DE102020204488A1

DE102020204488A1 - Method and evaluation system for determining a filter contamination condition

Info

Publication number: DE102020204488A1
Application number: DE102020204488.0A
Authority: DE
Inventors: Hans Pilzweger
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2020-04-07
Filing date: 2020-04-07
Publication date: 2021-10-07
Anticipated expiration: 2040-04-08
Also published as: DE102020204488B4

Abstract

Ein Verfahren zum Bestimmen von einem Verschmutzungszustand eines Filters (10), mit den Schritten: Einlesen von Informationen zu einer Temperatur und einem Volumen eines durch den Filter (10) geförderten Fluids, Einlesen von zeitabhängigen Informationen zu einem Schaltzustand eines Druckschalters (16), Klassifizieren der eingelesenen zeitabhängigen Informationen zu dem Schaltzustand des Druckschalters (16) in Abhängigkeit von den eingelesenen Informationen zu der Temperatur und dem Volumenstrom des durch den Filter (10) geförderten Fluids, und Ableiten von einem aktuellen Verschmutzungszustand des Filters (10) basierend auf den klassifizierten zeitabhängigen Informationen zu dem Schaltzustand des Druckschalters (16). Zudem ein Auswertesystem (100) zum Bestimmen von einem Verschmutzungszustand eines Filters (10), ein Filtersystem (200) und eine Maschine mit dem Filtersystem (200).A method for determining a contamination state of a filter (10), with the following steps: reading in information on a temperature and a volume of a fluid conveyed through the filter (10), reading in time-dependent information on a switching state of a pressure switch (16), classifying the read-in time-dependent information on the switching state of the pressure switch (16) as a function of the read-in information on the temperature and the volume flow of the fluid conveyed through the filter (10), and deriving a current contamination state of the filter (10) based on the classified time-dependent Information on the switching status of the pressure switch (16). In addition, an evaluation system (100) for determining a state of contamination of a filter (10), a filter system (200) and a machine with the filter system (200).

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Auswertesystem zum Bestimmen von einem Verschmutzungszustand eines Filters. Die Erfindung betrifft zudem ein Filtersystem mit einem Filter und einem solchen Auswertesystem. Die Erfindung betrifft auch eine Maschine mit einem derartigen Filtersystem.The invention relates to a method and an evaluation system for determining a state of contamination of a filter. The invention also relates to a filter system with a filter and such an evaluation system. The invention also relates to a machine with such a filter system.

Stand der TechnikState of the art

Es ist bekannt, einen kritischen Betriebszustand eines Filters zu überwachen und diesen, falls dieser erreicht ist, einem Verwender des Filters mitzuteilen. Der Verwender, welchem der betriebskritischen Betriebszustand des Filters mitgeteilt worden ist, kann den Filter dann durch einen unbenutzten Filter austauschen. Das Austauschen des Filters kann ein Stilllegen von einer Maschine zur Folge haben, in welcher der Filter verwendet wird. Das Stilllegen der Maschine kann während eines Arbeitseinsatzes der Maschine erforderlich sein und zu einem Arbeitsausfall der Machine führen.It is known to monitor a critical operating state of a filter and, if this is reached, to notify a user of the filter. The user who has been informed of the critical operating state of the filter can then replace the filter with an unused filter. Replacing the filter can result in the shutdown of a machine in which the filter is being used. It may be necessary to shut down the machine while the machine is in use and lead to the machine being out of work.

Aus der DE 11 2017 000 028 B4 ist ein System zur Schätzung eines Zustands eines Filters bekannt, mit welchem ein Filterzustand auf Basis von Sensordaten geschätzt wird. Aus der US 2018/0056223 A1 ist ein Verfahren zum Bestimmen eines Belastungsgrads von einem Filtermedium bekannt, bei welchem eine Betriebscharakteristik des Filtermediums temperaturabhängig bestimmt wird.From the DE 11 2017 000 028 B4 a system for estimating a state of a filter is known, with which a filter state is estimated on the basis of sensor data. From the US 2018/0056223 A1 a method for determining a degree of loading of a filter medium is known, in which an operating characteristic of the filter medium is determined as a function of temperature.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Die Erfindung betrifft in einem Aspekt ein Verfahren zum Bestimmen von einem Verschmutzungszustand eines Filters. Bei dem Verschmutzungszustand des Filters kann es sich um einen Verschmutzungsgrad des Filters handeln. Bei dem Verschmutzungszustand beziehungsweise dem Verschmutzungsgrad kann es sich um einen entsprechenden Zustand eines Filtermediums beziehungsweise eines in den Filter eingebrachten Filterelements handeln.In one aspect, the invention relates to a method for determining a state of contamination of a filter. The state of contamination of the filter can be a degree of contamination of the filter. The state of contamination or the degree of contamination can be a corresponding state of a filter medium or a filter element introduced into the filter.

Bei dem Filter kann es sich grundsätzlich um jeden Filter zum Zurückhalten von Feststoffen oder zum Abtrennen von Feststoffen aus einem Fluidstrom handeln. Bei den Feststoffen kann es sich um Feststoffpartikel handeln. Gemäß einer Ausführungsform kann es sich bei dem Filter um einen Ölfilter zum Zurückhalten von Feststoffen aus einem ölhaltigen Fluidstrom handeln. Beispielsweise handelt es sich bei dem Ölfilter um einen Getriebeölfilter oder um einen Motorölfilter. Gemäß weiterer Ausführungsformen kann es sich bei dem Filter auch um einen Wasserfilter oder um einen Gasfilter handeln.The filter can in principle be any filter for retaining solids or for separating solids from a fluid stream. The solids can be solid particles. According to one embodiment, the filter can be an oil filter for retaining solids from an oil-containing fluid stream. For example, the oil filter is a transmission oil filter or an engine oil filter. According to further embodiments, the filter can also be a water filter or a gas filter.

Das Verfahren weist als einen Schritt ein Einlesen von Informationen zu einer Temperatur und einem Volumenstrom eines durch den Filter geförderten Fluids auf. Handelt es sich bei dem Filter um einen Ölfilter, kann es sich bei dem Fluid um ein ölhaltiges Fluid beziehungsweise um ein Öl, beispielsweise um ein Getriebeöl oder ein Motoröl, handeln. Die Informationen zu der Temperatur des durch den Filter geförderten Fluids können aus einem Temperatursensor zum Erfassen von diesen Informationen ausgelesen werden. Die Informationen zu dem Volumenstrom des durch den Filter geförderten Fluids können aus einem Durchflusssensor zum Erfassen des Volumenstroms beziehungsweise einer Durchflussrate des durch den Filter geförderten Fluids ausgelesen werden. Gemäß einer Ausführungsform kann es sich bei den Informationen zu der Temperatur und dem Volumenstrom des durch den Filter geförderten Fluids um Informationen handeln, welche stromaufwärts des Filters erfasst worden sind.The method has, as a step, information about a temperature and a volume flow of a fluid conveyed through the filter. If the filter is an oil filter, the fluid can be an oil-containing fluid or an oil, for example a gear oil or an engine oil. The information on the temperature of the fluid conveyed through the filter can be read out from a temperature sensor for recording this information. The information on the volume flow of the fluid conveyed through the filter can be read out from a flow sensor for detecting the volume flow or a flow rate of the fluid conveyed through the filter. According to one embodiment, the information on the temperature and the volume flow of the fluid conveyed through the filter can be information that was acquired upstream of the filter.

Das Verfahren weist als einen weiteren Schritt ein Einlesen von zeitabhängigen Informationen zu einem Schaltzustand eines Druckschalters auf. Der Druckschalter kann auf einen Druckzustand des durch den Filter geförderten Fluids ansprechen. Der Druckschalter kann aufgrund des Druckzustands des durch den Filter geförderten Fluids aktiviert werden. Der Druckschalter kann ab einem bestimmten Mindestdruckzustand ansprechen. Bei dem Schaltzustand des Druckschalters kann es sich um einen geöffneten beziehungsweise aktivierten Zustand des Druckschalters handeln. Die zeitabhängigen Informationen zu dem Schaltzustand des Druckschalters können Informationen zu einer Zeitspanne aufweisen, in welchem sich der Druckschalter in dem geöffneten Zustand befunden hat. Die Zeitspanne kann die Dauer von mindestens einer an dem Druckschalter anliegenden Druckspitze von dem durch den Filter geförderten Fluids aufweisen. Alternativ oder zusätzlich zu der Zeitspanne können die zeitabhängigen Informationen zu dem Schaltzustand des Druckschalters Informationen zu einem Vorhandensein eines geöffneten beziehungsweise aktivierten Schaltzustands des Druckschalters aufweisen, wenn dieser sich über eine vorbestimmte Zeitspanne in dem geöffneten beziehungsweise aktivierten Zustand befunden hat. Der Schaltzustand kann sich ferner auf eine Einschaltdauer oder einen Einschaltzyklus des Druckschalters beziehen.As a further step, the method includes reading in time-dependent information on a switching state of a pressure switch. The pressure switch can respond to a pressure state of the fluid conveyed through the filter. The pressure switch can be activated based on the pressure state of the fluid conveyed through the filter. The pressure switch can respond from a certain minimum pressure level. The switching state of the pressure switch can be an open or activated state of the pressure switch. The time-dependent information on the switching state of the pressure switch can have information on a period of time in which the pressure switch was in the open state. The period of time can have the duration of at least one pressure peak of the fluid conveyed through the filter that is applied to the pressure switch. As an alternative or in addition to the time period, the time-dependent information on the switching state of the pressure switch can include information on the presence of an open or activated switching state of the pressure switch if the latter has been in the open or activated state for a predetermined period of time. The switching state can also relate to a switch-on duration or a switch-on cycle of the pressure switch.

Bei dem Schaltzustand des Druckschalters kann es sich ferner um eine Aktivierung oder ein Ansprechen des Druckschalters handeln. Bei dem Schaltzustand kann es sich daher ferner auch um eine ununterbrochene Aktivierung, einen ununterbrochen geöffneten oder einen ununterbrochen eingeschalteten Zustand des Druckschalters handeln. Mit dem Verfahren können in vorteilhafter Weise auch kurz andauernde Schaltzustände, beispielsweise Schaltzustände in einer Zeitspanne von kleiner als zwei Sekunden berücksichtigt werden. So können auch Schaltzustände mit einer Zeitspanne von kleiner als eine Sekunde in einem beliebigen Millisekundenbereich, beispielsweise zwischen 100 Millisekunden und 200 Millisekunden, eingelesen werden.The switching state of the pressure switch can also be activation or response of the pressure switch. The switching state can therefore also be an uninterrupted activation, an uninterrupted open or an uninterrupted act switched on state of the pressure switch. With the method, switching states that last for a short time, for example switching states in a time span of less than two seconds, can also be taken into account in an advantageous manner. Switching states with a time span of less than one second can be read in in any millisecond range, for example between 100 milliseconds and 200 milliseconds.

Das Verfahren weist als einen weiteren Schritt ein Klassifizieren der eingelesenen zeitabhängigen Informationen zu dem Schaltzustand des Druckschalters auf. Das Klassifizieren kann ein Zuordnen oder Einteilen von den eingelesenen Informationen zu vorbestimmten Klassen aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann das Klassifizieren ein Zählen eines Auftretens von den eingelesenen Informationen aufweisen. Der Schritt des Klassifizieren wird bei dem Verfahren in Abhängigkeit von den eingelesenen Informationen zu der Temperatur und dem Volumenstrom des durch den Filter geförderten Fluids durchgeführt. Bei dem durch den Filter geförderten Fluid kann es sich um ein dem Filter zugeleitetes Fluid, ein durch den Filter durchgeleitetes Fluid oder um ein aus dem Filter abgeleitetes Fluid handeln. Die eingelesenen zeitabhängigen Informationen zu dem Schaltzustand des Druckschalters können so in Abhängigkeit der eingelesenen Informationen zu der Temperatur und dem Volumenstrom des durch den Filter geförderten Fluids in Klassen eingeteilt werden. Das Klassifizieren kann somit ein Zuordnen der eingelesenen zeitabhängigen Informationen zu den eingelesenen Informationen zu der Temperatur und dem Volumenstrom des durch den Filter geförderten Fluids aufweisen. As a further step, the method has a classification of the read-in time-dependent information relating to the switching state of the pressure switch. The classification can include assigning or dividing the information that has been read into predetermined classes. As an alternative or in addition, the classification can include counting an occurrence of the information read in. The classification step is carried out in the method as a function of the information read in on the temperature and the volume flow of the fluid conveyed through the filter. The fluid conveyed through the filter can be a fluid conveyed to the filter, a fluid conveyed through the filter or a fluid diverted from the filter. The read-in time-dependent information on the switching state of the pressure switch can thus be divided into classes depending on the read-in information on the temperature and the volume flow of the fluid conveyed through the filter. The classification can thus include an assignment of the read-in time-dependent information to the read-in information on the temperature and the volume flow of the fluid conveyed through the filter.

Das Klassifizieren kann daher das Zuordnen der eingelesenen zeitabhängigen Informationen zu einer zweidimensionalen Temperatur-Volumenstrom-Matrix aufweisen.The classification can therefore include the assignment of the read-in time-dependent information to a two-dimensional temperature-volume flow matrix.

Basierend auf dem Schritt des Klassifizierens kann daher ein Zusammenhang zwischen den Informationen zu der Temperatur und dem Volumenstrom des durch den Filter geförderten Fluids und den zeitabhängigen Informationen zu dem Schaltzustand des Druckschalters abgeleitet werden. In Abhängigkeit der eingelesenen Informationen zu der Temperatur und dem Volumenstrom des durch den Filter geförderten Fluids kann somit abgeleitet werden, wie lange sich der Druckschalter in dem Schaltzustand befunden hat oder ob sich der Druckschalter über eine vorbestimmte Zeitspanne in dem Schaltzustand befunden hat.Based on the step of classifying, a relationship between the information on the temperature and the volume flow of the fluid conveyed through the filter and the time-dependent information on the switching state of the pressure switch can therefore be derived. Depending on the information read in on the temperature and the volume flow of the fluid conveyed through the filter, it can thus be derived how long the pressure switch has been in the switching state or whether the pressure switch has been in the switching state for a predetermined period of time.

Das Verfahren weist als einen weiteren Schritt ein Ableiten von einem aktuellen Verschmutzungszustand des Filters basierend auf den klassifizierten zeitabhängigen Informationen zu dem Schaltzustand des Druckschalters auf. Der Schritt des Ableitens kann darauf basieren, wie lange sich der Druckschalter in dem Zeitzustand oder ob sich der Druckschalter über eine vorbestimmte Zeitspanne in dem Schaltzustand in Abhängigkeit der eingelesenen Informationen zu der Temperatur und dem Volumenstrom des durch den Filter geförderten Fluids befunden hat. Der abgeleitete aktuelle Verschmutzungszustand des Filters kann anteilig, beispielsweise als eine Prozentangabe, angeben, wie groß die aktuelle Verschmutzung des Filters bezogen auf eine vordefinierte kritische Verschmutzung des Filters aktuell ist.As a further step, the method has a derivation of a current contamination state of the filter based on the classified time-dependent information on the switching state of the pressure switch. The step of deriving can be based on how long the pressure switch has been in the time state or whether the pressure switch has been in the switching state for a predetermined period of time depending on the information read in on the temperature and the volume flow of the fluid conveyed through the filter. The derived current soiling state of the filter can indicate proportionally, for example as a percentage, how great the current soiling of the filter is in relation to a predefined critical soiling of the filter.

Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens kann der Schritt des Klassifizierens der eingelesenen zeitabhängigen Informationen zu dem Schaltzustand des Druckschalters basierend auf einer Zeitspanne, in welcher sich der Druckschalter in dem Schaltzustand befunden hat, durchgeführt werden. Der Schritt des Klassifizierens kann somit ein Zuordnen von einer Zeitspanne, in welcher sich der Druckschalter in dem Schaltzustand befunden hat, zu den eingelesenen Informationen zu der Temperatur und dem Volumenstrom des durch den Filter geförderten Fluids aufweisen. Bei der Zeitspanne kann es sich um die Aktivierungszeit oder die Zeitspanne handeln, in welcher sich der Druckschalter in dem Schaltzustand befunden hat. Somit können Schaltzustände des Druckschalters mit dem Verfahren zeitabhängig beziehungsweise in zeitlicher Auflösung ausgewertet werden. Zudem können Schaltzustände des Druckschalters mit dem Verfahren kontinuierlich beziehungsweise dauerhaft ausgewertet werden. Somit kann der Schaltzustand des Druckschalters in einer vordefinierten zeitlichen Auflösung abgetastet und eingelesen werden. Damit können in vorteilhafter Weise entsprechende Zusatzinformationen über den Schaltzustand des Druckschalters bereits in einem unkritischen Betriebszustand des Filters gewonnen werden.According to one embodiment of the method, the step of classifying the read-in time-dependent information relating to the switching state of the pressure switch can be carried out based on a time span in which the pressure switch was in the switching state. The step of classifying can thus include an assignment of a time period in which the pressure switch was in the switching state to the read-in information on the temperature and the volume flow of the fluid conveyed through the filter. The time span can be the activation time or the time span in which the pressure switch was in the switching state. Switching states of the pressure switch can thus be evaluated with the method as a function of time or with a time resolution. In addition, the switching states of the pressure switch can be evaluated continuously or permanently with the method. The switching status of the pressure switch can thus be scanned and read in at a predefined time resolution. Corresponding additional information about the switching state of the pressure switch can thus advantageously be obtained even in a non-critical operating state of the filter.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann der Schritt des Einlesens von Informationen zu der Temperatur und dem Volumenstrom des durch den Filter geförderten Fluids ein Einlesen eines Arbeitszustands von einer den Volumenstrom beeinflussenden Arbeitsmaschine aufweisen. Die Arbeitsmaschine kann eine Pumpe zum Erzeugen des Volumenstroms beziehungsweise zum Fördern des Fluids durch den Filter aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann die Arbeitsmaschine einen Motor zum Erzeugen des Volumenstroms, zum Beeinflussen des Volumenstroms oder zum Anfordern des Volumenstroms aufweisen. Gemäß dieser Ausführungsform kann der Schritt des Klassifizierens der eingelesenen zeitabhängigen Informationen zu dem Schaltzustand des Druckschalters in Abhängigkeit des eingelesenen Arbeitszustands der Arbeitsmaschine durchgeführt werden. Der Volumenstrom des durch den Filter geförderten Fluids kann von dem Arbeitszustand der Arbeitsmaschine abhängen oder von dieser angefordert werden. Bei dem Arbeitszustand kann es sich beispielsweise um eine Pumpwirkung der beschriebenen Pumpe handeln. In einem weiteren Beispiel kann es sich bei dem Arbeitszustand um eine Drehzahl des beschriebenen Motors handeln. Somit kann der Schritt des Klassifizierens der eingelesenen zeitabhängigen Informationen zu dem Schaltzustand des Druckschalters in vorteilhafter Weise nicht nur in Abhängigkeit von Informationen zu einer Temperatur in einer Fluidströmung, sondern zusätzlich dazu in Abhängigkeit von einem Arbeitszustand einer die Fluidströmung beeinflussenden Arbeitsmaschine durchgeführt werden. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sowohl die Temperatur als auch der Volumenstrom der Fluidströmung die beschriebenen zeitabhängigen Informationen zu dem Schaltzustand des Druckschalters beeinflussen können.According to a further embodiment of the method, the step of reading in information on the temperature and the volume flow of the fluid conveyed through the filter can include reading in a working state of a work machine influencing the volume flow. The work machine can have a pump for generating the volume flow or for conveying the fluid through the filter. Alternatively or additionally, the working machine can have a motor for generating the volume flow, for influencing the volume flow or for requesting the volume flow. According to this embodiment, the step of classifying the read-in time-dependent information relating to the switching state of the pressure switch can be carried out as a function of the read-in working state of the work machine. The volume flow of the fluid conveyed through the filter can be of the Depend on the working state of the working machine or be requested by it. The working state can be, for example, a pumping action of the described pump. In a further example, the working state can be a speed of the motor described. Thus, the step of classifying the read-in time-dependent information on the switching state of the pressure switch can advantageously be carried out not only as a function of information on a temperature in a fluid flow, but also as a function of a working state of a work machine influencing the fluid flow. The invention is based on the knowledge that both the temperature and the volume flow of the fluid flow can influence the described time-dependent information on the switching state of the pressure switch.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann der Schritt des Einlesens von zeitabhängigen Informationen zu dem Schaltzustand des Druckschalters ein Einlesen von einer Zeitspanne, in welcher sich der Druckschalter in dem Schaltzustand befunden hat, aufweisen. Die zeitabhängigen Informationen zu dem Schaltzustand des Druckschalters können daher die Zeitspanne, in welcher sich der Druckschalter in dem Schaltzustand befunden hat, aufweisen. Bei der Zeitspanne kann es sich um die beschriebene Zeitspanne handeln. Gemäß dieser Ausführungsform kann der Schritt des Klassifizierens der eingelesenen zeitabhängigen Informationen zu dem Schaltzustand des Druckschalters basierend auf der eingelesenen Zeitspanne durchgeführt werden. Es können eine Vielzahl von aufeinanderfolgenden Zeitspannen eingelesen werden, in welcher sich der Druckschalter jeweils in zeitlicher Abfolge in dem Schaltzustand befunden hat. Basierend auf der Vielzahl von eingelesenen Zeitspannen können diese im Schritt des Klassifizierens in Abhängigkeit von den eingelesenen Informationen zu der Temperatur und dem Volumenstrom des durch den Filter geförderten Fluids klassifiziert werden. Somit können diskrete und aufeinanderfolgende Schaltzustände des Druckschalters bezüglich ihrer jeweiligen Zeitdauer einzeln ausgewertet und klassifiziert werden.According to a further embodiment of the method, the step of reading in time-dependent information on the switching state of the pressure switch can include reading in a period of time in which the pressure switch was in the switching state. The time-dependent information on the switching state of the pressure switch can therefore include the time span in which the pressure switch was in the switching state. The time span can be the time span described. According to this embodiment, the step of classifying the read-in time-dependent information relating to the switching state of the pressure switch can be carried out based on the read-in period of time. A large number of consecutive time periods in which the pressure switch was in the switching state in chronological order can be read in. Based on the multiplicity of read-in time periods, these can be classified in the step of classification as a function of the read-in information on the temperature and the volume flow of the fluid conveyed through the filter. Thus, discrete and consecutive switching states of the pressure switch can be evaluated and classified individually with regard to their respective duration.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann der Schritt des Einlesens von zeitabhängigen Informationen zu dem Schaltzustand des Druckschalters in Abhängigkeit von einer Zeitspanne, in welcher sich der Druckschalter in dem eingelesenen Zustand befunden hat, durchgeführt werden. Bei der Zeitspanne kann es sich um eine vorbestimmte Zeitspanne beziehungsweise einen entsprechenden Schwellwert handeln. Die zeitabhängigen Informationen zu dem Schaltzustand des Druckschalters können erst eingelesen werden, wenn sich der Druckschalter über die Zeitspanne in dem eingelesenen Schaltzustand befunden hat. Bei der Zeitspanne kann es sich um eine Entprellzeit beziehungsweise um einen Tiefpasswert des Druckschalters handeln. Gemäß dieser Ausführungsform werden auftretende Zeitspannen für Schaltzustände des Druckschalters, welche kürzer als die vorbestimmte Zeitspanne sind, nicht eingelesen. Die vorbestimmte Zeitspanne kann ferner in Abhängigkeit des aktuellen Verschmutzungszustands des Filters einstellbar sein, wobei die vorbestimmte Zeitspanne mit zunehmendem Verschmutzungszustand vergrößert werden kann. Somit kann mit dem Verfahren auch ein verschmutzungszustandsabhängiges Entprellen des Druckschalters durchgeführt werden.According to a further embodiment of the method, the step of reading in time-dependent information on the switching state of the pressure switch can be carried out as a function of a time span in which the pressure switch was in the read-in state. The time span can be a predetermined time span or a corresponding threshold value. The time-dependent information on the switching state of the pressure switch can only be read in when the pressure switch has been in the switching state it has read over the period of time. The time span can be a debounce time or a low-pass value of the pressure switch. According to this embodiment, time spans that occur for switching states of the pressure switch which are shorter than the predetermined time span are not read. The predetermined period of time can also be adjustable as a function of the current state of contamination of the filter, the predetermined period of time being able to be increased as the state of contamination increases. In this way, the method can also be used to debounce the pressure switch as a function of the contamination condition.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann dieses als einen weiteren Schritt ein Vergleichen der klassifizierten zeitabhängigen Informationen zu dem Schaltzustand des Druckschalters mit einem in Abhängigkeit von mindestens einem von der eingelesenen Informationen zu der Temperatur und von dem Volumenstrom des durch den Filter geförderten Fluids vordefinierten Grenzwert für den Schaltzustand des Druckschalters aufweisen. Bei dem vordefinierten Grenzwert kann es sich um einen für eine vorbestimmte Temperatur vordefinierten Grenzwert handeln. Alternativ oder zusätzlich kann es sich bei dem vordefinierten Grenzwert um einen zu einem vorbestimmten Volumenstrom vordefinierten Grenzwert handeln. Bei dem vordefinierten Grenzwert kann es sich auch um einen über einen vorbestimmten Temperaturbereich vordefinierten Grenzwert für den Schaltzustand des Druckschalters handeln. Alternativ oder zusätzlich kann es sich bei dem vordefinierten Grenzwert um einen über einen vorbestimmten Volumenstrombereich vordefinierten Grenzwert für den Schaltzustand des Druckschalters handeln.According to a further embodiment of the method, this can, as a further step, be a comparison of the classified time-dependent information on the switching state of the pressure switch with a predefined limit value for at least one of the read-in information on the temperature and on the volume flow of the fluid conveyed through the filter have the switching status of the pressure switch. The predefined limit value can be a limit value predefined for a predetermined temperature. Alternatively or additionally, the predefined limit value can be a limit value predefined for a predetermined volume flow. The predefined limit value can also be a limit value predefined over a predetermined temperature range for the switching state of the pressure switch. Alternatively or additionally, the predefined limit value can be a limit value for the switching state of the pressure switch that is predefined over a predetermined volume flow range.

Gemäß dieser Ausführungsform kann der Schritt des Ableitens von dem aktuellen Verschmutzungszustand des Filters auf den mit dem vordefinierten Grenzwert verglichenen, zeitabhängigen Informationen zu dem Schaltzustand des Druckschalters basieren. Ein im Schritt des Ableitens abgeleitetes Vergleichsergebnis kann darauf basieren, ob die zeitabhängigen Informationen zu dem Schaltzustand des Druckschalters den vordefinierten Grenzwert überschreiten. Der aktuelle Verschmutzungszustand des Filters kann basierend auf dem Vergleichsergebnis abgeleitet werden. Somit kann in vorteilhafter Weise ein aktueller Verschmutzungsgrad des Filters abgeleitet werden, wobei das Vergleichen ein mehrstufiges Vergleichen mit einer Vielzahl vordefinierter Grenzwerte, das heißt mit mindestens zwei vordefinierter Grenzwerte, aufweisen kann. Der vordefinierte Grenzwert kann einem aktuellen Verschmutzungszustand des Filters entsprechen. Bei einer Vielzahl von vordefinierten Grenzwerten, können sich diese auf verschiedene Verschmutzungszustände des Filters beziehen beziehungsweise diesen entsprechen. Basierend auf einem Überschreiten eines jeweiligen vordefinierten Grenzwerts kann so der aktuelle Verschmutzungszustand des Filters in Abhängigkeit eines aktuellen Verschmutzungsgrads abgeleitet werden.According to this embodiment, the step of inferring the current state of contamination of the filter can be based on the time-dependent information on the switching state of the pressure switch compared with the predefined limit value. A comparison result derived in the deriving step can be based on whether the time-dependent information on the switching state of the pressure switch exceeds the predefined limit value. The current state of contamination of the filter can be derived based on the comparison result. A current degree of contamination of the filter can thus be derived in an advantageous manner, the comparison being able to include a multi-stage comparison with a multiplicity of predefined limit values, that is to say with at least two predefined limit values. The predefined limit value can correspond to a current state of contamination of the filter. With a large number of predefined limit values, these can affect different contamination states of the Filters refer to or correspond to them. Based on a respective predefined limit value being exceeded, the current state of contamination of the filter can thus be derived as a function of a current degree of contamination.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann dieses als einen weiteren Schritt ein Prognostizieren von einem zukünftigen Verschmutzungszustand des Filters basierend auf dem abgeleiteten aktuellen Verschmutzungszustand des Filters und mindestens einem zukünftigen Betriebszustand des Filters aufweisen. Zumindest der Schritt des Ableitens kann wiederholt durchgeführt werden, womit eine Vielzahl aufeinanderfolgender aktueller Verschmutzungszustände des Filters, das heißt mindestens zwei aufeinanderfolgende aktuelle Verschmutzungszustände des Filters, abgeleitet werden können. Der Schritt des Ableitens kann daher für verschiedene Informationen zu einer aktuellen Temperatur und einem aktuellen Volumenstrom des durch den Filter geförderten Fluids durchgeführt werden. Die Verfahrensschritte können wiederholt beziehungsweise in einer Schleife durchgeführt werden.According to a further embodiment of the method, this can include, as a further step, a forecast of a future state of contamination of the filter based on the derived current state of contamination of the filter and at least one future operating state of the filter. At least the step of deriving can be carried out repeatedly, with which a multiplicity of successive current contamination states of the filter, that is to say at least two successive current contamination states of the filter, can be derived. The step of deriving can therefore be carried out for various pieces of information relating to a current temperature and a current volume flow of the fluid conveyed through the filter. The process steps can be repeated or carried out in a loop.

Das Prognostizieren von dem zukünftigen Verschmutzungszustand des Filters kann ferner basierend auf einer zeitlichen Extrapolation der bereits abgeleiteten aktuellen Verschmutzungszustände des Filters durchgeführt werden. Mindestens einer der Schritte des Einlesens kann schon für einen neuen beziehungsweise unverschmutzten Zustand durchgeführt werden. Auch der Schritt des Klassifizierens kann somit für den neuen beziehungsweise unverschmutzten Filter durchgeführt werden. Der Schritt des Prognostizierens kann auf den für den neuen beziehungsweise unbenutzten Filter durchgeführten Schritten basieren, womit im Schritt des Prognostizierens ein Ausgangszustand des Filters berücksichtigt werden kann. Bei dem zukünftigen Betriebszustand des Filters kann es sich um eine zukünftige qualitative oder quantitative Beanspruchung des Filters handeln. Somit kann in vorteilhafter Weise bereits vor einem zukünftigen Betrieb des Filters prognostiziert werden, ob sich der Filter während des zukünftigen Betriebs in einem kritischen Verschmutzungszustand befindet, welcher einen Austausch des Filters erforderlich machen kann.The prediction of the future pollution state of the filter can also be carried out based on a temporal extrapolation of the current pollution states of the filter that have already been derived. At least one of the reading-in steps can already be carried out for a new or unpolluted state. The step of classifying can thus also be carried out for the new or unpolluted filter. The forecasting step can be based on the steps carried out for the new or unused filter, so that an initial state of the filter can be taken into account in the forecasting step. The future operating state of the filter can be a future qualitative or quantitative stress on the filter. It is thus advantageously possible to predict whether the filter will be in a critical state of contamination during future operation, which may make it necessary to replace the filter, even before future operation of the filter.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann dieses als einen weiteren Schritt ein Prüfen, ob es sich bei dem prognostizierten zukünftigen Verschmutzungszustand des Filters um einen für einen zukünftigen Betrieb des Filters kritischen Verschmutzungszustand handelt, aufweisen. Bei dem kritischen Verschmutzungszustand des Filters kann es sich um einen Verschmutzungszustand des Filters handeln, welcher eine vordefinierte Druckdifferenz von einem stromabwärts des Filters vorhandenen Druckzustand des durch den Filter förderbaren Fluids und einem stromaufwärts des Filters vorhandenen Druckzustand des durch den Filter förderbaren Fluids hervorruft. Somit können Druckdifferenzen beziehungsweise Druckverluste bei dem durch den Filter geförderten Fluids in vorteilhafter Weise prognostiziert werden. Ein Filter kann so bereits vor einem zukünftigen Filterbetrieb vorausschauend gewechselt werden, falls der kritische Verschmutzungszustand während des zukünftigen Filterbetriebs erreicht werden wird. Ein kritischer Verschmutzungszustand während eines zukünftigen Filterbetriebs, welcher zu einem Arbeitsausfall einer mit dem Filter betriebenen Maschine führen kann, kann so in vorteilhafter Weise vermieden werden. Der aktuelle Verschmutzungszustand des Filters kann somit mit dem Verfahren vorausschauend bewertet werden.According to a further embodiment of the method, this can include, as a further step, checking whether the predicted future contamination state of the filter is a contamination state that is critical for future operation of the filter. The critical state of contamination of the filter can be a state of contamination of the filter which causes a predefined pressure difference between a pressure state of the fluid that can be conveyed through the filter and a pressure state of the fluid that can be conveyed through the filter upstream of the filter. In this way, pressure differences or pressure losses in the fluid conveyed through the filter can be predicted in an advantageous manner. In this way, a filter can be changed in advance of a future filter operation, if the critical contamination state will be reached during the future filter operation. A critical soiling state during future filter operation, which can lead to a failure of a machine operated with the filter, can thus be advantageously avoided. The current state of contamination of the filter can thus be assessed in advance using the method.

Die Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt ein Auswertesystem zum Bestimmen von einem Verschmutzungszustand eines Filters. Das zu dem vorhergehenden Aspekt Beschriebene stellt entsprechende Ausführungsformen von diesem Aspekt der Erfindung dar und umgekehrt. Das Auswertesystem kann zum Durchführen des Verfahrens zum Bestimmen von einem Verschmutzungszustand eines Filters gemäß dem vorhergehenden Aspekt eingerichtet sein. Das Auswertesystem kann auch bereits zum Durchführen von mindestens einem der zu dem vorhergehenden Aspekt beschriebenen Schritte eingerichtet sein.In a further aspect, the invention relates to an evaluation system for determining a state of contamination of a filter. What has been described in relation to the previous aspect represents corresponding embodiments of this aspect of the invention and vice versa. The evaluation system can be set up to carry out the method for determining a contamination state of a filter according to the preceding aspect. The evaluation system can also already be set up to carry out at least one of the steps described in relation to the preceding aspect.

Das Auswertesystem weist mindestens eine Schnittstelle zum Einlesen von Informationen zu einer Temperatur und einem Volumenstrom eines durch den Filter förderbaren Fluids auf. Es kann eine gemeinsame Schnittstelle oder es können getrennte Schnittstellen zum Einlesen von den Informationen zu der Temperatur und dem Volumenstrom des durch den Filter förderbaren Fluids vorgesehen sein. Das Auswertesystem weist auch eine Schnittstelle zum Einlesen von zeitabhängigen Informationen zu einem Schaltzustand eines Druckschalters auf, welcher auf einen Druckzustand des durch den Filter förderbaren Fluids anspricht.The evaluation system has at least one interface for reading in information on a temperature and a volume flow of a fluid that can be conveyed through the filter. A common interface or separate interfaces can be provided for reading in the information on the temperature and the volume flow of the fluid that can be conveyed through the filter. The evaluation system also has an interface for reading in time-dependent information on a switching state of a pressure switch which responds to a pressure state of the fluid that can be conveyed through the filter.

Das Auswertesystem kann einen Temperatursensor aufweisen, welcher die Informationen zu der Temperatur des durch den Filter förderbaren Fluids erfassen kann. Die mit dem Temperatursensor erfassten Informationen können über eine der beschriebenen Schnittstellen eingelesen werden. Das Auswertesystem kann einen Volumenstromsensor beziehungsweise einen Durchflusssensor zum Erfassen des Volumenstroms beziehungsweise des Durchflusses des durch den Filter förderbaren Fluids aufweisen. Der mit dem Volumenstromsensor beziehungsweise Durchflusssensor erfasste Volumenstrom beziehungsweise Durchfluss des durch den Filter förderbaren Fluids kann über eine der beschriebenen Schnittstellen eingelesen werden.The evaluation system can have a temperature sensor which can detect the information on the temperature of the fluid that can be conveyed through the filter. The information recorded with the temperature sensor can be read in via one of the interfaces described. The evaluation system can have a volume flow sensor or a flow sensor for detecting the volume flow or the flow of the fluid that can be conveyed through the filter. The volume flow or flow rate of the through the measured with the volume flow sensor or flow sensor Filter of pumpable fluids can be read in via one of the interfaces described.

Das Auswertesystem weist auch einen Klassifikator zum Klassifizieren der eingelesenen zeitabhängigen Informationen zu dem Schaltzustand des Druckschalters in Abhängigkeit von den eingelesenen Informationen zu der Temperatur und dem Volumenstrom des durch den Filter förderbaren Fluids auf. Das Auswertesystem weist zudem eine Auswerteeinheit zum Ableiten von einem aktuellen Verschmutzungszustand des Filters basierend auf den klassifizierten zeitabhängigen Informationen zu dem Schaltzustand des Druckschalters auf.The evaluation system also has a classifier for classifying the read-in time-dependent information on the switching state of the pressure switch as a function of the read-in information on the temperature and the volume flow of the fluid that can be conveyed through the filter. The evaluation system also has an evaluation unit for deriving a current state of contamination of the filter based on the classified time-dependent information on the switching state of the pressure switch.

Die Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt ein Filtersystem. Das Filtersystem weist einen Filter zur Filtration eines durch den Filter förderbaren Fluids auf. Bei dem Filter kann es sich um jeden zu den vorhergehenden Aspekten beschriebenen Filter handeln. Das Filtersystem weist auch einen Druckschalter auf, welcher auf einen Druckzustand von dem durch den Filter förderbaren Fluids anspricht. Bei dem Druckschalter kann es sich um jeden zu den vorhergehenden Aspekten beschriebenen Druckschalter handeln. Das Filtersystem weist zudem ein Auswertesystem gemäß dem vorhergehenden Aspekt zum Bestimmen von einem Verschmutzungszustand des Filters auf. Handelt es sich bei dem Filter beispielsweise um einen Getriebeölfilter oder um einen Motorölfilter, kann das Auswertesystem ein Bestandteil eines Getriebesteuergeräts oder eines Motorsteuergeräts sein.In a further aspect, the invention relates to a filter system. The filter system has a filter for filtering a fluid that can be conveyed through the filter. The filter can be any filter described in relation to the previous aspects. The filter system also has a pressure switch which is responsive to a pressure condition of the fluid conveyable through the filter. The pressure switch can be any pressure switch described in relation to the previous aspects. The filter system also has an evaluation system according to the preceding aspect for determining a contamination state of the filter. If the filter is, for example, a transmission oil filter or an engine oil filter, the evaluation system can be a component of a transmission control device or an engine control device.

Gemäß einer Ausführungsform des Filtersystems kann der Druckschalter als ein Differenzdruckschalter ausgebildet sein. Der Differenzdruckschalter kann auf eine Differenz zwischen einem stromabwärts des Filters vorhandenen Druckzustand des durch den Filter förderbaren Fluids und einem stromaufwärts des Filters vorhandenen Druckzustand des durch den Filter förderbaren Fluids ansprechen. Bei dem Druckschalter beziehungsweise Differenzdruckschalter kann es sich um einen digitalen beziehungsweise elektrischen Schalter handeln. Der Druckschalter kann an dem Filter angeordnet sein, wobei das durch den Filter förderbare Fluid dem Druckschalter zugeleitet wird. Der Druckschalter kann eine Membran aufweisen, welche auf die Differenz der Druckzustände reagieren beziehungsweise ansprechen kann. Das Reagieren beziehungsweise Ansprechen der Membran auf die Differenz der Druckzustände kann von einem an der Membran angeordneten Sensor erfasst werden. Basierend auf dem Erfassen des Reagieren beziehungsweise Ansprechen der Membran kann der Schaltzustand des Druckschalters bestimmt werden. Alternativ zur Membran kann der Druckschalter ein Ventil aufweisen, welches sich in Abhängigkeit der Differenz der Druckzustände öffnet. Der Öffnungszustand des Ventils kann von einem mit dem Ventil in einem Wirkzusammenhang stehenden Sensor erfasst werden.According to one embodiment of the filter system, the pressure switch can be designed as a differential pressure switch. The differential pressure switch can respond to a difference between a pressure condition of the fluid that can be conveyed through the filter, which is present downstream of the filter, and a pressure condition of the fluid that can be conveyed through the filter, which is present upstream of the filter. The pressure switch or differential pressure switch can be a digital or electrical switch. The pressure switch can be arranged on the filter, the fluid which can be conveyed through the filter being fed to the pressure switch. The pressure switch can have a membrane which can react or respond to the difference in the pressure states. The reaction or response of the membrane to the difference in the pressure states can be detected by a sensor arranged on the membrane. The switching state of the pressure switch can be determined based on the detection of the reaction or response of the membrane. As an alternative to the membrane, the pressure switch can have a valve which opens as a function of the difference between the pressure states. The opening state of the valve can be detected by a sensor that is in an operative connection with the valve.

Die Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt eine Maschine, welche eine Fördereinrichtung zum Fördern eines Fluids und zum Zuführen des Fluids zu mindestens einer Maschinenkomponente aufweist. Bei der Maschine kann es sich um eine Arbeitsmaschine, beispielsweise um die zu den vorhergehenden Aspekten beschriebenen Arbeitsmaschine, handeln. Bei der Maschine kann es sich gemäß einer Ausführungsform um ein Fahrzeug, ein Getriebe oder um einen Motor handeln. Das Fahrzeug ist beispielsweise eine Landmaschine. Handelt es sich bei dem Filter um einen Getriebeölfilter, kann die Maschine ein Getriebesystem sein, wobei es sich bei der Fördereinrichtung um eine Getriebeölpumpe handeln kann.In a further aspect, the invention relates to a machine which has a conveying device for conveying a fluid and for supplying the fluid to at least one machine component. The machine can be a work machine, for example the work machine described in relation to the preceding aspects. According to one embodiment, the machine can be a vehicle, a transmission or an engine. The vehicle is, for example, an agricultural machine. If the filter is a transmission oil filter, the machine can be a transmission system, and the delivery device can be a transmission oil pump.

Die Maschine weist ein Filtersystem gemäß dem vorhergehenden Aspekt zur Filtration des mit der Fördereinrichtung förderbaren und der Maschinenkomponente zuführbaren Fluids auf. Handelt es sich bei der Maschine um ein Fahrzeug, kann es sich bei der Maschinenkomponente um ein Getriebe, einen Motor oder ein hydraulisches Betätigungselement handeln.The machine has a filter system according to the preceding aspect for filtering the fluid that can be conveyed by the conveying device and that can be fed to the machine component. If the machine is a vehicle, the machine component can be a transmission, a motor, or a hydraulic actuator.

FigurenlisteFigure list

1 shows a schematic diagram for explaining an evaluation system and a filter system according to a respective embodiment of the invention.
2 FIG. 11 shows a schematic flow diagram with method steps for explaining a method for determining a contamination state of a filter according to an embodiment of the invention.

Detaillierte Beschreibung von AusführungsformenDetailed description of embodiments

1 zeigt ein Auswertesystem 100 und ein Filtersystem 200 gemäß einer jeweiligen Ausführungsform der Erfindung. Das Filtersystem 200 weist das Auswertesystem 100 auf. 1 shows an evaluation system 100 and a filter system 200 according to a respective embodiment of the invention. The filter system 200 instructs the evaluation system 100 on.

Das Filtersystem 200 weist zudem einen Filter 10 auf, bei welchem es sich in einer Ausführungsform um einen Getriebeölfilter handelt. Der Filter 10 ist in einem Fluidkreislauf 3 angeordnet, welcher eine stromaufwärts des Filters 10 angeordnete Fluidleitung 2 aufweist. Die Fluidleitung 2 wird von einem Fluid durchströmt, bei welchem es sich in einer Ausführungsform um Getriebeöl handelt. Die Fluidleitung 2 ist mit dem Filter 10 verbunden und leitet das die Fluidleitung 2 durchströmende Fluid in den Filter 10 ein, um das Fluid in dem Filter 10 von Feststoffen zu reinigen.The filter system 200 also has a filter 10 on, which in one embodiment is a transmission oil filter. The filter 10 is in a fluid circuit 3 arranged, which one upstream of the filter 10 arranged fluid line 2 having. The fluid line 2 is traversed by a fluid, which in one embodiment is gear oil. The fluid line 2 is with the filter 10 connected and directs the fluid line 2 fluid flowing through into the filter 10 one to the fluid in the filter 10 to clean solids.

In dem Fluidkreislauf 3 ist eine Arbeitsmaschine 20 angeordnet, welche eine Strömung des Fluids in der Fluidleitung 2 erzeugt. Bei der Arbeitsmaschine 20 handelt es sich in einer Ausführungsform um eine Getriebeölpumpe. In dem Fluidkreislauf 3 ist zudem eine Maschinenkomponente 30 angeordnet, durch welche das Fluid strömt, um die Maschinenkomponente 30 mit dem Fluid zu versorgen. Bei der Maschinenkomponente 30 handelt es sich in einer Ausführungsform um ein Getriebe.In the fluid circuit 3 is a work machine 20th arranged which a flow of the fluid in the fluid line 2 generated. At the work machine 20th in one embodiment it is a transmission oil pump. In the fluid circuit 3 is also a machine component 30th arranged through which the fluid flows to the machine component 30th to be supplied with the fluid. With the machine component 30th in one embodiment it is a transmission.

Der Filter 10 ist mit der Arbeitsmaschine 20 mit einer weiteren Fluidleitung verbunden, durch welche das in dem Filter 10 gereinigte Fluid zu der Arbeitsmaschine 20 strömt. Die Arbeitsmaschine 20 ist mit der Maschinenkomponente 30 mit einer weiteren Fluidleitung verbunden, mit welcher die Maschinenkomponente 30 mit dem von dem Filter 10 gereinigten Fluid versorgt wird. Alternativ zu der gezeigten Anordnung des Filters 10 stromaufwärts der Arbeitsmaschine 20 in dem Fluidkreislauf 3 zwischen der Maschinenkomponente 30 und der Arbeitsmaschine 20 ist der Filter 10 in einer nicht gezeigten Ausführungsform stromabwärts der Arbeitsmaschine 20 zwischen der Arbeitsmaschine 20 und der Maschinenkomponente 30 in dem Fluidkreislauf 3 angeordnet.The filter 10 is with the working machine 20th connected to another fluid line through which the in the filter 10 purified fluid to the work machine 20th flows. The working machine 20th is with the machine component 30th connected to another fluid line, with which the machine component 30th with that of the filter 10 purified fluid is supplied. As an alternative to the arrangement of the filter shown 10 upstream of the work machine 20th in the fluid circuit 3 between the machine component 30th and the work machine 20th is the filter 10 in an embodiment not shown, downstream of the working machine 20th between the working machine 20th and the machine component 30th in the fluid circuit 3 arranged.

An dem Filter 10 ist ein Druckschalter 16 angeordnet, welcher in der gezeigten Ausführungsform als elektronischer Differenzdruckschalter 17 ausgebildet ist. Das Filtersystem 200 weist auch den Druckschalter 16 auf. In einer Ausführungsform ist der Druckschalter 16 an einem nicht gezeigten Filtergehäuse angebracht. Der Druckschalter 16 ist mit der stromaufwärts des Filters 10 angeordneten Fluidleitung 2 und mit der weiteren, stromabwärts des Filters 10 angeordneten weiteren Fluidleitung über eine Bypassleitung 4 verbunden. Der Druckschalter 16 befindet sich in Abhängigkeit des jeweiligen Fluiddrucks in den beiden Fluidleitungen in einem geöffneten beziehungsweise eingeschalteten Schaltzustand, wenn eine Druckdifferenz zwischen dem in der stromabwärts des Filters 10 angeordneten weiteren Fluidleitung vorherrschender Fluiddruck und dem in der stromaufwärts des Filters 10 angeordneten Fluidleitung 2 vorherrschender Fluiddruck eine bestimmte Druckdifferenz beziehungsweise einen bestimmten Einschaltpunkt des Druckschalters 16 überschreitet. In einer nicht gezeigten Ausführungsform ist der Druckschalter 16 und die Bypassleitung 4 in dem Filter 10 beziehungsweise in einem Filtergehäuse des Filters 10 integriert.On the filter 10 is a pressure switch 16 arranged, which in the embodiment shown as an electronic differential pressure switch 17th is trained. The filter system 200 also has the push button switch 16 on. In one embodiment the pressure switch is 16 attached to a filter housing, not shown. The pressure switch 16 is with the upstream of the filter 10 arranged fluid line 2 and with the further one, downstream of the filter 10 arranged further fluid line via a bypass line 4th tied together. The pressure switch 16 is, depending on the respective fluid pressure in the two fluid lines, in an open or switched-on switching state when there is a pressure difference between that in the downstream of the filter 10 arranged further fluid line prevailing fluid pressure and that in the upstream of the filter 10 arranged fluid line 2 prevailing fluid pressure a certain pressure difference or a certain switch-on point of the pressure switch 16 exceeds. In an embodiment not shown, the pressure switch is 16 and the bypass line 4th in the filter 10 or in a filter housing of the filter 10 integrated.

In dem Fluidkreislauf 3 ist ein Temperatursensor 12 angeordnet, welcher eine Fluidtemperatur des Fluids in dem Fluidkreislauf 3 erfasst. In der gezeigten Ausführungsform ist der Temperatursensor 12 stromaufwärts des Filters 10 angeordnet, um die Fluidtemperatur des in den Filter 10 einströmenden Fluids zu erfassen. In dem Fluidkreislauf 3 ist zudem ein Durchflusssensor 14 angeordnet, welcher einen Volumenstrom beziehungsweise eine Durchflussrate des Fluids in dem Fluidkreislauf 3 erfasst. In der gezeigten Ausführungsform ist der Durchflusssensor 14 stromaufwärts des Filters 10 angeordnet, um den Volumenstrom des in den Filter 10 einströmenden Fluids zu erfassen.In the fluid circuit 3 is a temperature sensor 12th arranged, which is a fluid temperature of the fluid in the fluid circuit 3 recorded. In the embodiment shown, the temperature sensor is 12th upstream of the filter 10 arranged to the fluid temperature of the in the filter 10 to detect incoming fluids. In the fluid circuit 3 is also a flow sensor 14th arranged, which is a volume flow or a flow rate of the fluid in the fluid circuit 3 recorded. In the embodiment shown, the flow sensor is 14th upstream of the filter 10 arranged to the volume flow of the in the filter 10 to detect incoming fluids.

Das Auswertesystem 100 ist dazu eingerichtet, einen Verschmutzungsgrad des Filters 10 zu bestimmen. Hierfür weist das Auswertesystem 100 zunächst eine Schnittstelle 102 zum Einlesen von der mit dem Temperatursensor 12 erfassten Fluidtemperatur und zum Einlesen von dem mit dem Durchflusssensor 14 erfassten Volumenstrom des Fluids auf. Für das Bestimmen von dem Verschmutzungsgrad des Filters 10 weist das Auswertesystem 100 auch eine Schnittstelle 104 zum Einlesen von zeitabhängigen Informationen zu dem Schaltzustand des Druckschalters 16 auf. Die zeitabhängigen Informationen weisen gemäß einer Ausführungsform die Zeitspanne auf, in welcher sich der Druckschalter 16 in dem Schaltzustand befunden hat.The evaluation system 100 is set up to determine a degree of contamination of the filter 10 to determine. The evaluation system 100 first an interface 102 for reading in from the with the temperature sensor 12th detected fluid temperature and for reading in from the with the flow sensor 14th detected volume flow of the fluid. For determining how dirty the filter is 10 instructs the evaluation system 100 also an interface 104 for reading in time-dependent information on the switching status of the pressure switch 16 on. According to one embodiment, the time-dependent information has the time span in which the pressure switch is 16 has been in the switching state.

Das Auswertesystem 100 weist auch einen Klassifikator 110 zum Klassifizieren der über die Schnittstelle 104 eingelesenen zeitabhängigen Informationen zu dem Schaltzustand des Druckschalters 16 in Abhängigkeit von der über die Schnittstelle 102 eingelesenen Fluidtemperatur und dem über die Schnittstelle 102 eingelesenen Volumenstrom auf. Hierfür ist der Klassifikator 110 über die Schnittstellen 102, 104 mit dem Temperatursensor 12, dem Durchflusssensor 14 und dem Druckschalter 16 verbunden. Gemäß einer nicht gezeigten, weiteren Ausführungsform ist der Klassifikator 110 über die Schnittstelle 102 alternativ oder zusätzlich zur Verbindung mit dem Durchflusssensor 14 mit der Arbeitsmaschine 20 verbunden, um einen Arbeitsparameter der Arbeitsmaschine 20 auszulesen. Gemäß dieser Ausführungsform ist der Durchflusssensor 14 zum direkten Erfassen des Volumenstroms optional vorhanden und der Volumenstrom ist indirekt aus dem Arbeitsparameter ableitbar.The evaluation system 100 also has a classifier 110 to classify the over the interface 104 read-in time-dependent information on the switching status of the pressure switch 16 depending on the via the interface 102 scanned Fluid temperature and that via the interface 102 read in volume flow. This is what the classifier is for 110 via the interfaces 102 , 104 with the temperature sensor 12th , the flow sensor 14th and the pressure switch 16 tied together. According to a further embodiment, not shown, is the classifier 110 through the interface 102 alternatively or in addition to the connection with the flow sensor 14th with the working machine 20th connected to a work parameter of the work machine 20th read out. According to this embodiment is the flow sensor 14th Optionally available for direct recording of the volume flow and the volume flow can be derived indirectly from the working parameter.

Das Auswertesystem 100 weist zudem eine Auswerteeinheit 120 zum Ableiten von einem aktuellen Verschmutzungszustand des Filters 10 basierend auf den mit dem Klassifikator 110 klassifizierten zeitabhängigen Informationen zu dem Schaltzustand des Druckschalters 16 auf. Das Auswertesystem 100 ist auch dazu eingerichtet, basierend auf dem aktuellen Verschmutzungszustand des Filters 10 und einem zukünftigen Betriebsparameter des Filters 10 einen zukünftigen Verschmutzungszustand des Filters 10 zu prognostizieren. Gemäß einer Ausführungsform wird der aktuelle Verschmutzungszustand aus mindestens einer Zeitspanne abgeleitet, in welcher sich der Druckschalter 16 in Abhängigkeit von der über die Schnittstelle 102 eingelesenen Fluidtemperatur und dem über die Schnittstelle 102 eingelesenen Volumenstrom in mindestens einem von dem beschriebenen Schaltzustand befunden hat.The evaluation system 100 also has an evaluation unit 120 for deriving the current state of contamination of the filter 10 based on the with the classifier 110 classified time-dependent information on the switching status of the pressure switch 16 on. The evaluation system 100 is also set up based on the current state of contamination of the filter 10 and a future operating parameter of the filter 10 a future contamination status of the filter 10 to forecast. According to one embodiment, the current state of contamination is derived from at least one period of time in which the pressure switch is 16 depending on the via the interface 102 read in fluid temperature and that via the interface 102 read in volume flow has found in at least one of the switching states described.

Das Filtersystem 200 weist zudem eine Warnanzeige 18 auf, welche den abgeleiteten aktuellen Verschmutzungszustand des Filters 10 anzeigt. Das Auswertesystem 100 ist mit der Warnanzeige 18 verbunden und dazu eingerichtet, ein Signal an die Warnanzeige 18 auszugeben, wobei der prognostizierte zukünftige Verschmutzungszustand des Filters 10 mit der Warnanzeige 18 angezeigt wird, um einen Benutzer vor einem kritischen zukünftigen Verschmutzungszustand des Filters 10 zu warnen.The filter system 200 also has a warning indicator 18th on which the derived current pollution status of the filter 10 indicates. The evaluation system 100 is with the warning indicator 18th connected and set up to send a signal to the warning display 18th output, with the predicted future contamination status of the filter 10 with the warning indicator 18th is indicated to a user of a critical future contamination condition of the filter 10 to warn.

In 2 ist ein schematisches Ablaufdiagramm mit Verfahrensschritten zum Bestimmen von einem Verschmutzungszustand des Filters 10 in einer zeitlichen Abfolge gezeigt.In 2 is a schematic flow chart with method steps for determining a contamination state of the filter 10 shown in a time sequence.

In einem Schritt S1 werden Informationen zu der Temperatur und dem Volumenstrom des durch den Filter 10 mit der Arbeitsmaschine 20 geförderten Fluids in die Auswerteeinheit 120 eingelesen. In einem Unterschritt S1a wird die mit dem Temperatursensor 12 erfasste Fluidtemperatur über die Schnittstelle 102 in die Auswerteeinheit 120 des Auswertesystems 100 eingelesen. In einem weiteren Unterschritt S1b wir der mit dem Durchflussmesser 14 direkt erfasste Volumenstrom des in den Filter 10 eingeleiteten Fluids oder der aus dem Arbeitsparameter der Arbeitsmaschine 20 indirekt bestimmte Volumenstrom des in den Filter 10 eingeleiteten Fluids über die Schnittstelle 102 in die Auswerteeinheit 120 des Auswertesystems 100 eingelesen. In einem weiteren Schritt S2 werden die zu 1 beschriebenen zeitabhängige Informationen zu einem Schaltzustand des Druckschalters 16 über die Schnittstelle 104 in die Auswerteeinheit 120 des Auswertesystems 100 eingelesen.In one step S1 information about the temperature and the flow rate of the filter through the filter 10 with the working machine 20th pumped fluid into the evaluation unit 120 read in. In a sub-step S1a is the one with the temperature sensor 12th detected fluid temperature via the interface 102 into the evaluation unit 120 of the evaluation system 100 read in. In a further sub-step S1b like the one with the flow meter 14th directly recorded volume flow in the filter 10 introduced fluids or from the working parameters of the working machine 20th indirectly determined volume flow of the in the filter 10 introduced fluids via the interface 102 into the evaluation unit 120 of the evaluation system 100 read in. In a further step S2 they become 1 described time-dependent information on a switching state of the pressure switch 16 through the interface 104 into the evaluation unit 120 of the evaluation system 100 read in.

In einem weiteren Schritt S3 werden die eingelesenen zeitabhängigen Informationen zu dem Schaltzustand des Druckschalters 16 in Abhängigkeit von den eingelesenen Informationen zu der Temperatur und dem Volumenstrom des durch den Filter 10 geförderten Fluids mit dem Klassifikator 110 des Auswertesystems 100 klassifiziert. Die eingelesenen zeitabhängigen Informationen zu dem Schaltzustand des Druckschalters 16 werden hierbei einer Vielzahl von verschiedenen Temperatur-Volumenstrom-Klassen zugeordnet. In einem weiteren Schritt S4 werden die klassifizierten zeitabhängigen Informationen zu dem Schaltzustand des Druckschalters 16 mit einem für die verschiedenen Temperatur-Volumenstrom-Klassen jeweils vordefinierten Grenzwert für den Schaltzustand des Druckschalters 16 verglichen. Der für die verschiedenen Temperatur-Volumenstrom-Klassen jeweils vordefinierte Grenzwert entspricht einem vordefinierten aktuellen Verschmutzungszustand des Filters 10. In einem weiteren Schritt S5 wir ein aktueller Verschmutzungszustand des Filters 10 basierend auf den klassifizierten zeitabhängigen Informationen zu dem Schaltzustand des Druckschalters 16 abgeleitet, wobei der abgeleitete aktuelle Verschmutzungszustand des Filters 10 auf dem Vergleich mit dem vordefinierten Grenzwert basiert.In a further step S3 the read-in time-dependent information about the switching status of the pressure switch 16 depending on the information read in on the temperature and the volume flow through the filter 10 pumped fluids with the classifier 110 of the evaluation system 100 classified. The read-in time-dependent information on the switching status of the pressure switch 16 are assigned to a large number of different temperature-volume flow classes. In a further step S4 the classified time-dependent information on the switching status of the pressure switch 16 with a predefined limit value for the switching status of the pressure switch for the various temperature / volume flow classes 16 compared. The limit value predefined for the various temperature / volume flow classes corresponds to a predefined current state of contamination of the filter 10 . In a further step S5 we a current pollution status of the filter 10 based on the classified time-dependent information on the switching status of the pressure switch 16 derived, where the derived current pollution status of the filter 10 is based on the comparison with the predefined limit value.

In einem weiteren Schritt S6 wir der zukünftige Verschmutzungszustand des Filters 10 basierend auf dem abgeleiteten aktuellen Verschmutzungszustand des Filters 10 und mindestens einem zukünftigen Betriebszustand des Filters 10 prognostiziert. Der mindestens eine zukünftige Betriebszustand des Filters 10 weist einen zukünftige Beanspruchung des Filters 10 in einem zukünftigen Betrieb beziehungsweise Arbeitseinsatz des Filters 10 auf. Noch in einem weiteren Schritt S7 wird geprüft, ob es sich bei dem prognostizierten zukünftigen Verschmutzungszustand des Filters 10 um einen für den zukünftigen Betrieb des Filter 10 kritischen Verschmutzungsgrad handelt, wobei ein entsprechendes Prüfergebnis einem Benutzer des Filters 10 mit der Warnanzeige 18 angezeigt wird.In a further step S6 we the future pollution condition of the filter 10 based on the derived current contamination status of the filter 10 and at least one future operating condition of the filter 10 forecast. The at least one future operating state of the filter 10 indicates a future strain on the filter 10 in a future operation or work use of the filter 10 on. In a further step S7 it is checked whether the predicted future contamination status of the filter is correct 10 one for the future operation of the filter 10 critical degree of pollution, with a corresponding test result to a user of the filter 10 with the warning indicator 18th is shown.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

22: FluidleitungFluid line
33: FluidkreislaufFluid circuit
44th: BypassleitungBypass line
1010: Filterfilter
1212th: TemperatursensorTemperature sensor
1414th: DurchflusssensorFlow sensor
1616: DruckschalterPressure switch
1717th: DifferenzdruckschalterDifferential pressure switch
1818th: WarnanzeigeWarning indicator
2020th: ArbeitsmaschineWorking machine
3030th: MaschinenkomponenteMachine component
100100: AuswertesystemEvaluation system
102102: Schnittstelleinterface
104104: Schnittstelleinterface
110110: KlassifikatorClassifier
120120: AuswerteeinheitEvaluation unit
200200: FiltersystemFilter system
S1S1: Einlesen von InformationenReading in information
S1aS1a: Einlesen von einer TemperaturReading in from a temperature
S1bS1b: Einlesen von einem VolumenstromReading in a volume flow
S2S2: Einlesen von SchaltzustandsinformationenReading in switching status information
S3S3: KlassifizierungClassification
S4S4: GrenzwertvergleichLimit comparison
S5S5: VerschmutzungszustandsableitungContamination status derivation
S6S6: Prognoseforecast
S7S7: Prüfungtest

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 112017000028 B4 [0003]
US 2018/0056223 A1 [0003]

Claims

Method for determining a contamination state of a filter (10), with the steps: reading (S1) of information on a temperature and a volume flow of a fluid conveyed through the filter (10), reading (S2) of time-dependent information on a switching state of a pressure switch (16), which responds to a pressure state of the fluid conveyed through the filter (10), classifying (S3) the read-in time-dependent information on the switching state of the pressure switch (16) as a function of the read-in information on the temperature and the volume flow of the through the Filter (10) conveyed fluid, and deriving (S5) from a current contamination state of the filter (10) based on the classified time-dependent information on the switching state of the pressure switch (16).

Procedure according to Claim 1 wherein the step of classifying (S3) the read-in time-dependent information relating to the switching state of the pressure switch (16) is carried out based on a period of time in which the pressure switch (16) was in the switching state.

Procedure according to Claim 1 or 2 , wherein the step of reading (S1) information on the temperature and the volume flow of the fluid conveyed through the filter (10) comprises reading in a working state of a working machine (20) influencing the volume flow, and wherein the step of classifying (S3) the read-in time-dependent information on the switching state of the pressure switch (16) is carried out as a function of the read-in working state of the working machine (20).

Method according to one of the preceding claims, wherein the step of reading in (S1) time-dependent information on the switching state of the pressure switch (16) comprises reading in a period of time in which the pressure switch (16) was in the switching state, and wherein the step of classifying (S3) the read-in time-dependent information relating to the switching state of the pressure switch (16) is carried out based on the read-in period of time.

Method according to one of the preceding claims, wherein the step of reading (S2) time-dependent information on the switching state of the pressure switch (16) is carried out as a function of a period of time in which the pressure switch (16) was in the reading-in switching state.

Method according to one of the preceding claims, with the further step: Compare (S4) the classified time-dependent information on the switching state of the pressure switch (16) with a limit value for the switching state of the predefined depending on at least one of the read-in information on the temperature and on the volume flow of the fluid conveyed through the filter (10) Pressure switch (16), and wherein the step of deriving (S5) of the current contamination state of the filter (10) is based on the time-dependent information on the switching state of the pressure switch (16) compared with the predefined limit value.

Method according to one of the preceding claims, with the further step: Predicting (S6) a future state of contamination of the filter (10) based on the derived current state of contamination of the filter (10) and at least one future operating state of the filter (10).

Procedure according to Claim 7 , with the further steps: checking (S7) whether the predicted future contamination state of the filter (10) is a contamination state that is critical for future operation of the filter (10), and outputting a warning signal to warn of the future operation of the filter (10) critical state of contamination.

Evaluation system (100) for determining a contamination status of a filter (10), having: at least one interface (102) for reading in information on a temperature and a volume flow of a fluid that can be conveyed through the filter (10), an interface (104) for reading in of time-dependent information on a switching state of a pressure switch (16) which responds to a pressure state of the fluid that can be conveyed through the filter (10), a classifier (110) for classifying the read-in time-dependent information on the switching state of the pressure switch (16) as a function of the read-in information on the temperature and the volume flow of the fluid that can be conveyed through the filter (10), and an evaluation unit (120) for deriving a current state of contamination of the filter (10) based on the classified time-dependent information on the switching state of the pressure switch (16).

Filter system (200), with a filter (10) for filtering a fluid that can be conveyed through the filter (10), a pressure switch (16) which responds to a pressure state of the fluid that can be conveyed through the filter (10), and an evaluation system (100) ) after Claim 9 for determining a state of contamination of the filter (10).

Filter system (200) Claim 10 , wherein the pressure switch (16) as a differential pressure switch (17) is formed, which is responsive to a difference between a downstream of the filter (10) pressure state of the fluid that can be conveyed through the filter (10) and a pressure state of the fluid that can be conveyed through the filter (10) upstream of the filter (10).

Machine, with a conveying device for conveying a fluid and for supplying the fluid to a machine component (30), and a filter system (200) according to one of Claims 10 or 11 for the filtration of the fluid that can be conveyed by the conveying device and that can be fed to the machine component (30).