DE3639664A1 - Verfahren, vorrichtung und schaltungsanordnung zur ueberwachung des zustandes oder der beschaffenheit einer hydraulischen fluessigkeit - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf ei­ ne Vorrichtung zur Bestimmung und/oder Überwachung des Zustandes oder der Beschaffenheit einer sich in einem hydraulischen System befindenden Flüssigkeit, beispiels­ weise einer hygroskopischen Bremsflüssigkeit, wobei mit Hilfe von Sensorelementen der Siedepunkt bzw. ein von dem Siedepunkt abhängiger Kennwert der Flüssigkeit er­ mittelt wird. Schaltungsanordnungen zur Durchführung des Verfahrens und zur Steuerung der Vorrichtung gehören ebenfalls zur Erfindung.

Es ist bereits bekannt, den Zustand einer hydraulischen Flüssigkeit, nämlich einer hygroskopischen Bremsflüssig­ keit, durch Messung des Siedepunktes zu überwachen. Durch die unvermeidliche Aufnahme von Wasser sinkt näm­ lich der Siedepunkt im Laufe der Zeit so weit ab, daß sich bei starker Bremsenbelastung und der dadurch be­ dingten Erwärmung der Bremsflüssigkeit Dampfblasen bil­ den können, die die Funktionsfähigkeit der Bremse ge­ fährden.

Der heutzutage empfohlene Austausch der Bremsflüssigkeit nach ein bis zwei Jahren stellt keine optimale Lösung dar, weil der Alterungsprozeß, insbesondere die Wasser­ aufnahme und die dadurch hervorgerufene Verringerung des Siedepunktes, von zahlreichen Parametern, wie Klima, Luftfeuchtigkeit, Betriebsweise und Zustand der Bremsan­ lage, abhängig ist und daher in sehr weiten Grenzen schwankt. Außerdem bietet auch eine frische Bremsflüs­ sigkeit keine Gewähr dafür, daß bei starker Bremsenbela­ stung, z.B. durch eine längere oder rasante Talfahrt im Gebirge, die Bremsflüssigkeitstemperatur unter einem Wert bleibt, bei dem die gefährliche Dampfblasenbildung nicht eintreten kann.

Verfahren und Vorrichtungen zur Messung der Siedetempe­ ratur einer Bremsflüssigkeit in der Werkstatt oder im Labor sind ebenfalls bekannt. Nach einer deutschen Indu­ strienorm ist ein relativ genaues Meßverfahren bekannt, das jedoch nur von geschultem Personal, mit relativ ho­ hem Zeitaufwand und mit kostspieligen Apparaturen durch­ geführt werden kann.

In den europäischen Patentschriften Nr. 56 424 und 74 415 sind Meßverfahren und Meßsonden beschrieben, die in die zu untersuchende Flüssigkeit eingetaucht werden und mit denen eine kleine Menge der Flüssigkeit aufge­ heizt und die Temperatur beim Einsetzen des Siedens festgestellt werden soll. Es bestehen Zweifel, ob sich auf diese Weise der Siedepunkt einer Bremsflüssigkeit hinreichend genau bestimmen läßt, unter anderem deswe­ gen, weil tatsächlich nur die Temperatur des zugehörigen Heizelementes, nicht jedoch die Siedetemperatur der Flüssigkeit ermittelt werden kann.

Nach der deutschen Patentanmeldung P 35 22 774.5 (DE-OS 35 22 774) wurde bereits vorgeschlagen, zur Er­ mittlung der Beschaffenheit und des Zustandes einer Hy­ draulikflüssigkeit ein Sensorelement derart auszubilden und aufzuheizen, daß sich in einem unter der Siedetempe­ ratur der Flüssigkeit liegenden Temperaturbereich eine stabile Zellularkonvektion einstellt. Die in dieser Pha­ se direkt oder indirekt - nämlich als Spannungsabfall über dem Sensorelement - gemessene Temperatur ist als Kriterium für den Siedepunkt der zu untersuchenden Flüs­ sigkeit geeignet und erlaubt eine relativ genaue Bestim­ mung der Siedetemperatur.

Eine stationär in die Bremsanlage eingebaute Vorrichtung zur Überwachung der Bremsflüssigkeit ist aus der DE-OS 33 17 638 ebenfalls bereits bekannt. Die eigentli­ che Meßzelle kann nach dieser Offenlegungsschrift als Bestandteil einer Entlüftungsschraube ausgebildet sein.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Nach­ teile bekannter Verfahren und Vorrichtungen zu überwin­ den und ein Verfahren zur Überwachung des Zustandes oder der Beschaffenheit einer hydraulischen Flüssigkeit, ins­ besondere einer hygroskopischen Bremsflüssigkeit, vorzu­ schlagen, mit dem sich rechtzeitig und mit großer Zuver­ lässigkeit erkennen läßt, wenn sich aufgrund des momen­ tanen Zustandes oder der Beschaffenheit einer hydrauli­ schen Flüssigkeit, die sich in einem hydraulischen Sy­ stem befindet, die ordnungsgemäße Funktion nicht mehr gewährleistet ist. Beispielsweise soll durch ein solches Verfahren erkannt werden, wenn sich durch die thermische Belastung die Temperatur der Flüssigkeit in einer hy­ draulischen Bremsanlage dem Siedepunkt der Flüssigkeit zu weit annähert.

Es hat sich nun herausgestellt, daß diese Aufgabe in überraschend einfacher und technisch fortschrittlicher Weise mit einem Verfahren der eingangs genannten Art ge­ löst werden kann, dessen Besonderheit darin besteht, daß der momentane Zustand und/oder die momentane Belastung der Flüssigkeit gemessen und mit dem Kennwert verglichen wird und daraus eine sogen. (momentane) thermische Re­ serve ermittelt wird, die ein Maß für die weitere Be­ lastbarkeit, insbesondere die zulässige weitere Erwär­ mung, der Flüssigkeit darstellt, und daß das Erreichen eines vorgegebenen Minimalwertes der thermischen Reserve signalisiert wird.

Die Erfindung beruht also auf der Überlegung, daß zur Beurteilung des Zustandes und der Beschaffenheit oder der Brauchbarkeit einer Flüssigkeit einerseits der von der Alterung abhängige Siedepunkt der Flüssigkeit und andererseits die momentane thermische Belastung zu be­ rücksichtigen sind. Durch das Ermitteln der momentanen "thermischen Reserve" läßt sich nämlich - im Gegensatz zu einer reinen Siedepunktbestimmung der hydraulischen Flüssigkeit - z.B. bei einer Bremsanlage zuverlässig er­ kennen, ob unter den gegebenen Umständen, d.h. dem Sie­ depunkt der (gealterten) Bremsflüssigkeit und der ther­ mischen Belastung dieser Flüssigkeit durch den Bremsvor­ gang, die Gefahr einer Dampfblasenbildung und daher Be­ einträchtigung der Bremsenfunktion besteht. Der Fahrer wird nicht nur rechtzeitig auf einen notwendigen Brems­ flüssigkeitswechsel hingewiesen, sondern ihm wird auch angezeigt, wenn sich, was auch bei frischer Bremsflüs­ sigkeit eintreten kann, durch Überlastung der Bremse und Aufheizung der Bremsflüssigkeit eine Gefährdung abzeich­ net. Durch Änderung der Fahrweise kann er dann diesem Umstand Rechnung tragen.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsart des erfindungs­ gemäßen Verfahrens wird in vorgegebenen Intervallen der von der Siedetemperatur der Flüssigkeit abhängige Kenn­ wert bestimmt, in einem Speicher festgehalten und zur Ermittlung der thermischen Reserve die momentane Flüs­ sigkeitstemperatur mit dem zuletzt gespeicherten Kenn­ wert verglichen. Zur Überwachung einer Bremsflüssigkeit kann es zweckmäßig sein, den Kennwert beim Starten des Fahrzeugmotors mit Hilfe einer in dem Fahrzeug statio­ nierten Meßeinrichtung, die im wesentlichen aus Sensor­ elementen und elektronischen Schaltkreisen zur Auswer­ tung der Sensorsignale besteht, zu ermitteln und abzu­ speichern. Beim Betätigen der Bremse wird dann zur Bil­ dung der thermischen Reserve der gespeicherte Kennwert mit der momentanen Bremsflüssigkeitstemperatur vergli­ chen.

Eine andere Ausführungsart des Verfahrens nach der Er­ findung besteht darin, daß während eines Bremsvorganges der Kennwert und die momentane Bremsflüssigkeitstempera­ tur mit Hilfe einer in dem Fahrzeug stationierten Meß­ einrichtung alternierend gemessen und die Meßwerte zur Bildung der thermischen Reserve verglichen werden.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht im wesentlichen aus einer Meßeinrich­ tung zur Bestimmung der Siedetemperatur der Flüssigkeit bzw. eines von der Siedetemperatur abhängigen Kennwer­ tes, aus Temperaturmeßelementen zur Bestimmung der mo­ mentanen Flüssigkeitstemperatur, aus Schaltkreisen zur Aufbereitung und Verarbeitung der Meßsignale sowie zur Speicherung der zuletzt ermittelten Kennwerte und zur Bestimmung einer momentanen, von der Differenz der Meß­ werte abgeleiteten thermischen Reserve, sowie aus Anzei­ geeinrichtungen zur Signalisierung eines ausreichend und/oder einer zu geringen thermischen Reserve.

Die Meßeinrichtung zur Bestimmung des Kennwertes ist mit einem oder mit mehreren in der Flüssigkeit angeordneten Sensorelementen ausgerüstet. Dabei ist es zweckmäßig, zur Bestimmung des Kennwertes die Sensorelemente auf­ heizbar auszubilden.

Die Ermittlung der Siedetemperatur oder eines von der Siedetemperatur abhängigen Kennwertes ist für das Ver­ fahren und die Vorrichtung nach der Erfindung wesent­ lich. Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Siedetemperatur bzw. der Kennwert mit Hilfe eines Sensorelementes bestimmt, das einen Hohlraum mit offe­ ner, durchbrochener Wandung aufweist und derart ausge­ bildet ist, daß nach dem Aufheizen bis zu einem unter­ halb der Siedetemperatur liegenden Temperaturbereich ei­ ne stabile Zellularkonvektion entsteht, die als Maß für die Beschaffenheit und/oder den Zustand der Flüssigkeit auswertbar ist. Das Sensorelement kann dabei in Form ei­ ner Hohlwendel, perforierten Röhre, eines durch git­ ter- oder netzförmige Randflächen begrenzten Hohlkörpers oder dergl. ausgebildet sein. Durch Messung des tempera­ turabhängigen elektrischen Widerstandes eines solchen Sensorelementes läßt sich die momentane Temperatur der Flüssigkeit ermitteln.

Aufheizbare Sensorelemente der vorgenannten Art, in de­ nen sich eine stabile Zellularkonvektion erzielen läßt, sind in der DE-Offenlegungsschrift 35 22 774 beschrieben.

Nach einer weiteren Ausführungsart der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die Sensorelemente zur Aufheizung der Flüssigkeit oder zur Messung der Flüssigkeitstemperatur mit Wechselstrom gespeist. Dadurch lassen sich uner­ wünschte Elektrolyse-Effekte in der zu untersuchenden Flüssigkeit vermeiden.

Die Sensorelemente zur Bestimmung der momentanen Tempe­ ratur und/oder des von der Siedetemperatur abhängigen Kennwertes werden bei einer Fahrzeug-Bremsanlage zweck­ mäßigerweise in den Radbremszylindern oder in deren Nähe angeordnet. Andererseits ist es auch möglich, das Sen­ sorelement zur Bestimmung der momentanen Temperatur in dem Radbremszylinder und das Sensorelement zur Bestim­ mung des Kennwerts in dem Druckmittelausgleichs- oder Vorratsbehälter der Bremsanlage anzuordnen.

Weiterhin besteht eine Ausführungsart der Erfindung darin, die gleichen Sensorelemente sowohl zur Bestimmung der Siedetemperatur bzw. des Kennwertes als auch zur Messung der momentanen Temperatur zu verwenden.

Mit einer Schaltungsanordnung zur Durchführung des Ver­ fahrens nach der Erfindung und zur Steuerung einer ent­ sprechenden Vorrichtung, die zur Überwachung der sich in einer Fahrzeugbremsanlage befindenden Bremsflüssigkeit dient, wird beim Starten des Kraftfahrzeug-Motors die Siedetemperatur der Bremsflüssigkeit oder ein entspre­ chender Kennwert gemessen und das Meßergebnis bis zu ei­ nem erneuten Starten des Motors gespeichert, wobei zur Ermittlung der momentanen thermischen Reserve während der Bremsenbetätigung die Flüssigkeitstemperatur mit dem gleichen Sensorelement ermittelt wird.

Nach einer anderen Art der erfindungsgemäßen Schaltungs­ anordnung werden bei Betätigung des Bremspedals die Sie­ detemperatur bzw. der Kennwert der Bremsflüssigkeit und die momentane Bremsflüssigkeitstemperatur mit Hilfe der­ selben Sensorelemente gemessen und zur Bildung der mo­ mentanen thermischen Reserve die aufeinanderfolgenden Meßwerte verglichen.

Die einzelnen Sensorelemente werden in den zuletzt ge­ nannten Ausführungsbeispielen zum einen im sogen. Warm­ modus, zum anderen im sogen. Kaltmodus betrieben. Im Warmmodus sind die Sensorelemente als Heizdrähte bzw. Heizwendel oder dergl. geschaltet und werden elektrisch aufgeheizt, damit sich im Bereich der Sensorelemente ei­ ne Zellularkonvektion einstellt und der Siedepunkt bzw. ein entsprechender Kennwert ermittelt werden kann. Auch im Warmmodus wird durch Messung des elektrischen, tempe­ raturabhängigen Widerstandes des Sensorelementes die Siedetemperatur bzw. die Temperatur, bei der sich die Zellularkonvektion einstellt, ermittelt. Im Kaltmodus werden die Sensorelemente mit einem vergleichsweise sehr geringen Strom beschickt, der keine Aufheizung bewirkt, sondern lediglich eine Messung des von der Temperatur der umgebenden Flüssigkeit abhängigen elektrischen Wi­ derstandes des Sensorelementes erlaubt. Im Kaltmodus dienen somit die Sensorelemente als reine Temperaturmeß­ elemente.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten gehen aus der folgenden Beschreibung anhand der beige­ fügten Abbildungen von Ausführungsbeispielen der Erfin­ dung hervor.

Es zeigen

Fig. 1 mehrere Varianten von Sensorelementen, mit denen sich im Warmmodus eine Zellularkonvektion erzie­ len läßt,

Fig. 2 im Blockschaltbild eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und zum Betrieb einer entsprechenden Vorrich­ tung, und

Fig. 3 ebenfalls im Blockschaltbild eine andere Ausfüh­ rungsart der Schaltungsanordnung nach Fig. 2.

Fig. 1a zeigt ein besonders einfaches Ausführungsbei­ spiel eines Sensorelementes zur Durchführung des Verfah­ rens und zum Aufbau einer Vorrichtung nach der Erfin­ dung. Das Sensorelement 1 besteht in diesem Fall aus ei­ ner Hohlwendel, die hier aus einem Platin-Iridium (90%/10%)-Draht gewickelt wurde. Der Drahtdurchmesser "d" beträgt beispielsweise 50 Mikrometer, der Wendel­ durchmesser "D" 200 Mikrometer, die Steigung "S" 240 Mikrometer. Das gesamte Sensorelement, es ist nur ein Teil in Fig. 1a dargestellt, besaß in einem Ausführungs­ beispiel 20 Windungen. Der Kaltwiderstand, nämlich der Widerstand bei Raumtemperatur, betrug 2,3 Ohm. Mit einem Wechselstrom von 700 Milliampere ließ sich das Sensor­ element 1 bzw. die Hohlwendel so weit aufheizen, daß sich eine Zellularkonvektion einstellte. Während der elektrische Widerstand in der Aufheizphase zunächst steil anstieg, war die Ausbildung einer Zellularkonvek­ tion durch Übergang der Widerstandskurve in einem Be­ reich mit nur noch geringem, annähernd konstanten An­ stieg erkennbar. In der zuvor genannten DE-OS 35 22 774 ist dies detailliert beschrieben. Die Höhe des elektri­ schen Widerstandes der Hohlwendel bzw. des Sensorelemen­ tes 1 im Bereich der Zellularkonvektion läßt mit großer Genauigkeit Rückschlüsse auf die Siedetemperatur der un­ tersuchten Bremsflüssigkeit und damit auf deren Zustand und Beschaffenheit zu. Beim weiteren Aufheizen über die Phase der Zellularkonvektion hinaus ließ sich aus den Meßwerten mit vernünftigem Aufwand kein reproduzierba­ rer, als Meßwert auswertbarer Widerstandsverlauf in Ab­ hängigkeit von dem Speisestrom ermitteln.

Die Fig. 1b, 1c und 1d zeigen weitere hohlwendelförmige oder hohlwendelähnliche Konfigurationen 2, 3 und 4, die aus dem gleichen Draht wie das Sensorelement 1 nach Fig. 1 hergestellt werden können und bei denen sich ebenfalls eine stabile Zellularkonvention in der Nähe des Siede­ punktes der Flüssigkeit einstellt.

In Fig. 1e ist eine Ausführungsart eines Sensorelementes 5 dargestellt, das anstelle der Wendeln nach den Fig. 1a bis 1d verwendet werden kann. Das Sensorelement 5 be­ sitzt einen rahmenförmigen Stützkörper 6, der z.B. aus Keramik besteht und als Substrat für einen mäanderförmig oder gitterförmig aufgebrachten Heizdraht 7 dient. Ange­ schlossen wird das Sensorelement 5 über die Klemmen K 1, K 2.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht im wesentlichen nur aus einem oder mehreren der in Fig. 1 abgebildeten Sensorelemente 1-5 und aus einer elektronischen Schal­ tungsanordnung, mit der die Sensorelemente 1 bis 5 vor­ zugsweise mit Wechselstrom gespeist und die Meßsignale abgeleitet und ausgewertet werden können. Zweckmäßiger­ weise sind Sensorelemente in allen Radbremszylindern bzw. in deren Nähe oder zumindest in den am stärksten belasteten Radbremsen angeordnet. Zur Bestimmung des Siedepunktes bzw. des entsprechenden Kennwertes ist auch ein an anderer Stelle, z.B. in einem Druckmittelvorrats­ behälter, angeordnetes Sensorelement geeignet.

Grundsätzlich werden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der entsprechenden Vorrichtung einerseits der Siede­ punkt der Flüssigkeit und andererseits die momentane thermische Belastung, die insbesondere von der Aufhei­ zung während eines Bremsvorganges abhängt, gemessen und miteinander verglichen. Aus diesen Meßwerten wird eine sogen. momentane thermische Reserve abgeleitet, die er­ kennen läßt, ob - bei weiterer thermischer Belastung bzw. weiterer Erhöhung der Flüssigkeitstemperatur - durch Annäherung an den Siedepunkt mit einer Dampfbla­ senbildung und damit mit einer Gefährdung der Bremsen­ funktion zu rechnen ist. Diese thermische Reserve ist also eine Kenngröße, die das Überschreiten eines verfüg­ baren Rest-Wärmeaufnahmevermögens signalisiert.

Der genaue Zusammenhang zwischen dem Wärmeaufnahmevermö­ gen von Bremsflüssigkeiten unterschiedlicher Zusammen­ setzung und der aus den unterschiedlichen Fahrsituatio­ nen umgesetzten Bremsleistung in bezug auf die gefährli­ che Dampfbildung im Bremszylinder ist sehr schwer zu er­ mitteln. Daher werden aus Erfahrungsgrößen bestimmte Si­ cherheitsschwellen abgeleitet und die thermische Reserve wie folgt definiert:

Thermische Reserve ≈ (T _zulässig -T _ist )

Hierbei sind T _zulässig eine noch zulässige Grenzsiedetemperatur einer Bremsflüssigkeit und T _ist die beim Bremsvorgang erreichte Augenblickstemperatur der Bremsflüssigkeit.

Unterschreitet die THERMISCHE RESERVE einen aus der Er­ fahrung abgeleiteten Wert, dann ist die THERMISCHE RE­ SERVE verbraucht. Dies wird dem Fahrer signalisiert. Durch Schonen der Bremse oder andere Maßnahmen zur Ab­ kühlung der Bremsflüssigkeit kann dann der Fahrer der Gefahr einer Dampfblasenbildung entgegnen. Wird die thermische Reserve bereits bei relativ geringer Bremsen­ betätigung verbraucht, läßt dies auf einen Fehler im Bremsensystem oder auf eine zu stark gealterte Brems­ flüssigkeit schließen.

Die beiden Schaltungsanordnungen nach Fig. 2 und 3 die­ nen zur Erläuterung verschiedener Meßprinzipien im Rah­ men der Erfindung. Beide Schaltungsanordnungen sind für die Überwachung der Bremsflüssigkeit in Kraftfahrzeug- Bremsanlagen vorgesehen.

Bei Verwendung der Schaltungsanordnung nach Fig. 2 wird in bestimmten Zeitabständen, beispielsweise bei jeder Betätigung eines Kraftfahrzeugmotor-Zündschalters 8, der normalerweise im Zündschloß sitzt, der Verfahrensablauf initiiert. Das von dem Schalter 8 ausgelöste Signal wird einer Ablaufsteuerung und Logik 9 zugeführt, die fest­ verdrahtete Schaltungen oder einen programmgesteuerten Schaltkreis, z.B. ein Microcomputer, enthalten kann. Es wird zunächst eine Messung im Warmmodus durchgeführt, weshalb dieser Schaltkreis 9 mit einem Modus-Wählschalt­ kreis 10 ("mode select") ausgerüstet ist. Durch das Si­ gnal des Schaltkreises 10 wird ein Generator 11 einge­ schaltet und gleichzeitig ein Schalter 12 in die Stel­ lung WM (Warmmodus) gebracht. Der Generator 11 erzeugt einen Wechselstrom konstanter Amplitude. In der Praxis wird ein solcher Generator, z.B. durch einen Leistungs­ operationsverstärker bzw. Operationsverstärker mit nach­ geschaltetem Leistungstransistor, der als spannungsge­ steuerte Stromquelle geschaltet ist, verwirklicht. Durch Umschaltung der Spannungspegel am Eingang des Generators 11 durch die Ablaufsteuerung 9 werden die Betriebsströme für die Durchführung der Messung im Warm- und im Kaltmo­ dus erzeugt; in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung werden für die Messungen im Warmmodus 700 Milliampere, im Kaltmodus 7 Milliampere zur Verfügung gestellt.

Die Stromquelle, d.h. der Generator 11, speist ein Sen­ sorelement 13, das in Form eines der in Fig. 1 darge­ stellten Sensorelemente 1 bis 5 ausgebildet ist. Durch die Verwendung von Wechselstrom werden unerwünschte Elektrolyseeffekte, die zur Zersetzung der zu messenden Flüssigkeit führen könnten, verhindert.

Das Ausgangssignal des Sensors 13 wird in einer an­ schließenden Gleichrichter- und Filterstufe 14 aufberei­ tet. Das im Warmmodus gewonnene Meßsignal wird in einem Speicher 15 bis zur einer nächsten Messung im Warmmodus festgehalten.

Anschließend werden mit Hilfe des Wählschaltkreises 10 der Schalter 12 in die Schaltposition KM (Kaltmodus) und der Generator 11 zurückgeschaltet, der nunmehr nur noch einen geringen, für die Messung im Kaltmodus benötigten Strom abgibt. In einer Differenzverstärkerstufe 16 wird nun das im Kaltmodus gemessene Signal kontinuierlich von dem Ausgangssignal des Speichers 15, das das Meßergebnis im Warmmodus darstellt, subtrahiert und das Differenzsi­ gnal in einem Vergleicher 17 mit einem in der Quelle 18 erzeugten Referenzsignal verglichen. Das Referenzsignal bzw. das Ausgangssignal der Stufe 18 ist ein Maß für die minimale thermische Reserve, die aus Sicherheitsgründen aufrechterhalten werden muß. Beim Unterschreiten dieses Mindestwertes wird ein Warnsignal mit Hilfe der Logik 9 und einer Anzeigeeinheit 19 gesetzt.

Das Ausgangssignal der Referenzstufe 18 wird in dem dar­ gestellten Ausführungsbeispiel auch zur Überprüfung des im Kaltmodus erzeugten Signales verwendet. Hierzu ist der Vergleicher 20 vorgesehen. Bei intaktem Sensorele­ ment 13 muß sich nämlich das KM-Signal innerhalb eines bestimmten "Fensters" bewegen. Dies wird durch den Ver­ gleicher 20 geprüft, dessen Ausgangssignal ebenfalls der Logik 9 zugeführt wird und eine Störungsmeldung oder Warnanzeige in der Anzeigevorrichtung 19 hervorrufen kann.

Die Baugruppen 11, 12, 13, 14 lassen sich in der Praxis am einfachsten durch analoge Bausteine realisieren, während sich für die Funktionen der Baustufen 15, 16, 17, 18, 20 Di­ gitaltechnik anbietet; der Einsatz eines entsprechenden programmierten Microcomputers ist ebenfalls sinnvoll.

Es ist auch möglich, erst nach der Bremsenbetätigung die Ablaufsteuerung, insbesondere die Messungen im Kaltmo­ dus, auszulösen. Dies wird durch die symbolische Dar­ stellung eines Bremspedales 21, das der Ablaufsteuerung 9 eine Bremsenbetätigung signalisiert, zum Ausdruck ge­ bracht.

Im Gegensatz zu dem anhand der Fig. 2 beschriebenen Ab­ lauf werden bei der Ausführungsart der Schaltung nach Fig. 3 die im Warmmodus und Kaltmodus gewonnenen Signale parallel verarbeitet. In diesem Beispiel führt der Aus­ gang einer Ablaufsteuerung und Logik 22 zu einem Genera­ tor 23, welcher gleichzeitig die im Warmmodus und im Kaltmodus benötigten Wechselströme erzeugt. Über paral­ lele Signalwege I, II, die mit eigenen Sensorelementen 24 bzw. 25 und nachgeschalteten Signal-Verarbeitungsstufen 26 bzw. 27 (das sind Gleichrichter- und Filterschaltun­ gen) ausgerüstet sind, können die Meßsignale im Warmmo­ dus (Zweig I) und Kaltmodus (Zweig II) parallel erzeugt und verarbeitet werden. In einer Differenzverstärkerstu­ fe 28 werden dann die Meßergebnisse verglichen und die thermische Reserve gebildet, deren Mindestwert wiederum durch eine Stufe 29, die ein Referenzsignal erzeugt, vorgegeben ist. Das Referenzsignal ist über Vergleicher­ stufen 30, 31 mit dem Differenzsignal (Ausgangssignal des Verstärkers 28) und mit dem im Kaltmodus gewonnenen Meß­ signal verknüpft. Die Ausgangssignale der Vergleicher 30, 31 werden der Ablaufsteuerung und Logik 22 zugeführt, an die wiederum eine Anzeigeeinrichtung 32 angeschlossen ist. Störungen im System sowie das Erreichen der minima­ len thermischen Reserve führen zu einer Warnanzeige über die Anzeigeeinrichtung 32.

Bei Bremsenbetätigung wird durch das Bremspedal 33 ein Betätigungssignal der Ablaufsteuerung 22 zugeführt, weil es im allgemeinen ausreichend ist, die Messungen bzw. die Bestimmung der thermischen Reserve nur während eines Bremsvorganges durchzuführen.

Zur Durchführung des anhand der Fig. 3 beschriebenen Ab­ laufs dürfte es in vielen Fällen genügen, das Sensorele­ ment 24 zur Bestimmung des Warmmodus in den üblichen Druckmittelvorrats- bzw. Druckausgleichsbehälter einer Bremsanlage unterzubringen, während das oder die Sensor­ elemente 25 zur Messung der momentanen Flüssigkeitstem­ peratur zweckmäßigerweise in den Radbremsen der am mei­ sten belasteten Räder anzuordnen sind.

Eine Kombination der Arbeitsweisen der Schaltungsanord­ nungen nach Fig. 2 und 3 ist ebenfalls möglich.

Claims (16)

1. Verfahren zur Bestimmung und/oder Überwachung des Zustandes oder der Beschaffenheit einer sich in ei­ nem hydraulischen System befindenden Flüssigkeit, bei dem mit Hilfe von Sensorelementen der Siedepunkt bzw. ein von dem Siedepunkt abhängiger Kennwert er­ mittelt wird, dadurch gekennzeichnet daß der momentane Zustand und/oder die momentane Be­ lastung der Flüssigkeit gemessen und mit dem Kenn­ wert verglichen wird und daraus eine sogen. (momen­ tane) thermische Reserve ermittelt wird, die ein Maß für die weitere Belastbarkeit, insbesondere die zu­ lässige weitere Erwärmung, der Flüssigkeit dar­ stellt, und daß das Erreichen eines vorgegebenen Mini­ malwertes der thermischen Reserve signalisiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in vorgegebenen Intervallen der Kennwert bestimmt und in einem Speicher (15) festgehalten wird sowie daß zur Ermittlung der ther­ mischen Reserve die momentane Flüssigkeitstemperatur mit dem zuletzt gespeicherten Kennwert verglichen wird.

3. Verfahren zur Überwachung des Zustandes der sich in einer Kraftfahrzeug-Bremsanlage befindenden Brems­ flüssigkeit, nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Kennwert beim Starten des Fahrzeug-Motors mit Hilfe einer in dem Kraftfahrzeug stationierten Meßeinrichtung, die im wesentlichen aus Sensorelementen (1-5, 13, 24, 25) und elektronischen Schaltkreisen zur Auswertung der Sensorsignale besteht, ermittelt und gespeichert wird und daß bei Betätigung der Bremse die gespei­ cherten Meßwerte zur Bildung der thermischen Reserve mit der momentanen Bremsflüssigkeitstemperatur ver­ glichen werden.

4. Verfahren zur Überwachung des Zustandes von einer Bremsflüssigkeit, die sich in einer Kraftfahrzeug- Bremsanlage befindet, nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß während eines Bremsvorganges der Kennwert und die momentane Bremsflüssigkeitstemperatur mit Hilfe einer in dem Fahrzeug stationierten Meßeinrichtung alternierend gemessen und die Meßwerte zur Bildung der thermi­ schen Reserve verglichen werden.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach ei­ nem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß diese im wesentlichen aus ei­ ner dem hydraulischen System zugeordneten, bei­ spielsweise in einem Fahrzeug stationierten Meßein­ richtung zur Bestimmung der Siedetemperatur der Flüssigkeit bzw. eines von der Siedetemperatur ab­ hängigen Kennwertes, Temperaturmeßelementen (25) zur Bestimmung der momentanen Flüssigkeitstemperatur, aus Schaltkreisen zur Aufbereitung und Verarbeitung der Meßsignale sowie zur Speicherung der zuletzt er­ mittelten Kennwerte und zur Bestimmung einer momen­ tanen, von der Differenz der Meßwerte abgeleiteten thermischen Reserve und aus Anzeigeeinrichtungen (19, 32) zur Signalisierung einer ausreichenden und/oder einer zu geringen thermischen Reserve be­ steht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Meßeinrichtung zur Be­ stimmung des Siedepunktes bzw. des von dem Siede­ punkt abhängigen Kennwertes mit einem oder mit meh­ reren in der Flüssigkeit angeordneten Sensorelemen­ ten (1-5, 13, 24, 25) ausgerüstet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Sensorelemente (1- 5, 13, 24) zur Bestimmung des Siedepunktes bzw. des Kennwertes aufheizbar sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Sensorelemente Hohlräume mit offener, durchbrochener Wandung auf­ weisen und derart ausgebildet sind, daß nach dem Aufheizen in einem unterhalb der Siedetemperatur liegenden Temperaturbereich eine stabile Zellular­ konvektion entsteht, die als Maß für den Zustand und/oder die Beschaffenheit der Flüssigkeit auswert­ bar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Sensorelemente in Form von Hohlwendeln (1-4), perforierten Röhren, durch gitter- oder netzförmige Randflächen begrenzte Hohl­ körper (5) oder dergl. ausgebildet sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß durch Mes­ sung des temperaturabhängigen elektrischen Wider­ standes der Sensorelemente (1-5, 13, 24, 25) die mo­ mentane Temperatur der Flüssigkeit ermittelbar ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß die Sen­ sorelemente (1-5, 13, 24, 25) zur Aufheizung der Flüssigkeit und/oder zur Messung der Flüssigkeits­ temperatur mit Wechselstrom gespeist werden.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß diese zur Überwachung der sich in einer Bremsanlage befinden­ den Bremsflüssigkeit vorgesehen ist und daß die Sen­ sorelemente (1-5, 13, 24, 25) zur Bestimmung der mo­ mentanen Flüssigkeitstemperatur und/oder des von der Siedetemperatur abhängigen Kennwertes in den Rad­ bremsen oder in der Nähe der Radbremsen angeordnet sind.

13. Vorrichtung zur Überwachung der sich in einem Fahr­ zeug befindenden Bremsflüssigkeit, nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeich­ net, daß Sensorelemente (1-5, 13, 25) zur Bestim­ mung der momentanen Temperatur in den einzelnen Rad­ bremszylindern oder in deren Nähe und daß Sensorele­ mente (1-5, 13, 24) zur Bestimmung des von der Sie­ detemperatur der Flüssigkeit abhängigen Kennwertes an zentraler Stelle, z.B. im Druckmittelvorratsbe­ hälter einer Bremsanlage, angeordnet sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß die glei­ chen Sensorelemente (1-5, 13) sowohl zur Bestimmung des von der Siedetemperatur abhängigen Kennwertes als auch zur Messung der momentanen Temperatur ver­ wendbar sind.

15. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens und zur Steuerung der Vorrichtung nach einem der An­ sprüche 1 bis 14, zur Überwachung der sich in einer Fahrzeugbremsanlage befindenden Bremsflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß diese beim Starten des Fahrzeugmotors die Siedetemperatur der Bremsflüssigkeit bzw. einen von der Siedetempe­ ratur abhängigen Kennwert mißt und bis zu einem er­ neuten Starten des Motors speichert und daß diese während der Bremsenbetätigung mit den gleichen Sen­ sorelementen (1-5, 13) die momentane Flüssigkeits­ temperatur ermittelt und zur Bildung der thermischen Reserve mit dem gespeicherten Meßwert vergleicht.

16. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens und zur Steuerung der Vorrichtung nach einem der An­ sprüche 1 bis 14, zur Überwachung der sich in einer Fahrzeugbremsanlage befindenden Bremsflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß diese bei Betätigung des Bremspedals (21) mit Hilfe der­ selben Sensorelemente (1-5, 13) alternierend die Siedetemperatur der Flüssigkeit bzw. den Kennwert sowie die momentane Bremsflüssigkeitstemperatur er­ mittelt und die aufeinanderfolgend gewonnenen Meß­ werte zur Bildung der thermischen Reserve ver­ gleicht.