專利名稱：確定機(jī)動(dòng)車的機(jī)油中的燃油成分的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于確定機(jī)動(dòng)車的機(jī)油中的燃油成分的一種方法以及一種裝置。
背景技術(shù)：
在機(jī)動(dòng)車的內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行中，燃油可能滲入到機(jī)油中。該危險(xiǎn)尤其出現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá) 到其運(yùn)行溫度之前，也就是在冷車狀態(tài)中。因此，在內(nèi)燃機(jī)達(dá)到其運(yùn)行溫度之前，被輸送的 燃油經(jīng)常不能完全燃燒。然后，該燃油可以例如沉淀在汽缸壁上并滲入到機(jī)油中。此外， 在發(fā)動(dòng)機(jī)的冷車狀態(tài)中，在發(fā)動(dòng)機(jī)的部件之間產(chǎn)生氣隙，未燃燒的燃油可能通過(guò)該氣隙滲 入到機(jī)油中。由于其不易揮發(fā)的成分，該問(wèn)題尤其在柴油燃油中出現(xiàn)。在此，在所謂的生 物_柴油燃油，也就是基于植物的柴油燃油中(該生物_柴油燃油例如是從植物油或者動(dòng) 物脂肪中獲得)，尤其經(jīng)常導(dǎo)致燃油滲入到機(jī)油中，這是因?yàn)樵趦?nèi)燃機(jī)達(dá)到運(yùn)行溫度時(shí)，該 燃油也不總是完全燃燒。機(jī)油在內(nèi)燃機(jī)中滿足多種重要的目的。最重要的目的是，潤(rùn)滑在內(nèi)燃機(jī)中彼此相 對(duì)運(yùn)動(dòng)的部件。此外，通過(guò)機(jī)油從而排出摩擦熱量、洗除污物以及防止金屬部件磨損。由于 滲入到機(jī)油中的燃油而強(qiáng)烈地加劇了發(fā)動(dòng)機(jī)的摩損，該摩損通常伴隨著燃油消耗的增加和 內(nèi)燃機(jī)的廢氣排放的增加。為了解決上述問(wèn)題，例如在使用生物燃油時(shí)，至今一直相應(yīng)地縮短機(jī)油更換周期。 然而，在此在更換機(jī)油之前可能并沒(méi)有任何對(duì)此的提示，即是否真的由于在機(jī)油中升高的 燃油成分而需要在此時(shí)更換機(jī)油。因此，也許進(jìn)行了不必要的機(jī)油更換。

發(fā)明內(nèi)容
因此，從之前闡述的現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明的目的在于提出一種開(kāi)頭所述類型的 方法和裝置，利用該方法和裝置能夠以簡(jiǎn)單的方式確定出機(jī)油中的燃油成分，從而能夠及 時(shí)地確定出在機(jī)油中的過(guò)高的燃油成分。本發(fā)明的目的通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求1和10的所述內(nèi)容實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的有利的設(shè)計(jì) 方案和改進(jìn)方案在從屬權(quán)利要求以及說(shuō)明書和附圖中得出。根據(jù)本發(fā)明，該目的通過(guò)一種用于確定機(jī)動(dòng)車的機(jī)油中的燃油成分的方法實(shí)現(xiàn)， 其中，機(jī)油被帶入到至少兩個(gè)形成一個(gè)電容器的電極之間，其中，在機(jī)油處于電極之間時(shí)確 定電容器的電容，并且其中，由電容器的電容確定了機(jī)油中的燃油成分。此外，該目的通過(guò)一種用于確定機(jī)動(dòng)車的機(jī)油中的燃油成分的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，該裝 置具有至少兩個(gè)形成一個(gè)電容器的電極，機(jī)油可被帶入到這些電極之間，以及該裝置具有 評(píng)估設(shè)備，在機(jī)油處于電極之間時(shí)，可利用該評(píng)估設(shè)備確定電容器的電容，并且可利用該評(píng) 估設(shè)備由電容器的電容確定機(jī)油中的燃油成分。本發(fā)明的主旨在于，以電容方式測(cè)量機(jī)油中的燃油成分。在此，本發(fā)明基于這樣的 認(rèn)識(shí)，即不同的燃油類型和機(jī)油類型具有不同的介電常數(shù)。因此，機(jī)油的介電常數(shù)也隨著油 中增加的燃油成分而發(fā)生變化。為了確定介電常數(shù)，待測(cè)量的機(jī)油被引入到傳感器中的測(cè)量單元中，該測(cè)量單元構(gòu)成電容器。處于電容器電極之間的機(jī)油的介電常數(shù)的變化導(dǎo)致電 容器的電介質(zhì)的相應(yīng)變化，并進(jìn)而導(dǎo)致電容器的電容的變化。通過(guò)在機(jī)油處于電容器電極 之間時(shí)測(cè)量電容器的電容，也就能夠以精確的方式推導(dǎo)出處于機(jī)油中的燃油成分。尤其是 能夠利用根據(jù)本發(fā)明的方法或根據(jù)本發(fā)明的裝置以可靠和精確的方式確定出機(jī)油的臨界 的燃油污染。在超過(guò)最大的燃油污染、也就是臨界值時(shí)，可以隨之采取合適的措施。所屬的 措施例如是，例如在檢查機(jī)動(dòng)車時(shí)，將相應(yīng)的信息發(fā)給機(jī)動(dòng)車駕駛員或者車間。在此，根據(jù)本發(fā)明的、用于測(cè)量機(jī)油中的燃油成分的傳感器的結(jié)構(gòu)特別簡(jiǎn)單并因 此成本低廉。相應(yīng)地可以利用根據(jù)本發(fā)明的方法以特別簡(jiǎn)單和成本低廉的方式測(cè)定機(jī)油中 的燃油成分。根據(jù)本發(fā)明，機(jī)油被帶入到電極之間。在此，該機(jī)油可以在稍后的時(shí)間點(diǎn)再次從電 極之間的空間里移除。機(jī)油可以在電極之間引導(dǎo)穿過(guò)。機(jī)油在電極之間的引導(dǎo)穿過(guò)在此意 味著，為了進(jìn)行測(cè)量，機(jī)油被帶入到電極之間并且在稍后的時(shí)間點(diǎn)再次從傳感器中離開(kāi)。機(jī)油能夠以特別簡(jiǎn)單的方式在正常的機(jī)油循環(huán)的情況下被帶入到電容器電極之 間。為此，根據(jù)本發(fā)明的傳感器可以以合適的方式引入到機(jī)油循環(huán)中，尤其是布置在其中。 在這種情況下，機(jī)油也就在其正常循環(huán)的情況下在電極之間穿流。當(dāng)然，基本上可以考慮設(shè) 置一種用于將機(jī)油引入到電極之間的獨(dú)立的裝置，例如一種合適的泵。也可以考慮的是，將用于測(cè)量的傳感器浸入到機(jī)油中并且以這種方式將機(jī)油帶入 到電極之間。根據(jù)本發(fā)明的傳感器例如也可以布置在內(nèi)燃機(jī)的油槽中并且機(jī)油能夠以這種 方式被帶入到電極之間。在這種情況下，傳感器也就沒(méi)有被安置在循環(huán)系統(tǒng)中。機(jī)油在傳 感器中和尤其是在電極之間的進(jìn)入和離開(kāi)隨后通過(guò)油槽中的對(duì)流來(lái)實(shí)現(xiàn)?？梢詫⒃谶\(yùn)行中測(cè)量的電容器的電容與在純的、也就是沒(méi)有被燃油污染的機(jī)油中 的在上述校準(zhǔn)的范疇中所測(cè)量的電容進(jìn)行比較。在此基礎(chǔ)上可以以特別簡(jiǎn)單的方式確定燃 油污染的程度。為了確定電容器的電容，可以以自身已知的方式在電容器電極上施加電壓，尤其 是交流電壓。為此，該裝置可以具有合適的電源。對(duì)電容器的電容的確定對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù) 人員來(lái)說(shuō)是已知的，并因此不必詳細(xì)說(shuō)明。在當(dāng)前的描述中，概念“電容的確定”當(dāng)然也包括確定與電容器的電容相關(guān)聯(lián)的量 值。當(dāng)然，同樣也可以由這些與電容相關(guān)聯(lián)的電容器的量值確定機(jī)油中的燃油成分。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)設(shè)計(jì)方案，燃油成分可以是柴油燃油成分。內(nèi)燃機(jī)也就可以是 柴油內(nèi)燃機(jī)。由于其不易揮發(fā)的成分，尤其在柴油燃油中出現(xiàn)燃油滲入到機(jī)油中的問(wèn)題，因 此對(duì)在機(jī)油中識(shí)別燃油成分提出較高的要求。當(dāng)然也可以考慮的是，在機(jī)油中的燃油成分是汽油燃油成分，也就是用于奧托內(nèi) 燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油。在這種情況下，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)可以是奧托內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。根據(jù)另一個(gè)設(shè)計(jì)方案，燃油成分可以是生物-燃油成分，尤其是生物-柴油燃油成 分。這種類型的基于植物的燃油有時(shí)候在內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行溫度中也不完全燃燒。由此可能造 成燃油滲入到機(jī)油中。相應(yīng)地，特別重要的是對(duì)機(jī)油中的燃油成分進(jìn)行監(jiān)控。此外，因?yàn)樯?物燃油的介電常數(shù)與機(jī)油的介電常數(shù)特別明顯地存在差別，因此機(jī)油中的生物燃油、尤其 是生物-柴油燃油可以借助于電容測(cè)量被特別良好地確定。特別地，這種差別大于例如在 含礦物的柴油燃油和含礦物的機(jī)油之間的差別。
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根據(jù)該方法的另一個(gè)設(shè)計(jì)方案，可以在電容器電極上施加不同頻率的交流電壓并 且分別確定了電容器的阻抗。根據(jù)該裝置的這個(gè)設(shè)計(jì)方案，可以設(shè)置電源，利用該電源可在 電容器電極上施加不同頻率的交流電壓，其中，利用評(píng)估設(shè)備可以分別確定出電容器的阻 抗。在此，在機(jī)油處于電極之間時(shí)施加交流電壓。阻抗取決于頻率而定。阻抗的確定對(duì)于 本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是已知的并因此不做詳細(xì)說(shuō)明。根據(jù)該設(shè)計(jì)方案也就貫穿交流電壓頻 率范圍并且收集到相應(yīng)的阻抗頻譜。由此可以獲得關(guān)于機(jī)油中的燃油成分的特別精確的信 息。然后尤其可能的是，由不同交流電壓頻率下的阻抗值中識(shí)別出機(jī)油中的燃油的類型。 燃油的這種識(shí)別在根據(jù)本發(fā)明的裝置中可以利用評(píng)估設(shè)備實(shí)現(xiàn)。該設(shè)計(jì)方案基于這樣的認(rèn) 識(shí)，即不同的燃油在不同的交流電壓頻率的情況下以不同的方式對(duì)阻抗產(chǎn)生影響。由對(duì)收 集到的阻抗頻譜、例如最大值(峰值)和最小值等等的位置和/或高度的評(píng)估可以識(shí)別出 不同的燃油。以這種方式例如可以確定，存在于機(jī)油中的燃油是礦物的燃油還是生物-柴 油燃油。為了進(jìn)行評(píng)估，可以將收集到的阻抗頻譜與之 前在已知的燃油污染中生成的參考 頻譜進(jìn)行比較。根據(jù)一個(gè)特別的根據(jù)實(shí)踐的設(shè)計(jì)方案，機(jī)油可以被帶入到多個(gè)形成一個(gè)電容器的 電極之間。根據(jù)裝置的該設(shè)計(jì)方案，可以設(shè)置有多個(gè)形成一個(gè)電容器的電極。通過(guò)多個(gè)電 容器電極可以形成一個(gè)在單位容積方面電容特別大的電容器。由此提供在數(shù)值方面相對(duì)較 高的電容測(cè)量值。例如感應(yīng)出的干擾場(chǎng)只能較小地影響測(cè)量。由此可以舍棄特別和相對(duì)更 加昂貴的屏蔽措施。當(dāng)設(shè)置多個(gè)電極時(shí)，這些電極尤其可以分別在兩側(cè)起作用。對(duì)此，分別 在相鄰的電極之間施加電壓。相鄰的電極因此處于在不同的電位上。在此，每個(gè)第二電極 可以分別位于相同的電位上。因此，對(duì)于整個(gè)電容器電極來(lái)說(shuō)僅僅需要具有兩個(gè)電接頭的 電源。電容器電極可以是電容器板。設(shè)計(jì)為板形的電極使得電容器的構(gòu)造特別簡(jiǎn)單。然 后，這些板通常彼此平行地布置并且彼此具有間距，電容器的電介質(zhì)處于該間距中，其中相 鄰的板位于不同的電位上。尤其是在設(shè)置多個(gè)電容器板時(shí)，為了進(jìn)行測(cè)量，機(jī)油被帶入到這些電容器板之間， 這些電容器板可以彼此平行并間隔開(kāi)地布置。這些板也能夠以一個(gè)間距彼此堆疊地布置。 在此，相鄰的電極通常又位于不同的電位上。這些位于不同的電位上的電極在此可以梳子 狀地彼此嚙合在一起。每個(gè)第二板隨后分別位于相同的電位上。因此又獲得特別簡(jiǎn)單的構(gòu) 造，其中對(duì)于所有的板來(lái)說(shuō)僅僅需要一個(gè)具有兩個(gè)電接頭的電源。當(dāng)然，電極也可以具有另 一種形狀，例如設(shè)計(jì)成圓柱形。那么，該圓柱形的電極可以具有不同的直徑并且可以彼此推 入地布置。在相鄰的圓柱體之間可以隨后分別施加電壓。


接下來(lái)根據(jù)附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。圖中示意性的示出圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置的側(cè)視圖，以及圖2示出了在圖1中示出的裝置的截面圖。
具體實(shí)施例方式在附圖中，相同的部件以相同的標(biāo)號(hào)示出。在圖1的側(cè)視圖中示出了用于測(cè)量在機(jī)動(dòng)車機(jī)油中的燃油成分的根據(jù)本發(fā)明的裝置。該裝置具有殼體1，該殼體在本實(shí)例中由塑 料制成。在殼體1上設(shè)置有用于待檢測(cè)的機(jī)油的入口 2。為了進(jìn)行測(cè)量，機(jī)油可以穿過(guò)入口 2被引導(dǎo)到根據(jù)本發(fā)明的裝置中。根據(jù)本發(fā)明的裝置在示出的實(shí)例中集成在發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)油 循環(huán)回路中。機(jī)油隨之流經(jīng)該裝置，如在圖1中通過(guò)箭頭3所示。在流過(guò)該裝置之后，機(jī)油 在與入口 2相對(duì)的出口4處再次從裝置中流出。被引導(dǎo)穿過(guò)裝置的機(jī)油在示出的實(shí)例中是 柴油內(nèi)燃機(jī)的機(jī)油。在示出的實(shí)例中，該機(jī)油被生物-柴油燃油成分污染。在示出的實(shí)例中，裝置具有多個(gè)板狀的電極，這些電極形成一個(gè)電容器。在圖1中 僅僅示意性地示出了這些處于殼體1的壁后面的電極5中的一些電極。機(jī)油相應(yīng)地在箭頭 3的方向上在這些形成一個(gè)電容器的電極5之間流過(guò)。為了給電容器板提供電壓而設(shè)置了 一個(gè)公共電源。該電源在示出的實(shí)例中具有兩個(gè)電接頭6，7。通過(guò)電導(dǎo)線8，9將電接頭分 別與評(píng)估設(shè)備10連接起來(lái)，當(dāng)前在該評(píng)估設(shè)備10中還集成有電源。在圖2中可以識(shí)別出根據(jù)本發(fā)明的裝置的電容器板的結(jié)構(gòu)。在圖2中，以垂直于機(jī) 油的流動(dòng)方向3截?cái)嗟囊晥D示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置。機(jī)油因此在圖2的視圖中垂直于繪 圖平面流過(guò)該裝置。電接頭6，7分別與電容器的第一連接板11和第二連接板12連接。在 此，多個(gè)第一電容器板5垂直地從第一連接板11離開(kāi)。相應(yīng)地，多個(gè)第二電容器板13同樣 也垂直地從第二連接板12離開(kāi)。第一和第二電容器板5，13彼此平行地并間隔開(kāi)地布置。 在電容器板的這種羽毛狀的布置中，第一板5梳子狀地嚙合在第二板13中。也就是說(shuō)，第 一電容器板5和第二電容器板13交替地相鄰布置。第一電容器板5通過(guò)第一連接板11和第一電接頭6位于同一個(gè)共同的電位上。第 二電容器板13與此相反地通過(guò)第二連接板12和第二電接頭7位于一個(gè)共同的、與第一電 容器板5的電位不同的電位上。因此確保各個(gè)相鄰的電容器板5、13位于不同的電位上，在 這些板之間由此分別施加電壓。由此除了在圖2中的最下面的和最上面的電容器板之外， 這些板都在兩側(cè)起作用。因此，電容器在單位容積方面具有相對(duì)大的電容。由此，外來(lái)干擾， 例如感應(yīng)出的干擾場(chǎng)僅僅對(duì)測(cè)量產(chǎn)生很小的影響。因此可以舍棄費(fèi)用高昂的屏蔽措施。在裝置的運(yùn)行中，機(jī)油在流動(dòng)方向3上被引導(dǎo)穿過(guò)裝置，其中，油在電容器板5，13 之間穿流。在機(jī)油處于電容器板5，13之間時(shí)，借助于評(píng)估設(shè)備10來(lái)確定由板5，13形成的 電容器的電容。隨著在機(jī)油中變化的燃油成分，機(jī)油的介電常數(shù)和進(jìn)而測(cè)量到的電容都發(fā) 生變化。再次借助于評(píng)估設(shè)備例如根據(jù)在上述校準(zhǔn)的范疇中測(cè)定的特征曲線，由測(cè)定的電 容來(lái)確定機(jī)油中的燃油成分。為了識(shí)別存在于機(jī)油中的燃油的類型，借助于評(píng)估設(shè)備10在電容器板5，13上施 加不同頻率的交流電壓。在此，尤其地貫穿交流電壓頻率范圍。同樣也借助于評(píng)估設(shè)備10 分別在不同的交流電壓頻率下確定電容器的阻抗。阻抗頻譜也被收集。然后根據(jù)阻抗頻譜 由評(píng)估設(shè)備10識(shí)別出處于機(jī)油中的燃油類型。此外，評(píng)估設(shè)備10在另一方面評(píng)估出阻抗 頻譜的最大值和最小值的位置和高度。在示出的實(shí)例中，評(píng)估通過(guò)與之前在校準(zhǔn)的范疇中 生成的阻抗頻譜在已知的燃油污染的情況下進(jìn)行的比較來(lái)實(shí)現(xiàn)。利用根據(jù)本發(fā)明的裝置和根據(jù)本發(fā)明的方法可以以較為簡(jiǎn)單并且成本低廉的方 式可靠地測(cè)定出機(jī)油中的燃油成分。
權(quán)利要求
一種用于確定機(jī)動(dòng)車的機(jī)油中的燃油成分的方法，-其中，所述機(jī)油被帶入到至少兩個(gè)形成一個(gè)電容器的電極(5，13)之間；-其中，在所述機(jī)油處于所述電極(5，13)之間時(shí)確定所述電容器的電容；并且-其中，由所述電容器的所述電容確定了所述機(jī)油中的所述燃油成分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述燃油成分是柴油燃油成分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述燃油成分是汽油燃油成分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述燃油成分是生物_燃油 成分。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述電容器電極(5，13)上 施加不同頻率的交流電壓并且分別確定了所述電容器的阻抗。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，由不同交流電壓頻率下的阻抗值中識(shí)別 出所述機(jī)油中的燃油的類型。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述機(jī)油被帶入到多個(gè)形成 一個(gè)電容器的電極(5，13)之間。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述電極(5，13)是電容器板 (5，13)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7和8所述的方法，其特征在于，所述電容器板(5，13)彼此平行并間 隔開(kāi)地布置。
10.一種用于確定機(jī)動(dòng)車的機(jī)油中的燃油成分的裝置，-具有至少兩個(gè)形成一個(gè)電容器的電極(5，13)，所述機(jī)油可被帶入到所述電極之間；以及_具有評(píng)估設(shè)備(10)，在所述機(jī)油處于所述電極(5，13)之間時(shí)，可利用所述評(píng)估設(shè)備 確定所述電容器的電容，并且可利用所述評(píng)估設(shè)備由所述電容器的所述電容確定所述機(jī)油 中的所述燃油成分。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述燃油成分是柴油燃油成分。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述燃油成分是汽油燃油成分。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述燃油成分是生 物-燃油成分。
14.根據(jù)權(quán)利要求10至13中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，設(shè)置有電源(10)，利用 所述電源可在所述電容器電極(5，13)上施加不同頻率的交流電壓，以及利用所述評(píng)估設(shè) 備(10)可分別確定所述電容器的阻抗。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，利用所述評(píng)估設(shè)備(10)可由不同交流 電壓頻率下的阻抗值中識(shí)別出所述機(jī)油中的燃油的類型。
16.根據(jù)權(quán)利要求10至15中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，設(shè)置有多個(gè)形成一個(gè)電 容器的電極(5，13)。
17.根據(jù)權(quán)利要求10至16中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述電極(5，13)是電容 器板(5，13)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16和17所述的裝置，其特征在于，所述電容器板(5，13)彼此平行并 間隔開(kāi)地布置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于確定機(jī)動(dòng)車的機(jī)油中的燃油成分的方法，其中，機(jī)油被帶入到至少兩個(gè)形成一個(gè)電容器的電極之間，其中，在機(jī)油處于電極之間時(shí)確定電容器的電容，并且其中，由該電容器的電容確定了機(jī)油中的燃油成分。此外，本發(fā)明涉及一種用于確定機(jī)動(dòng)車的機(jī)油中的燃油成分的裝置。
文檔編號(hào)G01N27/22GK101861520SQ200880116166
公開(kāi)日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2008年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月16日
發(fā)明者丹尼·舍德利希, 揚(yáng)·哈格, 菲利普·格拉斯, 阿明·霍爾施泰因, 魯?shù)婪颉け葼?申請(qǐng)人:大陸汽車有限責(zé)任公司;大陸汽車法國(guó)公司