(57)【要約】【課題】  オイル中の燃料画分を測定する方法を提供する。【解決手段】  本発明は、オイル回路（６）のオイル中の、特に内燃機関（７）のオイル回路（６）のオイル中の燃料画分を測定する方法であって、変化可能に調節可能なオイル送出ポンプ（１）がオイル回路に設けられ、オイル送出ポンプが制御装置（４）によって作動可能であり、制御装置がオイルの粘度に応じてオイル送出ポンプのパラメータ及び／または適合値の調整を実行し、オイル中の燃料画分の測定がパラメータ及び／または適合値に基づいて実行される方法に関する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オイル回路のオイル中の、特に内燃機関（７）のオイル回路（６）のオイル中の燃料画分を測定する方法であって、変化可能に調節可能なオイル送出ポンプ（１）が前記オイル回路（６）に設けられ、前記オイル送出ポンプが制御装置（４）によって作動可能であり、前記制御装置（４）が前記オイルの粘度に応じて前記オイル送出ポンプ（１）のパラメータ及び／または適合値の調整を実行し、前記オイル中の燃料画分の測定が前記パラメータ及び／または適合値に基づいて実行される、方法。
【請求項２】
前記オイル中の燃料画分の前記測定が、前記パラメータ及び／または適合値に基づいて測定された前記オイル粘度によって測定されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記パラメータ及び／または適合値が、前記ポンプ出口側の油圧の、及び／または前記オイル送出ポンプ（１）のオイル体積流量（５）の制御用データであることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記オイル送出ポンプ（１）のパラメータ及び／または適合値の調整の間、前記オイル粘度を考慮するために、予備調整及び／または予備適合が、前記オイル送出ポンプ（１）の、前記オイルの、及び／または前記オイルの経年劣化の許容差に基づいて実行されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記予備調整は、オイル補給プロセスの間及び／または進行中の作動の間に行われることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記内燃機関（７）の作動が、前記オイル中の前記測定された燃料画分に応じて行われることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
以下のステップ：
ａ．前記内燃機関（７）を暖気運転するように車両の運転者に情報及び／または指示を出力すること、
ｂ．工場へ行くこと及び／またはオイル交換に関して車両の運転者に情報及び／または指示を出力すること、
ｃ．前記内燃機関（７）の作動点を、例えば負荷点を移すことによって変えること、
ｄ．前記内燃機関（７）の始動−停止機能を少なくとも一時的に停止すること、
ｅ．電気モータ及び内燃機関を備えたハイブリッド駆動の場合、前記内燃機関（７）の停止を少なくとも一時的に禁止すること、及び／または
ｆ．冷却水温度の、及び／またはオイル温度の上昇を実行すること、
の少なくとも１つが実行されることによって前記作動が行われることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に自動車の内燃機関の潤滑用オイル回路のオイルのための、オイル中の燃料画分を測定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関を備えた自動車には、内燃機関に潤滑油を供給するためにオイル回路が設けられている。ここでは、オイルの粘度はオイルの潤滑作用にとって重要である。オイルの粘度があまりにも大きく低下した場合、内燃機関の潤滑を確実に保証することはもはやできない。
【０００３】
内燃機関を備えた車両では、燃料がオイルと混ざり、ひいてはオイルの粘度を下げる効果に直面することがある。これは特に、短距離運転による頻繁な低温始動、不適切な混合気準備、始動−停止操作またはハイブリッド車の場合の電気駆動と組み合わせた不適切な暖気段階、または遅い最終沸点を有する劣った燃料品質など異なる理由で生じ得る。
【０００４】
（特許文献１）は、燃料ポンプの潤滑用のオイル中の燃料含有率を測定するための方法を開示し、ここでは潤滑油の温度、または燃料ポンプもしくは内燃機関の構成要素温度が測定される。これはしかしながら、摩擦が過度の温度上昇をもたらし得るように高い摩擦を予め仮定しており、温度上昇の原因はオイルの低減した粘度に対する反応とされるべきである。このように粘度低下の不利な結果は引き起こされ、待ち構えられ、次に検出される。しかしながらこれはオイル回路の欠点と見なされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０３  ０６  ８５７  Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、オイル中の燃料画分を測定する方法を提供することが本発明の目的であり、この方法は、燃料画分の信頼性ある測定を可能にし、同時に、特に追加センサに関して、わずかな追加費用で対処する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は、前出の方法に関して、請求項１の特徴によって達成される。
【０００８】
本発明の例示的実施形態は、オイル回路のオイル中の、特に内燃機関のオイル回路のオイル中の燃料画分を測定する方法に関し、可変調節可能なオイル送出ポンプがオイル回路に設けられ、オイル送出ポンプは制御装置によって作動可能であり、制御装置はオイル粘度に応じてオイル送出ポンプのパラメータ及び／または適合値の調節を実行し、オイル中の燃料画分の測定はそのパラメータ及び／または適合値に基づいて実行される。このように、燃料の引込み後すぐに、検出されたオイル特性に対する制御装置の反応に基づいて、結末を実行することができる。
【０００９】
また、オイル中の燃料画分の測定が、パラメータ及び／または適合値に基づいて測定されるオイル粘度によって測定される場合、好都合である。これにより、ダメージが発生する前に、粘度が減少した直後に反応が起きる。
【００１０】
ここで、パラメータ及び／または適合値は、ポンプ出口側の油圧の、及び／またはオイル体積流量の制御用データである場合、好都合である。
【００１１】
オイルポンプのパラメータ及び／または適合値の調整の間、オイル粘度を考慮するために、予備調整及び／または予備適合が、オイル送出ポンプの、オイルの及び／またはオイルの経年劣化の許容差に基づいて実行される場合、特に有利である。
【００１２】
予備調整がオイル補給プロセスの間及び／または進行中の作動の間に起きる場合も有利である。このように、新しい量のオイルによるオイル補給の間、システムはリセットすることができ、現在の許容差に関して調整を実行することができる。沈積、摩耗及び煤の引込みによるオイルの経年劣化の程度を制御装置に記憶することも可能で、経年劣化の程度は、例えば実験または模擬実験によって予め測定されたデータに基づいて再調整することができる。
【００１３】
内燃機関の作動が、オイルの測定された燃料画分に応じて行われる場合も好都合である。このように、燃料の更なる引込みを防ぎかつ燃料のオイルへの引込みを有利に低減する作動状況を実現することができる。
【００１４】
以下のステップの少なくとも１つが実行されることによって作動が行われる場合も好都合である。
ａ．内燃機関を暖気運転するように車両の運転者に情報及び／または指示を出力すること、
ｂ．工場へ行くこと及び／またはオイル交換に関して車両の運転者に情報及び／または指示を出力すること、
ｃ．内燃機関の作動点を、例えば負荷点を移すことによって変えること、
ｄ．内燃機関の始動−停止機能を少なくとも一時的に停止すること、
ｅ．電気モータ及び内燃機関を備えたハイブリッド駆動の場合、内燃機関の停止を少なくとも一時的に禁止すること、及び／または
ｆ．冷却水温度及び／またはオイル温度の上昇を実行すること。
【００１５】
本発明を、例示的実施形態に基づいて及び図面を参照することによって、詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による方法を実行する装置の概略図である。
【図２】ブロック図である。
【図３】図表である。
【図４】図表である。
【図５】図表である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、完全に変化可能な油圧及びオイル体積流量制御を有するオイル送出ポンプ１を示し、ピストン２はその軸方向位置に関して作動可能であり、オイル送出ポンプ１の駆動装置３は制御装置４によって作動可能であり、その結果、ポンプ出口側の油圧またはポンプ出口側のオイル体積流量５は、設定された方法で制御することができる。
【００１８】
オイル送出ポンプ１は内燃機関７のオイル回路６に配置され、必要なオイル体積流量及び必要な油圧を、特に内燃機関７の潤滑のために供給する。
【００１９】
内燃機関７からの燃料がオイル回路６のオイル中に溶解する、即ち前記燃料がオイルに吸収される状況に対し、本発明は、オイル回路６のオイル中の燃料画分を測定する方法を提供する。ここでは、制御装置４が、オイル粘度に応じてオイル送出ポンプ１のパラメータ及び／または適合値の調節を制御し、この際、オイル中の燃料画分の測定が、パラメータ及び／または適合値に基づいて実行される。
【００２０】
図２は本発明による方法を説明するためのブロック図１０を示す。
【００２１】
ブロック１１は燃料のオイルへの引込みを記載する。これは例えば、内燃機関の低温始動の、または不足当量作動の蓄積が原因で生じる。燃料のオイルへの引込みにより、オイル粘度は低減し、この結果、一定の送出動作を有するオイル送出ポンプの場合に直面し得る油圧の減少がもたらされる。基準オイルに対するオイル粘度の低減は、一定の送出量の場合、油圧を低減するためである。
【００２２】
ブロック１２のように、完全に変化可能で調節可能なオイル送出ポンプ１の使用を通して、低減した油圧を補償するために、体積流量及び油圧を所望の設定油圧を得るように再調整することが可能である。
【００２３】
ブロック１３は、完全に変化可能なオイル送出ポンプ１の再調整挙動が、オイル送出ポンプ１の調節パラメータまたは適合値の評価に基づいて査定できること、及びオイル粘度がこれに基づいて、調節パラメータまたは適合値とオイル粘度の対応関係を表す予め用意された基準特性曲線との比較によって決定できることを説明する。ブロック１３のように粘度を知ることで、オイル中の燃料含有率を測定することができる。
【００２４】
更に、ブロック１４のように、燃料のオイルへの引込みを裏付ける別の指標を考慮に入れることも可能である。ここでは、例えば、電子充填レベルセンサによって検出されるオイル充填レベルを測定することが可能である。また、低温始動の回数を数える、ひいては燃料のオイルへの引込みをモデル化するモデルの評価を考慮することも可能である。また、クランクケース換気を通した始動プロセスによるラムダ調節に起因する混合気偏差を監視することも可能である。
【００２５】
前記別の指標または情報項目は、燃料のオイルへの引込みを測定するために、調節パラメータ及び／または適合値に加えて更に考慮されてもよい。
【００２６】
続いてブロック１５において、オイル中の燃料画分を検出した後、オイル中の燃料画分を減少させる、または少なくともオイル中の燃料画分の増加を防ぐことを目的とした対策が開始される。対策は、例えば燃料含有率が所定値を超える場合、例えば燃料含有率が５％の値を超える場合、開始され得る。
【００２７】
ここでは例えば、内燃機関の熱制御により、例えばオイル冷却器の、または冷却液ポンプの停止により、オイルの温度及び／または冷却液の温度の上昇を実行することが可能である。また、特性マップにより制御されるサーモスタットの設定された動作は、オイルまたは冷却液の温度の上昇を実現する効果を有し得る。これによりオイルからの燃料の増大した放出が促される。
【００２８】
更に、連続したエンジン作動に対する要求が、例えば車両が信号で停止するときに始動−停止動作が起動されないように実行され得る、即ち、ハイブリッド駆動を備えた車両、即ち内燃機関と電気モータを備えた車両の場合、純粋に電気モータで作動される運転状態は起動されない。このように、オイルが再び冷却されるように内燃機関が始動−停止動作または電気モータ作動運転により停止されるのではなく、オイルの温度が上昇するように内燃機関は作動し続けるか、より長い間作動される。
【００２９】
調節可能なオイルポンプの体積流量の増加を実行することもできる。
【００３０】
更に治療的な措置として、情報または指示が運転者に対してディスプレイ上にまたは音響出力手段によって出力されてもよく、その結果車両が更に暖気運転されるようにする。あるいはまたは更に、運転者に工場に行くことまたはオイル交換することを促す情報または指示が出力されてもよい。
【００３１】
また、内燃機関７の負荷点シフトを実行してもよく、その結果、内燃機関７の変更された作動点により、増大した廃熱量が生成され、冷却液及び／またはオイルが更に激しく加熱されるようにする。冷却液の加熱の場合、オイル回路の熱交換器により、更に加熱された冷却液によりオイル温度の更に激しい上昇も引き起こされると考えられるべきである。
【００３２】
図３は、オイルの燃料含有率の関数としてのオイル粘度を示し、異なるオイルの種類が図３に示されている。一番上の曲線は、１０Ｗ−４０オイルの異なる燃料含有率の場合の粘度特性を示す。曲線２２は、対応する５Ｗ−４０オイルを示す。曲線２３は、０Ｗ−３０オイルを示し、曲線２４は０Ｗ−２０オイルを示す。オイル中の燃料の０〜２５％の体積画分まで、オイル粘度は、引き込まれた燃料のない純粋なオイルの粘度のほぼ半分まで低下することを見ることができる。
【００３３】
そのようなオイルが内燃機関７で使用され、その結果、オイルのある特定の燃料含有率の場合に粘度が図３の曲線のように低下する場合、完全に変化可能なオイル送出ポンプ１は、内燃機関７に必要な潤滑を得るために、作動に従い、パラメータまたは適合値によって油圧及び／またはオイル送出量を増大する。
【００３４】
図４及び５は、２段ポンプの油温に応じて内燃機関７の油圧を示し、曲線３１及び４１の場合は１００℃であり、図４は１分あたり４０００回転のオイルポンプの高圧段の油圧を示し、図５は１分あたり１０００回転のオイルポンプの低圧段の油圧を示す。ここでは、それぞれの場合において、油圧はエンジンオイルの燃料画分の関数として示されている。曲線３１及び４１に加えて、別の曲線３２及び４２、並びに３３及び４３も示されている。曲線３１及び４１は油温１００℃の曲線を示し、曲線３２及び４２は１２０℃の油温を示し、曲線３３及び４３は１４０℃の油温の曲線を示す。曲線３１〜４３のように、油圧は燃料画分及び温度に応じて変わる。約１００℃の比較的低い油温の場合、油圧は比較的高い燃料画分の場合に減少するが、比較的高い温度では、比較的低いオイルの燃料画分でさえ油圧を低下させるのに十分である。
【００３５】
これから以下のことを結論付けることができる。即ち、オイルの燃料画分が増大するにつれ、内燃機関の粘度が低減しかつ油圧が低減し、その結果、完全に変化可能なオイル送出ポンプは、内燃機関の必要な油圧を維持するために、変化したパラメータまたは適合値によって対応して作動しなければならない。
【００３６】
ここで、例えば図１のように軸方向変位可能ピストンを有する完全に変化可能なオイル送出ポンプ１の場合、ピストンの移動は、増大された油圧及び／または増大されたオイル送出量をもたらすように制御することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１  オイル送出ポンプ
２  ピストン
３  駆動装置
４  制御装置
５  オイル体積流量
６  オイル回路
７  内燃機関
１０  ブロック図
１１  ブロック
１２  ブロック
１３  ブロック
１４  ブロック
１５  ブロック
２１  曲線
２２  曲線
２３  曲線
２４  曲線
３１  曲線
３２  曲線
３３  曲線
４１  曲線
４２  曲線
４３  曲線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【外国語明細書】
2014122626000001.pdf