DE4306270C1 - Verfahren zur Ermittlung und Verlängerung eines Wechselintervalles eines Betriebsstoffes eines Aggregates - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Es ist bereits ein gattungsgemäßes Verfahren bekannt, welches aus der eine Vorrichtung zur Berechnung eines Kraftfahrzeug- Wartungsintervalles betreffenden DE 40 38 972 C1 ableitbar ist. Mit dieser Vorrichtung ist es einerseits möglich, ein Wartungs­ intervall exakt zu berechnen und dem Fahrer die Notwendigkeit einer Fahrzeuginspektion anzuzeigen. Andererseits ist es mit der Vorrichtung möglich, das solchermaßen berechnete Wartungs­ intervall einmalig um einen definierten Zeitraum des Fahrzeugs zu verlängern, d. h. den nächsten Inspektionszeitpunkt hinauszuschieben, wenn vorher ein Motoröl-Nachfüllvorgang stattgefunden hat. Dieser Möglich­ keit liegt offenbar die Erkenntnis zugrunde, daß eine partielle Erneuerung des verbrauchten Motoröles zwar keinen Optimalzu­ stand herbeiführt, trotzdem aber einen ausreichend sicheren Motorbetrieb gewährleistet. Insbesondere im gütertransportie­ renden Lkw-Fernverkehr ist es somit möglich, einen oder mehrere dringende Aufträge noch zuverlässig abwickeln zu können, bis der betreffende Lastkraftwagen dann endgültig zur Inspektion gebracht wird. Mit anderen Worten: Es wird der Fahrer durch eine solche automatische einmalige Verlängerung des normalen Wartungsintervalles nicht in Gewissensnöte gebracht, bei Aufleuchten der entsprechenden Anzeige während einer z. B. ins Ausland führenden Frachttour nun unbedingt schon dort die an sich notwendigen Wartungsmaßnahmen durchführen zu müssen. Viel­ mehr genügt die Motorölnachfüllung oder der partielle Ersatz des verbrauchten Öles, um ohne Not den heimatlichen Standort zu erreichen.

Offensichtlich wird also durch die Maßnahme eines Motoröl-Nach­ füllvorganges das abgelaufene Wartungsintervall einmalig um einen definierten Zeitraum verlängert, wobei der Berechnung des Wartungsintervalles der Qualitätszustand des Motoröles zugrunde gelegt wird.

Nicht berücksichtigt wird bei der bekannten Vorrichtung die Tatsache, daß der Fälligkeitszeitpunkt des ermittelten Wech­ selintervalles für den Betriebsstoff (Motoröl) in der Regel nicht mit dem Fälligkeitszeitpunkt anderer Aggregate-Wartungs­ intervalle - bspw. der Aggregate Bremsen, Getriebe, Lenkung, Federung etc. - zusammenfällt, so daß Servicearbeiten zu un­ terschiedlichen Zeitpunkten erfolgen, was mehrere Stillstands­ zeiten - bspw. des Fahrzeuges - zur Folge hat.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu realisieren, bei welchem die Stillstandszeit des Aggregates nicht durch den Qualitätszustand des Betriebsstoffes verursacht wird.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst, wobei vorteilhafte Aus- und Weiterbildun­ gen durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet sind.

Hierbei liegt der Erfindung primär der Gedanke zugrunde, daß durch eine gesteuerte quantitative Entnahme des regenerierbaren Betriebsstoffes in Abhängigkeit von dessen qualitativen Zustand und dessen Regeneration durch Nachfüllen der entnommenen Menge mit frischem Betriebsstoff das Wechselintervall verlängert wer­ den kann, zum einen dergestalt, daß das Wechselintervall des Betriebsstoffes dem Wartungsintervall des Aggregates zur Mini­ mierung der Stillstandszeiten angepaßt werden kann und zum an­ deren dergestalt, daß im Falle einer aggregatautarken Altbe­ triebsstoffentsorgung während der Lebensdauer des Aggregates kein Betriebsstoffwechsel mehr notwendig ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dar­ gestellt und wird anhand eines Fahrzeugmotors näher beschrie­ ben. Es zeigt

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild eines Aggrega­ tes mit seinen zugehörigen Komponenten,

Fig. 2 eine erste und

Fig. 3 eine zweite alternative Gestaltung der vorgese­ henen Betriebsstoff-Tanks.

In Fig. 1 ist als Aggregat ein Verbrennungsmotor 1 mit zugehö­ riger Ölwanne 2 eines Kraftfahrzeuges dargestellt, in welcher ein Füllstandssensor 3 und ein Motoröl-Temperatursensor 4 an­ geordnet sind, deren elektrische Signale einer Rechen- und Steuereinheit 5 zugeführt werden, bei welcher es sich um einen fahrzeuginternen Computer handeln kann, welcher Komponenten des Fahrzeuges, wie Motorbetrieb, Getriebe, Kupplung etc. steuert. Die Rechen- und Steuereinheit hat den üblichen Aufbau mit Ein- und Ausgabeeinheiten, Daten- und Programmspeichern und Mikro­ prozessoren, welche Komponenten über ein Bus-System miteinander verknüpft sind.

Ferner werden der Rechen- und Steuereinheit 5 noch weitere mit­ tels Sensoren 6 ermittelte Betriebswerte, wie die Anzahl der Motorstarts, die Anzahl der Kurbelwellenumdrehungen, Fahrzeiten und Standzeiten des Fahrzeuges, Motortemperatur, Motoröldruck, Kraftstoffverbrauch etc., in Form elektrischer Signale zuge­ führt. Aus diesen Betriebswerten errechnet die Rechen- und Steuereinheit in bekannter Weise per eingespeichertem Programm u. a. ein Wechselintervall für den Betriebsstoff Motoröl. Er­ sichtlich wird also das Wechselintervall aus den den Qualitäts­ zustand des Betriebsstoffes indirekt repräsentierenden Betriebs­ werten ermittelt.

Gleichermaßen kann das Wechselintervall aber auch aus den den Qua­ litätszustand des Betriebsstoffes direkt repräsentierenden Be­ triebswerten ermittelt werden, wozu Verfahren bekannt sind, wie Kapazitäts-, Leitfähigkeits-, Viskositäts- oder Polaritätsmes­ sung etc. Dies sei durch die Meßanordnung 7 in der Ölwanne 2 symbolisiert.

Des weiteren wird der Rechen- und Steuereinheit 5 über einen Eingang 8 ein Aggregate-Wartungsintervall vorgegeben, welches sich auf eine Wartung des Motors oder aber auch auf die Wartung anderer Aggregate, bspw. Getriebe, Bremsen etc. beziehen kann. Auf jeden Fall besagt der Ablauf des Wartungsintervalls, daß das Fahrzeug mit einer Stillstandszeit verbunden gewartet wer­ den muß. Die Vorgabe des Aggregate-Wartungsintervalles kann bspw. durch manuelle Eingabe aber auch automatisch anhand von aggregatespezifischen Daten erfolgen.

In der Rechen- und Steuereinheit 5 wird nun das berechnete Wech­ selintervall des Betriebsstoffes in Bezug gesetzt zu dem vorge­ gebenen Aggregate-Wartungsintervall. Läuft das Wechselintervall vor dem Wartungsintervall ab, so wird in Abhängigkeit von deren Differenz ein Regenerationssignal 9 erzeugt, welches über eine Leuchtdioden-Kette 10.1 und/oder ein Digitaldisplay 10.2 - vor­ zugsweise am Armaturenbrett angeordnet - eine entsprechende Information an die Bedienungsperson generiert. Diese Informa­ tion kann lauten:
ENTNAHME 1,5 LITER (des qualitativ verbrauchten Betriebsstof­ fes),
NACHFÜLLEN 1,5 LITER (von qualitativ frischem Betriebsstoff).

Vorzugsweise wird die Entnahme- und Nachfüllmenge aufgrund der Intervalldifferenz unter Berücksichtigung einer maximal mögli­ chen Betriebsdauer des Betriebsstoffes bestimmt.

Alternativ kann durch das Regenerationssignal 9 auch ein Ent­ nahme- und Nachfüllvorgang automatisch gesteuert werden. So ist gemäß Fig. 1 die Ölwanne 2 des weiteren über eine Entnahmelei­ tung 11.1 mit Magnetventil 11.2 mit dem Kraftstofftank 11 - welcher ebenfalls einen Füllstandssensor 11.3 aufweist - und über eine Nachfülleitung 12.1 mit Magnetventil 12.2 mit einem Frischöltank 12 verbunden. Das Regenerationssignal 9 steuert nun die Magnetventile derart an, daß die bestimmte Menge ver­ brauchten Betriebsstoffes aus der Ölwanne in den Kraftstofftank und die bestimmte Menge frischen Betriebsstoffes aus dem Frisch­ öltank in die Ölwanne entnommen wird. Die Entnahme des ver­ brauchten Betriebsstoffes wird hierbei so gesteuert, daß er unter Beachtung eines bestimmten Verhältnisses, welches durch die Abgasvorschriften bedingt ist, dem Kraftstofftank zugeführt wird.

Alternativ kann entsprechend Fig. 2 der verbrauchte Betriebs­ stoff auch einem Altöltank 13 zugeführt werden und dort so lange zwischengelagert werden, bis ein Stillstand des Aggre­ gates aus anderem Grund erforderlich ist, bspw. bei Fälligkeit des Wartungsintervalls.

Gemäß Fig. 3 kann ein Tank 15 auch so gestaltet sein, daß der verbrauchte Betriebsstoff in dem Raum 13′, der durch die Ent­ nahme der Nachfüllmenge aus dem Raum 12′ frei wird, gelagert wird, wobei die beiden Räume durch eine bewegliche Vermischungs­ barriere 14 voneinander getrennt sind.

In vorteilhafter Weise wird also durch die genannten drei Va­ rianten eine aggregatautarke Altbetriebsstoffentsorgung er­ reicht, wozu eine Bedienperson nicht erforderlich ist.

Sollte sich nach einer Regeneration des Betriebsstoffes im wei­ teren Betrieb des Aggregates ergeben, daß das neu berechnete Wechselintervall erneut vor dem Wartungsintervall oder der Lebensdauer des Aggregates abläuft, so kann sich der Entnahme- und Nachfüllvorgang ein- oder mehrmals wiederholen.

Claims (5)

1. Verfahren zur Ermittlung und Verlängerung eines Wechselin­ tervalles eines Betriebsstoffes eines Aggregates - insbesondere eines Motors eines Kraftfahrzeuges - anhand mindestens eines direkt oder indirekt erfaßten, den Qualitätszustand des Be­ triebsstoffes repräsentierenden Betriebswertes, wobei die Aus­ wertung des mindestens einen Betriebswertes und die kontinu­ ierliche Berechnung des Wechselintervalles hieraus mittels ei­ ner Rechen- und Steuereinheit erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß das berechnete Wechselintervall in Bezug gesetzt wird zu einem vorgegebenen Aggregate-Wartungsintervall und daß bei Ab­ lauf des Wechselintervalles vor dem Wartungsintervall in Ab­ hängigkeit von deren Differenz ein Regenerationssignal (9) zur Entnahme einer bestimmten Menge des qualitativ verbrauchten Be­ triebsstoffes und das Nachfüllen der bestimmten Menge mit einem frischen Betriebsstoff erzeugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ablauf des Wechselintervalles mindestens ein noch ei­ nen Mindestqualitätszustand des Betriebsstoffes zum sicheren Betrieb des Aggregates (1) repräsentierender Betriebswert (3, 4, 6; 7) zugrunde gelegt ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erzeugte Regenerationssignal (9) eine an eine Bedien­ person gerichtete Information (10.1; 10.2) generiert.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erzeugte Regenerationssignal (9) einen Entnahme- und Nachfüllvorgang der bestimmten Menge Betriebsstoff aus dem und in das Aggregat (1, 2) automatisch steuert.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß aggregatzugehörige Tanks (11, 12; 13, 12; 15) - welche über Leitungen (11.1, 12.1) und in diesen liegende ansteuerbare Ven­ tile (11.2, 12.2) mit dem Aggregat (1, 2) verbunden sind - zur Aufnahme des entnommenen verbrauchten und nachfüllbaren fri­ schen Betriebsstoffes vorgesehen sind.