CN102967575B - 用于测量机油变质的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于测量机油变质的方法和系统。测量机油变质的方法，包括利用波长为1000nm或以上的近红外线测量机油的第一吸光率；利用所述波长的近红外线测量使用期间机油的第二吸光率；以及比较机油的所述第一吸光率和所述第二吸光率，从而在所述第二吸光率可以为所述第一吸光率的至少1.5倍时可以判断所述机油处于变质状态。

Description

用于测量机油变质的方法和系统
技术领域
本发明涉及用于测量机油变质的方法和系统，该方法和系统非常可靠，因为其在简单的测量机油的变质的同时，能够实现测量的客观化。(objectification)。
背景技术
当使用了较长时间时，车辆的机油会变质，且机油根据其使用情况逐渐地从碱性变为酸性。因此，机油的总碱值(TBN)根据机油的使用逐渐下降。通过TBN可以精确地检测机油的变质程度。
然而，由于用于测量TBN的装置难以安装在车辆上，已经设计了各种替代方案。
例如，基于当机油变质时粘性会增大的事实，提出了利用压力传感器测量机油的粘性的变化的方法，其中所述压力传感器测量油路的压力差或测量油泵的释放压力。然而，不能认为机油的变质必然是这种压力差的唯一原因，且压力差的测量误差非常大，因此这种方法并不普遍。
另一方面，在韩国专利公布No.10-2001-0009114中公开了一种安装了用于测量电容的电极从而测量由于机油的变质而引起的极性基的变化的技术。在这种情况下，存在多种因素对电容有影响，且这种变化非常小，且测量误差的限制被强加给测量值，使得实际上不适合将这种电极安装到车辆上。
因此，迫切地需要测量标准、方法和系统，使得能够容易又简单地测量并确保具有高精确度的可靠判断。
这些相关的技术仅仅用于加强对本发明背景的理解，而不应看作是本领域技术人员已知的传统技术。
在本发明的背景技术部分公开的信息仅仅是为了加强对本发明的一般背景的理解，而不应看作是对该信息构成了本领域技术人员已知的现有技术的声明或任何形式的暗示。
发明内容
本发明的各方面致力于提供一种用于测量机油变质的方法和系统，该方法和系统使得测量相当容易和简单，并且可以确保具有高精确度的可靠判断。
在本发明的一方面中，提供了一种测量机油变质的方法，可包括：利用波长为1000nm或以上的近红外线测量机油的第一吸光率；利用所述波长的近红外线测量使用期间机油的第二吸光率；以及比较机油的所述第一吸光率和所述第二吸光率，从而在所述第二吸光率为所述第一吸光率的至少1.5倍时判断所述机油处于机油变质状态。
所述近光外线的波长可以为1100～1300nm。
通过测量将所述机油注入车辆时的初始吸光率来测量所述第一吸光率。
在本发明的另一方面，提出了一种测量机油变质的方法，可包括：利用波长为1000nm或以上的近红外线测量机油的第一吸光率；利用所述波长的近红外线测量使用期间机油的第二吸光率；将机油的所述第一吸光率和所述第二吸光率之间的差乘以日平均里程的平方，从而确定判断值；以及当判断值为500或以上时，判断所述机油处于机油变质状态。
当使用期间机油的所述第二吸光率为所述第一吸光率的至少1.5倍时，判断所述机油处于所述机油变质状态。
根据本发明的又一方面，提出了一种测量机油变质的系统，可包括：吸光率测量部分，用于利用波长为1000nm或以上的近红外线测量机油的第一吸光率；以及变质判断部分，用于判断第二吸光率相对于机油的第一吸光率的增长率，从而在所述增长率为至少1.5时判断所述机油处于机油变质状态。
在所述吸光率测量部分中近红外线的波长可以为1100～1300nm。
所述第一吸光率是在所述机油注入车辆时的初始吸光率。
在本发明的又一方面中，提供了一种测量机油变质的系统，可包括：吸光率测量部分，用于利用波长为1000nm或以上的近红外线测量机油的第一吸光率；里程判断部分，用于判断日平均里程；以及变质判断部分，用于通过将所述第一吸光率和所述机油的第二吸光率之间的差乘以日平均里程的平方来确定判断值，从而当该判断值为500或以上时判断所述机油处于机油变质状态。
本发明的方法和装置具有其他的特征和优点，其将在纳入本文的附图和具体实施方式中更详细地展示或阐明，附图和具体实施方式共同解释了本发明的特定原理。
附图说明
图1是显示针对长距离行驶和短距离行驶的TBN的曲线图。
图2是显示当对长距离行驶施加根据本发明的示例性实施例的测量机油变质的方法时的结果的曲线图。
图3是显示当对短距离行驶施加根据本发明的示例性实施例的测量机油变质的方法时的结果的曲线图。
图4是显示里程和TBN之间的关系的曲线图。
应理解，为了呈现对描述本发明的基本原理的各个特征的稍简化的表示，附图没有必要按规定比例。本文所公开的本发明的特定设计特征，例如包括特定尺寸、方向、位置和形状，部分地由特定目的的应用和使用环境来确定。
在附图中，在附图的多幅图中附图标记指代本发明的相同或等价的部分。
具体实施方式
现在详细参考本发明的多个实施例，其示例在附图中描绘并在下文中描述。尽管结合示例性实施例描述了本发明，应理解本说明书并不意在将本发明限制于这些示例性实施例。相反地，本发明意在不仅涵盖这些示例性实施例，还涵盖由权利要求书限定的在本发明的精神和范围内的各种替代、修改、等价物和其他实施例。
以下将参考附图描述根据本发明的优选实施例的用于测量机油变质的方法和系统。
根据本发明的示例性实施例，一种测量机油变质的方法包括利用波长为1000nm或以上的近红外线(N-IR)来测量机油的第一吸光率，利用上述波长的近红外线测量使用期间机油的第二吸光率，并比较第一吸光率和使用期间机油的第二吸光率，从而在该第二吸光率为该第一吸光率的至少1.5倍时，判断机油处于变质状态。
在本发明的示例性实施例中，利用波长为1000nm或以上的N-IR测量机油的变质程度。N-IR吸光率能检测到的机油的变质程度应能够一致地应用于任何行驶频率，包括里程短或长的情况。
此外，在将第一吸光率看作当将机油注入车辆时的初始吸光率的情况下，可获得大大接近于实际值的结果，以下是基于假设第一吸光率是初始吸光率的示例性实施例的描述。
图1是显示针对长距离行驶和短距离行驶的TBN的曲线图，也就是说，是用于通勤的短距离行驶车辆和日平均里程50km或以上的长距离行驶车辆的TBN和N-IR Adet/Aini(行驶期间的N-IR吸光率/初始吸光率)的关系。在显示测试结果的上述曲线图中，所有的短距离行驶车辆和长距离行驶车辆都具有2.3或以下的TBN的情况(这是认为是机油的更换时间的实际的变质时间点)对应于N-IR增长率为至少1.5的情况。同样地，N-IR增长率指示了N-IR Adet/Aini(行驶期间的N-IR吸光率/初始吸光率)的值。
因此，在长距离驾驶期间，机油的更换周期确定在12000～15000km的里程范围，该里程范围对应于N-IR增长率为至少1.5的情况，在短距离行驶车辆中，机油的更换周期确定在6000～9000km的里程范围，该里程范围对应于N-IR增长率为至少1.5的情况。这些结果与实际的更换周期符合。
因此，在根据本发明的示例性实施例的测量机油变质的方法中，执行利用波长为1000nm或以上的N-IR来测量机油的初始吸光率，并利用上述波长的N-IR实时地测量使用期间机油的吸光率。
进一步地，比较初始吸光率和使用期间机油的吸光率，从而在使用期间机油的吸光率至少为初始吸光率的1.5倍时，判断机油处于变质状态。从而，可以间接检查TBN值，从该TBN值中可判断机油的实际变质时间，因此使测量客观化，最终提高测量可靠性。
另一方面，所用的N-IR的波长为1100～1300nm。各种测试结果显示，接近图1的结果的N-IR的波长是1100～1300nm。特别地，在1211nm获得了相当精确的结果。该结论是通过测量波长范围得出的，在该波长范围中，当利用各种波长的N-IR测量机油的吸光率时，很好地观察到了吸光率的提高。
此外，测量使用期间机油的吸光率可进一步包括将初始吸光率和使用期间机油的吸光率之间的差乘以日平均里程的平方，因此计算判断值，并且可利用比较初始吸光率和使用期间机油的吸光率，从而能够在使用期间机油的吸光率至少为初始吸光率的1.5倍且判断值为500或以上时判断机油处于变质状态。
图2是显示针对长距离行驶应用根据本发明的示例性实施例的测量机油变质的方法时的结果的曲线图，图3是显示针对短距离行驶应用根据本发明的示例性实施例的测量机油变质的方法时的结果的曲线图。
如图2的对应于如平均里程106km的长距离驾驶的曲线图所示，当通过将初始吸光率和使用期间机油的吸光率之间的差乘以日平均里程的平方而获得的判断值(N-IR×[km/天]^2)超过500时，实际TBN可以是2.0或以下。因此，在长距离行驶的情况下，判断机油变质的时间点对应于判断值为500或以上的情况。
图3显示了短距离驾驶，判断机油变质的时间点对应于判断值为500或以上的情况。在这种情况下，TBN降低到2.0或以下。
根据这些测试结果，在长距离驾驶和短距离驾驶中，都可通过由初始吸光率和使用期间机油的吸光率之间的差乘以日平均里程的平方而获得的判断值来有效地预报机油的实际变质时间。
为了生成测试结果，根据本发明的示例性实施例的测量机油变质的方法可包括利用波长为1000nm或以上的N-IR来测量机油的初始吸光率，利用上述波长的N-IR来测量使用期间机油的吸光率，将初始吸光率和使用期间机油的吸光率之间的差乘以日平均里程的平方，因此计算判断值，并在判断值为500或以上时判断机油处于变质状态。
图4是显示里程和TBN之间的关系的曲线图。在长距离驾驶和短距离驾驶中，TBN降低到2.0或以下的时刻都对应于判断值为400或500或以上的情况。特别地，判断值为500或以上的情况被认为是对于更换机油来说非常合理的。
此外，实现根据本发明的示例性实施例的测量机油变质的方法的用于测量机油变质的系统包括用于利用波长为1000nm或以上的N-IR测量机油的吸光率的吸光率测量部分，以及用于计算使用期间机油的吸光率相对于机油的初始吸光率的增长率的变质判断部分，从而当该增长率为至少1.5时判断机油处于变质状态。
在吸光率测量部分中，N-IR的波长可为1100～1300nm。
用于测量机油变质的系统可进一步包括用于计算日平均里程的里程计算部分，且变质判断部分可在使用期间机油的吸光率相对于初始吸光率的增长率为至少1.5时，以及当通过初始吸光率和使用期间机油的吸光率之间的差乘以日平均里程的平方而获得的判断值为500或以上时，判断机油处于变质状态。
根据本发明的示例性实施例的用于测量机油变质的系统是实时机油变质测量系统，且因此可被配置以包括用于在车辆的仪表盘上显示机油的更换时间的显示装置、用于测量机油的变质程度的IR传感器、以及用于将该变质程度转换为电信号的系统。
在基于特定的1211nm波长的吸光率的激烈变化下，N-IR吸光率提高至少1.5倍的当前吸光率值的情况下，以及通过平均里程的平方乘以吸光率修正而获得的判断值为500或以上的情况下，通过仪表盘上的信号表示机油的变质程度，从而司机可以更换机油。
用于测量机油变质的传感器安装到油扇和气缸之间的油路上，且该传感器的安装位置可根据车辆的种类改变。
如上文所述，本发明提供了用于测量机油变质的方法和系统。根据本发明的示例性实施例，该系统可制造得很小，且易于应用到车辆，因为是利用相当便宜的N-IR测量装置来判断机油的变质的。
此外，根据本发明的示例性实施例，在基于机油的N-IR吸光率和日平均里程来判断机油的变质的情况下，可获得与基于TBN的实际更换周期相当匹配的更换周期，因此使测量和判断客观化，且得到非常可靠的数据。
尽管已经为描述性目的公开了本发明的优选实施例，本领域技术人员应明白还可能有各种修改、增加和替代，而不会超出权利要求书所述的本发明的范围和精神。
已经为了描述和说明的目的呈现了本发明的特定示例性实施例的以上说明。这些说明并非是无遗漏的，也不是将本发明限制在所公开的精确形式，明显地，根据上述教示，可能有很多修改和变形。选择和描述这些示例性实施例是为了解释本发明的某些原理及其实际应用，从而使本领域其他技术人员能够利用本发明的各个示例性实施例及其各种替代和修改。本发明的范围由权利要求书及其等价物来限定。

Claims (3)

1.一种测量机油变质的方法，包括：
利用波长为1000nm或以上的近红外线测量机油的第一吸光率；
利用所述波长的近红外线测量使用期间机油的第二吸光率；
将机油的所述第一吸光率和所述第二吸光率之间的差乘以日平均里程的平方，从而确定判断值；以及
当判断值为500或以上时，判断所述机油处于机油变质状态。
2.根据权利要求1所述的测量机油变质的方法，其中当使用期间机油的所述第二吸光率为所述第一吸光率的至少1.5倍时，判断所述机油处于所述机油变质状态。
3.一种测量机油变质的系统，包括：
吸光率测量部分，用于利用波长为1000nm或以上的近红外线测量机油的第一吸光率，以及利用所述波长的近红外线测量使用期间机油的第二吸光率；
里程判断部分，用于判断日平均里程；以及
变质判断部分，用于通过将所述第一吸光率和所述机油的第二吸光率之间的差乘以日平均里程的平方来确定判断值，从而当该判断值为500或以上时判断所述机油处于机油变质状态。
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