DE102009046382A1

DE102009046382A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Ölfüllstandsbestimmung

Info

Publication number: DE102009046382A1
Application number: DE102009046382A
Authority: DE
Inventors: Jörg KURTH; Günther Scharnagel
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2009-11-04
Filing date: 2009-11-04
Publication date: 2011-05-05

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zur Ölfüllstandsbestimmung wobei: a) zunächst mit Hilfe eines Temperatursensors (4) eine Temperatur des Getriebe- oder Motoröls (2) ermittelt wird; b) nachfolgend auf Grundlage der ermittelten Temperatur für mindestens einen Füllstandssensor (5, 6), der abhängig vom zu vermessenden Füllstand des Getriebe- oder Motoröls in dasselbe eintaucht oder nicht, ein elektrischer Stromwert ermittelt wird, mit dem der jeweilige Füllstandssensor (5, 6) elektrisch bestromt wird; c) darauffolgend eine sich in Folge der elektrischen Bestromung ausbildende elektrische Widerstandsänderung des oder jedes Füllstandssensors (5, 6) ermittelt wird, wobei dann, wenn für einen Füllstandssensor trotz der Bestromung keine oder nur eine relativ kleine Widerstandsänderung festgestellt wird, darauf geschlossen wird, dass der jeweilige Füllstandssensor in das Getriebe- oder Motoröl (2) eintaucht, wohingegen dann, wenn für einen Füllstandssensor eine relativ große Widerstandsänderung festgestellt wird, darauf geschlossen wird, dass der jeweilige Füllstandssensor nicht in das Getriebe- oder Motoröl (2) eintaucht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ölfüllstandsbestimmung an einem Getriebe oder einem Motor eines Kraftfahrzeugs. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Ölfüllstandsbestimmung an einem Getriebe oder einem Motor eines Kraftfahrzeugs.
Die Überwachung bzw. Erfassung eines Ölfüllstands an einem Getriebe oder einem Motor eines Kraftfahrzeugs ist zur Gewährleistung eines ordnungsgemäßen Betriebs des Getriebes oder des Motors erforderlich. Aus der Praxis sind eine Vielzahl unterschiedlicher Messprinzipien bekannt, mithilfe derer an einem Getriebe oder einem Motor eines Kraftfahrzeugs der Ölfüllstand des Getriebeöls oder Motoröls messtechnisch mehr oder weniger genau erfasst werden kann. Bei der Ölfüllstandsbestimmung unterscheidet man prinzipiell zwischen kapazitiven Messprinzipien, Messprinzipien auf Ultraschallbasis sowie Messprinzipien, die auf der Verwendung eines Heizdrahts beruhen.
Aus der DE 10 2007 001 192 A1 ist ein Messverfahren zur Ölfüllstandsbestimmung an einem Motor bekannt, welches auf der Verwendung eines Heizdrahts beruht. Nach diesem Stand der Technik wird zur Bestimmung eines Ölfüllstands und zur Bestimmung einer Öltemperatur so vorgegangen, dass in Abhängigkeit von einem jeweiligen Füllstand elektrische Messwerte an einem über einen unterschiedlich großen Bereich von dem Motoröl gekühlten Heizdraht aufgenommen werden, wobei hierzu eine Messspannung und ein Messstrom vor und nach einer durch einen Heizstrom bewirkten Erwärmung des Heizdrahts zur Berechnung eines elektrischen Widerstands des Heizdrahts gemessen werden, und wobei über die Zeit der Abkühlung einer Fläche unter einer Kurve des Sensordrahtwiderstands ein aktueller Ölfüllstand bestimmt wird.
Mit dem Verfahren gemäß DE 10 2007 001 192 A1 kann zwar prinzipiell der Füllstand von Motoröl an einem Motor eines Kraftfahrzeugs bestimmt werden, das aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren ist jedoch relativ ungenau, da eine große Abhängigkeit der Ölfüllstandsbestimmung von der Temperatur des Motoröls besteht.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde, ein neuartiges, genaueres Verfahren zur Ölfüllstandsbestimmung an einem Getriebe oder einem Motor eines Kraftfahrzeugs sowie eine entsprechende Vorrichtung zu schaffen.
Dieses Problem wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst zumindest die folgenden Schritte: a) zunächst wird mit Hilfe eines Temperatursensors, der vorzugsweise unabhängig vom zu vermessenden Füllstand des Getriebeöls oder Motoröls permanent in dasselbe eintaucht, eine Temperatur des Getriebeöls oder Motoröls ermittelt; b) nachfolgend wird auf Grundlage der ermittelten Temperatur des Getriebeöls oder Motoröls für mindestens einen Füllstandssensor, der abhängig vom zu vermessenden Füllstand des Getriebeöls oder Motoröls in dasselbe eintaucht oder nicht eintaucht, ein elektrischer Stromwert ermittelt, mit dem der jeweilige Füllstandssensor elektrisch bestromt wird; c) darauffolgend wird eine sich in Folge der elektrischen Bestromung ausbildende elektrische Widerstandsänderung des oder jedes Füllstandssensors ermittelt, wobei dann, wenn für einen Füllstandssensor trotz der Bestromung keine oder nur eine relativ kleine Widerstandsänderung festgestellt wird, daraufgeschlossen wird, dass der jeweilige Füllstandssensor in das Getriebeöl oder Motoröl eintaucht, wohingegen dann, wenn für einen Füllstandssensor in Folge der Bestromung eine relativ große Widerstandsänderung festgestellt wird, daraufgeschlossen wird, dass der jeweilige Füllstandssensor nicht in das Getriebeöl oder Motoröl eintaucht.
Mit der hier vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, zunächst mithilfe eines Temperatursensors eine Temperatur des Getriebeöls oder Motoröls, für welches eine Ölfüllstandsbestimmung durchzuführen ist, zu ermitteln. Auf Grundlage der ermittelten Temperatur des Getriebeöls oder Motoröls wird nachfolgend für mindestens einen Füllstandssensor ein elektrischer Bestromungswert ermittelt, mit dem der jeweilige Füllstandstandsensor elektrisch bestromt wird. Der Füllstandssensor ragt abhängig vom zu vermessenden Füllstand in das Getriebeöl oder Motoröl ein oder nicht. Darauffolgend wird der jeweilige Füllstandssensor mit dem bestimmten, elektrischen Bestromungswert elektrisch bestromt, wobei eine sich in Folge der elektrischen Bestromung ausbildende elektrische Widerstandsänderung des jeweiligen Füllstandssensors ermittelt wird. Dann, wenn trotz einer elektrischen Bestromung keine oder nur eine relativ kleine elektrische Widerstandsänderung an einem Füllstandssensor festgestellt wird, wird darauf geschlossen, dass derselbe in das Getriebeöl oder Motoröl eintaucht. Wird hingegen festgestellt, dass in Folge der elektrischen Bestromung eines Füllstandssensors an demselben eine relativ große elektrische Widerstandsänderung vorliegt, wird darauf geschlossen, dass der jeweilige Füllstandssensor nicht in das Getriebeöl oder Motoröl eintaucht. Hiermit ist es möglich eine genaue Ölfüllstandsbestimmung an einem Getriebe oder einem Motor eines Kraftfahrzeugs durchzuführen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ölfüllstandsbestimmung an einem Getriebe oder einem Motor eines Kraftfahrzeugs umfasst zumindest: a) einen vorzugsweise unabhängig vom zu vermessenden Füllstand des Getriebeöls oder Motoröls permanent in dasselbe eintauchenden Temperatursensor, mit dem eine Temperatur des Getriebeöls oder Motoröls ermittelbar ist; b) mindestens einen Füllstandssensor, der abhängig vom zu vermessenden Füllstand des Getriebeöls oder Motoröls in dasselbe eintaucht oder nicht eintaucht; c) ein Steuerungsgerät, das auf Grundlage der ermittelten Temperatur des Getriebeöls oder Motoröls für den oder jeden Füllstandssensor einen elektrischer Stromwert ermittelt, den oder jeden Füllstandssensor mit diesem Stromwert elektrisch bestromt und eine sich in Folge der elektrischen Bestromung ausbildende elektrische Widerstandsänderung des oder jedes Füllstandssensors ermittelt und hieraus schließt, ob der Füllstandssensor in das Getriebeöl oder Motoröl eintaucht ist oder nicht eintaucht ist.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
1 eine stark schematisierte Darstellung eines Getriebes eines Kraftfahrzeugs zusammen mit Elementen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ölfüllstandsbestimmung;
2 ein Blockschaltbild der einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ölfüllstandsbestimmung;
3 eine bevorzugte Bauform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ölfüllstandsbestimmung;
4 ein Signalflussdiagramm zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ölfüllstandsbestimmung; und
5 ein Diagramm zur weiteren Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Ölfüllstandsbestimmung an einem Getriebe oder einem Motor eines Kraftfahrzeugs. Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 1 bis 6 im Detail beschrieben.
1 zeigt stark schematisiert ein Getriebe 1 eines Kraftfahrzeugs, welches mit Getriebeöl 2 befüllt ist, wobei ein Füllstand 3 des Getriebeöls in 1 ebenfalls schematisiert dargestellt ist.
1 zeigt weiterhin einen dem Getriebe 1 zugeordneten Temperatursensor 4, wobei der Temperatursensor 4 derart in das Getriebe 1 integriert ist, dass derselbe unabhängig vom zu vermessenden Füllstand 3 permanent in das Getriebeöl 2 eintaucht.
Zusätzlich zum Temperatursensor 4 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel dem Getriebe 1 zwei weitere Sensoren, nämlich zwei Füllstandssensor 5 und 6, zugeordnet, wobei jeder Füllstandssensor 5 und 6 im Unterschied zum Temperatursensor 4 nicht permanent in das hinsichtlich seines Füllstands 3 zu vermessende Getriebeöl 2 hineinragt, sondern vielmehr abhängig vom zu vermessenden Füllstand 3 des Getriebeöls 2 in dasselbe eintaucht oder nicht eintaucht.
Bereits an dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass die Anzahl der in 1 gezeigten Füllstandssensoren 5 und 6 rein exemplarischer Natur ist. Neben dem gezeigten Temperatursensor 4 kann auch ein einziger Füllstandssensor vorhanden sein. Ferner können auch mehr als zwei Füllstandssensoren dem Getriebe 1 zugeordnet sein.
Bei der erfindungsgemäßen Ölfüllstandsbestimmung wird so vorgegangen, dass zunächst mithilfe des Temperatursensors 4 eine aktuelle Temperatur des hinsichtlich des Füllstands 3 zu vermessenden Getriebeöls 2 ermittelt wird. Gemäß 2 übermittelt der Temperatursensor 4 einen entsprechenden Messwert der Getriebeöltemperatur an ein Steuerungsgerät 7, wobei das Steuerungsgerät 7 auf Grundlage der ermittelten Temperatur des Getriebeöls 2 für den oder jeden Füllstandssensor, nämlich im gezeigten Ausführungsbeispiel für beide Füllstandssensoren 5 und 6, einen elektrischen Stromwert ermittelt, mit dem die Füllstandssensoren 5 und 6 nachfolgend ausgelöst durch das Steuerungsgerät 7 elektrisch bestromt werden.
Darauffolgend wird vom Steuerungsgerät 7 eine sich in Folge der elektrischen Bestromung ausbildende elektrische Widerstandsänderung des jeweiligen Füllstandssensors 5, 6 ermittelt, wobei dann, wenn für einen Füllstandssensor trotz der Bestromung keine oder nur eine relativ kleine Widerstandsänderung festgestellt wird, darauf geschlossen wird, dass der jeweilige Füllstandssensor 5 bzw. 6 in das Getriebeöl 2 eintaucht, wohingegen dann, wenn für einen Füllstandssensor 5 bzw. 6 festgestellt wird, dass an demselben in Folge der elektrischen Bestromung eine relativ große Widerstandsänderung vorliegt, darauf geschlossen wird, dass der jeweilige Füllstandssensor 5 bzw. 6 nicht in das Getriebeöl 2 eintaucht.
Der auf diese Art und Weise festgestellte Ölfüllstand kann durch das Steuerungsgerät 7 an einem Anzeigegerät 8 zur Anzeige gebracht werden.
Im bevorzugten, gezeigten Ausführungsbeispiel, in welchen neben dem Temperatursensor 4 zwei Füllstandssensoren 5 und 6 vorhanden sind, wird ein erster Füllstandssensor, nämlich im gezeigten Ausführungsbeispiel der Füllstandssensor 5, einem minimal zulässigen Ölfüllstand des Getriebes 1 und ein zweiter Füllstandssensor, nämlich im gezeigten Ausführungsbeispiel der Füllstandssensor 6, einem maximal zulässigen Ölfüllstand des Getriebes 1 zugeordnet. Die beiden Füllstandssensoren 5 und 6 sind dabei derart in das Getriebe 1 integriert, dass der dem minimal zulässigen Ölfüllstand zugeordnete, erste Füllstandssensor 5 bei Vorliegen des minimal zulässigen Ölfüllstands in das Getriebeöl 2 eintaucht, wohingegen der dem maximal zulässigen Ölfüllstand zugeordnete, zweite Füllstandssensor 6 bei Vorliegen des maximal zulässigen Ölfüllstands nicht in das Getriebeöl 2 eintaucht.
Weitere Details des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ölfüllstandsbestimmung an dem in 1 gezeigten Getriebe 1 werden nachfolgend unter Bezugnahme auf das Signalflussdiagramm der 4 beschrieben.
In einem Schritt 9 des Signalflussdiagramms der 4 wird das Verfahren zur Ölfüllstandsbestimmung gestartet, wobei nachfolgend in einem Schritt 10 zunächst mithilfe des Temperatursensors 4 die Temperatur des Getriebeöls 2 bestimmt wird. In einem Verzweigungspunkt 11 wird so dann verglichen, ob die in Schritt 10 ermittelte Temperatur des Getriebeöls in einem zulässigen Temperaturintervall liegt oder nicht. Dann, wenn im Verzweigungspunkt 11 festgestellt wird, dass die im Schritt 10 festgestellte Temperatur des Getriebeöls 2 außerhalb eines für die Ölfüllstandsbestimmung zulässigen Temperaturintervalls liegt, wird auf Schritt 12 verzweigt, wobei in Schritt 12 die Ölfüllstandsbestimmung abgebrochen wird, und vorzugsweise im Anzeigegerät 8 eine Anzeige generiert wird, dass die Ölfüllstandsbestimmung derzeit nicht möglich ist.
Wird hingegen im Verzweigungspunkt 11 festgestellt, dass die in Schritt 10 ermittelte Temperatur des Getriebeöls 2 innerhalb eines für die Ölfüllstandsbestimmung zulässigen Temperaturintervalls liegt, so wird auf Schritt 13 verzweigt, wobei im Schritt 13 mithilfe des Steuerungsgeräts 7 auf Grundlage der im Schritt 10 bestimmten Temperatur des Getriebeöls 2 für die beiden Füllstandssensoren 5 und 6 elektrische Stromwerte ermittelt werden.
Nachfolgend werden die Füllstandssensoren 5 und 6 in einem Schritt 14 mit den im Schritt 13 bestimmten, elektrischen Stromwerten elektrisch bestromt, wobei in Schritt 14 weiterhin eine elektrische Widerstandsänderung an den Füllstandssensoren 5 und 6 erfasst bzw. überprüft wird.
Anschließend an die Erfassung bzw. Überwachung der elektrischen Widerstandsänderung an den Füllstandssensoren 5 und 6, die sich gegebenenfalls in Folge der elektrischen Bestromung derselben mit den in Schritt 13 bestimmten Stromwerten ausbildet, wird darauffolgend in einem Verzweigungspunkt 15 überprüft, ob am ersten Füllstandssensor 5, der dem minimal zulässigen Ölfüllstand zugeordnet ist, eine Widerstandsänderung vorliegt oder nicht.
Wird im Verzweigungspunkt 15 festgestellt, dass für den dem minimal zulässigen Ölfüllstand zugeordneten Füllstandssensor 5 eine relativ große Widerstandsänderung vorliegt, so wird daraus geschlossen, dass der erste Füllstandssensor 5, der bei Vorliegen des zulässigen minimalen Ölfüllstands eigentlich in das Getriebeöl 2 hineinragen sollte, nicht in das Getriebeöl 2 hineinragt, wobei dann auf Schritt 16 verzweigt wird, und in Schritt 16 festgestellt wird, dass der Ölfüllstand unterhalb des minimal zulässigen Ölfüllstands liegt, wobei das Steuerungsgerät 7 dann auf dem Anzeigegerät 8 eine Meldung anzeigen kann, dass der Ölstand an Getriebeöl 2 im Getriebe 1 zu gering ist.
Wird im Verzweigungspunkt 15 festgestellt, dass am ersten Füllstandssensor 5, der dem minimal zulässigen Ölfüllstand zugeordnet ist, trotz der elektrischen Bestromung mit dem in Schritt 13 festgestellten bzw. ermittelten Stromwert keine oder nur eine relativ kleine Widerstandsänderung vorliegt, so wird auf Schritt 17 verzweigt, wobei dann in Schritt 17 festgestellt wird, dass der bestimmte Ölfüllstand oberhalb des minimal zulässigen Ölfüllstands liegt.
Sodann wird anschließend an Schritt 17 in einem Verzweigungspunkt 18 überprüft, ob am zweiten Füllstandssensor 6, der dem maximal zulässigen Ölfüllstand zugeordnet ist, eine Widerstandsänderung vorliegt. Wird im Verzweigungspunkt 18 festgestellt, dass sich in Folge der elektrischen Bestromung des zweiten Füllstandssensors 6, der dem maximal zulässigen Ölfüllstand zugeordnet ist und der bei Vorliegen des maximal zulässigen Ölfüllstands eigentlich nicht in das Getriebeöl 2 hineinragt, mit dem in Schritt 13 festgestellten bzw. ermittelten Stromwert an demselben keine oder nur eine relativ kleine Widerstandsänderung ausbildet, so wird auf Schritt 19 verzweigt, wobei dann in Schritt 19 festgestellt wird, dass der zweite Füllstandssensor 6 in das Getriebeöl 2 hineinragt, woraus dann geschlossen wird, dass der Ölfüllstand im Getriebe 1 größer ist als der maximal zulässige Ölfüllstand ist, wobei dann durch das Steuerungsgerät 7 am Anzeigegerät 8 eine entsprechende Warnmeldung angezeigt werden kann, dass der Ölfüllstand im Getriebe 1 zu hoch ist.
Wird hingegen am Verzweigungspunkt 18 festgestellt, dass sich in Folge der elektrischen Bestromung des zweiten Füllstandssensors 6 an demselben eine relativ große Widerstandsänderung ausbildet, so wird auf Schritt 20 verzweigt, wobei dann in Schritt 20 festgestellt wird, dass der dem maximal zulässigen Ölfüllstand zugeordnete, zweite Füllstandssensor 6 nicht in das Getriebeöl 2 hineinragt, woraus dann folgt, dass der tatsächliche Ölfüllstand unterhalb des maximal zulässigen Ölfüllstands jedoch oberhalb des minimal zulässigen Ölfüllstands liegt, sodass dann im Schritt 20 ein ordnungsgemäßer Ölfüllstand für das Getriebe 2 festgestellt und vom Steuerungsgerät 7 am Anzeigegerät 8 angezeigt wenden kann.
Die Bestimmung der elektrischen Stromwerte zur elektrischen Bestromung der Füllstandssensoren 5 und 6 abhängig von der mithilfe des Temperatursensors 4 ermittelten Temperatur des Getriebeöls 2 erfolgt derart, dass für einen nicht in das Getriebeöl 2 eintauchenden Füllstandssensor 5 und 6 bei Bestromung desselben eine relativ große Widerstandsänderung feststellbar ist, wohingegen für einen in das Getriebeöl 2 eintauchenden Füllstandssensor 5 bzw. 6 bei Bestromung desselben keine oder nur eine relativ geringe Widerstandsänderung feststellbar ist.
5 zeigt dies exemplarisch für als PTC-Sensoren ausgebildete Füllstandssensoren 5, 6, wobei in 5 über dem Strom I in mA ein elektrischer Widerstand R in Ω aufgetragen ist, nämlich jeweils für unterschiedliche Temperaturen des Getriebeöls, die in °C angegeben sind. Für PTC-Sensoren ergibt sich demnach bei einer elektrischen Bestromung derselben in Folge einer Temperaturerhöhung eine positive Widerstandsänderung, nämlich dann, wenn der jeweilige als PTC-Sensor ausgebildete Füllstandssensor nicht in das Getriebeöl 2 hineinragt.
Es sei darauf hingewiesen, dass anstelle von PTC-Sensoren auch NTC-Sensoren als Füllstandssensoren 5, 6 eingesetzt werden können, die dann abhängig von einer elektrischen Bestromung derselben bei einer Temperaturerhöhung eine negative Widerstandsänderung aufweisen.
Die als NTC-Sensoren oder PTC-Sensoren ausgebildeten Füllstandssensoren 5 und 6 werden demnach bewusst bzw. gezielt in einem Arbeitsbereich betrieben, in welchem dieselben bei elektrischer Bestromung und gleichbleibender Umgebungstemperatur eine Veränderung des elektrischen Widerstands zeigen. Dann, wenn die Sensoren 5 in das Getriebeöl 2 eintauchen, wirkt das Getriebeöl 2 als Wärmesenke, sodass sich in Folge der elektrischen Bestromung derselben an den Füllstandssensoren keine merkliche Temperaturerhöhung und damit keine oder nur eine relativ geringe elektrische Widerstandsänderung ausbildet
Details einer bevorzugten, vorrichtungstechnischen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ölfüllstandsbestimmung ergeben sich aus 3.
3 kann entnommen werden, dass die Füllstandssensoren 5 und 6 vorzugsweise zu einer Füllstandssensoreinheit 21 zusammengefasst bzw. komplettiert sind. Beide Füllstandssensoren 5 und 6 sind dabei von einer gemeinsamen Schutzhülle 22 umgeben, wobei jeder der beiden Füllstandssensoren 5 und 6 jeweils für sich gegenüber Trägern und/oder anderen Getriebeteilen sowie gegenüber dem jeweils anderen Füllstandssensor, jedoch nicht gegenüber dem Getriebeöl 2, thermisch isoliert ist.
Der erste Füllstandssensor 5, der dem minimal zulässigen Ölfüllstand zugeordnet ist, verfügt dabei über eine größere Länge als der zweite Füllstandssensor 6, der dem maximal zulässigen Ölfüllstand zugeordnet ist.
Die Füllstandssensoreinheit 21, welche im bevorzugten Ausführungsbeispiel die beiden Füllstandssensoren 5 und 6 umfasst, ist derart ausgeführt, dass die Füllstandssensoreinheit 21 im Austausch gegen einen nicht-gezeigten Ölmessstab in ein Aufnahmerohr 23 für den Ölmessstab, welches ohnehin am Getriebe 1 vorhanden ist, eingeführt werden kann. So zeigt 3, dass das Aufnahmerohr 23 ein Getriebegehäuse 24 des Getriebes 1 an einer Stelle durchdringt, wobei in das Aufnahmerohr 23 die Füllstandssensoreinheit 21 eingeführt und über einen Verschlussstopfen 25 gegenüber dem Aufnahmerohr 23 abgedichtet ist.
Die in 3 gezeigte Ausführung der Füllstandssensoreinheit 21 ist besonders bevorzugt, da dann an Getrieben 1 eine Ölfüllstandsbestimmung ohne die Notwendigkeit einer zusätzlichen Öffnung im Getriebegehäuse 24 möglich ist. In diesem Fall können dann an Getrieben, die keine Ölfüllstandsbestimmung aufweisen, sowie an Getrieben mit Ölfüllstandsbestimmung identische Getriebegehäuse eingesetzt werden. Ferner ist eine einfache Nachrüstung von Getrieben ohne Ölfüllstandsbestimmung auf Getriebe mit Ölfüllstandsbestimmung möglich, da lediglich ein Messstab durch die Füllstandssensoreinheit 2t der 3 ersetzt werden muss und gegebenenfalls am Steuergerät ein Software-Update durchgeführt werden muss.
Bei der bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung, in welcher die beiden Füllstandssensoren 5 und 6 zum Einsatz kommen, kann sowohl das Einhalten eines minimal zulässigen Ölfüllstands als auch das Einhalten eines maximal zulässigen Ölfüllstands überprüft werden. Die Verwendung von zwei Füllstandssensoren verfügt des Weiteren über den Vorteil, dass eine Redundanz bereitgestellt werden kann, die zur Plausibilisierung gemessener Ölfüllstände genutzt werden kann. Hierdurch kann eine höhere Robustheit des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ölfüllstandsbestimmung bereitgestellt werden.
Je Schaltpunkt für einen zu überwachenden Füllstandspegel ist ausschließlich ein entsprechender Füllstandssensor erforderlich. So sind im gezeigten Ausführungsbeispiel durch die beiden Füllstandssensoren 5 und 6 zwei Schaltpunkte überwachbar, nämlich ein minimal zulässiger Ölfüllstand und ein maximal zulässiger Ölfüllstand. Durch Verwendung zusätzlicher Füllstandssensoren können weitere Schaltpunkte bzw. Füllstandspegel überwacht werden. Ebenso ist es möglich, lediglich einen Füllstandssensor einzusetzen, wenn lediglich ein Schaltpunkt bzw. ein Füllpegel von Bedeutung ist. Dadurch, dass die Bestromung der Füllstandssensoren 5 und 6 mit der gemessenen Temperatur des Getriebeöls 2 abgeglichen wird, kann eine genaue Ölfüllstandsbestimmung durchgeführt werden.
Die Füllstandssensoren werden in einem Arbeitsbereich derart gezielt betrieben, dass dieselben in Folge der elektrischen Bestromung einer Eigenerwärmung unterliegen, die dann, wenn der Füllstandssensor nicht von Getriebeöl umgeben ist, zu einer deutlichen Temperaturerhöhung am jeweiligen Füllstandssensor und damit zu einer deutlichen elektrischen Widerstandsänderung führen. Taucht hingegen der jeweiligen Füllstandssensor in Getriebeöl ein, so kann die in Folge der elektrischen Bestromung des Füllstandssensors entstehende Wärme an das Getriebeöl abgegeben werden, sodass dann der jeweilige Füllstandssensor keiner merklichen Temperaturerhöhung und keiner merklichen Änderung des elektrischen Widerstands unterliegt.
Die in 3 gezeigte Zusammenfassung bzw. Komplettierung der Füllstandssensoren 5 und 6 zu der Füllstandssensoreinheit 21 ist insbesondere für die Anwendung an Kraftfahrzeuggetrieben sowie Kraftfahrzeugmotoren von Vorteil. Die Erfindung kann mit geringstem Aufwand an Getrieben sowie Motoren realisiert werden. Die Füllstandssensoreinheit 21 kann anstelle eines Messstabs in ein für den Messstab vorgesehenes Aufnahmerohr eingeführt werden. Auf spezifische Bauformen von Getriebegehäusen bzw. Motorgehäusen kann hierdurch verzichtet werden.
Bezugszeichenliste

1: Getriebe
2: Getriebeöl
3: Füllstand
4: Temperatursensor
5: erster Füllstandssensor
6: zweiter Füllstandssensor
7: Steuerungsgerät
8: Anzeigegerät
9: Schritt
10: Schritt
11: Verzweigungspunkt
12: Schritt
13: Schritt
14: Schritt
15: Verzweigungspunkt
16: Schritt
17: Schritt
18: Verzweigungspunkt
19: Schritt
20: Schritt
21: Füllstandssensoreinheit
22: Schutzhülle
23: Aufnahmerohr
24: Getriebegehäuse
25: Verschlussstopfen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007001192 A1 [0003, 0004]

Claims

Verfahren zur Ölfüllstandsbestimmung an einem Getriebe oder einem Motor eines Kraftfahrzeugs, gekennzeichnet durch folgende Maßnahmen: a) zunächst wird mit Hilfe eines Temperatursensors eine Temperatur des Getriebeöls oder Motoröls ermittelt; b) nachfolgend wird auf Grundlage der ermittelten Temperatur des Getriebeöls oder Motoröls für mindestens einen Füllstandssensor, der abhängig, vom zu vermessenden Füllstand des Getriebeöls oder Motoröls in dasselbe eintaucht oder nicht eintaucht, ein elektrischer Stromwert ermittelt, mit dem der jeweilige Füllstandssensor elektrisch bestromt wird; c) darauffolgend wird eine sich in Folge der elektrischen Bestromung ausbildende elektrische Widerstandsänderung des oder jedes Füllstandssensors ermittelt, wobei dann, wenn für einen Füllstandssensor trotz der Bestromung keine oder nur eine relativ kleine Widerstandsänderung festgestellt wird, daraufgeschlossen wird, dass der jeweilige Füllstandssensor in das Getriebeöl oder Motoröl eintaucht, wohingegen dann, wenn für einen Füllstandssensor in Folge der Bestromung eine relativ große Widerstandsänderung festgestellt wird, daraufgeschlossen wird, dass der jeweilige Füllstandssensor nicht in das Getriebeöl oder Motoröl eintaucht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt a) überprüft wird, ob die ermittelte Temperatur des Getriebeöls oder Motoröls innerhalb oder außerhalb eines zulässigen Temperaturintervalls liegt, wobei dann, wenn festgestellt wird, dass die Temperatur des Getriebeöls oder Motoröls innerhalb des zulässigen Temperaturintervalls liegt, die Ölfüllstandsbestimmung fortgesetzt wird, wohingegen dann, wenn festgestellt wird, dass die Temperatur des Getriebeöls oder Motoröls außerhalb des zulässigen Temperaturintervalls liegt, die Ölfüllstandsbestimmung abgebrochen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt b) für mindestens zwei Füllstandssensoren ein elektrischer Stromwert ermittelt wird, mit dem der jeweilige Füllstandssensor elektrisch bestromt wird, nämlich für zumindest einen einem minimal zulässigen Ölfüllstand zugeordneten ersten Füllstandssensor und einen einem maximal zulässigen Ölfüllstand zugeordneten zweiten Füllstandssensor.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt b) auf Grundlage der ermittelten Temperatur des Getriebeöls oder Motoröls für den jeweiligen Füllstandssensor der elektrische Stromwert zur Bestromung desselben derart ermittelt wird, dass dann, wenn der Füllstandssensor nicht in das Getriebeöl oder Motoröl eintaucht, sich bei konstanter Umgebungstemperatur in Folge der elektrischen Bestromung und damit Erwärmung des Füllstandssensors eine relativ große elektrische Widerstandsänderung an demselben ausbildet.
Vorrichtung zur Ölfüllstandsbestimmung an einem Getriebe oder einem Motor eines Kraftfahrzeugs, gekennzeichnet durch a) einen Temperatursensor (4), mit dem eine Temperatur des Getriebeöls oder Motoröls ermittelbar ist; b) mindestens einen Füllstandssensor (5, 6), der abhängig vom zu vermessenden Füllstand des Getriebeöls oder Motoröls in dasselbe eintaucht oder nicht eintaucht; b) ein Steuerungsgerät (7), das auf Grundlage der ermittelten Temperatur des Getriebeöls oder Motoröls für den oder jeden Füllstandssensor (5, 6) einen elektrischer Stromwert ermittelt, den oder jeden Füllstandssensor mit diesem Stromwert elektrisch bestromt und eine sich in Folge der elektrischen Bestromung ausbildende elektrische Widerstandsänderung des oder jedes Füllstandssensors (5, 6) ermittelt und hieraus schließt, ob der Füllstandssensor in das Getriebeöl oder Motoröl eintaucht ist oder nicht eintaucht ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder Füllstandssensor (5, 6) ein NTC-Sensor ist, der bei einer Temperaturerhöhung desselben eine negative Widerstandsänderung aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder Füllstandssensor (5, 6) ein PTC-Sensor ist, der bei einer Temperaturerhöhung desselben eine positive Widerstandsänderung aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 6, gekennzeichnet durch mindestens zwei Füllstandssensoren, nämlich zumindest einen einem minimal zulässigen Ölfüllstand zugeordneten ersten Füllstandssensor (5) und einen einem maximal zulässigen Ölfüllstand zugeordneten zweiten Füllstandssensor (6), wobei der erste Füllstandssensor (5) bei Vorliegen des minimal zulässigen Ölfüllstands in das Getriebeöl oder Motoröl eintaucht und wobei der zweite Füllstandssensor (6) bei Vorliegen des maximal zulässigen Ölfüllstands nicht in das Getriebeöl oder Motoröl eintaucht.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Füllstandssensor (5) und der zweite Füllstandssensor (6) zu einer Füllstandssensoreinheit (21) zusammengefasst sind, wobei die Füllstandssensoreinheit (21) im Austausch gegen einen Ölmessstab in ein Aufnahmerohr (23) für den Ölmessstab in ein Getriebe oder einen Motor einführbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der die Füllstandssensoren (5, 6) jeweils für sich gegenüber Trägern und/oder Getriebeteilen oder Motorteilen jedoch nicht gegenüber dem Getriebeöl oder Motoröl thermisch isoliert sind.