DE10013590B4

DE10013590B4 - Einrichtung zur Prüfung und Anzeige des qualitativen Zustands von Öl

Info

Publication number: DE10013590B4
Application number: DE10013590.0A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Scholl Peter
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2000-03-18
Filing date: 2000-03-18
Publication date: 2015-06-25
Anticipated expiration: 2020-03-19
Also published as: DE10013590A1

Abstract

Einrichtung zur Prüfung und Anzeige des qualitativen Zustands von ÖI, das zur Schmierung einer zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs ausgebildeten Brennkraftmaschine dient, welche Einrichtung eine mehrere Sensoren aufweisende Sensorvorrichtung umfasst, die physikalische und chemische Eigenschaften des Öls umsetzt, wobei die Sensorvorrichtung (9) durch einen Viskositätssensor (10) und einen chemischen Sensor (11) gebildet ist, die in der Weise miteinander verknüpft sind, dass der Viskositätssensor (10) und der chemische Sensor (11) in Abhängigkeit der Viskosität des Öls und in Abhängigkeit von im Öl enthaltenen Chemikalien im Kraftfahrzeug als Auswertung vorgeben, dass ein Ölwechsel vorzunehmen oder nicht erforderlich ist, dadurch gekennzeichnet, dass der chemische Sensor (11) eine definierte Öltemperatur (Töl), ein Ölwechselereignis und Signale der Oxidation, der Nitration und den Abbau von Verschleißschutzadditiven des Öls umsetzt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Prüfung und Anzeige des qualitativen Zustands von Öl, das zur Schmierung einer vorzugsweise zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs ausgebildeten Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dient.
Die DE 32 28 195 A1 behandelt eine Einrichtung zum Überwachen des Zeitpunkts zum Wechsel von Schmieröl einer Brennkraftmaschine, die in ein Kraftfahrzeug eingebaut ist. Dabei wird die im ÖI enthaltene Russmenge als Kriterium für die Ölalterung aus der Motordrehzahl sowie der Motorbelastung errechnet und mit einem manuell über einen Ölwählschalter vorgegebenen Grenzwert verglichen. Bei Überschreitung des Grenzwertes, wird ein Alarmsignal ausgelöst.
Aus der DE 36 38 714 C2 geht eine Überwachung für ein Schmiersystem einer Brennkraftmaschine hervor, die mehrere vom Öl umgebene Sensoren umfaßt. Die Sensoren überwachen physikalische und chemische Eigenschaften des Öls. Die Sensoren sind an eine Steuereinrichtung angeschlossen, die so ausgebildet ist, daß sie ein Alarmsignal abgibt, wenn ein Grenzwert erreicht ist bei, dem das Öl einen kritischen Qualitätszustand aufweist.
Aus der DE 41 31 969 C2 ist eine Motorölüberwachungseinrichtung bekannt, bei der die Parameter Druck, Temperatur und Viskosität des Schmieröls in einem Fahrzeug erfasst werden können. Weiterhin sollte durch die beschriebene Überwachungseinrichtung der PH-Wert des Schmieröls über die Messung der Leitfähigkeit erfasst werden.
Weiterhin ist aus der DE 196 44 572 A1 ein Ölqualitätssensor zur Erfassung der Ölviskosität bekannt, der weitgehend zuverlässig und störungsfrei die Alterung eines Öls bestimmen soll. Dabei besteht der Sensor aus einer empfindlichen Schicht, die aus einem Polymer aufgebaut ist. Dabei weist das Polymer eine an einen Ölbestandteil adaptierte Oberfläche auf, die das entsprechend einer vorliegenden Affinität des Ölbestandteils zu der Schicht zur spezifischen Wiedereinlagerung des Bestandteils prädestiniert sein soll.
Aufgabe der Erfindung ist es eine Einrichtung zur Prüfung und Anzeige des qualitativen Zustands von die Schmierung einer Brennkraftmaschine bewirkendem Öl zu schaffen, die sich mit vertretbarem Aufwand realisieren läßt und sich durch hohe Wirksamkeit auszeichnet.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere, die Erfindung ausgestaltende Merkmale sind in den Unteransprüchen enthalten.
Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind darin zu sehen, daß dank der gezielten Verknüpfung des Viscositätssensors und des chemischen Sensors, eine wirkungsvolle Prüfung und Anzeige des qualitativen Zustands des zur Schmierung der Brennkraftmaschine dienenden Öls möglich ist. Die beiden Sensoren sind mit den in der Technik verfügbaren Kenntnissen realisierbar. Dabei werden mit dem Viskositätssensor eine definierte Öltemperatur, ein Ölwechselereignis und die aktuelle Viskosität des Öls umgesetzt; mit dem chemischen Sensor eine definierte Öltemperatur, ein Ölwechselereignis und Signale der Oxidation, der Nitration und der Abbau von Verschleissadditiven des Öls.
In der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, das nachstehend näher beschrieben ist.
Es zeigen
1 einen schematischen Querschnitt einer Brennkraftmaschine mit der erfindungsgemäßen Einrichtung;
2 ein Flußdiagramm, das die Wirkungsweise der Einrichtung verdeutlicht.
Eine Brennkraftmaschine 1 der Hubkolbenbauart ist für den Antrieb eines nicht gezeigten Kraftfahrzeugs geeignet und umfasst ein Zylinderkurbelgehäuse 2, einen Zylinderkopf 3 und eine Ölwanne 4, die Öl zur Schmierung der Brennkraftmaschine 1 enthält. Ein Kolben 4 ist mittels einer Pleuelstange 6 mit einer Kurbelwelle 7 verbunden. Darüber hinaus wirkt die Brennkraftmaschine 1 mit einer Einrichtung 8 zusammen, die zur Prüfung und Anzeige des qualitativen Zustands des besagten Öls vorgesehen ist. Die Einrichtung 8 weist eine Sensorvorrichtung 9 auf, die physikalische und chemische Eigenschaften des Öls umsetzt. Die Sensorvorrichtung 9 wird gebildet durch einen Viskositätssensor 10 und einen chemischen Sensor 11, die in der Ölwanne 4 untergebracht und vom Öl umspült sind. Der Viskositätssensor 10 und der chemische Sensor 11 sind in der Weise miteinander verknüpft, dass sie in Abhängigkeit der Viskosität des Öls bzw. in Abhängigkeit von im Öl enthaltenen Chemikalien als Auswertung vorgeben, dass ein Ölwechsel vorzunehmen bzw. nicht erforderlich ist. Hierzu ist im Kraftfahrzeug eine geeignete Anzeigevorrichtung vorgesehen.
Der Viskositätssensor 11 setzt eine definierte Ölmesstemperatur Töl, ein Ölwechselereignis – Ölwechsel durchgeführt ja/nein – und die aktuelle Viskosität V des Öls um. Die Ölmesstemperatur beträgt zwischen 50°C und 70°C, vorzugsweise 60°C. Ausserdem wird die Beziehung aktuelle Vikosität V und Öltemperatur Töl als Sensorwert VTöl mit einem Referenzwert VRw verglichen. In einem ersten vom Viskositätssensor ausgehenden Schritt V1 des Flussdiagramms nach 2 wird die Öltemperatur Töl ermittelt und falls sie einen definierten Wert aufweist, wird in einem zweiten Schritt V2 das Ölwechselereignis manuell eingegeben. Danach wird der Sensorwert VTöl mit dem Referenzwert VRw verglichen.
Der chemische Sensor 11 setzt eine definierte Ölmesstemperatur Töl, ein Ölwechselereignis – Ölwechsel durchgeführt ja/nein und Signale Oxidation, Nitration und Abbau von Verschleissadditiven um. Die Öltempertur Töl beträgt zwischen 50° und 70°, vorzugsweise 60°. Darüber hinaus werden die Oxidation durch die chemische Verbindung Kohlenstoff C und Sauerstoff O als erste Doppelbindung C=O, die Nitration durch die chemische Verbindung Kohlenstoff C und Stickstoff N als zweite Doppelbindung C=N und der Abbau von Verschleissadditiven durch Phosphor P und Sauerstoff O als Einfachbindung P-O bzw. Phophor und Schwefel S als dritte Doppelbindung P=S zu Signalen verarbeitet. Aus diesen Signalen wird ein speicherbarer Referenzwert cSRw gebildet. In einem ersten vom chemischen Sensor 11 ausgehenden Schritt cS1 wird die Öltemperatur Töl ermittelt und falls sie einen definierten Wert aufweist, wird in einem zweiten Schritt cS2 das Ölwechselereignis manuell eingegeben. Danach wird ein Sensor cSTöl mit dem Referenzwert cSRw verglichen.
Die Signale aus VTöI:Vrw bzw. cSTöI:cSRw werden verknüpft, dergestalt daß eine erste Sensorwertbeziehung C=O>X% und eine zweite Sensorwertbeziehung C=N>X% unter Nutzung der ersten Doppelbindung C=O bzw. der zweiten Doppelbindung C=N unter Nutzung des Sensorwertes VTöl mit einer dritten Sensorwertbeziehung VTöl>X% unter Nutzung des Sensorwertes VTöl auswertbar sind. Außerdem können noch eine vierte Sensorwertbeziehung P-O bzw. P=S<X% unter Nutzung der Einfachbindung P-O bzw. der dritten Doppelbindung P=S mit einer fünften Sensorwertbeziehung VTöl<X% unter Nutzung des Sensorwertes VTöl zur erkennbaren Auswertung ermittelt werden.
Im Schritt V+cSl wird festgestellt, ob die Sensorwertbeziehung C=O>X% nach Ölwechsel erreicht ist. Bei Ja wird im Schritt V+cS2 die Größe der Sensorwertbeziehung VTöl>X% nach Ölwechsel ermittelt, wobei bei Ja eine Ölanzeigevorrichtung 12 aktiviert. Meldet Schritt V+cS2 Nein, wird dieses Signal dem Schritt V+cS3 mit der Sensorwertbeziehung VTöl<X% nach Ölwechsel zugeführt. Ergibt sich im Schritt V+cSl ein Nein erfolgt eine Abstimmung mit Schritt V+cS4 mit der Sensorwertbeziehung C=N>X%, d.h. von Signal nach Ölwechsel, die bei einer Meldung Ja diese an den Schritt V+cS2 weiterleitet. Wenn Schritt V+cS4 Nein feststellt, erreicht diese Information Schritt V+cS5 mit der Sensorwertbeziehung P-O bzw. P=S<X%, und zwar von Signal nach Ölwechsel. Ergibt sich Ja wird die Ölanzeigevorrichtung 12 aktiviert; bei Nein geht diese Information an den Schritt V+cS3, durch den bei Ja ebenfalls die Ölanzeigevorrichtung 12 in Gang gesetzt wird. Sofern sich Nein ergibt, ist kein Ölwechsel erforderlich.

Claims

Einrichtung zur Prüfung und Anzeige des qualitativen Zustands von ÖI, das zur Schmierung einer zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs ausgebildeten Brennkraftmaschine dient, welche Einrichtung eine mehrere Sensoren aufweisende Sensorvorrichtung umfasst, die physikalische und chemische Eigenschaften des Öls umsetzt, wobei die Sensorvorrichtung (9) durch einen Viskositätssensor (10) und einen chemischen Sensor (11) gebildet ist, die in der Weise miteinander verknüpft sind, dass der Viskositätssensor (10) und der chemische Sensor (11) in Abhängigkeit der Viskosität des Öls und in Abhängigkeit von im Öl enthaltenen Chemikalien im Kraftfahrzeug als Auswertung vorgeben, dass ein Ölwechsel vorzunehmen oder nicht erforderlich ist, dadurch gekennzeichnet, dass der chemische Sensor (11) eine definierte Öltemperatur (Töl), ein Ölwechselereignis und Signale der Oxidation, der Nitration und den Abbau von Verschleißschutzadditiven des Öls umsetzt.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Viskositätssensor (10) die definierte Öltemperatur (Töl), das Ölwechselereignis und die aktuelle Viskosität (V) des Öls umsetzt.
Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Öltemperatur (Töl) 50°C bis 70°C vorzugsweise 60°C beträgt.
Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass selbige eingerichtet ist, die Beziehung aktuelle Viskosität (V) und Öltemperatur (Töl) als Sensorwert (VTöl) mit einer Referenzwertviskosität (VRw) zu vergleichen.
Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Oxidation durch die chemische Verbindung Kohlenstoff (C) und Sauerstoff (O) als, erste Doppelbindung (C=O), die Nitration durch die Verbindung Kohlenstoff (C) und Stickstoff (N) als zweite Doppelbindung (C=N) und den Abbau von Verschleißadditiven durch Phosphor (P) und Sauerstoff (O) als Einfachbindung (P-O) und Phosphor (P) und Schwefel (S) als dritte Doppelbindung (P=S) zu Signalen zu verarbeiten.
Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Sensorwertbeziehung (C=O>X%) und eine zweite Sensorwertbeziehung (C=N>X%) unter Nutzung der ersten Doppelbindung (C=O) und der zweiten Doppelbindung (C=N) unter Nutzung des Sensorwerts (VTöl) mit einer dritten Sensorwertbeziehung (VTöl>X%VTöl) unter Nutzung des Sensorwertes (VTöl) zur Auswertung verknüpfbar sind.
Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine vierte Sensorwertbeziehung (P-O und/oder P=S<X%) unter Nutzung der Einfachbindung (P-O) und/oder der dritten Doppelbindung (P=S) mit einer fünften Sensorwertbeziehung (VTöl<X%) unter Nutzung des Sensorwertes (VTöl) zur Auswertung verknüpfbar sind.