DE102008057842A1

DE102008057842A1 - Überwachungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102008057842A1
Application number: DE200810057842
Authority: DE
Inventors: Karl-Friedrich Pfeiffer
Original assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Current assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Priority date: 2008-11-19
Filing date: 2008-11-19
Publication date: 2010-05-20

Abstract

Eine Überwachungsvorrichtung umfasst eine in einem Kraftfahrzeug unterbringbare Sensoreinrichtung (1) zur Bestimmung von mit einem Motoröl in dem Kraftfahrzeug in Zusammenhang stehenden Motoröldaten und eine mit der Sensoreinrichtung (1) in Verbindung stehende, in dem Kraftfahrzeug unterbringbare Datenübertragungseinheit (6) zum Empfang der Motoröldaten, wobei die Datenübertragungseinheit (6) mit mindestens einer stationären Basisstation (8) in Verbindung setzbar ist, welche eine Empfangseinheit zum Empfang der Motoröldaten von der Datenübertragungseinheit (6) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Überwachungsvorrichtung, mit welcher mit einem Motoröl in einem Kraftfahrzeug in Zusammenhang stehende Motoröldaten bestimmt werden können. Ferner richtet sich die Erfindung auf ein Überwachungssystem mit einer derartigen Überwachungsvorrichtung. Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug, das eine solche Überwachungsvorrichtung umfasst. Ferner betrifft die Erfindung ein entsprechendes Überwachungsverfahren.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Überwachungsvorrichtungen bekannt, die jeweils neben der üblichen Füllstands- und Temperaturmessung auch Daten über den aktuellen Zustand des Motoröls erfassen. Diese Vorrichtungen berechnen dann mit den aufgenommenen Daten über einen integrierten Algorithmus den betriebsbedingten Alterungsprozess des Motoröls. Die Fälligkeit eines Ölwechsels wird von der Vorrichtung angezeigt, wenn der Zustand des Motoröls nicht mehr zufriedenstellend ist. Die Ölwechselintervalle können so optimiert werden. Jedoch ist die Erfassung bzw. Aufnahme der gewonnen Informationen durch Personen und/oder Unternehmen, die für das Kraftfahrzeug letztendlich verantwortlich sind, mit einem hohen Aufwand verbunden. Dies gilt insbesondere für große Fahrzeugflotten bzw. Fuhrparks.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Überwachungsvorrichtung bereitzustellen, bei der die ermittelten Motoröldaten des Motoröls besonders einfach aufgenommen bzw. weiterverarbeitet werden können. Analog sollen auch ein Überwachungssystem und ein Kraftfahrzeug bereitgestellt werden, bei welchen eine äußerst einfache Aufnahme bzw. Weitervearbeitung ermittelter Motoröldaten des Motoröls möglich ist. Es soll auch ein entsprechendes Verfahren geliefert werden, das eine äußerst einfache Aufnahme bzw. Weiterverarbeitung von Motoröldaten des Motoröls ermöglicht.
Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben durch die in den Ansprüchen 1, 8, 14 und 15 angegebenen Merkmale gelöst. Der Kern der Erfindung liegt darin, dass mittels einer Datenübertragungseinheit Motoröldaten, die Daten zu dem Zustand bzw. der Qualität eines Motoröls in einem Kraftfahrzeug enthalten können, zu einer stationären Basisstation übermittelt werden können. In der entfernten Basisstation können dann die Informationen über das Motoröl aufgenommen und entsprechend verarbeitet werden. Es ist nicht mehr erforderlich, dass der nächste Kundendienst bzw. der nächste fällige Ölwechsel an dem jeweiligen Kraftfahrzeug vor Ort ausgelesen wird. Dies kann in einfacher Weise über die zentrale Basisstation erfolgen. Entsprechende Daten können von einer Vielzahl von Überwachungsvorrichtungen an die mindestens eine Basisstation übermittelt werden. Motoröldaten können Informationen zu dem Zustand bzw. der Qualität, dem Füllstand, der Temperatur, der Zustandsentwicklung des Motoröls oder Informationen zu dem nächsten fälligen Ölwechsel oder dergleichen sein.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Durch die Ausgestaltung nach dem Unteranspruch 2 kann der aktuelle Zustand des Motoröls gut und einfach ermittelt werden.
Da die elektrische Impedanz des Motoröls von der Temperatur des Motoröls abhängig ist, wird durch die Ausgestaltung nach den Ansprüchen 3 und 4 eine besonders gute und einfache Ermittlung des Zustands des Motoröls ermöglicht.
Die Ausgestaltung nach dem Unteranspruch 5 erlaubt eine äußerst einfache Montage der Datenübertragungseinheit. Ein Verlegen von Verbindungskabeln in dem Kraftfahrzeug ist nicht notwendig.
Durch die Ausgestaltung nach dem Unteranspruch 6 wird eine besonders sichere Verbindung zwischen der Datenübertragungseinheit und der Sensoreinrichtung erhalten. Die Datenübertragungsleitung kann ein herkömmliches Datenübertragungskabel sein.
Durch die Ausgestaltung nach dem Unteranspruch 7 kann ein fälliger Ölwechsel, der aufgrund eines Abbaus von mindestens einem Additiv notwendig wäre, durch Zugabe des mindestens einen entsprechenden Additivs zu dem Motoröl zeitlich hinausgeschoben werden. Dies ist aus Umweltgründen und betriebswirtschaftlichen Gründen meist vorteilhaft.
Durch die Ausgestaltung nach dem Unteranspruch 9 kann auf Datenübertragungsleitungen verzichtet werden, was ein besonders einfaches Auslesen der Zustandsdaten ermöglicht. Die Übertragung kann dabei über wenige Zentimeter oder Meter oder über viele Kilometer erfolgen. Das Kraftfahrzeug kann weit entfernt von der Basisstation sein.
Durch die Ausgestaltung nach dem Unteranspruch 10 können Motoröldaten des Motoröls über sehr große Entfernungen zwischen der Datenübertragungseinheit und der Empfangseinheit übermittelt werden. Bestehende Systeme bzw. Netze, wie das Mobilfunknetz, können kostengünstig genutzt werden. Aber auch Mautsysteme zur Ermittlung und Berechnung von Mautgebühren, wie der Toll Collect GmbH, können zur Datenübertragung herangezogen werden.
Durch die Ausgestaltung nach dem Unteranspruch 11 wird eine sichere und schnelle Übertragung ermöglicht. Große Datenmengen können übertragen werden.
Auch durch die Ausgestaltung nach dem Unteranspruch 12 wird eine sichere Datenübertragung erzielt. Diese ist auch noch sehr kostengünstig. Kosten für die Nutzung fremder Systeme bzw. Netze fallen nicht an.
Durch die Ausgestaltung nach dem Unteranspruch 13 wird eine besonders gute bzw. schnelle Aufnahme bzw. Auswertung der Motoröldaten des Motoröls ermöglicht.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Dabei zeigen:
1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Überwachungssystems gemäß einer ersten Ausführungsform,
2 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Überwachungssystems gemäß einer zweiten Ausführungsform, und
3 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Überwachungssystems gemäß einer dritten Ausführungsform.
Ein Kraftfahrzeug umfasst in herkömmlicher Weise zum Antrieb einen Verbrennungsmotor 2, der mit einem bekannten Motoröl bzw. Schmieröl geschmiert wird. Das Motoröl befindet sich in einem geschlossenen Motorölkreislauf und muss nach einer gewissen Zeit ausgetauscht werden, da es bei der Alterung an Qualität verliert. Die Wirkung des Motoröls nimmt dabei ebenfalls ab. Bei dem Kraftfahrzeug kann es sich um ein Motorrad, einen Personenkraftwagen, einen Lastkraftwagen, einen Kraftomnibus, eine Zugmaschine oder dergleichen handeln.
Um die Wechsel- bzw. Austauschintervalle des Motoröls zu optimieren, ist in dem Kraftfahrzeug eine Sensoreinrichtung 1 untergebracht, die das Motoröl überwacht. Die Sensoreinrichtung 1 umfasst zwei paarweise angeordnete Sensorelektroden, die in einer Motoröl-Bypassleitung 3 angeordnet sind. Die Bypassleitung 3 steht mit dem eigentlichen Ölkreislauf des Verbrennungsmotors 2 in Strömungsverbindung und wird von dem Motoröl durchströmt. Dabei liegt ein erzwungener, aber gemäßigter Motoröldurchsatz durch die Bypassleitung 3 vor. Alternativ sind die Sensorelektroden in den Ölfilter des Verbrennungsmotors 2 integriert. Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Sensorelektroden in einer Ölleitung zwischen dem Ölfilter und dem Motorblock des Verbrennungsmotors 2 angeordnet. Die von dem Motoröl umströmten Sensorelektroden messen die elektrische Impedanz des Motoröls. Dabei können von den Sensorelektroden permanent Impedanzdaten des Motoröls aufgenommen werden.
Die Sensoreinrichtung 1 umfasst auch einen Temperatursensor, der benachbart zu den Sensorelektroden angeordnet ist und in der Bypassleitung 3 die Temperatur des Motoröls misst. Dabei werden von dem Temperatursensor Temperaturdaten des Motoröls aufgenommen.
Die Sensoreinrichtung 1 umfasst auch eine Messelektronik, die die nötigen Wechselspannungen für die Impedanzmessung liefert. Der Frequenzbe reich der Impedanzmessung reicht von wenigen Millihertz bis in den Megahertz-Bereich. Auf diese Weise lassen sich die zahlreichen Alterungsprozesse des Motoröls unterscheiden.
Die Sensoreinrichtung 1 umfasst auch eine Auswerteeinheit, die die durch die Sensorelektroden ermittelten Impedanzdaten und die durch den Temperatursensor detektierten Temperaturdaten sowie eventuell die Füllstandsdaten von einem zusätzlichen Füllstandssensor empfängt. In der Auswerteeinheit erfolgt eine Temperaturkorrektur der Impedanzdaten, da die Impedanz temperaturabhängig ist. Der aktuelle Zustand des Motoröls wird dabei durch die Auswerteeinheit bestimmt. Außerdem wird mittels eines integrierten Analyse-Algorithmus berechnet, wann der nächste Ölwechsel fällig ist. Es wird auch von der Auswerteeinheit bestimmt, ob bestimmte Schwellwerte überschritten werden. Eine Trendbildung zu dem Motoröl-Zustand wird ebenfalls von der Auswerteeinheit erzeugt.
Mit der Sensoreinrichtung 1 steht auch eine in dem Kraftfahrzeug angeordnete Zentraleinheit 4 in Verbindung, die von der Auswerteeinheit der Sensoreinrichtung 1 den momentanen Zustand des Motoröls, eventuell den Motorölfüllstand und eine Abschätzung der Zeit bis zum nächsten fälligen Ölwechsel erhält. Die Datenverbindung zwischen der Auswerteeinheit und der Zentraleinheit 4 kann über einen kabelgebundenen Bus oder drahtlos erfolgen. Der Datenverbindung ist das Bezugszeichen 5 zugeordnet. Zu der Zentraleinheit 4 können auch noch Daten übermittelt werden, die den derzeitigen Betrieb, eventuell die Position des Kraftfahrzeugs, die Motordrehzahl, den aktuellen Treibstoffverbrauch, Mautgebühren und Fahr- sowie Pausezeiten oder dergleichen betreffen. Die Position des Kraftfahrzeuges kann zum Beispiel über GPS ermittelt werden. Informationen zum Füllstand eines Harnstofftanks, zum Zustand der Bremsflüssigkeit, über die gefahrene Strecke bzw. über den aktuellen Kilometerstand des Kraftfahrzeuges können ebenfalls zu der Zentraleinheit 4 übermittelt werden.
Die Zentraleinheit 4 steht mit einer Datenübertragungseinheit 6 in Verbindung, die die von der Zentraleinheit 4 gesammelten Daten empfängt. Die Datenübertragungseinheit 6 ist ebenfalls wie die Zentraleinheit 4 in dem Kraftfahrzeug untergebracht. Sie kann auch in die Zentraleinheit 4 integriert sein. Die Verbindung zwischen der Zentraleinheit 4 und der Datenübertragungseinheit 6 hat das Bezugszeichen 7.
Über die Datenübertragungseinheit 6 werden kontinuierlich oder in zeitlichen Abständen die in dieser befindlichen Daten, unter welchen sich auch die Zustandsdaten des Motoröls und weitere mit dem Motoröl in Zusammenhang stehende Motoröldaten befinden, an eine stationäre Basisstation 8 übertragen, die sich außerhalb des Kraftfahrzeugs bzw. entfernt zu diesem befindet. Eine bidirektionale Übertragung ist auch möglich. Für den Empfang der Daten weist die Basisstation 8 eine entsprechende Empfangseinheit auf. Die Übertragung der Daten zwischen der Empfangseinheit und der Datenübertragungseinheit 6 kann über eine Funkverbindung erfolgen. Alternativ kann die Verbindung zwischen der Datenübertragungseinheit 6 und der Empfangseinheit über ein anzuschließendes Datenübertragungskabel erfolgen. Die Verbindung zwischen der Datenübertragungseinheit 6 und der Basisstation 8 hat das Bezugszeichen 9.
Die Empfangseinheit ist vorzugsweise mit einer Flottenmanagement-Einrichtung verbunden, die sich in der fixen Basisstation 8 befindet. Bei der Flottenmanagement-Einrichtung handelt es sich um einen Rechner mit einer entsprechenden Flottenmanagement-Software. Mit einer derartigen Flottenmanagement-Einrichtung können Flotten von Kraftfahrzeugen ver waltet, geplant, gesteuert bzw. kontrolliert werden. Die Flottenmanagement-Software nutzt dabei auch die aus dem Kraftfahrzeug übermittelten Motoröldaten des Motoröls. Durch die Integration des Ölmanagements in die Flottensteuerung wird die Disposition entlastet. Durch die Abschätzung des nächsten fälligen Ölwechsels kann der Zeitpunkt des Ölwechsels optimiert werden. Hierdurch können die Kosten für das Flottenmanagement erheblich gesenkt werden.
Das Überwachungssystem umfasst die Überwachungsvorrichtung. Die Überwachungsvorrichtung umfasst wiederum die Sensoreinrichtung 1, die Zentraleinheit 4 und die Datenübertragungseinheit 6.
Bezug nehmend auf 2 wird eine weitere Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Im Gegensatz zu der Ausführungsform gemäß 1, auf die verwiesen wird, steht die Sensoreinrichtung 1 auch mit einer Additiv-Zugabeeinrichtung 12 in Verbindung. Die Additiv-Zugabeeinrichtung 12 enthält ein oder mehrere Additive in hochkonzentrierter Form. Wenn durch die Auswerteeinheit ein Abbau von mindestens einem Additiv festgestellt wird, kann durch die Additiv-Zugabeeinrichtung 12 das mindestens eine betreffende Additiv dem Motoröl hinzugefügt werden, um einen Ölwechsel zeitlich hinauszuschieben. Beispielsweise kann eine Nachadditivierung mit Detergentien und Dispergentien erfolgen, wenn das Motoröl mit saueren Verschmutzungen, die durch Kraftstoffeintrag oder schwefelhaltigen Kraftstoff entstehen können, stark belastet ist. Eine Nachadditivierung mit Verschleißschutz kann erfolgen, wenn die betreffenden Additive beispielsweise durch sehr häufiges Starten des Verbrennungsmotors 2 stark belastet werden. Die Additiv-Zugabeeinrichtung 12 erhält über eine Steuerverbindung 10 gegebenenfalls entsprechende Steuerbefehle von der Sensoreinrichtung 1. Zum Zugeben des mindestens einen Additivs ist eine Verbindungsleitung 11 vorgesehen, die mit der Additiv-Zugabeeinrichtung 12 und dem Motorblock bzw. dem Ölkreislauf in Verbindung steht. Vorzugsweise ist das mindestens eine Additiv in der Additiv-Zugabeeinrichtung 12 nachfüllbar.
Gemäß der in 3 dargestellten Ausführungsform sind die Sensoreinrichtung 1 und die Additiv-Zugabeeinrichtung 12 zu einer Einheit zusammengefasst. Das Motoröl durchströmt hier zuerst die Sensoreinrichtung 1 und dann die Additiv-Zugabeeinrichtung 12. Diese Ausgestaltungsform ist äußerst montagefreundlich. Ansonsten wird wieder auf die vorherigen Ausführungsformen verwiesen.

Claims

Überwachungsvorrichtung a) mit einer in einem Kraftfahrzeug unterbringbaren Sensoreinrichtung (1) zur Bestimmung von einen aktuellen Zustand von Motoröl in einem Kraftfahrzeug spezifizierenden Motoröldaten, und b) mit einer mit der Sensoreinrichtung (1) in Verbindung stehenden, in dem Kraftfahrzeug unterbringbaren Datenübertragungseinheit (6) zum Empfang der Motoröldaten, c) wobei die Datenübertragungseinheit (6) mit mindestens einer stationären Basisstation (8) in Verbindung setzbar ist, welche aufweist i) eine Empfangseinheit zum Empfang der Motoröldaten von der Datenübertragungseinheit (6).
Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (1) einen Impedanzsensor zur Ermittlung von Impedanzdaten hat, die mit der elektrischen Impedanz des Motoröls korrelieren.
Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (1) einen Temperatursensor zur Ermittlung von Temperaturdaten hat, die mit der Temperatur des Motoröls korrelieren.
Überwachungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (1) eine Auswerteeinheit zum Empfang der Impedanzdaten und der Temperaturdaten hat.
Überwachungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen der Sensoreinrichtung (1) und der Datenübertragungseinheit (6) drahtlos ist.
Überwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen der Sensoreinrichtung (1) und der Datenübertragungseinheit (6) über eine Datenübertragungsleitung erfolgt.
Überwachungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Sensoreinrichtung (1) eine Additiv-Zugabeeinrichtung (12) zur Zugabe von mindestens einem Additiv zu dem Motoröl in Verbindung steht.
Überwachungssystem a) mit einer Überwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, und b) mit mindestens einer stationären Basisstation (8), welche aufweist i) eine Empfangseinheit zum Empfang der Motoröldaten von der Datenübertragungseinheit (6).
Überwachungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen der Datenübertragungseinheit (6) und der Empfangseinheit drahtlos ist.
Überwachungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Verbindung zwischen der Datenübertragungseinheit (6) und der Empfangseinheit eine Funkverbindung, insbesondere eine Mobilfunkverbindung, ist.
Überwachungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mobilfunkverbindung zwischen der Datenübertragungseinheit (6) und der Empfangseinheit nach dem GSM- und/oder UMTS-Standard arbeitet.
Überwachungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen der Datenübertragungseinheit (6) und der Empfangseinheit über eine Datenübertragungsleitung erfolgt.
Überwachungssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangseinheit mit einer Flottenmanagement-Einrichtung verbunden ist.
Kraftfahrzeug mit einer Überwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
Überwachungsverfahren, umfassend die Schritte a) Bestimmen von einen aktuellen Zustand von Motoröl in einem Kraftfahrzeug spezifizierenden Motoröldaten, b) Übertragen der Motoröldaten zu einer in dem Kraftfahrzeug unterbringbaren Datenübertragungseinheit (6), und c) Übertragen der Motoröldaten von der Datenübertragungseinheit (6) zu einer stationären Basisstation (8).