DPMA - Erfinderaktivitäten 2006/2007

eeinträchtigt wird, d. h. dass der Verbrennungsmotor
sehr schnell gestartet werden kann und der Fahrer nach
Betätigen des Gaspedals ohne nennenswerte zeitliche
Verzögerung nach einem Stopp beispielsweise an einer
Ampel wieder losfahren kann. Dazu muss der
Verbrennungsmotor entsprechend schnell in Betrieb
gebracht werden. Dies gelingt nur dann mit der
erforderlichen Effizienz, wenn die genauen
Winkelpositionen von Kurbel- und Nockenwelle möglichst
schnell erkannt werden können, denn erst mit dieser
Information ist eine zuverlässige Zündung und Kraftstoff-
Einspritzung bzw. die erforderliche Synchronisation
möglich. Eine Möglichkeit zur schnellen Bestimmung der
Winkelpositionen besteht in der Verwendung aufwändig
gestalteter Geberräder, die mit den entsprechenden
Wellen drehfest verbunden sind und über mehrere
Markierungen verfügen, die durch Sensoren erfasst
werden können. Durch Auswertung der Sensorsignale
durch das Motorsteuergerät werden die Winkelpositionen
berechnet oder durch Verwendung einer
Absolutgeberanordnung direkt bestimmt (Siemens: DE
103 04 449 A1, Figur 3).
Figur 3: Optimierte Ermittlung der Phasenlage beim Start einer
Brennkraftmaschine, DE 103 04 449 A1.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass die
Kurbelwelle des Verbrennungsmotors mit Hilfe des
Starter-Generators durch Aufbringen eines antreibenden
oder abbremsenden Drehmomentes in der Auslaufphase
in eine bevorzugte und damit bekannte Stellung
positioniert wird. Zu diesem Zweck berechnet die
Motorsteuerung während der Auslaufphase, d. h.
nachdem Zündung und Einspritzung unterbrochen wurden,
zunächst die erwartete Stopp-Position der Kurbelwelle für
den Fall, dass kein Eingriff durch den Starter-Generator
erfolgt. In Abhängigkeit von dieser berechneten Stopp-
Position wird wiederum das vom Starter-Generator
aufzubringende Drehmoment berechnet, um den
Verbrennungsmotor in der bevorzugten Stellung zu
positionieren. Diese Stellung kann dann beim erneuten
Starten als bekannt vorausgesetzt werden (Toyota: DE 10
2004 004 078 A1, Figur 4).
Figur 4: Systemkonfiguration eines Kraftfahrzeuges mit Start-
Stopp-Einrichtung und einer Vorrichtung zum Schätzen der
Stopp-Position beim Abschalten, DE 10 2004 004 078 A1.
Zur Unterstützung des elektrisch betriebenen Starter-
Generators kann zudem ein bereits beim Abstellen des
Motors in einem Zylinder eingebrachtes Gemisch
gezündet und dadurch ein zusätzliches Drehmoment
erzeugt werden (General Motors: DE 10 2004 046 182 A1,
Figur 5). Es ist mit ähnlichen Verfahren sogar möglich,
den Verbrennungsmotor ohne elektrische Hilfsenergie nur
durch Zünden des vorher bereit gestellten Gemisches zu
starten (sog. „Direktstart“).
Durch die besondere Betriebsweise des
Verbrennungsmotors mit häufigen Stopp-Phasen muss
sichergestellt werden, dass stets eine ausreichende
Schmierung bzw. ein ausreichender Öldruck gewährleistet
wird. Während bei einigen Fahrzeugen zu diesem Zweck
elektrisch angetriebene Ölpumpen verwendet werden, gibt
es auch Startverfahren, bei denen eine
Brennstoffeinspritzung erst dann erfolgt, wenn der
Verbrennungsmotor über eine bestimmte Drehzahl hinaus
beschleunigt wurde (Suzuki: DE 10 2004 002 706 A1).
Durch diese Maßnahme wird zusätzlich gewährleistet,
dass bei Verwendung eines hydraulisch gesteuerten
Getriebes der Einkuppelvorgang sehr sanft erfolgen kann.
Außerdem kann der Starter-Generator verwendet werden,
um die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors bei
Motorstillstand kontrolliert zu bewegen, um eine
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