DE102005062870A1

DE102005062870A1 - Verfahren zur Überwachung von Mehrmotorenantrieben

Info

Publication number: DE102005062870A1
Application number: DE102005062870A
Authority: DE
Inventors: Oliver Kaefer; Holger Niemann; Per Hagman; Andreas Seel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2005-12-29
Filing date: 2005-12-29
Publication date: 2007-07-05
Also published as: US20100042276A1; KR20080087103A; CN101351351A; KR101104549B1; US8219272B2; EP1968839A1; EP1968839B1; CN101351351B; WO2007074118A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung einer Fahrzeugantriebseinheit (32), die mindestens zwei einzelne Antriebe (34, 36) umfasst, von denen mindestens einer ein negatives Moment stellen kann. Es ist ein Fahrzeugsteuergerät (10) vorgesehen, innerhalb dessen ein kontinuierlicher Momentenvergleich (24) innerhalb einer Überwachungsebene (14) erfolgt. Dort wird ein zulässiges Moment M_zul ermittelt. Mittels einer Momentenbereichsüberprüfung (56) wird festgestellt, ob ermittelte Soll-Momente M_soll,v (38), M_soll,E (40) innerhalb von Momentenbereichen (50, 54) der mindestens zwei Einzelantriebe (34, 36) liegen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Überwachung von Fahrzeugen mit mehreren Antrieben, wobei zumindest einer der Antriebe ein negatives Moment erzeugen kann, so zum Beispiel ein Hybridantrieb für Hybridfahrzeuge.

Stand der Technik

Aus dem Stand der Technik, DE 103 20 016 A ist eine Steuereinrichtung für eine Antriebseinheit bekannt, die die Antriebseinheit insbesondere hinsichtlich eines abgegebenen Antriebsmomentes steuert oder regelt, wobei die Antriebseinheit eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs ist. Das Kraftfahrzeug umfasst dabei üblicherweise eine durch den Fahrer des Kraftfahrzeuges betätigbare Fahrerwunsch-Übertragungseinrichtung, insbesondere ein fußbetätigbares Fahrpedal. Dieses ist dafür vorgesehen, ein einen momentanen Betätigungszustand der Fahrerwunsch-Übertragungseinrichtung repräsentierendes Ausgangssignal abzugeben. Eine Steuereinheit empfängt das Ausgangssignal von der Fahrerwunsch-Übertragungseinrichtung und ordnet dem empfangenen Ausgangssignal wenigstens eine Sollausgangsgröße, insbesondere ein Sollantriebsmoment der Antriebseinheit zu. Die Antriebseinheit 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 übliche Kraftfahrzeugmotoren, insbesondere Otto-Motoren und Dieselmotoren bekannt, so zum Beispiel Bosch-Motorsteuerungssysteme mit elektronischem Gaspedal (EGAS).

Aus dem Stand der Technik ist ferner bekannt, eine kontinuierliche Momentenüberwachung zur Aufdeckung von Fehlfunktionen im Fahrzeugsteuergerät 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 kontinuierlichen 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 von Motorsteuergeräten oder auch Fahrzeugsteuergeräten erfolgt üblicherweise nach einem Drei-Ebenen-Überwachungskonzept. Die Motorsteuerung selbst, insbesondere die Vorgabe des Sollmoments, 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 Motorfunktionen ein zulässiges Moment ermittelt und mit einem Motor-Ist-Moment beispielsweise verglichen. Die zweite Ebene wird aufwendig abgesichert, so zum Beispiel durch eine Doppelablage aller Variablen, einer zyklischen RAM- und einer zyklischen ROM-Prüfung sowie durch eine permanente Programmablaufkontrolle. Eine weitere, dritte Ebene dient zur Rechnerabsicherung.

DE 197 39 565 A1 betrifft ein Verfahren zur Steuerung des Drehmomentes einer Antriebseinheit 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 Moments 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.

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

In der Motorsteuerung muss nun das vom Fahrer geforderte Wunschmoment, welches beispielsweise durch Bedienen des Fahrpedals eingestellt wird, auf die vorhandenen Momentenquellen (mindestens 2 Motoren) aufgeteilt werden. Dies geschieht in Abhängigkeit zahlreicher Umgebungsvariablen unter anderem mit dem Ziel, den verbrauchsgünstigsten Betriebspunkt für alle Momentenquellen, d.h. für alle Motoren einzustellen. Bisher wird jedoch im Stand der Technik kein Konzept zur Momentenüberwachung bereitgestellt, das auf die besonderen Anforderungen eines solchen Hybridantriebes mit einem oder mehreren Elektromotoren zusätzlich zu einem Verbrennungsmotor im Antriebsstrang eines Fahrzeugs eingeht. Ein mit dem Antriebsstrang verbundener zusätzlicher Elektromotor kann bei zu hohen Ansteuerströmen genauso eine unerwünschte Fahrzeugbeschleunigung verursachen wie ein "durchgehender" Verbrennungsmotor und erfordert daher ebenso eine kontinuierliche Momentenüberwachung.

In bisherigen Überwachungskonzepten wird nur auf zu hohes Moment hin überwacht. Für Motoren, die kein negatives Moment erzeugen können, ist dies ausreichend, da auf diese Weise ein ungewolltes Beschleunigen des Fahrzeugs sicher vermieden werden kann. Eine neue Fehlermöglichkeit entsteht jedoch bei Systemen mit mehreren Motoren, von denen mindestens einer ein negatives Moment erzeugen kann. Bei diesen Systemen, so zum Beispiel Hybridantrieben, kann es vorkommen, dass das Fahrzeug ungewollt beschleunigt, obwohl das Summen-Sollmoment nicht größer ist als das zulässige Moment. Dies kann dann auftreten, wenn ein Antriebsmotor einen Sollwert für ein Moment außerhalb seines stellbaren Bereiches empfängt. So kann zum Beispiel bei Hybridfahrzeugen ein Laden der Fahrzeugbatterie während der Fahrt erfolgen. Der mindestens eine Elektroantrieb soll ein negatives Moment von zum Beispiel –100 Nm stellen, um die Batterie zu laden, so dass der elektrische Antrieb in diesem Falle im Generatormodus betrieben wird. Um ein gewünschtes Antriebsmoment so zum Beispiel 200 Nm zu erhalten, erhöht das Fahrzeugsteuergerät das Moment des Verbrennungsmotors um diesen Betrag, im gewählten Beispiel 300 Nm. Kann der mindestens eine Elektroantrieb das geforderte negative Moment nicht stellen, so zum Beispiel wegen Temperaturerhöhung oder Überhitzung nur noch ein negatives Moment von –10 Nm abgeben, so liegt ein zu hohes Antriebsmoment, im vorliegenden Beispiel von 290 Nm vor, welches das gewünschte Antriebsmoment von zum Beispiel 200 Nm erheblich übersteigt. Bei bisherigen Konzeptionen von Fahrzeugsteuergeräten würde dieser Fehler nicht bemerkt, da das Summen-Sollmoment korrekt ist und keine Rückmeldung in einer Überwachungsebene des Fahrzeugsteuergerätes vorliegt, ob das angeforderte Moment, d.h. das gewünschte Antriebsmoment, stellbar ist. Bei bisher gewählten Lösungen zu diesem Problem erfolgt ein Vergleich zwischen dem zulässigen Moment und einem von den Einzelantrieben des Hybridantriebs abgegebenen Ist-Moment. Dies zieht jedoch einen sehr hohen Aufwand mit sich, da die Funktionsebene der Steller in der Überwachung der Fahrzeugsteuerung abgebildet werden müssten.

Darstellung der Erfindung

Mit dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird festgestellt, ob ein zu hohes Antriebsmoment aufgrund eines nicht stellbaren Momentes eines der Einzelantriebe, beispielsweise eines Hybridantriebes vorliegt oder nicht. Dadurch wird die Beherrschbarkeit eines mit einem Hybridantrieb ausgerüsteten Fahrzeuges erheblich erhöht und die Gefährdung von Personen, seien es Fahrzeuginsassen oder seien es andere Verkehrsteilnehmer, erheblich verringert. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, innerhalb einer Ebene des Fahrzeugsteuergeräts, bevorzugt in der Überwachungsebene, die auch als 2. Ebene bezeichnet wird, eine Momentenbereichsprüfung einzuführen. Die Einzelantriebe eines Hybridantriebes beispielsweise übermitteln dazu die jeweils aktuellen Betriebsgrenzen der Einzelantriebe an die Fahrzeugsteuerung. Das Fahrzeugsteuergerät übernimmt die aktuellen Betriebsgrenzen der Einzelantriebe in der Überwachungsebene (2. Ebene). Zusätzlich zum bisher durchgeführten Momentenvergleich hinsichtlich der Übereinstimmung von Soll-Moment und Ist-Moment oder der Nachführung des Ist-Moments an das gewünschte Soll-Moment wird überprüft, ob die ermittelten Soll-Momentenwerte innerhalb des stellbaren Bereiches des jeweiligen Einzelantriebs liegen. Damit fließt der jeweils mögliche Momentenbereich, der durch die jeweiligen Einzelantriebe geliefert werden kann, in die Berechnung ein. Ferner wird dadurch sichergestellt, dass die Fahrzeugsteuerung nur solche Soll-Momente anfordert, die auch von den Einzelantrieben eines Hybridantriebes, geliefert werden können. Damit kann ausgeschlossen werden, dass ein zu hohes Antriebsmoment aufgrund des Nichterfüllens eines Momentenwunsches bei einem Fahrzeug, welches mit einem Hybridantrieb angetrieben ist, angefordert wird. Dadurch wird die Sicherheit eines solchen Fahrzeugs sowie dessen Beherrschbarkeit verbessert. In vorteilhafter Weise kann die Überprüfung sehr einfach vorgenommen werden, da lediglich überprüft werden muss, ob das berechnete Soll-Moment innerhalb zurückgemeldeter Momentenbereichsgrenzen liegt. Ferner lässt sich durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung vermeiden, in der Überwachungsebene (2. Ebene) des Fahrzeugsteuergerätes die Funktionsebene (1. Ebene des Fahrzeugsteuergeräts hinsichtlich Eigenfunktionalitäten und dynamischem Verhalten der Einzelantriebe nachzubilden, was schlussendlich den zu leistenden Entwicklungs- und Applikationsaufwand erheblich herabsetzt.

Zeichnung

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.

Es zeigt:

1 eine kontinuierliche Momentenüberwachung innerhalb eines Fahrzeugsteuergerätes zwischen einem zulässigen Moment M_zul und einem Soll-Moment M_soll, welches von den Soll-Momentenanteilen zweier Antriebe geliefert wird,

2 eine Gegenüberstellung der einzelnen Momentenanteile der Einzelantriebe sowie eines daraus resultierenden Momentes M_res und ein einzelantriebsabhängiger Fehler und

3 die Implementierung einer Bereichsgrenzenüberprüfung der Einzelantriebe innerhalb eines Fahrzeugsteuergerätes.

Ausführungsbeispiele
1 zeigt eine kontinuierliche Momentenüberwachung innerhalb eines Fahrzeugsteuergerätes, wobei eine kontinuierliche Momentenüberwachung in einer Vergleichsstufe zwischen einem zulässigen Moment M_zul und Soll-Momenten M_soll,V beziehungsweise M_soll,E durchgeführt wird.
Ein in 1 dargestelltes Fahrzeugsteuergerät 10 umfasst eine Funktionsebene 12 (1. Ebene) sowie eine Überwachungsebene 14 (2. Ebene). Beide Ebenen 12, 14 sind in das Fahrzeugsteuergerät 10 integriert. Je nach vom Fahrer bestimmter Position eines Fahrpedals 16, welches als Fahrerwunsch-Übertragungseinrichtung dient, wird einer in der Funktionsebene 12 vorgesehenen Berechnungsstufe 20 als auch einer Berechnungsstufe 22 in der Überwachungsebene 14 eine Sollvorgabe 18 eines Soll-Moments aufgeprägt. In der Funktionsebene 12 errechnet die Berechnungsstufe 20 sowohl ein Soll-Moment M_soll,V 38 als auch eine Vorgabe für ein Soll-Moment M_soll,E 40. Die Soll-Momente M_soll,V 38 sowie M_soll,E 40 werden einem Hybridantrieb 32, der zumindest eine Verbrennungskraftmaschine 34 als auch mindestens einen Elektroantrieb 36 umfasst, aufgegeben. Das in der Berechnungsstufe 20 ermittelte Soll-Moment M_soll,V 38 wird an die Verbrennungskraftmaschine 34 des Hybridantriebs 32 übertragen, während das in der Berechnungsstufe 20 ermittelte Soll-Moment M_soll,E 40 an den mindestens einen Elektroantrieb 36 übertragen wird.
In der Überwachungsebene 14 (2. Ebene) des Fahrzeugsteuergerätes 10 erfolgt anhand der Sollvorgabe 18 in der Berechnungsstufe 22 die Ermittlung eines zulässigen Moments M_zul. Dieses wird an eine Vergleichsstufe 24 übertragen. An die Vergleichsstufe 24 werden ferner über einen Abgriffspfad 46 an den Abgriffen 42 beziehungsweise 44 die in der Berechnungsstufe 20 in der Funktionsebene 12 ermittelten Werte für die Soll-Momente M_soll,V 38 sowie M_soll,E 40 für die Einzelantriebe 34, 36 des Hybridantriebs 32 übertragen. Abhängig vom Resultat des Vergleichs 24 folgt eine Fehlerreaktion 30. Die Vergleichsstufe 24 umfasst mindestens einen Eingang 26 für das zulässige Moment M_zul sowie Eingänge 28 für mindestens die Soll-Momente M_soll,V 38 und M_soll,E 40.
In der Darstellung gemäß 2 ist die Entstehung eines Momentenfehlers ohne eine Überprüfung des Bereiches dargestellt, in welchen die jeweiligen Einzelantriebe eines Mehrfachantriebes Momente unter Berücksichtigung aktueller Betriebsbedingungen stellen können. Nachfolgend wird dies am Beispiel eines Parallelhybridantriebes beschrieben.
Mit einem Mehrfachantrieb, wie zum Beispiel einem Hybridantrieb 32 mit mindestens einer Verbrennungskraftmaschine 34 und mindestens einem Elektroantrieb 36 kann zum Beispiel ein Laden einer Fahrzeugbatterie während der Fahrt erfolgen. Dazu soll – als Beispiel – der mindestens eine Elektroantrieb 36 ein negatives Moment, so zum Beispiel –100 Nm stellen, um die Fahrzeugbatterie zu laden. Der mindestens eine Elektroantrieb 36 wird dazu im Generatorbetrieb betrieben. Um das gewünschte Antriebsmoment von zum Beispiel 200 Nm zu erhalten, wird das Fahrzeugsteuergerät 10 das Moment der mindestens einen Verbrennungskraftmaschine 31 um den Betrag von 300 Nm erhöhen. Kann nun der mindestens eine Elektroantrieb 36 das geforderte negative Moment nicht stellen, so zum Beispiel aufgrund einer Überhitzung oder auch aus anderen Gründen nur noch ein negatives Moment von –10 Nm bereitstellen, so liegt ein zu hohes Antriebsmoment vor, im vorliegenden Falle 290 Nm, welches das gewünschte Antriebsmoment im vorliegenden Beispiel von zum Beispiel 200 Nm um 90 Nm übersteigt. Ein in 2 dargestellter Momentenbereich, innerhalb dessen der mindestens eine Elektroantrieb 36 betrieben werden kann, ist durch Bezugszeichen 50 kenntlich gemacht. Der mindestens eine Elektroantrieb 36 vermag ein Maximalmoment von M_max,E sowie ein betragsmäßig identisches Minimalmoment M_min,E zur Verfügung zu stellen. Durch Bezugszeichen 52 ist ein Fehler angedeutet, der dadurch entsteht, dass ein Soll-Moment M_soll,E gewünscht wird, welches außerhalb des Momentenbereiches des mindestens einen Elektroantriebs 50 liegt.
Bezugszeichen 54 bezeichnet einen Momentenbereich, innerhalb dessen die mindestens eine Verbrennungskraftmaschine 34 des Hybridantriebs 32 betrieben werden kann. Der Momentenbereich 54 für die Verbrennungskraftmaschine 34 ist durch ein Maximalmoment M_max,V und ein Minimalmoment M_min,V begrenzt, innerhalb dessen die mindestens eine Verbrennungskraftmaschine 34 betrieben werden kann. Im Falle des Momentenbereiches 54 liegt der absolute Betrag des Maximalmomentes M_max,V oberhalb des Absolutbetrages des Minimalmomentes M_min,V.
Hinsichtlich des sich einstellenden resultierenden Momentes M_res,ges ergibt sich ein Wert, der das Gesamtsoll-Moment M_soll,ges um das Fehlermoment 52 übersteigt. In diesem Falle ist das sich einstellende resultierende Gesamtmoment M_res,ges größer als das gewünschte Soll-Moment M_soll,gesamt, welches sich aus den Soll-Momenten für den mindestens einen Elektroantrieb 36 M_soll,E 40 und das Sollmoment M_soll,V 38 für die mindestens eine Verbrennungskraftmaschine 34 zusammensetzt. In diesem Falle würde eine unzulässig starke Beschleunigung eines Fahrzeuges mit einem Mehrfachantrieb wie beispielsweise einem Hybridantrieb 32 auftreten.
Dies hat seine Ursache darin, dass die in 1 dargestellte Überwachungsebene 14 des Fahrzeugsteuergerätes 10 diese Fehlerart nicht bemerkt, da das Summen-Soll-Moment korrekt ist und keine Rückmeldung in der Funktionsebene 14 des Fahrzeugsteuergerätes 10 dahingehend vorliegt, ob das angeforderte Moment des jeweiligen Einzelantriebes, im vorliegenden Falle gemäß 2 des mindestens einen Elektroantriebes 36, innerhalb des Momentenbereiches 50 liegt, innerhalb dessen das angeforderte Moment, in diesem Falle M_soll,E stellbar ist. Eine Lösung dieses Problems könnte darin liegen, dass ein Vergleich zwischen dem zulässigen Moment M_zul und dem vom Hybridantrieb 32, d.h. gebildet aus der Summe des von den Einzelantrieben 34, 36, abgegebenen Ist-Momentes erfolgt. Dies zieht jedoch einen sehr hohen Aufwand nach sich, da die Funktionsebene 12 (erste Ebene) des Fahrzeugsteuergerätes 10 in der Überwachungsebene 14 (zweite Ebene) des Fahrzeugsteuergerätes 10 gebildet werden müsste, was einen sehr hohen Applikations- und Entwicklungsaufwand für eine kontinuierliche Momentenüberwachung nach sich ziehen würde.
Wie in 3 dargestellt, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, eine Momentenbereichsüberprüfung 56 in der Überwachungsebene 14 (zweite Ebene) des Fahrzeugsteuergerätes 10 zu implementieren. Innerhalb der Momentenbereichsüberprüfung 56 wird festgestellt, ob ein zu hohes Antriebsmoment aufgrund eines nicht stellbaren Momentes vorliegt. Unter einem nicht stellbaren Moment wird ein Drehmoment verstanden, welches außerhalb der durch die jeweiligen Moment-Obergrenzen M_max,E beziehungsweise M_min,E begrenzten Momentenbereich 50 des mindestens einen Elektroantriebes 36 liegt und/oder ein Drehmoment, welches außerhalb des durch die Obergrenze M_max,V beziehungsweise die Untergrenze M_min,V begrenzten Momentenbereich 54 für die mindestens eine Verbrennungskraftmaschine 34 liegt. Die mindestens eine Verbrennungskraftmaschine 34 und der mindestens eine Elektroantrieb 36 melden dazu die aktuellen Betriebsgrenzen an das Fahrzeugsteuergerät 10 zurück, insbesondere in die Überwachungsebene 14 (zweite Ebene) des Fahrzeugsteuergerätes 10. Dort stehen die von der mindestens einen Verbrennungskraftmaschine 34 und dem mindestens einen Elektroantrieb 36 jeweils rückgemeldeten Parameter M_max,V, M_min,V, M_max,E und M_min,E an Eingängen 58 einer Momentenbereichsüberprüfung 56 als Eingangsgrößen zur Verfügung. Zusätzlich zum bisher durchgeführten Momentenvergleich hinsichtlich der Sollmomente der Einzelantriebe 34, 36 mit den zulässigen Momenten M_zul wird nunmehr innerhalb der Momentenbereichsüberprüfung 56 in der Überwachungsebene 14 (erste Ebene) noch geprüft, ob die ermittelten Soll-Momente M_soll,V' 38 sowie M_soll,E 40 innerhalb der Momentenbereiche 50 beziehungsweise 54 für die mindestens eine Verbrennungskraftmaschine 34 sowie den mindestens einen Elektroantrieb 36 liegen. Dadurch wird sichergestellt, dass das Fahrzeugsteuergerät 10 nur solche Soll-Momente anfordert, die auch von der mindestens einen Verbrennungskraftmaschine 34 beispielsweise dem mindestens einen Elektroantrieb 36 des Hybridantriebes 32 unter Berücksichtigung von deren aktuellen Betriebsparametern umgesetzt werden können. Auf diese Weise wird ein zu hohes resultierendes Moment M_res,ges, wie in 2 dargestellt, aufgrund des Nichterfüllens eines Momentenwunsches durch die mindestens eine Verbrennungskraftmaschine 34 und den mindestens einen Elektroantrieb 36 wirksam unterbunden. Dadurch wird die Beherrschbarkeit des Fahrzeugs erheblich verbessert. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens ist darin zu erblicken, dass in einer äußerst einfachen Umsetzung dieser Momentenbereichsüberprüfung 56 lediglich überprüft werden muss, ob das in der Funktionsebene 12 (erste Ebene) berechnete Soll-Moment, d.h. die Anforderung des Soll-Moments M_soll,V 38 für die mindestens eine Verbrennungskraftmaschine 34 sowie die Anforderung des Soll-Moments M_soll,E 40 für den mindestens einen elektrischen Antrieb 36 innerhalb der von der mindestens einen Verbrennungskraftmaschine 34 sowie des mindestens einen Elektroantriebes 36 zurückgemeldeten Momentenbereiche 50 beziehungsweise 54 liegt. Damit entfällt eine Nachbildung der Funktionsebene 12 (erste Ebene) in der Überwachungsebene 14 (zweite Ebene) des Fahrzeugsteuergerätes 10 gemäß 3. Die Sollmomentenwerte werden durch eine Vergleichsstufe 24 sowie eine Bereichsgrenzenprüfung abgesichert. Dies macht eine Nachbildung der Eigenfunktionalitäten der Einzelantriebe 34, 36 in der ersten Überwachungsebene 14 überflüssig, da kein resultierender Ist-Momentenvergleich benötigt wird, um die Sicherheit zu gewährleisten. Das Gesamt-Ist-Moment des Mehrfachantriebes ist nicht zu überprüfen.
Die in der Berechnungsstufe 20 zur Vorgabe berechneten Soll-Momente M_soll,V 38 sowie M_soll,E 40 ermittelten Werte werden an Abgriffen 42 beziehungsweise 44, welche in der Funktionsebene 12 (erste Ebene) des Fahrzeugsteuergerätes 10 liegen, abgegriffen und an mindestens einen Eingang 28 der in der Überwachungsebene 12 (zweite Ebene) vorgesehenen Vergleichsstufe 24 übertragen. Dort werden die errechneten Vorgaben Soll-Momente M_soll,V 38 beziehungsweise M_soll,E 40 mit den in der Überwachungsebene 14 berechneten zulässigen Momenten M_zul verglichen. Abhängig vom Resultat des Momentenvergleichs in der Vergleichsstufe 24 erfolgt eine Fehlerreaktion 30. Die in der Überwachungsebene 14 (zweite Ebene) implementierte Momentenbereichsüberprüfung 56 erzeugt am Ausgang 60 ein eine Fehlerreaktion 30 auslösendes Signal für den Fall, dass die Vorgaben für die Soll-Momente M_soll,V 38 beziehungsweise M_soll,E 40 außerhalb der durch die jeweiligen Ober- und Untergrenzen, M_max,V, M_max,E beziehungsweise M_min,V beziehungsweise M_min,E liegen. In diesem Falle kann das angeforderte Drehmoment gemäß der Vorgaben 38 beziehungsweise 40 durch zumindest einen der Einzelantriebe des Hybridantriebes 32 nicht bereitgestellt werden, was im Rahmen der Momentbereichsüberprüfung 56 festgestellt wird und zur Ausgabe eines dementsprechenden Fehlersignals an die Fehlerreaktion 30 führt. Durch die in die Überwachungsebene 14 (zweite Ebene) integrierte Momentenbereichsüberprüfung 56 kann bei Änderungen im Antriebsstrang eines Fahrzeugs mit Hybridantrieb 32 verhindert werden, dass bei Ersatz einer Komponente, so zum Beispiel eines Elektroantriebes 36 eine komplette Neu-Adaption in der Funktionsebene 12 des Fahrzeugsteuergerätes 10 vorgenommen werden muss.

Claims

Verfahren zur Steuerung einer Fahrzeugantriebseinheit (32), die mindestens zwei einzelne Antriebe (34, 36) umfasst, von denen mindestens einer ein negatives Moment stellen kann, mit einem Fahrzeugsteuergerät (10), innerhalb dessen ein kontinuierlicher Momentenvergleich (24) innerhalb einer Überwachungsebene (14) erfolgt, in der ein zulässiges Moment M_zul ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Momentenbereichsüberprüfung (56) überprüft wird, ob ermittelte Soll-Momente M_soll,V (38), M_soll,E (40) innerhalb von Momentenbereichen (50, 54) der mindestens zwei Einzelantriebe (34, 36) liegen.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Fahrzeugantriebseinheit (32) mindestens eine Verbrennungskraftmaschine (34) und mindestens einen Elektroantrieb (36) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Momentenbereich (54) der mindestens einen Verbrennungskraftmaschine (34) durch Momentenbereichsgrenzen M_max,V und M_min,V und der Momentenbereich (50) des mindestens einen Elektroantriebs (36) durch Momentenbereichsgrenzen M_max,E und M_min,E begrenzt sind.
Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Momentenbereichsgrenzen M_max,V, M_min,V, M_max,E Und M_min,V kontinuierlich an die Überwachungsebene (14) zurückgemeldet werden.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelten Soll-Momente M_soll,V (38) und M_soll,E (40) in einer Funktionsebene (12) des Fahrzeugsteuergerätes (10) ermittelt werden und an die kontinuierliche Momentenüberwachung (24) in der Überwachungsebene (14) innerhalb des Fahrzeugsteuergerätes (10) übertragen werden.
Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Momentenbereichsüberprüfung (56) bei außerhalb der Momentenbereichsgrenzen M_max,V, M_min,V, M_max,E und M_min,V liegenden Soll-Momenten M_soll,V (38) und M_soll,E (40) eine Fehlerreaktion (30) auslöst.
Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Momentenbereichsgrenzen M_max,V, M_min,V, M_max,E und M_min,V in Steuergeräten der mindestens einen Verbrennungskraftmaschine (34) und des mindestens einen Elektroantriebes (36) kontinuierlich aktualisiert werden.
Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Überprüfung der Soll-Momente M_soll,V (38) und M_soll,E (40) als auf innerhalb der Momentenbereiche (50, 54) liegende Momente vor Bildung eines Gesamt-Soll-Momentes M_soll,ges erfolgt.
Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der kontinuierliche Momentenvergleich (24) zwischen dem zulässigen Moment M_zul und den Soll-Momenten M_soll,V (38) und M_soll,E (40) parallel zur Momentenbereichsüberprüfung (56) zwischen den Soll-Momenten M_soll,V (38), M_soll,E (40) und den Momentenbereichsgrenzen M_max,V, M_min,V, M_max,E und M_min,E durchgeführt wird.
Fahrzeugsteuergerät (10) für einen Mehrfachantrieb (32) zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem oder mehrerer der Ansprüche 1 bis 8 mit einer Funktionsebene (12) und einer Überwachungsebene (14) für mindestens eine Verbrennungskraftmaschine (34) und mindestens einen Elektroantrieb (36), dadurch gekennzeichnet, dass in der Überwachungsebene (14) eine Momentenbereichsüberprüfung (56) implementiert ist, in der Soll-Momente M_soll,V (38) und M_soll,E (40) mit jeweils aktualisierten Momentenbereichsgrenzen M_max,V, M_min,V, M_max,E und M_min,E vor Bildung eines Gesamt-Soll-Momentes M_soll,ges verglichen werden.
Fahrzeugsteuergerät (10) gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der Überwachungsebene (14) sowohl ein kontinuierlicher Momentenvergleich (24) als auch die kontinuierliche Momentenbereichsüberprüfung (56) implementiert sind.