CN116146305A - 发动机机油乳化的预警方法、整车控制器及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种发动机机油乳化的预警方法、整车控制器及车辆，其中，方法包括：在当前保养周期的每个阶段获取该阶段内发动机首次启动时的机油压力和启动力矩；获取当前阶段的当前机油压力和当前启动力矩、以及发动机所处位置的环境温度，根据环境温度、机油压力标准限值和启动力矩标准限值分别确定当前机油压力限值和当前启动力矩限值，判断当前机油压力与当前机油压力限值的偏差是否在第一偏差范围内、当前启动力矩与当前启动力矩限值的偏差是否在第二偏差范围内；确定出判断结果为否的预警事件的数量，并在预警事件的数量不为0时生成并发送机油保养的提醒信息。本方案在进行机油乳化预警时考虑了机油压力和启动力矩的影响，准确率更高。
Description
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，特别涉及一种发动机机油乳化的预警方法、整车控制器及车辆。
背景技术
发动机机油具有润滑、冷却、洗涤、密封、防锈及减震等作用，可以避免运动副之间干摩擦、功率损耗及热变形和损坏，以免影响发动机正常工作。在发动机工作过程中，机油不断循环运转，不可避免会有燃油、水分、金属杂质、燃烧产物进入机油中，同时也受到运动副剪切和发动机燃烧作用，会造成燃油稀释、粘度衰减、老化等一系列性能变化，影响机油正常使用。其中水分混入机油中会使得机油发生乳化问题，加速机油老化，当温度降低后还会影响机油流动性。
随着国家节能减排政策的推进，混动汽车市场逐步增大。而由于混动汽车的发动机存在运行时间相对较短、发动机工作工况的动力性要求不高、发动机经常启停、以及运行时间不确定等特点，因此更容易发生乳化问题，进而缩短机油寿命，甚至影响车辆安全。因此，及时对机油的乳化情况进行检查、并在机油乳化后及时更换成为机油保养过程中极为重要的一环。
现有技术中进行机油保养预警的方法，是像专利文献CN113006900B所揭示的那样，将目标工况与测试工况的机油压力进行对比来评价机油是否稀释。该方法虽然能确定发动机机油是否稀释，但是该方法仅仅利用机油压力对机油是否稀释进行评价，存在评价结果准确度不高的问题。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中机油异常预警的评价结果准确度不高的问题。
为解决上述问题，本发明的实施方式公开了一种发动机机油乳化的预警方法，包括：
S1：进入当前保养周期，其中，当前保养周期以预设的第一时间间隔被划分为多个阶段，并且在每个阶段获取该阶段内发动机首次启动时的机油压力和启动力矩；
S2：获取当前阶段内发动机首次启动时的当前机油压力和当前启动力矩、以及发动机所处位置的环境温度，根据环境温度和预设的机油压力标准限值确定当前机油压力限值、根据环境温度和预设的启动力矩标准限值确定当前启动力矩限值，并判断当前机油压力与当前机油压力限值的偏差是否在预设的第一偏差范围内、当前启动力矩与当前启动力矩限值的偏差是否在预设的第二偏差范围内；
S3：根据步骤S2的判断结果确定出判断结果为否的预警事件的数量，并判断预警事件的数量是否为0；
若是，则获取下一阶段的机油压力和启动力矩，并重新确定预警事件的数量；
若否，则生成并发送机油保养的提醒信息。
采用上述方案，由于机油乳化能够直接影响机油的流动性，进而改变发动机启动时的机油压力和启动力矩，因此本方案根据机油压力和启动力矩共同确定发动机机油乳化的情况，能够对发动机机油乳化的情况精准地进行评价。并且，当确定机油发生乳化后，本实施例会及时生成提醒信息以提醒驾驶员更换机油，保证了车辆的使用安全。
根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的发动机机油乳化的预警方法，步骤S2还包括：获取当前阶段之前的、预设数量的历史阶段中每个历史阶段分别对应的历史机油压力和历史启动力矩，并根据多个历史机油压力计算机油压力均值、根据多个历史启动力矩计算启动力矩均值；以及，判断当前机油压力与机油压力均值的偏差是否在预设的第三偏差范围内、当前启动力矩与启动力矩均值的偏差是否在预设的第四偏差范围内。
采用上述方案，由于机油压力均值和启动力矩均值都是通过历史数据计算得到，可以很好地反应发动机在当前阶段之前的一段时间内的状态。如果机油压力或启动力矩相较于历史数据有比较大的改变，则机油异常的可能性变大。因此，通过综合考虑当前机油压力与机油压力均值的比较结果、以及当前启动力矩与启动力矩均值的比较结果，可以进一步提高机油乳化的评价的准确度。
根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的发动机机油乳化的预警方法，步骤S2中，根据以下公式确定当前机油压力限值：
其中，Ps为当前机油压力限值，t为环境温度，Pmax为机油压力标准限值，并且，机油压力标准限值在环境温度小于或等于0时取370，在环境温度大于0时取368。
并且，根据以下公式确定当前启动力矩限值：
Ts＝-0.003t2-0.729t+Tmax
其中，Ts为当前启动力矩限值，t环境温度，Tmax为启动力矩标准限值，并且，启动力矩标准限值与环境温度呈正比，环境温度的范围为-30℃至30℃，启动力矩标准限值的范围为55至65。
采用上述方案，由于在计算当前机油压力限值和前启动力矩限值时考虑了环境温度的影响，进一步提高了计算结果的准确度。
根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的发动机机油乳化的预警方法，步骤S3中，若预警事件的数量不为0，则预警方法还包括：
判断预警事件的数量是否大于1；
若是，则生成并发送机油保养的提醒信息、以及禁止发动机再次启动的控制指令；
若否，则仅生成并发送机油保养的提醒信息；并且，生成并发送机油保养的提醒信息之后，还包括：
以预设的第二时间间隔获取发动机的油底壳内机油的机油属性信息，并根据机油属性信息判断是否进行了机油更换操作；
若是，则将当前保养周期内获取的环境温度和机油属性信息清零，并进入下一保养周期；
若否，则继续生成并发送机油保养的提醒信息。
采用上述方案，当预警数量为2个甚至更多时，则说明此时机油乳化比较严重，可能对安全行驶存在威胁，需要尽快更换机油。此时除了生成并发送机油保养的提醒信息之外，还需要向例如发动机控制器这样的发动机控制部件发送控制指令，并禁止发动机再次启动，以降低行驶危险。当预警数量仅为1时，则说明机油乳化还不是很严重，本次不进行更换也不会对安全行驶有较大的威胁。此时可以仅仅发出提醒信息，以提示驾驶员及时更换机油，而不会生成并发送例如禁止发动机再次启动的指令，进而不会对乘员的正常驾驶产生过多影响、可以提高乘员的驾驶体验。
根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的发动机机油乳化的预警方法，步骤S1中，预设的第一时间间隔的范围为1天至3天；步骤S2中，预设数量的范围为8个至12个；第一偏差范围为机油压力限值的0.15至0.25倍；第二偏差范围为启动力矩限值的0.05倍至0.15倍；第三偏差范围为机油压力均值的0.15至0.25倍；第四偏差范围为启动力矩均值的0.05倍至0.15倍；并且，预设的第二时间间隔的范围为2天至10天；机油属性信息包括机油含水量和机油液位；其中，若机油含水量≤0.1％、且机油液位平齐或高于预设的最高液位，则判断为进行了机油更换操作。
采用上述方案，利用机油含水量和机油液位共同判断是否进行了机油更换操作，可以提高判断精度。
根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的发动机机油乳化的预警方法，在执行机油更换操作之前，还包括：
获取当前待更换机油的乳化风险评估结果；
若乳化风险评估结果为存在乳化风险，则更换当前待更换机油；
若乳化风险评估结果为不存在乳化风险，则利用当前待更换机油进行机油更换操作；其中，乳化风险评估结果利用以下步骤获得：
模拟冬季高寒的工况搭建试验台架；
基于试验台架对当前待更换机油依次进行预跑试验、乳化试验和清除试验，并实时获取表示当前待更换机油的乳化情况的边界参数数据；
根据边界参数数据以及预设的边界条件获得乳化风险评估结果。
采用上述方案，在更换机油之前，还会获取当前待更换的机油的乳化风险评估结果，并在当前待更换机油存在乳化风险时，更换当前待更换机油。具有这样的方式，可以使得更换的机油品质更好，进一步延长了机油更换的时间周期，提高了驾驶体验，也保证了车辆的行驶安全。
根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的发动机机油乳化的预警方法，冬季高寒的工况为同时满足以下条件的工况：
用车频次小于2天1次、单次行驶里程小于20km、平均车速小于60km/h、平均停车时间大于6h、试验温度小于0℃；并且，预跑实验包括：
发动机依次以怠速工作1min、以1500rpm的转速和15Nm的扭矩工作10s、以2000rpm的转速和15Nm的扭矩工作10s、以1800rpm的转速和30Nm的扭矩工作1min后停机冷却，并分别获取发动机的油温传感器、水温传感器、气体温度传感器、油压传感器、以及机油液位传感器的数据信息；分别将各传感器的数据信息与预设的数据阈值比较，并根据比较结果判断各传感器的测量是否准确；
若准确，则继续进行乳化试验；
若不准确，则更换测量不准确的传感器，并重复发动机以怠速工作1min至停机冷却的步骤，直至各传感器的测量均准确；并且，乳化试验包括：
发动机依次以怠速工作5min、以1500rpm的转速和15Nm的扭矩工作10s、以2000rpm的转速和15Nm的扭矩工作10s、以1800rpm的转速和30Nm的扭矩工作至发动机的水温升高至50℃后停机冷却，直至发动机的油底壳内的机油温度与试验温度一致，以预定次数循环发动机以怠速工作5min至停机冷却的步骤，并实时获取在进行乳化试验时、发动机处于启动状态下的边界参数数据；
清除试验包括：
发动机依次以怠速工作1min、以2000rpm的转速和15Nm的扭矩工作10s、以2000rpm的转速、150Nm的扭矩和90℃的发动机的水温工作10min、以2000rpm的转速和15Nm的扭矩工作至发动机的水温达到50℃后停机冷却，并获取待更换机油的含水量；
判断待更换机油的含水量是否小于或等于预设的含水量阈值；
若是，则重复发动机以怠速工作1min至停机的步骤，直至待更换机油的含水量小于或等于预设的含水量阈值；
若否，则执行根据边界参数数据以及预设的边界条件判断待更换机油是否存在乳化风险的步骤。
根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的发动机机油乳化的预警方法，预定次数为4次至6次；边界参数数据包括机油液位数据和机油含水量数据；预设的边界条件包括发动机曲轴的曲拐最低点位置和机油含水量为3％；并且，根据边界参数数据以及预设的边界条件获得乳化风险评估结果，包括：根据机油液位数据获得液位曲线，并根据机油含水量数据获得含水量曲线；若液位曲线始终低于表示曲拐最低点位置的直线、且含水量曲线始终低于表示含水量为3％的直线，则待更换机油不存在乳化风险；若液位曲线与表示曲拐最低点位置的直线相交、或含水量曲线与表示含水量为3％的直线相交，则待更换机油存在乳化风险；并且，各传感器对应的数据阈值根据行业平均值确定；预设的含水量阈值为0.1％。
本发明的实施方式公开了一种整车控制器，包括存储器，存储器用于存储控制程序；处理器，处理器处理控制程序时执行如上任意实施方式所描述的发动机机油乳化的预警方法的步骤。
本发明的实施方式公开了一种车辆，包括如上实施方式所描述的整车控制器。
本发明的有益效果是：
本方案提供的发动机机油乳化的预警方法，根据机油压力和启动力矩共同确定发动机机油乳化的情况，能够对发动机机油乳化的情况精准地进行评价。并且，当确定机油发生乳化后，本实施例会及时生成提醒信息以提醒驾驶员更换机油，保证了车辆的使用安全。
本实施例提高的车辆，由于具有执行发动机机油乳化的预警方法的整车控制器，从而能够精准地识别出机油乳化的情况，并及时提醒驾驶员进行更换，提高了车辆使用的安全性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的发动机机油乳化的预警方法的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的标准机油压力比对偏差曲线；
图3是本发明实施例提供的标准启动力矩比对偏差曲线；
图4是本发明实施例提供的机油压力历史数据比对标准偏差曲线；
图5是本发明实施例提供的启动力矩历史数据比对标准偏差曲线。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实施例中的具体含义。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
实施例1：
为解决现有技术中机油异常预警的评价结果准确度不高的问题，本实施例提供了一种发动机机油乳化的预警方法，具体地，参考图1。本实施例提供的发动机机油乳化的预警方法包括以下步骤：
S1：进入当前保养周期，其中，当前保养周期以预设的第一时间间隔被划分为多个阶段，并且在每个阶段获取该阶段内发动机首次启动时的机油压力和启动力矩；
S2：获取当前阶段内发动机首次启动时的当前机油压力和当前启动力矩、以及发动机所处位置的环境温度，根据环境温度和预设的机油压力标准限值确定当前机油压力限值、根据环境温度和预设的启动力矩标准限值确定当前启动力矩限值，并判断当前机油压力与当前机油压力限值的偏差是否在预设的第一偏差范围内、当前启动力矩与当前启动力矩限值的偏差是否在预设的第二偏差范围内；
S3：根据步骤S2的判断结果确定出判断结果为否的预警事件的数量，并判断预警事件的数量是否为0；
若是，则获取下一阶段的机油压力和启动力矩，并重新确定预警事件的数量；
若否，则生成并发送机油保养的提醒信息。
具体地，步骤S1中，预设的第一时间间隔的范围为1天至3天。可以是1天、1.5天、2.5天、3天或者该范围内的其他数值。具体的第一时间间隔可以根据季节变化，例如秋冬季节用车频次较低，可以将第一时间间隔设置地较长；春夏季节用车频次较高，可以将第一时间间隔设置地较短。本实施例以第一时间间隔的范围为1天为例进行说明。即当前保养周期以1天的时间间隔被划分为多个阶段，且本实施例需要获取每天发动机第一次启动时发动机的机油压力和启动力矩。需要说明的是，当前保养周期是从更换机油开始到重新更换机油为止。对于本实施例来说，当前保养周期并不固定，且与机油乳化的情况相关。并且，机油压力可以通过机油压力传感器获得，启动力矩可以通过力矩传感器获得。
步骤S2中，第一偏差范围为机油压力限值的0.15至0.25倍，例如可以是0.15倍、0.2倍、0.25倍，或者该范围内的其他数值。本实施例中，如图2所示，以第一偏差范围为机油压力限值的0.2倍为例进行说明。第二偏差范围为启动力矩限值的0.05倍至0.15倍，例如可以是0.05倍、0.1倍、0.15倍，或者该范围内的其他数值。本实施例中，如图3所示，以第二偏差范围为启动力矩限值的0.1倍为例进行说明。
步骤S3中，预警事件也即步骤S2中判断结果为否的事件。具体指当前机油压力超出了当前机油压力限值的±0.2倍，以及当前启动力矩超出了当前启动力矩限值的±0.2倍。当仅有当前机油压力或者当前启动力矩超出了预设的范围，则预警事件的数量为1；如果当前机油压力和当前启动力矩都超出了预设的范围，则预警事件的数量为2；如果当前机油压力和当前启动力矩均未超出预设的范围，则预警事件的数量为0。并且，当预警事件数量为0时，则说明当前阶段机油并未发生乳化，可以获取下一阶段对应的数据，并重新确定预警事件的数量，并继续判断下一阶段机油是否发生乳化。当预警事件的数量大于0时，则需要生成并发送机油保养的提醒信息，以提示驾驶员及时更换机油。
需要说明的是，本实施例中的数据获取过程均由设置在车身各处的传感器实际测量得到，传感器获取到数据后直接发送至整车控制器，并由整车控制器进行相应的运算、根据运算结果生成提醒信息，并向车载屏幕或车载仪表发送文字提醒、声音提醒、亮灯提醒等指示需要及时更换机油的提醒。
具有这样的步骤，由于机油乳化能够直接影响机油的流动性，进而改变发动机启动时的机油压力和启动力矩，因此本方案根据机油压力和启动力矩共同确定发动机机油乳化的情况，能够对发动机机油乳化的情况精准地进行评价。并且，当确定机油发生乳化后，本实施例会及时生成提醒信息以提醒驾驶员更换机油，保证了车辆的使用安全。
进一步，在根据本发明的该发动机机油乳化的预警方法中，步骤S2还包括：获取当前阶段之前的、预设数量的历史阶段中每个历史阶段分别对应的历史机油压力和历史启动力矩，并根据多个历史机油压力计算机油压力均值、根据多个历史启动力矩计算启动力矩均值。具体地，预设数量不宜过多，否则数据获取的时间会比较长、预警方法的执行效率会变低；预设数量也不宜过少，否则会影响计算出的机油压力均值和启动力矩的准确度。本实施例中，为了在计算效率和计算精度之间取得较好地平衡，将预设数量的范围设为8个至12个，例如可以是8个、10个、12个，或者该范围内的其他数值。后续描述中以10个为例进行说明。需要理解的是，如果当前阶段为当前保养周期的第一个阶段，则历史阶段可以是上一保养周期的倒数10个阶段。也就是说，本实施例中的历史阶段并不一定完全都是当前保养周期内的阶段，还可能包括上一保养周期的某几个阶段。
进一步，在根据本发明的该发动机机油乳化的预警方法中，步骤S2还包括：判断当前机油压力与机油压力均值的偏差是否在预设的第三偏差范围内、当前启动力矩与启动力矩均值的偏差是否在预设的第四偏差范围内。
具体地，第三偏差范围为机油压力均值的0.15至0.25倍，例如可以是0.15倍、0.2倍、0.25倍，或者该范围内的其他数值。本实施例中，如图4所示，以第三偏差范围为机油压力均值的0.2倍为例进行说明。第四偏差范围为启动力矩均值的0.05倍至0.15倍，例如可以是0.05倍、0.1倍、0.15倍，或者该范围内的其他数值。本实施例中，如图5所示，以第四偏差范围为启动力矩均值的0.1倍为例进行说明。
也就是说，本实施例中，还可以根据当前机油压力与机油压力均值的比较结果、以及当前启动力矩与启动力矩均值的比较结果综合确定预警事件的数量。预警事件包括当前机油压力超出了机油压力均值的±0.2倍，以及当前启动力矩超出了启动力矩均值的±0.2倍。
而本实施例中如果利用当前机油压力与当前机油压力限值的比较结果、当前启动力矩与当前启动力矩限值的比较结果、当前机油压力与机油压力均值的比较结果、以及当前启动力矩与启动力矩均值的比较结果四个事件综合确定预警事件的数量，则预警事件的数量可能有0、1、2、3、4五种情况。其中，当预警事件为0时，则说明当前阶段机油并未发生乳化，可以获取下一阶段对应的数据，并重新确定预警事件的数量，并继续判断下一阶段机油是否发生乳化。当预警事件的数量大于0时，则需要生成并发送机油保养的提醒信息，以提示驾驶员及时更换机油。
更为具体地，具有这样的方式，由于机油压力均值和启动力矩均值都是通过历史数据计算得到，可以很好地反应发动机在当前阶段之前的一段时间内的状态。如果机油压力或启动力矩相较于历史数据有比较大的改变，则机油异常的可能性变大。因此，通过综合考虑当前机油压力与机油压力均值的比较结果、以及当前启动力矩与启动力矩均值的比较结果，可以进一步提高机油乳化的评价的准确度。
进一步，在根据本发明的该发动机机油乳化的预警方法中，步骤S2中，根据以下公式确定当前机油压力限值：
其中，Ps为当前机油压力限值，t为环境温度，Pmax为机油压力标准限值，并且，机油压力标准限值在环境温度小于或等于0时取370，在环境温度大于0时取368。具体地，表一示出了在不同温度下根据上述公式计算得到的当前机油压力限值的具体数值。
进一步，在根据本发明的该发动机机油乳化的预警方法中，步骤S2中，根据以下公式确定当前启动力矩限值：
Ts＝-0.003t2-0.729t+Tmax
其中，Ts为当前启动力矩限值，t环境温度，Tmax为启动力矩标准限值，并且，启动力矩标准限值与环境温度呈正比，环境温度的范围为-30℃至30℃，启动力矩标准限值的范围为55至65。具体地，表二示出了在不同温度下根据上述公式计算得到的当前启动力矩限值的具体数值。
更为具体地，本实施例中，由于在计算当前机油压力限值和前启动力矩限值时考虑了环境温度的影响，进一步提高了计算结果的准确度。
表一
| 机油温度/℃ | -30 | -20 | -10 | 0 | 10 | 20 | 30 |
| 机油压力/kpa | 370 | 370 | 370 | 370 | 300 | 250 | 180 |
表二
| 机油温度/℃ | -30 | -25 | -20 | -15 | -10 | -5 | 0 |
| 启动力矩/Nm | 79.50 | 75.00 | 72.38 | 69.98 | 67.73 | 63.53 | 60.68 |
| 机油温度/℃ | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | |
| 启动力矩/Nm | 55.05 | 51.45 | 49.50 | 45.00 | 39.75 | 36.00 |
进一步，在根据本发明的该发动机机油乳化的预警方法中，步骤S3中，若预警事件的数量不为0，则预警方法还包括：
判断预警事件的数量是否大于1；
若是，则生成并发送机油保养的提醒信息、以及禁止发动机再次启动的控制指令；
若否，则仅生成并发送机油保养的提醒信息。
也就是说，当预警数量为2个甚至更多时，则说明此时机油乳化比较严重，可能对安全行驶存在威胁，需要尽快更换机油。此时除了生成并发送机油保养的提醒信息之外，还需要向例如发动机控制器这样的发动机控制部件发送控制指令，并禁止发动机再次启动，以降低行驶危险。当预警数量仅为1时，则说明机油乳化还不是很严重，本次不进行更换也不会对安全行驶有较大的威胁。此时可以仅仅发出提醒信息，以提示驾驶员及时更换机油，而不会生成并发送例如禁止发动机再次启动的指令，进而不会对乘员的正常驾驶产生过多影响、可以提高乘员的驾驶体验。需要说明的是，禁止发动机再次启动可以通过使得发动机的输出扭矩或转速为0实现。
更进一步，在根据本发明的该发动机机油乳化的预警方法中，生成并发送机油保养的提醒信息之后，还包括：
以预设的第二时间间隔获取发动机的油底壳内机油的机油属性信息，并根据机油属性信息判断是否进行了机油更换操作；
若是，则将当前保养周期内获取的环境温度和机油属性信息清零，并进入下一保养周期；
若否，则继续生成并发送机油保养的提醒信息。
具体地，预设的第二时间间隔的范围为2天至10天，例如可以是2天、5天、8天或者10天。第二时间间隔的时间长度可以根据第一时间间隔的时间长度确定，如果第一时间间隔较短，则第二时间间隔也不宜过长，否则可能会出现信息获取和判断操作之后的问题。并且，机油属性信息包括机油含水量和机油液位。其中，若机油含水量≤0.1％、且机油液位平齐或高于预设的最高液位，则判断为进行了机油更换操作。并且，机油含水量除了可以用含水量检测仪器进行检测，还可以用目测法、燃烧法、加热沉析法、放水法或者油膜法等常见的含水量检测方法进行检测。机油液位则可以通过液位传感器测量得到。
进一步，在根据本发明的该发动机机油乳化的预警方法中，在执行机油更换操作之前，还包括以下步骤：
获取当前待更换机油的乳化风险评估结果；
若乳化风险评估结果为存在乳化风险，则更换当前待更换机油；
若乳化风险评估结果为不存在乳化风险，则利用当前待更换机油进行机油更换操作。
并且，乳化风险评估结果利用以下步骤获得：
首先，模拟冬季高寒的工况搭建试验台架；
其次，基于试验台架对当前待更换机油依次进行预跑试验、乳化试验和清除试验，并实时获取表示当前待更换机油的乳化情况的边界参数数据；
之后，根据边界参数数据以及预设的边界条件获得乳化风险评估结果。
也就是说，本实施例中，在更换机油之前，还会获取当前待更换的机油的乳化风险评估结果，并在当前待更换机油存在乳化风险时，更换当前待更换机油。具有这样的方式，可以使得更换的机油品质更好，进一步延长了机油更换的时间周期，提高了驾驶体验，也保证了车辆的行驶安全。需要说明的是，机油的乳化风险评估结果是在机油批量生产之前通过台架实验测得的。机油的乳化风险评估结果可以通过机油的使用说明书获得。对于机油生产企业来说，在某款机油批量生产之前进行台架实验获得机油的乳化风险评估结果，可以在后续生产时，适量提升乳化风险评估结果较好的机油的产量，并降低乳化风险评估结果较差的机油的产量，从而提高企业整体的机油生产的质量。
具体地，冬季高寒的工况为同时满足以下条件的工况：用车频次小于2天1次、单次行驶里程小于20km、平均车速小于60km/h、平均停车时间大于6h、试验温度小于0℃。
进一步，在根据本发明的该发动机机油乳化的预警方法中，预跑实验包括以下步骤：
首先，发动机依次以怠速工作1min、以1500rpm的转速和15Nm的扭矩工作10s、以2000rpm的转速和15Nm的扭矩工作10s、以1800rpm的转速和30Nm的扭矩工作1min后停机冷却，具体可以参考下表三，并分别获取发动机的油温传感器、水温传感器、气体温度传感器、油压传感器、以及机油液位传感器的数据信息。其中，油温传感器用于获取油底壳的油温、主油道的油温，且包括设置在各所需位置的多个油温传感器。水温传感器用于获取发动机水温。气体温度传感器用于获取呼吸系统预分离腔气体温度、油气分离器入口气体温度、全呼吸管(补气管)温度、以及凸轮轴罩盖温度，且包括设置在各所需位置的多个温度传感器。油压传感器用于获取主油道机油压力和曲轴箱压力。机油液位传感器用于获取机油液位。当然，本实施例中还可以设置湿度传感器以检测大气湿度，设置水含量测量仪检测机油中的水含量，设置电压电流测量仪检测发动机启动时对应的启动电压和电流。
表三
其次，分别将各传感器的数据信息与预设的数据阈值比较，并根据比较结果判断各传感器的测量是否准确；
若准确，则继续进行乳化试验；
若不准确，则更换测量不准确的传感器，并重复发动机以怠速工作1min至停机冷却的步骤，直至各传感器的测量均准确。
需要说明的是，各传感器对应的数据阈值根据行业平均值确定。
进一步，在根据本发明的该发动机机油乳化的预警方法中，乳化试验包括以下步骤：
发动机依次以怠速工作5min、以1500rpm的转速和15Nm的扭矩工作10s、以2000rpm的转速和15Nm的扭矩工作10s、以1800rpm的转速和30Nm的扭矩工作至发动机的水温升高至50℃后停机冷却，直至发动机的油底壳内的机油温度与试验温度一致，以预定次数循环发动机以怠速工作5min至停机冷却的步骤，并实时获取在进行乳化试验时、发动机处于启动状态下的边界参数数据。具体可以参考下表四。
表四
具体地，预定次数为4次至6次。本实施例以5次为例进行说明。边界参数数据包括机油液位数据和机油含水量数据。
进一步，在根据本发明的该发动机机油乳化的预警方法中，清除试验包括以下步骤：
首先，发动机依次以怠速工作1min、以2000rpm的转速和15Nm的扭矩工作10s、以2000rpm的转速、150Nm的扭矩和90℃的发动机的水温工作10min、以2000rpm的转速和15Nm的扭矩工作至发动机的水温达到50℃后停机冷却，并获取待更换机油的含水量。具体可以参考下表五。
表五
其次，判断待更换机油的含水量是否小于或等于预设的含水量阈值；
若是，则重复发动机以怠速工作1min至停机的步骤，直至待更换机油的含水量小于或等于预设的含水量阈值；
若否，则执行根据边界参数数据以及预设的边界条件判断待更换机油是否存在乳化风险的步骤。
具体地，预设的边界条件包括发动机曲轴的曲拐最低点位置和机油含水量为3％。预设的含水量阈值为0.1％。
进一步，在根据本发明的该发动机机油乳化的预警方法中，根据边界参数数据以及预设的边界条件获得乳化风险评估结果，包括以下步骤：
根据机油液位数据获得液位曲线，并根据机油含水量数据获得含水量曲线；若液位曲线始终低于表示曲拐最低点位置的直线、且含水量曲线始终低于表示含水量为3％的直线，则待更换机油不存在乳化风险；若液位曲线与表示曲拐最低点位置的直线相交、或含水量曲线与表示含水量为3％的直线相交，则待更换机油存在乳化风险。
实施例2：
基于上述的发动机机油乳化的预警方法，本实施例提供一种具体的发动机机油乳化的预警方法。
首先，进入当前保养周期。通过发动机的油压传感器和力矩传感器检测每天发动机首次启动时的机油压力和启动力矩。并且，油压传感器和力矩传感器将检测到的机油压力和启动力矩发送至整车控制器。
其次，发动机的油压传感器和力矩传感器获取今天发动机首次启动时的当前机油压力和当前启动力矩。并且，通过温度传感器获取发动机所处位置的环境温度。上述数据同样被发送至整车控制器。
之后，整车控制器根据环境温度和机油压力标准限值、并利用当前机油压力限值确定公式计算出当前机油压力限值；根据环境温度和启动力矩标准限值、并利用当前启动力矩限值确定公式计算出当前启动力矩限值；根据当前阶段之前的十个阶段的历史机油压力求平均计算出机油压力均值；根据当前阶段的十个阶段的历史启动力矩求平均计算出启动力矩均值。并判断当前机油压力与当前机油压力限值的偏差是否在当前机油压力限值的±0.2倍的偏差范围内，当前启动力矩与当前启动力矩限值的偏差是否在启动力矩限值的±0.1倍的偏差范围内，当前机油压力与机油压力均值的偏差是否在机油压力均值的±0.2倍的偏差范围内，当前启动力矩与启动力矩均值的偏差是否在启动力矩均值的±0.1倍的偏差范围内。
接下来，根据上述四个判断事件的判断结果确定出判断结果为否的预警事件的数量。并在预警事件的数量为0时，等待获取明天发动机首次启动时的机油压力和启动力矩，并继续确定预警事件的数量。在预警事件的数量为1时，整车控制器向车载中控屏幕发送机油保养的提醒信息。在预警事件的数量为2、3、或4时，整车控制器向车载中控屏幕发送机油保养的提醒信息，同时向发动机控制器发出控制信息，以将发动机下一次启动时输出的扭矩设置为0，从而达到禁止发动机再次启动的目标。
假设本实施例中预警数量为1，则仅仅向中控屏幕发送机油保养的提醒信息。并且，在发送了机油保养的提醒信息之后，还每隔3天获取发动机油底壳内的机油含水量和机油液位。当机油含水量≤0.1％、且所述机油液位平齐或高于预设的最高液位，则说明进行了机油更换操作。将整车控制器将来自温度传感器的温度信息、机油含水量信息、以及机油液位信息清零后，进入下一保养周期。
实施例3：
基于上述的发动机机油乳化的预警方法，本实施例提供一种整车控制器，包括存储器和处理器。
其中，存储器用于存储控制程序。处理器处理控制程序时执行如上任意实施方式所描述的发动机机油乳化的预警方法的步骤。具体地，存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。处理器是具有数据处理功能的硬件电路，例如CPU等。
实施例4：
基于上述的整车控制器，本实施例提供一种车辆，包括如上实施例所描述的整车控制器。
本实施例所描述的车辆，包括但不限于传统的燃油车、还可以是混动车。混动车的混动系统可以是油电混动系统(HEV)、插电混动系统(PHEV)、增程式混动系统(REEV)和48V混动系统。
虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变，包括做出若干简单推演或替换，而不偏离本发明的精神和范围。
Claims (10)
1.一种发动机机油乳化的预警方法，其特征在于，包括：
S1：进入当前保养周期，其中，所述当前保养周期以预设的第一时间间隔被划分为多个阶段，并且在每个阶段获取该阶段内发动机首次启动时的机油压力和启动力矩；
S2：获取当前阶段内发动机首次启动时的当前机油压力和当前启动力矩、以及所述发动机所处位置的环境温度，根据所述环境温度和预设的机油压力标准限值确定当前机油压力限值、根据所述环境温度和预设的启动力矩标准限值确定当前启动力矩限值，并判断所述当前机油压力与所述当前机油压力限值的偏差是否在预设的第一偏差范围内、所述当前启动力矩与所述当前启动力矩限值的偏差是否在预设的第二偏差范围内；
S3：根据所述步骤S2的判断结果确定出判断结果为否的预警事件的数量，并判断所述预警事件的数量是否为0；
若是，则获取下一阶段的机油压力和启动力矩，并重新确定所述预警事件的数量；
若否，则生成并发送机油保养的提醒信息。
2.如权利要求1所述的发动机机油乳化的预警方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：获取所述当前阶段之前的、预设数量的历史阶段中每个历史阶段分别对应的历史机油压力和历史启动力矩，并根据多个所述历史机油压力计算机油压力均值、根据多个所述历史启动力矩计算启动力矩均值；以及
判断所述当前机油压力与所述机油压力均值的偏差是否在预设的第三偏差范围内、所述当前启动力矩与所述启动力矩均值的偏差是否在预设的第四偏差范围内。
3.如权利要求2所述的发动机机油乳化的预警方法，其特征在于，所述步骤S2中，根据以下公式确定所述当前机油压力限值：
其中，Ps为所述当前机油压力限值，t为所述环境温度，Pmax为所述机油压力标准限值，并且，所述机油压力标准限值在所述环境温度小于或等于0时取370，在所述环境温度大于0时取368；并且
根据以下公式确定所述当前启动力矩限值：
Ts＝-0.003t2-0.729t+Tmax
其中，Ts为所述当前启动力矩限值，t所述环境温度，Tmax为所述启动力矩标准限值，并且，所述启动力矩标准限值与所述环境温度呈正比，所述环境温度的范围为-30℃至30℃，所述启动力矩标准限值的范围为55至65。
4.如权利要求3所述的发动机机油乳化的预警方法，其特征在于，所述步骤S3中，若所述预警事件的数量不为0，则所述预警方法还包括：
判断所述预警事件的数量是否大于1；
若是，则生成并发送机油保养的提醒信息、以及禁止所述发动机再次启动的控制指令；
若否，则仅生成并发送机油保养的提醒信息；并且
生成并发送机油保养的提醒信息之后，还包括：
以预设的第二时间间隔获取所述发动机的油底壳内机油的机油属性信息，并根据所述机油属性信息判断是否进行了机油更换操作；
若是，则将所述当前保养周期内获取的所述环境温度和所述机油属性信息清零，并进入下一保养周期；
若否，则继续生成并发送机油保养的提醒信息。
5.如权利要求4所述的发动机机油乳化的预警方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述预设的第一时间间隔的范围为1天至3天；
所述步骤S2中，所述预设数量的范围为8个至12个；
所述第一偏差范围为所述机油压力限值的0.15至0.25倍；
所述第二偏差范围为所述启动力矩限值的0.05倍至0.15倍；
所述第三偏差范围为所述机油压力均值的0.15至0.25倍；
所述第四偏差范围为所述启动力矩均值的0.05倍至0.15倍；并且
所述预设的第二时间间隔的范围为2天至10天；
所述机油属性信息包括机油含水量和机油液位；其中
若所述机油含水量≤0.1％、且所述机油液位平齐或高于预设的最高液位，则判断为进行了机油更换操作。
6.如权利要求5所述的发动机机油乳化的预警方法，其特征在于，在执行机油更换操作之前，还包括：
获取当前待更换机油的乳化风险评估结果；
若所述乳化风险评估结果为存在乳化风险，则更换当前待更换机油；
若所述乳化风险评估结果为不存在乳化风险，则利用所述当前待更换机油进行机油更换操作；其中
所述乳化风险评估结果利用以下步骤获得：
模拟冬季高寒的工况搭建试验台架；
基于所述试验台架对当前待更换机油依次进行预跑试验、乳化试验和清除试验，并实时获取表示所述当前待更换机油的乳化情况的边界参数数据；
根据所述边界参数数据以及预设的边界条件获得所述乳化风险评估结果。
7.如权利要求6所述的发动机机油乳化的预警方法，其特征在于，所述冬季高寒的工况为同时满足以下条件的工况：
用车频次小于2天1次、单次行驶里程小于20km、平均车速小于60km/h、平均停车时间大于6h、试验温度小于0℃；并且
所述预跑实验包括：
所述发动机依次以怠速工作1min、以1500rpm的转速和15Nm的扭矩工作10s、以2000rpm的转速和15Nm的扭矩工作10s、以1800rpm的转速和30Nm的扭矩工作1min后停机冷却，并分别获取所述发动机的油温传感器、水温传感器、气体温度传感器、油压传感器、以及机油液位传感器的数据信息；
分别将各传感器的所述数据信息与预设的数据阈值比较，并根据比较结果判断各传感器的测量是否准确；
若准确，则继续进行所述乳化试验；
若不准确，则更换测量不准确的传感器，并重复所述发动机以怠速工作1min至停机冷却的步骤，直至各传感器的测量均准确；并且
所述乳化试验包括：
所述发动机依次以怠速工作5min、以1500rpm的转速和15Nm的扭矩工作10s、以2000rpm的转速和15Nm的扭矩工作10s、以1800rpm的转速和30Nm的扭矩工作至所述发动机的水温升高至50℃后停机冷却，直至所述发动机的油底壳内的机油温度与所述试验温度一致，以预定次数循环所述发动机以怠速工作5min至停机冷却的步骤，并实时获取在进行所述乳化试验时、所述发动机处于启动状态下的边界参数数据；
所述清除试验包括：
所述发动机依次以怠速工作1min、以2000rpm的转速和15Nm的扭矩工作10s、以2000rpm的转速、150Nm的扭矩和90℃的所述发动机的水温工作10min、以2000rpm的转速和15Nm的扭矩工作至所述发动机的水温达到50℃后停机冷却，并获取所述待更换机油的含水量；
判断所述待更换机油的含水量是否小于或等于预设的含水量阈值；
若是，则重复所述发动机以怠速工作1min至停机的步骤，直至所述待更换机油的含水量小于或等于预设的含水量阈值；
若否，则执行根据所述边界参数数据以及预设的边界条件判断所述待更换机油是否存在乳化风险的步骤。
8.如权利要求7所述的发动机机油乳化的预警方法，其特征在于，所述预定次数为4次至6次；
所述边界参数数据包括机油液位数据和机油含水量数据；
所述预设的边界条件包括所述发动机曲轴的曲拐最低点位置和机油含水量为3％；并且
根据所述边界参数数据以及预设的边界条件获得所述乳化风险评估结果，包括：
根据所述机油液位数据获得液位曲线，并根据所述机油含水量数据获得含水量曲线；
若所述液位曲线始终低于表示曲拐最低点位置的直线、且所述含水量曲线始终低于表示含水量为3％的直线，则所述待更换机油不存在乳化风险；
若所述液位曲线与所述表示曲拐最低点位置的直线相交、或所述含水量曲线与所述表示含水量为3％的直线相交，则所述待更换机油存在乳化风险；并且
各传感器对应的所述数据阈值根据行业平均值确定；
所述预设的含水量阈值为0.1％。
9.一种整车控制器，其特征在于，包括：
存储器，所述存储器用于存储控制程序；
处理器，所述处理器处理所述控制程序时执行如权利要求1-8任一项所述的发动机机油乳化的预警方法的步骤。
10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求9所述的整车控制器。
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| CN (1) | CN116146305A (zh) |
-
2022
- 2022-09-09 CN CN202211103566.8A patent/CN116146305A/zh active Pending
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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