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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Steuerungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Aus der
DE 10 2007 001 499 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs bekannt, wobei der Antriebsstrang ein von einer Brennkraftmaschine bereitgestelltes Antriebsaggregat und ein zwischen das Antriebsaggregat und einen Abtrieb geschaltetes Getriebe umfasst. Dem Getriebe ist eine als Hydrauliksystem ausgebildete Getriebedruckversorgungseinrichtung zugeordnet, wobei die Getriebedruckversorgungseinrichtung eine von der Brennkraftmaschine aus über eine Getriebewelle des Getriebes mechanisch angetriebene Hauptpumpe und eine elektrisch betriebene Zusatzpumpe aufweist. Über die elektrische Zusatzpumpe kann dann, wenn die mechanische Hauptpumpe nicht ausreichend angetrieben wird, ein ausreichender Getriebedruck für das Getriebe bereitgestellt werden. Aus der
DE 2007 001 499 A1 ist es bekannt, während einer aktiven Motor-Start-Stopp-Funktion während des Startvorgangs der Brennkraftmaschine mittels einer Drehzahlüberwachung oder einer Drehmomentüberwachung zu überprüfen, ob sich im Getriebe ein für den Startvorgang angeforderter Kraftschluss einstellt.
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Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein neuartiges Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs sowie eine Steuerungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird dann, wenn bei stillstehender oder bei mit geringer Drehzahl betriebener elektrischer Maschine des Antriebsaggregats die Zusatzpumpe die Getriebedruckversorgung gewährleistet, aus Getriebedrehzahlen eine Übersetzung des Getriebes bestimmt und mit einer Übersetzungsvorgabe einer Gangvorgabe verglichen, wobei dann, wenn die aus den Getriebedrehzahlen bestimmte Übersetzung und die Übersetzungsvorgabe der Gangvorgabe nicht übereinstimmen, auf eine Störung geschlossen wird.
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Nach einer definierten Anzahl von Störungen wird zur Bereitstellung der Getriebedruckversorgung über die Hauptpumpe die Drehzahl der elektrischen Maschine erhöht und die aus den Getriebedrehzahlen bestimmte Übersetzung weiter mit der Übersetzungsvorgabe einer Gangvorgabe verglichen, wobei dann, wenn hierbei festgestellt wird, dass die aus den Getriebedrehzahlen bestimmte Übersetzung und die Übersetzungsvorgabe übereinstimmen, auf eine Störung der Zusatzpumpe geschlossen wird, wohingegen dann, wenn hierbei festgestellt wird, dass die aus den Getriebedrehzahlen bestimmte Übersetzung und die Übersetzungsvorgabe weiterhin nicht übereinstimmen, auf keine Störung der Zusatzpumpe geschlossen wird.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann auf einfache und zuverlässige Art und Weise eine Störungsprüfung für die elektrisch angetriebene Zusatzpumpe der Getriebedruckversorgungseinrichtung bereitgestellt werden. Mit der hier vorliegenden Erfindung kann zuverlässig ohne die Notwendigkeit eines Drucksensors erkannt werden, ob die elektrisch angetriebene Zusatzpumpe ordnungsgemäß arbeitet und einen zum Betrieb des Getriebes erforderlichen Druck bereitstellen kann. Durch die im Zuge des Verfahrens vorgenommene Erhöhung der Drehzahl der elektrischen Maschine des Antriebsaggregats kann erkannt werden, ob bei Auftreten einer Störung entweder eine elektrisch angetriebene Zusatzpumpe oder eine sonstige Baugruppe einen Defekt aufweist und demnach gestört ist.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung wird dann, wenn auf Grundlage einer fehlenden Übereinstimmung zwischen der aus den Getriebedrehzahlen bestimmten Übersetzung und der Übersetzungsvorgabe der Gangvorgabe erstmals auf eine Störung geschlossen wird, zunächst die Gangvorgabe und damit die Übersetzungsvorgabe geändert und ein Störungszähler erhöht, wobei erst dann, wenn nach einfacher oder mehrfacher Änderung der Gangvorgabe weiterhin eine fehlende Übereinstimmung zwischen der aus den Getriebedrehzahlen bestimmten Übersetzung und der Übersetzungsvorgabe der Gangvorgabe vorliegt und der Störungszähler einen Grenzwert erreicht oder überschreitet, zur Bereitstellung der Getriebedruckversorgung über die Hauptpumpe die Drehzahl der elektrischen Maschine des Antriebsaggregats erhöht wird.
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Nach dieser vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird zunächst über eine Änderung der Gangvorgabe überprüft, ob einem Schaltelement des Getriebes ein Defekt bzw. eine Störung zugeordnet werden kann. Kann durch die Änderung der Gangvorgabe eine erkannte Störung nicht beseitigt werden, wird nachfolgend die elektrisch angetriebene Zusatzpumpe auf eine Störung bzw. einen Defekt überprüft.
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Die erfindungsgemäße Steuerungseinrichtung weist Mittel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf.
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Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
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1 ein Schema eines Kraftfahrzeugs, bei welchem das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs einsetzbar ist; und
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2 ein Diagramm zur weiteren Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs.
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Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, wobei 1 stark schematisiert ein Antriebsstrangschema eines Kraftfahrzeugs zeigt, bei welchem das erfindungsgemäße Verfahren zum Einsatz kommen kann.
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So zeigt 1 ein Antriebsstrangschema eines Kraftfahrzeugs mit einem als Hybridantrieb ausgebildeten Antriebsaggregat 1, welches einen Verbrennungsmotor 2 und eine elektrische Maschine 3 umfasst. Zwischen das Antriebsaggregat 1 und einen Abtrieb 4 ist ein Getriebe 5 geschaltet, wobei das Getriebe 5 Drehzahlen und Drehmomente des Antriebsaggregats 1 wandelt und am Abtrieb 4 bereitstellt.
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Zwischen den Verbrennungsmotor 1 und die elektrische Maschine 3 des Antriebsaggregats 1 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Kupplung 6 geschaltet, wobei dann, wenn die Kupplung 6 geöffnet ist, der Verbrennungsmotor 2 vom Abtrieb 4 abgekoppelt ist. Dann, wenn die Kupplung 6 geschlossen ist, sind sowohl der Verbrennungsmotor 2 als auch die elektrische Maschine 3 an den Abtrieb 4 angekoppelt.
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Dem Getriebe 5 ist eine Getriebedruckversorgungseinrichtung in Form eines Hydrauliksystems zugeordnet, wobei diese Getriebedruckversorgungseinrichtung eine getriebeinterne Hauptpumpe 7 umfasst, die vom Antriebsaggregat 1 aus über eine Getriebewelle des Getriebes 7 mechanisch angetrieben wird. Zusätzlich zu dieser mechanisch angetriebenen Hauptpumpe 7 umfasst die Getriebedruckversorgungseinrichtung weiterhin eine vorzugsweise getriebeexterne Zusatzpumpe 8, die vorzugsweise über einen separaten Elektromotor 9 elektrisch angetrieben wird. Dann, wenn aufgrund zu geringer Drehzahlen des Antriebsaggregats 1 die Hauptpumpe 7 keinen ausreichenden Getriebedruck bereitstellen kann, kann der Getriebedruck über die Zusatzpumpe 8 bereitgestellt werden.
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Weiterhin zeigt 1 einen elektrischen Energiespeicher 10. Dieser elektrische Energiespeicher 10 wird im motorischen Betrieb der elektrischen Maschine 3 des Antriebsaggregats 1 von der elektrischen Maschine 3 stärker entladen und im generatorischen Betrieb derselben von der elektrischen Maschine 3 stärker aufgeladen. Die elektrische Energie, welche der Elektromotor 9 zum Antrieb der elektrisch angetriebenen Zusatzpumpe 8 benötigt, kann dem Elektromotor 9 ebenfalls vom elektrischen Energiespeicher 10 aus bereitgestellt werden.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel der 1 ist dem Antriebsaggregat 1 eine erste Steuerungseinrichtung 11 und dem Getriebe 5 eine zweite Steuerungseinrichtung 12 zugeordnet. Bei der Steuerungseinrichtung 11 handelt es sich um eine Motorsteuerungseinrichtung oder um eine Hybridsteuerungseinrichtung. Bei der Steuerungseinrichtung 12 handelt es sich um eine Getriebesteuerungseinrichtung.
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Die Steuerungseinrichtung 11 tauscht im Sinne der Doppelpfeile einerseits mit dem Verbrennungsmotor 2 und andererseits mit der elektrischen Maschine 3 Daten aus. Weiterhin tauscht die Steuerungseinrichtung 11 mit dem elektrischen Energiespeicher 10 Daten aus. Die Getriebesteuerungseinrichtung 12 tauscht im Sinne der gezeigten Doppelpfeile einerseits mit dem Getriebe 5 und andererseits mit dem Elektromotor 9 der Zusatzpumpe 8 Daten aus. Weiterhin tauschen die erste Steuerungseinrichtung 11 und die zweite Steuerungseinrichtung 12 untereinander Daten aus.
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Die hier vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren, um dann, wenn bei stillstehender elektrischer Maschine 3 oder bei mit geringfügiger Drehzahl betriebener elektrischer Maschine 3 zum Beispiel zum rein elektrischen Anfahren oder zum rein elektrischen Fahren bei geringer Geschwindigkeit sowie bei geöffneter Kupplung 6 der Getriebedruck für das Getriebe 5 nicht von der Hauptpumpe 7, sondern vielmehr von der Zusatzpumpe 8 bereit gestellt wird, und es zu einer unerwünschten Reaktion im Getriebe 5 kommt, zum Beispiel zu einem verzögerten Kraftschlussaufbau oder einem ungewollten Aufheben des Kraftschlusses, zu überprüften, ob diese unerwünschte Reaktion im Getriebe 5 auf einen Fehler der Zusatzpumpe 8 zurückgeführt werden kann. Hierbei kommt das erfindungsgemäße Verfahren ohne die Notwendigkeit von teuren Drucksensoren aus.
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Im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dann, wenn bei stillstehender oder bei mit geringer Drehzahl betriebener elektrischen Maschine 3 des Antriebsaggregats 1 die Zusatzpumpe 8 die Druckversorgung für das Getriebe 5 gewährleistet, aus Getriebedrehzahlen des Getriebes 5 eine Übersetzung des Getriebes 5 bestimmt und mit einer Übersetzungsvorgabe einer Gangvorgabe verglichen. Vorzugsweise wird diese Übersetzung des Getriebes 5 aus einer Getriebeeingangsdrehzahl und einer Getriebeausgangsdrehzahl bestimmt, wobei diese Drehzahlen von der Getriebesteuerungseinrichtung 12 über zumindest eine Schnittstelle eingelesen werden, wobei ein Mittel 13 der Getriebesteuerungseinrichtung 12 aus diesen eingelesenen Drehzahlen des Getriebes 5 die Übersetzung desselben berechnet.
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Ein Vergleicher 14 der Getriebesteuerungseinrichtung 12 vergleicht die abhängig von den eingelesenen Drehzahlen ermittelte Übersetzung mit der Übersetzungsvorgabe einer Gangvorgabe 15, wobei die Gangvorgabe 15 und damit die Übersetzungsvorgabe der Gangvorgabe 15 auch von der Getriebesteuerungseinrichtung 12 bereitgestellt wird.
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Dann, wenn die aus den Getriebedrehzahlen des Getriebes 5 bestimmte Übersetzung und die Übersetzungsvorgabe der Gangvorgabe 15 nicht übereinstimmen, wird auf eine Störung geschlossen.
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Die weitere Störungsauswertung bzw. Störungsanalyse erfolgt derart, dass nach einer definierten Anzahl von Störungen, also dann, wenn ein Störungszähler 16, der vorzugsweise Bestandteil der Getriebesteuerungseinrichtung 12 ist, einen Grenzwert erreicht bzw. überschreitet, zur Bereitstellung der Druckversorgung für das Getriebe 5 über die Hauptpumpe 7 die Drehzahl der elektrischen Maschine 3 des Antriebsaggregats 1 erhöht und die aus den sich ausbildenden Getriebedrehzahlen bestimmte Übersetzung weiter ermittelt und mit der Übersetzungsvorgabe der Gangvorgabe 15 verglichen wird.
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Dann, wenn hierbei festgestellt wird, dass die aus den Getriebedrehzahlen bestimmte Übersetzung, die sich nach entsprechender Erhöhung der Drehzahl der elektrischen Maschine 3 des Antriebsaggregats 1 ausbildet, und die Übersetzungsvorgabe der Gangvorgabe 15 übereinstimmen, wird auf eine Störung der Zusatzpumpe 8 geschlossen, wohingegen dann, wenn hierbei festgestellt wird, dass die aus dem Getriebedrehzahlen bestimmte Übersetzung weiterhin nicht mit der Übersetzungsvorgabe der Gangvorgabe 15 übereinstimmt, auf keine Störung der Zusatzpumpe 15 geschlossen wird.
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Weitere Details des erfindungsgemäßen Verfahrens werden nachfolgend unter Bezugnahme auf das Diagramm der 2 beschrieben, wobei in 2 über der Zeit t mehrere zeitlichen Kurvenverläufe gezeigt sind.
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So zeigt 2 einen zeitlichen Verlauf einer Übersetzung X des Getriebes 5, die von der Getriebesteuerungseinrichtung 12 auf Grundlage von Getriebedrehzahlen, insbesondere auf Grundlage der Getriebeeingangsdrehzahl und der Getriebeausgangsdrehzahl, bestimmt wird. Für die Übersetzung X des Getriebes 5 sind in 2 weiterhin zwei Übersetzungsvorgaben der Gangvorgabe 15 eingezeichnet, nämlich einerseits eine durch zwei Grenzwerte X1U und X1O bestimmte Übersetzungsvorgabe für einen ersten Gang des Getriebes 5 und eine durch zwei Grenzwerte X3U und X3O vorgegebene Gangvorgabe für einen dritten Gang des Getriebes 5.
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Weiterhin ist in 2 über der Zeit t ein zeitlicher Verlauf der Drehzahl n der elektrischen Maschine 3 des Antriebsaggregats aufgetragen.
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Der Kurvenverlauf Y in 2 visualisiert eine Funktion der Gangvorgabe 15, wobei die Getriebesteuerungseinrichtung 12 in 2 zu den Zeitpunkten t2 und t3 die Gangvorgabe ändert, wobei zum Zeitpunkt t2 vom ersten Gang auf den zweiten Gang und zum Zeitpunkt t3 vom zweiten Gang auf den dritten Gang in der Gangvorgabe gewechselt wird.
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Beginnend zum Zeitpunkt t1 wird zum Beispiel zum elektrischen Anfahren oder zum elektrischen Fahren mit geringer Geschwindigkeit bei geöffneter Kupplung 6 die elektrische Maschine 3 mit einer kleinen Drehzahl n betrieben, wobei dann die Hauptpumpe 5 den zum Betrieb benötigten Getriebedruck für das Getriebe 5 nicht bereitstellten kann. Vielmehr wird dann der Getriebedruck für das Getriebe 5 von der Zusatzpumpe 8 bereitgestellt. Hierbei wird fortlaufend die Übersetzung X des Getriebes 5 von der Getriebesteuerungseinrichtung 12 ermittelt, wobei zum Zeitpunkt t2 festgestellt wird, dass die aus den gemessenen Getriebedrehzahlen berechnete Übersetzung X von der durch die Grenzwerte X1U und X1O definierten Übersetzungsvorgabe des ersten Gangs abweicht.
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Bei Erkennen einer solchen Abweichung wird auf eine Störung geschlossen, wobei gemäß dem Verlauf Z der Störungszähler 16 der Getriebesteuerungseinrichtung 12 in seinem Zählerstand bei Erkennen einer Störung erhöht wird.
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Bei Erkennen der ersten Störung zum Zeitpunkt t2 wird im gezeigten Ausführungsbeispiel zunächst die Gangvorgabe Y derart geändert, dass vom ersten Gang auf den zweiten Gang gewechselt wird, wobei hierbei zum Zeitpunkt t3 weiter festgestellt wird, dass auch die ermittelte Drehzahl X nicht zur Gangvorgabe des zweiten Gangs passt, sodass zum Zeitpunkt t3 der Zählerstand Z des Störungszählers weiter erhöht wird und eine erneute Änderung der Gangvorgabe Y auf den dritten Gang erfolgt. Auch für den dritten Gang wird in 2 festgestellt, dass die aus den Getriebedrehzahlen errechnete Übersetzung X nicht zu der für den dritten Gang vorgegebenen, durch die Grenzwerte X3U und X30 definierten Übersetzungsvorgabe passt, wobei dann zum Zeitpunkt t4 der Zählerstand Z des Störungszählers weiter erhöht wird.
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Zum Zeitpunkt t4 ist im Ausführungsbeispiel der 2 eine definierte Grenze für den Zählerstand Z des Störungszählers erreicht bzw. überschritten, sodass zum Zeitpunkt t4 die Drehzahl n der elektrischen Maschine 3 des Antriebsaggregats 1 erhöht wird, sodass der Getriebedruck für das Getriebe 5 durch entsprechende Erhöhung der Drehzahl n der elektrischen Maschine 3 nachfolgend von der Hauptpumpe 7 bereitgestellt werden kann.
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Durch diese Erhöhung der Drehzahl n der elektrischen Maschine 3 des Antriebsaggregats 1 bildet sich dann eine Übersetzung X am Getriebe 5 aus, die innerhalb der Übersetzungsvorgabe für den dritten Gang und damit innerhalb der Übersetzungsvorgabe der Gangvorgabe liegt, sodass dann eine Übereinstimmung zwischen der aus der Getriebedrehzahlen bestimmten Übersetzung X und Übersetzungsvorgabe der Gangvorgabe festgestellt wird, wobei darauf geschlossen werden kann, dass die Zusatzpumpe 8 gestört ist. Würde hingegen festgestellt, dass trotz einer Erhöhung der Drehzahl n der elektrischen Maschine 3 des Antriebsaggregats 1 die aus den Getriebedrehzahlen bestimmte Übersetzung des Getriebes 5 nicht zur Übersetzungsvorgabe der Gangvorgabe passen würde, so würde auf keine Störung der Zusatzpumpe 8 geschlossen, vielmehr würde dann eine Störung einer anderen Baugruppe des Getriebes vorliegen.
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In 2 ist als weiteres Signal der Zustand eines Fehlereintrags F in der Getriebesteuerungseinrichtung 12 gezeigt, wobei zum Zeitpunkt t4, also dann, wenn eine definierte Anzahl von Störungen erreicht bzw. überschritten ist, zunächst ein Fehlereintrag F gewählt wird, der auf eine mögliche Störung der Zusatzpumpe 8 deutet. Erst dann, wenn zum Zeitpunkt t5 tatsächlich auf eine gestörte Zusatzpumpe 8 geschlossen wird, wird der Fehlereintrag F entsprechend angepasst.
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Im Ausführungsbeispiel der 2 erfolgt demnach vor einer Erhöhung der Drehzahl n der elektrischen Maschine 1 bei einer erkannten Störung für die Getriebeübersetzung X zunächst eine Anpassung der Gangvorgabe. Erst dann, wenn der Störungszählerstand Z einen Grenzwert überschreitet, wird die Drehzahl n der elektrischen Maschine 3 des Antriebsaggregats 1 erhöht. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass abweichend hierzu auch unmittelbar nach dem Erkennen der ersten Störung die Drehzahl n der elektrischen Maschine 3 des Antriebsaggregats 1 zur Überprüfung der getriebeexternen Zusatzpumpe 8 erhöht werden kann.
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Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es, auf einfache und zuverlässige Art und Weise ohne die Verwendung von teuren Drucksensoren zu überprüfen, ob eine getriebeexterne Druckversorgung des Getriebes 5, die von einer elektrisch betriebenen Zusatzpumpe 8 bereitgestellt wird, ordnungsgemäß arbeitet oder nicht. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dabei vorzugsweise in der Getriebesteuerungseinrichtung 12 implementiert, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit dem Getriebe 5, dem Elektromotor 9 der Zusatzpumpe 8 und der elektrischen Maschine 3 des Antriebsaggregats 1 Daten austauscht, wobei der Datenaustausch mit der elektrischen Maschine 3 des Antriebsaggregats 1 gemäß 1 unter Zwischenschaltung der Motorsteuerungseinrichtung 11 erfolgt. Im Unterschied hierzu ist es auch möglich, dass zu diesem Zweck die Getriebesteuerungseinrichtung 12 unmittelbar mit der elektrischen Maschine 3 des Antriebsaggregats 1 Daten austauscht, nämlich um die Drehzahl derselben zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechend zu erhöhen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Antriebsaggregat
- 2
- Verbrennungsmotor
- 3
- elektrische Maschine
- 4
- Abtrieb
- 5
- Getriebe
- 6
- Kupplung
- 7
- Hauptpumpe
- 8
- Zusatzpumpe
- 9
- elektrische Maschine
- 10
- elektrischer Energiespeicher
- 11
- Steuerungseinrichtung
- 12
- Steuerungseinrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007001499 A1 [0002]
- DE 2007001499 A1 [0002]
