WO2010045931A2 - Verfahren und vorrichtung zur überwachung der betriebeigenschaften von motoröl - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur überwachung der betriebeigenschaften von motoröl Download PDF

Info

Publication number
WO2010045931A2
WO2010045931A2 PCT/DE2009/001462 DE2009001462W WO2010045931A2 WO 2010045931 A2 WO2010045931 A2 WO 2010045931A2 DE 2009001462 W DE2009001462 W DE 2009001462W WO 2010045931 A2 WO2010045931 A2 WO 2010045931A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
engine oil
sensor
input values
viscosity
determined
Prior art date
Application number
PCT/DE2009/001462
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2010045931A3 (de
Inventor
Stephan Rudolph
Original Assignee
Eoil Automotive & Technologies Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eoil Automotive & Technologies Gmbh filed Critical Eoil Automotive & Technologies Gmbh
Publication of WO2010045931A2 publication Critical patent/WO2010045931A2/de
Publication of WO2010045931A3 publication Critical patent/WO2010045931A3/de

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/26—Oils; Viscous liquids; Paints; Inks
    • G01N33/28—Oils, i.e. hydrocarbon liquids
    • G01N33/2888—Lubricating oil characteristics, e.g. deterioration
    • 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
    • F01M11/10—Indicating devices; Other safety devices
    • F01M2011/14—Indicating devices; Other safety devices for indicating the necessity to change the oil
    • 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
    • F01M11/10—Indicating devices; Other safety devices
    • F01M2011/14—Indicating devices; Other safety devices for indicating the necessity to change the oil
    • F01M2011/1446—Indicating devices; Other safety devices for indicating the necessity to change the oil by considering pressure
    • 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
    • F01M11/10—Indicating devices; Other safety devices
    • F01M2011/14—Indicating devices; Other safety devices for indicating the necessity to change the oil
    • F01M2011/148—Indicating devices; Other safety devices for indicating the necessity to change the oil by considering viscosity
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N11/00—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
    • G01N11/10—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material
    • G01N11/12—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material by measuring rising or falling speed of the body; by measuring penetration of wedged gauges
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/26—Oils; Viscous liquids; Paints; Inks
    • G01N33/28—Oils, i.e. hydrocarbon liquids
    • G01N33/30—Oils, i.e. hydrocarbon liquids for lubricating properties

Definitions

  • the invention relates to a method for monitoring the operating characteristics of engine oil according to the preamble of claim 1 and to a device for monitoring the operating characteristics of engine oil according to the preamble of claim 10.
  • Motor oil change takes place in a motor vehicle usually after a predetermined route or a predetermined time interval in stationary systems after a predetermined number of operating hours. Both maintenance measures take into account the actual need for engine oil change only conditionally.
  • the invention has for its object to provide a method and an apparatus which makes it possible to detect the operating characteristics of engine oil in order to make optimal use of the engine oil to change can.
  • the lubricity of the engine oil is the really important parameter.
  • compressive strength and viscosity must remain within specified limits of a range of values.
  • the compressive strength is important to ensure lubrication even on moving parts that slide on each other under pressure.
  • the viscosity must not exceed specified values, so that the engine oil is sufficiently liquid to be able to be transported to all moving parts.
  • the lubricity may be determined as an initial value by measuring the frictional force of a body sliding on a surface in the engine oil as a function of a pressing force of the body against the surface as input values.
  • the lubricity of the engine oil can be determined reproducibly using a simple model.
  • the compressive strength can be determined as the initial value by measuring the frictional force of a body sliding on a surface in the engine oil as a function of a pressing force of the body against the surface and additionally the pressing force necessary for static friction as input values.
  • the compressive strength of the engine oil can also be determined.
  • the viscosity can be determined as the initial value by measuring the rising and / or falling speed of a rising and / or falling body in the engine oil as a function of the engine oil temperature as input values.
  • Viscosity measurements can be used to draw conclusions about the critical polymerization limit at which engine oil changes are required.
  • viscosity can be determined as the initial value by measuring the dielectric constant of the engine oil at different measurement frequencies as input values.
  • the polar fraction of engine oil components changes, so that the viscosity can also be indirectly determined by measuring the dielectric constant.
  • the respective initial value, namely lubricity, pressure resistance, viscosity can be determined from the input values by means of analogous complex combinations of the input values by means of an analog computer.
  • the respective output value can be determined from the input values by at least one digital algorithm by means of a program-controlled digital computer.
  • the respective output value can be determined from the input values by means of a multi-dimensional characteristic map into which the input values are entered by means of a program-controlled digital computer.
  • the multidimensional map can consist of cascaded sub-maps of smaller dimensions, in each of which only a part of the mentioned input values are entered and the output values of upstream sub-maps are input as input values or selection values of downstream sub-maps.
  • This division further simplifies the computational effort by first processing only a few dimensions in a sub-map and then integrating the result as a dimension into another sub-map by likewise processing only a few dimensions in a sub-map.
  • the result of a preceding sub-map can also be used to select one of several subsequent sub-maps.
  • Limit consists of a control computer and at least one connected to the control computer engine oil sensor.
  • the engine oil sensor is one of the quantity of lubricity sensor, pressure resistance sensor, viscosity sensor.
  • the sterc computer can be an analog computer or a program-controlled digital computer.
  • the lubricity sensor and / or the pressure resistance sensor comprises a body immersed in the engine oil on a sliding surface, a Linear drive, a Anyakgeber, a Hall sensor and connected to the Hall sensor timer, wherein the body is movable by means of the linear drive and can be pressed by means of the Anyakgebers to the surface.
  • the movement speed can be detected over a distance by means of the Hall sensor and the timer.
  • the viscosity sensor comprises a rising or sinking body immersed in the engine oil, a lifting drive, a heater, a temperature sensor, a Hall sensor and a timer connected to the Hall sensor.
  • the climbing and / or sinking body can be brought into an initial position by means of the lifting drive and the ascending and / or descending speed at different temperatures of the engine oil can be detected over a distance by means of the Hall sensor and the timer.
  • the viscosity sensor comprises a frequency-dependent controllable AC voltage generator, which is connected to a capacitor with the engine oil as a dielectric, and comprises a capacitance meter.
  • the capacitance meter By means of the capacitance meter, the dielectric constant of the engine oil can be detected at at least one frequency.
  • Fig. 2 shows a sensor for the combined measurement of lubricity, compressive strength and viscosity
  • Fig. 1 shows a block diagram of the device according to the invention.
  • Motor oil is fed to sensors 12, 14, 16 via a bypass line 10 by means of an engine oil pump from the oil sump of the engine and then flows back into the sump.
  • the Sen- Sensors 12, 14, 16 are connected to a control computer 18, which uses output values from the sensors to determine output values such as lubricity, compressive strength and viscosity on the basis of a multidimensional characteristic map and compares these output values with limit values. The limit values were determined in preliminary tests. The comparison result is displayed on a tricolor display 20. If the output values are well within permissible limits, a green field for "OK" is displayed, the output values approach the limits, a yellow prewarning field is displayed and finally on reaching or exceeding red warning field with the meaning "change oil”.
  • Fig. 2 shows a sensor 14 for the combined measurement of lubricity, compressive strength and viscosity viscosity sensor.
  • This comprises a housing with a vertical guide tube 22 in which a permanent magnet 24 is located.
  • a first magnetic coil 26 is wound with increasing winding density, so that upon application of a voltage source 32 in the magnetic coil 26, a current flows, which generates an inhomogeneous magnetic field with increasing upward flux density.
  • a Hall sensor 30 is mounted, with which the distance covered by the permanent magnet 24 is detected.
  • a voltage source 38 heater 36 the engine oil contained in the container can be heated.
  • the engine oil temperature is detected by a temperature sensor 12.
  • both solenoid coils 26, 28 are energized.
  • the tilted permanent magnet 24 rubs now with the edges of its end faces on the wall of the guide tube 22.
  • the strength of the magnetic field generated by the additional magnetic field 28 determines the value of the friction.
  • the frictional force is determined by evaluating the strength of the magnetic fields and the distance traveled over time. To determine the compressive strength, the strength of the additional magnetic field generated by the magnetic coil 28 is further increased. From a certain strength of the friction force of the lubricating film tears and the permanent magnet 24 does not move. From the course of the frictional force can be distinguished whether it is really static friction or even to friction.
  • the magnetic coil 26 is energized.
  • the permanent magnet 24 moves upward. After switching off the current, the permanent magnet 24 falls back. From the fall time, the viscosity can be determined in conjunction with the temperature.
  • the viscosity measurement is made periodically with the engine running. Before switching on the engine, a measurement is also made. The engine should not be started until this measurement indicates that the viscosity of the engine oil permits proper engine operation. In practice, it has proven to be sensible to pre-heat the engine oil in the sensor to + 5 ° C at temperatures below - 5 ° C before this measurement is made before a cold start. This heating of the sensor requires a time of only a few seconds, which must be accepted as a delay before engine start.
  • FIG. 3 shows a capacitive viscosity sensor 16.
  • This consists of a cylindrical condenser with an outer electrode 40, which simultaneously forms a container wall, and a coaxial inner electrode 42, to which a controller 46 having a frequency generator 44 is connected. With the aid of the frequency generator 44, an AC voltage is applied between the outer electrode 40 and the inner electrode.
  • the hissing engine oil forms a dielectric.
  • the dielectric constant of the engine oil can be determined via the current to be measured with the aid of the controller 46 as a function of the frequency of the applied alternating voltage of the frequency generator 44. From the course of the dielectric constant as a function of the frequency can be concluded that the chain lengths of the polar components and their proportion in the engine oil.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung der Betriebeigenschaften von Motoröl durch Ermittlung wenigstens eines Motorölparameters und Vergleich mit einem Grenzwert beschrieben. Dabei wird der wenigstens eine Motorölparameter aus der Menge Schmierfähigkeit, Druckfestigkeit, Viskosität ermittelt.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung der Betriebeigenschaften von Motoröl
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung der Betriebeigenschaften von Motoröl nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Überwachung der Betriebeigenschaften von Motoröl nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10.
Motorölwechsel erfolgt bei einem Kraftfahrzeug normalerweise nach einer vorgegebenen Fahrstrecke oder einem vorgegebenen Zeitintervall, bei stationären Anlagen nach einer vorgegebenen Anzahl von Betriebsstunden. Beide Wartungsmaßnahmen tragen der tatsächlichen Notwendigkeit eines Motorölwechsels nur bedingt Rechnung.
Bei verschleißarmer Fahrweise oder verschleißarmem Betrieb findet der Motorölwechsel zu früh, bei ungünstigen Betriebsbedingungen zu spät statt. Die bisherige Praxis des Motorölwechsels verursacht im ersten Fall unnötig hohe Motoröl- und Wartungskosten infolge nicht bis an die Qualitätsgrenzen ausgenutzten Motoröls und im zweiten Fall einen größeren Motorverschleiß.
Es wäre wünschenswert, Motorölwechsel nicht nach den genannten Kriterien sondern in Abhängigkeit von der Qualität des Motoröls durchzuführen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, die es ermöglicht, die Betriebeigenschaften von Motoröl zu erfassen, um das Motoröl bis zu Wechsel optimal nutzen zu können.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10 durch die jeweiligen Merkmale der Ansprüche gelöst.
Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen. Dam erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäße Vorrichtung liegen folgende Überlegungen zugrunde. Die Betriebeigenschaften von Motoröl sind im Wesentlichen durch drei Parameter notwendig und hinreichend charakterisiert:
- Schmierfähigkeit des Motoröls
- Druckfestigkeit des Motoröls
- Viskosität des Motoröls
Die Schmierfähigkeit des Motoröls ist der eigentlich wichtige Parameter. Um diese an al- len bewegten Teilen und unter allen Betriebsumständen zu gewährleisten, müssen die beiden anderen Parameter Druckfestigkeit und Viskosität aber innerhalb vorgegebener Grenzen eines Wertebereichs bleiben. Die Druckfestigkeit ist wichtig, um die Schmierung auch an bewegten Teilen, die unter Druck aufeinander gleiten, zu gewährleisten. Die Viskosität darf vorgegebene Werte nicht überschreiten, damit das Motoröl hinreichend flüssig ist, um auch an alle bewegten Teile transportiert werden zu können.
Durch Vergleich der ermittelten Parameter mit Grenzwerten kann aus dem Vergleichsergebnis ein vereinfachtes Anzeigesignal für einen unmittelbar bevorstehenden oder erforderlichen Motorölwechsel generiert werden.
Die Schmierfähigkeit kann als Ausgangswert durch Messen der Reibkraft eines auf einer Oberfläche im Motoröl gleitenden Körpers als Funktion einer Andruckkraft des Körpers an die Oberfläche als Eingangswerte ermittelt werden.
Durch dieses Verfahren kann über ein einfaches Modell die Schmierfähigkeit des Motoröls reproduzierbar ermittelt werden.
Ferner kann die Druckfestigkeit als Ausgangswert durch Messen der Reibkraft eines auf einer Oberfläche im Motoröl gleitenden Körpers als Funktion einer Andruckkraft des Kör- pers an die Oberfläche und zusätzlich der zur Haftreibung nötigen Andruckkraft als Eingangswerte ermittelt werden.
Durch die ergänzende Berücksichtigung der Haftreibung lässt sich so auch Druckfestigkeit des Motoröls ermitteln. Die Viskosität kann als Ausgangswert durch Messen der Steig- und/oder Sinkgeschwindigkeit eines im Motoröl steigenden und/oder sinkenden Körpers in Abhängig der Motoröl- temperatur als Eingangswerte ermittelt werden.
Motoröl zeigt mit zunehmender Polymerisation einen anderen Viskositätsverlauf über der Temperatur als im jungfräuliche Zustand. Durch Viskositätsmessungen können so Rückschlüsse auf die kritische Polymerisationsgrenze gezogen werden, bei der Motorölwechsel erforderlich wird.
Alternativ oder zusätzlich kann Viskosität als Ausgangswert durch Messen der Dielektrizitätskonstanten des Motoröls bei unterschiedlichen Messfrequenzen als Eingangswerte ermittelt werden.
Durch Polymerisation verändert sich der polare Anteil von Motorölkomponenten, so dass durch Messen der Dielektrizitätskonstanten ebenfalls mittelbar die Viskosität bestimmt werden kann.
Der jeweilige Ausgangswert, nämlich Schmierfähigkeit, Druckfestigkeit, Viskosität kann aus den Eingangswerten durch analoge komplexe Verknüpfungen der Eingangswerte mittels eines Analogrechners ermittelt werden.
Durch analoge Verarbeitung der Eingangswerte ist eine schnelle Reaktion auf Änderungen möglich, so dass der Ausgangswert nahezu verzögerungsfrei folgt.
Gemäß einer zweiten Alternative kann der jeweilige Ausgangswert aus den Eingangswerten durch wenigsten einen digitalen Algorithmus mittels eines programmgesteuerten Digitalrechners ermittelt werden.
Bei dieser Ausführung ist eine Langzeitstabilität der Genauigkeit gegeben. Einflüsse wie Temperatur und Alterung auf Bauteile des Steuerrechners haben keinen Einfluss auf dessen Rechengenauigkeit. Gemäß einer dritten Alternative kann der jeweilige Ausgangswert aus den Eingangswerten durch ein mehrdimensionales Kennfeld, in das die Eingangswerte eingeben werden, mittels eines programmgesteuerten Digitalrechners ermittelt werden.
Durch Anwendung eines mehrdimensionalen Kennfeldes kann auf die Abarbeitung rechenaufwendiger Algorithmen verzichtet werden, indem stattdessen auf bereits im Speicher abgelegte fertige Zwischenergebnisse zurückgegriffen wird. Dadurch können Ausgangswerte aus den Eingangswerten bei geringerer Rechenleistung im Vergleich zur zweiten Alternative ermittelt werden.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens kann das mehrdimensionale Kennfeld aus kaskadierten Teilkennfeldern geringerer Dimensionenanzahl bestehen, in die jeweils nur ein Teil der genannten Eingangswerte eingeben werden und die Ausgangswerte vorgeschalteter Teilkennfelder als Eingangswerte oder Auswahlwerte nachgeschalteter Teil- kennfelder eingegeben werden.
Diese Aufteilung vereinfacht den Rechenaufwand weiter, indem zunächst nur weniger Dimensionen in einem Teilkennfeld verarbeitet werden müssen und das Resultat dann als eine Dimension in ein weiteres Teilkennfeld einfließt indem ebenfalls nur weniger Dimen- sionen in einem Teilkennfeld verarbeitet werden müssen. Anstelle einer Dimension in einem nachfolgenden Teilkennfeld kann das Resultat eines vorangehenden Teilkennfeldes auch zur Auswahl eines von mehreren nachfolgenden Teilkennfeldern eingesetzt werden.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Überwachung der Betriebeigenschaften von Mo- toröl durch Ermittlung wenigstens eines Motorölparameters und Vergleich mit einem
Grenzwert besteht aus einem Steuerrechner und wenigstens einem mit dem Steuerrechner verbundenen Motorölsensor. Der Motorölsensor ist einer aus der Menge Schmierfä- higkeitssensor, Druckfestigkeitssensor, Viskositätssensor.
Der Sterrechner kann ein Analogrechner oder ein programmgesteuerter Digitalrechner sein.
Gemäß einer Weiterbildung umfasst der Schmierfähigkeitssensor und/oder der Druckfestigkeitssensor einen in das Motoröl eintauchenden Körper auf einer Gleitoberfläche, einen Linearantrieb, einen Andruckgeber, einen Hallsensor und einen mit dem Hallsensor verbundenen Zeitmesser, wobei der Körper mittels des Linearantriebs bewegbar und mittels des Andruckgebers an die Oberfläche andrückbar ist. Die Bewegungsgeschwindigkeit ist über eine Wegstrecke mittels des Hallsensors und des Zeitmessers erfassbar.
Vorzugsweise umfasst der Viskositätssensor einen in das Motoröl eintauchenden Steigend oder Sinkkörper, einen Hubantrieb, eine Heizung, einen Temperatursensor, einen Hallsensor und einen mit dem Hallsensor verbundenen Zeitmesser. Der Steig-/und oder Sinkkörper ist mittels des Hubantriebs in eine Ausgangsstellung bringbar und die Steig- /und oder Sinkgeschwindigkeit bei unterschiedlichen Temperaturen des Motoröls ist über eine Wegstrecke mittels des Hallsensors und des Zeitmessers erfassbar.
Alternativ umfasst der der Viskositätssensor einen frequenzabhängig steuerbaren Wechselspannungsgenerator, der an einen Kondensator mit dem Motoröl als Dielektrikum an- geschlossen ist, und einen Kapazitätsmesser umfasst. Mittels des Kapazitätsmessers ist die Dielektrizitätskonstante des Motoröls bei wenigstens einer Frequenz erfassbar.
Mit den genannten Sensoren ist vor dem Motorstart sowie im laufenden Betrieb des Motors eine wiederholte Messung der relevanten Parameter möglich.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. In den folgenden Zeichnungen wird gezeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 2 einen Sensor zur kombinierten Messung von Schmierfähigkeit, Druckfestigkeit und Viskosität sowie
Fig. 3 einen kapazitiven Viskositätssensor .
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Über eine Bypasslei- tung 10 wird mittels einer Motorölpumpe aus der Ölwanne des Motors Motoröl zu Sensoren 12, 14, 16 gefördert und strömt anschließend wieder in die Ölwanne zurück. Die Sen- soren 12, 14, 16 sind mit einem Steuerrechner 18 verbunden, der aus Eingangswerten der Sensoren anhand eines mehrdimensionalen Kennfeldes Ausgangswerte, wie Schmierfähigkeit, Druckfestigkeit und Viskosität ermittelt und diese Ausgangswerte mit Grenzwerten vergleicht. Die Grenzwerte wurden in Vorversuchen ermittelt. Das Ver- gleichsergebnis wird auf einem dreifarbigen Display 20 angezeigt. Liegen die Ausgangswerte deutlich innerhalb zulässiger Grenzen, wird ein grünes Feld für "In Ordnung" angezeigt, nähern sich die Ausgangswerte den Grenzen, wird ein gelbes Vorwarnfeld angezeigt und schließlich bei Erreichen oder Überschreiten rotes Warnfeld mit der Bedeutung "Ölwechsel durchführen".
Fig. 2 zeigt einen Sensor 14 zur kombinierten Messung von Schmierfähigkeit, Druckfestigkeit und Viskosität Viskositätssensor. Dieser umfasst ein Gehäuse mit einem senkrecht stehenden Führungsrohr 22, in dem sich ein Permanentmagnet 24 befindet. Um das Führungsrohr 22 ist eine erste Magnetspule 26 mit nach oben zunehmender Windungsdichte gewickelt, so dass bei Anlegen einer Spannungsquelle 32 in der Magnetspule 26 ein Strom fließt, der ein inhomogenes Magnetfeld mit nach oben zunehmender Flussdichte erzeugt.
Mit einer zweiten Magnetspule 28 kann ein zusätzliches Magnetfeld senkrecht zur Achse des Führungsrohres 22 erzeugt werden. Bei Anlegen einer Spannungsquelle 34 an die Magnetspule 28 wird der Permanentmagnet 24 verkippt.
Über den Magnetspulen 26, 28 ist ein Hallsensor 30 angebracht, mit dem der zurückgelegte Weg des Permanentmagneten 24 erfasst wird. Über an eine Spannungsquelle 38 angeschlossene Heizung 36 kann das im Behälter befindliche Motoröl beiheizt werden. Die Motoröltemperaturwird von einem Temperatursensor 12 erfasst.
Zur Bestimmung der Schmierfähigkeit werden beide Magnetspulen 26, 28 bestromt. Der verkippte Permanentmagnet 24 reibt nunmehr mit den Kanten seiner Stirnflächen an der Wand des Führungsrohres 22. Die Stärke des durch die Magnetspule 28 erzeugten zusätzlichen Magnetfeldes bestimmt dabei den Wert der Reibung. Die Reibkraft wird durch Auswertung der Stärke der Magnetfelder und des zurückgelegten Weges über der Zeit bestimmt. Zur Bestimmung der Druckfestigkeit wird die Stärke des durch die Magnetspule 28 erzeugten zusätzlichen Magnetfeldes weiter erhöht. Ab einer bestimmten Stärke der Reibkraft reißt der Schmierfilm und der Permanentmagnet 24 bewegt sich nicht weiter. Aus dem Verlauf der Reibungskraft kann unterschieden werden, ob es sich dabei wirklich um Haftreibung oder noch um Gleitreibung handelt.
Zur Bestimmung der Viskosität wird nur die Magnetspule 26 bestromt. Der Permanentmagnet 24 bewegt sich nach oben. Nach Ausschalten des Stroms fällt der Permanentmagnet 24 zurück. Aus der Fallzeit lässt sich in Verbindung mit der Temperatur die Visko- sität bestimmen.
Die Viskositätsmessung wird bei laufendem Motor periodisch vorgenommen. Vor dem Einschalten des Motors wird ebenfalls eine Messung vorgenommen. Der Motor sollte erst gestartet werden, wenn diese Messung anzeigt, dass die Viskosität des Motoröls einen einwandfreien Betrieb des Motors zulässt. In der Praxis hat es sich als sinnvoll erwiesen, bei Temperaturen unter - 5°C das Motoröl im Sensor auf + 5°C vorzuheizen, bevor diese Messung vor einem Kaltstart vorgenommen wird. Diese Aufheizung des Sensors erfordert eine Zeit von nur einigen Sekunden, die als Verzögerung vor dem Motorstart in Kauf genommen werden müssen.
Fig. 3 zeigt einen kapazitiven Viskositätssensor 16. Dieser besteht aus einem zylindrischen Kondensator mit einer gleichzeitig eine Behälterwandung bildenden Außenelektrode 40 und einer koaxialen Innenelektrode 42, an die ein Controller 46 mit einem Frequenzgenerator 44 angeschlossen sind. Mit Hilfe des Frequenzgenerators 44 wird eine Wechselspannung zwischen die Außenelektrode 40 und die Innenelektrode angelegt. Das zischen den Elektroden befindliche Motoröl bildet ein Dielektrikum. Über den mit Hilfe des Controlers 46 zu messenden Strom in Abhängigkeit von der Frequenz der angelegten Wechselspannung des Frequenzgenerators 44 kann die Dielektrizitätskonstante des Motoröls bestimmt werden. Aus dem Verlauf der Dielektrizitätskonstanten in Abhängigkeit von der Frequenz kann auf die Kettenlängen der polaren Komponenten und deren Anteil im Motoröl geschlossen werden.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zur Überwachung der Betriebeigenschaften von Motoröl durch Ermitt- lung wenigstens eines Motorölparameters und Vergleich mit einem Grenzwert, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Motorölparameter aus der Menge Schmierfähigkeit, Druckfestigkeit, Viskosität ermittelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das die Schmierfä- higkeit als Ausgangswert durch Messen der Reibkraft eines auf einer Oberfläche im Motoröl gleitenden Körpers als Funktion einer Andruckkraft des Körpers an die Oberfläche als Eingangswerte ermittelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfes- tigkeit als Ausgangswert durch Messen der Reibkraft eines auf einer Oberfläche im Motoröl gleitenden Körpers als Funktion einer Andruckkraft des Körpers an die Oberfläche und zusätzlich der zur Haftreibung nötigen Andruckkraft als Eingangswerte ermittelt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Viskosität als Ausgangswert durch Messen der Steig- und/oder Sinkgeschwindigkeit eines im Motoröl steigenden und/oder sinkenden Körpers in Abhängig der Motoröltemperatur als Eingangswerte ermittelt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Viskosität als Ausgangswert als Ausgangswert alternativ oder zusätzlich durch Messen der Dielektrizitätskonstanten des Motoröls bei wenigstens einer Messfrequenz als Eingangswerte ermittelt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangswert aus den Eingangswerten durch analoge komplexe Verknüpfungen der Eingangswerte mittels eines Analogrechners ermittelt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangswert aus den Eingangswerten durch wenigsten einen digitalen Algorithmus mittels eines programmgesteuerten Digitalrechners ermittelt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangswert aus den Eingangswerten durch ein mehrdimensionales Kennfeld, in das die Eingangswerte eingegeben werden, mittels eines programmgesteuerten Digitalrechners ermittelt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das mehrdimensionale Kennfeld aus kaskadierten Teilkennfeldern geringerer Dimensionenanzahl besteht, in die jeweils nur ein Teil der genannten Eingangswerte eingeben werden und die Ausgangswerte vorgeschalteter Teilkennfelder als Eingangswerte nachgeschalteter Teilkennfelder eingegeben werden.
10. Vorrichtung zur Überwachung der Betriebeigenschaften von Motoröl durch Ermittlung wenigstens eines Motorölparameters und Vergleich mit einem Grenzwert, bestehend aus einem Steuerrechner und wenigstens einem mit dem Steuerrechner verbundenen Motorölsensor, dadurch gekennzeichnet, dass der Motorölsensor einer aus der Menge Schmierfähigkeitssensor, Druckfestigkeitssensor, Viskositätssensor ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerrechner ein Analogrechner ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerrechner programmgesteuerter Digitalrechner ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmierfähigkeitssensor und/oder der Druckfestigkeitssensor einen in das Motoröl eintauchenden Körper auf einer Gleitoberfläche, einen Linearantrieb, einen Andruckgeber, einen Hallsensor und einen mit dem Hallsensor verbundenen Zeitmesser umfasst, wobei der Körper mittels des Linearantriebs bewegbar und mittels des Andruckgebers an die Oberfläche andrückbar ist und die Bewegungsgeschwindigkeit über eine Wegstrecke mittels des Hallsensors und des Zeitmessers erfassbar ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Viskositätssensor einen in das Motoröl eintauchenden Steig-/und oder Sinkkörper, einen Hubantrieb, eine Heizung, einen Temperatursensor, einen Hallsensor und einen mit dem Hallsensor verbundenen Zeitmesser umfasst, wobei der Steig-/und oder Sinkkörper mittels des Hubantriebs in eine Ausgangsstellung bringbar ist und die Steig-/und oder Sinkgeschwindigkeit bei unterschiedlichen Temperaturen des Motoröls über eine Wegstrecke mittels des Hallsensors und des Zeitmessers erfassbar ist
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Viskositätssensor einen frequenzabhängig steuerbaren Wechselspannungsgenerator, der an einen Kondensator mit dem Motoröl als Dielektrikum angeschlossen ist, und einen Kapazitätsmesser umfasst, wobei mittels des Kapazitätsmessers die Dielektrizitätskonstante des Motoröls bei wenigstens einer Frequenz erfassbar ist.
PCT/DE2009/001462 2008-10-24 2009-10-20 Verfahren und vorrichtung zur überwachung der betriebeigenschaften von motoröl WO2010045931A2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200810053077 DE102008053077A1 (de) 2008-10-24 2008-10-24 Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung der Betriebeigenschaften von Motoröl
DE102008053077.8 2008-10-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2010045931A2 true WO2010045931A2 (de) 2010-04-29
WO2010045931A3 WO2010045931A3 (de) 2010-10-07

Family

ID=41786496

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2009/001462 WO2010045931A2 (de) 2008-10-24 2009-10-20 Verfahren und vorrichtung zur überwachung der betriebeigenschaften von motoröl

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102008053077A1 (de)
WO (1) WO2010045931A2 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108699973A (zh) * 2016-02-23 2018-10-23 马自达汽车株式会社 发动机的机油供应控制装置
CN112400110A (zh) * 2018-07-11 2021-02-23 瓦锡兰芬兰有限公司 用于确定发动机中的发动机油的剩余寿命的设备、装置和计算机实现的方法
FR3118665A1 (fr) * 2021-01-06 2022-07-08 Dehon Système de mesure de la viscosité d’une huile dans un circuit de lubrification d’une installation frigorifique

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017216729A1 (de) * 2017-09-21 2019-03-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren und System zum Überprüfen eines Öls für eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3031863A1 (de) * 1980-08-23 1982-04-01 Thöne, Ernst, 2000 Hamburg Verfahren und vorrichtung zum bestimmen der viskositaet einer fluessigkeit
DE3933973A1 (de) * 1989-10-11 1991-04-18 Augustin Hans Ulrich Verfahren und messeinrichtung fuer die messung der schmierfaehigkeit von schmiermitteln, insbesondere fuer kraftfahrzeuge, und der viskositaet von fluessigkeiten
DE4131969C2 (de) * 1991-09-25 1995-08-17 Fraunhofer Ges Forschung Schmierölüberwachungseinrichtung
DE19858500A1 (de) * 1998-12-18 1999-08-26 Zeschke Altöl-Prüf-Detektor
DE10008547A1 (de) * 2000-02-24 2001-08-30 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Beurteilung des Verschleißes von Motoröl

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108699973A (zh) * 2016-02-23 2018-10-23 马自达汽车株式会社 发动机的机油供应控制装置
CN112400110A (zh) * 2018-07-11 2021-02-23 瓦锡兰芬兰有限公司 用于确定发动机中的发动机油的剩余寿命的设备、装置和计算机实现的方法
CN112400110B (zh) * 2018-07-11 2024-02-20 瓦锡兰芬兰有限公司 用于确定发动机中的发动机油的剩余寿命的设备、装置和计算机实现的方法
FR3118665A1 (fr) * 2021-01-06 2022-07-08 Dehon Système de mesure de la viscosité d’une huile dans un circuit de lubrification d’une installation frigorifique
WO2022148750A1 (fr) * 2021-01-06 2022-07-14 Dehon Système de mesure de la viscosité d'une huile dans un circuit de lubrification d'une installation frigorifique

Also Published As

Publication number Publication date
DE102008053077A1 (de) 2010-05-06
WO2010045931A3 (de) 2010-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1872378B1 (de) Sensorlose positionserkennung in einem elektromagnetischen aktuator
DE10147610B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung eines Kolbenverdichters
DE112015001924T5 (de) Motorsteuereinrichtung
WO2010045931A2 (de) Verfahren und vorrichtung zur überwachung der betriebeigenschaften von motoröl
WO1999024699A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum überwachen und/oder ermitteln von motorölqualität
DE10034830C2 (de) Verfahren zur Rekonstruktion der Ankerbewegung eines elektromagnetischen Aktors
EP2249025A2 (de) Verfahren zum Ermitteln der Heizcharakteristik und der Glühkerzentyp einer Glühkerze
DE2322256A1 (de) Laststeuervorrichtung fuer einen hydraulischen rotations-leistungsaufnehmer
EP2340544B1 (de) Verfahren zur positionserfassung des magnetankers eines elektromagnetischen aktuators
DE10235433B4 (de) Verfahren zur Bestimmung einer Temperatur eines Fluids, insbesondere einer Getriebeöltemperatur
EP3353798B1 (de) Steuerungseinheit sowie verfahren zum überwachen der funktion eines elektromagnetischen aktuators
WO2022078758A1 (de) Verfahren zur feststellung von leckagen einer verdrängerpumpe
DE10055420A1 (de) Vorrichtung zum Messen der Viskosität von Maschinen- und Motorenöl
DE102008030544A1 (de) Verfahren zur Überwachung von mikromechanischen Pumpen
WO2017084964A1 (de) Stromüberwachung an einem verbraucher
DE102013202318A1 (de) Verfahren zur Inbetriebnahme einer Reibungskupplung
DE19741892A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Quantität und Qualität einer Flüssigkeit
DE102011103474A1 (de) Verfahren zur Ermittlung von Kupplungsparametern, insbesondere von Kupplungshystereseparametern, bei der Erstinbetriebnahme einer Kupplung auf einem Getriebeprüfstand
WO2017050332A1 (de) Steuerungseinheit und verfahren zum überwachen der funktion eines elektromagnetischen aktuators
DE102012212992B3 (de) Viskositätssensor und Verfahren zur Bestimmung der Viskosität von Flüssigkeiten
DE60305483T2 (de) Verfahren und einrichtung zur temperaturmessung
DE2718868A1 (de) Druckregeleinrichtung
DE102008042095A1 (de) Verfahren und Steuergerät zum Betreiben eines elektromagnetischen Aktors
WO2005002891A1 (de) Verfahren zur messung eines drucks
DE102018111960A1 (de) Impedanzgrenzstandsensor

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09771275

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: FESTSTELLUNG EINES RECHTSVERLUSTS NACH REGEL 112(1) EPUE (EPA FORM 1205A VOM 19/09/2011)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09771275

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2