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Die Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung für einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Eine solche Filtereinrichtung für einen Kraftwagen ist beispielsweise bereits der
DE 10 2004 061 416 A1 als bekannt zu entnehmen. Die Filtereinrichtung umfasst dabei wenigstens ein Flüssigkeitsfilterelement, welches auch als Filtereinsatz oder Flüssigkeitsfiltereinsatz bezeichnet wird und in einem korrespondierenden Gehäuse anordenbar ist. Das Flüssigkeitsfilterelement dient zum Filtern einer Flüssigkeit, insbesondere einer Betriebsflüssigkeit, des Kraftwagens.
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Ferner umfasst die Filtereinrichtung wenigstens eine am Flüssigkeitsfilterelement vorgesehene Sensoreinrichtung zum Ermitteln wenigstens eines Parameters, welcher über wenigstens eine mit der Sensoreinrichtung und mit einer Auswerteeinheit verbindbare Leitung an die Auswerteeinheit zum Auswerten des Parameters übertragbar ist. Dies bedeutet, dass die Filtereinrichtung umfassend zumindest das Flüssigkeitsfilterelement und die Sensoreinrichtung zumindest teilweise in dem Gehäuse anordenbar, das heißt montierbar ist. Im fertig montierten Zustand der Filtereinrichtung ist die Leitung beispielsweise mit der Auswerteeinheit und mit der Sensoreinrichtung verbunden, sodass der wenigstens eine Parameter, insbesondere den Parameter charakterisierende Daten, von der Sensoreinrichtung über die physische Leitung an die Auswerteeinheit übertragen und von der Auswerteeinheit empfangen werden können. Dadurch kann der wenigstens eine Parameter schließlich mittels der Auswerteeinheit ermittelt und ausgewertet werden.
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Bei der
DE 10 2004 061 416 A1 charakterisiert der wenigstens eine Parameter eine elastische Deformation des Flüssigkeitsfilterelements, sodass mittels der Auswerteeinheit anhand der Deformation eine Schmiermittelqualität und/oder ein aktueller Zustand des Flüssigkeitsfilterelements bestimmt werden können.
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Die
EP 1 415 698 A1 offenbart ein Filtermodul zum Filtern eines Fluids, mit einem Filterelement zum Filtern des Fluids und mit einem Sensor, mittels welchem eine Temperatur und/oder ein Druck und/oder eine Durchflussrate des Fluids erfassbar sind.
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Schließlich offenbart die
DE 11 2011 100 851 T5 ein Verfahren, um die Anwesenheit einer originalen Produktkomponente zu erkennen, die als eine betriebsfähige Produktkomponente eines Motors zu installieren ist. Bei dem Verfahren werden mittels eines Sensors Informationen von einer betriebsfähigen Produktkomponente erkannt, die in einem Motor zu installieren ist. Ferner werden die erkannten Informationen mittels eines elektronischen Steuergeräts empfangen. Mittels des elektronischen Steuergeräts wird bestimmt, ob die betriebsfähige Produktkomponente original ist basierend auf der empfangenen Information vom Sensor, wobei die Bestimmung erfolgt, sodass, wenn die vom Sensor erkannten Informationen durch das elektronische Steuergerät als von einem entsprechenden Zielmerkmal der betriebsfähigen Produktkomponente stammend verifiziert werden, die betriebsfähige Produktkomponente als original angesehen wird, wobei das entsprechende Zielmerkmal eine oder mehr von einer Markierung, die an oder innerhalb der betriebsfähigen Produktkomponente angeordnet ist, und/oder eine Eigenschaft der betriebsfähigen Produktkomponente selbst umfasst. Wenn die durch den Sensor erkannten Informationen durch das elektronische Steuergerät als nicht vom entsprechenden Zielmerkmal stammend angesehen werden, wird die betriebsfähige Produktkomponente als verdächtig angesehen. Wenn keine Informationen durch den Sensor erkannt werden, hält das elektronische Steuergerät die betriebsfähige Produktkomponente für verdächtig.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Filtereinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welcher sich ein besonders vorteilhafter Betrieb des Kraftwagens realisieren lässt.
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Diese Aufgabe wird durch eine Filtereinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um eine Filtereinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, mittels welcher sich ein besonders vorteilhafter Betrieb des Kraftwagens realisieren lässt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Sensoreinrichtung zum Ermitteln wenigstens eines der folgenden Parameter ausgebildet ist:
- – einer Dichte der mittels des Flüssigkeitsfilterelements zu filternden Flüssigkeit;
- – einer Viskosität der mittels des Flüssigkeitsfilterelements zu filternden Flüssigkeit;
- – einer elektrischen Leitfähigkeit der mittels des Flüssigkeitsfilterelements zu filternden Flüssigkeit;
- – des pH-Werts der mittels des Flüssigkeitsfilterelements (12) zu filternden Flüssigkeit;
- – einer Menge der mittels des Flüssigkeitsfilterelements (12) zu filternden Flüssigkeit;
- – einer Sorte der mittels des Flüssigkeitsfilterelements (12) zu filternden Flüssigkeit;
- – einer vorgebbaren Einbaulage des Flüssigkeitsfilterelements in dem Gehäuse; und
- – eines Zeitpunkts, zu dem eine Montage des Flüssigkeitsfilterelements in dem Gehäuse erfolgt ist.
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Mit anderen Worten ist die Sensoreinrichtung dazu ausgebildet, eine Dichte der Flüssigkeit und/oder eine Viskosität der Flüssigkeit und/oder eine elektrische Leitfähigkeit der Flüssigkeit und/oder den pH-Wert der Flüssigkeit und/oder eine Menge der Flüssigkeit und/oder eine Sorte beziehungsweise einen Typ der Flüssigkeit und/oder eine vorgebbare Einbaulage des Flüssigkeitsfilterelements in dem Gehäuse und/oder einen Zeitpunkt, zu dem eine Montage des Flüssigkeitsfilterelements in dem Gehäuse erfolgt ist, zu ermitteln.
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Durch die Ermittlung der Dichte und/oder der Viskosität und/oder der elektrischen Leitfähigkeit und/oder des pH-Werts und/oder der Menge der Flüssigkeit, insbesondere in Zusammenspiel mit der Sorte der Flüssigkeit, welche beispielsweise eine Betriebsflüssigkeit des Kraftwagens, insbesondere eines Antriebsaggregats des Kraftwagens, ist, ist es beispielsweise möglich, einen aktuellen Zustand der Flüssigkeit zu bestimmen. Anhand des Zustands kann ermittelt werden, ob die Flüssigkeit noch in der Lage ist, eine ihr zugesprochenen, erwünschte Funktion zu erfüllen oder nicht. Wird anhand des ermittelten Zustands bestimmt, dass die Flüssigkeit nicht mehr in der Lage ist, ihre gewünschte Funktion zu erfüllen, sollte die Flüssigkeit ausgetauscht, das heißt gegen eine neue Flüssigkeit ersetzt werden.
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Alternativ oder zusätzlich ist es beispielsweise anhand der Dichte und/oder des Viskosität und/oder der elektrischen Leitfähigkeit möglich, einen aktuellen Zustand des Flüssigkeitsfilterelements selbst zu ermitteln. Somit kann ermittelt werden, ob das Flüssigkeitsfilterelement noch seine gewünschte Funktion hinsichtlich der Filterung der Flüssigkeit erfüllt oder nicht. Wird ermittelt, dass das Flüssigkeitsfilterelement seine gewünschte Funktion hinsichtlich der Filterung der Flüssigkeit nicht erfüllt, so sollte das Flüssigkeitsfilterelement ausgetauscht und gegen ein neues Flüssigkeitsfilterelement getauscht werden.
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Beispielsweise kann wenigstens ein Signal, insbesondere ein akustisches und/oder optisches und/oder haptisches Signal, in einem Innenraum des Kraftwagens ausgegeben werden, wenn ermittelt wurde, dass die Flüssigkeit und/oder das Flüssigkeitsfilterelement die gewünschte Funktion nicht mehr aufweist. Durch das Ausgeben des Signals kann wenigstens ein Insasse, insbesondere der Fahrer, des Kraftwagens über den aktuellen, unerwünschten Zustand des Flüssigkeitsfilterelements und/oder der Flüssigkeit unterrichtet werden, sodass der Fahrer eine Wartung des Kraftwagens und somit einen Austausch des Flüssigkeitsfilterelements und/oder der Flüssigkeit veranlassen kann. Hierdurch kann auf effektive und effiziente Weise ein vorteilhafter und insbesondere sicherer und effizienter Betrieb des Kraftwagens sichergestellt werden, da übermäßige Beeinträchtigungen des Betriebs des Kraftwagens, welche daraus resultieren könnten, dass die Flüssigkeit und/oder das Flüssigkeitsfilterelement die gewünschte Funktion nicht mehr aufweist, vermieden werden können.
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Bei der Flüssigkeit handelt es sich beispielsweise um ein Schmiermittel, insbesondere Öl, zum Schmieren und/oder Kühlen wenigstens einer Komponente, insbesondere eines Antriebsaggregats, des Kraftwagens. Beispielsweise dient das Schmiermittel zum Schmieren und/oder Kühlen einer Verbrennungskraftmaschine und/oder eines Getriebes. Mit zunehmender Betriebsdauer der Komponente, wobei während dieser Betriebsdauer das Schmiermittel nicht ausgetauscht wird, kann sich der Zustand des Schmiermittels, insbesondere dessen Eigenschaften wie die Dichte und/oder die Viskosität und/oder die elektrische Leitfähigkeit und/oder der pH-Wert und/oder die Menge, ändern. Diese Änderung kann mittels der Sensoreinrichtung erfasst werden, sodass eine übermäßige, durch die Änderung der Eigenschaften bewirkte Beeinträchtigung des Betriebs der Komponente vermieden werden kann. Ferner ist es somit möglich, einen besonders bedarfsgerechten Austausch der Flüssigkeit zu realisieren. Mit anderen Worten können die Wartung und somit der Austausch der Flüssigkeit und/oder des Flüssigkeitsfilterelements dann und nur dann veranlasst werden, wenn die Flüssigkeit beziehungsweise das Flüssigkeitsfilterelement die erwünschte Funktion nicht mehr aufweist. Zu frühe Wartungen können somit vermieden werden.
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Bei der Flüssigkeit kann es sich ferner um einen Kraftstoff, insbesondere einen flüssigen Kraftstoff, des beispielsweise als Verbrennungskraftmaschine ausgebildeten Antriebsaggregats handeln.
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Durch das Ermitteln der vorgebbaren Einbaulage des Flüssigkeitsfilterelements in dem Gehäuse ist es möglich, die Gefahr von Fehlmontagen und daraus resultierenden Fehlfunktionen der Filtereinrichtung besonders gering zu halten. Wird beispielsweise mittels der Sensoreinrichtung ermittelt, dass sich das Flüssigkeitsfilterelement in dem Gehäuse in der vorgebbaren Einbaulage befindet, so kann beispielsweise ein Betrieb des Kraftwagens, insbesondere der Antriebskomponente, zugelassen werden. Wird jedoch mittels der Sensoreinrichtung ermittelt, dass das Flüssigkeitsfilterelement nicht in der vorgebbaren Einbaulage eingebaut ist, wobei das Flüssigkeitsfilterelement beispielsweise nicht in dem Gehäuse angeordnet oder in dem Gehäuse angeordnet, jedoch in einer von der vorgebbaren Einbaulage unterschiedlichen Lage angeordnet ist, so kann eine Inbetriebnahme des Kraftwagens, insbesondere der Verbrennungskraftmaschine, so lange unterbunden werden, bis mittels der Sensoreinrichtung ermittelt wird, dass sich das Flüssigkeitsfilterelement in der vorgebbaren Einbaulage befindet. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, in dem Innenraum ein entsprechendes Hinweissignal auszugeben, um wenigstens einen Insassen, insbesondere den Fahrer, des Kraftwagens darunter zu unterrichten, dass sich das Flüssigkeitsfilterelement nicht in der vorgebbaren Einbaulage befindet.
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Unter der vorgebbaren Einbaulage ist eine korrekte Einbaulage beziehungsweise eine wünschenswerte Einbaulage des Flüssigkeitsfilterelements zu verstehen, in welcher das Flüssigkeitsfilterelement seine gewünschte Funktion hinsichtlich der Filterung der Flüssigkeit erfüllen kann. Befindet sich das Flüssigkeitsfilterelement nicht in der vorgebbaren Einbaulage, so kann es seine Funktion hinsichtlich der Filterung der Flüssigkeit gegebenenfalls nicht auf gewünschte Weise erfüllen, was den effizienten Betrieb des Kraftwagens beeinträchtigen könnte. Eine solche Beeinträchtigung kann nun jedoch vermieden werden, da ermittelt werden kann, ob das Flüssigkeitsfilterelement korrekt in dem Gehäuse verbaut wurde oder nicht.
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Durch das Ermitteln des Zeitpunkts, zu dem die Montage des Flüssigkeitsfilterelements in dem Gehäuse erfolgt ist, ist es möglich, ein Alter des Flüssigkeitsfilterelements und/oder insbesondere eine Betriebsdauer dieses zu ermitteln. In der Folge kann – beispielsweise durch Berechnungen auf Basis eines Simulationsmodells – ein aktueller Zustand des Flüssigkeitsfilterelements ermittelt, insbesondere berechnet, werden, was wiederum Rückschlüsse darauf zulässt, ob das Flüssigkeitsfilterelement seine gewünschte Funktion hinsichtlich der Filterung der Flüssigkeit noch erfüllen kann oder nicht. Wird der Zeitpunkt, zu dem die Montage des Flüssigkeitsfilterelements in dem Gehäuse erfolgt ist, mit einem weiteren auf den Zeitpunkt folgenden Zeitpunkt verglichen, so charakterisiert beispielsweise die zwischen den Zeitpunkten liegende Zeitspanne ein Alter beziehungsweise eine Betriebsdauer des Flüssigkeitsfilterelements. Überschreitet diese Zeitdauer beispielsweise einen vorgebbaren Schwellenwert, so kann darauf rückgeschlossen werden, dass das Flüssigkeitsfilterelement seine Funktion hinsichtlich der Filterung der Flüssigkeit nicht mehr auf die gewünschte Weise erfüllen kann und ausgetauscht werden muss. In der Folge kann ein entsprechendes Signal im Innenraum ausgegeben werden, sodass beispielsweise der Fahrer des Kraftwagens eine Wartung des Kraftwagens und somit einen Austausch des Flüssigkeitsfilterelements veranlassen kann.
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Dies bedeutet, dass eine sogenannte Alterung des Schmiermittels erkannt werden kann. Mit zunehmender Alterung sinkt die Fähigkeit des Schmiermittels, Bauteile des Kraftwagens zu kühlen und/oder zu schmieren, was einen effizienten Betrieb des Kraftwagens beeinträchtigen kann. Überschreitet die Alterung des Schmiermittels einen vorgebbaren Schwellenwert, so ist das Schmiermittel auszutauschen, um eine übermäßige Beeinträchtigung des effizienten Betriebs des Kraftwagens zu vermeiden. Der Fahrer kann zu einem solchen Austausch veranlasst werden, indem ein Signal im Innenraum ausgegeben wird, welches zur Wartung des Kraftwagens und somit zum Austausch des Schmiermittels veranlasst.
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Hintergrund der Ermittlung des Zeitpunkts, zu dem die Montage des Flüssigkeitsfilterelements erfolgt ist, ist, dass das Flüssigkeitsfilterelement zum Filtern beispielsweise von Partikeln aus der Flüssigkeit dient. Mit zunehmendem Alter, das heißt mit zunehmender Betriebsdauer, des Flüssigkeitsfilterelements setzt sich dieses Flüssigkeitsfilterelement mit den Partikeln aus der Flüssigkeit zu, sodass das Flüssigkeitsfilterelement mit zunehmender Betriebsdauer einen zunehmenden Widerstand für die strömende Flüssigkeit darstellt. Nimmt der durch das Flüssigkeitsfilterelement bewirkte Widerstand übermäßig zu, so kann dadurch der effiziente Betrieb des Kraftwagens, insbesondere des Antriebsaggregats, beeinträchtigt werden. Diese Beeinträchtigung kann sicher vermieden werden, wenn das Flüssigkeitsfilterelement ausgetauscht wird, wenn sein Alter beziehungsweise seine Betriebsdauer den vorgebbaren Schwellenwert überschreitet. Somit kann vermieden werden, dass der durch das Flüssigkeitsfilterelement bewirkte Widerstand für die Flüssigkeit über einen Schwellenwert ansteigt.
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Das Flüssigkeitsfilterelement wird üblicherweise auch als Flüssigkeitsfiltereinsatz oder Filtereinsatz bezeichnet, welcher zumindest teilweise in dem Gehäuse anordenbar, das heißt aufnehmbar beziehungsweise montierbar ist. Dabei ist die Filtereinrichtung umfassend das Flüssigkeitsfilterelement und die Sensoreinrichtung zumindest teilweise in dem Gehäuse anordenbar und wird beispielsweise bei einer entsprechenden Wartung des Kraftwagens und einem damit einhergehenden Austausch des Flüssigkeitsfilterelements ausgetauscht und gegen eine neue Filtereinrichtung ersetzt, um dadurch einen besonders effizienten Betrieb des Kraftwagens zu gewährleisten.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Filtereinrichtung die wenigstens eine Leitung, welche mit der Sensoreinrichtung verbunden ist. Bei der Leitung handelt es sich um eine physische Leitung, über welche der wenigstens eine Parameter beziehungsweise den wenigstens einen Parameter charakterisierende Daten an die Auswerteeinheit übertragen werden können. Hierdurch lässt sich eine besonders sichere Datenübertragung realisieren, sodass in der Folge der wenigstens eine Parameter sicher mittels der Auswerteeinheit ausgewertet beziehungsweise ermittelt werden kann.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Sensoreinrichtung eine elektrisch programmierbare Speichereinrichtung aufweist, in welcher den Zeitpunkt charakterisierende Daten durch elektrisches Programmieren der Speichereinrichtung speicherbar beziehungsweise gespeichert sind. Hierdurch kann ein besonders flexibler Einsatz der Filtereinrichtung realisiert werden, da die Sensoreinrichtung, insbesondere die Speichereinrichtung, bedarfsgerecht programmiert werden kann, sodass die in der Speichereinrichtung gespeicherten Daten und somit der gespeicherte Zeitpunkt tatsächlich dem Zeitpunkt entspricht, zu dem die Filtereinrichtung tatsächlich in dem Gehäuse, insbesondere in der vorgebbaren Einbaulage, montiert wurde. Insbesondere ist es möglich, die Speichereinrichtung dann und erst dann zu programmieren, wenn die Filtereinrichtung in dem Gehäuse angeordnet wird.
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Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Sensoreinrichtung irreversibel lösbar mit dem Flüssigkeitsfilterelement verbunden ist. Mit anderen Worten ist die Sensoreinrichtung nicht-zerstörungsfrei lösbar mit dem Flüssigkeitsfilterelement verbunden, sodass beispielsweise die Sensoreinrichtung bei dem Versuch, die Sensoreinrichtung vom Flüssigkeitsfilterelement zu trennen, zerstört wird. Hierdurch können unerwünschte Manipulationen der Sensoreinrichtung und insbesondere des Flüssigkeitsfilterelements vermieden werden, sodass beispielsweise nur solche Flüssigkeitsfilterelemente in dem Kraftwagen verwendet werden können, welche auch für den Betrieb des Kraftwagens vorgesehen beziehungsweise zugelassen sind.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Sensoreinrichtung zum Ermitteln wenigstens eines der folgenden zusätzlichen Parameter ausgebildet ist:
- – einer Temperatur der mittels des Flüssigkeitsfilterelements zu filternden Flüssigkeit;
- – eines Drucks der mittels des Flüssigkeitsfilterelements zu filternden Flüssigkeit;
- – eines durch das Flüssigkeitsfilterelement bewirkten Druckabfalls der Flüssigkeit; und
- – eines Typs des Flüssigkeitsfilterelements.
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Durch zusätzliches Erfassen der Temperatur und/oder des Drucks und/oder des durch das Flüssigkeitsfilterelement bewirkten Druckabfalls ist es besonders effektiv möglich, Änderungen des Flüssigkeitsfilterelements und/oder der Flüssigkeit, insbesondere hinsichtlich ihrer chemischen Zusammensetzung, zu erfassen, sodass auf den aktuellen Zustand des Flüssigkeitsfilterelements und/oder der Flüssigkeit rückgeschlossen werden kann. In der Folge kann besonders bedarfsgerecht eine Wartung und ein Austausch der Flüssigkeit und/oder des Flüssigkeitsfilterelements veranlasst werden, sodass ein besonders effizienter Betrieb des Kraftwagens realisiert werden kann.
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Durch Ermitteln des Typs des Flüssigkeitsfilterelements ist es möglich zu ermitteln, insbesondere, wenn ein Flüssigkeitsfilterelement in einer korrekten Einbaulage in dem Gehäuse eingebaut ist, ob das verbaute Flüssigkeitsfilterelement überhaupt zum Betrieb in dem Kraftwagen zugelassen oder geeignet ist. Insbesondere ist es so möglich, Flüssigkeitsfilterelemente von Drittanbietern, die einen effizienten Betrieb des Kraftwagens beeinträchtigen, zu ermitteln beziehungsweise einen Betrieb des Kraftwagens mit Flüssigkeitsfilterelementen von Drittanbietern zu verhindern.
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Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die Filtereinrichtung die Auswerteeinheit und die Leitung umfasst, welche mit der Sensoreinrichtung und mit der Auswerteeinheit verbunden ist. Dies bedeutet, dass die physische Leitung mit der Auswerteeinheit und mit der Sensoreinrichtung verbunden ist, sodass der wenigstens eine Parameter beziehungsweise den wenigstens einen Parameter charakterisierende Daten von der Sensoreinrichtung über die Leitung an die Auswerteeinheit übermittelt werden können. Mit anderen Worten stellt die Sensoreinrichtung beispielsweise Daten bereit, welche den wenigstens einen Parameter, das heißt die Dichte und/oder die Viskosität und/oder die elektrische Leitfähigkeit und/oder den pH-Wert und/oder die Menge und/oder die Sorte der Flüssigkeit und/oder die vorgebbare Einbaulage und/oder den Zeitpunkt, zu dem eine Montage des Flüssigkeitsfilterelements in dem Gehäuse erfolgt ist, und/oder die Temperatur und/oder der Druck und/oder den Druckabfall und/oder den Typ des Flüssigkeitsfilterelements charakterisieren, bereit.
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Diese Daten können über die physische Leitung von der Sensoreinrichtung zu der Auswerteeinheit übertragen und von der Auswerteeinheit empfangen werden. Dadurch ist es möglich, die Daten mittels der Auswerteeinheit auszuwerten und schließlich den wenigstens einen Parameter zu ermitteln. Wird anhand des wenigstens einen Parameters ermittelt, dass ein Austausch der Flüssigkeit und/oder des Flüssigkeitsfilterelements erforderlich ist, so kann wenigstens ein zuvor beschriebenes Signal im Innenraum ausgegeben werden. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, den Betrieb des Kraftwagens zu unterbinden, um einen Betrieb des Kraftwagens ohne Flüssigkeitsfilterelement mit einem fehlerhaft verbauten Flüssigkeitsfilterelement und/oder mit einem Flüssigkeitsfilterelement von einem Drittanbieter zu unterbinden, um einen ineffizienten Betrieb des Kraftwagens zu vermeiden. insbesondere ist es mittels des Signals möglich, den Fahrer zu warnen, dass kein Flüssigkeitsfilterelement verbaut ist oder dass das montierte Flüssigkeitsfilterelement fehlerhaft eingebaut ist und sich nicht in der vorgebbaren Einbaulage befindet.
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Die Auswerteeinheit ist beispielsweise ein Steuergerät des Kraftwagens, wobei es sich um ein sogenanntes Motorsteuergerät zum Steuern und/oder Regeln der Verbrennungskraftmaschine zum Antreiben des Kraftwagens handeln kann.
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Zur Erfindung gehört auch ein Kraftwagen, insbesondere ein Personenkraftwagen, mit wenigstens einer erfindungsgemäßen Filtereinrichtung. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Kraftwagens anzusehen und umgekehrt.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
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1 ausschnittsweise eine schematische und perspektivische Seitenansicht einer Filtereinrichtung für einen Kraftwagen mit einem in einem korrespondierenden Gehäuse anordenbaren Flüssigkeitsfilterelement und mit einer Sensoreinrichtung, mittels welcher wenigstens ein Parameter zu ermitteln ist; und
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2 eine weitere schematische und perspektivische Seitenansicht der Filtereinrichtung, welche zumindest teilweise in dem korrespondierenden Gehäuse angeordnet ist, wobei die Sensoreinrichtung über eine physische Leitung mit der Auswerteeinheit elektrisch verbunden ist.
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In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in einer schematischen und perspektivischen Seitenansicht eine im Ganzen mit 10 bezeichnete Filtereinrichtung für einen Kraftwagen. Der Kraftwagen weist ein Antriebsaggregat zum Antreiben des Kraftwagens auf, wobei das Antriebsaggregat beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine und/oder ein Getriebe umfasst. Ferner weist der Kraftwagen eine Flüssigkeit in Form eines Schmiermittels auf. Das Schmiermittel ist beispielsweise ein Öl, mittels welchem das Antriebsaggregat geschmiert und/oder gekühlt wird. Hierzu wird das Schmiermittel mittels einer Schmiermittelversorgungseinrichtung des Kraftwagens aus einem Schmiermittelreservoir zu entsprechenden Stellen beziehungsweise Bauteilen gefördert, welche mittels des Schmiermittels geschmiert und/oder gekühlt werden. Üblicherweise werden mittels des Schmiermittels relativ zueinander bewegbare Bauteile gekühlt und/oder geschmiert, um somit eine Reibung oder einen Verschleiß der Bauteile möglichst gering zu halten.
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Technisch bedingt verschleißen die Bauteile beziehungsweise das Antriebsaggregat, sodass beispielsweise Partikel aus Metall von den Bauteilen gelöst werden und ins Schmiermittel gelangen. Um zu vermeiden, dass eine übermäßig hohe Menge an solchen Partikeln zwischen die Bauteile gelangt, umfasst die Schmiermittelversorgungseinrichtung die Filtereinrichtung 10, mittels welcher das Schmiermittel gefiltert wird. Dadurch kann zumindest ein Teil der im Schmiermittel aufgenommenen Partikel aus dem Schmiermittel gefiltert werden.
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Die Filtereinrichtung 10 umfasst hierzu ein Flüssigkeitsfilterelement 12 zum Filtern des Schmiermittels (Flüssigkeit), wobei das Flüssigkeitsfilterelement 12 zumindest teilweise in einem aus 2 erkennbaren Gehäuse 14 anordenbar ist. Das Gehäuse 14 umfasst dabei ein Grundgehäuse 16, welches als Filtergehäuse ausgebildet ist, sowie einen Deckel 18, welcher reversibel lösbar mit dem Grundgehäuse 16 verbunden ist. Das Grundgehäuse 16 und der Deckel 18 begrenzen einen Aufnahmeraum 20, in welchem die Filtereinrichtung 10 und insbesondere das Flüssigkeitsfilterelement 12 zumindest teilweise aufgenommen ist.
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Aus 2 ist erkennbar, dass das Flüssigkeitsfilterelement 12 ein sogenannter Flüssigkeitsfiltereinsatz ist, welcher in das Gehäuse 14 eingesetzt und aus diesem entnommen werden kann. Dadurch ist es möglich, die Filtereinrichtung 10, insbesondere das Flüssigkeitsfilterelement 12, auszutauschen und gegen ein neues Flüssigkeitsfilterelement 12 zu ersetzen.
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Das Flüssigkeitsfilterelement 12 umfasst beispielsweise ein in den Fig. nicht näher erkennbares Filtermaterial, welches während des Betriebs des Kraftwagens von dem Schmiermittel durchströmt wird. Hierbei weist das Filtermaterial Poren auf, durch welche das Schmiermittel strömen kann. Die Poren sind beispielsweise kleiner als die aus dem Schmiermittel herauszufilternden Partikel, sodass die Partikel an dem Filtermaterial hängen bleiben, wenn das Schmiermittel das Filtermaterial beziehungsweise die Poren durchströmt. Hierdurch werden die Partikel aus dem Schmiermittel herausgefiltert. Mit zunehmender Betriebsdauer setzt sich das Filtermaterial und somit das Flüssigkeitsfilterelement 12 zunehmend mit Partikeln zu, was mit einem steigenden, durch das Flüssigkeitsfilterelement 12 bewirkten Druckabfall des Schmiermittels einhergeht. Um einen übermäßigen, durch das Flüssigkeitsfilterelement 12 bewirkten Druckabfall zu vermeiden, muss das Flüssigkeitsfilterelement 12 und somit die Filtereinrichtung 10 ausgetauscht und ersetzt werden.
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Die Filtereinrichtung 10 umfasst darüber hinaus eine Sensoreinrichtung 22, welche am Flüssigkeitsfilterelement 12 vorgesehen, das heißt angeordnet ist. Vorliegend ist die Sensoreinrichtung 22 zumindest teilweise in dem Flüssigkeitsfilterelement 12, insbesondere einer Wandung des Flüssigkeitsfilterelements 12, angeordnet. Beispielsweise ist die Sensoreinrichtung 22 zumindest teilweise in einer Wandung des Flüssigkeitsfilterelements 12 eingebettet. Die Sensoreinrichtung 22 weist beispielsweise wenigstens einen Sensor auf und dient zum Ermitteln wenigstens eines der folgenden Parameter:
- – einer Dichte der mittels des Flüssigkeitsfilterelements 12 zu filternden Flüssigkeit (Schmiermittel);
- – einer Viskosität des Schmiermittels:
- – einer elektrischen Leitfähigkeit des Schmiermittels;
- – des pH-Werts des Schmiermittels;
- – einer Menge des Schmiermittels in dem Antriebsaggregat;
- – einer Sorte der des Schmiermittels;
- – einer vorgebbaren Einbaulage des Flüssigkeitsfilterelements 12 in dem Gehäuse 14; und
- – eines Zeitpunkts, zu dem eine Montage des Flüssigkeitsfilterelements 12 in dem Gehäuse 14 erfolgt ist.
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Die Sensoreinrichtung 22, insbesondere der genannte Sensor, stellt dabei Daten bereit, die die ermittelte Dichte und/oder Viskosität und/oder elektrische Leitfähigkeit und/oder Einbaulage und/oder Zeitpunkt und/oder den pH-Wer und/oder die Sorte und/oder die Menge charakterisieren, bereit. Die Filtereinrichtung 10 umfasst dabei ferner eine physische Leitung 24, welche mit der Sensoreinrichtung 22 elektrisch verbunden ist. Über die physische Leitung 24 können die Daten von der Sensoreinrichtung 22 an eine in 1 nicht dargestellte, jedoch in 2 erkennbare Auswerteeinheit 26 übertragen werden, welche die Daten empfängt. Mittels der Auswerteeinheit 26 können die Daten ausgewertet werden, sodass der wenigstens eine Parameter ausgewertet und ermittelt werden können.
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Aus 2 ist erkennbar, dass die Leitung 24 auch mit der Auswerteeinheit 26 elektrisch verbunden ist, sodass die Daten in Form von elektrischen Daten von der Sensoreinrichtung 22 bereitgestellt, über die Leitung 24 an die Auswerteeinheit 26 übertragen und von der Auswerteeinheit 26 empfangen werden können.
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Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Sensoreinrichtung 22 zum Ermitteln wenigstens eines der folgenden zusätzlichen Parameter ausgebildet ist:
- – einer Temperatur der Schmiermittels;
- – eines Drucks des Schmiermittels;
- – eines durch das Flüssigkeitsfilterelement 12 bewirkten Druckabfalls der Schmiermittels; und
- – eines Typs des Flüssigkeitsfilterelements 12.
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Durch das Erfassen der vorgebbaren Einbaulage ist es beispielsweise möglich zu ermitteln, ob das Flüssigkeitsfilterelement 12 in einer solchen Einbaulage in dem Gehäuse 14 angeordnet ist, in welcher das Flüssigkeitsfilterelement 12 seine gewünschte Funktion hinsichtlich der Filterung des Schmiermittels erfüllen kann. Befindet sich das Flüssigkeitsfilterelement 12 nicht in seiner gewünschten, vorgebbaren Einbaulage, so kann das Flüssigkeitsfilterelement 12 das Schmiermittel beispielsweise nicht auf die gewünschte Weise filtern, sodass ein effizienter Betrieb des Kraftwagens beeinträchtigt wird. Wird anhand der Daten ermittelt, dass sich das Flüssigkeitsfilterelement 12 nicht in der vorgebbaren Einbaulage befindet, so kann beispielsweise eine Inbetriebnahme des Antriebsaggregats insbesondere so lange unterbunden werden, bis ermittelt wird, dass sich das Flüssigkeitsfilterelement 12 in seiner vorgebbaren Einbaulage befindet.
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Durch das Ermitteln des Zeitpunkts ist es möglich, eine Betriebsdauer und somit beispielsweise einen aktuellen Zustand des Flüssigkeitsfilterelements 12 zu ermitteln. Überschreitet die Betriebsdauer beispielsweise einen vorgebbaren Schwellenwert, so kann darauf rückgeschlossen werden, dass das Flüssigkeitsfilterelement 12 beziehungsweise das Filtermaterial mit einer besonders hohen Menge an Partikeln zugesetzt ist und eine weitere Zusetzung den effizienten Betrieb des Kraftwagens beeinträchtigen würde.
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Ferner ist es beispielsweise anhand der Dichte und/oder der Viskosität und/oder der elektrischen Leitfähigkeit und/oder der Temperatur und/oder des Drucks und/oder de pH-Werts möglich, einen aktuellen Zustand und insbesondere eine Alterung des Schmiermittels zu erfassen. Überschreitet die Alterung einen vorgebbaren Schwellenwert, so weist das Schmiermittel eine übermäßige Alterung auf, sodass das Schmiermittel nicht mehr in der Lage ist, das Antriebsaggregat auf gewünschte Weise zu schmieren und/oder zu kühlen.
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Überschreitet beispielsweise der ermittelte Druckabfall einen vorgebbaren Schwellenwert, so kann darauf rückgeschlossen werden, dass das Flüssigkeitsfilterelement 12, insbesondere das Filtermaterial, mit einer besonders hohen Menge an Partikeln zugesetzt ist, sodass das Flüssigkeitsfilterelement 12 einen übermäßigen Widerstand für das strömende Schmiermittel darstellt.
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Durch Erfassen des Typs des Flüssigkeitsfilterelements 12 kann beispielsweise dann, wenn in dem Gehäuse 14 ein Flüssigkeitsfilterelement 12 in der vorgegebenen Einbaulage montiert ist, ermittelt werden, dass das montierte Flüssigkeitsfilterelement 12 nicht für den betriebenen Kraftwagen geeignet ist den effizienten Betrieb des Kraftwagens beeinträchtigt.
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Anhand der mittels der Sensoreinrichtung 22 zu ermittelnden Daten ist es in der Folge möglich, im Innenraum des Kraftwagens wenigstens ein Signal, insbesondere ein akustisches und/oder optisches und/oder haptisches Signal, auszugeben. Ein Insasse, insbesondere der Fahrer, des Kraftwagens kann das Signal wahrnehmen. Mittels des Signals wird der Insasse beispielsweise darauf hingewiesen, dass in dem Gehäuse 14 kein Flüssigkeitsfilterelement 12 verbaut ist oder dass das verbaute Flüssigkeitsfilterelement 12 fehlerhaft verbaut ist und dabei seine vorgebbare Einbaulage nicht einnimmt. In der Folge kann der Fahrer das Flüssigkeitsfilterelement 12 in die vorgebbare Einbaulage bringen oder ein Flüssigkeitsfilterelement 12 montieren.
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Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, den Fahrer mittels des Signals darauf hinzuweisen, dass das Flüssigkeitsfilterelement 12 ausgetauscht werden muss, da seine Betriebsdauer den vorgebbaren Schwellenwert überschreitet und da das Flüssigkeitsfilterelement 12 übermäßig mit Partikeln zugesetzt ist und demzufolge einen übermäßigen Widerstand für das strömende Schmiermittel darstellt. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, den Fahrer mittels des Signals darüber zu unterrichten, dass das Schmiermittel eine übermäßige Alterung aufweist und demzufolge das Antriebsaggregat nicht mehr auf die gewünschte Weise schmieren und/oder kühlen kann, sodass eine Wartung erforderlich ist, in deren Rahmen das Schmiermittel auszutauschen und gegen ein neues Schmiermittel zu ersetzen ist.
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Somit kann die Gefahr von Fehlmontagen des Flüssigkeitsfilterelements 12 und daraus resultierenden Beeinträchtigungen des effizienten Betriebs des Kraftwagens besonders gering gehalten werden. Ferner ist es möglich, ein übermäßiges Alter des Flüssigkeitsfilterelements 12 und des Schmiermittels sowie daraus resultierende Beeinträchtigungen des effizienten Betriebs des Kraftwagens sicher zu vermeiden.
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Die Sensoreinrichtung 22 weist beispielsweise eine elektrisch programmierbare Speichereinrichtung auf, in welcher den Zeitpunkt charakterisierende Daten durch elektrisches Programmieren der Speichereinrichtung speicherbar sind. Hierdurch ist es bedarfsgerecht möglich, die Speichereinrichtung entsprechend zu programmieren, wenn die Filtereinrichtung 10 in dem Gehäuse 14 montiert wird.
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Um Manipulationen der Filtereinrichtung 10 sicher zu vermeiden, ist es vorgesehen, dass die Sensoreinrichtung 22 irreversibel lösbar, das heißt nicht-zerstörungsfrei lösbar mit dem Flüssigkeitsfilterelement 12 verbunden ist. Dabei ist die Sensoreinrichtung 22 beispielsweise zumindest teilweise in einer Wandung des Flüssigkeitsfilterelements 12 aufgenommen. Beispielsweise kann die Sensoreinrichtung 22 in die Wandung eingegossen oder von der Wandung umgossen sein. Dadurch kann vermieden werden, dass unzulässige und für den Betrieb des Kraftwagens ungeeignete Filtereinsätze von Drittanbietern mit der Sensoreinrichtung 22 ausgestattet werden. Derartige Filtereinsätze von Drittanbietern beeinträchtigen üblicherweise den effizienten Betrieb des Kraftwagens, was jedoch mittels der Filtereinrichtung 10 vermieden werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Filtereinrichtung
- 12
- Flüssigkeitsfilterelement
- 14
- Gehäuse
- 16
- Grundgehäuse
- 18
- Deckel
- 20
- Aufnahmeraum
- 22
- Sensoreinrichtung
- 24
- Leitung
- 26
- Auswerteeinheit
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004061416 A1 [0002, 0004]
- EP 1415698 A1 [0005]
- DE 112011100851 T5 [0006]
