DE102014010886A1 - Filter element for an air conditioning system of a motor vehicle, air conditioning system for a motor vehicle and method for operating an air conditioning system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Filterelement (10) für eine Klimaanlage eines Kraftwagens, mit wenigstens einem Kontaktelement (16, 18), welches mit einem korrespondierenden Kontaktelement auf Seiten einer Filteraufnahme eines Gehäuses der Klimaanlage in einer korrekten Einbaulage kontaktierbar ist, wobei das wenigstens eine Kontaktelement (16, 18) des Filterelements (10) wenigstens eine Diode (20, 22) umfasst. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Klimaanlage für einen Kraftwagen sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Klimaanlage.The invention relates to a filter element (10) for an air conditioning system of a motor vehicle, with at least one contact element (16, 18) which can be contacted in a correct installation position with a corresponding contact element on the side of a filter receptacle of a housing of the air conditioning system, the at least one contact element ( 16, 18) of the filter element (10) comprises at least one diode (20, 22). The invention also relates to an air conditioning system for a motor vehicle and a method for operating an air conditioning system.
Description
Die Erfindung betrifft ein Filterelement für eine Klimaanlage eines Kraftwagens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Klimaanlage mit einem solchen Filterelement gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 4. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Klimaanlage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 5.The invention relates to a filter element for an air conditioner of a motor vehicle according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to an air conditioner with such a filter element according to the preamble of claim 4. Furthermore, the invention relates to a method for operating an air conditioner according to the preamble of the claim 5th
Klimaanlagen dienen in Kraftwagen unter anderem dazu, den Innenraum mit Frischluft zu versorgen, welche beispielsweise von außerhalb des Kraftwagens angesaugt wird. Um dabei zu vermeiden, dass Staub und/oder Pollen oder dergleichen Verschmutzungen zusammen mit der Luft in den Innenraum gelangen, umfasst die Klimaanlage wenigstens ein Filterelement, welches üblicherweise als Luftfilter oder Pollenfilter bezeichnet wird. Die angesaugte Luft durchströmt das Filterelement, wobei Staub und/oder Pollen mittels des Filterelements aus der Luft gefiltert werden.Air conditioning systems are used in cars, among other things, to provide the interior with fresh air, which is sucked, for example, from outside the motor vehicle. In order to prevent dust and / or pollen or similar contaminants from reaching the interior together with the air, the air conditioning system comprises at least one filter element, which is usually referred to as an air filter or pollen filter. The sucked air flows through the filter element, wherein dust and / or pollen are filtered by means of the filter element from the air.
Ein solches Filterelement ist beispielsweise bereits aus der
Aus der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Filterelement beziehungsweise eine Klimaanlage und ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welchen auf besonders einfache Weise ein ordnungsgemäßer Betrieb der Klimaanlage gewährleistet werden kann.Object of the present invention is to provide a filter element or an air conditioning system and a method of the type mentioned, by means of which a proper operation of the air conditioner can be ensured in a particularly simple manner.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Filterelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch eine Klimaanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4 beziehungsweise durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen angegeben.This object is achieved by a filter element with the features of claim 1, by an air conditioner with the features of claim 4 or by a method having the features of claim 5. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the other claims.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Filterelement für eine Klimaanlage eines Kraftwagens. Um auf besonders einfache Weise einen ordnungsgemäßen Betrieb der Klimaanlage zu gewährleisten, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das wenigstens eine Kontaktelement des Filterelements wenigstens eine Diode umfasst. Eine Diode ist ein elektrisches Bauelement, das elektrischen Strom in einer ersten Richtung fast ungehindert passieren lässt und in einer der ersten Richtung entgegengesetzten, zweiten Richtung wenigstens größtenteils isoliert. Entsprechend wird die erste Richtung als Durchlassrichtung und die zweite Richtung als Sperrrichtung bezeichnet. Bei dem Kontaktelement handelt es sich folglich um einen elektrischen Kontakt. Erst wenn das Filterelement in einer korrekten Einbaulage in die Filteraufnahme des Gehäuses der Klimaanlage eingesetzt ist, kann das Kontaktelement mittels der wenigstens einen Diode einen Schaltkreis der Klimaanlage über korrespondierende Kontaktelemente auf Seiten der Filteraufnahme schließen. Durch die Diode kann mittels des Schaltkreises überprüft werden, ob das Filterelement in seiner Einbaulage auch richtig orientiert ist. Das Filterelement kann beispielsweise symmetrisch als Quader besonders kostengünstig hergestellt werden. Dabei kann ein Filtervlies des Filterelements in einer Richtung bessere Filtereigenschaften aufweisen als in einer anderen Richtung. Mittels der Diode kann sichergestellt werden, dass das Filterelement entsprechend dieser Richtung korrekt orientiert in der Einbaulage in der Filteraufnahme der Klimaanlage eingesetzt ist. Dadurch kann auf zusätzliche mechanische Elemente, um diese Orientierung sicherzustellen, verzichtet werden. Zusätzlich kann durch die elektrischen Kontakte mit der wenigstens einen Diode geprüft werden, ob überhaupt ein Filterelement eingebaut ist oder nicht.A first aspect of the invention relates to a filter element for an air conditioning system of a motor vehicle. In order to ensure a proper operation of the air conditioner in a particularly simple manner, it is inventively provided that the at least one contact element of the filter element comprises at least one diode. A diode is an electrical device that allows electrical current to pass in a first direction almost unhindered and at least largely isolated in a second direction opposite the first direction. Accordingly, the first direction is referred to as the forward direction and the second direction as the reverse direction. The contact element is therefore an electrical contact. Only when the filter element is inserted in a correct mounting position in the filter holder of the housing of the air conditioner, the contact element can close by means of the at least one diode a circuit of the air conditioner via corresponding contact elements on the side of the filter holder. Through the diode can be checked by means of the circuit, whether the filter element is also oriented correctly in its installed position. The filter element can be produced for example symmetrically as cuboid particularly cost. In this case, a filter fleece of the filter element in one direction better filter properties than in another direction. By means of the diode, it can be ensured that the filter element is correctly oriented in the installation position in the filter receptacle of the air conditioning system in accordance with this direction. This eliminates the need for additional mechanical elements to ensure this orientation. In addition, it can be checked by the electrical contacts with the at least one diode whether a filter element is installed at all or not.
Beispielsweise fließt bei der korrekten Einbaulage des Filterelements durch die Diode in Durchlassrichtung ein Storm durch den Schaltkreis. Mittels dieses Stromflusses kann von einer Steuereinrichtung der Klimaanlage geprüft werden, ob das Filterelement korrekt verbaut wurde. Beispielsweise kann ein Signalton erzeugt werden, welcher einem Benutzer des Kraftwagens signalisiert, dass das Filterelement nicht in der korrekten Einbaulage verbaut worden ist. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Kontrollleuchte beispielsweise im Armaturenbrett des Fahrzeugs aktiviert werden. Ferner ist es möglich, in dem Schaltkreis über einen Spannungsvergleich zu prüfen, in welcher Richtung die Diode im Schaltkreis und damit auch das Filterelement in der Filteraufnahme orientiert ist.For example, in the correct installation position of the filter element through the diode in the forward direction, a current flows through the circuit. By means of this current flow can be checked by a controller of the air conditioner, whether the filter element has been installed correctly. For example, a signal tone can be generated which signals a user of the motor vehicle that the filter element has not been installed in the correct installation position. Alternatively or additionally, a warning light, for example, be activated in the dashboard of the vehicle. Furthermore, it is possible to check in the circuit via a voltage comparison, in which direction the diode in the circuit and thus also the filter element in the filter holder is oriented.
Die Diode kann auf einer Außenhülle des Filterelements durch beispielsweise Kleben, Umweben oder Umspritzen aufgebracht werden. Die Diode kann ferner in einer Folie integriert sein, welche am Filterelement angeordnet, insbesondere aufgebracht, ist. Das Aufbringen der wenigstens einen Diode ist so besonders kostengünstig. Eine Diode selbst ist ein besonders preiswertes Bauteil.The diode may be applied to an outer shell of the filter element by, for example, gluing, interweaving or overmolding. The diode may further be integrated in a foil which is arranged, in particular applied, on the filter element. The application of the at least one Diode is so very cost effective. A diode itself is a particularly inexpensive component.
Alternativ oder zusätzlich ist es durch den Einsatz einer solchen Diode möglich, die Art beziehungsweise den Typ des Filterelements zu bestimmen. Beispielsweise ist es möglich, zu bestimmen, ob es sich bei dem Filterelement um ein Originalteil handelt. Der Einbau eines Originalteils in die Filteraufnahme bewirkt beispielsweise einen ersten Stromfluss durch den beziehungsweise eine erste elektrische Spannung in dem Schaltkreis, wobei ein anderes Filterelement von einem Drittanbieter beispielsweise einen vom ersten Stromfluss unterschiedlichen, zweiten Stromfluss durch den beziehungsweise eine von der ersten elektrischen Spannung unterschiedliche, zweite elektrische Spannung in dem Schaltkreis bewirkt.Alternatively or additionally, the use of such a diode makes it possible to determine the type or type of filter element. For example, it is possible to determine if the filter element is an original part. The installation of an original part in the filter holder causes, for example, a first current flow through or a first electrical voltage in the circuit, wherein another filter element from a third party, for example, a different from the first current flow, the second current flow through or a different from the first electrical voltage, causes second electrical voltage in the circuit.
In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das wenigstens eine Kontaktelement des Filterelements wenigstens eine zweite Diode umfasst. Mittels dieser zweiten Diode kann beispielsweise eine Steuerungseinrichtung der Klimaanlage erkennen, um welchen Typ von Filterelement es sich handelt. Für dieses Erkennen kann der Stromdurchfluss durch oder die Spannung an dem Schaltkreis mit wenigstens einem vorbestimmten Wert verglichen werden. Die Information über den Typ des Filterelements kann beispielsweise dazu genutzt werden, eine Steuerung oder Regelung der Klimaanlage an unterschiedliche Filterelemente, das heißt an unterschiedliche Typen von Filterelementen anzupassen. Beispielsweise können verschiedene Typen von Filterelementen bei verschiedenen Leistungsstufen eines Gebläses der Klimaanlage unterschiedlich starke Geräusche erzeugen. Mithilfe der Information über den Typ des Filterelements kann die Steuerung oder Regelung der Klimaanlage darauf abgestimmt werden, sodass eine Geräuschentwicklung besonders gering gehalten wird.In a particularly advantageous embodiment of the invention, it is provided that the at least one contact element of the filter element comprises at least one second diode. By means of this second diode, for example, a control device of the air conditioner can detect which type of filter element is involved. For this detection, the current flow through or the voltage on the circuit can be compared with at least one predetermined value. The information about the type of filter element can be used, for example, to adapt a control or regulation of the air conditioning system to different filter elements, that is, to different types of filter elements. For example, different types of filter elements may produce different levels of noise at different power levels of a fan of the air conditioner. The information about the type of filter element can be used to tune the control or regulation of the air conditioning system so that noise is kept to a minimum.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Dioden elektrisch voneinander getrennt sind. Zur Erkennung des verbauten Typs des Filterelements ist dann die Durchführung eines Spannungsvergleiches oder eines elektrischen Durchflussvergleichs nicht erforderlich, sondern es kann lediglich geprüft werden, ob ein zweiter Schaltkreis durch die zweite Diode in Durchlassrichtung oder Sperrrichtung geschlossen ist. Damit kann in besonders einfacher Art und Weise zwischen wenigstens zwei Typen von Filterelementen unterschieden werden. Durch unterschiedliche Positionierung der Kontaktelemente und/oder durch Verwendung von mehr als zwei Dioden und/oder mehreren Schaltkreisen kann so auch zwischen einer beliebigen Anzahl an Typen von Filterelementen besonders einfach unterschieden werden.It is particularly advantageous if the diodes are electrically separated from one another. To detect the built-in type of the filter element then the implementation of a voltage comparison or an electrical flow comparison is not required, but it can only be checked whether a second circuit is closed by the second diode in the forward direction or reverse direction. This can be distinguished in a particularly simple manner between at least two types of filter elements. By different positioning of the contact elements and / or by using more than two diodes and / or a plurality of circuits can be so easily distinguished between any number of types of filter elements.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Klimaanlage mit einem Filterelement, insbesondere einem erfindungsgemäßen Filterelement. Die vorstehend im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Filterelement genannten Merkmale gelten in ebensolcher Weise für die erfindungsgemäße Klimaanlage. Um einen ordnungsgemäßen Betrieb der Klimaanlage besonders sicher zu gewährleisten, kann dabei vorgesehen sein, dass die Klimaanlage lediglich bei einem durch die Diode in Durchlassrichtung oder in Sperrrichtung geschlossenen Schaltkreis aktivierbar ist.A second aspect of the invention relates to an air conditioner with a filter element, in particular a filter element according to the invention. The features mentioned above in connection with the filter element according to the invention apply in the same way for the air conditioning system according to the invention. To ensure proper operation of the air conditioning particularly safe, it can be provided that the air conditioner can be activated only in a circuit closed by the diode in the forward direction or in the reverse direction.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Klimaanlage eines Kraftwagens. Bei dem Verfahren wird die Klimaanlage betrieben, während wenigstens ein an einem Filterelement der Klimaanlage vorgesehenes Kontaktelement mit wenigstens einem korrespondierenden und auf Seiten einer Filteraufnahme eines Gehäuses der Klimaanlage vorgesehenen Kontaktelement unter Schließen eines Schaltkreises kontaktiert ist. Sollte das Filterelement nicht in der Klimaanlage eingebaut sein, so kann mittels des nicht geschlossenen Schaltkreises beispielsweise ein Aktivieren der Klimaanlage und/oder des Gebläses der Klimaanlage verhindert werden.A third aspect of the invention relates to a method for operating an air conditioning system of a motor vehicle. In the method, the air conditioner is operated, while at least one provided on a filter element of the air conditioning contact element is contacted with at least one corresponding and provided on the side of a filter holder of a housing of the air conditioning contact element closing a circuit. If the filter element is not installed in the air conditioner, so by activating the air conditioning and / or the fan of the air conditioner can be prevented by means of the non-closed circuit.
Um auf besonders einfache Weise einen ordnungsgemäßen Betrieb der Klimaanlage zu gewährleisten, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass mittels wenigstens eines in dem Schaltkreis vorgesehenen Erfassungselements wenigstens ein Zeitparameter erfasst wird, welcher eine Zeitspanne, während der die Klimaanlage mit dem Filterelement betrieben wurde, charakterisiert. Beispielsweise werden mittels eines pulsweitenmodularen Zeitglieds Pulse aufaddiert, um ein Zeitparameter zu erzeugen, mittels welchem gemessen werden kann, wie lange das Filterelement bei einem Betrieb der Klimaanlage eingebaut war. Daraus lässt sich eine Zeitspanne ableiten, während der die Klimaanlage mit dem Filterelement betrieben wurde.In order to ensure a proper operation of the air conditioner in a particularly simple manner, it is inventively provided that at least one time parameter is detected by means of at least one detection element provided in the circuit, which characterizes a time span during which the air conditioning system was operated with the filter element. For example, pulses are added by means of a pulse-width-modular timer in order to generate a time parameter by means of which it is possible to measure how long the filter element was installed during operation of the air conditioning system. From this, a period of time can be derived during which the air conditioning system was operated with the filter element.
In besonders vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens ist es vorgesehen, dass in Abhängigkeit von dem Zeitparameter wenigstens eine einen Wechsel des Filterelements charakterisierende Zeitangabe bestimmt wird. Das Erfassungselement kann beispielsweise eine Komponente eines Bordrechners oder der Steuerungseinrichtung der Klimaanlage sein. Mittels des Erfassungselements kann der Zeitparameter beziehungsweise diese Zeitspanne genutzt werden, um einen notwendigen Filterwechselzeitpunkt in Form der Zeitangabe zu bestimmen. Während des Betriebs der Klimaanlage sammeln sich aus der Luft herausgefilterte Verschmutzungen wie Staub oder Pollen auf oder in dem Filterelement. Um einen ordnungsgemäßen Betrieb der Klimaanlage zu gewährleisten, muss das Filterelement deswegen regelmäßig ausgetauscht oder gereinigt werden. Es kann also beispielsweise angezeigt werden, wann voraussichtlich das nächste Mal das Filterelement gewechselt werden muss. Alternativ kann auch lediglich angezeigt werden, wann ein Wechsel des Filterelements notwendig geworden ist.In a particularly advantageous embodiment of the method, it is provided that, depending on the time parameter, at least one time indication characterizing a change of the filter element is determined. The detection element can be, for example, a component of an on-board computer or the control device of the air conditioning system. By means of the detection element, the time parameter or this period of time can be used to determine a necessary filter change time in the form of the time specification. During operation of the air conditioner, contaminants filtered out of the air, such as dust or pollen, accumulate on or in the filter element. To ensure proper operation of the air conditioner, this must be done Filter element therefore regularly replaced or cleaned. So it can be displayed, for example, when the next time the filter element is expected to have to be changed. Alternatively, it can also be displayed only when a change of the filter element has become necessary.
In besonders vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens ist es vorgesehen, dass die Zeitangabe in Abhängigkeit von einer Leistung eines Gebläses der Klimaanlage bestimmt wird. Bei einer höheren Leistung des Gebläses wird ein vergrößerter Luftstrom durch das Filterelement gefördert. Entsprechend ist auch damit zu rechnen, dass das Filterelement mehr Staub und/oder Pollen oder dergleichen aus der Luft filtern wird und damit stärker mit diesen Verschmutzungen belastet wird. Dies bedeutet, dass das Filterelement bei einem Betreiben der Klimaanlage mit einer höheren Leistung des Gebläses früher ausgetauscht werden muss als bei einem Betreiben mit einer geringeren Leistung. Um dies zu berücksichtigen, wird beispielsweise die Pulsweitenmodulation in Abhängigkeit der Leistung des Gebläses verändert, sodass auf eine höhere Belastung des Filters mit Verunreinigung geschlossen werden kann.In a particularly advantageous embodiment of the method, it is provided that the time is determined in dependence on a power of a blower of the air conditioner. With a higher power of the fan, an increased air flow is conveyed through the filter element. Accordingly, it is also to be expected that the filter element will filter more dust and / or pollen or the like from the air and thus more heavily loaded with these contaminants. This means that the filter element must be replaced earlier when operating the air conditioner with a higher power of the fan than when operating with a lower power. In order to take this into account, for example, the pulse width modulation is changed as a function of the power of the fan, so that a higher load of the filter can be concluded with contamination.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawings; these show in:
Wird mittels des Gebläses Luft gefördert, bildet sich ein Luftstrom, dessen Strömungsrichtung in
Oberseitig auf dem als Quader ausgebildeten Filterelement
Wie in
Bei den Dioden
Der Schaltkreis A ist durch das Kontaktelement
Zumindest einer der Schaltkreise A, B kann dazu genutzt werden, den Typ des Filterelements
Die Information über den in der Klimaanlage verbauten Filtertyp des Filterelements
Ferner ist es vorgesehen, dass mittels wenigstens eines in einem der Schaltkreise A oder B vorgesehenen Erfassungselements wenigstens ein Zeitparameter erfasst wird, welcher eine Zeitspanne, während der die Klimaanlage mit dem Filterelement
Mit anderen Worten wird also die Zeit, während welcher das Gebläse der Klimaanlage mit einer bestimmten Leistung betrieben wurde, aufsummiert. Diese Zeit wird dabei mit der Höhe der Leistung gewichtet. Daraus kann abgeleitet werden, wie stark das Filterelement
Alternativ oder zusätzlich kann eine Stromstärke eines durch den Schaltkreis A beziehungsweise B fließenden, elektrischen Stroms gemessen werden. In diesem Fall befindet sich die Diode
Es ist möglich, zur Erkennung des Typs des Filterelements
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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