Verfahren zur Verfügbarkeitserhöhung von Kraftfahrzeugmotoren

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeugantriebs, insbesonde- re eines Hybridantriebs. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Motorsteuerungsgerät zur Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer seiner Ausgestaltungen.

Stand der Technik

Im Stand der Technik (z. B. aus DE 103 20 017 A1) sind Steuereinrichtungen für eine Antriebseinheit bekannt, die die Antriebseinheit insbesondere hinsichtlich eines abgegebenen Antriebsmomentes steuern oder regeln, wobei die Antriebseinheit eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs ist. Das Kraftfahrzeug umfasst dabei üblicherweise eine durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs betätigbare Fahrerwunsch-Aufnahmeeinrichtung, insbesondere ein fußbetätigbares Fahrpedal, die dafür vorgesehen ist, ein einen momentanen Betätigungszustand der Fahrerwunsch-Aufnahmeeinrichtung repräsentierendes Ausgangssignal abzugeben. Eine Steuereinheit empfängt das Ausgangssignal von der Fahrerwunsch- Aufnahmeeinrichtung und ordnet dem empfangenen Ausgangssignal wenigstens eine Soll- Ausgangsgröße, insbesondere ein Soll-Antriebsmoment der Antriebseinheit zu. Die An- triebseinheit wird von der Steuereinheit derart angesteuert, dass sich eine von der Antriebseinheit abgegebene Ist-Ausgangsgröße der Soll-Ausgangsgröße annähert. Derartige Steuereinrichtungen sind in verschiedenen Auslegungen für üblicher Kraftfahrzeugmotoren, insbesondere Ottomotoren und Dieselmotoren, bekannt, so z. B. das Bosch- Motorsteuerungssystem mit elektronischem Gaspedal (EGAS).

Ferner ist es im Stand der Technik bekannt, eine kontinuierliche Momentenüberwachung zur Aufdeckung von Fehlfunktionen im Steuergerät durchzuführen. Dies dient insbesondere dem Schutz von Fahrinsassen in dem Kraftfahrzeug und externen Verkehrsteilnehmern. Es soll eine ungewollte Beschleunigung des Fahrzeugs verhindert werden. Der Kern der konti- nuierlichen Momentenüberwachung ist der Vergleich eines vom Motor bereitgestellten Ist- Momentes mit einem zulässigen Moment. Im Normalfall ist das Ist-Moment kleiner als das zulässige Moment. Falls das Ist-Moment das zulässige Moment übersteigt, liegt ein Fehler im Motorsteuergerät vor und eine zu einem sicheren Fahrzeugzustand führende Fehlerreaktion wird eingeleitet. Die überwachung der Motorsteuergeräte erfolgt üblicherweise nach

einem 3 -Ebenen-überwachungskonzept. Die Motorsteuerung selbst, insbesondere die Vorgabe des Sollmomentes, erfolgt dabei in der als Funktionsebene bezeichneten ersten Ebene. Die zweite Ebene (überwachungsebene) ist als die kontinuierliche Momentenüberwachung ausgeführt. In dieser Ebene wird unter anderem in Abhängigkeit von Fahrzeug- und Motor- funktionen ein zulässiges Moment ermittelt und mit einem Motor-Ist-Moment verglichen. Die Ebene 2 wird aufwändig abgesichert (Doppelablage aller Variablen, zyklische RAM- und ROM-Prüfung, Programmablaufkontrolle, Befehlstest). Ebene 3 dient zur Rechnerabsicherung.

DE 102 10 684 Al bezieht sich auf ein Verfahren zur überwachung eines Moments einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs. Das zu überwachende Moment wird mit einem zulässigen Moment verglichen, das zulässige Moment wird dem zu überwachenden Moment nachgeregelt und es wird ein Fehler detektiert, wenn das zu überwachende Moment stärker als ein erster vorgegebener Wert vom zulässigen Moment abweicht, wobei der Fehler nur in dem Fall detektiert wird, in dem eine Stellung eines Bedienelementes, insbesondere eine Fahrpedalstellung, mindestens seit einer ersten vorgegebenen Zeit innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches liegt.

DE 197 39 565 Al betrifft ein Verfahren zur Steuerung des Drehmomentes einer Antriebs- einheit eines Kraftfahrzeuges, bei welchem das Drehmoment der Antriebseinheit wenigstens nach Maßgabe des Fahrerwunsches eingestellt wird, wobei das Ist-Drehmoment der Antriebseinheit bestimmt wird und wenigstens auf der Basis des Fahrerwunsches ein maximal zulässiges Drehmoment ermittelt wird. Es erfolgt eine Drehmomentenreduzierung und/oder -begrenzung bei überschreiten des maximal zulässigen Momentes durch das Ist- Drehmoment. Dabei wird wenigstens ein Betriebszustand festgestellt, in dem das Drehmoment der Antriebseinheit durch zusätzliche Belastung erhöht ist. Während dieses wenigstens einen Betriebszustandes wird das maximal zulässige Moment erhöht. Insbesondere wird dadurch beim Betrieb mit kalter Antriebseinheit und/oder beim Betrieb belastender Verbraucher das zulässige Moment erhöht.

DE 197 48 355 Al hat ein Verfahren zur Steuerung der Antriebseinheit eines Fahrzeugs zum Gegenstand, wobei das Drehmoment der Antriebseinheit abhängig von einem aus der Stellung eines vom Fahrer betätigbaren Bedienelementes abgeleiteten Fahrerwunschmoment und abhängig von wenigstens einem Sollmoment, welches von wenigstens einer externen Funktion vorgegeben wird, die anstelle oder zusätzlich zu Fahrervorgabe das Drehmoment beeinflusst. Ein maximal zulässiges Drehmoment wird vorgegeben und bei überschreiten dieses maximal zulässigen Werts wird durch den entsprechenden Ist-Wert eine Reduzierung des Drehmoments vorgenommen. Das maximal zulässige Moment wird wenigstens abhängig von der Stellung des Bedienelementes gebildet und das maximal zulässige Moment wird

abhängig von dem Sollmoment der wenigstens einen externen Funktion gebildet, wenn dieses Sollmoment größer als das von der Bedienelementstellung abhängige zulässige Moment ist. Die externe Funktion kann z. B. das Drehmoment gegenüber dem Fahrerwunsch erhöhen, wie eine Motorschleppmomentregelung oder eine Fahrgeschwindigkeitsregelung.

Die beschriebenen, aus dem Stande der Technik bekannten Verfahren der Momentenüberwachung sind nicht ohne weiteres auf Hybridfahrzeuge übertragbar. In Hybridfahrzeugen kommt neben einem Verbrennungsmotor mindestens eine weitere Momentenquelle (Motor) zum Einsatz. In den meisten Fällen handelt es sich hierbei um einen Elektroantrieb.

Im Stand der Technik ist in einem Fahrzeug nur ein Motor vorhanden, der ein Motorsteuergerät enthält, das eine Vielzahl von Momentenanforderungsinformationen von extern (z. B. durch ein Bremsensteuergerät oder einen Abstandshaltertempomaten (ACC)) über einen Signalbus erhält. Das Motorsteuergerät prüft die Integrität der empfangenen externen Mo- mentenanforderungssignale und plausibilisiert die Momentenanforderungsinformationen anhand von ihm zur Verfügung stehender Fahrzeug-Zustandssignale. Das Motorsteuergerät bestimmt dann anhand der externen Informationen und anderer Signale (u. a. dem Fahrerwunsch, der z. B. per Fahrpedal eingestellt wird) das von dem Motor anzufordernde Moment (Sollmoment) und steuert den Motor entsprechend direkt an, ohne mit einem wei- teren Steuergerät zu kommunizieren.

In der Motorsteuerung muss bei mehreren vorhandenen Motoren das vom Fahrer geforderte Wunschmoment, welches beispielsweise durch Bedienen eines Fahrpedals eingestellt wird, auf die vorhandene Momentenquelle (mindestens zwei Motoren) aufgeteilt werden. Dies geschieht in Abhängigkeit zahlreicher Umgebungsvariablen, u. a. mit dem Ziel, den verbrauchsgünstigsten Betriebspunkt für alle Momentenquellen einzustellen. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise in DE 102 02 531 Al beschrieben. Die aufgeteilten Momente müssen dann von dem Motorsteuergerät gegebenenfalls an weitere, den einzelnen Motoren zugeordnete Steuergeräte übermittelt werden.

Um die Verfügbarkeit eines Motors zu erhöhen, wird im Stand der Technik zusätzlich zu der kontinuierlichen Momentenüberwachung in Ebene 2 das angeforderte Moment vor dem Ansteuern des Motors in Ebene 1 auf Plausibilität geprüft. Wenn das berechnete anzufordernde Sollmoment als zu hoch gekennzeichnet wird, wird das Moment auf ein plausibles Moment begrenzt. Durch diese Momentenbegrenzung kann die oben beschriebene, in Ebene 2 des überwachungskonzeptes ausgelöste Fehlerreaktion vermieden werden, auch wenn das anzufordernde Moment zu hoch ist. Eine solche Fehlerreaktion sollte nach Möglichkeit vermieden werden, da sie für einen Insassen des Fahrzeugs sehr unkomfortabel sein kann.

Eine derartige Momentenbegrenzung ist für den Fahrer des Fahrzeugs kaum feststellbar, so dass die Komforteinbußen minimal sind. Ein Mangel dieses Verfahrens aus dem Stand der Technik ist jedoch, dass zwar Fehler bei der Berechnung des Sollmoments abgefangen werden, dass aber Fehler bei der Umsetzung der begrenzten Sollmomente in entsprechende Ist- Momente nicht mehr erkannt und verhindert werden. Eine derartige fehlerhafte Umsetzung des Sollmoments in eine Istmoment führt wiederum zu einer unkomfortablen Fehlerreaktion, die vermieden werden sollte.

Vorteile der Erfindung

Es wird daher ein Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeugantriebs vorgeschlagen, welches die Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren vermeidet. Das Verfahren ist insbesondere dazu geeignet, auch Fehler bei der Umsetzung eines Sollmo- ments in Ansteuergrößen zuverlässig abzufangen, wodurch die Verfügbarkeit des Kraftfahrzeugs erhöht wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch für den Betrieb eines Hybridfahrzeugs geeignet, wobei die Möglichkeit besteht, bereits in Ebene 1 den fehlerhaften Mo- mentensteller zu bestimmen und angemessen eine Betriebsstrategie zu wählen, bevor der Fehlerreaktionsbetrieb der Ebene 2 ausgelöst wird.

Ein Grundgedanke der Erfindung ist die Prüfung der Umsetzung eines Sollmoments in Ansteuergrößen und eines Ist-Moments in der als Funktionsebene bezeichneten ersten Ebene. Somit können Fehler bei der Berechnung der Ansteuergrößen abgefangen werden.

Wie auch bei aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugantriebs in einem ersten Schritt mindestens ein Sollmoment berechnet. In einem zweiten Schritt wird das mindestens eine Sollmoment in mindestens eine Ansteuergröße für den Kraftfahrzeugantrieb umgewandelt.

Ein Kernelement der vorliegenden Erfindung liegt darin, mindestens ein Ist-Moment, also ein tatsächliches Moment des Kraftfahrzeugantriebs in der ersten, der Funktionsebene zu ermitteln und anschließend einen Vergleich zwischen dem mindestens einen Ist-Moment Moment und dem mindestens einen Sollmoment durchzuführen. überschreitet die Abweichung zwischen dem mindestens einen Ist-Moment und dem mindestens einen Sollmoment eine vorgegebene Schwelle, so wird auf einen Fehleransteuerbetrieb umgeschaltet, bei welchem die mindestens eine Ansteuergröße durch mindestens eine Ersatzansteuergröße ersetzt wird. Die vorgegebene Schwelle kann dabei beliebig gewählt werden und auch den Wert Null annehmen. Somit kann bereits bei kleinsten Abweichungen die mindestens eine Ansteuergröße durch die mindestens eine Ersatzansteuergröße ersetzt werden. Eine Ersatzan-

Steuerung kann z. B. darin bestehen, dass sich die Betriebsstrategie des Hybridfahrzeuges von Hybridantrieb auf reinen Verbrennungsmotorantrieb ändert.

Das mindestens eine Ist-Moment kann aus verschiedenen Quellen erhalten werden. So bietet sich bei Verbrennungsmotoren (z. B. bei Dieselmotoren mit Dieseleinspritzsystemen) eine Messung von Zylinderinnendrücken an. Diese Zylinderinnendrücke können wiederum in Drehmomente umgerechnet werden. Alternativ oder zusätzlich kann bei Verbrennungsmotoren aus der Oszillation eines Drehzahlsignals einer Kurbel- und/oder Nockenwelle auf ein Drehmoment zurückgeschlossen werden. Weiterhin kann bei Verbrennungs- und/oder E- lektromotoren aus den Ansteuergrößen (in Ebene 1 und/oder in Ebene 2) auf die Drehmomente zurückgerechnet werden. Alternativ oder zusätzlich kann bei Elektromotoren aus Motorstrom, Motorspannung und Drehzahl auf das Drehmoment zurückgerechnet werden. Werden externe Drehmomentsteller zum Einstellen eines Drehmoments eingesetzt, so kann beispielsweise über ein Bus- System eine Rückmeldung an das Motorsteuerungsgerät erfol- gen, welche eine Information über das Drehmoment enthält. Schließlich können alternativ oder zusätzlich bei den meisten Arten von Motoren Momentsensoren auf die Kurbelwelle aufgebracht werden, welche die Drehmomente direkt erfassen und als Ist-Moment an das Motorsteuerungsgerät zurückmelden.

Das beschriebene Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugantriebs kann auf verschiedene Weisen vorteilhaft weitergebildet werden. So kann zusätzlich zu dem bereits beschriebenen Vergleich des Ist-Moments mit einem Sollmoment auch noch ein zusätzlicher, vorhergehender Vergleichsschritt durchgeführt werden, bei welchem das berechnete Sollmoment überprüft wird, indem dieses mit mindestens einem zulässigen Moment verglichen wird. Bei ü- berschreiten des zulässigen Moments durch das berechnete Sollmoment wird das berechnete Sollmoment durch ein Fehlersollmoment ersetzt. Beispielsweise kann bei diesem Vergleichsschritt das berechnete Sollmoment jeweils durch den kleineren der beiden Werte, nämlich des berechneten Sollmoment und des zulässigen Moments, ersetzt werden.

Diese Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kombiniert das aus dem Stand der Technik bekannte Kontrollverfahren zur Kontrolle der berechneten Momente mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, bei welchem die Ist-Momente überprüft und überwacht werden. Somit bietet diese Verfahren einen Schutz vor auftretenden Fehlern, da nunmehr Fehler in der Funktionsebene (ersten Ebene) detektiert und ausgeglichen werden können, ohne dass notwendigerweise gleich in den unkomfortablen Fehlerreaktionsbetrieb der Ebene 2 umgeschaltet werden muss.

In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird der Vergleich des mindestens einen Ist-Moments und des mindestens einen Sollmoments unter Zuhilfenahme von Filtern

und/oder Totzeitgliedern durchgeführt. Auf diese Weise lassen sich beispielsweise Laufzeit- unterschiede ausgleichen sowie Zeitunterschiede, welche auf eine zeitverzögerte Umsetzung der Ansteuersignale in entsprechende Motordrehmomente zurückzuführen sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich besonders vorteilhaft für Hybridantriebe einsetzen. Dabei weist der Kraftfahrzeugantrieb mindestens einen Verbrennungsmotor und mindestens einen weiteren Motor, vorzugsweise einen Elektromotor, auf. Im Folgenden wird der mindestens eine weitere Motor als Elektromotor bezeichnet, wobei sinngemäß auch Hybridantrieben mit anderen Arten von Motoren als weiterer Motor von der Erfindung er- fasst sein sollen.

Anstelle mindestens eines berechneten Sollmoments werden nun im ersten Verfahrensschritt mindestens zwei Sollmomente berechnet: mindestens ein Verbrennungsmotorsollmoment und mindestens ein Elektromotorsollmoment. Diese werden im zweiten Verfahrensschritt in entsprechende Ansteuergrößen umgewandelt, nämlich in mindestens eine Verbrennungsmotoransteuergröße und mindestens eine Elektromotoransteuergröße.

Bei Hybridantrieben setzt sich das Ist-Moment (tatsächliches Moment) zusammen aus Einzelmomenten der Motoren, also des mindestens einen Verbrennungsmotors und des mindes- tens einen Elektromotors. Das erfindungsgemäße Verfahren generiert separate Ansteuergrößen für diese einzelnen Momentsteller, die gegebenenfalls getrennte Motorsteuergeräte aufweisen.

Zur Fehlerdiagnose kann nunmehr ein Vergleich zwischen den Sollmomenten der einzelnen Motoren und den Ist-Momenten dieser Motoren durchgeführt werden. So wird ein Vergleich zwischen dem mindestens einen Ist-Moment des mindestens einen Verbrennungsmotors und dem mindestens einen Verbrennungsmotorsollmoment durchgeführt und analog ein Vergleich zwischen mindestens einem Ist-Moment des mindestens einen Elektromotors und dem mindestens einen Elektromotorsollmoment. Mittels dieses Verfahrens ist insbesondere diagnostizierbar, bei welchem Momentensteller ein möglicher Fehler aufgetreten ist.

Je nachdem, bei welchem Momentensteller ein Fehler detektiert worden ist, kann eine Betriebsart gewählt werden, welche auf diesen Fehler reagiert und angepasst ist. So kann beispielsweise bei einer eine vorgegebene Verbrennungsmotorschwelle überschreitenden Ab- weichung des mindestens einen Ist-Moments des mindestens einen Verbrennungsmotors vom mindestens einen Verbrennungsmotorsollmoment auf einen Verbrennungsmotorfehler- ansteuerbetrieb umgeschaltet werden. Bei diesem Verbrennungsmotorfehleransteuerbetrieb wird die mindestens eine Verbrennungsmotoransteuergröße durch mindestens eine Verbrennungsmotorersatzansteuergröße ersetzt. Zusätzlich können auch weitere Ansteuer-

großen durch Ersatzansteuergrößen ersetzt werden. Analog wird, wenn eine eine vorgegebene Elektromotorschwelle überschreitende Abweichung des mindestens einen Ist-Moments des mindestens einen Elektromotors vom mindestens einen Elektromotorsollmoment detek- tiert wird, auf einen Elektromotorfehleransteuerbetrieb umgeschaltet werden. Bei diesem Elektromotorfehleransteuerbetrieb wird die mindestens eine Elektromotoransteuergröße durch mindestens eine Elektromotorersatzansteuergröße ersetzt. Auch hier können zusätzlich weitere Ansteuergrößen durch Ersatzansteuergrößen ersetzt werden.

Diese Ersatzansteuergrößen können auf verschiedene Weisen ausgestaltet sein. So können diese Ersatzansteuergrößen beispielsweise eine besonders niedriges Moment der jeweiligen vom Fehler betroffenen Motoren bewirken. Insbesondere können diese auch ein vollständiges Abschalten der jeweils vom Fehler betroffenen Motoren auslösen, so dass beispielsweise im Verbrennungsmotorfehleransteuerbetrieb der mindestens eine Verbrennungsmotor vollständig abgeschaltet wird und das im Elektromotorfehleransteuerbetrieb der mindestens eine Elektromotor vollständig abgeschaltet wird. Auf diese Weise kann beispielsweise im Verbrennungsmotorfehleransteuerbetrieb auf ein rein elektrisches Fahren umgeschaltet werden, so dass der mindestens eine Momentensteller des mindestens einen Elektromotors nunmehr die Aufgaben des mindestens einen Momentenstellers des Verbrennungsmotors mit übernimmt. Auf diese Weise lassen sich Fehler komplementär ausgleichen. Die dabei vom Fahrer des Kraftfahrzeugs wahrgenommene Komforteinbuße ist äußerst gering. Auf diese Weise lassen sich Fehler bei der Momentenumsetzung von Hybridantrieben besonders wirkungsvoll und effizient detektieren und ausgleichen, ohne dass in einen Fehlerreaktionsbetrieb der Ebene 2 umgeschaltet werden muss. Zusätzlich kann der Fahrer jedoch auch über den auftretenden Fehler informiert werden, beispielsweise durch eine entsprechende Cock- pit- Anzeige, welche den Fahrer darauf hinweist, dass ein Aufsuchen einer Werkstatt in naher Zukunft erforderlich ist.

Zeichnung

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.

Es zeigt:

Figur 1 ein Flussdiagramm eines dem Stand der Technik entsprechenden Verfahrens zur Momentenüberwachung mit einer Momentenbegrenzung in Ebene 1;

Figur 2 eine Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer Prüfung der Umsetzung der Sollmomente; und

Figur 3 ein zu Figur 2 analoges Verfahren in einem Hybridantrieb.

Ausfuhrungsbeispiele

In Figur 1 ist ein dem Stand der Technik entsprechendes Verfahren dargestellt, bei welchem mittels einer so genannten Momentenbegrenzung in Ebene 1 (Bezugsziffer 110 in Figur 1) fehlerhaft zu hohe Momente erkannt werden.

Das Verfahren ist in zwei aufeinander folgende Verfahrensschritte eingeteilt, welche hier symbolisch durch die Trennlinie 112 getrennt sind. Die Trennlinie 112 trennt die Momentenberechnung (Bezugsziffer 110) von der Momentenumsetzung (Bezugsziffer 114). In der Momentenberechnung 110 werden zunächst aus verschiedenen Eingangsgrößen 116 in ei- nem Berechnungsschritt 118 Sollmomente 120 berechnet. Beispielsweise können die Eingangsgrößen 116 elektronische Informationen eines Fahrpedals enthalten, über welche der Wunsch eines Fahrers bezüglich eines bestimmten Drehmoments an ein Motorsteuerungsgerät übermittelt wird. Im Berechnungsschritt 118 werden diese Eingangsgrößen 116 in entsprechende Sollmomente 120 umgewandelt. Beispielsweise kann diese Umwandlung in Schritt 118 kontinuierlich oder in vorgegebenen Zeitintervallen erfolgen. Die Umwandlung in Schritt 118 kann beispielsweise unter Zuhilfenahme von Kennlinienfeldern, Funktionen, oder elektronischen Tabellen erfolgen.

Die auf diese Weise in Schritt 118 generierten Sollmomente 120 werden in einer Momen- tenbegrenzung 122 mit zulässigen Momenten 124 verglichen. Wird dabei festgestellt, dass die berechneten Sollmomente 120 diese zulässigen Momente 124 überschreiten, so werden die Sollmomente 120 durch Fehlersollmomente ersetzt. Beispielsweise kann es sich bei diesen Fehlersollmomenten um die zulässigen Momente 124 handeln. Die auf diese Weise in der Momentenbegrenzung 122 generierten begrenzten Sollmomente 126 überschreiten so- mit nicht die zulässigen Momente 124.

Mittels dieser begrenzten Sollmomente 126 wird dann der Momentenumsetzung (Bezugsziffer 114) ein Umsetzungsschritt 128 durchgeführt. In diesem Umsetzungsschritt 128 werden die begrenzten Sollmomente 126 in Ansteuergrößen 130 umgewandelt. Bei diesen An- Steuergrößen 130 kann es sich beispielsweise um elektronische Signale handeln, welche an Momentensteller eines Kraftfahrzeugantriebs (in Figur 1 nicht dargestellt) übermittelt werden. Die Ansteuergrößen 130 stellen somit bei einem fehlerfreien Betrieb des Umsetzungsschritts 128 das „Hardware- Analogon" zu den begrenzten Sollmomenten 126 dar.

Das in Figur 1 dargestellte, dem Stand der Technik entsprechende Verfahren kann beispielsweise in einem herkömmlichen Motorsteuerungsgerät untergebracht sein. Beispielsweise kann dieses Motorsteuerungsgerät einen Mikrocomputer und andere elektronische Bauelemente aufweisen. Das Motorsteuerungsgerät muss nicht notwendigerweise in einer elektronischen Einheit integriert sein, sondern kann beispielsweise auch dezentralisiert im Kraftfahrzeug untergebracht sein. Vorteilhafterweise werden die in der Momentenberechnung (Bezugsziffer 110) ausgeführten Verfahrensschritte ganz oder teilweise als Computerprogramm ausgestaltet, wobei das Computerprogramm beispielsweise die Eingangsgrößen 116 im Berechnungsschritt 118 in die Sollmomente 120 umrechnet. Auch die Momenten- begrenzung 122 kann durch ein Computerprogramm realisiert werden. Alternativ oder zusätzlich kann diese Momentenbegrenzung 122 jedoch auch durch eine entsprechende elektronische Schaltung realisiert werden, beispielsweise eine elektronische Vergleichsschaltung, mittels derer die Sollmomente 120 mit den zulässigen Momenten 124 verglichen werden und jeweils das Minimum dieser beiden Werte 120, 124 als begrenzte Sollmoment 126 wei- tergeleitet wird.

Analog kann auch der in der Momentenumsetzung (Bezugsziffer 114) dargestellte Umsetzungsschritt 128 ganz oder teilweise in einem Motorsteuerungsgerät realisiert werden. Insbesondere kann dieser Verfahrensschritt 128 wiederum ganz oder teilweise in einem Mikro- Computer des Motorsteuerungsgeräts umgesetzt werden. Bei diesem Mikrocomputer kann es sich um denselben Mikrocomputer handeln, welcher auch für die Momentenberechnung (Bezugsziffer 110) eingesetzt wird, oder es kann sich um einen separaten Mikrocomputer handeln. Weiterhin können alternativ oder zusätzlich auch elektronische Bauelemente eingesetzt werden. Beispielsweise können zur Generierung der Ansteuergrößen 130 entsprechen- de elektronische Wandler, Filter, Endstufen oder ähnliches eingesetzt werden, so dass geeignete Ansteuergrößen 130 für Momentensteller des Kraftfahrzeugantriebs generiert werden. Diese Ansteuergrößen 130 können über ein entsprechendes Leitungssystem, beispielsweise geeignete Schnittstellenkabel (BUS-System) an den bzw. die Momentensteller des Kraftfahrzeugs übermittelt werden.

Wie oben beschrieben, leidet das in Figur 1 dargestellte, dem Stand der Technik entsprechende Verfahren unter dem Mangel, dass zwar Fehler in der Momentenberechnung 110, also Fehler, welche im Berechnungsschritt 118 bei der Berechnung der Sollmomente 120 auftreten, detektiert und ausgeglichen werden. Eine Kontrolle der Umsetzung dieser SoIl- momente 120 bzw. der begrenzten Sollmomente 126 im Umsetzungsschritt 128 der Momentenumsetzung 114 in entsprechende Ansteuergrößen 130 erfolgt jedoch nicht.

Im Gegensatz dazu ist in Figur 2 eine Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Motorsteuerung dargestellt, welche die beschriebenen Nachteile des Verfahrens gemäß

Figur 1 vermeidet. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden zunächst in der Momentenberechnung 110 analoge Verfahrensschritte wie im Verfahren gemäß Figur 1 durchgeführt. Dementsprechend werden in einem Berechnungsschritt 118 aus Eingangsgrößen 116 zunächst Sollmomente 120 berechnet. Diese Sollmomente werden in einer Momenten- begrenzung 122 mit zulässigen Momenten 124 verglichen. Dementsprechend werden analog zum oben beschriebenen Verfahren begrenzte Sollmomente 126 generiert, bei welchen sichergestellt ist, dass diese nicht die zulässigen Momente 124 überschreiten. Diese begrenzten Sollmomente 126 werden an die Momentenumsetzung 114 übergeben, um dort in einem Umsetzungsschritt 128 analog zu Figur 1 in Ansteuergrößen 130 für mindestens einen Mo- mentensteller umgewandelt zu werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß Figur 2 erfolgt jedoch zusätzlich eine Rückkopplung von Ist-Momenten 132 von den Momentenstellern an das Motorsteuerungsgerät. Diese Ist-Momente 132 werden in Form von Signalen zur Bestimmung der Ist-Momente 134 erfasst, welche, wie oben beschrieben, beispielsweise die Signale entsprechender Momentensensoren auf einer Kurbelwelle umiassen. Diese Signale 134 können entsprechend umgerechnet werden, um anschließend als Ist-Momente 132 mit den entsprechenden begrenzten Sollmomenten 126 verglichen zu werden. Gegebenenfalls können Laufzeitunterschiede, welche beispielsweise durch zeitverzögerte Umsetzung der begrenzten Sollmomen- te 126 in entsprechende Ist-Momente 132 verursacht werden, durch Filter und Totzeitglieder (nicht dargestellt) ausgeglichen werden, bevor der Vergleich mit den begrenzten Sollmomenten 126 durchgeführt wird.

Dieser Vergleich zwischen den Ist-Momenten 132 und den begrenzten Soll-Momenten 126 wird in einer Prüfung zur Umsetzung der Sollmomente 136 in der Momentenumsetzung 114 durchgeführt. Werden dabei unplausible Ist-Momente 132 festgestellt, so kann auf eine komfortable Ersatzbetriebsart umgeschaltet werden anstelle eines Umschaltens auf den oben genannten EMB-Betrieb. Unter „unplausiblen Momenten" kann dabei beispielsweise verstanden werden, dass, wenn die Ist-Momente 132 um mehr als eine vorgegebene Toleranz- schwelle von den begrenzten Sollmomenten 126 abweichen, auf einen Fehleransteuerbetrieb 138 umgeschaltet wird. Bei diesem Fehleransteuerbetrieb können insbesondere die Ansteuergrößen 130 durch entsprechende Ersatzansteuergrößen ersetzt werden.

In Figur 3 ist eine bevorzugte Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verfahrens darge- stellt, bei welchem das in Figur 2 dargestellte Verfahren für den Betrieb eines Hybridantriebs modifiziert wurde. Analog zu Figur 2 werden zunächst wiederum Eingangsgrößen, beispielsweise Signale eines Fahrpedals und/oder andere Signale, in einem Berechnungsschritt in Sollmomenteumgerechnet. Es sei angenommen, dass der Hybridantrieb in diesem Ausführungsbeispiel über einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor verfügt. Dem-

entsprechend werden im Berechnungsschritt ein Verbrennungsmotorsollmoment und ein Elektromotorsollmoment erzeugt. Die Aufteilung der Momente auf diese Einzelmomente kann dem Betriebszustand optimal angepasst sein, so dass insbesondere ein energiesparender Betrieb ermöglicht ist.

Entsprechend Figur 2 können diese einzelnen Sollmomente in einer Momentenbegrenzung mit zulässigen Momenten verglichen werden. Auf diese Weise können ein begrenztes Verbrennungsmotorsollmoment 152 und ein begrenztes Elektromotorsollmoment 154 generiert werden. Die begrenzten Sollmomente 152, 154 werden anschließend an die Momente- numsetzung 114 übergeben.

Analog zu Figur 2 erfolgt in der Momentenumsetzung 114 eine Umsetzung der begrenzten Sollmomente 152, 154 in Ansteuergrößen. Diese Umsetzung ist zweigeteilt, um den Erfordernissen des Hybridantriebs zu entsprechen. So wird in einer Momentenumsetzung des Verbrennungsmotors 156 das begrenzte Verbrennungsmotorsollmoment 152 in eine Verbrennungsmotoransteuergröße 158 umgewandelt. Diese Verbrennungsmotoransteuergrößen 158 können dann an einen oder mehrere Verbrennungsmotoren weitergeleitet werden. Analog wird in einer Momentenunmsetzung des Elektromotors 160 das begrenzte E- lektromotorsollmoment 154 in entsprechende Elektromotoransteuergrößen 162 umgewan- delt, welche wiederum an einen oder mehrere Elektromotoren weitergeleitet werden.

Analog zu Figur 2 erfolgt auch in der Ausgestaltung gemäß Figur 3 wiederum eine Rückkopplung von Ist-Momenten zum Fehlerabgleich. Diese Rückkopplung erfolgt, entsprechend der Natur des Hybridantriebs, über Signale zur Bestimmung der Ist-Momente des Verbrennungsmotors bzw. Elektormotors 164, 166.. Analog zu Schritt 132 in Figur 2 werden die Signale 164, 166 in ein Ist-Moment 168 des Verbrennungsmotors und ein Ist- Moment 170 des Elektromotors umgerechnet. Wiederum kann auch eine Verzögerung und Filterung der Signale erfolgen.

Anschließend werden die Ist-Momente 168, 170 in einer Prüfung der Umsetzung der Sollmomente 136 mit den begrenzten Sollmomenten 152, 154 verglichen. Diese Prüfung 136 in der Ausgestaltung gemäß Figur 3 ist aufgrund der Verdopplung der Anzahl der Signale komplexer ausgestaltet als die Prüfung 136 in Figur 2. Beispielsweise kann das Ist-Moment 168 des Verbrennungsmotors mit dem begrenzten Verbrennungsmotorsolhnoment 152 ver- glichen werden und parallel das Ist-Moment 170 des Elektromotors mit dem begrenzten Elektromotorsollmoment 154. Werden dabei in einem oder beiden Fällen Abweichungen festgestellt, welche jeweils vorgegebene Toleranzschwellen überschreiten (die wiederum beliebig ausgestaltet sein können und insbesondere Null sein können), so wird auf einen Fehleransteuerbetrieb 138 umgeschaltet.

Bei diesem Fehleransteuerbetrieb 138 können die Ansteuergrößen 158, 162 jeweils durch entsprechende Ersatzansteuergrößen ersetzt werden. Beispielsweise kann, wie oben beschrieben, bei Detektion eines Fehlers im Verbrennungsmotor der Verbrennungsmotor mit- tels der Verbrennungsmotoransteuergrößen 158 vollständig abgeschaltet werden, wohingegen die Elektromotoransteuergrößen 162 entsprechend modifiziert werden können, damit der Elektromotor den Ausfall des Verbrennungsmotors mit übernimmt. So kann das Gesamtdrehmoment des Kraftfahrzeugantriebs trotz Ausfall eines der beiden Motoren beispielsweise konstant gehalten werden, so dass ein Fahrer des Kraftfahrzeugs keine Verände- rung wahrnimmt. Wiederum kann der Fehleransteuerbetrieb 138 jedoch auch eine Fehlermeldung z. B. auf einem Display oder akustischer Art erzeugen, um einen Fahrer zum Aufsuchen einer Werkstatt anzuhalten.

Bezueszeichenliste

110 Momentenberechnung

112 Trennlinie

114 Momentenumsetzung

116 Eingangsgrößen

118 Berechnungsschritt

120 Sollmomente

122 Momentenbegrenzung

124 zulässige Momente

126 begrenzte Sollmomente

128 Umsetzungsschritt

130 Ansteuergrößen

132 Ist-Momente

134 Signale zur Bestimmung des Ist-

Moments

136 Prüfung der Umsetzung der Sollmomente

138 Fehleransteuerbetrieb

152 begrenztes Verbrennungsmotorsollmoment

154 begrenztes Elektromotorsollmoment

156 Momentenumsetzung Verbrennungsmotor

158 Verbrennungsmotoransteuergrößen

160 Momentenumsetzung Elektromotor

162 Elektromotoransteuergrößen

164 Signale zur Bestimmung des Ist-

Momentes des Verbrennungsmotors

166 Signale zur Bestimmung des Ist-

Momentes des Elektromotors

168 Ist-Moment Verbrennungsmotor

170 Ist-Moment Elektromotor