KURZ-INFO Ölniveausensoren Generation 2

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1 KURZ-INFO Ölniveausensoren Generation 2 Kontinuierliche Messung des Motorölniveau im statischen und dynamischen Bereich Kompakte Sensorarchitektur mit einem Multi-Chip-Modul Integrierter Temperatursensor Sofortige Messung nach dem Einschalten PRODUKTMERKMALE Beschreibung / Kundennutzen Im Fahrzeug stellen Ölsensoren sicher, dass der Motor nicht unbemerkt mit zu wenig Öl arbeitet. Die bewährte Technologie der Ultraschallsensoren arbeitet nach dem Laufzeitprinzip und erfasst den Füllstand kontinuierlich während der Fahrt. Während des Motorbetriebs (dynamischer Messbereich) ist der Füllstand deutlich geringer als der Füllstand bei Motorstillstand (statischer Messbereich). Ein Ölpeilstab erfasst bei m obilen Motoren den Ölpegel nur im statischen Bereich. Dieser Ölpegelsensor kann den Ölpegel kontinuierlich, d. h. sowohl im dynamischen als auch im statischen Bereich messen. Er gibt somit Auskunft über den Ölpegel innerhalb des gesamten Motorbetriebs, der bei Baumaschinen, Traktoren und Gabelstaplern oftmals mehrere Stunden betragen kann. Der Sensor liefert während des gesamten Motorbetriebs kontinuierlich eine Überwachung des Ölpegels, so dass ein Unterschreiten des minimalen Ölpegels im Motorbetrieb und somit der Abriss des Ölfilms (welcher einen Motorschaden zu Folge hätte) verhindert werden kann. Randeinflüsse wie zum Beispiel Schräglagen des Fahrzeugs, Quer- und Längsbeschleunigungen werden durch eine Mittelwertbildung im Steuergerät des Fahrzeugs kompensiert. Die Nutzung des Ölniveausensors mit speziellen Medien, z. B. etriebe-und Hydrauliköle bedarf einer vorherigen Prüfung G und Genehmigung durch HELLA.

2 AUFBAU UND FUNKTION Die Sensorarchitektur des Ölpegelsensors PULS (Packed Ultrasonic Level Sensor) besteht aus einem einzigen Multi-Chip-Modul, auf dem der Ultraschall- und Temperatursensor sowie ein ASIC (Application Specific Integrated Circuit) integriert sind. Spritzschutz Diese Kompaktheit verschafft, im Vergleich zu Sensoren die mit einer Vielzahl an elektronischen Bauteilen bestückt sind, eine höhere Stoßund Vibrationsfestigkeit. Der im Multi-Chip-Modul integrierte Ultraschallsensor sendet ein Signal aus, dass von der Grenzfläche Öl zu Luft des Motoröls reflektiert wird. Die Laufzeit des Signals wird gemessen und in Abhängigkeit der Schallgeschwindigkeit im Mediums wird die Höhe berechnet. Dämpfungsbrecher Der über dem Multi-Chip-Modul angebrachte Dämpfungsbecher dient der Beruhigung des Mediums (insbesondere) im dynamischen Messbereich. Der Dämpfungsbecher besitzt am Fuße und an der Spitze Öffnungen, die einen permanenten Öldurchfluss ermöglichen. Flansch Stecker WIRKPRINZIP Der Ölpegelsensor PULS misst den Ölpegelstand sowie die Öltemperatur kontinuierlich (im statischen und dynamischen Fall). Über das digitale PWM-Ausgangssignal werden die Messwerte für Ölpegel und -temperatur an das Motorsteuergerät (ECU) übermittelt. Dieses wertet das Signal sowie die Motordrehzahl aus und kann z. B. im Falle eines kritischen Ölpegels eine Warnung an den Fahrer (z. B. im Dashboard) weitergeben. Dashboard Motorsteuergerät (ECU) Ölniveau und -temperatur Warnung über Ölminimum Motordrehzahl

3 DYNAMISCHE MESSUNG DES MOTORÖLNIVEAUS Zur dynamischen Messung (während des Motor betriebs) muss ein Auswertealgorithmus im Steuergerät entwickelt werden, der die Randeinflüsse des Motors (Ölmenge, Öltemperatur, Drehzahl) sowie des Fahrzeugs (Längs- und Querbeschleunigungen, Berg- und Talfahrt) kompensiert. Durch die zusätz liche Mittelwertbildung heben sich die Einflüsse durch die Fahrbedingungen über längere Zeit auf. Dadurch kann entweder eine Warnung über ein erreichtes Ölminimum erfolgen, oder die tatsächlich noch vorhandene Ölmenge kalkuliert werden. statischer Füllstandsbereich des Sensors empfohlener dynamischer Messbereich, in dem die Füllstandschwellen der dynamischen Messung (z. B. Min- oder Max-Befüllung) liegen müssen maximaler empfohlener dynamischer Mittelwert in der Applikation minimaler empfohlener dynamischer Mittelwert in der Applikation dynamischer Füllstandsbereich des Sensors dynamischer Messbereichsende (variantenabhängig) dynamischer Messbereichsanfang 18 Ø 40 0 (Warnschwelle) Füllstände (mm) Mittelwert: Werte oder weniger, wenn 100 km erreicht Öl min. Info: Wenn der Mittelwert unter die Warnschwelle fällt n [1/min] Temperatur [1 ] 3D Kennfeld: Kompensation von Motordrehzahl und Öltemperatur Prinzipskizze Optimale Sensorposition in der für eine dynamische Messung zentrale Position in der zentrale Position in der linke Seite der rechte Seite der Vorderseite der Rückseite der

4 TECHNISCHE DETAILS Technische Daten (Art.-Nr. 6PR ) Niveaumessungen (für Ölniveaumessung) (für Temperaturmessung) Verpolspannung Überspannung Messbereich (statisch und dynamisch) 9 16 V 6 16 V - 14 V / 60 s 15 s bei 28 V 250 ms bei 32 V ,8 mm Toleranz der Niveaumessung 18 bis 118,8 mm -10 C T <30 C 9 bis 16 V ± 4 mm 18 bis 118,8 mm 30 C T <150 C 9 bis 16 V + 2 mm Betriebstemperatur - 40 C bis C Betriebstemperatur (für Ölniveaumessung) 1) - 10 C bis C Nachheiztemperatur max h bei 125 C max. 240 h bei 145 C max. 60 h bei 160 C Lagertemperatur - 40 C bis C Stromverbrauch 4 ma Toleranz der Temperaturmessung alle 60 C T <120 C 6 bis 16 V ± 4 K alle -40 C T <60 C 6 bis 16 V ± 3 K alle 120 C T <160 C 6 bis 16 V ± 3 K Max. Stromverbrauch beim Messen Protokoll 2) 50 ma PWM Gegenstecker 3) Schutzklasse IP 6K9K Gewicht 76 g ± 3 % Viskositäten 1 mm 2 /s bis mm 2 /s 1) Niveau-Ausgabe oberhalb von - 10 C. Bei Temperaturen unterhalb von - 10 C erfolgt ein Leersignal (18 mm) zusammen mit dem Diagnosesignal außerhalb der Toleranz. 2) LIN auf Anfrage erhältlich. 3) Dieses Zubehör gehört nicht zum Lieferumfang. Zu beziehen bei Kostal. Maßskizzen (Art.-Nr. 6PR ) Ø Ø Ø 6.6 Ø Pin 1 KL 15 V Batt Pin 2 KL 31 GND Pin 3 OUTPUT Ø Ø min. Ø 71=K Dichtflächen frei von Grat max. zulässiger Radius umlaufend R = 0,3 mm wahlweise umlaufend 0,3 mm x 45 22

5 TECHNISCHE DETAILS Technische Daten (Art.-Nr. 6PR ) Niveaumessungen (für Ölniveaumessung) (für Temperaturmessung) Verpolspannung Überspannung Messbereich (statisch und dynamisch) 9 16 V 6 16 V - 14 V / 60 s 15 s bei 28 V 250 ms bei 32 V 18 95,8 mm Toleranz der Niveaumessung 18 bis 95,8 mm -10 C T <30 C 9 bis 16 V ± 4 mm 18 bis 95,8 mm 30 C T <150 C 9 bis 16 V + 2 mm Betriebstemperatur - 40 C bis C Betriebstemperatur (für Ölniveaumessung) 1) - 10 C bis C Nachheiztemperatur max h bei 125 C max. 240 h bei 145 C max. 60 h bei 160 C Lagertemperatur - 40 C bis C Stromverbrauch 4 ma Toleranz der Temperaturmessung alle 60 C T <120 C 6 bis 16 V ± 4 K alle -40 C T <60 C 6 bis 16 V ± 3 K alle 120 C T <160 C 6 bis 16 V ± 3 K Max. Stromverbrauch beim Messen Protokoll 2) 50 ma PWM Gegenstecker 3) Schutzklasse IP 6K9K Gewicht 76 g ± 3 % Viskositäten 1 mm 2 /s bis mm 2 /s 1) Niveau-Ausgabe oberhalb von - 10 C. Bei Temperaturen unterhalb von - 10 C erfolgt ein Leersignal (18 mm) zusammen mit dem Diagnosesignal außerhalb der Toleranz. 2) LIN auf Anfrage erhältlich. 3) Dieses Zubehör gehört nicht zum Lieferumfang. Zu beziehen bei Kostal. Maßskizzen (Art.-Nr. 6PR ) 16,65 ±0,5 12,25 ±0,2 9,75 ±0,2 Pin 1 KL 15 V BAT Pin 2 KL 31 GND 16,5 ±0,3 22,48 +0,1 Pin 3 OUTPUT 109,8 ±0,9 16,96 ±0,3 8-0,3 Ø 40-0,2 11,48 +0,1 62 ±2 min. 18 Ø ±1 5,32 ±1,5 54 ±1 19,31 ±1,5 min. Ø 71=K 40,5-0,3 77,8 10 (3 x) Ø 6,6 ±0,2 Dichtflächen frei von Grat max. zulässiger Radius umlaufend R = 0,3 mm wahlweise umlaufend 0,3 mm x ,17 ±0,3

6 VARIANTENÜBERSICHT Einbau Versorgungsspannung Messbereich Artikelnummer Von unten* 12 V statisch und dynamisch ,8 mm 6PR Von unten* 12 V statisch und dynamisch 18 95,8 mm 6PR * Weitere Anbaupositionen auf Anfrage HELLA KGaA Hueck & Co., Lippstadt J01259/10.16 Sachliche und preisliche Änderungen vorbehalten.