WO2006066714A1 - Schmiersystem für verbrennungskraftmaschinen - Google Patents

Schmiersystem für verbrennungskraftmaschinen Download PDF

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WO2006066714A1
WO2006066714A1 PCT/EP2005/012936 EP2005012936W WO2006066714A1 WO 2006066714 A1 WO2006066714 A1 WO 2006066714A1 EP 2005012936 W EP2005012936 W EP 2005012936W WO 2006066714 A1 WO2006066714 A1 WO 2006066714A1
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WO
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lubricant
filter
deformation
electrodes
lubricating system
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PCT/EP2005/012936
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English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Haueis
Uwe Möhring
Andreas Neudeck
Michael Pulvermüller
Original Assignee
Daimlerchrysler Ag
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M11/00—Component parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M9/00
    • F01M11/03—Mounting or connecting of lubricant purifying means relative to the machine or engine; Details of lubricant purifying means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
    • B01D35/14—Safety devices specially adapted for filtration; Devices for indicating clogging
    • B01D35/143—Filter condition indicators

Definitions

  • the invention relates to a lubricating system for internal combustion engines according to the preamble of patent claim 1.
  • DE 100 25 690 A1 describes a device for sensing the oil condition, such as oil pollution, oil temperature or the like, in an oil system for lubrication and / or cooling.
  • an oil filter is provided, in which means for sensing the oil condition are arranged, which are preferably designed as two electrodes, which are arranged in the manner of a parallel plate capacitor between which the oil to be sensed acts as a dielectric.
  • the object of the invention is to provide a lubrication system for internal combustion engines with a cost-effective sensors for determining the oil quality and / or the condition of the ⁇ lfil age available.
  • the invention achieves this object by providing a lubrication system for internal combustion engines with the features of patent claim 1.
  • a sensor structure integrated in a lubricant filter measures an elastic deformation of the lubricant filter and evaluation electronics determines a lubricant quality and / or a current state of the lubricant filter from the measured deformation, wherein an oil pump causes the deformation of the lubricant filter by pressure strokes to promote lubricant in the lubrication system.
  • the elastic deformation of the lubricant filter caused by the pressure waves of the oil pump depends on the rigidity of the oil filter and on the geometric pressure drop across the filter component. The pressure drop is again determined by the pore state of the lubricant filter, i. H . from the degree of pollution or Lubricant filter condition.
  • the electrodes are designed and arranged such that the deformation of the lubricant filter leads to a maximum change of the electromagnetic field between the electrodes. Additionally or alternatively, there may be electrodes formed and arranged such that the deformation of the lubricant filter results in a minimal change in the electromagnetic field between the electrodes.
  • the electrodes are coated with piezoresistive materials, with which a change in resistance can be determined during the deformation of the lubricant filter.
  • the transmitter determines via corresponding sensors a current temperature of the lubricant and / or a dielectric constant of residues in the lubricant filter.
  • the dielectric constant can be advantageously Of course, it can also be determined by evaluating the electromagnetic field between the electrodes. In this case, allows an AC signal component of the sensor structure conclusions on the deformation of the lubricant filter and a DC signal component allows conclusions about the electrical properties of the residues in the lubricant filter. The type of residue can then be determined from the determined dielectric constant.
  • the evaluation electronics determine a lubricant viscosity and a degree of lubricant contamination for determining the lubricant quality from the measured parameters deformation and / or temperature and / or dielectric constant.
  • the evaluation electronics calculates a lubrication system from the measured parameters deformation and / or temperature and / or dielectric constant. Quality number from which a current lubricant change interval can be derived, which can be displayed to a user.
  • the electrodes of the sensor structure are integrated in insulating filter material, for example by printing and / or pressing and / or weaving of electrically conductive band structures in the lubricant filter.
  • the electrodes are integrated, for example, by weaving in electrically conductive fibers into the lubricant filter, which are electrically insulated from their environment.
  • the conductive fibers are produced, for example, by applying an adhesive layer, which is preferably composed of polymers or metals, an overlying electrically conductive functional layer, which is preferably composed of copper and / or gold, and an electrically insulating layer, which is preferably composed of metal oxides and / or or polymers is constructed.
  • an adhesive layer which is preferably composed of polymers or metals
  • an overlying electrically conductive functional layer which is preferably composed of copper and / or gold
  • an electrically insulating layer which is preferably composed of metal oxides and / or or polymers is constructed.
  • Fig. 1 is a block diagram of an inventive device
  • Lubricating system for internal combustion engines Fig. 2 is a schematic representation of an oil filter of the
  • FIG. 3 is a schematic representation of the oil filter of the
  • Fig. 4 shows a cross section through the oil filter of the lubrication system of FIG. 1.
  • a lubrication system 100 for an internal combustion engine 5 comprises a lubricant filter 1, which comprises a sensor structure 2, an evaluation unit 3, a lubricant pump 4 and a reservoir 6 for collecting the lubricant.
  • the lubricant filter 1 is designed as a cylinder with a fabric wall, through which the lubricant is pressed by the lubricant pump 4 from the reservoir 6 in a lubrication path, which includes an internal combustion engine 5 here. After passing the lubrication path, d. H . the internal combustion engine 5, the lubricant is collected in the reservoir 6 to be returned to the lubricating route.
  • the permeable to particles of a certain size walls of the lubricant filter 1 are constructed, for example, as metallic mesh structures, synthetic textile-like fabric or paper-like mats.
  • micro particles form, which are collected in these network structures, depending on the filter pore size.
  • the microparticles are, for example, metal shavings, Russteilchen and water.
  • the lubricant filter 1 itself shows against the pressure waves of the oil pump 4 an elastic deformation. This deformation is dependent on the stiffness of the lubricant filter and the geometric pressure drop at the lubricant filter 1. The pressure drop is in turn due to the pore state of the lubricant filter. 1 determined, d. H . the degree of soiling and the oil filter condition resp.
  • the lubrication system 100 comprises a temperature sensor 7 for measuring the lubricant temperature, which is arranged, for example, in the reservoir 6 or in the lubricant filter 1 or in the lubricant pump 4.
  • the sensor structure 2 integrated in the lubricant filter 1 measures the elastic deformation of the lubricant filter 1 caused by the lubricant pump 4, and the evaluation unit 3 determines a lubricant quality and / or a current state of the lubricant filter 1 from the measured deformation of the lubricant filter 1.
  • the integrated sensor structure 2 of the illustrated embodiment of the lubrication system 100 comprises two electrodes 2.1, 2.2 arranged on the lubricant filter 1.
  • the deformation of the lubricant filter 1 is determined via a measurement and evaluation of an electromagnetic field 8, which builds up between the two electrodes 2.1, 2.2.
  • Fig. Fig. 2 shows the lubricant filter 1 at a pressure minimum, i. H . without deformation
  • FIG. 3 shows the lubricant filter 1 at a pressure maximum, d. H . with a maximum deformation in the x and y direction of an XY coordinate system.
  • the maximum pressure is shown in Fig. 3 represented by the arrow 9.
  • the electric field 8 between the electrodes 2.1 and 2.2 changes.
  • the determined change in the electromagnetic field is then a measure of the deformation of the lubricant filter 1, from which then the lubricant quality and / or the state of Lubricant filter 1 can be determined.
  • the electrodes 2.1, 2.2 are designed and arranged such that the deformation of the lubricant filter 1 leads to a maximum change of the electromagnetic field 8 between the electrodes 2.1, 2.2.
  • the electrodes 2.1, 2.2 may be designed and arranged such that the deformation of the lubricant filter 1 leads to a minimal change of the electromagnetic field 8 between the electrodes 2.1, 2.2.
  • both types of electrodes can be arranged or integrated on a lubricant filter 1.
  • the electrodes may be coated with piezoresistive material with which a resistance change can be determined during the deformation of the lubricant filter.
  • the determined change in resistance is then a measure of the deformation of the lubricant filter, from which then the lubricant quality and / or the state of the lubricant filter can be determined.
  • the nature of the residues 10 within the lubricant filter 1 can also be determined by measuring and evaluating the electromagnetic field 11 between the electrodes 2.1 and 2.2. As shown in FIG. 4, the residues 10 affect the electromagnetic field 11 between the electrodes 2.1 and
  • the evaluation electronics 3 calculates a lubrication system quality number from the measured parameters deformation and / or temperature and / or dielectric constant. This lubrication system quality number may be used as an input to an assistance system which derives a current lubricant change interval from the lubrication system quality score and displays to a user via corresponding display means not shown.
  • the electrodes 2.1, 2.2 required for the measurement and evaluation of the electromagnetic field 8, 11 are applied to the lubricant filter 1.
  • the electrodes 2. 1, 2. 2, 2. 2 can be converted before the shaping of the individual filter sheets by printing and / or by pressing in and / or weaving in of electrically conductive band structures.
  • the electrical contact is made via contacts on the filter insert. These contacts are connected via corresponding lines to the transmitter 3.
  • the electrode surfaces 2.1, 2.2 can be realized directly by weaving in electrically conductive fibers insulated to their environment. These fibers are prior to processing by applying an adhesive layer, which is preferably composed of polymers and / or metals, an overlying electrically conductive functional layer, which is composed for example of copper and / or gold, and an electrically insulating layer, which, for example, metal oxides and / or polymers, are prepared, for. B. be applied galvanically.
  • an adhesive layer which is preferably composed of polymers and / or metals
  • an overlying electrically conductive functional layer which is composed for example of copper and / or gold
  • an electrically insulating layer which, for example, metal oxides and / or polymers
  • the lubrication system according to the invention enables a derivation of the parameters for the state of the lubrication system and thus a cost-effective and accurate prediction of a required lubricant change interval.
  • the inventive evaluation of the deformation of the lubricant filter the lubricant viscosity and the degree of lubricant contamination can be determined.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schmiersystem für Verbrennungskraftmaschinen mit einem Schmiermittelfilter (1), welcher eine Sensorstruktur (2) umfasst, und einer Auswerteelektronik (3). Erfindungsgemäß misst die im Schmiermittelfilter (1) integrierte Sensorstruktur (2) eine elastische Deformation des Schmiermittelfilters (1) und die Auswerteelektronik bestimmt aus der gemessenen Deformation die Schmiermittelqualität und/oder den Zustand des Schmiermittelfilters (1), wobei eine Schmiermittelpumpe (4) die Deformation des Schmiermittelfilters (1) durch Druckhübe zur Schiermittelförderung im Schmiersystem (100) verursacht.

Description

Schmiersystem für Verbrennungskraftmaschinen
Die Erfindung betrifft ein SchmierSystem für Verbrennungskraftmaschinen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Zur Verlängerung der Schmiermittelwechselintervalle bei einer Verbrennungskraftmaschine ist eine Sensorik zur Bestimmung der Schmiermittelqualität erforderlich . Derzeit werden zu diesem Zweck beispielsweise kostenaufwendige kapazitive Ölsensoren verwendet .
In der DE 100 25 690 Al wird eine Vorrichtung zur Sensierung des Ölzustandes , wie beispielsweise Ölverschmutzung, Öltempe- ratur oder ähnliches , in einem Ölsystem zur Schmierung und/oder Kühlung beschrieben . In dem Ölsystem ist ein Öl - filter vorgesehen, in welchem Mittel zur Sensierung des Ölzustandes angeordnet sind, welche vorzugsweise als zwei Elektroden ausgeführt sind, welche nach Art eines Parallel - plattenkondensators angeordnet sind zwischen denen das zu sensierende Öl als Dielektrikum wirkt .
In der DE 103 23 396 Al wird ein Ölzirkulationssystem beschrieben, welches die Lebensdauer eines Ölfilters überwacht und einen Benutzer über den Status der Lebensdauer des Öl filters informiert . Die Lebensdauer des Ölfilters wird basierend auf Signalen von Öldrucksensoren berechnet , welche am Einlass und am Auslass des Ölfilters angeordnet sind . Der Druckabfall , die Öltemperatur und die Motorgeschwindigkeit werden als Faktoren in die Berechnung der verbleibenden Lebensdauer des Ölfilters einbezogen .
Aufgabe der Erfindung ist es , ein Schmiersystem für Verbrennungskraftmaschinen mit einer kostengünstigen Sensorik zur Bestimmung der Ölqualität und/oder des Zustandes des Ölfil ters zur Verfügung zu stellen .
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch Bereitstellung eines Schmiersystems für Verbrennungskraftmaschinen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben .
Erfindungsgemäß misst eine in einem Schmiermittelfilter integrierte Sensorstruktur eine elastische Deformation des Schmiermittelfilters und eine Auswerteelektronik bestimmt aus der gemessenen Deformation eine Schmiermittelqualität und/oder einen aktuellen Zustand des Schmiermittelfilters , wobei eine Ölpumpe die Deformation des Schmiermittelfilters durch Druckhübe zur Schmiermittelförderung im Schmiersystem verursacht . Die durch die Druckwellen der Ölpumpe hervorgerufene elastische Deformation des Schmiermittelfilters ist von der Steifigkeit des Ölfilters und vom geometrisch bedingten Druckabfall am Filterbauelement abhängig . Der Druckabfall wird wiederum durch den Porenzustand des Schmiermittelfilters bestimmt , d . h . vom Verschmutzungsgrad bzw . Schmiermittel - filterzustand. Somit können in vorteilhafter Weise aus der Deformation des Schmiermittelfilters Rückschlüsse auf die Schmiermittelqualität und/oder den aktuellen Zustand des Schmiermittelfilters gezogen werden, wobei die Sensorstruktur zur Ermittlung der Deformation des Schmiermittelfilters einfach und kostengünstig ausgeführt werden kann .
In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schmiersystems umfasst die integrierte Sensorstruktur beispielsweise zwei am Schmiermittelfilter angeordnete Elektroden mittels denen die Deformation des Schmiermittelfilters über eine Messung und Auswertung eines elektromagnetischen Feldes und/oder eines Widerstands zwischen den beiden Elektroden ermittelbar ist . Diese Ausführungsform hat den Vorteil , dass die integrierte Sensorstruktur kostengünstig ausgeführt werden kann .
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Schmiersystems sind die Elektroden so ausgebildet und angeordnet , dass die Deformation des Schmiermittelfilters zu einer maximalen Änderung des elektromagnetischen Feldes zwischen den Elektroden führt . Zusätzlich oder Alternativ können Elektroden vorhanden sein, die so ausgebildet und angeordnet sind, dass die Deformation des Schmiermittelfilters zu einer minimalen Änderung des elektromagnetischen Feldes zwischen den Elektroden führt .
In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schmiersystems sind die Elektroden mit piezoresistiven Materialen beschichtet , mit welchen bei der Deformation des Schmiermittelfilters eine Widerstandsänderung ermittelbar ist .
In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schmiersystems ermittelt die Auswerteelektronik über entsprechende Sensoren eine aktuelle Temperatur des Schmiermittels und/oder eine Dielektrizitätskonstante von Rückständen im Schmiermittelfilter . Die Dielektrizitätskonstante kann in vorteil - hafter Weise ebenfalls durch Auswertung des elektromagnetischen Feldes zwischen den Elektroden ermittelt werden . In diesem Fall erlaubt ein AC-Signalanteil der Sensorstruktur Rückschlüsse auf die Deformation des Schmiermittelfilters und ein DC-Signalanteil erlaubt Rückschlüsse auf die elektrischen Eigenschaften der Rückstände im Schmiermittelfilter . Aus der ermittelten Dielektrizitätskonstante lässt sich dann die Art der Rückstände bestimmen .
In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schmiersystems ermittelt die Auswerteelektronik zur Bestimmung der Schmiermittelqualität aus den gemessenen Parametern Deformation und/oder Temperatur und/oder Dielektrizitätskonstante eine Schmiermittelviskosität und einen Schmiermittelverschmutzungsgrad. Dadurch sind in vorteilhafter Weise Rückschlüsse auf die Alterung des Schmiermittels und den Zustand des Schmiermittelfilters möglich . Zudem können Aussagen über die Schmiermittelviskosität , einen Anteil metallischer Ablagerungen sowie einen Wasseranteil an diesen Ablagerungen gemacht werden . Diese Kenngrößen stehen in einem direkten Zusammenhang mit einer Übersäuerung, d . h . einem Abbau alkalischer Reserven, und einer Senkung der Schmierfähigkeit des Schmiermittels . Das bedeutet , dass durch eine Überwachung dieser Kenngrößen in vorteilhafter Weise eine Ablagerungsbildung im Motor, eine Belegung von Detergentien, d . h . schmutztragender Additive , eine Hydrolysierung von Additiven sowie eine Korrosion von Metalloberflächen reduziert werden können.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des Schmiersystems berechnet die Auswerteelektronik aus den gemessenen Parametern Deformation und/oder Temperatur und/oder Dielektrizitätskonstante eine Schmiersystem- qualitätszahl , aus welcher ein aktuelles Schmiermittel - Wechselintervall ableitbar ist , welches einem Benutzer angezeigt werden kann .
Die Elektroden der Sensorstruktur sind bei isolierendem Filtermaterial beispielsweise durch Aufdrucken und/oder Einpressen und/oder Einweben von elektrisch leitfähigen Bandstrukturen in den Schmiermittelfilter integriert .
Bei metallischen Filtergeweben und/oder Polymerfiltergeweben sind die Elektroden beispielsweise durch Einweben von elektrisch leitfähigen Fasern in den Schmiermittelfilter integriert , welche gegenüber ihrer Umgebung elektrisch isoliert sind .
Die leitfähigen Fasern werden beispielsweise durch Aufbringen einer Haftschicht , welche vorzugsweise aus Polymeren oder Metallen aufgebaut ist , einer darüber liegenden elektrisch leitenden Funktionsschicht , welche vorzugsweise aus Kupfer und/oder Gold aufgebaut ist , und einer elektrisch isolierenden Schicht hergestellt , welche vorzugsweise aus Metalloxiden und/oder Polymeren aufgebaut ist .
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend beschrieben .
Dabei zeigen :
Fig . 1 ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen
Schmiersystems für Verbrennungskraftmaschinen Fig . 2 eine schematische Darstellung eines Ölfilters des
Schmiersystems aus Fig . 1 bei einem Druckminimum, Fig . 3 eine schematische Darstellung des Ölfilters des
Schmiersystems aus Fig . 1 bei einem Druckmaximum, und
Fig . 4 einen Querschnitt durch den Ölfilter des Schmiersystems aus Fig . 1.
Wie aus Fig . 1 ersichtlich ist , umfasst ein Schmiersystem 100 für eine Verbrennungskraftmaschine 5 einen Schmiermittel - filter 1 , welcher eine Sensorstruktur 2 umfasst , eine Auswerteelektronik 3 , eine Schmiermittelpumpe 4 und ein Reservoir 6 zum Sammeln des Schmiermittels . Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Schmiermittelfilter 1 als Zylinder mit einer Gewebewandung ausgeführt , durch welche das Schmiermittel von der Schmiermittelpumpe 4 aus dem Reservoir 6 in eine Schmierstrecke gepresst wird, welche hier eine Verbrennungskraftmaschine 5 umfasst . Nach Passieren der Schmierstrecke , d . h . der Verbrennungskraftmaschine 5 , wird das Schmiermittel im Reservoir 6 gesammelt , um in die Schmierstrecke zurückgeführt zu werden . Die für Partikel einer bestimmten Größe durchlässigen Wandungen des Schmiermittelfilters 1 sind beispielsweise als metallische Netzstrukturen, synthetische textilähnliche Gewebe oder papierähnliche Matten aufgebaut . Infolge des Verbrennungsvorganges in der Verbrennungskraftmaschine 5 bilden sich Kleinst- teilchen, welche in diesen Netzstrukturen, abhängig von der Filterporengröße , aufgefangen werden . Bei den Kleinstteilchen handelt es sich beispielsweise um Metallspäne , Russteilchen und Wasser . Der Schmiermittelfilter 1 selbst zeigt gegenüber den Druckwellen der Ölpumpe 4 eine elastische Deformation . Diese Deformation ist abhängig von der Steifigkeit des Schmiermittelfilters und vom geometrisch bedingten Druckabfall am Schmiermittelfilter 1. Der Druckabfall wird wiederum durch den Porenzustand des Schmiermittelfilters 1 bestimmt , d. h . vom Verschmutzungsgrad und vom Ölfilterzustand bzw . von der Viskosität und/oder Temperatur des Schmiermittels . Wie aus Fig . 1 weiter ersichtlich ist , umfasst das Schmiersystem 100 einen Temperatursensor 7 zur Messung der Schmiermitteltemperatur, welcher beispielsweise im Reservoir 6 oder im Schmiermittelfilter 1 oder in der Schmiermittel - pumpe 4 angeordnet ist .
Erfindungsgemäß misst die im Schmiermittelfilter 1 integrierte Sensorstruktur 2 die elastische von der Schmiermittelpumpe 4 verursachte Deformation des Schmiermittel - filters 1 und die Auswerteelektronik 3 bestimmt aus der gemessenen Deformation des Schmiermittelfilters 1 eine Schmiermittelqualität und/oder einen aktuellen Zustand des Schmiermittelfilters 1.
Wie aus Fig . 2 und 3 ersichtlich ist , umfasst die integrierte Sensorstruktur 2 des dargestellten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Schmiersystems 100 zwei am Schmiermittel- filter 1 angeordnete Elektroden 2.1 , 2.2. Die Deformation des Schmiermittelfilters 1 wird über eine Messung und Auswertung eines elektromagnetischen Feldes 8 ermittelt , welches sich zwischen den beiden Elektroden 2.1 , 2.2 aufbaut . Fig . 2 zeigt den Schmiermittelfilter 1 bei einem Druckminimum, d. h . ohne Deformation, und Fig . 3 zeigt den Schmiermittelfilter 1 bei einem Druckmaximum, d . h . mit einer maximalen Deformation in x- und y-Richtung eines XY-Koordinatensystems . Das Druckmaximum wird in Fig . 3 durch den Pfeil 9 repräsentiert . Durch die Deformation des Schmiermittelfilters 1 ändert sich das elektrische Feld 8 zwischen den Elektroden 2.1 und 2.2. Die ermittelte Änderung des elektromagnetischen Feldes ist dann ein Maß für die Deformation des Schmiermittelfilters 1 , aus dem dann die Schmiermittelqualität und/oder der Zustand des Schmiermittelfilters 1 ermittelt werden kann . Die Elektroden
2.1 , 2.2 sind so ausgebildet und angeordnet , dass die Deformation des Schmiermittelfilters 1 zu einer maximalen Änderung des elektromagnetischen Feldes 8 zwischen den Elektroden 2.1 , 2.2 führt . Bei einer alternativen nicht dargestellten Ausführungsform können die Elektroden 2.1 , 2.2 so ausgebildet und angeordnet sein, dass die Deformation des Schmiermittelfilters 1 zu einer minimalen Änderung des elektromagnetischen Feldes 8 zwischen den Elektroden 2.1 , 2.2 führt . Selbstverständlich können auch beide Arten von Elektroden an einem Schmiermittelfilter 1 angeordnet bzw. integriert werden.
Bei einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform können die Elektroden mit piezoresistiven Material beschichtet sein, mit welchen bei der Deformation des Schmiermittelfilters eine Widerstandsänderung ermittelt werden kann . Die ermittelte Widerstandsänderung ist dann ein Maß für die Deformation des Schmiermittelfilters , aus dem dann die Schmiermittelqualität und/oder der Zustand des Schmiermittelfilters ermittelt werden kann .
Wie aus Fig . 4 ersichtlich ist , kann die Art der Rückstände 10 innerhalb des Schmiermittelfilters 1 ebenfalls über eine Messung und Auswertung des elektromagnetischen Feldes 11 zwischen den Elektroden 2.1 und 2.2 bestimmt werden. Wie aus Fig . 4 ersichtlich ist beeinflussen die Rückstände 10 das elektromagnetische Feld 11 zwischen den Elektroden 2.1 und
2.2 , so dass eine materialabhängige Dielektrizitätskonstante der Rückstände 10 und daraus die Art der Rückstände 10 bestimmt werden kann . In diesem Fall gibt ein AC-Signalanteil des elektromagnetischen Feldes 8 , 11 einen Rückschluss auf die Deformation des Schmiermittelfilters 1 und ein DC- Signalanteil gibt einen Rückschluss auf die elektrischen Eigenschaften der Rückstände 10 im Schmiermittelfilter 1.
Aus den Messwerten der Deformation des Schmiermittelfilters 1 , der Schmiermitteltemperatur und/oder der Dielektrizitätskonstante der Rückstände 10 im Schmiermittelfilter 1 sind Rückschlüsse auf die Alterung des Schmiermittels und den Zustand des Schmiermittelfilters 1 möglich. Dadurch können aus den genannten Messgrößen Aussagen über die Schmiermittelviskosität , über den Anteil metallischer Ablagerungen und/oder über den Anteil von Wasser an diesen Ablagerungen gemacht werden . Diese Kenngrößen stehen im direkten Zusammenhang mit einer Übersäuerung, d . h . mit einem Abbau alkalischer Reserven, und einer Senkung der Schmierfähigkeit des Schmiermittels . Das bedeutet , dass durch eine Überwachung dieser Kenngrößen eine Ablagerungsbildung im Motor, eine Belegung von Detergentien, d . h . schmutztragender Additive , eine Hydrolysierung von Additiven sowie eine Korrosion von Metalloberflächen reduziert werden können.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schmiersystems berechnet die Auswerteelektronik 3 aus den gemessenen Parametern Deformation und/oder Temperatur und/oder Dielektrizitätskonstante eine Schmiersystem- qualitätszahl . Diese Schmiersystemqualitätszahl kann als Eingabegröße für ein Assistenzsystem benutzt werden, welches aus der Schmiersystemqualitätszahl ein aktuelles Schmiermittelwechselintervall ableitet und einem Benutzer über entsprechende nicht dargestellte Anzeigemittel anzeigt .
Die für die Messung und Auswertung des elektromagnetischen Feldes 8 , 11 erforderlichen Elektroden 2.1 , 2.2 sind auf dem Schmiermittelfilter 1 aufgebracht . Bei Papier/Textilfiltern können die Elektroden 2.1 , 2.2 vor der Formgebung der einzelnen Filterblätter durch einen Aufdruck und/oder durch Einpressen und/oder Einweben von elektrisch leitfähigen Bandstrukturen umgesetzt werden . Die elektrische Kontaktie- rung erfolgt über Kontakte am Filtereinsatz . Diese Kontakte sind über entsprechende Leitungen mit der Auswerteelektronik 3 verbunden .
Bei metallischen Geweben und Polymergeweben können die Elektrodenflächen 2.1 , 2.2 direkt durch Einweben elektrisch leitender, zu Ihrer Umwelt isolierten Fasern realisiert werden . Diese Fasern werden vor der Bearbeitung durch Aufbringung einer Haftschicht , welche vorzugsweise aus Polymeren und/oder Metallen aufgebaut ist , einer darüber liegenden elektrisch leitenden Funktionsschicht , welche beispielsweise aus Kupfer und/oder Gold aufgebaut ist , sowie einer elektrisch isolierenden Schicht , welche beispielsweise aus Metalloxiden und/oder Polymeren aufgebaut ist , hergestellt werden, z . B . galvanisch aufgebracht werden .
Das erfindungsgemäße Schmiersystem ermöglicht eine Ableitung der Kenngrößen für den Zustand des Schmiersystems und damit eine kostengünstige und genauere Vorhersage eines erforderlichen Schmiermittelwechselintervalls . Zudem können durch die erfindungsgemäße Auswertung der Deformation des Schmiermittelfilters die Schmiermittelviskosität und der Schmiermittelverschmutzungsgrad bestimmt werden .

Claims

Patentansprüche
1. Schmiersystem für Verbrennungskraftmaschinen mit einem Schmiermittelfilter (1) , welcher eine Sensorstruktur (2 ) umfasst , und einer Auswerteelektronik (3 ) , dadurch gekennzeichnet , dass die im Schmiermittelfilter ( 1) integrierte Sensorstruktur (2 ) eine elastische Deformation des Schmiermittelfilters ( 1) misst und die Auswerteelektronik aus der gemessenen Deformation eine Schmiermittelqualität und/oder einen aktuellen Zustand des Schmiermittelfilters ( 1) bestimmt , wobei eine Schmiermittelpumpe (4 ) die Deformation des Schmiermittelfilters (1) durch Druckhübe zur Schiermittelförderung im SchmierSystem (100) verursacht .
2. Schmiersystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass die integrierte Sensorstruktur (2 ) zwei am Schmiermittelfilter ( 1) angeordnete Elektroden (2.1 , 2.2 ) umfasst , wobei die Deformation des Schmiermittelfilters ( 1) über eine Messung und Auswertung eines elektromagnetischen Feldes (8) und/oder eines Widerstands zwischen den beiden Elektroden (2.1 , 2.2 ) ermittelbar ist .
3. Schmiersystem nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet , dass die Elektroden (2.1 , 2.2 ) so ausgebildet und angeordnet sind, dass die Deformation des Schmiermittelfilters (1) zu einer maximalen und/oder zu einer minimalen Änderung des elektromagnetischen Feldes (8) zwischen den Elektroden (2.1 , 2.2 ) führt .
4. Schmiersystem nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet , dass die Elektroden (2.1 , 2.2 ) mit piezoresistiven Materialen beschichtet sind, mit welchen bei der Deformation des Schmiermittelfilters (1) eine Widerstandsänderung ermittelbar ist .
5. Schmiersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , dadurch gekennzeichnet , dass die Auswerteelektronik (3 ) über entsprechende Sensoren (7 , 2 ) eine aktuelle Temperatur des Schmiermittels und/oder eine Dielektrizitätskonstante von Rückständen (10 ) im Schmiermittelfilter (1) ermittelt .
6. Schmiersystem nach Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet , dass die Auswerteelektronik (3 ) zur Bestimmung der Schmiermittelqualität aus den gemessenen Parametern Deformation und/oder Temperatur und/oder
Dielektrizitätskonstante eine Schmiermittelviskosität und einen Schmiermittelverschmutzungsgrad ermittelt .
7. Schmiersystem nach Anspruch 5 oder 6 , dadurch gekennzeichnet , dass die Auswerteelektronik (3 ) aus den gemessenen Parametern Deformation und/oder Temperatur und/oder Dielektrizitätskonstante eine Schmiersystemqualitätszahl berechnet , aus welcher ein aktuelles
Schmiermittelwechselintervall ableitbar ist , welches einem Benutzer anzeigbar ist .
8. Schmiersystem nach einem der Ansprüche 2 bis 7 , dadurch gekennzeichnet , dass die Elektroden (2.1 , 2.2 ) bei isolierendem Filtermaterial durch Aufdrucken und/oder Einpressen und/oder Einweben von elektrisch leitfähigen Bandstrukturen in den Schmiermittelfilter ( 1 ) integrierbar sind .
9. Schmiersystem nach einem der Ansprüche 2 bis 7 , dadurch gekennzeichnet , dass die Elektroden (2.1 , 2.2 ) bei metallischen Filtergeweben und/oder Polymerfiltergeweben durch Einweben von elektrisch leitfähigen Fasern in den Schmiermittelfilter ( 1) integrierbar sind, welche gegenüber ihrer Umgebung elektrisch isoliert sind .
10. Schmiersystem nach Anspruch 9 , dadurch gekennzeichnet , dass die leitfähigen Fasern durch Aufbringen einer Haftschicht , welche vorzugsweise aus Polymeren oder Metallen aufgebaut ist , einer darüber liegenden elektrisch leitenden Funktionsschicht , welche vorzugsweise aus Kupfer und/oder Gold aufgebaut ist , und einer elektrisch isolierenden Schicht hergestellt werden, welche vorzugsweise aus Metalloxiden und/oder Polymeren aufgebaut ist .
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DE200410061416 DE102004061416A1 (de) 2004-12-21 2004-12-21 Schmiersystem für Verbrennungskraftmaschinen

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120046896A1 (en) * 2010-08-17 2012-02-23 Snecma Monitoring particles in a lubrication system
EP3417926A1 (de) * 2017-06-23 2018-12-26 Mann+Hummel GmbH Filterelementanalysesystem und zugehörige verfahren
US10261036B2 (en) 2016-06-21 2019-04-16 General Electric Company Sensing system and an associated method thereof

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014015397A1 (de) 2014-10-17 2016-04-21 Daimler Ag Filtereinrichtung für einen Kraftwagen
DE102014015398A1 (de) 2014-10-17 2016-04-21 Daimler Ag Filtereinrichtung für einen Kraftwagen
DE102014015399A1 (de) 2014-10-17 2016-04-21 Daimler Ag Filtereinrichtung für einen Kraftwagen
DE102014015396A1 (de) 2014-10-17 2016-04-21 Daimler Ag Filtereinrichtung für einen Kraftwagen

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5674380A (en) * 1995-08-22 1997-10-07 Cioara; Matei Oil filter and filter blockage alarming system
US20020060191A1 (en) * 1997-03-20 2002-05-23 Pall Corporation Filter life measurement
US20030047517A1 (en) * 2001-09-10 2003-03-13 Honeywell International Inc. Pressure sensing fluid filter system, apparatus and method
EP1415698A1 (de) * 2002-10-28 2004-05-06 PTI Technologies, Inc. Filtervorrichtung mit mikroelektromechanischen (MEMS) Sensorvorrichtungen

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5674380A (en) * 1995-08-22 1997-10-07 Cioara; Matei Oil filter and filter blockage alarming system
US20020060191A1 (en) * 1997-03-20 2002-05-23 Pall Corporation Filter life measurement
US20030047517A1 (en) * 2001-09-10 2003-03-13 Honeywell International Inc. Pressure sensing fluid filter system, apparatus and method
EP1415698A1 (de) * 2002-10-28 2004-05-06 PTI Technologies, Inc. Filtervorrichtung mit mikroelektromechanischen (MEMS) Sensorvorrichtungen

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120046896A1 (en) * 2010-08-17 2012-02-23 Snecma Monitoring particles in a lubrication system
US8756026B2 (en) * 2010-08-17 2014-06-17 Snecma Monitoring particles in a lubrication system
US10261036B2 (en) 2016-06-21 2019-04-16 General Electric Company Sensing system and an associated method thereof
EP3417926A1 (de) * 2017-06-23 2018-12-26 Mann+Hummel GmbH Filterelementanalysesystem und zugehörige verfahren
CN109115663A (zh) * 2017-06-23 2019-01-01 曼·胡默尔有限公司 过滤器元件分析系统及相关方法

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