Aus der DE 197 21 298 AI ist ein Hybridantrieb bekannt, wel- cher für Kraftfahrzeuge vorgesehen ist und eine über eine Kupplung mit einem Verbrennungsmotor verbindbare elektrische Maschine aufweist, die sowohl als Generator als auch als E- lektromotor arbeiten kann und über ein Schaltgetriebe mit den Antriebsrädern des Fahrzeuges in Antriebsverbindung steht.

Ein Hybridantrieb der eingangs genannten Art wurde bereits vorgeschlagen, um zwischen Verbrennungsmotor und Antrieb- strang weitestgehend beliebige Übersetzungsverhältnisse zu realisieren, indem der Generator unterschiedlich stark be- lastet und der Elektromotor auf unterschiedliche Leistung ge- steuert wird. Dabei besteht auch die Möglichkeit, die über den Generator aus dem System ausgekoppelte elektrische Ener- gie praktisch direkt dem Elektromotor zuzuführen, den Verbrennungsmotor sowie den Generator mit gleicher Drehzahl zu betreiben und/oder den Verbrennungsmotor beim Fahrbetrieb stillzusetzen.

Bei einem solchen Hybridantrieb ist die Drehzahl (nA) des An- triebstranges ein für die Steuerung und Betriebssicherheit des Hybridantriebes überragend wichtiger Parameter.

Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung, Möglichkeiten aufzuzei- gen, die Drehzahl (nA) des Antriebstranges ohne größeren kon- struktiven Aufwand zuverlässig zu bestimmen, und zwar auch bei gestörter Sensorik.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei der Steuerung des Hybridantriebes die Drehzahl (nA) des An- triebstranges mittels einer Sensoranordnung bestimmt wird, die separate Sensoren zur Ermittlung von Meßwerten der Dreh- zahl (nV) des Verbrennungsmotors, der Drehzahl (nG) des Gene- rators, der Drehzahl (nE) des Elektromotors, der Drehzahl (nR) vorgegebener angetriebener Fahrzeugräder und/oder der Drehzahl (nR*) weiterer Fahrzeugräder aufweist, wobei als Drehzahl (nA) des Antriebstranges eine Drehzahl verwendet wird, die auf zumindest zwei unterschiedlichen und relativ zueinander unsymmetrisch redundanten Wegen aus vorgenannten Meßwerten verifizierbar ist.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Dreh- zahl des Antriebstranges aus im Fahrzeug ohnehin vorhandenen Meßwerten mittelbar zu bestimmen. Die Drehzahlen von Verbren- nungsmotor, Generator und Elektromotor werden zur Steuerung dieser Aggregate ohnehin erfaßt. Die Drehzahlen aller Fahr- zeugräder werden regelmäßig für Antiblockier-und/oder Schlupfregelsysteme ermittelt.

Erfindungsgemäß kann als Drehzahl des Antriebstranges (nA) die gemessene Drehzahl des Elektromotors (nE) verwendet wer- den, wenn eine aus den Drehzahlen des Verbrennungsmotors (nV) und des Generators (nG) berechnete Drehzahl des Elektromotors (nEb) plausibel ist und mit der gemessenen Drehzahl des E- lektromotors (nE) hinreichend übereinstimmt und außerdem eine hinreichende Übereinstimmung der gemessenen Drehzahl des Elektromotors (nE) mit einer aus den Drehzahlen vorgegebener angetriebener Fahrzeugräder (nR) berechneten Drehzahl des An- triebstranges (nAb) gegeben ist.

Dies ist vorzugsweise die Normalbetriebsweise.

Desweiteren kann als Drehzahl des Antriebstranges (nA) auch dann die gemessene Drehzahl des Elektromotors (nE) verwendet werden, wenn die aus den Drehzahlen von Verbrennungsmotor und Generator berechnete Drehzahl des Elektromotors (nEb) sowie eine aus den Drehzahlen weiterer Fahrzeugräder (nR*) berech- nete Drehzahl des Antriebstranges (nA*b) plausibel sind und die gemessene Drehzahl des Elektromotors (nE) hinreichend so- wohl mit der vorgenannten berechneten Drehzahl des Elektromo- tors (nEb) sowie mit der vorgenannten berechneten Drehzahl des Antriebstranges (nA*b) übereinstimmt.

In diesem Fall ist vorzugsweise vorgesehen, zusätzlich durch ein Fehlersignal anzuzeigen, dass der aus den Drehzahlen vor- gegebener angetriebener Fahrzeugräder (nR) berechnete Wert der Drehzahl des Antriebstranges (nAb) falsch ist. Durch die- ses Fehlersignal kann zusätzlich oder alternativ bewirkt wer- den, dass die als falsch erkannte Drehzahl (nAb) nicht mehr berücksichtigt bzw. verwertet wird.

Darüber hinaus kann die gemessene Drehzahl des Elektromotors (nE) als Drehzahl des Antriebstranges (nA) verwendet werden, wenn die gemessene Drehzahl des Elektromotors (nE) und die Drehzahlen der vorgegebenen angetriebenen Fahrzeugräder (nR) plausibel sind und eine aus den Drehzahlen vorgegebener ange- triebener Fahrzeugräder (nR) berechnete Drehzahl des Antrieb- stranges (nAb) hinreichend mit der aus den Drehzahlen weite- rer Fahrzeugräder (nR*) errechneten Drehzahl des Antrieb- stranges (nA*b) entspricht und die gemessene Drehzahl des E- lektromotors (nE) hinreichend übereinstimmt mit der aus den Drehzahlen vorgegebener angetriebener Fahrzeugräder (nR) be- rechneten Drehzahl des Antriebstranges (nAb).

In diesem Fall ist vorzugsweise vorzusehen, zusätzlich durch ein Fehlersignal anzuzeigen, dass die aus den Drehzahlen des Verbrennungsmotors (nV) und des Generators (nG) berechnete Drehzahl des Elektromotors (nEb) falsch ist. Durch dieses Fehlersignal kann wiederum zusätzlich oder alternativ bewirkt werden, dass die als falsch erkannte Drehzahl (nEB) nicht mehr berücksichtigt bzw. verwertet wird.

Desweiteren kann als Drehzahl des Antriebstranges (nA) die aus den Drehzahlen vorgegebener angetriebener Fahrzeugräder (nR) berechnete Drehzahl des Antriebstranges (nAb) verwendet werden, wenn diese Drehzahl hinreichend mit der aus den Dreh- zahlen weiterer Fahrzeugräder (nR*) errechneten Drehzahl des Antriebstranges (nA*b) übereinstimmt, und die aus den Dreh- zahlen von Verbrennungsmotor und Generator berechnete Dreh- zahl des Elektromotors (nEb) plausibel ist und außerdem keine Übereinstimmung zwischen der gemessenen Drehzahl des Elektro- motors (nE) und der vorgenannten berechneten Drehzahl des E- lektromotors (nEb) sowie der aus den Drehzahlen vorgegebener Antriebsräder errechneten Drehzahl des Antriebstranges (nAb) vorliegt.

Die Sicherheit des für die Drehzahl des Antriebstranges (nA) verwendeten berechneten Drehzahl des Antriebstranges (nAb) kann hier noch dadurch erhöht werden, dass zusätzlich abge- fragt wird, ob diese berechnete Drehzahl mit der berechneten Drehzahl des Elektromotors (nEb) hinreichend übereinstimmt und/oder ob die Abweichungen zwischen der gemessenen Drehzahl des Elektromotors (nE) und der berechneten Drehzahl des E- lektromotors (nEb) einerseits und zwischen der gemessenen Drehzahl des Elektromotors (nE) und der aus den Drehzahlen vorgegebener Antriebsräder berechneten Drehzahl des Antrieb- stranges (nAb) andererseits größenordnungsmäßig gleich sind.

Im Übrigen wird vorzugsweise bei Verwendung der aus den Dreh- zahlen vorgegebener Antriebsräder berechneten Drehzahl des Antriebstranges (nAb) ein Fehlersignal dafür erzeugt, dass die gemessene Drehzahl des Elektromotors (nE) falsch ist und/oder nicht mehr berücksichtigt werden darf.

Schließlich kann als Drehzahl des Antriebstranges (nA) die aus den Drehzahlen von Verbrennungsmotor und Generator be- rechnete Drehzahl des Elektromotors (nEb) verwendet und eine Fehlersignalkombination dafür erzeugt werden, dass die gemes- sene Drehzahl des Elektromotors (nE) sowie die aus den Dreh- zahlen vorgegebener angetriebener Räder des Fahrzeuges be- rechnete Drehzahl des Antriebstranges (nAb) falsch sind und/oder nicht mehr berücksichtigt werden dürfen, wenn die aus den Drehzahlen von Generator und Elektromotor berechnete Drehzahl des Elektromotors (nEb) sowie die aus den Drehzahlen weiterer Fahrzeugräder berechnete Drehzahl des Antriebstran- ges (nA*b) plausibel sind und miteinander hinreichend über- einstimmen, während die aus den Drehzahlen vorgegebener An- triebsräder berechnete Drehzahl des Antriebstranges (nAb) nicht plausibel ist und keine Übereinstimmung zwischen der gemessenen Drehzahl des Elektromotors (nE) und der berechne- ten Drehzahl des Elektromotors (nEb) und/oder der aus den Drehzahlen weiterer Fahrzeugräder berechneten Drehzahl des Antriebstranges (nA*b) vorliegt.

Gemäß einem weiteren, von der Ermittlung der Drehzahl des An- triebstranges prinzipiell unabhängigen Aspekt der Erfindung kann vorgesehen sein, dass Generator und Elektromotor durch eine Regelanordnung in Abhängigkeit von einem Soll- Istwertvergleich des Verhältnisses der Drehzahlen von Verbrennungsmotor und Antriebstrang steuerbar ist.

Hier wird der allgemeine Gedanke verwirklicht, durch Steuer- eingriffe am Elektromotor sowie am Generator das Verzwei- gungsgetriebe als stufenlos steuerbares Übersetzungsgetriebe zwischen Verbrennungsmotor und Antriebstrang einzusetzen.

In diesem Zusammenhang kann es vorteilhaft sein, wenn der E- lektromotor auf Generatorbetrieb und/oder der Generator auf Motorbetrieb umsteuerbar sind.

Im übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfin- dung auf die Ansprüche sowie die nachfolgende Erläuterung der Zeichnung verwiesen, anhand der eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung näher beschrieben wird.

Dabei zeigen : Fig. 1 eine schematisierte Darstellung eines Fahrzeuges mit einem Hybridantrieb der eingangs angegebenen Art und Fig. 2 einen schematisierten Ablaufplan zur Plausibilisie- rung und Ermittlung der Drehzahl (nA) des Antrieb- stranges, wobei diese Drehzahl im dargestellten Bei- spiel die Drehzahl einer Kardanwelle darstellt.

Gemäß Fig. 1 besitzt ein nicht näher dargestelltes Kraftfahr- zeug nicht angetriebene lenkbare Vorderräder 1 und angetrie- bene Hinterräder 2.

Die Hinterräder sind in grundsätzlich bekannter Weise über ein Achsdifferential 3 mit einer Kardanwelle 4 antriebsgekop- pelt, welche ihrerseits mit der Motorwelle eines Elektromo- tors 5 antriebsverbunden ist. Der Elektromotor 5 ist über ein als Verzweigungsgetriebe ausgebildetes Planetengetriebe 6 mit einem Verbrennungsmotor 7 sowie einem Generator 8 antriebs- verbunden, wobei die Motorwelle des Verbrennungsmotors 7 mit dem Planetenträger 9, die zur Motorwelle des Verbrennungsmo- tors 7 koaxiale Welle des Generators 8 mit dem Sonnenrad 10 des Planetengetriebes und die Motorwelle des Elektromotors 5 mit dem Hohlrad 11 des Planetengetriebes drehfest verbunden ist.

Der Elektromotor 5 sowie der Generator 8 sind elektrisch über nicht dargestellte Gleich-und Wechselrichter mit einer Bat- terie 12 verbunden.

Den Vorderrädern 1 sind Drehzahlgeber 13 und den Hinterrädern 2 Drehzahlgeber 14 zugeordnet. Die Drehzahlen des Verbren- nungsmotors 7, des Generators 8 und des Elektromotors 5 wer- den durch Drehzahlgeber 15 bis 17 erfaßt.

Eine elektronische Steuervorrichtung 18 ist ausgangsseitig mit dem Verbrennungsmotor 7, dem Generator 8 und dem Elektro- motor 5 zu deren Steuerung verbunden. Eingangsseitig ist die Steuerung 18 an die Drehzahlgeber 13 bis 17 angeschlossen.

Außerdem ist die Eingangsseite der Steuerung 18 mit nicht dargestellten weiteren Sensoren verbunden, die insbesondere den Zustand von fahrerseitig betätigten Steuerorganen, bei- spielsweise Fahr-und Bremspedal, registrieren und damit der Steuerung 18"melden"welche Fahrleistung vom Fahrer ge- wünscht wird. Darüber hinaus können die weiteren Sensoren auch Parameter des Fahrweges, beispielsweise dessen Steigung oder Gefälle, sowie weitere Betriebsparameter des Verbren- nungsmotors 7 erfassen.

Gemäß Fig. 2 erhält die Steuerung 18 von den Drehgebern 13 Signale, die die Drehzahl nR* der Vorderräder 1 widergeben.

Von den Drehgebern 14 erhält die Steuerung 18 Signale zu den Drehzahlen nR der angetriebenen Hinterräder 2. Die Drehgeber 15 bis 17 übermitteln die Drehzahlen nV, nG und nE des Verbrennungsmotors 7, des Generators 8 sowie des Elektromo- tors 5.

Alle diese Signale können von der Steuerung 18 nach vorzuge- benden Kriterien auf Plausibilität überprüft werden.

Unter Berücksichtigung der Übersetzungsverhältnisse des Pla- netengetriebes 6 kann die Steuerung 18 aus den von den Dreh- gebern 15 und 16 übermittelten Drehzahlen nV und nG des Verbrennungsmotors 7 sowie des Generators 8 eine berechnete Drehzahl nEb des Elektromotors 5 ermitteln. Desweiteren kann die Steuerung 18 aus den von den Drehgebern 14 ermittelten Drehzahlen nR der Hinterräder 2 unter Berücksichtigung der Ü- bersetzungsverhältnisse des Differentials 3 eine berechnete Drehzahl nAb der Kardanwelle 4 ermitteln. Schließlich kann die Steuerung 18 unter der Voraussetzung, dass die Räder 1 und 2 im wesentlichen schlupffrei rollen, auch aus den von den Drehgebern 13 erfassten Drehzahlen nR* der Vorderräder eine Drehzahl nA*b für die Drehzahl der Kardanwelle 4 bzw. des Antriebstranges berechnen.

Auch alle vorgenannten berechneten Drehzahlen nEb, nAb und nA*b können nach vorgegebenen Kriterien auf Plausibilität ü- berprüft werden.

Die Steuerung 18 ermittelt aus den ihr vorliegenden Informa- tionen die Drehzahl nA des Antriebstranges.

Falls die aus den Drehzahlen von Verbrennungsmotor und Gene- rator berechnete Drehzahl nEb des Elektromotors plausibel ist und die vom Drehzahlgeber 17 gemessene Drehzahl nE des Elekt- romotors 5 mit der berechneten Drehzahl nEb des Elektromotors 5 sowie mit der aus den Drehzahlen nR der Hinterräder 2 be- rechneten Drehzahl nAb des Antriebstranges innerhalb einer vorgegebenen Toleranz übereinstimmt, wird gemäß Position I in Fig. 2 nA = nE gesetzt.

Gemäß der Position II in Fig. 2 wird für die zu ermittelnde Drehzahl des Antriebstranges ebenfalls nA = nE gesetzt, wenn die aus den Drehzahlen der angetriebenen Hin- terräder 2 errechnete Drehzahl nAb des Antriebstranges nicht mit der aus den Drehzahlen nR* der Vorderräder 1 ermittelten Drehzahl nA*b übereinstimmt, jedoch die berechneten Drehzah- len nEb und nA*b plausibel sind und die vom Drehgeber 17 ge- messene Drehzahl nE des Elektromotors 5 innerhalb einer vor- gegebenen Toleranz mit dem berechneten Wert nEb der Drehzahl des Elektromotors sowie der aus den Drehzahlen der Vorderrä- der rechnerisch ermittelten Drehzahl nA*b des Antriebstranges übereinstimmt.

In diesem Falle wird desweiteren vorzugsweise ein Fehlersig- nal dafür erzeugt, dass die aus den Drehzahlen der Hinterrä- der berechnete Drehzahl nAb des Antriebstranges falsch ist.

Gemäß Position III in Fig. 2 wird nA = nAb gesetzt, wenn keine hinreichende Übereinstimmung zwischen der vom Drehzahlgeber 17 gemessenen Drehzahl nE des Elektromotors 5 mit der aus den Drehzahlen von Verbrennungsmotor und Gene- rator berechneten Drehzahl nEb des Elektromotors sowie der aus den Drehzahlen der Hinterräder errechneten Drehzahl nAb des Antriebstranges vorliegt, jedoch die errechnete Drehzahl nEb des Elektromotors 5 plausibel ist und insbesondere mit den aus den Drehzahlen der Vorder-bzw. Hinterräder errechne- ten Drehzahlen nAb und nA*b hinreichend übereinstimmt.

Vorzugsweise wird in diesem Fall ein Fehlersignal dafür er- zeugt, dass die gemessene Drehzahl nE des Elektromotors 5 falsch ist.

Gemäß der Position IV in Fig. 2 wird nA = nEb gesetzt, wenn die aus den Drehzahlen der Hinterräder und aus den Drehzahlen der Vorderräder ermittelten Drehzahlen nAb und nA*b nicht hinreichend übereinstimmen und die vom Drehgeber 17 gemessene Drehzahl nE des Elektromotors 5 nicht hinrei- chend mit der berechneten Drehzahl nEb des Elektromotors bzw. der aus den Drehzahlen der Vorderräder errechneten Drehzahl nA*b übereinstimmt, jedoch sowohl die errechnete Drehzahl nEb des Elektromotors als auch die aus den Drehzahlen der Vorder- räder errechnete Drehzahl nA*b des Antriebstranges plausibel sind und eine hinreichende Übereinstimmung zwischen den be- rechneten Drehzahlen nEb und nA*b besteht.

Vorzugsweise werden in diesem Fall zwei Fehlersignale dafür ausgegeben, dass die gemessene Drehzahl nE des Elektromotors sowie die aus den Drehzahlen der Hinterräder berechnete Dreh- zahl nAb des Antriebstranges falsch sind.

Falls keine Ermittlung der Drehzahl nA des Antriebstranges gemäß den Positionen I bis IV erfolgen kann, wird gemäß Posi- tion V in Fig. 2 ein Notfallsignal dafür erzeugt, dass nA nicht ermittelbar ist und kein sicherer Betriebszustand ge- währleistet werden kann. In einem solchen Falle ist vorzugs- weise vorgesehen, dass die Steuerung 18 den Verbrennungsmotor 7 sowie den Elektromotor 5 sofort abschaltet.

Solange die Drehzahl nA des Antriebstranges ermittelbar ist, kann die Steuerung 18 durch entsprechende Steuereingriffe am Generator 8 sowie am Elektromotor 5 praktisch beliebige Über- setzungsverhältnisse zwischen den Drehzahlen nV des Verbren- nungsmotors und den Drehzahlen nR der angetriebenen Fahrzeug- räder 2 herstellen, d. h. das Verzweigungs-bzw. Planetenge- triebe 6 sowie der Elektromotor 5 und der Generator 8 wirken funktionsmäßig so miteinander zusammen, als ob zwischen dem Verbrennungsmotor 7 und den angetriebenen Fahrzeugrädern 2 ein Getriebe mit stufenlos steuerbarer Übersetzung angeordnet wäre.

Das jeweils zwischen Verbrennungsmotor 7 und den Antriebsrä- dern 2 auftretende Übersetzungsverhältnis kann prinzipiell durch Soll-Istwertvergleich geregelt werden, wobei der Soll- wert des Übersetzungsverhältnisses in Abhängigkeit von Be- triebsparametern bestimmt werden kann, z. B. in Abhängigkeit von der Stellung fahrerseitig betätigter Steuerorgane, wie insbesondere Fahr-bzw. Bremspedal, sowie in Abhängigkeit von sensorisch erzeugten Signalen für Fahrbahnbedingungen, wie z. B. Gefälle oder Steigung.

In diesem Zusammenhang kann es vorteilhaft sein, wenn sich der Elektromotor 5 auch auf Generatorbetrieb bzw. der Genera- tor 8 auch auf Elektromotorbetrieb umsteuern lassen.

Soweit bei der oben beschriebenen Ermittlung von Drehzahlen geprüft wird, ob auf unterschiedlichen Wegen ermittelte Dreh- zahlen hinreichend übereinstimmen, werden vorzugsweise Tole- ranzen vorgegeben, deren Maße mit zunehmen Drehzahlen anwach- sen.

Die Erfindung ist nicht auf einen Hybridantrieb mit einem einzigen Elektromotor 5 beschränkt, der mit der Kardanwelle 4 zwangsgekoppelt ist. Statt dessen können auch mit den An- triebsrädern 2 zwangsgekoppelte bzw. an den Achswellen die- ser Räder 2 angeordnete Elektromotoren vorgesehen sein. In diesem Fall dwird die Drehzahl nE ersetzt durch nE = i (nE1 + nE2), wobei i das Übersetzungsverhältnis des Differentials und nEl sowie nE2 die drehzahlen der den Rädern 2 zugeordneten Elektromoto- ren bezeichnen.

DaimlerChrysler AG Bezugszeichenliste 1 Vorderräder 2 Hinterräder 3 Differential 4 Kardanwelle 5 Elektromotor 6 Planetengetriebe 7 Verbrennungsmotor 8 Generator 9 Planetenträger 10 Sonnenrad 11 Hohlrad 12 Batterie 13 Drehzahlgeber 14 Drehzahlgeber 15 Drehzahlgeber 16 Drehzahlgeber 17 Drehzahlgeber 18 Steuerung bzw. Regelung nA verifizierte Drehzahl des Antriebstranges nE gemessene Drehzahl des Elektromotors (5) nG gemessene Drehzahl des Generators (8) nV gemessene Drehzahl des Verbrennungsmotors (7) nR gemessene Drehzahl der Hinterräder (2) nR* gemessene Drehzahl der Vorderräder nEb aus nG und nV berechnete Drehzahl des Elektromotors (5) nAb aus nR berechnete Drehzahl des Antriebstranges/ der Kardanwelle (4) nA*b aus nR* berechnete Drehzahl des Antriebstranges/ der Kardanwelle (4)