[發明專利]利用電裝置確定油壽命的結束

有效

• 申請號: 201010145492.5
• 申請日: 2010-03-29
• 公開（公告）號: CN101845977A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發明（設計）人: I·C·哈拉萊;E·W·施奈德
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作公司
• 主分類號: F01M11/10
• 分類號: F01M11/10;G01N27/06;G01N27/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張群峰

技術領域

本發明涉及對工作的內燃機中潤滑油的品質和剩余使用壽命進行連續評估，在工作的內燃機中潤滑油由于暴露于高溫、污染以及剪切負載而遭受連續的品質惡化。該方法需要連續測量油的電阻和介電常數，以特定的方式對這些測量值進行組合并利用所得到的組合測量值作為油壽命的指標。

背景技術

用作內燃機中潤滑流體的油，由于在氧化環境中暴露于高溫、高剪切應力以及來自燃燒產物或其他來源的污染而在使用中遭受逐漸惡化。因此，潤滑流體的性能在使用過程中連續下降，直到其潤滑特性不能滿足最低標準并且其必須用新油更換或替代。盡管已經顯示眾多工作臺式分析測量值與發動機的油狀況相關，但它們需要：獲得油的采樣；經常使用精密的設備對油進行化學分析；以及解讀結果。因此，這種分析測量值非常適合于對油品質的研究評估，但是對于在使用中評估油的狀況卻不是一種優選方法。

為了提高消費者的便利性以及保護自然資源，希望延長車輛發動機油的更換間隔，直到該流體的潤滑能力僅滿足最低可接受標準。然而，顯著地延長發動機油的更換間隔需要可靠地知曉油的狀態，從而使得消費者可以在“使用中的惡化”已經將潤滑性能降低到了最低可接受水平時即時地注意到需要換油了。

制造商已經通過在固定的里程距離之后要求換油，或者通過根據發動機的工作狀況使用算法來估計油的剩余壽命并將結果提供給車輛操作者，而響應于這種需求。為了避免對發動機或其他機構造成任何損壞，這些指標通常被規定為低估潤滑流體的壽命。

因此，需要一種更精確的方法來確定潤滑流體的使用壽命。

發明內容

下面更為詳細描述的方法利用先前研發的阻抗測量裝置(或類似裝置)來通過在油處于工作溫度時對阻抗測量裝置施加合適的電波形，而對油的電阻抗執行車載測量。例如，典型的使用碳氫化合物作為燃料的內燃機中的油溫通常在約90℃到約110℃的范圍內，但它們可以上升到約150℃。可以在發動機工作過程中并當油處于希望的工作溫度時對油連續進行這種測量。從這種阻抗數據可以連續確定相應的電阻率值和介電常數值。阻抗裝置的工作以及電阻率值的連續確定可以通過車載發動機控制計算機或被編程用于這種處理的其他計算裝置來管理。

根據本發明的實踐，電阻率值和介電常數值的單獨確定現在用一種新的程序來管理，并進行組合以計算呈集總化或組合電測量值形式的單個油特性指示值。集總化電測量參數與利用實驗室分析技術確定的發動機油狀況的廣泛測量值之間的完全相關性，證明對單獨的電測量值(即電阻率和介電常數)的這種特定組合的使用是有道理的，其中所述實驗室分析技術例如：差示掃描量熱法、傅里葉變換紅外光譜法、粘度測量、以及戊烷不溶物(Pentane?Insolubles)的確定。

由于在車輛運行期間可以按照需要獲得在某個油溫下對油的電阻率值和介電常數值的確定，因此可以對作為時間的函數的集總化電阻率/介電常數電特性值或參數進行適當的幾乎連續的記錄并且將其保存在計算機存儲器中。當根據本發明對油的電阻率值和介電常數值進行組合時，會發現，在時間上積累的值，這里被稱為集總化電測量值，形成了曲線。該曲線的特定特征和特性以及該曲線的變化隨后作為油狀況的指標。

具體地，可以看到，該曲線呈現出三個區段或三個部分。該曲線的第一區段(這里指區域0)開始于清潔或者新鮮的油，構成油量(oil?volume)的使用壽命中相對較短的一段時間。區域0通常表現為一個峰，其特征在于大致恒定的且快速上升的斜率、峰處的最大值、以及快速下降的且變化的斜率。然后集總化電測量值經歷中間時間部分，即區域I，其特征是大致線性的正斜率。這部分數據通常反映的是油量的大部分工作壽命。組合電值的時間導數值在曲線的這部分具有大致相同的值。曲線的第三部分，即區域II，也表現出大致線性的正斜率(具有大致相同的時間導數值)，但是該斜率通常以大于5的因子比區域I的斜率明顯更陡。正如考慮本說明書下述附圖所意識到的，這些特征平滑地從一個區域向下一區域過渡，并且這種過渡由這些區域中間的合適的曲線區段來實現。

從集總化電測量值隨時間變化的曲線的區域I向區域II的過渡與指示油開始快速惡化并因此指示油壽命結束的分析測量值是關聯的。因此，可以通過監測該集總化電測量值隨時間變化的曲線的走勢并識別指示區域I向區域II過渡的特征的出現，來確定油壽命的結束。