DE3320898C2 - Nachfüllvorrichtung für Schmieröle in Antriebsaggregaten - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung zur Füllmengenbestimmung von Schmier ölen in Antriebsaggregaten enthält ein Zeitglied, das einen Füllstands-Geber erst eine vorgegebene Zeit von einigen Minuten nach dem Abstellen des Antriebsaggregats wirksam schaltet, der nur ein Ausgangssignal liefert, wenn zwei übereinander angeordnete Fühlelemente unterschiedlich ansprechen. Damit wird eine präzise Aussage über die tatsächliche Schmierölmenge erreicht.

Description

a) daß zwei Fühlelemente (13) bei normaler Lage des Antriebsaggregates zumindestens annähernd senkrecht übereinander so angeordnet sind, daß der Ruhe-Ölstand

— bei ausreichendem ölvorrat über beiden Fühlelementen und

— bei minimal zulässigen ölvorrat in Höhe des unteren Fühlelementes 'liegt,

b) daß der FüHstandsgeber (12) ein Signal bei unterschiedlichem Ansprechen der beiden Fühlelemefife abgibt und

c) daß ein Zeitglied (1) eine vorgegebene Zeit von einigen Minuten nach dem Abstellen des Antriebsaggregates den FüHstandsgeber (12) wirksam schaltet.

2. Vorrichtung'nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Zeit konstant ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Zeit von einer Betriebstemperatur des Antriebsaggregates abhängig ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die NachfJlleinrichtung bei Wirksamkeit des Ausgangssignals des f illstandsgebers eine definierte Menge an Schmieröl zuführt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied (1) bei Wirksamkeit des Ausgangssignals des Füllstandsgebers (12) weitere Nachfüllvorgänge jeweils nach einer vorgegebenen Wartezeit einleitet.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Nachfüllvorrichtung für Schmieröle in Antriebsaggregaten, mit einem Füllstands-Geber, der zwei benachbart und auf unterschiedlichem Niveau angeordnete Fühlelemenlc enthält.

Aus der US-PS 38 82 667 ist eine derartige Vorrichtung bekannt, bei der mehrere Fühlelemente in unterschiedlichen Niveaus angeordnet sind, von denen jeweils eines entsprechend den aktuellen Betriebsbedingungen und Fahrzuständen wirksam geschaltet ist. Ist das für dieses Fühlelement maßgebliche Niveau unterschritten, so erfolgt eine Anzeige bzw. ein Nachfüllvorgang.

Die bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, daß sie trotz des hohen Bau- und Schaltungsaufwands nur ein unzureichendes Bild von der tatsächlich vorhandenen Schmierölmenge liefert und damit die Nachfüllung nicht eindeutig durchführt, wenn es erforderlich ist. Eine Ursache dafür ist, daß das Schmieröl bei Ende des Betriebs noch im Schmierölkreislauf ist und der in der Regel in einer ölwanne vorliegende Füllstand eine zu geringe ölmenge simuliert. Dann wird der Schmierölstand auf das vermeintlich richtige, in Wirklichkeit jedoch zu hohe Niveau durch Nachfüllen von Schmieröl gebracht. Die Verwendung eines Gebers mit Fühlelementen, von denen nur eines jeweils wirksam ist, z. B. ein einziges Hiudrahtelement, hat darüber hinaus den Nachteil, daß zwischen einer Unterschreitung des Soll- oder Mindest-Füllstands durch einen Ölverlust und durch eine Schräglage des Kraftfahrzeugs nur mit Hilfe einer durch Schaltung unterschieden werden kann, die als Information die Signale entsprechender zusätzlicher Sensoren vär mögliche Störeinflüsse, z. B. Schräglage, benötigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine eindeutige Aussage über eine tatsächlich erforderliche Nachfüllung von Schmieröl mit geringem Aufwand liefert

Diese Aufgabe wird bei der genannten Vorrichtung mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst

Die Erfindung beruht darauf, daß erst eine gewisse Zeit nach Betriebsende des Antriebsaggregats — bei angenommen nicht auftretenden Verlusten — der Schmierölstand seinen wirklichen Wert (Ruhe-Ölstand) erreicht Erst dann soll die Füllhöhe bestimmt werden. Erst zu diesem Zeitpunkt läßt sich ein Schmierölverlust auf einfache und zuverlässige Weise erkennen. Dieses Erkennen erfolgt zweifelsfrei mit Hilfe der beiden Fühlelemente, da bei eirer größeren Schräglage des Kraftfahrzeugs beide Fühlelemente ein- oder ausgetaucht sind und in derselben Weise ansprechen.

Die Erfindung kann auf vielfältige Weise realisiert werden. So ist es beispielsweise möglich, daß das Zeitglied eine konstante Schaltzeit besitzt Diese Ausführung zeichnet sich durch besondere Einfachheit aus.

Demgegenüber ergibt sich eine verbesserte Anpassung an den Verlauf des Schmieröl-Niveaus nach Betriebsende des Antriebsaggregats dann, wenn die vorgegebene Zeit von einer Betriebstemperatur des Antriebsaggregate abhängig ist. Dabei kann es sich beispielsweise um die Temperatur des Kühlmittels oder des Schmieröls selbst handeln. Auf diese Weise läßt sich berücksichtigen, daß Schmieröl bfci unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Viskosität besitzt und, sofern keine Verluste auftreten, der ursprüngliche Füllstand zu unterschiedlichen Zeiten erreicht wird. Durch diese Anpassung der Schaltzeit des Zeitglieds wird es möglich, abhängig von der Temperatur des Schmieröls dessen Niveau etwa zu dem Zeitpunkt zu bestimmen, zu dem es den ursprünglichen Wert erreicht haben müßte. Diese Bestimmung erfolgt damit gerade bei aufeinanderfolgenden Kurzzeitbetrieben des Antriebsaggregats relativ häufig und bietet eine Gewähr dafür, daß ein Schmierölverlust sicher erkannt und ein Nachfüllvorgang eingeleitet werden kann.

Durch diesen Vorgang kann der Schmierölstand selbsttätig auf das erforderliche Niveau gebracht werden. Dabei kann stets eine definierte Menge nachgefüllt werden. Dabei läßt sich ebenfalls einer der Grundgedanken der Erfindung, daß Zeitverhalten des Schmieröls zu berücksichtigen, benutzen. Dieses Verhalten hat nämlich zur Folge, daß in der gleichen Zeit temperaturabhängig eine unterschiedliche Schmierölmenge nachläuft. Um stets die gleiche Nachfüllmenge zu erreichen, ist es daher vorteilhaft, die Zeitdauer, während das Schmieröl nachgefüllt wird, temperaturabhängig zu steuern. Dabei kann die Nachfüllung mit Hilfe einer an

(ι¹) sich bekannten Schmierölpumpe vorgenommen werden.

Die Nachfüllmenge kann so gering bemessen sein, daß ein Überfüllen mit größter Sicherheit ausgeschlos-

sen wird. Eine derart geringe Nachfüllmenge hat aber zur Folge, daß der erforderliche Schmierölstand häufig nicht bei einmaligem Nachfüllen erreicht wird. In diesem Fall soll die Nachfüllung iterativ vorgenommen werden. In zeitlich regelmäßigen Abständen wird eine Füllstandsbestimmung nach vorangegangenem Nachfüllen solange vorgenommen, bis der erforderliche Schmierölstanc* erreicht ist. Diese aufeinanderfolgenden Füllstandsbestimmungen sollen ebenfalls in einem vorgegebenem zeitlichen Abstand vorgenommen werden. um mi; relativ geringem Aufwand eine präzise Aussage über die tatsächlich vorhandene Schmierölmenge zu erhalten. Hierzu kann wiederum das Zeitglied verwendet werden, das die aufeinanderfolgenden Nachfüllvorgänge steuert

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt Diese zeigt eine Nachfüllvorrichtung für Schmieröl eines Antriebsaggregates.

Ein Antriebsaggregat, vorzugsweise für Kraftfahrzeuge, in Form einer Brennkraftmaschine oder eines Getriebes, enthält eine Schmieröl-Nachfülleiarichtung, die eine vorgegebene Zeit von beispielsweise 8 Minuten nach dem Abstellen im Bedarfsfall das Schmieröl ergänzt Dies erfolgt mit Hilfe einer Pumpe 10, deren Steuerschaltung im einzelnen gezeigt ist

Die Steuerschaltung enthält als zentrales Element ein Zeitglied 1, das 8 Minuten nach seiner Ansteuerung sein Ausgangssignal ändert Die Ansteuerung erfolgt über ein UND-Glied 2 das an den Zündstromkreis (15) und an den Öldruck-Prüfkreis 3 angeschlossen ist Der Ausgang 2' des UND-Glieds 2 ist mit einem Eingang 4 des Zeitglieds 1 verbunden.

Das Ausgangssignal des Zeitglieds 1 ist über ein NAND-Glied 5 auf ein Monoflop 6 geführt, das einen Leistungstransistor 7 steuert In dessen Kollektorkreis liegt die Spule eines Relais 8, dessen Arbeitskontakt 9 die Schmieröl-Pumpe 10 steuert

Das Monoflop 6 besitzt eine Schaltzeit von beispielsweise 20 Sekunden. Die Pumpe 10 fördert während dieser Zeit beispielsweise eine Ölmenge, die bei betriebswarmer Brennkraftmaschine bei 0,1 1 liegt. Das Ausgangssignal des Monoflops ist ferner auf einen Reset-Eingang 11 des Zeitglieds 1 geführt. Ferner ist am NAND-Glied 5 ein Füllstands-Geber 12 angeschlossen, der schematisch dargestellt ist. Dabei handelt es sich um einen Geber mit zwei Fühlelementen beispielsweise in Form von zwei Hitzdrahtelementen 13, die übereinander beispielsweise längs bzw. an Stelle eines üblicherweise vorhandenen Peilstabs angeordnet sind. Werden diese Elemente definiert mit Strom versorgt, so ist ihr Widerstandsverhalten abhängig davon, ob sie in öl eingetaucht sind. Unterschiedliche Widerstände lassen erkennen, daß eines der beiden Elemente ausgetaucht ist und ein Nachfüllen von Schmieröl erforderlich ist. Die Widerstände der beiden Elemente können beispielsweise mit Hilfe eines Komperators 14 auf einfache Weise verglichen und in ein Ausgangssignal für das NAND-Glied 5 umgesetzt werden.

Etwa 8 Minuten nach dem Abstellen des Antriebsaggregats — die beiden Eingangssignale des UND-Glieds 2 ändern sich bei oder unmittelbar nach dem Abstellen — ändert auch das Zeitglied 1 sein Ausgangssignal und schaltet damit den Füllstands-Geber 12 für das Schmieröl wirksam. Der öis'.and hat zu diesem Zeitpunkt aufgrund des bis dahin au?· dem Kreislauf wieder zurückge- es flossenen Öls seinen Ruh<;wert erreicht, der eine präzise Aussage über die talsächliche gesamte ölmenge ermöglicht. Lieet dieser Ruhe ulstand wesentlich über oder unter dem vorgegebenen Mindestniveau, so ändert das NAND-Glied 5 sein Ausgangssignal nicht Liegt er hingegen bei oder in der Nähe des Mindest-Niveaus, so ändert das NAND-Glied sein Ausgangssignal. Das Monoflop 6 steuert für 20 Sekunden über den Steuertransistor 7 die Pumpe 10 an. Gleichzeitig wird das Zeitglied 1 zurückgesetzt Das Mindestniveau liegt gerade zwischen den beiden Niveaus, auf denen die Fühlelemente liegen.

Ist die geförderte Nachfüllmenge ausreichend, um das dem oberen Fühlelement entsprechende Niveau zu überschreiten, so erfolgt kein weiterer Nachfüllvorgang. Ist die Menge jedoch nicht ausreichend, so erfolgt nach weiteren 8 Minuten ein erneuter Nachfüllvorgang. Der schaltungsmäßige Ablauf ist hierbei wie beim Abstellen des Antriebsaggregats. Acht Minuten nach dem Reset-Signai am Eingang 11 und weiterhin ausgeschaltetem Antriebsaggregat — der Eingang 4 ist dann weiterhin durch das UND-Glied 2 angesteuer - wird durch das Zeitgiied ί und das durch den Gebet Π angesteuerte NAND-Glied 5 erneut das Monoflop 6 und damit die Pumpe 10 angesteuert. Dieses iterative Nachfüllen wird solange fortgesetzt, bis das Ansprech-Niveau des Füllstandsgebers überschritten ist

Die Zeit nach dem Abstellen des Antriebsaggregats bzw. dem Nachfüllen von Schmieröl, nach dem ein (erneutes) Nachfüllen erfolgt, kann auch beispielsweise einer Betriebstemperatur angepaßt sein. An Stelle des Zeitglieds 1 mit konstanter Schaltzeit — im dargestellten Fall von 8 Minuten — können beispielsweise mehrere Zeitglieder mit beispielsweise zwei Minuten Schaltzeit hintereinander geschaltet werden, die entsprechend der Betriebstemperatur — beispielsweise der Temperatur des Schmieröls bzw. eines Kühlmittels — eingeschaltet bzw. überbrückt werden.

Auch die Einschaltzeit der Pumpe 10 kann variiert bzw. so angepaßt werden, daß die Nachfüllmenge unabhängig von der tatsächlichen Temperatur des Schmieröls stets konstant ist.

Iw jedem Fall ergibt sich durch die Erfindung eine besonders einfache und wirksame Vorrichtung zur Füllstandsbestimmung bzw. -korrektur von Schmieröl eines Antriebsaggregats, die ein Überfüllen ausschließt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Nachfüllvorrichtung für Schmieröl in Antriebsaggregaten mit einem Füllstands-Geber, der mehrere auf unterschiedlichem Niveau angeordnete Fühlelemente enthält, dadurch gekennzeichnet,