine Trenn- oder Freilaufkupplung und/oder ein Getriebe vorgesehen sein.
Mögliche Wirkverbindungen sind grundsätzlich ein Riementrieb, Zahnradantrieb, eine direkte Verbindung der Wellen, eine hydraulische oder pneumatische Verbindung oder jede andere bekannte Standardverbindung.
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Starteranordnung ähnlich Fig. 1 zum Betrieb eines Klimakompressors 7 in der Stopp-Phase des Verbrennungsmotors 1. Im Unterschied zu Fig. 1 ist hier jedoch eine
Schwungscheibe 16 mit großer Masse, sowie eine Trennkupplung 17 zwischen Verbrennungsmotor 1 und der Schwungscheibe 16 vorgesehen. Die eigentliche Hauptkupplung 18 ist hier zwischen der Schwungscheibe 16 und dem Getriebe 2 angeordnet.
Bei einem Stopp-Signal kann die Schwungscheibe 16 mittels der Kupplung 17 vom Verbrennungsmotor 1 abgetrennt werden. Dies hat zur Folge, dass der Verbrennungsmotor 1 wesentlich schneller zum Stillstand kommt. Soll der Verbrennungsmotor 1 nach Ablauf der Stopp-Phase wieder gestartet werden, wird die Kupplung 17 wieder eingekuppelt. Sofern die Schwungscheibe 16 zu diesem Zeitpunkt noch Rotationsenergie gespeichert hat, wird dadurch das Starten des Verbrennungsmotors 1 unterstützt. Gleichzeitig mit dem Einkuppeln erfolgt vorzugsweise ein herkömmlicher Startvorgang, bei dem der Starter 4 eingeschaltet wird und das Ritzel 5 des Starters 4 in den Zahnkranz 3 auf der Schwungscheibe 16 einrückt.
Alternativ kann der Starter 4 in dieser Anordnung genutzt werden, um die
Drehzahl der Schwungscheibe 16 während der Stopp-Phase konstant zu halten. In diesem Fall wird bei einem Stopp-Signal die Schwungscheibe 16 mittels der Kupplung 17 vom Verbrennungsmotor 1 abgetrennt und das Ritzel 5 des Starters 4 in den Zahnkranz 3 auf der Schwungscheibe 16 eingerückt. Der Starter 4 kann dann das Schwungrad 16 antreiben, so dass nach Ablauf der Stopp-Phase immer Rotationsenergie zur Unterstützung des Startvorgangs des Verbrennungsmotors 1 zur Verfügung steht.
Statt dem Start-Vorgang nach Ablauf der Stopp-Phase könnte der Starter 4 und/oder die Rotationsenergie der Schwungscheibe 16 auch genutzt werden, um den Anfahrvorgang des Fahrzeugs über die Kupplung/den Drehmomentwandler 21 zu unterstützen. Der Start-Vorgang würde in diesem Fall erst beim bereits rollenden Fahrzeug eingeleitet.
Bei dieser Ausführungsform ist der Zahnkranz 3 am Außenumfang der
Schwungscheibe 16 angeordnet. Alternativ könnte der Zahnkranz 3 auch an anderer Stelle, beispielsweise zwischen dem Verbrennungsmotor 1 und der Kupplung 17 angeordnet sein als separates Bauteil.

Claims

Ansprüche
1. Starteranordnung, umfassend eine elektrische Maschine (4), die zum Starten eines Verbrennungsmotors (1 ) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (4) erste Verbindungsmittel (5) zum Herstellen einer ersten Wirkverbindung (5,3) mit einer Welle (12) des
Verbrennungsmotors (1 ) und zweite Verbindungsmittel (6) zum Herstellen einer zweiten Wirkverbindung (6,8) mit einem Aggregat (7,14) aufweist.
2. Starteranordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste (5,3) und/oder zweite Wirkverbindung (6,8) eine Trenn- oder
Freilaufkupplung umfasst.
3. Starteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste (5,3) und/oder zweite Wirkverbindung (6,8) ein Getriebe (5,3;6,7) umfasst.
4. Starteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (15) vorgesehen ist, die die elektrische Maschine (4) im Stillstand des Verbrennungsmotors (1 ) ansteuert, um das mit der elektrischen Maschine (4) verbundene Aggregat (7;14) anzutreiben.
5. Starteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mit der elektrischen Maschine (4) verbundene Aggregat (7,14) eine Pumpe, insbesondere eine Getriebeölpumpe (14), ein
Klimakompressor (7), eine Wasserpumpe, eine Lenkhilfepumpe, eine Motorölpumpe oder ein anderes Aggregat oder eine Kombination dieser Aggregate ist.
6. Starteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung eine erste Getriebeölpumpe (14), die mit einer Welle (12) des Verbrennungsmotors (1 ) in Verbindung steht und von diesem im laufenden Betrieb angetrieben wird, und eine zweite, zusätzliche Getriebeölpumpe (14) umfasst, die mit der elektrischen Maschine (4) in Verbindung steht und von dieser im Stillstand des Verbrennungsmotors (1 ) angetrieben wird.
7. Starteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (4) so ausgelegt ist, dass sie auch ohne Kraftübertragung zum Verbrennungsmotor (1 ) betrieben werden kann.
8. Starteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aggregat (7;14) mit einem Speicher in Verbindung steht, mittels dessen Energie gespeichert werden kann.
9. Starteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass die Wirkverbindungen (9,10,11 ) zwischen Aggregat (7) und Welle (12) des Verbrennungsmotors (1 ) und wenigstens eine Wirkverbindung (6,8) zwischen Starter (4) und Aggregat (7,14) eine Freilauf- oder Trennkupplung enthält.
10. Elektrische Maschine (4), gekennzeichnet durch erste Verbindungsmittel (5) zum Herstellen einer mechanischen Verbindung zu einem Verbrennungsmotor (1 ), sowie zweite Verbindungsmittel (6) zum Herstellen einer mechanischen Verbindung zu einem Aggregat (7;14).
11. Aggregat (7), gekennzeichnet durch erste Verbindungsmittel (9,10,11 ) zum Herstellen einer mechanischen Verbindung zur Welle (12) eines Verbrennungsmotors (1 ), sowie zweite Verbindungsmittel (8,6) zum Herstellen einer mechanischen Verbindung zu einer elektrischen Maschine (4).
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