DE102015006414A1 - Method for determining a loading state of an air filter - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln eines Beladungszustands eines Luftfilters einer Fahrzeug-Belüftungseinrichtung, bei welchem mittels einer Recheneinrichtung des Fahrzeugs wenigstens ein den Beladungszustand des Luftfilters charakterisierender Beladungswert (22) berechnet wird, wobei zumindest ein einen Betrieb der Belüftungseinrichtung und/oder wenigstens eine Position (28) des Fahrzeugs charakterisierender Parameter (10) ermittelt und der Beladungswert (22) in Abhängigkeit von dem Parameter berechnet wird.The invention relates to a method for determining a loading state of an air filter of a vehicle ventilation device, wherein by means of a computing device of the vehicle at least one loading state of the air filter characterizing loading value (22) is calculated, wherein at least one operation of the ventilation device and / or at least one position (28) of the vehicle characterizing parameter (10) is determined and the loading value (22) is calculated in dependence on the parameter.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln eines Beladungszustands eines Luftfilters gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a method for determining a loading state of an air filter according to the preamble of patent claim 1.
Ein solches Verfahren zum Ermitteln eines Beladungszustands eines Luftfilters einer Fahrzeug-Belüftungseinrichtung ist bereits der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass die Beladung des Luftfilters auf besonders einfache Weise sowie besonders präzise ermittelt werden kann.Object of the present invention is to develop a method of the type mentioned in such a way that the loading of the air filter can be determined in a particularly simple manner and very precisely.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a method having the features of claim 1. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.
Um ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass der Beladungszustand des Luftfilters auf besonders einfache Weise sowie besonders präzise ermittelt werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass zumindest ein einen Betrieb der Belüftungseinrichtung und/oder wenigstens eine Position des Fahrzeugs charakterisierender Parameter ermittelt und der Beladungswert in Abhängigkeit von dem Parameter berechnet wird. Mit anderen Worten ist es erfindungsgemäß vorgesehen, den den aktuellen Beladungszustand des Luftfilters charakterisierenden Belastungswert in Abhängigkeit von wenigstens einer Position des Fahrzeugs auf der Erde und/oder in Abhängigkeit von dem Betrieb der Belüftungseinrichtung zu berechnen. Hierdurch kann der Beladungszustand besonders präzise ermittelt werden, sodass beispielsweise ein rechtzeitiger Wechsel des Luftfilters gewährleistet werden kann. Dies bedeutet, dass ein zu früher Wechsel des Luftfilters verhindert werden kann. Unter einem solchen zu frühen Luftwechsel ist zu verstehen, dass der Luftfilter noch eine hinreichende Durchlässigkeit für Luft aufweist, sodass er noch nicht gewechselt, das heißt durch einen neuen, unbeladenen Luftfilter ersetzt werden muss. Auch ein zu später Wechsel des Luftfilters kann vermieden werden, sodass stets eine hinreichende Versorgung des Innenraums des Fahrzeugs mit Luft gewährleistet werden kann. Mit anderen Worten kann eine ausreichende Luftmenge im Fahrzeug sichergestellt werden. Hierdurch kann die Gefahr gebannt werden, dass es zu einem Scheibenbeschlag durch eine unzureichende Luftmenge im Fahrzeug kommt. Eine solche, unzureichende Luftmenge im Fahrzeug würde beispielsweise aus einer übermäßigen Beladung des Luftfilters resultieren.In order to develop a method specified in the preamble of claim 1 type such that the loading condition of the air filter can be determined in a particularly simple manner and particularly precise, it is inventively provided that at least one operation of the ventilation device and / or at least one position of the vehicle characterizing parameter is determined and the load value is calculated in dependence on the parameter. In other words, it is provided according to the invention to calculate the load value characterizing the current load state of the air filter as a function of at least one position of the vehicle on the earth and / or in dependence on the operation of the ventilation device. As a result, the loading state can be determined particularly precisely, so that, for example, a timely change of the air filter can be ensured. This means that an early change of the air filter can be prevented. Under such a too early air change is to be understood that the air filter still has a sufficient permeability to air, so he has not changed, that is to be replaced by a new, unloaded air filter. Even too late a change of the air filter can be avoided, so that always a sufficient supply of the interior of the vehicle can be ensured with air. In other words, a sufficient amount of air in the vehicle can be ensured. As a result, the danger can be dispelled that it comes to a window fitting due to an insufficient amount of air in the vehicle. Such an insufficient amount of air in the vehicle would result, for example, from excessive loading of the air filter.
Der Luftfilter wird auch als Filterelement bezeichnet und zum Filtern von Luft genutzt, die dem Innenraum des Fahrzeugs zugeführt wird. Dabei werden mittels des Filters Partikel wie beispielsweise Staub, Schmutz und Pollen aus der Luft gefiltert, sodass ein übermäßiger Eintrag von diesen Partikeln in den Innenraum vermieden werden kann. Die Partikel bleiben an dem Luftfilter beziehungsweise dem Filterelement hängen, wodurch sich der Luftfilter sukzessive mit Partikeln zusetzt. Dieses Zusetzen wird als Beladung beziehungsweise Beladungszustand des Luftfilters bezeichnet. Bei einer übermäßigen Beladung des Luftfilters stellt dieser für die dem Innenraum zuzuführende Luft einen übermäßigen Strömungswiderstand dar, sodass eine Versorgung des Innenraums mit einer hinreichenden Menge an Luft beeinträchtigt werden kann. Dies kann nun jedoch verhindert werden, da mittels des Verfahrens ein rechtzeitiger Wechsel beziehungsweise Austausch des Luftfilters gewährleistet werden kann. Wird beispielsweise ermittelt, dass der Beladungswert einen vorgebbaren Schwellenwert beziehungsweise Grenzwert überschreitet, so kann, beispielsweise im Innenraum des Fahrzeugs, ein optisches und/oder haptisches und/oder akustisches Signal ausgegeben werden. Mittels dieses Signals wird wenigstens ein Insasse, insbesondere der Fahrer, des beispielsweise als Kraftwagen, insbesondere Personenkraftwagen, ausgebildeten Fahrzeugs darauf hingewiesen, dass der Beladungswert den Schwellenwert überschritten hat und ein Austausch beziehungsweise Wechsel des Luftfilters vorteilhaft beziehungsweise erforderlich ist.The air filter is also referred to as a filter element and used to filter air that is supplied to the interior of the vehicle. In the process, particles such as dust, dirt and pollen are filtered out of the air by means of the filter, so that excessive entry of these particles into the interior can be avoided. The particles remain attached to the air filter or the filter element, whereby the air filter is gradually added to particles. This clogging is referred to as the loading or loading state of the air filter. When the air filter is excessively loaded, it presents an excessive flow resistance to the air to be supplied to the interior, so that a supply of the interior with a sufficient amount of air may be impaired. However, this can now be prevented because a timely change or replacement of the air filter can be ensured by means of the method. If it is determined, for example, that the loading value exceeds a predefinable threshold value or limit value, then an optical and / or haptic and / or acoustic signal can be output, for example in the interior of the vehicle. By means of this signal, at least one occupant, in particular the driver, of the vehicle designed, for example, as a motor vehicle, in particular a passenger car, is informed that the load value has exceeded the threshold value and replacement or replacement of the air filter is advantageous or necessary.
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es dabei möglich, den aktuellen Beladungszustand des Luftfilters auf einfache Weise zu berechnen, ohne hierzu die Beladung des Luftfilters mittels Sensoren messen zu müssen. Dadurch können die Teileanzahl, die Kosten, der Bauraumbedarf und das Gewicht der Belüftungseinrichtung gering gehalten werden.By means of the method according to the invention, it is possible to calculate the current loading state of the air filter in a simple manner, without having to measure the loading of the air filter by means of sensors for this purpose. As a result, the number of parts, the cost, the space requirement and the weight of the ventilation device can be kept low.
Mittels des Verfahrens ist beispielsweise eine Simulation der Beladung des Filters per Software darstellbar, sodass anhand der Simulation beziehungsweise eines Simulationsmodells der aktuelle Beladungszustand des Luftfilters präzise ermittelt werden kann, ohne dass hierzu Messungen durch Sensoren erforderlich sind. Der den Betrieb charakterisierende Parameter umfasst beispielsweise eine Gebläsestärke und/oder eine Betriebsdauer und/oder eine Betriebsstrategie beziehungsweise eine Ansteuerung der Belüftungseinrichtung, insbesondere eines Gebläses der Belüftungseinrichtung. Mit anderen Worten ist unter dem Betrieb der Belüftungseinrichtung die Betriebsdauer beziehungsweise Laufzeit, die Betriebsstrategie sowie die Stärke beziehungsweise Stufe der Belüftungseinrichtung, insbesondere des Gebläses, zu verstehen. Mittels des Gebläses wird Luft angesaugt und in den Innenraum gefördert, wobei die Luft mittels des Luftfilters gefiltert wird. Mit zunehmender Gebläsestärke beziehungsweise Stufe des Gebläses wird mittels des Gebläses eine größere Luftmenge gefördert.By means of the method, for example, a simulation of the loading of the filter can be represented by software, so that based on the simulation or a simulation model of the Current load condition of the air filter can be accurately determined without the need for measurements by sensors are required. The parameter characterizing the operation comprises, for example, a blower strength and / or an operating time and / or an operating strategy or a control of the aeration device, in particular a blower of the aeration device. In other words, the operating time or running time, the operating strategy and the strength or stage of the ventilation device, in particular of the blower, are to be understood as the operation of the ventilation device. By means of the blower air is sucked in and conveyed into the interior, wherein the air is filtered by means of the air filter. With increasing blower intensity or stage of the fan, a larger amount of air is conveyed by means of the blower.
Alternativ oder zusätzlich kann der den Betrieb charakterisierende Parameter wenigstens ein Verhältnis zwischen Umluftbetrieb und Frischluftbetrieb der Belüftungseinrichtung umfassen. Unter dem Umluftbetrieb ist ein erster Betriebszustand der Belüftungseinrichtung zu verstehen, in welchem die dem Innenraum zuzuführende Luft Luft aus dem Innenraum umfasst. Mit anderen Worten besteht die dem Innenraum zuzuführende Luft im Umluftbetrieb zumindest teilweise, insbesondere überwiegend oder vollständig, aus Luft, die zuvor aus dem Innenraum abgeführt wurde. Dies bedeutet, dass im Umluftbetrieb Luft aus dem Innenraum abgeführt und daran anschließend über wenigstens einen Luftausströmer dem Innenraum wieder zugeführt wird.Alternatively or additionally, the parameter characterizing the operation may comprise at least one ratio between recirculation mode and fresh air mode of the aeration device. Under the recirculation mode is to be understood as a first operating state of the ventilation device, in which the air to be supplied to the interior comprises air from the interior. In other words, the air to be supplied to the interior in recirculation mode at least partially, in particular predominantly or completely, consists of air which was previously discharged from the interior. This means that air is removed from the interior in the recirculation mode and subsequently supplied to the interior again via at least one air outlet.
Der Frischluftbetrieb ist ein zweiter Betriebszustand, in welchem die dem Innenraum zuzuführende Luft Umgebungsluft, das heißt Frischluft, umfasst. Mit anderen Worten besteht die dem Innenraum zuzuführende Luft im Frischluftbetrieb zumindest teilweise und vorzugsweise zumindest überwiegend oder vollständig aus Luft aus der Umgebung des Fahrzeugs.The fresh air mode is a second operating state in which the air to be supplied to the interior comprises ambient air, ie fresh air. In other words, the air to be supplied to the interior in the fresh air mode consists at least partially and preferably at least predominantly or completely of air from the surroundings of the vehicle.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele 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.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.
Die Zeichnung zeigt in:The drawing shows in:
In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, the same or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.
In der Luft sind beispielsweise Partikel wie Staub, Schmutz und Pollen aufgenommen. Weisen diese Partikel eine Größe auf, welche größer als die Porengröße ist, so bleiben die Partikel an dem Filtermedium hängen, wodurch die Partikel mittels des Luftfilters aus der Luft gefiltert werden. Durch dieses Filtern der Partikel setzt sich der Luftfilter sukzessive mit den Partikeln zu, was auch als Beladung des Luftfilters bezeichnet wird. Der Beladungszustand charakterisiert also das Maß, mit dem der Luftfilter mit Partikeln zugesetzt ist.In the air, for example, particles such as dust, dirt and pollen are absorbed. If these particles have a size which is greater than the pore size, the particles remain suspended on the filter medium, whereby the particles are filtered out of the air by means of the air filter. As a result of this filtering of the particles, the air filter successively settles with the particles, which is also referred to as loading of the air filter. The loading state thus characterizes the extent to which the air filter is added with particles.
Mit steigender Beladung steigt auch ein durch den Luftfilter bewirkter Strömungswiderstand für die Luft, sodass beispielsweise bei gleicher Stärke beziehungsweise Stufe des Gebläses eine Menge der mittels des Gebläses in den Innenraum geförderten Luft abnimmt. Die Stufe beziehungsweise Stärke des Gebläses wird auch als Gebläsestärke bezeichnet und kann beispielsweise von einem Insassen, insbesondere dem Fahrer, des Fahrzeugs oder aber automatisch mittels einer Recheneinrichtung der Belüftungseinrichtung eingestellt, das heißt variiert werden. Mit zunehmender Gebläsestärke nimmt die mittels des Gebläses geförderte Menge der Luft zu.As the load increases, so does a flow resistance for the air caused by the air filter, so that, for example, with the same thickness or stage of the blower, an amount of the air conveyed into the interior space by means of the blower decreases. The level or intensity of the blower is also referred to as blower strength and can be determined, for example, by an occupant, in particular the driver, the vehicle or automatically adjusted by means of a computing device of the ventilation device, that is, be varied. As the blower power increases, the amount of air delivered by the blower increases.
Hierzu wird das Gebläse beispielsweise von der Recheneinrichtung, welche beispielsweise als Steuergerät ausgebildet ist, angesteuert. Diese Ansteuerung erfolgt beispielsweise im Rahmen wenigstens einer Betriebsstrategie, welche manuell oder automatisch einstellbar ist beziehungsweise eingestellt wird. Um zu verhindern, dass der Innenraum des Fahrzeugs mittels der Belüftungseinrichtung mit einer nur unzureichenden Luftmenge versorgt werden kann, sollte der Luftfilter ausgetauscht werden, bevor er eine zu starke Beladung aufweist. Eine Ermittlung der Beladung beziehungsweise des Beladungszustands des Luftfilters mittels Sensoren ist nicht möglich oder nur sehr aufwendig, da zusätzliche Sensoren erforderlich sind. Dies führt zu einer hohen Teileanzahl, einem hohen Gewicht und hohen Kosten der Belüftungseinrichtung.For this purpose, the fan is driven, for example, by the computing device, which is designed for example as a control unit. This activation takes place, for example, in the context of at least one operating strategy, which is manually or automatically adjustable or set. In order to prevent the interior of the vehicle from being supplied with an insufficient amount of air by means of the ventilation device, the air filter should be replaced before it has too much load. A determination of the loading or the loading state of the air filter by means of sensors is not possible or only very expensive, since additional sensors are required. This leads to a high number of parts, a high weight and high cost of the ventilation device.
Im Rahmen des Verfahrens wird mittels der Recheneinrichtung des Fahrzeugs beziehungsweise der Belüftungseinrichtung wenigstens ein den Beladungszustand beziehungsweise die aktuelle Beladung des Luftfilters charakterisierender Beladungswert berechnet. Um nun den Beladungswert besonders präzise sowie auf einfache Weise zu berechnen, wird zumindest ein einen Betrieb der Belüftungseinrichtung charakterisierender Parameter
Darüber hinaus wird wenigstens ein die Luftqualität charakterisierender Qualitätswert
Im Rahmen des Verfahrens wird der berechnete Beladungswert
Ferner zeigt
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102005027072 A1 [0002, 0002] DE 102005027072 A1 [0002, 0002]
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