CN103225529B - 一种柴油机用智能型油底壳总成及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
一种柴油机用智能型油底壳总成，包括油底壳壳体、处理器和显示装置，所述油底壳壳体上设置有油品质传感器、温度传感器、液面高度传感器，所述处理器为发动机控制单元EECU，所述油品质传感器、温度传感器、液面高度传感器与处理器的输入端连接，处理器的输出端与显示装置连接；使用时，先在车辆点火启动前的自检程序中命令处理器监测发动机机油液面高度一次，然后在车辆启动后的运行过程中，处理器根据其估算出的发动机剩余可良好运行里程数对车辆进行控制。本设计不仅能够提供准确的机油液面高度信息，实时预估发动机剩余可良好运行里程数，而且能准确判断机油的总体品质；另外，本设计可匹配整车控制策略进行智能化的多功能标定设计。
Description
技术领域
本发明涉及汽车制造领域，尤其涉及一种柴油机用智能型油底壳总成及其使用方法，具体适用于提供准确的机油液面高度信息，实时预估发动机剩余可良好运行里程数。
背景技术
近年来，柴油机因其功率大、寿命长、动力性能好、热效率和经济性较好等特点已得到广泛的应用。柴油机通常采用安装于发动机缸体底部的湿式油底壳，为保证发动机冷却润滑系统的正常工作，机油在油底壳内的液面高度需要保持在一定范围内，因此设计时需要设定静态情况下油底壳中机油液面的高度上限和下限。
汽车在使用一段时间后，发动机润滑系统中会沉淀大量的油泥，影响润滑系统的正常工作，甚至出现严重的机械故障，因此润滑系统需进行常规保养。通常，润滑系统是否需要保养是根据车辆行驶的里程数来确定的。
中国专利授权公告号为CN202031681U，授权公告日为2011年11月9日的实用新型专利公开了一种检测发动机油底壳内的液位的检测装置，该检测装置包括液位传感器、处理器和显示装置，所述液位传感器安装在油底壳上，所述处理器与液位传感器连接以检测油底壳内的液位且输出液位信号，所述显示装置与处理器相连以显示液位值。虽然该实用新型中液位传感器直接与待测液体接触，提高了检测的准确性，但仍然存在以下缺陷：
在湿式油底壳中，发动机的曲轴每旋转一周，曲拐和连杆大头就会浸入油底壳的机油内一次，起到润滑作用；由于曲轴的高速运转，曲拐每次高速浸入油池内都会激起一定的油花和油雾，而当曲轴的转速不同时，曲拐激起的油花和油雾的高度也不相同，因此仅根据液位传感器提供的数据并不能准确监测机油液面高度。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不能准确监测机油液面高度的问题，提供一种能准确监测机油液面高度的柴油机用智能型油底壳总成及其使用方法。
为实现以上目的，本发明的技术方案如下：
一种柴油机用智能型油底壳总成，包括油底壳壳体、处理器和显示装置，所述油底壳壳体上设置有液面高度传感器，所述液面高度传感器与处理器的输入端连接，所述处理器的输出端与显示装置连接；所述油底壳壳体上还设置有油品质传感器和温度传感器，所述油品质传感器、温度传感器均与处理器的输出端连接。
所述油品质传感器、温度传感器、液面高度传感器均设置在油底壳壳体的深端的侧面，且所述油品质传感器、温度传感器、液面高度传感器与油底壳壳体的底部之间的距离都相等。
所述油品质传感器、底部之间的距离和机油最低液面、底部之间距离的比值为1∶2～1∶4。
所述油品质传感器、底部之间的距离和机油最低液面、底部之间距离的比值为1∶3。
所述液面高度传感器为压力型液面高度传感器。
所述处理器为发动机控制单元EECU。
所述底部安装有放油螺塞。
一种所述柴油机用智能型油底壳总成的使用方法，所述使用方法依次包括以下步骤：
a．在所需高度范围内安装所述油品质传感器、温度传感器和液面高度传感器，其中，油品质传感器、温度传感器、液面高度传感器与处理器的输入端相连，处理器的输出端与显示装置相连；
b．车辆点火启动前，先运行自检程序，该自检程序命令所述处理器监测发动机机油液面高度一次，若液面高度异常，则发出警报；若液面高度正常，则点火以启动车辆；
c．在车辆启动后的运行过程中，所述油品质传感器、温度传感器、液面高度传感器、发动机将其监测到的实时数据传输给处理器，再由处理器根据其接收到的实时监测数据估算出发动机剩余可良好运行里程数，然后根据估算出的发动机剩余可良好运行里程数对车辆进行控制。
步骤b中，液面高度异常，则发出警报是指：当监测到机油液面高度等于或小于机油最低液面的高度时，所述处理器则会发出液面高度警示信息，并显示在显示装置上。
步骤c中，根据估算出的发动机剩余可良好运行里程数对车辆进行控制是指：
当估算出发动机剩余可良好运行里程数为100km时，处理器对应发出第一次里程警示信息，并显示在显示装置上；
当估算出发动机剩余可良好运行里程数为50km时，处理器对应发出第二次里程警示信息，并显示在显示装置上；
当估算出发动机剩余可良好运行里程数为5km时，处理器对应发出第三次里程警示信息，并显示在显示装置上；
当估算出发动机剩余可良好运行里程数为0km时，处理器控制发动机采取限扭限转速措施。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明一种柴油机用智能型油底壳总成及其使用方法在油底壳壳体上设置有油品质传感器、温度传感器和液面高度传感器，处理器采用发动机控制单元EECU，该处理器能够根据液面高度传感器、油品质传感器、温度传感器的监测数据，并结合发动机运转状态参数，计算得到准确的机油液面高度值。因此，本发明能准确监测机油液面高度。
2、本发明一种柴油机用智能型油底壳总成及其使用方法根据油品质传感器、温度传感器的监测数据以及发动机上的传感器给出的各项参数，通过处理器的相关计算和标定控制策略，可得到预估的发动机剩余可良好运行里程数等保养提示信息，并通过显示装置提供给车辆用户。因此，本发明能实时预估发动机机剩余可良好运行里程数等养提示信息，智能提示用户即时进行发动机润滑系统的保养。
3、本发明一种柴油机用智能型油底壳总成及其使用方法将油品质传感器、温度传感器和液面高度传感器设置在同一高度，有利于进行标定策略的控制。因此，本发明有利于进行标定策略的控制。
4、本发明一种柴油机用智能型油底壳总成及其使用方法将油品质传感器设置在油底壳本体深端的侧面，并将其安装位置控制在一定的高度范围内，该设计有利于准确判断机油的总体品质，从而给用户提供较合理的机油更换周期提示。因此，本发明能准确判断机油的总体品质。
5、本发明一种柴油机用智能型油底壳总成及其使用方法运用了发动机控制单元EECU的相关计算和标定控制策略，且液面高度传感器选用压力型液面传感器，不仅简化了标定策略，而且该策略可与整车控制策略相匹配，进行智能化的多功能标定设计。因此，本发明不仅简化了标定策略，而且可匹配整车控制策略进行智能化的多功能标定设计。
6、本发明一种柴油机用智能型油底壳总成及其使用方法依次包括仪器安装步骤、车辆点火启动前的机油液面高度监测步骤、车辆启动运行中的处理器控制步骤，所述机油液面高度监测步骤中，处理器根据计算得到的机油液面高度值，以警示的方式智能提示车辆用户及时补加机油，保证了车辆运行时机油的液面高度在正常的范围内，有效避免了发动机由于缺少润滑导致的机件磨损；所述处理器控制步骤中，处理器根据油品质传感器、温度传感器、液面高度传感器、发动机监测到的实时数据，通过自身的计算和标定策略估算出发动机剩余可良好运行里程数，并依据估算出的发动机剩余可良好运行里程数对车辆进行控制，以提示用户进行发动机润滑系统的保养，保证了发动机的正常运行性能，防止发动机的损坏。因此，本发明能有效减少发动机机件的磨损，保证发动机的正常运行性能，防止发动机的损坏。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中：油底壳壳体1、深端11、底部12、油品质传感器2、温度传感器3、液面高度传感器4、处理器5、显示装置6、机油最低液面7、放油螺塞8。
具体实施方式
下面结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参见图1，一种柴油机用智能型油底壳总成，包括油底壳壳体1、处理器5和显示装置6，所述油底壳壳体1上设置有液面高度传感器4，所述液面高度传感器4与处理器5的输入端连接，所述处理器5的输出端与显示装置6连接；所述油底壳壳体1上还设置有油品质传感器2和温度传感器3，所述油品质传感器2、温度传感器3均与处理器5的输出端连接。
所述油品质传感器2、温度传感器3、液面高度传感器4均设置在油底壳壳体1的深端11的侧面，且所述油品质传感器2、温度传感器3、液面高度传感器4与油底壳壳体1的底部12之间的距离都相等。
所述油品质传感器2、底部12之间的距离和机油最低液面7、底部12之间距离的比值为1∶2～1∶4。
所述油品质传感器2、底部12之间的距离和机油最低液面7、底部12之间距离的比值为1∶3。
所述液面高度传感器4为压力型液面高度传感器。
所述处理器5为发动机控制单元EECU。
所述底部12安装有放油螺塞8。
一种所述柴油机用智能型油底壳总成的使用方法，所述使用方法依次包括以下步骤：
a．在所需高度范围内安装所述油品质传感器2、温度传感器3和液面高度传感器4，其中，油品质传感器2、温度传感器3、液面高度传感器4与处理器5的输入端相连，处理器5的输出端与显示装置6相连；
b．车辆点火启动前，先运行自检程序，该自检程序命令所述处理器5监测发动机机油液面高度一次，若液面高度异常，则发出警报；若液面高度正常，则点火以启动车辆；
c．在车辆启动后的运行过程中，所述油品质传感器2、温度传感器3、液面高度传感器4、发动机将其监测到的实时数据传输给处理器5，再由处理器5根据其接收到的实时监测数据估算出发动机剩余可良好运行里程数，然后根据估算出的发动机剩余可良好运行里程数对车辆进行控制。
步骤b中，液面高度异常，则发出警报是指：当监测到机油液面高度等于或小于机油最低液面7的高度时，所述处理器5则会发出液面高度警示信息，并显示在显示装置6上。
步骤c中，根据估算出的发动机剩余可良好运行里程数对车辆进行控制是指：
当估算出发动机剩余可良好运行里程数为100km时，处理器5对应发出第一次里程警示信息，并显示在显示装置6上；
当估算出发动机剩余可良好运行里程数为50km时，处理器5对应发出第二次里程警示信息，并显示在显示装置6上；
当估算出发动机剩余可良好运行里程数为5km时，处理器5对应发出第三次里程警示信息，并显示在显示装置6上；
当估算出发动机剩余可良好运行里程数为0km时，处理器5控制发动机采取限扭限转速措施。
本发明的原理说明如下：
传感器和处理器：首先，本发明在油底壳壳体1上设置有油品质传感器2、温度传感器3和液面高度传感器4，且与油品质传感器2、温度传感器3和液面高度传感器4相连的处理器5为发动机控制单元EECU，所述处理器5根据液面高度传感器4提供的机油液面高度值、油品质传感器2提供的机油实时状态参数（决定机油溶液电解质导电性能的电解质常数等）以及温度传感器3的监测数据，并结合发动机上的传感器测得的转速和台架标定系统上的传感器在发动机上测量的机油流量等发动机运转状态参数，通过标定修正能得到准确的机油液面高度值；其次，所述处理器5根据油品质传感器2、温度传感器3和发动机上机油油道压力传感器的监测数据，并集合台架标定系统上的传感器在发动机上实测的燃油滤清器阻力值和机油流量值，通过计算标定可实现对油底壳壳体1内机油状态的清晰掌握，得到预估的发动机剩余可良好运行里程数等保养提示信息，并通过显示装置6提供给车辆用户，有利于发动机运转和用户维护保养；另外，本发明采用了发动机控制单元EECU的相关计算和标定控制策略，该策略可匹配整车控制策略进行智能化的多功能标定设计。
传感器的设置高度：首先，机油总体品质的准确监测能给用户提供较合理的机油更换周期提示，而油品质传感器2的设置高度决定能否准确判断机油的总体品质，若油品质传感器2的设置高度过低，容易探测出机油品质偏差，同时油品质传感器2会吸附各种金属或非金属类杂质，容易造成堵塞，若油品质传感器2的设置高度过高，则会判断机油品质偏好，而且在发动机倾斜时容易探测不到机油，因此本发明将油品质传感器2设置在油底壳壳体1的深端11的侧面，且将油品质传感器2、底部12之间的距离和机油最低液面7、底部12之间距离的比值控制在1∶2～1∶4内，尤其在油品质传感器2、底部12之间的距离和机油最低液面7、底部12之间距离的比值为1∶3时，能准确判断机油的总体品质；其次，为了便于进行标定策略的控制，处理器5需要获得同一区域内机油的不同数据参数，因此本发明将油品质传感器2、温度传感器3和液面高度传感器4设置在同一高度。
液面高度传感器：本发明中液面高度传感器4采用压力型液面传感器，该压力型液面高度传感器的输出信号简单，能够简化处理器5的标定策略。
实施例1：
参见图1，一种柴油机用智能型油底壳总成，包括油底壳壳体1、处理器5和显示装置6，所述油底壳壳体1上设置有油品质传感器2、温度传感器3、液面高度传感器4，所述液面高度传感器4为压力型液面高度传感器，所述处理器5为发动机控制单元EECU，所述油品质传感器2、温度传感器3、液面高度传感器4与处理器5的输入端连接，所述处理器5的输出端与显示装置6连接；所述油品质传感器2、温度传感器3、液面高度传感器4均设置在油底壳壳体1的深端11的侧面，且所述油品质传感器2、温度传感器3、液面高度传感器4与油底壳壳体1的底部12之间的距离都相等，所述油品质传感器2、底部12之间的距离和机油最低液面7、底部12之间距离的比值为1∶3，所述底部12安装有放油螺塞8。
一种所述柴油机用智能型油底壳总成的使用方法，所述使用方法依次包括以下步骤：
a．在所需高度范围内安装所述油品质传感器2、温度传感器3和液面高度传感器4，其中，油品质传感器2、温度传感器3、液面高度传感器4与处理器5的输入端相连，处理器5的输出端与显示装置6相连；
b．车辆点火启动前，先运行自检程序，该自检程序命令所述处理器5监测发动机机油液面高度一次，若液面高度异常，即若监测到机油液面高度等于或小于机油最低液面7的高度，处理器5则会发出液面高度警示信息，并显示在显示装置6上；若液面高度正常，则点火以启动车辆；
c．在车辆启动后的运行过程中，所述油品质传感器2、温度传感器3、液面高度传感器4、发动机将其监测到的实时数据传输给处理器5，再由处理器5根据其接收到的实时监测数据估算出发动机剩余可良好运行里程数，当估算出发动机剩余可良好运行里程数为100km时，处理器5对应发出第一次里程警示信息，并显示在显示装置6上；当估算出发动机剩余可良好运行里程数为50km时，处理器5对应发出第二次里程警示信息，并显示在显示装置6上；当估算出发动机剩余可良好运行里程数为5km时，处理器5对应发出第三次里程警示信息，并显示在显示装置6上；当估算出发动机剩余可良好运行里程数为0km时，处理器5控制发动机采取限扭限转速措施。
本发明不仅能够提供准确的机油液面高度信息，实时预估发动机剩余可良好运行里程数，智能提示用户即时进行发动机润滑系统的保养，而且能准确判断机油的总体品质；另外，本发明在简化标定策略的同时还能匹配整车控制策略进行智能化的多功能标定设计。
Claims (10)
1.一种柴油机用智能型油底壳总成，包括油底壳壳体（1）、处理器（5）和显示装置（6），所述油底壳壳体（1）上设置有液面高度传感器（4），所述液面高度传感器（4）与处理器（5）的输入端连接，所述处理器（5）的输出端与显示装置（6）连接，其特征在于：
所述油底壳壳体（1）上还设置有油品质传感器（2）和温度传感器（3），所述油品质传感器（2）、温度传感器（3）均与处理器（5）的输入端连接；
所述处理器（5）根据液面高度传感器（4）提供的机油液面高度值、油品质传感器（2）提供的机油实时状态参数以及温度传感器（3）的监测数据，结合发动机上的传感器测得的转速和台架标定系统上的传感器在发动机上测量的机油流量，通过标定修正得到准确的机油液面高度值。
2.根据权利要求1所述的一种柴油机用智能型油底壳总成，其特征在于：所述油品质传感器（2）、温度传感器（3）、液面高度传感器（4）均设置在油底壳壳体（1）的深端（11）的侧面，且所述油品质传感器（2）、温度传感器（3）、液面高度传感器（4）与油底壳壳体（1）的底部（12）之间的距离都相等。
3.根据权利要求2所述的一种柴油机用智能型油底壳总成，其特征在于：所述油品质传感器（2）、底部（12）之间的距离和机油最低液面（7）、底部（12）之间距离的比值为1∶2～1∶4。
4.根据权利要求3所述的一种柴油机用智能型油底壳总成，其特征在于：所述油品质传感器（2）、底部（12）之间的距离和机油最低液面（7）、底部（12）之间距离的比值为1∶3。
5.根据权利要求1–4中任一项所述的一种柴油机用智能型油底壳总成，其特征在于：所述液面高度传感器（4）为压力型液面高度传感器。
6.根据权利要求1–4中任一项所述的一种柴油机用智能型油底壳总成，其特征在于：所述处理器（5）为发动机控制单元EECU。
7.根据权利要求2–4中任一项所述的一种柴油机用智能型油底壳总成，其特征在于：所述底部（12）安装有放油螺塞（8）。
8.一种权利要求1所述的柴油机用智能型油底壳总成的使用方法，其特征在于所述使用方法依次包括以下步骤：
a．在所需高度范围内安装所述油品质传感器（2）、温度传感器（3）和液面高度传感器（4），其中，油品质传感器（2）、温度传感器（3）、液面高度传感器（4）与处理器（5）的输入端相连，处理器（5）的输出端与显示装置（6）相连；
b．车辆点火启动前，先运行自检程序，该自检程序命令所述处理器（5）监测发动机机油液面高度一次，若液面高度异常，则发出警报；若液面高度正常，则点火以启动车辆；
c．在车辆启动后的运行过程中，所述油品质传感器（2）、温度传感器（3）、液面高度传感器（4）、发动机将其监测到的实时数据传输给处理器（5），再由处理器（5）根据其接收到的实时监测数据估算出发动机剩余可良好运行里程数，然后根据估算出的发动机剩余可良好运行里程数对车辆进行控制。
9.根据权利要求8所述的一种柴油机用智能型油底壳总成的使用方法，其特征在于：
步骤b中，液面高度异常，则发出警报是指：当监测到机油液面高度等于或小于机油最低液面（7）的高度时，所述处理器（5）则会发出液面高度警示信息，并显示在显示装置（6）上。
10.根据权利要求8所述的一种柴油机用智能型油底壳总成的使用方法，其特征在于：
步骤c中，根据估算出的发动机剩余可良好运行里程数对车辆进行控制是指：
当估算出发动机剩余可良好运行里程数为100km时，处理器（5）对应发出第一次里程警示信息，并显示在显示装置（6）上；
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