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Die Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung für einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen, gemäß dem Oberbegriff vom Patentanspruch 1.
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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 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 vorgebbaren Einbaulage des Gasfilterelements in dem Gehäuse; und
- – eines Zeitpunkts, zu dem eine Montage des Gasfilterelements in dem Gehäuse erfolgt ist.
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Mit anderen Worten ist die Sensoreinrichtung dazu ausgebildet, eine vorgebbare Einbaulage des Gasfilterelements in dem Gehäuse und/oder einen Zeitpunkt, zu dem eine Montage des Gasfilterelements in dem Gehäuse erfolgt ist, zu ermitteln.
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Durch das Ermitteln der vorgebbaren Einbaulage des Gasfilterelements 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 Gasfilterelement 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 Gasfilterelement nicht in der vorgebbaren Einbaulage eingebaut ist, wobei das Gasfilterelement 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 Gasfilterelement 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 darüber zu unterrichten, dass sich das Gasfilterelement nicht in der vorgebbaren Einbaulage befindet.
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Das Hinweissignal kann dabei ein akustisches und/oder optisches und/oder haptisches Signal sein, welches in einem Innenraum des Kraftwagens ausgegeben wird. Mittels des Hinweissignals kann der Fahrer darauf aufmerksam gemacht werden, dass sich das Gasfilterelement nicht in seiner gewünschten Einbaulage befindet und daher seine gewünschte Funktion nicht erfüllen kann. Durch das Ausgeben des Hinweissignals kann somit der Fahrer des Kraftwagens über den aktuellen, unerwünschten Zustand des Gasfilterelements unterrichtet werden, sodass der Fahrer beispielsweise eine Wartung des Kraftwagens veranlassen kann, in deren Rahmen das Gasfilterelement in der gewünschten Einbaulage angeordnet wird. 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 das Gasfilterelement seine gewünschte Funktion nicht erfüllen kann, vermieden werden können.
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Unter der vorgebbaren Einbaulage ist eine korrekte Einbaulage beziehungsweise eine wünschenswerte Einbaulage des Gasfilterelements zu verstehen, in welcher das Gasfilterelement seine gewünschte Funktion hinsichtlich der Filterung des Gases, insbesondere Luft erfüllen kann. Befindet sich das Gasfilterelement nicht in der vorgebbaren Einbaulage, so kann es seine Funktion hinsichtlich der Filterung des Gases 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 Gasfilterelement korrekt in dem Gehäuse verbaut wurde oder nicht.
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Durch das Ermitteln des Zeitpunkts, zu dem die Montage des Gasfilterelements in dem Gehäuse erfolgt ist, ist es möglich, ein Alter des Gasfilterelements und/oder insbesondere eine Betriebsdauer dieses zu ermitteln. In der Folge kann – beispielsweise durch Berechnungen auf Basis eines Simulationsmodells – ein aktueller Zustand des Gasfilterelements ermittelt, insbesondere berechnet, werden, was wiederum Rückschlüsse darauf zulässt, ob das Gasfilterelement seine gewünschte Funktion hinsichtlich der Filterung des Gases noch erfüllen kann oder nicht. Wird der Zeitpunkt, zu dem die Montage des Gasfilterelements 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 Gasfilterelements. Überschreitet diese Zeitdauer beispielsweise einen vorgebbaren Schwellenwert, so kann darauf rückgeschlossen werden, dass das Gasfilterelement seine Funktion hinsichtlich der Filterung des Gases nicht mehr auf die gewünschte Weise erfüllen kann und ausgetauscht werden muss. In der Folge kann ein entsprechendes, insbesondere akustisches und/oder optisches und/oder haptisches Hinweissignal im Innenraum ausgegeben werden, sodass beispielsweise der Fahrer des Kraftwagens eine Wartung des Kraftwagens und somit einen Austausch des Gasfilterelements veranlassen kann.
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Hintergrund der Ermittlung des Zeitpunkts, zu dem die Montage des Gasfilterelements erfolgt ist, ist, dass das Gasfilterelement zum Filtern beispielsweise von Partikeln, insbesondere Pollen und Schmutz, aus dem Gas dient. Mit zunehmendem Alter, das heißt mit zunehmender Betriebsdauer, des Gasfilterelements setzt sich dieses mit den Partikeln aus dem Gas zu, sodass das Gasfilterelement mit zunehmender Betriebsdauer einen zunehmenden Widerstand für das strömende Gas darstellt. Dieses Zusetzen wird auch als Beladung oder Schmutzbeladung bezeichnet. Nimmt der durch das Gasfilterelement 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 Gasfilterelement ausgetauscht wird, wenn sein Alter beziehungsweise seine Betriebsdauer den vorgebbaren Schwellenwert überschreitet. Somit kann vermieden werden, dass der durch das Gasfilterelement bewirkte Widerstand für das Gas über einen Schwellenwert ansteigt.
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Bei dem Gas, welches mittels des Gasfilterelements gefiltert wird, handelt es sich beispielsweise um Luft, die dem Innenraum des Kraftwagens und/oder einem Antriebsaggregat, insbesondere einer Verbrennungskraftmaschine, des Kraftwagens zugeführt wird. Das Gasfilterelement zum Filtern der dem Innenraum zuzuführenden Luft ist beispielsweise ein Pollenfilter, welche auch als Innenraumfiltereinsatz beziehungsweise Pollenfiltereinsatz bezeichnet wird. Wird mittels des Gasfilterelements der Verbrennungskraftmaschine zuzuführende Luft gefiltert, so wird das Gasfilterelement üblicherweise als Luftfilter beziehungsweise Luftfiltereinsatz bezeichnet. Das Gasfilterelement dient dazu, in die Luft aufgenommene Partikel wie beispielsweise Pollen und/oder Schmutz zumindest teilweise aus der Luft zu filtern, so dass diese Partikel nicht in den Innenraum beziehungsweise die Verbrennungskraftmaschine gelangen.
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Ferner ist es somit möglich, einen besonders bedarfsgerechten Austausch des Gasfilterelements zu realisieren. Mit anderen Worten können die Wartung und somit der Austausch des Gasfilterelements dann und nur dann veranlasst werden, wenn das Alter des Gasfilterelements den vorgebbaren Schwellenwert überschreitet. Eine zu frühe Wartung kann somit vermieden werden.
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Das Gasfilterelement wird üblicherweise auch als Gasfiltereinsatz oder Filtereinsatz bezeichnet, welcher zumindest teilweise in dem Gehäuse anordenbar, das heißt aufnehmbar beziehungsweise montierbar ist. Dabei ist die Filtereinrichtung umfassend das Gasfilterelement und die Sensoreinrichtung zumindest teilweise in dem Gehäuse anordenbar und wird beispielsweise bei einer entsprechenden Wartung des Kraftwagens und einem damit einhergehenden Austausch des Gasfilterelements 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 Gasfilterelement verbunden ist. Mit anderen Worten ist die Sensoreinrichtung nicht-zerstörungsfrei lösbar mit dem Gasfilterelement verbunden, sodass beispielsweise die Sensoreinrichtung bei dem Versuch, die Sensoreinrichtung vom Gasfilterelement zu trennen, zerstört wird. Hierdurch können unerwünschte Manipulationen der Sensoreinrichtung und insbesondere des Gasfilterelements vermieden werden, sodass beispielsweise nur solche Gasfilterelemente in dem Kraftwagen verwendet werden können, welche auch für den Betrieb des Kraftwagens vorgesehen beziehungsweise zugelassen sind.
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Als ferner besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Sensoreinrichtung zumindest teilweise in einer Wandung des Gasfilterelements aufgenommen, insbesondere in der Wandung eingebettet, ist. Hierdurch kann die Sensoreinrichtung besonders gut vor einem unerwünschten Trennen von dem Gasfilterelement geschützt werden.
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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 des mittels des Gasfilterelements zu filternden Gases;
- – eines Drucks des mittels des Gasfilterelements zu filternden Gases;
- – eines durch das Gasfilterelement bewirkten Druckabfalls des Gases; und
- – eines Typs des Gasfilterelements.
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Durch zusätzliches Erfassen der Temperatur und/oder des Drucks und/oder des durch das Gasfilterelement bewirkten Druckabfalls ist es besonders effektiv möglich, Änderungen des Gasfilterelements zu erfassen, sodass auf den aktuellen Zustand des Gasfilterelements und/oder des Gases rückgeschlossen werden kann. In der Folge kann besonders bedarfsgerecht eine Wartung und ein Austausch des Gasfilterelements veranlasst werden, sodass ein besonders effizienter Betrieb des Kraftwagens realisiert werden kann.
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Durch Ermitteln des Typs des Gasfilterelements ist es möglich zu ermitteln, insbesondere, wenn ein Gasfilterelement in einer korrekten Einbaulage in dem Gehäuse eingebaut ist, ob das verbaute Gasfilterelement überhaupt zum Betrieb in dem Kraftwagen zugelassen oder geeignet ist. Insbesondere ist es so möglich, Gasfilterelemente von Drittanbietern, die einen effizienten Betrieb des Kraftwagens beeinträchtigen, zu ermitteln beziehungsweise einen Betrieb des Kraftwagens mit Gasfilterelementen 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 vorgebbare Einbaulage und/oder den Zeitpunkt, zu dem eine Montage des Gasfilterelements in dem Gehäuse erfolgt ist, und/oder die Temperatur und/oder der Druck und/oder den Druckabfall und/oder den Typ des Gasfilterelements 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 des Gasfilterelements 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 Gasfilterelement, mit einem fehlerhaft verbauten Gasfilterelement und/oder mit einem Gasfilterelement 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 Gasfilterelement verbaut ist oder dass das montierte Gasfilterelement 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 Gasfilterelement 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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Die Verbrennungskraftmaschine saugt in ihrem Betrieb ein Gas in Form von Luft an, die einen Ansaugtrakt der Verbrennungskraftmaschine durchströmt. Die Luft strömt in wenigstens einen Brennraum insbesondere in Form eines Zylinders der Verbrennungskraftmaschine ein und wird mit einem Kraftstoff, insbesondere einem flüssigen Kraftstoff, gemischt. Dieses Luft-Kraftstoff-Gemisch wird im Brennraum verbrannt, sodass die Luft auch als Verbrennungsluft bezeichnet wird.
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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 einen Schmiermittelfilter, mittels welchem das Schmiermittel gefiltert wird. Dadurch kann zumindest ein Teil der im Schmiermittel aufgenommenen Partikel aus dem Schmiermittel gefiltert werden.
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Ferner weist der Kraftwagen einen Innenraum sowie beispielsweise eine Klimatisierungseinrichtung auf, mittels welcher dem Innenraum ein Gas in Form von Luft zuführbar ist. Die dem Innenraum zuzuführende Luft ist dabei mittels der Klimatisierungseinrichtung zu temperieren, das heißt zu erwärmen und/oder zu kühlen. Dabei umfasst die Klimatisierungseinrichtung ein Gebläse, mittels welchem die Luft in den Innenraum gefördert werden kann. Die dem Innenraum zuzuführende Luft wird, um sie von der Verbrennungsluft begrifflich einfach unterscheiden zu können, als Innenraumluft bezeichnet.
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In der zuvor genannten Luft, das heißt sowohl in der Verbrennungsluft als auch in der Innenraumluft können Partikel wie beispielsweise Pollen und Schmutzpartikel aufgenommen sein, welche nicht in die Verbrennungskraftmaschine beziehungsweise den Innenraum gelangen sollten. Um ein übermäßiges Eindringen von Partikeln in die Verbrennungskraftmaschine beziehungsweise den Innenraum zu vermeiden, umfasst die Filtereinrichtung 10 jeweilige Gasfilterelemente, von denen beispielsweise ein erstes Gasfilterelement im Ansaugtrakt angeordnet ist und zum Filtern der Verbrennungsluft dient, bevor diese in die Verbrennungskraftmaschine einströmt. Ein zweites der Filterelemente ist beispielsweise in einem von der Innenraumluft durchströmbaren Luftpfad angeordnet und dient zum Filtern der Innenraumluft, bevor diese in den Innenraum einströmt.
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Im Folgenden wird die Funktion der Filtereinrichtung 10 am Beispiel eines in 1 und 2 gezeigten Gasfilterelements 12 erklärt, wobei die folgenden Ausführungen ohne weiteres für das erste und das zweite Gasfilterelement gelten. Daher wird im Folgenden der Begriff Luft stellvertretend für die Verbrennungsluft und die Innenraumluft verwendet. Ferner können die folgenden Ausführungen auch auf andere Gase als Luft übertragen werden.
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Das Gasfilterelement 12 ist zumindest teilweise in einem aus 2 erkennbaren Gehäuse 14 anordenbar. 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 Gasfilterelement 12 zumindest teilweise aufgenommen ist.
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Aus 2 ist erkennbar, dass das Gasfilterelement 12 ein sogenannter Gasfiltereinsatz ist, welcher in das Gehäuse 14 eingesetzt und aus diesem entnommen werden kann. Dadurch ist es möglich, die Filtereinrichtung 10, insbesondere das Gasfilterelement 12, auszutauschen und gegen ein neues Gasfilterelement 12 zu ersetzen.
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Das Gasfilterelement 12 umfasst beispielsweise ein in den Fig. nicht näher erkennbares Filtermaterial, welches während des Betriebs des Kraftwagens von der Luft durchströmt wird. Hierbei weist das Filtermaterial Poren auf, durch welche die Luft strömen kann. Die Poren sind beispielsweise kleiner als die aus der Luftherauszufilternden Partikel, sodass die Partikel an dem Filtermaterial hängen bleiben, wenn die Luft das Filtermaterial beziehungsweise die Poren durchströmt. Hierdurch werden die Partikel aus dem Gas (Luft) herausgefiltert. Mit zunehmender Betriebsdauer setzt sich das Filtermaterial und somit das Gasfilterelement 12 zunehmend mit Partikeln zu, was mit einem steigenden, durch das Gasfilterelement 12 bewirkten Druckabfall der Luft einhergeht. Um einen übermäßigen, durch das Gasfilterelement 12 bewirkten Druckabfall zu vermeiden, müssen das Gasfilterelement 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 Gasfilterelement 12 vorgesehen, das heißt angeordnet ist. Vorliegend ist die Sensoreinrichtung 22 zumindest teilweise in dem Gasfilterelement 12, insbesondere einer Wandung des Gasfilterelements 12, angeordnet. Beispielsweise ist die Sensoreinrichtung 22 zumindest teilweise in einer Wandung des Gasfilterelements 12 eingebettet. Die Sensoreinrichtung 22 weist beispielsweise wenigstens einen Sensor auf und dient zum Ermitteln wenigstens eines der folgenden Parameter:
- – einer vorgebbaren Einbaulage des Gasfilterelements 12 in dem Gehäuse 14; und
- – eines Zeitpunkts, zu dem eine Montage des Gasfilterelements 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 Einbaulage und/oder den Zeitpunkt, 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 Luft;
- – eines Drucks der Luft;
- – eines durch das Gasfilterelement 12 bewirkten Druckabfalls der Luft; und
- – eines Typs des Gasfilterelements 12.
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Durch das Erfassen der vorgebbaren Einbaulage ist es beispielsweise möglich zu ermitteln, ob das Gasfilterelement 12 in einer solchen Einbaulage in dem Gehäuse 14 angeordnet ist, in welcher das Gasfilterelement 12 seine gewünschte Funktion hinsichtlich der Filterung der Luft erfüllen kann. Befindet sich das Gasfilterelement 12 nicht in seiner gewünschten, vorgebbaren Einbaulage, so kann das Gasfilterelement 12 die Luft beispielsweise nicht auf die gewünschte Weise filtern, sodass ein effizienter Betrieb des Kraftwagens beeinträchtigt wird. Wird anhand der Daten ermittelt, dass sich das Gasfilterelement 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 Gasfilterelement 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 Gasfilterelements 12 zu ermitteln. Überschreitet die Betriebsdauer beispielsweise einen vorgebbaren Schwellenwert, so kann darauf rückgeschlossen werden, dass das Gasfilterelement 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 Temperatur und/oder des Drucks möglich, einen aktuellen Zustand und insbesondere eine Alterung des Gasfilterelements 12 zu erfassen. Überschreitet die Alterung des Gasfilterelements 12 einen vorgebbaren Schwellenwert, so weist das Gasfilterelement 12 eine übermäßige Alterung auf, sodass das Gasfilterelement 12 nicht mehr in der Lage ist, die Luft auf gewünschte Weise zu filtern.
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Überschreitet beispielsweise der ermittelte Druckabfall einen vorgebbaren Schwellenwert, so kann darauf rückgeschlossen werden, dass das Gasfilterelement 12, insbesondere das Filtermaterial, mit einer besonders hohen Menge an Partikeln zugesetzt ist, sodass das Gasfilterelement 12 einen übermäßigen Widerstand für die strömende Luft darstellt.
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Durch Erfassen des Typs des Gasfilterelement 12 kann beispielsweise dann, wenn in dem Gehäuse 14 ein Gasfilterelement 12 in der vorgegebenen Einbaulage montiert ist, ermittelt werden, dass das montierte Gasfilterelement 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 Gasfilterelement 12 verbaut ist oder dass das verbaute Gasfilterelement 12 fehlerhaft verbaut ist und dabei seine vorgebbare Einbaulage nicht einnimmt. In der Folge kann der Fahrer das Gasfilterelement 12 in die vorgebbare Einbaulage bringen oder ein Gasfilterelement 12 montieren.
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Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, den Fahrer mittels des Signals darauf hinzuweisen, dass das Gasfilterelement 12 ausgetauscht werden muss, da seine Betriebsdauer den vorgebbaren Schwellenwert überschreitet und da das Gasfilterelement 12 übermäßig mit Partikeln zugesetzt ist und demzufolge einen übermäßigen Widerstand für die strömende Luftdarstellt.
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Somit kann die Gefahr von Fehlmontagen des Gasfilterelements 12 und daraus resultierenden Beeinträchtigungen des effizienten Betriebs des Kraftwagens besonders gering gehalten werden. Ferner ist es möglich, ein übermäßiges Alter des Gasfilterelements 12 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 Gasfilterelement 12 verbunden ist. Dabei ist die Sensoreinrichtung 22 beispielsweise zumindest teilweise in einer Wandung des Gasfilterelements 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
- Gasfilterelement
- 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 [0003, 0005]
- EP 1415698 A1 [0006]
- DE 112011100851 T5 [0007]
