DE102014214679B3

DE102014214679B3 - Device and method for separating a damping device from the crank mechanism

Info

Publication number: DE102014214679B3
Application number: DE102014214679.8A
Authority: DE
Inventors: Thomas Hinderer; Christian Poruba; Michael Smalla
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2014-07-25
Filing date: 2014-07-25
Publication date: 2015-11-26
Anticipated expiration: 2034-07-26

Abstract

Verbrennungskraftmaschine (VKM), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer Abtriebswelle (VKM.1), einer Dämpfereinrichtung (ZMS), einem Anlasser (AN), einer ersten Drehmomentübertragungseinrichtung (K.1), wobei der Anlasser (AN) und die Dämpfereinrichtung (ZMS) zwischen der ersten Drehmomentübertragungseinrichtung (K.1) und der Verbrennungskraftmaschine (VKM) angeordnet sind dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfereirichtung (ZMS), wenigstens teilweise, mit einer zweiten Drehmomentübertragungseinrichtung (K.2) mit der Abtriebswelle (VKM.1) verbindbar ist.Internal combustion engine (VKM), in particular for a motor vehicle, with an output shaft (VKM.1), a damper device (DMF), a starter (AN), a first torque transfer device (K.1), wherein the starter (AN) and the damper device ( ZMS) between the first torque transmitting device (K.1) and the internal combustion engine (VKM) are characterized in that the Dämpfereirichtung (ZMS), at least partially, with a second torque transmitting device (K.2) with the output shaft (VKM.1) connectable is.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zum Betrieb einer solchen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 8.The present invention relates to an internal combustion engine according to the preamble of patent claim 1 and a method for operating such according to the preamble of patent claim 8.

Eine derartige Verbrennungskraftmaschine und ein Verfahren zu deren Betrieb sind aus der DE 10 2008 023 834 A1 bekannt. Die DE 100 036 504 A1 zeigt eine Dämpfereinrichtung, welche durch Öffnen einer Kupplung von einer Abtriebswelle abkoppelbar ist.Such an internal combustion engine and a method for their operation are known from DE 10 2008 023 834 A1 known. The DE 100 036 504 A1 shows a damper device which can be decoupled by opening a clutch from an output shaft.

Ein Entwicklungsziel im Kraftfahrzeugbau ist die Reduktion des CO₂-Ausstoßes, dabei wird nicht nur die Optimierung des Verbrennungsprozesses im Sinne einer Effizienzsteigerung in Betracht gezogen, auch Start-Stopp-Vorgänge sind von Interesse. Mit Einsatz von Start-Stopp-Strategien kann die Leerlaufzeit der Verbrennungskraftmaschine, beispielsweise während eines Ampelhalts, reduziert werden. Während die Verbrennungskraftmaschine gestoppt ist, fallen zwar unmittelbar keine Abgase und damit kein CO₂ an, verläuft jedoch der Stopp- oder der Startvorgang ungünstig, können während dieser mehr schädliche Abgase entstehen, als durch das Anhalten der Verbrennungskraftmaschine vermieden wurden.A development goal in the automotive industry is the reduction of CO ₂ emissions, not only the optimization of the combustion process is considered in terms of increasing efficiency, also start-stop processes are of interest. With the use of start-stop strategies, the idle time of the internal combustion engine, for example during a traffic light stop, can be reduced. While the internal combustion engine is stopped, fall directly no exhaust gases and thus no CO ₂ , but runs the stop or the starting process unfavorable, while more harmful exhaust gases can occur than were avoided by stopping the internal combustion engine.

Bei einem Gegenstand gemäß der DE 10 2008 023 834 A1 wird ein Elektromotor/Anlasser ebenso wahlweise mit der Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine gekuppelt wie weitere Nebenaggregate (Hydraulikpumpe, Wasserpumpe, Klimakompressor usw.). Damit ist einerseits ein direkter Betrieb der Nebenaggregate durch den Elektromotor/Anlasser ohne Verbrennungskraftmaschine und anderseits ein Starten der Verbrennungskraftmaschine durch den Elektromotor/Anlasser ohne die Nebenaggregate ermöglicht.In an article according to the DE 10 2008 023 834 A1 an electric motor / starter is also optionally coupled with the crankshaft of the internal combustion engine as well as other ancillaries (hydraulic pump, water pump, air conditioning compressor, etc.). Thus, on the one hand a direct operation of the ancillaries by the electric motor / starter without internal combustion engine and on the other hand, a starting of the internal combustion engine by the electric motor / starter without the ancillaries allows.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine effiziente Verbrennungskraftmaschine mit verringertem Schadstoffausstoß zur Verfügung zu stellen, sowie ein Verfahren zu deren Betrieb anzugeben.It is an object of the invention to provide an efficient combustion engine with reduced pollutant emissions and to provide a method of operating the same.

Diese Aufgabe wird den Gegenstand gemäß Anspruch 1 und das Verfahren gemäß Anspruch 8 gelöst, zu bevorzugende Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by the subject matter of claim 1 and the method of claim 8, preferred developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Im Sinne der Erfindung ist unter einer Verbrennungskraftmaschine eine thermische Kraftmaschine mit innerer Verbrennung zu verstehen. Vorzugsweise ist die Verbrennungskraftmaschine in Hubkolbenbauweise ausgeführt. Weiter weist eine Verbrennungskraftmaschine eine Abtriebswelle auf.For the purposes of the invention, an internal combustion engine is to be understood as a thermal internal combustion engine. Preferably, the internal combustion engine is designed in reciprocating design. Next, an internal combustion engine has an output shaft.

Im Sinne der Erfindung ist unter einer Abtriebswelle ein mechanisches Bauteil zu verstehen, welches dazu eingerichtet ist, die von der Verbrennungskraftmaschine zur Verfügung gestellte mechanische Leistung (Drehmoment, Drehzahl) zu leiten und abzugeben. Insbesondere ist unter einer Abtriebswelle die Kurbelwelle bzw. der Kurbeltrieb der Verbrennungskraftmaschine zu verstehen. Regelmäßig weist die Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine eine Dämpfereinrichtung auf.For the purposes of the invention, an output shaft is to be understood as meaning a mechanical component which is set up to conduct and deliver the mechanical power (torque, rotational speed) provided by the internal combustion engine. In particular, an output shaft is to be understood as meaning the crankshaft or the crank mechanism of the internal combustion engine. Regularly, the output shaft of the internal combustion engine has a damper device.

Im Sinne der Erfindung ist unter einer Dämpfereinrichtung eine Einrichtung zum Verringern von Drehmomentungleichförmigkeiten an der Abtriebswelle beim Abgeben der mechanischen Leistung zu verstehen. Derartige Drehmomentungleichförmigkeiten können durch Massenkräfte oder durch Ladungswechselvorgänge der Verbrennungskraftmaschine oder aus einer Kombination aus diesen verursacht werden.For the purposes of the invention, a damper device is to be understood as a device for reducing torque irregularities on the output shaft when the mechanical power is delivered. Such torque nonuniformities may be caused by inertial forces or by gas exchange processes of the internal combustion engine or a combination of these.

Dabei ist unter einer Dämpfereinrichtung vorzugsweise ein schwingungsfähiges Mehrkörpersystem, besonders bevorzugt ein sogenanntes Zweimassenschwungrad, zu verstehen. Weiter vorzugsweise ist unter einer Dämpfereinrichtung eine Einrichtung zum Tilgen von Schwingungen zu verstehen, insbesondere also eine Einrichtung zum Aufbringen einer Schwingung auf die Abtriebswelle, vorzugsweise einer zu den Drehmomentungleichförmigkeiten gegenphasigen Schwingung. Vorzugsweise ist unter einem Zweimassenschwungrad eine Einrichtung zu verstehen, welche wenigstens eine primäre und eine sekundäre Rotationsträgheitsmasse aufweist, wobei die Rotationsträgheitsmassen wenigstens mit einer Federeinrichtung verbindbar und bevorzugt koaxial zueinander angeordnet sind. Vorzugsweise ist die Primärmasse mit der Abtriebswelle verbindbar, vorzugsweise mit einer Drehmomentübertragungseinrichtung, und die Sekundärmasse ist mit einer Getriebeeingangswelle oder einer Drehmomentübertragungseinrichtung, vorzugsweise einer Anfahrkupplung, verbindbar.In this case, a damper device is preferably a vibratory multibody system, particularly preferably a so-called dual-mass flywheel. Further preferably, a damper means to understand a means for eradicating vibrations, in particular a means for applying a vibration to the output shaft, preferably one of the torque irregularities in-phase oscillation. Preferably, a dual-mass flywheel is to be understood as a device which has at least one primary and one secondary rotational inertia mass, wherein the rotational inertial masses are connectable to at least one spring device and are preferably arranged coaxially to one another. The primary mass can preferably be connected to the output shaft, preferably with a torque transmission device, and the secondary mass can be connected to a transmission input shaft or a torque transmission device, preferably a starting clutch.

Weiter vorzugsweise ist unter einer Dämpfereinrichtung ein Einmassenschwungrad zu verstehen. Bevorzugt ist unter einer Dämpfereinrichtung ein elektromechanischer Energiewandler zu verstehen, welcher dazu eingerichtet ist, die Drehungleichförmigkeiten der Abtriebswelle durch das Aufbringen und/oder Aufnehmen eines zusätzlichen Drehmoments zu verringern. Zum Starten der Verbrennungskraftmaschine ist die Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine durch einen Anlasser beschleunigbar.Further preferably, a damper device is to be understood as a single-mass flywheel. A damper device is preferably to be understood as meaning an electromechanical energy converter which is set up to reduce the rotational irregularities of the output shaft by applying and / or receiving an additional torque. To start the internal combustion engine, the output shaft of the internal combustion engine can be accelerated by a starter.

Im Sinne der Erfindung ist unter dem Anlasser eine Einrichtung zu verstehen, welche dazu eingerichtet ist, eine mechanische Leistung auf die Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine aufzubringen und diese damit zu beschleunigen. Vorzugsweise ist unter einem Anlasser ein Energiewandler zu verstehen. Weiter vorzugsweise ist unter einem Anlasser ein elektromechanischer Energiewandler, insbesondere ein Elektromotor/-generator zu verstehen. Vorzugsweise ist unter dem Anlasser ein sogenannter Starter/Generator zu verstehen. Der Anlasser ist zwischen der Dämpfereinrichtung und einer ersten Drehmomentübertragungseinrichtung der Verbrennungskraftmaschine angeordnet.For the purposes of the invention, the starter is to be understood as a device which is set up to apply mechanical power to the output shaft of the internal combustion engine to apply and to accelerate this. Preferably, a starter is to be understood as an energy converter. Further preferably, a starter is an electromechanical energy converter, in particular an electric motor / generator. Preferably, the starter is to be understood as a so-called starter / generator. The starter is arranged between the damper device and a first torque transmission device of the internal combustion engine.

Unter einer ersten Drehmomentübertragungseinrichtung ist im Sinne der Erfindung eine Drehmomentübertragungseinrichtung zu verstehen, welche dazu eingerichtet ist, eine drehmomentleitende Verbindung der Abtriebswelle selektiv zu unterbrechen. Dazu weisen Drehmomentübertragungseinrichtungen allgemein eine Eingangsseite und eine Ausgangsseite auf.For the purposes of the invention, a first torque transmission device is to be understood as a torque transmission device which is set up to selectively interrupt a torque-conducting connection of the output shaft. For this purpose, torque transmitting devices generally have an input side and an output side.

Vorzugsweise sind die Eingangsseite und die Ausgangsseite der Drehmomentübertragungseinrichtung durch einen internen oder externen Steuerbefehl miteinander verbindbar. Dabei ist unter einem internen Steuerbefehl insbesondere eine Drehzahl- oder Drehmomentdifferenz zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite zu verstehen. Unter einem externen Steuerbefehl ist insbesondere ein freivorgebbares Signal, vorzugsweise eine Betätigung des Kupplungspedals, zu verstehen. Vorzugsweise ist die erste Drehmomentübertragungseinrichtung als Anfahrkupplung, weiter vorzugsweise als Drehmomentwandler, zu verstehen. Dabei sind zwischen dieser ersten Drehmomentübertragungseinrichtung und der Verbrennungskraftmaschine der Anlasser und die Dämpfereinrichtung angeordnet. Im Sinne der Erfindung ist „zwischen der Verbrennungskraftmaschine und der ersten Drehmomentübertragungseinrichtung” in Bezug auf den mechanischen Leistungsfluss der Verbrennungskraftmaschine so zu verstehen, dass die Dämpfereinrichtung und der Anlasser auf die Abtriebswelle zwischen der Verbrennungskraftmaschine und der ersten Drehmomentübertragungseinrichtung einwirken. Insbesondere ist wenigstens ein Teil der Dämpfereinrichtung dauerhaft mit der Abtriebswelle verbunden.Preferably, the input side and the output side of the torque transmission device can be connected to one another by an internal or external control command. In this case, an internal control command should be understood to mean in particular a speed or torque difference between the input side and the output side. Under an external control command is in particular a freely assignable signal, preferably an operation of the clutch pedal to understand. Preferably, the first torque transmission device is to be understood as a starting clutch, more preferably as a torque converter. In this case, the starter and the damper device are arranged between this first torque transmission device and the internal combustion engine. For the purposes of the invention, "between the internal combustion engine and the first torque transfer device" with respect to the mechanical power flow of the internal combustion engine is to be understood such that the damper device and the starter act on the output shaft between the internal combustion engine and the first torque transfer device. In particular, at least part of the damper device is permanently connected to the output shaft.

Im Sinne der Erfindung ist unter einer zweiten Drehmomentübertragungseinrichtung eine Einrichtung zum selektiven Übertragen von Drehmoment von der Eingangsseite auf die Ausgangsseite der Drehmomentübertragungseinrichtung zu verstehen. Vorzugsweise ist mit dieser zweiten Drehmomentübertragungseinrichtung der Drehmomentenfluss von der Abtriebswelle zur Dämpfereinrichtung unterbrechbar. Weiter vorzugsweise ist der Drehmomentenfluss von dieser Eingangsseite auf diese Ausgangsseite oder umgekehrt durch einen internen oder externen Steuerbefehl beeinflussbar.In the context of the invention, a second torque transmission device is to be understood as meaning a device for the selective transmission of torque from the input side to the output side of the torque transmission device. Preferably, the torque flow from the output shaft to the damper device can be interrupted with this second torque transmission device. Further preferably, the torque flow from this input side to this output side or vice versa influenced by an internal or external control command.

Insbesondere dadurch, dass die Dämpfereinrichtung mittels der zweiten Drehmomentübertragungseinrichtung mit der Abtriebswelle verbindbar ist, ist es ermöglicht, den Drehmomentenfluss von der Abtriebswelle zur Dämpfereinrichtung selektiv zu unterbrechen und dadurch die Rotationsträgheit der Verbrennungskraftmaschine zu verringern. Während des Starts der Verbrennungskraftmaschine muss die Abtriebswelle durch den Anlasser auf eine vorbestimmte Drehzahl (Startdrehzahl) beschleunigt werden. Insbesondere eine vergrößerte Rotationsträgheitsmasse führt dabei zu einer Verlängerung der Beschleunigungszeit, bzw. die zum Beschleunigen notwendige Leistung ist, bei gleicher Beschleunigungszeit, größer.In particular, by virtue of the fact that the damper device can be connected to the output shaft by means of the second torque transmission device, it is possible to selectively interrupt the torque flow from the output shaft to the damper device and thereby reduce the rotational inertia of the internal combustion engine. During the start of the internal combustion engine, the output shaft must be accelerated by the starter to a predetermined speed (starting speed). In particular, an increased mass of rotational inertia leads to an extension of the acceleration time, or the power required for acceleration is greater, with the same acceleration time.

Bei der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine ist die Dämpfereinrichtung, diese stellt im Sinne der Erfindung eine Vergrößerung der Rotationsträgheitsmasse dar, mittels der zweiten Drehmomentübertragungseinrichtung wenigstens teilweise von der Abtriebswelle abkoppelbar. Insbesondere durch die Abkopplung dieser kann die Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine einfacher beschleunigt werden, und dadurch ein verkürzter bzw. verbesserter Startvorgang erreicht werden.In the case of the internal combustion engine according to the invention, the damper device, which constitutes an enlargement of the rotational inertial mass in the sense of the invention, can be decoupled at least partially from the output shaft by means of the second torque transmission device. In particular, by the decoupling of these, the output shaft of the internal combustion engine can be accelerated easier, and thereby a shortened or improved starting process can be achieved.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung aus einer bestimmten Gruppe von Drehmomentübertragungseinrichtungen ausgewählt und diese Gruppe umfasst dabei wenigstens folgende Einrichtungen:

– Fliehkraftkupplung,
– Lamellenkupplung,
– Trommelkupplung,
– Synchronisierung,
– Visko-Kupplung,
– Magnet- oder Wirbelstromkupplung,
– hydrodynamische oder hydrostatische Kupplung.

In a preferred embodiment, the second torque transmission device is selected from a specific group of torque transmission devices and this group comprises at least the following devices:

Centrifugal clutch,
- multi-plate clutch,
- Drum coupling,
- sync,
- viscous coupling,
- magnetic or eddy current coupling,
- hydrodynamic or hydrostatic coupling.

Im Sinne der Erfindung ist unter einer Fliehkraftkupplung eine Einrichtung zu verstehen, bei welcher bis zu einer bestimmten Drehzahl der Eingangsseite der Drehmomentübertragungseinrichtung kein Drehmoment auf die Ausgangsseite der Drehmomentübertragungseinrichtung übertragbar ist, ab dieser Drehzahl wird ein Drehmoment von der Eingangsseite auf die Ausgangsseite der Drehmomentübertragungseinrichtung übertragen. Weiter vorzugsweise ist das Drehmomentübertragungsverhalten der Fliehkraftkupplung durch einen externen Steuerbefehl beeinflussbar.For the purposes of the invention, a centrifugal clutch means a device in which up to a certain speed of the input side of the torque transmitting device no torque to the output side of the torque transmission device is transferable, from this speed is a torque of the Input side transmitted to the output side of the torque transmitting device. Further preferably, the torque transmission behavior of the centrifugal clutch can be influenced by an external control command.

Im Sinne der Erfindung ist unter einer Lamellenkupplung eine Einrichtung zu verstehen, welche entlang einer Rotationsachse der Kupplung mehrere Reibbeläge aufweist, welche durch einen internen oder externen Steuerbefehl in eine Stellung bringbar sind, in welcher ein Drehmoment von der Eingangsseite auf die Ausgangsseite der Drehmomentübertragungseinrichtung übertragbar ist oder kein Drehmoment übertragbar ist.For the purposes of the invention, a multi-plate clutch is to be understood as a device which has a plurality of friction linings along an axis of rotation of the clutch which can be brought into a position by an internal or external control command in which a torque can be transmitted from the input side to the output side of the torque transmission device or no torque is transferable.

Unter einer Trommelkupplung ist im Sinne der Erfindung eine Einrichtung, welche wenigstens einer Trommelbremse ähnlich ist, zu verstehen. Vorzugsweise durch interne oder externe Steuerbefehle ist die Trommelkupplung in einen Betriebsmodus bringbar, in welchem von der Eingangsseite auf die Ausgangsseite ein Drehmoment übertragbar ist oder kein Drehmoment übertragbar ist.For the purposes of the invention, a drum coupling means a device which is similar to at least one drum brake. Preferably by internal or external control commands, the drum clutch can be brought into an operating mode in which a torque can be transmitted from the input side to the output side or no torque can be transmitted.

Im Sinne der Erfindung ist unter einer Synchronisierung eine Einrichtung zu verstehen, bei welcher Reibschlusselemente und Formschlusselemente derart miteinander kombiniert sind, dass beim Einrücken der Synchronisierung von der Eingangsseite auf die Ausgangsseite zunächst ein Drehmoment reibschlüssig übertragen wird. Insbesondere durch diesen Reibschluss werden die Drehzahlen der Eingangsseite und der Ausgangsseite aneinander angeglichen. Beim weiteren Schließen der Synchronisierung ist das Drehmoment wenigstens teilweise formschlüssig von der Eingangsseite auf die Ausgangsseite übertragbar.For the purposes of the invention, a synchronization means a device in which frictional engagement elements and interlocking elements are combined with one another in such a way that, upon engagement of the synchronization from the input side to the output side, first a torque is frictionally transmitted. In particular, by this friction, the rotational speeds of the input side and the output side are matched to each other. Upon further closing of the synchronization, the torque is at least partially positively from the input side to the output side transferable.

Unter einer Visko-Kupplung ist eine Einrichtung zu verstehen, bei welcher, insbesondere durch Anlegen einer Spannung oder Fließen eines Stroms, die viskosen Eigenschaften einer in der Kupplung aufgenommenen Flüssigkeit derart veränderbar sind, dass dadurch das Drehmomentübertragungsverhalten beeinflussbar ist. Insbesondere ist hierdurch ein Drehmoment von der Eingangsseite auf die Ausgangsseite der Drehmomentübertragungseinrichtung übertragbar oder nicht übertragbar.Under a viscous coupling is to understand a device in which, in particular by applying a voltage or flow of a current, the viscous properties of a liquid received in the coupling are variable such that thereby the torque transmission behavior can be influenced. In particular, a torque from the input side to the output side of the torque transmission device is thereby transferable or not transferable.

Im Sinne der Erfindung ist unter einer Magnet- oder Wirbelstromkupplung eine Kupplung zu verstehen, bei welcher durch, insbesondere veränderbare, magnetische Felder oder Wirbelströme ein Drehmoment von der Eingangsseite auf die Ausgangsseite der Drehmomentübertragungseinrichtung übertragbar ist.For the purposes of the invention, a magnetic or eddy current coupling means a clutch in which a torque can be transmitted from the input side to the output side of the torque transmission device through, in particular variable, magnetic fields or eddy currents.

Im Sinne der Erfindung ist unter einer hydrodynamischen oder einer hydrostatischen Kupplung eine Einrichtung zu verstehen, bei welcher durch hydrodynamische oder hydrostatische Effekte innerhalb der Drehmomentübertragungseinrichtung ein Drehmoment von der Eingangsseite auf die Ausgangsseite der Drehmomentübertragungseinrichtung übertragbar ist.For the purposes of the invention, a hydrodynamic or a hydrostatic clutch means a device in which a torque can be transmitted from the input side to the output side of the torque transmission device by means of hydrodynamic or hydrostatic effects within the torque transmission device.

Insbesondere die zuvor genannten Einrichtungen zur Drehmomentübertragung sind wohlbekannte Maschinenelemente mit hoher Zuverlässigkeit. Durch den Einsatz dieser Elemente ist eine Drehmomentübertragungseinrichtung mit erhöhter Betriebssicherheit und damit eine verbesserte Verbrennungskraftmaschine darstellbar.In particular, the aforementioned devices for torque transmission are well-known machine elements with high reliability. Through the use of these elements is a torque transmission device with increased reliability and thus an improved internal combustion engine can be displayed.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Anlasser als ein elektromechanischer Energiewandler ausgeführt. Insbesondere ist der Anlasser als Starter/Generator der Verbrennungskraftmaschine zu verstehen. Weiter vorzugsweise ist der Anlasser mit einer Anlassergetriebeeinrichtung mit der Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine verbindbar.In a preferred embodiment, the starter is designed as an electromechanical energy converter. In particular, the starter is to be understood as a starter / generator of the internal combustion engine. Further preferably, the starter with a starter gear device with the output shaft of the internal combustion engine is connectable.

Unter einer derartigen Anlassergetriebeeinrichtung ist im Sinne der Erfindung insbesondere ein Starter-Kranz und ein, vorzugsweise axial beweglich gelagertes, Anlasserritzel zu verstehen. Weiter vorzugsweise ist unter einer Anlassergetriebeeinrichtung ein Zugmittelgetriebe, bevorzugt ein Rädergetriebe, und besonders bevorzugt ein Zahnradgetriebe zu verstehen.Under such a starter gear device is in the context of the invention, in particular a starter ring and a, preferably axially movably mounted, starter pinion to understand. Further preferably, a starter gear device is to be understood as meaning a traction mechanism, preferably a gear transmission, and particularly preferably a gear transmission.

Vorzugsweise ist der Anlasser durch die Anlassergetriebeeinrichtung von der Abtriebswelle beabstandet anordenbar. Weiter vorzugsweise sind die Anlasserabtriebswelle und die Abtriebswelle windschief zueinander, vorzugsweise kreuzend und besonders bevorzugt sind diese achsparallel zueinander, angeordnet. Weiter vorzugsweise ist wenigstens ein Zahnrad der Anlassergetriebeeinrichtung als Hohlrad ausgeführt, weiter vorzugsweise ist die Anlassergetriebeeinrichtung als Umlaufgetriebeeinrichtung ausgeführt. Insbesondere durch eine Anlassergetriebeeinrichtung ist eine zusätzliche Anpassung der Leistungscharakteristik des Anlassers an die Lastanforderung der Verbrennungskraftmaschine beim Starten ermöglicht und damit ist eine verbesserte Verbrennungskraftmaschine darstellbar.Preferably, the starter is arranged by the starter gear device spaced from the output shaft can be arranged. Further preferably, the starter output shaft and the output shaft are skewed to each other, preferably crossing and more preferably these are axially parallel to each other, arranged. Further preferably, at least one gear of the starter gear device is designed as a ring gear, more preferably, the starter gear device is designed as a planetary gear device. In particular, by a starter gear device is an additional adaptation of the performance of the starter to the load requirement of the internal combustion engine when starting possible and thus an improved internal combustion engine can be displayed.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Anlasserabtriebswelle, insbesondere also die Welle, mit welcher der Anlasser seine mechanische Leistung (Drehzahl, Drehmoment) abgibt, koaxial zur Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine angeordnet. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Anlasserabtriebswelle mittels einer Umlaufgetriebeeinrichtung einerseits koaxial zur Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine angeordnet und andererseits mittels der Umlaufgetriebeeinrichtung, also mittelbar, mit der Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine verbunden. Weiter vorzugsweise fallen die Anlasserabtriebswelle und die Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine wenigstens abschnittsweise zusammen und sind damit, insbesondere unmittelbar, miteinander verbunden. Vorzugsweise ist die Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine, wenigstens abschnittsweise, gleichzeitig die Anlasserabtriebswelle.In a preferred embodiment, the starter output shaft, in particular so the shaft with which the starter outputs its mechanical power (speed, torque), arranged coaxially to the output shaft of the internal combustion engine. In a particularly preferred embodiment, the starter output shaft is arranged by means of a planetary gear device on the one hand coaxial with the output shaft of the internal combustion engine and on the other hand by means of the epicyclic gear device, ie indirectly, connected to the output shaft of the internal combustion engine. Further preferably, the starter output shaft and the output shaft of the internal combustion engine at least partially coincide and are thus, in particular directly, interconnected. Preferably, the output shaft of the internal combustion engine, at least in sections, at the same time the starter output shaft.

Im Sinne der Erfindung ist unter dem Zusammenfallen der Anlasserabtriebswelle und der Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine zu verstehen, dass die Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine wenigstens abschnittsweise eine Rotorwelle des elektromechanischen Energiewandlers/Anlassers ist. Insbesondere durch die koaxiale Anordnung des Anlassers und der Verbrennungskraftmaschine ist eine besonders kompakte und platzsparende Bauweise der Verbrennungskraftmaschine ermöglicht und damit ist eine verbesserte Verbrennungskraftmaschine darstellbar.In the context of the invention is under the coincidence of the starter output shaft and the Output shaft of the internal combustion engine to understand that the output shaft of the internal combustion engine is at least partially a rotor shaft of the electromechanical energy converter / starter. In particular, by the coaxial arrangement of the starter and the internal combustion engine, a particularly compact and space-saving design of the internal combustion engine is possible, and thus an improved internal combustion engine can be displayed.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens ein Nebenaggregat der Verbrennungskraftmaschine mittels einer Getriebeeinrichtung mit der Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine verbindbar. Weiter ist diese Verbindung, insbesondere mittels einer dritten Drehmomentübertragungseinrichtung, unterbrechbar. Vorzugsweise ist diese Getriebeeinrichtung zur Verbindung des wenigstens einen Nebenaggregats mit der Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine als ein Zugmittelgetriebe, vorzugweise ein Riemengetriebe, besonders bevorzugt als ein Keilriemen-, Rippenriemen- oder Keilrippenriemengetriebe, ausgeführt. Weiter vorzugsweise kann diese Getriebeeinrichtung als ein Kettengetriebe ausgeführt sein.In a preferred embodiment, at least one auxiliary unit of the internal combustion engine can be connected to the output shaft of the internal combustion engine by means of a transmission device. Furthermore, this connection can be interrupted, in particular by means of a third torque transmission device. Preferably, this transmission device for connecting the at least one auxiliary unit to the output shaft of the internal combustion engine as a traction mechanism, preferably a belt transmission, particularly preferably as a V-belt, Rippenriemen- or V-ribbed belt transmission executed. Further preferably, this transmission device can be designed as a chain transmission.

Im Sinne der Erfindung ist unter einem Nebenaggregat eine Einrichtung zu verstehen, welche durch die mechanische Leistung der Verbrennungskraftmaschine antreibbar ist. Vorzugsweise ist ein Nebenaggregat als eine Wasserpumpe, eine Lenkpumpe, ein Klimakompressor, ein elektrischer (Starter-)Motor/Generator, insbesondere eine Lichtmaschine, oder eine Einrichtung zum Erzeugen eines pneumatischen Über- oder Unterdrucks, insbesondere eine Vakuumpumpe, zu verstehen. Weiter vorzugsweise weist die Verbrennungskraftmaschine eine Vielzahl (1 bis n) von Nebenaggregaten auf. Weiter vorzugsweise sind die Nebenaggregate mittels der Nebenaggregategetriebeeinrichtung, besonders bevorzugt einem Zugmittelgetriebe, mit der Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine koppelbar.For the purposes of the invention, an accessory is to be understood as a device which can be driven by the mechanical power of the internal combustion engine. Preferably, an auxiliary unit is to be understood as a water pump, a steering pump, an air-conditioning compressor, an electric (starter) motor / generator, in particular an alternator, or a device for generating a pneumatic overpressure or underpressure, in particular a vacuum pump. Further preferably, the internal combustion engine has a plurality (1 to n) of ancillaries. Further preferably, the ancillaries are coupled by means of the accessory gearbox, more preferably a traction mechanism, with the output shaft of the internal combustion engine.

Insbesondere durch die beschriebene Ausführungsform mit der dritten Drehmomentübertragungseinrichtung ist es ermöglicht, die Rotationsträgheitsmasse der Verbrennungskraftmaschine beim Starten weiter zu reduzieren, insbesondere dadurch ist eine verbesserte Verbrennungskraftmaschine darstellbar.In particular, by the described embodiment with the third torque transmission device, it is possible to further reduce the rotational inertia mass of the internal combustion engine during starting, in particular as a result of which an improved internal combustion engine can be produced.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung radial, wenigstens teilweise, innerhalb der Dämpfereinrichtung angeordnet. Vorzugsweise ist die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung radial vollständig innerhalb der Dämpfereinrichtung angeordnet. Insbesondere durch eine radial innerhalb der Dämpfereinrichtung angeordnete zweite Drehmomentübertragungseinrichtung ist ein besonders platzsparender Aufbau der Verbrennungskraftmaschine ermöglicht.In a preferred embodiment, the second torque transmission device is arranged radially, at least partially, within the damper device. Preferably, the second torque transmitting device is arranged radially completely within the damper device. In particular, by a second torque transmission device arranged radially inside the damper device, a particularly space-saving design of the internal combustion engine is made possible.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung wenigstens abschnittsweise in axialer Erstreckungsrichtung innerhalb der Dämpfereinrichtung angeordnet. Im Sinne der Erfindung ist unter der axialen Erstreckungsrichtung die Richtung zu verstehen, in welcher eine Rotationsachse der Abtriebswelle verläuft. Insbesondere durch die Anordnung der zweiten Drehmomentübertragungseinrichtung in axialer Richtung innerhalb der Erstreckung der Dämpfereinrichtung ist ein besonders platzsparender Aufbau der Verbrennungskraftmaschine ermöglicht.In a preferred embodiment, the second torque transmission device is arranged at least in sections in the axial extension direction within the damper device. For the purposes of the invention, the axial extension direction is to be understood as meaning the direction in which an axis of rotation of the output shaft extends. In particular, by the arrangement of the second torque transmitting device in the axial direction within the extension of the damper means a particularly space-saving design of the internal combustion engine is possible.

In einer weiter bevorzugten Ausführungsform weist die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung Mittel zum Erhöhen des Drehmomentübertragungspotenzials dieser Einrichtung auf. Vorzugsweise sind unter derartigen Mitteln ein Formschluss- und/oder ein Konus-Element zu verstehen.In a further preferred embodiment, the second torque transmission device has means for increasing the torque transmission potential of this device. Preferably, such agents are to be understood as meaning a form-locking and / or a cone element.

Insbesondere durch eine zweite Drehmomentübertragungseinrichtung mit erhöhtem Drehmomentübertragungspotenzial ist eine verbesserte Drehmomentübertragung ermöglicht und damit eine verbesserte Verbrennungskraftmaschine darstellbar.In particular, by a second torque transmission device with increased torque transmission potential, an improved torque transmission is made possible and thus an improved internal combustion engine can be represented.

Die erfindungsgemäße Verbrennungskraftmaschine ist durch ein Betriebsverfahren startbar, welches wenigstens folgende Schritte aufweist:

– Erfassen der Stellung der ersten Drehmomentübertragungseinrichtung,
– Erfassen der Stellung der zweiten Drehmomentübertragungseinrichtung,
– diese zweite Drehmomentübertragungseinrichtung in einer geöffneten Stellung halten oder in diese geöffnete Stellung bringen,
– Erhöhen der Drehzahl der Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine durch den Anlasser bis zum Erreichen der vorgebbaren Startdrehzahl,
– Starten der Verbrennungskraftmaschine beim Erreichen oder Überschreiten der Startdrehzahl,
– vorzugsweises Überführen der zweiten Drehmomentübertragungseinrichtung von der geöffneten Stellung in die geschlossene Stellung, wobei in der geschlossenen Stellung ein Drehmoment durch diese zweite Drehmomentübertragungseinrichtung auf die Dämpfereinrichtung übertragbar ist.

The internal combustion engine according to the invention can be started by an operating method which has at least the following steps:

Detecting the position of the first torque transmitting device,
Detecting the position of the second torque transmission device,
Hold this second torque transmitting device in an open position or bring it into this open position,
Increasing the rotational speed of the output shaft of the internal combustion engine through the starter until reaching the predefinable starting rotational speed,
Starting the internal combustion engine when reaching or exceeding the starting rotational speed,
- Preferably transferring the second torque transmitting device from the open position to the closed position, wherein in the closed position, a torque through this second torque transmitting device is transferable to the damper device.

Durch ein derartiges Verfahren wird einerseits sichergestellt, dass die entsprechenden Drehmomentübertragungseinrichtungen (erste, zweite) in den für den Startvorgang richtigen (kein Drehmoment übertragbar) Betriebsstellungen sind, und dass dann die Verbrennungskraftmaschine mit relativ geringer Massenträgheit beschleunigt und gestartet wird. Insbesondere durch ein derartiges Startverfahren ist ein besonders energieeffizientes Starten der Verbrennungskraftmaschine ermöglicht.On the one hand, such a method ensures that the corresponding torque transmission devices (first, second) are in the correct operating states (no torque transferable) for the starting process, and that then the internal combustion engine is accelerated and started with a relatively low mass inertia. In particular, by such a starting method, a particularly energy-efficient starting of the internal combustion engine is made possible.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Startverfahrens wird auch die Stellung der dritten Drehmomentübertragungseinrichtung erfasst. Vorzugsweise befindet sich diese dritte Drehmomentübertragungseinrichtung in einer geöffneten Stellung oder wird in diese gebracht. Vorzugsweise ist in der geöffneten Stellung der dritten Drehmomentübertragungseinrichtung kein Drehmoment durch diese übertragbar. Weiter vorzugsweise wird die dritte Drehmomentübertragungseinrichtung vor, gleichzeitig oder nachdem die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung geschlossen ist, von ihrer geöffneten in einen geschlossenen Zustand (Drehmoment übertragbar) überführt. Insbesondere bei dieser Form des Startverfahrens ist auch das wenigstens eine Nebenaggregat von der Abtriebswelle abgekuppelt und somit ist ein besonders energieeffizientes Starten der Verbrennungskraftmaschine ermöglicht.In a preferred embodiment of the starting method according to the invention, the position of the third torque transmission device is also detected. Preferably, this third torque transmitting device is in an open position or is brought into this. Preferably, in the open position of the third torque transmitting device, no torque can be transmitted through it. Further preferably, the third torque transmitting device before, at the same time or after the second torque transmitting device is closed, transferred from its open to a closed state (torque transferable). In particular, in this form of the starting process and the at least one auxiliary unit is disconnected from the output shaft and thus a particularly energy-efficient starting of the internal combustion engine is possible.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Startverfahrens der Verbrennungskraftmaschine wird die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung zeitgleich oder vor dem Schließen der ersten Drehmomentübertragungseinrichtung geschlossen. Weiter vorzugsweise wird die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung in Abhängigkeit der Drehzahl der Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine geschlossen. Vorzugsweise erfolgt das Schließen der zweiten Drehmomentübertragungseinrichtung dann, wenn wenigstens die 0,3fache Leerlaufdrehzahl der Verbrennungskraftmaschine erreicht ist, vorzugsweise wenn wenigstens die 0,75fache Leerlaufdrehzahl der Verbrennungskraftmaschine erreicht ist und bevorzugt wenn die 0,9fache Leerlaufdrehzahl und besonders bevorzugt, wenn wenigstens die Leerlaufdrehzahl der Verbrennungskraftmaschine erreicht ist. Und weiter erfolgt das Schließen der zweiten Drehmomentübertragungseinrichtung, wenn die Drehzahl der Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine kleiner ist als die zweifache Leerlaufdrehzahl dieser, vorzugsweise kleiner ist als die 1,5fache Leerlaufdrehzahl und bevorzugt kleiner ist als die 1,2fache Leerlaufdrehzahl und besonders bevorzugt kleiner ist als die 1,1fache Leerlaufdrehzahl der Verbrennungskraftmaschine.In a preferred embodiment of the starting method of the internal combustion engine, the second torque transmission device is closed at the same time or before the closing of the first torque transmission device. Further preferably, the second torque transmission device is closed in dependence on the rotational speed of the output shaft of the internal combustion engine. Preferably, the closing of the second torque transmitting device takes place when at least 0.3 times the idling speed of the internal combustion engine is reached, preferably when at least 0.75 times the idling speed of the internal combustion engine is reached and preferably when 0.9 times the idling speed and particularly preferably when at least the idling speed of Internal combustion engine is reached. And further, the closing of the second torque transmitting device takes place when the rotational speed of the output shaft of the internal combustion engine is less than twice the idling speed, preferably less than 1.5 times the idling speed and preferably less than 1.2 times the idling speed, and more preferably less than that 1.1 times the idling speed of the internal combustion engine.

Untersuchungen haben gezeigt, dass ein Starten der Verbrennungskraftmaschine einerseits bereits vor Erreichen der Leerlaufdrehzahl dieser Maschine ermöglicht ist, und dass die Verbrennungskraftmaschine ihre Leerlaufdrehzahl dann einfach und schnell erreichen kann, wenn die Rotationsträgheitsmasse der Abtriebswelle gering ist. Durch das erfindungsgemäße Starten der Verbrennungskraftmaschine, insbesondere innerhalb des angegebenen Drehzahlfensters in Bezug auf die Leerlaufdrehzahl, ist ein besonders komfortables und effizientes Starten der Verbrennungskraftmaschine ermöglicht.Investigations have shown that starting the internal combustion engine on the one hand even before reaching the idling speed of this machine is possible, and that the internal combustion engine can then easily and quickly reach their idle speed when the rotational inertia mass of the output shaft is low. By starting the internal combustion engine according to the invention, in particular within the specified speed window with respect to the idle speed, a particularly comfortable and efficient starting of the internal combustion engine is possible.

Erfindungsgemäß ist es neben dem Starten insbesondere auch ermöglicht, beim Abstellen der Verbrennungskraftmaschine die zweite und die dritte Drehmomentübertragungseinrichtung zu öffnen. Insbesondere wird dadurch, bildlich gesprochen, das Startverfahren umgekehrt. Vorzugsweise werden beim Abstellen die zweite und dritte Drehmomentübertragungseinrichtung geöffnet, zeitgleich oder nach dem die erste Drehmomentübertragungseinrichtung geöffnet ist. Dadurch ist das Abkuppeln der Dämpfereinrichtung und/oder der Nebenaggregate ermöglicht. Insbesondere durch das Abkoppeln der Dämpfungseinrichtung und zusätzlich oder alternativ der Nebenaggregate wird ein beschleunigtes Abstellen der Verbrennungskraftmaschine (Zeitraum bis die Drehzahl der Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine gleich Null ist) ermöglicht. Dies wird insbesondere erreicht, da die Rotationsträgheitsmasse der Abtriebswelle ohne Dämpfereinrichtung und ohne Nebenaggregate geringer ist als die Rotationsträgheitsmasse der Abtriebswelle mit der Dämpfereinrichtung und den Nebenaggregaten. Durch das schnellere Abstellen der Verbrennungskraftmaschine ist eine Reduktion von Geräuschen und Vibrationen erreichbar, insbesondere dadurch ist eine verbesserte Verbrennungskraftmaschine darstellbar.According to the invention, in addition to starting, it is also possible in particular to open the second and the third torque transmission device when the internal combustion engine is switched off. In particular, this means, visually speaking, the starting process is reversed. When switching off, the second and third torque transmission devices are preferably opened at the same time or after the first torque transmission device is opened. As a result, the uncoupling of the damper device and / or the ancillaries is possible. In particular, by the decoupling of the damping device and additionally or alternatively the ancillaries is an accelerated shutdown of the internal combustion engine (period until the speed of the output shaft of the internal combustion engine is zero) allows. This is achieved in particular, since the rotational inertial mass of the output shaft without damper device and without ancillaries is lower than the rotational inertial mass of the output shaft with the damper device and the ancillaries. The faster shutdown of the internal combustion engine, a reduction of noise and vibration can be achieved, in particular characterized an improved internal combustion engine can be displayed.

Vorzugsweise bleibt die dritte Drehmomentübertragungseinrichtung beim Abstellen der Verbrennungskraftmaschine geschlossen und die zweite Drehmomentübertragungseinrichtung wird geöffnet (Abkuppeln der Dämpfereinrichtung). Insbesondere dadurch ist es ermöglicht, dass die Nebenaggregate noch bis zum Stillstand der Verbrennungskraftmaschine durch diese angetrieben werden.The third torque transmission device preferably remains closed when the internal combustion engine is switched off and the second torque transmission device is opened (uncoupling of the damper device). In particular, this makes it possible that the ancillaries are still driven to standstill of the internal combustion engine by them.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Rotationsträgheitsmasse, drehfest mit der Abtriebswelle verbindbar, vorzugsweise dauerhaft mit dieser verbindbar. Vorzugsweise ist diese Rotationsträgheitsmasse mittels einer Welle-Nabeverbindung mit der Abtriebswelle verbunden. Vorzugsweise ist dies eine reibschlüssige, bevorzugt eine stoffschlüssige und besonders bevorzugt eine formschlüssige Welle-Nabeverbindung. Weiter vorzugsweise ist wenigstens ein erster Teil der primären Rotationsträgheitsmasse des Zweimassenschwungrades mit der Abtriebswelle dauerhaft verbunden.In a preferred embodiment, a rotational inertial mass, rotatably connected to the output shaft connectable, preferably permanently connected to this. Preferably, this rotational inertial mass is connected to the output shaft by means of a shaft-hub connection. This is preferably a friction-locked, preferably a material-locking and particularly preferably a form-fitting shaft-hub connection. Further preferably, at least a first part of the primary rotational mass of inertia of the dual mass flywheel is permanently connected to the output shaft.

Vorzugsweise sind der erste Teil der primären Rotationsträgheitsmasse und ein zweiter Teil der primären Rotationsträgheitsmasse des Zweimassenschwungrades mit einer Drehmomentübertragungseinrichtung miteinander verbindbar. Vorzugsweise ist der erste Teil der primären Rotationsträgheitsmasse wenigstens 5% dieser primären Rotationsträgheitsmasse, vorzugsweise wenigstens 15% und bevorzugt wenigstens 25% und besonders bevorzugt wenigstens 35% und weiter ist dieser erste Teil höchstens 95%, vorzugsweise höchstens 75%, bevorzugt höchstens 60% und besonders bevorzugt höchstens 50%.Preferably, the first part of the primary rotational momentum mass and a second part of the primary rotational momentum mass of the dual mass flywheel are connectable to each other by a torque transmitting device. Preferably, the first part of the primary rotational inertial mass is at least 5% of these primary Rotational inertia, preferably at least 15% and preferably at least 25% and more preferably at least 35%, and further this first part is at most 95%, preferably at most 75%, preferably at most 60% and particularly preferably at most 50%.

Insbesondere durch das Anordnen eines Teils der Rotationsträgheitsmasse auf der Abtriebswelle, können Drehmomentungleichförmigkeiten dieser verringert werden aber es ist trotzdem eine gute Startbarkeit dieser erreichbar.In particular, by arranging a portion of the rotational inertial mass on the output shaft, torque nonuniformities of these can be reduced but it is still a good startability of these achievable.

Im Folgenden wird die Erfindung in Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen erfindungsgemäße Ausgestaltungen in zum Teil schematisierter Darstellung.In the following the invention will be explained in more detail in connection with the figures. The figures show embodiments according to the invention in partially schematic representation.

Dabei zeigt:Showing:

1 eine Prinzipdarstellung der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine mit einem mittelbar angebundenen Anlasser, 1 a schematic diagram of the internal combustion engine according to the invention with an indirectly connected starter,

2 eine Prinzipdarstellung der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine mit einem unmittelbar angebundenen Anlasser, 2 a schematic diagram of the internal combustion engine according to the invention with a directly connected starter,

3 a) einen Längsschnitt des Zweimassenschwungrades zur Anbindung an die Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine, b) einen Querschnitt desselben Zweimassenschwungrades, 3 a) a longitudinal section of the dual mass flywheel for connection to the output shaft of the internal combustion engine, b) a cross section of the same dual mass flywheel,

4 den Ablaufplan zur Steuerung der erfindungsgemäße Verbrennungskraftmaschine. 4 the flowchart for controlling the internal combustion engine according to the invention.

In 1 ist eine Prinzipdarstellung der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine gezeigt. Dabei weist die Verbrennungskraftmaschine VKM eine Abtriebswelle VKM.1 auf. Die Abtriebswelle VKM.1 der Verbrennungskraftmaschine VKM ist mittels der Kupplung K.1 mit dem restlichen Antriebsstrang insbesondere einem Schaltgetriebe oder Automatikgetriebe (nicht dargestellt) verbindbar. Zur Verringerung der systembedingten Drehmomentungleichförmigkeiten der Abtriebswelle VKM.1 weist diese ein Zweimassenschwungrad ZMS auf. Erfindungsgemäß ist das Zweimassenschwungrad ZMS mit einer zweiten Kupplungseinrichtung K.2 mit der Abtriebswelle VKM.1 verbindbar. Der Anlasser (Starter/Generator) AN ist über eine Anlassergetriebeeinrichtung GAN mit der Abtriebswelle VKM.1 gekoppelt. Beim Startvorgang wird zunächst die Abtriebswelle VKM.1 über den Anlasser AN und die Abtriebswelle des Anlassers AN.1 sowie die Anlassergetriebeeinrichtung GAN beschleunigt und beim Erreichen der Startdrehzahl wird die Zündung und Kraftstoffeinspritzung in den einzelnen Brennräumen der Verbrennungskraftmaschine aktiviert (befeuerter Betrieb).In 1 is a schematic diagram of the internal combustion engine according to the invention shown. In this case, the internal combustion engine VKM has an output shaft VKM.1. The output shaft VKM.1 of the internal combustion engine VKM can be connected by means of the clutch K.1 to the rest of the drive train, in particular a manual or automatic transmission (not shown). To reduce the system-related torque irregularities of the output shaft VKM.1 this has a dual-mass flywheel ZMS. According to the invention, the dual mass flywheel ZMS can be connected to the output shaft VKM.1 with a second clutch device K.2. The starter (starter / generator) AN is coupled via a starter gear device GAN to the output shaft VKM.1. During the starting process, first the output shaft VKM.1 is accelerated via the starter AN and the output shaft of the starter AN.1 and the starter gear GAN and when reaching the starting speed, the ignition and fuel injection in the individual combustion chambers of the internal combustion engine is activated (fired operation).

In der Regel sind zum Betrieb der Verbrennungskraftmaschine einige Nebenaggregate notwendig. Exemplarisch sind hier zwei Nebenaggregate N.1 und N.2 dargestellt. Die Nebenaggregate N.1 und N.2 sind über einen Riementrieb GN und eine dritte Kupplung K.3 mit der Abtriebswelle VKM.1 verbindbar. Durch die Kupplungen K.2 und K.3 können die zum Starten nicht zwingend benötigten Einrichtungen (ZMS, N.1 bis N.n) von der Abtriebswelle VKM.1 der Verbrennungskraftmaschine VKM getrennt werden. Durch diese Trennung ist ein besonders schnelles Starten der Verbrennungskraftmaschine ermöglicht.In general, some ancillaries are necessary to operate the internal combustion engine. By way of example, two auxiliary units N.1 and N.2 are shown here. The ancillaries N.1 and N.2 can be connected via a belt drive GN and a third clutch K.3 with the output shaft VKM.1. By means of the clutches K.2 and K.3, the devices (ZMS, N.1 to N.n) which are not necessarily required for starting can be separated from the output shaft VKM.1 of the internal combustion engine VKM. This separation allows a particularly fast starting of the internal combustion engine.

In 2 ist weitgehend die gleiche erfindungsgemäße Verbrennungskraftmaschine dargestellt, nachfolgend wird daher weitgehend auf die Unterschiede zwischen der in 1 und 2 dargestellten Verbrennungskraftmaschinen eingegangen. Bei dem in 2 dargestellten Anlasser AN fällt die Anlasserabtriebswelle AN.1 mit der Abtriebswelle VKM.1 der Verbrennungskraftmaschine VKM abschnittsweise zusammen. Eine derartige Variante ist besonders günstig bei Hybridantriebssträngen, bei welchen der Anlasser AN zugleich als separater Antriebsmotor oder wenigstens als sog. Boost-Antrieb einsetzbar ist. Die Getriebeeinrichtung GN zum Antreiben der Nebenaggregate N.1, N.2 ist als Zugmittelgetriebe, also als Keilrippenriemengetriebe ausgeführt.In 2 For the most part, the same internal combustion engine according to the invention is shown below 1 and 2 received internal combustion engines. At the in 2 illustrated starter AN drops the starter output shaft AN.1 sections with the output shaft VKM.1 the internal combustion engine VKM together. Such a variant is particularly favorable in hybrid powertrains, in which the starter AN can be used at the same time as a separate drive motor or at least as a so-called boost drive. The transmission device GN for driving the ancillaries N.1, N.2 is designed as a traction mechanism, so as a V-ribbed belt transmission.

In 3 ist, zum Teil schematisiert, die Anbindung des Zweimassenschwungrades ZMS mittels einer Fliehkraftkupplung in zwei Ansichten (a), b)) dargestellt. Dabei zeigt 3a einen Längsschnitt und 3b eine Vorderansicht.In 3 is, in part schematized, the connection of the dual mass flywheel ZMS by means of a centrifugal clutch in two views (a), b) shown. It shows 3a a longitudinal section and 3b a front view.

Die Fliehkraftkupplung weist wenigstens einen ersten und einen zweiten Fliehkraftkörper B.1, B.2 auf. Dabei ist der erste Fliehkraftkörper B.1 um den Drehpunkt DP.1 drehbar gelagert. Der zweite Fliehkraftkörper B.2 ist entsprechend um den zweiten Drehpunkt DP.2 drehbar gelagert. Die Fliehkraftkörper B.1, B.2 werden jeweils durch Federn F.1 und F.2 nach radial innen gezogen. Bei steigender Drehzahl der Abtriebswelle VKM.1 werden die Fliehkraftkörper B.1 und B.2 um die Drehpunkte DP.1 und DP.2 nach außen gedrückt und stellen eine drehmomentleitende Verbindung zwischen der Abtriebswelle VKM.1 und dem Zweimassenschwungrad ZMS her. Das Zweimassenschwungrad ZMS weist einerseits eine Primärmasse ZMS.1 und andererseits eine Sekundärmasse ZMS.2 auf. Dabei ist die Primärmasse ZMS.1 durch die Fliehkraftkupplung in einen ersten Teil ZMS.1a und einen zweiten Teil ZMS.1b unterteilbar. Der erste Teil ZMS.1a ist dauerhaft mit der Abtriebswelle VKM.1 verbunden und der zweite Teil ZMS.1b ist mittels der Fliehkraftkupplung selektiv ankuppelbar. Diese beiden Massen (ZMS.1, ZMS.2) sind durch Federn ZMS.F miteinander verbunden und bilden derart ein schwingungsfähiges Mehrkörpersystem aus. Mittels der (Anfahr-)Kupplung K.1 kann dann eine drehmomentleitende Verbindung von der Abtriebswelle VKM.1 zu einer Getriebeeinrichtung (nicht dargestellt) hergestellt werden.The centrifugal clutch has at least a first and a second centrifugal body B.1, B.2. Here, the first centrifugal B.1 is rotatably mounted about the pivot point DP.1. The second centrifugal B.2 is rotatably mounted according to the second pivot point DP.2. The centrifugal bodies B.1, B.2 are each pulled by springs F.1 and F.2 radially inward. With increasing rotational speed of the output shaft VKM.1, the centrifugal bodies B.1 and B.2 are pressed outward about the pivot points DP.1 and DP.2 and establish a torque-conducting connection between the output shaft VKM.1 and the dual-mass flywheel ZMS. The dual-mass flywheel ZMS has, on the one hand, a primary mass ZMS.1 and, on the other hand, a secondary mass ZMS.2. The primary mass ZMS.1 can be subdivided by the centrifugal clutch into a first part ZMS.1a and a second part ZMS.1b. The first part ZMS.1a is permanently connected to the output shaft VKM.1 and the second part ZMS.1b can be selectively coupled by means of the centrifugal clutch. These two masses (ZMS.1, ZMS.2) are connected to each other by springs ZMS.F and thus form a vibratory multibody system. By means of the (starting) clutch K.1, a torque-conducting connection from the output shaft VKM.1 to a transmission device (not shown) can then be produced.

4 zeigt einen Ablaufplan für ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Starten einer Verbrennungskraftmaschine VKM. Zunächst wird dabei die Stellung der Kupplungen K.1 bis K.3 erfasst und ausgewertet. Wenn vorzugsweise alle drei Kupplungen K.1 bis K.3, wenigstens aber K.1 und eine der beiden Kupplungen K.2, K.3, geöffnet sind, wird der Anlasser AN angetrieben, d. h. die Drehzahl der Abtriebswelle VKM.1 wird durch den Anlasser AN erhöht. 4 shows a flowchart for an inventive method for starting an internal combustion engine VKM. First, the position of the clutches K.1 to K.3 is detected and evaluated. If preferably all three clutches K.1 to K.3, but at least K.1 and one of the two clutches K.2, K.3, are open, the starter is driven ON, ie, the rotational speed of the output shaft VKM.1 is through increases the starter AN.

Ist die Startdrehzahl, dies ist eine frei vorgebbare Drehzahl, erreicht oder überschritten, wird der befeuerte Betrieb der Verbrennungskraftmaschine, durch Zündung in den Brennräumen, gestartet. Dabei erhöht sich die Drehzahl der Abtriebswelle VKM.1 weiter, bis die Leerlaufdrehzahl der Verbrennungskraftmaschine erreicht ist. Beim Erreichen der Leerlaufdrehzahl werden die Kupplungen K.2 und K.3 geschlossen. Mit Schließen der Kupplungen K.2 und K.3 sind sowohl die Nebenaggregate N.1 bis N.n, als auch die Dämpfungseinrichtung (ZMS) an die Abtriebswelle VKM.1 angekuppelt und der normale Fahrbetrieb kann gestartet werden.If the starting speed, which is a freely definable speed, is reached or exceeded, the fired operation of the internal combustion engine is started by ignition in the combustion chambers. In this case, the speed of the output shaft VKM.1 further increases until the idling speed of the internal combustion engine is reached. When the idling speed is reached, the clutches K.2 and K.3 are closed. With the clutches K.2 and K.3 closing, both the ancillaries N.1 to N.n and the damping device (ZMS) are coupled to the output shaft VKM.1 and the normal driving mode can be started.

Claims

Internal combustion engine (VKM) for a motor vehicle with an output shaft (VKM.1), a damper device (ZMS), a starter (AN), a first torque transfer device (K.1), wherein the starter (AN) and the damper device (ZMS) between the first torque transmitting device (K.1) and the internal combustion engine (VKM) are arranged, characterized in that the Dämpfereirichtung (ZMS), at least partially, with a second torque transmitting device (K.2) with the output shaft (VKM.1) is connectable in that this damper device (ZMS) can be decoupled from the output shaft (VKM.1) during the starting process.

Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the second torque transmission device (K.2) is selected from a group of torque transmission devices comprising at least the following devices: - centrifugal clutch, - multi-plate clutch, - drum clutch, - synchronization, - viscous coupling, - magnetic coupling, - hydrodynamic or hydrostatic coupling.

Internal combustion engine according to one of claims 1 or 2, characterized in that the starter (AN) is an electromechanical energy converter and that a starter output shaft (AN.1) indirectly by means of a starter gear device (GAN) with the output shaft (VKM.1) of the internal combustion engine ( VKM) is connectable.

Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the starter output shaft (AN.1) is arranged coaxially with the output shaft (VKM.1).

Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that at least one ancillary unit (N.1-Nn) with a transmission device (GN) and a third torque transmission device (K.3) selectively with the output shaft (VKM.1) of the internal combustion engine (VKM) is connectable.

Internal combustion engine according to one of the preceding claims, characterized in that the second torque transmission device (K.2) is arranged radially, at least partially, within the damper device (ZMS).

Internal combustion engine according to claim 6, characterized in that the second torque transmission device (K.2) is arranged at least in sections in the axial extension direction within the damper device (ZMS).

Method for starting an internal combustion engine, according to one of the preceding claims, wherein the position of the first torque transmission device (K.1) is detected, the position of the second torque transmitting device (K.2) is detected and this is held in an open position or placed in this, wherein the output shaft (VKM.1) of the internal combustion engine (VKM) is accelerated by the starter (AN) up to a starting rotational speed and the internal combustion engine (VKM) is started upon reaching or exceeding the starting rotational speed.

Method according to Claim 8, characterized in that the third torque transmission device (K.3) is transferred simultaneously or after which the second torque transmission device (K.2) is closed from an open to a closed state.

Method according to one of claims 8 or 9, characterized in that the second torque transmission device (K.2) at the same time or before the first torque transmission device (K.1) is closed and depending on the rotational speed of the output shaft (VKM.1) takes place, that this closing takes place when the output shaft (VKM.1) at least 0.3 times the idling speed of the internal combustion engine (VKM) has reached, preferably at least 0.75 times idle speed, preferably 0.9 times idle speed and more preferably at least reached the idle speed and further when the speed of the output shaft (VKM.1) is less than 2 times idle speed, preferably less than 1.5 times the idling speed, and preferably less than 1.2 times the idle speed, and more preferably less than 1.1 times the idle speed.