Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Kupplungsaggregats eines Kraftfahrzeugs. Das Verfahren kann insbesondere bei einem Kupplungsaggregat eingesetzt werden, das eine Kupplung zur variablen Verteilung von Drehmoment auf unterschiedliche Antriebsteile eines Kraftfahrzeugs umfasst.

Das Kupplungsaggregat umfasst in der Regel mindestens eine Kupplung und mindestens eine Betätigungseinheit zur Betätigung der Kupplung. Die Kupplung umfasst regelmäßig ein Gehäuse, mindestens einen Sumpf, mindestens einen Lamellenträger und eine Mehrzahl von in dem Gehäuse in einem (Kühl-)Medium, insbesondere Öl, laufenden Kupplung slamellen. Hierbei stehen die Kupplungslamellen zumindest mittelbar in einem Wärmeaustausch mit dem Medium. Eine Erwärmung der Kupplung erfolgt maßgeblich durch die in die Kupplung eingetragene Reibleistung, welche aufgrund von Drehzahlunterschieden sich relativ zueinander drehender und aneinander reibender Lamellen generiert wird. Diese Wärme muss aus der Kupplung wieder abgeführt werden, wobei das Medium zumindest teilweise in dem Sumpf gelagert, den Kupplungslamellen zugeführt und dann wieder dem Sumpf zugeführt wird (Kühlkreislauf).

Das übertragene Drehmoment einer solchen Lamellenkupplung ist stark von der Temperatur bzw. der Erwärmung der Lamellen abhängig. Aufgrund der hohen Anforderungen an die Stellgenauigkeit einer Lamellenkupplung, muss dieser Temperatureinfluss im Betrieb der Lamellenkupplung berücksichtigt werden. Es kann beispielsweise eine der Kupplung zugeordnete elektronische Steuereinheit dazu eingerichtet und bestimmt sein, diesen Temperatureinfluss zu erfassen und nahezu vollständig zu kompensieren. Um diesen Einfluss entsprechend kompensieren zu können, muss jedoch die in der Kupplung vorherrschende Lamellentem- peratur möglichst genau bekannt sein. Da die direkte Integration von Temperatursensoren in dem Lamellenpaket zu aufwändig und störanfällig ist, könnte die Lamellentemperatur mittels entsprechender, in der elektronischen Steuereinheit ablaufender Temperaturmodelle geschätzt werden. Hierzu werden statische Temperaturmodelle benötigt, die auf ei- ner sensorischen Erfassung bzw. direkten Messung der Temperatur des Mediums beruhen.

Solche statischen Temperaturmodelle sind jedoch zu ungenau, um die dynamischen Einflüsse einer betriebspunktabhängigen Kühlung zu berücksichtigen. Da der Fluss des Mediums durch die Kupplung üblicherweise vom Betriebspunkt der Kupplung abhängt, ergibt sich ein betriebspunktspezifisches Abkühlverhalten der Kupplungslamellen, das mittels bekannter statischer Temperaturmodelle nicht beschreibbar ist. Zudem ist die sensorische Messung der Temperatur des Mediums sehr aufwändig und fehleranfällig, wobei eine Messung der Temperatur un- mittelbar im Bereich der Kupplungslamellen, wie es für die sensorische Erfassung einer betriebspunktabhängigen Kühlung notwendig wäre, mit vertretbarem sensorischen Aufwand auch nicht realisierbar ist.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen. Insbesondere soll ein Verfahren zum Betrieb eines Kupplungsaggregats angegeben werden, das eine Berücksichtigung des betriebspunktspezifischen Abkühlverhaltens der Kupplungslamellen ermöglicht. Zudem soll das Verfahren insbesondere dazu führen, dass die aktuell im Bereich der Kupplungslamellen vorherrschende Temperatur des (Kühl-)Mediums bestimmbar ist, ohne hierzu auf einen Temperatursensor zur Messung der Temperatur des (Kühl-)Mediums angewiesen zu sein.

Diese Aufgaben werden gelöst mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den abhängigen Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller, Weise miteinander kombiniert werden können und wei- tere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.

Hierzu trägt ein Verfahren zum Betrieb eines Kupplungsaggregats eines Antriebstrangs eines Fahrzeugs bei, wobei das Kupplungsaggregat mindestens eine Kupplung mit mindestens einer Kupplungskomponente aufweist, die zumindest mittelbar in einem Wärmeaustausch mit einem zumindest teilweise in der Kupp- lung geführten Medium steht, wobei das Verfahren zumindest die folgenden iterativ ablaufenden Schritte umfasst:

a) Ermitteln mindestens eines Betriebspunktparameters, der für einen aktuell vorliegenden Betriebszustand der Kupplung repräsentativ ist,

b) Ermitteln mindestens eines thermischen Eigenschaftsparameters, der dem Medium zugeordnet ist, und zwar in Abhängigkeit des ermittelten Betriebspunktparameters,

c) Ermitteln mindestens eines thermischen Eigenschaftsparameters, der der mindestens einen Kupplungskomponente zugeordnet ist,

d) Berechnen mindestens einer Komponententemperatur der mindestens einen Kupplungskomponente in Abhängigkeit von zumindest den folgenden drei

Werten:

mindestens einer weiteren Komponententemperatur einer weiteren Kupplungskomponente,

des in Schritt b) ermittelten thermischen Eigenschaftsparameters des Mediums,

des in Schritt c) ermittelten thermischen Eigenschaftsparameters der mindestens einen Kupplungskomponente,

e) Anpassen einer Betätigung der Kupplung, in Abhängigkeit der berechneten Komponententemperatur.

Hiermit wird ein neuartiges Temperaturmodell zur (betriebspunktabhängigen) Bestimmung einer Temperatur einer Kupplungskomponente (Komponententem- peratur) vorgestellt. Die Reihenfolge der Verfahrensschritte a) bis e) ergibt sich bei einem regulären Ablauf des Verfahrens. Da das Verfahren iterativ abläuft, kommt es hier auf die exakte Reihenfolge der Verfahrensschritte jedoch nicht an. Einzelne Verfahrensschritte können auch zeitgleich oder parallel durchgeführt werden. Zur Initialisierung des Verfahrens können Referenzdaten der entsprechenden Werte verwendet werden. Temperaturreferenzdaten können beispielsweise über eine gemessene Umgebungstemperatur und/oder eine (nur zu Initialisierungszwecken) gemessene Sumpftemperatur und/oder Steuereinheitstemperatur initialisiert werden.

Die Kupplung ist besonders bevorzugt eine Lamellenkupplung.

Das Medium dient zum Wärmeaustausch mit mindestens einer Komponente des Kupplungsaggregats, insbesondere (d. h. in einem vorrangigen Maße) der Wär- meabfuhr. Das Medium ist insbesondere eine Flüssigkeit, ganz besonders bevorzugt Öl. Soweit nachfolgende Erläuterungen mit Bezug auf Öl erfolgen, kann dies gleichermaßen auf andere geeignete Wärmeaustausch-Medien übertragen werden, wenn hier nicht explizit etwas anderes zum Ausdruck kommt. Die Kupplungskomponente, deren Komponenten temperatur in Schritt d) berechnet wird, ist besonders bevorzugt eine Kupplungslamelle oder ein Lamellenpaket der Kupplung. Die Kupplungskomponente kann alternativ oder kumulativ ein Lamellenträger, ein (Öl-)Sumpf und/oder ein Kupplungsgehäuse der Kupplung sein. Das Verfahren kann auch für mehrere dieser genannten Kupplungskompo- nenten angewendet werden, um jeweils deren Komponententemperatur zu bestimmen. Dann erfolgt insbesondere der Schritt d) mehrmals, für jede betrachtete Kupplungskomponente einmal (pro Iterations schritt). Der Schritt d) kann beispielsweise als Schritt d. l) für eine erste Kupplungskomponente, als Schritt d.2) für eine zweite Kupplungskomponente und so weiter für mehrere Kupplungskom- ponenten durchgeführt werden. Besonders bevorzugt werden dann auch mehrere (zwei, drei oder noch mehr) der berechneten Komponententemperaturen in Schritt e) verwendet, um die Betätigung der Kupplung in Abhängigkeit von den mehreren Komponententemperaturen durchzuführen.

Dem hier vorgeschlagenen Verfahren liegt die Idee zugrunde, dass die kontinuier- liehe Berechnung und die Berücksichtigung von betriebspunktabhängigen thermischen Eigenschaftsparametern, insbesondere des Mediums, dazu führen können, dass die aktuell in einer Kupplungskomponente eines Kupplungsaggregats vorliegende Komponententemperatur genau berechnet werden kann, ohne hierfür auf einen Temperatursensor zur tatsächlichen Messung der Komponententemperatur und der Medium- Temperatur angewiesen zu sein.

Das Verfahren berücksichtigt neben den„statischen" (bauteilvorgegebenen) thermischen Eigenschaftsparametern, wie z. B. den thermischen Kapazitäten der Kupplungskomponente (also beispielsweise der Kupplungslamellen, der Lamel- lenträger, des Sumpfs und/oder des Kupplungsgehäuses) und dem Wärmeaustausch zwischen diesen Kupplungskomponenten und der Umwelt, noch zusätzlich einen„variablen" bzw. „dynamischen" Anteil, der beispielsweise die betriebspunktspezifische Benetzung der Kupplungskomponente(n) mit dem Medium berücksichtigt. Dies kann im Sinne des vorgeschlagenen Verfahrens durch eine vari- able thermische Kapazität und/oder einen variablen Volumenstrom des Mediums beschrieben werden.

Bevorzugt werden im Rahmen des Verfahrens als Komponententemperaturen mindestens eine Lamellentemperatur und/oder mindestens eine Lamellenträger- temperatur (z. B. Innenlamellenträger und Außenlamellenträger separat) berechnet.

Gemäß Schritt a) wird zunächst mindestens ein Betriebspunktparameter bestimmt, der für einen aktuell vorliegenden Betriebszustand der Kupplung repräsentativ ist. „Repräsentativ" bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der Betriebspunktparameter dazu geeignet bzw. bestimmt ist, dass dieser einen Rückschluss auf den aktuell vorliegenden Betriebszustand der Kupplung ermöglicht. Ein solcher Betriebspunktparameter kann die Temperatur des Mediums bzw. die Temperatur des Sumpfes sein, weil das Medium (z. B. Öl) bei verschiedenen Temperaturen eine entsprechend unterschiedliche Viskosität aufweist. Die Visko- sität des Mediums wirkt sich unmittelbar auf den Benetzungsgrad der Kupplungskomponenten mit dem Medium aus. Beispielsweise kann die Medium-Temperatur oder die Sumpftemperatur eines vorangegangenen Iterations Schrittes als Betriebspunktparameter für den darauf folgenden Iterations schritt verwendet werden. Da zumindest die Medium-Temperatur immer, und je nach Ausführungsform auch die Sumpftemperatur mittels des Verfahrens berechnet und nicht gemessen werden, kann hier zu Beginn eine Initialisierung des Betriebspunktparameters erfolgen, beispielsweise durch eine Umgebungstemperatur, eine (nur für die Initialisierung) gemessene Sumpftemperatur, eine in einem Speicher hinterlegte Starttemperatur oder dergleichen.

In den Schritten b) und c) können anschließend Eigenschaftsparameter des Mediums und mindestens einer Kupplungskomponente bestimmt werden, wobei insbesondere auch eine Berücksichtigung des Betriebspunktparameters erfolgt. An dieser Stelle ist das Verfahren dynamisch und kann flexibel auf sich verändernde Rahmenbedingungen bzw. Quereinflüsse reagieren. Die Eigenschaftsparameter können sich in Abhängigkeit des Betriebspunktparameters ändern.

In Schritt d) können die beiden in den Schritten b) und c) gewonnenen Eigenschaftsparameter berücksichtigt werden, um eine Komponententemperatur zu be- stimmen. Diese Komponententemperatur ist bevorzugt eine Temperatur der Komponente, deren Eigenschaftsparameter zuvor in Schritt c) ermittelt wurde. Die Berechnung erfolgt in Schritt d), ausgehend von einer Komponententemperatur von einer weiteren Kupplungskomponente. Diese weitere Kupplungskomponente ist insbesondere eine andere Kupplungskomponente als die Kupplungskomponen- te, deren Komponententemperatur in Schritt d) berechnet werden soll und deren Eigenschaftsparameter in Schritt c) ermittelt wurde. Die Berechnung erfolgt insbesondere dadurch, dass anhand des Eigenschaftsparameters der Kupplungskom- ponente und des Eigenschaftsparameters des Mediums eine Differenztemperatur, ausgehend von der Komponententemperatur der weiteren Kupplungskomponente, berechnet wird, um den sich die zu berechnende Temperatur der Kupplungskomponente von der Temperatur der weiteren Kupplungskomponente unterscheidet. Die entsprechende Formel lautet schematisch:

TR ⁼ T _WK + ΔΤ(Ε _Κ , E _M , T _WK )

Dabei ist T _K die Komponententemperatur, die berechnet werden soll. T _WK ist die Temperatur der weiteren Kupplungskomponente. Εκ ist der Eigenschaftsparame- ter der Kupplungskomponente und E _M ist der Eigenschaftsparameter des Mediums. Die Differenztemperatur ΔΓ kann also zusätzlich auch von der Temperatur der weiteren Kupplungskomponente abhängen.

Gemäß Schritt e) wird eine Betätigung der Kupplung in Abhängigkeit der berech- neten Komponententemperatur angepasst. Unter„Betätigung" wird hier die Vorgabe eines Kupplungsdrucks, einer Anpresskraft der Kupplung slamellen, einer Reibleistung oder dergleichen verstanden. Zur Betätigung bzw. Vorgabe dieser Werte kann das Kupplungsaggregat mindestens eine (extern) steuerbare Betätigungseinheit umfassen, die zur Aktivierung und/oder Deaktivierung bzw. Erhö- hung oder Reduzierung der Drehmomentübertragung eingerichtet und bestimmt sein kann. Die Betätigungseinheit kann mindestens einen hydraulischen Steller, insbesondere einen hydraulischen Aktor, und/oder mindestens einen elektronischen Steller, insbesondere einen elektronischen Stellmotor, aufweisen. Hierbei kann der Stellweg und/oder die Stellkraft in Abhängigkeit der berechneten Kom- ponententemperatur angepasst, nämlich reduziert oder erhöht, werden.

Das übertragene Drehmoment einer (Lamellen-)Kupplung ist von der Temperatur bzw. der Erwärmung der Kupplungskomponente(n), insbesondere der Kupplungslamellen, abhängig, weshalb dieser Temperatureinfluss im Betrieb der Kupplung berücksichtigt wird. Das Anpassen der Betätigung der Kupplung, in Abhängigkeit der berechneten Komponententemperatur, insbesondere der Lamellentemperatur, ermöglicht es, den hohen Anforderungen an die Stell genauigkeit der Kupplung gerecht zu werden. Bevorzugt erfolgt das Anpassen hier derart, dass der Tempera- tureinfluss nahezu vollständig kompensiert wird. Der Temperatureinfluss kann beispielsweise dadurch kompensiert werden, dass ein Kupplung sdruck, eine An- presskraft der Kupplungslamellen (Normalkraft), eine Reibleistung oder dergleichen verändert, insbesondere verringert oder erhöht, wird, wenn ein temperaturabhängiger Reibkoeffizient der Kupplungskomponente sich in Abhängigkeit von der berechneten Komponententemperatur verändert, insbesondere erhöht oder verringert. Der temperaturabhängige Reibkoeffizient kann in entsprechenden Ta- bellen hinterlegt und abrufbar sein.

Alternativ oder kumulativ wird die Reibleistung der Kupplung reduziert, wenn die berechnete Komponententemperatur, insbesondere die Lamellentemperatur, einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt. Hierbei kann in einem zeitlich vorgela- gerten Schritt die berechnete Lamellentemperatur mit einem zulässigen Schwellenwert verglichen werden. Der Schwellenwert ist regelmäßig unterhalb eines Grenzwertes für die maximal zulässige Lamellentemperatur vordefiniert. Der Abstand zwischen Schwellenwert und Grenzwert kann jedoch an den aktuellen Betriebszustand der Kupplung angepasst werden. Das Reduzieren der Reibleistung kann durch ein Verringern der Drehzahldifferenz und/oder des übertragenen Drehmoments erfolgen, z. B. durch ein Reduzieren des Kupplungsdrucks bzw. der auf das Lamellenpaket wirkenden Anpresskraft.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass folgender zu- sätzlicher Schritt D) vor Schritt e) abläuft:

D) Berechnen mindestens einer Temperatur des Mediums in Abhängigkeit von zumindest den folgenden zwei Werten:

mindestens einer Komponententemperatur einer Kupplungskomponente, und

- des in Schritt b) ermittelten thermischen Eigenschaftsparameters des

Mediums. Bei der (betriebspunktspezifisch) berechneten Medium-Temperatur handelt es sich um die Temperatur des Mediums, welches sich im aktuellen Betriebspunkt in der Kupplung, insbesondere im Bereich der Kupplung slamellen bzw. in dem Lamellenpaket, befindet.

Bevorzugt läuft der Schritt D) zwischen den Schritten c) und d) oder zwischen den Schritten d) und e) ab. Da das Verfahren iterativ abläuft, kommt es hier auf die exakte Reihenfolge der Verfahrens schritte jedoch nicht an. Besonders bevorzugt erfolgt das Berechnen in Schritt D) zusätzlich in Abhängigkeit des in Schritt c) ermittelten thermischen Eigenschaftsparameters der mindestens einen Kupplungskomponente und/oder in Abhängigkeit mindestens einer weiteren Komponententemperatur einer weiteren Kupplungskomponente.

Wenn Schritt D) in dem Verfahren abläuft, so kann das Berechnen der mindestens einen Komponententemperatur in Schritt d) zusätzlich in Abhängigkeit der in Schritt D) berechneten Medium- Temperatur erfolgen. Die schematische Formel kann dann wie folgt lauten, wobei TM die Medium-Temperatur repräsentiert:

TR ⁼ T _WK + ΔΤ(Ε _Κ , E _M , T _WK , T _M ) Natürlich können T _K und T _M hierbei auch vertauscht werden. Dann erfolgt Schritt D) nach Schritt d) und die Formel könnte wie folgt lauten:

TM ⁼ T _WK + ΔΤ(Ε _Κ , E _M , T _WK , T _K )

Bevorzugt wird die Medium-Temperatur in Abhängigkeit von den Komponenten- temperaturen der Lamellentemperatur und der Lamellenträgertemperatur berechnet. Darüber hinaus kann die Medium- Temperatur auch in Abhängigkeit von der Sumpf temperatur berechnet werden.

Insbesondere die Berechnung der Medium-Temperatur des aktuell in der Kupp- lung befindlichen Mediums in Schritt D) ermöglicht es, auf einen Temperatur- sensor in der Kupplung zur Bestimmung der Medium- Temperatur zu verzichten und trotzdem eine sehr exakte Berechnung einer Komponententemperatur einer Kupplungskomponente zu ermöglichen. Dies gilt insbesondere für eine Lamellentemperatur einer Kupplungslamelle als Kupplungskomponente.

Zudem berücksichtigt das Verfahren nicht nur die Abkühlung der Kupplungslamellen durch das (entlangströmende) Medium. Weiter berücksichtigt das Verfahren auch die Wärmeübergänge von den Kupplungslamellen an andere Komponenten, insbesondere den Sumpf und/oder den bzw. die Lamellenträger. Zudem er- laubt es das Verfahren auch, z. B. in kritischen bzw. außergewöhnlichen Betriebs- zuständen der Kupplung eine Erwärmung der Kupplung slamellen durch das Medium und/oder die anderen Komponenten zu berücksichtigen. Eine solche Erwärmung kann vorliegen, wenn die Fördereinrichtung zur Förderung des Mediums heiß wird und/oder mehrere, insbesondere hintereinander geschaltete, Kupplungen mittels eines gemeinsamen Kupplungssumpfs versorgt werden. Befindet sich der Sumpf strömungstechnisch zwischen zwei dieser mehreren Kupplungen, so kann das durch die erste Kupplung erwärmte Medium, die zweite Kupplung erwärmen statt kühlen. Diese Betriebszustände konnten mit bisherigen Temperaturmodellen nicht abgebildet bzw. berücksichtigt werden.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass der in Schritt a) ermittelte Betriebspunktparameter zumindest einer der folgenden Parameter ist:

Umfangsgeschwindigkeit einer Kupplungslamelle,

- relative Umfangsgeschwindigkeit einer Kupplung slamelle im Verhältnis zu einer anderen Kupplungslamelle,

Umfangsgeschwindigkeitsänderung einer Kupplungslamelle, Drehzahl einer Eingangswelle oder einer Ausgangwelle der Kupplung, Drehzahldifferenz zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswel- le der Kupplung,

Kupplung sdruck oder zwischen Kupplungslamellen wirkende Anpresskraft, Kupplungsmoment,

Sumpftemperatur,

Volumenstrom des Mediums durch die Kupplung, insbesondere bei einer aktiven Beölung oder Benetzung.

Besonders bevorzugt wird in Schritt a) auf eine Mehrzahl der vorstehend angeführten Parameter zurückgegriffen, insbesondere 3, 4, 5 oder sogar alle. Ganz besonders bevorzugt ist der in Schritt a) ermittelte mindestens eine Betriebspunktparameter eine Sumpftemperatur und/oder eine Drehzahl einer Eingangswelle und/oder einer Ausgangwelle der Kupplung und/oder eine Anpresskraft.

Ein Betriebspunktparameter kann insbesondere eine Geschwindigkeit sein, mit der sich die inneren Kupplungslamellen oder die äußeren Kupplungslamellen drehen. Die Benetzung der Kupplungslamellen mit dem Medium ist (direkt) abhän- gig von der Drehzahl bzw. der Drehgeschwindigkeit der Kupplungslamellen. Dies ist z. B. dann der Fall, wenn über ein Tellerrad bzw. Differential das Medium durch einen Kanal und/oder eine Kaskade zu einem Innenlamellenträger gefördert wird und sich das Medium aufgrund von Fliehkräften über die Kupplung slamellen verteilt bzw. durch die Kupplung slamellen (radial) nach außen gefördert wird. In diesem Zusammenhang sei erläutert, dass die Kupplung z. B. an einem Innenlamellenträger gehaltene innere Kupplungslamellen und an einem Außenlamellenträ- ger gehaltene äußere Kupplung slamellen umfassen kann, die zusammen mindestens ein Lamellenpaket bilden. Die äußeren Kupplung slamellen und die inneren Kupplung slamellen können sich jeweils mit einer Geschwindigkeit (Umfangsge- schwindigkeit) drehen, wobei die Umfangsgeschwindigkeiten dieser Kupplungslamellen unterschiedlich sein können, so dass sich Geschwindigkeitsunterschiede ergeben. Dieser Geschwindigkeitsunterschied zwischen den inneren Kupplungslamellen und den äußeren Kupplung slamellen kann als Betriebsparameter berücksichtigt werden. Durch Beschleunigungs- und Bremsvorgänge können sich Um- fangsgeschwindigkeitsänderungen der Kupplungslamellen ergeben, die als Betriebsparameter berücksichtigt werden können. Drehzahlen von Eingangs- und Ausgangswellen sind Betriebsparameter, die üblicherweise proportional zu Um- fangsgeschwindigkeiten der Kupplungslamellen sind und die (alternativ) verwendet werden können.

Die Umfangsgeschwindigkeit der mindestens einen Kupplungslamelle ist als Be- triebspunktparameter bevorzugt, insbesondere wenn sich die Umfangsgeschwindigkeit (direkt) auf die Benetzung der Kupplungslamelle mit dem Medium auswirkt. Dies kann durch eine Fördereinrichtung erreicht werden, die das Medium, insbesondere über bzw. durch einen Kanal und/oder eine Kaskade, zu einem (Innen- oder Außen-) Lamellenträger fördert, wobei die Förderrate der Förderein- richtung von der Umfangsgeschwindigkeit bzw. der Drehzahl der Kupplungslamelle abhängig ist. Eine Fördereinrichtung kann zumindest eine Pumpe, ein Leitungssystem, mindestens einen Kanal, mindestens ein Tellerrad, mindestens ein Ventil oder dergleichen umfassen. Bevorzugt wird das im Sumpf bevorratete Medium mittels einer (mechanischen) Fördereinrichtung, insbesondere über ein Tellerrad, (betriebspunktabhängig bzw. drehzahlabhängig) gefördert. Die Förderrate und damit die Benetzung hängen in der Regel maßgeblich von der Fördergeschwindigkeit der Fördereinrichtung für das Medium ab, insbesondere von der Drehzahl des Tellerrads. Zum Beispiel kann die Fördereinrichtung (Tellerrad) zumindest mittelbar in Wirkverbindung mit einer Welle, z. B. Antriebswelle bzw. Eingangswelle oder Abtriebswelle bzw. Ausgangswelle der Kupplung stehen, wobei die Drehzahl bzw. Fördergeschwindigkeit der Fördereinrichtung dann direkt von der Drehzahl dieser Welle abhängt. Die Sumpftemperatur als Betriebspunktparameter kann beispielsweise mittels eines Temperatursensors gemessen und/oder in einem vorangehenden Iterationsschritt berechnet werden. Der Volumenstrom des Mediums durch die Kupplung kann insbesondere dann als Betriebspunktparameter dienen, wenn eine sogenannte aktive Beölung bzw. Benetzung der Kupplungslamellen vorgesehen ist. Eine aktive Beölung bzw. Benetzung wird regelmäßig mit einer Förderpumpe reali- siert, die (aktiv) das Medium in die Kupplung einbringt. Insbesondere fördert die Förderpumpe das Medium hierbei aus dem Sumpf und in die Kupplung. Eine Ver- teilung des Mediums innerhalb der Kupplung (über die Kupplungslamellen) kann durch Fliehkräfte erfolgen.

Besonders bevorzugt ist mindestens eine der Kupplungslamellen mit mindestens einer Nut auf mindestens einer Reibfläche gebildet, so dass sich das Medium auch bei einer vollständig geschlossenen Kupplung noch zwischen den Kupplungslamellen verteilen kann. Insbesondere sind alle zueinander weisenden Reibflächen benachbarter Kupplungslamellen mit einer Mehrzahl von im Wesentlichen radial verlaufenden Nuten ausgeführt.

Eine weitere Gruppe von Betriebspunktparametern sind der Kupplung sdruck und das Kupplungsmoment, die jeweils für sich oder in Kombination miteinander repräsentativ für die von der Kupplung übertragenden Kräfte sind und die beispielsweise einen Einfluss darauf haben können, welche Scherkräfte auf das Me- dium wirken, so dass ein Film des Mediums an den benetzten Flächen unterbrochen wird.

Gemäß Schritt b) wird mindestens ein thermischer Eigenschaftsparameter ermittelt, der dem Medium in Abhängigkeit des ermittelten Betriebspunktparameters zugeordnet ist. Bevorzugt wird mindestens ein thermischer Eigenschaftsparameter des Mediums (in Abhängigkeit des ermittelten Betriebspunktparameters) ermittelt bzw. berechnet. Der mindestens eine thermische Eigenschaftsparameter des Mediums kann in Abhängigkeit des ermittelten Betriebspunktparameters aus mindestens einem Kennfeld ermittelt werden. Bevorzugt wird der mindestens eine ther- mische Eigenschaftsparameter des Mediums in Abhängigkeit des ermittelten Betriebspunktparameters berechnet.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass der in Schritt b) berechnete thermische Eigenschaftsparameter des Mediums zumindest einer der folgenden Parameter ist:

Füllvolumen des Mediums in der Kupplung,

Volumenstrom des Mediums durch die Kupplung, Benetzung der Kupplung slamelle mit dem Medium,

Viskosität des Mediums in der Kupplung,

Wärmekapazität des Mediums in der Kupplung, und

Wärmeübergangskoeffizient des Mediums zu einer Kupplungskom- ponente.

Die Medium- Temperatur selbst wird demnach hier nicht als ein thermischer Eigenschaftsparameter des Mediums verstanden.

Die Benetzung bzw. der Benetzungsgrad der Kupplungslamelle mit dem Medium kann aufgrund erhöhter Drehzahl bzw. Umfangsgeschwindigkeit der Kupplungslamelle steigen. Dies ist z. B. der Fall, wenn die Förderrate, mittels der das Medium in die Kupplung gefördert wird, von der Drehzahl abhängig ist. Die Benetzung der Kupplung ist dementsprechend ein möglicher thermischer Eigenschaftsparameter. Außerdem hängt auch der Volumenstrom durch die Kupplung von der Drehzahl bzw. der Umfangsgeschwindigkeit der Kupplung slamelle ab. Daher ist der Volumenstrom ein solcher thermischer Eigenschaftsparameter. Der Volumenstrom ändert auch das Füllvolumens des Mediums in der Kupplung. Das Füllvolumen ist demnach ein weiterer Eigenschaftsparameter. Beispielsweise kann das Füllvolumen in der Kupplung in Abhängigkeit von einem Zufluss und/oder einem Abfluss des Mediums in die Kupplung bzw. aus der Kupplung und/oder aus dem Sumpf bzw. in den Sumpf integriert werden. Das Volumen des Mediums im Sumpf muss bzw. soll hier nicht als ein Teil des Füllvolumens des Mediums in der Kupplung betrachtet werden. Es sei darauf hingewiesen, dass der Volumenstrom des Mediums durch die Kupplung in Schritt b) nicht noch einmal berechnet werden soll, wenn dieser bereits in Schritt a) als Betriebspunktparameter verwendet wurde. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass der Volumenstrom des Mediums durch die Kupplung insbesondere nur bei einer aktiven Förderung des Mediums als Betriebspunktparameter verwendet werden soll. Wird dieser jedoch nicht als Betriebspunktparameter verwendet, so kann er in Schritt b) als thermischer Eigen- Schaftsparameter des Mediums berechnet werden. Die Viskosität des Mediums ist ein thermischer Eigenschaftsparameter, weil sie von den wirkenden Scherkräften auf das Medium abhängen kann, wobei die wirkenden Scherkräfte regelmäßig auch eine Abhängigkeit von den Umfangsgeschwindigkeiten und Drehzahlen aus Schritt a) als Betriebspunktparameter aus Schritt a) haben. Weiter kann als thermischer Eigenschaftsparameter die Wärmekapazität des Mediums und/oder ein/mehrere Wärmeübergangskoeffizient/en des Mediums zu weiteren Kupplungskomponenten betrachtet werden. Die Wärmekapazität hängt beispielsweise vom Füllvolumen des Mediums und damit auch von den Betriebspunktparametern ab. Die Wärmeübergangskoeffizienten haben wie- derum eine Abhängigkeit, die sich beispielsweise über einen Grad der Benetzung einer Oberfläche der Kupplungskomponente mit dem Medium und/oder über eine Fließgeschwindigkeit des Mediums (entlang der Oberfläche der Kupplungskomponente) und/oder über eine Viskosität des Mediums einstellt. Im Sinne des vorgeschlagenen Verfahrens können auch mehrere thermische Eigenschaftsparameter des Mediums ermittelt, insbesondere berechnet, werden. Hierbei können die thermischen Eigenschaftsparameter voneinander abhängig sein bzw. aufeinander aufbauen. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass der in Schritt c) ermittelte thermische Eigenschaftsparameter der Kupplungskomponente zumindest einer der folgenden Parameter ist:

thermische Masse der Kupplungskomponente,

Wärmekapazität der Kupplungskomponente,

- Wärmeübergangskoeffizient zwischen der Kupplungskomponente und dem Medium, wobei der Wärmeübergangskoeffizient in Abhängigkeit von dem Betriebspunktparameter berechnet wird, und

Wärmeübergangskoeffizient zu einer weiteren Kupplungskomponente.

Die Komponententemperatur der jeweiligen Kupplungskomponente selbst wird demnach hier nicht als ein thermischer Eigenschaftsparameter der Kupplungskomponente verstanden. Die Wärmekapazität bzw. die thermische Masse der Kupplungskomponente und/oder der Wärmeübergangskoeffizient zu einer weiteren Kupplungskomponente kann beispielweise in Testvorrichtungen (vorab) gemessen oder anhand der Stoffdaten bzw. Materialwahl und der geometrischen Abmessungen der Kupp- lungskomponente(n) berechnet werden, wobei diese dem Verfahren in einem Speicher oder Kennfeld zur Verfügung gestellt werden. In Schritt c) kann so die thermische Masse bzw. die Wärmekapazität der Kupplungskomponente und/oder der Wärmeübergangskoeffizient zu einer weiteren Kupplungskomponente aus dem Speicher oder Kennfeld ermittelt bzw. ausgelesen werden. Im Sinne des vorliegenden Verfahrens kann der Wärmeübergangskoeffizient zwischen der Kupplungskomponente und dem Medium auch als ein der Kupplungskomponente zugehöriger thermischer Eigenschaftsparameter angesehen werden. Dieser Wärmeübergangskoeffizient soll jedoch nicht in Schritt c) erneut berechnet werden (müs- sen), wenn er zuvor bereits in Schritt b) berechnet wurde und noch für diesen Iterationsschritt aktuell bzw. gültig ist.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Kupplungskomponente zumindest eine der folgenden Komponenten ist: Kupplungslamelle, Lamellenträger, Sumpf, Kupplungsgehäuse.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass in Schritt d) das Berechnen zumindest einer Komponententemperatur darüber hinaus in Abhängigkeit von zumindest einer in einem vorangehenden Iterationsschritt bestimmten Komponententemperatur derselben Komponente und/oder einer anderen Komponente erfolgt. Eine iterative Verfahrensweise ermöglicht es, insbesondere Veränderungen der thermischen Energie in dem Kupplungsaggregat wirkungsvoll zu berücksichtigen. Die entsprechende Verfahrensführung kann beispielsweise anhand folgender Formel erläutert werden, die eine Weiterentwicklung bzw. Ab- Wandlung der weiter oben erläuterten schematischen Formeln darstellt:

TR ⁼ TR-I + Τ(β _κ , E _M , T _WK , T _M ) Τκ — T _WK _ ₁ + ΔΤ(Ε _Κ , E _M , T _WK , T _M )

Dabei ist Τκ-ι eine Temperatur der Komponente aus einem vorangegangenen Verfahrensiterationsschritt. T _WK -I ist die Temperatur einer weiteren Komponente aus einem vorangegangenen Verfahrensiterations schritt. Eine Erstinitialisierung mit den Werten Τκ bzw. T _WK bei der ersten Verfahrensiteration kann beispielsweise mit Umgebungstemperaturwerten erfolgen.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass vor den Schritten d) und D) (falls Schritt D) ausgeführt werden soll) eine Sumpftemperatur eines Sumpfes der Kupplung bestimmt wird und diese Sumpftemperatur in den Schritten d) und D) zur Berechnung der Komponententemperatur und der Medium- Temperatur (falls die Medium- Temperatur gemäß Schritt D) berechnet wird) zusätzlich berücksichtigt wird. Die Sumpftemperatur ist ein zusätzlicher Einflusswert, der berücksichtigt werden kann, um die zu bestimmende Komponententemperatur bzw. die Medium- Temperatur zu ermitteln. Die Berücksichtigung könnte beispielsweise anhand von folgender Ergänzung der von weiter oben bereits bekannten Formel erfolgen, wobei Ts die Sumpftemperatur ist.

TR ⁼ T _WK + ΔΤ(Ε _Κ , E _M , T _WK , T _M T _S )

Sind in einem Fahrzeug mehrere Kupplungen vorgesehen, so kann das hier beschriebene Verfahren für jede oder nur einen Teil dieser Kupplungen separat ausgeführt werden. Sind beispielsweise zwei Kupplungen in einem Antriebstrang nebeneinander oder hintereinander angeordnet, so können zwei Temperaturmodelle, jeweils im Sinne des hier vorgeschlagenen Verfahrens, zur Berechnung der betriebspunktspezifischen Lamellentemperaturen der Kupplungen auf einer gemeinsamen oder auf separaten Steuereinheiten ausgeführt werden. Nach einem weiteren Aspekt wird auch ein Fahrzeug mit einem Kupplungsaggregat zur variablen Verteilung von Drehmoment auf unterschiedlichen Achsen des Fahrzeugs vorgeschlagen, wobei dem Kupplungsaggregat eine elektronische Steuereinheit zugeordnet ist, die zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Patentansprüche geeignet und eingerichtet ist. Hierzu kann die elektronische Steuereinheit einen programmgesteuerten Mikroprozessor und einen elektronischen Speicher, in dem ein entsprechendes Steuerprogramm bzw. Computerprogramm abgelegt ist, umfassen. Die elektronische Steuereinheit, insbesondere das Steuerprogramm bzw. Computerprogramm ist dazu eingerichtet und bestimmt, alle Schritte des hier vorgeschlagenen Verfahrens auszuführen, wenn es auf dem Mikroprozessor abläuft.

In der Regel umfasst das Kupplungsaggregat eine Kupplung, insbesondere Lamellenkupplung mit mindestens einem Lamellenpaket als Kupplungskomponente, sowie mindestens eine extern steuerbare Betätigungseinheit zur Aktivierung beziehungsweise Deaktivierung der Drehmomentübertragung. Die Betätigungseinheit kann einen elektronischen Steller, insbesondere einen elektrischen Stellmotor oder einen hydraulischen Aktor umfassen. Das Lamellenpaket ist üblicherweise mittels des elektrischen Stellers bzw. des hydraulischen Aktors komprimierbar, um eine Drehmomentübertragung einzuleiten. Die Betätigungseinheit wird regelmäßig von der elektronischen Steuereinheit gesteuert, die entsprechend elektrische Steuerströme über entsprechende Betätigungsleitungen an die Betätigungseinheit abgibt. Das hier vorgeschlagene Kupplungsaggregat dient vorzugsweise der bedarfsorientierten Verteilung von Drehmoment auf unterschiedlichen Achsen des Fahrzeugs, wobei während des Betriebs durchgehend eine (variable) Differenzdrehzahl in der Kupplung vorhanden sein kann, wodurch die Kupplung während des (gesamten) Betriebs erwärmt wird. Dementsprechend wird die Kupplung hier während des gesamten Betriebs mittels des Mediums (Öl) gekühlt und der Wärmeaustausch zwischen der mindestens einen Kupplungskomponente und dem Medium wird kontinuierlich berechnet. Eine kontinuierliche Temperaturüberwachung mit dem hier vorgeschlagenen iterativen Verfahren ist daher besonders vorteilhaft.

Die vorstehend im Zusammenhang mit dem Verfahren erörterten Details, Merk- male und vorteilhaften Ausgestaltungen können entsprechend auch bei dem hier vorgestellten Fahrzeug auftreten und umgekehrt. Insoweit wird auf die dortigen Ausführungen zur näheren Charakterisierung der Merkmale vollumfänglich Bezug genommen. Die Erfindung, sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung zu kombinieren. Es zeigen schematisch:

Fig. 1: ein Fahrzeug mit einem Kupplungsaggregat zur variablen Verteilung von Drehmoment auf unterschiedliche Achsen des Fahrzeuges, das zur Durchführung des hier erläuterten Verfahrens geeignet und eingerichtet ist, und

Fig. 2: ein Modellbild zur Veranschaulichung einer Ausführungsform des

Verfahrens.

Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau eines Fahrzeuges 3, bezüglich der mit dem Betrieb des Antriebsstranges 2 maßgeblichen Komponenten. Das Fahrzeug 3 hat einen (mit Kraftstoff und/oder elektrisch betriebenen) Motor 16, dem ein Ganggetriebe 17 direkt zugeordnet ist. Dem Ganggetriebe 17 nachgeordnet ist ein Vertei- lergetriebe 19, welches das Antriebsmoment vom Ganggetriebe 17 in einem vorbestimmten symmetrischen oder unsymmetrischen Verhältnis auf eine vordere primäre Achse 20 und eine hintere sekundäre Achse 21 des Fahrzeuges 3 aufteilt. Das Antriebsmoment wird so über die Seitenwellen 14, beziehungsweise die Längswelle 15 hin zu den Rädern 23 des Fahrzeuges 3 übertragen.

Weiter ist ein Kupplungsaggregat 5 mit einer Kupplung 1, hier in der Art einer Lamellenkupplung, vorgesehen, das beispielsweise einem hinteren Differentialgetriebe 24 vorgeschaltet ist. Die Kupplung 1 ist mit einer extern steuerbaren Betätigungseinheit 13 zur Aktivierung, beziehungsweise Deaktivierung, verbunden, wodurch ein Kupplungsaggregat 5 gebildet ist. Es versteht sich, dass das Kupplungsaggregat 5 auch an einer anderen Stelle innerhalb des Antriebsstranges an- geordnet sein kann, beispielsweise vorne am Anschluss, beziehungsweise integriert bei dem Verteilergetriebe 19. Die Betätigungseinheit 13 wird von einer elektronischen Steuereinheit 12 (ECU) gesteuert, die hier beispielhaft direkt an dem Kupplungsgehäuse 11 montiert ist. Die elektronische Steuereinheit 12 gibt entsprechend elektrische Steuerströme über entsprechende Betätigungsleitungen an die Betätigungseinheit 13 ab. Im Falle einer hydraulischen Betätigung der Kupplung 1 kann die Betätigungseinheit 13 eine Pumpe und/oder Ventilanordnung umfassen. Im Falle einer elektronisch betätigten Kupplung 1 kann die Betätigung seinheit 13 einen elektronischen Steller, wie z. B. einen Elektromotor, umfassen. Die Betätigung führt in beiden Fällen zu einer erhöhten oder verminderten Drehmomentübertragung, infolge einer stärkeren oder geringeren Komprimierung des Lamellenpakets in der (Lamellen-) Kupplung 1.

Zur elektrischen Signalübertragung von und zur Steuereinheit 12 ist eine serielle BUS- Anordnung 18 vorgesehen, die beispielsweise als CAN (Controller area net- work)-BUS ausgebildet sein kann. Schnittstellen, Protokolle und elektrische Schaltungstechnik für die Signalübertragung auf einen CAN-BUS sind bekannt und müssen hier nicht näher erläutert werden. Die elektronische Steuereinheit 12 umfasst einen programmgesteuerten Mikroprozessor und einen elektronischen Speicher, in dem ein Steuerprogramm abgelegt ist. Dabei werden vom Mikropro- zessor nach Maßgabe eines Steuerprogramms entsprechende Steuersignale für die Betätigungseinheit 13 erzeugt. Zur Erzeugung entsprechender Steuersignale ist die Steuereinheit 12 auf Informationen über verschiedene Betriebsparameter des Fahrzeuges 3 angewiesen. Hierfür kann die Steuereinheit 12 über die BUS- Anordnung 18 auf verschiedene Signale zugreifen, welche für diese Betriebsparameter repräsentativ sind. Es sind insbesondere Radsensoren 28 für ein (jedes) Rad 23, sowie Lenksensoren zur Feststellung eines Lenkwinkels des Fahrzeugs vorgesehen und (über Signalleiter 22) mit der Steuereinheit 12 über die BUS- Anordnung 18 verbunden. Beispielsweise kann ein Reibwert (Reibungskoeffizient) zwischen Rad 23 und Untergrund 25 mittels der Radsensoren 28 ermittelt werden und an ein übergeordnetes Fahrdynamiksystem und/oder die Steuereinheit 12 weitergegeben werden.

In Fig. 1 ist die Kupplung 1 als Lamellenkupplung zur bedarfsorientierten Verteilung von Drehmoment auf eine Vorderachse 20 und/oder Hinterachse 21 gezeigt. Die Kupplung 1 findet somit insbesondere Verwendung bei Allrad- getriebenen Fahrzeugen, bei denen mittels eines elektronisch geregelten Kupplungsaggregates 5 entweder die Hinterachse oder die Vorderachse (bedarfsorientiert) zugeschaltet werden kann. Die Kupplung 1 des Kupplungsaggregats 5 bildet somit eine elektronisch gesteuerte Lamellenkupplung eines bedarf s orientierten Allrad-Systems.

Die Kupplung 1 umfasst eine Mehrzahl von Kupplungskomponenten 4, nämlich Kupplung slamellen 8, Lamellenträger 9, mindestens einen Sumpf 10 und ein Kupplungsgehäuse 11. Es versteht sich, dass die Kupplung 1 mit Innenlamellen 8 und Außenlamellen 8 aufgebaut ist, wobei die Innenlamellen 8 an einem Innenla- mellenträger (hier ohne Bezugszeichen) und die Außenlamellen 8 an einem Au- ßenlamellenträger 9 gehalten bzw. befestigt sind. Die Kupplung slamellen 8 laufen zur Kühlung in einem Medium 6. Als Medium 6 wird hier Öl verwendet. Das Medium 6 wird hier beispielhaft innerhalb des Kupplungsgehäuses 11 in einem Sumpf 10 bevorratet.

Die Kupplungslamellen 8 sind als sich einander zugeordnete Reiblamellenpaare gebildet. Hierbei reiben jeweils eine Innenlamelle und eine Außenlamelle, aufgrund von Drehzahlunterschieden zwischen der Eingangswelle und der Ausgangwelle, aneinander. Hier sind die antrieb seitige Eingangswelle mit dem Außenlam- ellenträger und die Ausgangswelle mit dem Innenlamellenträger verbunden. Aufgrund der Drehzahldifferenz und des übertragenen Drehmoments wird in der Kupplung 1 eine Reibleistung 7 generiert, die zu einer Wärmeentwicklung in der Kupplung 1 führt. Die generierte Wärme muss aus der Kupplung 1 auch wieder abgeführt werden, was üblicherweise über das in dem Sumpf 10 bevorratete Medium 6 und die Umgebung 26 erfolgt. Die hier relevanten Wärmeübergänge können sich durch Wärmeleitung, Konvektion und/oder Wärmestrahlung ergeben. Wärme wird jedoch nicht nur aufgrund der Reibung der Kupplung slamellen 8 generiert, sondern auch durch die im Betrieb übliche Aufheizung der elektroni- sehen Steuereinheit 12. Da die Steuereinheit 12 vorliegend direkt an dem Kupplungsgehäuse 11 montiert und somit wärmeleitend mit der Kupplung 1 verbunden ist, beeinflusst die Aufheizung der Steuereinheit 12 auch die Wärmeentwicklung in der Kupplung 1. Die Steuereinheit 12 wird hier maßgeblich durch Konvektion, aufgrund der an dieser entlang strömenden Umgebungsluft gekühlt.

Die elektronische Steuereinheit 12 umfasst einen programmgesteuerten Mikroprozessor und einen elektronischen Speicher, in dem ein Steuerprogramm bzw. Computerprogramm abgelegt bzw. gespeichert ist. Das Computerprogramm ist dazu eingerichtet und bestimmt, alle Schritte des hier vorgeschlagenen Verfahrens auszuführen, wenn es auf dem Mikroprozessor abläuft.

Fig. 2 zeigt schematisch ein Modellbild zur Veranschaulichung einer Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Verfahrens. Das hier vorgeschlagene Verfahren dient zur betriebspunktspezifischen Abschätzung der aktuellen Lamellentem- peratur der Kupplungslamellen 8 in einem dynamischen Temperaturmodell 27 bzw. Temperaturalgorithmus. Fig. 2 zeigt die einzelnen innerhalb des Temperaturmodells vorgesehenen Komponenten. Die Darstellung in Fig. 2 orientiert sich damit nicht an den einzelnen Verfahrensschritten a) bis e), sondern verdeutlicht vielmehr, welche Möglichkeiten zur modellartigen Nachbildung eines Kupp- lungsaggregats die Verfahrensführung gemäß den Schritten a) bis e) bietet. Gemäß der Darstellung nach Fig. 2 ist zunächst ein vereinfachtes Temperaturmodell 27 gezeigt, wobei hier drei Temperaturen, nämlich eine Lamellentemperatur als Komponententemperatur in dem Funktionsfeld Fl, eine Lamellenträgertempe- ratur als Komponententemperatur in dem Funktionsfeld F2 und eine Medium- Temperatur - des im aktuellen Betriebspunkt im Bereich der Kupplung slamellen (8) vorhandenen Mediums (6) - in dem Funktionsfeld F3, geschätzt bzw. berechnet werden. Die Funktionsfelder Fl und F2 entsprechen damit dem Verfahrensschritt d). Das Funktionsfeld F3 entspricht dem Verfahrensschritt D). Dabei sind die vorgelagerten Verfahrensschritte a) bis c) in der Fig. 2 nicht separat darge- stellt, sondern stellen vorgelagerte Verarbeitung s schritte für diese Funktionsfelder dar. In dem Funktionsfeld F4 wird eine Sumpftemperatur bereitgestellt, was im Falle des vereinfachten Temperaturmodells 27 gemäß Fig. 2 durch (aktuelle) Messungen dieser Temperatur, beispielsweise mittels eines in den Sumpf 10 integrierten Temperatursensors, erfolgt.

Zunächst wird in dem Temperaturmodell 27 mindestens ein Betriebspunktparameter ermittelt, der für einen aktuell vorliegenden Betriebszustand der Kupplung 1 repräsentativ ist. Dies entspricht Schritt a) und erfolgt in mindestens einem der genannten Funktionsfelder. Als Betriebspunktparameter dienen hier die Drehzahl bzw. die Umfangsgeschwindigkeit des Außenlamellenträgers. Die Drehzahl des Außenlamellenträgers entspricht im Wesentlichen der Drehzahl der antriebseiti- gen Eingangswelle, deren aktuelle Betriebsdaten mittels der BUS-Anordnung 18, an die Steuereinheit 12 weitergeleitet werden und die dem Temperaturmodell 27 somit als Eingangsgrößen zur Verfügung stehen. Die aktuelle Umfangsgeschwin- digkeit des Außenlamellenträgers kann dann über geometrische Operationen, z. B. in Abhängigkeit vom Radius des Außenlamellenträgers, berechnet werden. Hierbei können auch dynamische Einflüsse, wie z. B. Torsionseffekte und/oder Elastizitäten des Antriebstranges berücksichtigt werden. In gleicher Weise werden auch Informationen bzw. Daten über die aktuell an der Kupplung 1 anliegende Drehzahldifferenz zur Verfügung gestellt. Das im jeweiligen Betriebspunkt übertragene Drehmoment (Kupplungsmoment) wird hier aus mehrdimensionalen (temperatur- und differenzdrehzahlabhängigen), empirisch bestimmten Kennfeldern ermittelt, die beschreiben, bei welchem Kupplung sdruck welches Drehmoment übertragen wird. Hieraus kann die aktuell vorliegende Reibleistung 7 berechnet werden, die dem Temperaturmodell 27 ebenfalls als Eingangsgröße dient. Als Eingangsgröße kann eine gemessene Temperatur berücksichtigt werden, beispielsweise eine gemessene Sumpftemperatur.

Im Funktionsfeld Fl wird die aktuelle bzw. betriebspunktspezifische Lamellentemperatur der Kupplungslamellen 8 berechnet. Hier wird als Eingangsgröße die mechanische Leistung, nämlich die zuvor erläuterte Reibleistung 7, berücksichtigt. Die aufgrund der Reibleistung 7 generierte Wärme erhöht die Lamellentemperatur in Abhängigkeit der Wärmekapazität der Kupplungslamellen 8.

Im Funktionsfeld Fl wird der Wärmeübergangskoeffizient zwischen den Kupp- lung slamellen 8 und dem Medium betriebspunktspezifisch ermittelt bzw. berechnet. Der Wärmeübergangskoeffizient zwischen den Kupplung slamellen 8 und dem Medium 6 wird hier als ein den Kupplungslamellen 8 zugeordneter thermischer Eigenschaftsparameter, im Sinne des Verfahrens schritts (c), verstanden. Zur Erläuterung der betriebspunktspezifischen Berechnung des Wärmeübergangskoef- fizienten wird auf die folgenden, diesbezüglichen Ausführungen im Zusammenhang mit dem Medium 6 verwiesen. Der Wärmeübergangskoeffizient muss im Funktionsfeld Fl jedoch nicht erneut berechnet werden, er kann auch ermittelt werden, z. B. indem er aus dem Funktionsfeld F3 abgerufen wird. Parallel bzw. entsprechend zu Schritt c) läuft in den Funktionsfeldern Fl, F2, F3, etc. auch der Verfahrens schritt b) zur Bestimmung der Eigenschaftsparameter des Mediums ab.

In Abhängigkeit des Wärmeübergangskoeffizienten zwischen den Kupplungslamellen 8 und dem Lamellenträger 9 und der Temperaturdifferenz zwischen der Lamellentemperatur und der Lamellenträgertemperatur erfolgt ein Wärmeüber- gang bzw. Energietransfer (maßgeblich durch Wärmeleitung) zwischen den Kupplungslamellen 8 und dem Lamellenträger 9. Dies ist im Temperaturmodell 27 mittels eines Doppelpfeils zwischen den Funktionsfeldern Fl und F2 angedeutet. Dieser Wärmeübergang führt im Funktionsfeld Fl zu einer Änderung der Lamellentemperatur in Abhängigkeit der Wärmekapazität der Kupplungslamellen 8. Dies kann insbesondere durch die iterative Gestaltung des beschriebenen Verfahrens berücksichtigt werden, indem Werte (Temperaturen und/oder Verfahrenspa- rameter) aus einem vorangegangenen Iterations schritt berücksichtigt werden.

Der Wärmetransfer zwischen den Kupplung slamellen 8 und dem Medium 6, das sich im jeweiligen Betriebspunkt in der Kupplung 1 und im Bereich der Kupplungslamellen 8, also„in dem Lamellenpaket" befindet, ist mittels des Doppel- pfeils zwischen den Funktionsfeldern Fl und F3 angedeutet. Dieser Wärmetransfer führt im Funktionsfeld Fl ebenfalls zu einer Änderung der Lamellentemperatur.

Im Funktionsfeld F2 wird die Lamellenträgertemperatur des Lamellenträgers 9 berechnet. Hier wird ebenfalls der vorangehend erläuterte Wärmeübergang zwischen den Kupplungslamellen 8 und dem Lamellenträger 9 berücksichtigt. Dieser Wärmeübergang führt im Funktionsfeld F2 zu einer Änderung der Lamellenträgertemperatur, in Abhängigkeit der Wärmekapazität des Lamellenträgers. Ferner wird auch der Wärmeübergang zwischen Lamellenträger 9 und dem Medium 6, das sich aktuell in dem Lamellenpaket befindet, berücksichtigt. Dies ist in dem Temperaturmodell 27 mittels des Doppelpfeils zwischen den Funktionsfeldern F2 und F3 veranschaulicht. Dieser Wärmeübergang führt im Funktionsfeld F2 auch zu einer Änderung der Lamellenträgertemperatur.

Zudem wird im Funktionsfeld F2 der Wärmeübergangskoeffizient zwischen dem Lamellenträger 9 und dem Medium 6 betriebspunktspezifisch ermittelt bzw. berechnet. Der Wärmeübergangskoeffizient zwischen dem Lamellenträger 9 und dem Medium 6 ist hier als ein dem Lamellenträger 9 zugeordneter thermischer Eigenschaftsparameter, im Sinne des Verfahrensschritts c), verstanden. Zur Erläuterung der betriebspunktspezifischen Berechnung des Wärmeübergangskoeffizienten wird auf die folgenden diesbezüglichen Ausführungen im Zusammenhang mit dem Medium 6 verwiesen. Der Wärmeübergangskoeffizient muss im Funktionsfeld F2 jedoch nicht erneut berechnet werden, er kann auch ermittelt werden, z. B. indem er aus dem Funktionsfeld F3 abgerufen wird. Darüber hinaus steht der Lamellenträger 9 auch im Wärmeaustausch mit dem Sumpf 10, was hier durch den Doppelpfeil zwischen den Funktionsfeldern F2 und F4 verdeutlicht ist. In Abhängigkeit von einem betriebspunktabhängigen Wärmeübergangskoeffizienten und der Temperaturdifferenz zwischen Lamellenträgertemperatur und Sumpftemperatur kann der Wärmeübergang zwischen dem Lamel- lenträger 9 und dem Sumpf 10 berechnet werden, was hier zu einer Veränderung der Lamellenträgertemperatur führt, in Abhängigkeit der thermischen Kapazität des Lamellenträgers 9, z. B. in einem nachfolgenden Iterationsschritt. Die Sumpftemperatur wird hier gemessen und als Eingangsgröße im Funktionsfeld F4 hinterlegt.

Im Funktionsfeld F3 wird betriebspunktspezifisch, die aktuelle Medium- Temperatur des Mediums 6 (bevorzugt Öl), das sich in der Kupplung und im Bereich dem Kupplung slamellen 8, also„in dem Lamellenpaket" befindet, berechnet (und nicht gemessen). Aus der Darstellung gemäß Fig. 2 ist zu erkennen, dass die Medium-Temperatur von allen Kupplungskomponenten, nämlich den Kupplungslamellen 8 (Funktionsfeld Fl), dem Lamellenträger 9 (Funktionsfeld F2) und dem Sumpf 10 (Funktionsfeld F4) beeinflusst wird und im Sinne der thermischen Wechselwirkung auch deren jeweilige Temperaturen beeinflusst. Mittels der (zuvor) ermittelten Betriebspunktparameter, nämlich der Drehzahl bzw. der Umfangsgeschwindigkeit des Außenlamellenträgers, wird im Funktionsfeld F3, im Sinne des Verfahrensschritts b), zunächst mindestens ein thermischer Eigenschaftsparameter, der dem Medium zugeordnet ist, in Abhängigkeit des ermittelten Betriebspunktparameters, berechnet. Beispielhaft wird hier das aktuell in dem Lamellenpaket befindliche Volumen des Mediums berechnet. Dieses Volumen kann in Abhängigkeit der ermittelten Betriebspunktparameter berechnet werden. Der in die Kupplung 1, insbesondere in das Lamellenpaket, eingehende Vo- lumenstrom ist variabel und hängt von der Drehzahl bzw. der Umfangsgeschwindigkeit des Außenlamellenträgers und der Sumpftemperatur ab. Hierbei kann der Strom des Mediums über bzw. durch eine Kaskade in das Lamellenpaket geführt werden. Die Sumpftemperatur beeinflusst direkt die Viskosität des Mediums. Der aus der Kupplung 1, insbesondere aus dem Lamellenpaket, austretenden Volumenstrom des Mediums 6 hängt zudem von der Menge bzw. dem Volumen des sich aktuell in dem Lamellenpaket befindlichen Mediums ab.

Diese dynamische Berechnung des Volumens erlaubt eine betrieb spunktabhängi- ge Berechnung der Wärmekapazität bzw. der thermischen Masse des Mediums 6, das sich aktuell in der Kupplung 1, insbesondere in dem Lamellenpaket, befindet. Somit wird die variable Wärmekapazität des Mediums, die maßgeblich von dem aktuell in der Kupplung 1 vorhandenen Volumen des Mediums abhängt, im Funktionsfeld F3 betriebspunktspezifisch berechnet.

Darüber hinaus wird im Funktionsfeld F3 auch der Wärmeübergangskoeffizient betriebspunktspezifisch berechnet. Der Wärmeübergangskoeffizient (a) zwischen dem Medium 6 und einer der Kupplungskomponenten 4 ist hier als ein dem Medium 6 zugeordneter thermischer Eigenschaftsparameter, im Sinne des Verfah- rensschritts b), verstanden. Der Wärmeübergangskoeffizient hängt beispielweise von der Sumpftemperatur ab, weil diese die Viskosität des in das Lamellenpaket eintretenden Mediums beeinflusst. Zudem hängt der Wärmeübergangskoeffizient auch von der Geschwindigkeit des Mediums ab, die durch die Drehzahl bzw. die Umfangsgeschwindigkeit des Lamellenträgers beeinflusst wird.

Die Kenntnis über das aktuell in der Kupplung bzw. in dem Lamellenpaket befindliche Volumen an Medium ermöglicht, auch die Benetzung der Komponentenoberflächen zu berechnen bzw. zu schätzen. Diese benetzten Komponentenoberflächen stellen hier die thermische Kontaktfläche bzw. Wärmeübergangsflä- che (A) dar. In Abhängigkeit des betriebspunktabhängigen Wärmeübergangskoeffizienten zwischen dem Medium 6 und den Kupplung slamellen 8 und der Temperaturdifferenz zwischen Medium-Temperatur und Lamellentemperatur, wird im Funktionsfeld F3 ein Wärmeübergang zwischen den Kupplungslamellen 8 und dem Medi- um 6 berechnet. Dieser Wärmeübergang beeinflusst im Funktionsfeld F3 die Medium-Temperatur des aktuell in dem Lamellenpaket befindlichen Mediums 6, in Abhängigkeit von der betriebspunktabhängigen Wärmekapazität des Mediums 6, z. B. für nachfolgende Iterationsschritte. In Abhängigkeit des betriebspunktabhängigen Wärmeübergangskoeffizienten zwischen dem Medium 6 und dem Lamellenträger 9 und der Temperaturdifferenz zwischen Medium-Temperatur und Lamellenträgertemperatur wird im Funktionsfeld F3 auch ein Wärmeübergang zwischen dem Lamellenträger 8 und dem Medium 6 berechnet. Dieser Wärmeübergang beeinflusst im Funktionsfeld F3 die Me- dium- Temperatur des aktuell in dem Lamellenpaket befindlichen Mediums 6, in Abhängigkeit von der betriebspunktabhängigen Wärmekapazität des Mediums 6, z. B. für nachfolgende Iterationsschritte.

In entsprechender Weise kann auch ein Wärmeübergang zwischen dem Medium 6 und dem Sumpf 10 berechnet werden. Zudem beeinflusst der Sumpf 10 die Medium-Temperatur, indem kühleres Medium 6 aus dem Sumpf 10, insbesondere durch eine Kaskade, in das Lamellenpaket eingebracht wird. Darüber hinaus wird in der Regel erwärmtes Medium 6 zurück in den Sumpf 10 geleitet. Diese in das bzw. aus dem Lamellenpaket eintretenden bzw. austretenden Volumenströme füh- ren ebenfalls zu einer Änderung der Medium-Temperatur.

Damit ist ein Verfahren zum Betrieb eines Kupplungsaggregats angegeben, das eine Berücksichtigung des betriebspunktspezifischen Abkühlverhaltens der Kupplungslamellen ermöglicht. Zudem wird erreicht, dass die aktuell im Bereich der Kupplung slamellen vorherrschende Temperatur des (Kühl-)Mediums bestimmbar ist, ohne hierzu auf einen Temperatursensor zur Messung der Temperatur des (Kühl-)Mediums angewiesen zu sein. Bezugszeichenliste

1 Kupplung

2 Antriebstrang

3 Fahrzeug

4 Kupplungskomponente

5 Kupplungsaggregat

6 Medium

7 Reibleistung

8 Kupplungslamelle

9 Lamellenträger

10 Sumpf

11 Kupplungsgehäuse

12 Steuereinheit

13 Betätigungseinheit

14 Seitenwellen

15 Längswelle

16 Motor

17 Ganggetriebe

18 BUS-Anordnung

19 Verteilergetriebe

20 Vorderachse

21 Hinterachse

22 Signalleiter

23 Rad

24 Differentialgetriebe

25 Untergrund

26 Umgebung

27 Temperaturmodell

28 Radsensor