DE10149852A1 - Verfahren zur Berechnung der Qualitätsminderung von Kraftfahrzeugöl - Google Patents
Verfahren zur Berechnung der Qualitätsminderung von KraftfahrzeugölInfo
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Abstract
Es wird ein Verfahren und eine Anordnung (10) zur Berechnung der zeitlichen chemischen Qualitätsminderung von Motoröl bei Kraftfahrzeugen bereitgestellt. Eine Änderung der Ölmenge wird durch einen Ölmengensensor (26) erfasst und gemessen. Aus der Änderung der Ölmenge wird der Grad der chemischen Qualitätsminderung des Öls abgeleitet.
Description
Die Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Verfahren und eine
Anordnung zur Berechnung der Verminderung der chemischen
Qualität des in Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen ver
wendeten Öls. Die Erfindung beinhaltet insbesondere ein Ver
fahren und eine Anordnung zur Berechnung der zeitlichen Qua
litätsminderung des Öls basierend auf einer Veränderung der
Menge des Öls in dem Fahrzeug.
Es ist bekannt, dass die Aufrechterhaltung einer ordnungsge
mäßen Schmierung des Motors ein wichtiger Aspekt im Hinblick
auf die Lebensdauer von Kraftfahrzeugen ist. Da sich die für
die Aufrechterhaltung einer guten Schmierung des Motors ver
antwortliche chemische Qualität des Öls im Fahrzeug über die
Zeit verschlechtert, ist für eine ordnungsgemäße Wartung ein
regelmäßiges Wechseln des Fahrzeugöls erforderlich. Viele
moderne Kraftfahrzeuge weisen daher in ihrer Instrumenten
gruppe Ölwechselanzeiger auf, die den Fahrer darauf hinwei
sen, wann ein Ölwechsel empfohlen wird. Derartige Fahrzeuge
weisen im Allgemeinen elektronische Steuereinrichtungen auf,
die den Ölwechselanzeiger selektiv aktivieren, sobald ermit
telt wurde, dass das Fahrzeugöl gewechselt werden sollte.
Dabei sind verschiedene Verfahren zur Bestimmung bekannt,
wann und unter welchen Bedingungen der Ölwechselanzeiger
durch eine elektronische Steuereinrichtung des Fahrzeugs ak
tiviert werden soll.
Bei einem bekannten Verfahren aktiviert die Steuereinheit
den Ölwechselanzeiger, wenn die Anzahl der Kilometer, die
das Fahrzeug seit dem letzten Ölwechsel zurückgelegt hat,
ein gewisses, vorbestimmtes und empfohlenes Maximum an Kilo
metern überschreitet. Die Steuereinrichtung aktiviert bei
spielsweise den Ölwechselanzeiger jedes Mal, wenn das Fahr
zeug mehr als 8.000 km seit dem vorherigen Ölwechsel zurück
gelegt hat. Dieses Verfahren geht im Wesentlichen davon aus,
dass sich das Fahrzeugöl unabhängig von der Qualität des
verwendeten Öls oder den Betriebsbedingungen des Fahrzeugs
nach einer bestimmten, festgelegten Anzahl von Kilometern
auf eine unzulässig geringe Qualität verschlechtert. Da die
ses Verfahren nicht die tatsächliche Qualität des verwende
ten Öls oder die Betriebsbedingungen des Fahrzeugs berück
sichtigt, kommt es somit hierbei oftmals zu einer Aktivie
rung des Ölwechselanzeigers, auch wenn das Öl im Fahrzeug in
Wirklichkeit noch eine ausreichende Lebensdauer aufweist.
Bei einem weiteren bekannten, anspruchsvolleren Verfahren
wird versucht, die zeitabhängige Qualitätsminderung des
Fahrzeugöls durch Abtasten und Messen einer Änderung der
elektrischen Leitfähigkeit des Öls im Fahrzeug über die Zeit
direkt zu bestimmen. Da die Leitfähigkeit des Öls mit der
Verschlechterung der chemischen Qualität des Öls abfällt,
aktiviert die Steuereinrichtung den Ölwechselanzeiger, wenn
ermittelt wird, dass die Leitfähigkeit des Öls auf ein Maß
gefallen ist, welches eine unzulässige Verschlechterung der
Ölqualität anzeigt. Dieses Verfahren ist in seiner prakti
schen Anwendbarkeit schon deshalb eingeschränkt, weil der
Leitfähigkeitssensor die anfängliche Qualität der unter
schiedlichen Öltypen nicht erfassen kann. Darüber hinaus
muss das zwischen zwei vollständigen Ölwechseln zugeführte
Öl dieselbe Qualität wie das ursprünglich eingefüllte Öl
aufweisen. Ferner wird das Verfahren durch übermäßiges "Da
tenrauschen" bei der Erfassung der elektrischen Leitfähig
keit relativ ungenau. Bezüglich des Nachteils des genannten
"Datenrauschens" ist es bekannt, dass das Auftreten einer
Wasserkondensation im Öl die gesamte Leitfähigkeit des Öls
signifikant verändert. Dies führt zu ungenauen Rückschlüssen
auf die Qualität des Öls. Folglich hat dieses Verfahren in
der Praxis bislang keine nennenswerte Verbreitung gefunden.
Ein weiteres bekanntes Verfahren beinhaltet eine indirekte
Abschätzung der Qualitätsminderung des Öls im Fahrzeug über
die Zeit basierend auf einer Reihe von Betriebsdaten des
Fahrzeugs, wie beispielsweise der Gesamtzahl der Motorumdre
hungen, der Gesamtzahl der Kaltstarts, des Zeitintervalls
seit dem vorherigen Ölwechsel u. a. Aufgrund der Erkenntnis,
dass unterschiedliche Fahrbedingungen zu unterschiedlichen
Qualitätseinbußen des Öls führen, werden bei diesem Verfah
ren komplexe Modelle und Algorithmen auf die gemessenen Be
triebsdaten des Fahrzeugs angewandt, um die Rate der Ver
schlechterung der Ölqualität abzuschätzen. Dieses Verfahren
ist zumindest schon deshalb limitiert, weil eine Aufzeich
nung einer Vielzahl von Betriebsdaten und deren Speicherung
im Systemspeicher erforderlich ist. Darüber hinaus sind die
Algorithmen zur Abschätzung des Ölabbaus sehr komplex.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht dementspre
chend darin, die genannten Nachteile der bekannten Verfahren
zu vermeiden und ein einfacheres und genaueres Verfahren so
wie eine Anordnung zur Berechnung der Qualität des Öls in
einem Fahrzeug bereitzustellen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren gelöst,
bei dem eine Ölmenge im Fahrzeug ermittelt und auf der
Grundlage dieser Ölmenge ein Grad der Qualitätsminderung des
Öls abgeschätzt wird. Dieses Verfahren zur Abschätzung der
Qualität des Fahrzeugöls ist sowohl genauer als auch
effizienter durchzuführen als bei bekannten Verfahren bzw.
Anordnungen bislang möglich. Aufgrund der Schätzung der Öl
qualität aktiviert die elektronische Steuereinrichtung des
Fahrzeugs selektiv entweder einen "Ölwechsel"-Anzeiger oder
einen "Ölmangel"-Anzeiger in der Instrumentengruppe des
Fahrzeugs, um dem Fahrzeugführer eine geeignete Wartungsin
formation zu vermitteln.
Es hat sich herausgestellt, dass der Ölverbrauch in einer
Verbrennungskraftmaschine signifikant ansteigt, nachdem sich
die chemische Qualität des Öls über einen gewissen Punkt
hinaus verschlechtert hat. Daraus folgt, dass sich die Menge
des Öls in der Anordnung dann signifikant verringert, wenn
sich die Qualität des Öls über einen gewissen Punkt hinaus
verschlechtert hat. Fig. 1A verdeutlicht allgemein die em
pirische Beobachtung, dass die Ölmenge in einer Verbren
nungskraftmaschine im Allgemeinen über die Zeit bei Betrieb
des Motors abfällt. In Fig. 1B ist allgemein die empirische
Beobachtung dargestellt, dass die Qualität des Öls, die als
Term der Gesamt-Basiszahl (Total Base Number = TBN) gemessen
wird, aufgrund des Betriebes mit der Zeit zur Verschlechte
rung neigt. Es hat sich ferner herausgestellt, dass ein ver
wertbarer Zusammenhang zwischen der Menge des Ölverbrauchs
und der Qualität des in der Anordnung verbleibenden Öls exi
stiert. Insbesondere wird durch den Motor das Öl viel
schneller verbraucht, sobald sich die Qualität des Öls sich
über einen gewissen Punkt hinaus weiter verschlechtert. Die
vorliegende Erfindung nutzt den Zusammenhang zwischen Ölver
brauch (Verlust an Ölmenge) und Qualitätsminderung des Öls
aus, um die chemische Qualität eines Fahrzeugöls über die
Zeit zu berechnen und dem Fahrzeugführer den geeigneten
Zeitpunkt anzuzeigen, an dem entweder Öl zugeführt oder das
Öl vollständig gewechselt werden sollte.
Ein - vorzugsweise in der Ölwanne des Fahrzeugs - angeordne
ter Ölmengensensor erfasst die Ölmenge im Schmiersystem des
Fahrzeugs. Die Steuereinrichtung aktiviert selektiv entweder
einen "Ölwechsel"-Anzeiger oder einen "Ölmangel"-Anzeiger,
wenn der Ölmengensensor erfasst, dass der Ölstand im
Schmiersystem auf einen gewissen Ölmangelreferenzwert gefal
len ist. Die Steuerung basiert dabei auf der Änderung der
Ölmenge und gewisser Ölwartungsparameter, welche die Fahrbe
dingungen anzeigen, unter denen das Fahrzeug betrieben wur
de.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen bei
spielhaft näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1A eine Grafik des Abfalls der Ölmenge über die Zeit,
Fig. 1B eine Grafik der Verschlechterung der Ölqualität
über die Zeit,
Fig. 2 ein Blockdiagramm der funktionellen Zusammenhänge
zwischen Motor, Ölwanne, Sensoren und der elektro
nischen Steuereinrichtung des Fahrzeugs gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, und
Fig. 3 ein Flussdiagramm der einzelnen Schritte des erfin
dungsgemäßen Verfahrens gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 2 zeigt in einem Blockdiagramm im Allgemeinen die
funktionelle Anordnung 10 einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung. Verschiedene Motorsensoren 14 sind mit dem
Motor 12 gekoppelt, um eine Reihe von Betriebsparametern zu
erfassen. Die Motorsensoren 14 liefern der Steuereinrich
tung 16 der Instrumentengruppe 34 die entsprechenden elek
tronischen Signale. Die Steuereinrichtung 16 der Instrumen
tengruppe 34 ist eine konventionelle Steuereinrichtung, die
eine RAM-Speichereinheit 18 (RAM = random access memory),
einen Mikroprozessor 20 (CPU = central processing unit), ei
ne ROM-Speichereinheit 22 (ROM = read only memory) und einen
I/O-Datenbus 24 (I/O = input/output) aufweist. Im Allgemei
nen verwendet die Steuereinrichtung 16 die Eingangssignale
der Motorsensoren 14, um die Anzeigen der Instrumentengrup
pe 34 des Fahrzeugs zu steuern. Zwei Bestandteile der In
strumentengruppe des Fahrzeugs sind in Fig. 2 separat dar
gestellt. Es handelt sich hierbei um den "Ölwechsel"-
Anzeiger 36 und den "Ölmangel"-Anzeiger 38, welche gemäß dem
erfindungsgemäßen Verfahren selektiv durch die Steuerein
richtung 16 aktiviert werden. In der Ölwanne 28 ist das Öl
des Schmiersystems gespeichert. Das Öl wird dem Motor 12 aus
der Ölwanne 28 über die Ölleitung 30 zugeführt. Ein Ölmen
gensensor 26 ist mit der Ölwanne 28 verbunden, um die Ölmen
ge in der Ölwanne 28 abzutasten und ein anzeigendes elektro
nisches Signal an die Steuereinrichtung 16 zu übermitteln.
Eine Ölwechsel-Rücksetzeinrichtung 32 übermittelt ein elek
tronisches Signal an die Steuereinrichtung 16, mit dem ein
vollständiger Wechsel des Öls im Fahrzeug angezeigt wird. In
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Öl-
wechsel-Rücksetzeinrichtung 32 ein manueller Schalter oder
Knopf, der durch den Fahrer per Hand aktiviert wird, wenn
das Öl vollständig gewechselt wurde. In weiteren Ausfüh
rungsformen der Erfindung kann die Ölwechsel-
Rücksetzeinrichtung 32 eine beliebige Einrichtung sein, bei
spielsweise ein automatischer Sensor oder ähnliches, welche
eine Anzeige des vollständigen Wechsels des Öls im Fahrzeug
gewährleistet.
Die vorliegende Erfindung umfasst im Allgemeinen die Verwen
dung der Information des Ölmengensensors 26 hinsichtlich der
Änderung der Ölmenge über die Zeit zur Versorgung des Fahr
zeugführers mit der Wartungsinformation hinsichtlich des
Öls. Der Verbrauch von Öl erfolgt allerdings nicht aus
schließlich aufgrund chemischer Qualitätsminderung, sondern
auch auf normale Art und Weise aufgrund des mechanischen Be
triebs des Fahrzeugs. Die normale Rate des Ölverbrauchs vor
einer signifikanten chemischen Qualitätsminderung des Öls
variiert in Abhängigkeit von den Fahrbedingungen. Dies be
deutet, dass sich die Menge des Öls im Fahrzeug im Verlauf
eines Ölwechselintervalls (vergangene Zeit zwischen zwei Öl
wechseln) verringern kann, obwohl die chemische Qualität des
Öls noch zur Gewährleistung einer ausreichenden Schmierung
des Motors geeignet wäre. Die vorliegende Erfindung kann
auch so ausgeführt werden, dass der Ölwechselanzeiger 36 im
mer aktiviert wird, sobald die Ölmenge auf einen gewissen
Ölmangelreferenzwert abfällt. In einer bevorzugten Ausfüh
rungsform der Erfindung wird jedoch vorteilhafterweise ange
strebt, die Information bezüglich der Änderung der Ölmenge
mit anderen, die Fahrbedingungen des Kraftfahrzeugs anzei
genden Parametern zu kombinieren, um die chemische Quali
tätsminderung des Öls zu berechnen. Derartige Parameter sind
beispielsweise die Zeit und die Fahrstrecke seit dem letzten
Ölwechsel und die Rate des relativen Ölverbrauchs über die
Zeit. Basierend auf dieser Kombination von Daten aktiviert
die Steuereinrichtung 16 selektiv den "Ölwechsel"-Anzei
ger 36 oder den "Ölmangel"-Anzeiger 38.
Es ist bekannt, dass die Rate des normalen mechanischen Öl
verbrauchs durch Verbrennungskraftmaschinen in Abhängigkeit
von den Fahrbedingungen variiert, unter denen das Fahrzeug
jeweils betrieben wird. Beispielsweise unter "schweren" bzw.
schwierigen Fahrbedingungen, wie z. B. kontinuierlichem Be
trieb mit Hochgeschwindigkeit und/oder unter hoher Ladelast,
wird der normale mechanische Ölverbrauch z. B. in der Regel
relativ hoch sein, wohingegen die chemische Qualitätsminde
rung des Öls relativ minimal ist. Um die Lebensdauer des Öls
im Kraftfahrzeug voll ausnutzen zu können, kann es in diesem
Fall sinnvoll sein, dem Schmiersystem einfach zusätzliches
Öl zuzuführen, statt das Öl vollständig auszutauschen. Wenn
das Kraftfahrzeug vorrangig für kurze Strecken benutzt wird,
wobei die Betriebstemperatur des Motors relativ gering
bleibt (Kurzstreckenbetrieb), kann andererseits die Ver
schmutzung des Öls durch Kraftstoff- und Wasserkondensation
bewirken, dass die gemessene Ölmenge über das "Voll"-Niveau
ansteigt. Unter diesen Umständen kann die chemische Quali
tätsminderung des Öls bereits ein inakzeptables Maß errei
chen, bevor der Abfall in der Ölqualität zu einem Erreichen
des Ölmangelreferenzwerts führt. Folglich kann es unter die
sen Fahrbedingungen wünschenswert sein, den "Ölwechsel"-
Anzeiger 36 zu aktivieren, bevor das Ölniveau den Ölmangel
referenzwert erreicht. Unter normalen Fahrbedingungen, d. h.
einer Kombination von langen und kurzen Fahrstrecken und ei
ner Kombination von Stadt- und Autobahnverkehr, ist es
schließlich möglich, die Lebensdauer des Öls im Kraftfahr
zeug durch Auffüllen der Ölwanne zu verlängern, nachdem das
Ölniveau auf den Ölmangelreferenzwert abgefallen ist. Das
neue, zum Auffüllen der Ölwanne verwendete Öl erhöht gesamte
Integrität der Ölversorgung des Kraftfahrzeuges, wodurch
dessen Lebensdauer verlängert wird. Folglich wäre es ökono
misch für den Fahrzeugführer als auch ökologisch vorteilhaft
für die Umwelt, die Ölwanne in Abhängigkeit von den Fahrbe
dingungen mehrfach aufzufüllen, statt das Öl immer vollstän
dig auszutauschen, wenn die Ölmenge auf den Ölmangelrefe
renzwert abfällt.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfin
dung werden drei Ölwartungsparameter in Kombination mit der
Information über die Änderung der Ölmenge verwendet, um die
Fahrbedingungen abzuschätzen, unter denen das Kraftfahrzeug
während des aktuellen Ölwechselintervalls betrieben wurde.
Die bevorzugten drei Ölwartungsparameter umfassen insbeson
dere
- a) die vergangene Zeit seit dem letzten Ölwechsel,
- b) die Fahrstrecke seit dem letzten Ölwechsel und
- c) die Fahrstrecke seit der letzten "Ölmangel"- Ermittlung innerhalb des aktuellen Ölwechselzyklus (ein "Ölmangel-Intervall").
In weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
können auch andere, die verschiedenen Fahrbedingungen anzei
gende Ölwartungsparameter herangezogen werden.
Liegt das Verhältnis der Fahrstrecke in Kilometern zur ver
gangenen Zeit seit dem letzten Ölwechsel in Monaten (das
"Verhältnis von Entfernung zu vergangener Zeit") bei Verwen
dung der bevorzugten Ölwartungsparameter unterhalb eines ge
wissen Referenzwertes - vorzugsweise ca. 400 - so ergibt die
Abschätzung, dass das Kraftfahrzeug im Kurzstreckenzyklus
betrieben wurde. Wenn die Ölmenge nach einer gewissen ver
gangenen Zeit, vorzugsweise ca. 6 Monate, seit dem letzten
Ölwechsel über einem "Voll"-Niveau liegt, wird ebenfalls an
genommen, dass das Kraftfahrzeug im Kurzstreckenzyklus be
trieben wurde. Auf der anderen Seite ergibt die Abschätzung,
dass das Kraftfahrzeug unter schweren Bedingungen betrieben
wurde, wenn die Ölmenge auf einen Ölmangelreferenzwert ab- .
fällt und das Ölmangelintervall näherungsweise gleich groß
oder größer als das vergangene Ölmangelintervall innerhalb
desselben Ölwechselzyklus ist. Wenn die Ölmenge auf den Öl-
mangelreferenzwert abfällt und das Ölmangelintervall kürzer
als das vergangene Ölmangelintervall innerhalb desselben 0??1-
wechselzyklus ist (Intervall zwischen den Ölwechseln), dann
wird angenommen, dass das Kraftfahrzeug unter normalen Be
dingungen betrieben wurde. Aufgrund dieser Abschätzungen der
Fahrbedingungen in Kombination mit der Information bezüglich
der Änderung der Ölqualität aktiviert die Steuereinrich
tung 16 selektiv die "Ölmangel"- und "Ölwechsel"-Anzeiger.
Fig. 3 zeigt in einem Fließbild eine bevorzugte Ausfüh
rungsform des vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahrens im
Detail. Zunächst wird, wie durch den Block 102 symbolisiert,
durch den Ölmengensensor 26 die Ölmenge in der Ölwanne 28
erfasst. Um die Genauigkeit der Messungen sicherzustellen,
findet diese Messung bei Stillstand des Motors statt. Daher
wird dieser Schritt vorzugsweise entweder ausgeführt, nach
dem der Motor für eine angemessene Dauer abgestellt wurde,
oder aber unmittelbar, nachdem der Fahrzeugschlüssel in das
Zündschloss eingeführt wurde und noch bevor der Motor tat
sächlich gestartet wird.
Wie bei Block 104 angedeutet, werden weiterhin die vorste
hend beschriebenen Ölwartungsparameter aus der RAM-Speicher
einheit 18 der Steuereinrichtung 16 abgefragt. Diese Werte
werden im RAM der Steuereinrichtung 16 immer dann aktuali
siert und/oder zurückgestellt, wenn die Rücksetzeinrich
tung 32 für das Fahrzeugöl anzeigt, dass das Öl gewechselt
wurde oder wenn der Ölstandsmesser erfasst, dass die Ölmenge
auf bzw. unter den Ölmangelreferenzwert gefallen ist. Alle
drei Parameter werden immer jeweils auf Null zurückgesetzt,
wenn die Rücksetzeinrichtung 32 aktiviert wird. Ferner wer
den die Parameter des Ölmangelintervalls immer dann aktuali
siert, wenn der Ölwanne Öl während eines Ölwechselzyklus zu
geführt wird.
Anschließend bestimmt die Steuereinrichtung 16, wie in
Block 106 angedeutet, ob entweder die Fahrstrecke oder die
vergangene Zeit seit dem letzten Ölwechsel einen entspre
chenden maximalen Referenzwert überschreitet. In der bevor
zugten Ausführungsform beträgt der maximale Referenzwert für
die Fahrstrecke ca. 20.000 Kilometer und der maximale Refe
renzwert für das Ölwechselintervall ca. 1 Jahr. Wenn eine
dieser Bedingungen erfüllt ist, wird der Ölwechselanzeiger
durch die Steuereinrichtung 16 aktiviert, wie in Block 108
dargestellt. Diese Bedingungen sind im Wesentlichen Auffang
bedingungen, die verhindern sollen, dass eine Kombination
verschiedener Fahrbedingungen die Anordnung hinsichtlich der
tatsächlichen Ölqualität täuschen kann. Ein derartige Täu
schung könnte zum Anzeigen einer noch zulässigen Ölqualität
führen, obwohl sich diese bereits tatsächlich auf ein unzu
lässiges Maß verschlechtert hat.
Wenn keine der Auffangbedingungen erfüllt ist, bestimmt die
Steuereinrichtung 16 (Block 110), ob entweder
- - das Verhältnis der Fahrstrecke (in Kilometern) zur ver gangenen Zeit (in Monaten) zu gering ist, vorzugsweise unterhalb von ca. 400, oder
- - die Ölmenge über das "Voll"-Niveau oder das anfängliche Ölniveau angestiegen ist und die vergangene Zeit seit dem letzten Ölwechsel einen Maximalwert, vorzugsweise 6 Monate, überschreitet. Das bevorzugte "Voll"-Niveau oder das anfängliche Ölniveau beträgt ca. 5,68 l (5 Quarts). Wenn diese beiden Bedingungen erfüllt sind, wird angenommen, dass das Kraftfahrzeug im Kurzstrecken zyklus betrieben wurde, so dass die Steuereinrichtung 16 den "Ölwechsel"-Anzeiger 36, wie in Block 112 darge stellt, aktiviert.
Wie durch Block 114 symbolisiert, vergleicht die Steuerein
richtung 16 die gemessene Ölmenge mit dem Ölmangelreferenz
wert, wenn keine der Kurzstreckenzyklusbedingungen erfüllt
ist. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung be
trägt der Ölmangelreferenzwert ca. 4,5 l (4 Quarts) oder
1,13 l (1 Quart) unterhalb des bevorzugten "Voll"-Niveaus
bzw. des anfänglichen Ölniveaus. Wenn die gemessene Ölmenge
gleich dem oder geringer als der Ölmangelreferenzwert ist,
wird entschieden, dass das Kraftfahrzeug einen Ölmangelzu
stand aufweist. Es sei in diesem Zusammenhang darauf hinge
wiesen, dass das erfindungsgemäße Verfahren auch entspre
chend funktionieren würde, wenn die gemessene Ölmenge statt
mit einem Ölmangelreferenzwert mit der anfänglichen Ölmenge
verglichen würde. In diesem Fall würde das Verfahren die Än
derung der Ölmenge mit einer Referenzmenge vergleichen, um
den Grad der Verschlechterung der Ölqualität abzuschätzen.
In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird keine
Maßnahme hinsichtlich der "Ölwechsel"- oder "Ölmangel"-
Anzeiger ergriffen, wenn die gemessene Ölmenge größer als
der Ölmangelreferenzwert ist. Wenn die gemessene Ölmenge da
gegen gleich dem oder geringer als der Ölmangelreferenzwert
ist, errechnet die Steuereinrichtung 16 das gegenwärtige Öl
mangelerfassungsintervall, d. h. die vergangene Zeit seit der
der vorangegangene Ölmangelzustand erfasst wurde. Dieser
Verfahrensschritt wird durch Block 116 dargestellt. Basie
rend auf dem Ölmangelerfassungsintervall schätzt die Steuer
einrichtung 16 die Fahrbedingungen ab, unter denen das
Kraftfahrzeug betrieben wurde, und aktiviert folglich selek
tiv den geeigneten Ölwartungsanzeiger. Wie bei Block 118 an
gedeutet, vergleicht die Steuereinrichtung 16 insbesondere
das gegenwärtige Ölmangelerfassungsintervall mit dem voran
gegangenen Ölmangelerfassungsintervall. Wenn das aktuelle
Ölmangelerfassungsintervall näherungsweise gleich dem oder
größer als das vorangegangene Ölmangelerfassungsintervall
ist, wird bestimmt, dass die Lebensdauer der aktuellen Öl
füllung durch einfaches Hinzufügen weiteren neuen Öls in die
Ölwanne verlängert werden kann. Folglich wird der "Ölman
gel"-Anzeiger durch die Steuereinrichtung aktiviert, wie in
Block 120 dargestellt. Andererseits wird entschieden, dass
die Lebensdauer der vorliegenden Ölversorgung nicht verlän
gert werden kann oder sollte, wenn das aktuelle Ölmangeler
fassungsintervall näherungsweise geringer als das vorherge
hende Ölmangelerfassungsintervall ist. Wie in Block 122 dar
gestellt, aktiviert die Steuereinrichtung 16 daher dann den
"Ölwechsel"-Anzeiger.
Gemäß der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungs
form des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die relativen
Längen der aufeinander folgenden Ölmangelerfassungsinterval
le in Bezug darauf entscheidend, ob der Fahrzeugführer ange
wiesen wird, das Öl im Kraftfahrzeug vollständig zu wechseln
oder lediglich zusätzliches neues Öl dem Reservoir zuzufüh
ren. Der Parameter für das vorangehende Ölmangelerfassungs
intervall wird jedes Mal auf Null zurückgestellt, wenn das
Öl vollständig gewechselt wird. Daher wird das aktuelle Öl-
mangelerfassungsintervall das erste Mal in jedem Ölwech
selzyklus, wenn das gemessene Ölniveau unterhalb des Ölman
gelreferenzniveaus abfällt, immer größer sein als das voran
gegangene Ölmangelerfassungsintervall. Folglich wird die
Steuereinrichtung 16 entweder unter normalen oder unter
schweren Fahrbedingungen den "Ölmangel"-Anzeiger zumindest
einmal aktivieren, vorausgesetzt, keine der Auffangbedingun
gen (Block 106) greift, bevor das Ölniveau auf den Ölmangel
referenzwert abfällt. Die Rate des normalen mechanischen Öl
verbrauchs wird in der Regel die Rate des Verbrauchs auf
grund chemischer Qualitätsminderung übertreffen, wenn das
Kraftfahrzeug primär schweren Fahrbedingungen ausgesetzt
ist. Unter diesen Bedingungen wird das aktuelle Ölmangeler
fassungsintervall wahrscheinlich annähernd gleich dem voran
gegangenen Ölmangelerfassungsintervall sein. Unter kontinu
ierlich schweren Fahrbedingungen wird bei der bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung der Fahrzeugführer dahingehend
instruiert werden, der Anordnung Öl zuzuführen, statt dieses
vollständig auszutauschen, bis eine der Auffangbedingungen
erfüllt ist. Wird das Kraftfahrzeug andererseits primär un
ter normalen Bedingungen oder einer Kombination von normalen
und schweren Bedingungen betrieben, so wird der Ölverbrauch
aufgrund chemischer Qualitätsminderung wahrscheinlich den
normalen mechanischen Ölverbrauch übertreffen. Unter diesen
Bedingungen wird das zweite Ölmangelerfassungsintervall
wahrscheinlich deutlich kürzer sein als das erste Ölmangel
erfassungsintervall. Normale Fahrbedingungen werden daher
zu einer Anzeige führen, dass das Öl vollständig ausge
tauscht werden sollte, wenn die Ölmenge das zweite Mal unter
den Ölmangelreferenzwert fällt.
10
Anordnung
12
Motor
14
Motorsensoren
16
Steuereinrichtung
18
RAM-Speichereinheit
20
Prozessor (CPU)
22
ROM-Speichereinheit
24
I/O-Datenbus
26
Ölmengensensor
28
Ölwanne
30
Ölleitung
32
Rücksetzeinrichtung
34
Instrumentengruppe
36
"Ölwechsel"-Anzeigeelement
38
"Ölmangel"-Anzeigeelement
102-120
Verfahrensschritte
Claims (15)
1. Verfahren zur Berechnung der Qualitätsminderung von Öl
in einem Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass
eine Ölmenge im Fahrzeug ermittelt und auf der Grundla
ge dieser Ölmenge ein Grad der Qualitätsminderung des
Öls abgeschätzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die Ölmenge mit einem Ölmengenreferenzwert verglichen
wird, und dass die Schätzung der Qualitätsminderung des
Öls auf diesem Vergleich der Ölmengen basiert.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, dass wenigstens ein Ölwartungsparameter berechnet
wird, und dass die Schätzung der Qualitätsminderung des
Öls zusätzlich auf diesem Ölwartungsparameter basiert.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
der oder die Ölwartungsparameter aus wenigstens einer
der folgenden Größen ausgewählt ist bzw. sind:
- a) einer vergangenen Zeit seit einem vorherigen Öl wechsel,
- b) einer durch das Fahrzeug zurückgelegten Fahrstrec ke seit einem vorherigen Ölwechsel und/oder
- c) einem Ölmangelerfassungsintervall umfassend eine vergangene Zeit oder eine zurückgelegte Fahrstrec ke seit einer vorherigen Erfassung eines Ölmangel zustands.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
der Ölwartungsparameter bzw. die Ölwartungsparameter
wenigstens das Ölmangelerfassungsintervall umfasst bzw.
umfassen, wobei bestimmt wird, dass die Qualitätsminde
rung des Öls ein signifikantes Maß erreicht hat, wenn
die Ölmenge geringer als der Ölmengenreferenzwert ist
und ein gegenwärtiges Ölmangelerfassungsintervall kür
zer als ein vorhergehendes Ölmangelerfassungsintervall
ist.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich
net, dass die Ölwartungsparameter ferner eine vergange
ne Zeit seit einem vorherigen Ölwechsel und eine durch
das Fahrzeug zurückgelegte Fahrstrecke seit einem vor
herigem Ölwechsel umfassen, wobei bestimmt wird, dass
die Qualitätsminderung des Öls ein signifikantes Maß
erreicht hat, wenn die durch das Fahrzeug zurückgelegte
Fahrstrecke seit einem vorherigen Ölwechsel im Verhält
nis zu der vergangenen Zeit seit dem vorherigen Ölwech
sel gering ist, oder die Ölmenge größer ist als eine
anfängliche Ölmenge und die vergangene Zeit seit einem
vorherigen Ölwechsel länger ist als ein Maximalrefe
renzwert für das Ölwechselintervall.
7. Verfahren zur Anzeige von Ölwartungsinformationen bei
einem Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass eine
gegenwärtige Ölmenge im Fahrzeug gemessen und mit einem
Ölmengenreferenzwert verglichen wird, dass eine erste
vergangene Zeit zwischen einem vorherigen Ölwechsel und
einem ersten Zeitpunkt, zu dem die gegenwärtige Ölmenge
geringer ist als der Ölmengenreferenzwert, berechnet
wird, anschließend eine zweite vergangene Zeit zwischen
dem ersten Zeitpunkt und einem zweiten Zeitpunkt, zu
dem die gegenwärtige Ölmenge geringer ist als der Öl
mengenreferenzwert, berechnet wird, und dass schließ
lich angezeigt wird, dass das Öl im Fahrzeug gewechselt
werden sollte, wenn die gegenwärtige Ölmenge annähernd
geringer als der Ölmengenreferenzwert und die zweite
vergangene Zeit annähernd kürzer als die erste vergan
gene Zeit ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass
zusätzlich angezeigt wird, dass dem bereits im Fahrzeug
vorhandenen Öl weiteres Öl zugeführt werden sollte,
wenn die gegenwärtige Ölmenge annähernd geringer als
der Ölmengenreferenzwert und die zweite vergangene Zeit
annähernd gleich der oder länger als die erste vergan
gene Zeit ist.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeich
net, dass zunächst eine zurückgelegte Fahrstrecke und
eine vergangene Zeit seit einem vorherigen Ölwechsel
berechnet werden, und dass anschließend angezeigt wird,
dass das Öl im Kraftfahrzeug gewechselt werden sollte,
wenn die zurückgelegte Fahrstrecke im Verhältnis zu der
vergangenen Zeit gering und die gegenwärtige Ölmenge
näherungsweise größer als die anfängliche Ölmenge ist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch ge
kennzeichnet, dass angezeigt wird, dass das Öl im
Kraftfahrzeug gewechselt werden sollte, wenn die ver
gangene Zeit seit dem vorherigen Ölwechsel einen maxi
malen Referenzwert für das Ölwechselintervall über
schreitet oder wenn die zurückgelegte Fahrstrecke einen
maximalen Referenzwert für die Fahrstrecke überschrei
tet.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, dass die Anzeige das selektive Aktivie
ren zumindest eines Anzeigeelementes (36, 38) innerhalb
des Fahrzeugs umfasst.
12. Anordnung (10) zur Anzeige von Ölwartungsinformationen
für einen Fahrer in einem Kraftfahrzeug, dadurch ge
kennzeichnet, dass ein Ölmengensensor (26) vorgesehen
ist, der ein eine Ölmenge im Kraftfahrzeug anzeigendes
Ausgangssignal liefert, und dass eine elektronische
Steuereinrichtung (16) vorgesehen ist, welche das Aus
gangssignal des Ölmengensensors (26) verarbeitet und
selektiv anzeigt, wenn aufgrund eines Vergleichs der
gegenwärtigen Ölmenge mit einem Ölmengenreferenzwert
das Öl gewechselt werden sollte.
13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
dass eine Speichereinrichtung (18) zum Speichern zumin
dest eines Ölwartungsparameters vorgesehen ist.
14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
dass die elektronische Steuereinrichtung (16) selektiv
anzeigt, wenn das Öl basierend auf dem Vergleich der
gegenwärtigen Ölmenge mit dem Ölmengenreferenzwert und
basierend auf einem Ölwartungsparameter gewechselt wer
den sollte.
15. Anordnung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekenn
zeichnet, dass die elektronische Steuereinrichtung (16)
selektiv ein Anzeigeelement (36, 38) zum Anzeigen eines
erforderlichen Ölwechsels aktiviert.
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