DE102008026553A1

DE102008026553A1 - Verfahren zum rechnerischen Ermitteln der Öltemperatur in einer Kupplungseinheit

Info

Publication number: DE102008026553A1
Application number: DE102008026553A
Authority: DE
Inventors: Ender Ergun; Manfred Gollner; Martin Parigger
Original assignee: Magna Powertrain GmbH and Co KG
Current assignee: Magna Powertrain GmbH and Co KG
Priority date: 2008-06-03
Filing date: 2008-06-03
Publication date: 2009-12-10
Also published as: JP5196409B2; US8660766B2; US20120024653A1; JP2011522192A; WO2009146816A1

Abstract

Eine Kupplungseinheit umfasst eine nasslaufende Reibungskupplung zum steuerbaren Übertragen eines Drehmoments von einem Eingangselement auf ein Ausgangselement, ein Gehäuse, das die Reibungskupplung und Öl zum Kühlen der Reibungskupplung enthält, und einen Aktuator zum Betätigen der Reibungskupplung. Der Aktuator ist wärmeleitend mit dem Gehäuse verbunden und weist einen Temperatursensor zum Erfassen einer Temperatur des Aktuators auf. Zum rechnerischen Ermitteln der Öltemperatur in der Kupplungseinheit wird eine Wärmeeingangsleistung der Kupplungeinheit in Abhängigkeit zumindest von einer Drehzal des Eingangselements und/oder des Ausgangselements ermittelt. In Abhängigkeit zumindest von der Aktuatortemperatur wird eine Wärmeausgangsleistung der Kupplungseinheit ermittelt. Die Differenz zwischen der Wärmeeingangsleistung und der Wärmeausgangsleistung wird ermittelt und die Öltemperatur wird in Abhängigkeit von der ermittelten Differenz bestimmt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum rechnerischen Ermitteln der Öltemperatur in einer Kupplungseinheit für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, wobei die Kupplungseinheit zumindest eine nasslaufende Reibungskupplung zum steuerbaren Übertragen eines Drehmoments von einem Eingangselement auf ein Ausgangselement der Kupplungseinheit, ein Gehäuse, das die Reibungskupplung und Öl zum Kühlen der Reibungskupplung enthält, sowie einen Aktuator zum Betätigen der Reibungskupplung aufweist, der mit dem Gehäuse wärmeleitend verbunden ist und der einen Temperatursensor zum Erfassen einer Temperatur des Aktuators aufweist. Die Erfindung betrifft ferner eine Drehmomentübertragungsanordnung, die ein Eingangselement, ein Ausgangselement, eine Steuereinrichtung und eine Kupplungseinheit der vorgenannten Art aufweist.
Eine derartige Kupplungseinheit dient beispielsweise in einem Verteilergetriebe eines Kraftfahrzeugs mit Allradantrieb zum steuerbaren Übertragen eines Antriebsmoments auf eine Primärachse und/oder eine Sekundärachse des Kraftfahrzeugs. Bei einem so genannten ”torque an demand”-Verteilergetriebe sind die Räder der Primärachse permanent angetrieben, während mittels der genannten Kupplungseinheit ein Teil des Antriebsmoments wahlweise auf die Räder der Sekundärachse übertragen werden kann. Das Verteilergetriebe kann auch als steuerbares Mittendifferential ausgebildet sein, bei dem die Kupplungseinheit einer Differentialsperre zugeordnet ist, um die Verteilung des Antriebsmoments in Längsrichtung des Fahrzeugs einzustellen. Eine Kupplungseinheit der genannten Art kann auch in einer Drehmomentübertragungsanordnung Anwendung finden, die in einem Kraftfahrzeug mit permanent angetriebener Vorderachse die Übertragung eines Teils des Antriebsmoments auf die Hinterachse erlaubt, wobei die Einheit beispielsweise am Vorderachsdifferential oder am Hinterachsdifferential angeordnet ist. Derartige unterschiedliche Anwendungen und Anordnungen sind aus der US 7,111,716 B2 bekannt.
Eine Kupplungseinheit der eingangs genannten Art kann auch in Querrichtung des Kraftfahrzeugs wirken, beispielsweise für eine Differentialsperre eines Achsdifferentials oder in einer Drehmomentüberlagerungsanordnung eines Achsdifferentials (so genanntes ”torque vectoring”). In sämtlichen der vorgenannten Fälle kann die Kupplungseinheit ein rotierendes Eingangselement (z. B. Eingangswelle) und ein rotierendes Ausgangselement (z. B. Ausgangswelle) reibschlüssig miteinander verbinden, insbesondere um ein Antriebsmoment zu übertragen. Alternativ hierzu kann die Kupplungseinheit als Bremse konfiguriert sein, mit einem feststehenden Eingangselement oder einem feststehenden Ausgangselement, insbesondere um ein Bremsmoment zu übertragen.
In den vorgenannten Anwendungen der Kupplungseinheit ist die Kupplungseinheit bezüglich der Kraftflussrichtung hinter dem Hauptgetriebe des Antriebsstrangs (d. h. hinter dem manuellen oder automatischen Schaltgetriebe oder CVT-Getriebe) angeordnet. Das Kupplungsmoment – also das von der Reibungskupplung übertragene Drehmoment – wird üblicherweise in Abhängigkeit von der jeweiligen Fahrsituation variabel eingestellt. Je nach den fahrdynamischen Erfordernissen, die beispielsweise von der Fahrsituation oder von Umgebungseinflüssen abhängen können (z. B. glatte Fahrbahnoberfläche mit auftretendem Schlupf der Antriebsräder), erfolgt also eine Änderung des von der Kupplungseinheit zu übertragenden Drehmoments. Hierfür ist nicht nur ein gesteuertes Einrücken der Reibungskupplung erforderlich, sondern oftmals auch ein längerer Betrieb mit genau eingestelltem Kupplungsmoment, weshalb die Reibungskupplung bei den vorgenannten Anwendungen üblicherweise als nasslaufende Lamellenkupplung ausgebildet ist. Typischerweise ist die Reibungskupplung in ein Gehäuse integriert, welches Öl zum Kühlen und Schmieren der reibenden Komponenten enthält. Beispielsweise ist am Boden des Gehäuses ein Ölsumpf vorgesehen, aus dem eine Ölpumpe während des Kupplungsbetriebs stetig Öl fördert und auf die Reibungsoberflächen träufelt. Von den Reibungsoberflächen gelangt das Öl wieder zurück in den Ölsumpf.
Die Kupplungseinheit umfasst ferner einen Aktuator zum Betätigen der Reibungskupplung. Der Aktuator weist oftmals einen Elektromotor auf, und er ist mit dem Gehäuse der Kupplungseinheit wärmeleitend verbunden, um das Gehäuse als Wärmesenke für die Abwärme des Aktuators zu nutzen. Bei bestimmten Betriebsbedingungen kann es zu einer Überhitzung des Aktuators kommen. Der Aktuator ist daher typischerweise mit einem Temperatursensor ausgestattet, der fortlaufend die Temperatur des Aktuators erfasst. Auf diese Weise kann der Kupplungsbetrieb bei drohender Überhitzung des Aktuators unterbrochen werden. Falls der Aktuator einen Elektromotor aufweist, kann der Temperatursensor beispielsweise am Gehäuse des Elektromotors oder innerhalb desselben angebracht sein.
Eine Kupplungseinheit der eingangs genannten Art und ein Verfahren zum Kalibrieren einer solchen Kupplungseinheit sind aus der WO 2003/025422 A1 (entsprechend US 7,032,733 B2 ) bekannt, deren Inhalt ausdrücklich in den Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung einbezogen wird. Wie in der WO 2003/025422 A1 genauer beschrie ben ist, muss zum Einstellen eines bestimmten erwünschten Kupplungsmoments nicht notwendigerweise eine direkte Drehmomentregelung vorgesehen sein (mit dem gemessenen tatsächlichen Kupplungsmoment als Regelgröße). Sondern infolge einer entsprechenden Kalibrierung der Kupplungseinheit kann die Steuerung der Reibungskupplung auf dem Umweg über eine Positionsregelung des Aktuators erfolgen. Zum Einstellen des gewünschten zu übertragenden Drehmoments wird also beispielsweise der Drehwinkel des Elektromotors oder eine sonstige Positionsgröße des Aktuators als Regelgröße herangezogen und auf einen Wert eingestellt, welcher dem gewünschten Kupplungsmoment entspricht. Hierfür wird empirisch eine Kupplungsmoment/Aktuatorposition-Abhängigkeit ermittelt, die als Kennlinie beispielsweise in Form einer Tabelle (look up table, LUT) oder einer Funktion (also einer Rechenvorschrift) abgelegt wird. Anhand dieser Abhängigkeit wird somit für eine bestimmte Drehmomentanforderung der entsprechende Sollwert der betreffenden Positionsgröße des Aktuators (z. B. Drehwinkel) bestimmt und eingeregelt.
Für verschiedene Steuerungsaufgaben hinsichtlich des Betriebs der Kupplungseinheit ist es notwendig, die aktuelle Temperatur des in dem Kupplungsgehäuse befindlichen Öls zu ermitteln. Hierfür könnte beispielsweise ein geeigneter Temperatursensor im Ölsumpf vorgesehen werden. Eine derartige Anordnung ist jedoch mit erhöhtem Aufwand und zusätzlichen Kosten verbunden.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine rechnerische Ermittlung der Öltemperatur in einer Kupplungseinheit der vorstehend beschriebenen Art bereitzustellen, die einfach, kostengünstig und zuverlässig realisiert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum rechnerischen Ermitteln der Öltemperatur in einer Kupplungseinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, und insbesondere durch die folgenden Schritte:

– Ermitteln einer Wärmeeingangsleistung der Kupplungseinheit in Abhängigkeit zumindest von einer Drehzahl des Eingangselements und/oder des Ausgangselements der Kupplungseinheit;
– Ermitteln einer Wärmeausgangsleistung der Kupplungseinheit in Abhängigkeit zumindest von der Aktuatortemperatur;
– Ermitteln einer Differenz zwischen der Wärmeeingangsleistung und der Wärmeausgangsleistung; und
– Ermitteln der Öltemperatur in Abhängigkeit von der ermittelten Differenz.

Bei der erfindungsgemäßen Berechnung der Öltemperatur werden also der in die Kupplungseinheit eingebrachte Wärmeeintrag und der der Kupplungseinheit entnommene Wärmeaustrag berücksichtigt und zueinander in Beziehung gesetzt, um eine entsprechende Änderung der Öltemperatur in der Kupplungseinheit zu bestimmen und somit einen aktuellen Wert der Öltemperatur zu ermitteln. Um die Wärmeeingangsleistung der Kupplungseinheit zu ermitteln, wird zumindest die Drehzahl des Eingangselements der Kupplungseinheit oder die Drehzahl des Ausgangselements der Kupplungseinheit – oder eine Differenz zwischen diesen beiden Drehzahlen – berücksichtigt. Diese Drehzahlen stehen üblicherweise ohnehin zur Verfügung, beispielsweise aufgrund der gewöhnlich vorhandenen Raddrehzahlsensoren des Kraftfahrzeugs. Um die Wärmeausgangsleistung der Kupplungseinheit zu ermitteln, wird zumindest die Temperatur des Aktuators der Kupplungseinheit berücksichtigt, welche – wie eingangs erläutert – üblicherweise ebenfalls ohnehin gemessen wird und somit ohne zusätzlichen Aufwand zur Verfügung steht. Durch Verrechnen der Wärmeein gangsleistung mit der Wärmeausgangsleistung kann abgeschätzt werden, ob die Öltemperatur innerhalb der Kupplungseinheit sich erhöht oder verringert hat. Hierfür wird letztlich die Öltemperatur mit einer Funktion der ermittelten Differenz zwischen der Wärmeeingangsleistung und der Wärmeausgangsleistung der Kupplungseinheit gleich gesetzt. Diese rechnerische Ermittlung der Öltemperatur lässt sich besonders einfach und kostengünstig realisieren, da zusätzliche Sensoren nicht zwingend erforderlich sind.
Im Rahmen der Erfindung wurde insbesondere erkannt, dass aufgrund der wärmeleitenden Verbindung zwischen dem Aktuator und dem Kupplungsgehäuse die ohnehin zu Überwachungszwecken gemessene Temperatur des Aktuators in gewisser Hinsicht Rückschlüsse auf die Umgebungstemperatur erlaubt und somit als Ersatzgröße für diese verwendet werden kann. Ferner wurde erkannt, dass somit anhand der Aktuatortemperatur unter Anwendung eines Wärmeflussmodells die Wärmeausgangsleistung der Kupplungseinheit abgeschätzt werden kann. Indem diese Wärmeausgangsleistung mit der Wärmeeingangsleistung der Kupplungseinheit in Beziehung gesetzt wird, kann die Öltemperatur rein rechnerisch ermittelt werden. Ein zusätzlicher Temperatursensor im Ölsumpf kann dadurch vermieden werden.
Die durchzuführenden Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens müssen nicht notwendigerweise in der angegebenen Reihenfolge ausgeführt werden. Es ist auch nicht zwingend erforderlich, dass sie zeitlich nacheinander ausgeführt werden, d. h. sie können zumindest teilweise auch gleichzeitig miteinander ausgeführt werden.
Die vorstehend genannte Abhängigkeit zwischen Aktuatorposition und übertragenem Drehmoment ist bei einer nasslaufenden Reibungskupp lung von der Beschaffenheit des Öls abhängig, insbesondere von dessen Viskosität. Da die Viskosität des Öls temperaturabhängig ist, kann es während des Kupplungsbetriebs zu unerwünschten Abweichungen zwischen dem angewiesenen Kupplungsmoment (Soll-Wert) und dem tatsächlich übertragenen Kupplungsmoment (Ist-Wert) kommen.
Es ist daher eine weitere Aufgabe der Erfindung, derartige Abweichungen zwischen Soll-Wert und Ist-Wert des Kupplungsmoments zu verringern. Dies wird durch ein Verfahren zum Steuern einer Kupplungseinheit erreicht, bei dem gemäß dem vorstehend erläuterten Verfahren die Öltemperatur in der Kupplungseinheit rechnerisch ermittelt wird und die Kupplungseinheit in Abhängigkeit von der ermittelten Öltemperatur gesteuert wird. Insbesondere kann die vorstehend beschriebene Kennlinie der Reibungskupplung, welche die Abhängigkeit zwischen dem Kupplungsmoment und einer Aktuatorsteuergröße beschreibt, in Abhängigkeit von der ermittelten aktuellen Öltemperatur angepasst werden. Temperaturbedingte Abweichungen der Kupplungscharakteristik vom kennliniengemäßen Verhalten können so kompensiert werden, wodurch die Stellgenauigkeit der Kupplungseinheit erhöht wird. Bei der Aktuatorsteuergröße kann es sich beispielsweise um eine Aktuatorposition (insbesondere Drehwinkel) oder um einen hydraulischen Druck handeln.
Vorzugsweise wird für das rechnerische Ermitteln der Öltemperatur ein Zeitintegral über die Wärmeeingangsleistung während des Betriebs der Kupplungseinheit und/oder ein Zeitintegral über die Wärmeausgangsleistung während des Betriebs der Kupplungseinheit und/oder ein Zeitintegral über die Differenz zwischen der Wärmeeingangsleistung und der Wärmeausgangsleistung während des Betriebs der Kupplungseinheit gebildet. Durch eine derartige Integralbildung kann aufgrund der betreffenden Wärmeleistung eine Wärmemenge bestimmt werden, um hieraus die Öltemperatur zu ermitteln.
Eine besonders einfache und genaue Ermittlung der Öltemperatur ergibt sich, wenn das Produkt aus der (zu ermittelnden) Öltemperatur und einer Wärmekapazität der Kupplungseinheit mit der ermittelten Differenz zwischen der Wärmeeingangsleistung und der Wärmeausgangsleistung (oder der Differenz der Wärmeeingangsmenge und der Wärmeausgangsmenge) gleichgesetzt wird. Dies entspricht der thermodynamisch gestützten Annahme, dass die in die Kupplungseinheit eingetragene und nicht nach außen abgeführte Wärme zu einer entsprechenden Erhöhung der Öltemperatur führt. Die hierbei anzusetzende Wärmekapazität der Kupplungseinheit kann für den betreffenden Typ der Kupplungseinheit empirisch ermittelt werden, wobei die Wärmekapazität wiederum von zusätzlichen Parametern abhängen kann.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das Ermitteln der Wärmeeingangsleistung der Kupplungseinheit in Abhängigkeit von einer Drehzahldifferenz zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement. Hierdurch kann beispielsweise eine Drehzahldifferenz zwischen den Innenlamellen und den Außenlamellen der Reibungskupplung berücksichtigt werden, um die in der Kupplung erzeugte Reibungswärme zu bestimmen.
Bevorzugt erfolgt das Ermitteln der Wärmeeingangsleistung zusätzlich in Abhängigkeit von einem Kupplungsmoment. Bei diesem Kupplungsmoment handelt es sich beispielsweise um eine Drehmomentanforderung (Soll-Wert) oder um das berechnete oder gemessene tatsächlich übertragene Drehmoment (Ist-Wert). Insbesondere kann das Produkt aus dem Kupplungsmoment, der Drehzahl des Eingangselements oder des Ausgangselements, und einer Konstante, die von einem Wirkungsgrad einer Getriebekomponente und/oder einer Ölpumpe der Kupplungseinheit abhängt, ermittelt werden. Anstelle der Drehzahl des Eingangselements oder des Ausgangselements kann auch eine Drehzahldifferenz zwischen dem Eingangselement und dem Ausgangselement in das Produkt eingehen. Hierdurch kann eine Verlustleistung der Kupplungseinheit ermittelt werden, welche mit der Wärmeeingangsleistung in Zusammenhang steht.
Für eine besonders genaue Ermittlung der Wärmeausgangsleistung der Kupplungseinheit kann angenommen werden, dass diese selbst wiederum von der (zu ermittelnden) Öltemperatur abhängt. In diesem Fall ergibt das erläuterte Gleichsetzen der Öltemperatur mit einer Funktion der ermittelten Differenz zwischen Wärmeeingangsleistung und Wärmeausgangsleistung eine Differentialgleichung. Alternativ hierzu kann für die Ermittlung der Wärmeausgangsleistung vereinfachend angenommen werden, dass diese von der zuletzt berechneten Öltemperatur abhängt.
Vorzugsweise erfolgt das Ermitteln der Wärmeausgangsleistung der Kupplungseinheit zusätzlich in Abhängigkeit von einer Wärmeleitzahl der Kupplungseinheit. Es werden dadurch die Wärmeleitungseigenschaften berücksichtigt, die durch die Besonderheiten des Gehäusematerials sowie der konstruktiven Merkmale gegeben sind. Auch die Wärmeleitzahl kann für den speziellen Typ der Kupplungseinheit empirisch ermittelt werden.
Bevorzugt wird die Wärmeleitzahl in Abhängigkeit von der Drehzahl des Eingangselements und/oder des Ausgangselements ausgewählt. Es hat sich gezeigt, dass die Genauigkeit der Ermittlung der Wärmeausgangsleistung der Kupplungseinheit hierdurch noch weiter erhöht werden kann. Der zugehörige Zusammenhang zwischen Drehzahl und Wärmeleitzahl kann beispielsweise empirisch ermittelt werden und in Form einer Look-up-Tabelle berücksichtigt werden.
Eine Initialisierung des Berechnungsverfahrens kann dadurch erfolgen, dass die Öltemperatur bei einer Inbetriebnahme des Kraftfahrzeugs mit einem Anfangswert gleichgesetzt wird, der von der aktuellen Aktuatortemperatur abhängt. Es wird also die Erkenntnis genutzt, dass sich bei stillgesetztem Kraftfahrzeug Aktuatortemperatur und Öltemperatur allmählich aneinander angleichen, da beide Komponenten das Kupplungsgehäuse als Wärmesenke nutzen. Der Anfangswert der Öltemperatur kann zusätzlich von einem Wert der Öltemperatur abhängen, der während eines vorangegangenen Betriebs des Kraftfahrzeugs zuletzt ermittelt wurde. Darüber hinaus kann der Anfangswert zusätzlich in Abhängigkeit von einer Zeitdauer einer vorangegangenen Stillsetzung des Kraftfahrzeugs ermittelt werden. Auf diese Weise kann beispielsweise berücksichtigt werden, dass die Kupplung einen Wärmespeicher für das Öl bildet, sich also das Öl im Allgemeinen langsamer abkühlt als der Aktuator.
Die Zeitdauer der vorangegangenen Stillsetzung des Kraftfahrzeugs wird vorzugsweise in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der aktuellen Aktuatortemperatur und der während eines vorangegangenen Betriebs des Kraftfahrzeugs zuletzt erfassten Aktuatortemperatur ermittelt. Diese ermittelte Zeitdauer, die auch als Standzeit bezeichnet wird, kann auch für andere Steuerungsaufgaben genutzt werden. Somit ist kein eigener Zeitgeber zwingend erforderlich, um die Zeitdauer der vorangegangenen Stillsetzung des Kraftfahrzeugs zu ermitteln. Alternativ kann die Standzeit jedoch auch separat erfasst werden, beispielsweise durch einen Zeitgeber.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Aktuator einen Elektromotor auf, welchem der Temperatursensor zugeordnet ist. Ein Elektromotor ist in besonderer Weise vor einem Heißlaufen zu schützen, weshalb der Temperatursensor hier dem Ausgeben eines Alarmsignals bei Überschreiten einer als bedenklich eingestuften Schwellentemperatur dient.
Wie bereits oben erwähnt kann das erfindungsgemäße Verfahren zum rechnerischen Ermitteln der Öltemperatur auf vorteilhafte Weise zum Steuern der Kupplungseinheit genutzt werden. Vorzugsweise wird in Abhängigkeit von der ermittelten Öltemperatur die Kennlinie der Reibungskupplung angepasst, welche die Abhängigkeit des Kupplungsmoments von der Aktuatorsteuergröße beschreibt. Durch Anpassung der Kennlinie können temperaturabhängige Einflussfaktoren in der nasslaufenden Reibungskupplung auf einfache Weise berücksichtigt werden. Zweckmäßigerweise wird die Kennlinie angepasst, indem eine Steigung und/oder ein Offset modifiziert werden. Die Anpassung der Kennlinie kann insbesondere auf periodischer oder kontinuierlicher Basis während des Kupplungsbetriebs vorgenommen werden.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Drehmomentübertragungsanordnung mit einem Eingangselement, einem Ausgangselement, einer Kupplungseinheit und einer Steuereinrichtung, wobei die Kupplungseinheit zumindest eine nasslaufende Reibungskupplung zum steuerbaren Übertragen eines Drehmoments von dem Eingangselement auf das Ausgangselement, ein Gehäuse, das die Reibungskupplung und Öl zum Kühlen der Reibungskupplung enthält, und einen Aktuator zum Betätigen der Reibungskupplung aufweist, der mit dem Gehäuse wärmeleitend verbunden ist und der einen Temperatursensor zum Erfassen einer Temperatur des Aktuators aufweist, wobei die Steuereinrichtung dazu ausgebildet ist, eine Wärmeeingangsleistung der Kupplungseinheit in Abhängigkeit zumindest von einer Drehzahl des Eingangselements und/oder des Ausgangselements der Kupplungseinheit zu ermitteln, eine Wärmeausgangsleistung der Kupplungseinheit in Abhängigkeit zumindest von der Aktua tortemperatur zu ermitteln, eine Differenz zwischen der Wärmeeingangsleistung und der Wärmeausgangsleistung zu ermitteln, und eine Öltemperatur in Abhängigkeit von der ermittelten Differenz zu ermitteln.
Die erfindungsgemäße Kupplungseinheit bzw. Drehmomentübertragungsanordnung kann in unterschiedlichen Anordnungen verwendet werden, um entlang eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs ein Drehmoment zu übertragen, wie eingangs erläutert wurde. Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen lediglich beispielhaft im Zusammenhang mit einem ”torque an demand”-Verteilergetriebe erläutert.
1 zeigt eine schematische Ansicht eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs.
2 zeigt eine schematische Ansicht eines Verteilergetriebes.
3 zeigt eine Querschnittsansicht des Verteilergetriebes gemäß 2.
4 zeigt eine schematische Ansicht eines Kupplungsaktuators.
5 zeigt ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum rechnerischen Ermitteln der Öltemperatur in einer Kupplungseinheit.
1 zeigt schematisch einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit zuschaltbarem Allradantrieb. Das von einem Verbrennungsmotor 11 erzeugte Antriebsmoment wird über ein Hauptgetriebe 13 (manuelles Schaltgetriebe oder Automatikgetriebe) einem Verteilergetriebe 15 zugeführt. Ein erster Ausgang des Verteilergetriebes 15 ist über eine Kardanwelle 17 mit einem Hinterachs-Differentialgetriebe 19 gekoppelt. Hierdurch werden die Räder 21 der Hinterachse 23 permanent angetrieben. Die Hinterachse 23 bildet somit die Primärachse des Fahrzeugs. Ein zweiter Ausgang des Verteilergetriebes 15 ist über eine Kardanwelle 25 mit einem Vorderachse-Differentialgetriebe 27 gekoppelt. Hierdurch kann ein Teil des Antriebsmoments des Verbrennungsmotors 11 wahlweise auf die Räder 29 der Vorderachse 31 übertragen werden. Die Vorderachse 31 bildet somit die Sekundärachse des Fahrzeugs.
Ferner ist in 1 eine Fahrdynamik-Regelungseinheit 33 gezeigt. Diese ist mit Raddrehzahl-Sensoren 35, 37 verbunden, die den Rädern 21 der Hinterachse 23 bzw. den Rädern 29 der Vorderachse 31 zugeordnet sind. Die Fahrdynamik-Regelungseinheit 33 ist auch noch mit weiteren Sensoren 39 verbunden, beispielsweise einem Gierraten-Sensor. In Abhängigkeit von den Signalen der Sensoren 35, 37, 39 erzeugt die Fahrdynamik-Regelungseinheit 33 ein Steuersignal, welches einer Steuereinrichtung (in 1 nicht gezeigt) des Verteilergetriebes 15 zugeführt wird, um hierdurch eine bestimmte Verteilung des Antriebsmoments zwischen den beiden Achsen 23, 31 des Fahrzeugs einzustellen. Bei dem genannten Steuersignal handelt es sich insbesondere um einen Sollwert eines Kupplungsmoments, d. h. um eine Drehmomentanforderung für eine Kupplungseinheit des Verteilergetriebes 15.
2 zeigt eine schematische Querschnittsansicht des Verteilergetriebes 15 gemäß 1. Das Verteilergetriebe 15 besitzt eine Eingangswelle 41, eine erste Ausgangswelle 43 und eine zweite Ausgangswelle 45. Die erste Ausgangswelle 43 ist koaxial zu der Eingangswelle 41 und mit dieser drehfest – vorzugsweise einstückig – ausgebildet. Die zweite Ausgangswelle 45 ist parallel versetzt zu der Eingangswelle 41 angeordnet.
Das Verteilergetriebe 15 besitzt eine Kupplungseinheit 47 mit einer Reibungskupplung 49 und einem Aktuator 51. Die Reibungskupplung 49 weist einen Kupplungskorb 53 auf, der drehfest mit der Eingangswelle 41 und der ersten Ausgangswelle 43 verbunden ist und mehrere Kupplungslamellen trägt. Ferner besitzt die Reibungskupplung 49 eine drehbar gelagerte Kupplungsnabe 55, die ebenfalls mehrere Kupplungslamellen trägt, welche in einer alternierenden Anordnung in die Lamellen des Kupplungskorbs 53 eingreifen. Die Kupplungsnabe 55 ist drehfest mit einem Antriebszahnrad 57 eines Kettentriebs 59 verbunden. Ein Abtriebszahnrad 61 des Kettentriebs 59 ist drehfest mit der zweiten Ausgangswelle 45 verbunden. Anstelle des Kettentriebs 59 kann ein Rädertrieb vorgesehen sein, beispielsweise mit einem Zwischenzahnrad zwischen den genannten Zahnrädern 57, 61.
Durch Betätigung des Aktuators 51 im Einrücksinn der Reibungskupplung 49 kann ein zunehmender Anteil des über die Eingangswelle 41 in das Verteilergetriebe 15 eingeleiteten Antriebsmoments auf die zweite Ausgangswelle 45 übertragen werden.
3 zeigt Einzelheiten des Verteilergetriebes 15 gemäß 2 in einer Querschnittsansicht. Insbesondere ist ersichtlich, dass der Aktuator 51 einen Stützring 63 und einen Stellring 65 aufweist, die bezüglich der Rotationsachse A der Eingangswelle 41 und der ersten Ausgangswelle 43 drehbar gelagert sind. Der Stützring 63 ist über ein Axiallager an dem Antriebszahnrad 57 axial abgestützt. Der Verstellring 65 ist hingegen axial verschieblich gelagert. An den einander zugewandten Seiten besitzen der Stützring 63 und der Verstellring 65 jeweils mehrere Kugelrillen 67 bzw. 69. Diese verlaufen bezüglich der Achse A in Umfangsrichtung und sind bezüglich einer Normalebene zu der Achse A in Umfangsrichtung rampenartig geneigt, d. h. die Kugelrillen 67, 69 besitzen in Umfangsrichtung eine variierende Tiefe. Jeweils eine Kugelrille 67 des Stützrings 63 und eine Kugelrille 69 des Verstellrings 65 stehen einander gegenüber und umschließen hierbei eine zugeordnete Kugel 71. Durch Verdrehen des Stützrings 63 und des Verstellrings 65 relativ zueinander kann somit ein axiales Verschieben des Verstellrings 65 bewirkt werden, wobei der Verstellring 65 über ein Axiallager mit einem Andruckring 73 der Reibungskupplung 49 zusammenwirkt. Der Andruckring 73 ist mittels einer Tellerfederanordnung 75 in Ausrückrichtung der Reibungskupplung 49 vorgespannt.
An dem Stützring 63 und an dem Verstellring 65 ist ein jeweiliger Betätigungshebel 77 bzw. 79 angeformt. An dem freien Ende eines jeden Hebels 77, 79 ist eine jeweilige Rolle 81 bzw. 83 drehbar gelagert. Über die Rollen 81, 83 wirken die Betätigungshebel 77, 79 mit den beiden Stirnseiten 85, 87 einer Steuerscheibe 89 zusammen, die bezüglich einer Achse C drehbar ist. Die Stirnseiten 85, 87 besitzen bezüglich einer Normalebene zu der Achse C einen in Umfangsrichtung geneigten Verlauf, d. h. die Steuerscheibe 89 ist im Querschnitt keilförmig ausgebildet. Durch Verdrehen der Steuerscheibe 89 können die Betätigungshebel 77, 79 somit scherenartig bewegt werden, um den Stützring 63 und den Stellring 65 relativ zueinander zu verdrehen. Die Steuerscheibe 89 besitzt einen angeformten Steckverzahnungsansatz 91. Über diesen kann die Steuerscheibe 89 mit einem Elektromotor und einem zugeordneten Untersetzungsgetriebe antriebswirksam verbunden sein (in 3 nicht gezeigt).
Somit kann durch entsprechende Ansteuerung des genannten Elektromotors die Steuerscheibe 89 zu einer Drehbewegung angetrieben werden, um hierdurch die Betätigungshebel 77, 79 relativ zueinander zu verschwen ken. Die hierdurch verursachte Verdrehung des Stützrings 63 und des Verstellrings 65 relativ zueinander bewirkt eine axiale Bewegung des Verstellrings 65. Der Andruckring 73 bewirkt somit ein Einrücken der Reibungskupplung 49 oder – unterstützt von der Tellerfederanordnung 75 – ein Ausrücken der Reibungskupplung 49.
4 zeigt den Aktuator 51 gemäß 2 und 3 in einer schematischen Ansicht. Der Aktuator 51 besitzt einen steuerbaren Elektromotor 93 mit einer Ankerwelle 95, ein Untersetzungsgetriebe 97 mit einer Schnecke 99 und einem Schneckenrad 101, sowie eine Umlenkeinrichtung 103. Mittels der Umlenkeinrichtung 103 wird eine Drehbewegung einer Ausgangswelle 105 des Untersetzungsgetriebes 97 in eine translatorische, d. h. geradlinige Bewegung des Andruckrings 73 (3) umgesetzt. Die Umlenkeinrichtung 103 umfasst die Steuerscheibe 89 sowie den Stützring 63 und den Verstellring 65 mit den Betätigungshebeln 77, 79 und den Kugeln 71 gemäß 3. An der Ankerwelle 95 des Elektromotors 93 ist ein Sensor 107 angeordnet, der beispielsweise als ein Inkrementalgeber ausgebildet ist. Wie in 4 gezeigt ist, kann der Sensor 107 alternativ auch als Sensor 107' an der Ausgangswelle 105 angeordnet sein. Zusätzlich ist ein Temperatursensor 108 an dem Elektromotor 93 angebracht, der ein Temperatursignal T ausgibt.
Der Sensor 107 erzeugt ein Signal, das einem Aktuatorpositionswert entspricht. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist dies der Drehwinkel-Istwert α' der Ankerwelle 95. Dieses Signal α' wird einer Steuereinrichtung 109 des Verteilergetriebes 15 zugeführt. Von der Fahrdynamik-Regelungseinheit 33 des Kraftfahrzeugs (1) erhält die Steuereinrichtung 109 auch eine Drehmomentanforderung M, also einen Sollwert des Kupplungsmoments. Aus einer Kupplungsmoment/Drehwinkel-Kennlinie 111, die in einem nichtflüchtigen Speicher 113 der Steuereinrichtung 109 ab gelegt ist, ermittelt die Steuereinrichtung 109 anhand der Drehmomentanforderung M einen Drehwinkel-Sollwert α. In Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem Drehwinkel-Sollwert α und dem Drehwinkel-Istwert α' erzeugt die Steuereinrichtung 109 ein Steuersignal für den Elektromotor 93, um die Reibungskupplung 49 (2 und 3) entsprechend zu verstellen. Die Steuereinrichtung 109 wirkt somit als Positionsregler.
Unter Bezugnahme auf 5 wird nun erläutert, wie mittels der Steuereinrichtung 109 gemäß 4 die Öltemperatur in der Kupplungseinheit 47 ermittelt und berücksichtigt werden kann.
In einem Schritt S1 wird abgewartet, bis das Kraftfahrzeug in Betrieb gesetzt wird. Sobald das Fahrzeug in Betrieb gesetzt worden ist (die Steuereinrichtung 109 gemäß 4 erhält das Signal ”Zündung Ein”), werden in einem Schritt S2 die zuletzt ermittelte Öltemperatur T_Öl' und die zuletzt erfasste Aktuatortemperatur T_Akt' aus einem der Steuereinrichtung 109 zugeordneten Speicher abgerufen. T_Öl' und T_Akt' können werksseitig mit geeigneten Anfangswerten belegt werden, um die Durchführbarkeit des Verfahrens bei Erstinbetriebnahme des Fahrzeugs zu gewährleisten. In einem Schritt S3 wird dann die aktuelle Temperatur T_Akt des Aktuators 51 mittels des Temperatursensors 108 erfasst. In einem Schritt S4 erfolgt eine Initialisierung der Öltemperatur T_Öl aufgrund von T_Akt, T_Akt' und T_Öl'. Zusätzlich kann für die Initialisierung auch die Standzeit des Fahrzeugs berücksichtigt werden. Nach der Initialisierung wird in einem Schritt S5 erneut die momentane Aktuatortemperatur T_Akt erfasst.
In einem Schritt S6 wird die Wärmeeingangsleistung W_in der Kupplungseinheit 47 ermittelt. Bei der hier beschriebenen Ausführungsform wird für die Wärmeeingangsleistung W_in die Verlustleistung des der Kupplungseinheit 47 zugeordneten Kettentriebs 59 (oder eines entsprechenden Räder triebs) sowie die Verlustleistung einer der Kupplungseinheit 47 zugeordneten Ölpumpe (nicht gezeigt) berücksichtigt. Alternativ oder zusätzlich kann eine Verlustleistung der Kupplungslamellen berücksichtigt werden. Die vorgenannte Verlustleistung des Kettentriebs 59 wird aufgrund eines Produkts aus dem angeforderten Kupplungsmoment M (4), der Drehzahl der zweiten Ausgangswelle 45 sowie einer empirisch ermittelten Konstante berechnet, welche mit dem Wirkungsgrad des Kettentriebs 59 in Zusammenhang steht. Die Drehzahl der zweiten Ausgangswelle 45 lässt sich auf einfache Weise aus den Signalen der Raddrehzahl-Sensoren 37 der Vorderräder 29 ermitteln (1), die über den Datenbus des Fahrzeugs üblicherweise ohnehin zur Verfügung stehen. Die Verlustleistung der Ölpumpe wird in Abhängigkeit von der Drehzahl der Eingangswelle 41 bzw. der ersten Ausgangswelle 43 ermittelt, wobei diese Drehzahl beispielsweise mit einer wiederum empirisch ermittelten Konstante multipliziert wird. Die Drehzahl der Eingangswelle 41 bzw. der ersten Ausgangswelle 43 lässt sich auf einfache Weise aus den Signalen der Raddrehzahl-Sensoren 35 der Hinterräder 21 ermitteln.
In einem Schritt S7 wird die Wärmeausgangsleistung W_aus der Kupplungseinheit 47 in Abhängigkeit von der momentanen Aktuatortemperatur T_Akt ermittelt. Bei einem bevorzugten Verfahren wird die Wärmeausgangsleistung W_aus angenähert, indem die Differenz zwischen der in dem aktuellen Berechnungszyklus zu ermittelnden Öltemperatur T_Öl und der momentanen Aktuatortemperatur T_Akt mit einer Wärmeleitzahl multipliziert wird. Für diese Wärmeleitzahl kann wiederum eine empirisch ermittelte Konstante eingesetzt werden. Es wurde jedoch festgestellt, dass die Wärmeausgangsleistung W_aus mit einer besonders hohen Genauigkeit angenähert werden kann, wenn die genannte Wärmeleitzahl der Kupplungseinheit von der Drehzahl der Eingangswelle 41 oder der zweiten Ausgangswelle 45 abhängt. Diese Abhängigkeit wird bei dem beschriebenen Verfahren be rücksichtigt, indem die Wärmeleitzahl in Abhängigkeit von der ermittelten Drehzahl aus einer Look-up-Tabelle abgerufen wird, welche in einem der Steuereinrichtung 109 zugeordneten Speicher abgelegt ist. Zur Ermittlung von Zwischenwerten kann erforderlichenfalls interpoliert werden.
In einem Schritt S8 wird die Differenz zwischen der ermittelten Wärmeeingangsleistung W_in und der ermittelten Wämeausgangsleistung W_aus ermittelt, und die zu ermittelnde Öltemperatur T_Öl wird mit einer Funktion dieser Differenz gleichgesetzt. Insbesondere wird ein Zeitintegral über die Differenz gebildet, welches einem Produkt aus der zu ermittelnden Öltemperatur T_Öl und einer Wärmekapazität der Kupplungseinheit 47 gleichgesetzt wird. Die Wärmekapazität kann wiederum als eine empirisch ermittelte Konstante eingesetzt werden. Das genannte Zeitintegral wird ab der Inbetriebnahme des Fahrzeugs gebildet, wobei als Anfangswerte diejenigen Werte verwendet werden, die in dem Initialisierungsschritt S4 ermittelt wurden. Sofern – wie vorstehend erläutert – vorausgesetzt wird, dass die Wärmeausgangsleistung W_aus selbst von der zu ermittelnden Öltemperatur T_Öl abhängt, ergibt das Gleichsetzen der Öltemperatur T_Öl mit einer Funktion der Differenz zwischen der Wärmeeingangsleistung W_in und der Wärmeausgangsleistung W_aus letztlich eine Differentialgleichung. Aus dieser kann die Öltemperatur T_Öl beispielsweise analytisch, iterativ oder anhand einer Look-up-Tabelle ermittelt werden. Alternativ zu der Berücksichtigung der zu ermittelnden Öltemperatur T_Öl für die Ermittlung der Wärmeausgangsleistung W_aus kann ein Wert der Öltemperatur T_Öl herangezogen werden, der in einem vorhergehenden Rechenschritt ermittelt wurde. Hierdurch vereinfacht sich die Ermittlung der momentanen Öltemperatur T_Öl.
Die genannte Integralbindung muss nicht über die Differenz erfolgen, sondern es kann auch separat über die Wärmeeingangsleistung W_in und die Wärmausgangsleistung W_aus integriert werden.
In einem Schritt S9 wird überprüft, ob das Kraftfahrzeug stillgesetzt worden ist. Sofern die Steuereinrichtung 109 ein entsprechendes Signal erhält (”Zündung Aus”), werden die Initialisierungswerte T_Öl' und T_Akt' mit den aktuellen Werten T_Öl und T_Akt überschrieben und es erfolgt ein Rücksprung zu Schritt S1. Wenn in Schritt S9 kein ”Zündung Aus”-Signal empfangen wird, erfolgt ein Rücksprung zu Schritt S5, und die Öltemperatur T_Öl wird fortlaufend gemäß den Schritten S5 bis S8 ermittelt.
Die ermittelte Öltemperatur T_Öl kann insbesondere verwendet werden, um die Kupplungskennlinie 111 (4) anzupassen, z. B. durch Korrektur der Steigung und/oder des Offsets. Auf diese Weise kann beispielsweise berücksichtigt werden, dass mit zunehmender Betriebstemperatur der Kupplungseinheit 47 die Viskosität des Schmieröls abnimmt und sich somit die Kupplungscharakteristik ändert. Durch die Kompensation der Temperatureinflüsse kann die Genauigkeit der Kupplungsmomentsteuerung erhöht werden. Die ermittelte Öltemperatur T_Öl kann aber auch für andere Steuerungsaufgaben im Rahmen des Fahrzeugbetriebs eingesetzt werden. Sie kann zu diesem Zweck z. B. an einen CAN-Bus ausgegeben werden, um so anderen Steuereinrichtungen zur Verfügung zu stehen.
Während die Erfindung in einem Verteilergetriebe mit elektromechanischer Betätigung der Reibungskupplung besonders vorteilhafte Anwendung findet, ist die Erfindung nicht auf das vorstehend erläuterte Ausführungsbeispiel beschränkt. Auch andere Anordnungen im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs sind möglich, wie eingangs erläutert. Ferner kann der Aktuator 51 anders ausgebildet sein als vorstehend im Zusammen hang mit den Figuren erläutert. Beispielsweise kann ein andersartiges Untersetzungsgetriebe 97 oder eine andersartige Umlenkeinrichtung 103 vorgesehen sein. Anstelle der gezeigten elektromechanischen Betätigung der Reibungskupplung 49 kann beispielsweise auch eine elektromagnetische, eine hydraulische oder eine elektrohydraulische Aktuierung vorgesehen sein.

11: Verbrennungsmotor
13: Hauptgetriebe
15: Verteilergetriebe
17: Kardanwelle
19: Hinterachs-Differentialgetriebe
21: Rad
23: Hinterachse
25: Kardanwelle
27: Vorderachs-Differentialgetriebe
29: Rad
31: Vorderachse
33: Fahrdynamik-Regelungseinheit
35: Raddrehzahl-Sensor
37: Raddrehzahl-Sensor
39: Sensor
41: Eingangswelle
43: erste Ausgangswelle
45: zweite Ausgangswelle
47: Kupplungseinheit
49: Reibungskupplung
51: Aktuator
53: Kupplungskorb
55: Kupplungsnabe
57: Antriebszahnrad
59: Kettentrieb
61: Abtriebszahnrad
63: Stützring
65: Verstellring
67: Kugelrille
69: Kugelrille
71: Kugel
73: Andruckring
75: Tellerfederanordnung
77: Betätigungshebel
79: Betätigungshebel
81: Rolle
83: Rolle
85: Stirnseite
87: Stirnseite
89: Steuerscheibe
91: Steckverzahnungsansatz
93: Elektromotor
95: Ankerwelle
97: Untersetzungsgetriebe
99: Schnecke
101: Schneckenrad
103: Umlenkeinrichtung
105: Ausgangswelle
107: Positionssensor
107': Positionssensor
108: Temperatursensor
109: Steuereinrichtung
111: Kupplungsmoment/Drehwinkel-Kennlinie
113: Speicher
A: Rotationsachse
B: Rotationsachse
C: Rotationsachse
α: Drehwinkel-Sollwert
α': Drehwinkel-Istwert
M: Drehmomentanforderung
T_Öl: aktuelle Öltemperatur
T_Akt: aktuelle Aktuatortemperatur
T_Öl': zuletzt ermittelte Öltemperatur
T_Akt': zuletzt erfasste Aktuatortemperatur

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- US 7111716 B2 [0002]
- WO 2003/025422 A1 [0006, 0006]
- US 7032733 B2 [0006]

Claims

Verfahren zum rechnerischen Ermitteln der Öltemperatur (T_Öl) in einer Kupplungseinheit (47) für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, wobei die Kupplungseinheit (47) zumindest aufweist: – eine nasslaufende Reibungskupplung (49) zum steuerbaren Übertragen eines Drehmoments von einem Eingangselement (41) auf ein Ausgangselement (45) der Kupplungseinheit (47); – ein Gehäuse, das die Reibungskupplung (49) und Öl zum Kühlen der Reibungskupplung (49) enthält; und – einen Aktuator (51) zum Betätigen der Reibungskupplung (49), der mit dem Gehäuse wärmeleitend verbunden ist und der einen Temperatursensor (108) zum Erfassen einer Temperatur (T_Akt) des Aktuators (51) aufweist; wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: – Ermitteln einer Wärmeeingangsleistung der Kupplungseinheit (47) in Abhängigkeit zumindest von einer Drehzahl des Eingangselements (41) und/oder des Ausgangselements (45) der Kupplungseinheit (47); – Ermitteln einer Wärmeausgangsleistung der Kupplungseinheit (47) in Abhängigkeit zumindest von der Aktuatortemperatur (T_Akt); – Ermitteln einer Differenz zwischen der Wärmeeingangsleistung und der Wärmeausgangsleistung; und – Ermitteln der Öltemperatur (T_Öl) in Abhängigkeit von der ermittelten Differenz.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Zeitintegral über die Wärmeeingangsleistung während des Betriebs der Kupplungseinheit (47) und/oder ein Zeitintegral über die Wärmeausgangsleistung während des Betriebs der Kupplungseinheit (47) und/oder ein Zeitintegral über die Differenz zwischen der Wärmeeingangsleistung und der Wärmeausgangsleistung während des Betriebs der Kupplungseinheit (47) gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Produkt aus der Öltemperatur (T_Öl) und einer Wärmekapazität der Kupplungseinheit (47) mit der ermittelten Differenz zwischen der Wärmeeingangsleistung und der Wärmeausgangsleistung gleichgesetzt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Ermitteln der Wärmeeingangsleistung der Kupplungseinheit (47) in Abhängigkeit von einer Drehzahldifferenz zwischen dem Eingangselement (41) und dem Ausgangselement (45) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Ermitteln der Wärmeeingangsleistung der Kupplungseinheit (47) in Abhängigkeit von einem Kupplungsmoment erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Kupplungsmoment mit der Drehzahl des Eingangselements (41) oder mit der Drehzahl des Ausgangselements (45) oder mit einer Drehzahldifferenz zwischen dem Eingangselement (41) und dem Ausgangselement (45) multipliziert wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Ermitteln der Wärmeeingangsleistung der Kupplungseinheit (47) zusätzlich in Abhängigkeit von einem Wirkungsgrad einer Getriebekomponente und/oder einer Ölpumpe der Kupplungseinheit (47) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Ermitteln der Wärmeausgangsleistung der Kupplungseinheit (47) zusätzlich in Abhängigkeit von der zu ermittelnden Öltemperatur (T_Öl) oder von einer zuletzt ermittelten Öltemperatur erfolgt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Ermitteln der Wärmeausgangsleistung der Kupplungseinheit (47) zusätzlich in Abhängigkeit von einer Wärmeleitzahl der Kupplungseinheit (47) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Wärmeleitzahl in Abhängigkeit von der Drehzahl des Eingangselements (41) und/oder des Ausgangselements (45) ausgewählt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Öltemperatur (T_Öl) bei einer Inbetriebnahme des Kraftfahrzeugs mit einem Anfangswert gleichgesetzt wird, der von der aktuellen Aktuatortemperatur (T_Akt) abhängt.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Anfangswert der Öltemperatur (T_Öl) zusätzlich von einer Öltemperatur (T_Öl') abhängt, die während eines vorangegangenen Betriebs des Kraftfahrzeugs zuletzt ermittelt wurde.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei der Anfangswert der Öltemperatur (T_Öl) zusätzlich in Abhängigkeit von einer Zeitdauer einer vorangegangenen Stillsetzung des Kraftfahrzeugs ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Zeitdauer der vorangegangenen Stillsetzung des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der aktuellen Aktuatortemperatur (T_Akt) und der während eines vorangegangenen Betriebs des Kraftfahrzeugs zuletzt erfassten Aktuatortemperatur (T_Akt') ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Aktuator (51) einen Elektromotor (93) aufweist, welchem der Temperatursensor (108) zugeordnet ist.
Verfahren zum Steuern einer Kupplungseinheit (47) für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, wobei gemäß einem Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche eine Öltemperatur (T_Öl) in der Kupplungseinheit (47) rechnerisch ermittelt wird und wobei die Kupplungseinheit (47) in Abhängigkeit von der ermittelten Öltemperatur (T_Öl) gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei in Abhängigkeit von der ermittelten Öltemperatur (T_Öl) eine Kennlinie (111) der Reibungskupplung (49) angepasst wird, welche die Abhängigkeit eines Kupplungsmoments (M) von einer Aktuatorsteuergröße (α) beschreibt.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Kennlinie (111) angepasst wird, indem eine Steigung und/oder ein Offset der Kennlinie (111) modifiziert wird.
Drehmomentübertragungsanordnung (15) mit einem Eingangselement (41), einem Ausgangselement (45), einer Kupplungseinheit (47) und einer Steuereinrichtung (109), wobei die Kupplungseinheit (47) zumindest eine nasslaufende Reibungskupplung (49) zum steuerbaren Übertragen eines Drehmoments von dem Eingangselement (41) auf das Ausgangselement (45), ein Gehäuse, das die Reibungskupplung (49) und Öl zum Kühlen der Reibungskupplung (49) enthält, und einen Aktuator (51) zum Betätigen der Reibungskupplung (49) aufweist, der mit dem Gehäuse wärmeleitend verbunden ist und der einen Temperatursensor (108) zum Erfassen einer Temperatur des Aktuators (51) aufweist, wobei die Steuereinrichtung (109) dazu ausgebildet ist, – eine Wärmeeingangsleistung der Kupplungseinheit (47) in Abhängigkeit zumindest von einer Drehzahl des Eingangselements (41) und/oder des Ausgangselements (45) der Kupplungseinheit (47) zu ermitteln; – eine Wärmeausgangsleistung der Kupplungseinheit (47) in Abhängigkeit zumindest von der Aktuatortemperatur (T_Akt) zu ermitteln; – eine Differenz zwischen der Wärmeeingangsleistung und der Wärmeausgangsleistung zu ermitteln; und – eine Öltemperatur (T_Öl) in Abhängigkeit von der ermittelten Differenz zu ermitteln.