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Patent Searching and Data


Title:
INTERNAL COMBUSTION ENGINE FOR A MOTOR VEHICLE, IN PARTICULAR FOR A CAR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/170334
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an internal combustion engine (16), with an output shaft (24), with a spring element (34) which can be corotated to the output shaft and is to be stressed by way of a rotation of the output shaft (24) as a consequence of a deactivation of the internal combustion engine (16), as a result of which a spring force can be provided by means of the spring element (34), by means of which spring force the output shaft (24) can be set in rotation in the case of a start which follows the deactivation, and with a locking device (36), by means of which the output shaft (24) is to be secured against rotation after the stressing of the spring element (34) and while the spring element (34) is stressed. In addition to the locking device (36), a blocking device (38) is provided which is adjustable between a blocked state, which secures at least a first part (T1) of the spring element (34) against rotation, which spring element (34) has a second part (T2) which is connected fixedly to the output shaft (24) for conjoint rotation, and a released state, in which it releases the first part (T1) for rotation.

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Inventors:
VON GAISBERG-HELFENBERG ALEXANDER (DE)
STOLK THOMAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/051902
Publication Date:
September 02, 2021
Filing Date:
January 28, 2021
Export Citation:
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Assignee:
DAIMLER AG (DE)
International Classes:
F02B67/04; F02N15/00
Foreign References:
US7886709B22011-02-15
US20060102138A12006-05-18
DE102009001317A12010-09-09
DE145937C
DE102019000999A12019-08-22
DE102009001317A12010-09-09
EP1672198A12006-06-21
Attorney, Agent or Firm:
SCHRAUF, Matthias (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 . Verbrennungskraftmaschine (16) für ein Kraftfahrzeug, mit einer um eine

Drehachse (26) relativ zu einem Gehäuse (22) der Verbrennungskraftmaschine (16) drehbaren Abtriebswelle (24), über welche von der Verbrennungskraftmaschine (16) Drehmomente zum Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitstellbar sind, mit wenigstens einem mit der Abtriebswelle (24) mitdrehbaren Federelement (34), welches infolge einer Deaktivierung der Verbrennungskraftmaschine (16) durch eine relativ zu dem Gehäuse (22) um die Drehachse (26) stattfindende Rotation der Abtriebswelle (24) zu spannen ist, wodurch mittels des Federelements (34) eine Federkraft bereitstellbar ist, mittels welcher bei einem auf die Deaktivierung folgenden Start der Verbrennungskraftmaschine (16) die Abtriebswelle (24) in eine Drehung relativ zu dem Gehäuse (22) um die Drehachse (26) versetzbar ist, und mit einer Arretiereinrichtung (36), mittels welcher die Abtriebswelle (24) nach dem Spannen des Federelements (34) und während das Federelement (34) gespannt ist gegen eine relativ zu dem Gehäuse (22) um die Drehachse (26) erfolgende Drehung zu sichern ist, wobei eine eine zusätzlich zu der Arretiereinrichtung (36) vorgesehene Sperreinrichtung (38) vorgesehen ist, welche zwischen einem zumindest einen ersten Teil (T1) des Federelements (34), welches einen drehfest mit der Abtriebswelle (24) verbundenen zweiten Teil (T2) aufweist, gegen eine relativ zu dem Gehäuse (22) um die Drehachse (26) erfolgende Drehung sichernden Sperrzustand und einem den ersten Teil (T1) für eine relativ zu dem Gehäuse (22) um die Drehachse (26) erfolgende Drehung freigebenden Freigabezustand verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein separat von dem Federelement (34) ausgebildetes und drehfest mit dem ersten Teil (T1) des Federelements (34) verbundenes Sperrelement (40) vorgesehen ist, mit welchem die Sperreinrichtung (38) in dem Sperrzustand zusammenwirkt, wodurch das Sperrelement (40) und über dieses der erste Teil (T1) des Federelements (34) gegen eine relativ zu dem Gehäuse (22) um die Drehachse (26) erfolgende Drehung zu sichern sind, wobei die Arretiereinrichtung (36) zwischen einem die Abtriebswelle (24) gegen eine relativ zu dem Gehäuse (22) um die Drehachse (26) erfolgende Drehung sichernden, zweiten Sperrzustand und einem die Abtriebswelle (24) für eine relativ zu dem Gehäuse (22) um die Drehachse (26) erfolgende Drehung freigebenden, zweiten Freigabezustand verstellbar ist, wobei ein separat von der Abtriebswelle (24) ausgebildetes und mit der Abtriebswelle (24) mitdrehbares Schwungrad (28) vorgesehen ist, mit welchem die Arretiereinrichtung (36) in dem zweiten Sperrzustand, insbesondere formschlüssig, zusammenwirkt, und wobei das Schwungrad (28) und das Sperrelement (40) auf in axialer Richtung der Abtriebswelle (24) einander gegenüberliegenden Seiten (30, 32) der Abtriebswelle (24) angeordnet sind.

2. Verbrennungskraftmaschine (16) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Sperreinrichtung (38) in dem Sperrzustand formschlüssig mit dem Sperrelement (40) zusammenwirkt.

3. Verbrennungskraftmaschine (16) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch wenigstens einen Sensor (50), mittels welchem eine Drehzahl der Abtriebswelle (24) erfassbar und ein die mittels des Sensors (50) erfasste Drehzahl charakterisierendes, elektrisches Signal bereitstellbar ist, wobei Sperreinrichtung (38) und/oder die Arretiereinrichtung (36) in Abhängigkeit von dem Signal betreibbar sind.

Description:
Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfa rzeug, insbesondere für einen Kraftwagen

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Der DE 10 2009 001 317 A1 ist eine Vorrichtung zum Starten eines Verbrennungsmotors als bekannt zu entnehmen. Dabei ist ein Energiespeicher vorgesehen, der die restliche Rotationsenergie des Verbrennungsmotors beim Abschalten speichert und beim erneuten Starten zum Drehen der Kurbelwelle in entgegengesetzter Richtung freigibt. Des weiteren offenbart die EP 1 672 198 A1 eine Brennkraftmaschine mit einer Kurbelwelle und einem Schwungrad, das auf der Kurbelwelle angeordnet ist und modular aus mindestens zwei Schwungradsegmenten aufgebaut ist,

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, so dass sich ein besonders vorteilhafter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisieren lässt.

Diese Aufgabe wird durch eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 . Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen, wie beispielsweise einen Personenkraftwagen. Die beispielsweise als Hubkolbenmaschine ausgebildete Verbrennungskraftmaschine weist eine beispielsweise als Kurbelwelle ausgebildete Abtriebswelle auf, welche um eine Drehachse relativ zu einem Gehäuse der Verbrennungskraftmaschine drehbar ist. Dabei kann die Verbrennungskraftmaschine auch das genannte Gehäuse umfassen, welches beispielsweise ein Kurbelgehäuse, insbesondere ein Zylinderkurbelgehäuse, sein kann. Über die Abtriebswelle kann die Verbrennungskraftmaschine Drehmomente zum Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitstellen.

Die Verbrennungskraftmaschine weist außerdem wenigstens ein Federelement auf, welches mit der Abtriebswelle mitdrehbar ist. Hierzu ist beispielsweise das Federelement, insbesondere zumindest ein Teil des Federelements oder ein Ende des Federelements, drehtest mit der Abtriebswelle verbunden. Beispielsweise ist das Federelement als eine Torsions- oder Drehfeder ausgebildet. Das Federelement ist bei einem aus einer Deaktivierung der zunächst aktivierten Verbrennungskraftmaschine resultierenden Auslauf der Abtriebswelle durch eine bei dem Auslauf und relativ zu dem Gehäuse um die Drehachse stattfindende Rotation der Abtriebswelle zu spannen. Unter dem zuvor genannten Auslauf der Abtriebswelle ist insbesondere Folgendes zu verstehen: Ist die Verbrennungskraftmaschine beispielsweise zunächst aktiviert, so befindet sich die Verbrennungskraftmaschine zunächst in ihrem befeuerten Betrieb. In dem befeuerten Betrieb laufen in der Verbrennungskraftmaschine, insbesondere in wenigstens einem Brennraum der Verbrennungskraftmaschine, Verbrennungsvorgänge ab, mittels welchen die Abtriebswelle angetrieben und dadurch um die Drehachse relativ zu dem Gehäuseelement gedreht wird. Die zuvor genannte Deaktivierung der Verbrennungskraftmaschine wird auch als Abschalten, Abstellen oder Ausschalten der Verbrennungskraftmaschine bezeichnet. Durch die Deaktivierung der zunächst aktivierten und sich somit in ihrem befeuerten Betrieb befindenden Verbrennungskraftmaschine wird der befeuerte Betrieb beendet, insbesondere dadurch, dass eine Zufuhr von Kraftstoff in den Brennraum und/oder eine Zündung in dem Brennraum beendet wird, was zu einem Ausbleiben der Verbrennungsvorgänge in dem Brennraum führt. In der Folge wird die Abtriebswelle nicht mehr durch in der Verbrennungskraftmaschine ablaufende Verbrennungsvorgänge angetrieben, und auch ein anderweitiges Antreiben der Abtriebswelle unterbleibt, wobei sich jedoch die Abtriebswelle infolge und trotz der Deaktivierung und insbesondere aufgrund ihrer Massenträgheit noch eine gewisse Zeit lang weiter dreht, mithin ausläuft, ohne angetrieben zu werden. Somit unterbleibt während des Auslaufs der Abtriebswelle ein Antreiben der Abtriebswelle, und während des Auslaufs nimmt eine Drehzahl der Abtriebswelle ab. Da sich die Abtriebswelle während ihres Auslaufs insbesondere aufgrund ihrer Massenträgheit dreht, weist die Abtriebswelle Rotationsenergie auf. Diese Rotationsenergie wird während des Auslaufs genutzt, um mittels der Rotationsenergie das einfach auch als Feder bezeichnete Federelement zu spannen. Somit wird zumindest ein Teil der Rotationsenergie der Abtrieswelle während des Auslaufs durch Spannen des Federelements in Federenergie des Federelements umgewandelt beziehungsweise als Federenergie durch das beziehungsweise in dem Federelement gespeichert.

Durch das Spannen beziehungsweise infolge des Spannens des Federelements ist mittels des Federelements eine Federkraft bereitstellbar. Mit anderen Worten stellt das Federelement infolge des Spannens des Federelements eine Federkraft bereit. Mittels der Federkraft ist bei einem auf die zuvor genannte Deaktivierung der Verbrennungskraftmaschine folgenden Start der zunächst deaktivierten Verbrennungskraftmaschine die Abtriebswelle in eine Drehung relativ zu dem Gehäuse um die Drehachse versetzbar. Mit anderen Worten, wird die Verbrennungskraftmaschine nach ihrer Deaktivierung gestartet, was auch als Starten oder Start der Verbrennungskraftmaschine bezeichnet wird, so wird bei dem Start die von dem Federelement bereitstellbare beziehungsweise bereitgestellte Federkraft genutzt, um mittels der Federkraft des Federelements die Abtriebswelle zu drehen und hierdurch den Start der Verbrennungskraftmaschine zu unterstützen beziehungsweise zu bewirken. Flierunter ist insbesondere zu verstehen, dass der auf die Deaktivierung folgende Start der Verbrennungskraftmaschine mit Hilfe der Drehung der Abtriebswelle durchgeführt wird, deren Drehung mittels der Federkraft bewirkt wird.

Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass zwischen der Deaktivierung und dem darauffolgenden Start der Verbrennungskraftmaschine ein weiteres Starten und Deaktivieren der Verbrennungskraftmaschine unterbleiben. Insgesamt ist erkennbar, dass die während des Auslaufs stattfindende Rotation der Abtriebswelle und somit die während des Auslaufs in der Abtriebswelle enthaltene Rotationsenergie der Abtriebswelle genutzt werden, um bei dem darauffolgenden Start der Verbrennungskraftmaschine die Abtriebswelle zu drehen und somit die Verbrennungskraftmaschine zu starten.

Dabei umfasst die Verbrennungskraftmaschine außerdem eine insbesondere separat von der Abtriebswelle und separat von dem Federelement ausgebildete, zusätzlich dazu vorgesehene Arretiereinrichtung, mittels welcher die Abtriebswelle nach dem durch die Rotation beziehungsweise Rotationsenergie der Abtriebswelle während des Auslaufs bewirkten Spannen des Federelements und während das Federelement gespannt ist, gegen eine relativ zu dem Gehäuse und die Drehachse erfolgende Drehung zu sichern ist. Mittels der Arretiereinrichtung kann die Abtriebswelle bedarfsgerecht gegen eine um die Drehachse relativ zu dem Gehäuse erfolgende Drehung gesichert werden, wodurch das Federelement nach dem Spannen des Federelements bedarfsgerecht gespannt gehalten werden kann. Außerdem ermöglicht die Arretiereinrichtung, die Abtriebswelle bedarfsgerecht für eine relativ zu dem Gehäuse um die Drehachse erfolgende Drehung freizugeben, wodurch ein Entspannen des gesamten oder zumindest von Teilen des Federelements bedarfsgerecht freigegeben werden kann. Mit anderen Worten, wird die Abtriebswelle mittels der Arretiereinrichtung zunächst gegen eine um die Drehachse relativ zu dem Gehäuse erfolgende Drehung gesichert, so wird dadurch beispielsweise das Federelement gespannt gehalten. Soll daraufhin die Verbrennungskraftmaschine gestartet werden, so gibt beispielsweise die Arretiereinrichtung die Abtriebswelle für eine um die Drehachse relativ zu dem Gehäuse erfolgende Drehung frei. In der Folge kann sich das zunächst gespannte Federelement entspannen, wodurch mittels der Federkraft die Abtriebswelle in Drehung versetzt, das heißt gedreht werden kann, um dadurch die Verbrennungskraftmaschine bei dem Start zu starten.

Um nun einen besonders vorteilhaften Betrieb der Verbrennungskraftmaschine realisieren zu können, umfasst die Verbrennungskraftmaschine erfindungsgemäß eine zusätzlich zu der Arretiereinrichtung vorgesehene und vorzugsweise separat von der Arretiereinrichtung, separat von der Abtriebswelle und separat von dem Federelement ausgebildete und zusätzlich dazu vorgesehene Sperreinrichtung, welche zwischen einem Sperrzustand und einem Freigabezustand verstellbar ist. Beispielsweise ist die Sperreinrichtung hydraulisch und/oder pneumatisch und/oder elektrisch betreibbar und somit hydraulisch und/oder pneumatisch und/oder elektrisch zwischen dem Sperrzustand und dem Freigabezustand verstellbar. In dem Sperrzustand ist zumindest ein erster Teil des Federelements mittels der Sperreinrichtung gegen eine relativ zu dem Gehäuse um die Drehachse erfolgende Drehung gesichert, so dass sich in dem Sperrzustand zumindest der erste Teil des Federelements nicht um die Drehachse relativ zu dem Gehäuse drehen kann. Dabei ist es ferner vorgesehen, dass zumindest ein zweiter Teil des Federelements drehfest mit der Abtriebswelle verbunden und somit mit der Abtriebswelle mitdrehbar ist. In dem Freigabezustand gibt die Sperreinrichtung den ersten Teil des Federelements für eine relativ zu dem Gehäuse um die Drehachse erfolgende Drehung frei. Gibt beispielsweise die Arretiereinrichtung die Abtriebswelle für eine um die Drehachse relativ zu dem Gehäuse erfolgende Drehung frei, während die Sperreinrichtung den ersten Teil für eine relativ zu dem Gehäuse um die Drehachse erfolgende Drehung freigibt, so kann beispielsweise die Abtriebswelle, insbesondere durch in der Verbrennungskraftmaschine ablaufende Verbrennungsvorgänge, um die Drehachse relativ zu dem Gehäuse gedreht werden. Da der zweite Teil des Federelements drehfest mit der Abtriebswelle verbunden ist, wird der zweite Teil des Federelements mit der Abtriebswelle um die Drehachse relativ zu dem Gehäuse mitgedreht. Da sich dabei die Sperreinrichtung in dem Freigabezustand befindet, kann sich auch der erste Teil um die Drehachse relativ zu dem Gehäuse drehen, so dass sich die Teile des Federelements, insbesondere das Federelement insgesamt, mit der Abtriebswelle um die Drehachse relativ zu dem Gehäuse mitdreht beziehungsweise mitdrehen kann, insbesondere, ohne dass das Federelement in sich verdreht beziehungsweise gespannt wird. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt wird hierbei die Drehung der Abtriebswelle um die Drehachse relativ zu dem Gehäuse nicht übermäßig durch das Federelement, durch die Sperreinrichtung und die Arretiereinrichtung beeinträchtigt, denn die Abtriebswelle und mit dieser das, insbesondere gesamte, Federelement können sich beispielsweise gemeinsam um die Drehachse relativ zu dem Gehäuse und beispielsweise relativ zur Sperreinrichtung und relativ zur Arretiereinrichtung drehen. Der zuvor genannte, zumindest eine Teil des Federelements ist somit beispielsweise der zweite Teil.

Wird beispielsweise bei einem beziehungsweise dem Auslauf der Abtriebswelle die Sperreinrichtung aus ihrem Freigabezustand in ihren Sperrzustand verstellt, insbesondere während die Arretiereinrichtung die Abtriebswelle für eine relativ zu dem Gehäuse um die Drehachse erfolgende Drehung noch freigibt, so wird der erste Teil des Federelements drehfest an dem Gehäuse festgelegt beziehungsweise gesichert, insbesondere während sich die Abtriebswelle und mit dieser der zweite Teil um die Drehachse, insbesondere in eine erste Drehrichtung, relativ zu dem Gehäuse und insbesondere relativ zu dem ersten Teil drehen. Flierdurch wird das Federelement in sich verdreht und somit gespannt. Dabei wird die Abtriebswelle abgebremst, insbesondere bis sie in einen ersten Stillstand kommt. In dem ersten Stillstand der Abtriebswelle ist das Federelement gespannt, sodass - da die Arretiereinrichtung noch geöffnet ist - dann das gespannte Federelement die Abtriebswelle ausgehend von dem ersten Stillstand rückwärts, das heißt in eine der ersten Drehrichtung entgegengesetzte zweite Drehrichtung dreht, insbesondere so lange, bis das Federelement oder zumindest Teile davon entspannt ist beziehungsweise sind. Aufgrund ihrer Massenträgheit dreht sich jedoch die Abtriebswelle - insbesondere obwohl das Federelement entspannt ist - weiter in die zweite Drehrichtung, wodurch das Federelement erneut gespannt wird. Dadurch wird die Abtriebswelle erneut abgebremst, insbesondere bis die Abtriebswelle ihren zweiten Stillstand erreicht. Dann ist das Federelement erneut gespannt. In dem zweiten Stillstand oder kurz danach oder auch kurz davor und insbesondere so lange das Federelement erneut gespannt ist wird die Arretiereinrichtung geschlossen, das heißt in ihren Sperrzustand geschaltet. Dann wird das erneut gespannte Federelement gespannt gehalten. Wird dann Arretiereinrichtung aus ihrem Sperrzustand in ihren zweiten Freigabezustand verstellt, kann sich das Federelement entspannen, sodass das Federelement beziehungsweise dessen Federkraft eine Drehung der Abtriebswelle in die erste Drehrichtung bewirkt, um die Verbrennungskraftmaschine zu starten. Somit wird die Abtriebswelle für den Start mittels des Federelements in die korrekte, erste Drehrichtung beschleunigt beziehungsweise gedreht.

Mit anderen Worten, die Abtriebswelle mittels der Arretiereinrichtung gegen eine um die Drehachse relativ zu dem Gehäuse erfolgende Drehung gesichert, während sich die Sperreinrichtung noch in dem Sperrzustand befindet, so können dadurch beispielsweise um die Drehachse erfolgende Relativdrehungen zwischen den Teilen des Federelements vermieden oder zumindest gering gehalten werden, wodurch das Federelement gespannt gehalten werden kann. Gibt daraufhin die Arretiereinrichtung die Abtriebswelle für eine um die Drehachse relativ zu dem Gehäuse erfolgende Drehung frei, so können sich die Teile des Federelements um die Drehachse relativ zueinander verdrehen beziehungsweise das Federelement kann sich entspannen und hierdurch die Abtriebswelle antreiben, das heißt um die Drehachse relativ zu dem Gehäuse drehen, um dadurch die Verbrennungskraftmaschine zu starten. Insgesamt ist erkennbar, dass die Sperreinrichtung und die Arretiereinrichtung einen bedarfsgerechten und somit besonders vorteilhaften Betrieb der Verbrennungskraftmaschine ermöglichen, insbesondere im Hinblick auf das Spannen des Federelements, auf das durch die Federkraft des Federelements bewegte Drehen der Abtriebswelle und auch auf den befeuerten Betrieb der Verbrennungskraftmaschine, da während des befeuerten Betriebs übermäßige Beeinträchtigungen der Abtriebswelle beziehungsweise ihres Drehens vermieden werden können.

Da zum Starten der Verbrennungskraftmaschine die Abtriebswelle mittels der Federkraft des Federelements gedreht wird, kann beispielsweise ein Elektromotor beziehungsweise ein Anlasser zum Starten der Verbrennungskraftmaschine vermieden werden, oder ein solcher Anlasser kann mittels der Federkraft unterstützt werden, so dass der Anlasser besonders bauraum-, gewichts- und kostengünstig ausgestaltet werden kann. Somit können das Gewicht, die Teileanzahl und die Kosten der Verbrennungskraftmaschine gering gehalten werden, so dass ein besonders effizienter Betrieb darstellbar ist.

Da außerdem der Auslauf der Abtriebswelle beziehungsweise die während des Auslaufs der Abtriebswelle in der Abtriebswelle enthaltene Rotationsenergie genutzt wird, um das Federelement zu spannen, steht bereits zu Beginn des auf die Deaktivierung folgenden Starts der Verbrennungskraftmaschine die Federkraft zur Verfügung, um die Abtriebswelle in Drehung zu versetzen und somit die Verbrennungskraftmaschine zu starten. Die Verbrennungskraftmaschine kann somit nach ihrer Deaktivierung und bei dem darauffolgenden Start zumindest nahezu verzögerungsfrei in Betrieb genommen werden, da das Federelement nicht erst nach der Deaktivierung der Verbrennungskraftmaschine und nachdem die Abtriebswelle in ihren Stillstand gekommen ist und vor dem darauffolgenden Start gespannt und somit aufgeladen werden muss. Der Auslauf wird auch als Motorauslauf bezeichnet und genutzt, um das Federelement mittels der Rotationsenergie der Abtriebswelle zu spannen. Somit wird erfindungsgemäß Rotationsenergie zum Starten der Verbrennungskraftmaschine genutzt, wobei diese Rotationsenergie üblicherweise ungenutzt verlorenginge. Insbesondere wird die Rotationsenergie in Form von in dem Federelement gespeicherter Energie beziehungsweise die Federkraft genutzt, um die Abtriebswelle beim Start der Verbrennungskraftmaschine zu beschleunigen und somit in Drehung zu versetzen. Flierdurch können beispielsweise bauraum-, gewichts- und kostenintensive Elektromotoren zum Anlassen beziehungsweise Starten der Verbrennungskraftmaschine vermieden werden.

Des Weiteren ist ein separat von dem Federelement ausgebildetes und drehfest mit dem ersten Teil des Federelements verbundenes Sperrelement vorgesehen. Mit anderen Worten umfasst die Verbrennungskraftmaschine das Sperrelement, mit welchem die Sperreinrichtung in dem Sperrzustand zusammenwirkt. Flierdurch sind das Sperrelement und über dieses der erste Teil des Federelements gegen eine relativ zu dem Gehäuse um die Drehachse folgende Drehung zu sichern beziehungsweise in dem Sperrzustand gesichert. Das Sperrelement ermöglicht eine gezielte und bedarfsgerechte Festlegung und Freigabe des ersten Teils des Federelements, so dass ein besonders vorteilhafter Betrieb der Verbrennungskraftmaschine darstellbar ist.

Um einen besonders bedarfsgerechten und somit vorteilhaften Betrieb der Verbrennungskraftmaschine zu realisieren, ist es vorgesehen, dass die Arretiereinrichtung zwischen einem die Abtriebswelle gegen eine relativ zu dem Gehäuse um die Drehachse erfolgende Drehung sichernden, zweiten Sperrzustand und einem die Abtriebswelle für eine relativ zu dem Gehäuse um die Drehachse erfolgende Drehung freigebenden, zweiten Freigabezustand verstellbar ist.

Die vorigen und folgenden Ausführungen zur Sperreinrichtung können ohne weiteres auch auf die Arretiereinrichtung übertragen werden und umgekehrt. Somit ist es denkbar, dass die Arretiereinrichtung beispielsweise hydraulisch und/oder pneumatisch und/oder elektrisch betreibbar ist. Dabei ist ein separat von der Abtriebswelle ausgebildetes und mit der Abtriebswelle mitdrehbares Schwungrad vorgesehen, mit welchem die Arretiereinrichtung in dem zweiten Sperrzustand, insbesondere formschlüssig, zusammenwirkt. Dadurch kann die Abtriebswelle mittels der Arretiereinrichtung auf einem besonders großen Durchmesser - bezogen auf die Drehachse - gegen eine Drehung gesichert werden, so dass die Arretiereinrichtung besonders bauraum-, gewichts- und kostengünstig ausgestaltet werden kann.

Um einen besonders vorteilhaften Betrieb der Verbrennungskraftmaschine zu realisieren, ist es vorgesehen, dass das Schwungrad und das Sperrelement auf in axialer Richtung der Abtriebswelle aneinander gegenüberliegenden Seiten der Abtriebswelle angeordnet sind.

Um beispielsweise den ersten Teil des Federelements beziehungsweise die Abtriebswelle gegen eine Drehung relativ zu dem Gehäuse besonders gut sichern zu können, ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Arretiereinrichtung und/oder die Sperreinrichtung zumindest mittelbar, insbesondere direkt, an dem Gehäuse insbesondere derart gehalten ist, dass die Arretiereinrichtung beziehungsweise die Sperreinrichtung gegen eine um die Drehachse relativ zum Gehäuse erfolgende Drehung gesichert ist.

Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die Verbrennungskraftmaschine wenigstens einen Sensor aufweist, mittels welchem eine Drehzahl der Abtriebswelle erfassbar und ein die mittels des Sensors erfasste Drehzahl der Abtriebswelle charakterisierendes, elektrisches Signal bereitstellbar ist. Dabei ist die Sperreinrichtung und/oder die Arretiereinrichtung in Abhängigkeit von dem Signal betreibbar. Dadurch können der erste Teil des Federelements und die Abtriebswelle bedarfsgerecht gesichert und freigegeben werden, so dass ein besonders vorteilhafter Betrieb darstellbar ist.

Ein zweiter Aspekt betrifft ein Verfahren zum Starten einer Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einer Verbrennungskraftmaschine gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Bei den Verfahren weist die Verbrennungskraftmaschine eine um eine Drehachse relativ zu einem Gehäuse der Verbrennungskraftmaschine drehbare Abtriebswelle auf, über welche von der Verbrennungskraftmaschine Drehmomente zum Antreiben des Kraftfahrzeugs bereitstellbar sind beziehungsweise bereitgestellt werden. Bei dem Verfahren wird ein mit der Abtriebswelle mitdrehbares Federelement bei einem aus einer Deaktivierung der zunächst aktivierten Verbrennungskraftmaschine resultierenden Auslauf der Abtriebswelle durch eine bei dem Auslauf und relativ zu dem Gehäuse um die Drehachse in eine erste Drehrichtung stattfindende Rotation der Abtriebswelle gespannt, bis die Abtriebswelle hierdurch in einen oder ihren ersten Stillstand kommt.

Daraufhin wird die Abtriebswelle aus dem ersten Stillstand heraus mittels des gespannten Federelements angetrieben, wodurch eine in eine der ersten Drehrichtung entgegengesetzte zweite Drehrichtung um die Drehachse relativ zu dem Gehäuse erfolgende Drehung der Abtriebswelle bewirkt wird. Das Federelement wird durch die in die zweite Drehrichtung erfolgende Drehung der Abtriebswelle erneut gespannt, wodurch beispielsweise die sich in die zweite Drehrichtung drehende Abtriebswelle abgebremst wird, insbesondere bis die Abtriebswelle ihren oder einen zweiten Stillstand erreicht. Mittels einer Arretiereinrichtung wird die Abtriebswelle nach dem erneuten Spannen des Federelements und während das Federelement erneut gespannt ist gegen eine relativ zu dem Gehäuse um die Drehachse erfolgende Drehung gesichert. Das Federelement stellt infolge des erneuten Spannens des Federelements eine Federkraft bereit, mittels welcher infolgedessen, dass die Arretiereinrichtung die Abtriebswelle für eine relativ zu dem Gehäuse um die Drehachse erfolgende Drehung freigibt, bei einem auf die Deaktivierung folgenden Start der Verbrennungskraftmaschine die Abtriebswelle relativ zu dem Gehäuse um die Drehachse in die erste Drehrichtung gedreht wird. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts anzusehen und umgekehrt.

Um einen besonders effizienten und somit vorteilhaften Betrieb der Verbrennungskraftmaschine zu realisieren, ist es bei einer Ausführungsform des zweiten Aspekts vorgesehen, dass der Start der Verbrennungskraftmaschine als ein Direktstart durchgeführt wird, welcher durch das mittels der Federkraft bewirkte Drehen der Abtriebswelle unterstützt wird. Unter dem Direktstart ist insbesondere zu verstehen, dass die zunächst deaktivierte, das heißt sich in einem deaktivierten Zustand befindende Verbrennungskraftmaschine, deren beispielsweise als Kurbelwelle ausgebildete Abtriebswelle während des deaktivierten Zustands und während eines Stillstands des Kraftfahrzeugs stillsteht, beispielsweise während des Stillstands des Kraftfahrzeugs gestartet, das heißt in einen aktivierten Zustand und somit in ihren befeuerten Betrieb überführt wird, ohne dass zum Starten der Verbrennungskraftmaschine die Abtriebswelle mittels eines Elektromotors, wie beispielsweise eines Starters oder Startergenerators, während des Stillstands oder der Fahrt des Kraftfahrzeugs gedreht wird. Zum Starten der Verbrennungskraftmaschine wird deren Abtriebswelle in Drehung versetzt. Dies geschieht im Rahmen des Direktstarts, ohne einen Elektromotor und dadurch, dass die Abtriebswelle mittels der Federkraft gedreht wird und, insbesondere flüssiger, Kraftstoff zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine in dem befeuerten Betrieb beispielsweise mittels eines Injektors direkt in einen Brennraum eingespritzt und anschließend, insbesondere in einem den Kraftstoff und Luft umfassenden Kraftstoff-Luft-Gemisch, gezündet wird. Durch Starten der Verbrennungskraftmaschine per Direktstart kann beispielsweise ein Elektromotor zum Anlassen beziehungsweise Starten der Verbrennungskraftmaschine gering dimensioniert beziehungsweise vermieden werden, so dass Bauraumbedarf, die Kosten und das Gewicht der Verbrennungskraftmaschine besonders gering gehalten werden können.

Alternativ hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn bei dem Start die Abtriebswelle mittels einer zusätzlich zu der Verbrennungskraftmaschine vorgesehenen, elektrischen Maschine gedreht wird. Die elektrische Maschine wird bei dem durch die elektrische Maschine bewirkten Drehen der Abtriebswelle mittels der Federkraft unterstützt, so dass die elektrische Maschine besonders bauraum-, gewichts- und kostengünstig ausgestaltet werden kann.

Der Direktstart ist beispielsweise eine erste Art, um die Verbrennungskraftmaschine zu starten, wobei diese erste Art auch als erste Startart bezeichnet wird. Eine zweite Startart zum Starten der Verbrennungskraftmaschine ist oder umfasst beispielsweise, dass die Abtriebswelle von außerhalb der Verbrennungskraftmaschine, das heißt beispielsweise mittels der zuvor genannten elektrischen Maschine, welche separat von der Verbrennungskraftmaschine ausgebildet und zusätzlich zu der

Verbrennungskraftmaschine vorgesehen ist, gedreht wird, insbesondere während in den Brennraum Kraftstoff eingebracht und Zündungen durchgeführt werden, insbesondere solange, bis die Abtriebswelle im Hinblick auf ihre Drehzahl eine Startdrehzahl erreicht oder überschreitet beziehungsweise bis die Abtriebswelle durch in dem Brennraum ablaufende Verbrennungsvorgänge angetrieben wird. Durch Verwendung des Federelements können beide Startarten besonders vorteilhaft durchgeführt werden, so dass sich ein besonders vorteilhafter Betrieb realisieren lässt.

Der Erfindung liegen insbesondere folgende Erkenntnisse zugrunde: Verbrennungskraftmaschinen können per Direktstart gestartet, das heißt in Betrieb genommen werden. Hierbei soll die zunächst stehende, das heißt sich in ihrem Stillstand befindende Abtriebswelle durch Befeuerung wenigstens eines Brennraums beziehungsweise Zylinders der Verbrennungskraftmaschine in Rotation versetzt werden, ohne dass die Abtriebswelle mittels eines Elektromotors angetrieben wird. Häufig reicht jedoch eine von dem genannten Zünder bereitstellbare Leistung nicht aus, so dass Hilfssysteme zum Einsatz kommen. Beispiele hierfür sind außer Elektromotoren sogenannte Druckluft-, Hydraulik-, Schwungrad-, Coffman- oder Hucks-Starter. Demgegenüber kommt bei der Erfindung die beschriebene und beispielsweise als Drehfeder ausgebildete Feder zum Einsatz, mittels welcher Rotationsenergie der Abtriebswelle und/oder des Schwungrads genutzt werden kann, um den Direktstart beziehungsweise die zweite Startart zu unterstützen. Hierzu wird die Rotationsenergie der Kurbelwelle beziehungsweise des Schwungrads in die Feder eingespeichert beziehungsweise in der Feder gespeichert. In der Folge kann beim Start der Verbrennungskraftmaschine die Feder die Abtriebswelle beschleunigen. In der Folge können bauraum-, gewichts- und kostenintensive Elektromotoren zum Starten der Verbrennungskraftmaschine vermieden werden. Insbesondere ermöglicht die Erfindung einen zuverlässigen, federunterstützten Direktstart.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Die Zeichnung zeigt in der einzigen Fig. ausschnittsweise eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, wobei der Antriebsstrang eine erfindungsgemäße Verbrennungskraftmaschine umfasst.

Die einzige Fig. zeigt ausschnittsweise in einer schematischen Darstellung einen Antriebsstrang 10 eines insbesondere als Kraftwagen und vorzugsweise als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftfahrzeugs. Dies bedeutet, dass das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand den Antriebsstrang 10 umfasst. Außerdem umfasst das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand beispielsweise wenigstens oder genau zwei in Fahrzeuglängsrichtung hintereinander angeordnete Achsen, von denen eine mit 12 bezeichnete Achse in der Figur dargestellt ist. Die Achse 12 weist wenigstens oder genau zwei in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete und einfach auch als Räder bezeichnete Fahrzeugräder 14 auf. Der Antriebsstrang 10 umfasst außerdem eine als Hubkolbenmaschine ausgebildete Verbrennungskraftmaschine 16, mittels welcher die Räder 14 und somit das Kraftfahrzeug insgesamt über ein Getriebe 18 des Antriebsstrangs 10 verbrennungsmotorisch angetrieben werden können. Das Getriebe 18 ist beispielsweise ein Wechselgetriebe und umfasst somit mehrere, einlegbare und auslegbare Gänge beziehungsweise Gangstufen. Die Achse 12 umfasst dabei ein auch als Differentialgetriebe bezeichnetes Achsgetriebe 20, über welches die Räder 14 von dem Getriebe 18 angetrieben werden können.

Die Verbrennungskraftmaschine 16 weist ein beispielsweise als Kurbelgehäuse, insbesondere als Zylinderkurbelgehäuse, ausgebildetes Gehäuse 22 und eine beispielsweise als Kurbelwelle ausgebildete Abtriebswelle 24 auf, welche um eine Drehachse 26 relativ zu dem Gehäuse 22 drehbar an dem Gehäuse 22 gelagert ist. Über die, beziehungsweise mittels der Abtriebswelle 24 kann die Verbrennungskraftmaschine 16 Drehmomente bereitstellen, mittels welchen die Räder 14 über das Achsgetriebe 20 und das Getriebe 18 angetrieben werden können.

Die Verbrennungskraftmaschine 16 weist beispielsweise wenigstens einen Brennraum auf, welcher teilweise durch einen durch das Gehäuse 22 gebildeten Zylinder begrenzt beziehungsweise gebildet ist. Während eines befeuerten Betriebs der Verbrennungskraftmaschine 16 ist die Verbrennungskraftmaschine 16 aktiviert, wobei während des befeuerten Betriebs in dem Brennraum Verbrennungsvorgänge ablaufen. Mittels dieser Verbrennungsvorgänge wird die Abtriebswelle 24 angetrieben und somit um die Drehachse 26 relativ zu dem Gehäuse 22 gedreht. Die Verbrennungskraftmaschine 16 weist ein separat von der Abtriebswelle 24 ausgebildetes und mit der Abtriebswelle 24 mitdrehbares Schwungrad 28 auf, welches beispielsweise als Zweimassenschwungrad (ZMS) ausgebildet ist und eine besonders hohe Laufruhe der Verbrennungskraftmaschine 16 verwirklichen kann. Das Schwungrad 28 ist dabei auf einer Ausgangsseite 30 der Verbrennungskraftmaschine 16 beziehungsweise der Abtriebswelle 24 angeordnet, wobei auf der Ausgangsseite 30 auch das Getriebe 18 angeordnet ist.

Auf einer der Ausgangsseite 30 in axialer Richtung der Abtriebswelle 24 gegenüberliegenden und auch als Steuer- oder Vorderseite bezeichneten Seite 32 der Verbrennungskraftmaschine 16 beziehungsweise der Abtriebswelle 24 ist eine mit der Abtriebswelle 24 mitdrehbare Feder 34 vorgesehen, welche auch als Federelement bezeichnet wird. Wird die zunächst aktivierte und sich somit in ihrem befeuerten Betrieb befindende Verbrennungskraftmaschine 16 deaktiviert, so werden die in dem Brennraum beziehungsweise in der Verbrennungskraftmaschine 16 insgesamt ablaufenden Verbrennungsvorgänge beendet. Aufgrund ihrer Massenträgheit jedoch dreht sich die Abtriebswelle 24 noch eine gewisse Zeit weiter, so dass die Abtriebswelle 24 infolge der Deaktivierung der Verbrennungskraftmaschine 16 ausläuft, mithin in einen sogenannten Auslauf oder Motorauslauf übergeht. Während des Auslaufs unterbleibt ein Antreiben der Abtriebswelle 24, so dass sich eine Drehzahl der Abtriebswelle 24 verringert.

Die Feder 34 ist beziehungsweise wird bei dem aus einer Deaktivierung der Verbrennungskraftmaschine 16 resultierenden Auslauf der Abtriebswelle 24 durch eine bei dem Auslauf und relativ zu dem Gehäuse 22 um die Drehachse 26 stattfindende Rotation der Abtriebswelle 24, mithin durch Rotationsenergie der Abtriebswelle 24 zu spannen beziehungsweise gespannt, so dass die Feder 34 infolge ihres Spannens eine Federkraft bereitstellt, mittels welcher bei einem auf die Deaktivierung folgenden Start der Verbrennungskraftmaschine 16 die Abtriebswelle 24 in eine Drehung relativ zu dem Gehäuse 22 um die Drehachse 26 versetzbar ist beziehungsweise versetzt wird.

Flierdurch kann beispielsweise der Start der Verbrennungskraftmaschine 16 unterstützt beziehungsweise bewirkt werden.

Die Verbrennungskraftmaschine 16 weist auch eine Arretiereinrichtung 36 auf. Welche beispielsweise zumindest mittelbar, insbesondere direkt, an dem Gehäuse 22 gehalten ist. Insbesondere ist die Arretiereinrichtung 36 gegen um die Drehachse 26 relativ zu dem Gehäuse 22 erfolgende Drehungen gesichert. Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, ist mittels der Arretiereinrichtung 36 die Abtriebswelle 24 nach dem Spannen der Feder 34 und während die Feder gespannt ist gegen eine relativ zu dem Gehäuse 22 um die Drehachse 26 erfolgende Drehung zu sichern. Dadurch, dass die Abtriebswelle 24 mittels der Arretiereinrichtung 36 gegen eine um die Drehachse 26 relativ zu dem Gehäuse 22 erfolgende Drehung gesichert wird, wird beispielsweise auch zumindest ein Teil der Feder 34 gegen eine um die Drehachse 26 relativ zu dem Gehäuse 22 erfolgende Drehung gesichert.

Um nun einen besonders vorteilhaften Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 16 realisieren zu können, weist die Verbrennungskraftmaschine 16 eine zusätzlich zu der Arretiereinrichtung 36 vorgesehene und insbesondere separat von der Arretiereinrichtung 36 ausgebildete Sperreinrichtung 38 auf. Die Sperreinrichtung 38 ist beispielsweise zumindest mittelbar, insbesondere direkt, an dem Gehäuse 22 gehalten. Insbesondere ist die Sperreinrichtung 38 gegen um die Drehachse 26 relativ zu dem Gehäuse 22 erfolgende Drehungen gesichert. Die Sperreinrichtung 38 ist zwischen einem ersten Sperrzustand und einem ersten Freigabezustand verstellbar beziehungsweise umschaltbar.

In dem Sperrzustand wird mittels der Sperreinrichtung 38 zumindest ein erster Teil T1 des Federelements (Feder 34) gegen um die Drehachse 26 relativ zu dem Gehäuse 22 erfolgende Drehungen gesichert, beispielsweise derart, dass der erste Teil T1 mittels der beziehungsweise über die Sperreinrichtung 38 drehfest mit dem Gehäuse 22 verbunden wird. Die Feder 34 weist außerdem einen zweiten Teil T2 auf, welcher vorliegend in axialer Richtung der Abtriebswelle 24 und in axialer Richtung der Feder 34, deren axiale Richtung mit der axialen Richtung der Abtriebswelle 24 zusammenfällt, von dem ersten Teil T1 beabstandet ist. Der zweite Teil T2 ist drehfest mit der Abtriebswelle 24 verbunden und somit mit der Abtriebswelle 24 mitdrehbar. Beispielsweise sind die Teile T1 und T2 einstückig miteinander ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich bilden die Teile T 1 und T2 zumindest einen Teil wenigstens einer Federwindung der Feder 34. Bei dem in der Figur gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Feder 34 als eine Dreh- oder Torsionsfeder ausgebildet. In dem ersten Freigabezustand gibt die Sperreinrichtung 38 den Teil T1 für eine um die Drehachse 26 relativ zu dem Gehäuse 22 erfolgende Drehung frei. Mit anderen Worten, in dem ersten Sperrzustand kann der Teil T1 nicht um die Drehachse 26 relativ zu dem Gehäuse 22 gedreht werden, da dies durch die Sperreinrichtung 38 vermieden ist. In dem ersten Freigabezustand jedoch kann der Teil T 1 um die Drehachse 26 relativ zu dem Gehäuse 22 gedreht werden.

Die Arretiereinrichtung 36 ist zwischen einem zweiten Sperrzustand und einem zweiten Freigabezustand umschaltbar beziehungsweise verstellbar. In dem zweiten Sperrzustand sichert die Arretiereinrichtung 36 die Abtriebswelle 24 gegen eine um die Drehachse 26 relativ zu dem Gehäuse 22 erfolgende Drehung. Da der Teil T2 drehfest mit der Abtriebswelle 24 verbunden ist, wird der Teil T2 in dem zweiten Sperrzustand über die Abtriebswelle 24 mittels der Arretiereinrichtung 36 gegen eine um die Drehachse 26 relativ zu dem Gehäuse 22 erfolgende Drehung gesichert, so dass sich in dem zweiten Sperrzustand der Abtriebswelle 24 und der Teil T2 nicht um die Drehachse 26 relativ zu dem Gehäuse 22 drehen kann. In dem zweiten Freigabezustand jedoch gibt die Arretiereinrichtung 36 die Abtriebswelle 24 und somit den Teil T2 für eine um die Drehachse 26 relativ zu dem Gehäuse 22 erfolgende Drehung frei, so dass sich in dem zweiten Freigabezustand die Abtriebswelle 24 und mit dieser der Teil T2 um die Drehachse 26 relativ zum Gehäuse 22 drehen kann. Befinden sich somit beispielsweise die Arretiereinrichtung 36 und die Sperreinrichtung 38 in ihren jeweiligen Freigabezuständen, und wird dabei die Abtriebswelle 24 mittels in der Verbrennungskraftmaschine 16 ablaufenden Verbrennungsvorgängen angetrieben und somit um die Drehachse 26 relativ zum Gehäuse 22 gedreht, so kann sich die, insbesondere gesamte, Feder 34 einfach mit der Abtriebswelle 24 um die Drehachse 26 relativ zu dem Gehäuse 22 mitdrehen.

Drehen sich jedoch beispielsweise die Abtriebswelle 24 und mit dieser der Teil T2 um die Drehachse 26 relativ zu dem Gehäuse 22, während sich die Sperreinrichtung 38 in ihrem ersten Sperrzustand befindet, so werden die Teile T 1 und T2 um die Drehachse 26 relativ zueinander verdreht. Flierdurch wird die Feder 34 gespannt, mithin geladen oder aufgeladen. Flierdurch wird Rotationsenergie der sich drehenden Abtriebswelle 24 in Federenergie beziehungsweise potentielle Energie umgewandelt, die in der Feder 34 gespeichert wird. Wird dann beispielsweise die Arretiereinrichtung 36 in ihren zweiten Sperrzustand verstellt, während sich die Sperreinrichtung 38 noch in dem zweiten Sperrzustand befindet und die Feder gespannt ist, so wird hierdurch die Feder 34 gespannt gehalten.

Wird dann beispielsweise bei dem zuvor genannten Start die Arretiereinrichtung 36 in ihren zweiten Freigabezustand verstellt, insbesondere während sich noch die Sperreinrichtung 38 in ihrem ersten Sperrzustand befindet, so kann sich die Feder 34 zumindest teilweise entspannen. Somit wird die Abtriebswelle 24 mittels der Feder 34 beziehungsweise mittels ihrer Federkraft beschleunigt und somit angetrieben und somit um die Drehachse 26 relativ zu dem Gehäuse 22 gedreht, wodurch die Verbrennungskraftmaschine 16 gestartet wird beziehungsweise gestartet werden kann. Selbstverständlich wird beispielsweise, insbesondere kurze Zeit nachdem zum Starten der Verbrennungskraftmaschine 16 die Abtriebswelle 24 mittels der Federkraft der Feder 34 gedreht wurde, auch die Sperreinrichtung 38 in ihren ersten Freigabezustand verstellt, so dass daraufhin die Abtriebswelle 24 durch in der Verbrennungskraftmaschine 16 ablaufende Verbrennungsvorgänge angetrieben und somit um die Drehachse 26 relativ zu dem Gehäuse 22 gedreht werden kann, ohne dass dies übermäßig durch die Feder 34, die Arretiereinrichtung 36 oder die Sperreinrichtung 38 beeinträchtigt wird.

Bei dem in der Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Feder 34 an einem vorderen Ende der Abtriebswelle 24 angeordnet und an dem vorderen Ende drehfest mit der Abtriebswelle 24 verbunden, derart, dass der Teil T2 drehfest mit dem vorderen Ende verbunden ist. Des Weiteren ist ein separat von der Feder 34 ausgebildetes Sperrelement 40 vorgesehen, welches auch als Formschlusselement, Sperrscheibe oder Arretierscheibe bezeichnet wird. In axialer Richtung der Abtriebswelle 24 ist die Feder 34 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, zwischen dem Sperrelement und der Abtriebswelle 24 angeordnet. Dabei ist der Teil T 1 drehtest mit dem Sperrelement 40 verbunden. Das Sperrelement 40 weist an seinem beziehungsweise über seinem Umfang insbesondere gleichmäßig verteilt angeordnete Ausnehmungen 42 auf, welche beispielsweise als Bohrungen ausgebildet sind. Die Sperreinrichtung 38 weist einen Aktor 44 und ein weiteres, beispielsweise als Pin oder Bolzen ausgebildetes Sperrelement 46 auf, welches mittels des Aktors 44 entlang einer in der Fig. durch eine strichpunktierte Linie 48 veranschaulichten Bewegungsrichtung relativ zu dem Sperrelement 40, insbesondere translatorisch bewegt werden kann. Die Bewegungsrichtung verläuft dabei schräg oder vorliegend senkrecht zur Drehachse 26. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass beispielsweise eine erste Ebene, welche senkrecht zur Drehachse 26 verläuft, senkrecht zu einer zweiten Ebene verläuft, welche senkrecht zur Bewegungsrichtung verläuft. In dem ersten Sperrzustand greift das beispielsweise als Arretierungsbolzen ausgebildete Sperrelement 46 in eine der Ausnehmungen 42 ein, wodurch die Sperreinrichtung 38 formschlüssig mit dem Sperrelement 40 zusammenwirkt. Dadurch werden das Sperrelement 40 und über dieses der Teil T1 mittels der Sperreinrichtung 38 formschlüssig gegen relativ zu dem Gehäuse 22 um die Drehachse 26 erfolgende Drehungen gesichert.

Wird die zunächst aktivierte und sich somit in ihrem befeuerten Betrieb befindende Verbrennungskraftmaschine 16 beispielsweise deaktiviert, das heißt abgestellt, so werden eine Zündung und eine Einspritzung abgeschaltet, so dass kein Kraftstoff mehr in den Brennraum der Verbrennungskraftmaschine 16 eingebracht wird und in dem Brennraum erfolgende Zündungen unterbleiben. Als Folge davon geht die Abtriebswelle 24 in ihren Auslauf über, so dass die Drehzahl der Abtriebswelle 24 sinkt.

Dabei weist die Verbrennungskraftmaschine 16 einen Sensor 50 auf, mittels welchem beispielsweise eine Drehzahl der Abtriebswelle 24 erfasst wird. Insbesondere wird mittels des Sensors 50 eine Drehzahl des Schwungrads 28 und hierüber die Drehzahl der Abtriebswelle 24 erfasst. Der Sensor 50 stellt beispielsweise ein insbesondere elektrisches Signal bereit, welches die mittels des Sensors 50 erfasste Drehzahl charakterisiert. Eine in der Fig. besonders schematisch dargestellte, elektronische Recheneinrichtung 52 der Verbrennungskraftmaschine 16 empfängt beispielsweise das von dem Sensor 50 bereitgestellte und die Drehzahl charakterisierende Signal und kann dann beispielsweise in Abhängigkeit von dem empfangenen Signal die Arretiereinrichtung 36 und/oder die Sperreinrichtung 38 ansteuern, so dass beispielsweise die Arretiereinrichtung 36 und/oder die Sperreinrichtung 38 in Abhängigkeit von der erfassten Drehzahl betreibbar sind beziehungsweise betrieben werden. Insbesondere ist der Sensor 50 dazu ausgebildet, jeweilige Dreh- beziehungsweise Winkelpositionen der Abtriebswelle 24 beziehungsweise des Schwungrads 28 und in der Folge die Drehzahl des Schwungrads 28 beziehungsweise der Abtriebswelle 24 zu erfassen. Da beispielsweise das Schwungrad 28 drehfest mit der Abtriebswelle 24 verbunden ist, korrespondiert die Drehzahl des Schwungrads 28 mit der Drehzahl der Abtriebswelle 24.

Beispielsweise wird die jeweilige, mittels des Sensors 50 erfasste Winkel beziehungsweise Drehposition des Schwungrads 28 beziehungsweise der Abtriebswelle 24 mit einem sogenannten Abstellkennfeld beziehungsweise mit in dem Abstellkennfeld gespeicherten Daten oder Positionen verglichen, wobei das Abstellkennfeld und somit dessen Daten beziehungsweise Positionen beispielsweise in der elektronischen Recheneinrichtung 52 gespeichert sind. Durch Vergleichen der mittels des Sensors 50 erfassten Drehpositionen mit den gespeicherten Positionen kann eine Prognose über einen weiteren, zukünftigen Verlauf der Drehzahl der Abtriebswelle 24 erstellt werden. Beispielsweise werden die Arretiereinrichtung 36 und/oder die Sperreinrichtung 38 in Abhängigkeit von der genannten Prognose betrieben.

Das Schwungrad 28 weist an seinem Außenumfang insbesondere gleichmäßig verteilt angeordnete Ausnehmungen 54 auf, welche beispielsweise als Bohrungen ausgebildet sein können. Die Arretiereinrichtung 36 weist dabei einen zweiten Aktor 56 und ein beispielsweise als Bolzen ausgebildetes Arretierungselement 58 auf. Das Arretierungselement 58 ist beispielsweise als ein Arretierungsbolzen ausgebildet. Das Arretierungselement 58 ist mittels des Aktors 56 entlang einer in der Fig. durch eine strichpunktierte Linie 60 veranschaulichten, zweiten Bewegungsrichtung relativ zu dem Schwungrad 28 beziehungsweise relativ zu der Abtriebswelle 24, insbesondere translatorisch, bewegbar. Die zweite Bewegungsrichtung verläuft beispielsweise schräg oder senkrecht zu der Drehachse 26, so dass beispielsweise eine senkrecht zu der zweiten Bewegungsrichtung verlaufende dritte Ebene senkrecht zu der Ebene verläuft, welche senkrecht zu der Drehachse 26 verläuft.

In dem ersten Freigabezustand unterbleibt ein Eingreifen des Sperrelements 46 in die beziehungsweise alle Ausnehmungen 42, so dass ein Zusammenwirken zwischen dem Sperrelement 46 und dem Sperrelement 40 unterbleibt. Dadurch gibt die Sperreinrichtung 38 das Sperrelement 40 und somit den Teil T1 für um die Drehachse 26 relativ zu dem Gehäuse 22 erfolgende Drehungen frei.

In dem zweiten Sperrzustand greift das Arretierungselement 58 in eine der beispielsweise als Bohrungen ausgebildeten Ausnehmungen 54 ein, so dass in dem zweiten Sperrzustand die Arretiereinrichtung 36 formschlüssig mit dem Schwungrad 28 zusammenwirkt. Dadurch werden das Schwungrad 28 und über dieses die Abtriebswelle 24 mittels der Arretiereinrichtung 36 formschlüssig gegen um die Drehachse 26 relativ zu dem Gehäuse 22 erfolgende Drehungen gesichert. In dem zweiten Freigabezustand jedoch unterbleibt ein Eingreifen des Arretierungselements 58 in die beziehungsweise alle Ausnehmungen 54 des Schwungrads 28, so dass in dem zweiten Freigabezustand die Arretiereinrichtung 36 das Schwungrad 28 und somit die Abtriebswelle 24 für um die Drehachse 26 relativ zu dem Gehäuse 22 erfolgende Drehungen freigibt.

Beispielsweise bei dem Auslauf der Abtriebswelle 24 erfasst der Sensor 50 die jeweiligen, auch als Drehlagen bezeichneten Drehpositionen und die Drehzahl der Abtriebswelle 24, insbesondere über das Schwungrad 28. Wenn die Drehzahl der Abtriebswelle 24 unter einen beispielsweise vorgegebenen oder vorgebbaren Schwellenwert gefallen ist, welcher beispielsweise der Leerlaufdrehzahl der Verbrennungskraftmaschine 16 entspricht, wird das Sperrelement 46 ausgelöst. Dies bedeutet, dass die Sperreinrichtung 38 aus ihrem ersten Freigabezustand in ihren ersten Sperrzustand gebracht wird, wodurch das Sperrelement 40 und über dieses der Teil T1 drehfest verriegelt, das heißt gegen um die Drehachse 26 relativ zu dem Gehäuse 22 erfolgende Drehungen gesichert werden. Da sich dabei jedoch die Arretiereinrichtung 36 noch in ihrem zweiten Freigabezustand befindet, kann sich die Abtriebswelle 24 noch drehen, wobei die Abtriebswelle 24 mittels der Feder 34 abgebremst wird. Dabei wird die Feder 34 in sich verdreht, mithin gespannt beziehungsweise aufgeladen. Insbesondere wird die Abtriebswelle 24 während ihres Auslaufs mittels der beispielsweise als Drehfeder ausgebildeten Feder 34 derart abgebremst, dass die Abtriebswelle 24 in ihren Stillstand kommt. Nach dem Stillstand der Abtriebswelle 24 wird die Abtriebswelle 24 mittels der dann gespannten Feder 34 beispielsweise rückwärts gedreht, bis die Abtriebswelle 24 erneut in ihren Stillstand kommt. In dem beispielsweise zweiten Stillstand der Abtriebswelle 24 wird das Arretierungselement 58 ausgelöst, mithin die Arretiereinrichtung 36 aus ihrem zweiten Freigabezustand in ihren zweiten Sperrzustand verstellt. Flierdurch wird die Abtriebswelle 24 blockiert, mithin gegen um die Drehachse 26 relativ zu dem Gehäuse 22 erfolgende Drehungen gesichert. Die Feder 34 ist dann gespannt und wird gespannt gehalten, insbesondere derart, dass dann, wenn die Arretiereinrichtung 36 aus ihrem Sperrzustand in ihren zweiten Freigabezustand verstellt wird, die Feder 34 beziehungsweise ihre Federkraft eine Drehung der Abtriebswelle 24 in die erste Drehrichtung bewirkt. Somit wird die Abtriebswelle 24 für den Start in die korrekte, erste Drehrichtung beschleunigt beziehungsweise gedreht.

Somit wird die Abtriebswelle 24 während des befeuerten Betriebs um die Drehachse 26 relativ zu dem Gehäuse 22 in eine erste Drehrichtung gedreht. In diese erste Drehrichtung ist die Abtriebswelle 24 zu drehen, um die Verbrennungskraftmaschine 16 zu starten. Während ihres Auslaufs dreht sich die Abtriebswelle 24 weiter in die erste Drehrichtung, ohne angetrieben zu werden. Hierbei wird die Abtriebswelle 24 mittels der Feder 34 gebremst, wodurch die Feder 34 gespannt wird.

Nach diesem Stillstand wird die Abtriebswelle 24 mittels der dann gespannten Feder 34 um die Drehachse 26 relativ zu dem Gehäuse 22 zurückgedreht, mithin in eine der ersten Drehrichtungen entgegengesetzte, zweite Drehrichtung gedreht, insbesondere solange, bis die Abtriebswelle 24 wieder in ihren, insbesondere zweiten, Stillstand kommt. In diesem zweiten Stillstand ist die Feder 34 gespannt, und die Arretiereinrichtung 36 wird aus ihrem zweiten Freigabezustand in ihren zweiten Sperrzustand verstellt.

Wird dann beispielsweise das Arretierungselement 58 zurückgezogen, so dass es nicht mehr in die Ausnehmung 54 eingreift, so dass die Arretiereinrichtung 36 in ihren zweiten Freigabezustand verstellt wird, so kann sich die Feder 34 entspannen. In der Folge wird die Abtriebswelle 24 in die erste Drehrichtung gedreht, wodurch ein Start der Verbrennungskraftmaschine 16 durchgeführt, das heißt bewirkt oder unterstützt, werden kann.

Beispielsweise für einen konventionellen Start wird der erste Zylinder, dessen Kolben seinen oberen Zündtotpunkt durchläuft, und danach alle folgenden Zylinder befeuert. Für einen Direktstart wird der Zylinder, dessen Kolben seinen oberen Zündtotpunkt im Stillstand bereits überschritten hatte, und danach alle folgenden Zylinder befeuert. Sobald die Feder 34 bei dem Start die Abtriebswelle 24 derart gedreht hat, dass die Feder 34 entspannt ist, wird auch das Sperrelement 46 zurückgezogen, mithin die Sperreinrichtung 38 in ihren ersten Freigabezustand verstellt, so dass die Feder 34 den Start beziehungsweise einen damit einhergehenden Flochlauf der Verbrennungskraftmaschine 16 nicht behindert. Bezugszeichenliste

10 Antriebsstrang

12 Achse

14 Fahrzeugrad

16 Verbrennungskraftmaschine

18 Getriebe

20 Achsgetriebe

22 Gehäuse

24 Abtriebswelle

26 Drehachse

28 Schwungrad

30 Ausgangsseite

32 Seite

34 Feder

36 Arretiereinrichtung

38 Sperreinrichtung

40 Sperrelement

42 Ausnehmung

44 Aktor

46 Sperrelement

48 strichpunktierte Linie

50 Sensor

52 elektronische Recheneinrichtung

54 Ausnehmung

56 Aktor

58 Arretierungselement

60 strichpunktierte Linie

T1 erster Teil

T2 zweiter Teil