CN103016098A - 发动机油水平监测系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及发动机油水平监测系统和方法，具体地，一种油监测系统包括水平模块、限制模块和补救措施模块。水平模块被配置成确定车辆的发动机的N个油水平，其中N是大于1的整数。限制模块被配置成基于该N个油水平来确定油水平趋势并且基于该油水平趋势来估计发动机中的油水平将何时超出预定的范围。补救措施模块被配置成基于油水平将何时超出预定的范围的估计来执行补救措施。

Description

发动机油水平监测系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请涉及2011年4月8日提交的美国专利申请No.13/082,798。以上申请的公开内容以其整体通过引用并入此处。
技术领域
本公开涉及发动机诊断和预测系统，并且更具体地，涉及发动机油水平监测系统。
背景技术
此处所提供的背景技术描述用于大体上呈现本公开的背景的目的。当前所列出的发明人的工作，就在背景技术中对其的描述的程度上以及在提交时可能不构成现有技术的描述的方面而言，既不明确地也不隐含地被视为针对本公开的现有技术。
油在发动机中流通以使移动部件润滑。发动机的油泵将油从集油槽泵送到发动机内的各个位置。重力使得油从发动机中的各个位置排到集油槽。当发动机被切断（或去激活）时，油泵可以停止泵送油。当发动机被去激活时，油的大部分返回到并且保持在集油槽中。
发动机的油水平应被保持在预定的下限和上限内以防止对操作发动机部件造成损害。当发动机被去激活时，操作员可以人工地检查发动机的油水平。这包括从量尺管和/或集油槽抽出量尺并且观察油沉积在量尺上的哪个位置。量尺上的标记允许操作员确定油水平。对油水平的人工检查具有相关联的缺点。例如，操作员可能偶尔地和/或不经常地检查发动机的油水平。该会导致小于和/或大于车辆制造商推荐的水平的油水平，这最终会使发动机和/或排放系统部件劣化和/或降低发动机的运行效率。
发明内容
提供了一种油监测系统，并且该油监测系统包括水平模块、限制模块和补救措施模块。水平模块被配置成确定车辆的发动机的N个油水平，其中N是大于1的整数。限制模块被配置成基于该N个油水平来确定油水平趋势并且基于该油水平趋势来估计发动机中的油水平何时在预定的范围之外。补救措施模块被配置成基于对油水平何时在预定的范围之外的估计来执行补救措施。
在其它特征中，提供了一种监测在车辆的发动机内的油水平的方法。该方法包括确定发动机的N个油水平，其中N是大于1的整数。基于该N个油水平确定油水平趋势。基于该油水平趋势来确定发动机中的油水平将何时在预定的范围之外的估计。基于油水平将何时在预定的范围之外来执行补救措施。
本发明还提供如下方案：
1. 一种油监测系统，包括：
水平模块，其被配置成确定车辆的发动机的N个油水平，其中N是大于1的整数；
限制模块，其被配置成基于所述N个油水平来确定油水平趋势并且基于所述油水平趋势来估计所述发动机中的油水平将何时处于预定的范围之外；以及
补救措施模块，其被配置成基于所述油水平将何时处于所述预定的范围之外的估计来执行补救措施。
2. 根据方案1所述的油监测系统，其特征在于，还包括油水平传感器，
其中所述水平模块被配置成基于从所述油水平传感器收到的油水平信号来确定所述N个油水平。
3. 根据方案1所述的油监测系统，其特征在于，还包括：
温度模块，其被配置成确定所述油的温度；以及
倾斜模块，其被配置成确定所述车辆的倾斜水平，
其中所述水平模块被配置成基于所述温度和车辆的倾斜水平来确定所述N个油水平。
4. 根据方案1所述的油监测系统，其特征在于：
所述限制模块被配置成基于所述N个油水平中的最后两个最近确定的油水平和相应累计发动机运行时间来确定油水平对累计发动机运行时间曲线的斜率；以及
所述补救措施模块被配置成基于所述斜率来产生警告消息。
5. 根据方案1所述的油监测系统，其特征在于：
所述限制模块被配置成基于成对的N个油水平和相应累计发动机运行时间来确定油水平对累计发动机运行时间曲线的斜率；以及
所述补救措施模块被配置成基于所述斜率来产生警告消息。
6. 根据方案5所述的油监测系统，其特征在于：
所述限制模块被配置成估计直到所述发动机中的油水平将处于所述预定的范围之外为止的时间量；以及
所述补救措施模块被配置成将所述时间量与M个水平分类的时间阈值相比较并且基于所述M个水平分类中的一个来产生所述警告消息。
7. 根据方案5所述的油监测系统，其特征在于：
所述限制模块被配置成估计直到所述发动机中的油水平将处于所述预定的范围之外为止的时间量；
所述补救措施模块被配置成：
将所述时间量与第一时间阈值并且与第二时间阈值相比较，
当所述时间量大于所述第一时间阈值并且小于所述第二时间阈值时，执行第一补救措施，以及
当所述时间量小于所述第一时间阈值时，执行第二补救措施；以及
所述第一时间阈值小于所述第二时间阈值。
8. 根据方案7所述的油监测系统，其特征在于，所述补救措施模块被配置成：
当所述时间量大于所述第一时间阈值并且小于所述第二时间阈值时，产生第一警告消息，以及
当所述时间量小于所述第一时间阈值时，产生第二警告消息。
9. 根据方案1所述的油监测系统，其特征在于，所述限制模块被配置成：
将数据集存储在存储器中，其中所述数据集中的每一个与所述发动机的各停止-起动循环相关联；以及
基于所述N个油水平中的两个和针对所述停止-起动循环中每一个的相应累计发动机运行时间来确定油水平对累计发动机运行时间曲线的斜率，
其中所述数据集中的每一个包括所述N个油水平中的一个、对应于所述N个油水平中的所述一个的累计发动机运行时间、以及所述斜率中的一个。
10. 根据方案9所述的油监测系统，其特征在于，所述限制模块被配置成基于所述数据集来估计直到所述发动机中的油水平处于预定的范围之外为止的时间量。
11. 根据方案9所述的油监测系统，其特征在于，所述限制模块被配置成：
数据拟合所述数据集以产生趋势线；以及
基于所述趋势线来确定所述发动机中的油水平将何时处于所述预定的范围之外。
12. 一种监测在车辆的发动机内的油水平的方法，所述方法包括：
确定所述发动机的N个油水平，其中N是大于1的整数；
基于所述N个油水平来确定油水平趋势；
基于所述油水平趋势来估计所述发动机中的油水平将何时处于预定的范围之外；以及
基于所述油水平将何时处于所述预定的范围之外的估计来执行补救措施。
13. 根据方案12所述的方法，其特征在于，还包括：
确定所述油的温度；
确定所述车辆的倾斜水平；以及
基于所述温度和车辆的倾斜水平来确定所述N个油水平。
14. 根据方案12所述的方法，其特征在于，还包括：
基于所述N个油水平中的最后两个最近确定的油水平和相应累计发动机运行时间来确定油水平对累计发动机运行时间曲线的斜率；以及
基于所述斜率来产生警告消息。
15. 根据方案12所述的方法，其特征在于，还包括：
基于成对的N个油水平和相应累计发动机运行时间来确定油水平对累计发动机运行时间曲线的斜率；以及
基于所述斜率来产生警告消息。
16. 根据方案15所述的方法，其特征在于，还包括：
估计直到所述发动机中的油水平处于所述预定的范围之外为止的时间量；以及
将所述时间量与M个水平分类的时间阈值相比较并且基于所述M个水平分类中的一个来产生所述警告消息。
17. 根据方案15所述的方法，其特征在于，还包括：
估计直到所述发动机中的油水平处于所述预定的范围之外为止的时间量；
将所述时间量与第一时间阈值并且与第二时间阈值相比较；
当所述时间量大于所述第一时间阈值并且小于所述第二时间阈值时，执行第一补救措施；以及
当所述时间量小于所述第一时间阈值时，执行第二补救措施，
其中所述第一时间阈值小于所述第二时间阈值。
18. 根据方案17所述的方法，其特征在于，还包括：
当所述时间量大于所述第一时间阈值并且小于所述第二时间阈值时，产生第一警告消息，以及
当所述时间量小于所述第一时间阈值时，产生第二警告消息。
19. 根据方案12所述的方法，其特征在于，还包括：
将数据集存储在存储器中，其中所述数据集中的每一个与所述发动机的各停止-起动循环相关联；以及
基于所述N个油水平中的两个和针对所述停止-起动循环中每一个的相应累计发动机运行时间来确定油水平对累计发动机运行时间曲线的斜率，
其中所述数据集中的每一个包括所述N个油水平中的一个、对应于所述N个油水平中的所述一个的累计发动机运行时间、以及斜率中的一个。
20. 根据方案19所述的方法，其特征在于，还包括：
数据拟合所述数据集以产生趋势线；以及
基于所述趋势线来确定所述发动机中的油水平将何时处于所述预定的范围之外。
本公开的适用性的进一步的范围将从下文提供的详细描述变得明显。应理解，详细描述和特定的示例仅旨在用于说明目的并且不旨在限制本公开的范围。
附图说明
根据详细描述和附图将更充分地理解本公开，其中：
图1是根据本公开的发动机油水平监测系统的功能框图；
图2是示出了根据本公开的用户接口模块的发动机油水平监测系统的一部分的功能框图；
图3是示出了根据本公开的发动机控制模块的发动机油水平监测系统的另一部分的功能框图；
图4示出根据本公开的监测发动机油的方法；
图5示出根据本公开的监测发动机油包括车辆倾斜、油温度、和发动机关闭时间补偿的另一方法；
图6示出根据本公开的监测发动机油包括提供油水平预测的另一方法；以及
图7是根据本公开的油水平对累计发动机运行时间的图示。
具体实施方式
下列描述在本质上仅仅是例证性的并且决非旨在限制本公开、其应用、或用途。为了清楚起见，在图中将使用相同的附图标记来表示类似的元件。如此处所使用的，短语A、B、和C中的至少一个应被解释为意指使用非排他性逻辑或的逻辑（A或B或C）。应理解，方法内的步骤可在不更改本公开的原理的情况下以不同的顺序执行。
如这里所使用的，术语模块可以指、包括、或是下面的一部分：专用集成电路（ASIC）；电子电路；组合逻辑电路；场可编程门阵列（FPGA）；执行代码的处理器（共享的、专用的、或成组的）；提供所描述功能的其它适合部件；或上述的一些或全部的组合，例如以芯片上系统的形式。术语模块可以包括存储由处理器执行的代码的存储器（共享的、专用的、或成组的）。
如上面所使用的，术语代码可以包括软件、固件和/或微代码，并可以指程序、例程、函数、类和/或对象。如上面所使用的，术语共享意味着来自多个模块的一些或全部代码可以使用单个（共享的）处理器来执行。另外，来自多个模块的一些或全部代码可以由单个（共享的）存储器存储。如上面所使用的，术语成组意味着来自单个模块的一些或全部代码可以使用一组处理器或一组执行引擎来执行。例如，处理器的多个核和/或多个线程可被视为执行引擎。在各实施方式中，可跨一个处理器、跨多个处理器、和跨诸如并行处理布置中的多个服务器的多个位置中的处理器对执行引擎分组。另外，来自单个模块的一些或全部代码可以使用一组存储器存储。
这里描述的装置和方法可以由通过一个或多个处理器执行的一个或多个计算机程序来执行。计算机程序包括存储在非瞬时的有形计算机可读介质上的处理器可执行指令。计算机程序还可以包括存储的数据。非瞬时的有形计算机可读介质的非限制性示例是非易失性存储器、磁存储器和光存储器。
虽然术语第一、第二、第三等在此处可被用来描述各种元件、部件、分类和/或模块，但是这些元件、部件、分类和/或模块不应受到这些术语的限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、分类或模块与另一个元件、部件、分类或模块区别开来。诸如“第一”、“第二”的术语和其它表示数字术语当在此处被使用时并不意味着顺序或次序，除非上下文明确指明之外。因此，下面所讨论的第一元件、部件、分类或模块可被称为第二元件、部件、分类或模块而不脱离示例实施例的教导。
在图1中，发动机油水平监测系统100被示出并且包括发动机102和发动机控制模块（ECM）103。ECM103监测发动机102的油水平和/或在发动机102的油储存器（例如，油盘）104中的（多种）流体的水平。该（多种）流体可以主要地或完全地包括发动机油。然而，在某些情况下，该（多种）流体还可以包括燃料和/或冷却剂。例如，发动机的活塞环和气缸壁之间的间隙可以随时间改变。因此，燃料可以泄漏、渗漏、和/或被推过发动机102的活塞环并且到油储存器104中，这会引起发动机油水平上升。作为例子，发动机冷却剂可以经由受损的垫片或各种发动机部件中的裂纹泄漏到油中。储存器104中的（多个）油水平或（多种）流体的（多个）水平在下文中被称为（多个）油水平。
ECM103确定油水平是否在预定的范围之外（小于第一阈值或大于第二阈值）和/或估计油水平被预期将何时在预定的范围之外。当油水平超出预定的范围时，和/或当油水平被预期超出用户和/或第三方预定的范围时，ECM103报告油水平。ECM103也可以基于该报告的信息执行补救措施。下面描述补救措施。
发动机102生成车辆的驱动扭矩并且可以是例如火花点火发动机、柴油发动机、压缩点火发动机或适当类型的发动机。空气通过进气歧管105被吸入到发动机102中。可以使用节气阀106来改变到发动机102中的气流。一个或多个燃料喷射器，诸如燃料喷射器108，将燃料与空气混合以形成空气/燃料混合物。空气/燃料混合物在发动机102的诸如气缸110的气缸内被燃烧。发动机102可以包括任何数量的气缸。
气缸110包括机械地连接到曲轴112的活塞（未示出）。气缸110内的一个燃烧循环可以包括四个阶段：进气阶段、压缩阶段、燃烧阶段、和排气阶段。空气/燃料混合物的燃烧驱动活塞并且使曲轴112旋转。所导致的排气从气缸110通过排气歧管116排出以完成排气阶段和燃烧循环。发动机102将扭矩经由曲轴112输出到变速器（未示出）。发动机102可以经由冷却系统113被冷却，其可以包括冷却风扇115。
油储存器104可以是油槽并且储存使在发动机102中的运动部件润滑的油。油储存器104可以位于发动机102的底部或靠近发动机102的底部。当发动机102运行时，油泵（未示出）可以将油从油储存器104泵送到发动机102中的其它位置。重力可以使油返回到油储存器104。当发动机102被切断时，油泵可以停止泵送油，并且油的相当大一部分可以返回到油储存器104中并且保持在油储存器104中。例如，当燃料和/或火花被禁用时，发动机102关闭（或被去激活）。当发动机102关闭时，发动机102的速度可以是0转每分钟（每分钟转数）。
ECM103控制节气阀106的位置、被供给到燃料喷射器108的燃料、和火花塞114和燃料喷射器108的正时。 基于发动机102的油水平，ECM103可以控制节气阀106、燃料喷射器108、和火花塞114。例如，当油水平小于预定的阈值时，ECM103可以限制发动机102的速度。
发动机油水平监测系统100可以进一步包括各种传感器。例如，传感器可以包括温度传感器122、油水平传感器124、和倾斜传感器126。温度传感器122检测在发动机102中的油和/或在油储存器104中的流体的温度。温度传感器122输出指示油温度的油温度信号TOIL1（125）。油水平传感器124检测在发动机102中的油水平和/或在油储存器104中的油（或流体）的水平并且输出指示当前油水平的油水平信号OLCUR（127）。倾斜传感器126检测车辆相对于重力的倾斜并且输出指示车辆的倾斜的第一倾斜信号TILT1（129）。
温度传感器122和油水平传感器124可以被集成到一个传感器中。油水平传感器124可以位于油储存器104的底部并且可以通过将超声波传输到在油储存器104中的（多种）流体中来测量流体水平。油水平传感器124可以测量当超声波从该（多种）流体的顶表面被反射回到油水平传感器124时经过的时间。基于该经过时间，油水平传感器124可以测量该（多种）流体的水平。
发动机油水平监测系统100可以包括用户接口模块（UIM）128和/或第三方装置131。UIM128可以请求油水平检查和/或对用户显示油水平。油水平和/或油水平的状态可以经由UIM128和/或显示器130被显示。油水平的状态可以指示当前油水平是低的、在正常操作范围内、或高的。在此处描述了其它状态信息。还可以设置油的估计体积。显示器130可以是例如在车辆的仪表板中的触摸屏。UIM128可以是例如移动装置、膝上型计算机、或台式计算机。UIM128使用有线与无线介质将用户请求信号传输到ECM103。ECM103响应于用户请求信号将油水平和/或油水平的状态传输到UIM128。ECM103还可以将油水平和/或油水平的状态传输到第三方装置131。第三方装置131可以是例如服务提供商、制造商、中央处理办公室等的模块和/或计算机。第三方装置131还可以是不同于定位有发动机102的车辆的车辆的控制模块。
在UIM128和ECM103；UIM128和显示器130；UIM128和第三方装置131；ECM103和显示器130；以及ECM103和第三方装置131之间传输的信号可以借助有线介质和/或无线介质。往返于ECM103和/或显示器130传输的信号可以经由通信系统133被传输和接收。通信系统133可以是远程信息处理系统、基于Wi-FiTM的通信系统、或其它适当的通信系统。作为例子，当与UIM128、显示器130、和/或第三方装置131通信时，无线通信系统133可以使用专用短程通信（DSRC）通道。
发动机油水平监测系统100可以在带有停止-起动系统的发动机中实现。发动机油水平监测系统100可以监测被执行以减小发动机102空转的时间量的发动机102的停机（被去激活）。这改善燃料经济性并且减少排放。当车辆速度小于阈值达预定时段时，发动机102可以停机（被称为自动停止）。在自动停止期间，发动机102可以停机和/或转变到静止状态（即发动机速度等于0转/秒）。例如，当加速器踏板被致动和/或自动变速器从驱动(D)位置转变时，发动机102可以自动地起动（被称为自动起动）。例如，当加速器踏板从静止位置被推开和/或自动变速器的换档器从驱动(D)位置转变到空档(N)位置、倒档(R)位置、第一档(D1)位置、第二档(D2)位置等时，可以执行自动起动以重新激活发动机102。
在发动机102的每个停机期间、或在发动机102关闭的期间和/或在发动机102已经停机达至少排放时间之后，ECM103可以监测发动机102的油水平。排放时间可以指预定量的发动机关闭时间（例如，在2分钟和30分钟之间），当该发动机关闭时间被超过时，油的预定的百分比（或量）已经被排回到油储存器104中。ECM103可以基于例如ECM103何时接收去激活信号来确定发动机关闭时间。
去激活信号可以基于来自点火钥匙气缸传感器（未示出）的钥匙切断信号和/或来自起动/停止按钮132的发动机起动/停止信号而产生。起动/停止按钮132使得用户能够手动地起动和停止发动机102。起动/停止按钮132可以将发动机起动/停止信号输出到ECM103。响应于发动机起动/停止信号，ECM103起动和停止发动机102。
在运行中，发动机油水平监测系统100可以执行对发动机102的油水平的自动检查，并且经由UIM128和/或显示器130使得用户能够人工地请求油水平检查。可以将检测到的油水平显示和/或报告给用户和/或第三方装置131。油水平可以由ECM103或车辆的其它适当的模块基于油监测状况来确定。
油监测参数和/或状况，可以包括例如油温度、发动机102关闭的指示、发动机102关闭的时间量、车辆倾斜的量等。例如，当油温度大于预定的温度、发动机关闭时间大于预定的排放时间、和/或车辆倾斜的量小于预定的角度时，油水平可以被确定。检测到的油水平可以基于油温度被修改，该油温度可以使用温度传感器122来测量。当发动机关闭时，允许油排到油储存器104中，这可以基于油温度、发动机类型、油类型和/或和油粘度等级来确定。
油粘度等级是油在基准温度下的粘性。油粘度等级可以影响排放时间，因为具有高粘度等级的油比具有低粘度等级的油排得更慢。油温度可以影响排放时间，因为油粘度直接与油温度相关。因此，当油被加热时，油的粘度下降并且油的排放时间缩短。相反地，当油被冷却时，油的粘度增加并且油的排放时间增加。发动机102的类型可以影响排放时间，因为不同的发动机类型可以具有可以影响油流动的不同的油通道配置，诸如不同的油通道直径。
在图2中，示出了发动机油水平监测系统100的第一部分200。第一部分200包括ECM103、UIM128、和显示器130。ECM103和/或UIM128可以包括请求产生模块202、显示器模块204、和/或发动机关闭定时器模块206。模块202-206被示出为合并在图2中的ECM103中。模块202-206被示出为合并在美国专利申请No.13/082,798的图2中的UIM128中。
请求产生模块202从UIM128和/或从显示器130接收用户输入信号并且基于用户输入信号生成油水平请求信号。请求产生模块202将油水平请求信号输出到ECM103。ECM103基于油水平请求信号确定油水平并为显示器模块204提供油水平。油水平请求信号可以是前一个水平请求或当前水平请求。前一个水平请求被产生以请求前一个油水平，其可以是最近测量的油水平。当前水平请求被产生以请求当前油水平，其可以当油监测参数满足某些准则时被测量。例如，当发动机102关闭预定的时间量并且车辆的倾斜相对于重力是水平时，当前油水平可以被确定。
显示器模块204可以将前一个油水平和当前油水平发送给UIM128和/或显示器130。当当前油水平被请求时，ECM103可以将ECM103接受当前水平请求告知UIM128和/或显示器130。进而，显示器模块204可以被用来控制UIM128和/或显示器130以显示确认当前水平请求的用户消息。例如，用户消息可以指令用户将车辆停放在水平地面上并且告知用户油水平检查将在发动机102被切断之后的下一个时机发生。
发动机关闭定时器模块206确定发动机关闭时间，其当发动机102被切断时开始，并且其当发动机102被开启时可以停止。基于从起动/停止按钮132收到的输入，发动机关闭定时器模块206可以确定发动机关闭时间。例如，当起动/停止按钮132被挤压以使发动机102关闭和/或当检测到的发动机102的速度是0rpm时，发动机关闭定时器模块206可以开始增加发动机关闭时间。
在图3中，示出了发动机油水平监测系统100的第二部分300。第二部分300包括ECM103、温度传感器122、油水平传感器124、倾斜传感器126、UIM128和第三方装置131。ECM103包括温度模块302、倾斜模块304、排放时间模块306、水平模块308、限制模块309、和接口模块310。
温度模块302基于来自油温传感器122的第一油温度信号TOIL1  来确定油温度。温度模块302可以基于油温度信号和预先定义的油温度信号和油温度之间的关系来确定油温度。该关系可以被表示为方程和/或在查询表中被提供。可替代地，基于诸如环境温度和发动机接通时间（即，发动机102被开启期间的时间）的车辆运行条件，温度模块302可以确定油温度。温度模块302将油温度作为第二油温度信号TOIL2（303）输出。
倾斜模块304确定车辆相对于重力的倾斜。倾斜模块304可以基于第一倾斜信号TILT1和预先定义的第一倾斜信号TILT1和倾斜之间的关系来确定倾斜。该关系可以被表示为方程和/或在查询表中被提供。倾斜模块304将倾斜作为第二倾斜信号TILT2（305）输出。
排放时间模块306确定被表示为排放时间信号DT（307）的排放时间。排放时间是（例如，在2分钟和30分钟之间的）时间，在该时间期间，当发动机102关闭时，允许油排回到油储存器104中。排放时间模块306可以基于油温度、发动机类型、油类型、和/或油粘度等级来确定排放时间。排放时间模块306可以使用将这些因素中的一个或多个与排放时间关联的方程和/或查询表来确定排放时间。排放时间模块306可以将排放时间信号DT输出到限制模块309。
水平模块308确定发动机102的油水平。水平模块308可以基于当前油水平信号OLCUR 和预先定义的当前油水平信号OLCUR和油水平之间的关系来确定油水平。可替代地，水平模块308可以基于预先定义的油水平和下列中的一个或多个之间的关系来确定油水平：当前油水平信号OLCUR；第二油温度TOIL2、车辆的倾斜TILT1、以及发动机102关闭的时间量（即发动机关闭时间EOFFTOTAL）。这些关系可以被表示为一个或多个方程和/或经由一个或多个查询表被提供。基于由水平模块308收到的信号和/或参数，水平模块308可以产生经调整的油水平信号OLADJ（311）。
水平模块308可以以预定的次数、定期地、在选定的发动机关闭周期期间、和/或当被指示时确定油水平。水平模块308可以被指示以经由接口模块310、UIM128、第三方装置131或其它适当的模块来确定油水平。预定的时间可以根据车辆英里（例如，每500英里）、发动机102已经运行的时数（例如，每10小时）、和/或发动机102被切断的次数（例如，每5次）来指定。
此外，当油监测参数和/或状况满足某些准则时，诸如当发动机102被切断并且车辆的倾斜是水平时，水平模块308可以确定油水平。例如，当油温度大于预定的温度；发动机102关闭的时间量（被称为发动机关闭时间EOFFTOTAL（313））大于排放时间；和/或车辆的倾斜小于预定的角度（例如，30度）时，水平模块308可以确定油水平。水平模块308可以从发动机监测模块314接收发动机关闭时间EOFFTOTAL。发动机监测模块314可以确定发动机关闭时间EOFFTOTAL以及当发动机被去激活的时间EOFFTIME（315）。 
限制模块309确定检测到的油水平的趋势。基于所述趋势，限制模块309预测或估计发动机102的油水平何时超过高水平阈值LIMHIGH（317）或低水平阈值LIMLOW（319）。当油水平高于 LIMHIGH时，油水平已经超过极限LIMHIGH。当油水平低于 LIMLOW时，油水平已经超过极限LIMLOW。阈值LIMHIGH、LIMLOW可以被存储在存储器320中并且经由限制模块309访问。指示阈值LIMHIGH，LIMLOW的对应的限制信号321、323被示出。
针对每个确定的油水平，限制模块309可以将数据集存储在存储器320中。数据集325中的每一个包括借助数据集信号327被指示的当前已调整的油水平（例如，OLADJ）、对应的累计运行时间RT、和对应的斜率b。累计运行时间RT可以借助运行时间模块322来提供。运行时间模块322可以包括累计运行时间定时器324，其确定发动机102已经开启的累计时间量（被称为累计运行时间RT）。
累计运行时间RT可以是在发动机102的寿命期间发动机102已经被激活的总时间量。可替代地，累计运行时间RT可以根据诸如换油被检测到的上一次的基准时间来测量。基于发动机关闭时间EOFFTIME，运行时间模块322可以增加累计运行时间RT。例如，当发动机关闭时间EOFFTIME低时，预示着发动机102正在运行，累计发动机RT可以被增量。累计运行时间RT被用来计算第一油水平点和第二油水平点之间的斜率b。斜率b是在2点之间延伸的线的斜率。第一点表示先前确定的油水平，并且第二点表示当前确定的油水平。进一步相对于图6和图7来描述这一点。
数据集325可以存储在存储器320的环形阵列326中。环形阵列326存储预定的数据集的数量（例如，20）。一旦环形阵列326被最近确定的数据集充满，则当另外的数据集产生时，数据集325中最旧的一个被从环形阵列326移除。换言之，环形阵列326存储预定数量的最近产生的数据集并且丢弃其它数据集。
限制模块309可以显示油水平状态信息（329），例如：当前已调整的油水平OLADJ是否已经超过阈值LIMHIGH、LIMLOW中的一个；以及当阈值LIMHIGH、LIMLOW中的一个经由限制信号L（331）将被超过时估计的时间量。状态信息可以被存储在存储器320中。
接口模块310可以将当前已调整的油水平OLADJ存储在存储器320中。接口模块310将下列项输出到UIM128、显示器130、和/或第三方装置131：当前已调整的油水平OLADJ；阈值LIMHIGH、LIMLOW是否已经被超过；以及当阈值LIMHIGH、LIMLOW中的一个被估计将被超过时的估计的时间量。这可以自动地或基于用户请求发生。
如果油水平请求是前一个油水平请求，则接口模块310可以将前一个油水平输出到UIM128、显示器130、和/或第三方装置131。前一个油水平可以是最近测量的油水平。如果油水平请求是当前油水平请求，则接口模块310可以将ECM103接受当前水平请求告知UIM128、显示器130、和/或第三方装置131。此外，接口模块310可以指令水平模块308以确定当前油水平。作为响应，水平模块308可以确定当前油水平并且可以将当前油水平输出到接口模块310。然后，接口模块310可以将当前油水平输出到UIM128、显示器130、和/或第三方装置131。
ECM103还可以包括补救措施模块330。基于：先前和/或当前调整的油水平；阈值LIMHIGH、LIMLOW是否已经被超过；当阈值LIMHIGH、LIMLOW中的一个将被超过时的估计的时间量；和/或水平分类，补救措施模块330可以执行一个或多个补救措施。下面相对于图6描述水平分类。
作为例子，当阈值LIMHIGH、LIMLOW中的一个已经被超过时和/或ECM103的当前油水平在阈值LIMHIGH、LIMLOW中的一个的预定的范围内时，ECM103可以将发动机102的速度限制到预定的速度。ECM103可以将警告消息发送给UIM128、显示器130和/或第三方装置131和/或将警告消息显示在UIM128、显示器130和/或第三方装置131上。警告消息可以指示：阈值LIMHIGH、LIMLOW中的一个已经被超过；前一个油水平和当前油水平；阈值LIMHIGH、LIMLOW；当阈值LIMHIGH、LIMLOW中的一个预期被超过时；多久直到阈值LIMHIGH、LIMLOW中的一个将被超过；检查发动机通知；等。警告消息也可以包括（例如）服务中心的方向、地址和/或接触信息。警告消息可以指示油应被添加或从发动机102被移除。下面将相对于图6的方法描述另外的示例警告消息。
发动机油水平监测系统100可以使用许多方法来操作。示例方法在图4-6中示出。这些方法可以独立地执行或这些方法中的两个或更多可以被合并并且被用作单一方法。
在图4中，示出了操作发动机油水平监测系统的第一方法。虽然主要相对于图1-3的实施方式描述了下列任务，但是可以容易地修改所述任务以适用于本公开的其它实施方式。这些方法的任务可以反复地执行。该方法可以在402处开始并且可以由ECM103和/或由UIM128执行。
在404处，ECM103和/或水平模块308确定前一个油水平请求是否被接收和/或产生。前一个油水平请求可以在ECM103内产生和/或从 UIM128、显示器130、和/或第三方装置131产生和接收。当前一个油水平被请求时，任务406被执行，否则，任务412被执行。
在406处，前一个油水平请求可以被提供到油水平模块308。在408处，油水平模块308确定前一个油水平是否已经被确定和/或从存储器被接收。在前一个油水平已经被确定并且被存储在存储器中时，任务410被执行。在410处，接口模块310和/或补救措施模块330可以显示和/或传输前一个油水平到UIM128、显示器130和/或第三方装置131。接口模块310和/或补救措施模块330还可以显示和/或传输对应于前一个油水平的日期、时间、和车辆英里数到UIM128、显示器130、和/或第三方装置131。
在412处， ECM103和/或油水平模块308确定当前油水平请求是否被接收和/或产生。当前油水平请求可以在ECM103内产生和/或从UIM128、显示器130、和/或第三方装置131产生和接收。当当前油水平被请求时，任务414被执行，否则该方法可以在416处结束。
在414处，当前油水平请求被提供到油水平模块308。在418处， ECM103确定当前油水平请求是否被接受。如果当前油水平请求被接受，则任务420被执行。在420处，指令消息可以显示在UIM128、显示器130上和/或在第三方装置131↑。指令消息可以指令用户将车辆停放在水平地面上并且告知用户油水平检查将在钥匙切断之后的下一时机执行。
在422处，油水平模块308确定已调整的当前油水平（例如，OLADJ）是否已经被确定和/或从存储器接收。当已调整的前一个油水平已经被确定并且被存储在存储器中时，任务424被执行。在424处，接口模块310和/或补救措施模块330显示和/或传输已调整的当前油水平到UIM128、显示器130和/或第三方装置131。接口模块310和/或补救措施模块330还可以显示和/或传输对应于当前油水平的日期、时间、和车辆英里数到UIM128、显示器130、和/或第三方装置131。
现在参照图5，发动机油监测方法500被示出并且可以在502处开始。方法500可以由ECM103执行。在504处，油水平模块308确定前一个油水平是否被请求。当前一个油水平被请求时，任务506被执行，否则，任务508被执行。
在506处，接口模块310和/或补救措施模块330输出前一个油水平。方法500可以将前一个油水平输出到UIM128、显示器130、和/或第三方装置131。接口模块310和/或补救措施模块330也可以对UIM128、输出端130、和/或第三方装置131输出对应于前一个油水平的日期、时间、和车辆英里数。
在508处， 油水平模块308确定当前油水平是否被请求。当当前油水平被请求时，任务510被执行，否则该方法可以在512处结束。在预定的时间，当尚未收到当前油请求时，该方法可以从任务508继续到任务514而非在512处结束。预定的时间可以根据车辆英里、发动机被操作的时数、和/或发动机被切断的次数来规定。
在510处， 接口模块310可以将确认收到当前油水平请求的消息输出到UIM128、显示器130、和/或第三方装置131。
在514处，发动机监测模块314确定发动机102是否被切断。当发动机102被切断时，任务516被执行。在516处，倾斜模块304确定车辆的倾斜是否小于预定的角度（例如，30度）。当车辆的倾斜小于预定的角度时，任务518可以被执行。作为替代，当油水平确定基于对倾斜的补偿被执行时，任务518可以在倾斜大于或等于预定的角度时被执行。当任务518不被执行时，方法可以在512处结束。
在518处，温度模块302确定油温度。在520处， ECM103可以确定油温度是否大于预定的温度。预定的温度可以是如下温度（例如，零摄氏）：在该温度下，油水平传感器不能正常运行。当油温度大于预定的温度时，任务522可以被执行，否则该方法可以在512处结束。
在522处，排放时间模块306可以确定排放时间，如上所述。排放时间可以基于油温度、发动机类型、油类型、和/或油粘度等级来确定。在524，ECM103确定自发动机102上次被去激活（例如，EOFFTOTAL）和保持被去激活的时间量是否大于排放时间。当发动机已经关闭的时间量大于排放时间时，任务526被执行。
在526处，油水平模块308、接口模块310和/或补救措施模块330确定已调整的当前油水平并且将该已调整的当前油水平输出到UIM128、显示器130和/或第三方装置131。已调整的当前油水平可以基于油温度（例如，TOIL2）、当前油水平（例如，OLCUR）、车辆的倾斜（例如，TILT2）、和发动机102已经保持关闭的时间量来确定。这允许水平模块308补偿在发动机102内的油的温度、车辆的偏离水平的倾斜(off-level tilt)、以及车辆已经保持关闭的时间量。
在图6中，监测发动机油的包括提供油水平预测的另一方法被示出。该方法可以在600处开始并且可以由ECM103执行。
在602处， ECM103和/或限制模块309可以确定前一个油水平是否小于极限LIMLOW、大于极限LIMHIGH，或换言之是否超出由极限LIMLOW、LIMHIGH限定的预定的范围。如果极限LIMLOW、LIMHIGH中的一个已经被超过，则任务604被执行，否则任务606被执行。
在604处，接口模块310和/或补救措施模块330可以对UIM128、显示器130、或第三方装置131显示或传输如下消息：该消息指示极限LIMLOW、LIMHIGH中的一个已经被超过。ECM103和/或补救措施模块330可以按上述执行补救措施以防止损坏车辆和/或发动机部件。
在606处，ECM103确定已调整的和/或一致的油水平（例如，OLADJ）是否是可用的。在一个实施方式中，当油水平在发动机102已经保持关闭达排放时间之后被确定时，油水平是一致的油水平。在另一个实施方式中，当油水平在发动机102已经被保持关闭达排放时间和倾斜和/或油温度补偿已经被执行之后被确定时，油水平是一致的油水平。已调整的和一致的油水平是在发动机102的最近去激活之后被确定的油水平。当已调整的和/或一致的油水平是可用的（即存储在存储器320中）时，任务608被执行，否则，该方法可以在632处结束。已调整的且一致的油水平当被确定时被存储在存储器320中。
在608处，限制模块309从存储器320读取已调整的和一致的油水平以及最近确定的前一个油水平（或最后两个最近确定的油水平）。
在610处，限制模块309确定在已调整的和/或一致的油水平和最近确定的前一个油水平之间的斜率b。最近确定的前一个油水平是在已调整的和/或一致的油水平之前确定的油水平，并且是与已调整的和/或一致的油水平不同的最近确定的油水平。限制模块309还从存储器320读取对应于已调整的和/或一致的油水平的累计发动机运行时间和最近确定的前一个油水平。
现在还参照图7，示出油水平OL对累计发动机运行时间RT和对应的曲线609的示例图示。当被产生时，油水平是已调整的和一致的油水平。最近的油水平（指定的点611）是已调整的和一致的油水平直到在另一个已调整的和一致的油水平被确定。指定的油水平613是最近确定的前一个油水平。因此，作为示例，在点611和点613之间的线段的斜率b（即，OL的改变除以累计运行时间的改变，ΔOL/ΔRT）被确定。虽然图7示出增加的油水平的油水平趋势，但是类似的图可以针对减小的油水平的趋势而产生。
在612处，在610处确定的斜率b连同已调整的和/或一致的油水平以及对应的累计发动机运行时间作为数据集被存在环形阵列326中。
在614处，限制模块309确定预定数量的数据集（例如，20）是否存储在环形阵列326中。当存在存储在环形阵列326中的预定数量的数据集325时，任务616被执行，否则该方法可以在632处结束。任务614被执行以允许限制模块309基于数据集325而产生趋势线以及估计车辆的油水平何时超过极限LIMHIGH（317）或LIMLOW（319）中的一个。通过确定环形阵列326具有预定数量的数据集，限制模块309确保存在充分数量的数据集以防止单一离群（或不准确的）数据集显著影响数据拟合过程和/或最终油水平趋势（即趋势线的位置和/或斜率）。存储在环形阵列326中的数据集的数量可以大于或等于预定数量的数据集。示例趋势线633在图7中示出。
在616处，限制模块309执行数据拟合以基于数据集325产生趋势线。限制模块309可以使用各种数据拟合技术来产生趋势线。示例数据拟合技术是线性回归、一阶最小二乘法、和多阶最小二乘法。
在618处，限制模块309预测和/或估计车辆的油水平将何时超过极限LIMLOW、LIMHIGH中的一个。数据拟合方程可以被用来基于数据集、趋势线、以及极限LIMLOW、LIMHIGH预测和/或估计车辆的油水平将何时超过极限LIMLOW、LIMHIGH中的一个。预测的和/或估计的时间L可以被指示为：当极限中的一个将被超过时的累计运行时间；累计发动机运行时间中的差；基于每天的平均发动机运行时间的当极限中的一个将被超过时的日期；直到极限中的一个将被超过时的发动机运行时数，直到极限中的一个将被超过时的车辆英里数等。预测的和/或估计的时间L的一示例在图7中示出，作为与等于极限LIMLOW、LIMHIGH中的一个（例如，极限LIMHIGH）的油水平相关联的点619和自最近确定的油水平611的累计发动机运行时间中的差。预测的和/或估计的时间L也可以针对减小的油水平趋势来确定。
在620处，补救措施模块330确定最后预定数量的斜率计算值（例如，最后3个计算值）是否均大于或等于0.0。当最后预定数量的斜率计算值中的每一个大于或等于0.0时，任务622可以被执行，否则，任务626被执行。当任务622被执行时，车辆的油水平是增加的。作为替代，补救措施模块330可以确定趋势线的斜率是否大于或等于0.0并且当趋势线的斜率大于或等于0.0时进入任务622。
在622处，补救措施模块330确定是否基于预测的和/或估计的时间L以及预定数量的水平分类产生警告消息。每个水平分类可以具有一个或多个相关联的时间阈值。时间阈值和水平分类的数量可以基于发动机102的类型、在发动机102中的油的类型、车辆的类型等来设置。任意数量的水平分类和时间阈值可以根据每个类型的警告消息将何时被产生来使用和设置。 ECM103可以基于发动机102的停止/起动循环之间的发动机运行时间的平均量来设置和/或调整时间阈值。
作为例子，3个水平分类可以用于两个状况中的每一个。第一状况表示当油水平增加时并且具有分类（C1H、C2H、C3H）。第二状况表示当油水平减小时并且具有分类（C1L、C2L、C3L）。
补救措施模块330将预测的和/或估计的时间L与第一时间阈值L1（例如，1小时）和第二时间阈值L2（例如，5小时）相比较。第一时间阈值L1小于第二时间阈值L2。对于分类C1H，当预测的和/或估计的时间L大于第二时间阈值L2时，不产生警告消息。对于分类C2H，当预测的和/或估计的时间L大于或等于第一时间阈值L1且小于或等于第二时间阈值L2时，产生第一警告消息。对于分类C3H，当预测的和/或估计的时间L小于第一时间阈值L1时，产生第二警告消息。当警告消息产生时，任务624被执行，否则该方法可以在632处结束。
在624处，补救措施模块330生成第一警告消息或第二警告消息。第一警告消息和第二警告消息可以指示例如估计油水平在预测的和/或估计的时间L之后将太高。第一警告消息也可以建议，车辆操作员驾驶车辆到服务站以在最早方便的机会从发动机102排出一些油。第二警告消息也可以请求车辆操作员驾驶车辆到服务站以立刻（或在预定的时间量内）从发动机102 排出一些油。第一警告消息和第二警告消息可以对服务中心提供指令。可以将第一警告消息和第二警告消息传输到UIM128和/或传输到显示器130。可以将指示相同情况（和/或油水平的状态）的消息传输到第三方装置131以对第三方指示油水平的当前状态。然后，第三方可以采取行动防止油水平超过极限LIMHIGH。
在624处，除了产生警告消息之外，补救措施模块330可以执行另外的补救措施。例如，补救措施模块330可以限制发动机102的速度、降低发动机102的温度以降低油水平、或执行一些其它适当的补救措施。补救措施模块330可以用信号通知冷却系统113以降低发动机102的温度。冷却系统113可以例如激活冷却风扇115和/或维持冷却风扇115在接通状态持续延长的时段或直到发动机的温度低于预定的温度为止。ECM103可以调整火花正时、燃料正时和/或量、和/或到发动机102的空气流以使发动机102的温度下降。
在626处，补救措施模块330确定最后预定数量的斜率计算值（例如，最后3个斜率计算值）是否均小于或等于0.0。当最后预定数量的斜率计算值中的每一个小于或等于0.0时，任务628可以被执行，否则该方法可以在632处结束。当任务628被执行时，车辆的油水平降低。作为替代，补救措施模块330可以确定趋势线的斜率是否小于或等于0.0并且当趋势线的斜率小于或等于0.0时进入任务628。
在628处，补救措施模块330确定是否基于预测的和/或估计的时间L来产生警告消息。补救措施模块330将预测的和/或估计的时间L与第三时间阈值L3（例如，1个小时）和第四时间阈值L4（例如，5个小时）相比较。第三时间阈值L3可以不同于第一时间阈值L1。第四时间阈值L4可以不同于第二时间阈值L2。
第三时间阈值L3小于第四时间阈值L4。对于分类C1L，当预测的和/或估计的时间L大于第四时间阈值L4时，不产生警告消息。对于分类C2L，当预测的和/或估计的时间L大于或等于第三时间阈值L3且小于或等于第四时间阈值L4时，产生第三警告消息。对于分类C3L，当预测的和/或估计的时间L小于第三时间阈值L3时，产生第四警告消息。当警告消息产生时，任务630被执行，否则该方法可以在632处结束。
在630处，补救措施模块330生成第三警告消息或第四警告消息。第三警告消息和第四警告消息可以指示例如估计油水平在预测的和/或估计的时间L之后将太低。第三警告消息也可以建议，车辆操作员驾驶车辆到服务站以在最早方便的机会到发动机102加一些油。第四警告消息也可以请求车辆操作员驾驶车辆到服务站以立刻（或在预定的时间量内）对发动机加一些油。第三警告消息和第四警告消息可以对服务中心提供指令。可以将第三警告消息和第四警告消息传输到UIM128和/或传输到显示器130。可以将指示相同情况（和/或油水平的状态）的消息传输到第三方装置131以对第三方指示油水平的当前状态。然后，第三方可以采取行动防止油水平超过极限LIMLOW。
在630处，除了产生警告消息之外，补救措施模块330可以执行另外的补救措施。例如，补救措施模块330可以限制发动机102的速度、升高发动机102的温度以升高油水平、或执行一些其它适当的补救措施。补救措施模块330可以用信号通知冷却系统113以升高发动机102的温度。冷却系统113可以例如使冷却风扇115去激活持续延长的时段或直到发动机的温度高于预定的温度为止。ECM103可以调整火花正时、燃料正时和/或量、和/或到发动机102的空气流以使发动机102的温度增加。
图4-6的上述任务意味着例证性例子；取决于应用，在重叠时段期间可以顺序地、同步地、同时地、连续地或以不同的次序执行任务。
上述实施方式对车辆操作员和/或所有者提供车辆的油水平趋向于超过限制。这使得车辆操作员和/或所有者能够执行补救措施以防止损坏车辆的部件。这降低归因于油欠充或过充事件（油水平低于下限或高于上限）的保修成本。这还阻止柴油发动机的高油水平事件（油水平高于上限），这阻止柴油发动机在切断事件之后继续运行。
本公开的广义的教义能够以各种形式实现。因此，虽然本公开包括特定的示例时，但本公开的真实范围不应受到如此限制，因为技术人员在研究附图、说明书、和所附权利要求之后，其它修改将变得明显。

Claims (10)

1. 一种油监测系统，包括：
水平模块，其被配置成确定车辆的发动机的N个油水平，其中N是大于1的整数；
限制模块，其被配置成基于所述N个油水平来确定油水平趋势并且基于所述油水平趋势来估计所述发动机中的油水平将何时处于预定的范围之外；以及
补救措施模块，其被配置成基于所述油水平将何时处于所述预定的范围之外的估计来执行补救措施。
2. 根据权利要求1所述的油监测系统，其特征在于，还包括油水平传感器，
其中所述水平模块被配置成基于从所述油水平传感器收到的油水平信号来确定所述N个油水平。
3. 根据权利要求1所述的油监测系统，其特征在于，还包括：
温度模块，其被配置成确定所述油的温度；以及
倾斜模块，其被配置成确定所述车辆的倾斜水平，
其中所述水平模块被配置成基于所述温度和车辆的倾斜水平来确定所述N个油水平。
4. 根据权利要求1所述的油监测系统，其特征在于：
所述限制模块被配置成基于所述N个油水平中的最后两个最近确定的油水平和相应累计发动机运行时间来确定油水平对累计发动机运行时间曲线的斜率；以及
所述补救措施模块被配置成基于所述斜率来产生警告消息。
5. 根据权利要求1所述的油监测系统，其特征在于：
所述限制模块被配置成基于成对的N个油水平和相应累计发动机运行时间来确定油水平对累计发动机运行时间曲线的斜率；以及
所述补救措施模块被配置成基于所述斜率来产生警告消息。
6. 根据权利要求5所述的油监测系统，其特征在于：
所述限制模块被配置成估计直到所述发动机中的油水平将处于所述预定的范围之外为止的时间量；以及
所述补救措施模块被配置成将所述时间量与M个水平分类的时间阈值相比较并且基于所述M个水平分类中的一个来产生所述警告消息。
7. 根据权利要求5所述的油监测系统，其特征在于：
所述限制模块被配置成估计直到所述发动机中的油水平将处于所述预定的范围之外为止的时间量；
所述补救措施模块被配置成：
将所述时间量与第一时间阈值并且与第二时间阈值相比较，
当所述时间量大于所述第一时间阈值并且小于所述第二时间阈值时，执行第一补救措施，以及
当所述时间量小于所述第一时间阈值时，执行第二补救措施；以及
所述第一时间阈值小于所述第二时间阈值。
8. 根据权利要求7所述的油监测系统，其特征在于，所述补救措施模块被配置成：
当所述时间量大于所述第一时间阈值并且小于所述第二时间阈值时，产生第一警告消息，以及
当所述时间量小于所述第一时间阈值时，产生第二警告消息。
9. 根据权利要求1所述的油监测系统，其特征在于，所述限制模块被配置成：
将数据集存储在存储器中，其中所述数据集中的每一个与所述发动机的各停止-起动循环相关联；以及
基于所述N个油水平中的两个和针对所述停止-起动循环中每一个的相应累计发动机运行时间来确定油水平对累计发动机运行时间曲线的斜率，
其中所述数据集中的每一个包括所述N个油水平中的一个、对应于所述N个油水平中的所述一个的累计发动机运行时间、以及所述斜率中的一个。
10. 一种监测在车辆的发动机内的油水平的方法，所述方法包括：
确定所述发动机的N个油水平，其中N是大于1的整数；
基于所述N个油水平来确定油水平趋势；
基于所述油水平趋势来估计所述发动机中的油水平将何时处于预定的范围之外；以及
基于所述油水平将何时处于所述预定的范围之外的估计来执行补救措施。
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