Device having a first gear part for meshing in a second gear part, in particular starting device with a pinion for meshing in a ring gear of an internal combustion engine and method for operating such a device

Stand der Technik



Stand der Technik


[0001] Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 19702 932 A1 ist eine Startvorrichtung mit einem Ritzel zum Einspuren in einen Zahnkranzeiner Brennkraftmaschine offenbart. Diese dort offenbarte Startvorrichtung ist ganz besonders dazugeeignet, im so genannten Start-Stop-Betrieb betrieben zu werden. Das heißt, dass die technischmögliche Startanzahl dieser Startvorrichtung auf das fünf- bis zehnfache eines üblichen Wertseiner Startvorrichtung gesteigert ist. Ermöglicht wird dies dadurch, dass das sogenannte Einrückrelais dieserStartvorrichtung auf spezielle Weise getaktet betrieben wird. Durch diese spezielle Taktungdieses Einrückrelais wird ermöglicht, dass das Ritzel vor dem Einspuren in den Zahnkranz wenigerstark beschleunigt wird und somit die Aufprallkräfte des Ritzels bzw. die Kräfte zwischen dem Ritzelund dem Zahnkranz vermindert sind gegenüber einer üblichen Startvorrichtung. Der durch den Gebrauchverbundene Verschleiß ist somit stark vermindert; die Haltbarkeit verbessert.
[0002] Wird eine derartige Startvorrichtung im so genannten Start-Stop-Betrieb eines Fahrzeugsbetrieben, so tauchen Situationen auf, in denen relativ schnell ein Einspuren des Ritzels undein Andrehen der Brennkraftmaschine erfolgen soll. Dies ist ganz besonders dann der Fall, wennbeispielsweise ein Fahrzeug vor einer auf Halt" stehenden Ampel zum Stehen kommt, jedoch beispielsweisebereits noch während des Auslaufens der Brennkraftmaschine wieder klar und eindeutig die Brennkraftmaschinein Betrieb genommen werden soll, weil beispielsweise die Ampel auf Fahren" umgeschaltet wird. Ineinem solchen Fall muss zunächst der Stillstand der Brennkraftmaschine abgewartet werden, damitdas Ritzel der Startvorrichtung in den Zahnkranz eingespurt werden kann. Bei einer derartigenBetriebsweise kann daher eine Sicherheits- und Komforteinbuße hinsichtlich zügigen Weiterfahrensnicht ausgeschlossen werden.

Offenbarung der Erfindung



Vorteile


[0003] Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil,dass durch das zumindest eine Mittel, durch welches ein Bewegungszustand des ersten Getriebeteils(Ritzel) und ein Bewegungszustand des zweiten Getriebeteils (Zahnkranz) ermittelbar ist unddadurch ein Gesamtzustand ermittelt werden kann, der ein Einspuren des ersten Getriebeteils indas zweite Getriebeteil, während beide Getriebeteile sich drehen, ermöglicht. Durch diese sichergebende Möglichkeit kann ein erstes Getriebeteil bereits wieder eingespurt werden, bevor eineBrennkraftmaschine und damit das zweite Getriebeteil zur Ruhe gekommen ist. Dies führt dazu,dass bei einem Fahrzeug im Start-Stop-Betrieb gegenüber bisherigen Lösungen früher losgefahren werdenkann. Das Fahrzeug lässt sich komfortabler betreiben und eventuelle, sicherheitskritische Phasen, indenen das Fahrzeug manövrierunfähig ist, können vermieden werden.
[0004] Zur Bestimmung des geeigneten Bewegungszustands sowohl des ersten als auch des zweitenGetriebeteils ist vorgesehen, dass das Mittel beispielsweise ein Steuergerät umfasst, in demverschiedene Größen ausgewertet werden. Ein derartiges Steuergerät ermöglicht eine besonderszügige Ermittlung des geeigneten Bewegungszustands und letztlich auch eine besonders zügige Entscheidungdarüber, wann das erste Getriebeteil mit dem zweiten Getriebeteil in Eingriff zu bringen ist.
[0005] Ist ein Drehzahlsensor zum Ermitteln einer Drehzahl des zweiten Getriebeteils vorhanden,so lässt sich eine besonders genaue Auflösung und damit eine besonders genaue Bestimmung derDrehzahl des zweiten Getriebeteils ermitteln. Ein Eingriff beider Getriebeteile kann daher besondersschonend erfolgen. Eine weitere Verbesserung ergibt sich, wenn für das erste und das zweiteGetriebteil jeweils ein Drehzahlsensor zur Verfügung steht.
[0006] Besonders vorteilhaft ist, wenn die Vorrichtung mit dem ersten Getriebeteil einerseitseinen Antriebsmotor aufweist, durch das das erste Getriebeteil in Drehung versetzbar ist undandererseits die Vorrichtung einen Aktuator, insbesondere einen elektrischen Hubmagneten aufweist, durchden das erste Getriebe verschiebbar, insbesondere axial verschiebbar ist und dies unabhängig voneiner Drehung bzw. einem Anschalten des Antriebsmotors. Dies vermeidet Zwangssituationen, diezu ungeeigneten Bewegungszuständen führen.
[0007] Um eine besonders kompakte Vorrichtung zu erreichen, ist vorgesehen, dass ein Lagerflansch,der häufig als sogenanntes Antriebslager bezeichnet wird, als Befestigung für den Vorspuraktuator alsauch für das Steuergerät dient.
[0008] Desweiteren ist vorgesehen, dass in dem Steuergerät ein Kennfeld gespeichert ist, indem zumindest eine Eigenschaft der Vorrichtung zumindest einer anderen Eigenschaft zugeordnetist. Eine Eigenschaft könnte dabei beispielsweise eine elektrische Spannungshöhe sein, aus dersich eine Drehzahl und damit desweiteren eine Winkelgeschwindigkeit ergibt, die damit die andereEigenschaft wäre. Dies hat zum Vorteil, dass ohne Rechenoperationen schnell die Informationvorliegen kann, welche Winkelgeschwindigkeit das erste Getriebeteil aufweist.[0009] Alternativ kann die Abbildung der Eigenschaften auch durch ein physikalisches Modellerfolgen. So kann z.B. durch die Gleichung bzw. das Modell n₂₃ = C*U45 die Drehzahldes zweiten Getriebeteils aus der Messung der generatorischen Spannung des Antriebs ermittelt werden.C ist dabei eine zu bestimmende Konstante.

Offenbarung der Erfindung


[0010] In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sowieein Verfahren zum Betrieb einer solchen Vorrichtung dargestellt. Es zeigen:
[0011] Fig. 1 eine Vorrichtung mit einem ersten Getriebeteil zum Einspuren in ein zweites Getriebeteil,insbesondere eine Startvorrichtung mit einem Ritzel zum Einspuren in einem Zahnkranz einer Brennkraftmaschinein einer symbolischen Darstellung,
[0012] Fig. 2 eine Seitenansicht auf eine Vorrichtung mit einem ersten Getriebeteil vor demEinspuren in ein zweites Getriebeteil,
[0013] Fig. 3 ein Diagramm bezüglich des Verlaufs der Umfangsgeschwindigkeiten der ersten undzweiten Getriebeteile über den Zeitablauf sowie damit verbunden den Verlauf von drei verschiedenen Signalen,
[0014] Fig. 4 ein weiteres Diagramm bezüglich des Verlaufs der Umfangsgeschwindigkeiten derersten und zweiten Getriebeteile über einen etwas anderen Zeitablauf,
[0015] Fig. 5 zeigt ein erstes und ein zweites Getriebeteil.

Aufgabenstellung


[0016] Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 20 mit einem ersten Getriebeteil 23, das zum Einspurenin ein zweites Getriebeteil 26 vorgesehen ist. Die Vorrichtung 20 ist insbesondere als Startvorrichtung vorgesehen,so dass das erste Getriebeteil 23 üblicherweise als Ritzel ausgeführt ist. Das zweite Getriebeteil26, üblicherweise ein Zahnkranz, ist hier Teil einer Brennkraftmaschine 29, die ebenso wie dieStartvorrichtung 20 nur symbolhaft dargestellt ist. Diese Brennkraftmaschine 29 trägt eine Motorwelle32, an der zumindest mittelbar das zweite Getriebeteil 26 befestigt ist und somit mit der Motorwelle32, mitdrehen kann. Im Gegensatz zu bisher bekannten Vorrichtungen 20, die mit ihrem erstenGetriebeteil 23 üblicherweise nur in stillstehende zweite Getriebeteile 26 eingreifen können,ist es im Rahmen der Beschreibung vorgesehen, zu zeigen, wie eine erfindungsgemäße Vorrichtung20 mit ihrem ersten Getriebeteil 23 in ein bewegtes, das heißt sich drehendes zweites Getriebeteil26 einspuren kann.
[0017] Fig. 2 zeigt in einer vergrößerten Darstellung ausschnittweise die Brennkraftmaschine29 bzw. hiervon ansatzweise die Motorwelle 32, das zweite Getriebeteil 26 sowie die Drehachsedes zweiten Getriebeteils 26, die hier mit 35 bezeichnet ist. Auf der linken Seite der Fig. 2ist die Vorrichtung 20 dargestellt, die hier als so genannter frei ausstoßender Starter ausgeführt ist.An dieser Stelle sei bemerkt, dass diese Vorrichtung 20 genauso gut auch als so genannter Maulstarterausgeführt sein könnte, die Ausführung beeinträchtigt die Funktion gemäß der hier beschriebenenErfindung nicht. Diese Vorrichtung 20 zeigt hier das erste Getriebeteil 23 im so genannten ausgespurten Zustand,das heißt im Ruhezustand der Vorrichtung 20. Hinter dem ersten Getriebeteil 23 ist ein Lagerflansch38 dargestellt, der ein tragendes Element der Vorrichtung 20darstellt. Der Lagerflansch 39 ist oftmalsauch als so genanntes Antriebslager bezeichnet. An diesem Lagerflansch 38 ist rückwärtig und obenein Aktuator 41 befestigt, der im Hinblick auf eine axiale Verschiebung des ersten Getriebeteils23 eine bestimmte Aufgabe übernimmt. Unterhalb des Aktuators 41 ist ein Gehäuse 44 dargestellt, dasbeispielsweise ein sogenanntes Polgehäuse ist. Innerhalb des Polgehäuses bzw. Gehäuses 44 ist einRotor 47 angeordnet, der in Zusammenwirkung mit dem Gehäuse 44 bzw. Polgehäuse 44 einen Antriebsmotor50 bildet. Unterhalb des Antriebsmotors 50 ist ein Steuergerät 53 gezeigt, das ebenfalls amLagerflansch 38 befestigt ist. Desweiteren ist rechts des zweiten Getriebsteils 26 ein Drehzahlsensor56 dargestellt. Der Drehzahlsensor 56 hat die Aufgabe, die Drehzahl des zweiten Getriebeteils26 zu ermitteln bzw. hierfür ein Hilfsmittel zu sein. Der Aktuator 40 dient dazu, im Betriebszustanddas erste Getriebeteil 23 aus der Ruhelage axial zu verschieben und dadurch das erste Getriebeteilin das zweite Getriebeteil 26 einzuspuren. Der Antriebsmotor 50 dient - wie bei üblichen Startanlagen- dazu, das erste Getriebeteil 23 in Drehung zu versetzen und ein Drehmoment auf das zweiteGetriebeteil auszuüben. Optional ist ein zweiter Drehzahlsensor 51 zur Ermittlung der Drehzahln₂₃, eine erforderliche Datenleitung zwischen dem Sensor 51 und dem Steuergerät 53ist nicht dargestellt. Mittel eine Steuerleitung 52 schaltet das Steuergerät 53 einen Schalter54, damit die Vorrichtung 20 mittels der Batterie 55 bestromt werden kann
[0018] Nachfolgend wird die Funktion der Vorrichtung und ihre grundlegende Arbeitsweise dargestellt:

Es wird beispielsweise angenommen, dass die Brennkraftmaschine 29 zunächst im eingeschaltetenZustand ist, das heißt, die Motorwelle 32, beispielsweise als Kurbelwelle ausgeführt, drehtsich. Dies trifft beispielsweise auf ein Fahrzeug zu, das auf einer Verkehrsstraße angetrieben ist.Wird nun das Fahrzeug vor einer Ampel beispielsweise angehalten, so wird bei einem Fahrzeugmit dem vorgesehenen sogenannten Start-Stop-System die Brennkraft-maschine 29 beim vorhandensein bestimmter Bedingungen, beispielsweise geöffnetem Triebstrangoder minimale Fahrzeuggeschwindigkeit v < 7km/h oder Batterieladezustand > 70%, abgeschaltet. Natürlichkönnen auch zwei oder drei Bedingungen gleichzeitig erfüllt sein. Um in diesem sogenannten Start-Stop-Betrieb keinenKomfort- und Sicherheitsverlust zu erleiden, ist vorgesehen, dass die Brennkraftmaschine sehrkurzfristig wieder gestartet werden kann. Hierzu ist vorgesehen, dass das erste Getriebeteil23 sehr früh in das zweite Getriebeteil 26 eingespurt wird. Dies bedeutet in diesem Fall, dassdas erste Getriebeteil 23 noch in der so genannten Auslaufphase der Brennkraftmaschine 29 in daszweite Getriebeteil 26 eingespurt werden soll, siehe hierzu auch Fig. 3.
[0019] In Fig. 3a bis Fig. 3d sind zusammengehörige Kurvenverläufe im Zusammenhang mit dem Einspureneines ersten Getriebeteils 23 in ein zweites Getriebeteil 26 prinzipiell dargestellt. Entscheidet dasan Bord des Fahrzeugs vorhandene Start-Stop-System, dass die Brennkraftmaschine ausgeschaltetwerden soll, so wird das Signal S, mit dem das Signal zum Einspuren des ersten Getriebeteils23 in das zweite Getriebeteil 26 gegeben wird, auf 1" gesetzt (Fig. 3a). Als Folge dieses Einschaltsignals zumZeitpunkt t₀ wird der Antriebsmotor 50 der Vorrichtung 20 eingeschaltet, so dassein Strom I₅₀ durch den Antriebsmotor 50 fließt und damit den Rotor 47 in Drehungversetzt. Gleichzeitig wird auch das erste Getriebeteil 23 in Drehung versetzt, Fig. 3c. DieDarstellung des Stromverlaufs in Fig. 3b ist idealisiert.
[0020] Durch dieses Einschaltsignal (Fig. 3a) wird zunächst das erste Getriebeteil 23 in Drehungversetzt. Dieses erste Getriebeteil 23 erreicht nach einer gewissen, nicht näher bestimmten Zeitt₁ eine in Fig. 3c idealisiert dargestellte maximale Umfangsgeschwindigkeit v₂₃des ersten Getriebeteils 23.
[0021] Mit dem Beginn des Zeitpunkts t₀ beginnt im Steuergerät 53 eine Zeit t₁abzulaufen. Nach dem Ablauf dieser Zeit t₁ zum Zeitpunkt t₂ wird die Brennkraftmaschine29 tatsächlich ausgeschaltet, das heißt, deren Drehzahl bzw. die Umfangsgeschwindigkeit v₂₆am zweiten Getriebeteil 23 beginnt sich zu vermindern, siehe auch Fig. 3c. Im Ausführungsbeispielbeginnt zu diesem Zeitpunkt die für den vorzunehmenden Einspurvorgang von erstem Getriebeteil23 in das zweite Getriebeteil 26 relevante Drehzahlermittlung von zweiten Getriebeteil 26 understem Getriebeteil 23. Natürlich kann die Drehzahlermittlung auch bereits z. B. zum Zeitpunktt₀ beginnen. Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Drehzahl des zweitenGetriebeteils 26 mittels des Drehzahlsensors 56 ermittelt wird. Die Drehzahlermittlung bezüglichdes ersten Getriebeteils 23 erfolgt mit dem Beginn des Zeitpunkts t₃, nachdem daszweite Getriebeteil 26 eine voreingestellte Drehzahlschwelle erreicht hat. Zu diesem Zeitpunkt t₃wird der Antriebsmotor 50 abgeschaltet, siehe auch Fig. 3b.
[0022] Wie allgemein bekannt ist, erzeugt ein nicht mehr angetriebener, das heißt in diesemFall nicht mehr bestromter Antriebsmotor 50 an einer seiner Klemmen, die hier gemäß bekannterNormen als Klemme 45" bezeichnet ist, eine Ausgangsspannung U₄₅ (proportional zuDrehzahl n₂₃), die durch den nunmehr generatorischen Betrieb der Vorrichtung 20 verursachtist. Aus dem Spannungsniveau dieser Spannung U₄₅ kann durch Vergleich mit in einemKennfeld 59 gespeicherten Vergleichswerten auf eine im Wesentlichen bestimmte Drehzahl und damit Umfangsgeschwindigkeitv₂₃ des ersten Getriebeteils 23 geschlossen werden. Durch weitere ständige Beobachtungdes Systems während des Zeitablaufs und damit dem Erkennen eines geeigneten Bewegungszustands vonerstem Getriebeteil 23 und zweitem Getriebeteil 26 schließt das System - stellvertretend dasSteuergerät 53 - schließlich auf einen geeigneten Bewegungszustand und steuert zum Zeitpunktt₄ den Aktuator 41 derart an, dass dieser bestromt (I₄₁) wird und somitdas erste Getriebeteil 23 in Richtung zum zweiten Getriebeteil 26 vorschiebt. Die Kurve in Fig. 3c)und Fig. 3d) sind diesbezüglich etwas idealisiert. Die axiale Bewegung des Ritzels bzw. erstenGetriebeteils 23 findet eigentlich verzögert statt. Da bezüglich des ersten Getriebeteils 23und zweiten Getriebeteils 26 ein geeigneter Bewegungszustand vorherrscht (die Umfangsgeschwindigkeiten beiderGetriebeteile sind im Wesentlichen gleich), spurt das erste Getriebeteil 23 ohne Schwierigkeitenund Widerstände in das zweite Getriebeteil 26 ein. Da bei dem hier ausgeführten Beispiel zumZeitpunkt t₄ das erste Getriebeteil 23 eine gegenüber dem zweiten Getriebeteil 26unwesentlich höhere Umfangsgeschwindigkeit v₂₃ aufweist, passen sich beide Umfangsgeschwindigkeiten v₂₃bzw. v₂₆ bis zum Zeitpunkt t₅, das heißt bis zum hier beispielhaften formschlüssigen Eingriffbeider Getriebeteile an, so dass ab dem Zeitpunkt t₅ beide Umfangsgeschwindigkeitenv₂₃ und v₂₆ gleich sind. Ab diesem Zeitpunkt t₅ bleiben beide Getriebeteile23 und 26 bis zum Zeitpunkt t_x ineinander eingespurt. Nach dem Zeitpunkt t₅wird zum Zeitpunkt t₆ der Strom des Aktuators 41 verringert und schließlich nach einemweiteren Zeitablauf zum Zeitpunkt t₇ abermals auf ein niedrigeres Niveau geschaltete.
[0023] Die Variation des Stomes I₄₁ hat folgenden Grund: Ziel ist ein Geräuschoptimiertes Einspuren,d.h. der Aktuator sollte möglichst keine Überschussenergie aufnehmen. Da der magnetische Kreisam Anfang des Einspurvorganges einen großen Luftspalt und damit einen großen magnetische Widerstandaufweist, muss die Durchflutung und damti der Strom I₄₁ hoch sein. Die magnetischeEnergie wird dabei teilweise in Federenergie aber auch in Bewegungsenergie gesteckt. Hierdurchwird der Luftspalt im Hubmagneten verkleinert. Um nun keine zu starte Beschleunigung des Magnetankerszu bekommen, wird der Strom in der zweiten Phase zwischen t₆ und t₇ reduziert.Ist das Ritzel nun komplett eingezogen, kann die Durchflutung reduziert werden, da das Ritzeldurch Selbsthemmung des Steilgewindes zwischen Rotor 47 und Ritzel 23 ein Ausrücken verhindert. Daherkann der Strom ab dem Zeitpunkt t₇ im Prinzip auf Null Ampere reduziert werden.
[0024] Um nun eine möglichst gute Anpassung an die Umgebungsbedingungen zu erreichen, wird dieStrom-Weg-Kennlinie in Abhängigkeit der Temperatur und weiterer Umgebungsvariablen im Steuergeräthinterlegt.
[0025] Die beiden Getriebeteile 23 und 26 kommen letztlich zum Zeitpunkt t_X zur Ruheund drehen sich daher nicht mehr weiter. In diesem Ausführungsbeispiel kann daher ab dem Zeitpunktt_X ein weiterer Startvorgang der Brennkraftmaschine 29 erfolgen. Dies wird bzw. würdeab diesem Zeitpunkt durch Bestromen des Antriebsmotors 50 mit einem Antriebsstrom I₅₀erfolgen, so dass das erste Getriebeteil 23 dann ein positives Antriebsmoment auf das zweiteGetriebeteil 26 überträgt.
[0026] Im Rahmen dieses Ausführungsbeispiels ist somit ein Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung20 mit einem ersten Getriebeteil 23 beschrieben, wobei das erste Getriebeteil 23 zum Einspurenin ein zweites Getriebeteil 23 vorgesehen ist. Die Vorrichtung 20 ist insbesondere als Startvorrichtung ausgebildetund weist als eine Ausführungsmöglichkeit des ersten Getriebeteils 23 ein Ritzel auf, das zumEinspuren in einen Zahnkranz (zweites Getriebeteil 26) einer Brennkraftmaschine 29 vorgesehenist. Gemäß dem hier beschriebenen Verfahren sind zumindest ein Mittel (Drehzahlsensor 56, Klemme45, Steuergerät 53, Kennfeld 59) vorhanden, durch das ein Bewegungszustand (Drehzahl- bzw. Umfangsgeschwindigkeit)des ersten Getriebeteils 23 und ein Bewegungszustand (Drehzahl bzw. Umfangsgeschwindigkeit deszweiten Getriebeteils 26) ermittelt wird.
[0027] Es ist dabei vorgesehen, dass durch das zumindest eine Mittel (Drehzahl 56, Klemme 45,Steuergerät 53, Kennfeld 59) als Eigenschaft des Bewegungszustandes des zweiten Getriebeteils26 dessen Drehzahl n₂₆ und als Eigenschaft des Bewegungszustandes des ersten Getriebeteils23 dessen Drehzahl n₂₃ ermittelt wird.
[0028] Im Rahmen des hier beschriebenen Verfahrens ist vorgesehen, dass durch das zumindesteine Mittel (56, 45, 53, 59) aus der Drehzahl n₂₆ des zweiten Getriebeteils 26 und derDrehzahl n₂₃ des ersten Getriebeteils 23 ein geeigneter Bewegungszustand ermitteltwird, der ein Ineingriffbringen des ersten Getriebeteils 23 mit dem zweiten Getriebeteil 26erlaubt. Der Begriff geeigneter Bewegungszustand" bedeutet, dass ein Einspuren des ersten Getriebeteils23 in das zweite Getriebeteil 26 ohne nennenswerte Widerstände beim Einspuren beider sich drehenderGetriebeteile möglich ist. Der Einspurvorgang bzw. der geeignete Bewegungszustand ermöglichtein zerstörungsfreies Ineingriffbringen beider Getriebeteile 23 und 26 im sich drehenden Zustand.
[0029] Wie beschrieben ist vorgesehen, dass zum Ineingriffbringen des ersten Getriebeteils 23mit dem zweiten Getriebeteil 26 in einem Verfahrensschritt eine von null abweichende Umfangsgeschwindigkeitv₂₃ des ersten Getriebeteils 23 einer von null abweichenden Umfangsgeschwindigkeitv₂₆ des zweiten Getriebeteils 26 angenähert wird. Anschließend wird in einem weiterenVerfahrensschritt das erste Getriebeteil 23 mit dem zweiten Getriebeteil 26 in Eingriff gebracht(t₄ bis t₅).
[0030] Es ist dabei vorgesehen, dass zum Annähern der Umfangsgeschwindigkeiten v₂₃und v₂₆ von erstem Getriebeteil 23 und zweitem Getriebeteil 26 einerseits die Brennkraftmaschine29 ausgeschaltet (t₂) und dadurch die Umfangsgeschwindigkeit v₂₆ des zweiten Getriebeteils26 gesenkt (ab t₂) und andererseits die Umfangsgeschwindigkeit des ersten Getriebeteils23 erhöht wird (ab Zeitpunkt t₀).
[0031] Gemäß diesem ersten Ausführungsbeispiel wird dabei hinsichtlich der Reihenfolge des Ausschaltensvon Brennkraftmaschine 29 und Einschalten des Antriebsmotors 50 bevorzugt, dass zuerst der Startermotor50 eingeschaltet wird und erst dann die Brennkraftmaschine 29 ausgeschaltet wird.
[0032] Wie erläutert, ist vorgesehen, dass das erste Getriebeteil 23 nach einem ausreichendenAnnähern der Umfangsgeschwindigkeiten V23 und V26 von erstem Getriebeteil 23 zum zweiten Getriebeteil26 in das zweite Getriebeteil 26 eingespurt wird. Die Umfangsgeschwindigkeiten V23 und V26 sinddabei von null verschieden.
[0033] Gemäß einem weiteren Verfahrensschritt ist vorgesehen, dass nach einem geeigneten Startsignal(beispielsweise Niederdrücken des Gaspedals des Kraftfahrzeugs) nach dem Einspuren des erstenGetriebeteils 23 in das zweite Getriebeteil 26 durch das erste Getriebeteil 23 ein positivesAntriebsmoment M₂₃ auf das zweite Getriebeteil 26 und damit auf die Motorwelle 32übertragen wird.
[0034] Wie gemäß diesem ersten Ausführungsbeispiel erläutert, ist vorgesehen, dass vor dem Übertragen despositiven Antriebsmoments M₂₃ das erste Getriebeteil 23 und das zweite Getriebeteil26 gemeinsam und in eingespurtem Zustand beider Getriebeteile die Umfangsgeschwindigkeit beiderGetriebeteile jeweils gemeinsam den Wert null erreichen (t_X). Ein Antriebsmoment M₂₃ kann aber auch früher (nach t₅)übertragen werden, wobei die Getriebeteile dann nicht die Umfangsgeschwindigkeit Null erreichen.
[0035] Bei der Beobachtung des Systems aus Vorrichtung 20 und Brennkraftmaschine 29 ist vorgesehen,dass insbesondere nach dem Zeitpunkt t₂ zum Ermitteln eines geeigneten Bewegungszustandsdes zweiten Getriebeteils 26 und des ersten Getriebeteils 23 die Drehzahlen n₂₃ bzw. n₂₆der Getriebeteile ermittelt werden.
[0036] Da die Drehzahlen der beiden Getriebeteile 23 und 26 an sich noch keine Aussagefähigkeit hinsichtlicheines geeigneten Bewegungszustandes ermöglichen - beide Getriebeteile 23 und 26 haben üblicherweiseerhebliche Durchmesserunterschiede, die im Bereich des Faktors 10 liegen - ist aus den Drehzahlender beiden Getriebeteile jeweils eine Umfangsgeschwindigkeit V23 bzw. V26 zu ermitteln, um letztlicheine hinreichende Gleichheit beider Umfangsgeschwindigkeiten bestimmen können.
[0037] Ersatzweise ist nicht unbedingt eine Ermittlung der Umfangsgeschwindigkeiten v₂₃bzw. v₂₆ notwendig. Genauso gut können beispielsweise in einem Kennfeld 62 des Steuergeräts53 geeignete Drehzahlen der beiden Getriebeteile 23 und 26 abgelegt sein. Dies bedeutet konkret,beispielsweise für den Faktor 10 hinsichtlich des Durchmesserunterschieds beider Getriebeteile,dass eine Drehzahl von 300 pro Minute zum Einspuren eines ersten Getriebeteils 23 in ein zweitesGetriebeteil 26 geeignet ist, wenn dies eine Drehzahl von 30 pro Minute aufweist. DerartigeDrehzahlen beider Getriebeteile, die ein Einspuren ermöglichen würden, werden hier als Äquivalente bezeichnet.
[0038] In Fig. 4 ist ein im Vergleich zu Fig. 3c dargestellter Einspurvorgang in etwas modifizierterVariante dargestellt. Der wesentliche Unterschied ist hier, dass das Einspuren des ersten Getriebeteils23 in das zweite Getriebeteil 26 zwar weiterhin zum Zeitpunkt t₄ erfolgt, jedoch indiesem Fall, wie leicht ersichtlich ist, die Geschwindigkeit V26 größer ist als die GeschwindigkeitV23. Im Unterschied zur Fig. 3c muss daher bis zum Einspuren des ersten Getriebeteils 23 in daszweite Getriebeteil 26 dieses etwas beschleunigt werden, um letztlich das Eingreifen zum Zeitpunktt₅ zu vervollständigen.
[0039] Bezüglich der bisher vorgeschlagenen Art und Weise, die Starterdrehzahl bzw. Drehzahl desAntriebsmotors 50 zu bestimmen, kann die Drehzahl nicht nur von der an der Klemme 45 anliegendengeneratorischen Spannung ermittelt werden, sondern darüber hinaus in Abhängigkeit von der Betriebstemperaturder Vorrichtung 20 bzw. deren Betriebsdauer. Eine derartige Abhängigkeit der Drehzahl n₂₃kann in einer weiteren Ausgestaltung ebenfalls im Steuergerät 53 (oder einem anderen Steuergerät) ineinem Kennfeld abgelegt werden.
[0040] Die Starterdrehzahl kann auch mit Hilfe eines zusätzlichen Sensors am Ritzel 23 ermittelt werden.Vorzugsweise eignen sich hierzu magnetische Sensoren, die die Modulation des Magnetfeldes durchdie Eisenzähne des Zahnkranzes detektieren.
[0041] Soll bereits im bestromten Zustand des Antriebsmotors 50 dessen Drehzahl n₂₃ermittelt werden, so kann dies beispielsweise unter Zuhilfenahme einer Kennlinie oder einesKennfeldes vorgenommen werden, wobei hier die Temperatur der Vorrichtung 20 und deren Versorgungsspannungan der Klemme 45 berücksichtigt werden können. Der Starterstrom bzw. der Antriebsstrom I₄₅wird hierzu im Steuergerät 53 gemessen.
[0042] Hinsichtlich der Reihenfolge des Ausschaltens der Brennkraftmaschine 29 und des Einschaltensdes Antriebsmotors 50 kann gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel bzw. zweiten Ausführungsbeispiel aucheine andere Reihenfolge gewählt werden: So kann beispielsweise die Brennkraftmaschine 29 zuerst ausgestaltetwerden und dann der Startermotor bzw. Antriebsmotor 50 eingeschaltet werden. Gleichfalls istauch ein gleichzeitiges Ausschalten der Brennkraftmaschine 29 und Anschalten des Antriebsmotors50 möglich. Hinsichtlich der Darstellung in Fig. 3c und Fig. 4 ergibt sich hinsichtlich derVerlegung des Zeitpunktes t₂ auf den Zeitpunkt t₀ eine Verschiebung derKurven nach links bzw. früh. Dementsprechend wäre in einem solchen Fall der Zeitpunkt t₃und folgende Zeitpunkte ebenfalls in Richtung früh, das heißt in Richtung zum Zeitpunkt t₀,vorgelegt.
[0043] Die Fig. 5 zeigt für das erste Getriebeteil 23 eine Verzahnung, wobei Einzelzähne anihrer der dem zweiten Getriebeteil 26 zugewandten Stirnseite jeweils zumindest eine Abschrägung60 aufweisen, die ein Einspuren des ersten Getriebeteils 23 in das zweite Getriebeteil 26 erleichtert.
[0044] Dem Steuergerät 53 kann die Drehzahl der Motorwelle 32 beispielsweise auch über ein imKraftfahrzeug vorhandenes Datensystem zugeführt werden, beispielsweise über den sogenanntenCAN-BUS.
[0045] Bei einem derartigen System ist vorgesehen, dass das Auslaufen der Brennkraftmaschine beigeschlossener Drosselklappe erfolgt, um das ansonsten als störend empfundene Auslaufschütteln derBrennkraftmaschine zu vermeiden. Dadurch wird ebenfalls ein Rückpendeln des Motors, welchesbeim Eingriff des Getriebeteils 23 zu einem lauten Freilaufgeräusch führen würde, vermieden.Die Vorrichtung 20 bleibt mit ihrem ersten Getriebeteil dann in eingespurtem Zustand, bis wiederum ein Andrehender Brennkraftmaschine veranlasst wird.
[0046] Die Kennfelder 59 und 62 können auch als ein gemeinsames Kennfeld (Tabelle) ausgeführt sein.