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VERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 61/891,585 mit dem Titel „ELECTRONIC FILTER DETECTION FOR LIQUID FILTRATION SYSTEMS”, eingereicht am 16. Oktober 2013 und durch Shimpi et al., die durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit und für alle Zwecke hierin eingeschlossen ist.
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GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Filter und genauer auf Filter, Baugruppen, Systeme und Methoden zur Identifizierung des Einbaus qualifizierter Filterelemente.
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HINTERGRUND
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Das
US-Patent Nr. 6,533,926 , das hierin in seiner Gesamtheit durch Bezugnahme eingeschlossen ist, offenbart eine austauschbare Filterpatrone, die eine Abschlussplatte mit einer Datenkomponente beinhaltet, die elektrisch mit einem Paar konzentrischer Schaltkreisringe verbunden ist. Die Datenkomponente kann einen Sensor, Datenchip oder Widerstand aufweisen und ist dazu ausgebildet, einer entfernten Station Filtrationsinformationen bereitzustellen, wenn die Filterpatrone in dem Gehäuse einer Filtrationsbaugruppe derart positioniert ist, dass die Schaltkreisringe eine Verbindung mit elektrischen Kontakten in dem Gehäuse herstellen.
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Das
US-Patent Nr. 6,537,444 , das hierin in seiner Gesamtheit durch Bezugnahme eingeschlossen ist, offenbart eine austauschbare Filterpatrone, die ein Filterelement und eine Abschlussplatte beinhaltet, die an ein Ende davon geklebt ist. Die Abschlussplatte beinhaltet mindestens zwei elektrische Kontakte und eine Keilnut, die einen Reliefabschnitt beinhaltet. Bei ordnungsgemäßem Einbau der Filterpatrone in das Gehäuse einer Filterbaugruppe wird ein an einer Mittelsäule des Gehäuses befestigter Keil in dem Reliefabschnitt der Abschlussplatte aufgenommen und die elektrischen Kontakte davon stellen Kontakt mit entsprechenden elektrischen Kontakten im Gehäuse her, was verursacht, dass eine Datenkomponente mit Energie versorgt wird. Die Datenkomponente kann einen Sensor, Datenchip oder Widerstand beinhalten, der an einer offenliegenden Oberfläche der Abschlussplatte montiert ist.
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Die
US-Patente Nr. 7,615,151 und
7,850,845 , die hierin in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme eingeschlossen sind, offenbaren Filter mit Einbauintegrität, die nur in einem ersten Einbauzustand Fluidströmung zulassen und nicht in einem zweiten, unerwünschten oder Fehleinbauzustand, einschließlich einer falschen Ausrichtung oder eines Einbaus eines Filterelements in einem Gehäuse, eines falschen Austauschfilterelements, Abwesenheit eines Filterelements und einer falschen Gehäuseabdeckung. Ein magnetisch betätigtes Ventil weist einen Kolben auf, der Fluidströmung gemäß Einbauzustand kontrolliert.
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Die
US-Veröffentlichung Nr. 2011/0259802 , die hierin in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme eingeschlossen ist, offenbart einen Wassersensor für einen Kraftstofffiltrationsapparat, der einen Hauptkörper mit mindestens einem elektrischen Kontakt aufweist, der in der Nähe des ersten Endes des Hauptkörpers angeordnet ist. Der/die elektrische(n) Kontakt(e) ist/sind betriebswirksam an eine elektronische Steuereinheit anschließbar. Mehrere Sensorkontakte sind in der Nähe eines zweiten Endes des Hauptkörpers angeordnet. Die Sensorkontakte sind dazu ausgbildet, mehrere Wasserstände zu erkennen und eine Ausgabe bei jedem erkannten Wasserstand bereitzustellen. Der elektrische Kontakt ist dazu ausgebildet, die Ausgabe an eine elektronische Steuereinheit zu senden. Die Wasserstandsinformationen, die von dem Wassersensor bereitgestellt werden, können durch ein Steuergerät verfolgt werden, um zu bestimmen, ob die Füllrate des Wassers einem Alarmwert entspricht.
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Die vorläufige US-Patentanmeldung Serienar. 61/355,401, die hierin in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme eingeschlossen ist, offenbart ein betriebssicheres Filtersystem zur Bestätigung des Einbaus eines qualifizierten Filterelements in einem Gehäuse. Ein elektrischer Schalter weist einen ersten elektrischen Zustand in Reaktion auf ein im Gehäuse eingebautes, qualifiziertes Filterelement und einen zweiten elektrischen Zustand in Reaktion auf die Abwesenheit eines im Gehäuse eingebauten, qualifizierten Filterelements auf.
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Die
US-Veröffentlichungsnr. 2013/0285678 , die hierin in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme eingeschlossen ist, offenbart eine Filterbaugruppe mit einem qualifizierten Filterelement, das Kraftstoff filtert, einem Filtergehäuse für das qualifizierte Filterelement und einen Wasser-in-Kraftstoff-Sensor, der das Vorhandensein von Wasser im Filtergehäuse erkennt. Ein elektrischer Widerstand des Wasser-in-Kraftstoff-Sensors ändert sich auf Grundlage dessen, ob das qualifizierte Filterelement in dem Gehäuse eingebaut ist. Eine Filterbaugruppe kann auch eine Mehrzahl von magnetischen Elementen aufweisen, die auf mindestens einem des Filtergehäuses und des qualifizierten Filterelements angeordnet sind. Eine Mehrzahl von Drähten ist auf mindestens dem anderen des Filtergehäuses und des qualifizierten Filterelements angeordnet. Der Steuerkreis bestimmt auf Grundlage einer Veränderung der Stromstärke in der Mehrzahl von Drähten, dass das qualifizierte Filterelement in dem Filtergehäuse eingebaut ist.
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KURZDARSTELLUNG
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Ein elektronisches System, das eine einzigartige Identifizierung einer Originalfiltersystem-Baugruppe für die Motorsteuereinheit (ECU) bereitstellt, wird offenbart. Ein Widerstand ist derart zu einem integrierten Teil der Filtrationssystem-Hardware gemacht, dass, wenn er über eine verdrahtete Verbindung angeschlossen ist, die ECU ein bestimmtes Spannungssignal erkennt und das System als einen Originalfilter identifiziert. Der Widerstand könnte in jedem Teil des Filtersystems integriert sein, so dass er verwendet werden könnte, um den Filter oder die Patrone zu erkennen. Die Verbindung des Widerstands könnte über Stecker-/Buchsenkontakte, leitfähige Drähte, Platten, leitfähigen Kunststoff oder beliebige andere Mittel hergestellt werden.
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Eine Ausführungsform betrifft eine Filterbaugruppe. Die Filterbaugruppe weist ein Filterelement, das dazu ausgebildet ist, ein Fluid zu filtern, und ein Filtergehäuse für das Filterelement auf. Die Filterbaugruppe weist ferner einen elektrischen Schaltkreis auf, der einen ersten Abschnitt, der innerhalb des Filtergehäuses positioniert ist, und einen zweiten Abschnitt, der an das Filterelement gekoppelt ist, aufweist. Einbauen des Filterelements im Filtergehäuse verbindet den ersten und zweiten Abschnitt des elektrischen Schaltkreises elektrisch. Die Filterbaugruppe weist einen Steuerkreis auf, der auf Grundlage einer bestimmten Spannung des elektrischen Schaltkreises bestimmt, ob das im Gehäuse eingebaute Filterelement ein vorgesehener Typ eines Filterelements ist.
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Eine weitere Ausführungsform betrifft eine Filterbaugruppe. Die Filterbaugruppe weist ein Gehäuse, einen an das Gehäuse gekoppelten Montageansatz und einen an das Gehäuse gekoppelten Sensor auf. Der Sensor weist einen ersten elektrischen Fühler und einen zweiten elektrischen Fühler auf, die sich durch den Montageansatz und in einen Innenraum des Gehäuses erstrecken. Die Filterbaugruppe weist ferner einen Widerstand auf, der elektrisch derart mit dem ersten elektrischen Fühler und dem zweiten elektrischen Fühler verbunden ist, dass der erste elektrische Fühler, der Widerstand und der zweite elektrische Fühler Teil eines elektrischen Schaltkreises bilden. Die Filterbaugruppe weist eine Steuereinheit auf, die bestimmt, ob eine erste Spannung an dem ersten elektrischen Fühler und dem zweiten elektrischen Fühler innerhalb eines vorbestimmten Spannungsbands liegt, das anzeigt, dass ein Originalfilter in dem Gehäuse eingebaut ist.
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Eine weitere Ausführungsform betrifft eine Filterbaugruppe. Die Filterbaugruppe weist ein Gehäuse und ein austauschbares, im Gehäuse positioniertes Filterelement auf. Das austauschbare Filterelement weist ein Filtermedium, eine obere Abschlussplatte, eine untere Abschlussplatte und ein Widerstandsmodul auf. Das Widerstandsmodul weist einen Widerstand auf, der elektrisch an einen ersten Kontakt und einen zweiten Kontakt gekoppelt ist. Die Filterbaugruppe weist ferner einen Sensor auf, der an das Gehäuse gekoppelt ist. Der Sensor weist einen ersten Sensorfühler und einen zweiten Sensorfühler auf. Der erste Sensorfühler kontaktiert den ersten Kontakt und der zweite Sensorfühler kontaktiert den zweiten Kontakt, wenn das Filterelement in dem Gehäuse positioniert ist. Die Filterbaugruppe weist eine Steuereinheit auf, die bestimmt, ob eine erste Spannung an dem ersten Sensorfühler und dem zweiten Sensorfühler innerhalb eines vorbestimmten Spannungsbands liegt, das anzeigt, dass das in dem Gehäuse eingebaute austauschbare Filterelement ein austauschbares Originalfilterelement ist.
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Eine weitere Ausführungsform betrifft eine Filterbaugruppe. Die Filterbaugruppe weist ein Gehäuse und ein austauschbares, im Gehäuse positioniertes Filterelement auf. Das austauschbare Filterelement weist ein Filtermedium, eine obere Abschlussplatte, eine untere Abschlussplatte und ein Widerstandsmodul auf. Das Widerstandsmodul weist einen Widerstand auf. Die Filterbaugruppe weist ferner ein Heizgerät auf, das an das Gehäuse gekoppelt ist. Das Heizgerät ist dazu ausgebildet, ein von der Filterbaugruppe zu filterndes Fluid elektrisch zu erwärmen. Das Heizgerät weist einen Kabelbaum in elektrischer Kommunikation mit dem Widerstand auf. Die Filterbaugruppe weist ferner eine Steuereinheit auf, die elektrisch über den Kabelbaum an das Heizgerät gekoppelt ist. Die Steuereinheit ist dazu ausgebildet, zu bestimmen, ob eine erste Spannung an dem Widerstand innerhalb eines vorbestimmten Spannungsbands liegt, das anzeigt, dass das in dem Gehäuse eingebaute austauschbare Filterelement ein austauschbares Originalfilterelement ist.
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Eine weitere Ausführungsform betrifft ein Filterelement. Das Filterelement weist ein Filtermedium, eine an ein erstes Ende des Filtermediums gekoppelte obere Abschlussplatte und eine an ein zweites Ende des Filtermediums gekoppelte untere Abschlussplatte auf. Das Filterelement weist ferner ein Widerstandsmodul auf. Das Widerstandsmodul weist einen Widerstand auf, der elektrisch an einen ersten Kontakt und einen zweiten Kontakt gekoppelt ist. Wenn das Filterelement in ein Gehäuse einer Filterbaugruppe eingesetzt ist, bilden der erste Kontakt und der zweite Kontakt einen elektrischen Schaltkreis mit einer Steuereinheit, so dass die Steuereinheit einen Spannungsabfall am Widerstand messen kann.
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Noch eine weitere Ausführungsform betrifft ein Filterelement. Das Filterelement weist ein Filtermedium, eine an ein erstes Ende des Filtermediums gekoppelte obere Abschlussplatte und eine an ein zweites Ende des Filtermediums gekoppelte untere Abschlussplatte auf. Das Filterelement weist ferner ein Widerstandsmodul einschließlich eines Widerstands und eines Widerstandsmodul-Kabelbaums auf. Wenn das Filterelement in ein Gehäuse einer Filterbaugruppe eingesetzt ist, bildet der Kabelbaum eine elektrische Verbindung mit einem Heizelement-Kabelbaum, so dass eine Steuerung einen Spannungsabfall am Widerstand mit dem Heizelement messen kann.
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Diese und andere Eigenschaften, sowie die Organisation und Art ihres Betriebs, sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung gemeinsam mit den Begleitzeichnungen zu entnehmen, wobei gleiche Elemente in den verschiedenen unten beschriebenen Zeichnungen jeweils gleich nummeriert sind.
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KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
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1A bis 1C sind Ansichten einer Kraftstoff-Wasser-Abscheiderbaugruppe mit einer widerstandsbasierten elektronischen Filtererkennungsfunktion gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
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2A bis 2C sind Ansichten einer Filterbaugruppe mit einer widerstandsbasierten elektronischen Filtererkennungsfunktion gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform.
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3A bis 3D sind Ansichten eines Filterelements mit einer widerstandsbasierten elektronischen Filtererkennungsfunktion.
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4A bis 4D sind Ansichten eines Filterelements mit einer widerstandsbasierten elektronischen Filtererkennungsfunktion gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Das Konzept der Filtererkennung basiert auf dem einfachen Ohmschen Gesetz. Die Schlüsselidee ist die Integration eines bekannten Widerstandswerts (RFilter) in der Filtrationshardware, so dass die ECU einen bestimmten Spannungswert (VFilter) erkennen kann, wenn sie elektrisch mit der Filterhardware verbunden ist. VFilter = I × RFilter (1)
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Um VFilter zu erkennen, wird eine elektrische Verbindung zwischen dem Filterwiderstand und der ECU gebildet. Als Teil der Filtererkennungslogik, wenn die ECU eine Spannung außerhalb des dem Filterwiderstand entsprechenden Spannungsbands erkennt, erkennt es die Abwesenheit eines Originalfiltersystems. In einem derartigen Fall kann die ECU entscheiden, einen Fehlercode zu setzen, den Bediener über eine Fehlfunktionsanzeigeleuchte (z. B. eine Armaturenbrettleuchte) zu informieren, den Motor zu verlangsamen oder auf beliebige andere Weise zu reagieren. Verschiedene Arten des Erreichens widerstandsbasierter Erkennung werden weiter unten besprochen. Die Konstruktionen werden als beispielhafte Anwendung des Konzepts auf einen Kraftstoff-Wasser-Abscheider, Öl-/Kraftstofffilter und auf eine Patronenfilterbaugruppe gezeigt.
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Bezugnehmend auf 1A wird eine Unterseitenansicht einer Kraftstoff-Wasser-Abscheiderbaugruppe 100 mit einem Widerstand 3, integriert mit einem Wasser-in-Kraftstoff-Sensor („WIK”), gemäß einer beispielhaften Ausführungsform gezeigt. Der Widerstand 3 ist in das Gehäuse einer Wasser-Kraftstoff-Abscheiderbaugruppe 100 integriert. Der Widerstand 3 ist dauerhaft in dem Montageansatz 2 befestigt, der ein fest eingebauter Teil und eine Erweiterung des Kraftstoff-Wasser-Abscheidermantels 1 ist. Ein WIK-Sensor, der aus elektrischen Fühlern 4, einem Körper 5 und Fühlerverlängerungen 6 besteht, ist an den Montageansatz 2 und daher an Mantel 1 befestigt gezeigt. Jeglicher Widerstandstyp kann dauerhaft in dem Montageansatz 2 unter Verwendung verschiedener Methoden befestigt sein.
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Eine derartige Befestigungsanordnung ist in 1B detailliert, die eine perspektivische Ansicht des Montageansatzes 2 zeigt. Die Drähte des Widerstands 3 sind mit zwei gebogenen Metallleitplatten 10 über Schrauben, Wickeln, Löten oder jegliche Verbindungsmethode, die einen elektrischen Kontakt herstellt, verbunden. Die Metallleitplatten 10 sind wiederum mit zwei Kontaktschlitzen 9 verbunden, die, wenn mit dem Montageansatz 2 des Filtermantels 1 integriert, als elektrische Anschlussbuchsen fungieren. 1C zeigt den Widerstand 3, die Leitplatten 10 und die Kontaktschlitze 9 getrennt vom Montageansatz 2. Die Verlängerungsfühler 6 des WIK-Sensors fungieren als Steckverbinder, die an den Anschlussbuchsen 9 befestigt werden. Bei Einbau des WIK-Sensors an der Kraftstoff-Wasser-Abscheiderbaugruppe wird eine elektrische Verbindung zwischen den Sensorfühlern 4 und dem Widerstand 3 hergestellt.
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Wieder auf 1A bezugnehmend, ist der WIK-Sensor während des Betriebs des Motors mit der ECU 8 über Kabelbäume 7 verbunden, so dass die ECU, wenn sie eingeschaltet wird, einen elektrischen Schaltkreis mit dem Widerstand 3 bildet, der in den Filterkörper 1 eingebaut ist. Die an den Sensorfühlern 4 gemessene Spannung wird von der ECU 8 verwendet, um einen bestimmten Spannungsbereich zu erkennen, um zu identifizieren, dass ein Originalfilter an dem Motor eingebaut ist (d. h. der Spannungsabfall am Widerstand 3). Gleichzeitig wird ein anderes Spannungsband an den Sensorfühlern 4 von der ECU verwendet, um das Vorhandensein von Wasser im Kraftstoff zu erkennen (z. B. das Vorhandensein von angesammeltem Wasser im Mantelgehäuse 1) und dem Bediener anzuzeigen, dass der Filter für eine Entwässerung fällig ist. Entsprechend ist das Filtererkennungselement mithilfe einer vorhandenen elektrischen Verbindung durch den WIK-Sensor, der in Kraftstoff-Wasser-Abscheidern installiert ist, bereitgestellt.
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Bezugnehmend auf 2A ist eine perspektivische Ansicht einer Filterbaugruppe 200 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform gezeigt. Die Filterbaugruppe 200 weist ein widerstandsbasiertes Filtererkennungssystem auf. Die Filterbaugruppe 200 kann eine Flüssigkeitsfiltrationsbaugruppe (Beispiel – Schmierölfilter, Kraftstofffilter, Hydraulikfilter usw.) sein, die keine bestehende WIK-Sensorverbindung zur ECU aufweist (d. h. wie oben in Bezug auf den Kraftstoff-Wasser-Abscheider 100 gezeigt). Die Filterbaugruppe 200 weist ein Erkennungsmodul 11 auf, das dauerhaft über einen Montageansatz 12 am Filterkörper 13 befestigt ist. Das Erkennungsmodul 11 kann an der Oberseite, der Unterseite oder der Seite des Filterkörpers 13 befestigt sein.
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2B zeigt eine perspektivische Frontansicht des Erkennungsmoduls 11. 2C zeigt eine perspektivische Rückansicht des Erkennungsmoduls 11. Obwohl es als in einer rechteckigen Form konstruiert gezeigt wird, kann das Erkennungsmodul 11 in vielen Formen und Gestaltungen konstruiert werden, von denen eine eine rechteckige Form ist. Das Erkennungsmodul 11 besteht aus einem Körper 14, durch den sich zwei Kontakte 15 erstrecken und bereitgestellt sind, um eine elektrische Verbindung zu der ECU zu bilden. In einigen Anordnungen ist der Körper 14 aus Kunststoff hergestellt. Die Kontakte 15 können Stecker- oder Buchsenkontakte sein. Wie in 2B gezeigt, sind die Kontakte 15 Steckerkontakte. Wie in 2C gezeigt, sind auf der Rückseite des Erkennungsmoduls 11, die Kontakte 15 wiederum an einen Widerstand 3 eines besonders gewählten Widerstandswerts durch Metallplatten 16 und Schrauben 17 verbunden. Die Verbindung des Typs Platten 16 und Schrauben 17 ist nur als ein Beispiel gezeigt. Andere Verbindungstypen (z. B. verdrahtet, gelötet, gewickelt, geklammert usw.) können verwendet werden, um den Widerstand 3 mit den Kontakten 15 zu verbinden. Das Erkennungsmodul 11 ist dauerhaft an dem Filterkörper 13 befestigt, so dass, wenn die Filterbaugruppe 200 sich in einer eingebauten Position befindet und die ECU an die Kontakte 15 angeschlossen ist, das ECU-System den vom Widerstand 3 verursachten Spannungsabfall an den Kontakten 15 erkennen kann. Wenn der Spannungsabfall den Kontakten 15 innerhalb des vorgesehenen Spannungsabfalls eines Originalfilters liegt, bestimmt die ECU, dass die Filterbaugruppe 200 ein Originalfilter ist.
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Bezugnehmend auf 3A ist eine perspektivische Ansicht eines Filterelements 18 mit einer widerstandsbasierten elektronischen Filtererkennungsfunktion gemäß einer beispielhaften Ausführungsform gezeigt. Das Filterelement 18 ist ein austauschbares Filterelement für eine wartungsfähige Filterbaugruppe. Wie nachstehend genauer beschrieben, kann der Widerstand 3 entweder in die obere Abschlussplatte 19 oder die untere Abschlussplatte 20 des Filterelements 18 integriert sein. Die obere Abschlussplatte 19 und die untere Abschlussplatte 20 dichten eine saubere Seite des Filtermediums, die das Filterelement 18 bildet, von einer schmutzigen Seite des Filterelements 18 ab. In alternativen Anordnungen kann der Widerstand 3 an einer anderen Position auf dem Filterelement 18 positioniert sein. Die elektrische Verbindung vom Widerstand 3 zur ECU kann durch verschiedene Verbindungsmittel, wie eine verdrahtete Verbindung, hergestellt werden. Um Beispiele verschiedener Arten von verdrahteten Verbindungen bereitzustellen, werden zwei Anordnungen präsentiert. Eine erste Anordnung ist in 3A–3D präsentiert. Die erste Anordnung zeigt das Filterelement 18 mit dem Widerstand 3, der dauerhaft an der unteren Abschlussplatte 20 befestigt ist. In der Anordnung von 3A–3D ist eine elektrische Verbindung zwischen der ECU über einen WIK-Sensor hergestellt. Eine zweite Anordnung ist in 4A–4D präsentiert. Die zweite Anordnung zeigt den Widerstand 3, der in eine obere Abschlussplatte eingebaut ist, wobei die elektrische Verbindung zwischen der ECU und dem Widerstand 3 über ein Kraftstoffheizgerät hergestellt wird.
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Bezugnehmend auf 3A–3D weist das Patronenfilterelement 18 eine obere Abschlussplatte 19 und eine untere Abschlussplatte 20 auf. Ein elektronisches Filtererkennungsmodul 21 ist mit der unteren Abschlussplatte 20 integriert. Wie vorstehend erläutert, kann das widerstandsbasierte Erkennungsmodul 21 eine beliebige Form, Gestaltung und Größe aufweisen, in diesem speziellen Fall wird ein rundes Modul 21 verwendet, wie in 3C dargestellt. Das Modul 21 besteht aus dem Widerstand 3, der über Schrauben 17 an Leitplatten 16 befestigt ist und in einem runden Kunststoffmodulkörper 29 untergebracht ist. Diese Konstruktionsmethode ähnelt der in 2B beschriebenen, jedoch werden in diesem Fall Buchsenkontakte 28 verwendet. Die Verbindung des Typs Platten und Schrauben wird jedoch nur als ein Beispiel gezeigt, jeglicher Verbindungstyp (Beispiel – verdrahtet, gelötet, gewickelt, geklammert usw.) kann verwendet werden, um den Widerstand 3 mit den Kontakten 28 zu verbinden. Das Modul 21 ist ein integraler Teil der unteren Abschlussplatte 20 und somit des Filterelements 18. Ein derartiges Filterelement 18 ist in 3B in einer beispielhaften Filtergehäusebaugruppe montiert gezeigt, wo ein Sensor 24 mit Sensorfühlern 23 an der Unterseite des Filtermantelkörpers 22 befestigt ist. Dieser Sensor 24 könnte in Fällen von Kraftstoff-Wasser-Abscheidern mit Patronenelementen der Wasser-in-Filter-Sensor oder in Fällen von Öl-/Kraftstoff-/Hydraulikfiltern usw. mit Patronenelementen ein einfacher Filtererkennungssensor sein. Bei Einbau des Patronenfilterelements 18 in den Mantelkörper 22 werden die Buchsenkontakte 28 des Erkennungsmoduls 21 an die Sensorfühlerstecker 23 angeschlossen, die wiederum über Kabelbäume 25 an die Motorsteuereinheit 26 angeschlossen sind. Bei Bereitstellen von Strom kann die ECU 26 den Spannungsabfall (z. B. einen Spannungsbereich) an den Anschlusskontakten 28 erkennen und das Vorhandensein einer Originalfilterpatrone 18 erkennen, wie vorstehend beschrieben.
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Bezugnehmend auf 4A–4D wird ein alternatives Filterpatronenelement 30 gezeigt. Im Filterpatronenelement 30 ist der Widerstand 3 in eine Erweiterung 32 der oberen Abschlussplatte 31 eines Patronenfilterelements 30 integriert. Die elektrische Verbindung dieses Widerstands kann über ein beliebiges Mittel mit der ECU hergestellt werden, speziell für dieses Beispiel ist die Verbindung jedoch als über eine bestehende Heizungsbaugruppe 35 hergestellt gezeigt, die auf dem Mantelgehäuse 36 des Filterpatronenelements 30 integriert ist, wie in 4B gezeigt. Die Heizungsbaugruppe 35 weist ein Heizelement auf. Der Widerstand 3 ist über ein beliebiges Mittel in die obere Abschlussplatte 31 integriert gebaut, so dass zwei Kontakte 37 elektrisch an den Widerstand angeschlossen sind, wie in 4C gezeigt. Die zwei Kontakte 37 bilden einen Kabelbaum. Die in diesem Beispiel gezeigte Position des Widerstands 3 ist auf der Seite der oberen Abschlussplatte 31, er könnte jedoch dauerhaft an irgendeiner anderen Seite der Abschlussplatte (Seite, oben, unten usw.) befestigt sein, solange eine elektrische Verbindung durch Kabelbäume 43 zur ECU 44 hergestellt werden kann. Am Filtermantelgehäuse 36 stellt ein Vorsprung 33 einen Buchsenanschluss bereit, mit dem die Verbindungskontakte 37 von der oberen Abschlussplatte verbunden werden können. Wie in 4D gezeigt, weist der Vorsprung 33 auf dem Mantel zwei Metallklemmverbindungen 38 auf, die in die Buchsen integriert sind, die wiederum mit einer Metallverbindungsplatte 39 auf der Heizungsbaugruppe verbunden sind, die wiederum elektrisch mit dem Steckerkontakt 40 der Heizungsbaugruppe 35 verbunden ist. In einer derartigen Anordnung ist das Heizgerät 35 mit einer zusätzlichen Stiftverbindung 40 verwendet gezeigt, um die zusätzliche elektronische Filtererkennungsfunktion zu ermöglichen. Die anderen beiden Kontakte 41 und 42 in der Heizungsbaugruppe 35 werden für den vorgesehenen Zweck des elektrischen Erwärmens des von dem Filterpatronenelement 30 zu filternden Fluids verwendet. Es wird somit eine neue Heizungs-Filtererkennungsbaugruppe 35 vorgeschlagen, die an den Montageansatz 45 des Gehäusekörpers 36 angeschlossen werden kann.
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Bei Einbau des Filterpatronenelements 30 in den Gehäusekörper 36 bildet der Widerstand 3 über die Steckerkontakte 37 an der oberen Abschlussplatte 31, dann mit den Klemmverbindungen der Anschlussbuchsen 38, der Metallplatte 39, dem Heizungskontakt 40 und dann durch den Kabelbaum 43 eine elektrische Verbindung mit der ECU 44. Die ECU 44 kann somit das Vorhandensein der Filterpatrone über einen festgelegten Spannungsbereich erkennen, wenn sie wie oben beschrieben mit Strom versorgt ist.
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„Elektronische Filtererkennungsfunktion” durch das Ohmsche Gesetz durch Integrieren eines Widerstands in den Körper des Filters wird offenbart. Die widerstandsbasierte Filtererkennungsfunktion kann auf Kraftstoff-Wasser-Abscheider, Kraftstoff-/Öl-/Hydraulikfilter oder Patronenfiltermodule angewendet werden. Konstruktionsbeispiele werden mit dem Widerstand in den Körper des Filters eingebaut oder über ein Erkennungsmodulbeispiel gezeigt. Beispiele des Typs der zur ECU hergestellten Verbindungen werden offenbart. Für Kraftstoff-Wasser-Abscheiderfilterbaugruppen wird der Wasser-in-Kraftstoff-Sensor als eine Filtererkennungsvorrichtung (mit leichten Modifikationen, wo notwendig) gezeigt, was eine verbesserte Funktionalität des WIK-Sensors ist. Die WIK-Funktion ist unabhängig von dem Vorhandensein oder dem Fehlen der Erkennungsfunktion immer noch aktiv. Für das spezielle Beispiel von Kraftstoffmodulen mit Heizung wird eine einzigartige Heizungskonstruktion vorgeschlagen, die eine zusätzliche Kontakt- und Plattenkonfiguration aufweist, um die Funktionalität der Filtererkennung zusammen mit der Heizfunktion bereitzustellen.
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Es gilt zu beachten, dass der Begriff „beispielhaft”, wie hier zur Beschreibung verschiedener Ausführungsformen verwendet, anzeigen soll, dass solche Ausführungsformen mögliche Beispiele, Darstellungen und/oder Abbildungen möglicher Ausführungsformen sind (und dass ein solcher Begriff nicht notwendigerweise darauf schließen lassen soll, dass solche Ausführungsformen außergewöhnliche oder hervorragende Beispiele sind).
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Bezüge hierin auf die Positionen der Elemente (z. B. „Ober-”, „Unter-”, „oben”, „unten” usw.) werden lediglich zum Beschreiben der Ausrichtung verschiedener Elemente in den Figuren verwendet. Es gilt zu beachten, dass die Ausrichtung unterschiedlicher Elemente je nach anderen beispielhaften Ausführungsformen unterschiedlich ausfallen kann und dass solche Variationen durch die vorliegende Offenbarung abgedeckt sein sollen.
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Es sei darauf hingewiesen, dass der Aufbau und die Anordnung der verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen lediglich der Veranschaulichung dienen. Obwohl in dieser Offenbarung nur wenige Ausführungsformen ausführlich beschrieben wurden, wird dem Fachmann, der diese Offenbarung liest, klar sein, dass viele Abänderungen möglich sind (z. B. Variationen bei Größen, Abmessungen, Strukturen, Formen und Proportionen der verschiedenen Elemente, bei Werten von Parametern, Befestigungsanordnungen, bei der Verwendung von Materialien, Farben, Ausrichtungen usw.), ohne wesentlich von den neuen Lehren und Vorteilen des hierin beschriebenen Gegenstands abzuweichen. Beispielsweise können Elemente, die als einstückig geformt dargestellt werden, aus mehreren Teilen oder Elementen konstruiert werden, die Position der Elemente kann umgekehrt oder anderweitig variiert werden, und die Art oder Anzahl separater Elemente bzw. Positionen kann geändert oder variiert werden. Die Reihenfolge oder Abfolge von jeglichen Prozess- bzw. Verfahrensschritten kann entsprechend alternativer Ausführungsformen variiert oder mit einer neuen Reihenfolge versehen werden. Weitere Ersetzungen, Abänderungen, Veränderungen und Auslassungen können ebenfalls an der Gestaltung, an den Betriebsbedingungen und an der Anordnung der verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen vorgenommen werden, ohne vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
