DE102012015261A1

DE102012015261A1 - Verfahren zum Ermitteln wenigstens eines, eine Gesamtmenge von sich in einer Verbrennungskraftmaschine befindendem Schmiermittel charakterisierenden Gesamtwerts

Info

Publication number: DE102012015261A1
Application number: DE201210015261
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Felix (FH) Hornung; Dr. Müller Axel
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2012-08-01
Filing date: 2012-08-01
Publication date: 2014-02-06

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln wenigstens eines, eine Gesamtmenge von sich in einer Verbrennungskraftmaschine (10) befindendem Schmiermittel (20) charakterisierenden Gesamtwerts (Y0), bei welchem der Gesamtwert (Y0) zeitlich nach einer Deaktivierung der Verbrennungskraftmaschine (10) anhand einer mathematischen Funktion, welche eine Veränderung wenigstens eines, eine Menge des Schmiermittels (20) in einem Schmiermittelreservoir (18) der Verbrennungskraftmaschine (10) charakterisierenden Parameters infolge eines Strömens des Schmiermittels (20) in das Schmiermittelreservoir (18) zeitlich nach der Deaktivierung beschreibt, ermittelt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln wenigstens eines, eine Gesamtmenge von sich in einer Verbrennungskraftmaschine befindendem Schmiermittel charakterisierenden Gesamtwerts.
In aktuellen Verbrennungskraftmaschinen, beispielsweise mit Nasssumpfschmierung, wird wenigstens ein, eine Gesamtmenge von sich in der Verbrennungskraftmaschine befindendem Schmiermittel, beispielsweise Schmieröl, charakterisierender Gesamtwert durch wenigstens einen Sensor erfasst. Der Gesamtwert bezieht sich beispielsweise auf einen sogenannten Füllstand des Schmiermittels in einer Schmiermittelwanne als das Schmiermittelreservoir. Der Füllstand ist ein Parameter, welcher beispielsweise mittels wenigstens eines Füllstandsschalters erfasst wird.
Je nach verwendetem Sensorprinzip kann die Messung des Füllstands bzw. seines Werts während des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine stattfinden. Alternativ kann die Messung durchgeführt werden, wenn ein Wunsch zum Starten der deaktivierten Verbrennungskraftmaschine erfasst wird. Wird die Verbrennungskraftmaschine beispielsweise bei einem Kraftwagen verwendet, und wird ein Wunsch des Fahrers des Kraftwagens erfasst, die Verbrennungskraftmaschine zu aktivieren, so wird der Füllstand infolge dieses Wunsches erfasst, wobei die Messung vor einem eigentlichen Aktivierungsvorgang, d. h. vor einer eigentlichen Aktivierung der Verbrennungskraftmaschine, komplett beendet sein muss. Dies kann – abhängig vom Sensor – einige Sekunden dauern. Somit kann der Wunsch des Fahrers, die Verbrennungskraftmaschine zu aktivieren, d. h. zu starten und seine Fahrt zu beginnen, erst verzögert verwirklicht werden.
Der DE 196 33 189 C2 ist ein Verfahren zur Erkennung von Ölnachfüllmengen für eine Brennkraftmaschine als bekannt zu entnehmen, wobei der Füllstand in dem Schmiermittelreservoir während des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine ermittelt wird. Während des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine ist der Füllstand bzw. der die Gesamtmenge des Schmiermittels charakterisierende Gesamtwert nicht oder nur sehr aufwändig präzise ermittelbar, da sich das Schmiermittel zumindest zum Teil nicht in dem Schmiermittelreservoir befindet, sondern zu entsprechenden Schmierstellen der Verbrennungskraftmaschine gefördert wird.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Ermitteln wenigstens eines, eine Gesamtmenge von sich in einer Verbrennungskraftmaschine befindendem Schmiermittel charakterisierenden Gesamtwerts bereitzustellen, bei welchem der Gesamtwert präzise und einfach zu ermitteln ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Ermitteln wenigstens eines, eine Gesamtmenge von sich in einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für einen Kraftwagen, befindendem Schmiermittel charakterisierenden Gesamtwerts wird der Gesamtwert zeitlich nach einer Deaktivierung und insbesondere unabhängig von einem beispielsweise von dem Fahrer des Kraftwagens bewirkten Wunsch zum Aktivieren der Verbrennungskraftmaschine anhand einer mathematischen Funktion ermittelt. Die mathematische Funktion beschreibt dabei eine Veränderung wenigstens eines, eine Menge des Schmiermittels in einem Schmiermittelreservoir der Verbrennungskraftmaschine charakterisierenden Parameters infolge eines Strömens des Schmiermittels in das Schmiermittelreservoir zeitlich nach der Deaktivierung. Mit anderen Worten beschreibt die mathematische Funktion eine Rücklaufgeschwindigkeit des Schmiermittels, d. h. die Veränderung des Parameters über der Zeit.
Dadurch kann einfach und präzise auf die sich in der Verbrennungskraftmaschine befindende Gesamtmenge rückgeschlossen werden, ohne die eigentliche Gesamtmenge tatsächlich zu erfassen.
Währen des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine wird das Schmiermittel zumindest teilweise aus dem Schmiermittelreservoir gefördert, so dass sich in dem Schmiermittelreservoir weniger Schmiermittel befindet als tatsächlich in der Verbrennungskraftmaschine vorhanden ist. Wird die Verbrennungskraftmaschine deaktiviert, so strömt das Schmiermittel zurück in das Schmiermittelreservoir. Dadurch, dass der Gesamtwert anhand der mathematischen Funktion ermittelt, d. h. berechnet wird, ist es nicht notwendig, eine relativ lange Zeitdauer abzuwarten, bis das gesamte Schmiermittel wieder in das Schmiermittelreservoir rückgeströmt ist.
Vielmehr kann die Ermittlung des Gesamtwerts schnell und besonders präzise durchgeführt werden. Darüber hinaus kann mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens die eingangs geschilderte Verzögerung auf den Wunsch des Fahrers, die Verbrennungskraftmaschine zu aktivieren, vermieden werden, da die Ermittlung des Gesamtwerts unabhängig von dem Wunsch zur Aktivierung der Verbrennungskraftmaschine, d. h. unabhängig von einem Signal zur Aktivierung der Verbrennungskraftmaschine, durchgeführt wird. Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nicht durch das Signal zum Aktivieren, sondern durch das Signal zum Deaktivieren bewirkt, so dass die Ermittlung des Gesamtwerts bereits zeitlich vor einer auf die Deaktivierung folgenden Aktivierung der Verbrennungskraftmaschine abgeschlossen ist und somit zumindest im Wesentlichen ohne Zeitverzögerung auf das Signal zum Aktivieren der Verbrennungskraftmaschine, d. h. auf den Wunsch des Fahrers, reagiert und die Verbrennungskraftmaschine aktiviert werden kann. Dabei steht bereits zum Zeitpunkt des Wunsches zum Aktivieren der Verbrennungskraftmaschine der ermittelte Gesamtwert bereit, da der Gesamtwert zuvor ermittelt und beispielsweise in einer Speichereinrichtung gespeichert wurde.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Fig. alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Zeichnung zeigt in:
1 eine schematische Schnittansicht einer Verbrennungskraftmaschine für einen Kraftwagen mit einer Recheneinrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zum Ermitteln eines eine Gesamtmenge von sich in der Verbrennungskraftmaschine befindendem Schmiermittel charakterisierenden Gesamtwerts, wobei der Gesamtwert zeitlich nach einer Deaktivierung der Verbrennungskraftmaschine anhand einer mathematischen Funktion ermittelt wird;
2 ein Schaubild zur Veranschaulichung der mathematischen Funktion;
3 ein Schaubild mit drei unterschiedlichen Kurven zur Veranschaulichung eines Rückströmens des Schmiermittels in ein Schmiermittelreservoir der Verbrennungskraftmaschine bei unterschiedlichen Randbedingungen; und
4 ein Schaubild zur Veranschaulichung einer Füllung des Schmiermittelreservoirs infolge des Rückströmens des Schmiermittels zeitlich nach der Deaktivierung der Verbrennungskraftmaschine bei unterschiedlichen Viskositäten des Schmiermittels.
1 zeigt eine Verbrennungskraftmaschine 10 für einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen. Die Verbrennungskraftmaschine 10 ist als Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine ausgebildet und umfasst ein Kurbelgehäuse 12 mit wenigstens einem Brennraum in Form eines Zylinders 14. Mit dem Kurbelgehäuse 12 ist ein Zylinderkopf 16 sowie ein Schmiermittelreservoir in Form einer Ölwanne 18 verbunden.
Die Ölwanne 18 dient zur Aufnahme eines Schmiermittels in Form von Schmieröl 20 der Verbrennungskraftmaschine 10. Das Schmieröl 20 dient zum Kühlen und/oder zum Schmieren von Schmierstellen sowie gegebenenfalls zum Betätigen von hydraulisch betätigbaren Stellgliedern der Verbrennungskraftmaschine 10.
Bei der Verbrennungskraftmaschine 10 ist eine Nasssumpfschmierung realisiert, bei welcher das Schmieröl 20 während des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine 10 zu den entsprechenden Schmierstellen mittels wenigstens einer Ölpumpe gefördert wird. Somit befindet sich in der Ölwanne 18 während des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine 10 weniger Schmieröl 20 als in der Verbrennungskraftmaschine 10 tatsächlich vorhanden ist. Dies bedeutet, dass ein Füllstand des Schmieröls 20 während des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine 10 geringer ist, als wenn sich das gesamte Schmieröl 20 in der Ölwanne 18 sammeln würde.
Der Füllstand ist dabei ein die Menge des Schmieröls 20 in der Ölwanne 18 charakterisierender Parameter. Befindet sich das gesamte Schmieröl 20 der Verbrennungskraftmaschine 10 in der Ölwanne 18, so ergibt sich ein Gesamtfüllstand, welcher eine Gesamtmenge des gesamten, sich in der Verbrennungskraftmaschine befindenden Schmieröls 20 charakterisiert. Ein die Gesamtmenge bzw. den Gesamtfüllstand charakterisierender Gesamtwert ist somit ein Gesamtfüllstandswert des Füllstands bzw. des Gesamtfüllstands.
Um nun den die Gesamtmenge des sich in der Verbrennungskraftmaschine 10 befindenden Schmieröls 20 charakterisierenden Gesamtwert auf einfache Weise präzise zu ermitteln, wird der Gesamtwert zeitlich nach einer Deaktivierung, d. h. zeitlich nach einem Abstellen der Verbrennungskraftmaschine 10 und zeitlich vor einer darauffolgenden Aktivierung und insbesondere zeitlich vor einem darauffolgenden Signal zur Aktivierung der Verbrennungskraftmaschine 10 ermittelt und für einen darauffolgenden Betriebszyklus, d. h. für den zeitlich auf die Deaktivierung folgenden Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 10 gespeichert. Da aber nach dem Abstellen der Verbrennungskraftmaschine 10 ein recht großer Anteil des Schmieröls 20 beispielsweise noch in entsprechenden Ölkanälen steht und erst langsam in die Ölwanne 18 zurückströmt, reicht eine einfache Füllstandsmessung, d. h. eine einfache Füllhöhemessung nicht aus. Stattdessen wird eine Veränderung des Füllstands beobachtet und darüber die wahrscheinlich vorhandene Gesamtmenge approximiert.
Es hat sich gezeigt, dass sich der Füllstand bzw. seine Veränderung zeitlich nach der Deaktivierung durch eine mathematische Funktion beschreiben lässt, welche die natürliche Exponentialfunktion mit der Eulerschen Zahl als Basis, d. h. die e-Funktion umfasst. Anhand dieser mathematischen Funktion wird der Gesamtwert ermittelt. Mit anderen Worten hat es sich herausgestellt, dass sich der Füllstand über die Zeit in Form der e-Funktion an den Gesamtfüllstand, der sich ergibt, wenn das gesamte Schmieröl in die Ölwanne 18 zurückgeflossen ist, annähert.
Über die Qualität des Schmieröls lassen sich dann indirekt auch gewisse Rückschlüsse treffen, da die Geschwindigkeit des Rückströmens des Schmieröls, d. h. die Veränderungsrate des Füllstands, von der Temperatur und der Viskosität des Schmieröls abhängt. Bei steigender Viskosität, beispielsweise durch Ölschlamm oder Rußpartikel, dauert es entsprechend länger, bis der berechnete Gesamtwert tatsächlich erreicht wird. Bei entsprechend geringerer Viskosität wird der maximale Füllstand, das heißt der Gesamtfüllstand entsprechend schneller erreicht.
Zum Ermitteln des Gesamtwerts ist ein Steuergerät 22 zum Regeln oder Steuern der Verbrennungskraftmaschine 10 vorgesehen. Das Steuergerät 22 umfasst eine Recheneinrichtung sowie eine Speichereinrichtung. Ferner ist ein Temperatursensor 24 vorgesehen, mittels welchem die Temperatur des Schmieröls 20 erfassbar ist und welcher mit dem Steuergerät 22 gekoppelt ist, um entsprechende Temperaturwerte der Temperatur an das Steuergerät 22 zu übermitteln. Darüber hinaus ist ein Füllstandssensor 26 vorgesehen, mittels welchem der Füllstand des Schmieröls 20 in der Ölwanne 18 erfassbar ist und welcher mit dem Steuergerät 22 gekoppelt ist, so dass entsprechende Füllstandswerte des Füllstands an das Steuergerät 22 übermittelt werden können. Die Füllstandswerte charakterisieren dabei die sich zum Messzeitpunk in der Ölwanne 18 befindende Menge des Schmieröls 20.
Ferner ist eine Anzeige 28 zum Anzeigen des berechneten Gesamtwerts vorgesehen. Der Gesamtwert charakterisiert dabei die Gesamtmenge des Schmieröls 20. Mit anderen Worten charakterisiert der Gesamtwert einen Gesamtfüllstand, welcher sich in der Ölwanne 18 einstellt, wenn das gesamte Schmieröl 20 der Verbrennungskraftmaschine 10 in die Ölwanne 18 strömt. Weiterhin ist eine Anzeige 30 vorgesehen, mittels welcher die anhand der mathematischen Funktion ermittelte Qualität des Schmieröls 20 angezeigt wird.
Der Füllstandssensor 26 misst den Füllstand, d. h. eine Füllhöhe bzw. einen Füllstandswert des Schmieröls 20 ausgehend von einem Boden 32 der Ölwanne 18 oder ein Volumen des Schmieröls 20 in der Ölwanne 18. Diese Messung kann unter Umständen je nach Bauart des Füllstandssensors 26 durch eine Totzeit verzögert sein. Diese Totzeit ergibt sich beispielsweise durch eine elektrische Heizung eines Widerstandsdrahts des Füllstandssensors 26. Das Steuergerät 22 hat die Aufgabe, zu gewissen, mehreren Zeitpunkten zeitlich nach der Deaktivierung der Verbrennungskraftmaschine 10 den Füllstandssensor 26 und den Temperatursensor 24 einzulesen und die zu den Zeitpunkten gehörigen Füllstandswerte und Temperaturwerte zu beziehen. In Abhängigkeit von den jeweiligen Füllstandswerten und Temperaturwerten wird die Menge, insbesondere die Masse, des Schmieröls 20 in der Ölwanne 18 berechnet. Hierbei können aufgrund der Erfassung der Temperatur unterschiedliche Volumina des Schmieröls 20 bei unterschiedlichen Temperaturen berücksichtigt und kompensiert werden. Ebenso können auch mit gewissen Einschränkungen Aussagen über die Qualität des Schmieröls 20 getroffen werden. Beide Informationen können entweder angezeigt und/oder an andere Systeme elektronisch übermittelt werden.
Das Steuergerät 22 startet die Messung von Füllstand und Temperatur beispielsweise einige Sekunden nach einem Stillstand der Verbrennungskraftmaschine 10 infolge ihrer Deaktivierung. Dabei gleicht das Steuergerät 22 die eventuell vorhandenen Totzeiten des Temperatursensors 24 und/oder des Füllstandssensors 26 derart aus, dass es entsprechend früher mit dem Start der jeweiligen Messungen beginnt. Damit liegen beispielsweise zu einem Zeitpunkt t₀ der Füllstandswert h₀ und der Temperaturwert T₀ vor. Zu einem zweiten Zeitpunkt t₁, beispielsweise einige Sekunden nach dem ersten Zeitpunkt t₀, wird erneut eine Messung von Füllstand und Temperatur vorgenommen, so dass dann der zum zweiten Zeitpunkt t₁ gehörige Füllstandswert h₁ und der zum zweiten Zeitpunkt t₁ gehörige Temperaturwert T₁ vorliegen. Dieser Vorgang wiederholt sich n-mal, wobei n eine nicht-negative, ganze Zahl größer als 1 bezeichnet. Es liegen dann also n + 1 Messpunkte für den Füllstand und die Temperatur zu jeweils zugehörigen Zeitpunkten vor, da n die nicht-negativen, ganzen Zahlen umfasst und bei 0 beginnt. Dies lässt sich durch Vektoren ausdrücken. Ein Zeitvektor t → umfasst somit die Zeitpunkte t₀ bis t_n. Ein Füllstandsvektor h → umfasst die Füllstandswerte h₀ bis h_n. Ein Temperaturvektor T → umfasst die Temperaturwerte T₀ bis T_n.
Beim Rücklaufen des Schmieröls in die Ölwanne 18 zeitlich nach der Deaktivierung der Verbrennungskraftmaschine 10 handelt es sich beispielsweise um eine Ladungsfunktion, die nach der Formel
abläuft. Mit anderen Worten ist die oben genannte Ladungsfunktion eine mathematische Funktion, die die Veränderung des die Menge des Schmieröls 20 in der Ölwanne charakterisierenden Parameters in Form des Füllstands infolge eines Strömens des Schmieröls 20 in die Ölwanne 18 zeitlich nach der Deaktivierung der Verbrennungskraftmaschine 10 beschreibt. 2 zeigt ein Diagramm 34, auf dessen Abszisse 36 die Zeit t in Sekunden und auf dessen Ordinate 38 das Verhältnis von y(t) zu Y₀ aufgetragen ist. In das Diagramm 34 ist eine Kurve 40 eingetragen, welche die Ladungsfunktion veranschaulicht. Dabei beginnt die Kurve 40 mit einem relativ schnellen Anstieg und geht dann allmählich in Y₀ über. Y₀ stellt somit einen Endwert der Kurve 40 bzw. der Ladungsfunktion dar.
Der Füllstand des Schmieröls 20 in der Ölwanne 18 verhält sich allerdings nicht ideal so, da stets eine gewisse Restmenge in der Ölwanne 18 verbleibt, so dass ein Startwert von deutlich größer als 0 vorliegt. Dennoch bleibt die restliche Kurvenform dieselbe.
Um nun den tatsächlichen Gesamtwert zu berechnen, gilt es, den Endwert Y₀ aus den erfassten Vektoren, d. h. aus dem Zeitvektor t →, dem Füllstandsvektor h → und dem Temperaturvektor T → zu ermitteln. Mit Hilfe von mathematischen Verfahren wie beispielsweise Näherungsverfahren wie die numerische nichtlineare Regressionsanalyse oder Vergleich mit gemessenen und parametrierten Referenzkurven, können die Koeffizienten Y₀ und τ der Ladungsfunktion ermittelt werden. Damit ergibt sich sowohl der Endwert Y₀, der dem Gesamtwert, d. h. dem Gesamtfüllstandswert, entspricht, wie auch das τ, das Aussagen über die Viskosität bzw. über die Temperatur des Schmieröls 20 zulässt.
3 zeigt ein Diagramm 42, auf dessen Abszisse 44 die Zeit t in Sekunden und auf dessen Ordinate 46 der Füllstand des Schmieröls 20 in der Ölwanne 18 bezogen auf die Gesamtmenge, d. h. auf den Gesamtfüllstand, aufgetragen ist. In das Diagramm 42 sind drei unterschiedliche Kurven 48, 50, 52 eingetragen, welche die Veränderung des Füllstands des Schmieröls 20 in der Ölwanne 18 bei unterschiedlichen Randbedingungen veranschaulichen.
Die Kurve 50 zeigt eine normale Entwicklung des Füllstandes, wobei die Kurve 48 einen geringen Startwert hat, was z. B. durch eine vorherige, höhere Belastung oder eine höhere Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine 10 verursacht sein könnte. Die Kurve 52 zeigt eher einen Verlauf, wenn die Verbrennungskraftmaschine 10 vor dem Abstellen längere Zeit im Leerlauf betrieben wurde. Alle drei Kurven 48, 50, 52 streben dem gemeinsamen Endwert Y₀ zu. Zu beachten ist allerdings, dass gemessene Füllstandswerte innerhalb der ersten 60 Sekunden nach dem Deaktivieren der Verbrennungskraftmaschine 10 relativ ungenau sein können. Deshalb ist eine Messung erst nach mehr als 60 Sekunden zeitlich nach der Deaktivierung der Verbrennungskraftmaschine 10 vorteilhaft, um besonders präzise Messwerte für den Füllstand zu erhalten.
Durch die Bestimmung des Koeffizienten τ, der bei der Berechnung des Endwerts Y₀ als Nebenprodukt angefallen ist, lassen sich zusätzlich einige Aussagen bezüglich der Ölqualität des Schmieröls 20 treffen. Dies ist anhand von 4 veranschaulicht, welche ein Diagramm 54 zeigt. Auf der Abszisse 56 des Diagramms 54 ist die Zeit in Sekunden aufgetragen, während auf der Ordinate 58 der Füllstand in Bezug auf den Gesamtfüllstand aufgetragen ist. In das Diagramm 54 sind unterschiedliche Kurven 60, 62, 64 eingetragen, welche sich auf jeweilige, unterschiedliche Viskositäten des Schmieröls 20 beziehen.
Je nach Viskosität η nähern sich die Kurven 60, 62, 64 schneller oder weniger schnell dem Endwert Y₀, d. h. dem Gesamtwert, an. Je geringer die Viskosität η ist, d. h. je dünnflüssiger das Schmieröl 20 ist, desto schneller wird der Endwert Y₀ erreicht, was durch die Kurve 64 veranschaulicht ist. Bei demgegenüber dickflüssigerem Schmieröl 20, d. h. bei demgegenüber höherer Viskosität η, dauert es entsprechend länger, was durch die Kurven 60, 62 veranschaulicht ist. Dies bedeutet, dass die Viskosität η zumindest im Wesentlichen proportional zu dem Koeffizienten τ ist. Dabei ist τ eine Zeitkonstante der Ladungsfunktion. Die Viskosität η des Schmieröls 20 wird dabei insbesondere durch zwei Faktoren beeinflusst, nämlich einerseits durch die Temperatur und andererseits durch Verunreinigung. Beide Faktoren haben einen deutlichen Einfluss auf die Viskosität η.
Um nun tatsächlich Rückschlüsse auf die Verunreinigungen und damit die Qualität des Schmieröls zu halten, wird die Temperatur aus dem ermittelten Koeffizienten τ herausgerechnet. Dabei gilt 1 / T ~ η ~ τ sowie Q ~ η ~ τ, wobei mit Q die Qualität als viskositätsbestimmender Faktor bezeichnet ist. In einem Wertebereich Q_low < Q < Q_h wird die Ölqualität als hinreichend eingestuft, so dass eine für einen sicheren Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 10 hinreichende Ölqualität vorliegt. Ist jedoch Q ≤ Q_low, dann weist das Schmieröl 20 eine zu geringe Viskosität η auf, was darauf schließen lässt, dass ein sehr großer Kraftstoffeintrag in das Schmieröl 20 stattgefunden hat. Bei Werten von Q ≥ Q_high ist die Viskosität η des Öls zu hoch, woraus geschlossen werden kann, dass viele Verunreinigungen durch Ölschlamm und/oder Rußpartikel in das Schmieröl 20 eingetragen wurden.
Das anhand der 1 bis 4 veranschaulichte Verfahren ermöglicht somit die Ermittlung des die Gesamtmenge des Schmieröls 20 charakterisierenden Gesamtwerts nach dem Abschalten der Verbrennungskraftmaschine 10. Um diesen realen Gesamtwert ermitteln, d. h. anhand der Ladungsfunktion berechnen zu können, werden zeitlich nach dem Abstellen der Verbrennungskraftmaschine 10 einige Messwerte von Füllstand und Temperatur des Schmieröls 20 in der Ölwanne 18 vorgenommen. Durch mathematische Verfahren lässt sich daraus der approximierte Endwert Y₀ der Ladungsfunktion und somit der damit korrespondierenden Kurve 40 errechnen und damit der Gesamtwert bestimmen. Zusätzlich lassen sich noch die Rückflusseigenschaften, d. h. die Viskosität η beim Zurücklaufen des Schmieröls 20 ermitteln, um daraus Aussagen über die Qualität des Schmieröls 20 zu erhalten.
Bezugszeichenliste

10: Verbrennungskraftmaschine
12: Kurbelgehäuse
14: Zylinder
16: Zylinderkopf
18: Ölwanne
20: Schmieröl
22: Steuergerät
24: Temperatursensor
26: Füllstandssensor
28: Anzeige
30: Anzeige
32: Boden
34: Diagramm
36: Abszisse
38: Ordinate
40: Kurve
42: Diagramm
44: Abszisse
46: Ordinate
48: Kurve
50: Kurve
52: Kurve
54: Diagramm
56: Abszisse
58: Ordinate
60: Kurve
62: Kurve
64: Kurve

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19633189 C2 [0004]

Claims

Verfahren zum Ermitteln wenigstens eines, eine Gesamtmenge von sich in einer Verbrennungskraftmaschine (10) befindendem Schmiermittel (20) charakterisierenden Gesamtwerts (Y₀), bei welchem der Gesamtwert (Y₀) zeitlich nach einer Deaktivierung der Verbrennungskraftmaschine (10) anhand einer mathematischen Funktion, welche eine Veränderung wenigstens eines, eine Menge des Schmiermittels (20) in einem Schmiermittelreservoir (18) der Verbrennungskraftmaschine (10) charakterisierenden Parameters infolge eines Strömens des Schmiermittels (20) in das Schmiermittelreservoir (18) zeitlich nach der Deaktivierung beschreibt, ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als der Parameter ein Füllstand oder ein Volumen oder eine Masse des Schmiermittels (20) in dem Schmiermittelreservoir (18) verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zeitlich nach der Deaktivierung der Verbrennungskraftmaschine (20) zu wenigstens zwei zeitlich aufeinander folgenden Zeitpunkten jeweils wenigstens ein zu dem jeweiligen Zeitpunkt gehöriger Wert des Parameters mittels eines Sensors (26) erfasst wird, wobei anhand der erfassten Werte mittels der mathematischen Funktion der Gesamtwert (Y₀) ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass, zeitlich nach der Deaktivierung der Verbrennungskraftmaschine (10) zu wenigstens zwei zeitlich aufeinander folgenden Zeitpunkten jeweils wenigstens ein zu dem jeweiligen Zeitpunkt gehöriger und die Menge an Schmiermittel (20) in dem Schmiermittelreservoir (18) charakterisierender Wert mittels eines ersten Sensors (26) sowie jeweils ein zu dem jeweiligen Zeitpunkt gehöriger Temperaturwert der Temperatur des Schmiermittels (20) in dem Schmiermittelreservoir (18) mittels eines zweiten Sensors (24) erfasst wird, wobei ein jeweiliger, zu dem jeweiligen Zeitpunkt gehöriger Parameterwert des Parameters in Abhängigkeit von dem zu dem entsprechenden Zeitpunkt gehörigen, erfassten Temperaturwert und von dem zu dem entsprechenden Zeitpunkt gehörigen, erfassten Wert ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mathematische Funktion eine Exponentialfunktion, insbesondere die natürliche Exponentialfunktion mit der eulerschen Zahl als Basis, umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der mathematischen Funktion auch auf wenigstens eine physikalische und/oder chemische Eigenschaft, insbesondere auf wenigstens einen, die physikalische und/oder chemische Eigenschaft charakterisierenden Wert, und/oder auf die Qualität des Schmiermittels (20) rückgeschlossen wird.