DE102011106669A1

DE102011106669A1 - Verfahren zum Starten einer Brennkraftmaschine in einem Hybridantriebsstrang

Info

Publication number: DE102011106669A1
Application number: DE102011106669A
Authority: DE
Inventors: Qi Ma; Robert Douglas Shafto; Michael Simon; Julian R. Verdejo
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2010-07-08
Filing date: 2011-07-05
Publication date: 2012-03-29
Anticipated expiration: 2031-07-06
Also published as: CN102312747A; US20120010802A1; DE102011106669B4; CN102312747B; US8392097B2

Abstract

Ein Hybridantriebsstrang umfasst eine Brennkraftkraftmaschine, ein elektromechanisches Getriebe und eine elektrische Arbeitsmaschine. In einer Kraftmaschinenstartroutine drosseln Strömungssteuervorrichtungen, die nahe jeder Brennkammer in der Kraftmaschine angeordnet sind, anfänglich die Luftströmung in die Zylinder, um zu ermöglichen, dass ein Startermotor die Kraftmaschine mit einem niedrigeren Expansions- und Kompressionsdrehmoment dreht, wonach die Drehung der Kraftmaschine auf die elektrische Arbeitsmaschine umgestellt wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Offenbarung bezieht sich auf den Startvorgang einer Brennkraftkraftmaschine in einem Hybridantriebsstrang.
HINTERGRUND
Die Aussagen in diesem Abschnitt stellen lediglich Hintergrundinformationen in Bezug auf die vorliegende Offenbarung dar und können, müssen jedoch nicht Stand der Technik bilden.
Eine Brennkraftkraftmaschine in einem Hybridantriebsstrang muss unverzüglich starten, wenn es durch einen Steueralgorithmus und auf der Basis von Betriebsbedingungen des Fahrzeugs bestimmt wird. Ein hohes Drehmoment im unteren Drehzahlbereich ist erforderlich, um die Kurbelwelle vor der Verbrennung anfänglich zu drehen und auf eine annehmbare Drehzahl zu beschleunigen. Das anfängliche hohe Drehmoment im unteren Drehzahlbereich ist weitgehend dem Zylinderkompressionsdrehmoment zuzuschreiben, wenn der Einlasskrümmerdruck hoch ist und die eingeschlossene Luftmasse innerhalb der Zylinder hoch ist. Eine herkömmliche Methode zum Starten einer Brennkraftkraftmaschine in einem Hybridantriebsstrang wird unter Verwendung der elektrischen Arbeitsmaschine durchgeführt, um die Kurbelwelle der Kraftmaschine auf eine Drehzahl zu beschleunigen, bei der die Verbrennung eingeleitet wird. In Situationen, in denen die elektrische Arbeitsmaschine mehrere Aufgaben ausführt, wie z. B. Antreiben des Fahrzeugs mit einem großen Teil des vollen Motordrehmoments und gleichzeitiges Starten der Kraftmaschine, ist jedoch diese Methode kompliziert.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein Hybridantriebsstrang, der mit einem Endantrieb gekoppelt ist, umfasst eine Kraftmaschine, eine elektrische Arbeitsmaschine und ein elektromechanisches Getriebe, das selektiv steuerbar betreibbar ist, um ein Drehmoment zwischen der Kraftmaschine, dem Endantrieb und der elektrischen Arbeitsmaschine zu übertragen. Ein Verfahren zum Starten des Betriebs der Kraftmaschine umfasst das Schließen eines Luftströmungsweges von einem Einlasskrümmer in eine Brennkammer der Kraftmaschine mit einer Strömungssteuervorrichtung, die zwischen dem Einlasskrümmer und der Brennkammer nahe der Brennkammer angeordnet ist, das Einleiten einer Drehung einer Kurbelwelle der Kraftmaschine ausschließlich mit einem Startermotor, während der Luftströmungsweg vom Einlasskrümmer in die Brennkammer der Kraftmaschine durch die Strömungssteuervorrichtung gedrosselt wird, das Fortsetzen der Drehung der Kurbelwelle der Kraftmaschine mit sowohl dem Startermotor als auch der elektrischen Arbeitsmaschine, während der Luftströmungsweg vom Einlasskrümmer in die Brennkammer der Kraftmaschine durch die Strömungssteuervorrichtung gedrosselt wird, bis eine vorbestimmte Kurbelwellendrehzahl erreicht ist, und das Fortsetzen der Drehung der Kurbelwelle der Kraftmaschine ausschließlich mit der elektrischen Arbeitsmaschine, während der Luftströmungsweg vom Einlasskrümmer in die Brennkammer der Kraftmaschine durch die Strömungssteuervorrichtung geöffnet wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Eine oder mehrere Ausführungsformen werden nun beispielhaft mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 ein schematisches Diagramm eines Startvorgangs einer Brennkraftkraftmaschine in einem Hybridantriebsstrang gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
2 ein schematisches Diagramm eines beispielhaften Hybridantriebsstrangs gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
3 ein schematisches Diagramm einer beispielhaften Architektur für ein Steuersystem und einen Hybridantriebsstrang gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
4 ein schematisches Diagramm einer Brennkraftkraftmaschine und eines zugehörigen Kraftmaschinensteuermoduls ist, die gemäß der vorliegenden Offenbarung konstruiert wurden;
5 eine detaillierte Ansicht des in 4 dargestellten Einlasssystems gemäß der vorliegenden Offenbarung darstellt;
6 ein schematisches Diagramm eines beispielhaften Hybridantriebsstrangs, der dazu konfiguriert ist, den Betrieb einer Brennkraftkraftmaschine zu starten, gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
7 ein Graph ist, der die Kraftmaschinendrehzahl als Funktion der Spitzenexpansions- und Spitzenkompressionsdrehmomente während eines Kraftmaschinenstartereignisses gemäß der vorliegenden Offenbarung darstellt; und
8 ein Graph ist, der das Kompressionsdrehmoment als Funktion eines Kraftmaschinenbetriebszustandes gemäß der vorliegenden Offenbarung darstellt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Mit Bezug auf die Zeichnungen, in denen die Darstellungen nur dem Zweck der Erläuterung von bestimmten beispielhaften Ausführungsformen und nicht dem Zweck ihrer Begrenzung dienen, stellt 1 schematisch ein System 100 zum Starten einer Brennkraftkraftmaschine 14 in einem Hybridantriebsstrang 101 dar. Das System 100 umfasst ein Hybridsteuermodul (HCP) 5 und den Hybridantriebsstrang 101 mit der Brennkraftkraftmaschine 14, einem Startermotor 102, einer elektrischen Arbeitsmaschine 56 und einer Hybridgetriebevorrichtung 100. Eine Getriebeeingangswelle 12 koppelt das Hybridgetriebe 10 rotatorisch mit der Kurbelwelle der Kraftmaschine 14. Eine Starterausgangswelle 108 koppelt den Startermotor 102 rotatorisch mit der Kurbelwelle der Kraftmaschine 10 und überträgt ein Drehmoment T_S dazwischen. Die elektrische Arbeitsmaschine 56 ist mit dem Hybridgetriebe 10 gekoppelt und überträgt ein Motordrehmoment (T_A) dazwischen. Die Getriebeeingangswelle 12 ist betreibbar, um die Kurbelwelle der Kraftmaschine 14 mit einem Eingangsdrehmoment (T_I) zu beschleunigen, das vom T_A der elektrischen Arbeitsmaschine 56 geliefert wird, das zum Getriebe 10 übertragen wird. Außerdem kann die elektrische Arbeitsmaschine 56 dazu konfiguriert sein, T_A über eine Ausgangswelle 64 des Hybridgetriebes zu liefern und dadurch ein Antriebsausgangsdrehmoment (T_O) für einen Fahrzeugendantrieb zu erzeugen. Das beispielhafte HCP 5 schafft eine Überwachungssteuerung über andere Steuermodule innerhalb des Hybridantriebsstrangs und ist dazu konfiguriert, die elektrische Arbeitsmaschine 56 und den Startermotor 102 in Zusammenhang mit dem Startvorgang der Brennkraftkraftmaschine 14 zu überwachen und zu steuern. Es ist zu erkennen, dass eine Anzahl von Steuerkonfigurationen, wobei beispielsweise separate Module die elektrische Arbeitsmaschine 56 steuern und ein anderes den Startermotor 102 steuert, mit einer Kommunikation zwischen den zwei Controllern verwendet werden könnten. Viele Steuerkonfigurationen werden in Erwägung gezogen und die Offenbarung soll nicht auf die hier beschriebenen speziellen Ausführungsformen begrenzt sein.
Mit Bezug auf 2 und 3 ist ein beispielhafter Hybridantriebsstrang dargestellt. Der beispielhafte Hybridantriebsstrang gemäß der vorliegenden Offenbarung ist in 2 mit einem leistungsverzweigten elektromechanischen Doppelmodus-Hybridgetriebe 10 dargestellt, das mit einer Kraftmaschine 14 und Drehmomentarbeitsmaschinen, einschließlich der ersten elektrischen Arbeitsmaschine (MG-A) 56 und einer zweiten elektrischen Arbeitsmaschine (MG-B) 72, betriebstechnisch verbunden ist. Die Kraftmaschine 14 und die Drehmomentarbeitsmaschinen, z. B. die erste und die zweite elektrische Arbeitsmaschine 56 und 72, erzeugen jeweils Leistung, die auf das Getriebe 10 übertragen werden kann. Die durch die Kraftmaschine 14 und die erste und die zweite elektrische Arbeitsmaschine 56 und 72 und auf das Getriebe 10 übertragene Leistung wird hinsichtlich von Eingangs- und Motordrehmomenten, die hier als T_I, T_A bzw. T_B bezeichnet werden, und der Drehzahl, die hier als N_I, N_A bzw. N_B bezeichnet werden, beschrieben.
Die beispielhafte Kraftmaschine 14 umfasst eine Mehrzylinder-Brennkraftkraftmaschine, die selektiv in mehreren Zuständen betriebsfähig ist, um ein Drehmoment auf das Getriebe 10 über eine Eingangswelle 12 zu übertragen, und eine Kraftmaschine entweder mit Funkenzündung oder Kompressionszündung sein kann. Die Kraftmaschine 14 umfasst die Kurbelwelle, die betriebstechnisch mit der Eingangswelle 12 des Getriebes 10 gekoppelt ist. Ein Drehzahlsensor 11 überwacht die Drehzahl der Eingangswelle 12. Die Ausgangsleistung von der Kraftmaschine 14, einschließlich der Drehzahl und des Kraftmaschinendrehmoments, ist effektiv gleich der Eingangsdrehzahl N_I und dem Eingangsdrehmoment T_I, wobei irgendwelche Differenzen eine Drehung von Komponenten an der Eingangswelle 12 zwischen der Kraftmaschine 14 und dem Getriebe 10 umfassen, z. B. eine Hydraulikpumpe und/oder eine Drehmomentmanagementvorrichtung.
Das beispielhafte Getriebe 10 umfasst drei Planetenradsätze 24, 26 und 28 und vier selektiv einrückbare Drehmomentübertragungsvorrichtungen, d. h. Kupplungen C1 70, C2 62, C3 73 und C4 75. Wie hier verwendet, beziehen sich Kupplungen auf einen beliebigen Typ von Reibungsdrehmomentübertragungsvorrichtung, einschließlich beispielsweise Einzel- oder Verbundplattenkupplungen oder -sätzen, Bandkupplungen und Bremsen. Ein hydraulischer Steuerkreis 42, der vorzugsweise durch ein Getriebesteuermodul (TCM) 17 gesteuert wird, ist betreibbar, um die Kupplungszustände zu steuern. Die Kupplungen C2 62 und C4 75 umfassen vorzugsweise hydraulisch angewendete Rotationsreibungskupplungen. Die Kupplungen C1 70 und C3 73 umfassen vorzugsweise hydraulisch gesteuerte stationäre Vorrichtungen, die selektiv an einem Getriebegehäuse 68 an Masse festgesetzt werden können. Jede der Kupplungen C1 70, C2 62, C3 73 und C4 75 wird vorzugsweise hydraulisch angewendet, wobei sie selektiv Druckhydraulikfluid über den hydraulischen Steuerkreis 42 empfängt.
Die erste und die zweite elektrische Arbeitsmaschine 56 und 72 umfassen vorzugsweise Dreiphasen-Wechselstromarbeitsmaschinen mit jeweils einem Statur und einem Rotor und jeweilige Drehmelder 80 und 82. Der Motorstator für jede Arbeitsmaschine ist an einem äußeren Abschnitt des Getriebegehäuses 68 an Masse festgesetzt und umfasst einen Statorkern mit elektrischen Spulenwicklungen, die sich davon erstrecken. Der Rotor für die erste elektrische Arbeitsmaschine 56 ist an einem Nabenplattenzahnrad abgestützt, das betriebstechnisch an der Welle 60 über den zweiten Planetenradsatz 26 befestigt ist. Der Rotor für die zweite elektrische Arbeitsmaschine 72 ist fest an einer Hohlwellennabe 66 angebracht.
Jeder der Drehmelder 80 und 82 umfasst vorzugsweise eine Vorrichtung mit variabler Reluktanz mit einem Drehmelderstator und einem Drehmelderrotor. Die Drehmelder 80 und 82 sind an jeweiligen der ersten und der zweiten elektrischen Arbeitsmaschine 56 und 72 geeignet positioniert und montiert. Staturen von jeweiligen der Drehmelder 80 und 82 sind betriebstechnisch mit einem der Staturen für die erste und die zweite elektrische Arbeitsmaschine 56 und 72 verbunden. Die Drehmelderrotoren sind mit dem Rotor für die entsprechende erste und zweite elektrische Arbeitsmaschine 56 und 72 betriebstechnisch verbunden. Jeder der Drehmelder 80 und 82 ist signaltechnisch und betriebstechnisch mit einem Getriebe-Leistungs-Wechselrichter/Gleichrichter-Steuermodul (TPIM) 19 betriebstechnisch verbunden und jeder erfasst und überwacht die Drehposition des Drehmelderrotors relativ zum Drehmelderstator, wobei somit die Drehposition von jeweiligen der ersten und der zweiten elektrischen Arbeitsmaschine 56 und 72 überwacht wird. Außerdem werden die aus den Drehmeldern 80 und 82 ausgegebenen Signale interpretiert, um die Drehzahlen für die erste und die zweite elektrische Arbeitsmaschine 56 und 72 zu liefern, d. h. N_A bzw. N_B.
Das Getriebe 10 umfasst ein Ausgangselement 64, z. B. eine Welle, die mit einem Endantrieb 90 für ein Fahrzeug betriebstechnisch verbunden ist, um eine Ausgangsleistung zum Endantrieb 90 zu liefern, die auf Fahrzeugräder 93 übertragen wird, von denen eines in 2 gezeigt ist. Die Ausgangsleistung am Ausgangselement 64 ist hinsichtlich einer Ausgangsdrehzahl N_O und eines Ausgangsdrehmoments T_O gekennzeichnet. Ein Getriebeausgangsdrehzahlsensor 84 überwacht die Drehzahl und die Drehrichtung des Ausgangselements 64. Jedes der Fahrzeugräder 93 ist vorzugsweise mit einem Sensor 94 ausgestattet, der dazu ausgelegt ist, die Raddrehzahl zu überwachen, dessen Ausgabe durch ein Steuermodul eines verteilten Steuermodulsystems überwacht wird, das mit Bezug auf 3 beschrieben wird, um die Fahrzeuggeschwindigkeit und absolute und relative Raddrehzahlen für die Bremssteuerung, die Traktionskontrolle und das Fahrzeugbeschleunigungsmanagement zu bestimmen.
Das Eingangsdrehmoment von der Kraftmaschine 14 und die Motordrehmomente von der ersten und der zweiten elektrischen Arbeitsmaschine 56 und 72 (T_I, T_A bzw. T_B) werden als Ergebnis einer Energieumsetzung von Kraftstoff oder einem in einer elektrischen Energiespeichervorrichtung (ESD) 74 gespeicherten elektrischen Potential erzeugt. Die ESD 74 ist mit dem TPIM 19 über Gleichspannungsübertragungsleiter 27 mit hoher Spannung gleichspannungsgekoppelt. Die Übertragungsleiter 27 umfassen einen Kontaktschalter 38. Wenn der Kontaktschalter 38 geschlossen ist, kann unter einem normalen Betrieb ein elektrischer Strom zwischen der ESD 74 und dem TPIM 19 fließen. Wenn der Kontaktschalter 38 geöffnet ist, wird der elektrische Stromfluss zwischen der ESD 74 und dem TPIM 19 unterbrochen. Das TPIM 19 überträgt elektrische Leistung zu und von der ersten elektrischen Arbeitsmaschine 56 durch die Übertragungsleiter 29 und das TPIM 19 überträgt ebenso elektrische Leistung zu und von der zweiten elektrischen Arbeitsmaschine 72 durch Übertragungsleiter 31, um die Drehmomentbefehle für die erste und die zweite elektrische Arbeitsmaschine 56 und 72 in Ansprechen auf die Motordrehmomente T_A und T_B zu befolgen. Der elektrische Strom wird gemäß dem, ob die ESD 74 aufgeladen oder entladen wird, zu und von der ESD 74 übertragen.
Das TPIM 19 umfasst das Paar von Leistungswechselrichtern und jeweilige Motorsteuermodule, die dazu konfiguriert sind, Drehmomentbefehle zu empfangen und die Wechselrichterzustände davon zu steuern, um eine Motorantriebs- oder Motorregenerationsfunktionalität zu schaffen, um die befohlenen Motordrehmomente T_A und T_B zu erfüllen. Die Leistungswechselrichter umfassen bekannte komplementäre Dreiphasen-Leistungs-elektronikvorrichtungen und jeder umfasst mehrere Bipolartransistoren mit isoliertem Gate zum Umsetzen von Gleichspannung von der ESD 74 in Wechselspannung zum Antreiben von jeweiligen der ersten und der zweiten elektrischen Arbeitsmaschine 56 und 72 durch Umschalten mit hohen Frequenzen. Die Bipolartransistoren mit isoliertem Gate bilden eine Schaltmodus-Leistungsversorgung, die dazu konfiguriert ist, Steuerbefehle zu empfangen. Es ist typischerweise ein Paar von Bipolartransistoren mit isoliertem Gate für jede Phase von jeder der elektrischen Dreiphasen-Arbeitsmaschinen vorhanden. Die Zustände der Bipolartransistoren mit isoliertem Gate werden gesteuert, um eine Funktionalität zur Erzeugung von mechanischer Leistung für den Motorantrieb oder eine Funktionalität zur Regeneration von elektrischer Leistung zu schaffen. Die Dreiphasen-Wechselrichter empfangen oder liefern elektrische Gleichspannung über Gleichspannungsübertragungsleiter 27 und transformieren sie in die oder von der Dreiphasenwechselspannung, die zu oder von der ersten und der zweiten elektrischen Arbeitsmaschine 56 und 72 zum Betrieb als Motoren oder Generatoren über Übertragungsleiter 29 bzw. 31 geleitet wird.
3 ist ein schematisches Blockdiagramm des verteilten Steuermodulsystems. Die nachstehend beschriebenen Elemente bilden eine Teilmenge einer gesamten Fahrzeugsteuerarchitektur und schaffen eine koordinierte Systemsteuerung des in 2 beschriebenen beispielhaften Hybridantriebsstrangs. Das verteilte Steuermodulsystem synthetisiert sachdienliche Informationen und Eingaben und führt Algorithmen aus, um verschiedene Aktuatoren zu steuern, um Steuerziele zu erfüllen, einschließlich Zielen in Bezug auf die Kraftstoffsparsamkeit, Emissionen, Leistung, Fahrbarkeit und Schutz der Hardware, einschließlich Batterien der ESD 74 und der ersten und der zweiten elektrischen Arbeitsmaschine 56 und 72. Das verteilte Steuermodulsystem umfasst ein Kraftmaschinensteuermodul (ECM) 23, das TCM 17, ein Batteriesatzsteuermodul (BPCM) 21 und das TPIM 19. Das Hybridsteuermodul (HCP) 5 schafft eine Überwachungssteuerung und Koordination des ECM 23, des TCM 17, des BPCM 21 und des TPIM 19. Eine Benutzerschnittstelle (UI) 13 ist mit mehreren Vorrichtungen betriebstechnisch verbunden, durch die ein Fahrzeugfahrer den Betrieb des elektromechanischen Hybridantriebsstrangs steuert oder lenkt. Die Vorrichtungen umfassen ein Fahrpedal 113 (AP), ein Fahrerbremspedal 112 (BP), einen Getriebegangwähler 114 (PRNDL) und einen Fahrzeuggeschwindigkeitstempomat. Der Getriebegangwähler 114 kann eine diskrete Anzahl von vom Fahrer auswählbaren Positionen aufweisen, einschließlich der Drehrichtung des Ausgangselements 64, um entweder eine Vorwärts- oder eine Rückwärtsrichtung zu ermöglichen.
Die vorstehend erwähnten Steuermodule kommunizieren mit anderen Steuermodulen, Sensoren und Aktuatoren über einen Bus 6 eines lokalen Netzes (LAN). Der LAN-Bus 6 ermöglicht eine strukturierte Kommunikation von Zuständen von Betriebsparametern und Aktuatorbefehlssignalen zwischen den verschiedenen Steuermodulen. Das verwendete spezifische Kommunikationsprotokoll ist anwendungsspezifisch. Der LAN-Bus 6 und geeignete Protokolle schaffen eine robuste Nachrichtenübermittlung und eine Kopplung mehrerer Steuermodule über eine Schnittstelle zwischen den vorstehend erwähnten Steuermodulen und anderen Steuermodulen, die eine Funktionalität vorsehen, einschließlich z. B. Antiblockierbremsen, Traktionskontrolle und Fahrzeugstabilität. Mehrere Kommunikationsbusse können verwendet werden, um die Kommunikationsgeschwindigkeit zu verbessern und ein gewisses Niveau an Signalredundanz und -integrität zu schaffen. Die Kommunikation zwischen individuellen Steuermodulen kann auch unter Verwendung einer direkten Verbindung, z. B. eines Busses einer seriellen peripheren Schnittstelle (SPI), bewirkt werden.
Das HCP 5 schafft eine Überwachungssteuerung des Hybridantriebsstrangs, was dazu dient, den Betrieb des ECM 23, des TCM 17, des TPIM 19 und des BPCM 21 zu koordinieren. Auf der Basis von verschiedenen Eingangssignalen von der Benutzerschnittstelle 13 und dem Hybridantriebsstrang, einschließlich der ESD 74, bestimmt das HCP 5 eine Fahrerdrehmomentanforderung, einen Ausgangsdrehmomentbefehl, einen Kraftmaschineneingangsdrehmomentbefehl, (ein) Kupplungsdrehmoment(e) für die angewendeten Drehmomentübertragungskupplungen C1 70, C2 62, C3 73, C4 75 des Getriebes 10 und die Motordrehmomente T_A und T_B für die erste und die zweite elektrische Arbeitsmaschine 56 und 72.
Das ECM 23 ist mit der Kraftmaschine 14 betriebstechnisch verbunden und fungiert zum Erfassen von Daten von Sensoren und Steueraktuatoren der Kraftmaschine 14 über mehrere diskrete Leitungen, die der Einfachheit halber als zusammengesetztes bidirektionales Schnittstellenkabel 35 gezeigt sind. Das ECM 23 empfängt den Kraftmaschineneingangsdrehmomentbefehl vom HCP 5. Das ECM 23 bestimmt das aktuelle Kraftmaschineneingangsdrehmoment T_I, das zum Getriebe 10 zu diesem Zeitpunkt geliefert wird, auf der Basis der überwachten Kraftmaschinendrehzahl und -last, die zum HCP 5 übertragen werden. Das ECM 23 überwacht die Eingabe vom Drehzahlsensor 11, um die Kraftmaschineneingangsdrehzahl für die Eingangswelle 12 zu bestimmen, die sich in die Getriebeeingangsdrehzahl N_I umsetzen lässt. Das ECM 23 überwacht Eingaben von Sensoren, um Zustände von anderen Kraftmaschinenbetriebsparametern zu bestimmen, einschließlich z. B. einer Drehzahl der Kurbelwelle, eines Kurbelwinkels, eines Einlasskrümmerabsolutdrucks, einer Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur, einer Umgebungslufttemperatur und eines Umgebungsdrucks. Die Kraftmaschinenlast kann beispielsweise aus dem Einlasskrümmerabsolutdruck oder alternativ aus der Überwachung der Fahrereingabe in das Fahrpedal 113 bestimmt werden. Das ECM 23 erzeugt und überträgt Befehlssignale zum Steuern von Kraftmaschinenaktuatoren, einschließlich z. B. Kraftstoffeinspritzdüsen, Zündmodulen und Drosselklappensteuermodulen, von denen keine gezeigt sind.
Das TCM 17 ist mit dem Getriebe 10 betriebstechnisch verbunden und überwacht Eingaben von Sensoren, um Zustände von Getriebebetriebsparametern zu bestimmen. Das TCM 17 erzeugt und überträgt Befehlssignale zum Steuern des Getriebes 10, einschließlich der Steuerung des hydraulischen Steuerkreises 42. Die Eingaben vom TCM 17 in das HCP 5 umfassen abgeschätzte Kupplungsdrehmomente für jede der Kupplungen, d. h. C1 70, C2 62, C3 73 und C4 75, und die Ausgangsdrehzahl N_O des Ausgangselements 64. Andere Aktuatoren und Sensoren können verwendet werden, um zusätzliche Informationen vom TCM 17 zum HCP 5 für Steuerzwecke zu liefern. Das TCM 17 überwacht Eingaben von Druckschaltern und betätigt selektiv Drucksteuersolenoide und stellt die Solenoide des hydraulischen Steuerkreises 42 um, um selektiv die verschiedenen Kupplungen C1 70, C2 62, C7 73 und C4 75 zu betätigen, um verschiedene Getriebebetriebsbereichszustände zu erreichen, wie nachstehend hier beschrieben.
Das BPCM 21 ist signaltechnisch mit Sensoren verbunden, um die ESD 74 zu überwachen, einschließlich Zuständen von Parametern des elektrischen Stroms und der elektrischen Spannung, um Informationen, die Parameterzustände der Batterien der ESD 74 angeben, zum HCP 5 zu liefern. Die Parameterzustände der Batterien umfassen vorzugsweise den Batterieladungszustand, die Batteriespannung, die Batterietemperatur und die verfügbare Batterieleistung, die als Bereich P_{BAT_MIN} bis P_{BAT_MAX} bezeichnet wird.
Ein Bremssteuermodul (BrCM) 22 ist mit Reibungsbremsen von jedem der Fahrzeugräder 93 betriebstechnisch verbunden. Das BrCM 22 überwacht die Fahrereingabe in das Bremspedal 112 und erzeugt Steuersignale zum Steuern der Reibungsbremsen und sendet ein Steuersignal zum HCP 5, um die erste und die zweite elektrische Arbeitsmaschine 56 und 72 auf der Basis davon zu betreiben.
Steuermodul, Modul, Controller, Steuereinheit, Prozessor und ähnliche Begriffe bedeuten irgendeine geeignete oder verschiedene Kombinationen von einer oder mehreren von (einer) anwendungsspezifischen integrierten Schaltung(en) (ASIC), elektronischen Schaltung(en), Zentraleinheit(en) (vorzugsweise Mikroprozessor(en)) und eines zugehörigen Speichers und einer zugehörigen Ablage (Festwert-, programmierbarer Festwert-, Direktzugriffsspeicher, Festplattenlaufwerk usw.), die ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführen, kombinatorischen Logikschaltung(en), Eingabe/Ausgabe-Schaltung(en) und Vorrichtungen, einer geeigneten Signalaufbereitungs- und Signalpufferschaltungsanordnung und anderen geeigneten Komponenten, um die beschriebene Funktionalität bereitzustellen. Jedes der Steuermodule ECM 23, TCM 17, TPIM 19, BPCM 21 und BrCM 22 ist vorzugsweise ein digitaler Universalcomputer mit einem Mikroprozessor oder einer Zentraleinheit, Speichermedien, einschließlich eines Festwertspeichers (ROM), Direktzugriffsspeichers (RAM), elektrisch programmierbaren Festwertspeichers (EPROM), einem Hochgeschwindigkeitstakt, einer Analog-Digital-(A/D) und Digital-Analog-(D/A)Schaltungsanordnung und Eingabe/Ausgabe-Schaltungsanordnung und -vorrichtungen (I/O) und geeigneten Signalaufbereitungs- und Signalpufferschaltungsanordnung. Jedes der Steuermodule weist einen Satz von Steueralgorithmen auf, einschließlich residenter Softwareprogrammbefehle und Kalibrierungen, die in einem der Speichermedien gespeichert sind und ausgeführt werden, um die jeweiligen Funktionen von jedem Steuermodul vorzusehen. Die Informationsübertragung zwischen den Steuermodulen wird vorzugsweise unter Verwendung des LAN-Busses 6 und von SPI-Bussen durchgeführt. Die Steueralgorithmen werden während vorgegebener Schleifenzyklen ausgeführt, so dass jeder Algorithmus mindestens einmal in jedem Schleifenzyklus ausgeführt wird. Algorithmen, die in den nichtflüchtigen Speichervorrichtungen gespeichert sind, werden durch eine der Zentraleinheiten ausgeführt, um Eingaben von den Erfassungsvorrichtungen zu überwachen und Steuer- und Diagnoseroutinen auszuführen, um den Betrieb der Aktuatoren unter Verwendung von vorgegebenen Kalibrierungen zu steuern. Schleifenzyklen werden in regelmäßigen Intervallen, beispielsweise alle 3,125, 6,25, 12,5, 25 und 100 Millisekunden, während des laufenden Betriebs des Hybridantriebsstrangs ausgeführt. Alternativ können Algorithmen in Ansprechen auf das Eintreten eines Ereignisses ausgeführt werden.
In Ansprechen auf eine Fahrereingabe über das Fahrpedal 113 und das Bremspedal 112, wie durch die Benutzerschnittstelle 13 erfasst, bestimmen das HCP 5 und eines oder mehrere der anderen Steuermodule Drehmomentbefehle zum Steuern der Drehmomenterzeugungsvorrichtungen, einschließlich der Kraftmaschine 14 und der ersten und der zweiten elektrischen Arbeitsmaschine 56 und 72, um die Fahrerdrehmomentanforderung am Ausgangselement 64, die auf den Endantrieb 90 übertragen wird, zu erfüllen. Auf der Basis von Eingangssignalen von der Benutzerschnittstelle 13 und vom Hybridantriebsstrang, einschließlich der ESD 74, bestimmt das HCP 5 die Fahrerdrehmomentanforderung, ein befohlenes Ausgangsdrehmoment vom Getriebe 10 für den Endantrieb 90, ein Eingangsdrehmoment von der Kraftmaschine 14, Kupplungsdrehmomente für die Drehmomentübertragungskupplungen C1 70, C2 62, C3 73, C4 75 des Getriebes 10; und die Motordrehmomente für die erste und die zweite elektrische Arbeitsmaschine 56 bzw. 72, wie nachstehend beschrieben wird.
Die endgültige Fahrzeugbeschleunigung kann durch andere Faktoren beeinflusst werden, einschließlich z. B. Fahrwiderstand, Straßensteigung und Fahrzeugmasse. Der Kraftmaschinenzustand und der Getriebebetriebsbereichszustand werden auf der Basis einer Vielfalt von Betriebseigenschaften des Hybridantriebsstrangs bestimmt. Dies umfasst die Fahrerdrehmomentanforderung, die über das Fahrpedal 113 und Bremspedal 112 zur Benutzerschnittstelle 13 übertragen wird, wie vorher beschrieben. Der Getriebebetriebsbereichszustand und der Kraftmaschinenzustand können auf eine Hybridantriebsstrang-Drehmomentanforderung, die durch einen Befehl zum Betreiben der ersten und der zweiten elektrischen Arbeitsmaschine 56 und 72 in einem Modus zum Erzeugen von elektrischer Energie oder in einem Drehmomenterzeugungsmodus verursacht wird, gestützt werden. Der Getriebebetriebsbereichszustand und der Kraftmaschinenzustand können durch einen Optimierungsalgorithmus oder eine Optimierungsroutine bestimmt werden, die einen optimalen Systemwirkungsgrad auf der Basis der Fahreranforderung für Leistung, des Batterieladungszustandes und der Energieeffizienzen der Kraftmaschine 14 und der ersten und der zweiten elektrischen Arbeitsmaschine 56 und 72 bestimmt. Das Steuersystem managt Drehmomenteingaben von der Kraftmaschine 14 und der ersten und der zweiten elektrischen Arbeitsmaschine 56 und 72 auf der Basis eines Ergebnisses der ausgeführten Optimierungsroutine und die Systemeffizienzen werden dadurch optimiert, um die Kraftstoffsparsamkeit und Batterieaufladung zu managen. Ferner kann der Betrieb auf der Basis eines Fehlers in einer Komponente oder einem System bestimmt werden. Das HCP 5 überwacht die Drehmomenterzeugungsvorrichtungen und bestimmt die Ausgangsleistung aus dem Getriebe 10 am Ausgangselement 64, die erforderlich ist, um die Fahrerdrehmomentanforderung zu erfüllen, während andere Antriebsstrangbetriebsanforderungen erfüllt werden, z. B. Aufladen der ESD 74. Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich sein sollte, sind die ESD 74 und die erste und die zweite elektrische Arbeitsmaschine 56 und 72 für den Leistungsfluss dazwischen elektrisch betriebstechnisch gekoppelt. Ferner sind die Kraftmaschine 14, die erste und die zweite elektrische Arbeitsmaschine 56 und 72 und das elektromechanische Getriebe 10 mechanisch betriebstechnisch gekoppelt, um Leistung dazwischen zu übertragen, um einen Leistungsfluss zum Ausgangselement 64 zu erzeugen.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt 4 schematisch eine Brennkraftkraftmaschine 10 und das ECM 23, die gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung konstruiert wurden. Die Offenbarung kann auf verschiedene Brennkraftkraftmaschinensysteme und Verbrennungszyklen angewendet werden.
Die beispielhafte Kraftmaschine 14 umfasst eine Mehrzylinder-Brennkraftkraftmaschine mit Hubkolben 214, die in Zylindern 215 verschiebbar beweglich sind, die Brennkammern 216 mit variablem Volumen definieren. Jeder Kolben 240 ist mit einer rotierenden Kurbelwelle 212 verbunden, durch die eine lineare Hubbewegung in eine Drehbewegung umgesetzt wird. Ein Lufteinlasssystem 213 liefert Einlassluft zu einem Einlasskrümmer 229, der Luft in Einlassverteilerkanäle 231 der Brennkammern 216 lenkt und verteilt. Das Lufteinlasssystem umfasst ein Luftströmungskanalsystem und Vorrichtungen zum Überwachen und Steuern der Luftströmung. Die Lufteinlassvorrichtungen umfassen vorzugsweise einen Luftmassensensor 232 zum Überwachen der Luftmasse und Einlasslufttemperatur. Ein Hauptdrosselventil 234 umfasst vorzugsweise ein elektronisch gesteuertes Klappenventil, das verwendet wird, um die Luftströmung in den Einlasskrümmer 229 in Ansprechen auf ein Steuersignal (ETC) vom ECM 5 steuerbar zu drosseln. Vom Einlasskrümmer 229 wird die Einlassluftströmung in individuelle Zylinder durch jeweilige Strömungssteuervorrichtungen, die nahe jedem individuellen Zylinder angeordnet sind, steuerbar gedrosselt. In einer bevorzugten Ausführungsform umfassen die Strömungssteuervorrichtungen individuelle Einlasskanal-Drosselventile 235, die elektronisch gesteuerte Klappenventile sind, die verwendet werden, um die Luftströmung in den individuellen Einlassverteilerkanälen 231 zu steuern. Die Drosselventile 235 sind gemäß der vorliegenden Offenbarung dazu konfiguriert, die Luftströmung in die Kraftmaschine 14 während des Kraftmaschinenstarts in Ansprechen auf ein Steuersignal vom ECM 23 zu steuern. Ein Drucksensor 236 im Einlasskrümmer 229 ist dazu konfiguriert, den Krümmerabsolutdruck und Luftdruck zu überwachen. Ein externer Strömungsdurchgang führt Abgase vom Kraftmaschinenauslass zum Einlasskrümmer 229 mit einem Strömungssteuerventil, das als Abgasrückführungsventil (AGR-Ventil) 238 bezeichnet wird, zurück. Das ECM 23 ist betreibbar, um die Massenströmung von Abgas in den Einlasskrümmer 229 durch Steuern des Öffnens des AGR-Ventils 238 zu steuern.
Die Luftströmung vom Einlasskrümmer 229 in die Brennkammer 216 wird durch ein oder mehrere Einlassventil(e) 220 gesteuert. Die Auslassströmung aus der Brennkammer 216 wird durch ein oder mehrere Auslassventil(e) 218 zu einem Auslasskrümmer 239 gesteuert. Die Kraftmaschine 14 ist mit Systemen zum Steuern und Einstellen von Öffnungs- und Schließvorgängen der Einlass- und Auslassventile 220 und 218 ausgestattet. In einer Ausführungsform können die Öffnungs- und Schließvorgänge der Einlass- und Auslassventile 220 und 218 durch Steuern von Einlass- und Auslassvorrichtungen mit variabler Nockenphasensteuerung/variabler Hubsteuerung (VCP/VLC) 222 bzw. 224 gesteuert und eingestellt werden Die Einlass- und Auslass-VCP/VLC-Vorrichtungen 222 und 224 sind dazu konfiguriert, eine Einlassnockenwelle 221 bzw. eine Auslassnockenwelle 223 zu steuern und zu betätigen. Die Drehungen der Einlass- und der Auslassnockenwelle 221 und 223 werden mit der Drehung der Kurbelwelle 212 verknüpft und geschaltet, wobei folglich die Öffnungs- und Schließvorgänge der Einlass- und Auslassventile 220 und 218 mit Positionen der Kurbelwelle 212 und der Kolben 14 verknüpft werden.
Die Einlass-VCP/VLC-Vorrichtung 222 umfasst vorzugsweise einen Mechanismus, der betreibbar ist, um den Ventilhub des Einlassventils (der Einlassventile) 220 zu schalten und zu steuern und die Phasensteuerung der Einlassnockenwelle 221 für jeden Zylinder 215 in Reaktion auf ein Steuersignal (EINLASS) vom ECM 23 variabel einzustellen und zu steuern. Die Auslass-VCP/VLC-Vorrichtung 224 umfasst vorzugsweise einen steuerbaren Mechanismus, der betreibbar ist, um den Ventilhub des Auslassventils (der Auslassventile) 218 variabel zu schalten und zu steuern und die Phasensteuerung der Auslassnockenwelle 223 für jeden Zylinder 215 in Ansprechen auf ein Steuersignal (AUSLASS) vom ECM 23 variabel einzustellen und zu steuern.
Die Einlass- und Auslass-VCP/VLC-Vorrichtungen 222 und 224 umfassen jeweils vorzugsweise einen steuerbaren zweistufigen Mechanismus zur variablen Hubsteuerung (VLC-Mechanismus), der betreibbar ist, um den Betrag des Ventilhubs oder der Ventilöffnung des Einlass- und Auslassventils (der Einlass- und Auslassventile) 220 bzw. 218 auf eine von zwei diskreten Stufen zu steuern. Die zwei diskreten Stufen umfassen vorzugsweise eine offene Ventilposition mit niedrigem Hub (etwa 4–6 mm in einer Ausführungsform) vorzugsweise für einen Betrieb mit niedriger Drehzahl und niedriger Last und eine offene Ventilposition mit hohem Hub (etwa 8–13 mm in einer Ausführungsform) vorzugsweise für einen Betrieb mit hoher Drehzahl und hoher Last. Die Einlass- und Auslass-VCP/VLC-Vorrichtungen 222 und 224 umfassen jeweils vorzugsweise einen Mechanismus zur variablen Nockenphasensteuerung (VCP), um die Phasensteuerung (d. h. relative Zeitsteuerung) des Öffnens und Schließens des Einlassventils (der Einlassventile) 220 bzw. des Auslassventils (der Auslassventile) 218 zu steuern und einzustellen. Das Einstellen der Phasensteuerung bezieht sich auf das Verschieben von Öffnungszeitpunkten des Einlass- und Auslassventils (der Einlass und Auslassventile) 220 und 218 relativ zu Positionen der Kurbelwelle 212 und des Kolbens 214 in den jeweiligen Zylindern 215. Die VCP-Mechanismen der Einlass- und Auslass-VCP/VLC-Vorrichtungen 222 und 224 weisen vorzugsweise jeweils einen Bereich einer Phasensteuerbefugnis von etwa 60°–90° der Kurbeldrehung auf, was folglich ermöglicht, dass das ECM 23 das Öffnen und Schließen von einem der Einlass- und Auslassventile 220 und 218 relativ zur Position des Kolbens 214 für jeden Zylinder 215 vorverlagert oder verzögert. Der Bereich der Phasensteuerbefugnis wird durch die Einlass- und Auslass-VCP/VLC-Vorrichtungen 222 und 224 definiert und begrenzt. Die Einlass- und Auslass-VCP/VLC-Vorrichtungen 222 und 224 umfassen Nockenwellenpositionssensoren, um Drehpositionen der Einlass- und der Auslassnockenwelle 221 und 223 zu bestimmen. Die VCP/VLC-Vorrichtungen 222 und 224 werden unter Verwendung von entweder elektrohydraulischer, hydraulischer oder elektrischer Steuerkraft, die durch das ECM 23 gesteuert wird, betätigt.
Die Kraftmaschine 14 umfasst ein Kraftstoffeinspritzsystem mit mehreren Hochdruck-Kraftstoffeinspritzdüsen 228, die jeweils dazu konfiguriert sind, eine Masse vom Kraftstoff direkt in eine der Brennkammern 216 in Ansprechen auf ein Signal vom ECM 23 einzuspritzen. Den Kraftstoffeinspritzdüsen 228 wird Druckkraftstoff von einem Kraftstoffverteilungssystem zugeführt.
Die Kraftmaschine 14 umfasst ein Funkenzündungssystem, durch das Zündfunkenenergie zu einer Zündkerze 226 zum Zünden oder Unterstützen des Zündens von Zylinderladungen in jeder der Brennkammern 216 in Ansprechen auf ein Signal (IGN) vom ECM 23 geliefert werden kann.
Die Kraftmaschine 14 ist mit verschiedenen Erfassungsvorrichtungen zum Überwachen des Kraftmaschinenbetriebs ausgestattet, einschließlich eines Kurbelsensors 242 mit einer Ausgangsdrehzahl, der betreibbar ist, um die Kurbelwellendrehposition, d. h. den Kurbelwinkel, und die Kraftmaschinendrehzahl zu überwachen, wobei die Kraftmaschinendrehzahl effektiv gleich der Eingangsdrehzahl N_I der Eingangswelle 12 ist. Der Einfachheit halber werden die Kraftmaschinendrehzahl und Drehzahl der Kurbelwelle 212, wie durch den Kurbelsensor 242 gemessen, als N_I bezeichnet. In einer Ausführungsform ist ein Verbrennungssensor 230 dazu konfiguriert, die Verbrennung zu überwachen, und ein Abgassensor 240 ist dazu konfiguriert, Abgase zu überwachen, typischerweise ein Luft/Kraftstoff-Verhältnissensor. Der Verbrennungssensor 230 umfasst eine Sensorvorrichtung, die betreibbar ist, um einen Zustand eines Verbrennungsparameters zu überwachen, und ist als Zylinderdrucksensor dargestellt, der betreibbar ist, um den Verbrennungsdruck im Zylinder zu überwachen. Die Ausgabe des Verbrennungssensors 230 und des Kurbelsensors 242 werden durch das ECM 23 überwacht, das die Verbrennungsphasensteuerung, d. h. die Zeitsteuerung des Verbrennungsdrucks relativ zum Kurbelwinkel der Kurbelwelle 212 für jeden Zylinder 215 für jeden Verbrennungszyklus bestimmt. Der Verbrennungssensor 30 kann auch durch das ECM 23 überwacht werden, um einen mittleren Arbeitsdruck (IMEP) für jeden Zylinder 215 für jeden Verbrennungszyklus zu bestimmen. Vorzugsweise sind die Kraftmaschine 14 und das ECM 23 mechanisiert, um Zustände des IMEP für jeden der Kraftmaschinenzylinder 215 während jedes Zylinderzündereignisses zu überwachen und zu bestimmen. Alternativ können andere Erfassungssysteme verwendet werden, um Zustände von anderen Verbrennungsparametern innerhalb des Schutzbereichs der Offenbarung zu überwachen, z. B. Ionenerfassungszündsysteme und nicht intrusive Zylinderdrucksensoren.
Das ECM 23 ist vorzugsweise ein digitaler Universalcomputer mit einem Mikroprozessor oder einer Zentraleinheit, Speichermedien, einschließlich eines nichtflüchtigen Speichers, einschließlich eines Festwertspeichers und eines elektrisch programmierbaren Festwertspeichers, eines Direktzugriffsspeichers, einem Hochgeschwindigkeitstakt, einer Analog-Digital- und Digital-Analog-Schaltungsanordnung und Eingabe/Ausgabe-Schaltungsanordnung und -vorrichtungen und einer geeigneten Signalaufbereitungs- und Signalpufferschaltungsanordnung. Das Steuermodul weist einen Satz von Steueralgorithmen auf, einschließlich residenter Programmbefehle und Kalibrierungen, die im nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind und ausgeführt werden, um die gewünschten Funktionen bereitzustellen. Die Algorithmen werden vorzugsweise während vorgegebener Schleifenzyklen ausgeführt. Die Algorithmen werden durch die Zentraleinheit ausgeführt und sind betriebsfähig, um Eingaben von den vorstehend erwähnten Erfassungsvorrichtungen zu überwachen und Steuer- und Diagnoseroutinen auszuführen, um den Betrieb der Aktuatoren unter Verwendung von vorgegebenen Kalibrierungen zu steuern. Schleifenzyklen können in regelmäßigen Intervallen, beispielsweise alle 3,125, 6,25, 12,5, 25 und 100 Millisekunden, während des laufenden Kraftmaschinen- und Fahrzeugbetriebs ausgeführt werden. Alternativ können Algorithmen in Ansprechen auf das Eintreten eines Ereignisses ausgeführt werden.
Im Betrieb überwacht das ECM 23 Eingaben von den vorstehend erwähnten Sensoren, um Zustände von Kraftmaschinenparametern zu bestimmen. Das ECM 23 ist dazu konfiguriert, Eingangssignale von einem Fahrer (z. B. über ein Fahrpedal und ein Bremspedal) zu empfangen, um eine Fahrerdrehmomentanforderung zu bestimmen, das ECM 23 überwacht die Sensoren, die N_I und die Einlasslufttemperatur und die Kühlmitteltemperatur und andere Umgebungsbedingungen angeben.
Das ECM 23 führt einen algorithmischen Code aus, der darin gespeichert ist, um die vorstehend erwähnten Aktuatoren zu steuern, um die Zylinderladung zu bilden, einschließlich der Steuerung der Position der Haupt- und Kanaldrosselklappe 234, 235, des Funkenzündzeitpunkts, der Kraftstoffeinspritzmasse und des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts, der AGR-Ventilposition zum Steuern der Strömung von zurückgeführten Abgasen und der Einlass- und/oder Auslassventilzeitsteuerung und -phasensteuerung an so ausgestatteten Kraftmaschinen. Die Ventilzeitsteuerung und -phasensteuerung können in einer Ausführungsform NVO und den Hub der Auslassventilneuöffnung (in einer Auslassneuansaugungsstrategie) umfassen. Das ECM 23 kann zum Ein- und Ausschalten der Kraftmaschine 14 während des laufenden Fahrzeugbetriebs arbeiten und kann arbeiten, um selektiv einen Teil der Brennkammern 16 oder einen Teil der Einlass- und Auslassventile 220 und 218 durch die Steuerung des Kraftstoffs und des Zündfunkens und der Ventildeaktivierung deaktivieren. Das ECM 23 kann das Luft/Kraftstoff-Verhältnis bei einer Rückkopplung vom Abgassensor 240 steuern.
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung und mit Bezug auf 1–4 ist das HCP 5 dazu konfiguriert, den Betrieb der Brennkraftkraftmaschine 14 innerhalb des Hybridantriebsstrangs zu starten, wobei das ECM 23 die N_I und den Einlasskrümmerabsolutdruck (P_INT), die durch den Kurbel- bzw. Drucksensor 242, 236 gemessen werden, überwacht. Auf der Basis des überwachten N_I und P_INT sendet das HCP 5 in Kommunikation mit dem ECM 23 ein Signal zum Startermoor 102 und zur elektrischen Arbeitsmaschine 56, um die Kurbelwelle 212 vor einem Kraftmaschinenzündereignis zu drehen oder zu beschleunigen. Nachstehend genauer beschrieben kann der Startermotor 102 allein verwendet werden, um die Kurbelwelle 212 anfänglich zu drehen, oder in Kombination mit der elektrischen Arbeitsmaschine 56 verwendet werden, um die Kurbelwelle 212 im Anschluss an das anfängliche Drehen zu beschleunigen.
In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung stellt 5 eine detaillierte Ansicht des in 4 gezeigten Einlasssystems 213 dar. Das Einlasssystem 213 umfasst den Einlasskrümmer 229 und die mehreren Einlassverteilerkanäle 231a, b, c und d der entsprechenden Brennkammern 216a, b, c und d. Wie vorher beschrieben, liefert das Lufteinlasssystem 213 Einlassluft zum Einlasskrümmer 229, der Luft in die Einlassverteilerkanäle 231 der Brennkammern 216 lenkt und verteilt. Das Hauptdrosselventil 234 innerhalb des Einlasskrümmers 229 wird über das HCP 5 und das ECM 23, die in 3 gezeigt sind, elektronisch gesteuert und ist dazu konfiguriert, die Luftströmung in die Einlassverteilerkanäle 231 zu steuern. Die Einlasskanal-Drosselventile 235a, b, c und d innerhalb der Durchgänge der entsprechenden Einlassverteilerkanäle 231 werden über das HCP 5 und das ECM 23 elektronisch gesteuert und sind dazu konfiguriert, die Luftströmung vom Einlasskrümmer 229 in die Brennkammern 216 zu steuern. Außerdem ist der Einlasskrümmer 229 dazu konfiguriert, Abgase über das AGR-Ventil 238 zu empfangen. Der Drucksensor 236 überwacht den P_INT innerhalb des Einlasskrümmers 229 und den Luftdruck.
In einer alternativen Ausführungsform kann jedes Kanaldrosselventil 235 dazu konfiguriert sein, sich unabhängig voneinander und in Zusammenhang mit den Kraftmaschinenzündereignissen von jeweiligen Brennkammern 216 zu öffnen und zu schließen. In noch einer weiteren alternativen Ausführungsform umfassen Strömungssteuervorrichtungen individuell betätigbare Einlassventile wie z. B. pro Zylinder elektrisch betätigte oder hydraulisch betätigte Einlassventile. Solche individuell betätigbaren Einlassventile können verwendet werden, um die vorstehend mit Bezug auf die Einlasskanal-Drosselventile 235 beschriebene Funktionalität zu bewerkstelligen.
In einer beispielhaften Ausführungsform ist ein Hybridantriebsstrang, der dazu konfiguriert ist, den Betrieb einer Brennkraftkraftmaschine zu starten, in 6 dargestellt. Der Hybridantriebsstrang 601 umfasst die Kraftmaschine 14, das Getriebe 10, den Startermotor 102 und die erste bzw. die zweite elektrische Arbeitsmaschine 56, 74. Die beispielhafte Ausführungsform kann beispielsweise das T_B, das durch die zweite elektrische Arbeitsmaschine 74 geliefert wird, verwenden, um ein Bewegungsausgangsdrehmoment T_O mit der Ausgangsdrehzahl N_O für das Ausgangselement 64 des Getriebes 10 zu erzeugen, wobei das durch die erste elektrische Arbeitsmaschine 56 gelieferte T_A die Kurbelwelle der Kraftmaschine 14 mit einer Drehzahl, die effektiv gleich N_I beim Drehmoment T_I während des Kraftmaschinenstarts ist, beschleunigen kann. Die Eingangswelle 12 des Getriebes 10 koppelt die Kurbelwelle rotatorisch mit dem Getriebe 10. Es ist zu erkennen, dass ein Drehmomentwandler zwischen dem Getriebe 10 und der Kraftmaschine 14 liegen kann. Alternative Ausführungsformen können so konfiguriert sein, dass die zweite elektrische Arbeitsmaschine 72 die Kurbelwelle beschleunigt, während die erste elektrische Arbeitsmaschine 56 ein Bewegungsausgangsdrehmoment für die Ausgangswelle 64 des Getriebes 10 erzeugt.
Gemäß einem beispielhaften Verfahren und mit Bezug auf 3, 4 und 6 wird während des Startvorgangs der Kraftmaschine 14 die Kurbelwelle 212 anfänglich mit dem Startermotor 102 gedreht, der T_S schafft. Die Haupt- bzw. Kanaldrosselventile 234, 235 werden während der anfänglichen Drehung geschlossen. Das Schließen der Haupt- bzw. Kanaldrosselventile 234, 235 drosselt die Einlassluftströmung effektiv, um die in die Brennkammern 216 eingesaugte Luft zu minimieren. Das Minimieren der in die Brennkammern 216 eingesaugten Luft durch Schließen der Haupt- bzw. Kanaldrosselventile 234, 235 ist effektiv, um die Brennkammern 216 zu dekomprimieren. Ein Fachmann auf dem Gebiet erkennt, dass die Kompression innerhalb der Zylinder dadurch verursacht wird, dass die Kolben auf Einlassluft wirken, die durch den Einlasskrümmer eingesaugt wird. Durch Drosseln der Einlassluft und Austreiben der anfänglich in den Brennkammern vorhandenen Luft wird eine Kompression in den Zylindern in anschließenden Zyklen der Kraftmaschine vermieden. Die Dekompression der Brennkammern 216 verringert das anfängliche Kompressionsdrehmoment im unteren Drehzahlbereich (T_COMP) innerhalb der Brennkammern 216, das das T_S überwinden muss, um die Kurbelwelle 212 anfänglich auf eine Drehzahl zu drehen, die effektiv gleich N_I ist. In einem nicht begrenzenden bevorzugten Beispiel wird die Kurbelwelle 212 anfänglich für ein Kompressionsereignis für I4-Kraftmaschinen und zwei Kompressionsereignisse für V8-Kraftmaschinen gedreht.
Im Anschluss an das anfängliche Drehen der Kurbelwelle 212 und das verringerte anfängliche T_COMP im unteren Drehzahlbereich wird die Kurbelwelle 212 durch sowohl den Startermotor 102 als auch die elektrische Arbeitsmaschine 56 beschleunigt, bis N_I einen Drehzahlschwellenwert überschreitet. Sobald N_I den Drehzahlschwellenwert überschreitet, wird der Startermotor 102 deaktiviert, während die Kurbelwelle 212 einer schnellen Beschleunigung unterzogen wird, die nur durch das T_A der ersten elektrischen Arbeitsmaschine 56 geliefert wird. In einem nicht begrenzenden Beispiel ist der Drehzahlschwellenwert 300 min^–1.
Da die N_I einer schnellen Beschleunigung unterzogen wird, die durch die elektrische Arbeitsmaschine 56 geliefert wird, und aufgrund des verringerten T_COMP öffnen sich die Kanaldrosselventile 35 auf einen Öffnungswinkel, der durch das HCP 5 und das ECM 23 berechnet wird. Das Öffnen der Kanaldrosselventile 235 ist bewirkt, dass der P_INT für ein Kraftmaschinenzündereignis verringert wird, wobei das Kraftmaschinenzündereignis durch das HCP 5 und das ECM 23 berechnet wird und durch den Verbrennungssensor 30 gemessen wird. Außerdem ermöglicht das Öffnen der Kanaldrosselventile 235, dass Luft innerhalb des Einlasskrümmers in die Brennkammern 216 eintritt. Die in die Brennkammern 216 eintretende Luft bewirkt, dass das T_I, das für das Kraftmaschinenzündereignis erforderlich ist, erhöht wird.
Wenn der P_INT unter einen Einlasskrümmerabsolutdruck-Schwellenwert (P_{INT_THLD}) abnimmt, beginnt das Hauptdrosselventil 234 sich auf der Basis des Kraftmaschinenzündereignisses zu öffnen. Die Steuerbefugnis der Einlassluftströmung in die Brennkammern 216, die durch die Kanaldrosselventile 235 geschaffen wird, fällt mit abnehmendem P_INT monoton ab, wobei das Hauptdrosselventil 234 beim Steuern der Einlassluftströmung in die Brennkammern 216 dominierend wird und schließlich die volle Steuerung der Einlassluftströmung übernimmt. Das Ermöglichen, dass die Steuerbefugnis, die durch das Kanaldrosselventil 235 geschaffen wird, monoton abfällt und das Hauptdrosselventil 234 bei der Steuerung der Einlassluftströmung dominierend wird, managt T_I während des Kraftmaschinenzündereignisses, was ermöglicht, dass T_I allmählich zunimmt und folglich das N_I-Hochdrehen verringert.
Mit Bezug auf 7 ist ein Graph des Kraftmaschinendrehzahlansprechens als Funktion eines Kraftmaschinenstartereignisses und des Spitzenkompressions- und Spitzenexpansionsdrehmoments gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dargestellt. In einem Referenzbereich A sind die Spitzenkompressions- und Spitzenexpansionsdrehmomente, die überwunden werden müssen, um die Kraftmaschine anfänglich zu drehen, dargestellt. Wie vorstehend erwähnt, ist das Spitzenkompressions- und Spitzenexpansionsdrehmoment anfänglich aufgrund der eingeschlossenen Luftmasse innerhalb der Brennkammern hoch. Der Startermotor liefert ein Motordrehmoment (T_S), um die Kurbelwelle der Kraftmaschine anfänglich zu drehen, wobei die Haupt- und Kanaldrosselventile geschlossen sind, um den Eintritt von Luftmasse in die Brennkammern zu drosseln, und dadurch die Spitzenkompressions- und Spitzenexpansionsdrehmomente während des Kraftmaschinenstarts zu verringern. In einem nicht begrenzenden Beispiel sind die Spitzenexpansions- und Spitzenkompressionsdrehmomente, die das T_S, das vom Startermotor geliefert wird, überwinden muss, –160 Nm bzw. 160 Nm. In einer alternativen Ausführungsform ist jedes Einlasskanal-Drosselventil 235 dazu konfiguriert, sich unabhängig voneinander und in Zusammenhang mit Kraftmaschinenzündereignissen von jeweiligen Brennkammern zu öffnen und zu schließen.
Mit Bezug auf den Referenzbereich B ist ein Startereignisbereich, in dem die Kurbelwelle durch den Startermotor und die erste elektrische Arbeitsmaschine beschleunigt wird, dargestellt. Aufgrund der Haupt- und Kanaldrosselventile in der geschlossenen Position wird die Luftströmung zu den Brennkammern gedrosselt und folglich wird die in die Brennkammern eingesaugte Luft minimiert. Das Drosseln der Luftströmung in die Brennkammern bewirkt, dass die Brennkammern dekomprimiert werden, wodurch die Spitzenexpansions- und Spitzenkompressionsdrehmomente verringert werden. Aufgrund der verringerten Spitzenexpansions- und Spitzenkompressionsdrehmomente wird die Kurbelwelle der Kraftmaschine schnell mit den Motordrehmomenten T_S und T_A, die durch den Startermotor bzw. die elektrische Arbeitsmaschine geliefert werden, beschleunigt. Wie während des Startereignisses im Referenzbereich B dargestellt, beschleunigt die Drehzahl der Kurbelwelle, die effektiv gleich N_I ist, die in min^–1 gemessen wird, schnell auf eine Schwellendrehzahl N_{I_THLD}, die in min^–1 gemessen wird. In einem nicht begrenzenden Beispiel ist N_{I_THLD} 300 min^–1.
Mit Bezug auf den Referenzbereich C ist ein Startereignisbereich dargestellt, in dem NI_THLD erreicht wurde, der Startermotor deaktiviert wird, die Kurbelwelle durch die elektrische Arbeitsmaschine gedreht wird und das Kraftmaschinenzündereignis stattfindet. Die Kanaldrosselventile werden auf einen Öffnungswinkel geöffnet, der bewirkt, dass der Einlasskrümmerabsolutdruck für das Kraftmaschinenzündereignis verringert wird. Aufgrund des Öffnens der Einlasskanal-Drosselventile wird Luft vom Einlasskrümmer in die Brennkammern eingelassen und folglich wird das Drehmoment für das Kraftmaschinenzündereignis erhöht. Eine Linie des mittleren Kraftmaschinendrehmoments wird aus dem Kraftmaschinenzündereignis erzeugt, die das mittlere Drehmoment darstellt, das von jeder Brennkammer für das Kraftmaschinenzündereignis erzeugt wird.
Mit Bezug auf einen Referenzbereich D ist ein Startereignisbereich dargestellt, wenn P_INT während des Kraftmaschinenzündereignisses unter P_{INT_THLD} abnimmt. Wenn P_INT unter P_{INT_THLD} abnimmt, beginnt das Hauptdrosselventil sich zu öffnen, was Luft in den Einlasskrümmer eintreten lässt. Die Steuerbefugnis der Einlassluftströmung in die Brennkammern, die durch die Einlasskanal-Drosselventile geschaffen wird, fällt mit abnehmendem P_INT monoton ab. Das Hauptdrosselventil wird bei der Steuerung der Einlassluftströmung in die Brennkammern dominierend und übernimmt schließlich die volle Steuerung der Einlassluftströmung, die für die Verbrennung erforderlich ist. Wie im Referenzbereich D bescheinigt ist, wird das Spitzenexpansionsdrehmoment aufgrund der erwünschten Einlassluftströmung für die Verbrennung erhöht. In einem nicht begrenzenden Beispiel sind die Spitzenkompressions- und Spitzenexpansionsdrehmomente, wenn das Hauptdrosselventil die volle Steuerung der Einlassluftströmung übernimmt, 70 Nm bzw. 150 Nm.
Wie durch den in 7 dargestellten Graphen bescheinigt, bewirkt das Schließen der Haupt- und Kanaldrosselventile, dass die Brennkammern dekomprimiert werden und die anfänglichen Spitzenkompressions- und Spitzenexpansionsdrehmomente innerhalb der Brennkammern zu verringern, die das durch den Startermotor gelieferte T_S überwinden muss, um die Kurbelwelle anfänglich zu drehen. Das Öffnen der Einlasskanal-Drosselventile bewirkt, dass der Einlasskrümmerabsolutdruck verringert wird und T_I für das Kraftmaschinenzündereignis erhöht wird. Das Ermöglichen, dass die durch die Einlasskanal-Drosselventile geschaffene Steuerbefugnis monoton abfällt und das Hauptdrosselventil bei der Steuerung der Einlassluftströmung dominierend wird, managt T_I während des Kraftmaschinenzündereignisses, was ermöglicht, dass T_I allmählich zunimmt und folglich das N_I-Hochdrehen verringert.
In einer beispielhaften Ausführungsform ist ein Verfahren zum Verringern des Kompressionsdrehmoments T_COMP für einen anschließenden Kraftmaschinenstartvorgang in einem Hybridantriebsstrang in 8 dargestellt. Zwischen den Referenzpunkten W und Y ist die Kraftmaschine ”eingeschaltet” und zwischen den Referenzpunkten Y und Z ist die Kraftmaschine ”ausgeschaltet”. Zwischen den Referenzpunkten W und X ist die Kraftmaschine eingeschaltet und weist ein T_COMP auf, das für die Verbrennung erwünscht ist. Direkt vor dem Kraftmaschinenabschalten, wie durch das HCP 5 und das ECM 23 von 3 bestimmt, wird das T_COMP am Referenzpunkt X verringert Das Verringern des T_COMP innerhalb der Brennkammern ist effektiv, um das durch einen Startermotor oder eine elektrische Arbeitsmaschine gelieferte Drehmoment zu verringern, um die Kurbelwelle für einen anschließenden Kraftmaschinenstart anfänglich zu drehen und zu beschleunigen. Während der letzten paar Kompressionshübe, bevor die Kraftmaschine ausgeschaltet wird, werden vorzugsweise die Haupt- und Kanaldrosselventile geschlossen. Das Schließen der Haupt- und Kanaldrosselventile bewirkt, dass der Eintritt der Einlassluftströmung in die Brennkammern während der letzten paar Kompressionshübe gedrosselt wird. Wenn der Eintritt der Einlassluft in die Kraftmaschine gedrosselt wird, wird daher die Menge an in die Brennkammern eingesaugter Luftströmung minimiert und dekomprimiert daher die Brennkammern. Das Dekomprimieren der Brennkammern verringert das anfängliche T_COMP im unteren Drehzahlbereich, das die durch den Startermotor und die elektrische Arbeitsmaschine gelieferten Drehmomente überwinden müssen, um die Kurbelwelle anfänglich zu drehen und auf eine annehmbare Drehzahl zur Verbrennung zu beschleunigen.
Die Offenbarung hat bestimmte bevorzugte Ausführungsformen und Modifikationen daran beschrieben. Weitere Modifikationen und Veränderungen können anderen beim Lesen und Verstehen der Patentbeschreibung in den Sinn kommen. Daher ist vorgesehen, dass die Offenbarung nicht auf die spezielle(n) Ausführungsform(en) begrenzt ist, die als beste Art offenbart ist (sind), die zur Ausführung dieser Offenbarung in Erwägung gezogen wird, sondern dass die Offenbarung alle Ausführungsformen umfasst, die in den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche fallen.

Claims

Verfahren zum Starten des Betriebs einer Brennkraftkraftmaschine in einem Hybridantriebsstrang, der mit einem Endantrieb gekoppelt ist, wobei der Antriebsstrang die Kraftmaschine, eine elektrische Arbeitsmaschine und ein elektromechanisches Getriebe umfasst, das selektiv steuerbar betreibbar ist, um Drehmoment zwischen der Kraftmaschine, dem Endantrieb und der elektrische Arbeitsmaschine zu übertragen, wobei das Verfahren der Reihe nach umfasst: Schließen eines Luftströmungsweges von einem Einlasskrümmer in eine Brennkammer der Kraftmaschine mit einer Strömungssteuervorrichtung, die zwischen dem Einlasskrümmer und der Brennkammer nahe der Brennkammer angeordnet ist; Einleiten der Drehung einer Kurbelwelle der Kraftmaschine ausschließlich mit einem Startermotor, während der Luftströmungsweg vom Einlasskrümmer in die Brennkammer der Kraftmaschine durch die Strömungssteuervorrichtung gedrosselt wird; Fortsetzen der Drehung der Kurbelwelle der Kraftmaschine mit sowohl dem Startermotor als auch der elektrischen Arbeitsmaschine, während der Luftströmungsweg vom Einlasskrümmer in die Brennkammer der Kraftmaschine durch die Strömungssteuervorrichtung gedrosselt wird, bis eine vorbestimmte Kurbelwellendrehzahl erreicht ist; und Fortsetzen der Drehung der Kurbelwelle der Kraftmaschine ausschließlich mit der elektrischen Arbeitsmaschine, während der Luftströmungsweg vom Einlasskrümmer in die Brennkammer der Kraftmaschine durch die Strömungssteuervorrichtung geöffnet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Schließen des Luftströmungsweges vom Einlasskrümmer in die Brennkammer der Kraftmaschine mit der Strömungssteuervorrichtung, die zwischen dem Einlasskrümmer und der Brennkammer nahe der Brennkammer angeordnet ist, das Schließen eines Einlassventils umfasst.
Verfahren zum Starten des Betriebs einer Brennkraftkraftmaschine in einem Hybridantriebsstrang, der mit einem Endantrieb gekoppelt ist, wobei der Antriebsstrang die Kraftmaschine, eine elektrische Arbeitsmaschine und ein elektromechanisches Getriebe umfasst, das selektiv steuerbar betreibbar ist, um Drehmoment zwischen der Kraftmaschine, dem Endantrieb und der elektrischen Arbeitsmaschine zu übertragen, wobei das Verfahren umfasst: Schließen eines Hauptdrosselventils, um die Luftströmung in einen Einlasskrümmer der Kraftmaschine zu drosseln; Schließen eines Einlasskanal-Drosselventils zum Drosseln der Luftströmung vom Einlasskrümmer in eine Brennkammer der Kraftmaschine; Aktivieren eines Startermotors, um eine Kurbelwelle der Kraftmaschine anfänglich unter Verwendung des Startermotors zu drehen, wobei das Hauptdrosselventil geschlossen ist und ein Einlasskanal-Drosselventil geschlossen ist; Überwachen einer Drehzahl der Kurbelwelle; im Anschluss an das anfängliche Drehen der Kurbelwelle Beschleunigen der Kurbelwelle mit dem Startermotor und der elektrischen Arbeitsmaschine; Vergleichen der Drehzahl der Kurbelwelle mit einer Schwellendrehzahl; Deaktivieren des Startermotors, wenn die Drehzahl der Kurbelwelle die Schwellendrehzahl überschreitet; und Zünden der Kraftmaschine, das das anfängliche Öffnen nur des Einlasskanal-Drosselventils, um die Luftströmung in die Kraftmaschine zu steuern, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das anfängliche Drehen der Kurbelwelle der Kraftmaschine das anfängliche Drehen der Kurbelwelle für ein Kompressionsereignis umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das anfängliche Drehen der Kurbelwelle der Kraftmaschine das anfängliche Drehen der Kurbelwelle für zwei Kompressionsereignisse umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, das ferner umfasst, dass das Zünden der Kraftmaschine ferner umfasst: Überwachen des Einlasskrümmerabsolutdrucks; Vergleichen des Einlasskrümmerabsolutdrucks mit einem Druckschwellenwert; und Öffnen des Hauptdrosselventils, wenn der Einlasskrümmerabsolutdruck unter den Druckschwellenwert abnimmt.
System zum Starten des Betriebs einer Brennkraftkraftmaschine in einem Hybridantriebsstrang, der mit einem Endantrieb gekoppelt ist, wobei der Antriebsstrang die Kraftmaschine, eine elektrische Arbeitsmaschine und ein elektromechanisches Getriebe umfasst, das selektiv steuerbar betreibbar ist, um Drehmoment zwischen der Kraftmaschine, dem Endantrieb und der elektrischen Arbeitsmaschine zu übertragen, wobei das System umfasst: die Kraftmaschine mit mehreren Brennkammern, die fluidtechnisch mit einem Einlasskrümmer gekoppelt sind; mehrere Strömungssteuervorrichtungen, wobei jede Strömungssteuervorrichtung zwischen dem Einlasskrümmer und einer jeweiligen der mehreren Brennkammern angeordnet ist, um selektiv die Luftströmung zu den Brennkammern zu drosseln; einen Startermotor; die elektrische Arbeitsmaschine; ein Steuermodul, das mit dem Startermotor, der elektrischen Arbeitsmaschine und den mehreren Strömungssteuervorrichtungen elektrisch gekoppelt ist, um der Reihe nach und vor einem Kraftmaschinenzündereignis eine Drehung der Kraftmaschine ausschließlich mit dem Startermotor einzuleiten, während die Luftströmung in die mehreren Brennkammern durch jede Strömungssteuervorrichtung gedrosselt wird, die Drehung der Kraftmaschine mit sowohl dem Startermotor als auch der elektrischen Arbeitsmaschine fortzusetzen, während die Luftströmung in die mehreren Brennammern durch jede Strömungssteuervorrichtung gedrosselt wird, bis eine vorbestimmte Kraftmaschinendrehzahl erreicht ist, und die Drehung der Kurbelwelle der Kraftmaschine ausschließlich mit der elektrischen Arbeitsmaschine fortzusetzen, während die Luftströmung in die mehreren Brennkammern durch jede Strömungssteuervorrichtung nicht gedrosselt wird.
System nach Anspruch 7, wobei jede Strömungssteuervorrichtung ein Einlasskanal-Drosselventil umfasst, das in einem jeweiligen Einlassverteilerkanal angeordnet ist.
System nach Anspruch 7, wobei jede Strömungssteuervorrichtung ein Einlassventil umfasst, das an einer jeweiligen der mehreren Brennkammern angeordnet ist.
System nach Anspruch 7, wobei die Kraftmaschine ferner ein Hauptdrosselventil umfasst, um die Luftströmung in den Einlasskrümmer selektiv zu drosseln, und wobei das Steuermodul mit dem Hauptdrosselventil elektrisch gekoppelt ist, um die Luftströmung in das Einlassmodul durch das Hauptdrosselventil zu drosseln, bis das Nicht-Drosseln der Luftströmung in die mehreren Brennkammern durch jede Strömungssteuervorrichtung zu einer vorbestimmten Verringerung des Einlasskrümmerdrucks führt.