DE19518776A1 - Verfahren zum Ermitteln der Viskosität einer Betriebsflüssigkeit eines Kraftfahrzeug-Antriebsaggregats - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ermitteln der Viskosität einer Betriebsflüssigkeit eines Kraftfahrzeug-Antriebsaggregats.

Neben der Schadstoffbelastung, dem Verschmutzungsgrad und der Schmierfähig­ keit einer derartigen Betriebsflüssigkeit, in der Regel in der Form von Motor- bzw. Getriebeöl, spielt auch die Viskosität der Betriebsflüssigkeit zunehmend eine Rolle. So ist beispielsweise die Verstellzeit bei Nockenwellen-Verstelleinrichtungen stark von der Viskosität der Betriebsflüssigkeit abhängig. Auch die Notwendigkeit eines Ölwechsels läßt sich unter Berücksichtigung der Viskosität wesentlich genauer bestimmen, als dies beispielsweise aufgrund der zurückgelegten Wegstrecke, der Betriebsstunden, des Kraftstoffverbrauchs und dgl. möglich ist. Versuche, die Vis­ kosität einer Betriebsflüssigkeit zu bestimmen, scheiterten in der Regel an der fehlenden Serientauglichkeit, insbesondere den Kosten und der Zuverlässigkeit angesichts der Tatsache, daß sich Betriebsflüssigkeiten in ihren Eigenschaften in Abhängigkeit ihres Herstellerbetriebs, der Sorte usw. unterscheiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das zuverlässig und sicher eine Aussage über die Viskosität einer Betriebsflüssigkeit liefert und das sich darüber hinaus durch einen geringen Auf­ wand auszeichnet.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Pa­ tentanspruchs 1.

Da in aller Regel ohnehin ein Füllstandsgeber vorhanden ist, genügt es, dessen Ausgangssignale nach dem Abstellen des Antriebsaggregats aufzuzeichnen und in dem erfindungsgemäßen Sinne auszuwerten. Die Änderungsrate ergibt sich als die Änderung des Füllstands, bezogen auf die Meßzeit, über die hinweg die Füllstand­ sänderung bestimmt wird. Die Änderungsrate kann beispielsweise mit Hilfe von zwei Zustandswerten bestimmt werden, die unmittelbar bei Abstellen des Antrieb­ saggregats und nach einer Zeitspanne von z. B. 5 Sekunden bestimmt werden. Es ist auch möglich, mehrere Zustands-Meßwerte zu bestimmen und/oder mit dem Beginn der Messung zu warten, bis eine vorgegebene Zeit von z. B. 2 Sekunden nach dem Abstellen des Antriebsaggregats vergangen ist.

Mit der so gewonnenen Information über die Viskosität lassen sich Aussagen über das Kaltstartverhalten bei Wiederinbetriebnahme des Antriebsaggregats oder aber die Veränderung einer Nockenwellenverstellung gewinnen. Auch lassen sich In­ formationen für die Notwendigkeit eines Austauschs der Betriebsflüssigkeit erhal­ ten und eine Warnung an den Fahrzeugbenutzer ausgeben, wenn beispielsweise eine nicht den Vorgaben des Fahrzeugherstellers entsprechende Betriebsflüssig­ keit verwendet wird.

Zur Verbesserung des Verfahrens kann der Füllstand unmittelbar vor dem Abstel­ len des Antriebsaggregats berücksichtigt werden. Damit ist erkennbar, wenn das Fahrzeug mit Schräglage abgestellt wird, und es können in einem derartigen Fall geeignete Korrekturen für die ermittelte Änderungsrate vorgenommen bzw. es kann in einem derartigen Fall auf die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfah­ rens verzichtet werden.

Ein weiterer Einflußfaktor ist in aller Regel die Temperatur der Betriebsflüssigkeit. Da hierfür in aller Regel ohnehin ein Meßwert vorliegt, kann dieser ergänzend in das erfindungsgemäße Verfahren einbezogen werden. Damit wird es möglich, zwi­ schen einer qualitätsbedingten und einer temperaturbedingten Viskositätsänderung der Betriebsflüssigkeit zu unterscheiden.

Ebenfalls berücksichtigt werden kann die dynamische Beanspruchung des Antrieb­ saggregats im Zeitraum vor dem Abstellen. Bei einer Brennkraftmaschine bei­ spielsweise kann bei einer starken Beanspruchung, beispielsweise einer Vielzahl von Lastwechseln in kurzer Aufeinanderfolge eine Verschäumung der Betriebs­ flüssigkeit auftreten, die sich in einer entsprechend langsameren Änderung des Füllstands bemerkbar macht. Ein Maß für die dynamische Beanspruchung kann beispielsweise der quantitative und qualitative Umfang der Drehzahländerungen in einem Zeitraum beispielsweise von 5 min. vor dem Abstellen des Antriebsaggre­ gats sein. Da dieser Zeitpunkt in aller Regel nicht vorhersehbar ist, ist es hierzu lediglich erforderlich, den Umfang der Drehzahländerungen über einen Zeitraum der letzten 5 min. festzuhalten und nach dem Abstellen des Antriebsaggregats zu bewerten.

Anhand der Zeichnung ist die Erfindung weiter erläutert. Es zeigt die einzige Figur das Ausgangssignal eines Füllstandsgebers während einer Betriebsphase vor dem Abstellen des Antriebsaggregats und in der Zeit danach.

Als Antriebsaggregat ist eine Brennkraftmaschine angenommen, die einen Füll­ standsgeber für das Motoröl (nicht dargestellt) aufweist. Dieser liefert ein nicht ge­ dämpftes Ausgangssignal, das den dargestellten Verlauf besitzt. Bei Abstellen der Brennkraftmaschine steigt der Füllstand (0) in etwa parabelförmig auf den vor Inbe­ triebnahme des Antriebsaggregats vorliegenden Wert an.

Die dargestellte Änderung des Füllstands ist auf Motoröl mit normaler, d. h. den Vorgaben des Herstellers entsprechender Viskosität bezogen.

Bei einer Verschlechterung der Qualität des Motoröls nimmt die Viskosität ab. Das Motoröl steigt nach dem Abstellen des Antriebsaggregats schneller als beim Nor­ malfall auf das Ausgangsniveau an. Ein derartiger Verlauf ist mit I gekennzeichnet.

Nimmt andererseits die Viskosität des Motoröls zu - ein derartiger Fall liegt bei tie­ fen Betriebstemperaturen von beispielsweise -20°C vor -, so steigt ein derartiges Motoröl, das seine Betriebstemperatur von beispielsweise 80°C bei weitem noch nicht erreicht hat, langsamer auf das Ausgangsniveau an, da die Rückkehr der Betriebsflüssigkeit in das Vorratsvolumen langsamer vonstatten geht. Ein derartiger Fall ist mit II bezeichnet.

Es ist ohne weiteres erkennbar, daß durch Auswertung der Änderungsrate und/oder der Zeit, bis das Ausgangsniveau oder ein definierter Umfang von bei­ spielsweise 80% des Ausgangsniveaus nach dem Abstellen des Antriebsaggregats erreicht ist, eine gute Aussage über die Viskosität der Betriebsflüssigkeit liefert.

Nicht dargestellt ist der Einfluß der dynamischen Beanspruchung des Antriebsag­ gregats im Zeitraum vor dem Abstellen des Antriebsaggregats. Wie bereits ausge­ führt, macht sich eine hohe dynamische Beanspruchung in einer geringeren Ände­ rungsgeschwindigkeit des Ölniveaus nach dem Abstellen des Antriebsaggregats bemerkbar.

Claims (3)

1. Verfahren zum Ermitteln der Viskosität der Betriebsflüssigkeit eines Kraft­ fahrzeug-Antriebsaggregats, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstandsänderungsrate der Betriebs­ flüssigkeit nach dem Abstellen des Antriebsaggregats bestimmt wird und daß daraus ein Maß für die Viskosität abgeleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstand vor dem Abstellen des Antrieb­ saggregats berücksichtigt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Einflußparameter für die Füll­ standsänderungsrate berücksichtigt werden.