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Querverweis auf verwandte Anmeldung
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 13. Dezember 2016 eingereichten
koreanischen Patentanmeldung Anmelde-Nr. 10-2016-0169854 , deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme für alle Zwecke hierin einbezogen ist.
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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Kühlen eines Mildhybrid-Startergenerators (auch Mildhybrid-Starter-&-Generator, abgekürzt MHSG) eines Mildhybridelektrofahrzeugs und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Kühlen eines MHSG eines Mildhybridelektrofahrzeugs gemäß einem an den MHSG zugeführten Strom.
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Beschreibung der bezogenen Technik
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Ein Hybridelektrofahrzeug nutzt einen Verbrennungsmotor und eine Batterieantriebsquelle in Kombination. Das Hybridelektrofahrzeug kombiniert effizient ein Drehmoment des Verbrennungsmotors und ein Drehmoment eines Elektromotors.
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Hybridelektrofahrzeuge können in einen Voll- bzw. Stark-Typ und einen Mild-Typ gemäß eines Verhältnisses der Leistungsaufteilung zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor unterteilt werden. In dem Fall des Mild-Typs des Hybridelektrofahrzeugs (nachstehend als ein Mildhybridelektrofahrzeug bezeichnet), wird ein Mildhybrid-Startergenerator (MHSG), welcher dazu eingerichtet ist, den Verbrennungsmotor zu starten oder gemäß einem Abtrieb des Verbrennungsmotors Elektrizität zu erzeugen, statt einer Lichtmaschine genutzt. In dem Fall des Voll-Typs des Hybridelektrofahrzeugs wird ein Antriebselektromotor, welcher dazu eingerichtet ist, ein Antriebsdrehmoment zu erzeugen, zusätzlich zu einem integrierten Startergenerator (ISG), der dazu eingerichtet ist, den Verbrennungsmotor zu starten oder Elektrizität zu erzeugen, genutzt.
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Der MHSG kann das Drehmoment des Verbrennungsmotors entsprechend eine Vielzahl von Fahrzuständen des Fahrzeugs unterstützen und kann eine Batterie (z.B. eine 48V-Batterie) durch eine Regeneratives-Bremsen-Vorrichtung laden. Dementsprechend kann die Kraftstoffeffizienz des Mildhybridelektrofahrzeugs verbessert werden.
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Eine Leistungsfähigkeit des MHSG verändert sich gemäß einer Temperatur des MHSG. Wenn der MHSG in einem Hohe-Temperatur-Zustand (z.B. 150°C oder höher) betrieben wird, kann der MHSG durchbrennen und/oder überhitzen. Dementsprechend gibt es ein Bedürfnis nach einem Verfahren zum Kühlen des MHSG.
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Die Informationen, welche in diesem Hintergrund-Abschnitt offenbart sind, dienen lediglich dem Verbessern des Verständnisses des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung und sollten nicht als Zugeständnis oder als irgendeine Andeutung angesehen werden, dass diese Informationen zum Stand der Technik, wie er dem Fachmann schon bekannt ist, gehören.
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Erläuterung der Erfindung
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Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Kühlen eines MHSG eines Mildhybridelektrofahrzeugs zu schaffen, welche die Vorteile eines Ermittelns, ob das Kühlen des MHSG laut einem an den MHSG zugeführten bzw. gelieferten Strom erforderlich ist, und des entsprechenden Kühlens des MHSG haben.
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Eine Vorrichtung zum Kühlen eines Mildhybrid-Startergenerators (MHSG) eines Mildhybridelektrofahrzeugs (z.B. eines Mild-Hybrid-Elektrokraftfahrzeugs, bspw. Mild-Hybrid-Elektropersonenkraftfahrzeugs) gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist auf: einen Stromdetektor, welcher dazu eingerichtet ist, einen (elektrischen) Strom, der dem MHSG zugeführt wird, zu erfassen, eine Zeitmesseinrichtung bzw. Timer-Einrichtung (im Weiteren nur noch „Zeitmesseinrichtung“), welche dazu eingerichtet ist, eine verstrichene Zeit nach einer bestimmten Zeit (z.B. nach einem bestimmten Zeitpunkt) zu erfassen, und eine Steuereinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, zu ermitteln, ob gemäß Signalen des Stromdetektors und der Zeitmesseinrichtung eine Hohe-Temperatur-Bedingung erfüllt ist, und wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, einen Betrieb einer aktiven Luftklappe zu steuern, wobei die Steuereinrichtung die aktive Luftklappe öffnet, wenn die Hohe-Temperatur-Bedingung erfüllt ist.
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Die Hohe-Temperatur-Bedingung kann erfüllt sein, wenn ein Strom, der größer als ein vorbestimmter Wert ist, für eine vorbestimmte Zeitdauer an den MHSG zugeführt wird.
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Die Steuereinrichtung kann dazu eingerichtet sein, eine Drehzahl eines Kühllüfters gemäß dem an den MHSG zugeführten Strom zu ermitteln und einzustellen.
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Ein Verfahren zum Kühlen eines Mildhybrid-Startergenerators (MHSG) eines Mildhybridelektrofahrzeugs (z.B. eines Mild-Hybrid-Elektrokraftfahrzeugs, bspw. Mild-Hybrid-Elektropersonenkraftfahrzeugs) gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist auf: Erfassen eines (elektrischen) Stroms, welcher an den MHSG zugeführt wird, unter Verwendung eines Stromdetektors, Ermitteln, ob gemäß dem Strom, der an den MHSG zugeführt wird eine Hohe-Temperatur-Bedingung erfüllt ist, und Öffnen einer aktiven Luftklappe, wenn die Hohe-Temperatur-Bedingung erfüllt ist.
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Die Hohe-Temperatur-Bedingung kann erfüllt sein, wenn ein Strom, der größer als ein vorbestimmter Wert ist, für eine vorbestimmte Zeitdauer an den MHSG zugeführt wird.
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Das Verfahren kann ferner aufweisen: Ermitteln und Einstellen einer Drehzahl eines Kühllüfters gemäß dem an den MHSG zugeführten Strom, wenn die Hohe-Temperatur-Bedingung erfüllt ist.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, zu ermitteln, ob das Kühlen des MHSG gemäß dem an den MHSG zugeführten Strom erforderlich ist. Wenn die Hohe-Temperatur-Bedingung erfüllt ist, wird außerdem die aktive Luftklappe geöffnet, wodurch der MHSG gekühlt wird.
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Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung weisen weitere Eigenschaften und Vorteile, welche aus den beiliegenden Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind, und der folgenden detaillierten Beschreibung, die zusammen dazu dienen, bestimmte Grundsätze der vorliegenden Erfindung zu erklären, deutlich werden oder darin detaillierter ausgeführt werden.
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Figurenliste
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- 1 ist ein Blockdiagramm eines Mildhybridelektrofahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
- 2 ist ein Blockdiagramm, welches eine Vorrichtung zum Kühlen eines MHSG eines Mildhybridelektrofahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, und
- 3 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Kühlen eines MHSG eines Mildhybridelektrofahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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Es ist zu verstehen, dass die angehängten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellungsweise von verschiedenen Eigenschaften darstellen, um die Grundprinzipien der Erfindung aufzuzeigen. Die spezifischen Konstruktionsmerkmale der vorliegenden Erfindung, einschließlich z.B. konkrete Abmessungen, Ausrichtungen, Positionen und Formen, wie sie hierin offenbart sind, werden (zumindest) teilweise von der jeweiligen geplanten Anwendung und Nutzungsumgebung vorgegeben.
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In den Figuren beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder gleichwertige Bauteile der vorliegenden Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung
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Es wird nun im Detail Bezug auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und im Folgenden beschrieben werden. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit den beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wird, ist es klar, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu gedacht ist, die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Die Erfindung ist im Gegenteil dazu gedacht, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abzudecken, sondern auch diverse Alternativen, Änderungen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen, die im Umfang der Erfindung, wie durch die angehängten Ansprüche definiert, enthalten sein können.
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Elemente, welche mit der Beschreibung nicht im Zusammenhang stehen, werden zum deutlichen Beschreiben der beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weggelassen.
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Da jede Komponente in den Zeichnungen zur Erleichterung der Beschreibung willkürlich gezeigt ist, ist die vorliegende Erfindung im Besonderen nicht auf die in den Zeichnungen dargestellten Komponenten beschränkt.
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1 ist ein Blockdiagramm eines Mildhybridelektrofahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Wie in 1 gezeigt, weist ein Mildhybridelektrofahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Verbrennungsmotor 10, ein Getriebe (in den Zeichnungen auch mit „TM“ abgekürzt) 20, einen Mildhybrid-Startergenerator (MHSG) 30, eine Batterie 40, eine Differentialgetriebevorrichtung (in den Zeichnungen auch mit „DG“ abgekürzt) 50, Räder 60, eine aktive Luftklappe 70 (in den Zeichnungen auch mit „AAF“ abgekürzt, abgeleitet vom Englischen „active air flap“) und einen Kühllüfter 80 auf.
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Der Verbrennungsmotor 10 verbrennt Kraftstoff und Luft, um ein Drehmoment zu erzeugen, und diverse Verbrennungsmotoren, einschließlich eines Benzinverbrennungsmotors, eines Dieselverbrennungsmotors und eines Flüssiggaseinspritzung-Verbrennungsmotors (LPI-Verbrennungsmotor), können als der Verbrennungsmotor 10 genutzt werden.
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Unter Bezugnahme auf eine Drehmomentübertragung des Mildhybridelektrofahrzeug wird das von dem Verbrennungsmotor 10 erzeugte Drehmoment an eine Antriebswelle des Getriebes 20 übertragen und wird ein Drehmoment, welches von einer Abtriebswelle des Getriebes 20 ausgegeben wird, mittels der Differentialgetriebevorrichtung 50 an eine Achse übertragen. Die Achse dreht die Räder 60, wobei das Mildhybridelektrofahrzeug mittels des von dem Verbrennungsmotor 10 erzeugten Drehmoments fährt.
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Der MHSG 30 lässt den Verbrennungsmotor 10 an oder erzeugt Elektrizität gemäß einem Abtrieb (bspw. gemäß der (z.B. überschüssigen) Ausgangsleistung) des Verbrennungsmotors 10. Außerdem kann der MHSG 30 das Drehmoment des Verbrennungsmotors 10 unterstützen. Das Drehmoment des Verbrennungsmotors 10 kann als ein Hauptdrehmoment verwendet werden, und das Drehmoment des MHSG 30 kann als ein Hilfs- bzw. Zusatzdrehmoment verwendet werden. Der Verbrennungsmotor 10 und der MHSG 30 können mittels eines Riemens 32 miteinander verbunden sein.
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Die Batterie 40 kann Elektrizität an den MHSG 30 liefern und kann durch Elektrizität, welche mittels des MHSG 30 rückgewonnen wird, geladen werden. Die Batterie 40 kann eine Hohe-Spannung-Batterie (bzw. Batterie hohen Spannungsniveaus, z.B. eine 48V-Batterie) sein. Das Mildhybridelektrofahrzeug kann ferner einen Niedrige-Spannung-Batterie-DC-DC-Wandler (LDC), welcher dazu eingerichtet ist, eine Spannung, die von der Batterie 40 geliefert wird, in eine niedrige Spannung umzuwandeln, und eine Niedrige-Spannung-Batterie (bzw. Batterie niedrigen Spannungsniveaus, z.B. eine 12V-Batterie), welche eine niedrige Spannung an eine Vielzahl elektrischer Lasten (z.B. ein Frontscheinwerfer und eine Klimaanlage) liefert, aufweisen.
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Die aktive Luftklappe (z.B. eine aktive Lufteinlassjalousie) 70 ist dazu eingerichtet, einen Luftstrom, der in einen Motorraum des Fahrzeugs eingeleitet wird, zu steuern. Wenn die aktive Luftklappe 70 geöffnet ist, wird Außenluft in den Motorraum eingeleitet und wird der Motorraum gekühlt. Wenn die aktive Luftklappe 70 geöffnet ist, kann der MHSG 30 gekühlt werden. Wenn die Luftklappe 70 geschlossen ist, kann ein Verbrennungsmotor-Aufwärmen schnell durchgeführt wird und wird ein Luftwiderstand verringert, was eine Fahrsicherheit und die Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs verbessert.
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Eine Steuereinrichtung 100 ist dazu eingerichtet, zu ermitteln, ob der Kühllüfter 80 zu betreiben ist, und eine Drehzahl des Kühllüfters 80 entsprechend einzustellen. Beispielsweise kann die Drehzahl des Kühllüfters 80 in mehreren Inkrementschritten (z.B. inkrementalen Schritten) erhöht werden, und/oder um beispielsweise vier Schritte erhöht werden. Indem sich die Drehzahl des Kühllüfters 80 erhöht, werden der Verbrennungsmotor 10 und der MHSG 30 schnell gekühlt.
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2 ist ein Blockdiagramm, welches eine Vorrichtung zum Kühlen eines MHSG eines Mildhybridelektrofahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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Wie in 2 gezeigt, weist eine Vorrichtung zum Kühlen eines MHSG eines Mildhybridelektrofahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Stromdetektor 91, eine Zeitmesseinrichtung bzw. Timer-Einrichtung 92, die Steuereinrichtung 100, die aktive Luftklappe 70 und den Kühllüfter 80 auf.
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Der Stromdetektor 91 ist dazu eingerichtet, einen (elektrischen) Strom, welcher an den MHSG 30 zugeführt bzw. angelegt wird, zu detektieren, und sendet ein mit diesem korrespondierendes Signal an die Steuereinrichtung 100.
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Die Zeitmesseinrichtung 92 ist dazu eingerichtet, eine verstrichene Zeit nach einer bestimmten Zeit (z.B. nach einem bestimmten Zeitpunkt) zu erfassen.
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Die Steuereinrichtung 100 ist dazu eingerichtet, zu ermitteln, ob gemäß den Signalen des Stromdetektors 91 und der Zeitmesseinrichtung 92 eine Hohe-Temperatur-Bedingung erfüllt ist, und ist dazu eingerichtet, einen Betrieb der aktiven Luftklappe 70 und des Kühllüfters 80 zu steuern. Die Steuereinrichtung 100 kann dazu eingerichtet sein, zu ermitteln, ob sich der MHSG 30 gemäß dem an den MHSG 30 zugeführten Strom in einem Hohe-Temperatur-Zustand befindet.
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Die Steuereinrichtung 100 kann mit einem oder mehreren Prozessoren, welche ein vorbestimmtes Programm ausführen, umgesetzt sein, und das vorbestimmte Programm kann eine Reihe von Befehlen zum Durchführen eines jeden Schritts, welcher in einem nachstehend zu beschreibenden Verfahren zum Kühlen eines MHSG eines Mildhybridelektrofahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten ist, aufweisen.
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3 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Kühlen eines MHSG eines Mildhybridelektrofahrzeugs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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Wie in 3 gezeigt ist, die Steuereinrichtung 100 dazu eingerichtet, den an den MHSG 30 zugeführten Strom unter Verwendung des Stromdetektors 91 zu erfassen (S100).
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Die Steuereinrichtung 100 ist dazu eingerichtet, unter Verwendung der Zeitmesseinrichtung 92 zu ermitteln, ob gemäß dem an den MHSG 30 zugeführten Strom eine Hohe-Temperatur-Bedingung erfüllt ist (S110). Die Hohe-Temperatur-Bedingung kann erfüllt sein, wenn ein Strom, der größer als ein vorbestimmter Wert ist, an den MHSG 30 für eine vorbestimmte Zeitdauer zugeführt wird (z.B. wird die Zeit ab dem Überschreiten eines festgelegten Stromwerts, bspw. eines oder mehreren der weiter unten genannten vorbestimmten Stromwerte, gemessen und mit einer vorbestimmte Zeitdauer verglichen). Beispielsweise kann die Hohe-Temperatur-Bedingung erfüllt sein, wenn ein Strom, der größer als 5 A (Ampere) ist, an den MHSG 30 für 120 Sekunden zugeführt wird, ein Strom, der größer als 10 A ist, an den MHSG 30 für 90 Sekunden zugeführt wird, oder ein Strom, der größer als 15 A ist, an den MHSG 30 für 60 Sekunden zugeführt wird. Wenn die Hohe-Temperatur-Bedingung erfüllt ist, kann die Steuereinrichtung 100 ermitteln, dass sich der MHSG 30 in dem Hohe-Temperatur-Zustand befindet und eine Kühlung erforderlich ist. Wenn der Hohe-Temperatur-Zustand fortdauert, kann der MHSG 30 nicht normal arbeiten.
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Die Steuereinrichtung 100 ist dazu eingerichtet, das Verfahren zum Kühlen des MHSG gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung abzuschließen, wenn die Hohe-Temperatur-Bedingung nicht erfüllt ist (S110).
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Die Steuereinrichtung 100 ist dazu eingerichtet, die aktive Luftklappe 70 zu öffnen (S120), wenn die Hohe-Temperatur-Bedingung erfüllt ist (S110). Indem die aktive Luftklappe 70 geöffnet ist, wird der MHSG 30 gekühlt. Die Steuereinrichtung 100 kann in diesem Fall dazu eingerichtet sein, die Drehzahl des Kühllüfters 80 zu steuern, um beim Kühlen des MHSG 30 zu unterstützen. Die Steuereinrichtung 100 kann im Detail dazu eingerichtet sein, die Drehzahl des Kühllüfters 30 entsprechend dem an den MHSG 30 zugeführten Strom zu ermitteln und einzustellen. Die Steuereinrichtung 100 kann dazu eingerichtet sein, die Drehzahl des Kühllüfters 80 zu erhöhen, wenn (z.B. so wie) der an den MHSG 30 zugeführte Strom ansteigt.
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Wie oben beschrieben, ist es gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung möglich, gemäß dem an den MHSG 30 zugeführten Strom zu ermitteln, ob eine Kühlung des MHSG 30 erforderlich ist. Wenn die Hohe-Temperatur-Bedingung erfüllt ist, wird außerdem die aktive Luftklappe 70 geöffnet, um den MHSG 30 zu kühlen.
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Zur Erleichterung der Erklärung und genauen Definition in den beigefügten Ansprüchen werden die Begriffe „ober...“, „unter...“, „inner...“, „äußer...“, „hoch“, „runter“, „aufwärts“, „abwärts“, „vorder...“, „hinter...“, „vorne“, „hinten“ „nach innen / einwärts“, „nach außen / auswärts“, „innerhalb, „außerhalb“, „innen“, „außen“, „nach vorne / vorwärts“ und „nach hinten / rückwärts“ dazu verwendet, um Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug auf deren Positionen, wie sie in den Zeichnungen gezeigt sind, zu beschreiben.
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Die vorhergehenden Beschreibungen von bestimmten beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienten dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sind nicht dazu gedacht, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf genau die offenbarten Formen zu beschränken, und offensichtlich sind viele Änderungen und Abwandlungen vor dem Hintergrund der obigen Lehre möglich. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und ihre praktische Anwendbarkeit zu beschreiben, um es dadurch dem Fachmann zu erlauben, verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, sowie verschiedene Alternativen und Abwandlungen davon, herzustellen und anzuwenden. Es ist beabsichtigt, dass der Umfang der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente definiert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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