DE102020126900A1

DE102020126900A1 - Verfahren zum Erfassen eines Ölzustands eines Betriebsöls, Steuer- und Regeleinrichtung sowie Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102020126900A1
Application number: DE102020126900.5A
Authority: DE
Inventors: Jörg Remele
Original assignee: MTU Friedrichshafen GmbH
Current assignee: Rolls Royce Solutions GmbH
Priority date: 2020-10-13
Filing date: 2020-10-13
Publication date: 2022-04-14
Anticipated expiration: 2040-10-14
Also published as: DE102020126900B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen eines Ölzustands eines Betriebsöls in einem Motor (101) einer Brennkraftmaschine (100), insbesondere für einen Diesel-, Otto- oder Gasmotor, wobei die Brennkraftmaschine aufweist:- ein Ölleitsystem (104) mit einem Ölfilter (1F) für das Betriebsöl (1B) und eine Öl-Differenzdruck-Messeinrichtung (IM) ausgebildet zum Erfassen einer Öldruck-Differenz (Δpi) oder dergleichen Öldruck-Relation des Betriebsöls über den Ölfilter (1F) im Ölleitsystem (104),- eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung (10), insbesondere zum Steuern und Regeln der Brennkraftmaschine, mit einem Analysemodul (10.2) für den Öl-Differenzdruck (Δpi), wobei- der Öl-Differenzdruck (Δpi) in Bezug auf eine Betriebsdauer (hB) der Brennkraftmaschine in dem Analysemodul (10.2) verarbeitet wird.Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine Anzahl den Öl-Differenzdruck (Δpi) berücksichtigende Relationsgrößen-Werte (R1, R2, R3,.., Ri) in Bezug auf eine Anzahl von Betriebsdauer-Zeitpunkten (hi) angegeben wird, und- die Anzahl Relationsgrößen-Werte (R1, R2, R3,.., Ri) einer Trendentwicklung (E) über die Betriebsdauer-Zeitpunkte (hi) zugeordnet wird, und- für einen weiteren zur Anzahl von Betriebsdauer-Zeitpunkten (hi) hinzutretenden Betriebsdauer-Zeitpunkt (hi) ein weiterer Relationsgrößen-Wert (Ri+1) in Bezug auf eine vermittels wenigstens des einen weiteren Relationsgrößen-Wertes (Ri+1) bewirkte Trendabweichung (ΔT) von der Trendentwicklung (E) analysiert wird, insbesondere mittels einer geänderten Trendentwicklung.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen eines Ölzustands eines Betriebsöls in einem Motor einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft auch eine Steuer- und Regeleinrichtung sowie eine entsprechende Brennkraftmaschine mit der Steuer- und Regeleinrichtung.
Ein Verfahren zum Erfassen eines Ölzustands eines Betriebsöls für einen Motor einer Brennkraftmaschine, insbesondere für einen Diesel-, Otto-oder Gasmotor, ist als solches allgemein bekannt.
Allerdings kann eine auf maßgeblichen Effekten beruhende Zustandsänderung des Betriebsöls durch Ölniveausensoren allein nicht zwingend festgestellt werden. Ein Grund liegt darin, dass beispielsweise eine Volumenzunahme infolge in den Ölkreislauf gelangten Dieselkraftstoff in Konkurrenz zum Ölverbrauch steht. Außerdem sind Niveausensoren mit zusätzlichen Kosten verbunden. Es wurde aber erkannt, dass eine Ölqualität von besonderer Bedeutung für die Lebensdauer eines Motors ist und grundsätzlich auf dem Prinzip einer Öl-Differenzdruck-Messung basieren sollte.
Eine Brennkraftmaschine weist dazu auf: einem Ölleitsystem umfassend einen Ölfilter für das Betriebsöl und eine Öl-Differenzdruck-Messeinrichtung, insbesondere mit einem in Strömungsrichtung vor dem Ölfilter angeordneten ersten Drucksensor und einem in Strömungsrichtung nach dem Ölfilter angeordneten zweiten Drucksensor, ausgebildet zum Erfassen einer Öldruck-Differenz oder dergleichen Öldruck-Relation des Betriebsöls über den Ölfilter im Ölleitsystem.
Eine Öl-Differenzdruck-Messeinrichtung weist insbesondere einen in Strömungsrichtung vor dem Ölfilter angeordneten ersten Drucksensor und einen in Strömungsrichtung nach dem Ölfilter angeordneten zweiten Drucksensor auf. Damit kann ein erster Öldruck vor dem Ölfilter mittels dem ersten Drucksensor und ein zweiter Öldruck nach dem Ölfilter mittels dem zweiten Drucksensor erfasst und/oder angegeben werden, um daraus die Öldruck-Differenz zu bilden. Eine Öl-Differenzdruck-Messeinrichtung kann beispielsweise auch im Rahmen einer Öldruckmaximalregelung und/oder mit einem Übersteuerventil realisiert werden. Insbesondere könnte dies einen Drucksensor ersetzen, wenn man einen der beiden Druckwerte als konstant annehmen könnte.
Eine eingangs genannte Brennkraftmaschine weist weiter eine an sich bekannte Steuer- und/oder Regeleinrichtung auf, mit einem Analysemodul für den Öl-Differenzdruck oder dergleichen Öldruck-Relation, wobei der Öl-Differenzdruck oder dergleichen Öldruck-Relation über den Ölfilter in Bezug auf eine Betriebsdauer der Brennkraftmaschine in dem Analysemodul verarbeitet wird.
Ein solches eingangs genanntes Verfahren zum Erfassen eines Ölzustands eines Betriebsöls für einen Motor einer Brennkraftmaschine ist grundsätzlich bekannt aus DE 35 19 026 . Dieses Verfahren sieht zur Bestimmung des Ölfilter- und Ölwechselzeitpunktes einer Brennkraftmaschine jeweils einen Öldruckgeber vor und nach dem Ölfilter vor, wobei zudem ein Öltemperaturmessgerät, ein Motordrehzahlmesser und ein Logikschaltelement vorgesehen ist. Das Logikschaltelement gibt ein Ausgangssignal ab, wenn ein Schwellwertschalter für ein betimmtes Druckgefälle am Ölfilter, d. h. mittels einer bestimmten Differenz des Öldruckgebers gemessen, ein Ausgangssignal führt und gleichzeitig eine bestimmte Öltemperatur und eine bestimmte Motordrehzahl vorliegt. Auf diese Weise wird ein Erkennen eines Ölfilter- und Ölwechselzeitpunktes möglich. Dabei geht diese Lehre davon aus, dass das Druckgefälle am Ölfilter mit der Benutzungsdauer größer wird, und gleichwohl der Druckabfall bei normalen Betriebsbedingungen stark schwanken kann, sodass der Druckabfall nur innerhalb eines bestimmten Drehzahl- und Temperaturbereiches liegen kann. Problematisch ist die Verlässlichkeit dieser Lehre, da der Druckabfall bei normalen Betriebsbedingungen stark schwanken kann. Zudem ist das Verfahren vergleichsweise aufwendig, denn es soll ein spezieller Betriebspunkt zur Bestimmung, ob die Brennkraftmaschine innerhalb des begrenzten Betriebsbereichs ist, festgestellt werden.
Wünschenswert ist es, unabhängig von einer Betriebspunktvorgabe solcher Art, einen Ölzustand eines Betriebsöls erfassen zu können, und dabei gleichwohl übermäßige Schwankungen betreffend Ölzustandsaussagen vermeiden zu können.
DE 10 2007 048 182 B3 schlägt ein Verfahren zum Erfassen eines Ölzustands mit einer Differenzdruckmessung im Öl unter Berücksichtigung der Öltemperatur der Motordrehzahl und dergleichen vor. Diese Lehre geht davon aus, dass der Druckabfall im Öl von der Viskosität des Öles bei gegebener Öltemperatur und Drehzahl abhängt. Ein Vergleich der ermittelten Druckdifferenz mit einem vorgegebenen Referenzwert für die Druckdifferenz erfolgt deshalb auch nur bei vergleichbarer Öltemperatur und Drehzahl. Da der Ölfilter naturgemäß aber zudem seinen Strömungswiderstand durch das Abfiltern von Verschleißpartikeln und/oder Verbrennungsrückständen verändert und so nach der Lehre der DE 10 2007 048 182 B3 ein falsches Bild für die Ursache des Anstiegs des Strömungswiderstandes abgeben könnte, erfolgt die Druckdifferenzbestimmung in DE 10 2007 048 182 B3 ausdrücklich in einer Ölgalerie oder in einem Ölkanal ohne Ölfilter.
Wünschenswert ist es gleichwohl, Synergien einer Ölfilter- und Ölzustandsbestimmung zu berücksichtigen bei einem auf einer Öl-Differenzdruck-Messung basierenden Erfassen eines Ölzustandes.
An dieser Stelle setzt die Erfindung an, deren Aufgabe es ist, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erfassen eines Ölzustandes eines Betriebsöls in einem Motor einer Brennkraftmaschine sowie eine Steuer- und Regeleinrichtung und eine Brennkraftmaschine anzugeben, mittels der wenigstens einer der oben genannten Aspekte berücksichtigt, insbesondere verbessert werden kann. Vorzugsweise soll das Verfahren und die Vorrichtung in verbesserter Weise die im Stand der Technik bekannten Probleme bei einem Erfassen eines Ölzustandes vermeiden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es vor allem, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erfassen eines Ölzustands anzugeben, welches ein Erfassen einer Öldruck-Differenz oder dergleichen Öldruck-Relation des Betriebsöls über den Ölfilter im Ölleitsystem nutzt. Insbesondere soll dies in einer gegenüber dem Stand der Technik verbesserten Weise erfolgen. Insbesondere soll eine vom Betriebszustand eines Motors weitgehend unabhängige Erfassung und Aussage über den Ölzustand möglich sein.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.
Die Erfindung geht zum Erfassen eines Ölzustands eines Betriebsöls in einem Motor einer Brennkraftmaschine, insbesondere für einen Diesel-, Otto- oder Gasmotor, davon aus, dass die Brennkraftmaschine folgende Merkmale aufweist:

- ein Ölleitsystem mit einem Ölfilter für das Betriebsöl und eine Öl-Differenzdruck-Messeinrichtung ausgebildet zum Erfassen einer Öldruck-Differenz oder dergleichen Öldruck-Relation des Betriebsöls im Ölleitsystem über den Ölfilter,- eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung, insbesondere zum Steuern und Regeln der Brennkraftmaschine, mit einem Analysemodul für den Öl-Differenzdruck oder dergleichen Öldruck-Relation, wobei
- der Öl-Differenzdruck oder dergleichen Öldruck-Relation über den Ölfilter in Bezug auf eine Betriebsdauer der Brennkraftmaschine in dem Analysemodul verarbeitet wird.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zunächst eine Anzahl den Öl-Differenzdruck oder dergleichen Öldruck-Relation berücksichtigende Relationsgrößen-Werte in Bezug auf eine Anzahl von Betriebsdauer-Zeitpunkten angegeben wird. Unter einem so bezeichneten Relationsgrößen-Wert für einen Öl-Differenzdruck ist insofern zunächst allgemein ein Wert zu verstehen, der den Öl-Differenzdruck als Relation des Öldrucks vor und nach dem Filter ausdrückt; d.h. dies kann eine Differenz, ein Quotient oder eine sonstige Relation sein, die den Öldruck vor und nach dem Filter in Beziehung setzt; also der Öldruck-Relation einen quantitativen Wert zuordnet. Ein dementsprechender Relationsgrößen-Wert kann bevorzugt in Bezug auf eine Anzahl von Betriebsdauer-Zeitpunkte angegeben werden.
Die Erfindung hat darüber hinaus erkannt, dass die Anzahl Relationsgrößen-Werte einer Trendentwicklung über die Betriebsdauer-Zeitpunkte zugeordnet werden kann. Unter einer Trendentwicklung ist diesbezüglich grundsätzlich jede erkennbare, insbesondere analysierend beschreibbare Angabe einer Entwicklung der Relationsgrößen-Werte über die Betriebsdauer-Zeitpunkte zu verstehen, insbesondere eine ggfs. rechnerisch interpolierbare oder auf sonstige Weise nachvollziehbar mathematische Angabe einer Entwicklung der Relationsgrößen-Werte über die Betriebsdauer-Zeitpunkte.
Dazu kann in nicht einschränkender Weise beispielhaft genannt werden, dass eine Trendentwicklung über die Betriebsdauer-Zeitpunkte die Angabe einer interpolierenden Ausgleichskurve für die Relationsgrößen-Werte für einen Öl-Differenzdruck über die Betriebsdauer-Zeitpunkte umfassen kann; beispielsweise als eine Regressionsgerade auf Grundlage der Methode der kleinsten Fehlerquadrate. Insbesondere kann ein Trend die Angabe einer Steigung der interpolierenden Ausgleichskurve umfassen, vorzugsweise die Angabe einer Regressionsgeraden umfassen, oder eine Trendentwicklung kann eine Angabe einer interpolierenden --und ggfs extrapolierenden-- Ausgleichskurve, vorzugsweise Regressionsgerade, umfassen.
Es hat sich im Rahmen einer bereits hier zu erwähnenden Weiterbildung gezeigt, dass bis zu einem bestimmten Betriebszeitpunkt eine Trendentwicklung als eine Normal-Trendentwicklung bezeichnet werden kann. Unter einer Normal-Trendentwicklung eines Öl-Differenzdrucks ist vorliegend zunächst allgemein jede zu erwartende Trendentwicklung eines Öl-Differenzdrucks übe einen Öl-Filter eines bestimmten Motors zu verstehen zu verstehen, die ohne erkennbare bzw. ohne zu berücksichtigende Ölzustandsänderung im engeren Sinne verläuft.
Die Erfindung geht darüber hinaus nun von der Überlegung aus, dass ein maßgeblicher Effekt einer Ölzustandsänderung eine Änderung der Viskosität zur Folge hat; und zwar gemäß der Erkenntnis der Erfindung eine Verringerung der Viskosität. Eine Verringerung der Viskosität kann sich, wie noch erläutert wird, aus einer Öl-Verdünnung wie auch einer Öl-Alterung ergeben. Beide Effekte sind jeder Trendentwicklung überlagert, insbesondere mit zunehmender Betriebsdauer auch einer Normal-Trendentwicklung in zunehmendem Maße überlagert und gleichwohl sind sie gemäß der Erkenntnis der Erfindung damit im Vergleich zu dieser erkennbar. Beide Effekte sind darüber hinaus im Rahmen einer Öldruck-Differenz oder dergleichen Öldruck-Relation des Betriebsöls über den Ölfilter im Ölleitsystem auch gegenüber einem Filterwechsel erkennbar; ein Filterwechsel hat zwar Minderung auch eher eine Minderung der Öldruck-Differenz zur Folge, aber eine vergleichsweise plötzliche Minderung der Öldruck-Differenz im Vergleich zu allen anderen Änderungen.
Die Erfindung geht also weiter von der wegweisenden Überlegung aus, dass die vorgenannte Art maßgeblicher Effekte einer Ölzustandsänderung --insbesondere beruhend auf einer Öl-Verdünnung wie auch einer Öl-Alterung-- dennoch mittels einem Differenzdruck über einen Ölfilter gemessen werden können, insbesondere wenn sie einer Normal-Trend-Entwicklung eines Öl-Differenzdrucks überlagert sind. In beiden Fällen einer Öl-Verdünnung wie auch einer Öl-Alterung Fall liegt eine Verringerung der Viskosität vor, die somit grundsätzlich als eine Minderung einer Öldruck-Differenz erkennbar sein wird. Jedoch erfolgt eine diesbezügliche Erkennung mittels einer verlässlicheren Vorgehensweise nach der Erkenntnis der Erfindung, die anders und verbessert ist im Vergleich zu Konzepten aus dem Stand der Technik. Die sachgerechte Zuordnung einer Anzahl von Relationsgrößen-Werte zu einer Trendentwicklung über die Betriebsdauer-Zeitpunkte hat sich hier als überlegen gegenüber dem Stand der Technik erwiesen.
So hat die Erfindung zunächst erkannt, dass im Rahmen einer Öl-Alterung, die Viskosität im Wesentlichen mit der Zeit abnehmen sollte, da die langkettigen Kohlenwasserstoffketten durch mechanische Scherkräfte zerteilt werden. Im Rahmen einer Öl-Verdünnung sollte die Viskosität ebenfalls abnehmen, aber aufgrund anderer Prozesse auf einer anderen Zeitskala. Bei einer Öl-Verdünnung liegt somit ebenfalls ein Differenzdruckverlust als ein Beitrag zum Trend vor, der eine Entwicklung nach unten aufweist im Vergleich zu einer bisherigen Trendentwicklung und insbesondere Vergleich zu einer Normal-Trendentwicklung bis zu einem bestimmten Betriebszeitpunkt.
Die Erfindung hat dementsprechend darüber hinaus erkannt, dass für einen weiteren zur Anzahl von Betriebsdauer-Zeitpunkten hinzutretenden Betriebsdauer-Zeitpunkt ein weiterer Relationsgrößen-Wert in Bezug auf eine vermittels wenigstens des einen weiteren Relationsgrößen-Wertes bewirkte relevante Trendabweichung ganz allgemein analysiert wird mittels einer geänderten Trendentwicklung.
Konkret hat die Erfindung erkannt, dass auch unabhängig von der Art eines Motors, wie für einen Diesel-, Otto- oder Gasmotor, eine relevante Trendabweichung von der Trendentwicklung analysiert werden kann mittels bereits einer geänderten Trendentwicklung, insbesondere im Vergleich zu einer Normal-Trendentwicklung zu einem bestimmten Betriebszeitpunkt.
Beispielsweise ist eine relevante Trendabweichung, insbesondere Trendabweichung von einer Normal-Trendentwicklung, in Folge einer geänderten Trendentwicklung bevorzugt erkennbar in einer signifikanten Änderung der vorgenannten Ausgleichskurve vermittels des wenigstens einen weiteren Relationsgrößen-Wertes. Lediglich als ein nicht einschränkendes Beispiel sei erwähnt, dass eine Trendabweichung beispielsweise eine Angabe zu einer Steigungsänderung der Ausgleichskurve, vorzugsweise Regressionsgerade, umfassen kann, wenn ein neuer Relationsgrößen-Wert über einen neuen Betriebsdauer-Zeitpunkt zur vorhandenen Menge an Relationsgrößen-Werte hinzutritt. Eine solche signifikante Änderung der vorgenannten Ausgleichskurve vermittels des wenigstens einen weiteren Relationsgrößen-Wertes ist nicht auf eine Änderung einer Steigung beschränkt, sie kann grundsätzlich auch in einer Änderung einer Krümmung erkennbar sein. Sie ist aber vor allem nicht ausschließlich auf eine Abnahme einer Amplitude angewiesen. Vielmehr hat die Erfindung erkannt, dass ganz allgemein das Erkennen mittels einer geänderten Trendentwicklung im Vergleich zu einer bisherigen Trendentwicklung---sozusagen im Vergleich zu einer Motor spezifischen Vorgeschichte-- jedenfalls maßgebliche Öl-Änderungen wie eine Öl-Alterung oder eine Öl-Alterung erkennbar macht.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Steuer- und Regeleinrichtung gemäß dem Anspruch 20 und eine Brennkraftmaschine gemäß dem Anspruch 24.
Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung zum Steuern und/oder Regeln einer Brennkraftmaschine ist zum Erfassen eines Ölzustands eines Betriebsöls für einen Motor der Brennkraftmaschine, insbesondere für einen Diesel- Otto-oder Gasmotor, ausgebildet, ein Verfahren gemäß dem Konzept der Erfindung auszuführen und weist dazu ein Analysemodul für einen Öl-Differenzdruck auf.
Das Analysemodul ist insbesondere ausgebildet, den ersten und zweiten Öldruck mittels einer diese berücksichtigende Relationsgröße in Bezug auf eine Betriebsdauer der Brennkraftmaschine zu verarbeiten und dazu die erfindungsgemäßen Schritte des Verfahrens auszuführen.
Die Brennkraftmaschine weist ein Ölleitsystem umfassend einen Ölfilter für das Betriebsöl und eine Öl-Differenzdruck-Messeinrichtung, insbesondere mit einem in Strömungsrichtung vor dem Ölfilter angeordneten ersten Drucksensor und einem in Strömungsrichtung nach dem Ölfilter angeordneten zweiten Drucksensor auf, die ausgebildet sind zum Erfassen und Angeben eines ersten Öldrucks vor dem Ölfilter mittels des ersten Drucksensors und eines zweiten Öldrucks nach dem Ölfilter mittels des zweiten Drucksensors, wobei die Brennkraftmaschine weiter eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung nach dem Konzept der Erfindung aufweist.
Zusammenfassend wurde von der Erfindung grundsätzlich erkannt, dass eine Öl-Differenzdruck-Messung zu den vorgenannten maßgeblichen Effekten gerade über einen Filter besondere Vorteile hat, wenn maßgebliche Effekte einer Ölzustandsänderung --insbesondere aus einer Öl-Verdünnung und/oder einer Öl-Alterung-- infolge von Erkenntnissen zur Änderung der Viskosität beurteilt werden. Die Erfindung hat somit erstmals erkannt, dass relevante Ölzustandsänderungen solcher Art zurückgehen auf eine Viskositätsverringerung und dennoch mit einer sachgerechten Trendanalyse allgemein als Änderungen im Trend erkennbar sind, d.h. mittels einer geänderten Trendentwicklung im Vergleich zu einer bisherigen Trendentwicklung.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen und geben im Einzelnen vorteilhafte Möglichkeiten an, das oben erläuterte Konzept im Rahmen der Aufgabenstellung sowie hinsichtlich weiterer Vorteile zu realisieren.
Gemäß der Erkenntnis einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind vor allem relevante Ölzustandsänderungen solcher Art allgemein als Änderung zum Trend und konkret im Rahmen einer abnehmenden Trendabweichung erkennbar; d.h. erkennbar als eine Abnahme zur Trendentwicklung für eine Öldruck-Differenz oder dergleichen Öldruck-Relation des Betriebsöls über den Ölfilter im Ölleitsystem. Insbesondere für einen Diesel- oder Otto-Motor hat sich gezeigt im Rahmen der Weiterbildung, dass eine abnehmende Öldruck-Differenz oder dergleichen Öldruck-Relation deutlich in einer Trendentwicklung zu erkennen ist mit der von der Erfindung vorgeschlagenen Vorgehensweise. Eine Abnahme zur Trendentwicklung für eine Öldruck-Differenz oder dergleichen Öldruck-Relation bedeutet hier vor allem eine Amplituden-Abnahme.
Vorteilhaft kann der ursprüngliche Zweck einer Ölfilterdifferenzdruck-Überwachung auch für einen Filtertausch genutzt werden. Insbesondere kann, neben einer Ölzustands-Überwachung, insbesondere eine Zustandsbestimmung betreffend eine Öl-Verdünnung und/oder Öl-Alterung zu detektieren sein. Vorteilhaft ist das Verfahren zum Erfassen eines Ölzustands jedoch nicht nur auf die Bestimmung einer Öldruck-Differenz oder dergleichen Öldruck-Relation zur Bestimmung einer Öl-Verdünnung oder einer Öl-Alterung festgelegt; vorteilhaft kann eine intelligente Auswertung dieser Öldruck-Differenz oder dergleichen Öldruck-Relation erfolgen.
Vorteilhaft wird die über einen Filter bestimmte Öldruck-Differenz oder dergleichen Öldruck-Relation, insbesondere ein gemessener erster und zweiter Öldruckwert, zu einem Betriebsparameter unabhängigen Relationsgrößen-Wert gewandelt. Ein Betriebsparameter unabhängiger Relationsgrößen-Wert kann bevorzugt in Bezug auf eine Anzahl von Betriebsdauer-Zeitpunkte angegeben werden. Die Betriebsparameter umfassen insbesondere Öltemperatur und Drehzahl des Motors. Eine Anzahl solcher Betriebsparameter unabhängiger Relationsgrößen-Werte, können unabhängig von den Betriebsparametern Öltemperatur und Drehzahl des Motors formuliert werden und können Betriebsparameter unabhängig in Bezug auf eine Anzahl von Betriebsdauer-Zeitpunkte angegeben werden.
Insbesondere eine solche Normal-Trendentwicklung kann -ggfs. wie sich zeigt motorabhängig-als grundsätzlicher Standard vorgegeben werden. Zu einer solchen Normal-Trendentwicklung kann zu der für einen weiteren zur Anzahl von Betriebsdauer-Zeitpunkten hinzutretenden weiteren Betriebsdauer-Zeitpunkt ein Vergleich vorgenommen werden; nämlich um eine vermittels des wenigstens einen weiteren Relationsgrößen-Wertes bewirkte relevante Trendabweichung von der bis dahin vorliegenden Trendentwicklung festzustellen, d.h. insbesondere festzustellen zu der als Normal-Trendentwicklung bezeichneten Trendentwicklung.
Es kann im Rahmen einer zuvor bereits erwähnten Weiterbildung vorteilhaft unter bestimmten Bedingungen von einer bestimmten Normal-Trendentwicklung ausgegangen werden; z.B. wenn man das Verhalten eines Motors voraussetzt, der keine Ölzustandsänderung im engeren Sinne zeigt.
In einer ersten Variante einer Weiterbildung kann --beispielsweise vornehmlich bei einem Diesel- oder Otto-Motor-- von einem zunehmenden Trend beim Verhalten eines Öl-Differenzdruck oder dergleichen Öldruck-Relation ausgegangen werden und in einer zweiten Variante einer Weiterbildung kann --beispielsweise vornehmlich bei einem Gas-Motor-- von einem gleichbleibenden oder abnehmenden Trend eines Öl-Differenzdruck oder dergleichen Öldruck-Relation ausgegangen werden. Beide Varianten sind weiter unten erläutert sind.
Eine bevorzugte Weiterbildung sieht beispielsweise vor, dass ein Norm-Kennfeld von Normdifferenzdrücken --umfassend Öldruck berücksichtigende Relationsgrößen auf Basis von „normalen Differenzdrücken“-(vorzugsweise eines gesunden Motors mit neuem Öl und neuen Filter oder gemäß einem sonstigen Goldstandard) in Abhängigkeit von Öltemperatur und Drehzahl zur Verfügung steht. Ein solches Norm-Kennfeld von Normdifferenzdrücken kann beispielsweise auf einem Prüfstand für eine bestimmten Motrotyp eingelernt werden und in einer Steuerung eines jeden Motors des Motortyps zur Verfügung stehen.
Es kann auch ein Betriebsparameter unabhängiger Relationsgrößen-Wert beim Betrieb des Motors im Feld gewonnen werden, wenn dieser Relationsgrößen-Wert --oder vorteilhaft bereits die dazu genutzten Öldruckwerte selbst-- über Ölparameter und/oder Motorparameter gewandelt werden zu einem Wert, der unabhängig vom Betriebspunkt ist, insbesondere unabhängig von einem Ölparameter und/oder Motorparameter ist. So oder anders kann ein Relationsgrößenwert angegeben werden, der als normierter Öl-Differenzdruck diejenigen Betriebsparameter eliminiert, zu denen der Öl-Differenzdruck gemessen wurde - der unabhängige Relationsgrößen-Wert gilt dann als unabhängig vom Betriebsparameter.
So kann, um den Einfluss eines Betriebspunktes zu beseitigen, beispielsweise ein Relationsgrößen-Wert bei einer bestimmten Öltemperatur und Drehzahl geteilt werden durch den zugehörigen Normdifferenzdruck des Norm-Kennfelds und so als ein Betriebsparameter unabhängiger Relationsgrößen-Wert angesehen werden. Um den Einfluss eines Betriebspunktes zu beseitigen können beispielsweise in einer Variante bereits die für den Relationsgrößen-Wert genutzten Öl-Druckwerte selbst bei einer bestimmten Öltemperatur und Drehzahl jeweils geteilt werden durch den zugehörigen Norm-Öl-Druckwert eines Norm-Kennfelds; anschließend kann dann aus diesen normierten bzw. Betriebsparameter unabhängigen Öl-Druckwerten ein Betriebsparameter unabhängiger Relationsgrößen-Wert durch Differenz oder Quotientenbildung oder anders gebildet werden. Das eine oder andere Vorgehen ist je nach Umstand zweckmäßig auswählbar. Insbesondere kann zwar vorteilhaft ein Normkennkennfeld genutzt werden; dies ist aber nicht zwingend. Beispielsweise wird ein Mining-Motor nur bei vergleichsweise wenigen Betriebspunkten betrieben, z.B. bei ein bis drei Betriebspunkten; diese lassen sich auch ohne ein Normkennfeld so erfassen, dass für die Analyse der Öl-Drücke oder Öl-Differenzdrücke zur Trendentwicklung ein Betriebsparameter unabhängiger Relationsgrößen-Wert formuliert werden kann. Ein Fracking-Motor hat dagegen ein vergleichsweise breites Spektrum an Betriebspunkten, sodass hier das Erfassen eines Norm-Kennfelds von Norm-Drücken, oder NormDifferenzdrücken für einen Standard-Motor und/oder ein Standard-Betriebsöl sinnvoll ist.
In jedem Fall kann eine im Stand der Technik erforderliche komplizierte Auswahl nur vergleichbarer Werte für eine bestimmte Öltemperatur und für eine bestimmte Drehzahl somit entfallen, wenn direkt mit einem Betriebsparameter unabhängigen Relationsgrößen-Wert gearbeitet wird. Unter einer Trendentwicklung ist dann bevorzugt grundsätzlich jede Art einer Angabe der Betriebsparameter unabhängigen Relationsgröße über Betriebsdauer-Zeitpunkte zu verstehen. Diese kann eine Regressionsgerade auf Grundlage der Methode der kleinsten Fehlerquadrate umfassen, die beispielsweise in Form einer Kurve oder Geraden interpolierend oder extrapolierend unter Berücksichtigung der bestimmten Relationsgrößenwerte erfolgt.
Insbesondere bei dieser Weiterbildung mit einem Betriebsparameter unabhängigen Relationsgrößen-Wert ist erkannt worden, dass für jeden weiteren, zur Anzahl hinzutretenden Betriebszeitpunkt ein weiterer Betriebsparameter unabhängiger Relationsgrößen-Wert betreffend eine Trendabweichung des weiteren Relationsgrößenwertes von der Trendentwicklung analysiert werden kann. Diese Art einer Analyse hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, da sie vergleichsweise effizient und unabhängig von Schwankungen ist - insgesamt weist das Verfahren gemäß dem Konzept der Erfindung damit eine deutlich verbesserte Resistenz gegenüber Schwankungen im Messbereich auf und damit ist die Genauigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens überlegen gegenüber anderen bekannten Verfahren.
Wie oben bereits erwähnt kann im Rahmen einer Weiterbildung vorteilhaft unter bestimmten Bedingungen von einer bestimmten Normal-Trendentwicklung ausgegangen werden; z.B. wenn man das Verhalten eines Motors voraussetzt, der keine Ölzustandsänderung im engeren Sinne zeigt. In einer ersten Variante einer Weiterbildung kann --beispielsweise vornehmlich bei einem Diesel- oder Otto-Motor-- von einem zunehmenden Trend beim Verhalten eines Öl-Differenzdruck oder dergleichen Öldruck-Relation ausgegangen werden und in einer zweiten Variante einer Weiterbildung kann --beispielsweise vornehmlich bei einem Gas-Motor-- von einem gleichbleibenden oder abnehmenden Trend eines Öl-Differenzdruck oder dergleichen Öldruck-Relation ausgegangen werden. Beide Varianten sind weiter unten erläutert sind.
Gemäß einer ersten Weiterbildung im Rahmen eines beispielhaft angenommenen Filtermodells schwächt sich infolge einer Öl-Verdünnung ein gemäß erster Variante einer Normal-Trendentwicklung grundsätzlich ansteigender Trend ab, jedenfalls bei einer zunehmenden den ersten und zweiten Öldruck berücksichtigenden Relationsgröße. Eine Trendabweichung zwischen dem weiteren Relationsgrößen-Wert von der Trendentwicklung kann dann auf unterschiedliche Weise bewertet werden; eine Trendabweichung kann etwa vorteilhaft im Rahmen einer Bewertung zur kurzfristigen oder langfristigen Trendentwicklung analysiert werden.
Eine Weiterbildung geht beispielsweise in der vorgenannten ersten bevorzugten Variante von der Überlegung aus, dass -wie im eingangs genannten Stand der Technik bei einem Öl-Differenzdruck in Bezug auf eine Betriebsdauer-- ein dem Öl-Differenzdruck zugeordneter Relationsgrößen-Wert in der Tendenz grundsätzlich ansteigend ist (erste Variante einer Normal-Trendentwicklung), insbesondere monoton ansteigend ist über die Betriebsdauer; diese Normal-Trendentwicklung hat sich im Allgemeinen bei einem Diesel- oder Otto-Motor als eine erste bevorzugte Variante bestätigt, da eine dort betriebsimmanente Rußentwicklung in einer generellen Tendenz dafür verantwortlich ist, dass sich der Ölfilter mit Rußpartikel über die Betriebsdauer zusetzt.
Vorteilhaft ist somit vorgesehen, dass in der vorgenannten ersten bevorzugten Variante einer Weiterbildung eine Annahme dahingehend besteht, dass eine Trendentwicklung in Form einer Normal-Trendentwicklung über die Betriebsdauer grundsätzlich insgesamt ansteigend ist, insbesondere monoton ansteigend ist. Das heißt die Weiterbildung geht davon aus, dass im Normalfall eines üblichen Betriebs des Motors der Ansatz einer Trendentwicklung eines Öl-Differenzdrucks in Bezug auf eine Betriebsdauer in Form einer Normal-Trendentwicklung ansteigend ist, insbesondere monoton ansteigend ist über die Betriebsdauer.
Diese Feststellung trägt dem Umstand Rechnung, dass in der ersten Variante einer bevorzugten Weiterbildung der Filter sich mit der Zeit langsam zusetzt; die relevante Trendabweichung von der Trendentwicklung ist also insbesondere einer Normal-Trendentwicklung überlagert, welche Normal-Trendentwicklung aber nur die Wirkung des Filters wiedergibt. Die relevante Trendabweichung ist somit zusätzlich überlagert vor allem der t Wirkung des Filters. Bei zunehmender Beladung steigt logischerweise der Differenzdruck an - das ist ein langsamer Trend. Bei zunehmender Beladung steigt der Differenzdruck an im Rahmen eines langsamen Trends, d.h. einer monoton ansteigenden Normal-Trendentwicklung auf langer Zeitskala (wie etwa einige 1000 Betriebsdauer-Stunden).
Im Rahmen einer besonders bevorzugten Weiterbildung ergibt sich mittels einer geänderten Trendentwicklung die relevante Trendabweichung allgemein als eine Abnahme zur bisherigen Trendentwicklung, insofern als eine abnehmende Trendabweichung zur bisherigen oder aktuellen Trendentwicklung, insbesondere einer Normal-Trendentwicklung.
Zur bisherigen Trendentwicklung kann die Trendabweichung als eine Abnahme daraus erkennbar sein, dass der weitere Relationsgrößen-Wert unterhalb der aktuellen Trendentwicklung oder bisherigen Trendkurve liegt, und/oder die Steigung einer relevanten Trendentwicklung, insbesondere weiteren Trendkurve, mit dem weiteren Relationsgrößen-Wert abnimmt. Besonders bevorzugt ergibt sich die relevante Trendabweichung als eine nach unterhalb einer ansteigenden Normal-Trendentwicklung abnehmende Trendentwicklung. Auch in dem Fall der ersten Variante einer ansteigenden Normal-Trendentwicklung und dem Fall einer zweiten Variante einer gleichbleibenden oder abnehmenden Normal-Trendentwicklung kann die Trendabweichung als eine Abnahme daraus erkennbar sein, dass der weitere Relationsgrößen-Wert unterhalb der aktuellen Trendentwicklung oder bisherigen Trendkurve liegt; d.h. bevorzugt unterhalb der ansteigenden Normal-Trendentwicklung bzw. unterhalb der gleichbleibenden oder abnehmenden Normal-Trendentwicklung liegt.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung wird der weitere Relationsgrößen-Wert in Bezug auf eine vermittels wenigstens des einen weiteren Relationsgrößen-Wertes bewirkte abnehmende Trendabweichung von der Trendentwicklung als die relevante Trendabweichung analysiert. Die Trendabweichung ergibt sich dann aufgrund einer Abnahme zu dem bestehenden Trend, insbesondere im Vergleich zur vorgenannten Normal-Trendentwicklung bis zu einem gewissen Betriebszeitpunkt.
Gemäß der vorgenannten ersten Variante einer ansteigenden Normal-Trendentwicklung des Öl-Differenzdrucks, z.B. beim Diesel- oder Otto-Motor, entspricht dies einer Abnahme der Trendentwicklung - die geänderte Trendentwicklung steigt im Vergleich zur ansteigenden Normal-Trendentwicklung weniger stark an oder fällt sogar ab; im Falle einer Ausgleichskurve kann dies die Feststellung eines positiven Steigungswertes sein, der geringer wird im Vergleich zu dem der ansteigenden Normal-Trendentwicklung oder sich umkehrt zu einem negativen Steigungswert bei der geänderten Trendentwicklung im Vergleich zu dem positiven Steigungswert der ansteigenden Normal-Trendentwicklung. Es wurde aber gleichwohl erkannt, dass der Ansatz einer Normal-Trendentwicklung eines Öl-Differenzdrucks in Bezug auf eine Betriebsdauer nur in einer wenn auch besonders bevorzugten ersten Variante als grundsätzlich ansteigend festzustellen ist. Insbesondere ein monotones Zunehmen des Differenzdruckes ist bei einem Gasmotor beispielsweise nicht gegeben, da dieser kaum oder keinen Ruß produziert. Eine Weiterbildung geht beispielsweise in einer zweiten bevorzugten Variante von der Überlegung aus, dass ein dem Öl-Differenzdruck zugeordneter Relationsgrößen-Wert in der Tendenz grundsätzlich gleichbleibend oder nur leicht ansteigend ist bzw. womöglich sogar abfallend ist (zweite Variante einer Normal-Trendentwicklung), insbesondere abfallend ist über die Betriebsdauer. Im Falle einer Ausgleichskurve kann dies die Feststellung eines positiven oder negativen Steigungswertes um Null oder deutlich im negativen Bereich sein.
Eine relevante Trendabweichung von der Trendentwicklung kann also nicht nur analysiert werden als eine Trendabweichung mittels einer tendenziellen Abnahme der bestehenden Trendentwicklung (gemäß der vorgenannten ersten Variante etwa bei einem Diesel- oder Otto-Motor). Sie kann auch aus einer verstärkten Trendentwicklung (gemäß der vorgenannten zweiten Variante) in dem Sinne erkennbar sein, dass eine bisherige oder aktuelle gleichbleibende oder schon abnehmende Trendentwicklung (etwa bei einem Gasmotor) noch weiter verstärkt wird mit einer weiter hinzutretenden Abnahme oder abnehmenden Trendabweichung. D.h. die Trendabweichung ergibt sich dann aufgrund einer Verstärkung der bisherigen Trendentwicklung; insofern im Sinne einer Zunahme zu der aktuellen Trendentwicklung, insbesondere im Vergleich zur vorgenannten Normal-Trendentwicklung bis zu einem gewissen Betriebszeitpunkt, die (etwa bei einem Gasmotor) bereits eine abnehmende Trendentwicklung gemäß der vorgenannten zweiten Variante darstellen kann. Im Falle einer Ausgleichskurve kann dies die Feststellung eines zunehmenden negativen Steigungswertes um Null oder noch deutlicher im negativen Bereich als zuvor sein; insgesamt mit einem zunehmende negativen Steigungswert.
Auch in dem Fall kann eine plötzliche Änderung als Erkennung eines Filtertausches herangezogen werden; da beim Gasmotor aber kaum Ruß entsteht verstopft das Filter damit viel weniger und es kann auch ein steigender Sprung in der Trendentwicklung als ein Filtertausch erkannt werden.
Eine besonders bevorzugte Weiterbildung sieht unabhängig davon, zusätzlich oder alternativ vor, dass die Erkennbarkeit und Unterscheidung der beiden vorgenannten relevanten Effekte einer Öl-Alterung und einer Öl-Verdünnung auf Grundlage einer Geschwindigkeit der Trendabweichung zu einer aktuellen oder bisherigen Trendentwicklung ermöglicht wird. Das Konzept der Erfindung bietet darüber hinaus in einer besonders bevorzugten Weiterbildung - insbesondere unabhängig von einer bisherigen oder aktuellen Trendentwicklung oder Normal-Trendentwicklung und/oder unabhängig von einer Amplitude einer geänderten Trendentwicklung-- die Grundlage, insbesondere zwischen einem plötzlichen, einem schnellen und einem langsamen Trend zu unterscheiden.
Es wurde im Rahmen einer Weiterbildung vorteilhaft erkannt, dass es bei einer Analyse einer relevanten abnehmenden Trendabweichung von der aktuellen oder bisherigen Trendentwicklung vor allem drei überlagerte Effekte zu berücksichtigen gilt. Die Weiterbildung hat erkannt, dass ursächlich für eine abnehmende Trendabweichung sein können:

1. eine Öl-Alterung, welche als eine abnehmende Trendabweichung auf längerer Zeitskala (zeitlich global) erkennbar ist,
2. eine Öl-Verdünnung, welche ebenfalls als eine abnehmende Trendabweichung (zeitlich global) erkennbar ist; mit Vorteil versehen aber auf deutlich kürzerer Zeitskala im Vergleich zu der vorgenannten längeren Zeitskala der Öl-Alterung,
3. Eine starke (zeitlich lokal) zeitlich beschränkte Steigungsänderung bedeutet regelmäßig einen Filtertausch. Ein Filtertausch, der also eine insofern vergleichsweise plötzliche, insbesondere zunehmende Trendabweichung zur Folge hat, erfolgt also auf sehr kurzer Zeitskala (praktisch instantan). Ein Filtertausch ist als praktisch instantane Trendabweichung erkennbar im Vergleich zu der vorgenannten kürzeren Zeitskala der Öl-Verdünnung. Während die beiden ersten Effekte einer Öl-Alterung und einer Öl-Verdünnung zu einer Verringerung der Viskosität führen, liegt der Unterschied bei diesen also in der Stärke, mit anderen Worten „Geschwindigkeit“, Rampe oder Steigung des Trends. D.h. während eine Viskositätsänderung bei einem normalen Motorbetrieb über hunderte von Stunden einer Betriebsdauer beobachtbar ist, tritt die Viskositätsänderung durch Öl-Verdünnung innerhalb weniger Stunden einer Betriebsdauer auf und ein Filtertausch ist in Bezug auf eine Gesamtskala einer Betriebsdauer im Vergleich dazu praktisch instantan.
Ein Filtertausch wird jedenfalls bei einer vorgenannten ersten Variante (etwa bei einem Diesel- oder Otto-Motor) -regelmäßig aufgrund eines Tausches eines rußbeladenen Filters gegen einen freien Filter mit einer praktisch instantanen Abnahme der ÖlDruckdifferenz verbunden sein. Dies ist nicht notwendiger Weise der Fall bei einer vorgenannten zweiten Variante (etwa bei einem Gas-Motor), - regelmäßig liegt dort kein Tausch eines rußbeladenen Filters vor; gleichwohl kann es sich jedoch um einen zugesetzten Filter beim Tausch handeln.

Ein Reset einer Trendbeobachtung nach einem Öl- oder Filtertausch hat sich dabei als vorteilhaft erwiesen; das heißt eine zeitlich globale Trendanalyse erfolgt danach mit neuem Nullpunkt für die Trendanalyse, etwa mit einer Ausgleichskurve oder Regressionsgeraden.
Gemäß einer entsprechend bevorzugten Weiterbildung wird der weitere Relationsgrößen-Wert in Bezug auf eine vermittels wenigstens des einen weiteren Relationsgrößen-Wertes bewirkte abnehmende Trendabweichung von der Trendentwicklung als die relevante Trendabweichung analysiert, wobei gemäß der Erkenntnis der bevorzugten Weiterbildung eine Zeitausdehnung und/oder Amplitude, insbesondere Rampe, der -insbesondere abnehmenden-- Trendabweichung von der Trendentwicklung analysiert wird.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass als die relevante Trendentwicklung eine Trendsignatur der abnehmenden Trendabweichung erkannt wird, für welche die Zeitausdehnung, insbesondere Rampe, einen endlichen Wert oberhalb von Null und bis zu maximal einigen Stunden aufweist. Insbesondere liegt die Zeitausdehnung oberhalb von 5 Minuten und bei maximal bis zu zehn Stunden.
Dagegen tritt eine Differenzdruckänderung in Form einer schlagartigen Steigerung durch das Nachfüllen von Öl plötzlich auf. Eine Öl-Nachfüllung hat eine zunehmende Trendabweichung zur Folge. Beim Filtertausches tritt die Differenzdruckänderung als ein Differenzdruckabfall; also eine abnehmende Trendabweichung plötzlich auf - eine anschließende Öl-Nachfüllung hat eine plötzlich zunehmende Trendabweichung zur Folge. Insbesondere ist diese Kombination erkennbar im Trend. Vorzugsweise werden diese Effekte einer zunehmenden Differenzdruckänderung unberücksichtigt gelassen bei einer weiteren Analyse. Eventuelle Drucksprünge verursacht durch einen Öl- oder Filtertausch können aber erkannt werden und aus dem Trendverlauf (hier nicht näher beschrieben) herausgerechnet werden.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens, insbesondere einer Steuer- und/oder Regel-Vorrichtung, betrifft eine Feststellung eines Ölzustands eines Betriebsöls für einen Motor einer Brennkraftmaschine, insbesondere für einen Diesel- oder Gasmotor, vorzugsweise zum Erfassen einer Öl-Verdünnung.
Vorteilhaft wird eine Trendentwicklung der Relationsgröße mit einem Filter-Modell hinterlegt.
Ein Filter-Modell für den Ölfilter kann derart ausgebildet sein, dass das Verarbeiten des ersten und zweiten Öldrucks mittels einer das Filtermodell berücksichtigenden Relationsgröße in Bezug auf eine Betriebsdauer und/oder der Betriebsparameter der Brennkraftmaschine erfolgt. Insbesondere können in dem Filtermodell die oben genannten Trends einer Öl-Alterung, einer Öl-Verdünnung und eines ein Filtertausches derart berücksichtigt sein, dass zwischen einem langsamen, schnelleren und plötzlichen Trend unterschieden wird.
Insbesondere ist vorgesehen, dass eine relevante Trendentwicklung der Relationsgröße in Bezug auf eine Öl-Verdünnung diskriminiert wird mittels des Filter-Modells, insbesondere als vergleichsweise zügige aber nicht plötzliche Trendsignatur.
Vorteilhaft kann weiter eine Trendentwicklung der Relationsgröße mit einem Filter-Modell derart hinterlegt sein, dass bei Verarbeiten des ersten und zweiten Öldrucks mittels einer diese berücksichtigende Relationsgröße in Bezug auf eine Betriebsdauer der Brennkraftmaschine eine Einlaufzeit des Motors bei der Betriebsdauer und/oder ein Öl-Nachfüllen unberücksichtigt bleibt und/oder ein Filtertausch sowie ggfs. ein Öl-Nachfüllen von einer Neu-Angabe der Trendentwicklung gefolgt wird. Dies vermeidet verfälschende Einlaufzeiten und deren Relationsgrößen auf die ansonsten robuste Bestimmung einer Trendentwicklung.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die relevante Trendentwicklung der Relationsgröße diskriminiert wird mittels des Filter-Modells betreffend eine oder mehrere Trendsignaturen für:

- eine Einlaufzeit des Motors, wobei eine Trendsignatur einer Einlaufzeit im Trend bei der Betriebsdauer unberücksichtigt bleibt,
- einen Filtertausch, wobei -gemäß dem oben genannten vierten Effekt-- eine abnehmende Trendsignatur des Filtertauschs im Trend von einer Neu-Angabe der Trendentwicklung gefolgt wird,
- einer Öl-Alterung, wobei -gemäß dem oben genannten ersten Effekt-- eine abnehmende Trendsignatur der Öl-Alterung im Trend von einer ansteigenden Normal -Trendentwicklung überlagert wird,
- einer Öl-Nachfüllung, wobei eine Trendsignatur der Öl-Nachfüllung -gemäß dem oben genannten zweiten Effekt-- plötzlich zunehmend oder moderat zunehmend ist.

Vorteilhaft ist vorgesehen, dass die Relationsgröße den ersten und zweiten Öldruck als Öldruck-Differenz berücksichtigt.
Die Steuer- und/oder Regel-Vorrichtung weist vorteilhaft ein Kennfeldmodul auf, das ausgebildet ist, eine Öldruck-Differenz des zweiten und ersten Öldrucks zu bilden, insbesondere für einen Betriebsparameter und/oder einen Betriebsdauer-Zeitpunkt der Brennkraftmaschine. Vorzugsweise stehen eine Anzahl von Öldruck-Differenz-Werten für einen Betriebsdauer-Zeitpunkt für verschiedene Betriebsparameter der Brennkraftmaschine in einem Kennfeld über das Kennfeldmodul zur Verfügung. Es hat sich insofern als vorteilhaft erwiesen, allgemein für jeden Relationsgrößen-Wert an einem Betriebsdauer-Zeitpunkt wenigstens eine Öldruck-Differenz des zweiten und ersten Öldrucks zu bilden.
Insbesondere ist vorgesehen, dass für einen Betriebsdauer-Zeitpunkt jeweils eine Öldruck-Differenz des ersten und zweiten Öldrucks für eine Anzahl von Betriebsparameter der Brennkraftmaschine, also beispielsweise Motorparameter des Motors und/oder Ölparameter des Betriebsöls, in einem Kennfeld für die Anzahl von Betriebsparameter festgehalten wird; vorzugsweise kann ein solches Kennfeld in dem Kennfeldmodul gespeichert werden. Vorzugsweise umfassen die Betriebsparameter der Brennkraftmaschine wenigstens eine Motordrehzahl des Motors und die Öltemperatur des Betriebsöls.
Vorzugsweise wird das Kennfeld für einen Standard-Motor und/oder ein Standard-Betriebsöl erstellt. Insofern kann das Kennfeld einen Normierungs-Standard festlegen für einen Standard-Motor und/oder ein Standard-Betriebsöl. Es können auch unterschiedliche Standards festgelegt werden die spezifisch für einen bestimmten Motor-Typ sind. Es kann beispielsweise für einen Mining-Motor ein Standard für einige typischer Weise wenige Betriebspunkte festgelegt werden; dagegen wird ein Fracking-Motor ein relativ „breites“ Kennfeld aufweisen. Vorteilhaft ist vorgesehen, dass die Öldruck-Relation, insbesondere der Öl-Differenzdruck, insbesondere ein erster und zweiter Öldruck, zu einer normierten Öldruck-Relation, insbesondere zu einem normierten Öl-Differenzdruck gewandelt wird.
Beispielsweise kann für jeden Relationsgrößen-Wert an einem Betriebsdauer-Zeitpunkt eine Anzahl von Öldruck-Relationen des zweiten und ersten Öldrucks, insbesondere der Öl-Differenzdrücke des zweiten und ersten Öldrucks, gebildet werden und aus einer Öldruck-Relation, insbesondere Öl-Differenzdruck, ein normierter Relationsgrößen-Wert gebildet werden. Vorteilhaft kann für einen Betriebsdauer-Zeitpunkt der normierte Relationsgrößen-Wert als Quotient aus der Öldruck-Relation, insbesondere des Öl-Differenzdrucks, und einer zugeordneten Größe des Kennfelds, insbesondere einer Standard-Größe, bei einem Betriebsparameter des Motors und/oder Ölparameter gebildet werden.
Im Rahmen einer bevorzugten Weiterbildung kann ein normierter Relationsgrößen-Wert für eine Öldruck-Differenz mittels einem dem Motor zugeordneten Wandleralgorithmus zu dem normierten Relationsgrößen-Wert für den Betriebsdauer-Zeitpunkt gebildet werden, insbesondere kann der Wandleralgorithmus eine Quotienten-, Mittelwert-Bildung und/oder Integration aufweisen.
Hinsichtlich der Trendabweichung zwischen dem weiteren Relationsgrößen-Wert von der Trendentwicklung ist vorteilhaft eine Abstands- und/oder Steigungsberechnung vorgesehen, insbesondere einen Differenzenquotienten über der Zeit, mittels der die Trendabweichung bewertet wird. Zusätzlich oder alternativ ist vorgesehen, dass im Falle einer signifikanten Trendabweichung ein Zustands-Signal ausgegeben wird, das einen signifikant beeinträchtigten Ölzustand anzeigt. Dies hat den Vorteil, dass eine Trendabweichung zwischen dem weiteren Relationsgrößen-Wert von der Trendentwicklung zunächst quantitativ bewertet werden kann, bevor aufgrund dieser eine Ausgabe eines Zustands-Signal veranlasst wird.
Eine Trendabweichung zwischen dem weiteren Relationsgrößen-Wert von der Trendentwicklung kann auf unterschiedliche Weise bewertet werden. Als besonders vorteilhaft kann in einer ersten abgewandelten Weiterbildung eine kurzfristige Trendentwicklung derart analysiert werden, dass die Trendabweichung des weiteren Relationsgrößen-Wertes selbst von der zu dem Betriebszeitpunkt vorliegenden Normal-Trendentwicklung analysiert wird.
Als besonders vorteilhaft kann in einer zweiten abgewandelten Weiterbildung eine langfristige Trendentwicklung analysiert werden derart, dass eine Trendabweichung einer mit dem weiteren Relationsgrößen-Wert bestimmten Trendentwicklung von der zu dem Betriebszeitpunkt vorliegenden Normal-Trendentwicklung analysiert wird.
Zudem hat es sich im Rahmen einer Weiterbildung als vorteilhaft erwiesen, dass für eine Normal-Trendentwicklung eine obere und untere Grenzentwicklung angegeben wird, und/oder ein früher und später Erwartungszeitpunkt für ein Zustands-Signal. Die Weiterbildung hat erkannt, dass die Angabe unterschiedlicher Trendentwicklungen an einer oberen und unteren Grenze eines Normalbereichs die Angabe eines Erwartungszeitpunktes verlässlicher gestalten lassen.
Vorteilhaft umfasst die Steuer- und Regeleinrichtung ein Analysemodul für den ersten und zweiten Öldruck mittels einer diese berücksichtigende Relationsgröße in Bezug auf eine Betriebsdauer der Brennkraftmaschine, das zum Verarbeiten ausgebildet ist, den ersten und zweiten Öldruck zu einem Betriebsparameter unabhängigen Relationsgrößen-Wert zu wandeln und aufweist:

- einen Betriebsaufzeichner in dem eine Anzahl den zweiten und den ersten Öldruck berücksichtigende Relationsgrößen-Werte in Bezug auf eine Anzahl von Betriebsdauer-Zeitpunkten angegeben wird,
- einen Trendbildner mittels dem der Anzahl von Relationsgrößen-Werte eine Trendentwicklung zugeordnet wird,
- einen Abweichungsbildner mittels dem für einen weiteren zur Anzahl hinzutretenden Betriebsdauer-Zeitpunkt ein weiterer Relationsgrößen-Wert in Bezug auf eine vermittels wenigstens des einen weiteren Relationsgrößen-Wertes bewirkte Trendabweichung von der Trendentwicklung analysiert wird

Vorzugsweise ist der Abweichungsbildner ausgebildet, die Trendabweichung zu bewerten und/oder ein Signalgeber ist ausgebildet --im Falle, dass die Trendabweichung signifikant ist-ein Zustands-Signal auszugeben, das einen signifikant beeinträchtigten Ölzustand anzuzeigen. Eine Trendabweichung kann beispielsweise für eine Regressions-Trendkurve einer geänderten Trendentwicklung eine mittels einer Abstandsberechnung für ein Amplitude bewertet werden; eine Trendabweichung kann auch zusätzlich oder alternativ und fallweise abhängig von den Umständen mittels einer Differenzen-Quotienten bzw. Differential-Quotienten Bildung bewertet werden.
Ausführungsformen der Erfindung werden nun nachfolgend anhand der Zeichnung im Vergleich zum Stand der Technik, welcher zum Teil ebenfalls dargestellt ist, beschrieben. Diese soll die Ausführungsformen nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich sein. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im Folgenden gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsform oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Bei angegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte Offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in:

1 eine bevorzugte Ausführungsform einer Brennkraftmaschine mit vorliegend einem Diesel- oder Gasmotor, umfassend ein Ölleitsystem mit einem Ölfilter und mit einer Öl-Differenzdruck-Messeinrichtung,
2 eine Steuer- und Regeleinrichtung mit einer ECU und mit einem Kennfeldmodul und mit einem Analysemodul für die Brennkraftmaschine zur Umsetzung eines Verfahrens zum Erfassen eines Ölzustands eines Betriebsöls für einen Motor der Brennkraftmaschine gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;
3 für ein Verfahren zum Erfassen eines Ölzustands eines Betriebsöls für einen Motor der Brennkraftmaschine in Ansicht (A) ein erstes Trendfeld T_a und in Ansicht (B) ein zweites Trendfeld T_b, jeweils zur Bestimmung einer Trendabweichung ΔT zwischen einem weiteren Relationsgrößen-Wert und einer bisherigen Trendentwicklung auf unterschiedliche Weise,
4 ein Ablaufdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zum Erfassen eines Ölzustands eines Betriebsöls für einen Motor der Brennkraftmaschine wie in 1 mit einer Steuer- und Regeleinrichtung wie in 2 und unter Berücksichtigung einer Trendentwicklung wie in 3 erläutert;
5 eine schematische Darstellung für eine erste bevorzugte Ausführungsform betreffend die Wandlung gemessener Öldrücke zu einem Relationsgrößen-Wert, der unabhängig von einem Betriebsparameter ist, mittels eines Kennfelds und eines Wandleralgorithmus, wobei Relationsgrößen-Werte und eine Trendentwicklung in einem beispielhaften Trenkennfeld T_a über Betriebsdauer-Zeitpunkte dargestellt sind, für ein Verfahren zum Erfassen eines Ölzustands eines Betriebsöls für einen Motor der Brennkraftmaschine;
6 eine vergrößerte Darstellung des in 5 gezeigten Trendkennfeldes T_a mit einer vom Betriebsparameter unabhängigen Auftragung von Relationsgrößen-Werte als Δp über Betriebsdauer-Zeitpunkte hi, i=1, 2, 3, sowie eine darauf basierende erste Trendentwicklung als obere Grenzentwicklung und eine zweite Trendentwicklung als untere Grenzentwicklung mit einem entsprechend früher bzw. später angesetzten Erwartungszeitpunkt für ein Zustandssignal;
7 eine schematische Darstellung für eine zweite besonders bevorzugte Ausführungsform für ein Verfahren zum Erfassen eines Ölzustands eines Betriebsöls für einen Motor der Brennkraftmaschine, wobei betreffend die Wandlung gemessener Öldrücke zu einem Relationsgrößen-Wert, der einen Betriebsparameter insofern berücksichtigt, dass in einer besonders bevorzugten Vorgehensweise mittels einem normierten Filter-Differenzdruck-Kennfeld T_a der Filter-Differenzdruck normiert wird unter Erstellung eines normierten Filter-Differenzdruck, über die Betriebszeit, wobei Relationsgrößen-Werte als eine Trendentwicklung des normierten Filter-Differenzdrucks in einem beispielhaften Trendkennfeld T_a über Betriebsdauer-Zeitpunkte dargestellt sind;
8A zeigt beispielhaft einen konkreten Verlauf eines normierten Öl-Differenzdrucks Δp mit den zuvor genannten normierten Relationsgrößen-Werten Ri einer Trendentwicklung E über die Betriebsdauer h_B einer Brennkraftmaschine mit einem Motor und dem Ölfiltersystem;
8B in Ansichten (A) und (B) verschiedene Ausführungsformen von Trendfeldern T_a, T_b zur Bestimmung einer Trendabweichung ΔT zwischen einem weiteren Relationsgrößen-Wert und der Trendentwicklung; vorteilhaft im Rahmen einer in Ansicht (A) dargestellten langfristigen Trendentwicklung Eg zur Ermittlung von Filtertauschprognose oder einer in Ansicht (B) dargestellten kurzfristigen Trendentwicklung zur Erkennung von Öl-Verdünnung —E₁; in Ansicht (C) ist eine bevorzugte Variante zur Berücksichtigung eines Filtertauschs mit einer Filtertauscherkennung für ein Trendfeld, T_c dargestellt.

1 zeigt eine Brennkraftmaschine 100 mit einem Motor 101 sowie diversen Aufbauten wie Luftführungssysteme 102, umfassend Komponenten wie Turbolader oder dergleichen, und des Weiteren Wärmetauscher 103, umfassend Kühler wie einen Luftkühler oder einen Ölkühler. Die Brennkraftmaschine weist auch ein Ölleitsystem 104 auf, umfassend einen Ölkreislauf mit dem nicht näher dargestellten Ölkühler und einer Ölwanne, in dem Betriebsöl etwa zur Schmierung von Lagern oder Dichtungen des Motors geführt wird. Das Ölleitsystem 104 weist darüber hinaus einen oder mehrere hier dargestellte Ölfiltersysteme auf, wobei ein Ölfiltersystem 1 im vergrößerten Detail X der 1 dargestellt ist. Das Ölfiltersystem 1 weist einen Ölfilter 1F auf, der in einer hier schematisch dargestellten Ölleitung 1L zur Führung von Betriebsöl 1B in Strömungsrichtung ausgebildet ist. Das Ölfiltersystem 1 weist vorliegend außerdem eine Öl-Differenzdruck-Messeinrichtung 1M auf, umfassend einen in Strömungsrichtung vor dem Ölfilter 1F angeordneten ersten Drucksensor S1 und einen in Strömungsrichtung nach dem Ölfilter 1F angeordneten zweiten Drucksensor S2. Der erste Drucksensor S1 dient zum Erfassen und Angeben eines ersten Öldrucks p1 vor dem Ölfilter 1F und der zweite Drucksensor S2 dient zum Erfassen und Angeben eines zweiten Öldrucks p2 nach dem Ölfilter 1F.
Der erste und zweite Öldruck p1, p2 steht nur beispielhaft für gegebenenfalls eine Anzahl von Öldrücken, die mit entsprechenden Druckwerten dem ersten und zweiten Drucksensor S1, S2 sowie gegebenenfalls weiteren Drucksensoren vor, nach oder am Filter 1F aufgenommen werden können. Auch kann das Ölleitsystem 104 eine Anzahl von Ölfiltersysteme mit einem oder mit mehreren Ölfiltern aufweisen, von denen hier lediglich das eine Ölfiltersystem 1 beispielhaft schematisch gezeigt ist. Insofern ist die vorliegend beschriebene besonders bevorzugte Ausführungsform nicht beschränkt auf die Ausführung mit einem einzigen Ölfiltersystem 1, sondern kann an mehreren Stellen des Ölleitsystems 104 mittels einer Anzahl von Ölfiltersystemen 1 umgesetzt werden. Vorliegend wird der erste und zweite Öldruck p1, p2 an eine in 2 näher dargestellte Steuer- und Regeleinrichtung 10 --auch „Einrichtung zum Steuern und Regeln 10“ genannt-- der Brennkraftmaschine 100 übermittelt. Die Brennkraftmaschine 100 weist u.a. dazu ein in 1 gezeigtes Motorsteuergerät „Engine Control Unit“ (ECU) 10 auf.
Die in 2 dargestellte Steuer- und Regeleinrichtung 10 ist lediglich hinsichtlich ihrer Funktionalität schematisch dargestellt und beschränkt insofern nicht die Realisierung als System oder bauliche Einheit; vielmehr kann diese Steuer- und Regeleinrichtung 10 in Teilen oder insgesamt an einem Fahrzeug oder mit einem Fahrzeug vernetzt realisiert sein. Die Steuer- und Regeleinrichtung 10 umfasst neben dem eigentlichen Motorsteuergerät ECU ein schematisch dargestelltes Kennfeldmodul 10.1 und ein Analysemodul 10.2; bis auf eine Sensorik S können diese aber müssen nicht Teil des Motorsteuergeräts ECU sein - in einer bevorzugten Ausführungsform sind die im Folgenden erläuterten Einheiten bis auf ein Sensorsystem S Teil des Motorsteuergeräts ECU.
Dem Kennfeldmodul 10.1 ist das Sensorsystem S zugeordnet (z. B. mit den genannten Drucksensoren S1, S2) zur Ermittlung von Betriebsparametern BP der Brennkraftmaschine und anderen Sensordaten D. Die Betriebsparameter BP können beispielsweise die hier genannten Motor-Betriebsparameter MOTs und Ölparameter Öls umfassen. Teil des Sensorsystems S ist beispielsweise die zuvor beispielhaft erläuterte Öl-Differenzdruck-Messeinrichtung 1M mit dem ersten und zweiten Drucksensor S1, S2; diese liefert die schon erwähnten Öldrücke p1, p2.
Weiter umfasst die in Bezug auf das Betriebsöl ausgerichtete Sensorik des Sensorsystems S einen Öltemperatursensor zur Ermittlung einer Öltemperatur T_Öl. Des Weiteren umfasst die Sensorik des Sensorsystems S Motorsensoren, etwa an der Kurbelwelle des Motors im Bereich des Bezugszeichens 101 zur Ermittlung einer Motordrehzahl n_MOT und diverser anderer leistungsbezogener Motordaten, wie etwa ein hier nicht dargestelltes Motordrehmoment M_MOT, eine Motortemperatur, ein Kühlmitteldurchsatz oder dergleichen; dazu können auch Lastabfragen und weitere Leistungsdaten oder Vitalitätsdaten des Motors gehören.
Wie weiter aus 2 ersichtlich ist, sind mittels entsprechender Sensorik als Teil der Sensordaten D die Motor-Betriebsparameter MOTs und die Ölparameter Öls, die Motordrehzahl n_MOT und die Betriebsdauer h_B des Motors bestimmbar; diese sind hier lediglich beispielhaft als Teil der Sensordaten D in 2 dargestellt. Solche und andere Sensordaten D können in einem oder in mehreren Kennfeldern K in dem Kennfeldmodul 10.1 zusammengefasst werden und etwa für eine Vorsteuerung der Brennkraftmaschine bzw. des Motors vorgehalten werden in dem Kennfeldmodul 10.1 als Teil der Steuer- und Regeleinrichtung 10; das Kennfeldmodul 10.1 ist bevorzugt in der Baueinheit des Motorsteuergeräts ECU untergebracht. Es kann dort insbesondere das Kennfeld als ein Norm-Kennfeld im Kennfeldmodul 10.1 hinterlegt sein, in dem Norm-Drücke oder Norm-Differenzdrücke für einen Standard-Motor und/oder ein Standard-Betriebsöl abgelegt sind in Bezug auf eine Anzahl von Betriebsparameter MOTs des Motors und/oder Ölparameter Öls des Betriebsöls. Das Kennfeld K wird bevorzugt zu Beginn des Motorlebens gelernt und stellt dann eine Referenz zur Normierung aller zukünftigen Messwerte Δpi dar. Vor allem können während des Betriebes auflaufende Druckwerte für Öl-Differenzdrücke Δp_i im Wandlermodul W über das Kennfeld K normiert werden. Öl-Differenzdrücke Δp_i können durch Norm-Differenzdrücke des Kennfelds K dividiert werden und/oder gemittelt werden zu Δp und dann zu den Zeitpunkten hi in das Trendkennfeld Tk gespeichert werden.
Beispielhaft für die vorliegende bevorzugte Ausführungsform ist in 2 symbolisch ein Kennfeld K dargestellt, bei dem auf einer X-Achse ein Motorparameter MOTs --nämlich hier die Motordrehzahl n_MOT-- dargestellt ist und auf der Y-Achse ein Ölparameter Öls --nämlich vorliegend die Öltemperatur T_Öl-- dargestellt ist. Insbesondere kann so ein Norm-Kennfeld K von Normdifferenzdrücken für einen Standard-Motor und/oder ein Standard-Betriebsöl erstellt sein in Bezug auf eine Anzahl von Betriebsparameter B des Motors und/oder Ölparameter des Betriebsöls. Für solche in dem System darstellbare Betriebsparameter B = (T_Öl, n_MOT) ist vorliegend auch eine den ersten und zweiten Öldruck berücksichtigende Relationsgröße R dargestellt; diese wiederum kann im Betrieb des konkreten Motors erfasst werden. Die Relationsgröße R wird vorliegend als Öldruck-Differenz zwischen dem zweiten Öldruck und dem ersten Öldruck im Betrieb des konkreten Motors erfasst und ist hier als Öldruck-Differenz Δp = p2 - p1 dargestellt.
Das dazu insofern passende hier beispielhafte dreidimensionale Norm-Kennfeld K kann auch komplexer oder umfassender sein und steht dem Motorsteuergerät ECU zur Verfügung; dazu ist das Norm-Kennfeld K vorliegend im Motorsteuergerät wie erläutert abgelegt; es kann jedoch auch Remote zur Verfügung stehen, also beispielsweise von der ECU aus einer Zentrale abrufbar sein.
In 2 ist dazu zunächst schematisch gezeigt, dass eine Öldrücke berücksichtigende Relationsgröße R über eine Anzahl vom Ölparametern Öls und eine Anzahl von Motorparametern MOTsgenutzt wird. D.h. für mehrere oder weitere Betriebsparameter B ist eine Relationsgröße R aufgetragen in einem Normierungs-Kennfeld K (Normkennfeld), wobei vorliegend als Relationsgröße R die Differenz zwischen dem zweiten Öldruck und dem ersten Öldruck im Betrieb eines gesunden Motors mit neuem Öl und neuen Filter in Abhängigkeit von Öltemperatur und Drehzahl erfasst ist.
Eine den Öl-Differenzdruck Δp_i berücksichtigende Relationsgröße R bzw. ein normierter Relationsgrößen-Wert R kann jedenfalls rechnerisch auf unterschiedliche Weise aus den Öldrücken gebildet werden.
Die vorliegende Ausführungsform sieht ein Normierungs-Kennfeld K von NormDifferenzdrücken Δp_norm i oder vor. Dieses gibt insofern normale Differenzdrücke Δp_norm i oder jedenfalls normale Drücke (p1, p2)_norm eines gesunden Motors mit neuem Öl und neuen Filter in Abhängigkeit von Öltemperatur und Drehzahl an. Es wird verwendet, um die tatsächlichen Messwerte p1, p2 bzw. den tatsächlich gemessenen Öl-Differenzdruck (p2-p1)=Δpi=f (Öltemp,Motordrehzahl) in einem in 2 rechts gezeigten Trendfeld T in dem Sinne zu normieren, dass dieser von der Öltemperatur und der Motordrehzahl unabhängig ist - dies kann am einfachsten durch eine Division erreicht werden, in der beispielsweise der aus den tatsächlichen Messwerten p1, p2 gebildete Öl-Differenzdruck (p2-p1)=Δpi durch die Differenz der normalen Drücke (p1, p2)_norm geteilt wird. Allgemein ausgedrückt wird eine Anzahl den Öl-Differenzdruck Δp_i berücksichtigende Relationsgrößen-Werte (R₁, R₂, R₃, R_i) mittels dem Norm-Kennfeld K zu einem normierten Relationsgrößen-Wert R, d.h. in dann normierte dimensionslose Werte Ri umgerechnet.
Es kann in einer Abwandlung auch ein nicht näher dargestelltes Kennfeld von Norm-Drücken p_norm i vorliegen. Dieses stellt dann normale Drücke p_norm i eines gesunden Motors mit neuem Öl und neuen Filter in Abhängigkeit von Öltemperatur und Drehzahl dar. Die gemessenen Öldrücke können für die Öldruck-Relation, insbesondere der Öl-Differenzdruck, in Bezug auf eine Anzahl von Betriebsparameter B des Motors und/oder Ölparameter des Betriebsöls in einem Kennfeld K festgehalten werden - daraus kann die Öldruck-Relation, insbesondere der Öl-Differenzdruck, in Bezug auf eine Anzahl von Betriebsparameter B des Motors und/oder Ölparameter des Betriebsöls in einem Kennfeld K ermittelt und festgehalten werden.
Im Detail ist ein Trendfeld T --wie schematisch in 2 rechts angedeutet-- in 3 mit zwei Beispielen eines Trends näher dargestellt. Für den Zweck der vorliegenden Ausführungsform ist hier konkret eine über den Ölfilter 1F gemessene Öldruck-Differenz Δp aufgetragen zu einer Öltemperatur T_Öl und einer Motordrehzahl n_MOT - vorliegend wird die Relationsgröße R also direkt durch die über den Ölfilter 1F gemessene Öldruck-Differenz Δp angegeben; grundsätzlich ist jedoch auch eine andere Art einer Relationsgröße denkbar, z.B. ein Quotient. In den meisten Fällen hat es sich darüberhinaus als vorteilhaft erwiesen, diese wie erläutert, dass ein solches Normierungs-Kennfeld K --umfassend Öldruck berücksichtigende Relationsgrößen R genutzt wird, um ein oben genanntes Δpnorm zu bilden, d.h. bespielsweise-- über Ölparameter Öls und Motorparameter MOTs gewandelt zu werden zu einem Relationsgrößenwert Δp (hier Δp_norm), der als normierter Öl-Differenzdruck die Betriebsparameter B berücksichtigt, zu denen der Öl-Differenzdruck gemessen wurde, der aber unabhängig vom Betriebsparameter B ist.
Die Umwandlung erfolgt mit einem Wandleralgorithmus A in einem Wandlermodul W als Teil eines Analysemoduls 10.2. Das Wandlermodul W betreibt einen Wandleralgorithmus A, der die Kennfelddaten Δp_norm des Kennfeldes K_NORM, mit Hilfe der Betriebsparamter B der Motordrehzahl n_MOT und der Öltemperatur T_Öl nutzt; in diesem Fall um die gemessene Öldruck-Differenz Δp zu normieren und mithilfe einer Division auf den normierten Wert R umrechnet. Die Details eines solchen Wandleralgorithmus A können zweckdienlich und individuell für die Brennkraftmaschine 100 gebildet werden. 3 zeigt in Ansicht (A) ein erstes Trendfeld T_a und in Ansicht (B) ein zweites Trendfeld T_b, jeweils zur Bestimmung einer Trendabweichung ΔT zwischen einem weiteren Relationsgrößen-Wert und einer bisherigen Trendentwicklung auf unterschiedliche Weise. Unter einer Trendentwicklung ist grundsätzlich jede erkennbare und ggfs. rechnerisch interpolierbare oder auf sonstige Weise nachvollziehbare mathematische analysierende Angabe einer Entwicklung der Relationsgrößen-Werte über die Betriebsdauer-Zeitpunkte zu verstehen.
Vorliegend wird eine Trendentwicklung über die Betriebsdauer-Zeitpunkte mittels der Angabe einer interpolierenden Ausgleichskurve für die Relationsgrößen-Werte über die Betriebsdauer-Zeitpunkte angegeben, nämlich als eine Regressionsgerade der 3 auf Grundlage der Methode der kleinsten Fehlerquadrate. Insbesondere kann ein Trend die Angabe einer Steigung der interpolierenden Ausgleichskurve, nämlich hier der Regressionsgeraden, umfassen oder eine Trendentwicklung eine Angabe einer interpolierenden --und ggfs extrapolierenden-Ausgleichskurve, nämlich hier der Regressionsgerade, umfassen.
Es hat sich im Rahmen einer bereits hier zu erwähnenden Weiterbildung gezeigt, dass bis zu einem bestimmten Betriebszeitpunkt eine Trendentwicklung als eine Normal-Trendentwicklung bezeichnet werden kann. Unter einer Normal-Trendentwicklung ist vorliegend zunächst allgemein jede zu erwartende Trendentwicklung ohne Ölzustandsänderung im engeren Sinne zu verstehen zu der für einen weiteren zur Anzahl von Betriebsdauer-Zeitpunkten hinzutretenden weiteren Betriebsdauer-Zeitpunkt ein Vergleich vorgenommen wird; nämlich um eine vermittels des wenigstens einen weiteren Relationsgrößen-Wertes bewirkte relevante Trendabweichung ΔTg, ΔTe von der bis dahin vorliegenden Trendentwicklung, insbesondere als Normal-Trendentwicklung bezeichneten Trendentwicklung, festzustellen.
Es kann im Rahmen einer hier weiter angegebenen Weiterbildung vorteilhaft unter bestimmten Bedingungen von einer bestimmten Normal-Trendentwicklung ausgegangen werden; z.B. wenn man das Verhalten eines Motors voraussetzt, der keine Ölzustandsänderung im engeren Sinne zeigt. In einer hier weiter erläuterten ersten Variante einer Weiterbildung kann --beispielsweise vornehmlich bei einem Diesel- oder Otto-Motor-- von einem insgesamt zunehmenden Trend TK1 der 3 beim Verhalten eines Öl-Differenzdruck oder dergleichen Öldruck-Relation ausgegangen werden. In einer zweiten Variante einer Weiterbildung kann --beispielsweise vornehmlich bei einem Gas-Motor-- von einem gleichbleibenden oder abnehmenden Trend eines Öl-Differenzdruck oder dergleichen Öldruck-Relation ausgegangen werden. Beide Varianten sind weiter unten erläutert. Weiter Bezug nehmend auf 3 wird mit einem ersten Trendfeld T_a im Rahmen einer langfristigen Trendentwicklung Eg -d.h. einer Trendentwicklung Eg auf einer eher längeren Zeitskala, insbesondere Bereich von 100 bis 500 oder 1000 Betriebstunden-bzw. mit einem zweiten Trendfeld T_b im Rahmen einer kurzfristigen Trendentwicklung E₁ -d.h. einer Trendentwicklung E₁ auf einer eher kürzeren Zeitskala, insbesondere im Bereich von vielleicht 0.5 bis 1 oder 10 Betriebstunden insbesondere im Stundenbereich-- für einen weiteren zur Anzahl von Betriebsdauer-Zeitpunkten hi hinzutretenden Betriebsdauer-Zeitpunkt hi ein weiterer Relationsgrößen-Wert R_i+1 in Bezug auf eine vermittels wenigstens des einen weiteren Relationsgrößen-Wertes R_i+1 bewirkte relevante Trendabweichung ΔT von der Trendentwicklung E analysiert als eine abnehmende Trendabweichung.
Im Rahmen einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst der Trend T vorliegend insbesondere eine Angabe einer Steigung im Trendkennfeld Ta und Trendkennfeld Tb; konkret kann dazu die Entwicklung einer Steigung einer Trendkurve TK1, TK2, TK 3 erfasst werden.
In 3 ist dargestellt, dass die im Ergebnis Betriebsparameter unabhängige Relationsgröße R vorliegend mit Relationsgrößen-Werten R₁, R₂, R₃ auf der Anzahl von Öldruck-Differenzen Δp basiert, die mit dem Normierungs-Kennfeld K für verschiedene Betriebsparameter B normiert und zu einem Betriebsdauer-Zeitpunkt hi, i=1, 2, 3 ermittelt wurden; auf die Werte der Betriebsdauer-Zeitpunkte hi, i=1, 2, 3 ist im Weiteren mit Z₁, Z₂, und Z₃ Bezug genommen. Der insofern Betriebsparameter unabhängige Relationsgrößenwert R wird als normierter Differenzdruck Δp_norm i --wie in Bezug auf 3 näher erläutert-- in ein Trendfeld T übertragen. In einem Realfall ist das Trendfeld T als Datensatz vorhanden, in dem die Betriebsparameter unabhängige Relationsgröße R --hier die Werte der normierten (ggfs. zudem auch integrierten) Mittelwerte Δp der Öldruck-Differenzen Δp-- in Bezug gesetzt ist zu einem Verlauf über die Betriebsdauer h_B bzw. einer entsprechenden Anzahl von Betriebs-Zeitpunkten hi, i=1, 2, 3 deren Werte im Weiteren mit Z₁, Z₂, und Z₃ angegeben sind.
Die Steuer- und Regeleinrichtung 10 gemäß der 2 umfasst somit neben der Sensorik S zum Erfassen von Motorparameter MOTs und Ölparameter Öls eine oder mehrere Kennfelder K zur Normierung der Öldruck-Differenzen Δp oder anderer Relationsgrößen R für einen Betriebsdauer-Zeitpunkt hi, i=1, 2, 3 in der Betriebsdauer h_B und für verschiedene Betriebsparameter B der Brennkraftmaschine.
Mittels eines oben genannten Wandlermoduls W und einem entsprechenden Wandelalgorithmus A ist es möglich, daraus einen Verlauf von Betriebsparameter unabhängigen Relationsgrößen-Werten Ri über eine Zeitachse zu speichern; dies sind vorliegend die mittels Δp_norm normierten Mittelwerte Δp der Öldruck-Differenzen Δp. Eine Mittelung ist zwar insofern sinnvoll; aber wenn der Rohwert Δp mit R verrechnet wird ist hier vor allem von einem zunächst normierten Wert auszugehen, der wie in oben erläuterter Weise zunächst als unabhängig von den Betriebsparamtern des entsprechenden Betriebspunktes angesehen werden kann. Δp kann dann dann zudem ein normierter Mittelwert sein.
3 zeigt insofern beispielhafte Trendfelder, nämlich in Ansicht (A) ein erstes Beispiel eines solchen Trendfeldes T_a und in Ansicht (B) ein zweites Beispiel eines solchen Trendfeldes T_b. jr In 3 Beispiel (A) ist über die Betriebsdauer h_B (z. B. in Betriebsstunden) einer Brennkraftmaschine 100, eine vom Betriebsparameter unabhängige Relationsgröße R aufgetragen, d. h. für eine Anzahl von Betriebsdauer-Zeitpunkten hi, i=1, 2, 3 ist eine Anzahl von Betriebsparameter unabhängige Relationsgrößen-Werte R₁, R₂, R₃ ... R_i gezeigt und für die Anzahl von Relationsgrößen-Werte R₁, R₂, R₃ ...R_i sind jeweils zugeordnete Betriebsgrößenwerte Δp als eine Trendentwicklung E angegeben. Eine Trendentwicklung E ist hier für das Trendfeld T_a als langfristige Trendentwicklung Eg bezeichnet. Die langfristige Trendentwicklung Eg zeichnet sich vorliegend durch eine obere und untere Grenzentwicklung G_o und G_u aus. Auf diese Weise kommt für jeden vorhandenen und dann hinzutretenden Relationsgrößen-Wert R₁, R₂, R₃ -also zuletzt der Relationsgrößen-Wert R3-- eine so bezeichnete erste, d. h. bisherige, Trendkurve TK1 heraus, die vorliegend an der oberen Grenzentwicklung G_o liegt.Für den in der Ansicht (a) der 3 im ersten Trendfeld T_a dann anschließend, weiteren hinzutretenden Betriebsdauer-Zeitpunkt bei hi ist vorliegend ein weiterer Relationsgrößen-Wert Ri eingetragen und als Ergebnis einer kumulativen Betrachtung von R₁, R₂, R₃ ... R_i usw. für Zeitpunkt-Werte Z₁, Z₂, Z₃ .... Z_i usw. ist eine zweite, d. h. weitere, Trendkurve TK2 angebbar. Dies führt zu einer Trendabweichung ΔT, die im Wesentlichen mit einer langfristigen Trendabweichung ΔTg messbar ist und die sich von der bisherigen Trendentwicklung zwischen den Grenzentwicklungen G_o, G_u erkennbar abhebt; d. h. die aus dem durch sie begrenzten Vertrauensbereich T_B herausfällt. Genau genommen ist aber die Trendkurve TK1 in Ansicht (A) im langfristigen Trend mit hinzugefügten R1, R2, R3 streng genommen nicht mehr linear; eine weitere Möglichkeit zur Bestimmung einer langfristigen Trenderkennung umfasst deswegen zum Beispiel eine lineare Regression, die auch für eine Extrapolation genutzt werden kann.
Diese Art oder andere zweckdienliche Art der Feststellung, dass eine weitere Trendkurve TK2 erkennbar aus dem Vertrauensbereich T_B bisheriger Trendkurven TK1 herausfällt, wird vorliegend als Auswertung einer langfristigen Trendentwicklung Eg bezeichnet.
In 3 Beispiel (B) ist eine sogenannte kurzfristige Trendentwicklung E₁ abgebildet. Wiederum sind Relationsgrößen-Werte R₁, R₂, R₃ und R_i jeweils für Betriebsdauer-Zeitpunkte hi, i=1, 2, 3 angegeben, wobei jedem Relationsgrößen-Wert R_i, i=1, 2, 3 ein gemittelter integrierter Betriebsgrößenwert Δp der Öldruck-Differenz Δp = p2 - p1 zugeordnet ist.
Bei diesem zweiten Trendfeld T_b ist erkennbar, dass der weitere Relationsgrößen-Wert Ri von der bisherigen Trendkurve TK1 des Trendfeldes T_b deutlich abweicht und die lokale Trendabweichung ΔT₁ kann --wie schon auch bei der Abstsandsberechnung für die langfristige Trendentwicklung Eg in 3(A)-- mittels einer Abstandsberechnung, insbesondere einer Differenzbildung, in dem vorbeschriebenen Koordinatensystem bewertet werden. Diese Art einer Abstandsberechnung für eine lokale Trendabweichung ΔT₁ wird vorliegend als Auswertung einer kurzfristigen Trendentwicklung E₁ bezeichnet. Insbesdondere ein kurzfristiger Trend kann, wie auch ein langfristiger Trend, durch einen Differenzenquotienten berechnet werden im Sinne einer Steigung der Trendkurve; d.h. im Sinne von Trend T = ΔR/Δt = (Ri-R3) / (hj-h3); auch ein Differentialquotient ist möglich; in den Fällen brauchen die Messwerte nicht äquidistant sein.
In beiden Beispielen (A) und (B) der 3 ist im Trendfeld T_a bzw. T_b eine signifikante Trendabweichung ΔT feststellbar. Im Beispiel (a) im Trendfeld T_a ist die Trendabweichung ΔT als globale Trendabweichung ΔT_g, dadurch erkennbar, dass eine weitere Trendkurve TK2 erkennbar aus dem Vertrauensbereich T_B bisheriger Trendkurven TK1 herausfällt. Im Beispiel (b) im Trendfeld T_b ist die Trendabweichung ΔT als lokale Trendabweichung ΔT₁ dadurch erkennbar, dass ein Abstand eines weiteren Relationsgrößen-Wertes Ri von der bisherigen Trendkurve TK1 deutlich größer ist als bisher, d. h. der Relationsgrößen-Wertes Ri weicht überdeutlich ab von der bisherigen Trendkurve TK1. Man könnte auch feststellen, dass eine weitere Trendkurve TK3 nicht mehr linear ist.
Im Ergebnis sieht die bevorzugte Ausführungsform vor, dass auf Grundlage einer solchen Darstellung von Relationsgrößen-Werten R₁, R₂, R₃ unabhängig vom Betriebsparameter B eines Motors und einer darauf basierenden Analyse von Trendentwicklungen Eg bzw. E₁ (vorliegend mittels der Trendfelder T_a, T_b und einer entsprechenden sich entwickelnden Trendkurve TK) eine Trendabweichung ΔT festgestellt wird, beispielsweise als in 3A bzw. 3B gezeigte globale Trendabweichung ΔT_g bzw. lokale Trendabweichung ΔT₁. Eine Trendabweichung ΔT kann dann als Indikator für einen Ölzustand und eine Änderung desselben herangezogen werden. Es wird also auf einem sehr verlässlichen, alle Betriebsparameter der Brennkraftmaschine berücksichtigendem Modell einer Öldruck-Differenz Δp bzw. von Öldruck-Differenzen Δp_i über den Ölfilter 1F der Ölzustand festgestellt. Es hat sich gezeigt, dass für den Fall, dass eine Trendabweichung ΔT (z. B. die zuvor erläuterte globale oder lokale Trendabweichung ΔT_g bzw. ΔT₁) signifikant ist, ein Zustandssignal ausgegeben werden kann, dass einen signifikant beeinträchtigten Ölzustand anzeigen kann.
Ein solches Verfahren ist schematisch in 4 mit einem Ablaufdiagramm dargestellt. In einem ersten Schritt V1 können Prüfbedingungen und Resets umgesetzt werden, die dazu vorgesehen sind, die Messungen und Auswertungen verlässlich zu gestalten und insbesondere Verfälschungen zu vermeiden; Beispiele solcher Prüfbedingungen und Resets werden in Bezug auf 8C erläutert. Beispielsweise kann die Vorgeschichte eines Ölfilters 1F berücksichtigt werden. Es kann auch ein Nullpunktabgleich der beiden Drucksensoren beim Betriebszustand „Motor STEHT“ durchgeführt werden, um Offsetfehler der Sensoren auszuschließen.
In einem Schritt V2 können über einen Ölfilter 1F Betriebsparameter des Motors und des Öls gemessen werden; beispielhaft ist vorliegend die Motordrehzahl n_MOT, die Öltemperatur T_Öl genannt - hinzu tritt eine aufgrund der Öldrücke p1, p2 ermittelte Öldruck-Differenz Δp_i zu einem bestimmten Betriebsdauerzeitpunkt und die Betriebsdauer h_B der Brennkraftmaschine, die ebenfalls in 2 gezeigt sind.
Im Ergebnis kann in einem Schritt V3 ein Kennfeld K der Brennkraftmaschine etwa die Betriebsparameter BP der vorgenannten Art und die Öldruck-Differenz Δp_i für eine Anzahl von Betriebsdauer-Zeitpunkten hi, i=1, 2, 3 beispielsweise als eine mögliche Relationsgröße Ri für eine Anzahl von Betriebsdauer-Zeitpunkten hi, i=1, 2, 3 und die Betriebsdauer h_B zueinander auftragen.
Ein solches Kennfeld K kann in einem vierten Schritt V4 mittels einem entsprechenden Wandleralgorithmus A zur Darstellung einer Trendentwicklung T gewandelt werden. Der Schritt V4 kann beispielsweise mittels einem in 2 schematisch gezeigten Analysemodul 10.1 und Wandlermodul W(A) umgesetzt werden. Ein Wandleralgorithmus A basiert dazu auf einer Anzahl von Relationsgrößen-Werten R_i, betreffend die Öldruck-Differenz Δp_i zu den Betriebsdauer-Zeitpunkten hi, i=1, 2, 3 und die Betriebsdauer h_B. Hier umfasst dies insbesondere eine Trendkurve TK, die im Schritt V5 als Funktion T (Δp _i, h_B) angegeben ist; d. h. die abhängig von der Anzahl von Öldruckdifferenzen Δp _i ist (Δp_i zeitlich gefiltert, gemittelt, summiert oder aufintegriert über alle Betriebszustände zu einem Betriebsdauer-Zeitpunkt hi) und abhängig ist von einer Betriebsdauer h_B der Brennkraftmaschine. Die zuvor erläuterte Trendabweichung ΔT kann beispielsweise hinsichtlich einer Signifikanz analysiert werden in einem Analysemodul 10.2 im Schritt V6 wie dies anhand von 3 erläutert wurde. Als Beispiel ist hier etwa eine Schwellwertprüfung der Trendabweichung ΔT oder des Trends T möglich, in welcher ermittelt wird, ob eine Trendabweichung (im Vergleich zu einem bestehenden Trend im Rahmen einer Trendänderung) einen vorbestimmten Schwellwert SW überschreitet; dies kann vor allem eine Abweichung eines Absolutwerts betreffen aber auch eine Abweichung eines Steigungswertes. Die Trendabweichung entsteht insofern vor allem infolge eines weiteren Relationsgrößen-Wertes sodass eine weitere Trendentwicklung von einer bisherigen Trendentwicklung E abweicht. Die Trendabweichung ΔT kann auf Basis einer langfristigen oder kurzfristigen Trendabweichung ΔT_g oder ΔT₁ bestimmt werden wie dies anhand von 3 erläutert wurde. In einem Schritt V7 kann die Trendabweichung ΔT untersucht werden hinsichtlich des Vorzeichens. Dazu wird über die Abfrage „ΔT < 0“ im Rahmen einer Abweichungsprüfung im Schritt V8 konkretisiert, ob eine Trendabweichung ΔT unter Null liegt. Ist dies der Fall kann auf eine Öl-Verdünnung geschlossen werden. Ist die Trendabweichung ΔT nämlich negativ --d. h. liegt ΔT unterhalb von null-- kann in einem Schritt V9 auf eine Öl-Verdünnung geschlossen werden. Zur Verbesserung einer Robustheit des Verfahrens kann neben dem globalen (insofern langfristigen) Trend vor allem auch der lokale (insofern kurzfristige) Trend für die Erkennung der Ölverdünnung verwendet werden. Wenn T beispielsweise in der oben erwähnten Weise als Steigungswert interpretiert wird ist eine Trendabweichung ΔT kleiner null wenn die entsprechende Trendkurve im Sinne einer geänderten Trendentwicklung nach unten abknickt. In einer ersten Ausführung kann hier der erwähnte Absolutwert der Amplitude aber auch zusätzlich oder alternativ ein Absolutwert einer Steigung überwacht werden. Dazu kann beispielsweise eine konkrete Schwelle kleiner S1 angegeben und überwacht werden mittels der Abfrage T<S1.
In einer Abwandlung ist es auch möglich, die Trends direkt auf Grenzwerte zu überwachen. Beispielsweise kann mit einer Abfrage S1<T<S2 geprüft werden, ob eine Ölverdünnung vorliegt, wenn der Trend T aus dem akzeptablen Bereich [S1, S2] herausfällt. Es kann auch mit einer Abfrage S1>T geprüft werden, ob ein Filtertausch vorliegt.
Die Ausführungsform hat dazu erkannt, dass die Öl-Verdünnung durch Dieselkraftstoff oder Kühlwasser entstehen kann, der/das in den Ölkreislauf eintritt und was den maßgeblichen Prozessablauf darstellt. Dies hat den Verlust der Schmierfähigkeit zur Folge und eine entsprechende Verringerung der Viskosität.
Gut erkennbar ist dies vor allem im Vergleich zu einer Normal-Trendentwicklung, wenn man dafür bei bestimmten Umständen und bei einem bestimmten Motor (z.B. Diesel- oder Otto-Motor) dafür einen grundsätzlich streng monotonen Verlauf einer Trendentwicklung E eines Differenzdrucks Δp _i über einen Filter annehmen könnte; d. h. die Voraussetzung, dass der Differenzdruck Δp_i über die Betriebsdauer-Zeitpunkte hi, i=1, 2, 3 streng monoton zunimmt basiert auf der Annahme, dass sich bei einer Rußentwicklung eines Diesel- oder Otto-Motors ein Filter normalerweise zunehmend zusetzt und damit seinen Differenzdruck Δp_i erhöht. Das Konzept der Erfindung sieht dazu vor, dass die Anzahl von Relationsgrößen-Werte R₁, R₂, R₃, R_i --wie zuvor erläutert wurde-- einer Trendentwicklung E über die Betriebsdauer-Zeitpunkte hi zugeordnet wird; daraus ist regelmäßig auch eine Art Normal-Trendentwicklung für den bestimmten Motor oder Motortyp erkennbar wie hier einem Diesel- oder Otto-Motor.
Das monotone Zunehmen des Differenzdruckes ist beim Gasmotor dagegen normalerweise nicht gegeben, da dieser keinen Ruß produziert. D.h dass die vorgenannte vor allem für einen Dieseloder Otto-Motor geltende Abfrage V6 nicht immer auf eine Ölverdünnung hinweist. Auch dies wäre bei einem Gasmotor erkennbar, wenn die Anzahl von Relationsgrößen-Werte R₁, R₂, R₃, R_i --wie zuvor erläutert wurde-- einer Trendentwicklung E über die Betriebsdauer-Zeitpunkte hi zugeordnet wird; daraus ist regelmäßig auch eine Art Normal-Trendentwicklung für den bestimmten Motor oder Motortyp erkennbar wie hier einem Gasmotor. Dann sind bei dem Ablaufdiagramm des Verfahrens der 4 in Abwandlung der Abfrage V6 der 4 Abfragen auf absolute Steigungsgrenzwerte oder Steigungsänderungen zielführender. Hier könnte also beispielsweise die Abfrage $\begin{array}{l} Steigung T < Schwelle1 = \ddot{O} lverd \ddot{u} nnung \\ Steigung T < Schwelle2 = Filtertausch \end{array}$

in Betracht kommen. Ein entsprechend abgewandelter Ablauf für einen Gasmotor könnte umfassen:

- im Schritt V2
- - Bilden von Δp_i über den Öldruck
- - Glätten (z.B. über einen Zeitfilter) von Δp_i Öldruck zu Δp _i
- im Schritt V5
- - Normieren des Öl-Differenzdrucks und Darstellen als Relationsgröße R = Δp _i/Δp_norm
- - Bilden einer Trendaussage auf Basis eines Differenzen- oder Differential-Quotienten Ti = (Ri - Ri-1)/ (hi-hi-1)
- im Schritt V6 bis V8

Eine Trendentwicklung E der Relationsgröße R mit einem Filtermodell belegt dieses Verarbeiten des ersten und zweiten Öldrucks mittels einer diese berücksichtigende Relationsgröße in Bezug auf eine Betriebsdauer h_B der Brennkraftmaschine (z. B. in Betriebsstunden angegeben). 5 zeigt eine schematische Darstellung für eine erste bevorzugte Ausführungsform betreffend die Wandlung gemessener Öldrücke zu einem Relationsgrößen-Wert, der unabhängig von einem Betriebsparameter ist, mittels einem Kennfeld und einem Wandleralgorithmus. Dabei handelt es sich um eine vergleichsweise ausgefeilte Herangehensweise. Es werden Relationsgrößen-Werte und eine Trendentwicklung in einem beispielhaften Trendkennfeld T_a über Betriebsdauer-Zeitpunkte dargestellt sind, für ein Verfahren zum Erfassen eines Ölzustands eines Betriebsöls für einen Motor der Brennkraftmaschine.
5 zeigt dazu links aus dem Test- oder Vor-Betrieb einer Brennkraftmaschine hervorgehende Relationsgrößen-Werte R₁, R₂, R₃ zu Betriebsdauer-Zeitpunkten hi, i=1, 2, 3 deren Werte hier mit Z₁, Z₂ und Z₃ angegeben sind. Diesen sind beispielhaft gelernte Differenzdrücke als Relationsgrößen-Wert R₁, R₂, R₃ im Kennfeld K von Betriebsparametern B, nämlich eines Motorparameters und Ölparameters zugeordnet, nämlich vorliegend Motordrehzahl n_MOT und Öltemperatur T_Öl. So kann ein Norm-Kennfeld K von Normdifferenzdrücken quasi für einen Standard-Motor und/oder ein Standard-Betriebsöl erstellt werden in Bezug auf eine Anzahl von Betriebsparameter B des Motors und/oder Ölparameter des Betriebsöls. Das Lernen des Normkennfeldes erfolgt vorzugsweise in den ersten Betriebsstunden, wo das Filter und das Öl noch neu sind. Damit wird das individuelle Verhalten dieser Maschine im Neuzustand gespeichert. Man kann in einer Abwandlung oder Ergänzung dieses Vorgehens auch das Normkennfeld mit Erfahrungswerten vorinitialisieren oder final bedaten.
Ri steht insofern jeweils für eine Matrix von Relationsgrößen R_i (n_MOT, T_Öl). Vorliegend sind also die Relationsgrößen-Werte Ri für i=1, 2, 3 ... n dieser Matrix für bestimmte Betriebsparameter B spezifiziert, wobei ein Relationsgrößen-Wert Ri jeweils eine Öldruckdifferenz p2 - p1 = Δp_i über den zuvor erläuterten Filter 1F darstellt für einen bestimmten Betriebsparameter B.
Das Wandlermodul W führt nun einen Wandleralgorithmus A aus, der alle Betriebsparameter B nutzt, d. h. vorliegend die Öldruck-Differenz Δp wie sie aus dem echten Betrieb einer Brennkraftmaschine hervorgehen zur Angabe von Relationsgrößen-Werte R₁, R₂, R₃ zu Betriebsdauer-Zeitpunkten hi, i=1, 2, 3 im tatsächlichen Betrieb normiert auf einen oder die jeweiligen Betriebsparameter B, also z.B. mittelt oder dividiert oder integriert über die Betriebsparamter B oder die Öldruck-Differenz Δp anderweitig normiert in Bezug auf die Betriebsparamter B. Ein in diesem Sinne allgemein aufzufassendes „normieren“ kann also ein Mitteln oder Integrieren und/oder eine Quotientenbildung umfassen, jeweils für einen der Betriebsdauer-Zeitpunkte hi, i=1, 2, 3, deren Wert hier Z₁, Z₂ und Z₃ angegeben ist, (hier z. B. jeweils für Z₁, Z₂, Z₃ usw.).
Die Integration berücksichtigt gegebenenfalls Wichtungen, Häufigkeiten und Prioritäten der genannten Öl- und Motorparameter Öls, MOTs und bildet einen insofern ggfs. gewichteten integrierten Mittelwert Δp für Zeitpunkte hi in der Betriebsdauer h_B der Brennkraftmaschine ab, was in 2 rechts dargestellt ist.
Eine Quotientenbildung kann eine bestimmte Öldruck-Differenz Δp beispielsweise normieren auf einen jeweiligen oder die Betriebsparamter B eines Standards; dies ist in Bezug auf die Ausführungsform in 7 näher beschrieben.
Vorliegend wird der Wandleralgorithmus A mittels einem Trigger zu den Betriebsdauer-Zeitpunkten hi, i=1, 2, 3, deren Wert hier mit Z₁, Z₂ und Z₃ angegeben ist-- ausgeführt. D. h. die Matrix R_i (n_MOT, T_Öl), welche jeweils für einen der Zeitpunkt-Werte Z₁, Z₂ oder Z₃ mehrere Öldruckdifferenzen Δp_i umfasst, wie sie im realen Betrieb einer Brennkraftmaschine erfasst werden, wird für einen Betriebsdauer-Zeitpunkt hi verdichtet auf einen integrierten, gemittelten oder summierten oder anderweitig zusammengefassten Relationsgrößen-Wert Δp _i unabhängig vom Betriebsparameter B für diesen einen Betriebsdauer-Zeitpunkt hi.
Das Kennfeld K wird also zu Beginn des Motorlebens gelernt und stellt dann eine Referenz zur Normierung aller zukünftigen Messwerte Δpi dar. Es werden während des Betriebes die auflaufenden Druckwerte Δpi im Wandlermodul W über das Kennfeld K normiert (dividiert), gemittelt zu Δp und zu den Zeitpunkten hi in das Trendkennfeld Tk gespeichert. Anders ausgedrückt wird das 3D-Feld von links dargestellten Relationsgrößen-Werte R₁, R₂, R₃ zu frühen Betriebsdauer-Zeitpunkten hi, i=1, 2, 3 deren Werte hier mit Z₁, Z₂ und Z₃ angegeben sind genutzt, um später Betriebswerte zu einem Wert Δp _i zu einem Betriebsdauer-Zeitpunkt h_i, i=1, 2, 3 zu verdichten. Dies ist in der Mitte der 5 dargestellt.
Als Ausgabe des Wandler- und Analysemoduls W im Analysemodul 10.2 infolge des verwendeten Wandleralgorithmus A können also jeweils der Matrix Ri zugeordnete Abfolgen von Betriebsparameter unabhängigen Relationsgrößen-Werten Δp _i aufgetragen werden wie dies in 5 rechts dargestellt ist. Auf diese Weise entsteht ein Trendkennfeld über eine Anzahl von Betriebsdauer-Zeitpunkten hi mit Werten Z₁, Z₂ und Z₃ als Δp ₁, Δp ₂ und Δp ₃ usw. bis Δp _i. Es lässt sich aufgrund dieser Relationsgrößenwerte grundsätzlich eine einzige oder Schar von Trendkurven TK angeben, die sich mehr oder weniger über einen Vertrauensbereich T_B einer Trendenwicklung E verteilen. Vorliegend ist der Vertrauensbereich T_B eingefasst von einer oberen Grenzentwicklung G_o und einer unteren Grenzentwicklung G_u. Der Vetrauensbereich T_B wird vorteilhafterweise mitgeschrieben in einer Logik. Dies kann mit einer geeigneten intelligenten und gegebenenfalls lernenden Logik eines Analysemoduls 10.2 umgesetzt werden. Dabei kann beispielsweise berücksichtigt werden, dass Relationsgrößenwerte, die zuerst adaptiert wurden weniger relevant sind für einen Langzeittrend aufgrund von Einlaufeffekten an der Brennkraftmaschine. Solche und andere Randbedingungen können im Rahmen einer intelligenten Auswertung berücksichtigt werden; Beispiele dazu sind in 8 angegeben.
Auffällig ist, dass in dem Kennfeld K der 5 für einen weiteren, zur Anzahl von Relationsgrößen-Werte R₁, R₂, R₃ für Betriebsdauer-Zeitpunkte Z₁, Z₂, Z₃ hinzutretenden Relationsgrößen-Wert Ri zu einem Betriebsdauer-Zeitpunkt-Wert Z_i eine bis dahin bzw. aktuell streng monotone Trendentwicklung gestört ist - Δp stellt den dazu bestimmten Öl-Differenzdruck dar.
Wie auch beim zuvor erläuterten Vorgehen im Rahmen eines Wandlermodul W und Analysemoduls 10.2 triggert ein Wandleralgorithmus A die Betriebsdauer-Zeitpunkte Z₁, Z₂, Z₃ mit jeweils einer Matrix von Relationsgrößen-Werte Ri zum Beispiel zum Betriebsdauer-Zeitpunkt-Wert Z_i für eine Matrix von Öldruck-Differenzen Δp_i abhängig von Motor- und Ölparametern n_MOT, T_Öl und bildet daraus einen Betriebsparameter B unabhängigen Relationsgrößen-Wert R_i, der hier als Δp _i in dem Trendfeld als heller Punkt eingezeichnet ist.
Dieser weitere Betriebsparameter unabhängige Relationsgrößen-Wert Δp _i (hell eingezeichnet) liegt deutlich abweichend neben den dunkel eingezeichneten Betriebsparameter unabhängigen Relationsgrößen-Werten Δp1, Δp2, Δp3, die für die bisherige Trendkurve TK1 verwendet wurden - eine (lokale) Trendabweichung ΔT₁ ist also deutlich erkennbar und wird hier als sogenannte kurzfristige Trendentwicklung E₁ analysiert (wie anhand von 3 (B) erläutert). Das heißt, die Trendabweichung ΔT₁ des weiteren Relationsgrößen-Wertes Δp _i selbst von der zu dem Betriebszeitpunkt Z_i vorliegenden „normalen“ - kurzfristigen Trendentwicklung E₁ gemäß der bisherigen Trendkurve TK1 lässt sich etwa im Rahmen einer Differenzbildung oder sonstigen Abstandsmessung im Trendfeld T_b analysieren. Dazu können die Maßnahmen des Schritts V6 des Verfahrensablaufs in 4 vorgenommen werden. Die weiteren Schritte V7, V8 und V9 des Verfahrensablaufs in 4 lassen sich hier ebenfalls verifizieren. Es zeigt sich nämlich, dass der weitere Relationsgrößen-Wert Δp _i mit der Trendabweichung ΔT₁ eine Steigerung der bisherigen Trendentwicklung E₁ verringern würde; das heißt, eine weitere Trendkurve TK2 T_b würde bei der Berücksichtigung dieses weiteren Betriebsparameterunabhängigen Relationsgrößen-Wertes Δp _i abnehmen - die weitere Trendkurve TK2 ist in 5 gestrichelt eingezeichnet. Dieses Ergebnis, bei dem eine streng monotone Trendentwicklung gestört ist, deutet auf eine verringerte Viskosität des Betriebsöles hin, was wiederum auf eine Öl-Verdünnung durch Kraftstoff hindeutet. Im Folgenden wird erläutert, wie eine solche Auswertung genutzt werden kann, um Einzelteil-Bestellungen für eine Brennkraftmaschine, insbesondere die Ölfilter frühzeitig zu planen.
6 zeigt genau das Trendkennfeld T_a der 5 mit der Trendentwicklung E in vergrößerter Darstellung, d. h. mit dem Vertrauensbereich T_B in schraffierter Darstellung. Außerdem ist ein mit „Limit Gelb“ bezeichneter erster noch erträglicher Relationsgrößen-Wert für einen niedrigeren Differenzdruck Δp dargestellt und ein zweiter noch höherer mit „Limit Rot“ bezeichneter maximal erträglicher Relationsgrößen-Wert für einen höheren Differenzdruck Δp dargestellt; beides als waagerechte gestrichelte Linie.
Natürlich führt die Trendkurve, an der sich der „Fall 2“ orientiert --nämlich die obere Grenzentwicklung G_o-- dazu, dass das „Limit Gelb“ früher erreicht wird, sodass der Bestellzeitpunkt ET2 für ein Einzelteil im „Fall 2“ deutlich vor dem Bestellzeitpunkt ETI für ein Einzelteil im „Fall 1“ liegt, wobei der „Fall 1“ sich an der unteren Grenzentwicklung G_u orientiert und in beiden Fällen eher kürzere Bestellzeiten einer Einzelteil-Bestelldauer mit t1 bezeichnet sind.
Eine Einzelteil-Bestelldauer t1 (früher Erwartungszeitpunkt) ist im „Fall 1“ aber entsprechend größer bis zum Erreichen des „Limit Gelb“ als die Einzelteil-Bestelldauer t1 (früher Erwartungszeitpunkt) im „Fall 2“ bis zum Erreichen des „Limit Gelb“. In beiden Fällen verbleibt jedoch auch noch eine Betriebsreaktion möglich; dies ist das Ergebnis des Unterschiedszwischen „Limit Rot“ und „Limit Gelb“, da in beiden Fällen eine längere Einzelteil-Bestelldauer t2 (später Erwartungszeitpunkt) bis zum „Limit Rot“ größer ist als eine kürzere Einzelteil-Bestelldauer t1 (früher Erwartungszeitpunkt) bis zum „Limit Gelb“. Dieses Vorgehen hat sich beispielsweise bewährt beim Feststellen eines Filtertausches, um eine Einzelteil-Bestelldauer im Hinblick auf die erforderliche Betriebsreaktion abzustimmen. Es kann beispielsweise für das „Limit Gelb“ noch eine Wartezeit bis zu einem Schichtende ausgenutzt werden, in dem etwa ein Fahrzeug mit der Brennkraftmaschine eingesetzt ist. Ist das „Limit Rot“ jedoch erreicht, ist eine Betriebsreaktion ohne Verzögerung erforderlich. Ein Erwartungszeitpunkt für ein Erreichen des „Limit Gelb“- bzw. „Limit Rot“-Alarmniveau kann mittels der zuvor erläuterten Trendkurve TK berechnet werden, die sich üblicherweise in einer Schar von Trendkurven TK im Vertrauensbereich T_B befindet; eine solche Trendkurve TK ist beispielhaft in 6 eingezeichnet.
7 zeigt nun darüber hinaus die Möglichkeit auf, ein solches, wie in 5 dargestelltes gelerntes oder anderweitig zusammengestelltes Filter-Differenzdruck-Kennfeld K zu nutzen zum Erfassen eines Ölzustands. Im Vergleich zu der Herangehensweise der Ausführungsform der 5, zeigt 7 eine leichter umzusetzende Herangehensweise; beispielsweise ist diese leichter zu programmieren bzw. es ist ein Rechenaufwand geringer.
7 zeigt zunächst symbolisch unter Bezugnahme auf das Detail X der 1 ein Ölfiltersystem 1 in Anbindung an ein Steuer- und Regelschema 11 für eine Steuer- und Regeleinrichtung 10. Zunächst ist dazu das Ölfiltersystem 1 analog der Darstellung in Detail X der 1 mit einem Ölfilter 1F für Betriebsöl 1B in einer Ölleitung 1L zur Ölversorgung eines Motors 101 einer Brennkraftmaschine 100 gezeigt. Ein Öl-Differenzdruck Δp wird mittels einem ersten und einem zweiten Drucksensor S1, S2 zur Bestimmung eines ersten und eines zweiten Öldrucks p1, p2 zur Verfügung gestellt. Im vorliegenden Fall wird der zweite Druck p2 vom ersten Druck p1 in einem Komparator 12 abgezogen. Der Komparator 12 ist vorliegend als ein Differenzbildner ausgeführt. Grundsätzlich könnte ein solcher Komparator jedoch auch eine sonstige Relation zwischen dem zweiten und ersten Druck p1, p2 herstellen, etwa durch Subtrahieren des ersten Drucks vom zweiten Druck, was ebenfalls einer Differenzbildung entspräche. Ein Komparator 12 kann jedoch grundsätzlich auch anders gebildet sein, etwa durch Bilden einer sonstigen Relation zwischen dem zweiten und dem ersten Druck; etwa durch Quotientenbildung der Drücke p1, p2 - dadurch kann ein relativer Druckwert ebenfalls als Maß eines Druckabfalls über den Ölfilter 1F zur Verfügung gestellt werden.
Im Rahmen der vorliegenden Ausführungsform hat sich eine Differenzbildung im Komparator 12 als vorteilhaft erwiesen, sodass im Rahmen des Regelschemas 11 ein Öl-Differenzdruck als IST-Wert Δp__IST zur Verfügung gestellt wird.
Die Steuer- und Regeleinrichtung 10 ist ausgebildet, das Steuer- und Regelschema 11 auszuführen unter Nutzung eines Kennfeldmoduls 10.1 und eines Analysemoduls 10.2. Das Steuer- und Regelschema 11 ist vorliegend konkret mit einem Wandleralgorythmus A ausgebildet, der im Rahmen einer Quotientenbildung die bestimmten Öldruck-Differenzen Δp mit einem Normdruck Δp__NORM zu Relationsgrößen-Werte eines Trendkennfeldes T_a normiertdies wird im Folgenden näher erläutert.
Die Öldruck-Relation, vorliegend in Form eines Öl-Differenzdrucks Δp, nämlich konkret eines IST-Werts Δp__IST desselben, wird in Bezug gesetzt zu einem Norm-Öl-Differenzdruck Δp__NORM. Der Norm-Öl-Differenzdruck Δp__NORM ist bei der vorliegenden Ausführungsform Ergebnis eines Standards; das heißt eines theoretischen Konstrukts für einen Standardmotor mit bestimmten Betriebsparametern und diesen zugeordneten Öl-Differenzdrücken über den Filter 1F. Der Norm-Öl-Differenzdruck Δp__NORM ist insofern als Öl-Differenzdruck für einen solchen Standard in einem normierten Öl-Differenzdruck-Kennfeld K für den Filter 1F hinterlegt.
Das so bezeichnete Öl-Differenzdruck-Kennfeld K zur Normierung ist im Detail X der 7 näher dargestellt und in einem ersten Teil des Kennfeldmoduls 10.1 hinterlegt.
Das im Folgenden als solches bezeichnete normierte Öl-Differenzdruck-Kennfeld K ist in Bezug auf seine Koordinaten ähnlich dem Kennfeld K der 5 gebildet; im Unterschied dazu zeigt es Öl-Differenzdruckwerte jedoch nicht als aktuelle Messwerte der Öl-Differenzdruck-Messeinrichtung 1M, sondern vielmehr als Standard, d.h. für einen Standard-Motor anzunehmende Öl-Differenzdrücke für Betriebsparameter B des Motors 101.
Vorliegend sind dies bei dem normierten Öl-Differenzdruck-Kennfeld K wiederum die Öltemperatur T_Öl und die Motordrehzahl n_MOT für welche Standard-Öl-Differenzdrücke als Normdrücke Δp__NORM erfasst sind. Dies entpricht im Wesentlichen einer Matrix in der ein Norm-Öl-Differenzdruck Δp_NORM in Bezug auf eine Öltemperatur T_Öl und eine Motordrehzahl n_MOT als Standard festgehalten ist. Insofern kommt dem Öl-Differenzdruck-Kennfeld K für den Filter 1F hier die Bezeichnung K_NORM zu. Das normierte Kennfeld K_NORM ist im Kennfeldmodul 10.1 hinterlegt und regel- bzw. steuertechnisch verbunden mit dem Ausgang des Komparators 12, welcher den tatsächlich gemessenen Öl-Differenzdruck Δp, nämlmich dessen Istwert Δp__IST liefert. Des Weiteren hat das Kennfeldmodul 10.1 Eingänge nicht nur für Parameter der Motordrehzahl n_MOT und die Öltemperatur T_Öl, sondern es können auch andere Betriebsparameter B eingehen. Als Beispiel weiterer Betriebsparameter B sind Leistungsparameter (zum Beispiel Drehmoment oder eine Drehmomentanforderung M) oder eine Kühlmitteltemperatur T_KM vorliegend aufgeführt für das Normierungs-Öl-Differenzdruck-Kennfeld K_NORM .
Das Normierungs-Öl-Differenzdruck-Kennfeld K_NORM ist insofern ein mehrdimensionales Kennfeld mit vorliegend fünf Koordinaten, in dem der normale Öl-Differenzdruck in Bezug zu einem Standard-Motor gesetzt ist, d.h. in Bezug gesetzt ist zu einer Anzahl von Betriebsparametern B; vorliegend sind vor allem Drehzahl n_MOT und Betriebsöltemperatur T_Öl sowie auch Drehmoment oder eine Drehmomentanforderung M oder eine Kühlmitteltemperatur T_KM näher dargestellt.
Der Wandleralgorithmus A sieht vor, dass der gemessene Differenzdruck Δp (konkret dessen IST-Wert Δp_IST) im Rahmen einer Quotientenbildung normiert wird in Bezug auf das Normierungs-Öl-Differenzdruck-Kennfeld K_NORM - der entsprechende Wandleralgorithmus sieht dazu einen Quotientenbildner 13 vor, der den Öl-Differenzdruck Δp --wie gemessen-- normiert in Bezug auf den Norm-Öl-Differenzdruck Δp_NORM bei einer akut vorliegenden Betriebssituation des Motors (bestimmt durch die vorgenannten Betriebsparameter B: n_MOT TKM T_Öl Lastpunkt M).
Dies kann beispielsweise so erfolgen, dass bei einem konkret bekannten Betriebsparameter B wie Motordrehzahl n_MOT und Betriebsöltemperatur T_Öl der Norm-Öl-Differenzdruck Δp_NORM dem Normkennfeld K_NORM als bekannter Standardwert entnommen wird und der tatsächlich gemessene Öl-Differenzdruck Δp im Quotientenbildner 13 einer Division zugeführt wird zur Bildung eines normierten Relationsgrößenwertes R im Sinne von $R = \frac{Δ pIST}{Δ pNORM} (n_{MOT,} T_{\ddot{O} l}) .$
Der im Steuer- und Regelschema 11 zu verwendende Relationsgrößenwert R ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform insofern ein normierter Relationsgrößenwert R, der einem normierten Trendkennfeld für eine Mehrzahl von Betriebsdauer-Zeitpunkten hi zu einer bestimmten Betriebsdauer festgehalten wird.
Im vorliegenden Beispiel des Regelschemas 11 ist dies als Teil des Kennfeldmoduls 10.1 in einem Trendkennfeld T_a im Detail Y näher dargestellt - das heißt, zur Erfassung des normierten Öl-Differenzdrucks --normiert ist der Öl-Differenzdruck Δp mit einem Norm-Öl-Differenzdruck Δp_NORM-- werden eine Anzahl normierter Relationsgrößen-Werte Ri für Betriebsdauer-Zeitpunkte hi wiederholt aufgetragen im Rahmen des mit Differenzenbildner 12 und Quotientenbildner 13 ausgeführten Regelschemas.
Dieses Trennkennfeld wird als normiertes Trennkennfeld T_a wird einem zuvor genannten Analysemoduls 10.2 zur Verfügung gestellt zur Durchführung einer Trendanalyse, wie sie anhand von 2, 5 und 6 bereits erläutert wurde. Im normierten Differenzdruckkennfeld T_a ist insofern auch ein Wert R_j eines normierten Relationsgrößen-Wertes mit offenem Symbolzeichen dargestellt, der eine Trendabweichung erkennen lässt. D.h. der weitere Relationsgrößen-Wert R_j bewirkt eine Trendabweichung ΔT von der Trendentwicklung E nach unterhalb der Trendentwicklung E. Die Feststellung dieser Trendabweichung ΔT kann mittels bestimmter mathematischer Vorgehensweise im Analysemodul 10.2 vorgenommen werden. Das Konzept der Erfindung hat --wie zuvor erläutert-- darüber hinaus erkannt, dass eine Ölqualität von entscheidender Bedeutung für die Lebensdauer eines Motors ist, wobei im Analysemodul 10.2 vor allem vorliegende vier überlagerte Effekte erkannt werden, nämlich insbesondere erkannt und unterschieden werden infolge der Geschwindigkeit ihres individuellen Trends.

1. Öl-Alterung und
2. Öl-Verdünnung.
3. Filtertausch
4. Öl-Nachfüllvorgang

Die beiden ersten Effekte führen zu einer Verringerung der Viskosität; der Unterschied liegt vor allem in der Stärke des Trends. Während eine Viskositätsänderung durch normalen Motorbetrieb über hunderte von Stunden beobachtbar ist, tritt die Viskositätsänderung durch Öl-Verdünnung innerhalb weniger Stunden auf. Die wird genutzt zur Erkennbarkeit/Unterscheidung infolge der Geschwindigkeit ihres individuellen Trends.
Zusätzlich überlagert ist die Wirkung des Filters - bei zunehmender Beladung des Filters steigt der Differenzdruck über den Filter an, was einem langsamen Trend entspricht.
Bei einem Filtertausch tritt eine Öl-Differenzdruckänderung als ein Druckabfall plötzlich auf. Eine Öl-Differenzdruckänderung in Form einer schlagartigen Steigerung ergibt sich durch das Nachfüllen von Öl und tritt ebenfalls plötzlich auf.
8A zeigt dazu beispielhaft einen konkreten Verlauf des so gesehen normierten Öl-Differenzdrucks Δp mit den zuvor genannten normierten Relationsgrößen-Werten Ri einer Trendentwicklung E über die Betriebsdauer h_B einer Brennkraftmaschine mit einem Motor 101 und dem Ölfiltersystem 1. Die Darstellung der normierten Öl-Differenzdrücke Δp ist zu verstehen mit der Trendentwicklung E auf einer Skala von Betriebsdauern im Bereich von mehreren zehntausend Stunden, also beispielsweise im Bereich einer Betriebsdauer h_B von etwa 20.000 Stunden.
Dargestellt ist in 8A eine Auswahl von Trendabweichungen ΔT_i zu bestimmten Betriebsdauer-Zeitpunkten hi, die hier mit R_j bezeichnet sind (i=0,1,2,3) und unterschiedlichen Ereignissen B_i (i=0,1,2,3) zugeordnet werden können. Eine Einlaufzeit des Motors bei der Betriebsdauer h_B=0 (z. B. in Betriebsstunden angegeben) bleibt unberücksichtigt; es weist sozusagen der Wert R₀ einer Betriebsdauer h_B einen Offset O auf beim Ereignis B₀. Erkennbar wird eine Trendentwicklung E in Form einer Normal-Trendentwicklung über die Betriebsdauer h_B ansteigend sein, insbesondere bei einem Dieselmotor monoton ansteigend sein, da die Öl-Differenzdrucks Δp in Folge eines sich zunehmend zusetzenden Filters 1F ansteigt. Eine nach unterhalb einer ansteigenden Normal-Trendentwicklung abnehmende Trendentwicklung ist somit als die relevante Trendabweichung ΔT zu analysieren.
Die hier dargestellten Ereignisse B_i (i=1, 2, 3, 4) sind verschiedene Beispiele dazu mit entsprechenden abweichenden normierten Relationsgrößen-Werten R_j1, R_j2, R_j3, R_j''' von der Trendentwicklung mit entsprechend dadurch bewirkten Trendabweichungen ΔT1, ΔT2 und ΔT3, bzw. ΔT3'.
Im Rahmen einer Öl-Alterung des Ereignisses B4 sollte die Viskosität im Wesentlichen mit der Zeit abnehmen, da die langkettigen Kohlenwasserstoffketten durch mechanische Scherkräfte zerteilt werden. Einer Öl-Alterung bewirkt eine abnehmende Trendsignatur der Öl-Alterung im Trend, die der ansteigenden Normal -Trendentwicklung überlagert ist - dies ist auf langer Skala eines Betriebsdauer-Zeitpunktes h4 in sub-linearer Abweichung zum linear ansteigenden Trend E erkennbar. Im Rahmen einer Öl-Verdünnung sollte die Viskosität ebenfalls abnehmen, aber aufgrund anderer Prozesse auf einer anderen Zeitskala.
Bei einer Öl-Verdünnung (ÖV1, ÖV2) des Ereignisses B3 liegt ebenfalls ein Differenzdruckverlust als Trend nach unten vor. Mit anderen Worten: im Rahmen des Filtermodells schwächt sich infolge einer Öl-Verdünnung der Trend einer zunehmenden den ersten und zweiten Öldruck berücksichtigenden Relationsgröße ab. Eine Trendabweichung zwischen dem weiteren Relationsgrößen-Wert von der Trendentwicklung kann dann auf unterschiedliche Weise bewertet werden; etwa vorteilhaft im Rahmen der oben kurzfristigen oder langfristigen Trendentwicklung analysiert werden. Das Ereignis B1 zum Betriebsdauer-Zeitpunkt h1 weist auf einen Filtertausch hin und das Ereignis B2 zum Betriebsdauer-Zeitpunkt h2 einen Öl-Nachfüllvorgang.
Der Filtertausch beim Ereignis B1 zum Betriebsdauer-Zeitpunkt h1 hat eine plötzlich abnehmende Trendabweichung infolge des plötzlich abnehmenden Öl-Differenzdrucks Δp zur Folge; mit Vorteil versehen also auf sehr kurzer Zeitskala (praktisch instantan) erkennbar im Vergleich zu einer an sich bereits kürzeren Zeitskala der Öl-Verdünnung.
Eine Öl-Differenzdruckänderung in Form einer schlagartigen Steigerung ergibt sich durch das Nachfüllen von Öl und tritt ebenfalls plötzlich auf beim Ereignis B2.
Es können also weitere Relationsgrößen-Wert R_i+1 in Bezug auf eine vermittels wenigstens des einen weiteren Relationsgrößen-Wertes R_i+1 bewirkte abnehmende Trendabweichung ΔT von der Trendentwicklung E als die relevante Trendabweichung ΔT analysiert werden, wobei die Zeitausdehnung und/oder Amplitude, insbesondere Rampe, der abnehmenden Trendabweichung ΔT von der Trendentwicklung E analysiert wird.
Das Ereignis B3 zum Betriebsdauer-Zeitpunkt h3 bis Betriebsdauer-Zeitpunkt h4 umfasst zwei Varianten eines Öl-Verdünnungsvorgangs ÖV1, ÖV2.
Die Ereignisse B1, B2 stellen mit dem Filtertausch (B1) und dem Öl-Nachfüllvorgang (B2) an sich erkennbare Ereignisse dar.
Der schnelle Vorgang einer Öl-Verdünnung ÖV1 des Ereignisses B3 ist der vorliegend relevante zu alarmierende Vorgang der im Rahmen der bevorzugten Ausführungsform im Rahmen des Konzepts zur Erfindung einer Trendanalyse erkannt wird mittels der Öl-Differenzdruck-Messeinrichtung 1M und dem Regelschema 11 unter Nutzung der Steuer- und Regeleinrichtung 10. Die einzelnen Ereignisse werden im Folgenden erläutert.
8B zeigt in Ansicht (A) ein zuvor erläutertes Modell einer langfristigen Trendentwicklung Eg (wie anhand von 3 Ansicht (A) erläutert) und eine Variante einer Analyse. Eine globale Trendabweichung ΔT_g kann mit dem weiteren Relationsgrößen-Wert Ri als Trendentwicklung Eg abgestimmt werden. Man kann die bisherige Trendkurve TK1 auch als Normal-Trendentwicklung bezeichnen und die weitere Trendkurve TK2 als abgewichene Trendentwicklung im Vergleich zur Normaltrendentwicklung bezeichnen.
Die Trendkurve TK1 der Normaltrendentwicklung entsteht aufgrund der zuvor genannten Werte Δp ₁, Δp ₂ und Δp ₃.
Zudem ist ein Betriebsparameter unabhängiger Relationsgrößen-Wert Δp _i für den Betriebsdauer-Zeitpunkt Z_i aufgetragen. Die Trendkurve TK2 der abgewichenen Trendentwicklung entsteht unter Berücksichtigung des Weiteren Relationsgrößen-Wertes Ri.
Ein Verfahren einer Öl-Zustands-Erkennung kann besonders bevorzugt folgende Prüf-Schritte aufweisen:

1. Zu geringer Öldruck: Defekt im Motor / fehlendes Öl => Notabstellung
2. Zu hoher normierter Differenzdruck => Filtertausch erforderlich => Wartungslampe
3. Ereignis B4: Langsam steigernder Differenzdruck => Wartungsprognose für Filtertausch
4. Schneller Anstieg des Differenzdruckes => Vermutlich innere abrasive Abnutzung (Späne) Motordefekt => Warnung
5. Ereignis B3: Schnelle (innerhalb weniger Stunden, nicht plötzliche) Absenkung ÖV1 des normierten Δp nach unten => Öl-Verdünnung => Alarm gemäß dem Konzept der Erfindung. Es kann beispielsweise festzustellen sein, ob Dieselkraftstoff in den Ölkreislauf gelangt. Dies führt nämlich zu einem maßgeblichen Verlust der Schmierfähigkeit, sodass verschiedene Defekte, wie zum Beispiel Lager- oder O-Ring-Defekte in der Kraftstoffpumpe durch diesen Verlust der Schmierfähigkeit hervorgerufen werden können.
6. Ereignis B1: Plötzliche Absenkung des normierten Δp nach unten => Ursache: Filtertausch => (auch für Big Data Analyse - Alarmunterdrückung vom Öl-Verdünnungsalarm)
7. Der Wert des Δp nach Filtertausch ist ein Maß für die Ölqualität => Wartungshinweis Filtertausch ohne Ölwechsel (nicht Gegenstand der Erfindung)
8. Ereignis B2: Plötzlicher Anstieg des normierten Δp nach oben => Öl wurde nachgefüllt. (auch für Big Data Analyse bzw. in Abgrenzung zu 4.)
9. Ereignis B0: Ausblenden der ersten 100 Motorbetriebsstunden zur Verhinderung einer Fehlanzeige der Trendentwicklung.

8B zeigt dazu in Ansicht (A) eine bevorzugte Berücksichtigung einer ersten Randbedingung für beide Trendkurven TK1 und TK2; nämlich derart, dass eine Einlaufzeit des Motors bei der Betriebsdauer h_B (z. B. in Betriebsstunden angegeben) unberücksichtigt bleibt; sozusagen der Wert Z einer Betriebsdauer h_B einen Offset O aufweist.
Die Einlaufzeit des Motors verursacht letztendlich aufgrund der starken Schwankungsamplituden in der Viskosität des Betriebsöls nicht auswertbare Daten und der dies berücksichtigende Offset O ist in der 8A schraffiert dargestellt.
8B zeigt in Ansicht (B) anhand des Falls einer kurzfristigen Trendentwicklung E₁ (wie anhand von 3 Ansicht (B) erläutert) eine Variante der Trendentwicklung T_b zur Feststellung einer lokalen Trendabweichung ΔT₁. Für den Fall, dass weitere Relationsgrößen-Werte Δp_i deutlich und relativ schnell (ÖV1) nach unterhalb der bisherigen Trendentwicklung T_b (dunkle Punkte) abfallen, kann dies als kurzfristige Trendentwicklung E₁ analysiert werden. Dazu wird eine lokale Trendabweichung ΔT_e des weiteren Relationsgrößen-Wertes Δp selbst von der zu dem Betriebszeitpunkt vorliegenden normalen Trendentwicklung (dunkle Punkte) analysiert.
8B zeigt in Ansicht (C) eine weitere Randbedingung derart, dass ein Filtertausch zum Zeitpunkt Z auf einer Skala der Betriebsdauer h_B stattfindet; dieses Ereignis ist von einer Neuangabe der Trendentwicklung gefolgt. Das heißt, der Trendspeicher wird zunächst zum Zeitpunkt Z gelöscht, was in 8C symbolisch durch „X“ dargestellt ist. Hintergrund ist, dass bei einem Filtertausch die durch einen Pfeil nach unten symbolisch dargestellte zeitliche Änderung Δp/Δt des Betriebsparameters unabhängigen Relationsgrößen-Wertes Δp --nämlich betreffend die in 1 dargestellte Öldruck-Differenz zwischen dem zweiten Öldruck und dem ersten Öldruck, Δp = p2 - p1 über den Filter-- stark negativ ist; das heißt ein Wert Δp sinkt abrupt zu einem Zeitpunkt Z, was in 8C symbolisch durch „X“ dargestellt ist.
In dem Fall müsste danach also die Trendanalyse von vorn beginnen und alle „Δp“-Werte wieder auf „0“ gesetzt werden. Danach würden dann wiederum steigende Differenzdruckwerte betreffend die Öldruck-Differenz zwischen dem zweiten Öldruck und dem ersten Öldruck, Δp = p2 - p1 über den Filter im Kennfeld erfasst werden. Diese werden dann mit dem beschriebenen Wandler- und Analysemodul W bzw. mit dem entsprechenden Wandleralgorithmus A gewandelt und dann im Trendkennfeld T_c eingetragen für die weitere Trendanalyse nach einem der oben beschriebenen Verfahren.
Bezugszeichenliste

1: Ölfiltersystem
1B: Betriebsöl
1F: Ölfilter
1M: Öl-Differenzdruck-Messeinrichtung
10: Steuer- und Regeleinrichtung
10.1: Kennfeldmodul
10.2: Analysemodul
1L: Ölleitung
100: Brennkraftmaschine
101: Motor
102: Luftführungssysteme
103: Wärmetauscher
104: Ölleitsystem
ECU: Motorsteuergerät
A: Wandleralgorithmus
W: Wandlermodul
B: Betriebsparameter
D: Sensordaten
K: Kennfeld, Normkennfeld
X: Detail
SW: Schwellwert
R, R1, R2, R3 ... Ri: Relationsgröße, Relationsgrößen-Werte, weiterer Relationsgrößen-Wert
S: Sensorsystem
S1: erster Drucksensor
S2: zweiter Drucksensor
p1: erster Öldruck
p2: zweiter Öldruck
E, Eg, E1: Trendentwicklung, langfristige Trendentwicklung, kurzfristige Trendentwicklung
T, Ta, Tb, Tc: Trendfeld, erstes, zweites, drittes Trendfeld mit sich entwickelnder Trendkurve zur Bestimmung einer Trendabweichung ΔT
TK, TK1, TK2: Trendkurve, bisherige und weitere Trendkurve ok jr
TÖl: Öltemperatur
TB: Vertrauensbereich
Öls: Ölparameter
MOTs: Motorparameter
hB: Betriebsdauer
hi: Betriebsdauer-Zeitpunkt
M: Lastpunkt
MMOT: Motordrehmoment
nMOT: Motordrehzahl
BP: Betriebsparameter
Δp1, Δp1, Δp2, Δp3: Mittelwert der Öldruck-Differenz Δp_i für die Relationsgröße R
Δ, ΔT: Abweichung Trendabweichung
ΔTg: globale Trendabweichung
ΔT1: lokale Trendabweichung
Δpi: Öldruck-Differenz
Go: obere Grenzentwicklung
Gu: untere Grenzentwicklung
Z, Z1, Z2, Z3, Zi: Wert eines Betriebsdauer-Zeitpunkts h_i, i=1, 2, 3, an dem die Relationsgrößen-Werte Ri bestimmt werden
t1: früher Erwartungszeitpunkt, Einzelteil-Bestelldauer bis zum „Limit Gelb“
t2: später Erwartungszeitpunkt, Einzelteil-Bestelldauer bis zum „Limit Rot“
ETI: Bestellzeitpunkt für ein Einzelteil im „Fall 1“
ET2: Bestellzeitpunkt für ein Einzelteil im „Fall 2“
O: Offset für Einlaufzeit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 3519026 [0007]
DE 102007048182 B3 [0009]

Claims

Verfahren zum Erfassen eines Ölzustands eines Betriebsöls in einem Motor (101) einer Brennkraftmaschine (100), insbesondere für einen Diesel-, Otto- oder Gasmotor, wobei die Brennkraftmaschine aufweist: - ein Ölleitsystem (104) mit einem Ölfilter (1F) für das Betriebsöl (1B) und eine Öl-Differenzdruck-Messeinrichtung (1M) ausgebildet zum Erfassen einer Öldruck-Differenz (Δp_i) oder dergleichen Öldruck-Relation des Betriebsöls über den Ölfilter (1F) im Ölleitsystem (104), - eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung (10), insbesondere zum Steuern und Regeln der Brennkraftmaschine, mit einem Analysemodul (10.2) für den Öl-Differenzdruck (Δp_i), wobei - der Öl-Differenzdruck (Δp_i) in Bezug auf eine Betriebsdauer (h_B) der Brennkraftmaschine in dem Analysemodul (10.2) verarbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass - eine Anzahl den Öl-Differenzdruck (Δp_i) berücksichtigende Relationsgrößen-Werte (R₁, R₂, R₃, R_i) in Bezug auf eine Anzahl von Betriebsdauer-Zeitpunkten (hi) angegeben wird, - die Anzahl Relationsgrößen-Werte (R₁, R₂, R₃, R_i) einer Trendentwicklung (E) über die Betriebsdauer-Zeitpunkte (hi) zugeordnet wird, und - für einen weiteren zur Anzahl von Betriebsdauer-Zeitpunkten (hi) hinzutretenden Betriebsdauer-Zeitpunkt (hi) ein weiterer Relationsgrößen-Wert (R_i+1) in Bezug auf eine vermittels wenigstens des einen weiteren Relationsgrößen-Wertes (R_i+1) bewirkte relevante Trendabweichung (ΔT) von der Trendentwicklung (E) analysiert wird, insbesondere mittels einer geänderten Trendentwicklung.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die relevante Trendabweichung (ΔT) als eine Abnahme zur Trendentwicklung mittels der geänderten Trendentwicklung ergibt, insbesondere als eine abnehmende Trendabweichung ergibt, insbesondere ein Beitrag nach unterhalb einer Normal-Trendentwicklung als die relevante Trendabweichung (ΔT) von der Trendentwicklung (E) analysiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass - eine Trendentwicklung (E) in Form einer ersten Variante einer Normal-Trendentwicklung über die Betriebsdauer (h_B) ansteigend ist, insbesondere monoton ansteigend ist, vorzugsweise bei einem Diesel- oder Otto-Motor, insbesondere wobei die Trendabweichung als eine Abnahme der Trendentwicklung als geänderte Trendentwicklung erkennbar ist, oder - eine Trendentwicklung (E) in Form einer zweiten Variante einer Normal-Trendentwicklung über die Betriebsdauer (h_B) gleichbleibend oder abfallend ist, insbesondere monoton abfallend ist, vorzugsweise bei einem Gasmotor, insbesondere wobei die Trendabweichung als eine Zunahme der Trendentwicklung als geänderte Trendentwicklung erkennbar ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass - der weitere Relationsgrößen-Wert (hi) unterhalb der aktuellen Trendentwicklung (E), insbesondere bisherigen Trendkurve (TK), und/oder unterhalb einer Normal-Trendentwicklung liegt, und/oder - die Steigung einer relevanten Trendentwicklung (E), insbesondere einer weiteren Trendkurve (TK2), mit dem weiteren Relationsgrößen-Wert (Ri) im Vergleich zur aktuellen Trendentwicklung (E), insbesondere bisherigen Trendkurve (TK), abnimmt, und/oder im Vergleich zu einer Normal-Trendentwicklung abnimmt oder verstärkt abnimmt, insbesondere ein positiver Steigungswert abnimmt oder negativ wird oder ein negativer Steigungswert weiter abnimmt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Relationsgrößen-Wert (R_i+1) in Bezug auf eine vermittels wenigstens des einen weiteren Relationsgrößen-Wertes (R_i+1) bewirkte relevante Trendabweichung (ΔT) von der Trendentwicklung (E) mittels der geänderten Trendentwicklung zeitlich analysiert wird, zur Bestimmung einer Geschwindigkeit einer Trendabweichung.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass - die Zeitausdehnung und/oder Amplitude, insbesondere Rampe, der Trendabweichung (ΔT) von der Trendentwicklung (E) bei der geänderten Trendentwicklung analysiert wird und/oder - als die relevante Trendentwicklung eine Trendsignatur der abnehmenden Trendabweichung (ΔT) erkannt wird, für welche die Zeitausdehnung, insbesondere Rampe, einen endlichen Wert oberhalb von Null und bis zu maximal einigen Stunden, insbesondere oberhalb von 5 Minuten und bis zu zehn Stunden aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die relevante Trendentwicklung (E) der Relationsgröße von einem Filter-Modell hinterlegt ist unter Verarbeiten der Öldruck-Relation, insbesondere des ersten und zweiten Öldrucks, mittels einer diese berücksichtigende Relationsgröße (R) in Bezug auf eine Betriebsdauer (h_B) der Brennkraftmaschine, wobei die relevante Trendentwicklung (E) der Relationsgröße diskriminiert wird mittels des Filter-Modells, insbesondere zur Unterscheidung eines relevanten Effekts einer Öl-Alterung und Öl-Verdünnung als vergleichsweise zügige aber nicht plötzliche Trendsignatur einer relevanten Trendentwicklung (E) von anderen Effekten.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die relevante Trendentwicklung (E) der Relationsgröße, insbesondere hinsichtlich einer Öl-Alterung und/oder Öl-Verdünnung deren abnehmende Trendsignatur im Trend von einer ansteigenden Normal-Trendentwicklung überlagert wird, diskriminiert wird mittels des Filter-Modells betreffend eine oder mehrere Trendsignaturen für eine Einlaufzeit des Motors, einen Filtertausch und/oder einer Öl-Nachfüllung, insbesondere für - eine Einlaufzeit des Motors, wobei eine Trendsignatur einer Einlaufzeit im Trend bei der Betriebsdauer unberücksichtigt bleibt, - einen Filtertausch, wobei eine plötzlich abnehmende oder zunehmende Trendsignatur im Trend von einer Neu-Angabe der Trendentwicklung gefolgt wird, - eine Öl-Nachfüllung, wobei eine Trendsignatur der Öl-Nachfüllung plötzlich zunehmend oder moderat zunehmend ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Öl-Differenzdruck-Messeinrichtung (1M) einen in Strömungsrichtung vor dem Ölfilter angeordneten ersten Drucksensor (S1) und einen in Strömungsrichtung nach dem Ölfilter angeordneten zweiten Drucksensor (S2), optional ein Übersteuerventil einer Öldruckmaximalregelung aufweist, und das Verfahren, insbesondere unter Berücksichtigung der Öldruckmaximalregelung den weiteren Schritt aufweist: - Erfassen und Angeben eines ersten Öldrucks (p1) vor dem Ölfilter mittels dem ersten Drucksensor und eines zweiten Öldrucks (p2) nach dem Ölfilter mittels dem zweiten Drucksensor, wobei - der erste und zweite Öldruck (p1, p2) mittels einer diese berücksichtigenden Öldruck-Relation des Betriebsöls über den Ölfilter (1F) im Ölleitsystem (104), insbesondere als eine Öldruck-Differenz (Δp_i), verarbeitet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass - die Öldruck-Relation, insbesondere der Öl-Differenzdruck, in Bezug auf eine Anzahl von Betriebsparameter (B) des Motors und/oder Ölparameter des Betriebsöls in einem Kennfeld (K) festgehalten wird, und/oder- ein Norm-Kennfeld (K) von Normdifferenzdrücken für einen Standard-Motor und/oder ein Standard-Betriebsöl erstellt wird in Bezug auf eine Anzahl von Betriebsparameter (B) des Motors und/oder Ölparameter des Betriebsöls.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Öldruck-Relation, insbesondere der Öl-Differenzdruck, insbesondere ein erster und zweiter Öldruck (p1, p2), zu einer normierten Öldruck-Relation, insbesondere zu einem normierten Öl-Differenzdruck gewandelt wird, insbesondere mittels einem Norm-Kennfeld (K) von Normdifferenzdrücken in Bezug auf eine Anzahl von Betriebsparameter (B) des Motors und/oder Ölparameter des Betriebsöls.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass - für jeden Relationsgrößen-Wert (R₁, R₂, R₃, R_i) an einem Betriebsdauer-Zeitpunkt (hi) eine Anzahl von Öldruck-Relationen des zweiten und ersten Öldrucks (p1, p2) gebildet wird, insbesondere die Öl-Differenzdrücke (Δp_i) des zweiten und ersten Öldrucks (p1, p2) gebildet werden, und/oder - für eine Öldruck-Relation, insbesondere einen Öl-Differenzdruck (Δp_i), ein normierter Relationsgrößen-Wert (R) gebildet wird und/oder für den zweiten und ersten Öldruck (p1, p2) ein normierter zweiter und erster Öldruck (p1, p2) gebildet wird, insbesondere mittels einem Norm-Kennfeld (K).
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass - für einen Betriebsdauer-Zeitpunkt (hi) der normierte Relationsgrößen-Wert als Quotient aus der Öldruck-Relation, insbesondere des Öl-Differenzdrucks, und einer zugeordneten Größe des Kennfelds (K) und/oder Norm-Kennfelds, insbesondere einer Standard-Größe, bei einem Betriebsparameter (B) des Motors und/oder Ölparameter gebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein normierter Relationsgrößen-Wert für eine Öldruck-Differenz mittels einem dem Motor zugeordneten Wandleralgorithmus (A) zu dem normierten Relationsgrößen-Wert (Ri) für den Betriebsdauer-Zeitpunkt (hi) gebildet wird, insbesondere der Wandleralgorithmus (A) eine Quotienten-, Mittelwert-Bildung und/oder Integration mittels einem Norm-Kennfeld (K) von Normdifferenzdrücken in Bezug auf eine Anzahl von Betriebsparameter (B) des Motors und/oder Ölparameter des Betriebsöls aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsparameter (B) des Motors und/oder Ölparameter des Betriebsöls eine Motordrehzahl (n_MOT) und eine Betriebsöltemperatur (T_Öl) umfassen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - die Trendabweichung (ΔT) mittels einer Abweichungsbestimmung, insbesondere einer Differenzbildung, bewertet wird, und/oder - erkannt wird, dass die Trendabweichung signifikant ist, insbesondere ein Zustands-Signal ausgegeben wird, das einen signifikant beeinträchtigten Ölzustand anzeigt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine kurzfristige Trendentwicklung (E₁) analysiert wird derart, dass eine zeitlich lokale Trendabweichung (ΔT₁) des weiteren Relationsgrößen-Wertes (Ri) selbst in Bezug zu der zu dem Betriebszeitpunkt vorliegenden Normal-Trendentwicklung, insbesondere bisherigen Trendkurve (TK1), analysiert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine langfristige Trendentwicklung (E_g) analysiert wird derart, dass eine zeitlich globale Trendabweichung (ΔT_g) einer mit dem weiteren Relationsgrößen-Wert bestimmten Trendentwicklung, insbesondere weiteren Trendkurve (TK2), zu der zu dem Betriebszeitpunkt vorliegenden bisherigen Trendkurve (TK1) analysiert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Normal-Trendentwicklung - eine obere Grenzentwicklung (G_o) und eine untere Grenzentwicklung (G_u) angegeben wird, und/oder - ein früher und ein später Erwartungszeitpunkt (t1, t2) für ein Zustands-Signal angegeben wird.
Steuer- und/oder Regeleinrichtung (10), insbesondere zum Steuern und/oder Regeln einer Brennkraftmaschine (100), zum Erfassen eines Ölzustands eines Betriebsöls (1B) für einen Motor (101) der Brennkraftmaschine, insbesondere für einen Diesel-, Otto- oder Gasmotor, wobei die Steuer- und Regeleinrichtung ein Kennfeldmodul (10.2) und ein Analysemodul (10.1) für einen Öl-Differenzdruck aufweist und ausgebildet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19 auszuführen.
Steuer- und/oder Regeleinrichtung (10) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Regeleinrichtung (10) umfasst: - das Analysemodul (10.1) für den Öl-Differenzdruck (Δp_i) oder dergleichen Öldruck-Relation berücksichtigende Relationsgrößen-Werte (R₁, R₂, R₃, R_i) in Bezug auf eine Anzahl von Betriebsdauer-Zeitpunkten (hi), das zum Verarbeiten des Öl-Differenzdrucks (Δp_i) in Bezug auf eine Betriebsdauer (h_B) der Brennkraftmaschine ausgebildet ist und aufweist: - einen Betriebsaufzeichner und Wandler (W) in dem eine Anzahl den Öl-Differenzdruck (Δp_i) berücksichtigende Relationsgrößen-Werte in Bezug auf eine Anzahl von Betriebsdauer-Zeitpunkten angegeben wird, gekennzeichnet durch - einen Trendbildner mittels dem der Anzahl von Relationsgrößen-Werte (R₁, R₂, R₃, R_i) einer Trendentwicklung zugeordnet wird, - einen Abweichungsbildner mittels dem für einen weiteren zur Anzahl hinzutretenden Betriebsdauer-Zeitpunkt (hi) ein weiterer Relationsgrößen-Wert (R_i+1) in Bezug auf eine vermittels wenigstens des einen weiteren Relationsgrößen-Wertes (R_i+1) bewirkte Trendabweichung (ΔT) von der Trendentwicklung (E) analysiert wird, insbesondere mittels einer geänderten Trendentwicklung.
Steuer- und/oder Regeleinrichtung (10) nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass - der Abweichungsbildner ausgebildet ist, die Trendabweichung mittels einer Abweichungsbestimmung, insbesondere einer Differenzbildung, zu bewerten und/oder - ein Signalgeber ausgebildet ist, im Falle, dass die Abweichung signifikant ist, ein Zustands-Signal auszugeben, das einen signifikant beeinträchtigten Ölzustand anzeigt.
Steuer- und/oder Regeleinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass - sich die relevante Trendabweichung (ΔT) als eine Abnahme zur Trendentwicklung mittels der geänderten Trendentwicklung ergibt, insbesondere als eine abnehmende Trendabweichung ergibt, insbesondere ein Beitrag nach unterhalb einer Normal-Trendentwicklung als die relevante Trendabweichung (ΔT) von der Trendentwicklung (E) analysiert wird, und/oder - der weitere Relationsgrößen-Wert (R_i+1) in Bezug auf eine vermittels wenigstens des einen weiteren Relationsgrößen-Wertes (R_i+1) bewirkte relevante Trendabweichung (ΔT) von der Trendentwicklung (E) mittels der geänderten Trendentwicklung zeitlich analysiert wird, zur Bestimmung einer Geschwindigkeit einer Trendabweichung.
Brennkraftmaschine (100) mit einem Ölleitsystem (104) umfassend einen Ölfilter für das Betriebsöl und eine Öl-Differenzdruck-Messeinrichtung (1M), insbesondere mit einem in Strömungsrichtung vor dem Ölfilter angeordneten ersten Drucksensor und einem in Strömungsrichtung nach dem Ölfilter angeordneten zweiten Drucksensor, die ausgebildet ist zum - Erfassen und Angeben einer Öldruck-Differenz (Δp_i) oder dergleichen Öldruck-Relation des Betriebsöls über den Ölfilter (1F) im Ölleitsystem (104), insbesondere eines ersten Öldrucks vor dem Ölfilter mittels dem ersten Drucksensor und eines zweiten Öldrucks nach dem Ölfilter mittels dem zweiten Drucksensor, wobei - die Brennkraftmaschine eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 23 aufweist.