DE4025104A1

DE4025104A1 - Oeldruckniveau-anzeige

Info

Publication number: DE4025104A1
Application number: DE19904025104
Authority: DE
Inventors: Taghi Akbarian
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Deutz AG
Priority date: 1990-08-08
Filing date: 1990-08-08
Publication date: 1992-02-13

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erfassung und Anzeige des Öldrucks insbesondere einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.

Bisher allgemein bekannte Meß- und Anzeigevorrichtungen für den Öldruck einer Brennkraftmaschine weisen einen Öl druckgeber auf, der an einer geeigneten Stelle an der Brennkraftmaschine angebracht ist und den in der Brenn kraftmaschine herrschenden Öldruck erfaßt. Das Signal des Öldruckgebers wird einer Anzeigevorrichtung zugeführt, die dem Betreiber der Brennkraftmaschine Auskunft über den ab soluten Öldruck der Brennkraftmaschine gibt.

Diese bekannte Meßvorrichtung hat den Nachteil, daß dem Betreiber der Brennkraftmaschine der Öldruck direkt und absolut angezeigt wird. Somit kann es vorkommen, daß dem Betreiber ein offenbar korrekter absoluter Öldruck ange zeigt wird, der aufgrund des Betriebspunktes (Arbeitspunk tes) der Brennkraftmaschine unkorrekt ist.

Darüber hinaus ist bekannt, daß die bisher allgemein be kannten Meß- und Anzeigevorrichtungen nicht auf den Ein satz bei Brennkraftmaschinen beschränkt sind. Sie finden überdies auch Anwendung bei Maschineneinheiten und/oder deren Komponenten wie zum Beispiel bei Getrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine bekannte Vorrichtung zur Erfassung und Anzeige des Öldruckes einer Maschineneinheit und/oder deren Komponente, insbesondere einer Brennkraftmaschine, dergestalt zu verbessern, daß in jedem Betriebspunkt der Maschineneinheit zuverlässige Aus sagen über den aktuellen Öldruck möglich sind.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Pa tentansprüche gelöst.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erfassung und zur An zeige des Öldruckes einer Maschineneinheit, insbesondere einer Brennkraftmaschine, mit einem Öldruckgeber und einer Anzeigevorrichtung und/oder Warneinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Auswerteinrichtung, die mit Öl druckgeber und der Anzeigevorrichtung und/oder der Warn einrichtung verschaltet ist, zumindest Geber zur Erfassung von Drehzahl - sowie Temperatursignalen und eine Rechenein richtung aufweist, die aus den erfaßten Signalen einen Sollwert für den Öldruck berechnet. Als Drehzahlsignale kommen beispielsweise die Nocken- oder Kurbelwellendreh zahl einer Brennkraftmaschine oder einer Getriebewellen drehzahl eines Getriebes in Betracht. Dies hat zum Vor teil, daß der Öldruck von der Recheneinrichtung in jedem Betriebspunkt der Maschineneinheit, bspw. in jedem Ar beitspunkt der Brennkraftmaschine, berechnet wird, so daß zuverlässige Aussagen über den aktuellen Öldruck in Ab hängigkeit von Drehzahl- sowie Temperatursignalen möglich sind. Da sich die erfindungsgemäße Vorrichtung und das Verfahren besonders vorteilhaft an Brennkraftmaschinen einsetzen läßt, wird dieser Anwendungsfall im weiteren zu grundegelegt. So wird in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung neben einem Drehzahlsignal das von einem Öl temperaturgeber, der an der Brennkraftmaschine angeordnet ist, abgegebene Signal als Temperatursignal der Auswerte einrichtung zugeführt. Somit ist eine direkte Berechnung des Sollwertes für den Öldruck aus den Drehzahl- sowie Öl temperatursignalen der Brennkraftmaschine gegeben. Als weitere Temperatursignale können bspw. die Kühlmitteltem peratur der Brennkraftmaschine oder die Gehäusetemperatur eines Getriebes erfaßt werden. Diese Signale sind dann un ter Berücksichtigung eines Proportionalitätsfaktors, der die Proportionalität zwischen der Öltemperatur und der er faßten Temperatur angibt, der Recheneinrichtung zuführbar.

In Weiterbildung der Erfindung weist die Auswerteinrich tung eine Vergleichseinrichtung auf, wobei den Eingängen der Vergleichseinrichtung der berechnete Sollwert für den Öldruck sowie ein von dem Öldruckgeber abgegebener Istwert des Öldruckes zuführbar ist. Mit der vorteilhaften Ver gleichseinrichtung wird der von der Recheneinrichtung be rechnete Sollwert des Öldruckes mit dem von dem Öldruckge ber abgegebenen Istwert des Öldruckes verglichen. Da der erfaßte Istwert von dem berechneten und erwarteten Soll wert des Öldruckes abweichen kann, hat dieser Vergleich zum Vorteil, daß der erfaßte Istwert bewertet werden kann und dem Betreiber der Brennkraftmaschine eine Information über den Zustand des Öldruckes zur Verfügung zu stellen.

In Weiterbildung der Erfindung weist die Auswerteinrich tung eine Ansteuereinheit für die Anzeigevorrichtung auf, wobei der Ausgang der Vergleichseinrichtung mit dem Ein gang der Ansteuereinheit sowie der Ausgang Ansteuereinheit mit dem Eingang der Anzeigevorrichtung verbunden ist. Durch die Verschaltung der Ansteuereinheit mit der Ver gleichseinrichtung und der Anzeigevorrichtung wird dem Be treiber der Brennkraftmaschine ein Vergleichsignal, das von der Vergleichseinrichtung aus dem berechneten Sollwert und dem Istwert des Öldruckes ermittelt wird, in geeigne ter Weise, z. B. optisch mittels eines Analoginstrumentes oder einer Signallampe, angezeigt.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Ansteuereinheit als Generator zur Erzeugung eines pulsweitenmodulierten Sig nals ausgebildet. Mit der Verwendung eines pulsweitenmodu lierten Signals ist es möglich, als Anzeigevorrichtung ein analoges Anzeige-Instrument anzusteuern. Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei Brennkraftmaschinen im Fahrzeugbereich hat dies zum Vorteil, daß die Auswert einrichtung zentral im Motorraum angeordnet, während die Anzeigevorrichtung im Fahrgastraum untergebracht ist. Auf grund der Verwendung des pulsweitenmodulierten Signals ist die Übertragung zwischen der Ansteuereinheit und der An zeigevorrichtung aufgrund der räumlichen Trennung nicht nur zuverlässig sondern auch störsicher.

Ein Verfahren zur Erfassung und/oder zur Anzeige des Öl druckes einer Maschineneinheit insbesondere einer Brenn kraftmaschine, mit einem Öldruckgeber und einer Anzeige vorrichtung und/oder Warneinrichtung ist gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

- Berechnen eines Öldruck-Sollwertes vorzugsweise aus einem Kennfeld in Abhängigkeit von zumindest Dreh zahl- und Temperatursignalen der Maschineneinheit,
- Vergleichen des berechneten Öldruck-Sollwertes mit dem von dem Öldruckgeber erfaßten Öldruck-Istwert,
- Ansteuern der Anzeigevorrichtung und/oder der Warn einrichtung mit einem ermittelten Vergleichsignal.

Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, daß der von dem Öl druckgeber erfaßte Istwert mit dem aus einem Kennfeld be rechneten Öldruck-Sollwert verglichen wird, wobei die Be rechnung in Abhängigkeit von Drehzahl- und Temperatursig nalen der Maschineneinheit durchgeführt wird. Somit kann der absolut erfaßte Öldruck-Istwert mit dem erwarteten Öl druckwert (berechneter Sollwert) verglichen werden und einem Betreiber der Maschineneinheit zur Verfügung ge stellt werden. Somit wird also der Istwert des Öldruckes mit dem berechneten Öldruck-Sollwert bewertet und dem Be treiber eine Information über den bewerteten Öldruck ange zeigt.

In Weiterbildung der Erfindung erfolgt die Ansteuerung der analogen Anzeigevorrichtung getaktet oder pulsweitenmodu liert. Hierdurch ist neben der Möglichkeit, ein analoges Anzeige-Instrument digital anzusteuern, eine zuverlässige und störsichere Übertragung des ermittelten Vergleichsig nal, daß den bewerteten Öldruck darstellt, auch bei räum licher Trennung zwischen der Auswerteinrichtung und der Anzeigevorrichtung gewährleistet.

In Weiterbildung der Erfindung wird eine Warneinrichtung aktiviert, wenn der von dem Öldruckgeber erfaßte Istwert einen vorgebbaren Schwellwert unterschreitet. Hierdurch ist es möglich, dem Betreiber eine Information über einen mangelhaften oder nicht ausreichenden Öldruck zur Verfü gung zu stellen und zu signalisieren, daß dadurch bei spielsweise der Betrieb der Brennkraftmaschine gefährdet ist oder zur Zerstörung führen könnte.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Zeich nungen angegeben.

Es zeigen:

Fig. 1 Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erfassung und zur Anzeige des Öldruckes,

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erfassung und zur Anzeige des Öldruckes mit einer Endstufe.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erfas sung und zur Anzeige des Öldruckes, wobei die Vorrichtung eine Auswerteeinrichtung 1 aufweist. Mit der Auswerteein richtung 1 sind ein Drehzahlgeber 2 und ein Temperaturge ber 3 verbunden, die mit den Eingängen einer Rechenein richtung 5 verschaltet sind. Die Recheneinrichtung 5 weist ein Kennfeld auf, wobei ein Öldruck-Sollwert in Abhängig keit der von dem Drehzahlgeber 2 und dem Temperaturgeber 3 erfaßten Signale aus diesem Kennfeld berechnet wird und am Ausgang der Recheneinrichtung 5 abgegeben wird. Weiterhin weist die Auswerteeinrichtung 1 eine Vergleichseinrichtung 6 auf, an deren erstem Eingang der von der Recheineinrich tung 5 berechnete Öldruck-Sollwert anliegt. Der zweite Eingang der Vergleichseinrichtung 6 ist mit einem Öldruck geber 4 verbunden, mit dem ein Öldruck-Istwert erfaßt wird. Der Vergleichseinrichtung 6 ist eine Ansteuereinheit 7 nachgeschaltet, wobei die Ansteuereinheit 7 mit einer Anzeigevorrichtung 8 verbunden ist. Die Ansteuereinheit 7 besteht vorzugsweise aus einem Generator zur Erzeugung eines pulsweitenmodulierten Signals, mit dem die Anzeige vorrichtung 8 angesteuert wird. Dabei wird der Generator der Ansteuereinheit 7 von einem von der Vergleichseinrich tung 6 abgegebenen Vergleichssignal angesteuert, wobei die Steuerung des Generators über ein Anzeigekennfeld erfolgen kann, das in der Ansteuereinheit 7 einprogrammiert ist.

Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erfas sung und Anzeige des Öldruckes mit einer Endstufe. Neben den in Fig. 1 gezeigten und mit den gleichen Bezugsziffern gekennzeichneten Komponenten weist die erfindungsgemäße Vorrichtung in Fig. 2 zusätzlich eine Endstufe 9 auf, wobei der Eingang der Endstufe 9 mit dem Ausgang der Vergleichs einrichtung 6 verbunden ist. Der Ausgang der Endstufe 9 ist mit einer Warneinrichtung 10 verschaltet. Mit dieser Anordnung ist die Abgabe eines Warnsignals an den Betrei ber möglich, wenn der von dem Öldruckgeber 4 erfaßte Öl druck unter einen in der Vergleichseinrichtung 6 vorgeb baren Schwellwert sinkt, so daß eine Gefährdung bspw. der Brennkraftmaschine vermieden werden kann. Die Warneinrich tung 10 kann auch als eine nicht gezeigte Abstellvorrich tung, beispielsweise ein Magnetventil, ausgebildet sein. Damit ist es möglich, daß beim Unterschreiten des vorgege benen Schwellwertes die Brennkraftmaschine in geeigneter Weise abgeschaltet wird. Dies kann beispielsweise bei einem stationären Einsatz der Brennkraftmaschine durch automati sches Unterbrechen der Kraftstoffzufuhr erfolgen, wobei die Unterbrechung über die Endstufe 9 von der Abstellvor richtung ausgelöst wird.

Die in Fig. 2 gezeigte Vorrichtung kann auch dahingehend modifiziert werden, daß der Vergleichseinrichtung 6 nur die Endstufe 9 und die Wareneinrichtung 10 nachgeschaltet sind. Es ist somit eine einfache und kostengünstige Vor richtung zur Erfassung und zur bewerteten Anzeige des Öl druckes möglich.

Darüber hinaus können alle oder einige Komponenten der Auswerteeinrichtung 1 sowohl zur analogen als auch zur di gitalen Signalverarbeitung und -Abgabe ausgebildet sein. Beim Übergang analog-digital beziehungsweise digital-ana log sind dann entsprechende Umsetzer (A/D- bzw. D/A-Wand ler) zwischen die Komponenten oder Geber zu schalten oder in den Komponenten oder Geber zu integrieren.

Claims

1. Vorrichtung zur Erfassung und/oder zur Anzeige des Öldruckes einer Maschineneinheit und/oder deren Komponen ten, insbesondere einer Brennkraftmaschine, mit einem Öl druckgeber und einer Anzeigevorrichtung (8) und/oder einer Warneinrichtung (10), dadurch gekennzeichnet, daß eine Auswerteeinrichtung (1) die mit dem Öldruckgeber (4) und der Anzeigevorrichtung (8) und/oder der Warneinrichtung (10) verschaltet ist, zu mindest Geber zur Erfassung von Drehzahl - sowie Tempera tursignalen der Maschineneinheit und/oder deren Komponen ten und eine Recheneinrichtung (5) aufweist, die aus den erfaßten Signalen einen Sollwert für den Öldruck berechnet.

2. Vorrichtung zur Erfassung und/oder zur Anzeige des Öldruckes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das von einem Drehzahlgeber (2) abgegebene Signal als Drehzahlsignal sowie das von einem Öltemperaturgeber (3) abgegebene Signal als Tempera tursignal der Auswerteeinrichtung (1) zuführbar ist und die Recheneinrichtung (5) ein Kennfeld aufweist, aus dem in Abhängigkeit von den erfaßten Signalen der Öl druck-Sollwert berechnet wird.

3. Vorrichtung zur Erfassung und/oder zur Anzeige des Öldruckes nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung (1) eine Vergleichseinrichtung (6) aufweist, wobei den Ein gängen der Vergleichseinrichtung (6) der berechnete Soll wert für den Öldruck sowie ein von dem Öldruckgeber (4) abgegebener Istwert des Öldruckes zuführbar ist.

4. Vorrichtung zur Erfassung und/oder zur Anzeige des Öldruckes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung (1) eine Ansteuereinheit (7) für die Anzeigevorrichtung (8) aufweist und der Ausgang der Vergleichseinrichtung (6) mit dem Eingang der Ansteuereinheit (7) sowie der Ausgang der Ansteuereinheit (7) mit dem Eingang der Anzeigevorrichtung (8) verbunden ist.

5. Vorrichtung zur Erfassung und/oder zur Anzeige des Öldruckes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuereinheit (7) als Generator zur Erzeugung eines pulsweitenmodulierten Sig nals ausgebildet ist.

6. Vorrichtung zur Erfassung und/oder zur Anzeige des Öldruckes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung (1) eine Endstufe (9) aufweist, die der Vergleichseinrichtung (6) nachgeschaltet ist und mit der Warneinrichtung (10) verbunden ist.

7. Verfahren zur Erfassung und/oder zur Anzeige des Öldruckes einer Maschineneinheit und/oder deren Komponen ten, insbesondere einer Brennkraftmaschine, mit einem Öl druckgeber (4) und einer Anzeige- und/oder Warneinrichtung (8, 10), gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

- Berechnen eines Öldruck-Sollwertes aus zumindest Drehzahl- und Temperatursignalen der Maschinenein heit,
- Vergleichen des berechneten Öldruck-Sollwertes mit dem von dem Öldruckgeber (4) erfaßten Öldruck-Ist wert,
- Ansteuern der Anzeigevorrichtung (8) und/oder der Warneinrichtung (10) mit einem ermittelten Ver gleichssignal.

8. Verfahren zur Erfassung und/oder zur Anzeige des Öldruckes nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerung der analogen Anzeigevorrichtung (8) getaktet oder pulsweitenmoduliert erfolgt.

9. Verfahren zur Erfassung und/oder zur Anzeige des Öldruckes nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn das Vergleichssignal einen vorgebbaren Schwellwert unterschreitet, ein Warnsig nal durch Ansteuern der Endstufe (9) abgegeben wird.