DE102017124099A1

DE102017124099A1 - Method for determining a maintenance interval

Info

Publication number: DE102017124099A1
Application number: DE102017124099.3A
Authority: DE
Inventors: Achim Menne; Philipp Müller; Axel Kratzsch; Markus Dittes
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2017-10-17
Filing date: 2017-10-17
Publication date: 2019-04-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für Fahrzeuge zur Bestimmung eines Wartungsintervalls eines wasserhaltigen Hydraulikmediums. Es ist vorgesehen, dass ein Wartungsintervall in Abhängigkeit von dem pH-Wert oder einer pH-Wertvorhersage bestimmt wird. Dabei erfolgen die Bestimmung des pH-Wertes und/oder die Vorhersage des pH-Wertes basierend auf Temperaturbestimmungen des Hydraulikmediums.The invention relates to a method for vehicles for determining a maintenance interval of a hydrous hydraulic medium. It is envisaged that a maintenance interval will be determined depending on the pH or a pH prediction. The determination of the pH value and / or the prediction of the pH value are based on temperature determinations of the hydraulic medium.

Description

Aus der Automobilindustrie ist es bekannt Wartungsintervalle nicht nur in Abhängigkeit von der Laufleistung zu bestimmen, sondern auch weitere Betriebsfaktoren zu berücksichtigen und anhand dessen das jeweilige Wartungsintervall spezifisch für die einzelne Komponente des Fahrzeuges zu bestimmen.From the automotive industry, it is known to determine maintenance intervals not only as a function of the mileage, but also to consider other operating factors and based on which to determine the respective maintenance interval specifically for the individual component of the vehicle.

Weiterhin ist es bekannt, dass bei einer Wasser enthaltenden Kühlung eine Wartung des Kühlmittels vorgesehen ist. So wird bei Kraftfahrzeugen insbesondere eine Wartung in Bezug auf Frostbeständigkeit des Kühlmittels regelmäßig durchgeführt.Furthermore, it is known that maintenance of the coolant is provided in the case of water-containing cooling. Thus, in motor vehicles, in particular, maintenance with respect to frost resistance of the coolant is regularly performed.

Aus der EP 2 349 798 B1 ist ein Retarder, der mit Wasser als hydraulisches Medium betrieben werden kann, bekannt.From the EP 2 349 798 B1 is a retarder that can be operated with water as a hydraulic medium known.

Es hat sich gezeigt, dass bei Verwendung von wasserhaltigem hydraulischem Medium ein Austausch des hydraulischen Mediums regelmäßig erforderlich ist, um eine Schädigung zu vermeiden.It has been shown that when using hydraulic medium hydraulic exchange of the hydraulic medium is regularly required to avoid damage.

Ein vorbestimmt festgelegtes Wartungsintervall hat sich als nachteilig erwiesen, da die Alterung des wasserhaltigen hydraulischen Mediums sehr betriebsbedingt und umgebungsbedingt sehr unterschiedlich sein kann. Würde ein vorbestimmtes Wartungsintervall festgelegt, so würde man auf das kürzeste Wartungsintervall abstellen. Dadurch wäre ein sehr häufiger, und oftmals nicht erforderlicher Wechsel des Hydraulikmediums bedingt.A predetermined maintenance interval has proved to be disadvantageous because the aging of the hydrous hydraulic medium can be very different due to the operation and environment. If a predetermined maintenance interval were set, then one would switch to the shortest maintenance interval. This would require a very frequent, and often unnecessary change of the hydraulic medium.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Wartungsintervall eines wasserhaltigen Hydraulikmediums einer hydrodynamischen Maschine oder eines hydraulischen Kreislaufes spezifisch zu bestimmen.The invention has the object of specifying the maintenance interval of a hydrous hydraulic medium of a hydrodynamic machine or a hydraulic circuit specifically.

Als wasserhaltiges Hydraulikmedium wird ein Hydraulikmedium verstanden, das anfänglich mindestens zu 40% Volumenprozent aus H₂O besteht.The hydrous hydraulic medium is understood to mean a hydraulic medium which initially comprises at least 40% by volume of H ₂ O.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens finden sich in den Unteransprüchen.The object is achieved by a method according to claim 1. Further advantageous features of the method according to the invention can be found in the subclaims.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zu Bestimmung eines Wartungsintervalls eines wasserhaltigen Hydraulikmediums. Es ist vorgesehen, das Wartungsintervall in Anhängigkeit von dem pH-Wert oder einer pH-Wertvorhersage zu bestimmen. Dabei erfolgen die Bestimmung des pH-Wertes und/oder die Vorhersage des pH-Wertes basierend auf Temperaturbestimmungen des Hydraulikmediums. Dieses Verfahren wird bevorzugt in einem Fahrzeug angewendet. Es kann damit der Wartungsintervall eines wasserhaltigen Kühlmittels eines Kühlmittelkreislaufes bestimmt werden. Insbesondere kann fortlaufend oder in vorbestimmten Zeitabständen der verbleibende Zeitraum bis zu einer fälligen Wartung bestimmt werden. Der Vorteil dieses Verfahrens ist, dass Temperaturwerte des Hydraulikmediums leicht zugänglich sind. Basierend auf den Temperaturmessungen kann der pH-Wert des Hydraulikmediums abgeschätzt werden.The invention relates to a method for determining a maintenance interval of a hydrous hydraulic medium. It is intended to determine the maintenance interval depending on the pH or a pH prediction. The determination of the pH value and / or the prediction of the pH value are based on temperature determinations of the hydraulic medium. This method is preferably used in a vehicle. It can thus be used to determine the maintenance interval of a water-containing coolant of a coolant circuit. In particular, it is possible to determine continuously or at predetermined time intervals the remaining time period until a due maintenance. The advantage of this method is that temperature values of the hydraulic medium are easily accessible. Based on the temperature measurements, the pH of the hydraulic medium can be estimated.

Allgemein werden Wartungsintervalle häufig dynamisch bestimmt. Es werden Betriebszustände des Fahrzeuges oder einer Maschine erfasst und basierend darauf ein Wartungsintervall ermittelt. Das Wartungsintervall kann in noch verbleibenden Betriebsstunden ausgedrückt werden. Bei einem Fahrzeug kann das Wartungsintervall auch in Laufleistung oder Betriebsstunden angegeben werden.Generally, maintenance intervals are often determined dynamically. Operating states of the vehicle or a machine are detected and a maintenance interval is determined based thereon. The maintenance interval can be expressed in remaining operating hours. For a vehicle, the maintenance interval can also be specified in terms of mileage or operating hours.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann ein Wartungsintervall dynamisch bestimmt werden. Unter dynamisch ist zu verstehen, dass die tatsächliche Nutzung des Fahrzeuges bei der Ermittlung des pH-Wertes berücksichtigt wird. Es ist vorgesehen, dass eine Vorhersage des Wartungsintervalls basierend auf einer pH-Wert Veränderung erfolgt. Dabei wird von einem anfänglichen pH-Wert ausgegangen. Für eine Vorhersage oder Bestimmung eines resultierenden pH-Wertes wird das Hydraulikmedium vorbestimmten Temperaturklassen zugeordnet. Es wird das Volumen und die Verweilzeit des Hydraulikmediums in der Temperaturklasse ermittelt. Es wird eine Schädigung des in der Temperaturklasse befindlichen Hydraulikmediums ermittelt. Für die Bestimmung der Schädigung werden vorbestimmte Schädigungsfaktoren verwendet.With the method according to the invention, a maintenance interval can be determined dynamically. By dynamic is meant that the actual use of the vehicle is taken into account when determining the pH. It is envisaged that a prediction of the maintenance interval will be made based on a pH change. It is assumed that an initial pH. For predicting or determining a resulting pH value, the hydraulic medium is assigned to predetermined temperature classes. The volume and the residence time of the hydraulic medium in the temperature class are determined. Damage to the hydraulic medium in the temperature class is determined. For the determination of the damage predetermined damage factors are used.

Aus den Schädigungen der den Temperaturklassen zugeordneten Volumenanteilen des Hydraulikmediums und den Verweilzeiten ergibt sich eine Schädigung des Hydraulikmediums in seiner Gesamtheit. Durch die Verwendung von Temperaturklassen wird die Ermittlung der Schädigung vereinfacht. Insbesondere dann, wenn das Hydraulikmedium in dem Hydrauliksystem gleichzeitig einer Vielzahl von Wärmequellen ausgesetzt wird und damit mehrere Temperaturklassen gleichzeitig zu berücksichtigen sind, kann durch die Verwendung von Temperaturklassen der Rechenaufwand begrenzt werden.From the damage to the temperature classes associated volume fractions of the hydraulic medium and the residence times results in damage to the hydraulic medium in its entirety. The use of temperature classes simplifies the determination of the damage. In particular, when the hydraulic medium in the hydraulic system is simultaneously exposed to a plurality of heat sources and thus several temperature classes are to be considered at the same time, the calculation effort can be limited by the use of temperature classes.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Wärmeeinträgen unterworfene Hydraulikmedium in Temperaturklassen eingeteilt wird. Dabei werden nur Temperaturklassen mit einer 60°C überschreitenden Temperatur, vorzugsweise 80°C überschreitenden Temperatur berücksichtigt. Das trägt wiederum zur Vereinfachung des Verfahrens und Reduzierung des Rechenaufwandes bei. In a preferred embodiment, it is provided that the hydraulic medium subjected to heat inputs is divided into temperature classes. Only temperature classes with a temperature exceeding 60 ° C., preferably exceeding 80 ° C., are taken into account. This in turn contributes to the simplification of the method and reduction of the computational effort.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass jeweils eine Temperaturklasse einen Temperaturintervall abdeckt. Diese Temperaturintervalle der Temperaturklassen sollen eine vorbestimmte Größe nicht überschreiten. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, dass für die Temperaturklassen Temperaturintervalle verwendet werden, die einen Intervall von 15°C, vorzugsweise von 10°C und besonders bevorzugt von 5°C nicht überschreiten. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Temperaturintervalle ein Intervall von 5°C, besonders bevorzugt von 2°C, nicht unterschreiten. Dadurch wird der erforderliche Rechenaufwand begrenzt.In a preferred embodiment, it is provided that in each case one temperature class covers a temperature interval. These temperature intervals of the temperature classes should not exceed a predetermined size. It has proven to be advantageous that temperature intervals are used for the temperature classes, which do not exceed an interval of 15 ° C, preferably of 10 ° C and more preferably of 5 ° C. In a particularly preferred embodiment, it is provided that the temperature intervals do not fall below an interval of 5 ° C., particularly preferably of 2 ° C. This limits the amount of computation required.

In einem bevorzugten Verfahren ist die Größe des Intervalls von der Temperaturklasse abhängig. Mit steigender Temperatur der Temperaturklasse werden die Temperaturintervalle der Temperaturklassen kleiner. Dadurch wird die Genauigkeit der Bestimmung des Wartungsintervalls erreicht.In a preferred method, the size of the interval depends on the temperature class. As the temperature of the temperature class increases, the temperature intervals of the temperature classes become smaller. As a result, the accuracy of the determination of the maintenance interval is achieved.

In einem bevorzugten Verfahren wird das Hydraulikmedium als Betriebsmittel eines Retarders verwendet. Das Hydraulikmedium durchströmt den Retarder und ist das Kühlmittel in einem Kühlkreislauf. Es erfolgt eine Bestimmung der pH-Wert Veränderung dieses Hydraulikmediums mittels von der Betriebsform des Retarders abhängigen hinterlegten Schädigungsfaktoren. Insbesondere kann bei der Bestimmung der Schädigung berücksichtigt werden, ob der Retarder im Leerlauf oder im Bremsbetrieb betrieben wird. Dadurch kann die Genauigkeit der Bestimmung des Wartungsintervalls verbessert werden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die im Leerlauf verwendeten Schädigungsfaktoren bei Temperaturen von über 80°C größer sind im Vergleich zu den verwendeten Schädigungsfaktoren im Bremsbetrieb.In a preferred method, the hydraulic medium is used as resource of a retarder. The hydraulic medium flows through the retarder and is the coolant in a cooling circuit. There is a determination of the pH change of this hydraulic medium by means of the operating form of the retarder deposited deposited damage factors. In particular, it can be taken into account when determining the damage whether the retarder is operated in idle or in braking mode. Thereby, the accuracy of the determination of the maintenance interval can be improved. In a preferred embodiment, it is provided that the damage factors used in idling are greater at temperatures of over 80 ° C compared to the damage factors used in braking mode.

In einem bevorzugten Verfahren wird unter Anlehnung an das Arrhenius Modell unter Verwendung von temperaturabhängigen Schädigungsfaktoren eine Schädigungszahl bestimmt. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, Schädigungsfaktoren im Bereich von 1 bis 6 zu verwenden. Dabei wird zur Bestimmung einer Schädigungszahl die folgende Formel zugrunde gelegt: $Schädigungszahlen = e^{0.0694 * Faktor * (T - T 0)}$

T0= Bezugstemperatur
T = Temperatur der Temperaturklasse
Faktor= SchädigungsfaktorIn a preferred method, a damage number is determined based on the Arrhenius model using temperature-dependent damage factors. In a preferred embodiment, it is provided to use damage factors in the range of 1 to 6. In this case, the following formula is used to determine a damage number:

damage figures = e^{0.0694 * factor * (T - T 0)}

T0 = reference temperature
T = temperature of the temperature class
Factor = damage factor

Dabei ist Bezugstemperatur die Schädigungszahl gleich eins ist. Eine ermittelte Schädigungszahl bezogen auf das Gesamtvolumen an Hydraulikmedium korrespondiert zu einem pH-Wert des Hydraulikmediums.In this case, the reference temperature is the damage number equal to one. A determined damage number based on the total volume of hydraulic medium corresponds to a pH of the hydraulic medium.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein erster Temperatursensor zur Bestimmung der Temperatur des Hydraulikmediums nach dem Motor vorgesehen ist. Ein zweiter Temperatursensor zur Bestimmung der Temperatur des Hydraulikmediums ist nach dem Wärmetauscher vorgesehen. Diese Temperaturdaten werden einer Steuereinrichtung zugeführt. Von der Steuereinrichtung wird unter Berücksichtigung der den Temperaturen zugeordneten Volumenströmen ein resultierender pH-Wert ermittelt.In a preferred embodiment it is provided that a first temperature sensor is provided for determining the temperature of the hydraulic medium downstream of the engine. A second temperature sensor for determining the temperature of the hydraulic medium is provided after the heat exchanger. These temperature data are supplied to a control device. The control device determines a resulting pH, taking into account the volume flows associated with the temperatures.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Kühlkreislauf einen Retarder aufweist und der Retarder das Hydraulikmedium als Betriebsmittel verwendet. Es ist ein Temperatursensor vor Eintritt des Hydraulikmediums in den Retarder und ein Temperatursensor nach dem Austritt aus dem Retarder vorgesehen. Dadurch ist es bei diesem Kühlmittelkreislauf möglich, die durch den Retarder bedingte Erwärmung zu berücksichtigen. Durch Berücksichtigung der den Retarder durchfließenden Volumenströme kann eine durch den Retarder bedingte Schädigung des Hydraulikmediums ermittelt werden.In a preferred embodiment it is provided that the cooling circuit has a retarder and the retarder uses the hydraulic medium as the operating medium. It is a temperature sensor before entry of the hydraulic medium in the retarder and a temperature sensor provided after exiting the retarder. This makes it possible in this coolant circuit to take into account the heating caused by the retarder. By taking into account the volumetric flows flowing through the retarder, damage to the hydraulic medium caused by the retarder can be determined.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass nach jedem einen Wärmeeintrag im Hydraulikmedium verursachenden Bestandteil des Kühlmittelkreislaufes ein Temperatursensor vorgesehen ist. Dadurch kann eine besonders exakte Ermittlung einer Schädigung des Hydraulikmediums, die einer pH-Wert Veränderung entspricht, erfolgen.In a particularly preferred embodiment it is provided that a temperature sensor is provided after each heat input in the hydraulic medium causing component of the coolant circuit. This can be a particularly accurate determination of damage to the hydraulic medium, which corresponds to a pH change occur.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die gemessenen Temperaturen Temperaturklassen zugeordnet werden. Für die Ermittlung einer Schädigung werden den Temperaturklassen zugeordnete Schädigungsfaktoren herangezogen. Diese Schädigungsfaktoren sind vorbestimmt und hinterlegt. In der Steuereinrichtung wird ein resultierender pH-Wert berechnet, wobei die den Temperaturklassen zugeordnete Volumenströme und die Zeitdauer des Verbleibs in der jeweiligen Temperaturklasse berücksichtigt werden.In a preferred embodiment, it is provided that the measured temperatures are assigned to temperature classes. For the determination of damage, damage factors assigned to the temperature classes are used. These damage factors are predetermined and deposited. In the control device, a resulting pH value is calculated, taking into account the volume flows associated with the temperature classes and the time duration of the fate in the respective temperature class.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist zur Steuerung und/oder Regelung des Kühlkreislaufes mindestens ein Ventil vorgesehen. Durch das mindestens eine Ventil können die Volumenströme in dem Kühlkreislauf gesteuert werden. Durch Berücksichtigung der Ventilstellungen können auch in komplexeren Kühlmittelkreisläufen die Volumenströme ermittelt werden.In a preferred embodiment, at least one valve is provided for controlling and / or regulating the cooling circuit. By the at least one valve, the volume flows can be controlled in the cooling circuit. By taking into account the valve positions, the volume flows can be determined even in more complex coolant circuits.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, auch die in dem Kühlmittelkreislauf vorherrschenden Drücke mit zu berücksichtigen. So kann beispielsweise anhand von der von der Pumpe benötigten Leistung auf den Druck geschlossen werden. Es kann auch durch vorgesehene Drucksensoren die Messung von vorherrschenden Drücken im System erfolgen. Durch Einbeziehung der Drücke ist eine exaktere Anhabe der Volumenströme möglich. Dadurch ist eine exaktere Ermittlung des pH-Wertes möglich.In a preferred embodiment, it is also provided that in the coolant circuit prevailing pressures to take into account. For example, it is possible to deduce the pressure based on the power required by the pump. It can also be done by provided pressure sensors, the measurement of prevailing pressures in the system. By including the pressures, a more accurate attachment of the volume flows is possible. This allows a more accurate determination of the pH value.

Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt in einem Fahrzeug, vorzugsweise in einem Kraftfahrzeug einen Kühlkreislauf vorzusehen, wobei der Kühlkreislauf mit dem zuvor beschriebenen Verfahren den pH-Wert bzw. Schädigung der Kühlflüssigkeit ermittelt.It has proven to be advantageous in a vehicle, preferably to provide a cooling circuit in a motor vehicle, wherein the cooling circuit with the method described above determines the pH or damage to the cooling liquid.

In einer bevorzugten Ausführungsform eines Fahrzeuges ist ein Signalgeber vorgesehen. Mittels des Signalgebers ist eine Anzeige bei einem Überschreiten bzw. Unterschreiten eines vorbestimmten Grenzwertes der Schädigung bzw. pH-Wertes des Hydraulikmediums möglich. Die Grenzwerte sind zur Anzeige einer erforderlichen Wartung gesetzt. So ist mindestens ein vorbestimmter Grenzwert, insbesondere pH-Wert Grenzwert oder Schädigungszahlen hinterlegt. Vorzugsweise sind mehrere Grenzwerte hinterlegt und bei Unterschreiten oder Überschreiten des Grenzwertes der Signalgeber die Unterschreitung oder Überschreitung des Grenzwertes anzeigt.In a preferred embodiment of a vehicle, a signal generator is provided. By means of the signal generator is a display when exceeding or falling below a predetermined limit value of the damage or pH of the hydraulic medium possible. The limits are set to indicate a required maintenance. Thus, at least one predetermined limit value, in particular pH limit value or damage numbers is stored. Preferably, a plurality of limit values are stored and, if the limit value is undershot or exceeded, the signal generator indicates that the limit value has been undershot or exceeded.

Anhand von Ausführungsbeispielen werden weitere vorteilhafte Ausprägungen der Erfindung erläutert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Die genannten Merkmale können nicht nur in der dargestellten Kombination vorteilhaft umgesetzt werden, sondern auch einzeln untereinander kombiniert werden. Die Figuren zeigen im Einzelnen:

1: vereinfachter Kühlkreislauf
2: Kühlkreislauf eines Fahrzeuges mit Retarder
3: Diagramm Schädigungszahlen
4: Ablaufdiagramm Wartungsintervall

By way of embodiments, further advantageous embodiments of the invention will be explained with reference to the drawings. The features mentioned can not only be implemented advantageously in the illustrated combination, but also individually combined with each other. The figures show in detail:

1 : simplified cooling circuit
2 : Cooling circuit of a vehicle with a retarder
3 : Diagram of damage figures
4 : Flowchart Maintenance Interval

Nachfolgend werden die Figuren detaillierter beschrieben.The figures are described in more detail below.

Es hat sich herausgestellt, dass eine pH-Wertmessung in vielen Anordnungen nicht möglich ist. Auch ist eine direkt fortlaufende pH-Wert Messung nicht möglich.It has been found that pH measurement is not possible in many arrangements. Also, a direct continuous pH measurement is not possible.

Es hat sich gezeigt dass bei Verwendung von wasserhaltigem Hydraulikmedium der pH-Wert für die Festlegung von Wartungsintervallen herangezogen werden kann. Der pH-Wert spiegelt die Konzentration an H⁺ Ionen wieder. Darüber hinaus ist die Konzentration von freien H⁺ Ionen entscheidend für eine Schädigung des Kühlmittelkreislaufes. Insbesondere dann, wenn das Hydraulikmedium sogleich als Betriebsmittel verwendet wird, kann eine unerwünschte Schädigung, insbesondere der durch das wasserhaltige Betriebsmittel betriebenen Einheit, wie z.B. ein Retarder, bedingt sein. Durch eine pH-Wert Ermittlung kann frühzeitig ein erforderlicher Austausch des Hydraulikmediums erkannt werden. Basierend auf einer pH-Wertveränderung kann eine pH-Wert Veränderung extrapoliert werden. Auf Basis einer derartigen Extrapolation kann ein Erreichen eines vorbestimmten pH-Wertes vorhergesagt werden. Dieser vorhergesagte Wert kann mittels einer Anzeigeeinrichtung dem Nutzer angekündigt werden. Dadurch kann sich der Nutzer auf eine anstehende Wartung einstellen.It has been shown that when using water-containing hydraulic medium, the pH value can be used for establishing maintenance intervals. The pH reflects the concentration of H ⁺ ions. In addition, the concentration of free H ⁺ ions is crucial for damage to the coolant circuit. In particular, if the hydraulic medium is used immediately as a resource, undesirable damage, in particular the unit operated by the hydrous operating means, such as a retarder, may be caused. By a pH determination, a necessary replacement of the hydraulic medium can be detected early. Based on a pH change, a pH change can be extrapolated. Based on such extrapolation, reaching a predetermined pH can be predicted. This predicted value can be announced to the user by means of a display device. This allows the user to prepare for an upcoming maintenance.

In 1 ist ein vereinfachter Kühlkreislauf 50 dargestellt. Der Kühlkreislauf 50 weist eine Pumpe 2 für die Zirkulation des Hydraulikmediums, auch als Hydraulikflüssigkeit oder Kühlflüssigkeit bezeichnet, auf. Die Kühlflüssigkeit wird durch den Wärmeeintrag Q_zu oder Q_Motor erwärmt. Dieser Wärmeeintrag kann zum Beispiel durch einen zu kühlenden Motor, wie in 2 gezeigt, bedingt sein. Durch einen ersten Temperatursensor T₁ wird die Temperatur der Kühlflüssigkeit nach dem Wärmeeintrag gemessen. Darüber hinaus ist das erwärmte Volumen V_p . durch die Förderleistung der Pumpe 2 bekannt. Die erwärmte Kühlflüssigkeit durchströmt einen Wärmetauscher durch den die Kühlflüssigkeit gekühlt wird. Die abgeführte Wärme ist mit Q_WT dargestellt. Nach dem Wärmetauscher ist ein zweiter Temperatursensor T₂ vorgesehen. Durch diese Anordnung ist es möglich, die Temperatur und das Volumen der erwärmten Kühlflüssigkeit zu erfassen. Darüber hinaus ist auch aufgrund des Volumenstromes bekannt, wie lange das jeweilige Volumen der Kühlflüssigkeit in dem erwärmten Zustand verbleibt. Diese Informationen werden einer Steuereinrichtung 52, in 2 dargestellt, zugeführt. Daraus wird die Schädigung des Kühlmittels basierend auf den ermittelten Erwärmungen ermittelt. Aufgrund dieser Schädigung dieses Anteils des Kühlmittels ergibt sich eine Schädigung des Gesamtvolumens des Kühlmittels. Diese Gesamtschädigung des Kühlmittels korrespondiert zu einer pH-Wert Veränderung. Diese pH-Wert Veränderung wird extrapoliert und basierend darauf kann eine pH-Wert Veränderung vorhergesagt werden und dem Nutzer angezeigt werden.In 1 is a simplified refrigeration cycle 50 shown. The cooling circuit 50 has a pump 2 for the circulation of the hydraulic medium, also referred to as hydraulic fluid or coolant, on. The cooling liquid is due to the heat input Q _too or Q _engine heated. This heat input can be achieved, for example, by a motor to be cooled, as in 2 shown to be conditional. Through a first temperature sensor T ₁ the temperature of the cooling liquid is measured after the heat input. In addition, the heated volume V _p , by the delivery rate of the pump 2 known. The heated cooling liquid flows through a heat exchanger through which the cooling liquid is cooled. The dissipated heat is with Q _WT shown. After the heat exchanger is a second temperature sensor T ₂ intended. By this arrangement, it is possible to detect the temperature and the volume of the heated cooling liquid. In addition, it is also known, due to the volume flow, how long the respective volume of the cooling liquid remains in the heated state. This information is a control device 52 , in 2 shown, fed. From this, the damage to the coolant is determined based on the determined heating. Due to this damage of this proportion of the coolant results in damage to the total volume of the coolant. This total damage of the coolant corresponds to a pH change. This pH change is extrapolated and based on this, a pH change can be predicted and displayed to the user.

In 2 ist ein Kühlmittelkreislauf gezeigt, wie er insbesondere in Kraftfahrzeugen eingesetzt wird. Der Kühlmittelkreislauf weist zusätzlich zu den bereits in 1 gezeigten Komponenten eine Retarderanordnung 15 auf. Der Retarder 6 verwendet das wasserhaltige Kühlmittel als Betriebsmittel. Der Volumenstrom durch den Retarder 6 ist mit V₂ gekennzeichnet. Hinter dem Retarder ist eine Bestimmung der Temperatur T_KL vorgesehen. Es kann für die Temperaturbestimmung ein Temperatursensor vorgesehen sein. Parallel zu dem Retarder 6 ist ein Bypass 5 des Retarders angeordnet. Der Volumenstrom durch den Bypass 5 ist mit V₁ dargestellt. Die Volumenströme V₁ und V₂ werden durch eine zugeordnete Steuerung 52 gesteuert. Die Temperatur des den Retarder verlassenden Volumens an Kühlmittel wird durch T_aus bestimmt.In 2 a coolant circuit is shown, as used in particular in motor vehicles. The coolant circuit has in addition to those already in 1 components shown a retarder assembly 15 on. The retarder 6 uses the water-containing coolant as a resource. The volume flow through the retarder 6 is with V ₂ characterized. Behind the retarder is a determination of the temperature T _KL intended. It can be used to determine the temperature of a temperature sensor be provided. Parallel to the retarder 6 is a bypass 5 arranged the retarder. The volume flow through the bypass 5 is with V ₁ shown. The volume flows V ₁ and V ₂ be through an associated controller 52 controlled. The temperature of the retarder leaving the volume of coolant is through T _off certainly.

Bei der dargestellten Ausführung wird angenommen, dass durch das Drosselventil in dem Bypass 5 eine vernachlässigbare Temperaturerhöhung des Kühlmittels einhergeht. Parallel zum Bypass 5 in der Retarderanordnung ist parallel zur Retarderanordnung 15 ein Bypass 4 vorgesehen. Das den Bypass 4 durchströmende Volumen an Kühlmittel ist mit V_PB gekennzeichnet.In the illustrated embodiment, it is assumed that through the throttle valve in the bypass 5 a negligible increase in temperature of the coolant is accompanied. Parallel to the bypass 5 in the retarder assembly is parallel to the retarder assembly 15 a bypass 4 intended. That's the bypass 4 flowing volume of coolant is with V _PB characterized.

Vor dem Wärmetauscher 7 ist nochmals eine Temperaturbestimmung T₃ vorgesehen. Die vom Wärmetauscher abgeführte Wärme ist mit Q_WT bezeichnet. Parallel zum Wärmetauscher 7 ist ein Bypass des Wärmetauschers 8 vorgesehen. Nach dem Wärmetauscher wird das den Bypass 8 durchströmende Kühlmittel über einen Thermostat 1 wieder eingekoppelt. Die Temperatur T₂ des Kühlmittels wird vor Eintritt in die Pumpe 2 nochmals bestimmt. Das die Pumpe verlassende und den Motor durchströmende Kühlmittel ist mit V_WP bezeichnet.In front of the heat exchanger 7 is again a temperature determination T _{3 is} provided. The heat dissipated by the heat exchanger is with Q _WT designated. Parallel to the heat exchanger 7 is a bypass of the heat exchanger 8th intended. After the heat exchanger, this will be the bypass 8th flowing coolant through a thermostat 1 coupled again. The temperature T ₂ the coolant is before entering the pump 2 redetermined. The coolant leaving the pump and flowing through the motor is with V _WP designated.

In dem der Steuereinrichtung zugeordneten Speicher sind Schädigungsfaktoren, wie in 3 dargestellt, hinterlegt. Diese Schädigungsfaktoren sind zum einen von der Temperatur und von der Betriebsart, wie Leerlauf des Retarders 6 oder Bremsbetrieb des Retarders 6, abhängig. Diese hinterlegten Schädigungsfaktoren werden bei der Bestimmung der resultierenden pH-Wert Veränderung verwendet. Unter Verwendung dieser hinterlegten Schädigungsfaktoren wird der resultierende pH-Wert bestimmt bzw. eine Schädigungszahl, die einem pH-Wert entspricht bestimmt.In the memory associated with the controller are damage factors, as in 3 shown, deposited. These damage factors are on the one hand by the temperature and the operating mode, such as idle of the retarder 6 or brake operation of the retarder 6 , dependent. These deposited injury factors are used in determining the resulting pH change. Using these stored damage factors, the resulting pH value is determined or a damage number which corresponds to a pH value is determined.

In der Steuereinrichtung 52 oder dem Speicher 54 sind weiterhin vorbestimmte Grenzwerte hinterlegt, bei dessen Überschreiten oder Unterschreiten ein Triggersignal von der Steuereinrichtung erzeugt wird. In Abhängigkeit von dem ausgegebenen Triggersignal wird eine Information durch den Signalgeber 56 ausgegeben. Als Signalgeber kann insbesondere ein Display vorgesehen sein, wobei eine anstehende Wartung bzw. ein verbleibender Intervall bis zur anstehenden Wartung angegeben wird.In the control device 52 or the memory 54 Furthermore, predetermined limit values are stored, when exceeding or falling below a trigger signal is generated by the control device. In response to the output trigger signal is information by the signal generator 56 output. As a signal generator, in particular, a display may be provided, with an upcoming maintenance or a remaining interval is specified until the upcoming maintenance.

So ist vorgesehen, bei erreichtem pH-Wert von 7,6 ein erstes Signal auszugeben. Dieses erste Signal zeigt die noch geschätzte verbleibende Zeit in Betriebsstunden oder die noch verbleibende geschätzte Laufleistung in Stunden oder Kilometer bis zur nächsten Wartung an. Ein weiteres Signal ist beispielsweise bei einem pH-Wert von 7,3 und 7,0 vorgesehen.It is intended to output a first signal when the pH reaches 7.6. This first signal indicates the estimated remaining time in operating hours or the remaining estimated mileage in hours or kilometers until the next service. Another signal is provided, for example, at a pH of 7.3 and 7.0.

Die Schädigungsfaktoren können durch Verwendung des Arrhenius Modells durch Abgleich von theoretisch ermitteltem pH-Wert und tatsächlichem pH-Wert ermittelt werden. Zur Berücksichtigung des Betriebsmodus wird für die einzelnen Betriebsmodis der Schädigungsfaktor getrennt ermittelt. In 3 sind die Schädigungsfaktoren von verschiedenen Betriebsmoden getrennt dargestellt. Bei einer Temperatur von 80°C ist der Schädigungsfaktor 1 gesetzt worden. Die Linie mit der größten Steigung ist dem Leerlaufbetrieb zugeordnet. Die Steigung der dem Leerlauf zugeordneten Geraden des Schädigungsfaktors ist größer als die Steigung der dem Bremsbetrieb zugeordneten Geraden.The damage factors can be determined by using the Arrhenius model by comparing the theoretically determined pH value and the actual pH value. To take account of the operating mode, the damage factor is determined separately for the individual operating modes. In 3 the damage factors of different operating modes are shown separately. At a temperature of 80 ° C, the damage factor 1 been set. The line with the highest grade is assigned to idle mode. The slope of the idle associated straight line of the damage factor is greater than the slope of the braking operation associated straight line.

Anhand von 4 wird der Verfahrensablauf kurz geschildert. In dem Verfahrensschritt werden die Temperaturkollektive bestimmt. Unter Temperaturkollektiven ist das jeweils einer Temperaturklasse zugeordnete Volumen zu verstehen. Darauf basierend wird im nachfolgenden Schritt unter Heranziehen der in 35 hinterlegten Schädigungsfaktoren die Schädigung des Kühlmittels berechnet. Soll bei der Ermittlung der Schädigung der Betriebsmodus mit berücksichtigt werden, so werden die Temperaturkollektive aufgegliedert nach Betriebsmodus erfasst und darauf basierend die Schädigung ermittelt. Aus der ermittelten Schädigung wird in Schritt 37 der aktuelle PH-Wert berechnet. Dies geschieht vorlaufend. Wird ein vorbestimmter pH-Wert unterschritten, so erfolgt eine Signalausgabe zur Signalisierung des aktuellen pH-Wertes oder der voraussichtlich verbleibenden Zeit / Laufleistung bis zur nächsten erforderlichen Wartung.Based on 4 the procedure is briefly described. In the process step, the temperature collectives are determined. Temperature collectives are to be understood as the volumes assigned to each temperature class. Based on this, the damage of the coolant is calculated in the following step, taking into account the damage factors stored in 35. If the operating mode is also to be taken into account when determining the damage, then the temperature collectives are subdivided according to the operating mode and, based on this, the damage is determined. From the determined injury is in step 37 the current PH value is calculated. This happens in advance. If a predetermined pH value is undershot, then a signal output for signaling the current pH value or the expected remaining time / mileage occurs until the next required maintenance.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Thermostatthermostat
22: Wasserpumpewater pump
33: Motorengine
44: Bypassbypass
55: Bypass SWRBypass SWR
66: Retarder-Kreislauf (SWR)Retarder circuit (SWR)
77: Wärmetauscherheat exchangers
88th: Bypass WärmetauscherBypass heat exchanger
1515: Retarderanordnungretarder assembly
3131: Bestimmung der Temperaturkollektive (Volumen Temp)Determination of the temperature collective (volume Temp)
3333: Berechnung der SchädigungCalculation of injury
3535: Hinterlegte Schädigungsfaktoren/ Arrhenius-FaktorenDeposited damage factors / Arrhenius factors
37 37: Ermittlung des ph-Wertes / einer SchädigungszahlDetermination of the ph value / a damage number
3939: Signalausgabesignal output
5050: KühlkreislaufCooling circuit
5252: Steuereinrichtungcontrol device
5454: Datenspeicher SchädigungsfaktorenDatastore damage factors
5656: Signalgeber, DisplaySignal generator, display
Q_Motor Q _engine: Wärmeeintrag MotorHeat input motor
Q_SWR Q _SWR: Wärmeeintrag RetarderHeat input retarder
Q_WT Q _WT: Wärmeabfuhr WärmetauscherHeat dissipation heat exchanger
V_WP V _WP: Volumenstrom WasserpumpeVolume flow water pump
V_PB V _PB: Volumenstrom Bypass MotorVolume flow bypass motor
V₁ V ₁: Volumenstrom Bypass SWRVolume flow bypass SWR
V₂ V ₂: Volumenstrom Retarder-KreislaufVolume flow retarder cycle
T_KL T _KL: Temperatursensor Kreislauf SWRTemperature sensor circulation SWR
T_Aus T _off: Temperatursensor Auslass- SWRTemperature sensor outlet SWR
T₁ T ₁: Temperatursensor nach dem Motor/ Temperatursensor Einlass SWRTemperature sensor after the engine / temperature sensor inlet SWR
T₂ T ₂: Temperatursensor nach dem WärmetauscherTemperature sensor after the heat exchanger

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 2349798 B1 [0003]

Claims

Method for a vehicle, preferably for a motor vehicle, for determining the pH, preferably a maintenance interval, of a hydrous hydraulic medium, characterized in that the determination of the pH and / or the prediction of the pH is carried out based on temperature determinations of the hydraulic medium, and Preferably, the maintenance interval is determined as a function of the pH or a pH prediction.

Method according to Claim 1 based on a prediction of a pH change from an initial pH, characterized in that for predicting or determining a resulting pH, the hydraulic medium is assigned to predetermined temperature classes and volume related heat inputs using predetermined temperature dependent damage factors and Taking into account the residence time in the temperature class.

Method according to Claim 1 or 2 , characterized in that the heat input subjected to hydraulic medium is divided into temperature classes, only temperature classes with a temperature exceeding 80 ° C, preferably 60 ° C, are taken into account.

Method according to the preceding claim, characterized in that the temperature classes do not exceed a temperature interval of 15 ° C, preferably of 10 ° C and more preferably of 5 ° C.

Method according to Claim 4 , characterized in that the temperature intervals of the temperature classes become smaller with increasing temperature of the temperature class.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the hydraulic medium flows through a retarder (6) as operating means and a determination of the pH value change of this hydraulic medium by means of deposited depending on the operating form damage factors.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that damage factors (factor) are deposited in the range from 1 to 6, where:

Arrehnius damage numbers = e^{0.0694 * factor *} (T - T 0)

with T0 = reference temperature T = temperature of the temperature class, factor = damage factor with no damage at the reference temperature.

Method according to Claim 7 , characterized in that the damage to the total volume of the hydraulic medium from the sum of the Arrehnius damage numbers based on the total volume of the hydraulic medium results.

Cooling circuit with a hydrous hydraulic medium for cooling an engine of a motor vehicle and with a heat exchanger and with a pump characterized in that a first temperature sensor (T ₁ ) for determining the temperature of the hydraulic medium after the motor (3) is provided and that a second temperature sensor ( T ₂ ) for determining the temperature of the hydraulic medium after the heat exchanger (7) is provided and these temperature data to a control device (52) are supplied and wherein by the control device (52) taking into account the temperatures associated with the volume flows (V _WP , V ₁ , V ₂ ) a resulting pH is determined.

Cooling circuit after Claim 9 Characterized in that the cooling circuit (50) comprises a retarder (6) and the retarder (6) uses the hydraulic medium as an operating medium, wherein a temperature sensor (T _a) prior to entry of the hydraulic medium in the retarder (6) and a temperature sensor (T _KL , T _off ) after exiting the retarder (6) is provided.

Coolant circuit after one of the previous Claims 9 or 10 characterized in that after each a heat input and heat discharge in the hydraulic medium causing component (3, 6, 7) of the coolant circuit (50), a temperature sensor, preferably for detecting a change of an assignment to a temperature interval of a temperature class, is provided

Cooling circuit according to one of the preceding Claims 9 to 11 , characterized in that by the control device (52) is divided into temperature classes and a resulting pH is calculated taking into account the temperature classes associated predetermined damage factors, wherein the damage factors are preferably stored in a data memory (54).

Vehicle with a coolant circuit according to one of the preceding Claims 9 to 12 and with a signal generator (56), characterized in that at least one predetermined limit value, in particular pH value limit value is stored in the data memory (54), preferably a plurality of limit values are stored and undershooting or Exceeding the limit of the signal generator (56) indicates the undershooting or exceeding of the limit value.

Vehicle after Claim 13 , characterized in that a plurality of limit values are stored in the data memory (54) and a predetermined signal is displayed depending on the reached or exceeded or undershot threshold, wherein as a signal generator (56) preferably a display is provided.