Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Referenzieren eines Nullpunktes einer selbstschließenden Kupplung in einem Kraftfahrzeug, bei welchem ein Kupplungsaktor betätigt wird, welcher gegen einen Anschlag verfahren wird, wobei der Kupplungsaktor eine Aktorkraftkennlinie aufweist.

In Kraftfahrzeugen werden Kupplungen eingesetzt, welche von einem Kupplungsaktor angesteuert werden, die entweder eine mechanische oder eine hydraulische Übertragungsstrecke für Kupplungsaktoren mit„normally closed"- Kupplungen aufweisen. Unter„normally closed" -Kupplungen werden selbstschließende Kupplungen verstanden, welche bei ausbleibender Krafteinwirkung im geschlossenen Zustand verharren.

Aus der DE 10 2013 205 142 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur

Referenzierung und Plausibilisierung einer Referenzposition eines Aktors bekannt, wobei der Aktor ein Betätigungselement entlang eines Betätigungsweges verlagert und die Referenzposition an einem mechanischen Anschlag an einem Ende des Betätigungsweges ermittelt wird. Um beispielsweise durch ein klemmendes Betätigungselement oder dergleichen Fehlbestimmungen der Referenzposition zu verhindern, gilt eine Referenzposition erst dann als plausibilisiert, wenn eine Kraftentfaltung eines, dem mechanischen Anschlag entlang des Betätigungswegs vorgelagerten Energiespeichers einer der Referenzposition zugeordneten vorgegebenen Plausibilisierungs- position zugeordnet werden kann.

Bei bekannten Kupplungsaktoren werden zur Wegmessung Inkrementalwegsensoren verwendet. Zum Abgleich der Nullposition des Kupplungsaktors, welches im Weiteren als Referenzieren bezeichnet werden soll, ist in der Übertragungsstrecke ein mechanischer Anschlag vorhanden, welcher zweistufig gestaltet ist. Eine solche

Zweistufig keit ist notwendig, um sicher zu sein, dass der gefundene

Referenzieranschlag nicht ein Hindernis in der Übertragungsstrecke ist, an der verse- hentlich der Kupplungsaktor den Nullabgleich durchführt. Dabei wird in der ersten Stufe gegen eine vorgespannte Feder referenziert und sollte der gefundene Nullpunkt unplausibel sein, wird die vorgespannte Feder weiter aufgespannt und gegen einen mechanischen Anschlag gedrückt. Dieser mechanische Anschlag stellt dann den Plausibilisierungspunkt dar. Die Wegdifferenz zwischen dem Plausibilisierungspunkt und dem referenzierten Nullpunkt ist dabei konstruktiv vorgegeben, wodurch der Referenzierpunkt in seinem Abstand zum Plausibilisierungspunkt eindeutig feststellbar ist.

Die Referenzierung an der vorgespannten Feder sowie die Plausibilisierung durch weiteres Aufspannen der Feder erfolgt dabei bei geschlossener Kupplung. Dies hat zur Folge, dass sich ein Leerweg zwischen dem referenzierten Nullpunkt und dem Punkt, ab welchem die Kupplung geöffnet wird, einstellt. Der Leerweg ist begründet durch einen Einsatz der selbstschließenden Kupplung ohne Verschleißnachstellung. Aufgrund von Verschleiß der Kupplung kommt es zum Aufstellen der Zungen einer Tellerfeder der Kupplung, was bedeutet, dass ein Ausrücklager sich auf den

Kupplungsaktor zu bewegt (Fig. 7 und 8). Das hat zur Folge, dass beim Referenzieren bzw. Plausibilisieren der Kupplungsaktor von den Zungen der Tellerfeder der Kupp- lung weg fährt und bei erfolgter Referenzierung bzw. Plausibilisierung sich wieder an die Zungen der Tellerfeder der Kupplung anlegt. Das Abheben und Wiederauftreffen der Aktormechanik auf das Ausrücklager bzw. der Zungen der Tellerfeder der Kupplung wirkt sich negativ auf die Lebensdauer des Kupplungsbetätigungssystems aus. Gleichzeitig hat es auch Auswirkungen auf die Akustik. Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Referenzieren eines Nullpunktes einer selbstschließenden Kupplung in einem Kraftfahrzeug anzugeben, bei welchem die Lebensdauer des Kupplungsbetätigungssystems verlängert wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Referenzieren an dem Anschlag bei geöffneter Kupplung erfolgt, wobei der Anschlag eine größere Steifigkeit als die Aktorkraftkennlinie des Kupplungsaktors aufweist. Dies hat den Vorteil, dass ein Abheben und Wiederauftreffen der Aktormechanik auf das Ausrücklager der Kupplung bzw. auf die Zungen der Tellerfeder der Kupplung vermieden wird, wodurch die Lebensdauer des Kupplungsbetätigungssystems verlängert wird und gleichzeitig akustische Belastungen unterbunden werden.

Vorteilhafterweise erfolgt nach dem Referenzieren des Nullpunktes eine

Plausibilisierung des referenzierten Nullpunktes, wenn vorzugsweise eine Wegdiffe- renz zwischen dem aktuellen Referenzieren und einem vorangegangenen Referenzie- ren einen Schwellwert überschreitet, wobei bei der Plausibilisierung eine Wegdifferenz zwischen dem aktuell referenzierten Nullpunkt und einem Plausibilisierungspunkt ermittelt wird, welche mit einem vorgegebenen Plausibilisierungsweg verglichen wird und bei Übereinstimmung von Wegdifferenz und vorgegebenem Plausibilisierungsweg auf eine Richtigkeit des referenzierten Nullpunktes geschlossen wird. Diese Vorgehensweise kann sowohl bei einem Kupplungsaktor mit einer mechanischen als auch einer hydraulischen Übertragungsstrecke eingesetzt werden, wenn dadurch eine selbstschließende Kupplung (normally closed Kupplung) betätigt wird. Durch den Ver- gleich eines vorgegebenen Plausibilisierungsweges mit der Wegdifferenz, welches aus dem referenzierten Nullpunkt und dem Plausibilisierungspunkt ermittelt wurde, lässt sich sehr einfach feststellen, ob auch der richtige Nullpunkt des Kupplungsaktors festgestellt wurde.

In einer Ausgestaltung erfolgt die Plausibilisierung bei geschlossener Kupplung. Dabei fährt der Kupplungsaktor in der zur Referenzierung entgegengesetzten Richtung. Es wird ein Bereitschaftspunkt des Kupplungsaktors, welcher einen Punkt in der Kupplungskennlinie darstellt, wo die Kupplung geschlossen ist und die Ausrückkraft bei einer Mindestvorlast für das Ausrücklager sich befindet, überfahren. Dabei hebt das Ausrücklager von den Zungen der Tellerfeder oder ein Ausrückhebel von einem Aktorgestänge ab. Der Kupplungsaktor verfährt solange in diese Richtung, bis der Anschlag mit der gegebenen Steifigkeitskennlinie erreicht wird. Diese Vorgehensweise ist sowohl für einen Kupplungsaktor mit einer mechanischen Übertragungsstrecke als auch für einen Kupplungsaktor mit einer elektrohydraulischen Übertragungsstrecke einsetzbar. In einer Variante erfolgt die Plausibilisierung bei geschlossener Kupplung gegen einen zweistufigen Anschlag. Die Wegdifferenz zwischen dem referenzierten Nullpunkt, welcher bei dem Zustand Kupplung offen ermittelt wurde, und der Plausibilisierung, welche bei einer geschlossenen Kupplung ermittelt wurde, wird ausgewertet. Die beiden dabei genutzten mechanischen Anschläge weisen eine deutlich größere Steifigkeit auf als die Kupplungskraftkennlinie, wobei auch dieses Vorgehen für Kupplungsaktoren mit mechanischer oder hydraulischer Übertragungsstrecke anwendbar ist.

In einer Weiterbildung wird die Wegdifferenz zwischen dem bei offener Kupplung referenzierten Nullpunkt und einem bei geschlossener Kupplung plausibilisierten Plausibi- lisierungspunkt ermittelt. Dabei kann auf einen zweistufigen Anschlag für die

Plausibilisierung verzichtet werden. Für Referenzierung und Plausibilisierung sind verschiedene Anschläge vorgesehen. Bei Verwendung der selbstnachstellenden Kupplung, bei der die Zungen der Tellerfeder auf der gleichen Höhe über der gesamten Le- bensdauer bleiben, wird dieses Verfahren verwendet, da hier ein Druckfederpaket zum Plausibilisieren eingespart wird.

In einer Ausführungsform wird eine zweistufige Plausibilisierungskennlinie verwendet, und der Kupplungsaktor gegen eine vorgespannte Feder verfahren und referenziert und anschließend die vorgespannte Feder durch den Kupplungsaktor weiter aufgespannt und gegen einen mechanischen Anschlag zur Plausibilisierung gedrückt, wobei zur Plausibilisierung des referenzierten Nullpunktes die Wegdifferenz zwischen re- ferenziertem Nullpunkt und Plausibilisierungspunkt bestimmt wird. Zu dieser Messung ist eine Druckfederkennlinie notwendig, die einer Druckfeder zuordenbar ist, welche zwischen Kupplungsaktor und Aktorgestänge positioniert ist.

In einer weiteren Ausführungsform erfolgt die Plausibilisierung des referenzierten Nullpunktes bei geöffneter Kupplung. Da bei dieser Ausführung nicht nur der

Referenzieranschlag sondern auch der Plausibilisierungsanschlag bei geöffneter Kupplung angefahren wird, wird ein Abheben von Ausrücklager zu den Zungen der Tellerfeder oder des Ausrückhebels zu dem Ausrücklager oder dem Aktorgestänge zum Ausrückhebel unterbunden. Darüber hinaus muss nicht der gesamte Aktorweg durchfahren werden.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Mehrere davon sollen anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 Ausschnitt aus einem Kupplungssystem,

Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer mechanischen Übertragungsstrecke des Kupplungsbetätigungs- Systems, Fig. 3 das erste Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einer hydraulischen Übertragungsstrecke des Kupplungsbetätigungssys- tems,

Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer mechanischen Übertragungsstrecke des Kupplungsbetätigungs- systems,

Fig. 5 das zweite Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem hydraulischen Kupplungsbetätigungssystem,

Fig. 6 ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 7 ein Verfahren zur Referenzierung und Plausibilisierung nach dem Stand der Technik für eine mechanische Übertragungsstrecke des Kupplungs- betätigungssystems,

Fig. 8 ein Verfahren zur Plausibilisierung und Referenzierung nach dem Stand der Technik für eine hydraulischen Übertragungsstrecke des Kupp- lungsbetätigungssystems.

Gleiche Merkmale sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.

Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem Kupplungsbetätigungssystem 1 , wie es in Kraftfahrzeugen mit selbsttätig schließenden Kupplungen zum Einsatz kommt. Die Kupplung 2 wird dabei von an dieser anliegenden Tellerfedern betätigt, deren Zungen 3 an dem Ausrücklager 4 anliegen. Das Ausrücklager 4 drückt auf einen Ausrückhebel 5, welcher mit einem Ausrückgestänge 6 des Kupplungsaktors 7 in einer Wirkverbindung steht. Eine Druckfeder 8 ist hierbei zwischen dem Kupplungsaktor 7 und dem Aktorgestänge 6 positioniert. Alle nachfolgenden Figuren zeigen zum ersten die Kupplungskraft über dem Kupplungsweg und zum zweiten die Aktorkraft über dem Aktorweg. In den Figuren ist der Neuzustand der Kupplung 2 mit durchgezogenen Linien dargestellt, während der Verschleißzustand der Kupplung durch die gestrichelten Linien verdeutlicht ist. Bei allen dargestellten Ausführungsbeispielen erfolgt die Referenzierung des Nullpunktes des Kupplungsaktors7 bei geöffneter Kupplung. Dabei wird der Kupplungsaktor 7 gegen einen Anschlag gefahren, welcher im Kupplungsaktor7 selbst oder in der Übertra- gungsstrecke Kupplungsaktor 7 - Ausrückhebel 5 - Ausrücklager 4 - Kupplung 2 angeordnet ist. Die Anordnung des Anschlages ist variabel. Entscheidend ist, dass der Anschlag eine deutlich größere Steifigkeit als die Aktorkraftkennlinie des

Kupplungsaktors 7 aufweist, wie sie in den Figuren dargestellt ist. Unter der Steifigkeit soll im Weiteren der Quotient aus einer Kraftänderung und der zugehörigen Wegänderung des Kupplungsaktors 7 verstanden werden.

In Fig. 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel zur Referenzierung bzw. Plausibilisierung eines mechanischen Kupplungsbetätigungssystems 1 dargestellt, welches in erster Linie in Clutch-by-Wire-Systemen Anwendung findet. Bei geöffneter Kupplung 2 wird der Kupplungsaktor 7 gegen einen mechanischen Anschlag referenziert, um den Nullpunkt für die weitere Steuerung des Kupplungsaktors 7 festzulegen. Um den referen- zierten Nullpunkt zu plausibilisieren, fährt der Kupplungsaktor 7 nach dem Referenzie- ren in die entgegengesetzte Richtung, d.h. dass die Kupplung 2 geschlossen wird. Wird ein Bereitschaftspunkt BP überfahren, hebt das Ausrücklager 4 von den Zungen 3 der Tellerfeder ab oder der Ausrückhebel 5 gibt das Aktorgestänge 6 frei. Der

Kupplungsaktor 7 fährt dabei solange in diese vorgegebene Richtung, bis der mechanische Anschlag mit der gegebenen Steifigkeitskennlinie erreicht wird.

Bei diesem ersten Ausführungsbeispiel wird eine Plausibilisierung des referenzierten Nullpunktes durchgeführt, indem der Kupplungsaktor 7 gegen die vorgespannte Druckfeder 8 verfahren wird. Dadurch wird die Kupplung 2 geschlossen. Anschließend wird die Druckfeder 8 weiter durch den Kupplungsaktor 7 zusammengedrückt und bis zu dem eigentlichen mechanischen Anschlag an dem Aktorgestänge 6 weitergefahren. Daraus ergibt sich der Plausibilisierungspunkt des Kupplungsaktors 7. Die Wegdifferenz zwischen dem Referenzierungspunkt und dem Plausibilisierungspunkt wird mit einem Plausibilisierungsweg verglichen, welcher konstruktiv vorgegeben ist, und bei Übereinstimmung auf einen korrekt ermittelten Nullpunkt geschlossen.

Neben den Referenzierungs- und Plausibilisierungsverfahren für mechanische Kupp- lungsbetätigungssysteme 1 ist in Fig. 3 das eben erläuterte Verfahren bei einem hydraulischen Kupplungsbetätigungssystem 1 dargestellt. Bei dieser hydraulischen Vari- ante entspricht der Bereitschaftspunkt BP dem Punkt, wo auch der Volumenausgleich der hydraulischen Strecke stattfindet. Deshalb wird hier nur ein Bereitschaftspunkt BP gekennzeichnet, da immer ein Druckausgleich in der hydraulischen Übertragungsstrecke vorhanden ist. Auch bei dieser Darstellung erfolgt die Referenzierung des Null- Punktes des Kupplungsaktors 7 bei geöffneter Kupplung 2, während die Plausibilisierung mit der Plausibilisierungskennlinie der Druckfeder 8 bei geschlossener Kupplung 2 verifiziert wird.

In Fig. 4 ist ein zweites Verfahren zur Referenzierung und Plausibilisierung des Kupp- lungsbetätigungssystem 1 für eine Clutch-by-Wire-Anwendung dargestellt, bei welcher eine mechanische Übertragungsstrecke verwendet wird. Hierbei wird auf die

Zweistufig keit der Plausibilisierungskennlinie der Druckfeder 8 verzichtet, d.h. die Druckfeder 8 wird zur Plausibilisierung nicht verwendet, so dass auch auf keine Druckfederkennlinie zurückgegriffen werden muss. Es wird lediglich die Wegdifferenz zwischen dem referenzierten Nullpunkt bei der Einstellung Kupplung offen und dem Plausibilisierungspunkt bei der Einstellung Kupplung geschlossen ausgewertet. Die in der Referenzierung und der Plausibilisierung benutzten mechanischen Anschläge weisen dabei eine deutlich höhere Steifigkeit als die Kupplungskraftkennlinie auf.

In Fig. 5 ist das zweite Ausführungsbeispiel der Referenzierungs- und des Plausibili- sierungsverfahrens für Kupplungsbetätigungssystem 1 mit einer hydraulischen Übertragungsstrecke dargestellt. Auch in diesem Fall wird auf die Druckfeder 8 und somit die Druckfederkennlinie verzichtet. Die Referenzierung erfolgt bei geöffneter Kupplung gegen einen ersten Anschlag, während die Plausibilisierung bei geschlossener Kupplung gegen einen zweiten Anschlag erfolgt. Bei der Kennlinie Aktorkraft über dem Aktorweg entspricht der Neuzustand der Kupplung 2 gleich dem Verschleißzustand der Kupplung 2.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in Fig. 6 dargestellt, bei welchem sowohl der Referenzieranschlag als auch der Plausibilisie- rungsanschlag bei geöffneter Kupplung 2 angefahren wird, wodurch ein Abheben des Ausrücklagers 4 zu den Zungen 3 der Tellerfeder oder ein Abheben des Ausrückhebels 5 zum Ausrücklager 4 oder ein Abheben des Aktorgestänges 6 zum Ausrückhebel 5 nicht mehr erfolgt. Diese Variante ist sowohl für den mechanischen als auch den hydraulischen Übertragungsstrecke des Kupplungsbetätigungssystems 1 geeignet. Dabei wird bei der Plausibilisierung wieder die Zweistufig keit der Plausibilisierungs- kennlinie der Druckfeder 8, wie in Fig. 2 und 3 erläutert, genutzt. Allerdings besteht demgegenüber der Vorteil, dass es beim Plausibilisieren nicht zum Abheben von beispielsweise dem Ausrücklager 4 zu den Zungen 3 der Tellerfeder kommen kann. Bezugszeichenliste Kupplungsbetätigungssystem

Kupplung

Zungen der Tellerfeder

Ausrücklager

Ausrückhebel

Aktorgestänge

Kupplungsaktor

Druckfeder