WO2016124183A1 - Verfahren zum schutz eines hydrostatischen kupplungsaktors, insbesondere für ein fahrzeug - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a method for protecting a hydrostatic
  • Clutch actuator which comprises a hydrostatic transmission path with a master cylinder, wherein in the master cylinder, a hydraulic fluid for actuating a clutch is displaced and a pressure of the hydraulic fluid is determined, which is compared with an overpressure threshold.
  • the hydrostatic clutch actuator may additionally comprise a pressure sensor for determining pressure values in the hydrostatic path, wherein a control device stores the pressure value determined by the pressure sensor, evaluates and thus can also protect against overpressure.
  • a hydrostatic clutch actuator is to be understood below to mean an actuator having a hydrostatic transmission path, for example a pressure line with hydraulic fluid, the pressure of which is detected by the pressure sensor. Due to the displacement of the hydraulic fluid in the hydrostatic transmission path, the clutch is actuated.
  • a piston in the master cylinder of the clutch actuator is adjusted by an electric motor.
  • the hydraulic fluid in the system is used to actuate a piston in the slave cylinder.
  • the piston of the slave cylinder acts on the lever spring tips of a plate spring, which then lift the clutch plate from the clutch disc and upon actuation thus interrupting the transmission of Kupplungsmonnent on the clutch. Unbiased, the preloaded lever spring closes the clutch.
  • An existing overpressure protection in a hydraulic clutch actuator in the dual-clutch transmissions is that upon reaching a predefined very high pressure levels of the hydrostatic clutch actuator is opened immediately and until the pressure falls again below a low predefined pressure value. This action is performed by the hydrostatic clutch actuator independently.
  • the clutch actuator When combining a non-actuated closed clutch with a hydrostatic clutch actuator, the clutch actuator can be moved to a high position to open the clutch. It is imperative that the pressure maximum be overcome. In this open clutch position, the clutch actuator can now remain for a longer time. The maximum pressure may be increased by speed of rotation, wear on the friction partners of the clutch and / or by an expansion of the hydraulic fluid. With the temperature expansion, the clutch can even be fully opened by this effect, so that the pressure rises sharply when mechanical limits at the end of the pressure curve are reached. If the clutch is now closed and the pressure minimum is higher than the permitted pressure threshold, the hydrostatic clutch actuator in this case tries to open the clutch actuator as quickly as possible. Consequently, the pressure increases even further until
  • the invention has for its object to provide a method for protecting a hydrostatic see Kupplungsaktors, which can also be used in couplings with lever spring (disc spring), which is actuated by a hydrostatic clutch actuator.
  • the object is achieved in that upon reaching the overpressure threshold motion information of the clutch actuator is evaluated and an opening or closing of the clutch actuator in response to the movement information of the clutch actuator is caused. Due to the simultaneous evaluation of the pressure and the movement information, an overpressure situation, no matter in which direction on the pressure curve of the clutch actuator moves reliably detected and derived from it measures to reduce the pressure occurring in the hydrostatic circuit.
  • Such methods are not only effective for lever spring (Belleville) couplings, but are generally applicable to both un-actuated open clutches and unactuated clutches. It is assumed that the changes to the pressure characteristic due to the movement are significantly greater than other effects and the clutch actuator remains only in the fully closed and fully open positions
  • the clutch actuator is moved in the direction of the opening clutch when the pressure exceeds the excess pressure threshold and the clutch actuator remains in its position. Since this mechanical limitations of the clutch actuator are achieved, the opening of the clutch actuator makes sense, which should be advantageously set before reaching the pressure threshold by the maximum pressure.
  • the clutch actuator is moved in the direction of closing clutch when the movement information of the clutch actuator indicates that the clutch actuator opens the clutch and the pressure thereby exceeds the excess pressure threshold.
  • Clutch actuator closes the clutch from the open state and the pressure exceeds the overpressure threshold.
  • the clutch actuator is opened and closed on the basis of reaching the overpressure threshold until a release pressure threshold is reached, which is smaller than the overpressure threshold.
  • This release pressure threshold which is set by a continuously changing opening and closing of the clutch actuator, allows the actuation of the clutch actuator in a pressure range in which an overload of the system is prevented.
  • the position of the clutch actuator is stored as limit value when the overpressure threshold is reached, whereby upon opening and closing of the clutch actuator due to the overpressure threshold being reached, the limit value is reached. value is maintained. This ensures that the Druckmaxinnunn is not exceeded due to the predetermined position of the clutch actuator and thus destruction or damage to the hydrostatic clutch actuator is prevented.
  • the movement of the clutch actuator in the direction of the opening clutch is allowed from the limit value or the movement of the clutch actuator in the direction of the closing clutch up to the limit value.
  • the hydrostatic clutch actuator is moved in pressure ranges, which allows a reliable trouble-free operation of the clutch.
  • the limiting value of the opening clutch is increased over time, while the limiting value of the closing clutch is reduced over time. Since the limit value limits the range of motion of the clutch actuator, it is changed over time, assuming that the clutch actuator does not reach the overpressure threshold.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a hydrostatic clutch actuation system with a hydrostatic transmission path
  • Fig. 3 is a pressure-displacement characteristic of the hydrostatic clutch actuator.
  • Fig. 1 is a schematic diagram of a drive train of a hybrid vehicle is shown.
  • 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 hybrid separating clutch 4 is arranged directly behind the internal combustion engine 2. Internal combustion engine 2 and hybrid disconnect 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 hybrid disconnect clutch is connected to a transmission 9, which has a coupling element (not shown), for example includes 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 electric motor 3 and the transmission 9 thereby form a transmission system 1 1, which of a hydrostatic
  • Clutch actuator 12 is controlled.
  • the hybrid disconnect clutch 4 arranged between the engine 2 and the electric motor 3 is closed to start the engine 2 during the running of the hybrid vehicle with the torque generated by the electric motor 3, or during one
  • the hybrid separating clutch 4 which is actuated by means of a disk spring, is actuated by the hydrostatic clutch actuator 12.
  • the hybrid disconnect clutch 4 In order to ensure that when the engine 2 is restarted by the electric motor 3, sufficient torque is provided by the electric motor 3, which both moves the hybrid vehicle over the drive wheels 10 without loss of comfort and at the same time actually starts the engine 2, a precise knowledge of Coupling characteristic of the hybrid disconnect clutch 4 is required, in which a clutch torque over the path of the hydrostatic clutch actuator 12 is shown.
  • a clutch actuation system 13 with the hydrostatic clutch actuator 12 is shown in FIG.
  • This clutch actuation system 13 comprises on the encoder side 14 a control unit 15 which actuates the hydrostatic clutch actuator 12.
  • a piston 16 is displaced in the master cylinder 17 along the Kupplungsaktorweges to the right and displaces a hydraulic fluid 18 in the master cylinder 17, whereby a pressure p is built up in the master cylinder 17 via the hydraulic fluid 18 via a hydraulic line 19 a slave cylinder 20 is transmitted.
  • the pressure p of the hydraulic fluid 18 causes a path change of a slave piston 21 which is transmitted to the hybrid disconnect clutch 4 to operate it.
  • the pressure p in the master cylinder 17 is determined by means of a pressure sensor 22, while the distance s traveled by the hydrostatic clutch actuator 12 along the actuator path is determined by a displacement sensor 23.
  • FIG. 3 shows the pressure p over the path s of the hydrostatic clutch actuator 12, as determined by means of the pressure sensor 22 and the displacement sensor 23.
  • the pressure p behaves in a non-actuated closed hybrid disconnect clutch 4, which is operated with a lever spring (disc spring), not linear, since it rises during the opening of the hybrid disconnect clutch 4 up to a maximum pressure and then slightly decreases again.
  • the upper branch of the hysteresis curve of the pressure characteristic curve is traversed from left to right when opening the unactuated closed hybrid disconnect clutch 4.
  • the lower branch of the hysteresis curve of the pressure curve is traversed when closing the unactuated closed hybrid disconnect clutch 4 from right to left.
  • the hysteresis curve can be much narrower than shown in FIG. 3
  • the pressure output by the pressure sensor 22 is monitored by the control unit 15 an overpressure threshold p s compared and simultaneously evaluates the direction of movement of the clutch actuator 12 when the overpressure threshold p s is exceeded. Based on this evaluation, a targeted opening or closing of the clutch actuator 12 is caused.
  • the clutch actuator 12 does not move in its end position after a closing movement and the pressure p measured by the pressure sensor 22 reaches the overpressure threshold p s , the pressure characteristic curve is reached when the mechanical limit at the clutch-open end is reached. Then, the clutch actuator 12 is opened, meaning that it is moving in the direction of closing the hybrid disconnect clutch 4.
  • the clutch actuator 12 moves to higher positions s in the pressure characteristic, which means that the hybrid disconnect clutch 4 is opened and the clutch actuator 12 reaches a pressure p exceeding the overpressure threshold p s during this movement, the clutch actuator 12 is opened, ie Hybrid disconnect clutch 4 is closed by the movement of the clutch actuator 12.
  • the clutch actuator 12 moves to smaller positions s, which corresponds to a closing of the hybrid disconnect clutch 4 starting from an open state and if the overpressure threshold p s is reached, then the clutch actuator 12 is closed to prevent a further increase in the pressure p, ie the hybrid disconnect clutch 4 will be opened. In the case of opening the clutch actuator, the opening and closing of the
  • This release pressure threshold PF represents a pressure threshold that is smaller than the excess pressure threshold p s and in which it is assumed that the
  • Clutch actuator 12 is operated in pressure ranges, where damage to the
  • Clutch actuator 12 is reliably prevented.
  • a position of the clutch actuator 12 is detected by the displacement sensor 23, which is stored as a limiting value SB in the control unit 15.
  • the limiting value SB is kept constant. This has the consequence that after reaching the Freigabetikschwelle PF when opening the clutch actuator 12 maximum position of the current limiting value SB (open) can be achieved, while closing the
  • Clutch actuator 12 represents. In order to be able to actuate the clutch actuator 12 normally again after setting the release pressure threshold PF, the limit value SB (open) is slowly increased over time, while the limiting value SB (closing) is slowly decreased over time as the clutch actuator closes, whereby the clutch actuator 12 again receives a greater freedom of movement.
  • the hydrostatic clutch actuator 12 in combination with an unactuated closed hybrid disconnect clutch 4 is safely protected against overpressure. This is particularly important in borderline designed coupling systems of importance. By evaluating a pressure information and a movement information of the hydrostatic clutch actuator 12 when pressure limits are reached, a targeted opening or closing of the clutch actuator 12 is initiated to avoid overpressure damage.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schutz eines hydrostatischen Kupplungsaktors, welcher eine hydrostatische Übertragungsstrecke mit einem Geberzylinder (17) umfasst, wobei in dem Geberzylinder (17) eine Hydraulikflüssigkeit (19) zur Betätigung einer Kupplung (4) verschoben wird und ein Druck (p) der Hydraulikflüssigkeit (19) bestimmt wird, welcher mit einer Überdruckschwelle (ps) verglichen wird. Bei einem Verfahren, bei welchem ein Überdruck im hydrostatischen Kupplungsaktor vermindert wird, wird bei Erreichen der Überdruckschwelle (ps) eine Bewegungsinformation des Kupplungsaktors (12) ausgewertet und ein Öffnen oder Schließen des Kupplungsaktors (12) in Abhängigkeit von der Bewegungsinformation des Kupplungsaktors (12) veranlasst.

Description

Verfahren zum Schutz eines hydrostatischen Kupplungsaktors, insbesondere für ein Fahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schutz eines hydrostatischen
Kupplungsaktors, welcher eine hydrostatische Übertragungsstrecke mit einem Geberzylinder umfasst, wobei in dem Geberzylinder eine Hydraulikflüssigkeit zur Betätigung einer Kupplung verschoben wird und ein Druck der Hydraulikflüssigkeit bestimmt wird, welcher mit einer Überdruckschwelle verglichen wird. Aus der DE 10 201 1 085 127 A1 ist ein Verfahren zum Steuern einer Doppelkupplung bekannt, die mit einem hydrostatischen Kupplungsaktor betätigt wird. Der hydrostatische Kupplungsaktor weist einen Geberzylinder, einen Nehmerzylinder und eine hydrostatische Strecke zwischen dem Geberzylinder und dem Nehmerzylinder auf. Ein Druckbegrenzungsventil wäre zwar in jedem hydrostatischen Kupplungsaktor zur Begrenzung auf einem vorgegebenen Maximaldruckwert sinnvoll. Üblicherweise wird aber darauf aus Kosten- und Strategiegründen verzichtet, da das Druckbegrenzungsventil im Normalfall und nach einem Fehlerfall absolut dicht sein sollt und beim fehlerfall eine nicht definierte Verschiebung zwischen Druck und Weg des Kupplungsaktors entstehen würde. Bei einer solchen Einrichtung zur Betätigung einer Doppelkupplung kann der hydrostatische Kupplungsaktor zusätzlich einen Drucksensor zur Ermittlung von Druckwerten in der hydrostatischen Strecke aufweisen, wobei eine Steuereinrichtung den durch den Drucksensor ermittelten Druckwert abspeichert, auswertet und damit auch vor Überdruck schützen kann.
Unter einem hydrostatischen Kupplungsaktor soll im Weiteren ein Aktor mit einer hy- drostatischen Übertragungsstrecke, beispielsweise einer Druckleitung mit Hydraulikflüssigkeit, verstanden werden, deren Druck durch den Drucksensor erfasst wird. Durch die Verschiebung der Hydraulikflüssigkeit in der hydrostatischen Übertragungsstrecke wird die Kupplung betätigt. Zur Betätigung der Kupplung wird ein Kolben im Geberzylinder des Kupplungsaktors durch einen Elektromotor verstellt. Über die Hyd- raulikflüssigkeit im System wird dadurch ein Kolben im Nehmerzylinder betätigt. Der Kolben des Nehmerzylinders wirkt dabei auf die Hebelfederspitzen einer Tellerfeder, die dann bei Betätigung die Kupplungsplatte von der Kupplungsscheibe abheben und somit die Übertragung von Kupplungsmonnent auf die Kupplung unterbricht. Unbetatigt schließt die vorgespannte Hebelfeder die Kupplung.
Bei der unbetatigt geschlossenen Kupplung mit Hebelfeder steigt der Druck während dem Öffnen der Kupplung bis zu einem Druckmaximum an und fällt danach wieder leicht ab.
Ein bestehender Überdruckschutz in einem hydraulischen Kupplungsaktor bei den Doppelkupplungsgetrieben besteht darin, dass bei Erreichen eines vordefinierten sehr hohen Druckniveaus der hydrostatische Kupplungsaktor sofort und solange geöffnet wird, bis der Druck wieder unter einen niedrigen vordefinierten Druckwert fällt. Diese Aktion führt der hydrostatische Kupplungsaktor selbstständig durch.
Bei der Kombination einer unbetätigt geschlossenen Kupplung mit einem hydrostatischer Kupplungsaktor kann der Kupplungsaktor auf eine hohe Position gefahren werden, damit die Kupplung geöffnet wird. Dabei muss zwingend das Druckmaximum überwunden werden. In dieser offenen Kupplungsposition kann der Kupplungsaktor nun längere Zeit verharren. Das Druckmaximum kann sich dabei durch Drehzahleffek- te, Verschleiß an den Reibpartnern der Kupplung und/oder durch eine Ausdehnung der Hydraulikflüssigkeit erhöhen. Bei der Temperaturausdehnung kann die Kupplung durch diesen Effekt sogar ganz geöffnet werden, so dass der Druck bei Erreichen mechanischer Begrenzungen am Ende der Druckkennlinie stark ansteigt. Wird die Kupp- lung nun geschlossen und ist das Druckminimum höher als die erlaubte Druckschwelle, so versucht der hydrostatische Kupplungsaktor in diesem Fall den Kupplungsaktor so schnell wie möglich zu öffnen. Folglich steigt der Druck noch weiter bis zum
Druckmaximum an, wodurch der Kupplungsaktor zerstört werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Schutz eines hydrostati- sehen Kupplungsaktors anzugeben, welches auch bei Kupplungen mit Hebelfeder (Tellerfeder), die von einem hydrostatischen Kupplungsaktor betätigt wird, benutzt werden kann.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass bei Erreichen der Überdruckschwelle eine Bewegungsinformation des Kupplungsaktors ausgewertet wird und ein Öffnen oder Schließen des Kupplungsaktors in Abhängigkeit von der Bewegungsinformation des Kupplungsaktors veranlasst wird. Durch die gleichzeitige Auswertung des Druckes und der Bewegungsinformationen kann eine Überdrucksituation, egal in welche Richtung auf der Druckkennlinie sich der Kupplungsaktor bewegt, zuverlässig detektiert und daraus Maßnahmen zur Senkung des in der hydrostatischen Strecke auftretenden Druckes abgeleitet werden. Solche Verfahren sind nicht nur für Kupplungen mit Hebelfeder (Tellerfeder) wirksam, sondern allgemein sowohl für unbetätigt offene Kupplungen als auch für unbetätigt geschlossenen Kupplungen anwendbar. Dabei wird angenommen, dass die Änderungen auf die Druckkennlinie durch die Bewegung deutlich größer ist als andere Effekte und der Kupplungsaktor nur in der vollständig geschlossenen und der vollständig geöffneten Position verharrt
Vorteilhafterweise wird der Kupplungsaktor in Richtung öffnender Kupplung bewegt, wenn der Druck die Überdruckschwelle überschreitet und der Kupplungsaktor in seiner Position verharrt. Da hiermit mechanische Begrenzungen des Kupplungsaktors erreicht werden, ist das Öffnen des Kupplungsaktors sinnvoll, was vorteilhafterweise vor dem Erreichen der Überdruckschwelle durch das Druckmaximums eingestellt werden sollte. In einer Ausgestaltung wird der Kupplungsaktor in Richtung schließender Kupplung bewegt, wenn die Bewegungsinformation des Kupplungsaktors anzeigt, dass der Kupplungsaktor die Kupplung öffnet und der Druck dabei die Überdruckschwelle überschreitet.
In einer Alternative wird der Kupplungsaktor in Richtung öffnender Kupplung bewegt, wenn die Bewegungsinformation des Kupplungsaktors anzeigt, dass der
Kupplungsaktor die Kupplung vom geöffneten Zustand aus schließt und der Druck dabei die Überdruckschwelle überschreitet. Somit wird in dieser Situation der
Kupplungsaktor sicher vor Überdruck geschützt.
In einer Variante wird der Kupplungsaktor aufgrund des Erreichens der Überdruck- schwelle solange geöffnet und geschlossen, bis eine Freigabedruckschwelle erreicht wird, welche kleiner ist als die Überdruckschwelle. Diese Freigabedruckschwelle, welche durch ein kontinuierlich wechselndes Öffnen und Schließen des Kupplungsaktors eingestellt wird, ermöglicht die Betätigung des Kupplungsaktors in einem Druckbereich, in welchem eine Überlastung des Systems verhindert wird. In einer Weiterbildung wird die Position des Kupplungsaktors bei Erreichen der Überdruckschwelle als Begrenzungswert gespeichert, wobei beim Öffnen und Schließen des Kupplungsaktors aufgrund des Erreichens der Überdruckschwelle der Begren- zungswert beibehalten wird. Dadurch wird sichergestellt, dass aufgrund der vorgegebenen Position des Kupplungsaktors das Druckmaxinnunn nicht überschritten wird und somit eine Zerstörung oder Beschädigung des hydrostatischen Kupplungsaktors unterbunden wird. In einer Ausführungsform wird nach dem Erreichen der Freigabedruckschwelle die Bewegung des Kupplungsaktors in Richtung sich öffnender Kupplung ab dem Begrenzungswert oder die Bewegung des Kupplungsaktors in Richtung sich schließender Kupplung bis zu dem Begrenzungswert erlaubt. Somit wird der hydrostatische Kupplungsaktor in Druckbereichen verfahren, welche eine zuverlässige störungsfreie Betätigung der Kupplung zulässt.
In einer Ausgestaltung wird der Begrenzungswert der sich öffnenden Kupplung über der Zeit erhöht, während der Begrenzungswert der sich schließenden Kupplung über der Zeit reduziert wird. Da durch den Begrenzungswert der Bewegungsspielraum des Kupplungsaktors begrenzt ist, wird dieser über der Zeit geändert, wobei davon ausge- gangen wird, dass der Kupplungsaktor die Überdruckschwelle nicht erreicht.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines Hybridantriebes, Fig. 2 eine Prinzipdarstellung eines hydrostatischen Kupplungsbetätigungssys- tems mit einer hydrostatischen Übertragungsstrecke,
Fig. 3 eine Druck-Weg-Kennlinie des hydrostatischen Kupplungsaktors.
Gleiche Merkmale sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
In Fig. 1 ist eine Prinzipdarstellung eines Antriebsstranges eines Hybridfahrzeuges 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 Hybridtrennkupplung 4 angeordnet. Verbrennungsmotor 2 und Hybridtrennkupplung 4 sind über eine Kurbelwelle 5 miteinander verbunden. Der Elektromotor 3 weist einen drehbaren Rotor 6 und einen festste- henden Stator 7 auf. Die Abtriebswelle 8 der Hybridtrennkupplung ist mit einem Getriebe 9 verbunden, welches ein nicht weiter dargestelltes Koppelelement, beispiels- weise eine zweite Kupplung oder einen Drehmomentwandler enthält, die 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. Der Elektromotor 3 und das Getriebe 9 bilden dabei ein Getriebesystem 1 1 , welches von einem hydrostatischen
Kupplungsaktor 12 angesteuert wird. Die zwischen dem Verbrennungsmotor 2 und dem Elektromotor 3 angeordnete Hybridtrennkupplung 4 wird geschlossen, um während der Fahrt des Hybridfahrzeuges mit dem von dem Elektromotor 3 erzeugten Drehmoment den Verbrennungsmotor 2 zu starten oder während eines
Boostbetriebes mit antreibendem Verbrennungsmotor 2 und Elektromotor 3 zu fahren. Die Hybridtrennkupplung 4, welche mittels einer Tellerfeder betätigt wird, wird dabei von dem hydrostatischen Kupplungsaktor 12 betätigt. Um sicherzustellen, dass beim Wiederstart des Verbrennungsmotors 2 durch den Elektromotor 3 ein ausreichendes Drehmoment von Elektromotor 3 bereit gestellt wird, welches sowohl das Hybridfahr- zeug über den Antriebsrädern 10 ohne Komfortverlust bewegt und gleichzeitig den Verbrennungsmotor 2 auch tatsächlich startet, ist eine genaue Kenntnis einer Kupplungskennlinie der Hybridtrennkupplung 4 erforderlich, bei welcher ein Kupplungsmoment über dem Weg des hydrostatischen Kupplungsaktors 12 abgebildet ist.
Ein Kupplungsbetätigungssystem 13 mit dem hydrostatischen Kupplungsaktor 12 ist in Fig. 2 dargestellt. Dieses Kupplungsbetätigungssystem 13 umfasst auf der Geberseite 14 ein Steuergerät 15, das den hydrostatischen Kupplungsaktor 12 ansteuert. Bei einer Lageveränderung des hydrostatischen Kupplungsaktors 12 wird ein Kolben 16 im Geberzylinder 17 entlang des Kupplungsaktorweges nach rechts verschoben und verdrängt eine Hydraulikflüssigkeit 18 im Geberzylinder 17, wodurch ein Druck p in dem Geberzylinder 17 aufgebaut wird, der über die Hydraulikflüssigkeit 18 über eine Hydraulikleitung 19 zu einem Nehmerzylinder 20 übertragen wird. In dem Nehmerzylinder 20 verursacht der Druck p der Hydraulikflüssigkeit 18 eine Wegänderung eines Nehmerkolbens 21 , die auf die Hybridtrennkupplung 4 übertragen wird, um diese zu betätigen. Der Druck p in dem Geberzylinder 17 wird mittels eines Drucksensors 22 ermittelt, während die von dem hydrostatischen Kupplungsaktor 12 zurückgelegte Wegstrecke s entlang des Aktorweges mit einem Wegsensor 23 bestimmt wird.
In Fig. 3 ist der Druck p über dem Weg s des hydrostatischen Kupplungsaktors 12 angegeben, wie er mittels des Drucksensors 22 und des Wegsensors 23 ermittelt wurde. Wie ersichtlich, verhält sich der Druck p bei einer unbetätigt geschlossenen Hybridtrennkupplung 4, welche mit einer Hebelfeder (Tellerfeder) betätigt wird, nicht linear, da dieser während dem Öffnen der Hybridtrennkupplung 4 bis zu einem Druckmaximum ansteigt und danach wieder leicht abfällt. Im oberen Ast der Hysteresekurve der Druckkennlinie wird beim Öffnen der unbetätigt geschlossenen Hybridtrennkupplung 4 von links nach rechts durchlaufen. Der untere Ast der Hysteresekurve der Druckkennlinie wird beim Schließen der unbetätigt geschlossenen Hybridtrennkupplung 4 von rechts nach links durchlaufen. Bei einer Kupplung mit wenig Reibungsstellen kann die Hysteresekurve deutlich enger verlaufen, als in Fig. 3 dargestellt Um den hydrostatischen Kupplungsaktor 12 in Verwendung mit der unbetätigt geschlossenen Kupplung vor Überdruck zu schützen, wird durch das Steuergerät 15 sowohl der durch den Drucksensor 22 ausgegebene Druck mit einer Überdruckschwelle ps verglichen und gleichzeitig die Bewegungsrichtung des Kupplungsaktors 12 bei Überschreiten der Überdruckschwelle ps ausgewertet. Ausgehend von dieser Auswer- tung wird ein gezieltes Öffnen oder Schließen des Kupplungsaktors 12 veranlasst.
Bewegt sich der Kupplungsaktor 12 in seiner Endposition nach einer schließenden Bewegung nicht und erreicht der durch den Drucksensor 22 gemessene Druck p die Überdruckschwelle ps, wird auf das Erreichen der mechanischen Begrenzung am Kupplung-Offenende der Druckkennlinie geschlossen. Dann wird der Kupplungsaktor 12 geöffnet, was bedeutet, dass dieser sich in Richtung Schließen der Hybridtrennkupplung 4 bewegt. Bewegt sich der Kupplungsaktor 12 zu höheren Positionen s in der Druckkennlinie, was bedeutet, dass die Hybridtrennkupplung 4 geöffnet wird und erreicht der Kupplungsaktor 12 bei dieser Bewegung einen Druck p, welcher die Überdruckschwelle ps überschreitet, dann wird der Kupplungsaktor 12 geöffnet, d.h. die Hybridtrennkupplung 4 wird durch die Bewegung des Kupplungsaktors 12 geschlossen.
Bewegt sich der Kupplungsaktor 12 zu kleineren Positionen s, was ausgehend von einem geöffneten Zustand einem Schließen der Hybridtrennkupplung 4 entspricht und wird dabei die Überdruckschwelle ps erreicht, so wird zur Vermeidung eines weiteren Ansteigens des Druckes p der Kupplungsaktor 12 geschlossen, d.h. die Hybridtrennkupplung 4 wird geöffnet. Im Fall des Öffnens des Kupplungsaktors wird das Öffnen und Schließen des
Kupplungsaktors 12 aufgrund des Erreichens der Überdruckschwelle ps solange durchgeführt, bis eine Freigabedruckschwelle PF oder im Fall des Schließens des Kupplungsaktors 12 der Maximalwert für diese Position erreicht ist. Gegebenenfalls kann für diesen letzten Fall extra eine Maximalwertfreigabeschwelle definiert werden. Diese Freigabedruckschwelle PF stellt eine Druckschwelle dar, die kleiner ist als die Überdruckschwelle ps und bei welcher davon ausgegangen wird, dass der
Kupplungsaktor 12 in Druckbereichen betätigt wird, wo eine Schädigung des
Kupplungsaktors 12 zuverlässig unterbunden wird. Bei Erreichen der Überdruckschwelle ps wird eine Position des Kupplungsaktors 12 durch den Wegsensor 23 detektiert, welcher als Begrenzungswert SB in dem Steuergerät 15 gespeichert wird. Bei dem weiteren Öffnen/Schließen des Kupplungsaktors 12 aufgrund des Erreichens der Überdruckschwelle ps wird der Begrenzungswert SB konstant gehalten. Dies hat zur Folge, dass nach Erreichen der Freigabedruckschwel- le PF beim Öffnen des Kupplungsaktors 12 maximal die Position des aktuellen Begrenzungswertes SB(öffnen) erreicht werden kann, während beim Schließen des
Kupplungsaktors 12 der Begrenzungswert SB(schiießen) die Minimumposition des
Kupplungsaktors 12 darstellt. Um nach der Einstellung der Freigabedruckschwelle PF den Kupplungsaktor 12 wieder normal betätigen zu können, wird der Begrenzungs- wert SB(öffnen) über der Zeit langsam erhöht, während der Begrenzungswert SB(schiießen) beim Schließen des Kupplungsaktors über der Zeit langsam erniedrigt wird, wodurch der Kupplungsaktor 12 wieder einen größeren Bewegungsspielraum erhält.
Aufgrund der vorgeschlagenen Lösung wird der hydrostatische Kupplungsaktor 12 in Kombination mit einer unbetätigt geschlossenen Hybridtrennkupplung 4 sicher vor Überdruck geschützt. Dies ist besonders bei grenzwertig ausgelegten Kupplungssystemen von Bedeutung. Durch Auswertung einer Druckinformation und einer Bewegungsinformation des hydrostatischen Kupplungsaktors 12 bei Erreichen von Druckgrenzwerten wird ein gezieltes Öffnen oder Schließen des Kupplungsaktors 12 zur Vermeidung von Überdruckschäden veranlasst. Bezugszeichenliste Antriebsstrang
Verbrennungsmotor
Elektromotor
Hybridtrennkupplung
Kurbelwelle
Rotor
Stator
Abtriebswelle
Getriebe
10 Antriebsräder
1 1 Getriebesystem
12 Hydrostatischer Kupplungsaktor
13 Kupplungsbetatigungssystem
14 Geberseite
15 Steuergerät
16 Kolben
17 Geberzylinder
18 Hydraulikflüssigkeit
19 Hydraulikleitung
20 Nehmerzylinder
21 Nehmerkolben
22 Drucksensor
23 Wegsensor
p Druck
ps Überdruckschwelle
PF Freigabedruckschwelle
SB Begrenzungswert

Claims

Patentansprüche
Verfahren zum Schutz eines hydrostatischen Kupplungsaktors, welcher eine hydrostatische Übertragungsstrecke mit einem Geberzylinder (17) umfasst, wobei in dem Geberzylinder (17) eine Hydraulikflüssigkeit (19) zur Betätigung einer Kupplung (4) verschoben wird und ein Druck (p) der Hydraulikflüssigkeit (19) bestimmt wird, welcher mit einer Überdruckschwelle (ps) verglichen wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erreichen der Überdruckschwelle (ps) eine Bewegungsinformation des Kupplungsaktors (12) ausgewertet wird und ein Öffnen oder Schließen des Kupplungsaktors (12) in Abhängigkeit von der Bewegungsinformation des Kupplungsaktors (12) veranlasst wird.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungsaktor (12) in Richtung öffnender Kupplung (4) bewegt wird, wenn der Druck (p) die Überdruckschwelle (ps) überschreitet und der Kupplungsaktor (12) in seiner Position verharrt.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungsaktor (12) in Richtung schließender Kupplung (4) bewegt wird, wenn die Bewegungsinformation des Kupplungsaktors (12) anzeigt, dass der Kupplungsaktor (12) die Kupplung (4) öffnet und der Druck (p) dabei die Überdruckschwelle (ps) überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungsaktor (12) in Richtung öffnender Kupplung (4) bewegt wird, wenn die Bewegungsinformation des Kupplungsaktors (12) anzeigt, dass der Kupplungsaktor (12) die Kupplung (4) vom geöffneten Zustand aus schließt und der Druck (p) dabei die Überdruckschwelle (ps) überschreitet. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungsaktor (12) aufgrund des Erreichens der Überdruckschwelle (ps) so lange geöffnet und geschlossen wird, bis eine Freigabedruckschwelle (PF) erreicht wird, welche kleiner ist als die Überdruckschwelle (ps).
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Position des Kupplungsaktors (12) beim Erreichen der Überdruckschwelle (ps) als Begrenzungswert (se tnen); SB(schiießen)) gespeichert wird, wobei beim Öffnen und Schließen des Kupplungsaktors (12) aufgrund des Erreichens der Überdruckschwelle (ps) der Begrenzungs- wert(sB(öffnen); sB(Schiießen)) konstant gehalten wird.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Erreichen der Freigabedruckschwelle (PF) die Bewegung des Kupplungsaktors (12) in Richtung sich öffnender Kupplung (4) ab dem Begrenzungswert (se tnen)) oder die Bewegung des Kupplungsaktors (12) in Richtung sich schließender Kupplung (4) bis zu dem Begrenzungswert (sB(schiießen) erlaubt wird.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Begrenzungswert (SB(öffnen)) über der Zeit erhöht wird, während der Begrenzungswert (SB(schiießen)) über der Zeit reduziert wird.
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