DE112006002634B4

DE112006002634B4 - Motorsteuereinrichtung, Verfahren zur Motorsteuerung, Computerprogramm, Computerprogrammprodukt und elektronische Steuereinheit

Info

Publication number: DE112006002634B4
Application number: DE112006002634.8T
Authority: DE
Inventors: Johnny Rickman
Original assignee: Scania CV AB
Current assignee: Scania CV AB
Priority date: 2005-10-21
Filing date: 2006-09-14
Publication date: 2019-02-07
Anticipated expiration: 2026-09-15
Also published as: DE112006002634T5; SE529237C2; WO2007046755A1; SE0502335L

Abstract

Einrichtung zum Steuern des Betriebs eines Fahrzeugmotors, dessen Abtriebswelle mit den Antriebsrädern des Fahrzeugs über ein manuelles oder halbautomatisches Getriebe verbunden ist, mit:
- Begrenzungswertbestimmungsmitteln (13) zum Bestimmen eines Begrenzungswerts (R), der den jeweiligen Wert des größtzulässigen Motordrehmoments darstellt, und
- Motorsteuerungsmitteln (11) zum Steuern des Motors in Abhängigkeit von Information vom Begrenzungswertbestimmungsmittel (13) bezüglich des Begrenzungswerts (R), um das vom Motor abgegebene Drehmoment entsprechend diesem Begrenzungswert (R) zu begrenzen, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (10) Temperaturbestimmungsmittel (12) zum Bestimmen der im Getriebe herrschenden Öltemperatur umfasst, und dass das Begrenzungswertbestimmungsmittel (13) dazu ausgebildet ist, den Begrenzungswert (R) in Abhängigkeit von Information vom Temperaturbestimmungsmittel (12) bezüglich der im Getriebe herrschenden Öltemperatur zu bestimmen, wobei der Begrenzungswert (R) so gewählt wird, dass das Getriebeöl bei der herrschenden Öltemperatur und einem vom Motor abgegebenen, diesem Begrenzungswert (R) entsprechenden Drehmoment in der Lage ist, die gegenseitigen Berührungsflächen der ineinandergreifenden Zahnräder des Getriebes so zu schützen, dass Oberflächenschäden in Form von Grübchenbildung (pitting) an diesen Berührungsflächen verhindert werden.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Steuern des Betriebs eines Fahrzeugmotors, dessen Abtriebswelle mit Antriebsrädern des Fahrzeugs über ein manuelles oder halbautomatisches Getriebe verbunden ist, wobei die Einrichtung Begrenzungswertbestimmungsmittel aufweist, um einen Begrenzungswert zu bestimmen, der den jeweiligen Wert des größtzulässigen Motordrehmoments darstellt, sowie Motorsteuerungsmittel zum Steuern des Motors in Abhängigkeit von Information vom Begrenzungswertbestimmungsmittel bezüglich des Begrenzungswerts, um das vom Motor abgegebene Drehmoment entsprechend diesem Begrenzungswert zu begrenzen. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Fahrzeugmotors. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogramm mit einem Computerprogrammcode zum Durchführen eines solchen Verfahrens, ein Computerprogrammprodukt mit einem Datenspeichermedium, das von einer elektronischen Steuereinheit lesbar ist, und auf dem das genannte Computerprogramm abgelegt ist, und eine elektronische Steuereinheit.
Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung ist auf Kraftfahrzeuge anwendbar, besonders Schwerkraftfahrzeuge wie Lastkraftwagen, Zugmaschinen und Busse, die mit einem manuellen oder halbautomatischen schaltbaren Getriebe ausgestattet sind. In dieser Beschreibung und den sich anschließenden Ansprüchen bezieht sich der Ausdruck „halbautomatisches Getriebe“ auf ein normales von Hand schaltbares Getriebe, das mit Mitteln ausgestattet ist, die es ermöglichen, Gangwechsel automatisch auszuführen. In einem Fahrzeug mit einem halbautomatischen Getriebe sind Schalter vorgesehen, um die Stellung des Gangschalthebels abzutasten; die Zahnradstellung im Getriebe kann vom Fahrzeugfahrer manuell über eine Steuereinheit aufgrund von Signalen von diesen Schaltern gesteuert werden oder sie kann automatisch von der Steuereinheit gesteuert werden.
Bei manuellen und halbautomatischen Getrieben waren Zahnbrüche bisher ein ernstes Problem. Die Werkstoffentwicklung hat jedoch den Einsatz widerstandsfähiger Zahnräder in Getrieben dieser Bauarten möglich gemacht, und dadurch ist es möglich geworden, das Vorkommen von Zahnbrüchen in modernen Getrieben im Wesentlichen zu vermeiden. Bei mit einem modernen manuellen oder halbautomatischen Getriebe ausgestatteten Schwerfahrzeugen besteht jedoch noch ein Problem mit Oberflächenschäden in Form von Grübchenbildung (pitting) an den gegenseitigen Berührungsflächen (Zahneingriffsflächen, Zahnflanken) der miteinander in Eingriff stehenden Zahnräder des Getriebes. Solche Oberflächenschäden können entstehen, wenn das Getriebe vom Motor des Fahrzeugs einem so großen Drehmoment ausgesetzt wird, dass das Getriebeöl nicht in der Lage ist, die Berührungsflächen gegeneinander abzuschirmen. Das Getriebeöl soll zwischen den Berührungsflächen einen Schutzfilm bilden, um eine direkte Berührung Metall auf Metall zwischen den ineinandergreifenden Zahnrädern zu verhindern und sie dadurch vor Oberflächenschäden zu bewahren. Wenn der von den Berührungsflächen der Zahnräder auf den Schutzfilm ausgeübte Druck ein bestimmtes Niveau überschreitet, z.B. bei hohem vom Motor abgegebenen Drehmoment und einem im Getriebe eingerückten kleinen Gang, kann der schützende Ölfilm abreißen und eine schädliche Berührung Metall auf Metall zwischen den Berührungsflächen zulassen. Die Oberflächenschäden können störende Geräusche hervorrufen und zu Zahnbrüchen führen. Es ist deshalb nötig, solche Oberflächenschäden zu vermeiden.
Eine bekannte Lösung des im Vorstehenden angegebenen Problems bei einem Fahrzeug mit einem manuellen oder halbautomatischen Getriebe und einem leistungsstarken Motor, der ein großes Drehmoment abzugeben vermag, besteht darin, dass die Motorsteuerung veranlasst wird, das abgebbare Motordrehmoment in niedrigen Gängen zu begrenzen, d.h. das vom Motor abgegebene Drehmoment wird begrenzt, wenn ein niedriger Gang eingerückt ist. Für höhere Gänge, bei denen es im Wesentlichen unwahrscheinlich ist, dass Oberflächenschäden an den Zahnrädern des Getriebes beim Nenndrehmoment des Motors auftreten, ist es nicht erforderlich, das vom Motor abgegebene Drehmoment zu begrenzen. Somit gehört zu dieser bekannten Lösung, dass der jeweilige Wert des größtzulässigen Motordrehmoments aufgrund der jeweiligen Zahnradstellung im Getriebe bestimmt wird.
Die DE 10 2004 002 761 A1 beschreibt ein Verfahren zum Betrieb eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, wobei ein angegebenes Drehmoment einer Antriebsmaschine von einer Steuerungseinrichtung zum Schutz eines Getriebes vor zu hohen Temperaturen begrenzt wird, indem die Steuereinrichtung aus einer Kennlinie in Abhängigkeit von einer Temperaturinformation des Getriebes ein maximal zulässiges Drehmoment bestimmt.
Die DE 199 61 290 A1 beschreibt eine Drehmomentbegrenzung aufgrund einer Kühlmitteltemperaturdifferenz aus Kühlmitteltemperatur und maximal zulässiger Kühlmitteltemperatur.
Die DE 197 55 128 A1 beschreibt eine Motorausgangsdrehmomentsteuerung mittels eines Öltemperatursensors.
In dieser Beschreibung und den folgenden Ansprüchen bezieht sich der Ausdruck „Motornenndrehmoment“ auf das größte vom Motor des Fahrzeugs abgebbare Drehmoment.
Darstellung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zum Steuern des Betriebs eines Fahrzeugmotors zu schaffen, die eine alternative und angemessene Lösung des oben bezeichneten Problems von Oberflächenschäden an den Zahnrädern eines manuellen oder halbautomatischen Getriebes in einem Schwerfahrzeug bietet.
Diese Aufgabe wird mit einer Einrichtung gelöst, welche die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.
Die erfindungsgemäße Einrichtung umfasst:

- Temperaturbestimmungsmittel zum Bestimmen der im Getriebe herrschenden Öltemperatur,
- Begrenzungswertbestimmungsmittel zum Bestimmen eines Begrenzungswerts, welcher den jeweiligen Wert des größtzulässigen Motordrehmoments in Abhängigkeit von Information vom Temperaturbestimmungsmittel bezüglich der im Getriebe herrschenden Öltemperatur darstellt, und
- Motorsteuermittel zum Steuern des Motors in Abhängigkeit von Information vom Begrenzungswertbestimmungsmittel bezüglich des Begrenzungswerts, so dass das vom Motor abgegebene Drehmoment in Übereinstimmung mit diesem Begrenzungswert begrenzt wird.

Der Begrenzungswert wird so gewählt, dass das Getriebeöl bei der herrschenden Öltemperatur und bei einem vom Motor abgegebenen, diesem Begrenzungswert entsprechenden Drehmoment in der Lage ist, die gegenseitigen Berührungsflächen der ineinandergreifenden Zahnräder des Getriebes so zu schützen, dass Oberflächenschäden in Form von Grübchenbildung an diesen Berührungsflächen verhindert werden.
Die erfindungsgemäße Lösung beruht auf der Feststellung, dass bei einem üblichen Motor eines Schwerfahrzeugs keine Begrenzung des vom Motor abgegebenen Drehmoments erforderlich ist, wenn die Temperatur des Öls im Getriebe hinreichend niedrig ist. Wenn die Öltemperatur unterhalb eines bestimmten Niveaus ist, wird bei jeder beliebigen wählbaren Zahnradstellung im Getriebe im Wesentlichen kein Oberflächenschaden verursacht. Dies beruht auf der Tatsache, dass die Viskosität des Getriebeöls hoch genug ist, um das Öl zu befähigen, einen ausreichend widerstandsfähigen Schutzfilm zwischen den Berührungsflächen der ineinandergreifenden Zahnräder des Getriebes zu bilden, wenn die Öltemperatur hinreichend niedrig ist. Die Viskosität des Öls, und somit die Widerstandsfähigkeit des Schutzfilms, nimmt mit zunehmender Öltemperatur ab, und bei Öltemperaturen über einem bestimmten Wert ist eine Begrenzung des vom Motor abgegebenen Drehmoments erforderlich, um nachteilige Oberflächenschäden an den genannten Berührungsflächen zu verhindern. In dem man die Öltemperatur bei der Bestimmung des Begrenzungswerts in Rechnung stellt, ist es möglich, unnötige Beschränkungen des vom Motor abgegebenen Drehmoments zu vermeiden, wenn die Öltemperatur niedrig ist.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren mit den im Anspruch 5 angegebenen Merkmalen zum Steuern des Betriebs eines Fahrzeugmotors, dessen Ausgangswelle mit Antriebsrädern des Fahrzeugs über ein manuelles oder halbautomatisches Getriebe verbunden ist.
Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogramm mit den im Anspruch 10 angegebenen Merkmalen, ein Computerprogrammprodukt mit den im Anspruch 14 angegebenen Merkmalen und eine elektronische Steuereinheit mit den im Anspruch 15 angegebenen Merkmalen.
Figurenliste
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben; darin ist

1 ein schematisches Umrissdiagramm, das eine Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt,
2 eine schematische perspektivische Ansicht eines üblichen Gangschalthebels für ein Schwerfahrzeug,
3 ein schematisches Umrissdiagramm einer elektronischen Steuereinheit zum Durchführen eines Verfahrens gemäß der Erfindung, und
4 ein Flussdiagramm, das ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt.

Durchführungsart(en) der Erfindung
In 1 ist ein Teil eines Antriebsstrangs 1 eines Kraftfahrzeugs schematisch dargestellt. Der Antriebsstrang 1 umfasst einen Fahrzeugmotor 2, z.B. in Form eines üblichen Verbrennungsmotors, der über eine Kupplung 3 und ein Getriebe 4 mit (nicht dargestellten) Antriebsrädern des Fahrzeugs verbunden ist. Die Abtriebswelle 5 des Motors 1 ist mit der Eingangswelle 6a des Getriebes über die genannte Kupplung 3 verbunden, die dazu eingerichtet ist, das vom Motor abgegebene Drehmoment auf die Eingangswelle 6a des Getriebes zu übertragen.
Im dargestellten Beispiel ist das Getriebe 4 von der Bauart mit einem sogenannten geteilten Rad 4a, einem Hauptrad 4b und einem sogenannten Bereichsrad 4c, die zwischen der Eingangswelle 6a und der Ausgangswelle 6b des Getriebes hintereinander geschaltet sind. Diese Räder 4a - 4c werden vom Fahrer über einen Gangschalthebel 8 gesteuert. Ein Beispiel eines Gangschalthebels 8 zum Steuern eines Getriebes 4 der hier in Rede stehenden Bauart ist in 2 dargestellt. Dieser Gangschalthebel 8 hat drei verschiedene Bauteile zum Wählen der gewünschten Radstellung im Getriebe 4. Eines dieser Bauteile ist der Hebel 8 selbst, der in den mit dem Pfeil A bezeichneten Richtungen zwischen verschiedenen gegebenen Stellungen beweglich ist, welche verschiedene Gangstellungen des Hauptzahnrads 4b darstellen. Der Hebel 8 kann mit dem Rad 4b unmittelbar mechanisch verbunden sein, wie in 1 dargestellt, so dass er die Gangstellung dieses Rads 4b mechanisch steuert. Alternativ kann der Hebel 8 mit dem Rad 4b indirekt elektronisch verbunden sein. In diesem Fall sind Schalter vorgesehen, um die Stellung des Hebels 8 abzutasten, und das Rad 4b wird von einer Steuereinheit aufgrund von Signalen von diesen Schaltern gesteuert. Ein zweites der genannten Bauteile ist an dem Hebel 8 in Form eines Schalters 8a vorgesehen, mittels dessen zwei verschiedene Gangstellungen des geteilten Zahnrads 4a gewählt werden können. Das geteilte Zahnrad 4a wird dementsprechend aufgrund von Signalen von diesem Schalter 8a gesteuert. Ein drittes der genannten Bauteile ist an dem Hebel 8 in Form einer beweglichen Hülse 8c vorgesehen, die in den mit dem Pfeil B bezeichneten Richtungen zwischen zwei gegebenen Stellungen beweglich ist, welche zwei verschiedene Gangstellungen des Bereichszahnrads 4c darstellen. Es sind Schalter vorgesehen, um die Stellung der Hülse 8c abzutasten, und das Bereichszahnrad 4c wird aufgrund von Signalen von diesen Schaltern gesteuert. Das dargestellte Getriebe 4 und der Gangschalthebel 8 sind von einer Bauart, die für den Gebrauch in Schwerfahrzeugen wie Lastwagen und Zugmaschinen üblich ist.
Die erfindungsgemäße Einrichtung 10 umfasst Motorsteuermittel 11, z. B. in Form einer elektronischen Steuereinheit, die dazu ausgebildet ist, die Drehzahl und das abgegebene Drehmoment des Motors 2 zu steuern, z. B. durch Steuern der Kraftstoffeinspritzung in den Motor.
Die erfindungsgemäße Einrichtung umfasst ferner Temperaturbestimmungsmittel 12 zum Bestimmen der im Getriebe herrschenden Öltemperatur, und Begrenzungswertbestimmungsmittel 13 zum Bestimmen eines Begrenzungswerts, welcher den jeweiligen Wert des größtzulässigen vom Motor abgegebenen Drehmoments darstellt. Das Motorsteuermittel 11 ist dazu ausgebildet, den Motor 2 in Abhängigkeit von Information vom Begrenzungswertbestimmungsmittel 13 bezüglich des Begrenzungswerts zu steuern, so dass das vom Motor abgegebene Drehmoment entsprechend diesem Begrenzungswert begrenzt wird. Der Begrenzungswert kann einen Wert darstellen, der die jeweilige Größe des größtzulässigen vom Motor abgegebenen Drehmoments anzeigt. Alternativ kann der Begrenzungswert einen Wert darstellen, der die jeweilige Größe einer Begrenzung anzeigt, die dem Nenndrehmoment des Motors auferlegt werden muss, um das vom Motor abgegebene Drehmoment in einem gewünschten Ausmaß zu begrenzen.
Das Begrenzungswertbestimmungsmittel 13 kann in eine und dieselbe Einheit integriert sein wie das Motorsteuermittel 11, kann aber natürlich auch als getrennte Einheit angeordnet sein, beispielsweise wie die Getriebesteuereinheit, die mit dem Motorsteuermittel 11 verbunden ist, um dieser Information bezüglich des Begrenzungswerts zu senden.
Gemäß der Erfindung ist das Begrenzungswertbestimmungsmittel 13 dazu eingerichtet, den Begrenzungswert in Abhängigkeit von einer Information vom Temperaturbestimmungsmittel 12 über die im Getriebe 4 herrschende Öltemperatur zu bestimmen. Der Begrenzungswert wird so gewählt, dass das Getriebeöl bei der herrschenden Temperatur und bei einem entsprechend diesem Beschränkungswert vom Motor abgegebenen Drehmoment in der Lage ist, die gegenseitigen Berührungsflächen der ineinandergreifenden Zahnräder des Getriebes so zu schützen, dass Oberflächenschäden in Form von Grübchen an diesen Berührungsflächen verhindert werden. Die Größe des Beschränkungswerts als Funktion der Temperatur des Getriebeöls lässt sich für eine bestimmte Kombination von Fahrzeugmotor, Getriebe und Getriebeöl mittels empirischer Tests und/oder auf einem Rechenmodell basierender Berechnungen festsetzen. Beim Festsetzen der Größe des Begrenzungswerts als Funktion der Temperatur des Getriebeöls lässt sich auch die Alterung des Getriebeöls in Rechnung stellen. Die Alterung des Getriebeöls, z. B. infolge Oxidation und/oder Verschmutzung, lässt sich durch Messung und/oder auf einem Rechenmodell beruhende Berechnungen ermitteln.
Die Information über die im Getriebe 4 herrschende Öltemperatur kann an das Begrenzungswertbestimmungsmittel 13 unmittelbar von einem Temperatursensor 12 geliefert werden, der dazu eingerichtet ist, direkt oder indirekt die Temperatur des Getriebeöls zu fühlen, oder von einer Steuereinheit, die mit einem solchen Sensor verbunden ist. Alternativ kann die im Getriebe 4 herrschende Öltemperatur durch auf einem Rechenmodell beruhende Berechnungen ermittelt werden.
Das Begrenzungswertbestimmungsmittel 13 ist zweckmäßigerweise so ausgebildet, dass es den Begrenzungswert derart festsetzt, dass es eine Drehmomentabgabe des Motors ermöglicht, die dem Nenndrehmoment des Fahrzeugmotors entspricht, wenn das Begrenzungswertbestimmungsmittel vom Temperaturbestimmungsmittel 12 eine Information erhält, die anzeigt, dass die im Getriebe 4 herrschende Öltemperatur unter einem vorgegebenen Schwellenwert T_th liegt. Dieser Schwellenwert T_th wird so gewählt, dass im wesentlichen keine Oberflächenschäden an den miteinander in Berührung stehenden Flächen der ineinander greifenden Zahnräder wahrscheinlich entstehen werden, wenn die Temperatur des Getriebeöls unterhalb dieses Schwellenwerts ist und das vom Motor abgegebene Drehwert dem Nenndrehmoment des Motors entspricht. Ein angemessener Schwellenwert T_th kann für eine bestimmte Kombination von Fahrzeugmotor, Getriebe und Getriebeöl mittels empirischer Versuche und/oder auf einem Rechenmodell beruhender Berechnungen festgelegt werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Einrichtung 10 Zahnradstellungsbestimmungsmittel 14, um die jeweilige Zahnradstellung im Getriebe 4 zu bestimmen; dabei ist das Begrenzungswertbestimmungsmittel 13 dazu eingerichtet, den Begrenzungswert in Abhängigkeit von Information vom Temperaturbestimmungsmittel 12 bezüglich der im Getriebe 4 herrschenden Öltemperatur und von Information vom Zahnradstellungsbestimmungsmittel 14 bezüglich der vorliegenden Zahnradstellung im Getriebe 4 festzusetzen. Die Größe des Begrenzungswerts als Funktion der Temperatur des Getriebeöls und der Zahnradstellung kann für eine bestimmte Kombination von Fahrzeugmotor, Getriebe und Getriebeöl mittels empirischer Tests und/oder auf einem Rechenmodell beruhender Berechnungen festgesetzt werden. Die Alterung des Getriebeöls kann auch in Rechnung gestellt werden, wenn die Größe des Begrenzungswerts als Funktion der Temperatur des Getriebeöls und der Zahnradstellung festgesetzt wird.
Das Zahnradstellungsbestimmungsmittel 14 kann die gegenwärtige Zahnradstellung im Getriebe 4 anhand von Information von Sensoren ermitteln, beispielsweise von Schaltern, die dazu eingerichtet sind, die Stellung des Gangschalthebels 8 und die Stellungen seiner möglichen Bauteile 8a, 8b zum Steuern eines geteilten Zahnrads und eines Bereichszahnrads zu steuern. Alternativ kann die jeweilige Zahnradstellung im Getriebe 4 durch auf einem Rechenmodell beruhende Berechnungen ermittelt werden. Das Zahnradstellungsbestimmungsmittel 14 kann als gesonderte Einheit oder in einer solchen angeordnet sein, die mit dem Begrenzungswertbestimmungsmittel 13 verbunden ist, um dorthin Information bezüglich der vorliegenden Zahnradstellung im Getriebe zu senden; das Zahnradstellungsbestimmungsmittel 14 kann aber natürlich auch in eine und dieselbe Einheit wie das Begrenzungswertbestimmungsmittel 13 integriert sein. Das Zahnradstellungsbestimmungsmittel 14 und das Begrenzungswertbestimmungsmittel 13 können in der Getriebesteuereinheit des Fahrzeugs enthalten sein.
Das Begrenzungswertbestimmungsmittel 13 ist zweckmäßig dazu eingerichtet, den Begrenzungswert so festzusetzen, dass das vom Motor abgegebene Drehmoment dem Motornenndrehmoment des Fahrzeugs entspricht, wenn das Begrenzungswertbestimmungsmittel vom Zahnradstellungsbestimmungsmittel 14 eine Information erhält, die anzeigt, dass die gegenwärtige Zahnradstellung im Getriebe der Stellung für einen vorbestimmten oder einen höheren Gang entspricht. Diese vorbestimmte Zahnradstellung wird so gewählt, dass im wesentlichen keine Oberflächenschäden an den gegenseitigen Berührungsflächen der miteinander in Eingriff stehenden Zahnräder des Getriebes bei irgendeiner Temperatur des Getriebeöls wahrscheinlich auftreten können, wenn die Zahnradstellung im Getriebe diesem vorbestimmten oder einem höheren Gang entspricht und das vom Motor abgegebene Drehmoment dem Nenndrehmoment des Motors entspricht. Die vorbestimmte Zahnradstellung kann für eine bestimmte Kombination von Fahrzeugmotor, Getriebe und Getriebeöl mittels empirischer Tests und/oder auf einem Rechenmodell beruhender Berechnungen ermittelt werden.
4 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung illustriert. In einem ersten Schritt S1 wird ein die im Getriebe 4 herrschende Öltemperatur darstellender Temperaturwert T festgestellt oder empfangen. In einem zweiten Schritt S2 wird ein die gegenwärtige Zahnradstellung im Getriebe darstellender Zahnradstellungswert G festgestellt oder empfangen. In einem dritten Schritt S3 wird der oben bezeichnete Begrenzungswert R in Abhängigkeit vom Temperaturwert T und dem Zahnradstellungswert G ermittelt. Der Fahrzeugmotor 2 wird dann, in einem vierten Schritt S4, in Abhängigkeit vom Begrenzungswert R so gesteuert, dass das vom Motor abgegebene Drehmoment in Übereinstimmung mit diesem Begrenzungswert begrenzt wird. Die oben bezeichneten Schritte S1 und S2 können im wesentlichen gleichzeitig und in beliebiger Reihenfolge ausgeführt werden. Der durch die Schritte S1-S4 bezeichnete Ablauf wird ständig wiederholt.
Ein Computerprogrammcode zum Durchführen eines Verfahrens gemäß der Erfindung ist zweckmäßigerweise in einem Computerprogramm enthalten, das unmittelbar in den internen Speicher eines Computers geladen werden kann, beispielsweise den internen Speicher der Motorsteuereinheit 11 des Fahrzeugs. Ein solches Computerprogramm wird zweckmäßig über ein Computerprogrammprodukt geliefert, das ein von einer elektronischen Steuereinheit lesbares Datenspeichermedium enthält, auf welchem das Computerprogramm gespeichert ist. Dieses Datenspeichermedium ist beispielsweise ein optisches Datenspeichermedium in Form einer CD-ROM-Diskette, einer DVD-Diskette etc., eines magnetischen Datenspeichermediums in Form einer Festplatte, einer Diskette, einer Bandkassette etc., oder ein Speicher vom Typ ROM, PROM, EPROM oder EEPROM oder ein Flashspeicher.
Das Computerprogramm gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält einen Computerprogrammcode, um einen Computer, z. B. in Form eines Mikroprozessors einer elektronischen Steuereinheit wie z. B. einer Motorsteuereinheit zu veranlassen:

- einen Temperaturwert T zu ermitteln oder zu empfangen, der die in einem manuellen oder halbautomatischen Getriebe 4 eines Fahrzeugs herrschende Öltemperatur darstellt,
- in Abhängigkeit von diesem Temperaturwert T einen Begrenzungswert R zu ermitteln, der den gegenwärtigen Wert des höchstzulässigen vom Motor abgegebenen Drehmoments darstellt, wobei der Begrenzungswert R so gewählt wird, dass das Getriebeöl bei der herrschenden Öltemperatur und bei einem vom Motor abgegebenen, diesem Begrenzungswert R entsprechenden Drehmoment in der Lage ist, die gegenseitigen Berührungsflächen der ineinander greifenden Zahnräder des Getriebes so zu schützen, dass Oberflächenschäden in Form von Grübchenbildung an diesen Berührungsflächen verhindert werden, und
- das vom Motor des Fahrzeugs abgegebene Motordrehmoment in Übereinstimmung mit dem Begrenzungswert R zu begrenzen.

3 illustriert sehr schematisch eine elektronische Steuereinheit 20, die ein Ausführungsmittel 21, beispielsweise eine zentrale Prozessoreinheit (CPU), zum Ausführen von Computersoftware umfasst. Das Ausführungsmittel 21 kommuniziert über einen Datenbus 22 mit einem Speicher 23, beispielsweise vom Typ RAM. Die Steuereinheit 20 enthält auch ein Datenspeichermedium 24, beispielsweise in Form eines Speichers vom Typ ROM, PROM, EPROM, EEPROM oder einen Flashspeicher. Das Ausführungsmittel 21 kommuniziert über den Datenbus 22 mit dem Datenspeichermedium 24. Im Datenspeichermedium 24 ist ein Computerprogramm gespeichert, das einen Computerprogrammcode zum Ausführen eines Verfahrens gemäß der Erfindung enthält.
Die Erfindung ist zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, beispielsweise einem Lastkraftwagen, einer Zugmaschine oder einem Bus vorgesehen.
Die Erfindung ist natürlich in keiner Weise auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Im Gegenteil erkennt ein durchschnittlicher Fachmann viele Möglichkeiten von Abwandlungen der Erfindung, ohne von deren Grundidee, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, abzuweichen.

Claims

Einrichtung zum Steuern des Betriebs eines Fahrzeugmotors, dessen Abtriebswelle mit den Antriebsrädern des Fahrzeugs über ein manuelles oder halbautomatisches Getriebe verbunden ist, mit: - Begrenzungswertbestimmungsmitteln (13) zum Bestimmen eines Begrenzungswerts (R), der den jeweiligen Wert des größtzulässigen Motordrehmoments darstellt, und - Motorsteuerungsmitteln (11) zum Steuern des Motors in Abhängigkeit von Information vom Begrenzungswertbestimmungsmittel (13) bezüglich des Begrenzungswerts (R), um das vom Motor abgegebene Drehmoment entsprechend diesem Begrenzungswert (R) zu begrenzen, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (10) Temperaturbestimmungsmittel (12) zum Bestimmen der im Getriebe herrschenden Öltemperatur umfasst, und dass das Begrenzungswertbestimmungsmittel (13) dazu ausgebildet ist, den Begrenzungswert (R) in Abhängigkeit von Information vom Temperaturbestimmungsmittel (12) bezüglich der im Getriebe herrschenden Öltemperatur zu bestimmen, wobei der Begrenzungswert (R) so gewählt wird, dass das Getriebeöl bei der herrschenden Öltemperatur und einem vom Motor abgegebenen, diesem Begrenzungswert (R) entsprechenden Drehmoment in der Lage ist, die gegenseitigen Berührungsflächen der ineinandergreifenden Zahnräder des Getriebes so zu schützen, dass Oberflächenschäden in Form von Grübchenbildung (pitting) an diesen Berührungsflächen verhindert werden.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie Zahnradstellungsbestimmungsmittel (14) aufweist, um die jeweilige Zahnradstellung im Getriebe festzustellen, und dass das Begrenzungswertbestimmungsmittel (13) dazu ausgebildet ist, den Begrenzungswert (R) in Abhängigkeit von Information vom Temperaturbestimmungsmittel (12) bezüglich der im Getriebe herrschenden Öltemperatur und von Information vom Zahnradstellungsbestimmungsmittel (14) bezüglich der jeweiligen Zahnradstellung im Getriebe zu bestimmen.
Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Begrenzungswertbestimmungsmittel (13) dazu eingerichtet ist, den Begrenzungswert (R) so festzulegen, dass das vom Motor abgegebene Drehmoment dem Nenndrehmoment des Fahrzeugmotors entspricht, wenn das Begrenzungswertbestimmungsmittel (13) vom Zahnradstellungsbestimmungsmittel (14) eine Information erhält, die anzeigt, dass die vorliegende Zahnradstellung im Getriebe einer vorbestimmten oder einer höheren Gangstellung entspricht.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass das Begrenzungswertbestimmungsmittel (13) dazu eingerichtet ist, den Begrenzungswert (R) so festzulegen, dass das vom Motor abgegebene Drehmoment dem Nenndrehmoment des Fahrzeugmotors entsprechen kann, wenn das Begrenzungswertbestimmungsmittel (13) vom Temperaturbestimmungsmittel (12) eine Information erhält, die anzeigt, dass die im Getriebe herrschende Öltemperatur unterhalb eines vorgegebenen Schwellenwerts (T_th) ist.
Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Fahrzeugmotors, dessen Abtriebswelle mit Antriebsrädern des Fahrzeugs über ein manuelles oder halbautomatisches Getriebe verbunden ist, mit den Schritten: - einen Temperaturwert (T) zu ermitteln oder zu empfangen, der die im Getriebe herrschende Öltemperatur darstellt, - in Abhängigkeit von diesem Temperaturwert (T) einen Begrenzungswert (R) zu ermitteln, der den gegenwärtigen Wert des höchstzulässigen vom Motor abgegebenen Drehmoments darstellt, wobei der Begrenzungswert (R) so gewählt wird, dass das Getriebeöl bei der herrschenden Öltemperatur und bei einem vom Motor abgegebenen, diesem Begrenzungswert (R) entsprechenden Drehmoment in der Lage ist, die gegenseitigen Berührungsflächen der ineinandergreifenden Zahnräder des Getriebes so zu schützen, dass Oberflächenschäden in Form von Grübchenbildung an diesen Berührungsflächen verhindert werden, und - den Motor in Abhängigkeit vom Begrenzungswert (R) so zu steuern, dass das vom Motor abgegebene Drehmoment in Übereinstimmung mit diesem Begrenzungswert (R) begrenzt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Zahnradstellung im Getriebe darstellender Getriebewert (G) bestimmt oder empfangen wird, und dass der Begrenzungswert (R) in Abhängigkeit vom Temperaturwert (T) und dem Getriebewert (G) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Begrenzungswert (R) so festgelegt wird, dass das vom Motor abgegebene Drehmoment dem Nenndrehmoment des Fahrzeugmotors entsprechen kann, wenn der Getriebewert (G) anzeigt, dass die vorliegende Zahnradstellung im Getriebe einem vorbestimmten oder einem höheren Gang entspricht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5-7, dadurch gekennzeichnet, dass der Begrenzungswert (R) so festgelegt wird, dass das vom Motor abgegebene Drehmoment dem Nenndrehmoment des Fahrzeugmotors entsprechen kann, wenn der Temperaturwert (T) unterhalb einer vorgegebenen Schwelle (T_th) ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5-8, dadurch gekennzeichnet, dass die Alterung des Getriebeöls beim Bestimmen des Begrenzungswerts (R) berücksichtigt wird.
Computerprogramm, das direkt in den internen Speicher eines Computers ladbar ist und einen Computerprogrammcode enthält, um den Computer zu veranlassen: - einen Temperaturwert (T) zu bestimmen oder zu empfangen, der die in einem manuellen oder halbautomatischen Getriebe eines Fahrzeugs herrschende Öltemperatur darstellt, - in Abhängigkeit von diesem Temperaturwert (T) einen Begrenzungswert (R) zu bestimmen, der den gegenwärtigen Wert des höchstzulässigen vom Motor abgegebenen Drehmoments darstellt und so gewählt ist, dass das Getriebeöl bei der herrschenden Öltemperatur und bei einem diesem Begrenzungswert (R) entsprechenden, vom Motor abgegebenen Drehmoment in der Lage ist, die gegenseitigen Berührungsflächen der ineinandergreifenden Zahnräder des Getriebes so zu schützen, dass Oberflächenschäden in Form von Grübchenbildung an diesen Berührungsflächen verhindert werden, und - das vom Motor des Fahrzeugs abgegebene Motordrehmoment in Übereinstimmung mit dem Begrenzungswert (R) zu begrenzen.
Computerprogramm nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Computerprogrammcode enthält, das den Computer veranlasst: - einen die jeweilige Zahnradstellung im Getriebe darstellenden Wert (G) zu bestimmen oder zu empfangen, und - den Begrenzungswert (R) in Abhängigkeit vom Temperaturwert (T) und vom Zahnradstellungswert (G) zu bestimmen.
Computerprogramm nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Computerprogrammcode enthält, um den Computer zu veranlassen, den Begrenzungswert (R) so festzulegen, dass das vom Motor abgegebene Drehmoment dem Nenndrehmoment des Fahrzeugmotors entsprechen kann, wenn der Zahnradstellungswert (G) anzeigt, dass die vorliegende Zahnradstellung im Getriebe einem vorgegebenen oder einem höheren Gang entspricht.
Computerprogramm nach einem der Ansprüche 10-12, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Computerprogrammcode enthält, um den Computer zu veranlassen, den Begrenzungswert (R) so festzulegen, dass das vom Motor abgegebene Drehmoment dem Nenndrehmoment des Fahrzeugmotors entspricht, wenn der Temperaturwert (T) unterhalb einer gegebenen Schwelle (T_th) ist.
Computerprogrammprodukt mit einem von einer elektronischen Steuereinheit (20) lesbaren Datenspeichermedium, auf dem ein Computerprogramm gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13 gespeichert ist.
Elektronische Steuereinheit (20) mit einem Ausführungsmittel (21), einem mit dem Ausführungsmittel verbundenen Speicher (23) und einem mit dem Ausführungsmittel verbundenen Datenspeichermedium (24), wobei ein Computerprogramm gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13 auf dem Datenspeichermedium (24) gespeichert ist.