CN109667641B

CN109667641B - 用于监控发动机油的特性的方法和驱动组件

Info

Publication number: CN109667641B
Application number: CN201811188963.3A
Authority: CN
Inventors: M.莱泽; J.沃道施
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2017-10-13
Filing date: 2018-10-12
Publication date: 2021-04-02
Anticipated expiration: 2038-10-12
Also published as: DE102017218360A1; CN109667641A; DE102017218360B4

Abstract

本发明涉及用于监控发动机油的特性的方法和驱动组件，具体而言涉及一种用于借助于油位发送器监控发动机油的特性的方法，带有：探测第一油位信号；根据第一油位信号判断特性；当第一油位信号相应于太高的油位时，确认危急的特性；选出运行策略，该运行策略适合于影响危急的特性，从而降低油位；实施选出的运行策略；探测第二油位信号；根据第二油位信号判断特性，并且要么当第二油位信号相应于降低的油位时，确认正常的特性且结束选出的运行策略，要么当第二油位信号相应于太高的油位时，证实危急的特性且显示危急的特性。本发明此外涉及一种驱动组件，带有包括油位发送器的内燃机和发动机控制系统，该发动机控制系统构造成实施根据本发明的方法。

Description

用于监控发动机油的特性的方法和驱动组件

技术领域

本发明涉及一种用于监控(Kontrollieren)发动机油的特性的方法以及一种驱动组件和一种机动车，该驱动组件和该机动车分别构造成实施这样的方法。

背景技术

用于机动车的内燃机具有用于润滑油供应的油循环以及用于冷却的水循环。在内燃机的冷启动期间和在内燃机的暖机的情形中通常将相比于事实上利用供使用的燃烧用空气转化的燃料量更高的燃料量喷入到燃烧室中。在此部分未转化的燃料能够到达到发动机油中。

还能够发生的是，在燃烧室中或者在发动机中冷凝的水同样到达到发动机油中。与水或燃料混合的发动机油具有与未混合的发动机油不同的特性。例如期望的粘度或还有可压缩性能够改变。发动机油的改变的特性能够导致，润滑质量减弱或但是油操纵的促动器(Stellglied)不同于所期望地作出反应。

附加地，在发动机油以强烈提高的方式富含了(Anreicherung)燃料和/或水的情形中能够出现如下问题，即油位发送器送出过度填充警告，该过度填充警告要求进厂维护(Werkstattaufenthalt)。

带有混合动力驱动装置的车辆特别易受这样的通过燃料和/或水进入到发动机油中引起的干扰，对于所述车辆而言冷启动运行状态和/或暖机运行状态的份额特别高。

存在这样的途径，即在所述途径中传感器信号测量发动机油的特性(例如粘度、传导率、温度和介电常数)且在产生发动机控制信号时考虑发动机油的特性之一(例如参考文件DE 10 2004 032 344 A1)。但是为此一个或多个附加的传感器是必要的，所述传感器确定(多个)油特性。

其它的途径在于，利用可调节的供油泵重新调节在油容积流中的通过粘度的降低而减小的油压力且使用该供油泵的重新调节特性，以根据预先定义的参考特征线确定粘度且由此确定如有可能在油中的提高的燃料含量(例如参考文件DE 10 2012 112 794 A1)。但是为此供油泵的调节参数或者匹配值的附加的、复杂的评价是必要的。

此外还存在模型，该模型例如对冷启动的数量进行计数且建模燃料或者水进入到油中。如果预料油稀释或者油混合，那么例如可行的是，如此影响内燃机的运行策略，即降低油稀释。例如通过如下方式，即争取带有提高的温度的运行状态，以为了通过油的温度提高气化或者蒸发燃料和/或水组分。但是该方法/模型的精确性随着可行的运行状态的提升的复杂性而下降。

在混合动力驱动装置概念中使得非常大量的带有许多未燃烧的成分的可行的运行状态成为可能，这些未燃烧的成分使得用于影响发动机油的特性的运行状态的有效的且高效的建模变得困难。

在发动机油中的燃料成分不精确地建模的情形中发动机油容积能够出乎意料地强烈地增大。油位发送器(例如还是加长的热式油位发送器-TOG)在超过油液面高度(Ölfüllstand，有时称为油填充高度)(液位)时引起警告通知，该警告通知要求进厂维护。

发明内容

因此存在任务，提供一种方法，借助于该方法能够更好地监控在内燃机中的发动机油的特性(尤其富含了燃料和/或水)且该方法至少部分地消除上文中提到的困难。

该任务通过根据本发明的方法、驱动组件和机动车解决。

本发明的另外的有利的设计方案由下文对本发明的优选的实施例进行的描述中得出。

根据本发明的第一方面，给出一种用于借助于油位发送器监控在驱动组件的内燃机中的发动机油的特性的方法，该方法包括下者：

- 探测第一油位信号，

- 根据第一油位信号判断(发动机油的)特性，

- 当第一油位信号相应于太高的油位时，确认危急的特性，

- 选出运行策略，该运行策略适合于影响危急的特性，从而降低油位，

- 实施选出的运行策略，

- 探测第二油位信号，

- 根据第二油位信号判断特性且

要么当第二油位信号相应于降低的油位时，确认正常的特性，且结束选出的运行策略，要么当第二油位信号相对应于太高的油位时，证实危急的特性，且显示危急的特性。

利用该方法能够以特别简单的方式确定发动机油的危急的特性且选出运行策略，利用该运行策略能够核验且如有可能减弱该危急的特性。尤其可行的是，使用油位发送器，以为了有针对性地降低危急的特性(尤其由于在发动机油中的燃料或者水冷凝物引起的存在的油稀释)。

通过在实施用于影响危急的特性的运行策略期间探测第二油位信号能够检验运行策略的成效。能够可靠地确认的是，是否运行策略适合于影响危急的特性，或是否第二油位信号还相应于太高的油位且由此液面高度不是归因于发动机油的危急的特性，而是事实上归因于过度填充，所述过度填充能够被显示且如有可能能够利用进厂维护被消除。

为了执行所述方法，既不需要复杂的模型，以为了模拟燃料进入和/或水进入到发动机油中且挑选适合的运行策略，也不需要单独的探测器或特别的传感机构，以为了通过测量发动机油特性确定油状态(例如发动机油的粘度或介电常数)。

在此存在这样的实施方案，即在所述实施方案中发动机油的特性相应于水进入和/或燃料进入。因此所述方法尤其适合于监控水进入和/或燃料进入，因为对于两种情况而言适合的运行策略(加热发动机油)是非常相似的。

在此存在这样的实施方案，即在所述实施方案中运行策略包括用于提高内燃机的运行温度且由此还用于提高发动机油的温度的措施。也就是说发动机油温度的提高促使不仅燃料而且水的排出。在发动机油温度提高的情形中，发动机油中的水蒸发且燃料气化离开(ausgegast)且如有可能能够甚至使用于燃烧过程。

在此存在实施方案，其中措施包括下者之一：启动内燃机、运行内燃机、设定内燃机的停止禁止、内燃机的负荷点移位、影响内燃机的转速、影响点火、影响换挡程序。

启动内燃机是提高运行温度和由此还有油温的特别简单的措施。因此尤其对于混合动力驱动装置而言，即使当纯电的驱动状态出于效率原因应该是更适合的驱动状态时，内燃机启动也能够是适合的措施，以为了提高运行温度且由此减少发动机油中的水成分和/或燃料成分。

相同的内容适用于运行内燃机本身或还有设定内燃机的停止禁止。在内燃机(非常)冷的情形中负荷点移位(例如在功率提高的情形中运行)能够导致，快速地加热发动机油。这在电的或者耦合的运行中也起作用，在该耦合的运行中内燃机的多余的不被用于驱动的功率可使用以用于运行发电机且用于给车载电网充电。

内燃机的提高的转速也导致发动机本身的和由此还有发动机油的更快速的加热且导致燃料和/或水成分的快速的气化或者蒸发。

以相同的方式点火的影响(将点火时间点在推迟的方向上移位)或还有换挡程序的影响产生效率恶化且由此温度提高的效果。

上文解释的发动机油富含燃料和/或水的问题虽然尤其在大多数情况下在混合动力概念中应用的汽油发动机的情形中出现，但是还可用于这样的驱动组件，即对于所述驱动组件而言柴油机用作内燃机。在柴油机的情形中能够例如附加地设置喷油时间点的影响(将喷油时间点往推迟移位或者附加的推迟的喷入)作为起加热作用的措施。

在此存在这样的实施方案，即在所述实施方案的情形中实施选出的运行策略还包括确定选出的运行策略的实施时段。由此可行的是，将用于提高内燃机的运行温度的运行策略限制在确定的实施时段内，以为了防止不利的过热和持续地提高的燃料消耗。

在此存在这样的实施方案，即在所述实施方案的情形中基于考虑水进入和/或燃料进入的模型计算引起的实施时段基于发动机油的温度进行。通过考虑发动机油的温度可行的是，改进用于水进入和/或燃料进入的模型计算。由此还可行的是，选出有效的但是起节省燃料作用的运行策略，以为了极为有效地削弱水进入和/或燃料进入。

带有包括油位发送器的内燃机和发动机控制系统(该发动机控制系统构造成实施根据本发明的方法)的根据本发明的驱动组件适合于降低发动机油的危急的特性，尤其提高的水含量和/或燃料含量。

在这样的实施方案的情形中(即在所述实施方案的情形中油位发送器构造为热式油位发送器，该热式油位发送器构造成不仅用于探测油位信号而且用于探测油温)，所述方法能够特别地好地实施，因为除了油位还能够考虑油温。

存在这样的实施方案，即在所述实施方案的情形中驱动组件构造为混合动力驱动装置。由于对于混合动力驱动装置而言相比于在以纯内燃机的方式运行的驱动组件中存在更多的“冷的”运行状态，故而在此所述方法是特别极为有效的。

设有这样的驱动组件的机动车能够少维修地且在没有多余的(überflüssig，有时称为不必要的)进厂维护的情况下运行，因为非常强烈地减少危急的特性的错误诊断。

附图说明

本发明的实施例现在示例性地且参考附上的图纸描述。

图1示意性地显示了根据本发明的驱动组件的实施例，并且

图2显示了根据本发明的方法的示意图。

参考符号列表

1 驱动组件

2 内燃发动机(VKM，内燃机)

3 发动机机体组

4 气缸盖

5 气缸曲轴箱

6 油底壳

7 曲柄连杆机构

8 发动机油

9 液位

9' 过度填充液位

10 油位发送器

11 油位传感器

12 发动机控制系统

13 温度传感器

14 燃料(在发动机油中的成分)

15 水(在发动机油中的成分)。

具体实施方式

在图1中示出的根据本发明的驱动组件1的实施例包括下者：带有发动机机体组3的内燃发动机2(还为VKM或内燃机)，该发动机机体组包括气缸盖4、气缸曲轴箱5和油底壳6。发动机机体组3的组成部分此外是曲柄连杆机构7以及燃烧室和活塞。

油底壳6容纳发动机油8，该发动机油的液位9在运行时且通过其它的影响改变。

在油底壳6中布置有油位发送器10，该油位发送器在其上端部处包括油位传感器11且根据变化的液位9将油位信号送出到发动机控制系统12处。附加地，油位发送器10包括温度传感器13，该温度传感器将温度信号送出到发动机控制系统12处。发动机控制系统12此外将控制信号送出到内燃发动机2处。

油位发送器10构造为所谓的加长的热式油位发送器且在VKM2运行时探测液位9和油温。

油位或者液位9能够在运行时通过多个影响改变。在发动机停止时油位相应于示出的液位9。在运行时发动机油8的一部分到达到VKM2的油循环(未示出)中，由此液位9下降。

但是还存在这样的情况，即在所述情况中液位9上升到液位9'(过度填充液位)上。该状态能够通过如下方式出现，即未燃烧的燃料14和/或水15到达到发动机油8中。由此发动机油8的容积增大且液面高度上升超过液位9到达到点状示出的过度填充液位9'上。油位传感器11接着将相应的信号送出到发动机控制系统12处，该发动机控制系统接着能够实施根据本发明的方法。

图2示意性地显示了方法过程。在步骤S1中油位发送器10、更精确地说油位传感器11探测第一油位信号。

根据该信号发动机控制系统判断发动机油的特性(步骤S2)。

在步骤S3中，当第一油位信号相应于太高的油位(即大约相应于过度填充液位9')时，发动机控制系统12确认发动机油的危急的特性。

在第四步骤S4中发动机控制系统选择运行策略，该运行策略适合于影响危急的特性，从而降低油位9'。危急的特性在此为发动机油富含了燃料14或者水15。

在第五步骤S5中实施选出的运行策略。选出的运行策略为用于提高VKM2和由此发动机油8的运行温度的措施，该措施导致，富含的燃料14或者富含的水15气化离开或者蒸发。用于提高内燃机的运行温度的典型的措施例如是启动内燃机、运行内燃机(这尤其在混合动力概念的情形中是有意义的，在所述混合动力设计的情形中存在这样的驱动状态，即在所述驱动状态中内燃机不运转(纯电的运行))、设定内燃机的停止禁止(在冷态运转运行时中断启-停功能)、影响内燃机的转速(通常转速提高)、影响点火(往推迟调整点火)、影响换挡程序(在低的档位中运行车辆)、影响喷射时间点(尤其在作为柴油机工作的VKM的情形中)以及如有可能还利用附加的加热单元加热发动机油。

然后在第六步骤S6中探测第二油位信号，且在第七步骤S7中根据第二油位信号确认发动机油的特性。在此要么确认正常的特性，即发动机油位不超越液位9(油位因此相对于过度填充液位9'已经降低)，要么确认油位仍然处于过度填充液位9'的区域中且运行策略没有明显地促使油位的改变且仍然存在发动机油的危急的特性。

如果发动机油位下降(从过度填充液位9'下降到液位9上)，则能够结束用于影响危急的特性的运行策略(状态B)。换而言之，通过加热发动机油，富含的燃料14或者富含的水气化或者蒸发且油容积减小。

如果在探测第二油位信号时仍然确认过度填充液位9'，则事实上存在太高的发动机油容积且通过发动机控制系统12送出相应的信号，该信号例如指明必要的进厂维护(状态A)。

步骤S5(实施选出的运行策略)同样可选地包括确定选出的运行策略的实施时段。根据确认的过度填充液位9'(该过度填充液位能够是可变的)能够估计/建模富含的燃料14或者水的量。由此能够相应地确认用于选出的运行策略的必要的时段。

基于考虑水进入和/或燃料进入的模型计算来确定实施时段还能够在使用发动机油8的温度的情况下进行，该温度可借助于温度传感器13确认。在油温低的情形中实施时段能够相应地延长，而在发动机油温度已经提高的情形中如有可能能够缩短用于运行策略的时段，该运行策略对于发动机油8的进一步的加热是必要的。

还可行的是，在发动机控制系统12中考虑发动机油温度的时间分量(zeitlicheKomponente)，即发动机油的温度进程(Temperaturverlauf，有时候称为温度变化过程)。如果例如在较长的时段上确认低的发动机油温度，则可能能够预计通过未燃烧的燃料15或者通过冷凝的水引起较高的富含。由于该事实如有可能能够相应地匹配运行策略或者运行策略的实施时段的确定。

相同的内容适用于在确定液面高度(即液位9或者过度填充液位9')时考虑的时间分量。如果例如过度填充液位9'相对缓慢地下降，则能够相应地改变运行策略或者用于运行策略的实施时段(例如多个措施的组合，以为了达到温度的更强烈的提高)。如果液位例如下降非常快速，则能够缩短运行策略的时段，因为能够预料的是，通过富含的水15或者富含的燃料14能够足够快速地从发动机油中去除，油位进一步正常化。

典型地，根据本发明的方法被提供用于构造为混合动力驱动装置的驱动组件且由此尤其适合于带有这样的混合动力驱动装置的机动车。该方法基本上能够针对所有的带有分离的油润滑的内燃发动机(即不仅针对汽油机而且针对柴油机)使用。

Claims

1.一种用于借助于油位发送器(10)监控在驱动组件(1)的内燃机(2)中的发动机油(8)的特性的方法，带有：

- 探测第一油位信号；

- 根据所述第一油位信号判断所述特性；

- 当所述第一油位信号相应于太高的油位(9')时，确认危急的特性；

- 选出运行策略，该运行策略适合于影响所述危急的特性，从而降低所述太高的油位(9')；

- 实施选出的所述运行策略；

- 探测第二油位信号；

- 探测所述第二油位信号的时间上的变化；

- 根据所述第二油位信号判断所述特性，且要么

- 当所述第二油位信号相应于降低的油位(9)时，确认正常的特性，且结束选出的所述运行策略，要么

- 当所述第二油位信号对应于所述太高的油位(9')时，证实所述危急的特性，且显示所述危急的特性，

其中实施选出的所述运行策略包括确定选出的所述运行策略的实施时段，且要么

- 如果所述第二油位信号的时间上的变化是小的，延长所述实施时段，要么

- 如果所述第二油位信号的时间上的变化是大的，缩短所述实施时段。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述发动机油(8)的特性相应于水进入和/或燃料进入(14,15)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述运行策略包括用于提高所述内燃机(2)的运行温度且由此用于提高所述发动机油(8)的温度的措施。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述措施包括下者之一：启动所述内燃机(2)、运行所述内燃机(2)、设定所述内燃机(2)的停止禁止、所述内燃机(2)的负荷点移位、影响所述内燃机(2)的转速、影响点火、影响换挡程序。

5.根据权利要求2所述的方法，其中基于考虑所述水进入和/或所述燃料进入(14,15)的模型计算来确定所述实施时段基于所述发动机油(8)的温度进行。

6.一种驱动组件(1)，带有包括油位发送器(10)的内燃机(2)和发动机控制系统(12)，该发动机控制系统构造成，实施根据权利要求1到5中任一项所述的方法。

7.根据权利要求6所述的驱动组件(1)，其中所述油位发送器(10)构造为热式油位发送器以用于探测油位信号和油温且具有油位传感器(11)和温度传感器(13)。

8.根据权利要求6或7所述的驱动组件(1)，其中所述驱动组件构造为混合动力驱动装置。

9.一种机动车，带有根据权利要求6到8中任一项所述的驱动组件(1)。