WO2016023547A2 - Verfahren zum schutz einer kupplungsaktorik eines kupplungsbetätigungssystems, vorzugsweise für ein kraftfahrzeug - Google Patents

Verfahren zum schutz einer kupplungsaktorik eines kupplungsbetätigungssystems, vorzugsweise für ein kraftfahrzeug Download PDF

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    • F16D2500/70689—Statistical calculations using maximum or minimum values

Definitions

  • the invention relates to a method for protecting a clutch actuator of a clutch actuation system, preferably for a motor vehicle, which activates a self-closing clutch by a first piston of a master cylinder of the Kupplungsaktorik is adjusted by an electric motor, whereby a hydrostatic path for actuating the clutch, a second piston of a Slave cylinder is moved and a maximum travel of the second piston is limited by a stop.
  • a method for driving a clutch with a Hydrostataktor which comprises a threaded spindle which is rotated to move a piston of a master cylinder in the axial direction, wherein a distance traveled by the piston path by means of a Sensor device is determined directly or indirectly.
  • the clutch is actuated via a hydrostatic circuit.
  • the piston of a master cylinder is driven by an electric motor and actuated via a hydraulic fluid in the system, a second piston in a slave cylinder.
  • the second piston of the slave cylinder acts on the lever spring tips, which then lifts on actuation of a clutch plate of a clutch disc and thus interrupts the transmission of a clutch torque via the clutch.
  • the preloaded lever spring closes the clutch.
  • Coupling actor occur, such as piston area tolerances, friction scattering, absolute value sensor error of the hydrostatic actuator, new state and others, a certain way the hydrostatic clutch actuator (HCA) are approached.
  • HCA hydrostatic clutch actuator
  • Clutch actuator (HCA) of 13.3 mm are approached. However, if the hydrostatic clutch actuator (HCA) retards a distance of 13.3 mm, an adjustment distance in the slave cylinder can amount to 10.8 mm. Due to space constraints, however, the maximum stroke of the slave cylinder is limited to 9.6 mm. However, in order to move the clutch into the safe opening position, the maximum permitted limit is given by the way of the hydraulic clutch actuator (HCA) due to the tolerance spread
  • the invention has for its object to provide a method for protecting the
  • this object is achieved in that a non-permanent stop is used, wherein the stop is considered to be operated when the second piston of the slave cylinder has covered a Anschlagungsweg, which is reduced by a predetermined distance from the stop, depending on the traveled stroke a maximum position of a hydrostatic clutch actuator is defined.
  • a stop which is not designed for the entire life of the slave cylinder. This ensures that the stop in the slave cylinder is not actuated by most systems that include the clutch and the hydrostatic clutch actuator. Due to the lack of operation is reliably prevented that the slave cylinder is damaged.
  • Clutch actuator in response to the non-fatigue stop ensures that in this position of the slave cylinder, the clutch is securely opened and thus no clutch torque is transmitted.
  • the clutch actuator is actuated until a successful detection of the stroke of the second piston, wherein upon successful detection of the stop travel of the second piston, a first position of the hydrostatic
  • Clutch actuator which is smaller than the maximum position, is considered reached, in which the clutch is securely opened. Since in this case the maximum position of the hydrostatic clutch actuator is certainly not approached, thus eliminating forces that operate the slave cylinder over the predetermined maximum stroke and thus destroy the system.
  • the maximum position of the hydrostatic clutch actuator is reduced by a predetermined value in the absence of detection of the stop travel of the second piston of the slave cylinder. This ensures that the clutch is always safely opened due to the position assumed by the hydrostatic clutch actuator and that the maximum lift of the slave cylinder is not exceeded.
  • the determination of the maximum position of the hydrostatic clutch actuator in dependence on tolerances of a the stop travel of the second piston of the slave cylinder detecting displacement sensor.
  • the tolerances of the individual system units are taken into account, but at the same time those of the measuring sensors, so that an erroneous operation of the clutch actuator is reliably prevented.
  • a touch point adaptation is performed as part of the tape end test, wherein a standby point of the hydrostatic
  • Clutch actuator is defined, in which the clutch is considered open. Due to this setting, the routines that are performed during the tape end check can be processed reliably.
  • the readiness point of the hydrostatic clutch actuator is smaller than its maximum position.
  • the standby point which represents the touch point plus a tolerance of x mm, indicates that the clutch is defined as open for further operation. Since this touch point and thus the standby point represents an important parameter in the control of the clutch during operation of the motor vehicle, this must not be above the maximum position of the hydrostatic clutch actuator to prevent damage to the Kupplungsaktorik.
  • a clutch of a drive train of a hybrid vehicle is used as a clutch. In this case, errors that can be transmitted during the positioning of the hydrostatic clutch actuator on the piston of the slave cylinder, minimized.
  • FIG. 1 Schematic representation of a clutch actuation system in the hybrid vehicle, a representation of the translation spread of a clutch with a hydrostatic clutch actuator according to the prior art.
  • the schematic diagram of a drive train 1 of a hybrid vehicle is shown in FIG. 1.
  • This drive train 1 comprises an internal combustion engine 2 and an electric motor 3. Between the internal combustion engine 2 and the electric motor 3, a separating clutch 4 is arranged directly behind the internal combustion engine 2. Internal combustion engine 2 and separating clutch 4 are connected to each other via a crankshaft 5.
  • the electric motor 3 has a rotatable rotor 6 and a fixed stator 7.
  • the output shaft 8 of the separating clutch 4 is connected to a transmission 9, which contains a coupling element, not further illustrated, for example a second clutch or a torque converter, which is arranged between the electric motor 3 and the transmission 9.
  • the transmission 9 transmits the torque generated by the internal combustion engine 2 and / or the electric motor 3 to the drive wheels 10 of the hybrid vehicle.
  • the separating clutch 4 and the transmission 9 in this case form a transmission system 1 1, wherein the separating clutch 4 is driven by a hydrostatic clutch actuator 12.
  • the hydrostatic clutch actuator 12 is shown simplified for actuating the separating clutch 4.
  • the hydrostatic clutch actuator 12 comprises a master cylinder 13, which is connected via a designated also as a pressure line hydraulic line 14 with a slave cylinder 15.
  • a slave piston 16 is mounted axially movable, which actuates the separating clutch 4 with the interposition of a release bearing 17.
  • a master piston 18 is mounted axially movable. From the master piston 18, a piston rod 19 goes out, which is translationally movable in the longitudinal extension of the master cylinder 13 together with the master piston 18.
  • the piston rod 18 of the master cylinder 13 is coupled via a threaded spindle 20 with an electromotive actuator 21.
  • the electromotive actuator 21 includes an electric motor 22 and an evaluation unit 23.
  • the threaded spindle 20 sets a rotational movement of the electric motor 22 in a longitudinal movement of the piston rod 19 and the master piston 18 to.
  • Parallel to the master cylinder 13 a first displacement sensor 24 is arranged, while a second displacement sensor 25 detects the displacement of the slave piston 16 on the slave cylinder 15.
  • the disconnect clutch 4 is an unconfirmed closed clutch (self-closing clutch).
  • the clutch 4 comprehensive transmission system 1 the transmission system 1 1 subjected to a tape end test on which stops for both the slave piston 16 of the slave cylinder 15 and ways that the hydrostatic clutch actuator 12 is allowed to travel maximum learned to thus to prevent a destruction of the clutch actuator.
  • an actuating stroke is carried out on a test stand on the tested transmission system 1 1, wherein the hydrostatic clutch actuator 12 assumes a predetermined position by the movement of the master piston 18 of the master cylinder 13, which is transmitted via the hydraulic fluid to the slave piston 16 of the slave cylinder 15, this also occupies a corresponding position.
  • the stop travel of the slave piston 16 of the slave cylinder 15 to be detected is adjusted such that the stop is considered to be reached when a predetermined distance value, by which the stop position is reduced, is reached by the second slave piston 16 of the slave cylinder 15 , which is detected by way sensor 25.
  • this predetermined distance value is successfully detected by the displacement sensor 25 when the transmission system 21 is actuated, it is assumed that the state of the separating clutch 4 is ensured to be safely opened with this actuating stroke.
  • the master cylinder 13 of the hydrostatic clutch actuator 12 assumes a position in which the separating clutch 4 is reliably opened by the slave cylinder 15 without damaging it.
  • the impact forces and the plate spring travel, which actuate the separating clutch 4 lie within predetermined tolerances.
  • a minimum distance value for a safely opened disconnect clutch 4 for example, 1 mm, which means that the stop travel to be detected, which the second slave piston 16 of the slave cylinder 15 covers during an actuating stroke, 1 mm before the actual mechanical Stop ends.
  • the tolerances of the displacement sensor 24 are also taken into account, which detects the path of the master piston 18 of the master cylinder 13.
  • This maximum position corresponds to a stroke of the slave cylinder 15, which is 0.5 mm smaller than the position of the stop of the slave cylinder 15. This ensures that the self-closing clutch 4 opens sufficiently at this defined path of the hydrostatic Kupplungaktors 12 so that the band end Routines can be performed.
  • the stop of the slave piston can be approached once during a new startup, for example in the case of servicing a component replacement.
  • the second possibility of setting maximum positions of the hydrostatic clutch actuator 12 and the stopper is considered on the premise that the slave piston 16 of the slave cylinder 15 has not executed the defined stop travel, which therefore can not be detected. It is assumed that the impact forces are in order, but not the cup spring travel. In this case, each transmission system 12 is subjected to an operating stroke on the test bench, in which it is assumed that the hydrostatic clutch actuator 12 safely opens the disconnect clutch 4 plus a defined additional travel, which in turn takes into account the tolerances of the travel sensor 24. In transmission systems 21, which do not cover the predetermined stroke, the maximum position of the hydrostatic clutch actuator 12 is limited to the driven stroke by 0.5 mm.
  • the separating clutch 4 is in each case sufficiently actuated, which is why the requirement of the stop and the permitted disc spring travel are taken into account.
  • the maximum position of the hydrostatic clutch actuator 12 is now learned as well as the stop and is stored in the transmission system 21 and used when starting the clutch 4 during operation in the motor vehicle, with damage or destruction of Kupplungsaktorik Over the life of the operation of the slave cylinder 16 is reliably prevented.
  • a touch point adaptation is carried out during the end-of-line test in which a standby point is defined as a function of the detected touch point at which the disconnect clutch 4 begins to transmit a clutch torque in which the separating clutch 4 is reliably open and thus transmits no clutch torque.
  • the standby point is composed of the touch point plus x mm.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schutz einer Kupplungsaktorik für ein Kupplungsbetätigungssystem, vorzugsweise für ein Kraftfahrzeug, welche eine selbstschließende Kupplung (4) ansteuert, indem ein erster Kolben (18) eines Geberzylinders (13) der Kupplungsaktorik elektromotorisch verstellt wird, wodurch über eine hydrostatische Strecke (14) zur Betätigung der Kupplung (4) ein zweiter Kolben (16) eines Nehmerzylinders (15) verfahren wird, und ein maximaler Verfahrweg des zweiten Kolbens (16) durch einen Anschlag begrenzt wird. Bei einem Verfahren, bei welchem sichergestellt wird, dass die Kupplungsaktorik nicht durch Fehlbedienungen zerstört wird, wird ein nicht dauerfester Anschlag verwendet, wobei der Anschlag als betätigt betrachtet wird, wenn der zweite Kolben (16) einen Anschlagsweg zurückgelegt hat, welcher um einen vorgegebenen Abstandswert gegenüber dem mechanischen Anschlag reduziert ist, wobei in Abhängigkeit von dem zurückgelegten Anschlagsweg eine Maximalposition eines hydrostatischen Kupplungsaktors (12) definiert wird.

Description

Verfahren zum Schutz einer Kupplungsaktorik eines Kupplungsbetätigungs- systems, vorzugsweise für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schutz einer Kupplungsaktorik eines Kupp- lungsbetätigungssystems, vorzugsweise für ein Kraftfahrzeug, welche eine selbstschließende Kupplung ansteuert, indem ein erster Kolben eines Geberzylinders der Kupplungsaktorik elektromotorisch verstellt wird, wodurch über eine hydrostatische Strecke zur Betätigung der Kupplung ein zweiter Kolben eines Nehmerzylinders verfahren wird und ein maximaler Verfahrweg des zweiten Kolbens durch einen Anschlag begrenzt wird.
Aus der DE 10 2012 218 255 A1 ist ein Verfahren zum Ansteuern einer Kupplung mit einem Hydrostataktor bekannt, der eine Gewindespindel umfasst, die verdreht wird, um einen Kolben eines Geberzylinders in axialer Richtung zu bewegen, wobei ein von dem Kolben zurückgelegter Weg mit Hilfe einer Sensoreinrichtung direkt oder indirekt ermittelt wird.
Werden selbstschließende Kupplungen, die auch als unbetätigt geschlossene Kupplungen bezeichnet werden, in Kombination mit einem hydrostatischen Kupplungsaktor eingesetzt, wird die Kupplung über eine hydrostatische Strecke betätigt. Der Kolben eines Geberzylinders wird dabei elektromotorisch angetrieben und über eine Hydraulikflüssigkeit im System ein zweiter Kolben in einem Nehmerzylinder betätigt. Der zweite Kolben des Nehmerzylinders wirkt dabei auf die Hebelfederspitzen, die dann bei Betätigung einer Kupplungsplatte von einer Kupplungsscheibe abhebt und damit die Übertragung eines Kupplungsmomentes über die Kupplung unterbricht. Im unbetätigten Zustand schließt die vorgespannte Hebelfeder die Kupplung.
Im Gegensatz zu konventionellen Kupplungen, die durch ein Kupplungspedal betätigt werden, ist die Übersetzung zwischen dem messbaren Weg des hydrostatischen Kupplungsaktors und dem Weg des Kolbens des Nehmerzylinders sehr klein. Fehler bei der Positionierung des hydrostatischen Kupplungsaktors werden so direkt auf den Kolben des Nehmerzylinders übertragen. Verstärkt wird diese Situation noch dadurch, dass eine Wegerfassung des hydrostatischen Kupplungsaktors von sich aus sehr große Toleranzen aufweist, die deutlich größer sind als bei einem manuell betätigten System. Ein großer Teil der Toleranzen des hydrostatischen Aktors bezieht sich auf die Genauigkeit der Einbaulage eines Absolutwegsensors.
Bei einer definierten Position des hydrostatischen Kupplungsaktors ergibt sich eine große Ungenauigkeit der Position des Kolbens des Nehmerzylinders, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Um die Kupplung sicher zu öffnen, muss unter Berücksichtigung aller möglichen Toleranzen, die durch die Geometrie der einzelnen Bauteile der
Kupplungsaktorik auftreten, wie beispielsweise Kolbenflächentoleranzen, Reibungsstreuungen, Absolutwertsensorfehler des hydrostatischen Aktors, Neuzustand und anderen, ein bestimmter Weg des hydrostatischen Kupplungsaktors (HCA) angefahren werden. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, muss bei einem Hub des Kolbens des Nehmerzylinders von beispielsweise 6,3 mm die Position des hydrostatischen
Kupplungsaktors (HCA) von 13,3 mm angefahren werden. Legt allerdings der hydrostatische Kupplungsaktor (HCA) einen Weg von 13,3 mm zurück, kann sich eine Verstellstrecke im Nehmerzylinder von 10,8 mm ergeben. Bauraumbedingt ist allerdings der maximale Hub des Nehmerzylinders auf 9,6 mm limitiert. Um die Kupplung aber in die Position Sicher-Offnen zu verfahren, kann durch den Weg des hydraulischen Kupplungsaktors (HCA) aufgrund der Toleranzstreuung der maximal erlaubte
Verfahrweg des Kolbens des Nehmerzylinders bis zu einem Weg von 10,8 mm überschritten werden. Wird der maximal zulässige Hub des Nehmerzylinders überschritten, tritt Hydraulikflüssigkeit aus und das System wird zerstört, wodurch eine Kupplungsbetätigung nicht mehr möglich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Schutz der
Kupplungsaktorik anzugeben, bei welchem trotz Toleranzen, Bauteilstreuungen und nur begrenzter Anzahl von Anschlagdetektionen Kupplungskomponenten unbeschädigt bleiben.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass ein nicht dauerfester Anschlag verwendet wird, wobei der Anschlag als betätigt betrachtet wird, wenn der zweite Kolben des Nehmerzylinders einen Anschlagsweg zurückgelegt hat, welcher um einen vorgegebenen Abstandswert gegenüber dem Anschlag reduziert ist, wobei in Abhängigkeit von dem zurückgelegten Anschlagsweg eine Maximalposition eines hydrostatischen Kupplungsaktors definiert wird. Unter einem nicht dauerfesten An- schlag soll im Weiteren ein Anschlag verstanden werden, welcher nicht für die gesamte Lebensdauer des Nehmerzylinders ausgelegt wird. Damit wird sichergestellt, dass der Anschlag im Nehmerzylinder von den meisten Systemen, die die Kupplung und den hydrostatischen Kupplungsaktor umfassen, nicht betätigt wird. Durch die mangelnde Betätigung wird zuverlässig verhindert, dass der Nehmerzylinder beschädigt wird. Durch die Bestimmung der Maximalposition des hydrostatischen
Kupplungsaktors in Abhängigkeit von dem nicht dauerfesten Anschlag wird gewährleistet, dass in dieser Position des Nehmerzylinders die Kupplung sicher geöffnet ist und somit kein Kupplungsmoment übertragen wird.
Vorteilhafterweise wird die Kupplungsaktorik bis zu einer erfolgreichen Detektion des Anschlagsweges des zweiten Kolbens betätigt, wobei bei erfolgreicher Detektion des Anschlagsweges des zweiten Kolbens eine erste Position des hydrostatischen
Kupplungsaktors, welche kleiner ist als die Maximalposition, als erreicht angesehen wird, bei welcher die Kupplung sicher geöffnet ist. Da in diesem Fall die Maximalposition des hydrostatischen Kupplungsaktors sicher nicht angefahren wird, entfallen somit auch Kräfte, die den Nehmerzylinder über den vorgegebenen maximalen Hub betätigen und somit das System zerstören.
In einer Ausgestaltung wird bei einer fehlenden Detektion des Anschlagsweges des zweiten Kolbens des Nehmerzylinders die Maximalposition des hydrostatischen Kupplungsaktors um einen vorgegebenen Wert reduziert. Damit wird gewährleistet, dass die Kupplung aufgrund der Position, die der hydrostatische Kupplungsaktor angenommen hat, immer sicher geöffnet ist und der maximale Hub des Nehmerzylinders nicht überschritten wird.
In einer Variante erfolgt die Festlegung der Maximalposition des hydrostatischen Kupplungsaktors in Abhängigkeit von Toleranzen eines, den Anschlagsweg des zweiten Kolbens des Nehmerzylinders detektierenden Wegsensors. Dabei werden nicht nur die Toleranzen der einzelnen Systemeinheiten berücksichtigt, sondern gleichzeitig auch die der Messsensorik, so dass eine fehlerhafte Betätigung der Kupplungsaktorik sicher unterbunden wird.
In einer Weiterbildung erfolgt die Einstellung der Maximalposition des hydrostatischen Kupplungsaktors und/oder des nicht dauerfesten Anschlages während einer
Bandende-Prüfung einer Herstellung eines die Kupplung umfassenden Getriebes. Während der Bandende-Prüfung lernt das Kupplungssystem aufgrund des vorgeschlagenen Verfahrens sowohl die Maximalposition des hydrostatischen
Kupplungsaktors als auch die Position des nicht dauerfesten Anschlages, welche dann im Betrieb des Getriebes im Kraftfahrzeug über dessen Lebensdauer verwendet werden.
In einer Ausführungsform wird im Rahmen der Bandende-Prüfung eine Tastpunktadaption durchgeführt, wobei ein Bereitschaftspunkt des hydrostatischen
Kupplungsaktors definiert wird, bei welchem die Kupplung als offen betrachtet wird. Aufgrund dieser Einstellung können die Routinen, die während der Bandende-Prüfung durchgeführt werden, zuverlässig abgearbeitet werden.
Vorteilhafterweise ist der Bereitschaftspunkt des hydrostatischen Kupplungsaktors kleiner als dessen Maximalposition. Der Bereitschaftspunkt, welcher den Tastpunkt plus einer Toleranz von x mm darstellt, gibt an, dass die Kupplung für den weiteren Betrieb als offen definiert ist. Da dieser Tastpunkt und somit der Bereitschaftspunkt einen wichtigen Parameter bei der Ansteuerung der Kupplung während des Betriebes des Kraftfahrzeuges darstellt, darf dieser nicht über der Maximalposition des hydrostatischen Kupplungsaktors liegen, um Beschädigungen der Kupplungsaktorik zu unterbinden.
In einer Variante wird als Kupplung eine Trennkupplung eines Antriebsstranges eines Hybridfahrzeuges verwendet. Dabei werden Fehler, die bei der Positionierung des hydrostatischen Kupplungsaktors auf den Kolben des Nehmerzylinders übertragen werden können, minimiert.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden.
Prinzipdarstellung eines Antriebsstranges eines Hybridfahrzeuges.
Prinzipdarstellung eines Kupplungsbetätigungssystems in dem Hybridfahrzeug, eine Darstellung der Übersetzungsstreuung einer Kupplung mit einem hydrostatischen Kupplungsaktor nach dem Stand der Technik. Die Prinzipdarstellung eines Antriebsstranges 1 eines Hybridfahrzeuges ist in Fig. 1 dargestellt. Dieser Antriebsstrang 1 umfasst einen Verbrennungsmotor 2 und einen Elektromotor 3. Zwischen dem Verbrennungsmotor 2 und dem Elektromotor 3 ist direkt hinter dem Verbrennungsmotor 2 eine Trennkupplung 4 angeordnet. Verbrennungsmotor 2 und Trennkupplung 4 sind über eine Kurbelwelle 5 miteinander verbunden. Der Elektromotor 3 weist einen drehbaren Rotor 6 und einen feststehenden Stator 7 auf. Die Abtriebswelle 8 der Trennkupplung 4 ist mit einem Getriebe 9 verbunden, welches ein nicht weiter dargestelltes Koppelelement, beispielsweise eine zweite Kupplung oder einen Drehmomentwandler, enthält, das zwischen dem Elektromotor 3 und dem Getriebe 9 angeordnet ist. Das Getriebe 9 überträgt das von dem Verbrennungsmotor 2 und/oder dem Elektromotor 3 erzeugte Drehmoment auf die Antriebsräder 10 des Hybridfahrzeuges. Die Trennkupplung 4 und das Getriebe 9 bilden dabei ein Getriebesystem 1 1 , wobei die Trennkupplung 4 von einem hydrostatischen Kupplungsaktor 12 angesteuert wird.
In Fig. 2 ist der hydrostatische Kupplungsaktor 12 zur Betätigung der Trennkupplung 4 vereinfacht dargestellt. Der hydrostatische Kupplungsaktor 12 umfasst einen Geberzylinder 13, der über eine auch als Druckleitung bezeichnete Hydraulikleitung 14 mit einem Nehmerzylinder 15 verbunden ist. In dem Nehmerzylinder 15 ist ein Nehmerkolben 16 axial beweglich gelagert, der unter Zwischenschaltung eines Ausrücklagers 17 die Trennkupplung 4 betätigt. In dem Geberzylinder 13 ist ein Geberkolben 18 axial beweglich gelagert. Von dem Geberkolben 18 geht eine Kolbenstange 19 aus, die in Längserstreckung des Geberzylinders 13 zusammen mit dem Geberkolben 18 translatorisch bewegbar ist. Die Kolbenstange 18 des Geberzylinders 13 ist über eine Gewindespindel 20 mit einem elektromotorischen Stellantrieb 21 gekoppelt. Der elektromotorische Stellantrieb 21 umfasst einen Elektromotor 22 und eine Auswerteeinheit 23. Die Gewindespindel 20 setzt dabei eine Drehbewegung des Elektromotors 22 in eine Längsbewegung der Kolbenstange 19 bzw. des Geberkolbens 18 um. Parallel zum Geberzylinder 13 ist eine erste Wegsensorik 24 angeordnet, während eine zweite Wegsensorik 25 die Verschiebung des Nehmerkolbens 16 am Nehmerzylinder 15 detektiert.
Im Weiteren wird davon ausgegangen, dass es sich bei der Trennkupplung 4 um eine unbetätigt geschlossene Kupplung (selbstschließende Kupplung) handelt. Bei der Herstellung eines solchen, die Trennkupplung 4 umfassenden Getriebesystems 1 1 wird das Getriebesystem 1 1 einer Bandende-Prüfung unterzogen, an welchem Anschläge sowohl für den Nehmerkolben 16 des Nehmerzylinders 15 als auch Wege, die der hydrostatische Kupplungsaktor 12 maximal zurücklegen darf, gelernt werden, um damit eine Zerstörung der Kupplungsaktorik zu unterbinden. Dabei wird auf einem Prüfstand auf das zu prüfende Getriebesystem 1 1 ein Betätigungshub ausgeführt, wobei der hydrostatische Kupplungsaktor 12 durch die Bewegung des Geberkolbens 18 des Geberzylinders 13 eine vorgegebene Position einnimmt, die über die hydraulische Flüssigkeit auf den Nehmerkolben 16 des Nehmerzylinders 15 übertragen wird, wobei dieser ebenfalls eine entsprechende Position einnimmt. Aufgrund der Toleranzen der unterschiedlichen Getriebesysteme 21 wird es dabei auftreten, dass ein Teil der Getriebesysteme 21 den Anschlag erreicht, während ein anderes Teil der Getriebesysteme 21 diesen Anschlag nicht erreicht. Um sicherzustellen, dass auch bei dieser breiten Streuung eine Zerstörung der Komponenten des Getriebesystems 21 unterbunden wird, werden zwei Strategien unterschieden. In beiden Strategien wird ein nicht dauerfester mechanischer Anschlag verwendet, was bedeutet, dass dieser Anschlag mechanisch so ausgestaltet ist, dass dieser nur eine begrenzte Anzahl von Betätigungshüben übersteht. Allerdings ist der nicht dauerfeste Anschlag nicht in der Lage, eine Million Betätigungen des Getriebesystems 21 , welche über der Lebensdauer notwendig sind, auszuhalten. Bei dem nicht dauerfesten Anschlag wird dabei der zu detektierende Anschlagweg des Nehmerkolbens 16 des Nehmerzylinders 15 so eingestellt, dass der Anschlag als erreicht betrachtet wird, wenn ein vorgegebener Abstandswert, um welchen die Anschlagposition reduziert ist, durch den zweiten Nehmerkolben 16 des Nehmerzylinders 15 erreicht wird, was mittels der Wegsensorik 25 detektiert wird.
In dem Fall, dass dieser vorgegebene Abstandswert bei Betätigung des Getriebesystems 21 erfolgreich durch den Wegsensor 25 detektiert wird, wird davon ausgegangen, dass mit diesem Betätigungshub der Zustand der Trennkupplung 4 als sicher geöffnet gewährleistet ist. Das bedeutet, der Geberzylinder 13 des hydrostatischen Kupplungsaktors 12 nimmt eine Position ein, in welcher durch den Nehmerzylinder 15 die Trennkupplung 4 zuverlässig geöffnet wird, ohne diesen zu beschädigen. Bei dieser Betrachtung wird davon ausgegangen, dass die An Schlagkräfte und die Tellerfederwege, die die Trennkupplung 4 betätigen, innerhalb vorgegebener Toleranzen lie- gen. Aus dieser Auslegung ergibt sich beispielsweise ein minimaler Abstandswert für eine sicher geöffnete Trennkupplung 4 von beispielsweise 1 mm, was bedeutet, dass der zu detektierende Anschlagweg, welchen der zweite Nehmerkolben 16 des Nehmerzylinders 15 bei einem Betätigungshub zurücklegt, 1 mm vor dem eigentlichen mechanischen Anschlag endet.
Für die Definition der Maximalposition des hydrostatischen Kupplungsaktors 12 werden zusätzlich die Toleranzen der Wegsensorik 24 berücksichtigt, welcher den Weg des Geberkolbens 18 des Geberzylinders 13 detektiert. Diese Maximalposition entspricht dabei einem Anschlagweg des Nehmerzylinders 15, welcher 0,5 mm kleiner ist als die Position des Anschlages des Nehmerzylinders 15. Damit ist gewährleistet, dass die selbstschließende Trennkupplung 4 bei diesem definierten Weg des hydrostatischen Kupplungaktors 12 ausreichend öffnet, damit die Bandende-Routinen durchgeführt werden können. Gleichzeitig besteht die Möglichkeit, dass der Anschlag des Nehmerkolbens einmalig bei einer Neuinbetriebnahme, beispielsweise im Servicefall bei einem Komponententausch angefahren werden kann.
Die zweite Möglichkeit der Einstellung von Maximalpositionen des hydrostatischen Kupplungsaktors 12 und des Anschlages wird unter der Voraussetzung betrachtet, dass der Nehmerkolben 16 des Nehmerzylinders 15 den definierten Anschlagsweg nicht ausgeführt hat, weshalb dieser nicht detektiert werden kann. Dabei wird davon ausgegangen, dass die An Schlagkräfte in Ordnung sind, allerdings nicht die Tellerfederwege. In diesem Fall wird jedes Getriebesystem 12 am Prüfstand mit einem Betätigungshub beaufschlagt, bei welchem davon ausgegangen wird, dass der hydrostatische Kupplungsaktor 12 die Trennkupplung 4 sicher öffnet plus einem definierten Zusatzweg zurücklegt, bei welchem wiederum die Toleranzen der Wegsensorik 24 berücksichtigt werden. Bei Getriebesystemen 21 , welche den vorgegebenen Anschlagweg nicht zurücklegen, wird die Maximalposition des hydrostatischen Kupplungsaktors 12 auf den gefahrenen Betätigungshub um 0,5 mm begrenzt.
Bei beiden erläuterten Möglichkeiten wird die Trennkupplung 4 jeweils ausreichend betätigt, weshalb die Anforderung des Anschlages und die erlaubten Tellerfederwege berücksichtigt werden. Die Maximalposition des hydrostatischen Kupplungsaktors 12 ist nun genauso wie der Anschlag gelernt und wird in dem Getriebesystem 21 abgespeichert und beim Anfahren der Trennkupplung 4 während des Betriebes im Kraftfahrzeug genutzt, wobei eine Beschädigung oder Zerstörung der Kupplungsaktorik über die Lebensdauer die Betätigung des Nehmerzylinders 16 zuverlässig verhindert wird.
Ausgehend von der Maxi mal position des hydrostatischen Kupplungsaktors 12 und dem erlernten Anschlagweg wird während der Bandende-Prüfung eine Tastpunkt- Adaption durchgeführt, bei welcher in Abhängigkeit des festgestellten Tastpunktes, bei dem die Trennkupplung 4 beginnt, ein Kupplungsmoment zu übertragen, ein Bereitschaftspunkt definiert wird, bei welchem die Trennkupplung 4 zuverlässig offen ist und somit kein Kupplungsmoment überträgt. Der Bereitschaftspunkt setzt sich aus dem Tastpunkt plus x mm zusammen.
Durch die Verwendung eines nicht dauerfesten Anschlages in der Trennkupplung 4 oder im Nehmerzylinder 15 wird eine Ansteuerstrategie der Trennkupplung 4 gewählt, bei der nicht bei jeder Betätigung der Anschlag detektiert wird, aber dennoch einerseits die Kupplungsaktorik vor Beschädigung geschützt und andererseits die Trennkupplung 4 ausreichend aufgedrückt wird.
Bezuqszeichenliste Antriebsstrang
Verbrennungsmotor
Elektromotor
Trennkupplung
Kurbelwelle
Rotor
Stator
Abtriebswelle
Getriebe
Antriebsräder
Getriebesystem
hydrostatischer Kupplungsaktor
Geberzylinder
Hydraulikleitung
Nehmerzylinder
Nehmerkolben
Ausrücklager
Geberkolben
Kolbenstange
Gewindespindel
elektromotorischer Stellantrieb
Elektromotor
Auswerteeinheit
Wegsensorik ŗegsensonk

Claims

Patentansprüche
Verfahren zum Schutz einer Kupplungsaktorik für ein Kupplungsbetätigungs- system, vorzugsweise für ein Kraftfahrzeug, welche eine selbstschließende Kupplung (4) ansteuert, indem ein erster Kolben (18) eines Geberzylinders (13) der Kupplungsaktorik elektromotorisch verstellt wird, wodurch über eine hydrostatische Strecke (14) zur Betätigung der Kupplung (4) ein zweiter Kolben (16) eines Nehmerzylinders (15) verfahren wird, wobei ein maximaler Verfahrweg des zweiten Kolbens (16) durch einen Anschlag begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein nicht dauerfester Anschlag verwendet wird, wobei der Anschlag als betätigt betrachtet wird, wenn der zweite Kolben (16) einen Anschlagsweg zurückgelegt hat, welcher um einen vorgegebenen Abstandswert gegenüber dem mechanischen Anschlag reduziert ist, wobei in Abhängigkeit von dem zurückgelegten Anschlagsweg eine Maxi mal position eines hydrostatischen Kupplungsaktors (12) definiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die
Kupplungsaktorik bis zu einer erfolgreichen Detektion des Anschlagsweges des zweiten Kolbens (16) betätigt wird, wobei bei erfolgreicher Detektion des Anschlagsweges des zweiten Kolbens eine erste Position des hydrostatischen Kupplungsaktors (12), welche kleiner ist als die Maximalposition, als erreicht angesehen wird, bei welcher die Kupplung (4) sicher geöffnet ist.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer fehlenden Detektion des Anschlagsweges des zweiten Kolbens (16) des Nehmerzylinders (15) die Maximalposition des hydrostatischen Kupplungsaktors (12) um einen vorgegebenen Wert reduziert wird.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Festlegung der Maximalposition des hydrostatischen Kupplungsaktors (12) in Abhängigkeit von Toleranzen eines, den Anschlagsweg des zweiten Kolbens(16) des Nehmerzylinders (15) detektierenden Wegsensors (25) erfolgt.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung der Maximalposition des hydrostatischen Kupplungsaktors (12) und/oder des nicht dauerfesten Anschlages während einer Band ende-Prüfung einer Herstellung eines, die Kupplung (4) umfassenden Getriebes (9) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen der Bandende-Prüfung eine Tastpunktadaption durchgeführt wird, wobei ein Bereitschaftspunkt des hydrostatischen Kupplungsaktors (12) definiert wird, bei welchem die Kupplung (4) als offen betrachtet wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereitschaftspunkt des hydrostatischen Kupplungsaktors (12) kleiner ist als dessen Maximalposition.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Kupplung eine Trennkupplung (4) eines Antriebsstranges (1 ) eines Hybridfahrzeuges verwendet wird.
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