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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung eines einen Elektromotor und einen Verbrennungsmotor umfassenden Hybridantriebssystems für ein Fahrzeug sowie ein Hybridantriebsystem, das einen Verbrennungsmotor sowie ein Verbrennungsmotorsteuergerät, einen Elektromotor, einen Zwischenkreis mit Umrichter sowie eine Umrichtersteuerungseinrichtung, eine Drehmomentvorgabeeinrichtung und eine Drehmomentaufteilungseinrichtung umfasst.
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Fahrzeuge zum Einsatz im Straßenverkehr dürfen nicht unkontrolliert beschleunigen. Sie dürfen ohne eine entsprechende Vorgabe des Fahrers nicht auf erhebliche Geschwindigkeiten beschleunigen und dürfen bei Vorliegen eines begrenzten Beschleunigungswunsches des Fahrers nicht unverhältnismäßig stärker beschleunigen als es der Fahrer vorgibt. Das Kriechen von Automatikfahrzeugen ohne Bremse stellt keinen Widerspruch hierzu dar, da es sich hierbei um ein Beschleunigen auf eine sehr begrenzte Geschwindigkeit handelt.
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Diese Forderung gilt unabhängig von der Antriebsart des Fahrzeugs und somit insbesondere auch für Hybridfahrzeuge, also für Fahrzeuge, die sowohl über einen Elektromotor als auch über einen Verbrennungsmotor verfügen.
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Es ist hierbei Stand der Technik, das Drehmoment der Elektromaschine sicherheitsgerichtet daraufhin zu überwachen, dass es seinem Sollwert folgt. Ebenso ist es Stand der Technik, den Verbrennungsmotor sicherheitsgerichtet daraufhin zu überwachen, dass er nicht mehr Drehmoment erzeugt als der Fahrer wünscht. Es kann aber mit den Verfahren nach dem Stand der Technik nicht sichergestellt werden, dass das Fahrzeug sich immer entsprechend den Wünschen des Fahrers verhält, und zwar unabhängig davon, ob es nur von der Verbrennungsmaschine, nur von der Elektromaschine oder aber von beiden Maschinen gemeinsam angetrieben wird.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und ein Hybridantriebsystem anzugeben, mit dem sich sicherheitsgerichtet überwachen lässt, dass ein Hybridfahrzeug kein größeres Antriebsmoment erzeugt als vom Fahrer gewünscht, um zu eine andere Beschleunigung als vom Fahrer angefordert zu vermeiden.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Markmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs gelöst. Diese Aufgabe wird auch durch ein Hybridantriebsystem mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs gelöst.
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Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, die Summe des Antriebsmoments der beiden das Fahrzeug antreibenden Maschinen zu überwachen. Hierdurch wird die Überwachung des Antriebsmoments nicht nur davon unabhängig, welche der beiden Maschinen gerade das Fahrzeug antreibt, sondern es wird auch das Verfahren zur Verteilung des vom Fahrer gewünschten Antriebsmoments darauf überwacht, dass es von den einzelnen Maschinen in Summe nicht mehr Antriebsmoment anfordert, als der Fahrer vorgibt.
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Dies erfolgt in einer Ausführungsform der Erfindung so, dass aus der vom Fahrer mit seinem Fuß vorgegebenen Gaspedalstellung ein Gesamt-Sollantriebsmoment bestimmt wird. Die Bestimmung des Gesamt-Sollantriebsmoments kann beispielsweise über eine Tabelle erfolgen, die jeder Gaspedalstellung ein gewünschtes Gesamt-Sollantriebsmoment zuordnet. Dieses Gesamt-Sollantriebsmoment wird nun von der Steuerung des Hybridsystems in ein Solldrehmoment für den Verbrennungsmotor und ein Solldrehmoment für die elektrische Maschine zerlegt. Die Steuerung des Verbrennungsmotors setzt das ihr vorgegebene Solldrehmoment um, und die Steuerung der elektrischen Maschine setzt ebenfalls das ihr vorgegebene Solldrehmoment um. Sowohl die Steuerung der elektrischen Maschine als auch die Steuerung des Verbrennungsmotors bestimmen jeweils ein Istdrehmoment.
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Erfindungsgemäß werden diese beiden Istdrehmomente an eine Einrichtung zur Überwachung des Hybridantriebes gemeldet, der ebenso das aus der Gaspedalstellung ermittelte Gesamt-Sollantriebsmoment gemeldet wird. Diese Einrichtung addiert nun die Istdrehmomente des Verbrennungsmotors und der Elektromaschine, wobei sie je nach Topologie des Hybridantriebs auch die Übersetzung berücksichtigt, die zwischen dem Verbrennungsmotor und der Elektromaschine wirksam ist; diese Übersetzung kann auch den gerade eingelegten Gang eines stufig schaltbaren Getriebes beinhalten. Anschließend vergleicht die Einrichtung die Summe mit dem aus der Gaspedalstellung ermittelten Gesamt-Sollantriebsmoment. Wenn die Summe kleiner ist als das Gesamt-Sollantriebsmoment oder die Summe das Gesamt-Sollantriebsmoment nicht um mehr als ein vorher festgelegtes, unbedenkliches Drehmoment überschreitet, dann besteht für die Einrichtung zur Überwachung des Hybridantriebs keine Veranlassung einzugreifen. Übersteigt die Summe jedoch das Gesamt-Sollantriebsmoment um mehr als das vorher festgelegte, unbedenkliche Drehmoment, dann ergreift die Einrichtung zur Überwachung des Hybridantriebs eine geeignete Maßnahme.
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Diese Maßnahme kann darin bestehen, das gesamte Hybridantriebssystem abzuschalten. Alternativ hierzu kann auch lediglich das Drehmoment der elektrischen Maschine reduzieren werden oder die elektrische Maschine abgeschaltet werden, um das Fahrzeug wieder rein verbrennungsmotorisch anzutreiben, wodurch Fehlfunktionen im elektrischen Bereich des Hybridsystems ebenfalls gemildert werden.
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Die Erfindung eignet sich insbesondere für Fahrzeuge, bei denen ein Verbrennungsmotor und ein Elektromotor das Fahrzeug sowohl abwechselnd als auch gemeinsam antreiben.
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Weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und des erfindungsgemäßen Hybridantriebssystems ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus den Ausführungsbeispielen, die nachfolgend anhand der Figuren näher beschrieben sind.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hybridantriebssystems;
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2 eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hybridantriebssystems;
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3 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung; und
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4 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung.
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Die Erfindung wird beispielhaft anhand eines Parallelhybridantriebssystems erläutert. Bei einem Parallelhybrid treiben die elektrische Maschine und der Verbrennungsmotor gemeinsam die Antriebswelle eines Getriebes. Das erfindungsgemäße Verfahren ist jedoch nicht auf diesen Fall beschränkt. Es kann für alle Hybridfahrzeuge in vorteilhafter Weise angewandt werden, bei denen sich das Drehmoment der Verbrennungsmaschine und das Drehmoment einer Elektromaschine oder mehrerer Elektromaschinen addieren. Dies sind sämtliche Ausführungsformen serieller und insbesondere paralleler Hybridantriebe, unabhängig davon, an welcher Stelle des Antriebsstranges die Elektromaschine mit ihrem Drehmoment angreift.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hybridantriebssystems, anhand dessen die grundlegende Funktion des Verfahrens im Folgenden erklärt wird.
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Der Fahrer teilt dem Hybridsystem seinen Fahrwunsch über ein Gaspedal 1 mit. Die Stellung 2 des Gaspedals 1 wird an eine Gaspedalauswerteeinrichtung 3 übertragen. Diese bestimmt aufgrund der Stellung des Gaspedals 1, welches Drehmoment 4 der Hybridantrieb liefern soll. Dieses Gesamt-Solldrehmoment 4 wird an eine Drehmomentaufteilungseinrichtung 6 und auf einem weiteren Übertragungsweg 5 an eine Einrichtung 26 zur Überwachung des Drehmoments des Hybridantriebs übertragen. Die Drehmomentaufteilungseinrichtung 6 teilt das Gesamt-Solldrehmoment 4 in je ein Solldrehmoment 7 für einen Verbrennungsmotor 9 und ein Solldrehmoment 10 für eine elektrische Maschine 14 auf. Das Solldrehmoment 7 für den Verbrennungsmotor 9 wird an ein Verbrennungsmotorsteuergerät 8 weitergeleitet, das den Verbrennungsmotor 9 entsprechend steuert und zu diesem Zweck mit ihm Signale austauscht. Das Solldrehmoment 10 für die elektrische Maschine 14 wird an eine Umrichtersteuerungseinrichtung 11 weitergeleitet.
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Die Umrichtersteuerungseinrichtung 11 ist einem Umrichter 12 zugeordnet, der mittels Leitungen 13 mit der elektrischen Maschine 14 verbunden ist. Der Umrichter 12 ist mit einem Zwischenkreis 19 verbunden, der einen Zwischenkreiskondensator 20 aufweist. An dem Zwischenkreis 19 ist ein Gleichstromsteller 21 angeschlossen, der mit einem Energiespeicher 23 verbunden ist. An dem Zwischenkreis 19 können weitere Komponenten 22 angeschlossen sein, wie beispielsweise weitere Energiespeicher oder auch elektrische Hilfsaggregate. Diese sind für das hier dargestellte Verfahren jedoch ohne Bedeutung. Die Umrichtersteuerungseinrichtung 11 tauscht mit dem Umrichter 12 Informationen aus, um den Umrichter 12 und die elektrische Maschine 14 zu steuern oder zu regeln. Hierzu wird die Umrichtersteuerungseinrichtung 11 in der Regel auch mit der elektrischen Maschine 14 Informationen austauschen.
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Die elektrische Maschine 14 ist über Zahnräder 15 mit der Eingangswelle eines Getriebes 16 verbunden. Die gleiche Eingangswelle des Getriebes 16 wird auch von dem Verbrennungsmotor 9 angetrieben. Auf diese Weise wirkt auf die Eingangswelle des Getriebes 16 die Summe der Drehmomente des Verbrennungsmotors 9 und der elektrischen Maschine 14. Das Getriebe 16 kann entweder eine kontinuierlich variable Übersetzung, gestufte Übersetzungen oder eine Kombination aus einer in einem gewissen Bereich veränderlichen Übersetzung und einer in gewissen Bereichen gestuft veränderlichen Übersetzung aufweisen.
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Die Abtriebswelle des Getriebes 16 ist mit Hilfe eines Differentials 17 mit Antriebsrädern 18 des Hybridfahrzeugs verbunden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bestimmt nun das Verbrennungsmotorsteuergerät 8 ein Istdrehmoment 25 des Verbrennungsmotors 9 und meldet dieses Istdrehmoment 25 an die Überwachungseinrichtung 26. Ebenso bestimmt die Umrichtersteuerungseinrichtung 11 ein Istdrehmoment 24 der elektrischen Maschine 14 und meldet dieses Istdrehmoment 24 ebenfalls an die Überwachungseinrichtung 26.
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Die Überwachungseinrichtung 26 berechnet nun das Gesamt-Antriebsmoment bzw. das Gesamt-Istdrehmoment, das auf die Eingangswelle des Getriebes 16 wirkt, als Summe aus dem Istdrehmoment 25 des Verbrennungsmotors 9 und dem Istdrehmoment 24 der Elektromaschine 14, wobei sie die Übersetzung der Zahnräder 15 entsprechend berücksichtigt.
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In einem nächsten Schritt vergleicht die Überwachungseinrichtung 26 dieses Gesamt-Istdrehmoment mit dem aufgrund der Gaspedalstellung ermittelten Gesamt-Solldrehmoment 5. Liegt die Summe aus dem Drehmoment 25 des Verbrennungsmotors 9 und dem Drehmoment 24 der Elektromaschine 14 unterhalb eines aus dem Gesamt-Solldrehmoment 5 ermittelten zulässigen Maximaldrehmoment, so tut die Überwachungseinrichtung 26 nichts.
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Überschreitet die Summe hingegen dieses Maximaldrehmoment für eine bestimmte Zeit, so aktiviert die Überwachungseinrichtung 26 einen Abschaltweg 27: Hierdurch wird der Umrichter 12 in einen Zustand geschaltet, in dem die elektrische Maschine 14 drehmomentfrei wird. Wenn die elektrische Maschine 14 drehmomentfrei ist, dann ist der gesamte elektrische Antrieb außer Funktion. Somit ist in diesem Fall das Hybridantriebssystem auf ein normales Antriebssystem mit Verbrennungsmotor 9 reduziert, in dem das Verbrennungsmotorsteuergerät 8 die alleinige Verantwortung für die richtige Umsetzung des Fahrerwunsches hat und sicherstellt.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung teilt die Überwachungseinrichtung 26 mit Hilfe eines Signals 28 dem Verbrennungsmotorsteuergerät 8 mit, dass der elektrische Teil des Hybridsystems deaktiviert wurde.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung teilt die Überwachungseinrichtung 26 der Drehmomentaufteilungseinrichtung 6 mit Hilfe eines Signals 29 mit, dass der elektrische Teil des Hybridsystems deaktiviert wurde. Die Drehmomentaufteilungseinrichtung 6 kann dann das gesamte angeforderte Drehmoment 4 als Sollmoment 7 an das Verbrennungsmotorsteuergerät 8 weiterleiten. Hierdurch kann auch im Falle einer Abschaltung des elektrischen Teils des Hybridsystems das gesamte vom Fahrer gewünschte Drehmoment erzeugt werden, so wert der Verbrennungsmotor 9 dazu in der Lage ist.
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2 zeigt eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hybridantriebssystems. Diese Ausführungsform unterschiedet sich von der 1 darin, dass sich der Umrichter 12 nicht auf eine hinreichend sichere Art und Weise abschalten lässt, beziehungsweise dass eine Abschaltung des Umrichters 12 nicht dazu führt, dass die elektrische Maschine 14 drehmomentfrei wird. Daher wird die Abschaltung des elektrischen Teils des Hybridsystems hierbei auf einem anderen Weg herbeigeführt.
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Zu diesem Zweck sind zwischen einem Gleichstromsteller 21 und einem Energiespeicher 23 ein oder mehrere Schütze 50 angeordnet. Wenn die Überwachungseinrichtung 26 eine unzulässige Abweichung zwischen der Summe des Antriebsmoments 25 des Verbrennungsmotors 9 und des Antriebsmoments 24 der elektrischen Maschine 14, beispielsweise eine Asynchronmaschine einerseits und dem vom Fahrer gewünschten Antriebsmoment 5 andererseits erkennt, wird die Überwachungseinrichtung 26 über eine Wirkverbindung 51 die Schütze 50 öffnen. Hierdurch wird der Energieaustausch zwischen der elektrischen Maschine 14 und dem Energiespeicher 23 unterbrochen. Die elektrische Maschine 14 kann nun über den Umrichter nur noch Energie mit dem Zwischenkreiskondensator 20 austauschen. Da das Energiespeichervermögen des Zwischenkreiskondensators 20 im Vergleich zu der Leistung der elektrischen Maschine 14 jedoch sehr gering ist, kann die elektrische Maschine 14 nur für sehr kurze Zeiten Drehmoment erzeugen. Diese Zeiten sind so kurz, dass sie keinen nennenswerten Einfluss auf das Fahrverhalten des Fahrzeugs mehr haben und insbesondere das vom Fahrer gewünschte Drehmoment 4 nicht nennenswert stören können.
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3 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung 26. Hierbei wird das aufgrund der Gaspedalstellung ermittelte Solldrehmoment 5 in einem Multiplizierer 101 mit einem konstanten Faktor 100 multipliziert. Auf das so erhaltene Signal wird in einem Addierer 103 eine Konstante 102 addiert, wodurch sich die obere Drehmomentgrenze 104 ergibt. Der konstante Faktor 100 ist hierbei bevorzugt größer als 1. Die Konstante 102 ist bevorzugt so zu wählen, dass sie etwas größer als die im Leerlauf unvermeidlichen Drehmomentfehler ist. Durch die beiden Rechenoperationen wird ein gewisses Toleranzband zu größeren Drehmomenten hin geschaffen, so dass geringfügige Abweichungen des Drehmoments, die unvermeidbar sind, nicht zur Abschaltung führen. Konkret bedeutet dies, dass die Drehmomentgrenze 104 so groß sein sollte, dass sie bei den im normalen Betrieb auftretenden Drehmomentabweichungen nicht überschritten wird. Andererseits müssen der Faktor 100 und die Konstante 102 so gewählt werden, dass die Drehmomentgrenze nicht so groß wird, dass das aufgrund der Drehmomentgrenze 104 zulässige Drehmoment zu einem unerwünschten Fahrverhalten des Fahrzeugs führt.
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Zusätzlich wird das aufgrund der Gaspedalstellung ermittelte Solldrehmoment 5 in einem Vergleicher 108 mit einem konstanten Vergleichswert 106 verglichen. Der Wert 106 wird etwas kleiner als der Maximalwert des Solldrehmoments 5 gewählt. Wenn das Solldrehmoment 5 größer als der Vergleichswert 106 ist, dann wird ein Schalter 110 betätigt und der konstante Wert 105 wird als zulässiges Drehmoment 111 weitergeleitet. Ist hingegen das Solldrehmoment 5 kleiner als der Vergleichswert 106, so verbleibt der Schalter 110 in der dargestellten Stellung und die Drehmomentgrenze 104 wird als zulässiges Drehmoment 111 weitergeleitet.
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Hierdurch ist es möglich, oberhalb einer bestimmten Gaspedalstellung, die bevorzugt nahe der Vollgasstellung liegt, das zulässige Solldrehmoment 111 sprunghaft über die Drehmomentgrenze 104 hinaus anzuheben. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass der Fahrer, wenn er das Gaspedal bis zum Anschlag betätigt – also Vollgas gibt, ein möglichst großes beschleunigendes Drehmoment wünscht und es daher in diesem Fall nicht erforderlich ist, das beschleunigende Drehmoment in irgendeiner Weise zu begrenzen.
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Die gesamte Signalverarbeitung mit dem Vergleicher 108, dem Vergleichswert 106, der Konstanten 105 und dem Schalter 110 kann auch entfallen. In diesem Fall wird stets die Drehmomentgrenze 104 als zulässiges Drehmoment 111 weitergeleitet.
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Außerdem erhält die Überwachungseinrichtung das von der Umrichtersteuerung 11 ermittelte Istdrehmoment 24 der elektrischen Maschine 14 sowie das vom Motorsteuergerät 8 ermittelte Istdrehmoment 25 des Verbrennungsmotors 9. Das Istdrehmoment 24 der elektrischen Maschine 14 wird in einem Multiplizierer 116 mit der Übersetzung 115 der Zahnräder 15 multipliziert, woraus sich das auf die Eingangswelle des Getriebes 16 bezogene Istdrehmoment 117 der elektrischen Maschine 14 ergibt. Dieses auf die Getriebeeingangswelle bezogene Istdrehmoment 117 und das Istdrehmoment 25 des Verbrennungsmotors 9 werden in einem Addierer 112 addiert, woraus sich das gesamte an der Eingangswelle des Getriebes 16 wirksame Drehmoment 113 ergibt. Dieses an der Getriebeeingangswelle wirksame Drehmoment 113 wird nun in dem Vergleicher 114 mit dem zulässigen Drehmoment 111 verglichen.
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Solange das an der Getriebeeingangswelle wirksame Drehmoment 113 kleiner als das zulässige Drehmoment 111 ist, geschieht nichts. Wird das an der Getriebeeingangswelle wirksame Drehmoment 113 jedoch größer als das zulässige Drehmoment 111, dann wird mittels des Vergleichers 114 der Ausgang 27 aktiviert, der zur Abschaltung des Umrichters 12 führt. In der in dargestellten Ausführungsform wird in diesem Falle stattdessen der Ausgang 51 aktiviert, der zum Öffnen der Schütze 50 und damit zur Abtrennung des Energiespeichers 23 vom Rest des Systems führt. Außerdem wird in der vorteilhaften Ausgestaltungsform, in der dem Verbrennungsmotorsteuergerät 8 die Abschaltung des elektrischen Teils des Hybridsystems mitgeteilt wird, auch noch das Signal 28 aktiviert.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird in diesem Fall auch das Signal 29 aktiv und teilt der Drehmomentaufteilungseinrichtung 6 mit, dass der elektrische Teil des Hybridantriebs abgeschaltet wurde. Die Drehmomentaufteilungseinrichtung 6 wird daher in diesem Fall das gesamte vom Fahrer gewünschte Solldrehmoment 4 als Solldrehmoment 7 an das Verbrennungsmotorsteuergerät 8 weiterleiten. Dadurch wird das Verbrennungsmotorsteuergerät 8 dieses vom Fahrer gewünschte Solldrehmoment so weit wie möglich mit dem Verbrennungsmotor 9 erzeugen, und der für den Fahrer bemerkbare Unterschied im Fahrverhalten des Fahrzeugs wird verringert.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist der Vergleicher 114 so ausgebildet, dass das an der Getriebeeingangswelle wirksame Drehmoment 113 das zulässige Drehmoment 111 für eine bestimmte Zeit überschreiten muss, bevor der Ausgang 27 beziehungsweise 51 aktiviert wird. Hierdurch führen kurze Drehmomentspitzen am Getriebeeingang, die für die Fahrdynamik des Fahrzeugs unbedeutend sind, nicht zur Abschaltung des Hybridsystems, wodurch sich die Verfügbarkeit des Hybridsystems erhöht.
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4 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung 26. Hierbei wird von dem aufgrund der Gaspedalstellung ermittelten Solldrehmoment 5 in einem Subtrahierer 120 das vom Motorsteuergerät 8 ermittelte Istdrehmoment 25 des Verbrennungsmotors 9 abgezogen. Das hieraus resultierende Differenzdrehmoment 121 ist das Drehmoment, das die elektrische Maschine 14 erzeugen müsste, damit sich an der Getriebeeingangswelle gerade das aufgrund der Gaspedalstellung ermittelte Solldrehmoment 5 ergeben würde. Das Differenzdrehmoment 121 wird nun in einem Multiplizierer 122 mit einem konstanten Faktor 123 multipliziert.
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Auf das Ergebnis wird mit einem Addierer 124 ein konstanter Wert 125 addiert, um die Drehmomentgrenze 126 zu berechnen. Hierbei wird der Faktor 123 bevorzugt größer als 1 gewählt und zwar so groß, dass im Normalbetrieb vorkommende Abweichungen des von der elektrischen Maschine 14 erzeugten Drehmoments 24 von dem Drehmomentsollwert 10 der elektrischen Maschine kleiner sind als das mit dem Faktor multiplizierte Solldrehmoment. Ebenso wird die Konstante 125 so gewählt, dass sie größer ist als die im Leerlauf auftretenden Abweichungen des von der elektrischen Maschine 14 erzeugten Drehmoments 24 von dem dann gültigen Sollwert 0.
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Auf diese Weise erhält die Drehmomentgrenze 126 stets einen Wert, der im Normalbetrieb der elektrischen Maschine 14 nicht überschritten wird und dessen Überschreiten daher auf einen Fehler hinweist. In einer Ausführungsform wird das aufgrund der Gaspedalstellung ermittelte Solldrehmoment 5 in einem Vergleicher 129 mit einem Vergleichswert 128 verglichen. Der Vergleichswert 128 ist hierbei so gewählt, dass er nur wenig unterhalb des in der Vollgasstellung erzeugten Solldrehmoments 5 liegt. Somit erzeugt der Vergleicher 129 ein Signal 130, das anzeigt, dass der Fahrer Vollgas gibt. Solange der Fahrer nun nicht Vollgas gibt, ist das Signal 130 nicht aktiv und der Schalter 131 bleibt in der in gezeigten Stellung. Dadurch wird die Drehmomentgrenze 126 als zulässiges Drehmoment 132 weitergeleitet. Wenn der Fahrer Vollgas gibt, dann wird das aufgrund der Gaspedalstellung erzeugte Solldrehmoment 5 größer als der Vergleichswert 128. In diesem Fall wird das Signal 130 aktiv und der Schalter 131 wird aus der in 4 dargestellten Stellung umgelegt. Dadurch wird der konstante Wert 127 als zulässiges Drehmoment 132 weitergeleitet.
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Hierdurch ist es möglich, oberhalb einer bestimmten Gaspedalstellung, die bevorzugt nahe der Vollgasstellung liegt, das zulässige Solldrehmoment 132 sprunghaft über die Drehmomentgrenze 126 hinaus anzuheben. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass der Fahrer, wenn er Vollgas gibt, ein möglichst großes beschleunigendes Drehmoment wünscht und es daher in diesem Fall nicht erforderlich ist, das beschleunigende Drehmoment zu begrenzen. Die gesamte Signalverarbeitung mit dem Vergleicher 129, dem Vergleichswert 128, der Konstanten 127 und dem Schalter 131 kann auch entfallen; in diesem Falle wird stets die Drehmomentgrenze 126 als zulässiges Drehmoment 132 weitergeleitet. Das von der Umrichtersteuerung gemeldete Istdrehmoment 24 wird in einem Multiplizierer 135 mit der Übersetzung 134 der Zahnräder 15 multipliziert und damit in das Istdrehmoment 136 umgerechnet, das die elektrische Maschine 14 an der Eingangswelle des Getriebes 16 leistet. Das zulässige Drehmoment 132 wird nun in dem Vergleicher 133 mit dem umgerechneten Istdrehmoment 136. Solange das umgerechnete Istdrehmoment 136 kleiner ist als das zulässige Drehmoment 132 bleibt der Ausgang des Vergleichers 133 passiv und das System somit im Normalbetrieb. Wird das umgerechnete Istdrehmoment 136 jedoch größer als das zulässige Drehmoment 132, dann wird mittels des Vergleichers 133 der Ausgang 27 aktiviert, der zur Abschaltung des Umrichters 12 führt.
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In der in 2 dargestellten Ausführungsform wird in diesem Falle stattdessen der Ausgang 51 aktiviert, der zum Öffnen der Schütze 50 und damit zur Abtrennung des Energiespeichers 23 vom Rest des Systems führt. Außerdem wird in der vorteilhaften Ausgestaltungsform, in der dem Verbrennungsmotorsteuergerät 8 die Abschaltung des elektrischen Teils des Hybridsystems mitgeteilt wird, auch noch das Signal 28 aktiviert. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird in diesem Fall auch das Signal 29 aktiv und teilt der Drehmomentaufteilungseinrichtung 6 mit, dass der elektrische Teil des Hybridantriebs abgeschaltet wurde. Die Drehmomentaufteilungseinrichtung 6 wird daher in diesem Fall das gesamte vom Fahrer ewünschte Solldrehmoment 4 als Solldrehmoment 7 an das Verbrennungsmotorsteuergerät 8 weiterleiten.
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Dadurch wird das Verbrennungsmotorsteuergerät 8 dieses vom Fahrer gewünschte Solldrehmoment so weit wie möglich mit dem Verbrennungsmotor 9 erzeugen, und der für den Fahrer bemerkbare Unterschied im Fahrverhalten des Fahrzeugs wird verringert.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist der Vergleicher 133 so ausgebildet, dass das Istdrehmoment 24 das zulässige Drehmoment 132 für eine bestimmte. Zeit überschreiten muss, bevor der Ausgang 27 beziehungsweise 51 aktiviert wird. Hierdurch führen kurze Drehmomentspitzen der elektrischen Maschine 14, die für die Fahrdynamik des Fahrzeugs unbedeutend sind, nicht mehr zur Abschaltung des Hybridsystems, wodurch sich die Verfügbarkeit des Hybridsystems erhöht.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung führt das Aktivwerden des Signals 28 dazu, dass das Verbrennungsmotorsteuergerät 8 unmittelbar die Stellung 2 des Gaspedals 1 auswertet.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann bei einem Hybridfahrzeug die Aufteilung des Drehmomentwunsches des Fahrers auf die beiden zur Verfügung stehenden Antriebsmaschinen überwacht werden. Hierdurch können Fehler bei der Aufteilung des Solldrehmoments und bei der Übertragung dieser Sollwerte zu den einzelnen Antriebsmaschinen entdeckt werden. Weiter kann in diesem Falle das System in einen sicheren Zustand versetzt werden. Der sichere Zustand ist hierbei nicht gleichbedeutend mit der Stillsetzung des gesamten Antriebssystems, sondern er kann auch durch die Abschaltung des elektrischen Teils des Antriebssystems und somit durch die Rückführung des Antriebssystems auf ein dem Stand der Technik entsprechendes Antriebssystem mit Verbrennungsmotor erreicht werden. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass eine einzige Überwachungseinrichtung das gesamte System von der Drehmomentaufteilung über die komplette Signalverarbeitung bis hin zur korrekten Umsetzung des Systems überwachen kann. Hierdurch muss nicht jeder einzelnen Funktionseinheit ihr eigenes Überwachungssystem zugeordnet werden, wodurch der Gesamtaufwand für die Überwachung des Systems reduziert werden kann.
