DE69810054T2

DE69810054T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Feststellung vom Luftfilterzustand in einer Heizungs- und/oder Klimaanlage des Fahrgastraumes eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE69810054T2
Application number: DE69810054T
Authority: DE
Inventors: Eric Christol
Original assignee: Valeo Distribution
Current assignee: Valeo Service SAS
Priority date: 1997-10-07
Filing date: 1998-10-06
Publication date: 2003-09-25
Anticipated expiration: 2018-10-07
Also published as: FR2769265B1; EP0908341A1; FR2769265A1; ES2187871T3; DK0908341T3; ATE229442T1; EP0908341B1; DE69810054D1; US6107923A

Description

Die Erfindung betrifft die Erfassung des Zustandes eines Luftfilters einer Heiz- und/oder Klimaanlage für den Innenraum eines Kraftfahrzeuges.
Bei einer Anlage dieser Art ist üblicherweise ein Luftfilter vorgesehen, um die in die Anlage eintretende Luft zu filtern. Die gefilterte Luft wird anschließend behandelt und in dem Innenraum verteilt, unter Einsatz von einem oder mehreren Ausströmern, die an gewählten Orten des Innenraums verteilt sind.
Im Laufe der Verwendung der Anlage setzt sich dieser Filter zu, was seine Verstopfung veranlasst und zu Druckverlusten führt, die einen ordnungsgemäßen Betrieb der Anlage beeinträchtigen können. Des weiteren ist solch eine Verstopfung häufig Grund für unangenehme Gerüche, die in dem Innenraum auftreten können, wenn die Anlage in Betrieb ist.
Ferner ist es auch möglich, daß der Filter mit der Zeit beschädigt wird und zerrissen wird oder Löcher bekommt.
Generell ist der Filter enthalten in einer austauschbaren Kassette, die gegen eine neue Kassette ausgetauscht werden muß, wenn der Filter verstopft, gesättigt oder beschädigt ist.
Um dies zu tun, ist es für den Benutzer nötig, auf die Anlage zuzugreifen, und zwar entweder in dem Motorabteil oder in dem Innenraum, wobei man eine Zugriffsklappe öffnet und die Kassette oder Kartusche entnimmt, um den Zustand davon zu ermitteln, generell durch eine einfache visuelle oder optische Begutachtung.
Da der Filter häufig bei einem Ort angeordnet ist, der schwer zugänglich ist, benötigen diese Schritte Zeit und können sich als unnötig herausstellen, wenn der Benutzer nach Begutachtung des Filters feststellt, daß dieser noch in gutem Zustand ist und somit noch nicht ausgetauscht zu werden braucht.
Die Erfindung zielt darauf ab, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden.
Es ist insbesondere eine Aufgabe der Erfindung, Mittel bereitzustellen, die es ermöglichen, den Zustand eines Luftfilters in einer Anlage der obengenannten Art zu erfassen, ohne daß es nötig wäre, den Filter zu demontieren.
Die Erfindung schlägt zu diesem Zweck ein Verfahren zur Erfassung des Zustandes eines Luftfilters in einer Heiz- und/oder Klimaanlage für den Innenraum eines Kraftfahrzeuges vor, bei welchem man die Anlage gemäß einem gegebenen Modus in Betrieb nimmt, man einen Parameter eines < in den Innenraum durch einen Luftausströmer der Anlage ausgegebenen Luftflusses bzw. einer entsprechenden Luftströmung mißt, und bei welchem man den gemessenen Wert oder Meßwert dieses Parameters mit einem Referenz- oder Vergleichswert vergleicht, wodurch es ermöglicht ist zu bestimmen, ob der Filter zu ersetzen ist oder nicht.
Somit basiert das erfindungsgemäße Verfahren im wesentlichen auf einer Messung eines Parameters der Luftströmung bzw. des Luftflusses, ausgegeben durch einen Luftausströmer oder eine Luftdüse der Anlage, während die Anlage unter definierten Bedingungen betrieben wird, sowie auf einem Vergleich des so gemessenen Wertes des Parameters mit einem Referenz- oder Bezugswert.
Da diese Messung durchgeführt wird unter normierten oder Standardbedingungen, die somit reproduzierbar sind, entsprechend einem gegebenen Funktions- oder Betriebsmodus, ist es möglich, einen objektiven Vergleich des gemessenen Wertes mit dem Referenzwert durchzuführen. Der Referenzwert entspricht dem theoretisch gemessenen Wert bei entsprechenden Funktions- bzw. Betriebsbedingungen und für denselben Fahrzeugtyp, eines neuen, nicht verstopften und nicht beschädigten oder beeinträchtigten Filters.
Der Parameter ist vorteilhafterweise ein Luftfluß- bzw. Luftströmungsdruck. Es ist jedoch ebenfalls möglich, einen Durchsatz der Luftströmung oder eine Geschwindigkeit der Luftströmung bzw. des Luftflusses zu wählen.
Der zur Messung des Parameters verwendete Luftausströmer bzw. die zur Messung des Paramters verwendete Luftdüse ist vorteilhafterweise ein Armaturenbrettausströmer, z. B. der sich an der Fahrerseite befindliche Ausströmer.
Der Funktions- oder Betriebsmodus der Anlage, der zur Messung des Parameters gewählt ist, entspricht vorteilhafterweise einem Belüftungs- oder Ventilationsmodus, in welchem die Luftströmung bei einer Maximalgeschwindigkeit beaufschlagt oder beschleunigt ist bzw. wird.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung führt man die Messung des Parameters über eine begrenzte Zeitperiode durch, typischerweise in der Größenordnung von einigen Sekunden, und zwar nach Stabilisierung der Messung.
Der Vergleichs- oder Referenzwert entspricht bestimmten Meßbedingungen, die insbesondere abhängig sind vom Fahrzeugtyp, von dem Luftausströmer, von welchem die Luftströme oder der Luftfluß ausgegeben werden wird, und dem Funktions- oder Betriebsmodus der Anlage während der Messung.
Vorteilhafterweise vergleicht man den gemessenen Wert und den Referenz- bzw. Bezugswert beispielhaft unter Einsatz einer Tabelle, einer Graphik, einem Abakus oder ähnlichem.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Ausführen des vorgenannten Verfahrens.
Diese Vorrichtung umfaßt im wesentlichen einen Sensor, der geeignet ist, am Austritt einer Luftdüse bzw. eines Luftauströmers der Anlage angewendet zu werden, um die Luftströmung bzw. den Luftfluß aufzunehmen, sowie eine Meßeinrichtung, die mit dem Sensor verbunden ist und einen Parameter messen kann, der repräsentativ für den Luftfluß oder die Luftströmung ist.
Vorteilhafterweise umfaßt der Sensor ein Gehäuse, welches über eine Kontaktfläche verfügt mit einer Form, die bezüglich jener des Luftausströmers angepaßt ist, sowie eine Austrittsöffnung, die mit der Meßeinrichtung durch einen flexiblen Kanal oder eine flexible Leitung verbunden ist.
Das Gehäuse ist vorteilhafterweise lösbar mit Bezug auf den Kanal oder die Leitung, wodurch es ermöglicht ist, jedes Mal ein Gehäuse zu verwenden, welches bezüglich des Fahrzeuges ausgelegt oder diesbezüglich angepaßt ist.
Die Kontakt- oder Berührungsfläche des Gehäuses ist an seinem Umriß mit einer verformbaren luftundurchlässigen Beschichtung versehen, z. B. einem Kunststoffschaum, so daß gewährleistet wird, daß die gesamte Luftströmung, die von dem Luftausströmer ausgegeben oder emittiert wird, in dem Gehäuse des Sensors gesammelt oder aufgenommen wird.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung umfaßt die Meßeinrichtung eine Anzeigeeinrichtung, die unmittelbar den Wert des gemessenen Parameters anzeigen kann.
Somit wird es dem Benutzer ermöglicht, unmittelbar, z. B. unter Einsatz von numerischen Anzeigemitteln, den Wert des Parameters abzulesen, sobald die Messung stabilisiert, ist.
Vorteilhafterweise ist die Meßeinrichtung ein Luftdruckmeßgerät, wie z. B. ein Manometer.
Es kann sich jedoch ebenfalls um eine Einrichtung handeln, die dazu dient, eine Luftgeschwindigkeit zumessen.
In der folgenden Beschreibung, welche lediglich beispielhaft erfolgt, wird auf die beiliegende Zeichnung Bezug genommen, in welcher gilt:
Die einzige Figur zeigt schematisch eine Erfassungsvorrichtung gemäß der Erfindung während der Messung einer von einem Luftausströmer einer Heiz- und/oder Klimaanlage Uhr den Innenraum eines Kraftfahrzeuges ausgegebenen oder emittierten Luftströmung bzw. eines entsprechenden Luftflusses.
Die Erfassungseinrichtung 10, die in der Zeichnung dargestellt ist, ist vorgesehen zur Erfassung des Zustandes eines Filters 12, der Teil einer Heiz- und/oder Klimaanlage 14 für den Innenraum H eines Kraftfahrzeuges ist. Der Filter 12 kann eine Luftströmung oder einen Luftfluß F filtern, der in die Anlage tritt und der anschließend behandelt (erwärmt, gekühlt oder klimatisiert) durch letztere wird, bevor er in den Innenraum verteilt wird mittels eines oder mehrerer gewählten Ausströmers bzw. Ausströmungsdüsen.
Diese Ausströmer umfassen insbesondere einen Ausströmer 16, der in dem Armaturenbrett 18 des Fahrzeuges aufgenommen ist. In dem dargestellten Beispiel ist der Ausströmer 16 jener, welcher sich fahrerseitig befindet, d. h. am Fahrersitz. Der Ausströmer 16 umfaßt ein bewegliches Gitter 20, welches die Luftströmung in eine gewählte Richtung des Innenraumes ausrichten kann. Ferner kann dieses Gitter durch geeignete Mittel gesperrt werden, wobei diese an und für sich bekannt sind.
Die Erfassungseinrichtung 10 umfaßt einen Meßsensor 22, der mit einer Meßeinrichtung 24 durch eine flexible Leitung oder einen flexiblen Kanal 26 verbunden ist.
Der Sensor 22 umfaßt ein Gehäuse 28, in dem dargestellten Beispiel von konischer Form, aufweisend eine Kontakt- oder Berührungsfläche 30, die über eine Form angepaßt an jene des Luftausströmers 16 verfügt. Die Berührungs- oder Kontaktfläche ist offen und an ihrem Umriß mit einer verformbaren Beschichtung oder einem verformbaren Überzug 32 versehen, undurchlässig bezüglich Luft, z. B. aus Kunststoffschaum bzw. einem Schaumstoff aus Kunststoff. Somit kann der Sensor enganliegend an das Gitter 20 des Ausströmers 16 angewendet werden, um vollständig die Luftströmung aufzunehmen, die aus dem Gitter 20 des Ausströmers tritt, wenn die Anlage 14 in Betrieb ist.
Selbstverständlich könnte man ebenfalls andenken, daß die Kontakt- oder Berührungsfläche 30 des Sensors 22 von einer verformbaren Beschichtung bedeckt sei, die undurchlässig für Luft an dem Umriss, jedoch durchlässig oder permeabel für Luft in dem Bereich der offenen Fläche des Sensors sei. Durch solch eine Ausgestaltung könnten eventuelle Unreinheiten davon abgehalten werden einzudringen, ohne nichtsdestotrotz den Durchtritt der Gesamtheit der Luftströmung in dem Sensor zu beeinträchtigen.
Das Gehäuse 28 verfügt ferner über eine Austrittsöffnung 34, die mit einem Ende des flexiblen Kanales oder der flexiblen Leitung 26 verbunden ist. Das andere Ende dieser Leitung ist mit einem Ansatz 36 des Meßgerätes oder der Meßeinrichtung 24 verbunden. Die Meßeinrichtung umfaßt ferner einen weiteren Ansatz 38, an welchem eine Luftansaugung 40 angeschlossen ist, die in Verbindung oder Kommunikation steht mit Luft, die in dem Innenraum H des Fahrzeugs enthalten ist.
Vorteilhafterweise ist das Gehäuse 28 lösbar mit Bezug auf die Leitung oder den Kanal 26, so daß Gehäuse mit entsprechender Form und entsprechendem Querschnitt verwendet werden können, angepaßt bezüglich der Formen von unterschiedlichen Ausströmern.
In dem dargestellten Beispiel ist die Einrichtung oder das Gerät 24 ein Differentialmanometer, welches dazu dient, den Druck der Luftströmung F, wie aufgenommen von dem Sensor 22 und zugeführt zu der Einrichtung selbst durch die Leitung 26, zu messen. Die Einrichtung verfügt über eine In-Betrieb-Anzeige 42 sowie über eine Nicht-Betriebs-Anzeige 44. Die Einrichtung 24 umfaßt ferner eine numerische Anzeige 46, die unmittelbar den gemessenen Wert VM des Parameters (hier des Druckes) angibt, wie von der Einrichtung 24 gemessen.
Es wird nun ein Beispiel des Verfahrens zur Erfassung, erhalten durch die Einrichtung 10, beschrieben.
Die Messung des Parameters der Luftströmung (hier des Druckes) muß durchgeführt werden unter normierten Standardbedingungen, die vollständig reproduzierbar sind, wobei sie insbesondere abhängig sind vom Fahrzeugtyp, von der Luftdüse bzw. dem Luftausströmer, mittels welcher bzw. welchem die Luftströmung emittiert oder ausgegeben wird, sowie dem Funktions- oder Betriebsmodus der Anlage während der Messung.
In dem Beispiel erfolgt die Messung des Parameters in dem Belüftungs- oder Ventilationsmodus, d. h. bei einer Konfiguration, für welche die gesamte Luftströmung kalt ist und ausschließlich verteilt wird mittels der Ausströmer, die sich an dem Armaturenbrett 18 des Fahrzeuges befinden. Zum Zwecke der Messung sind sämtliche Ausströmer des Armaturenbrettes geschlossen, mit Ausnahme des Auströmers 16, der sich an der Fahrerseite befindet. Hieraus resultiert, daß die Luftströme oder der Luftfluß in den Innenraum ausschließlich durch diesen Ausströmer 16 geführt werden kann.
Die Messung erfolgt vorliegend in einer Konfiguration, bei welcher der Luftfluß bei einer maximalen Geschwindigkeit beaufschlagt ist, wobei der Fahrzeugmotor in Betrieb ist und bei einer bestimmten Drehzahl dreht, z. B. 1500 Umdrehungen/ Minute.
Die Anlage wird in Betrieb genommen in diesem gegebenen Funktions- oder Betriebsmodus, wobei es ausreichend ist, das Gerät 24 in Betrieb zu nehmen und den Sensor 22 in engen Kontakt zu bringen mit dem Gitter des Ausströmers 16, um die gesamte Luftströmung oder den gesamten Luftfluß aufzunehmen.
Der Benutzer beobachtet unmittelbar den gemessenen Wert VM an der Anzeige 46 und notiert oder erfaßt den erhaltenen Wert nach Stabilisierung. Generell benötigt dieses Verfahren lediglich einige Sekunden.
Es ist für ihn also ausreichend, den gemessenen Wert VM mit einem Referenz- oder Bezugswert VR zu vergleichen, der ihm durch eine Tabelle, eine Graphik, einen Abakus oder ähnliches zur Verfügung gestellt ist. Dieser Wert VR stellt den theoretischen Wert da, erhalten unter entsprechenden Bedingungen, wenn der Filter in optimalem Zustand vorliegt.
Der Benutzer muß anschließend den Wert VM mit dem Wert VR vergleichen, um den Zustand des Filters zu bestimmen und um zu entscheiden, ob ein Bedarf besteht, den Filter durch einen neuen Filter zu ersetzen oder nicht.
Beispielhaft könnte der Wert VR 6 Millibar betragen, wobei man vorsehen kann, daß der Filter zu wechseln ist, wenn der Wert VM kleiner oder gleich ist zu 4 Millibar.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die vorangehend beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern erstreckt sich vielmehr auf weitere Varianten.
Insbesondere kann die Erfassung des Zustandes des Filters durchgeführt werden ausgehend von einem anderen Parameter der Luftströmung bzw. des Luftflusses, z. B. basierend auf einem Durchsatz oder auch einer Geschwindigkeit der Luftströmung.
Somit ist es dank der vorliegenden Erfindung in einfacher Weise möglich, den Zustand des Filters, wie z. B. dessen Verstopfung oder Beeinträchtigung bzw. Beschädigung, festzustellen.

Claims

1. Verfahren zur Erfassung des Zustandes eines Luftfilters in einer Heiz- und/oder Klimaanlage für den Innenraum eines Kraftfahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, daß man die Anlage (14) in einem gegebenen Modus in Betrieb nimmt, man einen Parameter (P) einer in den Innenraum (H) von einem Luftausströmer (16) in der Anlage (14) ausgegebene Luftströmung (F) mißt, und daß man den gemessenen Wert (VM) dieses Parameters mit einem Referenzwert (VR) vergleicht, wodurch es ermöglicht ist, zu bestimmen, ob der Filter zu ersetzen ist oder nicht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Parameter ein Druck der Luftströmung oder des Luftflusses (F) ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Parameter ein Durchsatz der Luftströmung (F) ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Parameter eine Geschwindigkeit der Luftströmung (F) ist.

5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Messung des Parameters verwendete Luftdüse ein Ausströmer (16) des Armaturenbrettes ist.

6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Messung des Parameters gewählte Funktions- oder Betriebsmodus der Anlage einem Belüftungs- oder Ventilationsmodus entspricht, in welchem die Luftströmung (F) mit einer maximalen Geschwindigkeit beaufschlagt wird.

7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Messung des Parameters über eine begrenzte Zeitperiode durchführt, typischerweise in der Größenordnung von einigen Sekunden, und zwar nach Stabilisierung der Messung.

8. Verfahren nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Referenzwert (VR) bestimmten Meßbedingungen entspricht, die abhängig sind insbesondere vom Fahrzeugtyp, dem Luftausströmer oder der Luftdüse, durch welchen oder welche die Luftströme oder der Luftfluß ausgegeben wird, sowie von dem Funktions- oder Betriebsmodus der Anlage während der Messung.

9. Verfahren nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man den gemessenen Wert (VM) und den Referenzwert (VR) vergleicht.

10. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet; daß sie einen Sensor (22) umfaßt, geeignet zur Anwendung an dem Austritt einer Luftdüse oder eines Luftausströmers (16) der Anlage (1. 4), um die Luftströmung (F) aufzunehmen, sowie eine Meßeinrichtung (24), verbunden mit dem Sensor und geeignet zur Messung eines Parameters, repräsentativ für die Luftströmung.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (22) ein Gehäuse (28) umfaßt, aufweisend eine Kontakt- oder Berührungsfläche (30) mit einer Form, die angepaßt ist bezüglich jener des Luftausströmers oder der Luftdüse (16), sowie eine Austrittsöffnung (34), die mit der Meßeinrichtung (24) verbunden ist mittels einer flexiblen Leitung oder einen flexiblen Kanals (26).

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (28) lösbar mit Bezug auf die Leitung oder den Kanal (26) ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfläche (30) des Gehäuses (28) an seinem Umriß mit einer verformbaren Beschichtung (32) bereitgestellt ist, undurchlässig für Luft, z. B. aus Kunststoffschaum.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfläche (30) des Gehäuses (28) mit einer verformbaren Beschichtung (32) bedeckt ist, wovon lediglich der Umriß luftundurchlässig ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (24) eine Anzeigeeinrichtung (46) umfaßt, geeignet zur Anzeige des gemessenen Wertes des Parameters.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (24) eine Luftdruckmeßeinrichtung, wie z. B. ein Manometer, ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (24) eine Luftdurchsatzmeßeinrichtung ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (24) eine Luftgeschwindigkeitsmeßeinrichtung ist.