CN107023346B - 内燃机润滑油的劣化诊断装置及其劣化诊断方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种润滑油的劣化诊断方法及其劣化诊断装置。润滑油劣化诊断装置(10)具有构成为推算规定期间内发动机(2)的燃烧室(28)内产生的烟灰量的烟灰生成量推算部(100)，将推算出的烟灰量累计得到累计值，基于累计值诊断润滑油的劣化程度。烟灰生成量推算部基于发动机转速和与发动机负荷相关的负荷参数计算烟灰量，当温度参数小于规定的第一温度时，烟灰生成量推算部还基于与燃烧室温度之间具有相关性的温度参数，将计算出的烟灰量修正为更大的值。由此，通过提高烟灰量的推算精度而提高对润滑油劣化状态的诊断精度。

Description

内燃机润滑油的劣化诊断装置及其劣化诊断方法
技术领域
本处公开的技术涉及一种内燃机润滑油的劣化诊断装置及其劣化诊断方法。
背景技术
在日本公开专利公报实公平1-38250号公报中有如下记载：基于发动机转速和燃料喷射量(即发动机负荷)，推算烟灰生成量，且基于推算出的烟灰量的累计值，诊断润滑油的劣化状态。这样一来，就能够基于发动机的运转状态，精确地诊断出润滑油的劣化状态。
发明内容
然而，本申请发明人研究发现，基于包括发动机转速和发动机负荷的发动机运转状态来推算烟灰(soot)生成量的做法，推算精度较低。如在暖机完成前，燃烧室的温度较低，燃料难以气化，因此为了保证有足够的气化燃料量，就需要进行增加燃料喷射量的控制。但如果增加燃料喷射量，燃料的喷射时间就会变长，喷射的最后阶段是压缩冲程较慢的时期，在喷射的最后阶段喷射出的燃料容易变成烟灰。也就是说，即使发动机的运转状态不变，生成的烟灰量也会随燃烧室的温度不同而变化。
本处公开的技术正是鉴于上述各点而完成的。其目的在于：通过提高烟灰量的推算精度而提高对内燃机润滑油的劣化状态的诊断精度。
本处公开的技术涉及一种内燃机润滑油的劣化诊断方法。
该方法包括：基于所述内燃机的转速和负荷参数，推算在所述内燃机的燃烧室中规定期间内生成的烟灰量，该负荷参数与所述内燃机产生的扭矩相关，并且，当温度参数小于规定的第一温度时，将推算出的所述烟灰量修正为更大的值，该温度参数与所述燃烧室的温度之间具有相关性；对推算出的烟灰量进行累计；基于累计得到的烟灰量，判断内燃机的润滑油劣化状态。
根据该方法，基于发动机转速和与发动机负荷相关的参数推算烟灰量，且基于与燃烧室温度之间具有相关性的温度参数，对推算出的烟灰量进行修正。
具体而言，当温度参数小于规定的第一温度时，基于发动机的运转状态，将计算出的烟灰量修正为更大的值。当燃烧室的温度较低时，不仅燃料难以气化，而且为了保证有足够的气化燃料量需要增加燃料喷射量。随燃料喷射量的增加，即使发动机的运转状态(转速、负荷)不变，燃烧室温度较低时的烟灰量也比燃烧室温度较高时更容易增多。
所述方法基于与燃烧室温度之间具有相关性的温度参数，对推算出的烟灰量进行修正，由此能够提高烟灰量的推算精度。需要说明的是，根据发动机的运转状态不同，有时即使温度参数小于第一温度，烟灰量也不会增多(如不管燃烧室的温度是高是低，烟灰量都为零的情况)。因此，有时即使温度参数小于第一温度，实质上也不会进行烟灰量的修正。
基于将精确推算出的烟灰量累计得到的累计值，诊断润滑油的劣化程度，由此，润滑油劣化程度的诊断精度也得到提高。其结果是，能够促使用户在适当时更换润滑油。这样一来，还能够抑制发动机劣化。
技术方案又可以如下。当所述温度参数小于所述第一温度且在第二温度以下时，推断：在低转速区间，所述内燃机的转速越高，所述烟灰量就越少；在转速高于所述低转速区间的高转速区间，所述内燃机的转速越高，所述烟灰量就越多。
一般而言，当发动机转速较低时，燃烧室内气体流动变慢，因此，喷射到气缸内的燃料容易附着到燃烧室壁面上，且混合气容易不均匀。所以，发动机转速越低，越容易生成烟灰。发动机转速越高，烟灰量就越少。
因此，当温度参数在第二温度以下时，推断：在发动机转速相对较低的低转速区间，发动机转速越高，烟灰量就越少。这样一来，烟灰量的推算精度就得到提高。
本处，在发动机转速相对较高的高转速区间，曲轴转角每变化一度所需的时间更短。如上所述，当温度参数在第二温度以下时，换言之，就是燃烧室的温度较低时，不仅燃料难以气化，而且因为温度较低而需要增加燃料喷射量。因此，燃料的喷射时间(即实际喷射所需的时间)就较长。当温度参数在第二温度以下且在发动机转速较高的高转速区间时，转速越高，在喷射的最后阶段喷射出的燃料就越容易附着到燃烧室壁面上，烟灰生成量就会增多。
于是，当温度参数在第二温度以下时，推断：在高转速区间，发动机转速越高，烟灰量就越多。由此，烟灰量的推算精度得到提高。
技术方案又可以如下。当所述温度参数大于所述第二温度且小于所述第一温度时，在所述高转速区间，使所述烟灰量相对于所述内燃机的转速提高而增多的增大比，随所述温度参数增大而减小。
如上所述，当温度参数较低时会增加燃料喷射量，因此在高转速区间，烟灰量随发动机转速提高而增多。另一方面，如果温度参数变大，则燃料喷射量就会相应地减少，因此难以生成烟灰。也就是说，在高转速区间，烟灰量相对于发动机转速提高而增多的增大比，随温度参数增大而减小。需要说明的是，烟灰量的增大比能够定义为二维平面中的梯度，该二维平面的横轴为发动机转速，纵轴为烟灰量。
因此，当温度参数大于第二温度且小于第一温度时，在高转速区间，使烟灰量相对于发动机转速提高而增多的增大比，随温度参数增大而减小。由此，烟灰量的推算精度得到提高。
技术方案又可以如下。第一温度数据示出当所述温度参数等于第一温度时，所述内燃机的转速、所述负荷参数和所述烟灰量之间的关系；第二温度数据示出当所述温度参数等于第二温度时，所述内燃机的转速、所述负荷参数和所述烟灰量之间的关系。使用所述第一温度数据和所述第二温度数据。当所述温度参数在所述第一温度以上时，基于所述内燃机的转速、所述负荷参数和所述第一温度数据推算所述烟灰量；当所述温度参数在所述第二温度以下时，基于所述内燃机的转速、所述负荷参数和所述第二温度数据推算所述烟灰量；并且，当所述温度参数大于所述第二温度且小于所述第一温度时，基于所述内燃机的转速、所述负荷参数和所述第一温度数据计算第一温度烟灰量，且基于所述内燃机的转速、所述负荷参数和所述第二温度数据计算第二温度烟灰量，且在所述第一温度烟灰量和所述第二温度烟灰量之间进行线性插值，推算所述烟灰量。本处，第一温度数据和第二温度数据是实际从发动机中获取的数据。
根据所述结构，当温度参数在第一温度以上时，换言之，就是燃烧室的温度高于规定温度时，即使温度变化，生成的烟灰量也不会有很大变化。因此，能基于发动机转速、负荷参数和第一温度数据，推算烟灰量。也就是说，烟灰量是基于发动机的运转状态和第一温度数据而推算出的，即使温度变化，烟灰量也不会变化。这样一来，就能够精确地推算出烟灰量。需要说明的是，本处所说的对烟灰量的推算也包括推算烟灰量为零的情况。
当温度参数在第二温度以下时，换言之，就是燃烧室的温度低于规定温度时，基于发动机转速、负荷参数和第二温度数据，推算烟灰量。也就是说，烟灰量是基于发动机的运转状态和第二温度数据而推算出的。
当温度参数大于第二温度且小于第一温度时，同时利用第一温度数据和第二温度数据。具体而言，基于发动机转速、负荷参数和第一温度数据，计算第一温度烟灰量，且基于发动机转速、负荷参数和第二温度数据，计算第二温度烟灰量。然后，在第一温度烟灰量和第二温度烟灰量之间进行线性插值，推算该温度参数下的烟灰量。这样一来，既能够尽可能地减少需要存储的数据量，又能够提高烟灰量的推算精度。
本处公开的装置涉及一种内燃机润滑油的劣化诊断装置。
该装置包括：第一传感器，其构成为检测所述内燃机的转速，且输出检测信号；第二传感器，其构成为检测负荷参数，且输出检测信号，该负荷参数与所述内燃机产生的扭矩相关；第三传感器，其构成为检测温度参数，且输出检测信号，该温度参数与燃烧室温度之间具有相关性；烟灰生成量推算部，其构成为接收所述第一传感器、第二传感器和第三传感器的检测信号，且基于所述内燃机的转速和所述负荷参数，计算所述内燃机的燃烧室中规定期间内生成的烟灰量；以及诊断部，其构成为基于累计值诊断所述润滑油的劣化状态，该累计值是将所述烟灰生成量推算部推算出的烟灰量累计得到的。当所述烟灰生成量推算部基于所述温度参数，判断出所述温度参数小于规定的第一温度时，将计算出的烟灰量修正为更大的值。
技术方案又可以如下。当所述烟灰生成量推算部判断出所述温度参数小于所述第一温度且在第二温度以下时，该烟灰生成量推算部推断：在低转速区间，所述内燃机的转速越高，所述烟灰量就越少；在转速高于所述低转速区间的高转速区间，所述内燃机的转速越高，所述烟灰量就越多。
当所述烟灰生成量推算部判断出所述温度参数大于所述第二温度且小于所述第一温度时，该烟灰生成量推算部在所述高转速区间，使所述烟灰量相对于所述内燃机的转速提高而增多的增大比，随所述温度参数增大而减小。
技术方案又可以如下。第一温度数据示出当所述温度参数等于第一温度时，所述内燃机的转速、所述负荷参数和所述烟灰量之间的关系；第二温度数据示出当所述温度参数等于第二温度时，所述内燃机的转速、所述负荷参数和所述烟灰量之间的关系。所述烟灰生成量推算部具有所述第一温度数据和所述第二温度数据。当所述烟灰生成量推算部判断出所述温度参数在所述第一温度以上时，基于所述内燃机的转速、所述负荷参数和所述第一温度数据推算所述烟灰量，且当所述烟灰生成量推算部判断出所述温度参数在所述第二温度以下时，基于所述内燃机的转速、所述负荷参数和所述第二温度数据推算所述烟灰量。并且，当所述烟灰生成量推算部判断出所述温度参数大于所述第二温度且小于所述第一温度时，基于所述内燃机的转速、所述负荷参数和所述第一温度数据计算第一温度烟灰量，且基于所述内燃机的转速、所述负荷参数和所述第二温度数据计算第二温度烟灰量，且在所述第一温度烟灰量和所述第二温度烟灰量之间进行线性插值，推算所述烟灰量。
附图说明
图1是概念图，示出发动机系统例，内燃机的润滑油劣化诊断装置适用于该例。
图2是方框图，示出润滑油劣化诊断装置中的烟灰生成量推算部的构成。
图3是概念图，示出用于烟灰量推算的第一温度数据图和第二温度数据图。
图4是示例图，示出在高负荷区间，发动机转速和烟灰生成量之间的关系。
图5是示出在规定的发动机运转状态下，液温和烟灰量的推算值之间的关系的图。
图6是润滑油的劣化诊断步骤的流程图。
图7是方框图，示出发动机系统的构成。
具体实施方式
下面参照附图对内燃机润滑油的劣化诊断装置进行说明。需要说明的是，以下说明仅为内燃机润滑油的劣化诊断装置的示例。图1示出发动机系统1，润滑油劣化诊断装置10(参照图2)适用于该发动机系统1。图7是方框图，示出发动机系统1的构成。
发动机系统1包括发动机2，该发动机2构成为点燃式内燃机。发动机2是涡轮增压发动机。发动机2横置在汽车等车辆前部的发动机室内，这里省略图示。发动机2也可以纵置。发动机2的输出轴即曲轴21，经未图示的变速器与驱动轮相连。通过将发动机2的输出传递到驱动轮而带动车辆行驶。
发动机2包括气缸体22和安装在气缸体22上的气缸盖23。在气缸体22的内部，设有多个气缸24。在本例中，发动机2具有四个气缸24。四个气缸24并排布置在垂直于图1纸面的方向上。需要说明的是，发动机2具有的气缸24的个数以及气缸24的排列方式并不限于特定的个数和排列方式。
在气缸体22的下侧，安装有用于储存润滑油的油底壳29。曲轴箱26由气缸体22围成，用于收放曲轴21。发动机2包括曲轴转角传感器211。曲轴转角传感器211用于检测曲轴21的转速，即发动机2的转速。
曲轴21经连杆271(部分省略图示)与活塞27相连。活塞27插在各气缸24内，且可以往复运动。活塞27、气缸盖23和气缸24围成燃烧室28。
每个气缸24的气缸盖23上都形成有进气道231。进气道231与燃烧室28连通。在进气道231中设有进气门31，进气门31能够隔断燃烧室28与进气道231。进气门31由进气门传动机构32驱动。进气门31在规定的时刻打开和关闭进气道231。
每个气缸24的气缸盖23上还形成有排气道232。排气道232与燃烧室28连通。在排气道232中设有排气门33，排气门33能够隔断燃烧室28与排气道232。排气门33由排气门传动机构34驱动。排气门33在规定的时刻打开和关闭排气道232。
进气门传动机构32和排气门传动机构34分别具有进气凸轮轴和排气凸轮轴，这里省略图示。这些凸轮轴经正时链条与曲轴21相连并由曲轴21驱动，这里省略图示。曲轴21带动进气凸轮轴和排气凸轮轴分别旋转。
进气门传动机构32构成为可以对进气门31的升程和进气门31的开启持续时间进行变更。进气门传动机构32可以采用各种公知的结构。进气门传动机构32例如可以采用以下结构：通过凸轮轴提高油压，利用该油压来连续变更进气门31的升程和进气门31的开启持续时间。进气门传动机构32接收到来自发动机控制部7的信号后，对进气门31的升程和进气门31的开启持续时间进行变更，这里省略图示。
排气门传动机构34也构成为可以对排气门33的升程和排气门33的开启持续时间进行变更。排气门传动机构34可以采用各种公知的结构。排气门传动机构34例如可以采用以下结构：通过凸轮轴提高油压，利用该油压来连续变更排气门33的升程和排气门33的开启持续时间。排气门传动机构34接收到来自发动机控制部7的信号后，对排气门33的升程和排气门33的开启持续时间进行变更，这里省略图示。
在进气道231上连接有进气通道51。进气通道51将空气引入气缸24。节气门511安装在进气通道51中。节气门511为电气控制式节气门。节气门执行器512接收到发动机控制部7输出的控制信号后，对节气门511的开度进行调节。
在进气通道51中节气门511的上游，设有涡轮增压器9的压气机91。压气机91通过工作，使进气增压。在节气门511和压气机91之间，设有中间冷却器513。进气被压气机91压缩后，中间冷却器513将压缩空气进行冷却。
在进气通道51中节气门511的下游，设有稳压腔(surge tank)521和独立通道522，该独立通道522在稳压腔521的下游侧分支到四个气缸24上。
在进气通道51上的压气机91的下游，设有空气流量传感器50。空气流量传感器50用于检测引入气缸24的空气的进气量和进气温度。
在排气道232上连接有排气通道53。在排气通道53中，设有涡轮增压器9的涡轮机92。排出的废气推动涡轮机92旋转，通过涡轮机92旋转而带动与涡轮机92相连结的压气机91工作。
在排气通道53中，设有排气旁路531。排气旁路531用于使排出的废气绕过涡轮机92排出去。在排气旁路531中，设有废气旁通阀93。废气旁通阀93用于对通过排气旁路531的废气流量进行调节。废气旁通阀93的开度越大，通过排气旁路531的废气流量就越大，通过涡轮机92的废气流量也就越少。
在排气通道53中涡轮机92的下游，设有第一催化转化器81和第二催化转化器82。第一催化转化器81和第二催化转化器82构成为对排出的废气进行净化。在排气通道53上还设有两个O2传感器83、84，用于检测废气中的氧含量。各O2传感器83、84分别向发动机控制部7输出检测信号。
每个气缸24的气缸盖23上都安装有燃料喷射阀41。燃料喷射阀41构成为直接向气缸24内喷射燃料(本处指汽油或含有汽油的燃料)。燃料喷射阀41可以是任意结构的喷射阀，例如可以是多点喷射式燃料喷射阀。燃料喷射阀41按照来自发动机控制部7的燃料喷射脉冲，在规定的时刻将规定量的燃料喷射到气缸24内。需要说明的是，在图1的示例中，燃料喷射阀41安装在气缸24上进气的那一侧。燃料喷射阀4在气缸24内的安装位置不限于图示位置。
每个气缸24的气缸盖23上还安装有火花塞42，保证火花塞42的电极位于气缸盖23的底面上且气缸24的轴心上。火花塞42通过在燃烧室28内产生火花，而对燃烧室28内的混合气点火。火花塞42按照来自发动机控制部7的点火信号，在需要点火的时刻产生火花。
发动机2具有连通部64，该连通部64用于将从燃烧室28泄漏出的窜气送回进气通道51。连通部64由将发动机2的曲轴箱26和稳压腔521接通的软管构成。连通部64将曲轴箱26内的窜气引入稳压腔521。在稳压腔521上，安装有PCV(Positive CrankcaseVentilation，即曲轴箱强制通风)阀65。连通部64连接在PCV阀65上。PCV阀65对通过连通部64的窜气流量进行调节。在该结构例中，PCV阀65构成为机械式，根据曲轴箱26和进气通道51之间的压力差而变更开度。需要说明的是，在发动机2的气缸体22侧面设有油气分离器(省略图示)，PCV阀65也可以安装在油气分离器上，而不是安装在稳压腔521上。
在发动机2的冷却液通道上，安装有液温传感器20，用于检测冷却液温度。如后所述，在发动机控制部7上连接有润滑油指示灯71，为了提醒用户更换润滑油而会点亮；在发动机控制部7上还连接有重置开关(reset switch)72，在换完润滑油时需要按下重置开关。需要说明的是，重置开关不限于实体开关，还可以构成为虚拟开关，即会显示出各种操作画面的触控式显示器上的虚拟开关。
该发动机系统1具有劣化诊断装置10，劣化诊断装置10用于诊断润滑油的劣化程度。发动机系统1基于劣化诊断装置的诊断结果发出警告，提醒用户更换润滑油。诊断润滑油的劣化状态，并提醒用户更换润滑油都是为了抑制正时链条磨损。也就是说，如果用于润滑链条的润滑油中含有较多烟灰，则正时链条会加剧磨损，发动机的性能就会下降。于是，诊断润滑油的劣化程度，并基于诊断结果，提醒用户在适时更换润滑油，由此，润滑油被换新，就能够抑制正时链条磨损，从而抑制发动机性能下降。需要说明的是，在该发动机系统1中，PCV阀65可以是电子控制式PCV阀，不管曲轴箱26和进气通道51之间的压力差是多少，在必要时，发动机控制部7都会基于发动机2的运转状态，将PCV阀65的开度调大，由此，在适当时对曲轴箱26内进行换气。这样一来，也能够抑制燃料和烟灰混入润滑油。
图2示出润滑油劣化诊断装置10中的烟灰生成量推算部100的构成。烟灰生成量推算部100由发动机控制部7构成。发动机控制部7是一种控制器，基于公知的微型计算机工作。发动机控制部7具有中央处理器(Central Processing Unit：CPU)、存储器和输入输出总线。其中，中央处理器用于执行程序，存储器如由RAM(Random Access Memory)和ROM(Read Only Memory)构成且用于存储程序和数据，输入输出总线用于输入和输出电气信号。
烟灰生成量推算部100对规定期间内(如0.1秒)在发动机2的燃烧室28内生成的烟灰量进行推算。润滑油劣化诊断装置10将推算得到的烟灰量进行累计，并在累计得到的烟灰量达到规定量时，点亮润滑油指示灯71。
烟灰生成量推算部100基于发动机转速、发动机负荷和燃烧室28的温度对烟灰量进行推算。基于曲轴转角传感器211的检测信号，检测发动机转速。在该例中，基于加速踏板位置传感器212、车速传感器214、变速器的档位检测单元213的检测值，判断发动机负荷。需要说明的是，由空气流量传感器50检测引入气缸24的空气的进气量和进气温度，可以基于该进气量和进气温度，推算发动机负荷。此外，例如还可以基于燃料喷射量推算发动机负荷。
在该例中，基于发动机2的冷却液温度，推算燃烧室温度。也就是说，要利用液温传感器20的检测信号。冷却液温度与燃烧室温度成正比。需要说明的是，也可以不看冷却液温度，而是基于与该燃烧室温度之间具有相关性的润滑油温度和废气温度，来推算燃烧室温度。此外，也可以直接检测燃烧室28的温度。
烟灰生成量推算部100具有两个温度数据图。图3是示出两个温度数据图的概念图。温度数据图包括第一温度数据图101和第二温度数据图102。第一温度数据图101示出冷却液为高液温H(即第一温度参数，如90℃)的情况，第二温度数据图102示出冷却液为低液温L(即第二温度参数，如20℃)的情况。各数据图101、102可以基于如实际从发动机上获取的数据制成。此外，还可以基于模拟得到的数据制成。
在图3的示例中，各数据图101、102是矩阵图，各行表示发动机的转速，各列表示发动机的负荷。各数据图101、102示出相对于包括发动机转速和发动机负荷的发动机运转状态，燃烧室28内可能生成的烟灰量(lij和hij，其中，i＝1～3，j＝1～3)。在各数据图101、102中，发动机转速分为低转速、中转速、高转速三类。发动机负荷分为低负荷、中负荷、高负荷三类。需要说明的是，发动机2的转速区间分类不限于图示的三类，可以是两类，也可以是四类以上。同样，发动机2的负荷区间分类也不限于图示的三类，可以是两类，也可以是四类以上。
本处，参照图3和图4说明烟灰量相对于发动机2的运转状态的变化而变化的倾向。如图3所示，第一温度数据图101和第二温度数据图102中的“多”“中”“少”分别表示烟灰量(lij和hij)的多少。需要说明的是，“少”也包括烟灰量为零的情况。
首先，说明第一温度数据图101所示的高液温时烟灰的生成倾向。高液温时，如果发动机负荷为低负荷或中负荷，则不管发动机转速高低，烟灰生成量都是“少”。当发动机负荷为高负荷时(由于该发动机是涡轮增压发动机，所以充气量在1.0以上时为高负荷时)，发动机转速低则烟灰量为“中”，发动机转速高则烟灰量为“少”；当发动机负荷为高负荷时，燃料喷射量变多，因此与低负荷和中负荷时相比更容易生成烟灰。在此情况下，如果发动机转速低，燃烧室28内的气体流动就会变慢，因此燃料容易附着到燃烧室28的壁面上，且混合气的浓度容易不均匀。如果发动机转速高，燃烧室28内的气体流动就会变快，因此燃料难以附着到燃烧室28的壁面上。另一方面，高液温时且高转速时，燃烧室28内的壁面温度也会升高，因此，即使燃料附着到壁面上，燃料也容易气化。而且，因为气体流动较快，所以混合气的浓度容易均匀。因此，如图4所示，高液温时且发动机负荷为高负荷时，发动机转速越低，烟灰量就越容易增多。图4中的h11、h12，h13与图3中的h11、h12，h13对应。需要说明的是，与低液温时相比，高液温时产生的烟灰量本来就较少。
然后，说明第二温度数据图102所示的低液温时烟灰的生成倾向。与高液温时相比，低液温时烟灰量较多。其原因在于：低液温时燃烧室温度也较低，因此燃料难以气化；因为燃料难以气化，所以为了得到发动机控制部7推算出或决定出的发动机负荷而要保证有足够的气化燃料量，这就需要将燃料喷射量修正为更大的值，使燃料喷射量比高液温时且在同一发动机负荷下运转时更多。使燃料喷射量增多后，燃料喷射阀41相对于每次燃烧的燃料喷射时间更长，在喷射的最后阶段喷射出的燃料，容易附着到燃烧室28的壁面上等。低液温时，燃烧室28的壁面温度也较低，附着的燃料难以气化，因此，烟灰量比高液温时更多。
低液温时，如果发动机负荷为低负荷或中负荷，则与高负荷时相比，烟灰量相对较少。当发动机负荷为低负荷时，发动机转速低则烟灰量为“中”，发动机转速高则烟灰量为“少”，这一倾向与所述高温时相同。
另一方面，低液温时，如果发动机负荷为中负荷或高负荷，则烟灰量相对于发动机转速高低的生成倾向与高液温时不同。也就是说，如图4所示，在发动机转速相对较低的转速区间(图4左半边的区间)时，发动机转速越高，烟灰量就越少。需要说明的是，图4中的l11、l12、l13与图3中的l11、l12、l13对应。烟灰量较少的原因在于：如上述，随发动机转速提高，燃烧室28内的气体流动也变快，因此，燃料就难以附着到燃烧室28的壁面上，且气体流动较快，混合气的浓度容易均匀。
与此相对，在低液温时且在发动机转速相对较高的高转速区间(图4右半边的区间)时，发动机转速越高，烟灰量就越多。其原因在于：因为液温低且发动机2的负荷相对较高，所以燃料喷射量就会大幅度增加，燃料的喷射时间(即实际喷射所需的时间)就越长，再加上由于发动机2的转速较高，相对于曲轴转角每变化一度所需的时间就较短，喷射的最后阶段就相当于压缩冲程中靠后的时期(如压缩冲程的后期)，在喷射的最后阶段喷射出的燃料容易附着到燃烧室28的壁面上。如果液温高，则因为燃烧室温度较高，燃料即使附着到壁面上也容易气化，但因为液温低，所以附着到壁面上的燃料难以气化，进而容易生成烟灰。
因此，如图4所示，在低液温时且中高负荷时，烟灰量相对于发动机2的转速高低的生成倾向具有与高液温时不同的特征。
当冷却液温度在高液温H以上时，烟灰生成量推算部100使用第一温度数据图101，基于发动机转速和发动机负荷，推算烟灰量。也就是说，推算烟灰量的数值就是第一温度数据图101上的数值(hij)。当冷却液温度在低液温L以下时，烟灰生成量推算部100使用第二温度数据图102，基于发动机转速和发动机负荷，推算烟灰量。也就是说，推算烟灰量的数值就是第二温度数据图102的数值(lij)。
当冷却液温度大于低液温L且小于高液温H时(如液温T(参照图5))，烟灰生成量推算部100同时使用第一温度数据图101和第二温度数据图102，推算烟灰量。即，基于发动机转速和发动机负荷，从第一温度数据图101中计算出第一温度烟灰量(hij)，且从第二温度数据图102中计算出第二温度烟灰量(lij)。这样，如图5所示，通过在第一温度烟灰量hij和第二温度烟灰量lij之间进行线性插值，推算液温T时的烟灰量。
这样，当冷却液温度大于低液温L且小于高液温H时，通过进行线性插值，如图4的点划线所示，在高负荷且高转速区间，烟灰量相对于发动机转速变化而增多的增大比(即图4的二维平面中的梯度)，随冷却液温度升高而减小。
如上所述，当冷却液温度为高液温H时，在高负荷且高转速区间，发动机转速高则烟灰量比低转速区间少。与此相对，当冷却液温度在低液温L时，在高负荷且高转速区间，发动机转速高则燃料喷射时间变长，因此活塞速度也提高，在喷射的最后阶段喷射出的燃料容易附着到燃烧室壁面和活塞顶面上，再加上在该环境中，喷射出的燃料难以气化，因此烟灰量比低转速区间更多。如果燃烧室28的温度较高，则喷射到燃烧室28内的燃料容易气化，且使为了得到同一发动机负荷所需的燃料喷射量增加的增大比比高液温时更小。因此，烟灰量就较少。其结果是，冷却液温度越高，烟灰量相对于发动机转速变化而增多的增大比就越小。
这样，烟灰生成量推算部100基于规定期间内各个时间点的发动机转速、发动机负荷和冷却液温度，推算规定期间内生成的烟灰量。
图6示出由劣化诊断装置10进行的润滑油的劣化诊断步骤的流程图。该流程，从发动机2起动时开始，在发动机2停止时结束。在发动机2工作的过程中，反复在规定期间内进行该流程。
首先，在步骤S1中，载入发动机2的运转状态的数据。具体而言，如图2所示，载入发动机转速、加速踏板开度、车速、档位和冷却液温度的数据。
在接下来的步骤S2中，如上述，根据冷却液温度，使用第一温度数据图101和/或第二温度数据图102，按照发动机2的运转状态，推算规定期间内生成的烟灰量。在步骤S3中，将推算得到的烟灰量进行累计，在步骤S4中，对累计得到的烟灰量是否大于预设的规定值进行判断。在步骤S4的判断为“否”时，返回步骤S1，并反复进行以下操作：推算规定期间内生成的烟灰量，并对推算得到的烟灰量进行累计。
另一方面，当步骤S4的判断为“是”时，进入步骤S5，为了提醒用户更换润滑油而点亮润滑油指示灯71。
更换润滑油后需要进行润滑油更换重置操作。在步骤S6中，对是否已进行润滑油更换重置操作进行判断，也就是说，对重置开关72是否被切换到“开”进行判断。如果没有进行重置操作，则从步骤S6返回步骤S1，并反复进行以下操作：推算烟灰量，并将推算得到的烟灰量进行累计。因为累计烟灰量一直处于大于规定值的状态，所以在步骤S5中，润滑油指示灯71一直保持点亮状态。
另一方面，如果已进行重置操作，则从步骤S6进入步骤S7，将累计烟灰量归零后，返回步骤S1。在此情况下，因为累计烟灰量归零，所以步骤S4的判断变为“否”，润滑油指示灯71熄灭。
如上所述，本处公开的润滑油劣化诊断装置10具有烟灰生成量推算部100，且构成为基于累计值诊断润滑油的劣化程度。其中，该累计值是将推算出的烟灰量累计得到的，烟灰生成量推算部100构成为对规定期间内发动机2的燃烧室28内生成的烟灰量进行推算。
烟灰生成量推算部100基于发动机2的转速、与发动机2的负荷相关的负荷参数(本处为引入空气的进气量和进气温度)，从第一温度数据图101和/或第二温度数据图102中计算出烟灰量。烟灰生成量推算部100还基于与燃烧室28的温度具有相关性的温度参数(本处为与燃烧室28的温度成正比的冷却液温度)，当温度参数低于规定的第一温度(即高液温H)时，将计算出的烟灰量修正为较大的值(参照图5)。
也就是说，当冷却液温度低于高液温H时，利用在第一温度数据图101和第二温度数据图102之间进行的线性插值推算烟灰量，或利用第二温度数据图102推算烟灰量。这样一来，推算得到的烟灰量会是一个比第一温度数据图101上的烟灰量(hij)更大的值。
当燃烧室28的温度较低时，燃料难以气化，而且为了保证有足够的气化燃料量需要增加燃料喷射量，因此烟灰量有增多的倾向。
所述结构基于与燃烧室28的温度成正比的冷却液温度，对计算出的烟灰量进行修正，由此能够提高烟灰量的推算精度。
需要说明的是，在发动机2的某些运转状态下，即使冷却液温度小于高液温H烟灰量也不会增加(如图3所示，在低负荷且中高转速时，不管冷却液温度是高是低，烟灰量都同为“少”)。此时，实际上不进行以下修正：基于冷却液温度，将烟灰量修正为比第一温度数据更大的值。即，实质上不进行基于第一温度数据和第二温度数据的线性插值。
将精确推算出的烟灰量进行累计得到累计值，基于该累计值诊断润滑油的劣化程度，由此，润滑油劣化程度的诊断精度也得到提高。其结果是，能够提醒用户在适当时更换润滑油。这样一来，也能够抑制发动机2劣化。
当冷却液温度在第二温度(即低液温L)以下时，烟灰生成量推算部100推断：在低转速区间，发动机2的转速越高，则烟灰量越少；在转速高于低转速区间的高转速区间，发动机2的转速越高，则烟灰量越多(参照图4)。
一般而言，当发动机2的转速较低时，燃烧室28内的气体流动也较慢，因此，喷射到气缸24内的燃料容易附着到燃烧室28的壁面上，且混合气容易不均匀。因此，发动机转速越低，就越容易生成烟灰。随发动机转速提高，活塞速度也会提高，气体流动也随之加快，因此与低转速时相比，烟灰量有减少的倾向。
因此，如图4所示，当冷却液温度在低液温L以下时，且在发动机2的转速相对较低的低转速区间，烟灰生成量推算部100推断：发动机2的转速越高，烟灰量就越少。这样一来，烟灰量的推算精度也得到提高。
另一方面，当冷却液温度在低液温L以下时，在发动机2的转速相对较高的高转速区间(尤其是高负荷运转时)，燃料的喷射时间(即实际喷射所需的时间)较长，与此相对，相对于曲轴转角每变化一度所需的时间较短，因此，喷射的最后阶段就相当于压缩冲程中靠后的时期，在喷射的最后阶段喷射出的燃料容易附着到燃烧室28的壁面上，烟灰生成量就会增多。此时，当冷却液温度在低液温L以下的高转速区间时，烟灰生成量推算部100推断：发动机2的转速越高，烟灰量就越多。这样一来，烟灰量的推算精度也得到提高。
当温度参数大于第二温度(即低液温L)且小于第一温度(即高液温H)时，在高转速区间，烟灰生成量推算部100使烟灰量相对于发动机2的转速提高而增多的增大比，随温度参数增大而减小(参照图4的点划线)。
如上述，当冷却液温度较低时，燃料难以气化，在高转速区间，随发动机2的转速提高，燃烧室28内的气体流动变快，燃料难以附着到燃烧室28的壁面上，但与此同时，单位时间内的燃料喷射次数增加，后者的影响大于前者，烟灰量增多。另一方面，如果冷却液温度较高，就会促进燃料气化，因此，没有气化而残留在燃烧室28内的燃料量就会相应减少，所以难以生成烟灰。也就是说，在高转速区间，烟灰量相对于发动机2的转速提高而增多的增大比，随温度参数增大而减小。因此，当冷却液温度大于低液温L且小于高液温H时，在高转速区间，烟灰量相对于发动机2的转速提高而增多的增大比，随冷却液温度升高而减小。这样一来，烟灰量的推算精度就得到提高。
第一温度数据(即第一温度数据图101)示出当温度参数等于第一温度(即高液温H)时，发动机2的转速、负荷参数和烟灰量之间的关系。第二温度数据(即第二温度数据图102)示出当温度参数等于第二温度(即低液温L)时，发动机2的转速、负荷参数和烟灰量之间的关系。烟灰生成量推算部100具有该第一温度数据和第二温度数据。当温度参数在第一温度以上时，烟灰生成量推算部100基于发动机2的转速、负荷参数和第一温度数据图101推算烟灰量(hij)；当温度参数在第二温度以下时，烟灰生成量推算部100基于发动机2的转速、负荷参数和第二温度数据图102推算烟灰量(lij)；当温度参数大于第二温度且小于第一温度时，烟灰生成量推算部100基于发动机2的转速、负荷参数和第一温度数据图101计算第一温度烟灰量(hij)，且基于发动机2的转速、负荷参数和第二温度数据图102计算第二温度烟灰量(lij)，且在第一温度烟灰量和第二温度烟灰量之间进行线性插值，推算烟灰量。
根据该结构，能够在将烟灰生成量推算部100具有的数据量(即存储的数据量)限定到第一温度数据图101、第二温度数据图102这两个数据图的同时，提高烟灰量的推算精度。
需要说明的是，在所述结构中，使用了第一温度数据图101和第二温度数据图102这两个数据图，但还可以具有三个以上数据图，并使用这些数据图推算烟灰量。
此外，还可以只具有第一温度数据图101，当冷却液温度小于高液温H时，可以通过以下方式推算烟灰量：用第一温度数据图101的烟灰量(hij)乘以与发动机的运转状态和温度对应的系数，使烟灰量增多。

Claims (6)

1.一种内燃机润滑油的劣化诊断方法，其特征在于，
包括：
基于所述内燃机的转速和负荷参数，推算在所述内燃机的燃烧室中规定期间内生成的烟灰量，该负荷参数与所述内燃机产生的扭矩相关，并且，当温度参数小于规定的第一温度时，将推算出的所述烟灰量修正为更大的值，该温度参数与所述燃烧室的温度之间具有相关性；
将所述推算出的烟灰量进行累计；
基于所述累计得到的烟灰量，判断内燃机的润滑油劣化状态，
当所述温度参数小于所述第一温度且在第二温度以下时，推断：
在低转速区间，所述内燃机的转速越高，所述烟灰量就越少；
在转速高于所述低转速区间的高转速区间，所述内燃机的转速越高，所述烟灰量就越多。
2.根据权利要求1所述的内燃机润滑油的劣化诊断方法，其特征在于，
所述温度参数大于所述第二温度且小于所述第一温度时，在所述高转速区间，使所述烟灰量相对于所述内燃机的转速提高而增多的增大比，随所述温度参数增大而减小。
3.根据权利要求1或2所述的内燃机润滑油的劣化诊断方法，其特征在于，
第一温度数据示出当所述温度参数等于第一温度时，所述内燃机的转速、所述负荷参数和所述烟灰量之间的关系，
第二温度数据示出当所述温度参数等于第二温度时，所述内燃机的转速、所述负荷参数和所述烟灰量之间的关系，
使用所述第一温度数据和所述第二温度数据，
当所述温度参数在所述第一温度以上时，基于所述内燃机的转速、所述负荷参数和所述第一温度数据推算所述烟灰量；当所述温度参数在所述第二温度以下时，基于所述内燃机的转速、所述负荷参数和所述第二温度数据推算所述烟灰量，
当所述温度参数大于所述第二温度且小于所述第一温度时，基于所述内燃机的转速、所述负荷参数和所述第一温度数据计算第一温度烟灰量，且基于所述内燃机的转速、所述负荷参数和所述第二温度数据计算第二温度烟灰量，且在所述第一温度烟灰量和所述第二温度烟灰量之间进行线性插值，推算所述烟灰量。
4.一种内燃机润滑油的劣化诊断装置，其特征在于，
包括：
第一传感器，其构成为检测所述内燃机的转速，且输出检测信号，
第二传感器，其构成为检测负荷参数，且输出检测信号，该负荷参数与所述内燃机产生的扭矩相关，
第三传感器，其构成为检测温度参数，且输出检测信号，该温度参数与燃烧室温度之间具有相关性，
烟灰生成量推算部，其构成为接收所述第一传感器、第二传感器和第三传感器的检测信号，且基于所述内燃机的转速和所述负荷参数，计算所述内燃机的燃烧室中规定期间内生成的烟灰量，以及
诊断部，其构成为基于累计值诊断所述润滑油的劣化状态，该累计值是将所述烟灰生成量推算部推算出的烟灰量累计得到的；
当所述烟灰生成量推算部基于所述温度参数，判断出所述温度参数小于规定的第一温度时，将计算出的烟灰量修正为更大的值，
当所述烟灰生成量推算部判断出所述温度参数小于所述第一温度且在第二温度以下时，该烟灰生成量推算部推断：
在低转速区间，所述内燃机的转速越高，所述烟灰量就越少；
在转速高于所述低转速区间的高转速区间，所述内燃机的转速越高，所述烟灰量就越多。
5.根据权利要求4所述的内燃机润滑油的劣化诊断装置，其特征在于，
当所述烟灰生成量推算部判断出所述温度参数大于所述第二温度且小于所述第一温度时，该烟灰生成量推算部在所述高转速区间，使所述烟灰量相对于所述内燃机的转速提高而增多的增大比，随所述温度参数增大而减小。
6.根据权利要求4或5所述的内燃机润滑油的劣化诊断装置，其特征在于，
第一温度数据示出当所述温度参数等于第一温度时，所述内燃机的转速、所述负荷参数和所述烟灰量之间的关系，
第二温度数据示出当所述温度参数等于第二温度时，所述内燃机的转速、所述负荷参数和所述烟灰量之间的关系，
所述烟灰生成量推算部具有所述第一温度数据和所述第二温度数据，
当所述烟灰生成量推算部判断出所述温度参数在所述第一温度以上时，基于所述内燃机的转速、所述负荷参数和所述第一温度数据推算所述烟灰量，且当所述烟灰生成量推算部判断出所述温度参数在所述第二温度以下时，基于所述内燃机的转速、所述负荷参数和所述第二温度数据推算所述烟灰量，
并且，当所述烟灰生成量推算部判断出所述温度参数大于所述第二温度且小于所述第一温度时，基于所述内燃机的转速、所述负荷参数和所述第一温度数据计算第一温度烟灰量，且基于所述内燃机的转速、所述负荷参数和所述第二温度数据计算第二温度烟灰量，且在所述第一温度烟灰量和所述第二温度烟灰量之间进行线性插值，推算所述烟灰量。
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