專利名稱：基于粘度估計發(fā)動機油壽命的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛控制系統(tǒng)，更特別地涉及一種基于粘度估計發(fā)動機油壽命的系統(tǒng)
和方法。
背景技術(shù)：
本部分提供與本發(fā)明相關(guān)的背景信息，其不一定是現(xiàn)有技術(shù)。這里提供的背景信息是為了一般地介紹本發(fā)明的背景，就在本背景部分中描述的內(nèi)容以及在申請時可能沒有被另外說成現(xiàn)有技術(shù)的描述的多個方面來說，目前署名的發(fā)明者的工作既不被清楚地也不被隱含地承認(rèn)為本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)。 機動車可以包括動力系，動力系包括動力裝置(例如，發(fā)動機，電動機，和/或其組合)、多速變速器和差速器或主減速器。動力裝置可以包括產(chǎn)生驅(qū)動扭矩的發(fā)動機，驅(qū)動扭矩通過變速器的不同變速比之一傳遞到最終傳動系以驅(qū)動車輪。 發(fā)動機機油用來潤滑發(fā)動機中的部件。發(fā)動機機油隨著使用而變質(zhì)，因而必須更換發(fā)動機機油。傳統(tǒng)上，每當(dāng)車輛達(dá)到預(yù)定里程，或規(guī)定期限(以首先達(dá)到限值為準(zhǔn))，就要更換發(fā)動機油。然而，在惡劣的運行條件下，車輛制造商可能建議更頻繁地更換發(fā)動機油。這些情況要求車輛操作者關(guān)于何時更換發(fā)動機油做出判斷。另一些制造商提供用于確定發(fā)動機機油壽命的系統(tǒng)，發(fā)動機機油壽命系統(tǒng)的一個例子是通用汽車(GM)發(fā)動機機油壽命系統(tǒng)(E0LS)。 EOLS記住車輛的各種運行條件并調(diào)整換油之間的里程。EOLS負(fù)責(zé)確定發(fā)動機油的剩余使用壽命百分?jǐn)?shù)和是否需要更換發(fā)動機油。發(fā)動機油的過度劣化發(fā)生在其溫度極限時，在高油溫，油中的抗氧化劑有耗盡的趨勢，并且由于氧化，油變得更粘和酸性。在低油溫，燃料、水和積碳有積聚在油中的趨勢，減小其粘度并增大磨損。讓駕駛員考慮到這些條件是不實際的。即使就這些因素來說，某些條件也沒有被考慮。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明增加提供一種用于增大預(yù)測換油指標(biāo)之間的油壽命的精確度的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明利用粘度改善油壽命指示。油粘度太高將導(dǎo)致太高的油壓累積并妨礙充分的油流向發(fā)動機關(guān)鍵區(qū)域供應(yīng)新鮮潤滑油，并且將導(dǎo)致加速的磨損。油粘度太低將導(dǎo)致載荷表面的不良液壓潤滑。因而，"油的粘度"改善了油壽命確定。 在本發(fā)明的一個方面中， 一種方法包括確定發(fā)動機油壓力，確定發(fā)動機油溫度，基于發(fā)動機油壓力和發(fā)動機油溫度確定發(fā)動機油的粘度，將發(fā)動機油的粘度與閾值進(jìn)行比較，并響應(yīng)粘度的比較產(chǎn)生警告信號。 在本發(fā)明的另一個方面中，一種方法包括確定新油的粘度，確定用過的油的粘度，
當(dāng)用過的油的粘度與新油的粘度之比處于范圍之外時，產(chǎn)生與油壽命相對應(yīng)的指標(biāo)。 在本發(fā)明另外的方面中，一種用于指示發(fā)動機油壽命的控制模塊包括基于發(fā)動機
油壓力和發(fā)動機油溫度確定發(fā)動機油的粘度的粘度確定模塊?？刂葡到y(tǒng)還包括比較模塊，
比較模塊將發(fā)動機油的粘度與閾值進(jìn)行比較，并響應(yīng)粘度的比較產(chǎn)生警告信號。 根據(jù)下文中提供的詳細(xì)描述，本發(fā)明應(yīng)用的其他范圍將變得顯而易見。應(yīng)該懂得，
4盡管詳細(xì)描述和具體實施例指出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但詳細(xì)描述和具體實施例僅僅為了說明的目的而非用來限制本發(fā)明的范圍。


根據(jù)詳細(xì)描述和附圖，本發(fā)明將被更充分地理解，其中 圖1是發(fā)動機和發(fā)動機控制系統(tǒng)的功能框圖； 圖2是用于圖1發(fā)動機的油潤滑系統(tǒng)的功能圖解框圖； 圖3是恒溫下的油壓_發(fā)動機轉(zhuǎn)速的圖； 圖4是用于試驗發(fā)動機的車速、油壓、油溫、發(fā)動機轉(zhuǎn)速的圖； 圖5是車速、油溫和油粘度指數(shù)_時間的圖； 圖6是在測試循環(huán)期間在怠速時的發(fā)動機轉(zhuǎn)速、油溫和粘度指數(shù)的圖； 圖7是在行駛循環(huán)期間油粘度指標(biāo)_油溫的圖； 圖8是在不同油溫時油壓_發(fā)動機轉(zhuǎn)速的圖； 圖9是在800RPM以下曲軸轉(zhuǎn)速的發(fā)動機的油粘度_油溫的圖； 圖10是用于執(zhí)行本發(fā)明的方法的圖1的控制系統(tǒng)的框圖；禾口 圖11是用于執(zhí)行本發(fā)明的方法的流程圖。
具體實施例方式
下面的優(yōu)選實施例的描述實質(zhì)上僅僅是示范性的，決不是用來限制本發(fā)明、其應(yīng)用或用途。當(dāng)用在這里時，術(shù)語模塊是指執(zhí)行一個或多個軟件或固件程序的專用集成電路(ASIC)、電子電路、處理器(共用的、專用的或群組的)和存儲器，組合邏輯電路和/或提供所描述的功能的其他合適部件。 現(xiàn)在參考圖l，示范性地示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性發(fā)動機控制系統(tǒng)10。發(fā)動機控制系統(tǒng)IO包括發(fā)動機12和控制模塊14，發(fā)動機12包括進(jìn)氣歧管15、具有燃料噴射器的燃料噴射系統(tǒng)16和排氣系統(tǒng)17。系統(tǒng)10還可以包括渦輪增壓器18。示例性的發(fā)動機12包括配置在V型布局的相鄰氣缸組22、24中的六個氣缸20。雖然圖l示出了六個氣缸(N=6)，但能懂得，發(fā)動機12可以包括另外的或更少的氣缸20。例如，可以設(shè)想具有2、4、5、8U0、12和16個氣缸的發(fā)動機。還可預(yù)料到，發(fā)動機12可以具有直列式氣缸配置。盡管設(shè)想了利用直接噴射的用汽油提供動力的內(nèi)燃機，但本發(fā)明也可以應(yīng)用于柴油機或其他可選的燃料源。 在發(fā)動機運行過程中，發(fā)動機進(jìn)氣沖程產(chǎn)生的入口真空將空氣吸入進(jìn)氣歧管15中?？諝鈴倪M(jìn)氣歧管15被吸入多個單獨的氣缸20中并在其中被壓縮。噴射系統(tǒng)16噴射燃料。空氣/燃料混合物被壓縮并且壓縮的熱量和/或電能點燃空氣/燃料混合物。廢氣通過排氣管26從氣缸20排出。廢氣驅(qū)動渦輪增壓器18的渦輪葉片25，其又驅(qū)動壓縮機葉片25，壓縮機葉片25能將額外的空氣輸送(增壓)到進(jìn)氣歧管15進(jìn)而到氣缸20中用于燃燒。 渦輪增壓器18可以是任何合適的渦輪增壓器，例如但不局限于，可變噴嘴渦輪增壓器(VNT)。渦輪增壓器18可以包括多個位置可變的葉片27，其基于來自控制模塊14的信號調(diào)節(jié)從車輛排氣裝置17輸送到發(fā)動機12的空氣量。更具體地說，葉片27可在完全打
5開位置和完全關(guān)閉位置之間移動。當(dāng)葉片27處于完全關(guān)閉位置中時，渦輪增壓器18將最 大空氣量輸送到進(jìn)氣歧管15中，進(jìn)而將最大空氣量輸送到發(fā)動機12中。當(dāng)葉片27處于完 全打開位置中時，渦輪增壓器18將最小空氣量輸送到發(fā)動機12中。通過在完全打開和完 全關(guān)閉位置之間選擇地定位葉片27來調(diào)節(jié)輸送的空氣量。 渦輪增壓器18包括電子控制葉片螺線管28，其操縱通向葉片致動器(未示出)的 液壓流體流。葉片致動器控制葉片27的位置。葉片位置傳感器30基于葉片27的物理位 置產(chǎn)生葉片位置信號。增壓傳感器31基于通過渦輪增壓器18輸送到進(jìn)氣歧管15的額外 空氣產(chǎn)生增壓信號。盡管在此實施的渦輪增壓器被描述為VNT，但可以設(shè)想，可以采用使用 不同電子控制方法的其他渦輪增壓器。 歧管絕對壓力(MAP)傳感器34位于進(jìn)氣歧管15上并基于進(jìn)氣歧管15中的壓力 提供(MAP)信號?？諝赓|(zhì)量流量(MAF)傳感器36位于進(jìn)氣口內(nèi)并且基于流入進(jìn)氣歧管15 中的空氣質(zhì)量提供空氣質(zhì)量流量(MAF)信號?？刂颇K14利用MAF信號確定供給到發(fā)動 機12的空燃比。RPM傳感器44如曲軸位置傳感器提供發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號。進(jìn)氣歧管溫度傳 感器46產(chǎn)生進(jìn)氣溫度信號。控制模塊14將噴射器正時信號傳送到噴射系統(tǒng)16。車速傳感 器49產(chǎn)生車速信號。 排氣管26可以包括排氣再循環(huán)(EGR)閥50， EGR閥50能使一部分排氣再循環(huán)。 控制器14能控制EGR閥50以實現(xiàn)所需的EGR比率。 控制模塊14控制發(fā)動機系統(tǒng)10的全部操作。更具體地說，控制模塊14基于不同 參數(shù)控制發(fā)動機系統(tǒng)操作，這些參數(shù)包括，但不局限于，駕駛員輸入、穩(wěn)定性控制等等?？刂?模塊14可以被設(shè)置為發(fā)動機控制模塊(ECM)。 控制模塊14還可以通過調(diào)節(jié)通到葉片螺線管28的電流來調(diào)節(jié)渦輪增壓器18的 操作。控制模塊14能與葉片螺線管28通信以向進(jìn)氣歧管15中提供增大的空氣流(增壓)。
排氣氧傳感器60可以位于排氣歧管或排氣管內(nèi)以提供與排氣中的氧含量相對應(yīng) 的信號。 現(xiàn)在參考圖2，示出了發(fā)動機潤滑系統(tǒng)80的圖解框圖。發(fā)動機潤滑系統(tǒng)80包括油 槽82，其典型地位于發(fā)動機底部，發(fā)動機油拾取管84由于泵86的作用吸出其中的油。泵 86通過拾取管84從油槽82抽吸油并將油抽取入濾油器88中。濾油器88向油道90提供 流體以潤滑發(fā)動機12的不同部分，包括軸承、活塞、桿和發(fā)動機12的其他內(nèi)部部件。油從 油道90返回到油槽82。 泵86可以是不同類型的泵，包括齒輪式正排量泵或葉片式變排量泵。對于排量
泵，用安全閥92使超出熱怠速運行范圍的過量的油再循環(huán)。通過安全閥92再循環(huán)的廢油
可能最終降低車輛的總?cè)剂辖?jīng)濟性，這是因為使用了過量的能量驅(qū)動正排量泵。 與在濾油器88和油道90之間的油連通的壓力傳感器94產(chǎn)生油壓信號。與油槽
中的油連通的溫度傳感器96提供發(fā)動機油溫度信號。 在油泵的泵送作用下對流動的油的阻力引起發(fā)動機油壓力。油粘度越高，油流動 的阻力越高。油壓是油的流動阻力的量度。發(fā)動機潤滑系統(tǒng)中的油壓是兩個因素的函數(shù) 油粘度和油流量。今天最流行的發(fā)動機是正排量類型的。 泵86也可以是變排量潤滑油泵，其由于在不同運行條件下輸送正確數(shù)量的油流 的固有能力而用來將油再循環(huán)的浪費減到最少。
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在某個流量以前可以不調(diào)節(jié)發(fā)動機中的油流，然后在達(dá)到該流量以后才調(diào)節(jié)發(fā)動機中的油流。對于正排量和變排量類型的泵，一般而言，當(dāng)不調(diào)節(jié)油流時，油流量與油泵的轉(zhuǎn)速(RPM)成比例。油泵與發(fā)動機轉(zhuǎn)速直接關(guān)聯(lián)，并且油泵的轉(zhuǎn)速與發(fā)動機RPM直接相關(guān)。因而，對于給定的發(fā)動機轉(zhuǎn)速(RPM)，如在怠速時，油流量幾乎是恒定的并且油壓主要隨油粘度而變。然而，油粘度對油的溫度敏感。隨著油的溫度升高，油的粘度減小。由于油粘度是阻擋流動的驅(qū)動力，所以當(dāng)油溫升高時，油壓有減小的趨勢。相反，當(dāng)油溫降低時，潤滑系統(tǒng)中的油壓增加。因而，通過測量油壓和油溫，能建立油粘度和油壓之間的關(guān)系。
對于調(diào)節(jié)的油流，泵設(shè)法根據(jù)系統(tǒng)要求通過調(diào)節(jié)其輸出流量在其出口維持預(yù)定壓力。如果泵兩邊的壓差小于設(shè)定壓力，則泵輸出由于內(nèi)部泄露而修正的最大輸送量。在達(dá)到壓力設(shè)定之后，通過改變泵的排量調(diào)節(jié)輸出流量以維持預(yù)定壓力。取決于下游油壓，排量能從其最大值變低成零。預(yù)定壓力和最大壓力之間的壓力范圍被稱為調(diào)節(jié)范圍，在最大壓力，排量是零。甚至在油調(diào)節(jié)范圍中也能根據(jù)泵特性確定油流量，泵特性包括排量和油壓之間的關(guān)系。 當(dāng)泵送到發(fā)動機中的油量增加時，油壓升高。對于給定的發(fā)動機，油壓是兩個因素
的函數(shù)油粘度和油流量。油道中的油流典型地是層狀的。對于槽中的層流，總壓力降A(chǔ)P
與油流量Q和油粘度P的乘積成線性比例 AP " QX U (1) 根據(jù)方程式(l)，油粘度y是 " j () 油流量Q是發(fā)動機RPM"和油流調(diào)節(jié)的函數(shù)。 對于未調(diào)節(jié)的油流，大部分油泵表現(xiàn)為正排量泵。這種正排量泵的油流量與油泵的轉(zhuǎn)速(RPM)成比例。由于油泵轉(zhuǎn)速直接與發(fā)動機轉(zhuǎn)速"成比例，所以油粘度i！僅僅是油壓和發(fā)動機RPM"的函數(shù)， - ^ ( 3 ) 對于調(diào)節(jié)的油流，油流量Q取決于發(fā)動機RPM和油壓兩者。必須通過調(diào)節(jié)的油流量的數(shù)量修改在方程式(2)中通向發(fā)動機油道的油流量Q。調(diào)節(jié)量取決于特定泵類型的油泵特性?？梢酝ㄟ^作為油壓和發(fā)動機RPM的函數(shù)建立調(diào)節(jié)的油流量f的模型來估計調(diào)節(jié)的油流量， Q " Q未調(diào)節(jié)-f (AP， ") (4) —旦已知油泵特性，如調(diào)節(jié)的油流量與油壓之間的關(guān)系以及泵轉(zhuǎn)速，則方程式(2)能應(yīng)用于未調(diào)節(jié)區(qū)域之外的寬范圍的發(fā)動機運行條件。 現(xiàn)在參考圖3，為了驗證方程式(3)，利用GM4. 2L、 L6發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)試驗臺測試數(shù)據(jù)被用來作圖表示在恒定的油溫12(TC時在油壓和發(fā)動機RPM之間的關(guān)系。如圖3中所示，油壓隨著發(fā)動機RPM線性地增加直到安全閥在油壓60磅/平方英寸(psi)附近開始打開為止。在超出60磅/平方英寸的較高油壓，油流開始通過安全閥調(diào)節(jié)且油壓偏離線性關(guān)系。為了應(yīng)用于更實際的發(fā)動機運行條件，對于城市駕駛循環(huán)利用Federal TestProcedure (FTP)試驗來操作發(fā)動機底盤測功器。圖4表示車速、發(fā)動機RPM的變化以及相應(yīng)的油壓波動和油槽中的油溫變化。如圖5中所示，由于在加速和減速過程中發(fā)動機RPM的變化，油壓極大地波動。圖5示出了油粘度指標(biāo)，作為信號110，其為根據(jù)方程式(3)油壓除以發(fā)動機RPM。當(dāng)在高發(fā)動機RPM通過安全閥調(diào)節(jié)油流時，油粘度指標(biāo)在FTP循環(huán)過程中波動，并且發(fā)動機油道中的油流回路由于可變的閥動作而改變。為了避免這些復(fù)雜性，僅僅使用怠速條件期間的數(shù)據(jù)，因為油流回路是穩(wěn)定的且未被調(diào)節(jié)。如圖6中所示，油粘度指標(biāo)值是非常穩(wěn)定的，在發(fā)動機怠速期間不波動。在圖7中，在13個怠速條件下的油粘度指標(biāo)的平均值被描繪為油溫的函數(shù)。對于在試驗中可獲得的85t:和95t:之間的狹窄油溫范圍，用于油粘度指標(biāo)的13個數(shù)據(jù)點緊密地沿著油粘度和油溫之間的線性關(guān)系下降。
為了使本發(fā)明應(yīng)用于變排量泵，使用GM LT8 ， Gamma發(fā)動機。在圖8中在五個不同的油溫處示出了油壓和發(fā)動機RPM之間的關(guān)系。對于230Kpa以下的油壓，不調(diào)節(jié)油流。當(dāng)油壓高于230Kpa時開始調(diào)節(jié)油流。如圖8中所示，當(dāng)油壓在230Kpa以下時，對于未調(diào)節(jié)的油流區(qū)域，油壓和發(fā)動機RPM之間的關(guān)系是線性的，當(dāng)油壓大于230Kpa時，數(shù)據(jù)偏離線性關(guān)系。因而，當(dāng)不調(diào)節(jié)油流時，方程式(3)仍然能適用于變排量泵。選擇低發(fā)動機RPM(810以下)的發(fā)動機試驗數(shù)據(jù)以基于方程式(3)估計油粘度指標(biāo)。這些發(fā)動機試驗數(shù)據(jù)的平均值被作圖表示為油溫的函數(shù)，如圖9中所示。雖然包含了圖中的對于5(TC油溫的試驗數(shù)據(jù)，但在這個低油溫已經(jīng)調(diào)節(jié)了油流，這個數(shù)據(jù)點對于估計油粘度不是有效的。如圖9中所示，用常數(shù)k2按比例換算來自方程式(3)的油粘度指標(biāo)值，以將其直接與5W30發(fā)動機油的粘度值進(jìn)行比較。來自方程式(3)的按比例換算的油粘度非常緊密地隨著測量的油粘度下降。然而，如預(yù)期的，當(dāng)調(diào)節(jié)油流時，它在低油溫5(TC偏離了測量的油粘度。為了在調(diào)節(jié)區(qū)域中確定粘度，方程式(2)與方程式(4) 一起用來考慮修正的油流動量。 現(xiàn)在參考圖IO，示出了用于發(fā)動機油監(jiān)視的控制模塊14各部件的簡化圖解框圖?？刂颇K14內(nèi)的每個模塊可以互相連接。控制模塊14中可以包括不同的模塊以執(zhí)行本發(fā)明的方法。 控制模塊14可以與復(fù)位器210通信，復(fù)位器210可以是復(fù)位開關(guān)或其他類型的復(fù)位接口。復(fù)位開關(guān)例如可以位于儀表板上。復(fù)位開關(guān)可以是多個開關(guān)的組合，所述多個開關(guān)以某一順序啟動以產(chǎn)生一信號作為已經(jīng)在車輛中更換油的指標(biāo)。
控制模塊14可以包括換油確定模塊212，其從復(fù)位器210接收復(fù)位信號。
發(fā)動機油溫度確定模塊214從溫度傳感器96接收溫度信號并將溫度信號提供給控制模塊14內(nèi)的不同其他模塊。發(fā)動機油壓力確定模塊215從油壓傳感器94接收油壓傳感器信號并將油壓信號提供給控制模塊14內(nèi)的其他模塊。發(fā)動機轉(zhuǎn)速確定模塊216將發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號提供給油流量確定模塊218。油流量確定模塊218也可以從未調(diào)節(jié)油流確定模塊220接收信號?；诋a(chǎn)生于油流量確定模塊218的油流量信號，粘度確定模塊222可以產(chǎn)生粘度信號。粘度確定模塊222可以確定粘度并使粘度與溫度關(guān)聯(lián)。粘度確定模塊輸出可以將新油粘度存儲在存儲器224中。從而，當(dāng)復(fù)位開關(guān)最初復(fù)位時，發(fā)動機油是新的，因而做出新油粘度確定并將其存儲在新油粘度存儲器224中。 粘度確定模塊222也可以與粘度比較模塊226通信。粘度比較模塊可以將新油粘度與來自粘度確定模塊222的用過的油的粘度進(jìn)行比較。通過將用過的粘度和新粘度之比與一閾值進(jìn)行比較，指示器228可以用來指示是否需要換油。粘度比較模塊226可以將上常數(shù)和下常數(shù)與用過的粘度和新粘度之比進(jìn)行比較。當(dāng)粘度處于兩個常數(shù)之間時，粘度處于范圍內(nèi)，不啟動指示器228。當(dāng)粘度高于上常數(shù)或低于下常數(shù)時，粘度比較模塊226可以
啟動指示器228。指示器228可以提供應(yīng)當(dāng)換油或油具有預(yù)定壽命量的指示。當(dāng)然，具有兩
個常數(shù)僅僅是本發(fā)明提供的 一個例子，本發(fā)明的變型可以僅僅使用 一個常數(shù)。 現(xiàn)在參考圖11，闡明了一種根據(jù)介入式診斷程序的控制發(fā)動機的方法。如上所述，
油壓是在泵送作用下油流動的阻力所導(dǎo)致的。除油粘度之外，油道的變化也可以影響阻力，
從而影響測量的油壓。較小的油流道對油流提供較大的阻力，因而提供較高的油壓，相反，
很大的油流道提供較小的阻力，導(dǎo)致較低的油壓。例如，磨損了的軸承能導(dǎo)致低油壓。在本
部分中描述的程序可應(yīng)用于不同的油類型和發(fā)動機類型。假定在換油間隔期間發(fā)動機軸承
的磨損小并且其對油壓的影響可忽略。然而，在沒有精度損失的情況下，在多個換油間隔時
間內(nèi)的變化可能很大。 在步驟310中確定車輛發(fā)動機是否開動。這能根據(jù)來自發(fā)動機控制模塊的信號確 定。當(dāng)發(fā)動機沒有開動或運行時，系統(tǒng)不繼續(xù)進(jìn)行。在步驟312中確定發(fā)動機最近是否換過 油。圖10的復(fù)位器210可以用來確定復(fù)位。如果在步驟312中已經(jīng)換過油，則在步驟314 中確定是否未調(diào)節(jié)發(fā)動機油壓力。這可以通過用位于圖2中所示的濾油器下游的油溫和油 壓傳感器測量油壓和油溫來確定。當(dāng)在步驟314中確定未調(diào)節(jié)油流時，在步驟316中使油 流量直接與發(fā)動機轉(zhuǎn)速相關(guān)。測量油壓和發(fā)動機RPM并根據(jù)方程式(3)計算油粘度指標(biāo)。 在步驟318中使粘度和油溫相關(guān)聯(lián)。可以考慮到溫度對粘度做出調(diào)節(jié)。然后將新油的新油 粘度指標(biāo)P 記錄或存儲在存儲器中以便將來在步驟320中與用過的油的粘度進(jìn)行比較。
當(dāng)在步驟314中確定調(diào)節(jié)(并非未調(diào)節(jié))油流時，在步驟322中根據(jù)方程式(4) 估計正確的油流并根據(jù)方程式(2)計算油粘度指標(biāo)。然后，也如上所述地執(zhí)行步驟318和 320。還要注意，僅僅在確定已經(jīng)換過油之后執(zhí)行步驟314-320。 回到步驟312，當(dāng)沒有換過油時，步驟330確定是否未調(diào)節(jié)發(fā)動機油壓力。這通過 用發(fā)動機溫度和壓力傳感器測量油壓和油溫來實現(xiàn)。當(dāng)在步驟330中確定未調(diào)節(jié)油流時， 在步驟332中使油流量與發(fā)動機轉(zhuǎn)速相關(guān)，從而通過與上面在步驟316-318中對于新油所 描述的相同的程序，用發(fā)動機轉(zhuǎn)速確定用過的油粘度指標(biāo)P 1B。步驟334針對油溫調(diào)節(jié)粘 度。當(dāng)在步驟334中算出用過的油粘度指標(biāo)P ,日時，在步驟336中，例如通過以y 除y 1B 形成一比來將用過的油粘度指標(biāo)P ,日與新油粘度P 進(jìn)行比較。在步驟336中，將粘度之 比與由下常數(shù)Q和上常數(shù)C^限定的預(yù)定范圍進(jìn)行比較。常數(shù)可以用實驗方法確定并且取 決于油性質(zhì)。如果比較的比值位于由Q和G限定的范圍之外，則在步驟338中產(chǎn)生換油信 號。當(dāng)在給定油溫和發(fā)動機轉(zhuǎn)速下估計的粘度超出上面闡明的預(yù)定"閾值"或范圍時，可以 將"換油"警告信號發(fā)送給車輛操作者。在步驟336中，如果所述比處于范圍內(nèi)，則在步驟 340中，不產(chǎn)生換油信號，因為粘度良好。 回到步驟330，當(dāng)調(diào)節(jié)(并非未調(diào)節(jié))油流時，在步驟350中根據(jù)方程式(4)估計 正確的油流并根據(jù)方程式(2)計算油粘度指標(biāo)。然后也如上所述地執(zhí)行步驟334和340。
基于本發(fā)明的換油提供了一種手段用于實現(xiàn)改善的發(fā)動機運行效率，更有效的維 護(hù)計劃，和延長的發(fā)動機壽命，所有這些都導(dǎo)致較低的運行成本。另外，通過向駕駛員發(fā)出 突然的油損失或加速的油變質(zhì)的警告，油粘度計能保護(hù)發(fā)動機不受損害。最后，通過延長換 油間隔，基于本發(fā)明的換油可以幫助減少車輛運行的環(huán)境成本。 現(xiàn)在本領(lǐng)域技術(shù)人員能從前述描述懂得，本發(fā)明的廣泛教導(dǎo)能以各種形式實現(xiàn)。因而，盡管本發(fā)明被結(jié)合其特定實施例描述，但本發(fā)明的真實范圍不應(yīng)該受此限制，因為對 于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，依據(jù)對附圖、說明書和所附權(quán)利要求的研究，其他變型將變得顯而 易見。
權(quán)利要求
一種方法，包括確定發(fā)動機油壓力；確定發(fā)動機油溫度；基于所述發(fā)動機油壓力和發(fā)動機油溫度確定所述發(fā)動機油的粘度；將所述發(fā)動機油的粘度與閾值進(jìn)行比較；和響應(yīng)粘度的比較產(chǎn)生警告信號。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括確定發(fā)動機轉(zhuǎn)速，和其中確定所述發(fā)動機油的粘 度包括響應(yīng)于所述發(fā)動機油壓力、所述發(fā)動機油溫度和所述發(fā)動機轉(zhuǎn)速確定所述發(fā)動機油 的粘度。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括根據(jù)所述發(fā)動機油溫度和所述發(fā)動機油壓力確定 未調(diào)節(jié)油流范圍，和其中當(dāng)發(fā)動機油流量處于調(diào)節(jié)的油流范圍內(nèi)時，基于所述發(fā)動機油壓 力、發(fā)動機轉(zhuǎn)速和調(diào)節(jié)的壓力確定油流量。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其中確定粘度包括根據(jù)所述油流量和所述發(fā)動機油壓力 確定所述粘度。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，當(dāng)所述發(fā)動機油流量處于調(diào)節(jié)的范圍內(nèi)時，根據(jù)所述發(fā) 動機油壓力、所述發(fā)動機油溫度和發(fā)動機轉(zhuǎn)速確定所述油粘度。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中比較所述發(fā)動機油的粘度包括將所述發(fā)動機油的粘 度和新發(fā)動機油粘度與所述閾值進(jìn)行比較。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中比較所述發(fā)動機油的粘度包括將所述發(fā)動機油的粘 度和新發(fā)動機油粘度之比與范圍閾值進(jìn)行比較。
8. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中產(chǎn)生警告包括當(dāng)所述比處于所述范圍之外時產(chǎn)生警告
9. 一種方法，包括 確定新油的粘度； 確定用過的油的粘度；禾口當(dāng)用過的油的粘度與所述新油的粘度之比處于范圍之外時，產(chǎn)生與油壽命相對應(yīng)的指標(biāo)。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，還包括當(dāng)所述用過的油的粘度與所述新油的粘度之比 處于范圍之內(nèi)時，指示所述油是良好的。
11. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中確定用過的油的粘度包括確定用過的發(fā)動機油壓 力，確定用過的發(fā)動機油溫度，基于所述用過的油壓力和用過的油溫度確定用過的油的粘度。
12. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中確定用過的油的粘度包括確定用過的發(fā)動機油壓 力，確定用過的發(fā)動機油溫度，確定發(fā)動機轉(zhuǎn)速，基于所述用過的油壓力、發(fā)動機轉(zhuǎn)速和用 過的油溫度確定用過的油粘度。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，還包括根據(jù)所述用過的油溫度和用過的油壓力確定未 調(diào)節(jié)的油流范圍，和其中當(dāng)發(fā)動機油流處于調(diào)節(jié)的油流范圍內(nèi)時，基于所述用過的油壓力、 所述發(fā)動機轉(zhuǎn)速和調(diào)節(jié)的壓力確定用過的油流量。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中確定粘度包括根據(jù)所述用過的油流量和所述用過的油壓力確定用過的油粘度。
15. 如權(quán)利要求13所述的方法，當(dāng)所述發(fā)動機油流量處于調(diào)節(jié)的范圍內(nèi)時，根據(jù)所述用過的油壓力、所述用過的油溫度和所述發(fā)動機轉(zhuǎn)速確定所述油粘度。
16. —種用于指示發(fā)動機油壽命的控制模塊，包括基于發(fā)動機油壓力和發(fā)動機油溫度確定所述發(fā)動機油的粘度的粘度確定模塊；禾口比較模塊，其將所述發(fā)動機油的粘度與閾值進(jìn)行比較，并響應(yīng)粘度的比較產(chǎn)生警告信號。
17. 如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，還包括接收所述警告信號并顯示油壽命的指標(biāo)的指示器。
18. 如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述油壽命的指標(biāo)包括換油指標(biāo)。
19. 如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述粘度確定模塊基于所述油壓力、發(fā)動機油溫度和發(fā)動機轉(zhuǎn)速確定所述發(fā)動機油的粘度。
20. 如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述比較模塊將所述發(fā)動機油的粘度和新油粘度之比與所述閾值進(jìn)行比較。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于粘度估計發(fā)動機油壽命的方法和系統(tǒng)。一種用于指示發(fā)動機油壽命的方法和控制模塊包括基于發(fā)動機油壓力和發(fā)動機油溫度確定發(fā)動機油的粘度的粘度確定模塊。控制系統(tǒng)還包括比較模塊，比較模塊將發(fā)動機油的粘度與閾值進(jìn)行比較，并響應(yīng)粘度的比較產(chǎn)生警告信號。
文檔編號F01M11/10GK101769844SQ20091022282
公開日2010年7月7日 申請日期2009年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月19日
發(fā)明者L·鄭, T·韓 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作公司