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Bereich der Erfindung
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Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Feststellen des Bruchs eines Riemens, der in einem Kraftfahrzeug von einem Verbrennungsmotor angetrieben wird und dadurch selbst mindestens einen Generator und eine Kühlflüssigkeitspumpe antreibt. Das Fahrzeug besitzt ein Mittel, das den Zustand der Generatorfunktion feststellen kann und bei einwandfreier Funktion des Generators ein Signal übermitteln kann, sowie eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff der beigefügten unabhängigen Vorrichtungspatentansprüche.
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Die Erfindung ist speziell, jedoch nicht ausschließlich, vorgesehen zum Ausführen eines solchen Verfahrens bei Kraftfahrzeugen in Form von auf Rädern laufenden Nutzkraftfahrzeugen, wie beispielsweise Lastkraftwagen und Bussen, aber auch bei allen anderen Kraftfahrzeugarten, wie beispielsweise Personenkraftwagen, Schiffen und dergleichen.
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Die Erfindung ist auch nicht darauf begrenzt, dass das Kraftfahrzeug mit einer bestimmten Verbrennungsmotorausführung ausgestattet ist, und nicht erschöpfende Beispiele solcher möglicher Motoren sind Ottomotoren, Dieselmotoren und Gasmotoren.
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Unter „Riemenbruch” wird bei der vorliegenden Patentbeschreibung auch das Abspringen und das Sichlösen des Riemens von den Bauteilen verstanden, über die er gespannt ist, so dass der Riemen nicht mehr die Bauteile antreiben kann, die er antreiben soll.
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Bei einem Riemenbruch bei einem der Kraftfahrzeuge bleibt die Kühlflüssigkeitspumpe stehen, so dass der Motor nicht mehr gekühlt wird. In einem solchen Fall ist es wichtig, dass der Motor so schnell wie möglich stehen bleibt, damit er nicht zu heiß wird und Schaden erleidet. Deshalb sollte ein Riemenbruch unbedingt sofort bei seinem Eintritt feststellbar sein.
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Hintergrund der Erfindung
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US 2006/0054128 A1 beschreibt ein Verfahren der in der Einleitung der vorliegenden Patentbeschreibung beschriebenen Art zum Feststellen von Riemenbruch. Dabei wird die Funktion des von einem Riemen angetriebenen Generators überwacht. Es wird dabei davon ausgegangen, dass ein Riemenbruch vorliegt, wenn der Generator nicht einwandfrei funktioniert. Die Schlussfolgerung, die dabei bezüglich des Vorliegens eines Riemenbruchs gezogen wird, kann unter bestimmten Umständen falsch sein.
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Es ist auch bekannt, dass, wenn das Mittel im Fahrzeug kein Signal mehr übermittelt, das anzeigt, dass der Generator einwandfrei funktioniert, eine Warnlampe im Fahrzeug aufleuchtet und eine starke Drehmomentabsenkung des Motors vorgenommen wird, um das Risiko der Motorüberhitzung zu mindern, bevor der Fahrer den Motor abstellen kann. Dabei wird davon ausgegangen, dass ein Riemenbruch vorliegt, wenn das Signal nicht mehr übermittelt wird. Das Fahrzeug wird dann so schnell wie möglich gestoppt und gilt als dringend reparaturbedürftig (VOR = Vehicle Off Road).
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Dass der Generator nicht einwandfrei funktioniert, kann jedoch auch andere Ursachen als einen Riemenbruch haben. Folglich kann ein solches Verfahren zum Feststellen eines Riemenbruchs zu unnötigen Stopps eines Fahrzeugs führen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Durch die vorliegende Erfindung soll ein Verfahren bereitgestellt werden, das in der Einleitung der vorliegenden Patentbeschreibung definiert ist und mindestens in einem Aspekt gegenüber den bereits bekannten Verfahren dieser Art verbessert wurde.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Bereitstellung eines solchen Verfahrens gelöst, das die Merkmale gemäß dem beigefügten Patentanspruch 1 aufweist.
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Indem bei nicht einwandfreier Funktion des Generators versucht wird, die Funktion eines anderen Bauteils des Fahrzeugs als des Generators zu regeln, dessen Funktion eine Regelbarkeit aufweist, die erfordert, dass der Riemen nicht gebrochen ist, kann ausgehend davon, inwieweit dieses Bauteil regelbar ist oder nicht, zuverlässig festgestellt werden, ob der Riemen intakt oder gebrochen/gelockert ist. Die Erfindung basiert folglich darauf, dass bei Nichtvorhandensein des Signals, das anzeigt, dass der Generator nicht einwandfrei funktioniert, eine Aktivierung erfolgt, indem die Regelbarkeit eines der Bauteile getestet wird, das sich nur regeln lässt, wenn der Riemen nicht gebrochen ist. Falls die Regelung möglich ist, kann ein Riemenbruch ausgeschlossen werden. Dann wird entschieden, dass der Grund für das Nichtfunktionieren des Generators ein anderer Grund als ein Riemenbruch sein muss. Beispielsweise kann ein elektrischer Defekt im Generator, in dessen Regler oder in einer Gleichrichterbrücke des Generators aufgetreten sein. Dies kann dazu führen, dass die an den Generator angeschlossenen Batterien nicht oder in verringertem Maße geladen werden. In einem solchen Fall kann das Fahrzeug möglicherweise noch mehrere Stunden lang sehr gut ausschließlich mit Strom aus den Batterien weitergefahren werden. Das Verfahren gemäß der Erfindung kann folglich unnötige Stopps des Fahrzeugs mindern, indem das Fahrzeug bei weniger akuten Generatorproblemen während einer bestimmten Zeit weitergefahren werden kann. Falls der Test zeigt, dass das betroffene Bauteil nicht geregelt werden kann, wird entschieden, dass ein Riemenbruch vorliegt. Dann wird das Kraftfahrzeug dementsprechend behandelt, d. h. es wird so schnell wie möglich gestoppt.
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„Dass das Mittel das Signal nicht mehr übermittelt” bedeutet hier, dass das Signal permanent nicht mehr übermittelt wird, d. h. nicht, dass das Signal aus irgendeinem Grund zeitweilig ausfällt und dann wieder übermittelt wird, sondern dass bei Ausführung von Schritten b) und c) das Signal permanent verschwunden ist. „Lediglich dann..., wenn” bedeutet, dass, wenn das darauf Folgende nicht gilt, entschieden wird, dass kein Riemenbruch vorliegt.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Kühlflüssigkeitspumpe das Bauteil, dessen Funktion in Schritt b) auf Regelbarkeit getestet wird. Die Funktion dieser Pumpe kann nicht geregelt werden, wenn ein Riemenbruch vorliegt. Deshalb kann ein solcher Test verwendet werden, um festzustellen, ob die Funktionsstörung des Generators auf einen Riemenbruch zurückzuführen ist oder nicht.
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Deshalb kann bei Weiterentwicklungen dieser Ausführungsform bei der Durchführung von Schritt b) der von der Pumpe erzeugte Flüssigkeitsdruck, die Drehzahl der Pumpe oder der Durchsatz der Pumpe beim Versuch der Regelung der Pumpe gemessen werden, um zu prüfen, ob der Wert des gewählten Parameters sich verändert. Wenn dies der Fall ist, kann die Regelbarkeit der Kühlflüssigkeitspumpe festgestellt werden.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird das Verfahren für ein Fahrzeug ausgeführt, das eine Klimaanlage umfasst, die von einem Rad angetrieben wird, das von dem Riemen in Rotation versetzt wird. In Schritt b) wird getestet, ob die Klimaanlage geregelt werden kann. Dabei wird die Regelbarkeit der Funktion der Klimaanlage festgestellt, indem ein Parameter eines Mediums in Abhängigkeit vom Betrieb der Anlage gemessen wird. Der Parameter kann die Temperatur der von der Anlage bereitgestellten Luft sein, aber auch beispielsweise die Temperatur, der Druck oder der Durchsatz eines Kältemittels der Klimaanlage. Wenn der Riemen nicht vorhanden ist, funktioniert die Klimaanlage nicht ordnungsgemäß und kann dann nicht geregelt werden. Folglich kann ein Test der Regelbarkeit der Klimaanlage verwendet werden, um zuverlässig festzustellen, ob ein Riemenbruch vorliegt oder nicht.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird das Verfahren bei einem Fahrzeug mit einem Kühlventilator durchgeführt, der von dem Riemen angetrieben wird. In Schritt b) wird geprüft, ob die Funktion des Kühlventilators geregelt werden kann. Dabei wird die Regelbarkeit kontrolliert, indem die Drehzahl des Kühlventilators gemessen wird. Dabei kann auch die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs berücksichtigt werden, falls ein Ventilatorlaufrad des Ventilators so ausgeführt ist, dass es auch vom Fahrtwind des Fahrzeugs angetrieben werden kann.
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Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zum Feststellen des Bruchs eines Riemens gemäß den beigefügten unabhängigen Vorrichtungspatentansprüchen. Die Funktion einer solchen Vorrichtung sowie der Vorrichtungen gemäß den Ausführungsformen, die in den beigefügten abhängigen Patentansprüchen definiert sind, lässt sich aus der obigen Beschreibung der Ausführungsformen des Verfahrens gemäß der Erfindung ersehen.
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Gegenstand der Erfindung ist auch ein Computerprogramm mit den in Patentanspruch 12 aufgeführten Merkmalen, ein Computerprogrammprodukt mit den in Patentanspruch 13 aufgeführten Merkmalen, eine elektronische Steuereinheit mit den in Patentanspruch 14 aufgeführten Merkmalen und ein Kraftfahrzeug gemäß Patentanspruch 15 und 16.
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Weitere vorteilhafte Merkmale und Vorteile der Erfindung sind aus der nachstehenden Beschreibung zu ersehen.
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Zeichnungskurzbeschreibung
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Im Folgenden sind Beispiele der Ausführungsformen der Erfindung unter Verweis auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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ist eine vereinfachte Ansicht einiger Bauteile eines Kraftfahrzeugs, die von einem Riemen angetrieben werden. Diese Abbildung soll ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulichen.
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ist eine ähnelnde Ansicht zur Veranschaulichung des Verfahrens gemäß anderen Ausführungsformen der Erfindung.
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ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.
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ist eine Prinzipskizze einer elektronischen Steuereinheit zum Implementieren eines Verfahrens gemäß der Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung
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In ist schematisch eine Vorrichtung zum Erkennen des Bruchs eines Riemens 1 dargestellt. Diese Vorrichtung ist in einem Kraftfahrzeug M angeordnet und wird von einem Verbrennungsmotor 2 angetrieben. Dadurch treibt diese Vorrichtung selbst einen Generator 3 und eine Kühlflüssigkeitspumpe 4 zum Kühlen des Verbrennungsmotors an. Zu dieser Vorrichtung gehört das schematisch dargestellte Mittel 5, das dazu dient, den Zustand der Generatorfunktion festzustellen und bei einwandfreier Funktion des Generators ein Signal zu übermitteln. Dieses Signal wird bei Vorliegen einer solchen einwandfreien Funktion zu einer Vorrichtung 6 weitergeleitet. Einwandfreie Funktion bedeutet, dass der Generator beim Betrieb des Verbrennungsmotors 2 störungsfrei funktioniert. Ein Defekt des Generators muss sich nicht zwangsläufig auf die Funktion des Fahrzeugs auswirken, wie beispielsweise auf den Ladestrom, der für Batterien bereitgestellt wird, oder den Strom für andere Ausrüstungsteile, wenn die Kapazitätsausnutzung dieser Ausrüstung nicht hoch ist. Der Defekt kann darauf zurückzuführen sein, dass der Riemen 1 abgesprungen ist, so dass ein Rotor des Generators sich nicht dreht, oder dass der Regler des Generators eine Funktionsstörung aufweist oder dass ein Bauteil einer Gleichrichterbrücke des Generators defekt ist. Es kann auch eine Wicklung des Generatorstators defekt sein.
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Wenn einer dieser Defekte oder eine andere Funktionsstörung des Generators eintritt, übermittelt das Mittel 5 nicht mehr das Signal an die Vorrichtung 6.
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Die Vorrichtung besitzt außerdem das Organ 7, das, wenn das Mittel aufhört, das Signal zu übermitteln, versucht, die Funktion eines anderen Bauteils des Fahrzeugs als des Generators zu regeln. Dieses andere Bauteil ist in dem in gezeigten Fall die Kühlflüssigkeitspumpe 4. Dabei hat dieses Bauteil eine Funktion, die nur geregelt werden kann, wenn der Riemen nicht gebrochen ist. Die Vorrichtung 6 dient dazu, Informationen vom Mittel 5 und vom Organ 7 zu erhalten und zu entscheiden, dass lediglich dann ein Bruch des Riemens 1 vorliegt, wenn von dem Organ festgestellt wird, dass die Funktion des Bauteils nicht regelbar ist, wenn gleichzeitig das Mittel 5 anzeigt, dass der Generator nicht einwandfrei funktioniert.
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Bei der Entscheidung, ob ein Riemenbruch vorliegt, wird diese Information an ein Display 8 weitergeleitet, das diese Information dem Fahrer anzeigt, beispielsweise durch Aufleuchten einer roten Lampe. Die Vorrichtung 6 kann auch ein anderes Signal an das Display 8 übermitteln, um eine andere Lampe, beispielsweise eine gelbe Lampe, zum Leuchten zu bringen, wenn das Mittel 5 sein Signal bezüglich der einwandfreien Funktion des Generators nicht mehr übermittelt, aber die vom Organ 7 vorgenommene Kontrolle gezeigt hat, dass die Kühlflüssigkeitspumpe geregelt werden kann, und dadurch entschieden wird, dass kein Riemenbruch vorliegt.
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Im vorliegenden Fall dient das Organ 7 dazu, beim Versuch der Regelung der Kühlflüssigkeitspumpe einen Parameter der Kühlflüssigkeitspumpe zu messen, wie beispielsweise einen Flüssigkeitsdruck, eine Drehzahl oder einen Durchsatz einer mit dieser Pumpe gepumpten Flüssigkeit, bei der es sich in der Regel um Wasser handelt. Dabei wird davon ausgegangen, dass ein Doppelfehler nicht vorkommt, d. h. dass es nicht möglich ist, dass eine andere Ursache als ein Riemenbruch zum Verlust der Regelbarkeit der Kühlflüssigkeitspumpe führt, während ein Defekt des Generators vorliegt. Jedoch muss natürlich die Funktion des Organs 7, durch das die Regelung der Kühlflüssigkeitspumpe getestet wird, in geeigneten Intervallen automatisch kontrolliert werden.
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Mithilfe von werden viele verschiedene Ausführungsformen einer Vorrichtung gemäß der Erfindung und des Verfahrens gemäß der Erfindung dargestellt. Die Bauteile, die auch in enthalten sind, sind in mit den gleichen Hinweisbezeichnungen wie in gekennzeichnet. Hier sind einige andere Bauteile gezeigt, die vom Riemen 1 angetrieben werden können und deren Funktion davon abhängig ist, ob der Riemen intakt oder defekt ist, und deren Regelbarkeit voraussetzt, dass der Riemen nicht gebrochen ist, so dass ein Versuch, diese Bauteile zu regeln, angewendet werden kann, um festzustellen, ob ein Riemenbruch vorliegt oder nicht.
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Gezeigt wird das Organ 7', das dazu dient, die Funktion einer im Fahrzeug befindlichen Klimaanlage zu testen und zu regeln, die von einem Rad 9 angetrieben wird, das von dem Riemen in Rotation versetzt wird. Die Vorrichtung 6 entscheidet hier, dass lediglich dann ein Riemenbruch vorliegt, wenn beim Test festgestellt wird, dass die Klimaanlage sich nicht regeln lässt. Dabei kann beim Versuch einer solchen Regelung ein geeigneter Parameter, wie beispielsweise die Temperatur der Luftströmung oder die Temperatur, der Druck oder der Durchsatz des Kältemittels der Klimaanlage gemessen werden.
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Es wird auch gezeigt, dass die Vorrichtung das Organ 7'' besitzen kann, das dazu dient, die Funktion eines Kühlventilators 10, der von dem Riemen angetrieben wird, zu testen und zu regeln und dabei die Regelbarkeit zu kontrollieren, indem die Drehzahl des Kühlventilators gemessen wird. Wenn auch eine neue gewünschte Drehzahl des Kühlventilators erreichbar ist, kann das Vorliegen von Riemenbruch ausgeschlossen werden.
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In ist ein Ablaufdiagramm gezeigt, das ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zum Feststellen des Bruchs eines Riemens veranschaulicht, der in einem Kraftfahrzeug montiert ist. Dieser Riemen wird von einem Verbrennungsmotor angetrieben und treibt dadurch selbst mindestens einen Generator und eine Kühlflüssigkeitspumpe an. Das Verfahren kann mit einer Vorrichtung in der in den und gezeigten Ausführung durchgeführt werden. In einem ersten Schritt S1 wird abgefragt, ob ein Signal für einwandfreie Generatorfunktion von dem Generator übermittelt wird. Wenn diese Frage mit „nein” beantwortet wird, erfolgt ein Schritt S2, in dem die Prüfung der Regelbarkeit eines anderen Bauteils als des Generators erfolgt, dessen Regelbarkeit einen intakten Riemen voraussetzt. Anschließend wird in Schritt S3 abgefragt, ob das Bauteil regelbar ist. Wenn diese Frage mit „ja” beantwortet wird, wird in Schritt S4 entschieden, dass kein Riemenbruch vorliegt. Wenn diese Frage mit „nein” beantwortet wird, wird in Schritt S5 entschieden, dass ein Riemenbruch vorliegt.
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Der Computerprogrammcode zum Implementieren eines Verfahrens gemäß der Erfindung ist zweckmäßigerweise in einem Computerprogramm enthalten, das in den internen Speicher eines Computers eingelesen werden kann, wie beispielsweise in den internen Speicher einer elektronischen Steuereinheit eines Verbrennungsmotors. Ein solches Computerprogramm wird zweckmäßigerweise mit einem Computerprogrammprodukt bereitgestellt, das ein Datenspeichermedium besitzt, welches von einer elektronischen Steuereinheit gelesen werden kann und auf dem das Computerprogramm gespeichert ist. Das Datenspeichermedium ist beispielsweise ein optisches Datenspeichermedium in Form einer CD-ROM, einer DVD usw., ein magnetisches Datenspeichermedium in Form einer Festplatte, einer Diskette, eines Kassettenbandes usw., ein Flash-Speicher oder ein Speicher in ROM-, PROM-, EPROM- oder EEPROM-Ausführung.
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zeigt sehr schematisch eine elektronische Steuereinheit 11 mit einem Ausführungsmittel 12, wie beispielsweise einer zentralen Prozessoreinheit (CPU) zum Ausführen von Software. Das Ausführungsmittel 12 kommuniziert mit einem Speicher 13, beispielsweise mit einem RAM, über einen Datenbus 14. Die Steuereinheit 11 besitzt auch ein Datenspeichermedium 15, beispielsweise in Form eines Flash-Speichers oder eines Speichers in ROM-, PROM-, EPROM- oder EEPROM-Ausführung. Das Ausführungsmittel 12 kommuniziert mit dem Datenspeichermedium 15 über den Datenbus 14. Ein Computerprogramm mit Computerprogrammcode zum Implementieren eines Verfahrens gemäß der Erfindung, beispielsweise gemäß der in gezeigten Ausführungsform, ist auf dem Datenspeichermedium 15 gespeichert.
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Die Erfindung ist natürlich nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen begrenzt. Für Fachleute auf dem Gebiet der Erfindung dürften viele Möglichkeiten für Änderungen der Erfindung offensichtlich sein, ohne dass die Erfindung von dem Erfindungsrahmen abweicht, der in den beigefügten Patentansprüchen festgelegt ist.
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Es ist zu beachten, dass bei einem Kraftfahrzeug andere als die gezeigten Bauteile vorhanden sein können, die eine Funktion haben, deren Regelbarkeit davon abhängig ist, ob der Riemen intakt oder gebrochen ist. Dabei kann geprüft werden, ob diese Funktion geregelt werden kann, um zu entscheiden, ob ein Riemenbruch vorliegt oder nicht, wenn das Mittel anzeigt, dass der Generator nicht wie vorgesehen funktioniert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2006/0054128 A1 [0006]
