DE102012014474A1

DE102012014474A1 - Centrifugal separator device for filtering blow-by gas in crank case ventilation device in motor car, has plate separator for filtering fluid, and monitoring and diagnostic apparatus for monitoring or diagnosing operability of separator

Info

Publication number: DE102012014474A1
Application number: DE201210014474
Authority: DE
Inventors: Phillip Dietrich
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2012-07-21
Filing date: 2012-07-21
Publication date: 2014-01-23

Abstract

The device has a disk or plate separator (10a) for filtering fluid by centrifugal energy. A monitoring and diagnostic apparatus (11a) monitors or diagnoses operability of the disk or plate separator. The diagnostic apparatus comprises an evaluation unit (12a) that evaluates a drive parameter of the disk or plate separator. The diagnostic apparatus comprises a rotation speed sensor (13a) that detects the drive parameter. A fluid drive (14a) drives the disk or plate separator by the fluid and comprises a nozzle (15a). An electric drive electrically drives the disk or plate separator. The drive parameter is selected from a group consisting of rotation speed, a rotational torque, electrical power consumption and/or an electrical power input.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zentrifugalabscheidervorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Kurbelgehäuseentlüftungsvorrichtung nach Anspruch 10.The invention relates to a centrifugal separator according to the preamble of claim 1 and a crankcase ventilation device according to claim 10.

Aus der DE 101 63 924 A1 ist bereits eine Zentrifugalabscheidervorrichtung mit einem Teller- oder Plattenseparator, der dazu vorgesehen ist, ein Fluid mittels einer Zentrifugalkraft zu filtern, bekannt.From the DE 101 63 924 A1 For example, a centrifugal separator apparatus having a plate or plate separator provided to filter a fluid by means of a centrifugal force is already known.

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine sichere Filterung des Fluids zu gewährleisten. Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Zentrifugalabscheidervorrichtung entsprechend dem Anspruch 1 und eine Kurbelgehäuseentlüftungsvorrichtung entsprechend dem Anspruch 10 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.The invention is in particular the object of ensuring a secure filtering of the fluid. This object is achieved by a centrifugal separator according to the invention according to claim 1 and a crankcase ventilation device according to claim 10. Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Die Erfindung geht aus von einer Zentrifugalabscheidervorrichtung für ein Kraftfahrzeug, die zumindest einen Teller- und/oder Plattenseparator aufweist, der dazu vorgesehen ist, ein Fluid mittels einer Zentrifugalkraft zu filtern.The invention is based on a centrifugal separator device for a motor vehicle, which has at least one plate and / or plate separator, which is intended to filter a fluid by means of a centrifugal force.

Es wird vorgeschlagen, dass die Zentrifugalabscheidervorrichtung eine Vorrichtung aufweist, die dazu vorgesehen ist, eine Funktionsfähigkeit des Teller- und/oder Plattenseparators zu überwachen und/oder zu diagnostizieren. Dadurch kann ein Ausfall und/oder eine Beeinträchtigung der Filterung des Fluids in einem montierten Zustand und/oder in einem Betrieb des Teller- und/oder Plattenseparators erkannt werden, wodurch eine Funktion des Teller- und/oder Plattenseparators überwacht und/oder diagnostiziert werden kann, ohne dass der Teller- und/oder Plattenseparator demontiert werden muss. Der Teller- und/oder Plattenseparator kann im Betrieb ständig oder punktuell überwacht und/oder diagnostiziert werden, wodurch vermieden werden kann, dass das Kraftfahrzeug unbewusst mit ausgefallener und/oder beeinträchtigter Filterung genutzt wird. Dadurch kann der Verlust und/oder die Beeinträchtigung der Filterung, die beispielsweise durch eine Verschmutzung des Teller- und/oder Plattenseparators resultiert, signalisiert werden, wodurch eine sichere Filterung des Fluids gewährleistet und dadurch eine Beschädigung und/oder eine Verschmutzung des Kraftfahrzeugs und/oder einer Umgebung zumindest reduziert werden kann. Ferner können gesetzliche Vorschriften, wie beispielsweise einer Anforderung einer On-Board-Diagnose, erfüllt und eine Umweltverschmutzung reduziert werden. Vorzugsweise ist der Teller- und/oder Plattenseparator mechanisch von einem Kraftfahrzeugantrieb entkoppelt. Unter einem „von einem Kraftfahrzeugantrieb mechanisch entkoppelten Teller- und/oder Plattenseparator” soll insbesondere verstanden werden, dass dem Teller- und/oder Plattenseparator eine mechanische Anbindung, beispielsweise mittels einer starren Verbindung, mittels eines Umschlingungsmittels und/oder mittels eines Zahnrads an den Kraftfahrzeugantrieb fehlt. Die Zentrifugalabscheidervorrichtung weist zum Antrieb des Teller- und/oder Plattenseparators vorteilhaft einen separat zu dem Kraftfahrzeugantrieb ausgebildeten Antrieb auf, wobei der Antrieb vorzugsweise ebenfalls mechanisch von dem Kraftfahrzeugantrieb entkoppelt ist. Der Teller- und/oder Plattenseparator bildet vorzugsweise einen Ölnebelabscheider aus, der vorteilhaft dazu vorgesehen ist, ein Öl aus einem Gas abzuscheiden. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt, ausgestattet und/oder angeordnet verstanden werden.It is proposed that the centrifugal separator device has a device which is provided to monitor and / or to diagnose a functionality of the plate and / or plate separator. Thereby, a failure and / or an impairment of the filtering of the fluid in a mounted state and / or in an operation of the plate and / or Plattenseparators be recognized, whereby a function of the plate and / or Plattenseparators can be monitored and / or diagnosed without having to disassemble the plate and / or plate separator. The plate and / or Plattenseparator can be constantly or selectively monitored during operation and / or diagnosed, which can be avoided that the motor vehicle is used unconsciously with failed and / or impaired filtering. Thereby, the loss and / or impairment of the filtering, resulting for example by contamination of the plate and / or Plattenseparators be signaled, thereby ensuring a secure filtering of the fluid and thereby damage and / or contamination of the motor vehicle and / or an environment can at least be reduced. Furthermore, legal requirements such as an on-board diagnosis requirement can be met and pollution reduced. Preferably, the plate and / or Plattenseparator is mechanically decoupled from a motor vehicle drive. A "plate and / or plate separator mechanically decoupled from a motor vehicle drive" should be understood to mean that the plate and / or plate separator has a mechanical connection, for example by means of a rigid connection, to the motor vehicle drive by means of a belt and / or gear is missing. The centrifugal separator device advantageously has a drive formed separately from the motor vehicle drive for driving the plate and / or plate separator, wherein the drive is preferably also mechanically decoupled from the motor vehicle drive. The plate and / or Plattenseparator preferably forms a Ölnebelabscheider, which is advantageously provided to separate an oil from a gas. "Provided" is to be understood in particular specially programmed, designed, equipped and / or arranged.

Um die Überwachung und/oder die Diagnose zu ermöglichen, wird weiter vorgeschlagen, dass die Vorrichtung eine Auswerteeinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, zumindest einen Antriebsparameter des Teller- und/oder Plattenseparators auszuwerten, wodurch die Funktionsfähigkeit und/oder ein Zustand des Teller- und/oder Plattenseparators besonders einfach beurteilt und/oder bewertet werden kann. Unter einem „Antriebsparameter” soll insbesondere ein Parameter verstanden werden, der den Antrieb des Teller- und/oder Plattenseparators beschreibt und/oder der durch den und/oder aus dem Antrieb des Teller- und/oder Plattenseparators resultiert, wie vorzugsweise eine Drehzahl, ein Drehmoment, eine elektrische Leistungsaufnahme, eine elektrische Stromaufnahme oder Ähnliches.In order to enable the monitoring and / or the diagnosis, it is further proposed that the device has an evaluation unit, which is provided to evaluate at least one drive parameter of the plate and / or plate separator, whereby the functionality and / or a state of the plate and / or Plattenseparators can be particularly easily assessed and / or evaluated. A "drive parameter" is to be understood in particular to mean a parameter which describes the drive of the plate and / or plate separator and / or which results from and / or from the drive of the plate and / or plate separator, such as preferably a rotational speed Torque, an electrical power consumption, an electrical power consumption or the like.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Auswerteeinheit dazu vorgesehen ist, den zumindest einen Antriebsparameter zeitlich abzuleiten. Dadurch kann eine Änderung einer Trägheit von zumindest einem angetriebenen Element des Teller- und/oder Plattenseparators erfasst werden, wodurch eine Verschlammung oder ein Defekt des Teller- und/oder Plattenseparators erkannt werden kann.It is also proposed that the evaluation unit is provided to derive the at least one drive parameter in time. Thereby, a change in inertia of at least one driven element of the plate and / or Plattenseparators can be detected, whereby a sludge or a defect of the plate and / or Plattenseparators can be detected.

Um den Ausfall und/oder die Beeinträchtigung zuverlässig zu erkennen, ist es insbesondere vorteilhaft, wenn die Auswerteeinheit dazu vorgesehen ist, den zumindest einen Antriebsparameter in einem Anfahr- und/oder Abstellvorgang des Teller- und/oder Plattenseparators auszuwerten, wodurch eine Genauigkeit der Überwachung und/oder der Diagnose erhöht werden kann. Unter einem „Anfahrvorgang” soll insbesondere ein Startvorgang verstanden werden, in dem der Teller- und/oder Plattenseparator ausgehend von einem inaktiven Zustand in einen aktiven Zustand gebracht wird. Vorzugsweise weist der Teller- und/oder Plattenseparator ein drehbares Antriebselement, insbesondere eine Antriebswelle, auf, die in dem Anfahrvorgang von einer Drehzahl null auf eine Zieldrehzahl beschleunigt wird. Unter einem „Abstellvorgang” soll insbesondere ein Abschaltvorgang verstanden werden, in dem der Teller- und/oder Plattenseparator ausgehend von dem aktiven Zustand in den inaktiven Zustand gebracht wird. Vorzugsweise wird das drehbare Antriebselement, insbesondere die Antriebswelle, in dem Abstellvorgang von der Zieldrehzahl auf die Drehzahl null abgebremst.To reliably detect the failure and / or the impairment, it is particularly advantageous if the evaluation unit is provided to evaluate the at least one drive parameter in a startup and / or shutdown process of the plate and / or Plattenseparators, creating an accuracy of monitoring and / or the diagnosis can be increased. A "starting process" is to be understood, in particular, as a starting process in which the disk and / or disk separator is brought into an active state starting from an inactive state. Preferably, the plate and / or Plattenseparator a rotatable drive element, in particular a drive shaft, which is accelerated in the starting process from zero speed to a target speed. Under a "shutdown" should in particular a Abschaltvorgang be understood, in which the plate and / or Plattenseparator is brought from the active state to the inactive state. Preferably, the rotatable drive element, in particular the drive shaft, is braked in the shutdown of the target speed to zero speed.

Weiter ist es vorteilhaft, wenn die Vorrichtung zumindest einen Drehzahlsensor aufweist, der dazu vorgesehen ist, den zumindest einen Antriebsparameter zu erfassen. Dadurch kann ein besonders aussagekräftiger Antriebsparameter zur Überwachung und/oder Diagnose genutzt werden. Der Antriebsparameter, der durch den Drehzahlsensor erfasst oder gemessen wird, ist vorzugsweise als eine Drehzahl des rotierenden Antriebelements, insbesondere der rotierenden Antriebswelle, des Teller- und/oder Plattenseparators ausgebildet.Further, it is advantageous if the device has at least one rotational speed sensor which is provided to detect the at least one drive parameter. As a result, a particularly meaningful drive parameter can be used for monitoring and / or diagnosis. The drive parameter, which is detected or measured by the rotational speed sensor, is preferably designed as a rotational speed of the rotating drive element, in particular of the rotating drive shaft, of the plate and / or plate separator.

Um Kosten einzusparen, ist es ferner vorteilhaft, wenn die Zentrifugalabscheidervorrichtung einen Fluidantrieb aufweist, der dazu vorgesehen ist, den Teller- und/oder Plattenseparator mittels eines Fluids anzutreiben, wodurch auf einen kostspieligen Antrieb des Teller- und/oder Plattenseparators verzichtet werden kann.To save costs, it is also advantageous if the Zentrifugalabscheidervorrichtung has a fluid drive, which is intended to drive the plate and / or Plattenseparator by means of a fluid, which can be dispensed with a costly drive of the plate and / or Plattenseparators.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Fluidantrieb zumindest eine Düse auf, wodurch der Teller- und/oder Plattenseparator besonders vorteilhaft angetrieben werden kann.In a particularly advantageous embodiment of the invention, the fluid drive at least one nozzle, whereby the plate and / or Plattenseparator can be driven particularly advantageous.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Zentrifugalabscheidervorrichtung einen Elektroantrieb aufweist, der dazu vorgesehen ist, den Teller- und/oder Plattenseparator elektrisch anzutreiben, wodurch der Teller- und/oder Plattenseparator besonders zuverlässig angetrieben werden kann.It is further proposed that the Zentrifugalabscheidervorrichtung has an electric drive, which is intended to electrically drive the plate and / or Plattenseparator, whereby the plate and / or Plattenseparator can be driven particularly reliable.

Um die Zentrifugalabscheidervorrichtung besonders kompakt auszubilden, wird ferner vorgeschlagen, dass der zumindest eine Antriebsparameter als eine Stromaufnahme des Elektroantriebs ausgebildet ist. Dadurch kann die Vorrichtung zur Überwachung und/oder Diagnose zumindest teilweise durch den Elektroantrieb ausgebildet werden, wodurch ein Platzbedarf der Zentrifugalabscheidervorrichtung reduziert werden kann.To form the centrifugal separator particularly compact, it is also proposed that the at least one drive parameter is designed as a current consumption of the electric drive. Thereby, the device for monitoring and / or diagnosis can be at least partially formed by the electric drive, whereby a space requirement of Zentrifugalabscheidervorrichtung can be reduced.

Außerdem wird eine Kurbelgehäuseentlüftungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Zentrifugalabscheidervorrichtung vorgeschlagen. Dadurch kann ein Blow-By-Gas aus einem Kurbelgehäuse zuverlässig und sicher gefiltert werden, bevor es in eine Umgebung gelangt.In addition, a crankcase ventilation device of a motor vehicle having a centrifugal separator device according to the invention is proposed. This allows a blow-by gas from a crankcase to be reliably and safely filtered before it enters an environment.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages will become apparent from the following description of the figures. In the figures, two embodiments of the invention are shown. The figures, the description of the figures and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.

Dabei zeigen:Showing:

1 schematisiert eine Zentrifugalabscheidervorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Tellerseparator und 1 schematically a centrifugal separator device for a motor vehicle, with a Tellerseparator and

2 schematisiert eine alternativ ausgebildete Zentrifugalabscheidervorrichtung. 2 schematically illustrates an alternatively formed Zentrifugalabscheidervorrichtung.

1 zeigt schematisch einen Teil einer Kurbelgehäuseentlüftungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeug weist zu einem Antrieb von nicht näher dargestellten Antriebsrädern einen Kraftfahrzeugantrieb auf. Der Kraftfahrzeugantrieb ist als eine Brennkraftmaschine ausgebildet. Die Kurbelgehäuseentlüftungsvorrichtung ist zu einer Entlüftung eines Kurbelgehäuses der Brennkraftmaschine vorgesehen. Zur Entlüftung des Kurbelgehäuses führt die Kurbelgehäuseentlüftungsvorrichtung ein Blow-By-Gas aus dem Kurbelgehäuse ab. 1 schematically shows a part of a crankcase ventilation device of a motor vehicle. The motor vehicle has a motor vehicle drive for driving non-illustrated drive wheels. The motor vehicle drive is designed as an internal combustion engine. The crankcase ventilation device is provided for venting a crankcase of the internal combustion engine. To vent the crankcase, the crankcase ventilation device carries a blow-by gas from the crankcase.

Zur Filterung des Blow-By-Gases weist die Kurbelgehäuseentlüftungsvorrichtung eine Zentrifugalabscheidervorrichtung auf. Die Zentrifugalabscheidervorrichtung weist einen Tellerseparator 10a auf, der dazu vorgesehen ist, ein Fluid mittels einer Zentrifugalkraft zu filtern. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Fluid als das Blow-By-Gas ausgebildet, wodurch der Tellerseparator 10a zur Filterung des Blow-By-Gases vorgesehen ist. Zur Filterung scheidet der Tellerseparator 10a ein Öl aus dem Fluid aus. Das aus dem Fluid abgeschiedene Öl führt der Tellerseparator 10a einer Fluidwanne, die in diesem Ausführungsbeispiel als eine Ölwanne ausgebildet ist, zurück. Grundsätzlich kann die Zentrifugalabscheidervorrichtung zur Filterung des Fluids einen Plattenseparator aufweisen.For filtering the blow-by gas, the crankcase ventilation device has a centrifugal separator device. The centrifugal separator device comprises a plate separator 10a which is intended to filter a fluid by means of a centrifugal force. In this embodiment, the fluid is formed as the blow-by gas, whereby the plate separator 10a is provided for filtering the blow-by gas. For filtering separates the plate separator 10a an oil from the fluid. The separated from the fluid oil leads the Tellerseparator 10a a fluid trough, which is formed in this embodiment as an oil pan back. Basically, the centrifugal separator device for filtering the fluid may comprise a plate separator.

Der Tellerseparator 10a weist ein feststehendes Gehäuse 17a und einen in dem Gehäuse 17a drehbar gelagerten Rotor 18a auf. Der Rotor 18a umfasst eine Antriebswelle 19a, die zur Filterung des Fluids rotierend um eine Rotationsachse 20a antreibbar ist. Der Rotor 18a weist weiter mehrere tellerförmige Platten 21a auf, die fest auf der Antriebswelle 19a angeordnet sind. Die Platten 21a sind zur Vergrößerung ihrer Oberflächen kegelstumpfartig geformt. Die Platten 21a sind in Achsrichtung des Rotors 18a geschichtet angeordnet. Benachbarte Platten 21a weisen dabei zwischen einander Abstände oder Strömungswege auf, wodurch der Rotor 18a radial durchströmbar ist. Grundsätzlich können die Platten 21a auch eben ausgebildet sein.The plate separator 10a has a fixed housing 17a and one in the housing 17a rotatably mounted rotor 18a on. The rotor 18a includes a drive shaft 19a , which for filtering the fluid rotating about an axis of rotation 20a is drivable. The rotor 18a further shows several plate-shaped plates 21a on, firmly on the drive shaft 19a are arranged. The plates 21a are frusto-conically shaped to increase their surface area. The plates 21a are in the axial direction of the rotor 18a layered arranged. Adjacent plates 21a have between them distances or flow paths, whereby the rotor 18a can be flowed through radially. Basically, the plates can 21a also be trained.

Der Tellerseperator 10a weist einen Fluideingang 22a und zwei Fluidausgänge 23a, 24a auf. Zur strömungstechnischen Verbindung des Fluideingangs 22a und der Fluidausgänge 23a, 24a weist der Rotor 18a in seinem Innern einen nicht dargestellten Kanal auf. Der Kanal ist ringförmig oder hülsenförmig ausgebildet. Der Fluideingang 22a ist für ein verunreinigtes Fluid vorgesehen. Das verunreinigte Fluid wird über den Fluideingang 22a in den Tellerseparator 10a eingeführt. Durch den innenliegenden Kanal strömt das verunreinigte Fluid zwischen den Platten 21a vorbei. Das verunreinigte Fluid ist als das Blow-By-Gas ausgebildet. Eine Strömungsrichtung des verunreinigten Fluids ist durch einen Pfeil 28a und einen Pfeil 29a dargestellt. Der Fluidausgang 23a ist für ein gereinigtes Fluid vorgesehen. Das gereinigte Fluid wird über den Fluidausgang 23a aus dem Tellerseparator 10a geführt. Das gereinigte Fluid wird weiter in eine Brennkammer des Kraftfahrzeugantriebs geleitet. Eine Strömungsrichtung des gereinigten Fluids ist durch einen Pfeil 30a, einen Pfeil 31a und einen Pfeil 32a dargestellt. Der Fluidausgang 24a ist für ein aus dem verunreinigten Fluid abgeschiedenes Fluid vorgesehen. Das abgeschiedene Fluid wird über den Fluidausgang 24a aus dem Tellerseparator 10a geführt. Das abgeschiedene Fluid ist als das Öl ausgebildet. Der Fluidausgang 24a ist zur Rückführung des aus dem Blow-By-Gas abgeschiedenen Öls vorgesehen. Eine Strömungsrichtung des abgeschiedenen Fluids ist durch einen Pfeil 33a, einen Pfeil 34a, einen Pfeil 35a, einen Pfeil 36a und einen Pfeil 37a dargestellt. The Tellerseperator 10a has a fluid inlet 22a and two fluid outlets 23a . 24a on. For fluidic connection of the fluid input 22a and the fluid outputs 23a . 24a points the rotor 18a in its interior a channel, not shown. The channel is annular or sleeve-shaped. The fluid inlet 22a is intended for a contaminated fluid. The contaminated fluid is passed over the fluid inlet 22a in the dish separator 10a introduced. Through the internal channel, the contaminated fluid flows between the plates 21a past. The contaminated fluid is formed as the blow-by gas. A flow direction of the contaminated fluid is indicated by an arrow 28a and an arrow 29a shown. The fluid outlet 23a is intended for a purified fluid. The purified fluid is delivered via the fluid outlet 23a from the Tellerseparator 10a guided. The cleaned fluid is further directed into a combustion chamber of the motor vehicle drive. A flow direction of the purified fluid is indicated by an arrow 30a , an arrow 31a and an arrow 32a shown. The fluid outlet 24a is provided for a fluid deposited from the contaminated fluid. The separated fluid is via the fluid outlet 24a from the Tellerseparator 10a guided. The separated fluid is formed as the oil. The fluid outlet 24a is intended to return the separated from the blow-by gas oil. A flow direction of the separated fluid is indicated by an arrow 33a , an arrow 34a , an arrow 35a , an arrow 36a and an arrow 37a shown.

In einem Betrieb des Tellerseparators 10a rotiert der Rotor 18a und damit die Antriebswelle 19a und die Platten 21a. Dadurch greifen bei einer Durchströmung des Rotors 18a Zentrifugalkräfte an dem verunreinigten Fluid an, wodurch eine Verunreinigung, in diesem Fall das Öl, durch die Rotation des Rotors 18a radial nach außen transportiert und abgeschieden wird. Der Tellerseparator 10a ist als ein Ölnebelabscheider ausgebildet.In one operation of the dish separator 10a rotates the rotor 18a and thus the drive shaft 19a and the plates 21a , As a result, engage in a flow through the rotor 18a Centrifugal forces on the contaminated fluid, whereby a contamination, in this case the oil, by the rotation of the rotor 18a transported radially outward and deposited. The plate separator 10a is designed as a Ölnebelabscheider.

Der Tellerseparator 10a ist als ein aktiver Tellerseparator ausgebildet, d. h. der Tellerseparator 10a wird zur Filterung des Fluids aktiv angetrieben, wodurch die Zentrifugalkraft resultiert. Dem Tellerseparator 10a wird zum Antrieb von außen Energie zugeführt. Der Tellerseparator 10a weist einen eigenständigen Antrieb auf, der von dem Kraftfahrzeugantrieb mechanisch entkoppelt ist. Die Antriebswelle 19a ist mechanisch von dem Kraftfahrzeugantrieb entkoppelt. Somit wird der Tellerseparator 10a nicht von dem; Kraftfahrzeugantrieb angetrieben.The plate separator 10a is designed as an active Tellerseparator, ie the Tellerseparator 10a is actively driven to filter the fluid, resulting in the centrifugal force. The plate separator 10a Energy is supplied to the drive from the outside. The plate separator 10a has an independent drive, which is mechanically decoupled from the motor vehicle drive. The drive shaft 19a is mechanically decoupled from the motor vehicle drive. Thus, the Tellerseparator 10a not of that; Motor vehicle drive driven.

Zum Antrieb des Tellerseparators 10a weist die Zentrifugalabscheidervorrichtung einen Fluidantrieb 14a auf, der den Tellerseparator 10a mittels eines Fluids antreibt. Der Fluidantrieb 14a weist eine Düse 15a auf, die zum Antrieb einen Fluidstrahl auf die Antriebswelle 19a richtet. Der Fluidantrieb 14a weist weiter ein Schaufelrad 25a auf, das fest auf der Antriebswelle 19a angeordnet ist. Das Schaufelrad 25a weist eine Rotationsachse auf, die der Rotationsachse 20a der Antriebswelle 19a entspricht. Es ist koaxial auf der Antriebswelle 19a angeordnet. In dem Betrieb richtet die Düse 15a den Fluidstrahl auf zumindest eine Schaufel des Schaufelrads 25a, wodurch das Fluid über die Düse 15a auf die zumindest eine Schaufel des Schaufelsrads 25a trifft und die Antriebswelle 19a in Rotation versetzt wird. Der Tellerseparator 10a wird durch den Fluidantrieb 14a mittels eines Mühlradprinzips angetrieben. Das Fluid, mittels dem der Fluidantrieb 14a den Tellerseparator 10a antreibt, ist als Wasser ausgebildet. Alternativ kann das Fluid auch als ein Öl ausgebildet sein.To drive the plate separator 10a The centrifugal separator device has a fluid drive 14a on, the plate separator 10a by means of a fluid drives. The fluid drive 14a has a nozzle 15a on, which drives a fluid jet onto the drive shaft 19a directed. The fluid drive 14a further points a paddle wheel 25a on that firmly on the drive shaft 19a is arranged. The paddle wheel 25a has an axis of rotation, that of the axis of rotation 20a the drive shaft 19a equivalent. It is coaxial on the drive shaft 19a arranged. In the operation, the nozzle straightens 15a the fluid jet onto at least one blade of the blade wheel 25a , which causes the fluid through the nozzle 15a on the at least one blade of the paddle wheel 25a meets and the drive shaft 19a is set in rotation. The plate separator 10a is through the fluid drive 14a driven by a mill wheel principle. The fluid, by means of which the fluid drive 14a the plate separator 10a drives, is designed as water. Alternatively, the fluid may also be formed as an oil.

Zur Überwachung und Diagnostizierung einer Funktionsfähigkeit des Tellerseparators 10a weist die Zentrifugalabscheidervorrichtung eine Vorrichtung 11a auf. Die Vorrichtung 11a ist als eine Überwachungs- und Diagnosevorrichtung ausgebildet, die in zumindest einem Betriebszustand die Funktionsfähigkeit des Tellerseparators 10a überwacht und/oder diagnostiziert. Dazu weist die Vorrichtung 11a eine Auswerteeinheit 12a auf, die zur Überwachung und Diagnostizierung einen Antriebsparameter des Tellerseparators 10a auswertet. Die Auswerteeinheit 12a wertet den Antriebsparameter aus, der durch den Antrieb des Tellerseparators 10a resultiert. Der Antriebsparameter ist abhängig von dem Antrieb des Tellerseparators 10a. Zur Auswertung einer zeitlichen Veränderung des Antriebsparameters leitet die Auswerteeinheit 12a den Antriebsparameter zeitlich ab. Die Auswerteeinheit 12a erfasst somit die zeitliche Veränderung des Antriebsparameters und vergleicht zur Überwachung und Diagnose hinterlegte Sollwerte der zeitlichen Veränderung des Antriebsparameters.For monitoring and diagnosing a functioning of the plate separator 10a The centrifugal separator device has a device 11a on. The device 11a is designed as a monitoring and diagnostic device, which in at least one operating state, the functionality of the plate separator 10a monitored and / or diagnosed. For this purpose, the device 11a an evaluation unit 12a to monitor and diagnose a drive parameter of the plate separator 10a evaluates. The evaluation unit 12a evaluates the drive parameter by the drive of the plate separator 10a results. The drive parameter depends on the drive of the plate separator 10a , To evaluate a change in the timing of the drive parameter, the evaluation unit 12a the drive parameter from time to time. The evaluation unit 12a thus detects the change over time of the drive parameter and compares setpoint values stored for monitoring and diagnostics with the time change of the drive parameter.

Zur Ausnutzung einer Trägheit der Antriebswelle 19a wertet die Auswerteeinheit 12a den Antriebsparameter durch die zeitliche Ableitung in einem Anfahrvorgang des Tellerseparators 10a aus. Die Auswerteeinheit 12a wertet zur Überwachung und Diagnose den Antriebsparameter aus, wenn die Antriebswelle 19a vom Stand auf eine Zieldrehzahl angetrieben wird. Grundsätzlich kann die Auswerteeinheit 12a den Antriebsparameter zusätzlich oder alternativ in einem Abstellvorgang des Tellerseparators 10a, d. h. wenn die Antriebswelle 19a von der Zieldrehzahl in den Stand abgebremst wird, auswerten.To use an inertia of the drive shaft 19a evaluates the evaluation unit 12a the drive parameter by the time derivative in a start-up of Tellerseparators 10a out. The evaluation unit 12a evaluates the drive parameter for monitoring and diagnostics when the drive shaft 19a is driven from the state to a target speed. Basically, the evaluation unit 12a the drive parameters additionally or alternatively in a shutdown of the plate separator 10a ie if the drive shaft 19a from the target speed to standstill, evaluate.

Zur Bereitstellung des Antriebsparameters weist die Vorrichtung 11a einen Drehzahlsensor 13a auf, der kommunizierend mit der Auswerteeinheit 12a verbunden ist. Der Drehzahlsensor 13a erfasst den Antriebsparameter. Der Antriebsparameter, der von der Auswerteeinheit 12a ausgewertet wird, ist somit als eine Antriebswellendrehzahl ausgebildet. Die Überwachung und Diagnose erfolgt somit mittels des Drehzahlsensors 13a.To provide the drive parameter, the device 11a a speed sensor 13a on, communicating with the evaluation unit 12a connected is. The speed sensor 13a detects the drive parameter. The drive parameter supplied by the evaluation unit 12a is evaluated, is thus designed as a drive shaft speed. The Monitoring and diagnosis is thus carried out by means of the speed sensor 13a ,

Die zeitliche Ableitung des Antriebsparameters ist somit als eine zeitliche Veränderung der Antriebswellendrehzahl der Antriebswelle 19a ausgebildet. Die Auswerteeinheit 12a wertet zur Überwachung und Diagnose des Tellerseparator 10a somit eine Beschleunigung der Antriebswelle 19a aus. Dabei wertet die Auswerteeinheit 12a die Beschleunigung der Antriebswelle 19a aus, wenn die Antriebswelle 19a auf die Zieldrehzahl beschleunigt wird. Ist die Beschleunigung der Antriebswelle 19a beim Anfahrvorgang geringer als üblich, erkennt die Auswerteeinheit 12a eine Beeinträchtigung der Filterung und damit eine Verschlammung des Tellerseparators 10a. Die Beschleunigung in dem Anfahrvorgang ist dabei positiv ausgebildet. Die Beschleunigung in dem Abstellvorgang ist negativ ausgebildet.The time derivative of the drive parameter is thus as a change over time of the drive shaft speed of the drive shaft 19a educated. The evaluation unit 12a Evaluates for monitoring and diagnosis of the plate separator 10a thus an acceleration of the drive shaft 19a out. The evaluation unit evaluates this 12a the acceleration of the drive shaft 19a off when the drive shaft 19a is accelerated to the target speed. Is the acceleration of the drive shaft 19a during the start-up process less than usual, the evaluation unit recognizes 12a an impairment of the filtering and thus silting of the plate separator 10a , The acceleration in the starting process is positively formed. The acceleration in the shutdown process is negative.

Erkennt die Auswerteeinheit 12a einen Ausfall oder eine Beeinträchtigung der Filterung, signalisiert sie dies einem Fahrer des Kraftfahrzeugs. Dazu weist die Zentrifugalabscheidervorrichtung eine nicht dargestellte Visualisierungseinheit auf, die optisch den Ausfall oder die Beeinträchtigung der Filterung signalisiert. Die Visualisierungseinheit ist dabei kommunizierend mit der Auswerteeinheit 12a verbunden. Sie weist ein Visualisierungselement auf, das in einem Kraftfahrzeuginnenraum des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Das Visualisierungselement ist als eine Warnleuchte ausgebildet. Grundsätzlich kann die Visualisierungseinheit den Ausfall oder die Beeinträchtigung der Filterung zusätzlich oder alternativ akustisch und/oder haptisch signalisieren.Detects the evaluation unit 12a a failure or impairment of filtering, it signals this to a driver of the motor vehicle. For this purpose, the Zentrifugalabscheidervorrichtung on a visualization unit, not shown, which optically signals the failure or impairment of the filtering. The visualization unit is communicating with the evaluation unit 12a connected. It has a visualization element which is arranged in a motor vehicle interior of the motor vehicle. The visualization element is designed as a warning light. In principle, the visualization unit can signal the failure or the impairment of the filtering additionally or alternatively acoustically and / or haptically.

In der 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleichbezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Figur und/oder die Beschreibung des anderen Ausführungsbeispiels der 1 verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in der 1 durch den Buchstaben b in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels der 2 ersetzt.In the 2 a further embodiment of the invention is shown. The following description is essentially limited to the differences between the embodiments, with respect to identically indicated components, in particular with respect to components having the same reference numerals, in principle also to the figure and / or the description of the other embodiment of the 1 can be referenced. To distinguish the embodiments, the letter a in the reference numerals of the embodiment in the 1 by the letter b in the reference numerals of the embodiment of 2 replaced.

In 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Zentrifugalabscheidervorrichtung für ein Kraftfahrzeug, die einen Tellerseparator 10b aufweist, schematisch dargestellt. Die Zentrifugalabscheidervorrichtung weist zur Überwachung und Diagnose einer Funktionsfähigkeit des Tellerseparators 10b eine Vorrichtung 11b auf, die zur Auswertung eines Antriebsparameters des Tellerseparators 10b eine Auswerteeinheit 12b aufweist. Die Zentrifugalabscheidervorrichtung ist Teil einer Kurbelgehäuseentlüftungsvorrichtung.In 2 is a second embodiment of a Zentrifugalabscheidervorrichtung for a motor vehicle, the a Tellerseparator 10b has, shown schematically. The Zentrifugalabscheidervorrichtung has to monitor and diagnose a functionality of the Tellerseparators 10b a device 11b on, for the evaluation of a drive parameter of the Tellerseparators 10b an evaluation unit 12b having. The centrifugal separator device is part of a crankcase ventilation device.

Im Unterschied zu dem vorherigen Ausführungsbeispiel weist die Zentrifugalabscheidervorrichtung zum Antrieb des Tellerseparators 10b einen Elektroantrieb 16b auf. Der Elektroantrieb 16b treibt eine Antriebswelle 19b des Tellerseparators 10b elektrisch an. Der Elektroantrieb 16b weist einen Elektromotor 26b und eine Steuer- und Regeleinheit 27b auf. Die Steuer- und Regeleinheit 27b steuert oder regelt den Elektromotor 26b. Der Elektromotor 26b ist steuerungstechnisch mit der Steuer- und Regeleinheit 27b verbunden. Der Elektromotor 26b weist einen nicht dargestellten Rotor auf, der fest mit der Antriebswelle 19b des Tellerseparators 10b verbunden ist. Grundsätzlich kann der Rotor auch einstückig mit der Antriebswelle 19b ausgebildet sein.Unlike the previous embodiment, the centrifugal separator device for driving the plate separator 10b an electric drive 16b on. The electric drive 16b drives a drive shaft 19b of the plate separator 10b electrically on. The electric drive 16b has an electric motor 26b and a control unit 27b on. The control unit 27b controls or regulates the electric motor 26b , The electric motor 26b is control technology with the control unit 27b connected. The electric motor 26b has a rotor, not shown, fixed to the drive shaft 19b of the plate separator 10b connected is. In principle, the rotor can also be integral with the drive shaft 19b be educated.

Der Antriebsparameter ist im Unterschied zu dem vorherigen Ausführungsbeispiel als eine Stromaufnahme des Elektromotor 26b ausgebildet. Dadurch ist die Vorrichtung 11b zur Überwachung und Diagnose der Funktionsfähigkeit des Tellerseparators 10b durch eine Elektronik des Elektroantriebs 16b gebildet, wodurch auf einen Drehzahlsensor verzichtet werden kann. Zur Erfassung der Stromaufnahme weist die Zentrifugalabscheidervorrichtung eine nicht näher dargestellte Strommesseinrichtung auf, die die Stromaufnahme des Elektromotors 26b erfasst. Die Strommesseinrichtung ist kommunizierend mit der Auswerteeinheit 12b ausgebildet.The drive parameter is in contrast to the previous embodiment as a current consumption of the electric motor 26b educated. This is the device 11b for monitoring and diagnosing the functionality of the plate separator 10b by electronics of the electric drive 16b formed, which can be dispensed with a speed sensor. For detecting the current consumption, the centrifugal separator device has a current measuring device, not shown, which measures the current consumption of the electric motor 26b detected. The current measuring device is communicating with the evaluation unit 12b educated.

Die Auswerteeinheit 12b wertet eine zeitliche Veränderung der Stromaufnahme des Elektromotors 26b zur Überwachung und Diagnose aus. Sie wertet die zeitliche Veränderung der Stromaufnahme des Elektromotors 26b in einem Abstellvorgang des Tellerseparators 10b aus. Da sich die Stromaufnahme bei Schwergängigkeit des Elektromotors 26b erhöht, erkennt die Auswerteeinheit 12b bei erhöhter Stromaufnahme eine Verschmutzung des Tellerseparators 10b. In diesem Ausführungsbeispiel erfolgen die Überwachung und die Diagnose des Tellerseparators 10b somit mittels der Stromaufnahme des Elektromotors 26b.The evaluation unit 12b evaluates a temporal change in the current consumption of the electric motor 26b for monitoring and diagnostics. It evaluates the temporal change in the current consumption of the electric motor 26b in a shutdown of Tellerseparators 10b out. As the current consumption at binding of the electric motor 26b increases, recognizes the evaluation unit 12b at increased power consumption, contamination of the Tellerseparators 10b , In this embodiment, the monitoring and the diagnosis of the Tellerseparators done 10b thus by means of the current consumption of the electric motor 26b ,

Grundsätzlich kann auf die zeitliche Ableitung der Stromaufnahme verzichtet und lediglich ein Verlauf der Stromaufnahme ausgewertet werden. Weiter ist es grundsätzlich denkbar, dass die Vorrichtung 11b zusätzlich einen Drehzahlsensor aufweist, der eine Drehzahl der Antriebswelle 19b erfasst, wobei die Auswerteeinheit 12b zusätzlich oder alternativ zur Auswertung der Stromaufnahme die durch den Drehzahlsensor erfasste Drehzahl auswertet.In principle, it is possible to dispense with the time derivative of the current consumption and only evaluate a course of the current consumption. Furthermore, it is basically conceivable that the device 11b additionally has a rotational speed sensor which has a rotational speed of the drive shaft 19b detected, wherein the evaluation unit 12b additionally or alternatively evaluates the current absorbed by the speed sensor detected speed.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Tellerseparatordisk separator
1111: Vorrichtungcontraption
1212: Auswerteeinheitevaluation
1313: DrehzahlsensorSpeed sensor
1414: Fluidantriebfluid drive
1515: Düsejet
1616: Elektroantriebelectric drive
1717: Gehäusecasing
1818: Rotorrotor
1919: Antriebswelledrive shaft
2020: Rotationsachseaxis of rotation
2121: tellerförmige Plattenplate-shaped plates
2222: Fluideingangfluid inlet
2323: Fluidausgangfluid outlet
2424: Fluidausgangfluid outlet
2525: Schaufelradpaddle wheel
2626: Elektromotorelectric motor
2727: Steuer- und RegeleinheitControl unit
2828: Pfeilarrow
2929: Pfeilarrow
3030: Pfeilarrow
3131: Pfeilarrow
3232: Pfeilarrow
3333: Pfeilarrow
3434: Pfeilarrow
3535: Pfeilarrow
3636: Pfeilarrow
3737: Pfeilarrow

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10163924 A1 [0002]

Claims

Centrifugal separator device for a motor vehicle, the at least one plate and / or Plattenseparator ( 10a ; 10b ), which is intended to filter a fluid by means of a centrifugal force, characterized by a device ( 11a ; 11b ), which is intended, a functioning of the plate and / or Plattenseparators ( 10a ; 10b ) to monitor and / or diagnose.

Centrifugal separator device according to claim 1, characterized in that the device ( 11a ; 11b ) an evaluation unit ( 12a ; 12b ), which is provided to at least one drive parameter of the plate and / or Plattenseparators ( 10a ; 10b ).

Centrifugal separator according to claim 2, characterized in that the evaluation unit ( 12a ; 12b ) is provided to derive the at least one drive parameter in time.

Centrifugal separator according to claim 2 or 3, characterized in that the evaluation unit ( 12a ; 12b ) is provided, the at least one drive parameter in a startup and / or shutdown of the plate and / or Plattenseparators ( 10a ; 10b ).

Centrifugal separator device at least according to claim 2, characterized in that the device ( 11a ) at least one speed sensor ( 13a ), which is intended to detect the at least one drive parameter.

Centrifugal separator device according to one of the preceding claims, characterized by a fluid drive ( 14a ), which is provided to the plate and / or Plattenseparator ( 10a ) by means of a fluid.

Centrifugal separator device according to claim 6, characterized in that the fluid drive ( 14a ) at least one nozzle ( 15a ) having.

Centrifugal separator device according to one of claims 1 to 5, characterized by an electric drive ( 16b ), which is provided to the plate and / or Plattenseparator ( 10b ) to drive electrically.

Zentrifugalabscheidervorrichtung according to claim 2 and 8, characterized in that the at least one drive parameter as a current consumption of the electric drive ( 16b ) is trained.

A crankcase ventilation device of a motor vehicle having a centrifugal separator device according to any one of the preceding claims.